彎板支架沖孔彎曲模具設(shè)計【沖孔落料復(fù)合?！俊緩澢！俊?套】,沖孔落料復(fù)合模,彎曲模,2套,支架,沖孔,彎曲,曲折,模具設(shè)計,復(fù)合 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計文獻翻譯 第 5 頁 一個混合智能控制系統(tǒng)的連續(xù)沖壓級進模工藝規(guī)劃設(shè)計 摘要：本文提出了一種智能，混合系統(tǒng)級進模沖壓工藝規(guī)劃設(shè)計。本系統(tǒng)中融合了靈活的黑板基于實例推理的最新技術(shù)，又叫混合系統(tǒng)。 混合系統(tǒng)的優(yōu)點是它能夠拿學(xué)過的知識結(jié)合實例推理的經(jīng)驗,來驗證事實，并應(yīng)用于CAD系統(tǒng)。下面有一個例子是包括且證明這種方法。 關(guān)鍵字：黑板結(jié)構(gòu),混合智能控制系統(tǒng)，沖壓模，沖壓工藝規(guī)劃 Ⅰ介紹 連續(xù)沖壓模生產(chǎn)鈑金件已被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，在航天航空、電子、機械工具、汽車和冰箱領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。這些模具進行穿刺、開槽、切斷、落料、彎曲、剃須 壓花,修剪以及其他眾多工序，因此通常是一個循序漸進的復(fù)雜加工過程。沖壓工藝規(guī)劃從展開的第一個模型的金屬零件的印平板模式到嵌套模式產(chǎn)生一個空白的布局，最后,沖壓任務(wù)的分配到每臺機器，計劃被描繪成一個排樣,指導(dǎo)后續(xù)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計。 一般來說，生產(chǎn)力、準(zhǔn)確性、成本及級進模的質(zhì)量主要取決于模具的布局,但都是一個沖壓工藝的設(shè)計。然而,沖壓工藝的設(shè)計需要依靠經(jīng)驗和技術(shù),而不是一個科學(xué)。近年來人工智能領(lǐng)域(AI)出現(xiàn)了構(gòu)建AIbased系統(tǒng)，集內(nèi)置的智力和運用多樣化的知識解決級進沖壓模具的設(shè)計問題,包括排樣設(shè)計自動化。多樣化的知識來源(KS)與沖壓件工藝設(shè)計知識形成了一個平坦的模式,來制造模具,各種類型的規(guī)劃知識就是不同的沖壓工序,如穿刺、開槽、切斷,落料、彎曲等知識和分期沖壓作業(yè)。 II 相關(guān)工作 計算機輔助沖壓工藝自20世紀(jì)七十年代開始被研發(fā)。逐漸到20世紀(jì)八十年代中期,第一代CAD / CAM系統(tǒng)的模具設(shè)計才逐漸成熟，盡管其中的一些是基于AI技術(shù)。這些早期基于計算機圖形學(xué)的系統(tǒng)中固定設(shè)施、標(biāo)準(zhǔn)化的元件,仍十分落后。自從20世紀(jì)八十年代后期以來,全世界的研究人員把各種各樣的AI技術(shù)和CAD方法開發(fā)結(jié)合起來并應(yīng)用于布局設(shè)計自動化。 平面裁剪的產(chǎn)生和發(fā)展于20世紀(jì)八十年代晚期。研究者用特征建模和形狀排樣來決定沖壓形狀、排樣和三維模具的配置。運用特征關(guān)系樹,描述了沖壓件的金屬部分和它的拓撲信息。 黑板結(jié)構(gòu)沖壓工藝規(guī)劃是一個逐漸演化的過程。所學(xué)的知識生產(chǎn)零件的排樣、不同的沖壓工序運用不同的知識,如穿刺、開槽、切斷、落料、彎曲等。這些工序表達不同表示著不同的東西。這證明了黑板結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。該黑板由:黑板數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、KS和一個控制模塊組成。不同的組件和數(shù)據(jù)庫包含著數(shù)據(jù)和局部的解決辦法,是共享數(shù)量的獨立KS。黑板結(jié)構(gòu)作為一個抽象層次,存在不同解決方法。局部的解決辦法的各個層面、結(jié)合另外的層次并使用的算法規(guī)則。每一級對象規(guī)劃的多少代表了在一個面向?qū)ο蟮慕獯a所占空間內(nèi)存大小。以共同的屬性顯示數(shù)據(jù)的對象,而通常組裝方法作為分類方法。使得數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示緊湊、簡潔且易于操作,從而避免了常見的重復(fù)數(shù)據(jù)。 A 黑板結(jié)構(gòu)包含4個對象層次 (1)輸入數(shù)據(jù)的沖壓零件; (2)沖壓特征和特征關(guān)系; (3)沖壓過程; (4)操作關(guān)系和沖壓工藝方案。 黑板結(jié)構(gòu)使用須遵循以下幾個原則： 1) 輸入資料到黑板中必須是系統(tǒng)所支持的數(shù)據(jù)格式。通常包括類型,尺寸,重量、表面處理、空白厚度,空白的資料,年生產(chǎn)、毛坯尺寸等。 2)面向?qū)ο蟮奶卣鹘２糠? 傳統(tǒng)的幾何建模技術(shù)并沒有捕捉設(shè)計技術(shù)(例如,設(shè)計制造),他們在一般情況下無法支持復(fù)雜的智能推理能力,如知識工藝設(shè)計?，F(xiàn)在,加工的概念直接從設(shè)計到制造，特征建模是一個新的方式，設(shè)計及制造信息存儲在CAD / CAM / CAPP系統(tǒng)中。 同樣,它能使金屬零件沖壓工藝直接從任務(wù)到幾何模型。沖壓零件模型一套設(shè)計和制造信息包括很多信息載體。這些沖壓特征能夠制造具體的沖壓件。 面向?qū)ο蟮奶卣鞅磉_了組裝設(shè)計及制造沖壓特征對象的信息。例如,一個洞包含了基本屬性特征和對象等特征類型、特征的形狀,主要特征的形狀,位置,定位、深度、直徑、精度、粗糙度等。一個綜合表達特征的方法除了表達個體的沖壓特征保證排樣可以由一臺電腦建立了自動使用沖壓工藝方案,還要適用于其他計算機，這樣大大方便了遠程控制。 3)沖壓操作對象的映射 在黑板中,沖壓操作對象是在沖壓成形的操作中呈現(xiàn)較低水平的對象。它們是用來定義制造的過程，從金屬到形成的金屬零件。從根本上講,工藝規(guī)劃的任務(wù)是把一個單獨的沖壓特征和特征關(guān)系形成一套沖壓模具,并描述他們之間的關(guān)系。通用的操作對象包括沖壓件的沖壓成形類型、幾何形狀、幾何約束,精度,表面粗度的關(guān)系等。沖壓特征和控制參數(shù)包括典型沖壓件的穿刺、開槽、切斷、落料、壓花及修邊。沖壓生產(chǎn)可生產(chǎn)特與一個特定的沖壓件或它們的組合沖壓操作(一對映射)。幾個沖壓生產(chǎn)的特征也可以由一個單一的沖壓操作完成。 4)建立沖壓工藝方案 沖壓工序類型的確定 工序類型是指沖壓件所需的工序種類。如剪裁、落料、沖孔、彎曲、拉深、局部成形等，它們各有各自不同的變形性質(zhì)、特點和用途。實際運用時，要綜合考慮沖壓件的形狀、尺寸和精度要求、沖壓變形規(guī)律及其它具體要求。 從零件圖上直接確定工序類型平板件沖壓加工時，常采用剪裁、落料、沖孔等沖裁工序；當(dāng)零件的平面度要求較高時增加校平工序；當(dāng)零件的斷面質(zhì)量和尺寸精度要求較高時，需增加修整工序，或直接用精密沖裁工序加工。 彎曲件沖壓時，常采用剪裁、落料、彎曲工序。當(dāng)彎曲件上有孔時，需增加沖孔工序；當(dāng)彎曲半徑小于允許值時，需增加整形工序。 拉深件沖壓時，常采用剪裁、落料、拉深和切邊工序，對于帶孔的拉深件，需增加沖孔工序；拉深件徑向尺寸精度要求較高或圓角半徑小于允許值時，需增加整形工序。 B 專業(yè)知識 在黑板上規(guī)劃對象就如前面提到過的并不是孤立的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。有很多在這方面的專家學(xué)者都有自己的研究成果，這些獨立的海量知識從來都不會被其他研究者忽略，相反,他們參與問題的解決過程直接保存在黑板上,或者更新了黑板上的內(nèi)容。 KS有關(guān)的沖壓工藝規(guī)劃包括開花,嵌套,穿刺,彎曲和分開。由于模塊化的黑板建立，最終方便了用戶，所以用戶擴大KS空間整合不同的系統(tǒng)方法和知識。舉一個例子:如果一個彎道之間有一個彎曲角度900 ~ 1350,然后它需要一個兩步彎曲運行。由于建模的靈活性和建模靈活的黑板技術(shù),我們先前的工作,對基于實例推理(CBR)為沖壓工藝規(guī)劃和模具設(shè)計通過利用過去工藝規(guī)劃設(shè)計經(jīng)驗。最初,這只是由一個實例庫,用傳統(tǒng)的方法獲得系統(tǒng)或輸入數(shù)據(jù)，進行檢索。 沖裁件的沖壓次數(shù)主要與零件的幾何復(fù)雜程度、孔間距、孔的位置和孔的數(shù)量有關(guān)。簡單形狀零件，采用一次落料和沖孔工序；形狀復(fù)雜零件，常將內(nèi)、外輪廓分成幾個部分，用幾副模具或用級進模分段沖裁，因而工序數(shù)量由孔間距、孔的位置和孔的數(shù)量多少來決定。 彎曲件的彎曲次數(shù)一般根據(jù)彎曲件結(jié)構(gòu)形狀的復(fù)雜程度，彎角的數(shù)量、彎角的相對彎曲半徑及彎曲方向確定。 拉深件的拉深次數(shù)主要根據(jù)零件的形狀、尺寸及極限變形程度經(jīng)過拉深工藝計算確定。 其它成形件，主要根據(jù)具體形狀和尺寸以及極限變形程度決定。 保證沖壓穩(wěn)定性也是確定工序數(shù)量不可忽視的問題 工藝穩(wěn)定性較差時，沖壓加工廢品率較大，而且對原材料、設(shè)備性能、模具精度、操作水平的要求也會嚴(yán)格些。為此，在保證沖壓工藝合理的前提下，應(yīng)適當(dāng)增加成形工序的次數(shù)（如增加修邊工序、預(yù)沖工藝孔等）。降低變形程度，提高沖壓工藝穩(wěn)定性。 確定沖壓工序的數(shù)量還應(yīng)考慮生產(chǎn)批量的大小、零件的精度要求、工廠現(xiàn)有的制模條件和沖壓設(shè)備情況。綜合考慮上述要求后，確定出既經(jīng)濟又合理的工序數(shù)量。 工序順序的安排 沖壓件工序的順序安排，主要根據(jù)其沖壓變形性質(zhì)、零件質(zhì)量要求，如果工序順序的變更不影響零件質(zhì)量，則應(yīng)根據(jù)操作、定位及模具結(jié)構(gòu)等因素確定。 