【正文】 ) 論 文 用 紙19 圖 32 3．凸模固定板的設(shè)計(jì)凸模固定板就是用于凸模的固定安裝板，是用來(lái)固定凸模的，它有幾個(gè)作用，一是固定凸模保證其能垂直于模具的平面，保證在工作時(shí)能夠垂直的用于沖壓、沖孔、沖裁、落料。另外保證幾個(gè)沖頭之間的相對(duì)位置，不會(huì)發(fā)生相對(duì)的移動(dòng)。在沖壓時(shí)，不被拔下來(lái)，還有通過(guò)凸模固定板和上模板連接，通過(guò)模柄固定于沖床的滑塊的安裝孔中，進(jìn)行沖壓工作。凸模固定板的外形尺寸。一般情況下凸模固定板的外形尺寸與凹模（或凹模固定板）或卸料板的尺寸相同。通過(guò)查資料 ，可確定[6]凸模固定板的厚度為 Ht=12mm凸模固定板的結(jié)構(gòu)如下圖所示： 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì)) 論 文 用 紙20 圖 334．卸料板的設(shè)計(jì)卸料板的作用是將包在凸模上的工件或廢料卸下。卸料板類型的選擇：一般常用的卸料板有固定卸料板和彈壓卸料板兩種。固定卸料板裝于下模，具有卸料力大、工作可靠、模具安裝方便等優(yōu)點(diǎn)；但是沖裁時(shí)卸料板壓不住材料，沖出的工件平整度差。固定卸料板與凸模的間隙一般為~，沖裁的料厚一般大于 。彈壓卸料板除了在沖裁后卸料外，還可以沖裁前壓住材料，使沖制的工件平整度好，一般沖制材料厚度小于 ，或材料較軟的工件。彈壓卸料板與凸模的雙 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì)) 論 文 用 紙21邊間隙一般為 ~，或采用 H9/f8 的間隙配合。為了可靠卸料，彈壓卸料板應(yīng)高出凸模 ~。由于沖裁件料厚為 ，故采用彈壓卸料板。卸料板的外形尺寸與凹模的外形一致，厚度由資料 查取其厚度為[7]Hx=16mm。其結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖 345．凸凹模的設(shè)計(jì)凸凹模一般分成兩部分，一部分為用作沖裁的刃口部分；一部分用作連接的固定部分。凸模工作部分的截面形狀與相對(duì)應(yīng)的凹模型孔一致。刃口尺寸如上面計(jì)算。凸凹模的結(jié)構(gòu)形式按工作部分與固定部分是否相同，可分為二種：直通式和階梯式。 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì)) 論 文 用 紙22（1） 直通式：其工作部分與固定部分的形狀完全相同，此類凸?？捎镁€切割或成型銑、磨加工，其沖裁部分淬火，凸模加工長(zhǎng)度比設(shè)計(jì)長(zhǎng)度要長(zhǎng)1mm 左右，只要凸模強(qiáng)度、剛度好，一般用此方法。（2） 階梯式： 一般用作凸模截面比較小，強(qiáng)度不好的模具沖裁件面積較大，厚度薄，沖裁件的形狀雖然對(duì)稱，但因?yàn)榭紤]到凸模的加工工藝，則一般設(shè)計(jì)為直通式，從而有利于凸模的加工，減少制造費(fèi)用，由于該沖裁件為薄板沖裁，且厚度小于 2mm，則選用 Cr12 材料作為此零件的加工毛料。凸凹模結(jié)構(gòu)如下所示：圖 356．彈性元件的設(shè)計(jì)（1）所選橡膠必須滿足壓力的要求，即 148yXFN??式中 —橡膠在預(yù)壓縮狀態(tài)時(shí)的預(yù)壓力，N；yF —卸料力，N。X 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì)) 論 文 用 紙23橡膠所能產(chǎn)生的壓力 F(N)按下式計(jì)算 FAp?式中 A—橡膠的橫截面積， ；2m P—橡膠的單位壓力，MPa，與橡膠的壓縮量、形狀及尺寸大小有關(guān)（2）所選橡膠彈簧必須滿足壓縮量的要求，即 xygH??式中 —橡膠的允許最大壓縮量，mm，為保證橡膠不至于過(guò)早損壞，一般取， 為橡膠的自由高度；035%~4xH? —橡膠的預(yù)壓縮量，mm，一般可取 ；實(shí)取 =15%y 0(1%~5)yH?y，查資料 可得 p=[8] —橡膠的工作行程，mm，包括卸料板工作行程 和凸?？