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1、安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 支架沖壓模具設(shè)計(jì) 摘 要 我的畢業(yè)設(shè)計(jì)是支架沖壓模具設(shè)計(jì)。在本次支架模具的設(shè)計(jì)中，不僅要考慮要使做出的零件能滿足工作要求，還要保證它的使用壽命。 該工件主要包括彎曲、沖孔、翻邊、切斷等工序，文中對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了工藝分析、工藝方案的確定以及工藝計(jì)算。根據(jù)彎曲成形的方式不同可以分為六種，在此采用連續(xù)模的方法進(jìn)行生產(chǎn)。按照沖壓模具設(shè)計(jì)的一般步驟，設(shè)計(jì)并計(jì)算了本套模具上的主要零部件，如：凸模、凹模、凸模固定板、墊板、凹模、卸料板等。模架采用標(biāo)準(zhǔn)模架，選用了合適的沖壓設(shè)備。設(shè)計(jì)中對(duì)工作零件和壓力機(jī)規(guī)格均進(jìn)行了必要的校核計(jì)算。從整體上看該模具采用整體式凹

2、模，但一次彎曲凹模做成單個(gè)，安裝在上方，與其他凸模一起用整體式固定板固定。 關(guān)鍵詞：連續(xù)模；支架；彎曲；翻邊；沖孔； Abstract My graduate design is the stamping mould design.of the support.In this bracket mold design not only to consider to make the parts can meet the job requirements, but also to ensure

3、its service life. The workpiece including bending, punching, flanging, cutting process, the product process is analyzed, the technology scheme and process calculation. According to bending in different ways can be divided into six types, this paper adopted continuous mode method for production. Sta

4、mping die design in accordance with the general steps, design and calculation of the sets of the main mold parts, such as: punch and die, punch plate, plate, the concave die, stripper plate etc.. Die standard model planes, to choose a suitable stamping equipment. Design work on the parts and specifi

5、cations will press for the necessary checking calculation. Look from whole the mold with integral die, but a bending die are made into single, mounted at the top, and the other convex mold with integral fixing board. Key words :continuous mode;stent;bending;flanging punching 引 言 改革開(kāi)放以來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)

6、的高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)模具的需求量不斷增長(zhǎng)。近年來(lái)，模具工業(yè)一直以15%左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國(guó)有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營(yíng)也得到了快速發(fā)展。近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。一些?guó)內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開(kāi)始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等國(guó)際通用軟件。雖然中國(guó)模具工業(yè)在過(guò)去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高；許多先進(jìn)的

7、模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，致使相當(dāng)一部分大型、精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命模具依賴進(jìn)口。 零件沖壓工藝規(guī)模是模具設(shè)計(jì)的依據(jù)，良好的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)又是實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程的可靠保證，若沖壓工藝有所改動(dòng)，往往會(huì)造成模具的返工甚至報(bào)廢，沖裁同樣的零件，通?？梢圆捎脦追N不同方法，工藝過(guò)程設(shè)計(jì)的中心就是依據(jù)技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理、生產(chǎn)上高效、使用上安全可靠的原則，使零件的生產(chǎn)在保證符合零件的各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下達(dá)到最佳的技術(shù)效果和經(jīng)濟(jì)效果。尤其是在我國(guó)加入WTO之后，在全球化經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)的環(huán)境下，為生產(chǎn)符合“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價(jià)格低”等要求服務(wù)的模具產(chǎn)品，研究、開(kāi)發(fā)、改進(jìn)模具生產(chǎn)設(shè)備與模具設(shè)計(jì)方式更

8、具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義和緊迫性。 本說(shuō)明書遵循“理論聯(lián)系實(shí)際、體現(xiàn)應(yīng)用性、實(shí)用性、綜合性”的原則，結(jié)合模具工業(yè)的經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上編寫的，本設(shè)計(jì)說(shuō)明書的主要特點(diǎn)是： 1、根據(jù)模具沖壓成型工藝級(jí)模具設(shè)計(jì)的工程技術(shù)應(yīng)用性的實(shí)際要求，理論以“必須、夠用”為度，著眼解決現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際問(wèn)題，積極吸納新技術(shù)，體現(xiàn)應(yīng)用性、實(shí)用性、綜合性。 2、在介紹沖壓成型和計(jì)算方法的基礎(chǔ)上，講述常用沖壓設(shè)備的選用、結(jié)構(gòu)、使用、維護(hù)等方面的基礎(chǔ)知識(shí)，客觀簡(jiǎn)單分析的沖壓工藝、沖壓模具、沖壓設(shè)備、沖壓材料及沖壓件質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系。 由于編者水平有限，書中錯(cuò)誤和缺點(diǎn)在所難免，懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。 目 錄 支架沖壓

9、模具設(shè)計(jì) 1 摘 要 1 第1章 緒論 6 1.1 模具在工業(yè)生產(chǎn)中的重要作用 6 1.2 沖壓技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 6 1.3 沖壓技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 7 1.4 畢業(yè)設(shè)計(jì)的研究?jī)?nèi)容 7 1.5 課題研究的意義 7 第2章 確定沖壓工藝方案和模具結(jié)構(gòu)形式 8 2.1 分析制件的沖壓工藝性 8 2.2 確定零件工藝方案 8 2.3 確定沖模類型及結(jié)構(gòu)形式 11 第3章 排樣設(shè)計(jì) 12 3.1 毛坯排樣 12 3.2 工序排樣 12 3.3 載體設(shè)計(jì) 12 3.4 操作與定位方式 12 3.5 卸料與出件方式 12 3.6 工序排

10、樣圖 13 第4章 工藝計(jì)算及壓力機(jī)的選擇 14 4.1 毛坯尺寸 14 4.2 預(yù)制孔徑的計(jì)算 15 4.3 沖壓力計(jì)算 15 4.4 選擇沖壓設(shè)備 17 4.5 沖壓設(shè)備的校核 17 4.6 壓力中心的計(jì)算 18 第5章 模具零部件結(jié)構(gòu)的確定 19 5.1 凸、凹模工作部分尺寸設(shè)計(jì) 19 5.2 凸模長(zhǎng)度的計(jì)算 24 5.3 彈性元件的設(shè)計(jì) 26 第6章 選擇模架及其它 29 6.1 模架的選擇 29 6.2 模柄的選擇 29 6.3 模座的選擇 29 6.4 墊板的選擇 29 6.5 模具材料的選用 29 6.6 沖

11、壓設(shè)備的校核 30 第7章 工藝卡片 32 7.1 主要零件的加工的工藝 32 結(jié)論與展望 38 致 謝 40 52 附錄B 參考文獻(xiàn)及摘要 53 第1章 緒論 1.1 模具在工業(yè)生產(chǎn)中的重要作用 模具是工業(yè)生產(chǎn)中重要的工藝裝備，模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一。沖壓模是指用于成型沖壓制件的模具，它是型腔模的一種類型。 模具設(shè)計(jì)水平的高低、加工設(shè)備的好壞、制造力量的強(qiáng)弱、模具質(zhì)量的好壞，直接影響著許多新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和老