Ⅲ一個典型的例子 以計算機輔助設(shè)計(CAD)系統(tǒng)為例是一個典型的金屬零件建模的例子,論證了blackboard-based沖壓工藝規(guī)劃的方法和原理。 在系統(tǒng)啟動后檢索幾何信息時要求用戶輸入其他技術(shù)信息(例如,部分重量、表面處理、空白資料,每年生產(chǎn),類型,噸位、維度,機床加工的尺寸、高度等。)輸入完成這些資料后系統(tǒng)產(chǎn)生第一抽象層次寫在黑板上,例如,沖壓零件形狀，三維特征模型的金屬廢料。然后通過CAD KS(CAD API函數(shù))分析幾何技術(shù)信息的沖壓特征和特征對象關(guān)系，從而形成第二個層次寫在黑板上,即沖壓件特征的形狀。從而一步步來顯示所輸入的信息。 Ⅴ結(jié)論 模具設(shè)計是一個很困難的沖壓工藝規(guī)劃的排樣和創(chuàng)新。本文提出了一種沖工藝規(guī)劃方法，使用混合智能控制系統(tǒng)的方法,運用以前設(shè)計師總結(jié)的經(jīng)驗來進行模擬。該方法提供了一個開放的模板，如生產(chǎn)規(guī)則,面向?qū)ο蟮?基于圖型和案例的表示方法，建立在傳統(tǒng)的知識基礎(chǔ)上,因此能使沖壓工藝規(guī)劃合格且實用。我們的未來的目標(biāo)是設(shè)計出更高、更理想、更合理的系統(tǒng)來解決模具設(shè)計中的難題。 參考文獻 [1]英國《金屬沖壓模具設(shè)計采用基于實例推理》2003. [2]Giarratano和j . g .賴?yán)?《專家系統(tǒng)原理與編程》1998年. [3]Jaimeson《影響因素的優(yōu)化》1975. [4]. Nakaham,k . Toshio,k . Tamura、洪志雄Asuke、c、T.《計算機輔助級進沖模設(shè)計》1978. [5]k . Shirai《21th機床的設(shè)計中國人民大學(xué)》1980. [6]. Kivivuori《電腦輔助設(shè)計級進沖?！?988. [7] Duffey《沖壓模具》 畢業(yè)設(shè)計 文獻翻譯 院（系）名稱 工學(xué)院機械系 專業(yè)名稱 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)生姓名 李召兵 指導(dǎo)教師 孫光華 2012年 03 月 10 日 江 陰 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(論文)教學(xué)手冊 機電工程系 系 模具設(shè)計與制造 專業(yè) 12模具1 班 學(xué)生姓名 郭俊 設(shè)計(論文)題目 彎板支架沖孔彎曲模具設(shè)計 專 題 同課題學(xué)生 指導(dǎo)老師 唐黎明 職稱 講師 工作單位 江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院 指導(dǎo)老師 時建華 職稱 設(shè)計師 工作單位 江陰萬奇內(nèi)設(shè)股份有限公司 系指導(dǎo)小組組長 龐曉琛 校指導(dǎo)委員會主任 潘永惠 起止時間： 2014 年 9 月至 2014 年 12 月 設(shè)計(論文)題目: 彎板支架沖孔彎曲模具設(shè)計 專題: 課題簡介（主要介紹課題的來源、性質(zhì)及目的意義）： 采用敘述與計算相結(jié)合的方式。通過一畢業(yè)設(shè)計，對以往的學(xué)習(xí)進行了一次綜合性的運用，對今后的工作也有相當(dāng)大的指導(dǎo)意義。提高自身的綜合運用專業(yè)知識和解決實際問題的能力，提高實踐能力。 設(shè)計(論文)任務(wù)的主要內(nèi)容(主要說明基本條件、設(shè)計內(nèi)容、方法、思路或構(gòu)想及主要成果)： 設(shè)計內(nèi)容：工藝分析及沖壓方案確定、沖壓模結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具設(shè)計 設(shè)計方法：模具的設(shè)計、軟件繪圖 設(shè)計思路：前期資料整合后期對產(chǎn)品成型工藝進行分析、沖壓模具設(shè)計的方案論證、沖壓模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計（包括零件結(jié)構(gòu)設(shè)計，主要零部件的設(shè)計計算等，繪制裝配圖和零件圖）、畢業(yè)設(shè)計說明書的編寫 畢業(yè)設(shè)計（論文）成果（主要指實物、圖紙、圖畫、論文、論著和調(diào)研報告等作品以及任務(wù)書、說明書）的主要要求： 說明書：彎板支架沖壓模具設(shè)計 圖紙 ：彎板支架沖壓模裝配圖、各部分零件圖 參考文獻及資料等: 機械設(shè)計基礎(chǔ)、公差配合與測量技術(shù)、沖壓手冊、最新模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊、沖壓模具工程師手冊、模具制造工藝學(xué)、冷沖壓裁模具設(shè)計指導(dǎo)、冷沖壓裁模具設(shè)計與制造、沖壓裁與塑壓設(shè)備、模具構(gòu)造與制造、模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊等 學(xué) 生（簽名） 年 月 日 指導(dǎo)老師（簽名） 年 月 日 表1：畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）任 務(wù) 書 表2：畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）進 度 計 劃 起止日期 工作內(nèi)容 備注 2014年07月01日~2014年09月4日 方案調(diào)研、資料收集、確定課題 2014年09月5日~2014年09月15日 制定整個設(shè)計的方案和說明書寫作提綱 2014年09月16日~2014年10月15日 彎板支架沖壓模設(shè)計 2014年10月16日~2014年10月26日 彎板支架沖壓模設(shè)計檢查修改 2014年10月26日~2014年11月05日 沖壓模具圖紙整理 2014年11月06日~2014年12月05日 設(shè)計說明書編寫 2014年12月06日~2014年12月17日 圖紙及說明書檢查修改 2014年12月18日~2014年12月25日 準(zhǔn)備答辯 表3：畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）課 題 審 批 表 系指導(dǎo)小組審題意見 符合要求，同意開題 審題人：陳曉春 2014年 9 月 13 日 校指導(dǎo)委員會審題意見 同意系指導(dǎo)小組意見 審題人： 潘永惠 2014 年 9 月 15 日 表4：指 導(dǎo) 老 師 指 導(dǎo) 記 錄 表（1） 存在問題： 1、 在方案調(diào)研、資料收集階段，資料收集過于零散。 2、 指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計提綱。 3、 制定各階段完成任務(wù)。 指導(dǎo)意見： 分析沖壓工藝，指導(dǎo)資料收集，制定畢業(yè)設(shè)計提要，按照提要整理資料。 指導(dǎo)教師：唐黎明 2014年9月10日 學(xué)生：郭俊 2014年9月10日 存在問題： 資料整合、模具整理結(jié)構(gòu)設(shè)計存在問題 指導(dǎo)意見： 1、分析各工步工作過程 2、整體結(jié)構(gòu)修改 指導(dǎo)教師：唐黎明 2014年10月5日 學(xué)生：郭俊 2014年10月5日 表4：指 導(dǎo) 老 師 指 導(dǎo) 記 錄 表（2） 存在問題： 1、模具零件圖紙格式和公差標(biāo)注問題 指導(dǎo)意見： 1、 指導(dǎo)公差制定方法 2、 圖紙整體修改 指導(dǎo)教師：唐黎明 2014年11月10日 學(xué)生：郭俊 204年11月10日 存在問題： 1、設(shè)計說明書格式存在問題 2、設(shè)計說明書整體框架存在問題 指導(dǎo)意見： 1、學(xué)習(xí)WORD軟件，修改說明書格式。 2、調(diào)整說明書內(nèi)容，使內(nèi)容和標(biāo)題一致。 指導(dǎo)教師：唐黎明 2014年12月7日 學(xué)生：郭俊 2014年12月7日 注：此表不夠，可自行添加。 表5：畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）評 閱 意 見 指導(dǎo)老師評語： 該生在對接地片進行沖壓工藝分析的基礎(chǔ)上，運用PROE軟件的級進模設(shè)計模塊設(shè)計了一套沖壓模具，并轉(zhuǎn)化為二維工程圖，圖紙量滿足江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計要求；編寫了畢業(yè)設(shè)計說明書，對設(shè)計過程和必要的工藝計算進行了詳細說明，格式基本規(guī)范；在畢業(yè)設(shè)計過程中基本能按時完成任務(wù)。 圖紙存在少標(biāo)和漏標(biāo)現(xiàn)象，個別細節(jié)方面表達不夠清晰，說明書格式存 在一些小問題。 同意修改后答辯。 建議畢業(yè)設(shè)計（論文）成績?yōu)? 8 指導(dǎo)老師： 2014年 12 月 24日 第一評閱人評語： 該生設(shè)計了一套沖壓模具，并編寫了畢業(yè)設(shè)計說明書，對沖壓工藝和模具結(jié)構(gòu)有一定的認識，該模具為級進模，比較復(fù)雜，任務(wù)量大。但該生在模具結(jié)構(gòu)和零件圖紙表達比較清晰規(guī)范。 圖紙工作量符合畢業(yè)設(shè)計要求，畢業(yè)設(shè)計說明書格式基本規(guī)范。 在零件標(biāo)注上存在少標(biāo)漏標(biāo)現(xiàn)象，公差標(biāo)注不夠規(guī)范。 我認為此畢業(yè)設(shè)計（論文） 同意 參加答辯，并建議成績?yōu)椋? 14 評閱人： 蔣曉敏 職稱： 講師 2014年 12月 25日 第二評閱人評語： 該生設(shè)計了一套接地片沖壓級進模具，難度較大，圖紙表達比較規(guī)范，編寫畢業(yè)設(shè)計說明書，工作量符合畢業(yè)設(shè)計要求。 