傂弈ビ嗔?，gHghxh即 。其中， ，t 為材料厚度； 一般可取 5~10mm。xh??1ghtm??x（3）所選橡膠必須滿足模具結(jié)構(gòu)空間的要求，即在橡膠彈簧周圍應(yīng)留有足夠的空隙，以容納橡膠壓縮時(shí)斷面尺寸的脹大量。（4）橡膠的計(jì)算及選用步驟① 確定橡膠的自由高度 0H0(~4)()????， ，實(shí)取 ，?10xhm5x?則 mm，實(shí)取 mm。0()..?027H② 確定橡膠的橫截面積 A。根據(jù) 可得yxFAp???2m③ 確定橡膠彈簧的平面尺寸常見(jiàn)的橡膠彈簧形狀有圓筒形、圓柱形和矩形，根據(jù)結(jié)構(gòu)需要選擇圓筒形，設(shè)圓筒形橡膠彈簧的外徑為 D、內(nèi)徑為 d,則橫截面積 ，故 。2()4ADd???24Ad???由于 d 與卸料螺釘直徑有關(guān)，根據(jù) 選擇卸料螺釘標(biāo)準(zhǔn)件為MxL=8mmx60mm ,則取 d=10mm，故可求得 D=61mm。④ 校核橡膠彈簧的自由高度 。0H與其直徑之比應(yīng)該在如下的范圍內(nèi)0H 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì)) 論 文 用 紙24?而實(shí)際 在此范圍內(nèi)，故 無(wú)需校核。?0H⑤ 橡膠的安裝高度 z，實(shí)取 。.()zy xm???31()zHm?根據(jù)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要將橡膠切分為四塊，高度不變，則每塊橡膠的直徑為mm。?7．卸料螺釘?shù)倪x取由模具的設(shè)計(jì)布局，考慮到工作平面比較小，則根據(jù) 選取四枚M860 的開(kāi)槽圓柱頭卸料螺釘，每個(gè)卸料螺釘所承受的力為，由資料 查得此種卸料螺釘?shù)脑S用載荷為 5700N，?[9]卸料螺釘?shù)膹?qiáng)度滿足工作的要求。8．螺釘與銷釘螺釘和銷釘都是標(biāo)準(zhǔn)件，設(shè)計(jì)模具時(shí)按標(biāo)準(zhǔn)選用即可。螺釘用于固定模具零件，一般選用內(nèi)六角螺釘；銷釘起定位作用 ，常用圓柱銷釘。螺釘、銷釘規(guī)格應(yīng)根據(jù)沖壓力大小、凹模厚度等確定。根據(jù)裝配所需選取內(nèi)六角螺釘 M860mm 上模四枚，M8 45mm 下模四枚，圓柱銷 Ф655mm 上模兩枚，Ф650mm 下模兩枚，材料均為 45 鋼。9．擋料銷的選用根據(jù)材料的厚度 ，可選用資料 中的 —81 中的 A6x4x2 型固[9]定擋料銷。其基本尺寸為 D=6mm,d=4mm,h=2mm,L=料銷相配的孔的直徑為 4mm。固定擋料銷的數(shù)量選用 3 個(gè)。其中一個(gè)擋料銷用來(lái)保證條料的送進(jìn)步距，其裝置位于凹?？籽厮土戏较虻闹行木€上，另外兩個(gè)用于條料側(cè)面的定位,也叫做導(dǎo)料銷。凹模與擋料銷相配合的孔位置的確定：為保證準(zhǔn)確的送料步距，擋料銷孔與凹模中心的距離 S1 可以通過(guò)下面的公式進(jìn)行計(jì)算： ???? 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì)) 論 文 用 紙25用于側(cè)導(dǎo)料的銷孔與沿送料方向的中心線的距離 S2 可用下面的公式進(jìn)行計(jì)算： mm。????10．模架的選用選擇模架結(jié)構(gòu)時(shí)要根據(jù)工件的受力變形特點(diǎn)，坯件的定位、出件方式，材料送進(jìn)方向，導(dǎo)柱的受力狀態(tài)，操作是否方便等方面進(jìn)行綜合考慮。選擇模架尺寸時(shí)要根據(jù)凹模的輪廓尺寸考慮。