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1、箱體散熱片的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) [摘要] 本文利用沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)的理論知識(shí)，同時(shí)以金屬學(xué)與熱處理、塑性力學(xué)等許多工程技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)科為基礎(chǔ)，并聯(lián)系沖壓設(shè)備、模具制造工藝學(xué)等相關(guān)學(xué)科進(jìn)行箱體散熱片的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)。在對(duì)箱體散熱片進(jìn)行零件工藝性分析以及確定沖壓加工工藝方案的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)沖裁模和彎曲模兩副模具，并對(duì)所設(shè)計(jì)的兩副模具按相關(guān)要求檢查其加工工藝性以及生產(chǎn)的可行性。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)用Pro/Engineer軟件繪制沖裁模和彎曲模的三維實(shí)體造型，同時(shí)采用CAD繪制兩副模具的裝配圖和部分主要零件的零件圖。設(shè)計(jì)結(jié)果表明，利用所設(shè)計(jì)的模具進(jìn)行箱體散熱片的生產(chǎn)，可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量及生產(chǎn)效率，達(dá)到高

2、質(zhì)量、低成本的預(yù)期目的。 [關(guān)鍵詞] 箱體散熱片；沖壓工藝；模具設(shè)計(jì)；沖裁模；彎曲模 The Stamping Process and Die Design for The Box Heat Sink Abstract：In this paper, the stamping process and die design for the box heat sink is done by using the theoretical knowledge of stamping process and die design. At the same time, t

3、he paper is done on the basis of many knowledge, such as metal heat treatment, the mechanics of plastic, stamping equipment, the manufacturing technology of dies, and so on. The blanking dies and bending dies are designed on the basis of the work of technology analysis and process scheme determined.

4、 In the design process, using Pro/Engineer software design entities, and using Auto-CAD software making project plans together. The result of design shows that the quality and production efficiency for the box heat sink will improve by use the dies which are designed in this paper. Keywords：Box hea

5、t sink；Stamping process；Die design； Blanking die；Bending die 目錄 引言……………………………………………………………………………………………1 1 零件的分析…………………………………………………………………………………3 1.1 零件的功用與經(jīng)濟(jì)性分析………………………………………………………………3 1.2 零件的工藝性分析………………………………………………………………………4 2 沖壓工藝方案的分析與確定………………………………………………………………5

6、 3 編寫(xiě)沖壓工藝過(guò)程卡………………………………………………………………………6 4 沖裁模的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)……………………………………………………………8 4.1 零件展開(kāi)尺寸的計(jì)算……………………………………………………………………8 4.2 展開(kāi)件的工藝性分析……………………………………………………………………8 4.3 分析比較和確定沖裁工藝方案…………………………………………………………9 4.4 排樣設(shè)計(jì)及計(jì)算………………………………………………………………………9 4.5 確定模具總體方案結(jié)構(gòu)………………………………………………………………10 4.6 工藝計(jì)

7、算………………………………………………………………………………14 4.7 工作零件設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………18 4.8 模具其他零部件設(shè)計(jì)…………………………………………………………………21 4.9 繪制模具裝配圖………………………………………………………………………22 5 彎曲模的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)…………………………………………………………25 5.1 彎曲件的工藝性分析…………………………………………………………………25 5.2 分析比較和確定彎曲工藝方案………………………………………………………25 5.3 確定模具總體方案結(jié)構(gòu)

8、………………………………………………………………26 5.4 工藝計(jì)算………………………………………………………………………………27 5.5 工作零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及尺寸計(jì)算………………………………………………………28 5.6 模具其他零部件設(shè)計(jì)…………………………………………………………………30 5.7 繪制模具裝配圖………………………………………………………………………32 6結(jié)論………………………………………………………………………………………34 致謝語(yǔ)………………………………………………………………………………………35 參考文獻(xiàn)……………………………………………………

9、………………………………36 引言 模具是現(xiàn)代工業(yè)，特別是汽車、拖拉機(jī)、航空、無(wú)線電、電機(jī)、電器、儀器、儀表、兵器、日用品等工業(yè)必不可少的工藝裝備。鍛件、沖壓件、壓鑄件、粉末冶金零件以及非金屬零件，如塑料、陶瓷、橡膠玻璃等制品都是用模具成型的。模具技術(shù)直接影響制造業(yè)的發(fā)展、產(chǎn)品更新?lián)Q代能力和產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)能力[1]。模具工業(yè)潛力很大，前景廣闊。近十多年來(lái)，美國(guó)、日本、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的模具總產(chǎn)值已超過(guò)機(jī)床總產(chǎn)值。模具技術(shù)進(jìn)步極大地促進(jìn)了工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)發(fā)展，因而深受贊譽(yù)。美國(guó)工業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國(guó)工業(yè)的基石”；在日本，模具被譽(yù)為“進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力”；在聯(lián)邦德國(guó)，模具被冠之以“金屬加工業(yè)中的帝

10、王”支稱；在羅馬尼亞，有“模具就是黃金”之說(shuō)[2]?？梢?jiàn)模具工業(yè)在世界各國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有極其重要的地位。模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志之一。 模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是高技術(shù)行業(yè)。模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)水平的高低，是衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志之一。模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)人才是制造業(yè)緊缺人才[3]。 模具的類型較多，按照成形件材料的不同可分為沖壓模具、塑料模具、鍛造模具、壓鑄模具、橡膠模具、粉末冶金模具、玻璃模具和陶瓷模具。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其它各類模具約占11%。沖模、塑料注射模和壓鑄模是其中應(yīng)用最為

11、廣泛的三類模具[4]。其中，沖壓模具的種類繁多，結(jié)構(gòu)各異。按其用途可將沖壓模具分為沖裁模、彎曲模、拉深模、冷擠模等。 沖壓加工是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中先進(jìn)、高效的加工方法之一，它是利用各種壓力機(jī)和安裝在壓力機(jī)上的模具，使材料在常溫下或高溫狀態(tài)下進(jìn)行分離或塑性變形，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的一種方法。 隨著近代工業(yè)的發(fā)展，沖壓技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。與傳統(tǒng)的切削加工相比，我們可以發(fā)現(xiàn)沖壓加工具有以下優(yōu)點(diǎn)[5]。 （1）通常有些零件用其它方法難以加工甚至無(wú)法加工，從而借助壓力機(jī)的壓力，利用模具能獲得壁薄、質(zhì)量輕、剛性好、形狀復(fù)雜的零件。 （2）沖壓加工的零件精度高，尺寸穩(wěn)定，具有良好的互換性。