模具結(jié)構(gòu)基本合理，圖紙存在少標(biāo)和漏標(biāo)現(xiàn)象，個別零件圖細節(jié)方面 表達不夠清晰，說明書格式基本規(guī)范，圖表引用欠規(guī)范。 我認為此畢業(yè)設(shè)計（論文） 同意 參加答辯，并建議成績?yōu)椋?14 評閱人： 龐曉琛 職稱： 副教授 2014年12月27 日 注：表5中的指導(dǎo)教師和評閱人的評閱成績要參照封底的“參考評分標(biāo)準(zhǔn)”給定。指導(dǎo)教師：10分，評閱教師各20分，滿分為50分。 表6 系 部 審 核 意 見 系審核意見： 同意評閱老師意見 審核人： 周宏雷 2014年12月29日 表7：畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）答 辯 記 錄 及 成 績 自述記錄： 1.課題來源。 2. 接地片沖壓模具結(jié)構(gòu)分析 3. 接地片沖壓模具工作過程 回 答 提 問 情 況 記 錄 提 問 題 目 回答情況 1、進料方式及定位方式？ 1、基本正確 2、沖壓力如何計算？ 2、正確 3、如何開模取件？ 3、基本正確 答辯小組評語： 該生在自述環(huán)節(jié)準(zhǔn)備充分，表述完整，對模具結(jié)構(gòu)和工作過程認識較清晰?；卮饐栴}基本正確，表達有條理，思路清晰。模具結(jié)構(gòu)合理，圖紙和說明書基本規(guī)范，對指導(dǎo)老師和評閱老師指出的問題能及時改正，但還需要完善。 建議給予中等。 答辯成績 14 答辯小組組長： 龐曉琛 2014 年12月 29日 答辯秘書： 龐曉琛 2014年 12月 29日 注：答辯小組的答辯成績要參照封底的“參考評分標(biāo)準(zhǔn)”給定，用分?jǐn)?shù)表示，滿分“20分” 表8：畢業(yè)設(shè)計（論文）工作成績匯總和評定 分段項目 建議成績?nèi)藛T或小組 建議成績 1.平時工作與中期檢查 由指導(dǎo)老師給定 （30分） 24 2．設(shè)計（論文）質(zhì)量與水平 指導(dǎo)老師評閱成績（10分） 8 評閱人評閱成績 （20分） 14 評閱人評閱成績 （20分） 14 3.答辯 答辯小組答辯成績（20分） 14 總 評 成 績 74 專業(yè)答辯委員會評定意見： 根據(jù)指導(dǎo)老師、評閱人和答辯小組建議成績，經(jīng)專業(yè)答辯委員會研究，確定該同學(xué)的畢業(yè)設(shè)計（論文）工作的總成績　 74 。 專業(yè)答辯委員會主任： 周宏雷 2015年 1 月 5 日 校畢業(yè)作業(yè)工作指導(dǎo)委員會審核意見：　 同意系專業(yè)答辯委員會意見 指導(dǎo)委員會主任： 潘永惠 2015年 1 月 8 日 注： 1、平時工作和中期成績由指導(dǎo)老師參照封底的“參考評分標(biāo)準(zhǔn)”給定。 2、各欄成績均用分?jǐn)?shù)表示，總成績滿分為“100分” 表9：畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)、評閱、考核人簽字 我們是此畢業(yè)設(shè)計（論文）相關(guān)的全部指導(dǎo)、評閱、審核人員，我們已經(jīng)認真仔細地閱讀了上述的全部內(nèi)容，以上內(nèi)容共 頁，全部真實、有效。 序 人員身份 工作單位 職稱/職務(wù) 簽名 日期 備注 1 指導(dǎo)教師 2 指導(dǎo)教師1 團隊項目 3 指導(dǎo)教師2 團隊項目 4 指導(dǎo)教師3 團隊項目 5 指導(dǎo)教師4 團隊項目 6 課題系部審核人 系部蓋章 7 教務(wù)處審核人 8 第一評閱人 9 第二評閱人 10 答辯小組組長 11 答辯老師1 12 答辯老師2 13 答辯老師3 14 答辯老師4 15 系答辯委主任 16 系工作秘書 17 校審核人 教務(wù)處章 18 校指委主任 蓋章 江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 評分原則、參考標(biāo)準(zhǔn)和填寫說明 一、評分原則 1、畢業(yè)設(shè)計（論文）和社會調(diào)查（論文）的成績評定采用百分制記分。 2、畢業(yè)設(shè)計（論文）和社會調(diào)查（論文）的成績由三個部分組成，其中平時工作、中期檢查情況占30分，畢業(yè)設(shè)計（論文）質(zhì)量和水平占50分（由指導(dǎo)教師與評閱教師分別評分，其中指導(dǎo)教師滿分為10分，兩位評閱教師各20分），畢業(yè)答辯占20分。三項之和為總成績，總成績由答辯委員會集體議定。 3、畢業(yè)設(shè)計（論文）和社會調(diào)查（論文）的成績單獨進行評定，原則上不受平時課程的學(xué)習(xí)成績影響。堅持標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格要求，實事求是，力求反映學(xué)生的真實水平。 4、各系可以參照下述標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)專業(yè)特點制定相應(yīng)的畢業(yè)設(shè)計（論文）和社會調(diào)查（論文）答辯與評分標(biāo)準(zhǔn)，報教務(wù)處備案。 　項目 內(nèi)容 權(quán)重　 評分標(biāo)準(zhǔn)　 ?。?分） ?。?-4分） （0-2分）　 平時工作與中期檢查（30分） 出勤、紀(jì)律、協(xié)作精神 　1 好 一般 差 獨立工作能力 　1 強 一般 差 工作勤奮及刻苦精神 　1 勤奮刻苦 較認真 馬虎 獨立思考與主動性 　1 主動鉆研 欠主動 不主動 資料、材料應(yīng)用能力 　1 水平高 水平一般 差 中期檢查情況 　1 好 一般 差 設(shè)計(論文)質(zhì)量與水平（50分） 綜合應(yīng)用知識的能力 　3 強 較強 差 設(shè)計（論文）的科學(xué)系、合理性及實用性 　2 正確合理 較正確合理 差 設(shè)計（論文）的創(chuàng)新性 　2 有創(chuàng)新 一般 差 方案選擇論證 　1 合理正確 基本正確 有錯誤 數(shù)據(jù)處理能力 　1 強 一般 較差 圖、文表達能力 　1 清晰、正確 通順 較正確通順 有錯誤 答辯 （20分） 能在規(guī)定時間內(nèi)精煉 正確完成講解 　2 按時、精煉 正確 按時、較正確 錯誤較多 能全面正確回答 所提問題 　2 全面正確 比較全面、 基本正確 錯誤較多 總分　 　 100分　 二、評分說明 1、對無數(shù)據(jù)處理或只有簡單數(shù)據(jù)處理的畢業(yè)論文在“數(shù)據(jù)處理能力”一欄的權(quán)重降為0，在“圖、文表達能力”一欄的權(quán)重提高到2。 2、上述各小項得分=評得分×權(quán)重；各小項得分之和為總得分。 三、填寫說明 1、此手冊為重要的教學(xué)文件，請認真、嚴(yán)肅填寫。 2、此手冊的表9“畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)、評閱、審核人簽字”必須為手書簽字，其余可以計算機輸入。 3、系部應(yīng)將此手冊的表9掃描后制成電子文檔，再將手冊全部轉(zhuǎn)化為PDF格式文件歸檔保存。 江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 開 題 報 告 題 目 彎板支架沖孔彎曲模具設(shè)計 姓 名 郭俊 學(xué) 號 12020303 系 部 機電工程系 專 業(yè) 模具設(shè)計與制造 指導(dǎo)教師 唐黎明 職 稱 講 師 指導(dǎo)教師 時建華 職 務(wù) 設(shè)計師 2014年09 月 10 日 說 明 1、畢業(yè)設(shè)計（論文）工作開始之前，學(xué)生填寫江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告。 2、學(xué)生要認真填寫畢業(yè)設(shè)計（論文）工作在開始之前所進行的準(zhǔn)備工作和對畢業(yè)設(shè)計（論文）的整體構(gòu)思設(shè)計。指導(dǎo)教師要對學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）的準(zhǔn)備和整體構(gòu)思做出評價。 3、本開題報告的各部分內(nèi)容要完整，必須用黑墨水筆工整書寫,或按統(tǒng)一設(shè)計的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式打印所有簽字必須齊全。系、部的工作檢查將以此作為主要依據(jù)。 4、本開題報告填寫完整后，與畢業(yè)設(shè)計（論文）一起交給指導(dǎo)教師，作為畢業(yè)設(shè)計（論文）成績考核的主要依據(jù)材料。 5、評定成績后，《江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告》與《江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書》要統(tǒng)一交到系辦公室。成績優(yōu)秀的畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告、任務(wù)書、畢業(yè)設(shè)計（論文）由系、部復(fù)制后，存到教務(wù)處實訓(xùn)科和學(xué)院檔案室各1份，其它由系、部保存，以備檢查、評估。 江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 1、畢業(yè)設(shè)計（論文）題目 彎板支架沖孔彎曲模具設(shè)計 2、題目來源：(科研，生產(chǎn)，教學(xué)，其他) 本課題設(shè)計來源于實際生產(chǎn) 3課題分析及設(shè)計意義 課題分析和設(shè)計意義：該課題采用沖壓工藝，對自己的設(shè)計能力有一定的提高。通過此次的畢業(yè)設(shè)計，讓我對在校所學(xué)的知識綜合起來，并運用到實際的生產(chǎn)中，提高自己在設(shè)計方面的能力，為在以后的工作中積累經(jīng)驗。 