根據(jù)凹模周界結(jié)合設(shè)計(jì)需要，選用標(biāo)準(zhǔn)模架 LxB=200x100(mmxmm)因沖壓件精度要求不高，故選用后側(cè)導(dǎo)柱模架，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，查 ，得，模架的規(guī)格如下：上模座： 20225sLxBHx?下模座： 4模柄選用：根據(jù)所選壓力機(jī)的型號(hào)再參照資料 —81 選用 A30 50 JB/23[9] ?25 型壓入式的模柄。 導(dǎo)柱與導(dǎo)套國(guó)標(biāo)分別為 —81 和 —81。導(dǎo)套：直徑 d=25mm，極限偏差為 H6，長(zhǎng)度 L=85mm，H=33mm 的 A 型導(dǎo)套。 即為 A25H6x85x33導(dǎo)柱：直徑 d=25mm，極限偏差 h5,長(zhǎng)度 L=180mm 的 A 型導(dǎo)柱。 即為：A25h5x180（六）模具的閉合高度計(jì)算H=上模座厚度+ 上墊板厚度+凸模固定板厚度+凹模厚度+卸料板厚度+ 橡膠高度+凸凹模固定板厚度+ 下墊板厚度 +下模座厚度=35+20+12+16+16+31+12+8+40 =190mm壓力機(jī)工作臺(tái)沒(méi)加墊塊時(shí) 190mmH245mm,在工作臺(tái)上加一個(gè)厚度為 30mm的墊塊，則190mm30mm H245mm30mm即 160mmH215mmH=190mm 在 160mmH215mm 的范圍內(nèi)，滿足裝模條件。（七）模具的總裝配圖 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì)) 論 文 用 紙26模具的總裝配圖如下： 圖 351——上模座 2——內(nèi)六角圓柱頭螺釘 3——圓柱銷 4——凸模 5——壓入式模柄 6——推桿 7——頂板 8——頂桿 9——導(dǎo)柱 10——導(dǎo)套 11——墊板 12——凸模固定板 13——凹模 14——卸料板 15——橡膠 16——凸模固定板 17——墊板 18——內(nèi)六角圓柱頭螺釘 19——下模座 20——圓柱銷 21——圓柱頭卸料螺釘 22——固定導(dǎo)料銷 23—— 固定擋料銷 24——凸凹模 25—— 推件板 26—— 墊板 第四章 彎曲模的設(shè)計(jì)一、彎曲模分析（一）彎 曲 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì)) 論 文 用 紙27將板料、型材、管材或棒料等彎成一定的角度和曲率，形成一定形狀零件的沖壓方法。彎曲件的彎曲方式：模具彎曲、折彎、滾彎、拉彎。（二）彎曲件的彎曲方法 圖 41 （三）彎曲變形的過(guò)程隨著凸模的下降，彎曲內(nèi)側(cè)半徑逐漸減少，彎曲力臂也逐漸減少，直到凸模、坯料與凹模三者完全壓合，坯料的內(nèi)側(cè)彎曲半徑及彎曲力臂達(dá)到最小時(shí)，彎曲過(guò)程結(jié)束。自由彎曲和校正彎曲的區(qū)別校正彎曲是在自由彎曲的基礎(chǔ)上繼續(xù)施加壓力，進(jìn)一步彎曲。（四）彎曲變形的特點(diǎn)采用網(wǎng)格法（如圖 42）進(jìn)行分析的彎曲變形特點(diǎn)： 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì)) 論 文 用 紙28 圖 42彎曲變形區(qū)內(nèi)的中心層既不伸長(zhǎng)，也不縮短。變形區(qū)材料厚度變薄的現(xiàn)象為內(nèi)層增厚，外層變薄，總厚度是變薄的。彎曲角與彎曲帶中心角的關(guān)系為互補(bǔ)。（五）彎曲變形時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)彎曲變形時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)如下表所示： 表 41（六）最小相對(duì)彎曲半徑 rmin/t最小相對(duì)彎曲半徑概念 最小彎曲半徑：在保證彎曲變形區(qū)材料外表面不發(fā)生破壞的條件下，彎曲件內(nèi)表面所能形成的最小圓角半徑。 