12、 （3）沖壓沖壓加工是少無(wú)切削加工的一種，部分零件沖壓直接成型，無(wú)需任何再加工，材料利用率高。 （4）生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)過(guò)程易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。 （5）操作簡(jiǎn)單，便于組織生產(chǎn)。 但由于沖模制造一般是單件小批量生產(chǎn)，精度高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集型產(chǎn)品，制造成本高。因而，沖壓生產(chǎn)只有在生產(chǎn)批量大的情況下才能獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益[5]。 本文所研究的是箱體散熱片的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)。箱體散熱片是一種鈑金件，其特點(diǎn)在于材料薄，重量輕，廣泛應(yīng)用于日常生活中，產(chǎn)品需求量大，用傳統(tǒng)加工方法難以加工，且無(wú)法達(dá)到精度要求。而根據(jù)上述的沖壓加工特點(diǎn)，我們可以發(fā)現(xiàn)，采用沖壓加工可以解決以上困難，而且采用沖

13、壓加工可以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率，操作起來(lái)也簡(jiǎn)單，便于組織生產(chǎn)，最終達(dá)到降低成本的目的。 綜上所述，沖壓與其它加工方法相比，具有獨(dú)到的特點(diǎn)，所以在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部分都越來(lái)越多地采用沖壓加工產(chǎn)品零部件，如機(jī)械制造、車輛生產(chǎn)、航空航天、電子、電器、輕工、儀表及日用品等行業(yè)。在這些工業(yè)部分中，沖壓件所占的比重都相當(dāng)大，不少過(guò)去用鑄造、鍛造、切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在已被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。通過(guò)沖壓加工，大大提高了生產(chǎn)率，降低了成本?？梢哉f(shuō)，如果在生產(chǎn)中不廣泛采用沖壓工藝，許多任務(wù)業(yè)部門的產(chǎn)品要提高生產(chǎn)率、提高質(zhì)量、降低成本，進(jìn)行產(chǎn)品的更新?lián)Q代是難以實(shí)

14、現(xiàn)的[6]。 1 零件的分析 箱體散熱片零件如圖1-1所示，材料為L(zhǎng)2，料厚t=2mm，大批量生產(chǎn)，要求表面無(wú)嚴(yán)重劃痕和毛刺。 圖1-1 箱體散熱片零件圖 1.1 零件的功用與經(jīng)濟(jì)性分析 該零件是廣泛應(yīng)用于散熱裝置中的一種散熱零部件，產(chǎn)品需求量大，屬于大批量生產(chǎn)。零件工作時(shí)受力不大，對(duì)其強(qiáng)度和剛度要求不是很高。如果用傳統(tǒng)的加工方法進(jìn)行加工，難度大，產(chǎn)品的生產(chǎn)率低，成本也較高，而采用用沖壓加工可以解決以上難題，而且操作簡(jiǎn)單，便于組織生產(chǎn)。 1.2 零件的工藝性分析 1.2.1 結(jié)構(gòu)與尺寸 該零件的結(jié)構(gòu)為Z形彎曲件，形狀較復(fù)雜，

15、尺寸較多，采用沖壓加工比較容易生產(chǎn)。 1.2.2 精度 零件的尺寸公差除自由尺寸無(wú)精度要求之外，其余尺寸均為IT12級(jí)或比TI12級(jí)低，并無(wú)其它特殊要求，因此，利用普通沖壓的方式就可以滿足零件的圖樣要求。 1.2.3 材料 該零件的材料為L(zhǎng)2，抗剪強(qiáng)度，，該材料具有較高的彈性和良好的塑性，沖壓結(jié)構(gòu)性較好。 綜上所述，該零件的工藝性較好，可以采用沖壓加工。 2 沖壓工藝方案的分析與確定 生產(chǎn)該零件所需的基本工序?yàn)闆_孔、落料、彎曲。一般可以采用以下三種沖壓工藝方案： 方案一：先沖孔，再落料，再?gòu)澢? 方案二：沖孔、落料、彎曲級(jí)進(jìn)沖壓。 方案三：先沖孔和落料，再

16、彎曲。 方案一，采用三副模具進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)率低，零件尺寸的累積誤差大，但模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 方案二，采用一副級(jí)進(jìn)模進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)率可大大提高，但模具制造困難。 方案三，采用一副沖裁模和一副彎曲模進(jìn)行生產(chǎn)，可保證零件的尺寸精度要求，也可提高生產(chǎn)率。 綜上所述，采用方案三的沖壓工藝進(jìn)行生產(chǎn)。 3 編寫(xiě)沖壓工藝過(guò)程卡 箱體散熱片的沖壓工藝過(guò)程見(jiàn)表3-1。 表3-1 箱體散熱片沖壓工藝過(guò)程卡 集美大學(xué) 冷沖壓工藝卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零（部）件名稱 共2頁(yè) 產(chǎn)品名稱 箱體散熱片 零（部）件型號(hào) 第1頁(yè) 材料牌號(hào)及規(guī)格 材料技術(shù)要求 毛坯尺寸

17、每毛坯可制件數(shù) 毛坯重量 輔助材料 L6 2mm×175mm×54mm 條料2mm×180mm×1400mm 25件 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 加工簡(jiǎn)圖 設(shè)備 工藝裝備 工時(shí) 0 下料 剪床上裁板180mm×1400mm 剪床 1 沖孔落料 沖孔與落料復(fù)合 J23-25 沖孔落料復(fù)合模 2 彎曲 Z形彎曲 J23-25 彎曲模 續(xù)表3-1 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 加工簡(jiǎn)圖 設(shè)備 工藝裝備 工時(shí) 3 檢驗(yàn) 按產(chǎn)品零件圖檢

18、驗(yàn) 編制 （日期） 審核 （日期） 會(huì)簽 （日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 4 沖裁模的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 4.1 零件展開(kāi)尺寸的計(jì)算 由于r/t=1/2=0.5，零件彎曲變形區(qū)材料變薄不嚴(yán)重，斷面畸變較小，按應(yīng)變中性層長(zhǎng)度等于毛坯長(zhǎng)度的原則來(lái)計(jì)算。由式（4-36）得應(yīng)變中性層曲率半徑的就是公式為[5] ： ρ=r+Kt

19、 (4-1) 式中 K：應(yīng)變中性層位移系數(shù) r：彎曲內(nèi)層半徑 t：材料厚度 由表4-3查得[5] K=0.5，已知r=1mm、t=2mm 故 ρ=1.5mm。 由式（4-37）得彎一個(gè)直角彎曲件，其毛坯長(zhǎng)度計(jì)算公式為[5]： L=L1+L2+ ( r+Kt) (4-2) 式中 L：毛坯展開(kāi)長(zhǎng)度(mm)； L1、L2：工件直角邊長(zhǎng)度(mm)； 工件有兩個(gè)彎角，展開(kāi)長(zhǎng)度為 L=47+96+27+2&#