4、畢業(yè)設(shè)計（論文）的目標(biāo)、基本內(nèi)容、重點與難點、主要創(chuàng)新點，研究的可行性 目標(biāo)：完成此次畢業(yè)設(shè)計，圖紙不少于2張零號圖紙，完成設(shè)計說明書，不少于8000字；。 基本內(nèi)容：零件工藝分析，沖壓方案確定及工藝分析計算，圖紙繪制，編寫設(shè)計說明書； 重點與難點：沖壓工藝計算機模具結(jié)構(gòu)設(shè)計。 研究的可行性： 所研究的零件加工，有實際的意義，工作量和難度適中，適合研究。 5、主要參考資料及使用的原始資料（參考資料必須有著作、論文、網(wǎng)站和其它類，不得少于15冊） 著作類 [1]馬永林. 機構(gòu)與機械零件[M]. 高等教育出版社，1990 [2]柳耕慧. 公差配合與技術(shù)測量[M]. 高等教育出版社，1991 [3]章躍榮. 沖壓工藝與模具設(shè)計. 清華大學(xué)出版社，2006 [4]范有發(fā). 沖壓與塑料成型設(shè)備. 第二版 機械工業(yè)出版社2010 [5]尹啟忠. 模具CAD/CAM 機械工業(yè)出版，2010 [6]原紅玲. 沖壓工藝與模具設(shè)計 機械工業(yè)出版社，2012 [7]吳元徽. 趙利. 模具材料與熱處理 大連理工大學(xué)出版，2014 [8]盧險峰. 沖壓工藝模具學(xué) 機械工業(yè)出版社，1998 [9]姜奎華. 沖壓工藝與模具設(shè)計 機械工業(yè)出版社，1998 [10]編寫組. 沖模設(shè)計手冊 機械工業(yè)出版社，1988 [11]王孝培. 沖壓手冊 機械工業(yè)出版社，1995 [12]邱永成. 多工位級進模設(shè)計 國防工業(yè)出版社，1987 [13]涂光奇. 沖模技術(shù) 機械工業(yè)出版社，2004 [14]萬戰(zhàn)勝. 沖壓模具設(shè)計 中國鐵道出版社，1983 [15]丁松聚. 冷沖模設(shè)計 機械工業(yè)出版社，2001 [16吳詩淳. 沖壓工藝學(xué) 西安工業(yè)大學(xué)出版社，1987] [17]馮小明. 冷沖壓工藝及模具設(shè)計 重慶大學(xué)出版社，2012.5 畢業(yè)設(shè)計（論文）整體構(gòu)思設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（論文）的整體構(gòu)思（設(shè)計類：方案；論文類：提綱） 1、對彎板支架的結(jié)構(gòu)和工藝性進行分析 2、分析沖壓變形的過程及沖壓件的質(zhì)量因素 3、掌握沖壓工藝的分析計算，制定工藝方案。以及對沖壓模的設(shè)計 4、繪制模具總圖以及非標(biāo)準(zhǔn)零件圖 5、編寫設(shè)計說明書 6、總結(jié) 畢業(yè)設(shè)計（論文）的主要研究手段、方法（含學(xué)校實驗室條件） 1、圖書館專業(yè)及電子資源； 2、沖壓模具專業(yè)網(wǎng)站等網(wǎng)絡(luò)資源； 3、具備AutoCAD基礎(chǔ)。 畢業(yè)設(shè)計（論文）的進度安排 第一階段 準(zhǔn)備工作 2014年07月01日～2014年08月30日 第二階段 畢業(yè)實習(xí)（方案調(diào)研） 2014年09月01日～2014年09月15日 第三階段 畢業(yè)設(shè)計 2014年09月16日～2014年12月20日 第四階段 畢業(yè)答辯 2014年12月20日～2014年12月25日 第五階段 資料歸檔 2014年12月26日～2014年12月30日 指導(dǎo)教師意見： 課題來自生產(chǎn)實際，符合畢業(yè)設(shè)計要求，同意開題。 指導(dǎo)教師簽字： 2014年9月 10 日 專業(yè)指導(dǎo)小組意見： 同意 專業(yè)指導(dǎo)小組長簽字： 2014年9月12日 系指導(dǎo)委員會意見： 同意 系畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)委員會主任簽字： 2014年9月15日 3 江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題 目彎板支架沖壓模具設(shè)計 姓 名 學(xué) 號 系 部 機電工程系 專 業(yè) 模具設(shè)計與制造 指導(dǎo)教師 職 稱 副教授 2014年 12月 10日 摘 要 在這次設(shè)計中根據(jù)所給題目的要求，首先對沖壓件進行了分析，分析該零件的尺寸精度得出用一般精度的模具即可滿足零件精度的要求，再從零件的形狀、尺寸標(biāo)注及生產(chǎn)批量等情況看，選擇加工方案。 根據(jù)對零件的綜合分析，在這次設(shè)計中我設(shè)計的模具是彎板支架的冷沖壓模具設(shè)計，主要介紹的是沖裁工藝、沖裁模的結(jié)構(gòu)與設(shè)計、沖裁模落料沖孔的工作原理等。希望能夠靈活運用所學(xué)的專業(yè)知識和技能，圓滿完成此次的畢業(yè)設(shè)計。 關(guān)鍵詞：模具 沖裁件 凸模 凹模 凸凹模 目錄 第一章 工件分析 1 第一節(jié) 材料的工藝分析 1 第二節(jié) 材料選擇 2 第三節(jié) 工件結(jié)構(gòu)形狀 2 第四節(jié) 尺寸精度 3 第二章 沖裁工藝方案的確定 5 第四章 模具總體設(shè)計 6 第一節(jié) 模具類型的選擇 6 第二節(jié) 操作與定位方式 6 第三節(jié) 卸料、出件方式 6 第四節(jié) 確定送料方式 7 第五節(jié) 確定導(dǎo)向方式 7 第五章 模具工藝參數(shù)確定 8 第一節(jié) 排樣設(shè)計與計算 8 第二節(jié) 搭邊值的確定 8 第三節(jié) 進距與條料寬度計算 9 第四節(jié) 材料利用率的計算 12 第六章 計算沖壓力與壓力機的初選 13 第一節(jié) 沖裁力Fp的計算 13 第二節(jié) 卸料力Fq1的計算 14 第三節(jié) 頂件力Fq2的計算 14 第四節(jié) 總的沖壓力F的計算 14 第五節(jié) 壓力機的初選 15 第七章 模具壓力中心的確定 16 第八章 沖裁模間隙的確定 17 第一節(jié) 沖裁間隙Z 17 第二節(jié) 沖裁間隙分析 17 第九章 凹、凸模刃口尺寸的計算 19 第一節(jié) 刃口尺寸計算的基本原則 19 第二節(jié) 刃口尺寸的計算 19 第十章 主要零部件的設(shè)計 23 第一節(jié) 工作零件的設(shè)計與計算 23 第二節(jié) 橡膠的選用 30 第三節(jié) 模架及其零件的設(shè)計 31 第四節(jié) 彎板彎曲模設(shè)計 32 第十一章 校核模具閉合高度及壓力機有關(guān)參數(shù) 38 第一節(jié) 閉合高度的計算 38 第二節(jié) 沖壓設(shè)備的選定 38 參考文獻 39 致謝 40 第一章 工件分析 第一節(jié) 材料的工藝分析 沖壓件的工藝性是指沖壓件對沖壓工藝的適應(yīng)性。沖裁件的工藝性是否合理，對沖裁件的質(zhì)量、模具壽命和生產(chǎn)率有很大影響，在一般情況下，對沖壓件工藝性影響最大的幾何形狀尺寸和精度要求。良好的沖壓工藝性應(yīng)能滿足材料較省、工序較少、模具加工較容易、壽命較高、操作方便及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等要求。 工件名稱：彎板支架 工件簡圖：如圖1.1所示 生產(chǎn)批量：大批量 材料：Q235 厚度：1mm 工件精度：IT14 圖1.1工件簡圖 第二節(jié) 材料選擇 根據(jù)表1.1，Q235為碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的塑性、焊接性以及壓力加工性，主要用于工程結(jié)構(gòu)和受力較小的機械零件。綜合評比均適合沖裁加工。 第三節(jié) 工件結(jié)構(gòu)形狀 工件結(jié)構(gòu)形狀相對簡單，屬軸對稱結(jié)構(gòu)，除有一個孔,其余皆為直線，孔與邊緣之間的距離也滿足要求，可以沖裁。 2.2展開尺寸的計算 彎曲件毛坯的展開尺寸是根據(jù)變形中性層長度不變的原理來求出的，對于變形程度很小或?qū)Τ叽缫桓叩膹澢碚f，可以近似的認為變形中性層與毛坯的斷面中心相重合，這時，中性層的位置為 ρ=r+t/2 式中 r——彎曲件內(nèi)層的彎曲半徑 t——板料的厚度， 而當(dāng)需要精確的求出彎曲毛坯的展開長度時，就必須精確的求出變形中性層的位置。確定位置之后就可以進行毛坯展開長度的計算了，這需要一個中性層的位移系數(shù)，此系數(shù)對于彎曲形狀及彎曲程度不同，數(shù)值也不同，需要根據(jù)實際的模具調(diào)節(jié)展開尺寸。 本產(chǎn)品，尺寸沒標(biāo)公差，屬于自由公差，可以直接按毛坯的斷面中性層尺寸計算， 經(jīng)過計算 L1=43.8，寬度D=13 此尺寸目前是待定，在實際生產(chǎn)時需調(diào)節(jié)。 如圖，展開圖紙如下圖所示： 第四節(jié) 尺寸精度 零件圖上所注公差經(jīng)查標(biāo)準(zhǔn)公差表1.2為IT14級，尺寸精度較低，普通沖裁完全可以滿足要求。 根據(jù)以上分析：該零件沖裁工藝性較好，適宜沖裁加工。