12、產(chǎn)品的更新?lián)Q代，影響著產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的提高。美國(guó)工業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國(guó)工業(yè)的基礎(chǔ)”，日本則稱“模具是促進(jìn)社會(huì)繁榮富裕的勞動(dòng)力”。 近年來(lái)，我國(guó)各行業(yè)對(duì)模具的發(fā)展都非常重視。1989年，國(guó)務(wù)院頒布了“當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定”，在重點(diǎn)支持改造的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品中，把模具制造列為機(jī)械技術(shù)改造序列的第一位，它確定了模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要地位，也提出了振興模具工業(yè)的主要任務(wù)。 1.2 沖壓技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 1、工藝分析計(jì)算的現(xiàn)代化。他將與現(xiàn)代數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合，對(duì)加工零件進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬和有限元分析，達(dá)到預(yù)測(cè)某一工藝方案對(duì)零件成型的可能性與程序過(guò)程中可能發(fā)生的問(wèn)題，供設(shè)計(jì)人員修改和選擇。 2

13、、CAD、CAM，CAE的研究和應(yīng)用將極大地提高磨具制造效率，提高磨具質(zhì)量。使磨具制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)一體化。 3、磨具的標(biāo)準(zhǔn)化，商品化，機(jī)械化及專業(yè)化自動(dòng)生產(chǎn)。 4、以有限元為核心的塑性成形數(shù)值仿真技術(shù)日趨成熟，為人們認(rèn)識(shí)成形過(guò)程的本質(zhì)規(guī)律提供了新途徑。 以有限元為核心的塑性成形數(shù)值仿真技術(shù)可以用于沖壓成形過(guò)程的分析、優(yōu)化和模具設(shè)計(jì)，能顯著減少模具制造和調(diào)試周期，降低生產(chǎn)成本提高產(chǎn)品質(zhì)一副好的沖壓模具與模具的設(shè)計(jì)、模具材料及模具制造有很大的關(guān)系。沖壓成型技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)可以簡(jiǎn)單地歸納為一下幾個(gè)方面: 模具的標(biāo)準(zhǔn)化 為了適應(yīng)大規(guī)模成批生產(chǎn)沖壓成型模具和縮短模具制造周期的需要，模具的標(biāo)準(zhǔn)化工作十分重

14、要，目前我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化程度只達(dá)到20％。注射模具零部件、模具技術(shù)條件和標(biāo)準(zhǔn)模架等有以下14個(gè)標(biāo)準(zhǔn)： 當(dāng)前的任務(wù)是重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)熱流道標(biāo)準(zhǔn)元件和模具溫控標(biāo)準(zhǔn)裝置；精密標(biāo)準(zhǔn)模架、精密導(dǎo)向件系列；標(biāo)準(zhǔn)模板及模具標(biāo)準(zhǔn)件的先進(jìn)技術(shù)和等向標(biāo)準(zhǔn)化模塊等。 1. 快速成型與快速制模(RP／RT)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用 2. 沖壓制件的精密化、微型化和超大型化 3. 新材料、新技術(shù)、新工藝的研制、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用 4. 模具加工技術(shù)的革新，CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用都是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展趨勢(shì)。 模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的研制與應(yīng)用 1.3 沖壓技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)磨具產(chǎn)值平均每年以20%-25%的速度增長(zhǎng)。磨具的

15、技術(shù)水平明顯有了提高，一些國(guó)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)磨具性能已接近國(guó)外同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平，但由于我剛起步晚，許多磨具不得不依賴于進(jìn)口，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距還非常大，一些大型，精度，復(fù)雜，長(zhǎng)壽命的高檔磨具每年仍大量進(jìn)口，特別是中高檔交叉點(diǎn)覆蓋件磨具，目前仍主要依靠進(jìn)口。近年來(lái)，許多新技術(shù)，新工藝，新設(shè)備，新材料不斷涌現(xiàn)，因而促進(jìn)了沖壓技術(shù)的不斷革新和發(fā)展。 1.4 畢業(yè)設(shè)計(jì)的研究?jī)?nèi)容 論文題目：支架沖壓模具設(shè)計(jì) 本課題的性質(zhì)是以CAD軟件進(jìn)行沖壓模具的計(jì)設(shè)計(jì)。其主要內(nèi)容是已知零件圖及相關(guān)技術(shù)要求，完成一副沖壓模的設(shè)計(jì)，包括（1）：對(duì)給定零件進(jìn)行工藝分析并確定工藝方案；（2）：模具總體結(jié)構(gòu)方案論證；（3）：進(jìn)

16、行相關(guān)工藝設(shè)計(jì)和計(jì)算；（4）：進(jìn)行模具非標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)件的選擇；（5）：繪制部分主要工作零件的加工工藝規(guī)程；（6）：編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。 1.5 課題研究的意義 1. 本課題要求對(duì)零件支架進(jìn)行落料、沖孔、拉深等工序的沖壓模設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)零件進(jìn)行詳細(xì)的工藝分析確定零件的沖壓工藝方案及模具結(jié)構(gòu)。 2. 通過(guò)該課題能夠讓學(xué)生掌握中等復(fù)雜程度零件沖壓模具設(shè)計(jì)的方法和一般程序，能夠讓學(xué)生熟練使用相關(guān)設(shè)計(jì)資料，幫助學(xué)生具體運(yùn)用和鞏固《磨具設(shè)計(jì)和制造》課程及相關(guān)的理論知識(shí)，了解和掌握常用模具整體設(shè)計(jì)，支架的設(shè)計(jì)過(guò)程和計(jì)算方法及其設(shè)計(jì)的一般程序。使學(xué)生能夠熟練地運(yùn)用有關(guān)的技術(shù)資料，如《冷沖模國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》《

17、磨具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》，《冷沖壓磨具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)》及其他有關(guān)規(guī)范等。通過(guò)計(jì)算繪圖學(xué)會(huì)運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)，培養(yǎng)磨具設(shè)計(jì)的基本能力。樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力。 3. 讓學(xué)生對(duì)零件沖壓工藝方案的制定、工藝計(jì)算及模具設(shè)計(jì)有了更深層次的認(rèn)識(shí)，特別是整體設(shè)計(jì)和計(jì)算的能力的培養(yǎng)。該實(shí)踐性課題是對(duì)學(xué)生理論學(xué)習(xí)水平的實(shí)踐和檢驗(yàn)，是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力的重要教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，為以后的工作打下初步的基礎(chǔ)。 第2章 確定沖壓工藝方案和模具結(jié)構(gòu)形式 資料： 圖2-1 零件圖 1.材料：1Cr18Ni9Ti 2.材料厚度：1mm 3.工件精度：IT14

18、 4.生產(chǎn)批量：大批量 2.1 分析制件的沖壓工藝性 1.材料：1Cr18Ni9Ti為奧氏體型不銹鋼，具有高強(qiáng)度和良好的加工性能。 2.零件結(jié)構(gòu)：零件結(jié)構(gòu)對(duì)稱，對(duì)沖裁加工較為有利，且制件為對(duì)稱彎曲，控制回彈是關(guān)鍵。 3.尺寸精度：零件上的尺寸均未標(biāo)注尺寸公差，由技術(shù)要求可知尺寸按級(jí)精度制造，各孔的尺寸精度在沖裁允許的精度范圍以內(nèi)，且孔徑均大于允許的最小孔徑，故可以沖裁。零件精度符合一般級(jí)進(jìn)沖壓的經(jīng)濟(jì)要求，模具精度取即可。 4.生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn)，應(yīng)該重視模具材料和結(jié)構(gòu)的選擇，保證一定的模具壽命。 5.外形落料工藝性：零件屬于中小尺寸零件，料厚1mm，外形復(fù)雜程度一般，尺寸精度要