20、215;×1.5=174.7mm 4.2 展開(kāi)件的工藝性分析 該零件的展開(kāi)件結(jié)構(gòu)尺寸較多。其中，凹模的最小寬度 （t為材料厚度）。沖孔時(shí)有尺寸為，，，，而沖孔時(shí)因受凸模強(qiáng)度的限制，孔的尺寸不能太小，沖孔的最小尺寸取決于材料性能、凸模的強(qiáng)度和模具結(jié)構(gòu)等，根據(jù)表可查得圓形孔最小值得，所以滿足工藝性要求[6]。 展開(kāi)件孔與孔之間，孔與邊緣之間的距離受模具的強(qiáng)度和展開(kāi)件質(zhì)量的制約，其值不應(yīng)過(guò)小，一般要求，，由展開(kāi)件圖可知，，，由以上可知，孔與孔之間、孔與邊緣之間的距離均滿足工藝性要求。 4.3 分析比較和確定沖裁工藝方案 該展開(kāi)件包括落料和沖孔兩個(gè)基本工序，可采用的沖裁方

21、案有單工序沖裁，復(fù)合沖裁和級(jí)進(jìn)沖裁三種。零件屬于大批量生產(chǎn)，因此采用單工序需要模具數(shù)量較多，生產(chǎn)率低，所用費(fèi)用也高，不合理；若采用級(jí)進(jìn)模沖裁，生產(chǎn)率高，操作方便，但模具較復(fù)雜，成本較高且整副模具的外形尺寸較大，不夠合理；而采用復(fù)合模沖裁時(shí)，可以得出展開(kāi)件的精度和平直度較好，生產(chǎn)率也高，模具生產(chǎn)周期短，成本較低且整副模具的外形尺寸不會(huì)太大。根據(jù)以上分析，該展開(kāi)件采用復(fù)合沖裁工藝方案。 4.4 排樣設(shè)計(jì)及計(jì)算 零件輪廓尺寸為174.7mm×53.9mm，工件形狀類似長(zhǎng)方形，參考表3-10的排樣方法，采用有廢料直排方式，如圖4-1所示[7]： 圖

22、4-1 排樣 由表3-15查得[4] 排樣搭邊a=2mm 側(cè)搭邊a1=2.5 mm 由CAD算得沖壓件實(shí)際面積A=8558mm2 條料寬度 B=（174.7+2x2.5）mm=179.7mm 步距： h=（53.9+2）mm=55.9mm 一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率η為： η=x100%=x100%=85.2% （4-3） 排樣方案圖如圖4-2所示。 圖4-2 排樣方案 4.5 確定模具總體方案結(jié)構(gòu) 4.5.1 模具結(jié)構(gòu)形式 根據(jù)零件的沖裁工藝方案，采用復(fù)合沖裁

23、模，而復(fù)合模具有正裝與倒裝之分，正裝復(fù)合模較適宜沖制材料較軟的或者板料較薄的平直度要求較高的沖裁件，還可以沖制孔邊距較小的沖裁件。而倒裝式不宜沖制孔邊距較小的沖裁件，但倒裝式復(fù)合模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有可以直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件，卸件可靠，便于操作，并為機(jī)械化出件提供了有利保證，故應(yīng)用十分廣泛。 本工件的外形輪廓較為復(fù)雜，凹模中兩懸臂容易磨損，為了便于更換凹模，降低成本，凹模采用鑲拼結(jié)構(gòu)，若采用倒裝復(fù)合模，兩凹模鑲塊定位較難，磨損后容易松動(dòng)，可能影響零件精度，因此本工件采用正裝復(fù)合模。總體結(jié)構(gòu)如圖4-3所示。 4.5.2 卸料裝置 卸料裝置分為固定卸料裝置和彈壓卸料裝置。 固定卸料裝置

24、用螺釘和銷釘固定，能承受較大的卸料力，其卸料可靠、安全；但操作不便，生產(chǎn)效率不高。比較適于沖裁板料厚度大于0.5mm，平直度要求不高的沖裁件。 圖4-3沖裁?？傮w結(jié)構(gòu)圖 彈壓卸料裝置卸料力較小，但它既起到卸料作用有起壓料作用，所得沖裁零件質(zhì)量較好，平直度較高。適用于質(zhì)量要求較高的沖裁件或薄板沖裁（t<0.5mm）。 本模具為正裝復(fù)合模，為方便操作，提高生產(chǎn)效率，減小零件變形，選用彈壓卸料裝置，由表2-29[7]查得卸料板厚度為14mm。 彈性元件采用橡膠： 根據(jù)式（3-41）至（3-45）及表3-15，相關(guān)計(jì)算如下[7]： 橡膠工作行程=卸料板工作行程+模具修磨量（4mm

25、~6mm）之和 H工作=h工作+h修磨 橡膠的自由高度 =（28~32）mm 取H0=30mm 橡膠預(yù)壓縮量一般為10%-15%，取預(yù)壓縮量為15%，矩形橡膠在預(yù)壓量為15%時(shí)的 單位壓力為0.5MPa 橡膠截面積： 橡膠裝配高度： H裝配 =85%H自由=0.85 x 30=25.5mm 取H裝配=25 mm 采用兩長(zhǎng)方體橡膠，橡膠兩端開(kāi)卸料螺釘避讓孔 Φ11，橡膠寬度取36mm，長(zhǎng)度為 200mm則總面積為: A=2×200×36-4×π112=12880mm2 >9680 mm2 條形橡膠折合

26、成圓柱狀的直徑約為48mm 滿足橡膠墊高徑比為0.5＜＜1.5，橡膠符合要求。 4.5.3 推件裝置 推薦裝置是剛性的，由打桿、推板、推桿組成，其結(jié)構(gòu)如圖4-4所示。 圖4-4 推件裝置 4.5.4 定位與導(dǎo)料裝置 采用一個(gè)固定擋料銷擋料和兩個(gè)固定導(dǎo)料銷導(dǎo)料，為降低模具成本，可以采用手工送料方式。這種定位與導(dǎo)料零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便，裝在凹模板上。為此，在卸料板上與擋料銷、導(dǎo)料銷相應(yīng)的位置上加工三個(gè)避讓孔，工作時(shí)，可使條料壓緊，保證條料準(zhǔn)確定位。 4.5.5 導(dǎo)向裝置 導(dǎo)向裝置主要有兩種，第一種采用導(dǎo)柱和導(dǎo)套導(dǎo)向，第二種采用導(dǎo)板導(dǎo)向。 （1）對(duì)于生產(chǎn)批量大，要

27、求模具壽命高，工件精度較高的沖模，一般采用導(dǎo)柱、導(dǎo)套來(lái)保證上下模的精確導(dǎo)向。導(dǎo)套、導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式有滑動(dòng)和滾動(dòng)兩種?；瑒?dòng)導(dǎo)柱、導(dǎo)套都是圓柱形，其加工方便，容易裝配，是模具行業(yè)應(yīng)用最廣的導(dǎo)向裝置；滾珠導(dǎo)柱、導(dǎo)套是一種無(wú)間隙，精度高、壽命較長(zhǎng)的導(dǎo)向裝置，適用于高速?zèng)_模、精密沖裁模以及硬質(zhì)合金模具的沖壓工作。 （2）導(dǎo)板 卸料板起凸模導(dǎo)向作用，適用于沖制形狀簡(jiǎn)單，尺寸不大，材料厚度大于0.5mm的工件。在工作時(shí)，凸模始終在導(dǎo)板型孔內(nèi)，且與導(dǎo)板制件的間隙小于凸、凹模間隙。 由于箱體散熱片生產(chǎn)批量大，外形相對(duì)復(fù)雜，精度不是很高，因此選用滑動(dòng)導(dǎo)柱、導(dǎo)套進(jìn)行導(dǎo)向。分別由表7.33和表7.35選用[4]