查公差表得各尺寸公差： 零件外形： 43.8mm、13mm 零件內(nèi)形：3.2mm 表1.1黑色金屬的力學(xué)性能 材料名稱 材料牌號 材料狀態(tài) 極限強度 伸長率 屈服強度 彈性模量E/MPa 抗剪 抗拉 碳素結(jié)構(gòu)鋼 Q235 已退火的 216-304 275-383 32 177 08 255-353 324-441 32 196 186000 10F 216-333 275-412 30 186 10 255-333 294-432 29 206 194000 15F 245-363 314-451 28 15 265-373 333-471 26 225 198000 20F 275-383 333-471 26 225 196000 2O 275-392 353-500 25 245 206000 25 314-432 329-539 24 275 198000 30 353-471 441-588 22 294 197000 35 392-511 490-637 20 314 197000 40 412-530 511-657 18 333 209000 45 432-549 539-686 16 353 200000 50 432-569 539-716 14 373 216000 表1.2部分標(biāo)準(zhǔn)公差值（GB/T1800.3—1998） 公差等級 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 IT13 IT14 IT15 基本尺寸 /μm /mm ＞3～6 8 12 18 30 48 75 0.12 0.18 0.30 0.48 ＞6～10 9 15 22 36 58 90 0.15 0.22 0.36 0.58 ＞10～18 11 18 27 43 70 110 0.18 0.27 0.43 0.70 ＞18～30 13 21 33 52 84 130 0.21 0.33 0.52 0.84 ＞30～50 16 25 39 62 100 160 0.25 0.39 0.62 1.00 ＞50～80 19 30 46 74 120 190 0.30 0.46 0.74 1.20 ＞80～120 22 35 54 87 140 220 0.35 0.54 0.87 1.40 從表1.1中查出Q235 抗拉強度：σ=275～383Mpa 抗剪強度：τ=216～304Mpa 伸長率： δ=32% 分析其力學(xué)性能較好，故選擇Q235材料。 第二章 沖裁工藝方案的確定 該制件的沖裁工序包括落料和沖孔，其沖裁加工有以下三種方案： 方案一：先沖孔，后落料，然后彎曲。單工序模生產(chǎn)。 方案二：沖孔—落料復(fù)合沖壓然后彎曲。復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三：沖孔—落料—彎曲級進沖壓。級進模生產(chǎn)。 方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，投資少，且每次沖裁所需的沖裁力較小，可以解決沖壓設(shè)備噸位不夠的問題。其缺點在于零件的精度難于保證，并且零件比較小，在第二次沖孔時，準(zhǔn)確定位不宜，容易使人受傷，生產(chǎn)率低。 方案二也只需2副模具，制件精度和生產(chǎn)效率都較高，且工件最小壁厚大于凸凹模許用最小壁厚，模具強度也能滿足要求。沖裁件的內(nèi)孔與邊緣的相對位置精度較高，板料的定位精度比方案三低，模具輪廓尺寸較小，制造比方案三簡單。 方案三只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，精度也能滿足要求，但模具輪廓尺寸較大，制造復(fù)雜，成本較高。 通過對上述三種方案的分析比較,采用方案二復(fù)合模是比較合理的。 第四章 模具總體設(shè)計 第一節(jié) 模具類型的選擇 經(jīng)分析，工件尺寸精度要求不高，形狀較簡單，但工件產(chǎn)量較大，根據(jù)材料厚度，為保證沖模有較高的生產(chǎn)率，通過比較，決定實行工序集中的工藝方案，彈性卸料裝置的倒裝復(fù)合模具結(jié)構(gòu)方式。 第二節(jié) 操作與定位方式 一、操作方式 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，提高經(jīng)濟效益。 二、定位方式 因為導(dǎo)料銷和擋料銷結(jié)構(gòu)簡單，制造方便。且該模具采用的是條料，根據(jù)模具具體結(jié)構(gòu)兼顧經(jīng)濟效益，控制條料的送進方向采用導(dǎo)料銷，控制送料步距采用固定擋料銷。 第三節(jié) 卸料、出件方式 一、卸料方式 剛性卸料與彈性卸料的比較： 剛性卸料是采用固定卸料板結(jié)構(gòu)。常用于較硬、較厚且精度要求不高的工件沖裁后卸料。當(dāng)卸料板只起卸料作用時與凸模的間隙隨材料厚度的增加而增大，單邊間隙?。?.2～0.5）t。當(dāng)固定卸料板還要起到對凸模的導(dǎo)向作用時卸料板與凸模的配合間隙應(yīng)該小于沖裁間隙。此時要求凸模卸料時不能完全脫離卸料板。主要用于卸料力較大、材料厚度大于2mm且模具結(jié)構(gòu)為倒裝的場合。 彈壓卸料板具有卸料和壓料的雙重作用，主要用于料厚小于或等于2mm的板料由于有壓料作用，沖件比較平整。卸料板與凸模之間的單邊間隙選擇（0.1～0.2）t,若彈壓卸料板還要起對凸模導(dǎo)向作用時，二者的配合間隙應(yīng)小于沖裁間隙。常用作落料模、沖孔模。 工件平直度較高，料厚為1mm，卸料力不大，由于彈壓卸料模具比剛性卸料模具方便，操作者可以看見條料在模具中的送進動態(tài)，且彈性卸料板對工件施加的是柔性力，不會損傷工件表面，故可采用彈性卸料。 二、出件方式 因采用倒裝復(fù)合模生產(chǎn)，故采用彈性上出件。 第四節(jié) 確定送料方式 因選用的沖壓設(shè)備為開式壓力機，采用橫向送料方式，即由右向左送料。 第五節(jié) 確定導(dǎo)向方式 采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。由于前面和左右不受限制，送料和操作比較方便。因為導(dǎo)柱安裝在后側(cè)，工作時，偏心距會造成導(dǎo)套導(dǎo)柱單邊磨損，嚴(yán)重影響模具使用壽命，且不能使用浮動模柄。 第五章 模具工藝參數(shù)確定 第一節(jié) 排樣設(shè)計與計算 沖裁件在板料、帶料或條料上的布置方法稱為排樣。排樣的意義在于減小材料消耗、提高生產(chǎn)率和延長模具壽命，排樣是否合理將影響到材料的合理利用、沖件質(zhì)量、生產(chǎn)率、模具結(jié)構(gòu)與壽命。 根據(jù)材料經(jīng)濟利用程度，排樣方法可以分為有搭邊、少搭邊和無搭邊排樣三種，根據(jù)制件在條料上的布置形式，排樣有可以分為直排、斜排、對排、混合排、多排等多重形式。 因此有下列三種方案： 方案一：有搭邊排樣 沿沖件外形沖裁，在沖件周邊都留有搭邊。沖件尺寸完全由沖模來保證，因此沖件精度高，模具壽命高，但材料利用率低。 方案二：少搭邊排樣 因受剪切條料和定位誤差的影響，沖件質(zhì)量差，模具壽命較方案一低，但材料利用率稍高，沖模結(jié)構(gòu)簡單。 方案三：無搭邊排樣 沖件的質(zhì)量和模具壽命更低一些，但材料利用率最高。 通過上述三種方案的分析比較，綜合考慮模具壽命和沖件質(zhì)量，該沖件的排樣方式選擇方案一為佳?？紤]模具結(jié)構(gòu)和制造成本有廢料排樣的具體形式選擇直排最佳（如圖5.1所示）。 第二節(jié) 搭邊值的確定 排樣時零件之間以及零件與條料側(cè)邊之間留下的工藝余料，稱為搭邊。 搭邊的作用是補償定位誤差，保持條料有一定的剛度，保證零件質(zhì)量和送料方便。搭邊過大，浪費材料。搭邊過小，沖裁時容易翹曲或被拉斷，不僅會增大沖件毛刺，有時還會拉入凸、凹模間隙中損壞模具刃口，降低模具壽命?；蛴绊懰土瞎ぷ鳌４钸呏凳菑U料，所以應(yīng)盡量取小，但過小的搭邊值容易擠進凹模，增加刃口磨損。根據(jù)制件厚度與制件的排樣方法查表5.1得： 兩制件之間搭邊值a1=1.5mm 側(cè)搭邊值a=2mm 表5.1搭邊值和側(cè)邊值 材料厚度t 手動送料 自動送料 圓形 非圓形 往復(fù)送料 a a1 a a1 a a1 a a1 1以下 1.5 1.5 2 1.5 3 2 1～2 2 1.5 2.5 2 3.5 2.5 3 2 2～3 2.5 2 3 2.5 4 3.5 3～4 3 2.5 3.5 3 5 4 4 3 4～5 4 3 5 4 6 5 5 4 5～6 5 4 6 5 7 6 2.0 5 第三節(jié) 進距與條料寬度計算 一、送料進距A 條料在模具上每次送進的距離稱為送料進距，每個進距可沖出一個或多個零件。 A=D+a1 (5.1) 式中D——平行于送料方向的沖裁件寬度 a1——沖裁件之間搭邊值 模具相對于模架是采用從前往后的縱向送料方式,還是采用從右往左的橫向送料方式，這主要取決于凹模的周界尺寸。就本模具而言,采用縱向送料方式。 圖5.1排樣圖 二、條料寬度B計算 排樣方式和搭邊值確定以后，條料的寬度也就可以設(shè)計出。計算條料寬度有三種情況需要考慮： 1.有側(cè)壓裝置時條料的寬度。 2.無側(cè)壓裝置時條料的寬度。 3.有定距側(cè)刃時條料的寬度。 有側(cè)壓裝置的模具，能使條料始終沿著導(dǎo)料板送進。 圖5.2有側(cè)壓裝置時條料的寬度確定 本設(shè)計采用的是有側(cè)壓裝置的模具。 所謂條料寬度，是指工件最大極限尺寸加上側(cè)搭邊值。因條料是由板料剪裁下料而得，為保證送料順利，規(guī)定其上偏差為零，下偏差為負值。其計算公式如下： B=[D+2a] （5.2） 式中B——條料寬度基本尺寸； D——條料寬度方向零件輪廓的最大尺寸； a——側(cè)搭邊值，查表5.1； △——條料下料剪切公差； 表5.2剪切公差△及條料與導(dǎo)料板之間隙C（mm） 條料厚度(mm) 條料寬度(mm) ≤1 ＞1～2 ＞2～3 ＞3～5 △ C △ C △ C △ C ≤50 0.4 0.1 0.5 0.2 0.7 0.4 0.9 0.6 ＞50～100 0.5 0.1 0.6 0.2 0.8 0.4 1.0 0.6 ＞100～150 0. 0.2 0.7 0.3 0.9 0.5 1.1 0.7 ＞150～220 0.7 0.2 0.8 0.3 1.0 0.5 1.2 0.7 根據(jù)零件圖查表5.2確定剪料公差及條料與導(dǎo)板之間的間隙△=0.6。 根據(jù)公式(5.2)： B=[D+2a+c] =(43.8+2×2) =47.8 第四節(jié) 材料利用率的計算 一、計算沖壓件面積、周長 因為該工件圖由多段圓弧組成，計算周長需要準(zhǔn)確的找到各段圓弧的長度，計算面積也需要準(zhǔn)確的找到切點，諸多因素采用人工計算時計算量較大，因此采用三維輔助軟件可快速準(zhǔn)確的計算出面積、周長（如圖5.3）。 圖5.3沖壓件的周長和面積 取F=553.68mm2 L=133.76mm 二、計算材料利用率 沖裁件的實際面積與所用板料面積的百分比叫材料的利用率。 材料利用率通常以一個進距內(nèi)制件的實際面積與所用毛坯面積的百分率η表示： η=(nF/AB)×100% （5.3） 式中η——材料利用率（%）； n——沖裁件的數(shù)目； F——沖裁件的實際面積(mm2)；包括工件面積與廢料面積； B——板料寬度(mm)； A——送料進距； 根據(jù)公式(5.3)： η=(553.68/14.5×47.8)×100% ≈79.88% 由此可之，η值越大，材料的利用率就越高，廢料越少。