19、求一般，因此可用沖裁落料工藝。 6.制件較小，從安全上考慮，要采取適當(dāng)?shù)娜〖绞健? 7.沖孔工藝性分析：孔精度要求一般，可采用沖孔，但兩孔壁距及周邊距僅2.6~2.6mm，在設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)加以注意。 8.彎曲工藝性：的孔在一個(gè)彎曲角上，回彈會(huì)影響孔距尺寸，故2XΦ4.8mm應(yīng)在彎曲后沖出。彎曲部分的相對(duì)圓角半徑均大于，大于《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》表4-3所列的最小相對(duì)彎曲半徑，可以彎曲。而且該零件包含兩個(gè)彎曲部位，相對(duì)較復(fù)雜，故采用兩次彎曲。 由以上分析可知，該制件形狀簡(jiǎn)單，尺寸較小，厚度適中，該零件可用普通沖裁的加工方法獲得，且零件主要沖壓工序的工藝性良好。 2.2 確定零件工藝方案

20、 2.2.1 確定零件的基本沖壓工序 根據(jù)制件工藝性分析，其基本工序有落料、翻邊、沖孔和彎曲四種。 2.2.2 分析制件的沖壓工藝性 圖中零件所需基本工序?yàn)槁淞?、沖孔、彎曲、翻邊四種，其中彎曲成形的方式有圖3三種。因此按其先后順序組合，可能的沖壓方案有以下六種。 方案一：落料【見(jiàn)圖2-2（a）】—彎曲兩外角并預(yù)彎兩內(nèi)角【見(jiàn)圖2-2（b）】—彎曲兩內(nèi)角【見(jiàn)圖2-2（c）】—沖孔【見(jiàn)圖2-2（d）】—翻邊【見(jiàn)圖2-2（e）】。 方案二：落料（同方案一）—彎曲兩外角【見(jiàn)圖2-3（a）】—彎曲兩內(nèi)角【見(jiàn)圖2-3（b）】—沖孔（同方案一）—翻邊（同方案一）。 方案三：落料（同方案一）—

21、彎曲四角【見(jiàn)圖2-4】—沖孔（同方案一）—翻邊（同方案一）。 方案四：落料與彎曲兩外角復(fù)合模【見(jiàn)圖2-5】—彎曲兩內(nèi)角【見(jiàn)圖2-3（b）】—沖孔（同方案一）—翻邊（同方案一）。 （a） （b） （c） （d） （e） 圖2-2 方案一個(gè)工序模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 （a）落料（b）彎外角與預(yù)彎內(nèi)角 （c）彎曲內(nèi)角（d）沖的孔(e)翻邊 （a） (b) 圖2-3 方案二第2、3道工序模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 （a）彎曲外角；(b)彎曲內(nèi)角 圖2-4 方案三第二道工序模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 圖2-5 方案四第一道工序模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 .

22、 圖2-6 方案五第一道工序模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 方案五：落料與彎曲四角復(fù)合模圖（2-6）—沖孔（同方案一）—翻邊（同方案一）。 方案六：全部工序合并，采用帶料級(jí)進(jìn)模沖壓見(jiàn)圖（3-3）。 方案一：該方案的優(yōu)點(diǎn)是模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壽命長(zhǎng)，制造周期短，投產(chǎn)快；零件能實(shí)現(xiàn)校正彎曲，故回彈容易控制，尺寸和形狀準(zhǔn)確，且坯料受凸、凹模的摩擦阻力小，因而表面質(zhì)量也高；操作也比較方便。缺點(diǎn)是工序分散，需用模具、設(shè)備和操作人員較多，勞動(dòng)量大。 方案二：方案二的模具雖然也具有方案一的優(yōu)點(diǎn)，但零件回彈不宜控制，故形狀和尺寸不太準(zhǔn)確，同時(shí)也具有方案一的缺點(diǎn)。 方案三：方案三與以上兩個(gè)方案相比其工序比較集中，占用設(shè)備和

23、人員少，但復(fù)合模是一個(gè)或者幾個(gè)具有雙重作用的零件，在該處彎曲摩擦大，模具壽命低，零件表面有劃傷，厚度變薄，同時(shí)回彈不易控制，尺寸和形狀不準(zhǔn)確。 方案四：該方案與方案二從零件成形的角度看沒(méi)有本質(zhì)上的區(qū)別，但模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。 方案五：該方案與方案三在本質(zhì)上相同，只是采用了結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的復(fù)合模。 方案六：該方案采用了工序高度集中的級(jí)進(jìn)沖壓方式，生產(chǎn)效率最高，但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝、調(diào)試、維修比較困難，制造周期長(zhǎng)，比較適合于大批量生產(chǎn)。 綜上所述，考慮零件批量大而且質(zhì)量要求不是很嚴(yán)，結(jié)合彎曲工藝的分析與本沖壓件的材料、尺寸要求、精度要求、和生產(chǎn)批量，需要精度、尺寸、材料適合車間機(jī)械、工人技術(shù)、安全

24、生產(chǎn)條件、經(jīng)濟(jì)利益、生產(chǎn)周期、產(chǎn)品質(zhì)量等要求，故采用方案六比較合適。 2.3 確定沖模類型及結(jié)構(gòu)形式 考慮零件尺寸較小，厚度較薄，采用彈性卸料方式，為了便于操作，提高生產(chǎn)率，沖件和廢料采用凸模直接從凹模洞口推下的下出件方式。因此整套模具采用導(dǎo)板進(jìn)行定位、彈性卸料裝置、自然漏料方式的落料、彎曲沖孔、翻邊、級(jí)進(jìn)模進(jìn)行加工。 第3章 排樣設(shè)計(jì) 3.1 毛坯排樣 毛坯排樣有兩種，見(jiàn)圖3-1，圖3-2 圖3-1 毛坯排樣圖 圖3-2 毛坯排樣圖 第一種方案要求的條料寬度小，模具寬度也小，但模具長(zhǎng)度會(huì)較長(zhǎng)，而且采用這種方案

25、，不便于彎曲加工，采用第二種方案，雖然模具寬度增加，但長(zhǎng)度會(huì)縮短，便于彎曲，而且送進(jìn)步距較小，有利于提高生產(chǎn)效率。 3.2 工序排樣 根據(jù)零件的沖壓要求，由于含有彎曲工序，而且采用級(jí)進(jìn)模進(jìn)行生產(chǎn)所以本零件的沖壓不適合選用落料型工序排樣，考慮到零件最后沖壓完成后的出件方式，選切邊型工序排樣。 3.3 載體設(shè)計(jì) 載體的作用是當(dāng)連續(xù)沖壓時(shí)連接工序件并將工序件在模具上工位間穩(wěn)定傳送。載體與搭邊有相似之處，但作用不同。載體是為運(yùn)載條料上的工序件而設(shè)計(jì)的。根據(jù)《沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7.4載體的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用可知中間載體比單邊載體和雙邊載體節(jié)省材料，在彎曲件的工序排樣中應(yīng)用較多，所以在此采