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì)) 論 文 用 紙29 常用最小相對(duì)彎曲半徑 rmin/t 表示彎曲時(shí)的成形極限。其值越小越有利于彎曲成形。 影響最小相對(duì)彎曲半徑的因素 ① 材料的厚度② 板料的寬度③ 材料的塑性和熱處理狀態(tài)④ 坯料的邊緣及表面狀態(tài)⑤ 彎曲方向：垂直比平行好 ⑥ 彎曲角提高彎曲極限變形程度的方法① 經(jīng)冷變形硬化的材料，可采用熱處理的方法恢復(fù)其塑性。② 清除沖裁毛刺。③ 對(duì)于低塑性的材料或厚料，可采用加熱彎曲。④ 采取兩次彎曲的工藝方法。⑤ 對(duì)于較厚材料的彎曲，如結(jié)構(gòu)允許，可以采取先在彎曲內(nèi)側(cè)開(kāi)槽后再進(jìn)行彎曲的工藝。（七）彎裂 當(dāng)外緣材料的伸長(zhǎng)率達(dá)到并超過(guò)材料的延伸率厚，就會(huì)導(dǎo)致彎裂。有退火、加熱彎曲、消除沖裁毛刺、兩次彎曲(先加大彎曲半徑，退火后再按工件要求的小半徑彎曲)、校正彎曲以及對(duì)較厚材料的開(kāi)槽彎曲等。（八）彎曲時(shí)的回彈 回彈概念：在材料彎曲變形結(jié)束，零件不受外力作用時(shí)，由于彈性恢復(fù)，使彎曲件的角度，彎曲半徑與模具的尺寸形狀不一致，這種現(xiàn)象稱為回彈。 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì)) 論 文 用 紙30回彈的表現(xiàn)形式 1）彎曲半徑增大 2）彎曲件角度增大 圖 43影響回彈的因素1）材料的力學(xué)性能：材料的屈服點(diǎn)越高，回彈值越大。2）相對(duì)彎曲半徑：相對(duì)彎曲半徑越大回彈值越大。3）彎曲角：彎曲角越大，回彈值越大。4）彎曲方式：自由彎曲回彈量大，校正彎曲回彈量小。5）彎曲件形狀：U 形件回彈小于 V 形件。 圖 44（九）彎曲件的工序安排原則 1．對(duì)于形狀簡(jiǎn)單的彎曲件，可以采用一次彎曲成形； 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì)) 論 文 用 紙31 2．對(duì)于批量大而尺寸較小的彎曲件，應(yīng)盡可能采用連續(xù)模和復(fù)合模；3．需多次彎曲時(shí)，彎曲 次序一般是先彎兩端，后彎中間部分； 4．對(duì)稱彎曲原則：當(dāng)彎曲件形狀不對(duì)稱時(shí)，應(yīng)盡量采用成對(duì)彎曲；二、彎曲模設(shè)計(jì)（一）沖裁彎曲件的工藝分析彎曲件零件圖如下所示： 圖 45生產(chǎn)批量：大批量材料：Q235：材料厚度：該彎曲件名為夾線卡，材料 Q235，為軟材料，采用復(fù)合模沖壓成形，其需要經(jīng)過(guò)三道工序完成。沖孔、落料、彎曲。沖孔落料工序已經(jīng)在前一副模具上完成，本模具是完成彎曲的沖壓工藝。工件除孔之外，其它尺寸全部為自由公差，為 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì)) 論 文 用 紙32IT14 級(jí)，尺寸精度較低，普通彎曲模能滿足要求。（二）彎曲件坯料展開(kāi)尺寸的計(jì)算毛坯展開(kāi)尺寸已經(jīng)在前面計(jì)算出 ，L= 。（三）彎曲力的計(jì)算與壓力機(jī)的選用彎曲力是指彎曲件在完成預(yù)定彎曲時(shí)所需要的壓力機(jī)施加的壓力，是設(shè)計(jì)沖壓工藝過(guò)程和選擇設(shè)備的重要依據(jù)之一。彎曲力的大小與毛坯尺寸、零件形狀、材料的機(jī)械性能、彎曲方法和模具結(jié)構(gòu)等多種因素有關(guān)，理論分析方法很難精確計(jì)算，在實(shí)際生產(chǎn)中常按經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算，該彎曲件先進(jìn)行 U 形彎曲，然后擠壓成型。該零件有 4 處彎曲，每處彎曲均按自由彎曲計(jì)算，彎曲內(nèi)半徑 r= 時(shí)則每處的彎曲力為 ?????總彎曲力 4927toalxN?式中 b