因此，要提高材料利用率，就要合理排樣，減少工藝廢料。 第六章 計算沖壓力與壓力機的初選 計算沖裁力是為了選擇合適的壓力機，設(shè)計模具和檢驗?zāi)＞叩膹姸?，壓力機的噸位必須大于所計算的沖裁力，以適宜沖裁的要求，普通平刃沖裁模，其沖裁力一般可以按下式計算： Fp=Kp Ltτ =Lt （6.1） 式中τ——材料抗剪強度（MPa）； L——沖裁周邊總長（mm）； t——材料厚度（mm）； 系數(shù)Kp是考慮到?jīng)_裁模刃口的磨損，凸模與凹模間隙之波動，取Kp =1.3。 第一節(jié) 沖裁力Fp的計算 據(jù)圖5.3可得一個零件內(nèi)外周邊之和L=133.76mm。 查碳素結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)性能表知：Q235的抗剪強度τ=216Mpa～304Mpa，取260Mpa，制件厚度t=1mm，則 根據(jù)公式(6.1)： Fp= Kp Ltτ =1.3×1×133.76×260 =45210.88(N) ≈45.2（KN） 第二節(jié) 卸料力Fq1的計算 Fq1=KxFp （6.2） 式中Kx——卸料力系數(shù)，查表6.1取Kx＝0.05。 根據(jù)公式（6.2）： Fq1= KxFp =0.05×45.2（KN） ≈2.26(KN) 表6.1卸料力、推件力和頂件力系數(shù) 料厚t/mm Kx kt Kd 鋼 ≤0.1 ＞0.1～0.5 ＞0.5～2.5 ＞2.5～6.5 ＞6.5 0.065～0.075 0.045～0.055 0.04～0.05 0.03～0.04 0.02～0.03 0.1 0.063 0.055 0.045 0.025 0.14 0.08 0.06 0.05 0.03 第三節(jié) 頂件力Fq2的計算 Fq2= KdFp （6.3） 式中Kd——頂件力系數(shù)。 查表6.1得Kd＝0.06. 根據(jù)公式（6.3）： Fq2= KdFp =0.06×45.2（KN） ≈2.712（KN） 第四節(jié) 總的沖壓力F的計算 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)總的沖壓力F=FP+Fq1+Fq2 =45.2+2.26+2.712 =50.712(KN) 選用的壓力機公稱壓力P≥（1.1～1.3）F，取系數(shù)為1.3，則： P≥1.3F=1.3x50.712 (KN)=65.93(KN)。 4.3 彎曲力的計算 本產(chǎn)品屬于U形彎曲，由于彎曲雖然是一副模具，定位做成可調(diào)接的，所以在計算彎曲力時，需要計算1次，U形彎曲的計算公式如下 ，彎曲力計算 F=0.6KBttδ/(R+t) (4-1) F=0.6×1.3×20×1×600/（0.5+2）=7488N =7.488KN 式中 F——彎曲力（N）； B——產(chǎn)品的彎曲的寬度（mm）； δ——材料抗拉強度（MPa）；（550-700 MPa） t——材料厚度；(mm) K——系數(shù)，通常K=1.3； 第五節(jié) 壓力機的初選 沖裁時，壓力機的公稱壓力必須大于或等于沖裁各工藝力的總和。 沖壓設(shè)備屬鍛壓機械。常見的冷沖壓設(shè)備有機械壓力機。 表6.2部分常用開式壓力機的主要技術(shù)參數(shù) 技術(shù)參數(shù) 單位 型號 J23-4 J23-6.3 J23-10 J23-16 J23-25 J23-63 J23-100 滑塊公稱壓力 KN 40 63 100 160 250 630 1000 滑塊行程次數(shù) 次/mm 200 160 135 115 100 70 70 最大閉合高度 mm 160 170 180 220 250 360 360 閉合高度調(diào)節(jié)量 mm 35 40 50 60 70 90 90 立柱間距 mm 100 150 180 220 260 250 250 滑塊地面尺寸 左右 mm 100 140 170 200 300 300 前后 mm 90 120 150 180 340 340 模柄孔尺寸 直徑 mm 30 50 深度 mm 50 70 墊塊厚度 mm 35 40 50 60 70 80 90 最大傾斜角 ° 45 35 30 工作臺尺寸 左右 mm 280 315 360 450 560 630 710 前后 mm 180 200 240 300 360 420 480 根據(jù)沖壓力的計算和壓力中心的計算，選擇開式壓力機的型號為J23-10。 第七章 模具壓力中心的確定 模具壓力中心是指諸沖壓合力的作用點位置，為了確保壓力機和模具正常工作，應(yīng)使沖模的壓力中心與壓力機滑塊的中心相重合。否則，會使沖模和壓力機滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌間產(chǎn)生過大磨損，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低了模具和壓力機的使用壽命。 模具的壓力中心，可按以下原則來確定： 1.對稱零件的單個沖裁件，沖模的壓力中心為沖裁件的幾何中心。 2.工件形狀相同且分布對稱時，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。 3.各分力對某坐標(biāo)軸的力矩之代數(shù)和等于諸力的合力對該軸的 力矩。求出合力作用點的坐標(biāo)位置0，0（x=0,y=0），即為所求模具的壓力中心。 其中、、………分別為各沖裁周邊長度。 按比例畫出零件形狀，選定坐標(biāo)系XOY。計算出零件壓力中心為（0，0） 第八章 沖裁模間隙的確定 第一節(jié) 沖裁間隙Z 指沖裁模中凹模刃口橫向尺寸DA與凸模刃口橫向尺寸DT的差值（如圖8.1），是設(shè)計模具的重要工藝參數(shù)。 圖8.1沖裁間隙 第二節(jié) 沖裁間隙分析 一、間隙對沖裁件尺寸精度的影響 沖裁件的尺寸精度是指沖裁件的實際尺寸與基本尺寸的差值，差值越小，則精度越高，這個差值包括兩方面的偏差，一是沖裁件相對于凸?；虬寄５钠睿悄＞弑旧淼闹圃炱?。 二、間隙值的確定 凸、凹模間隙對沖裁件質(zhì)量、沖裁工藝力、模具壽命都有很大的影響。設(shè)計模具時一定要選擇合理的間隙，以保證沖裁件的斷面質(zhì)量、尺寸精度滿足產(chǎn)品的要求，所需沖裁力小、模具壽命高，但分別從質(zhì)量，沖裁力、模具壽命等方面的要求確定的合理間隙并不是同一個數(shù)值，只是彼此接近?？紤]到模具制造中的偏差及使用中的磨損、生產(chǎn)中通常只選擇一個適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙，只要間隙在這個范圍內(nèi)，就可以沖出良好的制件，這個范圍的最小值稱為最小合理間隙Zmin，最大值稱為最大合理間隙Zmax?？紤]到模具在使用過程中的磨損使間隙增大，故設(shè)計與制造新模具時要采用最小合理間隙值Zmin。 確定合理間隙的方法有經(jīng)驗法、理論確定法和查表法。 對于尺寸精度，斷面垂直度要求高的制件應(yīng)選用較小的間隙值，對于垂直度與尺寸精度要求不高的制件，應(yīng)以降沖裁力、提高模具壽命為主，可采用較大的間隙值。由于理論法在生產(chǎn)中使用不方便，所以常采用查表法來確定間隙值。 根據(jù)間隙表8.1查得材料Q235的最小雙面間隙Zmin=0.100mm，最大雙面間隙Zmax=0.140mm 表8.1部分較大間隙的沖裁模具初始雙面間隙 材料厚度 08、10、35、09Mn2、Q235 40、50 16Mn 65Mn Z最小 Z最大 Z最小 Z最大 Z最小 Z最大 Z最小 Z最大 小于0.5 較小間隙 0.5 0.04 0.060 0.040 0.060 0.040 0.060 0.040 0.060 0.8 0.072 0.104 0.072 0.104 0.072 0.104 0.064 0.092 1.0 0.100 0.140 0.100 0.140 0.100 0.140 0.90 0.126 1.2 0.126 0.180 0.132 0.180 0.132 0.180 1.5 0.132 0.240 0.170 0.240 0.170 0.240 2.0 0.246 0.360 0.260 0.380 0.260 0.380 2.5 0.360 0.500 0.380 0.540 0.380 0.540 3.0 0.460 0.640 0.480 0.660 0.480 0.660 4.0 0.640 0.880 注：08鋼沖裁皮革、石棉和紙板時，取間隙的25%。 第九章 凹、凸模刃口尺寸的計算 第一節(jié) 刃口尺寸計算的基本原則 沖裁件的尺寸精度主要取決于模具刃口的尺寸的精度，模具的合理間隙也要靠模具刃口尺寸及制造精度來保證。正確確定模具刃口尺寸及制造公差，是設(shè)計沖裁模關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 由此在決定模具刃口尺寸及其制造公差時需要考慮以下原則： 1.落料件尺寸由凹模尺寸決定，沖孔尺寸由凸模尺寸決定。故設(shè)計落料模時，以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上；設(shè)計沖孔模時，以凸模尺寸為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。 2.考慮到?jīng)_裁中凸、凹模的磨損，設(shè)計落料凹模時，凹?；境叽鐟?yīng)取尺寸公差范圍的較小尺寸；設(shè)計沖孔模時，凹模基本尺寸應(yīng)取工件孔尺寸公差范圍的較大尺寸。 3.確定沖模刃口制造公差時。如果對刃口精度要求過高，增加成本，如果對刃口精度要求過低，會使模具的壽命降低。若工件沒有標(biāo)注公差，則對于非圓形工件按國家“非配合尺寸的公差數(shù)值”IT14級處理，沖?？砂碔T11級制造；對于圓形工件按IT6～IT7級制造。沖壓件的尺寸公差應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注單項公差，落料件上偏差為零，下偏差為負；沖孔件上偏差為正，下偏差為零。 第二節(jié) 刃口尺寸的計算 根據(jù)模具的加工方法不同，凸、凹模刃口尺寸的計算方法分為兩種情況。凸模與凹模分開加工和凸模與凹模配合加工。對于該制件應(yīng)該選用凸模與凹模分開加工方法。 凸模與凹模分開加工是指凸模和凹模分別按圖紙加工至尺寸。