26、用中間載體，載體位于條料中部長(zhǎng)為15mm。 3.4 操作與定位方式 雖然零件的生產(chǎn)批量較大，但合理安排生產(chǎn)，可用手工送料方式能夠達(dá)到批量要求，且能降低模具成本，因此采用手工送料方式?？紤]到零件尺寸大小，材料厚度，為了便于操作和保證零件的精度，宜采用導(dǎo)料板導(dǎo)向。由于產(chǎn)品零件精度的要求精度不高，所以條料送進(jìn)方向的送進(jìn)距離控制采用側(cè)刃控制。 3.5 卸料與出件方式 采用彈性卸料的方式卸料，彈性卸料裝置依靠壓縮彈簧的彈力來(lái)卸料，卸料力不大，但沖壓時(shí)可兼起壓料和導(dǎo)板的作用，可以保證沖裁件表面的平面度。為了方便操作，提高零件生產(chǎn)率，沖件和廢料采用由凸模直接從凹模洞口推下的下出件方式。 3.6

27、 工序排樣圖 多工位級(jí)進(jìn)模的排樣設(shè)計(jì)得合理與否，直接影響到模具設(shè)計(jì)的成敗。多工位級(jí)進(jìn)模工位數(shù)很多，要充分考慮切除和工序安排的合理性，并使條料連續(xù)沖壓過(guò)程中暢通無(wú)阻，級(jí)進(jìn)模便于制造、使用、維修和刃磨。因此排樣設(shè)計(jì)要考慮以下幾個(gè)原則： （1） 盡可能提高材料利用率 （2） 合理確定工位數(shù) （3） 合理安排工序順序 （4） 保證條料送進(jìn)進(jìn)距的精度 （5） 保證沖件形狀及尺寸的準(zhǔn)確性 （6） 提高凹模強(qiáng)度及便于模具制造 根據(jù)以上幾個(gè)原則及經(jīng)綜合分析比較，零件的工序排樣圖如下圖3-3所示，零件沖制用十個(gè)工位級(jí)進(jìn)模。 圖3-3 工序排樣圖 第1工位：切邊 第2工位：空工位

28、第3工位：切缺口 第4工位：一次彎曲 第5工位：空工位 第6工位：二次彎曲 第7工位：沖孔 第8工位：空工位 第9工位：翻邊 第10工位：切斷 第4章 工藝計(jì)算及壓力機(jī)的選擇 4.1 毛坯尺寸 4.1.1 毛坯展開(kāi)圖 圖4-1毛坯展開(kāi)圖 4.1.2 毛坯尺寸計(jì)算 應(yīng)用內(nèi)側(cè)尺寸相加法:先將內(nèi)側(cè)尺寸全部加算，再加上補(bǔ)正伸長(zhǎng)量，可按下式計(jì)算： （4-1） 式中： ——彎曲件展開(kāi)長(zhǎng)度， 、——彎曲件直邊內(nèi)側(cè)尺寸， ——伸長(zhǎng)補(bǔ)正系數(shù)，查[2]表5-8得=-0.14。

29、 將數(shù)據(jù)帶入式（4-1）得=73.86() 4.1.3材料利用率 坯料的排樣圖見(jiàn)圖3-3，取制件與條料側(cè)邊之間的搭邊值，則條料寬度=73.86+21.57=77,步距=10+3.5=13.5。一個(gè)進(jìn)距的材料利用率η的計(jì)算見(jiàn)式（4-2）： （4-2） 式中： ——一個(gè)步距內(nèi)制件的面積（包含內(nèi)形結(jié)構(gòu)廢料）； ——一個(gè)步距內(nèi)制件數(shù)目； ——條料寬度； ——步距。 將數(shù)值帶入式（4-2）得除了利用率71.1％ 4.1.4 進(jìn)距精度的計(jì)算 對(duì)于多工位的級(jí)進(jìn)模，進(jìn)距精度是很重要的內(nèi)容，因此必須計(jì)算其進(jìn)距精度，可按下式確定

30、： (4-3) 式中： ——進(jìn)距精度； ——模具設(shè)計(jì)的工位數(shù)； ——修正系數(shù)；常取=1 ——將沖件沿送料方向最大輪廓尺寸的精度提高四級(jí)后的實(shí)際公差值；經(jīng)計(jì)算得=0.12 將數(shù)值帶入式(4-3)得 4.2 預(yù)制孔徑的計(jì)算 由零件圖可知，制件圖上的翻邊是平板毛坯內(nèi)孔翻邊形成的，用平板毛坯預(yù)制孔翻邊時(shí)，預(yù)制孔的直徑可按式(4-3)確定： (4-3) 式中： ——翻邊孔中線直徑； ——翻邊高度； ——翻邊圓角半徑； ——板料厚度。 將數(shù)值帶入式（4-3）得預(yù)制孔徑 4.3

31、 沖壓力計(jì)算 4.3.1 沖裁力 沖裁力由組成。其中為沖孔的力且；為側(cè)刃切邊力且；切邊力且；為切邊落料力。 沖裁力可按式（4-4）進(jìn)行計(jì)算： （4-4） 式中： ——沖裁力，； ——剪切周長(zhǎng)，； ——材料厚度，； ——材料抗剪強(qiáng)度，；查[9]表4-19得=400。 ——系數(shù)，常取=1.3。 所以，將數(shù)值帶入式（4-4）得： =3765.7()，=7836.4(),=40040(),=15600（）。 卸料力可按式（4-5）進(jìn)行計(jì)算： （4-5） 式中： —

32、—系數(shù)，常取。 將數(shù)值帶入式（4-5）得 所以，總的沖裁力 4.3.2 翻邊力 一般來(lái)說(shuō)，翻邊所需要的力并不大。翻邊力可按式（4-6）進(jìn)行計(jì)算： （4-6） 式中： ——材料的屈服強(qiáng)度，查[9]表4-19得=205MPa。 所以，=878（） 頂件力和卸料力可取翻邊力的10％，即： 總的沖壓力 4.3.3 彎曲力 彎曲力不僅與彎曲變形過(guò)程有關(guān)，還與坯料尺寸、材料性能、零件形狀、彎曲方式、模具結(jié)構(gòu)等多種因素有關(guān)，因此用理論公式來(lái)計(jì)算彎曲力不但計(jì)算復(fù)雜，而且精確度不高。實(shí)際生產(chǎn)中常用經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)進(jìn)行概略計(jì)算。 此彎曲件分

33、為兩次彎曲，第一次彎曲為彎兩外角；第二次彎曲為彎曲兩內(nèi)角。第一次彎曲按U形件自由彎曲計(jì)算，則彎曲力按式（4-7）進(jìn)行計(jì)算；第二次彎曲按校正彎曲計(jì)算，則彎曲力按式（4-8）進(jìn)行計(jì)算。 （4-7） 式中： ——安全系數(shù)，一般取K=1.3； ——彎曲件的寬度，； ——材料的抗拉強(qiáng)度，；其值見(jiàn)[9]表4-19，取值=520； ——彎曲件的內(nèi)彎曲半徑，； ——彎曲件材料厚度，。 將數(shù)值帶入式（4-7）得 （4-8） 式中： ——工被件校正部分在垂直于凸模運(yùn)