28、導(dǎo)柱 A35h5×200 GB2861.1-81 導(dǎo)套A35H6×115×43 GB2861.6-81 4.5.6頂件裝置 頂件裝置一般是彈性的，由頂桿、頂件塊、和裝在下模的彈頂器組成。這種結(jié)構(gòu)頂件力容易調(diào)節(jié)，工作可靠，沖裁件平直度較高。頂桿采用四根，彈性元件采用橡膠，其尺寸計(jì)算如下： 根據(jù)式（3-41）至（3-45）及表3.15，相關(guān)計(jì)算如下[8]： 橡膠工作行程=卸料板工作行程+模具修磨量（4mm~6mm）之和 即 H工作=h工作+h修磨 橡膠的自由高度 =（28~32）mm 取H0=30mm 矩形橡膠在預(yù)壓量

29、為15%時(shí)的單位壓力為0.5MPa 所需橡膠截面積： 橡膠裝配高度： H裝配 =85%H自由=0.85 x 30=25.5mm 取H裝配 =25mm 根據(jù)零件形狀特點(diǎn)，橡膠外形采用矩形，中間開(kāi)圓形孔?10以避讓雙頭螺柱，橡膠外形取130mm×70mm 橡膠截面積為130×70-π102 =8786＞2500mm2 選用的橡膠可以滿足要求。 4.6 工藝計(jì)算 4.6.1 計(jì)算沖壓力，選擇壓力機(jī) （1）落料力與沖孔力計(jì)算 由式（3-24）得平刃口沖裁模的沖裁力F的計(jì)算公式為[7]

30、 F=KLtτ (4-5) 式中 K：系數(shù)(一般取1.3)； L：沖裁周邊長(zhǎng)度（mm）； t：材料厚度（mm）； τ：材料抗剪強(qiáng)度（MPa）； 由CAD軟件測(cè)得，沖孔總周邊長(zhǎng)度L1=123mm，落料周邊總長(zhǎng)度L2=477mm。 故沖孔力 F1=1.3×123×2×78N=24.94×103N 落料力 F2=1.3×477×2×78N=96.74×103N （2） 沖孔時(shí)的頂

31、件力計(jì)算 由式（3-28）得頂件力的經(jīng)驗(yàn)公式為[7] : FD=KDF1 (4-6) 式中 KD為頂件力系數(shù) 由表3-11查得[3] KD=0.05 故 FD =0.05×24.94×103N =1.25×103N （3）落料時(shí)的卸料力計(jì)算 由式（3-26）得卸料力的經(jīng)驗(yàn)公式為[7]： FX=KXF2 (4-7) 式中

32、 KX為卸料力系數(shù) 由表3-11查得[7] KX=0.05 故 FX =0.05×96.74×103N =4.84×103N 選擇沖床時(shí)的總壓力為 F總= F1+ F2+ FD +FX =127.77×103N （4） 壓力機(jī)選用 根據(jù)模具總壓力為F總= 127.77×103N 由表7-10選用J23-25開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)，相關(guān)參數(shù)如下[4]： 公稱壓力：250KN 滑塊行程：65mm 最大閉合高度:270mm 滑塊中心線到床身距離：200mm 工作臺(tái)尺寸：370mm x 560mm

33、 墊板厚度：50mm 模柄孔尺寸：Φ40mm x 60mm 4.6.2 確定壓力中心 壓力中心分析圖如圖4-5所示。 圖4-5 壓力中心分析圖 由式（3-35）得壓力中心坐標(biāo)的計(jì)算式為[7] Xo= （4-7） Yo= （4-8） 由于外形類似長(zhǎng)方形，可將外形輪廓的重心近似認(rèn)為在其中心，玩輪廓周長(zhǎng)為477mm,各孔周長(zhǎng)和為123mm. 所以 X0= =82mm Y0= =29mm 4.6.3凸模刃口尺寸計(jì)算

34、對(duì)于零件中未標(biāo)注公差的孔尺寸，查表7-14其極限偏差為[4] ?3mm， ?3.5mm，4mm，5mm，7.5mm。 根據(jù)條料厚度t=2mm、材料為L(zhǎng)2，由表2-12查得沖裁模初始間隙值為[4] Zmin=0.14mm ，Zmax=0.18mm 由表2-17查得非圓形時(shí)磨損系數(shù)為[4]：X1=0.75，圓形時(shí)磨損系數(shù)X2=0.5 由表2-17查得凸、凹模制造公差為[4]: δp =0.02mm δd =0.02mm 校核：Zmax- Zmin=0.04 δp + δd =0.04 滿足 Zmax- Zmin≥δp +δd 條件，各沖孔凸模與沖孔凹模采用分開(kāi)加

35、工法。 （1）對(duì)于?3mm的孔 由式（2-13）得沖孔凸、凹模刃口尺寸計(jì)算式為[5]： dp=(d+xΔ) （4-9） dd =( dp +Zmin) （4-10） 故 dp =(3+0.5×0.25) =3.13mm dd =(3.13+0.14) =3.27mm (2) 對(duì)于?3.5mm的孔 根據(jù)式（4-8）和式（4-

36、9） dp =(3.5+0.5×0.18) =3.59mm dd =(3.59+0.14) =3.73mm (3) 對(duì)于4mm×5mm的孔 由式(2-13)得沖孔凸、凹模刃口尺寸計(jì)算式為[5]： Lp=(d+xΔ) （4-11） Ld =( dp +Zmin) （4-12） 故 4p =(4+0.75×0

37、.18) =4.14mm 4d =(4.14+0.14) =4.28mm 5 p=(5+0.75×0.18) =5.14mm 5 d=(5.14+0.14) =5.28mm (4) 對(duì)于4mm×7.5mm的孔 根據(jù)式（3-12）和式（3-13）可知 7.5 p=(7.5+0.75×0.22) =7.67mm 7.5 d=(7.67+0.14) =7.81mm 4.6.3凹模刃口尺寸計(jì)算 凸模和凹模分開(kāi)加工的方法適用于圓形或簡(jiǎn)單形狀的工件，對(duì)于形狀復(fù)雜或料薄的工件，為了保證凸、凹模間隙值，必須采用配合加工。本零件形狀復(fù)雜，而且采用復(fù)合模沖裁采