要分別標(biāo)注凸模與凹模刃口尺寸與制造公差。為了保證初始間隙值小于最大合理間隙Zmax必須滿足下列條件： 或者、 一、沖孔凸、凹模計算 設(shè)沖孔尺寸為根據(jù)以上原則，沖孔時以凸模設(shè)計為基準(zhǔn)，首先確定凸模刃口尺寸，使凸?；境叽缃咏虻扔诠ぜ椎淖畲髽O限尺寸，再增大凹模尺寸以保證最小合理間隙Zmin。凸模制造偏差取負偏差，凹模取正偏差。其計算公式為： 凸模 dp=(d＋x△)0- δp 凹模 dd=(＋Zmin)0+ δd＝(d＋X△＋Zmin) 0+ δd 在同一工步中沖出制件兩個以上孔時，凹模型孔中心距Ld按下式確定： Ld=(Lmin＋0.5△)±0.125△ 式中dd——沖孔凹模基本尺寸(mm)； dp——沖孔凸模基本尺寸(mm)； d——沖孔件孔的最小極限尺寸(mm)； Ld——同一工步中凹?？拙嗷境叽?mm)； Lmin——制件孔距最小極限尺寸(mm)； △——沖孔件孔徑公差(mm)； Zmin——凸、凹模最小初始雙面間隙(mm)； X——磨損系數(shù)，是為了使沖裁件的實際尺寸盡量接近沖裁件公差帶的中間尺寸，與工件制造精度有關(guān)，可查表9.1取值：當(dāng)工件精度IT10以上，取x=1；當(dāng)工件精度IT11～IT13，取x=0.75；當(dāng)工件精度IT14，則取x=0.5。 表9.1磨損系數(shù)X 料厚t(mm) 非圓形 圓形 1 0.75 0.5 0.75 0.5 工件公差△/mm 1 1～2 2～4 ＞4 ＜0.16 ＜0.20 ＜0.24 ＜0.30 0.17～0.35 0.21～0.41 0.25～0.49 0.31～0.59 ≥0.36 ≥0.42 ≥0.50 ≥0.60 ＜0.16 ＜0.20 ＜0.24 ＜0.30 ≥0.16 ≥0.20 ≥0.24 ≥0.30 根據(jù)圖1.1和表9.1查得磨損系數(shù)X取0.5，即X=0.5 設(shè)凸、凹模分別按IT6和IT7級加工制造，所以 凸模： dp =(3.2+X△) 0- δp =(3.2+0.5×0.30) =3.35 凹模： dd=( dp +Zmin) =(3.35+0.246) =3.596 校核: ｜δp｜＋｜δd｜=0.011+0.018=0.029mm 表8.1得Zmax =0.1；Zmin =0.14)。 ｜δp｜＋｜δd｜≤Zmax－Zmin 二、落料凸、凹模計算 凹模： Dd=(D－X△) 凸模： Dp=( Dd－Zmin)＝(D－X△－Zmin) 式中Dd——落料凹?；境叽?mm)； Dp——落料凸模基本尺寸(mm)； D——落料件最大極限尺寸(mm)； r——落料件外徑公差(mm)； Zmin——凸、凹模最小初始雙面間隙(mm)； X——磨損系數(shù)，是為了使沖裁件的實際尺寸盡量接近沖裁件公差帶的中間尺寸，與工件制造精度有關(guān)。表9.1取X=0.5。 由公差表（1.2）查得：43.8mm、13mm設(shè)凸、凹模分別按IT6和IT7級加工。 所以凹模 43.8:Dd2=(D2-X) =(43.8-0.5×0.62)0+0.021 =43.49+0.021mm 13:Dd4=(D4-X) =(13-0.5×0.36) =12.82mm 凸模 43.8:Dp2=(Dd2- Zmin) =(43.49-0.1) =43.39mm 13:Dp4=(Dd4- Zmin) =(12.82-0.1) =12.72mm 校核因為 ｜｜＋｜｜=0.018+0.011=0.029mm ｜｜＋｜｜=0.013+0.021=0.034mm ｜｜＋｜｜=0.016+0.025=0.041mm ｜｜＋｜｜=0.019+0.030=0.049mm Zmax－Zmin =0.24-0.132=0.108mm(Zmax、Zmin是凸、凹模最大初始雙面間隙，查表8-1得Zmax =0.24、Zmin =0.132)滿足｜｜＋｜｜≤Zmax－Zmin。 6.3.3 彎曲凸模，凹模設(shè)計計算 毛坯經(jīng)凹模圓角進入凹模時，受彎曲和摩擦作用，若凹模圓角半徑過小，因徑向拉力增大，易使拉伸件表面劃傷或產(chǎn)生斷裂；若過大，則壓邊面積小，由于懸空增大，易起內(nèi)皺。因此，合理的選擇凹模圓角半徑很重要。具體數(shù)值查表可得。 彎曲模間隙是單面間隙，即凹模和凸模直徑之差的一半。 本次設(shè)計的模具結(jié)構(gòu)比較簡單，在選擇間隙時可以直接查表，所以查表可知間隙為(1-1.1t)，t為材料厚度。由于產(chǎn)品圓角較大，所以間隙不能大，否則產(chǎn)品有錐度，精度差，不符合要求，間隙太小，模具壽命短，所以取間隙為t。 凸、凹模工作部分尺寸的確定，主要考慮模具的磨損和產(chǎn)品的回彈。 1）、制件標(biāo)注外形尺寸 凹模尺寸為 L d=（Lmax –0.75Δ） 凸模尺寸為 L p=（Ld–0.75Δ–Z） （2）、制件標(biāo)注內(nèi)尺寸 凸模尺寸為 L p=（Lmin +0.4Δ） 凹模尺寸為 L d=（Lp+0.4Δ+Z） 其中 L—產(chǎn)品件的外形或內(nèi)尺寸 Δ—產(chǎn)品件的尺寸偏差 L d—產(chǎn)品凹模的基本尺寸 L p—產(chǎn)品凸模的基本尺寸 Z—凸凹模雙面間隙 具體計算如下，制件標(biāo)注內(nèi)尺寸，按此公式計算 彎曲凸模尺寸為 L p1=（Lmin +0.4Δ） =0.5 凹模尺寸為 L d1=（Lp1+0.4Δ+Z） =1.5 凸、凹模工作表面粗造度要求：凹模工作表面和型腔表面粗造度應(yīng)達到0.8；圓角處的表面粗造度一般要求0.4；凸模工作部分表面粗造度一般要求0.8-1.6。 第十章 主要零部件的設(shè)計 第一節(jié) 工作零件的設(shè)計與計算 一、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計和外形尺寸計算 1.凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 凹模：在沖壓過程中與凸模配合直接對沖壓制件進行分離或成形的工作零件。 凹模洞口的類型如圖10.1所示，其中a、b、c型為直筒式刃口凹模，其特點是制造方便，刃口強度高，本設(shè)計選用c型筒口。 圖10.1凹模類型 2.外形尺寸計算 凹模結(jié)構(gòu)分為整體式和鑲拼式兩大類，本設(shè)計凹模采用整體式凹模。 凹模厚度： H=Kb(≥15mm) (10.1) 凹模壁厚： C=(1.5～2)H(≥30mm) (10.2) 凹模外形尺寸： B=b+2C (10.3) 式中b——沖裁件的最大外形尺寸；（mm）； K——系數(shù)，考慮板料厚度的影響（見表10.1）； H——凹模厚度； C——凹模壁厚； B——凹模外形最大尺寸。 表10.1系數(shù)K的數(shù)值 b/mm 厚度t/mm 0.5 1 2 3 ＞3 ＜50 0.3 0.35 0.42 0.5 0.6 ＞50-100 0.2 0.22 0.28 0.35 0.42 ＞100-200 0.15 0.18 0.2 0.24 0.3 ＞200 0.1 0.12 0.15 0.18 0.22 根據(jù)圖1.1查表10.1，取K=0.25，又b=75mm，則由公式10.1和公式10.2得： 凹模厚度： H=Kb=0.25×107=26.75mm； 凹模壁厚： C=(1.5～2)H=(1.5～2)×26.75=40.125～53.5mm 根據(jù)表10.2取凹模厚度：H=30mm；取凹模壁厚C=45mm。 根據(jù)公式（10.2）： B=b+2C =107+2×45 =197mm L=b+2C =30+2×45 =120mm 查表10.2，選取凹模外形尺寸L×B=200mm×125mm。 表10.2矩形和圓形凹模的外形尺寸(JB/T-6743.1-1994) 矩形凹模的長度和寬度 L×B 矩形和圓形凹模厚度 H 63×50、63×63 10、12、14、16、18、20 80×63、80×80、100×63、100×80、100×100、125×80 12、14、16、18、20、22 125×100、125×125、140×80、140×80 14、16、18、20、22、25 140×125、140×140、160×100、160×125、160×140、200×100、200×125 16、18、20、22、25、28 160×160、200×140、200×160、250×125、250×140 16、20、22、25、28、32 凹模輪廓尺寸為200mm×125mm×40mm。 二、沖孔凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計和外形尺寸計算 1.凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 因為零件異行，采用線切割方法進行加工，所以采用整體直通式凸模（如圖10.3），與凸模固定板采用H7/m6配合，按凸模的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)形式與尺寸規(guī)格選取。 2.凸模外形尺寸計算 凸模長度尺寸應(yīng)根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)確定，因為該模具采用的是倒裝式復(fù)合模，采用的是彈壓卸料上出件方式，其總長按相關(guān)公式計算： L = H1 + H2 + H + t 式中H1——凸模固定板厚度；得H1=0.8×H凹=0.8×40=32mm。 H2——卸料板厚度查表10.4； t——材料的厚度； H——沖裁件厚度和凸模進入凸凹模一般4～10mm。則： L =32+20+6.5+1.5=60mm 凸模強度校核：該凸模不屬于細長桿，強度足夠。 圖10.3沖孔凸模尺寸 3.凸模材料的選用 模具刃口要求有較高的耐磨性，并能承受沖裁時的沖擊力，因此應(yīng)有高的硬度與適當(dāng)?shù)捻g性。形狀復(fù)雜且壽命要求較高的凸模選用Cr12、Cr12MoV等制造。 該凸模材料應(yīng)選Cr12MoV，熱處理58～62HRC。 三、凸凹模的設(shè)計和外形尺寸計算 1.凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 凸凹模是復(fù)合沖裁中的主要零件。他的內(nèi)外邊緣均為刃口，內(nèi)外邊緣之間的壁厚取決于沖裁件的尺寸。從強度方面考慮，其壁厚應(yīng)受最小限制。