34、動(dòng)方向上的投影面積，mm； ——單位校正面積校正力,，其值查[6]表4-13。 將數(shù)值帶入式（4-7）得 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，頂件力可以按照下式取近似值 總的沖壓力 4.3.4 總壓力 由上可知，總壓力可按式（4-9）計(jì)算： （4-9） 將數(shù)值帶入式（4-9）得 4.4 選擇沖壓設(shè)備 沖壓設(shè)備的選擇主要是根據(jù)沖壓工藝性質(zhì)、生產(chǎn)批量大小、沖壓件的幾何形狀、尺寸及精度要求等因素來(lái)確定的。若工件是大批量生產(chǎn)，精度要求不高，沖裁力較小時(shí)則通常選用通用壓力機(jī)。通用壓力機(jī)按通用機(jī)身又分為開(kāi)式和閉式兩種，開(kāi)式機(jī)身的剛性較弱，適用于中小型沖壓加工，而

35、閉式機(jī)身適用于大中型沖壓加工。 通常所選壓力機(jī)噸位比計(jì)算沖壓力大30％左右為218770.8，所以，初選開(kāi)式可傾式工作臺(tái)壓力機(jī),其參數(shù)見(jiàn)下表（4-1）： 標(biāo)稱壓力／ 250 最大封閉高度／ 250 封閉高度調(diào)節(jié)量／ 70 模柄孔尺寸（直徑深度）／ Φ5070 表4-1 壓力機(jī)參數(shù) 4.5 沖壓設(shè)備的校核 4.5.1 閉合高度的校核 為了保證模具和壓力機(jī)相適應(yīng)，沖模的閉合高度應(yīng)介于壓力機(jī)的最大裝模高度和最小裝模高度之間，其關(guān)系式為： （4-10） 式中： ——沖模的閉模高度; ——最大閉模高度; ——最小閉模高度; ——墊板高度； ——最大裝模高

36、度； ——最小裝模高度。 則 =50+40+8+37+16+8+10+1+18.3=188.3mm 有此可知,則所選則的壓力機(jī)符合要求。 4.5.2 沖裁所需總壓力校核 由前面計(jì)算可知，沖壓機(jī)的公稱壓力為250KN，，，故滿足要求。 4.5.3 模具最大安寸裝尺校核 模具最大安裝尺寸為160mm125mm，沖床工作臺(tái)面尺寸為370mm560mm，能夠滿足模具安裝。 4.6 壓力中心的計(jì)算 沖壓力合力的作用點(diǎn)稱為壓力中心。為了保證壓力機(jī)和沖模正常平穩(wěn)地工作，必須使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑塊中心重合，對(duì)于帶模柄的中小型沖模就是要使其壓力中心與模柄軸線重合。因此，設(shè)計(jì)沖

37、模時(shí)，應(yīng)正確計(jì)算出沖裁時(shí)的壓力中心，并使壓力中心與模柄軸線重合，若因沖件的形狀特殊，從模具結(jié)構(gòu)方面考慮不宜使壓力中心與模柄軸線相重合，也應(yīng)注意盡量使壓力中心的偏離不超出所選壓力機(jī)模柄孔投影面積的范圍。 選取凹模的中心作為原點(diǎn)，計(jì)算壓力中心。計(jì)算結(jié)果列于表（4-2）中： 工序名 力／N ／mm ／mm 工序名 力／N ／mm ／mm 側(cè)刃 7836.4 -57.25 0 沖孔 3765.7 25.5 0 切缺口 40040 -35.25 0 翻邊 878 52.5 0 一次彎曲 1577.3 -15 0 切斷 15600 61.34

38、 0 二次彎曲 35000 12 0 由于沖裁力都是關(guān)于X軸對(duì)稱的，所以壓力中心在X軸上，故壓力中心可按式（4-11）計(jì)算： （4-11） 將數(shù)值帶入式（4-11）得=-3.48（mm）所以，該模具的壓力中心為（-3.48，0）。 第5章 模具零部件結(jié)構(gòu)的確定 5.1 凸、凹模工作部分尺寸設(shè)計(jì) 5.1.1 側(cè)刃的設(shè)計(jì) 側(cè)刃相當(dāng)于一種特殊的凸模，側(cè)刃凸模及凹模按沖孔模確定其刃口尺寸，凹?？装赐鼓Ｅ渲?，取單邊間隙；側(cè)刃凸模按與凸模相同的固定方式固定在凸模固定板上，長(zhǎng)度與沖孔凸模長(zhǎng)度相同。

39、側(cè)刃斷面的主要尺寸是寬度b，其值原則上等于送料進(jìn)距，但對(duì)于長(zhǎng)方形側(cè)刃，寬度b按式（5-1）確定： （5-1） 式中： ——側(cè)刃寬度，mm； ——送料進(jìn)距，mm； ——側(cè)刃寬度制造公差，其值查[2]表3-16，取其值。 將數(shù)值帶入式（5-1）得 側(cè)刃斷面的長(zhǎng)度尺寸按式（5-2）確定： （5-2） 式中： ——因數(shù)，其值查[2]表3-15，取其值； ——制件制造公差，其值查[5]表1-18，取其值； ——側(cè)刃長(zhǎng)度制造公差，其值查[2]表3-16，取其值 將數(shù)值帶入式（5-

40、2）得 側(cè)刃凹模刃口尺寸： 凹模寬度按式（5-3）確定： （5-3） 式中： ——最小合理間隙，其值查[2]表3-2，取其值 ——制件制造公差，其值查[5]表1-18，取其值 ——因數(shù)，其值查[2]表3-15，取其值 ——側(cè)刃寬度制造公差，其值查[2]表3-16，取其值 將數(shù)值帶入式（5-3）得 凹模長(zhǎng)度按式（5-4）確定： （5-4） 將數(shù)值帶入式（5-4）得 5.1.2 沖切模具設(shè)計(jì) 切缺口的工序相當(dāng)于在板料上沖一個(gè)的孔，所以沖切模的刃口尺寸按沖孔模設(shè)計(jì)。 沖切凸模刃口尺寸： 沖切凸

41、模長(zhǎng)度按式（5-5）確定： （5-5） 式中： ——因數(shù)，其值查[2]表3-15，取其值； ——制件制造公差，其值查[5]表1-18，取其值 ——沖切凸模長(zhǎng)度制造公差，其值查[2]表3-16，取其值。 將數(shù)值帶入式（5-5）得。 沖切凸模寬度按式（5-6）確定： （5-6） 式中： ——因數(shù)，其值見(jiàn)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表3-15，取其值； ——制件制造公差，其值見(jiàn)《互換性與技術(shù)測(cè)量》表1-18，取其值； ——沖切凸模寬度制造公差，其值見(jiàn)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表3-16，取其值。 將數(shù)值帶入式（5

42、-6）得 沖切凹模刃口尺寸： 沖切凹模長(zhǎng)度按式（5-7）確定： （5-7） 式中： ——因數(shù)，其值查[2]表3-15，取其值； ——制件制造公差，其值查[5]表1-18，取其值； ——最小合理間隙，其值查[2]表3-2，取其值； ——沖切凸模寬度制造公差，其值查[2]表3-16，取其值。 將數(shù)值帶入式（5-7）得 沖切凹模寬度按式（5-8）確定： （5-8） 式中： ——因數(shù)，其值見(jiàn)[2]表3-15，取其值； ——制件制造公差，其值見(jiàn)[5]表1-18，取其值； ——最小合理間隙，其值見(jiàn)