38、取以落料凹模為基準(zhǔn)件，再按它們的實(shí)際配合尺寸加工凸凹模外形，并分別保證規(guī)定的間隙值。 對(duì)于零件中未標(biāo)注公差的外形尺寸中，凹模磨損后變大的尺寸：R3、7、4、2.2、30、36.4、50、174.7，凹模磨損后尺寸不變的尺寸：1 。 由表2-17查得[4]:材料厚度2mm，公差小于0.20mm時(shí)磨損系數(shù)為1；公差為0.21~0.41mm時(shí)，磨損系數(shù)為0.75。 查表7-14得各尺寸的極限偏差為[4]: A類尺寸：R3、7、4、36.4、174.7、50 B類尺寸：1.7、59.3、2.7、30 C類尺寸：1±0.13 凹模刃口尺寸計(jì)算如下 Ad=（A-xΔ） R3d=

39、（3-0.75×0.25）=2.81mm 7 d =(7-0.75×0.22) =6.84mm 4 d =(4-1×0.18) =3.82mm 36.4 d =(36.4-1×0.16) 36.24mm 174.7 d =(174.7-0.75×0.25）=174.51mm 50 d =(50-1×0.19) =49.81mm Bd=（B+xΔ） 1.7 d=（1.7+1×0.1）=1.8mm 2.7 d =(2.7+0.75×0.25）=2.88mm 59.3 d=（59.3+1×0

40、.19）=59.49mm 30 d=（30+1×0.13）=30.13mm Cd=C± 1 d=1±=（1±0.03）mm 其他尺寸具體見(jiàn)零件圖，計(jì)算方法同以上各尺寸算法。 凸凹模落料刃口按凹模的實(shí)際尺寸配制，并保證雙面間隙0.14～0.18mm，沖孔刃口尺寸見(jiàn)凸模刃口尺寸計(jì)算部分。 4.7 工作零件設(shè)計(jì) 4.7.1 凹模設(shè)計(jì) 凹模外形為長(zhǎng)方體，凹模刃口處有兩處懸臂，加工和熱處理較難，而且當(dāng)發(fā)生局部磨損時(shí)就會(huì)造成整個(gè)凹模報(bào)廢，因此，將凹模做成鑲拼結(jié)構(gòu)。凹模采用螺釘鎖緊和銷釘定位的固定方式，凹模輪

41、廓尺寸計(jì)算如下。 由式（2-27 ）得凹模高度計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式[5] H=kb (4-13) 式中 b為凹模孔的最大寬度（mm）； K為系數(shù) 根據(jù)條料厚度t=2mm、最大外形尺寸，由表2-22查得凹模厚度系數(shù)為[4] ：k=0.2 故 H=0.2×174.7=35mm 由式（2-28）凹模壁厚計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式[7] C=（1.5~2）H （4

42、-14） 故 C=52.5 mm~70mm 取C=60mm 凹?？傞L(zhǎng)L=174.7+2x60=294.7mm 凹模寬度B=53.9+2x60=173.9mm 按沖壓模標(biāo)準(zhǔn)模架，由表7-31取凹模周界尺寸[4] LxBxH=315mm x 200mm x 35mm 結(jié)合模具壓力中心的位置，凹模的外形確定如圖4-6所示。 圖4-6 凹模外形圖 4.7.2 凸模設(shè)計(jì) 凸模采用階梯式，采用凸模固定板進(jìn)行固定，凸模與凸模固定板配合部分為圓柱形，采用過(guò)渡配合，對(duì)于刃口非圓形的凸模在配合處用緊定螺釘鎖緊，防止凸模轉(zhuǎn)動(dòng)，凸模材料選用T10A，工作部分熱處理淬硬58～

43、62HRC，圓形凸模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖4-7所示。 圖4-7 凸模 沖孔凸模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。因沖孔凸模直徑較小，所以需要對(duì)最小凸模（沖孔凸模）進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核。 （1）凸模最小直徑的校核（強(qiáng)度校核） 根據(jù)式，可推出凸模的最小直徑應(yīng)滿足[7] （4-15） 式中t——沖裁件厚度，mm； ——沖裁件的抗剪強(qiáng)度，MPa； ——凸模材料的許用壓應(yīng)力，MPa。 而最小沖孔凸模的直徑3.13mm>0.84mm，故凸模強(qiáng)度足夠。 （2）凸模最大自由長(zhǎng)度的校核（剛度校核） 凸模工作部分由推件塊

44、導(dǎo)向，由式可知凸模不發(fā)生失穩(wěn)彎曲的最大長(zhǎng)度為[7] 直徑為部分（懸臂端）的長(zhǎng)度為57，因此該沖孔凸模剛度符合要求，其結(jié)構(gòu)及尺寸如圖4-8所示。 圖4-8 沖孔凸模 4.7.3 凸凹模設(shè)計(jì) 凸凹模采用整體式，采用凸凹模固定板進(jìn)行固定，凸凹模與其固定板為過(guò)渡配合， 凸凹模高度根據(jù)裝配要求確定為58.5mm，材料選用Cr12MoV，工作部分熱處理淬硬為58～62HRC。 4.8 模具其他零部件設(shè)計(jì) 4.8.1 定位與導(dǎo)料零件的選用 根據(jù)零件結(jié)構(gòu)尺寸選擇擋料銷A6×4×3 GB2866.11-81，導(dǎo)料銷A6×4×3 GB2866.1

45、1-81，安裝在凹模板相對(duì)位置上保證條料準(zhǔn)確定位與導(dǎo)料。 4.8.2 模架選用 根據(jù)排樣設(shè)計(jì)，板料采用前后送料方式，采用中間式導(dǎo)柱模架，根據(jù)表7-31[1] 上模座選用 上模座 315×200×45 GB2855.9-81 HT200 下模座選用 下模座 315×200×50 GB2855.9-81 HT200 4.8.3 模柄選用 常用模柄有旋入式模柄，壓入式模柄，凸緣式模柄。 旋入式模柄通過(guò)螺紋與上模座連接。用騎縫螺釘防止模柄轉(zhuǎn)動(dòng)。這種模柄拆卸方便，但與上模座的垂直度誤差較大，主要用于有導(dǎo)柱的中小型模具上。 壓入式模柄采用騎縫銷防

46、止轉(zhuǎn)動(dòng)。裝配后模柄軸線與上模座垂直度較好，主要用于上模座較厚而又沒(méi)有開(kāi)設(shè)推板孔的場(chǎng)合。 凸緣式模柄采用3個(gè)或4個(gè)螺釘進(jìn)行固定，上模座的沉孔與凸緣為H7/h6配合。由于沉孔底面的表面粗糙度較差，配合后模柄的垂直度遠(yuǎn)不如壓入式模柄。這種模柄的優(yōu)點(diǎn)在于凸緣的厚度不到模柄厚度的一半，凸緣模柄以下模座部分仍可以加工出形孔，以便容納推件裝置的推板。 由于本模具需要在上模座加工出形孔，以便容納推件裝置的推板，因此選用凸緣式模柄，根據(jù)表7-39選用[4] 模柄A40×85 GB2862.3-81.Q235 4.8.4 確定其他板類零部件的結(jié)構(gòu)尺寸 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用要求，確定其他板