當(dāng)模具為正裝結(jié)構(gòu)時，內(nèi)孔不積存廢料，脹力小，最小壁厚可以小些；當(dāng)模具為倒裝結(jié)構(gòu)時，若內(nèi)孔為直筒形刃口形式，且采用下出料方式，則內(nèi)孔積存廢料，脹力大，故最小壁厚應(yīng)大些。凸凹模的最小壁厚值，倒裝復(fù)合模的凸凹模最小壁厚見表10.3。 表10.3倒裝復(fù)合模凸凹模的最小壁厚 材料厚度mm 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.5 最小壁厚a 2.7 3.2 3.6 4.0 4.4 4.9 5.2 5.8 由于選用的是倒裝式復(fù)合模，所以查表得：最小壁厚a=3.8。 2.凸凹模的外形尺寸計算 其長度可按下式計算： L = h1+h2+h （10.4） 式中h1——凸凹模固定板厚度；得h1=0.6×H凹=0.6×40=24mm。 h2——卸料板厚度；查表10.4取15mm。 h——附加長度（包括凸模進入凹模深度，彈性元件安裝高度）； 根據(jù)公式（10.4）： L = h1+h2+h =24+15+10 =49mm 表10.4卸料板厚度 沖件厚度tmm 卸料板寬度 ＜50 50～80 80～125 125～200 ＞200 ≤0.8 6 6 8 10 12 ＞0.8～1.5 6 8 10 12 14 ＞1.5～3 8 10 12 14 16 四、工作零件材料的選用 由于沖模為冷沖模，所以材料要有良好的耐磨性、高強度、足夠的韌性、良好的抗疲勞性、良好的抗粘結(jié)能力、可段性、可切削性、可磨削性、熱處理工藝性等。由上要求在該模具中沖孔凸模、凸凹模和凹模板的材料選用Cr12MoV鋼。Cr12MoV剛具有較好的淬透性，很高的耐磨性，有較高的沖擊韌度。淬火、回火工藝見表10.5。 表10.5 Cr12MoV鋼的淬火、回火工藝 鋼號 低淬低回工藝 中淬中回工藝 高淬高回工藝 淬火溫度 /℃ 淬火硬度 HRC 回火溫度 /℃ 淬火溫度 /℃ 淬火硬度 HRC 回火溫度 /℃ 淬火溫度 /℃ 淬火硬度 HRC 回火溫度 /℃ Cr12MOV 950～1000 62～64 200 1030 63～64 400 1080～1100 40～60 500～520 五、卸料部分的設(shè)計 設(shè)計卸料零件的目的，是將沖裁后卡箍在凸模上或凸凹模上的制件或廢料卸掉，常用的卸料方式有：剛性卸料、彈壓卸料板。本設(shè)計采用彈壓卸料裝置，采用彈壓卸料裝置有一定的裝配要求：在模具開啟狀態(tài)，卸料板應(yīng)高出模具工作零件刃口0.3mm～0.5mm,以便順利卸料。 本模具的卸料板僅有卸料作用，卸料板的邊界尺寸與凹模的邊界尺寸相同，取250mm×140mm，卸料板的厚度按表10-4選擇，卸料板厚度為20mm。卸料板采用45鋼制造，熱處理淬火硬度43～48HRC。 卸料板上設(shè)置4個卸料螺釘，公稱直徑為10mm,螺紋部分為M8.5×10mm,卸料螺釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間，以保證卸料的正常運動。 六、定位零件的設(shè)計 沖模的定位裝置零件是用來保證材料的進料正確及在沖模中保持位置的正確性。定位零件的種類很多，主要有導(dǎo)料板、導(dǎo)料銷、擋料銷、側(cè)刃、導(dǎo)正銷和定位板等。 由沖壓工藝分析可知，該模具的定位零件是采用的是固定擋料銷送進定距和固定導(dǎo)料銷送進定位如簡圖10.3所示。 1.擋料銷的設(shè)計 常見的擋料銷有三種形式。固定擋料銷、活動擋料銷和始用擋料銷。 在此選用A型擋料銷，作為該模具中的擋料銷和導(dǎo)料銷。其結(jié)構(gòu)形式和尺寸規(guī)格如圖10.4和表10.5。 選取該模具的擋料銷和導(dǎo)料銷的直徑d＝8的A型固定擋料銷。 活動擋料銷 固定擋料銷 圖10.4擋料銷 表10.5定擋料銷尺寸規(guī)格表(mm) d(h11) d1(m6) h L 基本尺寸 極限偏差 基本尺寸 極限偏差 6 0 -0.075 3 +0.008 +0.002 3 8 8 0 -0.090 4 +0.012 +0.004 2 10 10 3 13 16 0 -0.110 8 +0.015 +0.006 3 13 20 10 4 16 25 0 -0.130 12 +0.018 +0.007 20 本模具的設(shè)計選用固定擋料銷（JB/T7649.10-1994）,材料45，熱處理硬度43～48HRC。 圖10.5擋料銷固定方式 擋料銷按圖a）方式固定，其尺寸可按下式計算： S1=A-Dp/2+D/2+0.1 （10.5） =A-（Dp -D）/2+0.1 式中A——步距(mm)； Dp——落料凸模直徑(mm)； D——擋料銷頭部直徑(mm)； 根據(jù)公式(10.5)： S1=32-(12-8)/2+0.1 =30.1mm 2.導(dǎo)料銷的設(shè)計 條料的送料方向是條料靠著一側(cè)的導(dǎo)料板，沿著設(shè)計的送料方向?qū)蛩瓦M。本設(shè)計采用導(dǎo)料銷導(dǎo)向，本設(shè)計選用固定式。設(shè)計時導(dǎo)料銷應(yīng)選兩個且位于條料的同側(cè)，從右向左送料時，導(dǎo)料銷應(yīng)裝在后側(cè)；從前向后送料時，導(dǎo)料銷應(yīng)裝在左側(cè)。 綜上，定位零件采用一個固定擋料銷和單邊兩個導(dǎo)料銷定位，固定擋料銷和導(dǎo)料銷固定在卸料板上。導(dǎo)料銷材料采用45鋼制造，熱處理硬度43～48HRC。 七、推件裝置的設(shè)計 推件和頂件的目的，是將制件從凹模中推出來（凹模在上模）或頂出（凹模在下模）。推件裝置可分為彈性推件裝置和剛性推件裝置兩種,彈性推件裝置一般裝在下模，具有壓料作用，沖件質(zhì)量好,但推件力較小。常用于正裝式復(fù)合?；驔_裁薄板料的落料模中。剛性推件裝置一般裝在上模，利用壓力機的推件力，因此，推件力大，推件可靠，但不具有壓料作用。常用于倒裝式復(fù)合模中。綜上，本設(shè)計選用剛性推件裝置，的基本零件有推件塊、推桿、推板，連接推桿和打桿，這些零件從標(biāo)準(zhǔn)中選取。 第二節(jié) 橡膠的選用 彈性裝置主要有彈簧和橡膠兩種，因為該模具為復(fù)合模具，所以采用橡膠作為卸料板的彈性元件。根據(jù)模具安裝空間，安裝四個圓筒形合成橡膠，設(shè)卸料螺釘直徑為8mm，橡膠上螺釘孔直徑為10mm，則： 一、橡膠高度的計算 橡膠的自由高度，由下式得： （10.6） 式中H自——橡膠的自由高度()； h——卸料板的工作行程()； H——凹?；虬纪鼓５娜心チ浚╩m）；一般取4～10mm； 則橡膠高度取42mm。 二、橡膠直徑的計算 （10.7) （10.8） 式中px——橡膠的壓力，可取等于或大于卸料力()； p——與橡膠壓縮量的單位壓力，查表10.6得1.06； A——橡膠截面面積()； d——橡膠上螺釘孔直徑（mm）； D——橡膠的直徑()； 因為在此模具中采用的是彈壓卸料板，所以橡膠在模具中的個數(shù)為四個，直徑為41的圓筒形橡膠。 因為0.5<=0.976<1.5，所以選橡膠符合要求。 橡膠的安裝高度： Hd =42-0.1×42=37.8mm（取38mm） 表10.6橡膠壓縮量與單位壓力關(guān)系 壓縮量/% 10 15 20 25 30 35 單位壓力/MPa 聚氨酯橡膠 1.1 2.5 4.2 5.6 合成橡膠 0.26 0.5 0.74 1.06 1.52 2.1 第三節(jié) 模架及其零件的設(shè)計 常用的導(dǎo)柱導(dǎo)套式模架，是由上、下模座和導(dǎo)向零件組成。模架是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定在它的上面，并承受沖壓過程的全部載荷。模具上模座和下模座分別與沖壓設(shè)備的滑塊和工作臺固定。上、下模間的精確位置，由導(dǎo)柱、導(dǎo)套的導(dǎo)向來實現(xiàn)。本設(shè)計選用后側(cè)導(dǎo)柱模架如圖10.6，后側(cè)導(dǎo)柱模架，由于前面和左、右不受限制，送料和操作比較方便，因?qū)е惭b在后側(cè)，工作時，偏心距會造成導(dǎo)柱導(dǎo)套單邊磨損，并且不能使用浮動模柄結(jié)構(gòu)。 圖10.6模架 一、模架的選用 以凹模周界尺寸為依據(jù)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T2851.1—1990選擇模架規(guī)格為：200mm×125mm×40mm（GB/T2855.1-1990）。 二、導(dǎo)柱、導(dǎo)套的選用 導(dǎo)柱與導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)、尺寸一般都是直接由標(biāo)準(zhǔn)中選取，在選用時導(dǎo)柱的長度應(yīng)保證沖模在最底工作位置時，導(dǎo)柱上端面與上模座頂面的距離不小于(10～15)mm。在最高工作位置時，導(dǎo)柱上端面與導(dǎo)套的下端面的距離不小于(10～20)mm，導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合精度由表10.7查出選擇II級。 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T2851.1—1990知模架的閉合高度Hmin=160mm，Hmax=190mm。 導(dǎo)柱d/mm×L/mm為25mm×150mm 導(dǎo)套d/mm×L/mm×D/mm為25mm×85mm×33mm 表10.7導(dǎo)柱、導(dǎo)套配合間隙 配合形式 導(dǎo)柱直徑 模架精度等級 配合后的過盈量 I級 II級 配合間隙值 滑動配合 ≤18 ≤0.010 ≤0.015 ＞18～30 ≤0.011 ≤0.017 ＞30～50 ≤0.014 ≤0.021 ＞50～80 ≤0.016 ≤0.025 滾動配合 ＞18～35 0.01～0.02 三、上、下模座的選用 根據(jù)模架的規(guī)格選擇對應(yīng)的上、下模座如下： 上模座200mm×125mm×35mm(GB/T2855.1-1990)； 下模座200mm×125mm×40mm(GB/T2855.2-1990)。 四、模柄的選用 根據(jù)上模座的厚度可選擇材料Q235A型40x85凸緣式模柄；JB/T7646.3-1994。 五、螺釘、銷釘?shù)倪x用 本模具設(shè)計Φ6、Φ8的定位銷實現(xiàn)各零件連接時的初定位，然后用M10的螺