43、[2]表3-2，取其值； ——沖切凸模寬度制造公差，其值見(jiàn)[2]表3-16，取其值。 數(shù)值帶入式（5-8）得 5.1.3 彎曲模具設(shè)計(jì) （1） 彎曲件工序安排的原則 ① 對(duì)于形狀簡(jiǎn)單的彎曲件，如∪形件、∨形件、Ｚ形件等，可以一次彎曲成形。而對(duì)于形狀復(fù)雜的彎曲件，一般要多次彎曲才能成形。 ② 對(duì)于大批量而尺寸小的彎曲件，為操作方便、定位準(zhǔn)確和提高生產(chǎn)率，應(yīng)盡可能采用級(jí)進(jìn)模彎曲成形。 ③ 需要多次彎曲時(shí)，一般應(yīng)先彎兩端，后彎中間部分，前次彎曲應(yīng)考慮后次彎曲右可靠的定位，后次彎曲不能影響前次彎成的形狀。 （2） 彎曲成形的方式 從零件的形狀可知，該零件可采用以下三種彎曲成形方法：

44、如圖5-1（注：第一行為一次彎曲，第二行為二次彎曲，最后一行為三次彎曲）。 圖5-1支架彎曲成形方式 由于彎曲件的形狀相對(duì)來(lái)說(shuō)較復(fù)雜，所以應(yīng)采用多次彎曲成形，第三種成形方式與第一種成形方式相比可以看出：其零件回彈不宜控制，故形狀和尺寸不太準(zhǔn)確。綜上所述，選用第一種成形方式進(jìn)行彎曲件的生產(chǎn)。 （2） 一次彎曲模具設(shè)計(jì) 由于該工序是中間工序不是最終的成形工序，所以在此只需計(jì)算模具的基本尺寸再加上其加工精度即可。 彎曲凸模設(shè)計(jì)：彎曲凸模的寬度可按式（5-9）計(jì)算： （5-9） 式中： 、——彎曲件直邊部分長(zhǎng)度； ——弧長(zhǎng)； ——凸模的制造公

45、差，其值見(jiàn)[2]表3-16，取其值； ——彎曲件總長(zhǎng)。 將數(shù)值帶入式（5-9）可得 彎曲凹模設(shè)計(jì)：彎曲凹模的寬度可按式（5-10）計(jì)算： （5-10） 式中： ——彎曲凸模的寬度； ——彎曲凸、凹模雙邊間隙，其值見(jiàn)[16]表4-17，??； ——凸模的制造公差，其值見(jiàn)[2]表3-16，取其值。 將數(shù)值帶入得 （3） 二次彎曲模設(shè)計(jì) 彎曲凸模設(shè)計(jì)： 彎曲凸模尺寸可按式（5-11）確定： （5-11） 式中： ——二次彎曲凸模工作部分尺寸，； ——工件公稱尺寸，； ——制件制造

46、公差，，其值見(jiàn)[5]表1-18，取其值； ——凹模制造偏差，，其值見(jiàn)[2]表3-16，取其值=0.020。 將數(shù)值帶入式（5-11）得 彎曲凹模設(shè)計(jì)： 彎曲凸模尺寸可按式（5-12）確定： （5-12） 式中： ——二次彎曲凹模工作部分尺寸，； ——制件制造公差，，其值見(jiàn)[5]表1-18，取其值； ——彎曲凸、凹模雙邊間隙，，其值見(jiàn)[16]表4-17，?。? ——二次彎曲凸模工作部分尺寸，； ——凹模制造偏差，，其值見(jiàn)[2]表3-16，取其值=0.020。。 將數(shù)值帶入得式（5-12） 5.1.4 沖孔模具設(shè)計(jì) 沖孔凸

47、模刃口尺寸： 沖孔凸模刃口尺寸按式（5-13）確定： （5-13） 式中： ——因數(shù)，其值見(jiàn)[2]表3-15，取其值； ——制件制造公差，其值見(jiàn)[5]表1-18，取其值； ——凸模的制造公差，其值見(jiàn)[2]表3-16，取其值 將數(shù)值帶入式（5-13）得 沖孔凹模刃口尺寸： 沖孔凹模刃口尺寸按式（5-14）確定： （5-14） 式中 ——因數(shù)，其值見(jiàn)[2]表3-15，取其值； ——制件制造公差，其值見(jiàn)[5]表1-18，取其值； ——凸模的制造公差，其值見(jiàn)[2]表3-16，取其值 ——最小合理

48、間隙，其值見(jiàn)[2]表3-2，取其值； 將數(shù)值帶入式（5-14）得 5.1.5 翻邊模具設(shè)計(jì) 由于翻邊時(shí)直壁厚度有所變薄，因此翻邊的單邊間隙Z一般小于材料原有的厚度。翻邊的單邊間隙值見(jiàn)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表9-3。 翻邊內(nèi)孔的尺寸精度主要取決于凸模。翻邊凸模和凹模的尺寸按式（5-15）、（5-16）確定： （5-15） (5-16） 式中： δp——翻邊凸模直徑的公差； δd ——翻邊凹模直徑的公差； D0——翻邊豎孔的最小內(nèi)徑； Z——翻邊的單邊間隙； ——翻邊豎孔內(nèi)徑的公

49、差。 將數(shù)據(jù)帶入式（5-15）、（5-16）得， 5.1.6落料沖切模具設(shè)計(jì) 此工序相當(dāng)于在板料上沖一個(gè)的孔，又因?yàn)槠鋬啥吮粋?cè)刃切除所以是一個(gè)不封閉的孔。因此在落料沖切模具長(zhǎng)度方向上不要求準(zhǔn)確的尺寸，可取比實(shí)際沖切長(zhǎng)度略長(zhǎng)，不用按照沖孔模的計(jì)算方法來(lái)計(jì)算，所以只需計(jì)算落料沖切模具寬度方向的尺寸。 凸模尺寸：綜上所述，取凸模長(zhǎng)度；凸模寬度按式(5-17）確定： (5-17） 式中： ——因數(shù)，其值見(jiàn)[2]表3-15，取其值； ——制件制造公差，其值見(jiàn)[5]表1-18，取其值； ——凸模的制造公差，其值見(jiàn)[2]表3-16，取其值 將

50、數(shù)值帶入式（5-17）得 凹模尺寸： 取凹模長(zhǎng)度；凹模寬度按式(5-18）確定： (5-18） 式中： ——因數(shù)，其值見(jiàn)[2]表3-15，取其值； ——制件制造公差，其值見(jiàn)[5]表1-18，取其值； ——凹模的制造公差，其值見(jiàn)[2]表3-16，取其值 ——最小合理間隙，其值見(jiàn)[2]表3-2，取其值； 將數(shù)值帶入式（5-18）得 5.2 凸模長(zhǎng)度的計(jì)算 凸模長(zhǎng)度的尺寸應(yīng)根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)確定，同時(shí)要考慮凸模的修磨量及固定板與卸料板之間的安全距離以及凸模進(jìn)入凹模的距離等因素。 5.2.1 沖切工序凸模長(zhǎng)度的計(jì)算 在該模具中，沖切工序包括有

51、側(cè)刃、切缺口、沖孔以及切斷。又由于在這一幅模具中采用彈性卸料，所以這些工序的允的長(zhǎng)度可按式（5-19）確定： （5-19） 式中： ——凸?？傞L(zhǎng)度，mm； ——凸模固定板的厚度，mm； ——卸料板的厚度，mm； ——彈性元件壓縮后的長(zhǎng)度， ——條料厚度，mm。 將數(shù)據(jù)帶入式（5-19）得=46.3（mm） 考慮沖孔凸模的直徑很小，故需對(duì)最小凸模φ2.43進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核：根據(jù)《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》表3-26可得： 剛度校核：L≤90d/==8.7（mm） 式中： L——凸模的允許最大自由長(zhǎng)度，mm； d——凸模最小直徑，m