47、類零部件的結(jié)構(gòu)尺寸，如表4-2所示。 表4-2 其他板類零部件的結(jié)構(gòu)尺寸 序號(hào) 名稱 長(zhǎng)×寬×厚（mm） 材料 數(shù)量 1 凸凹模固定板 315×200×20 45鋼 1 2 隔板 315×200×12 45鋼 1 3 凸模固定板 315×200×20 45鋼 1 4 墊板 315×200×8 45鋼 2 4.9 繪制模具裝配圖 4.9.1 裝配圖 沖裁模裝配圖如圖4-18所示。 模具閉合高度為235mm，J23－25開(kāi)

48、式壓力機(jī)的閉合高度為270mm，封閉高度調(diào)節(jié)量為55mm，所選壓力機(jī)符合要求。 4.9.2 裝配技術(shù)要求 （1）本模具選用Ⅰ級(jí)精度的模架； （2）各個(gè)零件的尺寸、精度、表面粗糙度和熱處理等均應(yīng)符合有關(guān)零件標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求和技術(shù)條件的規(guī)定； （3）模具裝配前倒去除工作零件的工作部分外所有棱邊； （4）凹模與凸凹模采用配合加工，其刃口的雙邊間隙應(yīng)保證在0.14～0.18mm之間； （5）導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝孔的軸線應(yīng)與基準(zhǔn)面垂直，其垂直度公差為0.01mm； （7）裝配時(shí)保證整個(gè)模架處于水平,上模座和下模座裝配后的平行度要保證在0.1mm以內(nèi)，模柄軸心線對(duì)上模座上平面的垂直度誤差應(yīng)在0.05

49、mm以內(nèi)； （8）模具處于開(kāi)模狀態(tài)時(shí)，凸模與頂件塊之間要有一定的操作空間； （9）模具開(kāi)模狀態(tài)下的高度為263mm，閉模狀態(tài)下的高度為235mm； （10）裝配后進(jìn)行試模，所加工出的工件尺寸應(yīng)在公差范圍內(nèi)； （11）模具裝配完后要進(jìn)行防銹處理。 1-螺母；2-雙頭螺柱；3-頂板；4、18-橡膠；5-下模座；6、23、28、36-內(nèi)六角圓柱頭螺釘； 7、21-墊板；8-導(dǎo)柱；9-凸模固定板；10-隔板；11-凹模；12、13、19、37-凸模；14、24-銷釘； 15-導(dǎo)套； 16-卸料板；17-上模座；20-凸凹模固定板；22-卸料螺釘；25、26、31、3

50、2-推桿； 27-推板； 29-打桿；30-模柄；33-凸凹模；34-導(dǎo)料銷；35-擋料銷；38-頂件塊；39-頂桿 4.9.3 模具工作過(guò)程 模具工作時(shí)，條料沿兩個(gè)導(dǎo)料銷34送至固定擋料銷35處定位。沖裁時(shí)，上模下行，卸料板與頂件塊將板料夾緊，凸凹模外形和凹模38進(jìn)行落料，落下的沖件卡在凹模中，同時(shí)沖孔凸模與凸凹模內(nèi)孔進(jìn)行沖孔，沖孔廢料卡在凸凹模孔內(nèi)?？ㄔ诎寄Ｖ械臎_件由頂件裝置從凹模中頂出。該模具采用裝在下模座底下的彈頂器推動(dòng)頂桿和頂件塊，彈性元件高度不受模具有關(guān)空間的限制，頂件力大小容易調(diào)節(jié)，可獲得較大的頂件力?？ㄔ谕拱寄?nèi)的沖孔廢料由推件裝置推出。每沖裁一次，沖孔廢料被推下一次

51、，凸凹?？變?nèi)不積存廢料，脹力小，不易破裂。 5 彎曲模的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 5.1 彎曲件的工藝性分析 該彎曲件為Z形彎曲，如圖5.1所示，彎曲半徑為1mm，而查表4-2可知[4]，L2的最小彎曲半徑為0～0.3mm。所以，該彎曲件結(jié)構(gòu)性較好，滿足彎曲工藝性要求。 圖5-1 工件圖 5.2 分析比較和確定彎曲工藝方案 從彎曲件的結(jié)構(gòu)形狀與要去來(lái)看，所需的基本工序?yàn)閺澢Ｆ鋸澢に嚪桨赣幸韵聝煞N。 方案1：采用一副與彎曲件形狀相同的凸凹模，直接將坯料彎曲成所需零件。 方案2：分階段彎曲，先把坯料彎曲成L形，再?gòu)澢蒢形。 分析以上兩種方案可以看出，方案1的優(yōu)點(diǎn)是

52、模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工序單一，操作方便，但彎曲時(shí)零件形狀不易保證，可能產(chǎn)生變形。方案2的模具結(jié)構(gòu)雖然比方案1較為復(fù)雜，但可以保證零件的形狀和精度，回彈易于控制，質(zhì)量較高。 綜上分析，采用方案2較為合理。 5.3 確定模具總體方案結(jié)構(gòu) 5.3.1 模具結(jié)構(gòu)形式 根據(jù)零件的彎曲工藝方案，采用單工序彎曲模，且在彎曲過(guò)程中必須能分兩階段彎曲，即順序彎曲。彎曲模結(jié)構(gòu)圖如圖5-2所示。 圖5-2 彎曲模結(jié)構(gòu)圖 5.3.2 壓料裝置 彎曲開(kāi)始后，利用模具中的工作零部件將坯料壓緊以達(dá)到壓料效果。 5.3.3 定位裝置 利用彎曲件上的通孔，采用一個(gè)固定定位銷定位，在左邊兩個(gè)定位銷，前面一個(gè)定

53、位銷，其中前面那個(gè)定位銷與工件的距離公差加大，防止產(chǎn)生過(guò)定位，為降低模具成本，可以采用手工送料方式。 5.3.4 導(dǎo)向裝置 考慮到?jīng)_裁件的結(jié)構(gòu)工藝特點(diǎn)，可以采用中間導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向。由于沖裁件的精度要求不是很高，可以采用Ⅰ級(jí)模架精度。 5.4 工藝計(jì)算 5.4.1 計(jì)算彎曲力，選擇壓力機(jī) （1）計(jì)算彎曲力 凸模自由彎曲力： （5-1） 凸模校正彎曲力： （5-2） 式中：b——彎曲件寬度（mm）； r——彎曲件內(nèi)彎曲半徑（mm）； ——材料抗拉強(qiáng)度（MPa）； k——系數(shù)，一般取1～1.3； q——單位面

54、積上的校正力（MPa）； A——校正部分投影面積（）。 （2）選擇壓力機(jī) 根據(jù)式（4-43）可知校正彎曲時(shí)壓力機(jī)選用依據(jù)為[7] F壓機(jī)≥F校 （5-3） 根據(jù)校正壓力為122.5KN選擇公稱壓力為250KN的壓力機(jī)，即J23-25（查表）。壓力機(jī)參數(shù)如表5-1所示。 表 5-1 J23-25壓力機(jī) 名稱 量值 名稱 量值 公稱壓力/KN 250 工作臺(tái)尺寸 左右/mm 560 滑塊行程/mm 65 前后/mm 370 標(biāo)準(zhǔn)行程次數(shù)>/ 55 工作臺(tái)孔尺寸 左右/mm

55、 290 最大閉合高度/mm 270 前后/mm 110 閉合高度調(diào)節(jié)量/mm 55 直徑/mm 260 滑塊中心到機(jī)身距離/mm 200 模柄孔尺寸/mm 40×60 立柱間距離>/mm 270 工作臺(tái)墊板厚度/mm 50 5.5 工作零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及尺寸計(jì)算 （1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 考慮到彎曲件Z形彎曲，凸模、凹模分開(kāi)設(shè)計(jì)較簡(jiǎn)單，寬度和高度尺寸精度對(duì)彎曲件的成型沒(méi)有影響，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖5-3和5-4所示。 圖 5-3凸模1 圖5-4 凸模2 （2）回彈角的確定及回彈控制 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值法確定回彈角為2度，采用補(bǔ)償法

56、和校正法進(jìn)行回彈控制。 （3）尺寸計(jì)算 ① 由式（4-44）計(jì)算橫向凹模尺寸[7] （5-4） 單邊間隙： （5-5） 橫向凸模尺寸： （5-6） ② 縱向凹模尺寸 縱向凸、凹模尺寸精度對(duì)制件質(zhì)量不造成影響，取凸?？v向尺寸為60mm，凹?？v向尺寸為70mm. ③凸模圓角半徑確定 由表4-2[5]可知最小彎曲半徑rmin/t=0.3,彎曲件的彎曲半徑r/t=1/2 ，r>rmin ，凸模的圓角半徑取彎曲件的圓角半徑，即r凸 =1mm。 ④凹模圓角半徑確定 根據(jù)

57、材料厚度為2mm，r凹 =（3～6）t ，取r凹 =6mm ⑤凹模深度計(jì)算 彎曲件兩個(gè)邊長(zhǎng)分別為27mm、49mm,根據(jù)表4-9[5]取凹模深度分別為21mm、21mm。 ⑥其他尺寸根據(jù)裝配要求確定。 5.6 模具其他零部件設(shè)計(jì) 5.6.1 順序彎曲設(shè)計(jì) （1）設(shè)計(jì)方案 利用彈性元件提供彈力的大小，施加不同的彈性力在兩級(jí)工作零件上，實(shí)現(xiàn)零件的順序彎曲。 （2）頂件塊處彈頂裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ① 彈性元件采用橡膠，所需頂件力為 （5-5） ②橡膠工作行程： ③根據(jù)式（8-14）可知橡膠自由高度為[5] H自由=（3

58、.5～4）S=(105～120)mm （5-6） 取橡膠自由高度110mm。 ④確定橡膠截面面積 橡膠的預(yù)壓縮量一般為（10%～15%）H自由 ，取15% H自由 ，由表8-3[5]查得橡膠預(yù)壓15% 時(shí)的單位壓力為0.5MPa,故 A=F頂/p=2839N/0.5MPa=5679mm2 （5-7） ⑤橡膠裝配高度計(jì)算 H裝配 =0.75H自由=0.85×110=94mm （

59、5-8） ⑥橡膠形狀選用 根據(jù)模具特點(diǎn)，采用長(zhǎng)方體狀橡膠塊，長(zhǎng)×寬=140×55，截面面積 A0=140×55-π×52 =7621 mm2 該橡膠折合成圓柱狀橡膠時(shí)的直徑約為99mm，高徑比為1.05，滿足橡膠高徑比為0.5≤H/D≤1.5的要求，橡膠的選用合理。 （3）托板處彈頂裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ① 設(shè)計(jì)要求，應(yīng)使得托板處的彈力遠(yuǎn)大于頂件力。 ② 擬用兩個(gè)截面為160mm×50mm的條形橡膠，則每個(gè)橡膠需提供大于2366N的彈力。橡膠高度計(jì)算方法與頂出裝置中橡膠高度的計(jì)算方法相同，計(jì)算結(jié)果為 H自由 =110mm，

60、 H裝配 =94mm ③ 當(dāng)橡膠的壓縮量為15%時(shí)，橡膠的單位壓力q=0.5MPa，此時(shí)，橡膠的彈力為 ④ 驗(yàn)證 一塊橡膠折合成圓柱狀橡膠塊時(shí)的直徑為 D==100mm 橡膠的高度與直徑之比為：，滿足校核公式 。 所以，所選用橡膠的彈力滿足工藝要求，且其總壓縮量也未超過(guò)其允許值。 ⑤ 根據(jù)橡膠結(jié)構(gòu)，選擇螺釘：圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘M10×100。 5.6.2 壓料裝置設(shè)計(jì) 彎曲開(kāi)始后，利用活動(dòng)凸模與活動(dòng)頂件塊將坯料壓緊以達(dá)到壓料效果，且滿足彎曲件的平整度要求。 5.6.3 定位零件的選用 根據(jù)零件結(jié)構(gòu)尺寸選擇定位銷3.5×6和

61、定位銷4×6，分別安裝在頂件塊和反側(cè)壓塊的相對(duì)位置上保證條料準(zhǔn)確定位，為了方便零件定位，工件前面加一個(gè)4×6擋料銷，并加大其與工件的距離公差，防止過(guò)定位。 5.6.4 確定導(dǎo)向裝置，選擇模架、模柄 （1）根據(jù)工作零件輪廓尺寸、模架類型和大致的模具閉合高度，選中間導(dǎo)柱模架。 （2）根據(jù)模架結(jié)構(gòu)尺寸選擇導(dǎo)柱導(dǎo)套：導(dǎo)柱A32h6×280，導(dǎo)套A32H7×115×43。 （3）根據(jù)壓力機(jī)型號(hào)選擇凸緣模柄A40×60。 5.6.5 確定其他板類零部件的結(jié)構(gòu)尺寸 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用要求，確定其他板類零部件的結(jié)構(gòu)尺寸，如表5-1所示

62、。 表5-1 其他板類零部件結(jié)構(gòu)尺寸 序號(hào) 名稱 長(zhǎng)×寬×厚（mm） 材料 數(shù)量 1 托板 250×160×20 45鋼 1 2 壓塊 80×60×63.5 45鋼 1 5.7 繪制模具裝配圖 5.7.1 裝配圖 彎曲模裝配圖如圖5-5所示。 1-雙頭螺柱；2-螺母；3、5、11-頂板；4、17-橡膠；5-銷釘；6-導(dǎo)柱；7、19、21、24、29-螺釘；8、28-反側(cè)壓塊；9-側(cè)壓塊；10、12-定位銷；13、23-凸模；14-托板；15-導(dǎo)套；16-上模座；18-卸料螺釘；20-模