52、m F——沖裁力，N； 在設(shè)計(jì)中凸模的工作尺寸為46.3mm，可知，所以剛度不合格，需采用護(hù)套。 又由于切缺口凸模的寬度比較小，所以需對(duì)其凸模進(jìn)行校核：根據(jù)[16]表3-26可得： 剛度校核：=115.1（mm） 式中 L——凸模的允許最大自由長(zhǎng)度，mm； J——凸模最小斷面的慣性矩， F——沖裁力，N； 在設(shè)計(jì)中凸模的工作尺寸為46.3mm，可知，所以鋼度合格。 鋼度合格之后需要進(jìn)行強(qiáng)度校核：根據(jù)[16]表3-26可得： 式中： A——凸模最小斷面積， F——沖裁力，N； ——凸模材料的許用壓應(yīng)力，; 在設(shè)計(jì)中凸模的最小斷面積為56，可知，所以凸模強(qiáng)度足夠。

53、 綜上所述，切缺口的凸模剛度與強(qiáng)度都滿足要求故不需要采用護(hù)套。 5.2.2 翻邊凸模的長(zhǎng)度計(jì)算 翻邊凸模的長(zhǎng)度可按式（5-20）確定： （5-20） 式中： ——翻邊凸?？傞L(zhǎng)度，mm； ——凸模固定板的厚度，mm； ——卸料板的厚度，mm； ——彈性元件壓縮后的長(zhǎng)度， ——翻邊高度，mm； ——翻邊凸模導(dǎo)正部分高度。 將數(shù)據(jù)帶入式（5-20）得=60.11（mm） 考慮翻邊凸模的直徑很小，故需對(duì)凸模φ4.3進(jìn)行強(qiáng)度和度剛校核，若有一項(xiàng)不滿足要求就必須采取措施提高它的強(qiáng)度和剛度。 根據(jù)[16]表3-26可得： 剛度校核：L≤

54、90d/=57.4mm. 式中： L——凸模的允許最大自由長(zhǎng)度，mm； d——凸模最小直徑，mm F——翻邊力，N； L為凸模的允許的最大工作尺寸，而設(shè)計(jì)中凸模的工作尺寸為60.11mm，可知，所以鋼度不合格，需采用護(hù)套。 5.2.3彎曲凸模的長(zhǎng)度計(jì)算 一次彎曲凸模長(zhǎng)度：由于第一次彎曲凸模安裝在下面，所以取一次彎曲凸模的長(zhǎng)度=52.11（mm）。 二次彎曲凸模長(zhǎng)度可按式（5-21）確定： （5-21） 式中： ——二次彎曲凸?？傞L(zhǎng)度，mm； ——二次彎曲凸模與凸模固定板連接的高度，mm； ——卸料板的厚度，mm； ——彈性元件

55、壓縮后的長(zhǎng)度，mm； ——彎曲凸模進(jìn)入凹模的高度，mm； ——條料厚度，mm。 將數(shù)值帶入式（5-21）得=45.3（mm） 5.3 彈性元件的設(shè)計(jì) 5.3.1 卸料裝置中彈性元件的設(shè)計(jì) （1） 根據(jù)卸料力和模具安裝彈簧的空間大小，初定彈簧的個(gè)數(shù)，則每個(gè)彈簧的預(yù)壓力按式（5-22）確定： （5-22） 式中： ——彈簧的預(yù)壓力，; ——卸料力，，且； ——彈簧數(shù)量。 將數(shù)值帶入式（5-22）得 （2） 初選彈簧規(guī)格。按估算彈簧的極限工作壓力 查標(biāo)準(zhǔn),初選彈簧規(guī)格為，，。 其中： ——材料直徑，；

56、 ——彈簧中徑，； ——彈簧自由高度， ——彈簧的極限工作壓力，； ——彈簧的極限壓縮量。 （3） 計(jì)算所選彈簧的預(yù)壓量 （4） 校核所選彈簧是否合適。卸料板工作行程，取凸模刃磨量，則彈簧工作時(shí)的總壓縮量為 因?yàn)?，故所選適合。 則壓縮后彈簧的長(zhǎng)度 5.3.2 推件裝置中彈性元件的設(shè)計(jì) 1） 二次彎曲工序中彈性元件的設(shè)計(jì): （1） 根據(jù)推件力和模具安裝彈簧的空間大小，初定彈簧的個(gè)數(shù)，則每個(gè)彈簧的預(yù)壓力按式（5-23）確定： （5-23） 式中： ——彈簧的預(yù)壓力，; ——推件力，； ——彈簧數(shù)量。

57、 將數(shù)值帶入式（5-23）得 （2） 初選彈簧規(guī)格。按估算彈簧的極限工作壓力 查標(biāo)準(zhǔn),初選彈簧規(guī)格為，，。 其中： ——材料直徑，； ——彈簧中徑，； ——彈簧自由高度， ——彈簧的極限工作壓力，； ——彈簧的極限壓縮量。 （3） 計(jì)算所選彈簧的預(yù)壓量 （4） 校核所選彈簧是否合適。工作過(guò)程中凸模的行程，則彈簧工作時(shí)的總壓縮量為： 因?yàn)?，故所選適合。 則壓縮后彈簧的長(zhǎng)度 2) 翻邊工序中彈性元件的設(shè)計(jì) （1） 根據(jù)推件力和模具安裝彈簧的空間大小，初定彈簧的個(gè)數(shù)，則每個(gè)彈簧的預(yù)壓力按式（5-24）確定：

58、 （5-24） 式中: ——彈簧的預(yù)壓力，; ——推件力，； ——彈簧數(shù)量。 將數(shù)值帶入式（5-24）得 （2） 初選彈簧規(guī)格。按估算彈簧的極限工作壓力 查標(biāo)準(zhǔn),初選彈簧規(guī)格為，，。 其中: ——材料直徑，； ——彈簧中徑，； ——彈簧自由高度， ——彈簧的極限工作壓力，； ——彈簧的極限壓縮量。 （3） 計(jì)算所選彈簧的預(yù)壓量 （4） 校核所選彈簧是否合適。工作過(guò)程中凸模的行程，則彈簧工作時(shí)的總壓縮量為: 因?yàn)?，故所選適合。 則壓縮后彈簧的長(zhǎng)度 第6章 選擇模架及其它 6.1 模架的選擇 經(jīng)過(guò)計(jì)算凹模邊界的大小約為，圓整之后取凹

59、模周界為，見(jiàn)[4]表15.2，選擇模架,在此選擇后側(cè)導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)模架 導(dǎo)柱：DL=Φ25mm150mm 導(dǎo)套：dLD=Φ25mm80mmΦ32mm 模架的閉合高度：170～205mm 6.2 模柄的選擇 模柄的作用是把上模固定在壓力機(jī)滑塊上，模柄的直徑與長(zhǎng)度與壓力機(jī)滑塊一致，根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，該模具為中小型模具，可選用壓入式模柄。查壓力機(jī)規(guī)格模柄安裝孔尺寸為,在此選用型壓入式模柄。 6.3 模座的選擇 標(biāo)準(zhǔn)模座根據(jù)模架類型及凹模周界尺寸選用， 上模座：160mm 125mm40mm； 下模座：160mm125mm50mm； 模座材料采用灰口鑄鐵，它具有較好的吸震性，采用牌號(hào)

60、為HT200。 6.4 墊板的選擇 墊板的作用是承受并擴(kuò)散凸?；虬寄鬟f的壓力，以防止模座被擠壓損傷。 墊板用45號(hào)鋼制造，淬火硬度為HRC43～48。其結(jié)構(gòu)形式和尺寸規(guī)格見(jiàn)《沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》表15.60-15.62，根據(jù)需要選擇墊板的尺寸規(guī)格為： 160mm125mm8mm。 6.5 模具材料的選用 利用模具生產(chǎn)制品零件，其模具質(zhì)量的好壞，壽命的長(zhǎng)短，直接關(guān)系到產(chǎn)品制造精度、性能和成本，是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低消耗、創(chuàng)造效益，盡快使產(chǎn)品占領(lǐng)市場(chǎng)的重要性條件。而模具的質(zhì)量、使用壽命、制造精度及合格率很大程度上取決于設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)模具材料的選用、熱處理工藝要求、模具零件配合精度及公

61、差等級(jí)的選擇和表面質(zhì)量要求。冷沖模材料應(yīng)具有的性能：冷沖模包括沖裁模、彎曲模、拉深模、成形模和冷擠壓模等。冷沖模在工作中承受沖擊、拉深、壓縮彎曲、疲勞磨擦等機(jī)械的作用。模具常常發(fā)生脆斷、堆塌、磨損、啃傷和軟化等形成的失效。因此，作為冷沖模主要材料的鋼材，應(yīng)具有的以下幾點(diǎn)性能。 1. 應(yīng)具有較高的變形抗力：主要抗力指標(biāo)包括淬火、回火抗壓強(qiáng)度、彎強(qiáng)度等。其中硬度是模具注意重要的抗力指標(biāo)，高的硬度是保持模具耐磨性的必要條件。工作零件熱處理后的硬度在60HRC強(qiáng)度才能保證模具具有較高的變形能力。 2. 應(yīng)具有較高的斷裂抗力指標(biāo)有材料的抗沖擊性能、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度斷裂抗力和沖擊載荷下抵抗模具裂紋產(chǎn)

62、生一個(gè)特性，也是作為防止斷裂的一個(gè)重要依據(jù)。其基體中碳含量越高沖擊韌性越高。故對(duì)韌性的要求應(yīng)依據(jù)載荷較大的冷沖鐓及剪切模易受偏心彎曲載荷細(xì)長(zhǎng)凸模或有應(yīng)力集中的模具，都需要有較高的韌性。 3. 應(yīng)具有較高的耐磨性和抗疲勞性能：對(duì)于在一定條件下工作的模具鋼，為了提高耐磨性，需要在硬度高的基體上均勻分布有大量細(xì)小硬的碳化物 相同硬度下，提高鋼的性能是模具在交變應(yīng)力條件下產(chǎn)生的疲勞破壞，如模具長(zhǎng)期使用有刮痕凹槽等 4. 應(yīng)具有較好的冷、熱加工工藝性：鋼材的加工性能包括可鍛性、可加工性、淬透性、淬硬性較小的脫碳敏感性和較小變形傾向等，以方便模具的加工，易于成形及防止熱處理后變形等。 參照[8]表1

63、-27、1-28選擇凸模材料如下： 模具名稱 鋼號(hào) 模具硬度HRC 側(cè)刃 T8A 57~60 沖切模 T8A 57~60 彎曲模 9Mn2V 50~60 沖孔模 T10A 58~60 翻邊模 57~60 切斷模 54~58 由于凹模采用的是整體式，所以所有的凹模選用的是同一種材料，綜合以上各方面的要求及參照[8]表1-28選擇凹模材料為,硬度在60~64HRC。 6.6 沖壓設(shè)備的校核 6.6.1 閉合高度的校核 為了保證模具和壓力機(jī)相適應(yīng)，沖模的閉合高度應(yīng)介于壓力機(jī)的最大裝模高度和最小裝模高度之間，其關(guān)系式為： （6-1） 式

64、中： ——沖模的閉模高度; ——最大閉模高度; ——最小閉模高度; ——墊板高度； ——最大裝模高度； ——最小裝模高度。 則 =50+40+8+37+16+8+10+1+18.3=188.3mm 有此可知,則所選則的壓力機(jī)符合要求。 6.6.2 沖裁所需總壓力校核 由前面計(jì)算可知，沖壓機(jī)的公稱壓力為250KN，，，故滿足要求。 6.6.3 模具最大安寸裝尺校核 模具最大安裝尺寸為160mm125mm，沖床工作臺(tái)面尺寸為370mm560mm，能夠滿足模具安裝。 6.7 模具結(jié)構(gòu)圖及工作過(guò)程 首先將條料送進(jìn)模具，在模具閉合過(guò)程中在第一工序完成側(cè)刃的沖切及定

65、位，不斷地將條料向前送，隨后完成切缺口的工序，為彎曲做裝備，然后依次完成一次彎曲、二次彎曲、沖孔、翻邊、切斷的工序；同時(shí)模具在閉合過(guò)程中會(huì)壓縮卸料彈簧，在模具回程的過(guò)程中彈簧推動(dòng)卸料板進(jìn)行卸料；廢料直接從漏料孔中漏下。如此依次進(jìn)行即可完成制件的生產(chǎn)。 第7章 工藝卡片 7.1 主要零件的加工的工藝 7.1.1 沖孔凸模加工工藝 沖孔凸模是該副模具中尺寸較小的一個(gè)模具，因此其強(qiáng)度不是很高，所以在機(jī)械過(guò)程中，除了要保證其尺寸和形狀精度外，還要保證期其在加工過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生彎曲變形，及在精加工之前要安排熱處理工序，以達(dá)到要求的硬度，其加工過(guò)程見(jiàn)表7-2。 表7-2. 沖孔凸模加工工藝

66、過(guò)程 模具加工工藝卡 模具名稱 沖孔凸模 材料 T10A 工藝員 共 1頁(yè) 零件名稱 支架 數(shù)量 大批量 日 期 第 1 頁(yè) 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 工藝裝備 工序簡(jiǎn)圖 備 注 1 備料 按尺寸切斷 鋸床 2 車端面打中心孔 車端面保持長(zhǎng)度46mm，打中心孔，掉頭車端面至尺寸45mm,打中心孔 車床 3 車外圓 粗車外圓柱面至尺寸 車床 4 檢驗(yàn) 5 熱處理 按熱處理工藝對(duì)沖孔凸模進(jìn)行熱處理，保證表面硬度58~60HRC 6 研中心孔 研中心孔，調(diào)頭研另一端中心孔 車床 7 磨外圓 磨外圓柱面，留研磨余量0.01mm 磨床 8 研磨 磨外圓至尺寸 磨床 7 檢驗(yàn) 7.1.2 凹模加工工藝 在該副模具中凹模采用整體式因此其尺寸相對(duì)較大而且相對(duì)較復(fù)雜，其加工的難點(diǎn)和重點(diǎn)相對(duì)較多。加工過(guò)程中，首先要保證各個(gè)工位的刃口尺寸和形狀精度；其次還要保證各個(gè)工