63、柄；22、25-墊圈；26-壓塊；27-定位銷；30-頂桿；31-下模座 5.7.2 裝配技術(shù)要求 (1)本模具選用Ⅰ級(jí)精度的模架； (2)各個(gè)零件的尺寸、精度、表面粗糙度和熱處理等均應(yīng)符合有關(guān)零件標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求和技術(shù)條件的規(guī)定； (3)模具裝配前倒去除工作零件的工作部分外所有棱邊； (4)導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝孔的軸線應(yīng)與基準(zhǔn)面垂直，其垂直度公差為0.01mm； (5)裝配時(shí)保證整個(gè)模架處于水平,上模座和下模座裝配后的平行度要保證0.1mm以內(nèi),模柄軸心線對(duì)上模座上平面的垂直度誤差應(yīng)在0.05mm以內(nèi)； (6)模具處于開(kāi)模狀態(tài)時(shí)，凸模與頂件塊之間要有一定的操作空間； (7)模具開(kāi)模

64、狀態(tài)下的高度為386mm，閉模狀態(tài)下的高度為296mm； (8)裝配后進(jìn)行試模，所加工出的工件尺寸應(yīng)在公差范圍內(nèi)； (9)模具裝配完后要進(jìn)行防銹處理。 5.7.3 模具工作過(guò)程 該模具有兩個(gè)凸模進(jìn)行順序彎曲。為了防止坯料在彎曲匯中滑動(dòng)，設(shè)置了定位銷和擋料銷。反側(cè)壓塊能克服上、下模之間水平方向上的錯(cuò)移力。彎曲前凸模13與凸模23的下端面齊平。在下模彈性元件的作用下，頂件塊11的上平面與反側(cè)壓塊的上平面齊平。上模下行，活動(dòng)凸模13與頂件塊將坯料夾緊并下壓，使坯料左端彎曲。當(dāng)頂件塊接觸下模座后，凸模23停止下行，橡膠17被壓縮，凸模23繼續(xù)下行，將坯料右彎曲。當(dāng)壓塊26與上模座接觸后，零件得

65、到校正。 6 結(jié)論 本文利用沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)的理論知識(shí)，同時(shí)以金屬學(xué)與熱處理、塑性力學(xué)等許多工程技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)科為基礎(chǔ)，并聯(lián)系沖壓設(shè)備、模具制造工藝學(xué)等相關(guān)學(xué)科進(jìn)行箱體散熱片的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，重點(diǎn)解決了沖裁模中彈性推件裝置的設(shè)計(jì)、凹模鑲塊設(shè)計(jì)和彎曲模中防止工件回彈和滑移問(wèn)題。在此期間同步應(yīng)用Pro/Engineer軟件進(jìn)行實(shí)體造型設(shè)計(jì)，進(jìn)行零部件運(yùn)動(dòng)的干涉性分析。在實(shí)體造型設(shè)計(jì)工作結(jié)束之后，緊接著便應(yīng)用Auto-CAD軟件繪制工程圖。本設(shè)計(jì)完成了以下幾部分內(nèi)容： （1）對(duì)箱體散熱片工件圖紙進(jìn)行分析，對(duì)比了幾種常用的沖壓加工方法，最終確定了箱體散熱片的沖壓

66、工藝方案，并按要求填寫(xiě)了沖壓工藝過(guò)程卡片。 （2）根據(jù)沖壓工藝方案，設(shè)計(jì)并繪制了沖裁模和彎曲模的三維裝配圖，經(jīng)過(guò)對(duì)零件運(yùn)動(dòng)分析無(wú)發(fā)現(xiàn)干涉后采用CAD繪制了兩副模具的二維工程圖，同時(shí)繪制了沖裁模主要零部件的零件圖，為了使沖裁模凹模刃口磨損后仍能使用凹模板，凹模采用組合式。 （3）對(duì)所設(shè)計(jì)的兩副模具按相關(guān)要求檢查其加工工藝性以及生產(chǎn)的可行性。 本次設(shè)計(jì)完成了箱體散熱片的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)相關(guān)檢查，模具的工藝性良好，可以通過(guò)正常加工得到。此外，利用所設(shè)計(jì)的模具進(jìn)行箱體散熱片的生產(chǎn)，可以提高該產(chǎn)品的質(zhì)量及生產(chǎn)效率，最終達(dá)到高質(zhì)量、低成本的預(yù)期目的。 經(jīng)過(guò)本次針對(duì)箱體散熱片沖壓工藝及模具設(shè)

67、計(jì)的各項(xiàng)工作，如分析模具的受力情況，計(jì)算沖壓力和壓力中心等參數(shù)，確定模具的結(jié)構(gòu)形式，選擇成形壓力機(jī)，對(duì)模具進(jìn)行實(shí)體造型設(shè)計(jì)，繪制模具的裝配實(shí)體圖和各零部件的平面圖等，綜合考查自己在大學(xué)學(xué)習(xí)階段掌握的知識(shí)結(jié)構(gòu)、專業(yè)素質(zhì)、技術(shù)技能等方面，并綜合訓(xùn)練自己應(yīng)用專業(yè)理論知識(shí)和技能的能力。熟練并鞏固專業(yè)知識(shí)，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，培養(yǎng)自己自學(xué)知識(shí)和解決問(wèn)題的能力等，為以后致力于模具行業(yè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 致謝語(yǔ) 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在指導(dǎo)老師楊小璠老師的熱情關(guān)懷和細(xì)心指導(dǎo)下完成的。楊小璠老師為人師表，教學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，誠(chéng)懇待人，學(xué)識(shí)淵博，工作踏實(shí)等深深地影響了我一學(xué)期以來(lái)的學(xué)習(xí)、工作和生活，在畢業(yè)設(shè)計(jì)

68、過(guò)程中對(duì)我的嚴(yán)格要求、熱情關(guān)懷和細(xì)心指導(dǎo)更是令我終生難以忘懷。在此，謹(jǐn)向楊小璠老師致以最崇高的敬意和最衷心的感謝，感謝楊小璠老師辛苦為我所做的一切。 在整個(gè)大學(xué)學(xué)習(xí)期間，得到輔導(dǎo)員老師以及多位任課老師的細(xì)心教導(dǎo)，使自己不斷得到鍛煉，收獲知識(shí)碩果，不斷適應(yīng)即將踏入的社會(huì)大家庭。在此，對(duì)輔導(dǎo)員老師以及多位任課老師深表謝意和感激。同時(shí)，在四年學(xué)習(xí)期間，與同學(xué)的交流使我從中收獲頗多，也得到同學(xué)們很多的幫助，在此，一并向身邊一同生活、一同學(xué)習(xí)、一同收獲的同學(xué)們表示感謝。 最后，誠(chéng)摯地感謝審閱本人畢業(yè)設(shè)計(jì)和參與畢業(yè)答辯的老師。 參考文獻(xiàn) [1] CAD/CAM of dies/J. S. Gunasekera. -[s.l.]:[s.n.],1989 [2] Jeswiet,J.,Micari,F.,Hirt,G.,Bramley,A.,D