沖壓模具畢業(yè)設(shè)計(jì)-固定夾沖壓彎曲模設(shè)計(jì)

1固定夾沖壓彎曲模設(shè)計(jì)關(guān)鍵詞：復(fù)合模；沖壓；設(shè)計(jì)usageconvenienceisdependable,firstaccordingtotheworkcalculatetheworkpiecetolaunchsize,ataccordingtoladiagram.Accordingtosparepartsofseveraltheshaperequestwiththeanalysisofthesize,adoptioncompoundthemoldhurtletopress,sobeadvantagrequeststothedesignandassembleofthem2 12沖裁彎曲件的工藝設(shè)計(jì) 1 2 34.1計(jì)算毛坯尺寸 34.2排樣、計(jì)算條料寬度及距的確定 54.2.1搭邊值的確定 54.2.2條料寬度的確定 74.2.3到料板間距的確定 74.2.4排樣 84.2.5材料利用率的計(jì)算 85沖裁力的計(jì)算 5.1計(jì)算沖裁力的公式 35.2總的沖裁力、卸料力、推件力、頂件力、彎曲力和總的沖壓力 5.2.1總的沖裁力 5.2.2卸料力FQ的計(jì)算 5.2.3推料力FQ?的計(jì)算 5.2.5彎曲力Fc的計(jì)算 5.2.6總沖壓力的計(jì)算 8.2刃口尺寸的計(jì)算 8.5.1最小彎曲半徑 8.5.2彎曲部分工作尺寸的計(jì)算 9模具總的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9.1模具類(lèi)型的選擇 9.2定位方式的選擇 9.3卸料方式的選擇 9.4導(dǎo)向方式的選擇 10.1工作零件的設(shè)計(jì) 10.1.1凹模的設(shè)計(jì) 10.1.3外形凸模的設(shè)計(jì) 4 10.4.1上下模座 10.4.2模柄 10.4.3模具的閉合高度 12壓力機(jī)的選擇 參考文獻(xiàn) 附錄2非標(biāo)準(zhǔn)零件的加工工藝過(guò)程 附錄3沖孔凸模加工工藝過(guò)程 附錄4凸凹模加工工藝卡片 附錄5空心墊板的加工工藝過(guò)程 附錄6彎曲凸模加工工藝過(guò)程 附錄7部分標(biāo)準(zhǔn)公差值 附錄8J23系列開(kāi)式可輕壓力機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 5改革開(kāi)放以來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品的品種和數(shù)量的不斷增加，更新?lián)Q代的不斷加快，在現(xiàn)代制造業(yè)中，企業(yè)的生產(chǎn)一方面朝著多品種、小批量和多樣式的方向發(fā)展，加快換型，采用柔性化加工，以適應(yīng)不同用戶(hù)的需要；另一方面朝著大批量，高效率生產(chǎn)的方向發(fā)展，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和生產(chǎn)規(guī)模來(lái)創(chuàng)造更多效益，生產(chǎn)上采取專(zhuān)用設(shè)備生產(chǎn)的方式。模具，做為高效率的生產(chǎn)工具的一種，是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛與重要的工藝裝備。采用模具生產(chǎn)制品和零件，具有生產(chǎn)效率高，可實(shí)現(xiàn)高速大批量的生產(chǎn)；節(jié)約原材料，實(shí)現(xiàn)無(wú)切屑加工；產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，具有良好的互換性；操作簡(jiǎn)單，對(duì)操作人員沒(méi)有很高的技術(shù)要求；利用模具批量生產(chǎn)的零件加工費(fèi)用低；所加工出的零件與制件可以一次成形，不需進(jìn)行再加工；能制造出其它加工工藝方法難以加工、形狀比較復(fù)雜的零件制品；容易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化的特點(diǎn)。62沖裁彎曲件的工藝分析如圖2—1所示零件圖。生產(chǎn)批量：大批量；材料：LY21-Y;該材料，經(jīng)退火及時(shí)效處理，具有較高的強(qiáng)度、硬度，適合做中等強(qiáng)度的零尺寸精度：零件圖上的尺寸除了四個(gè)孔的定位尺寸標(biāo)有偏差外，其他的形狀尺寸均未標(biāo)注公差，屬自由尺寸，可安IT14級(jí)確定工件的公差。經(jīng)查公差表，各尺寸公差為：O3.50+0.3020°0.5225°0.52工件結(jié)構(gòu)形狀：制件需要進(jìn)行落料、沖孔、彎曲三道基本工序，尺寸較小。結(jié)論：該制件可以進(jìn)行沖裁制件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)重視模具材料和結(jié)構(gòu)的選擇，保證磨具的復(fù)雜程度和模具的壽命。根據(jù)制件的工藝分析，其基本工序有落料、沖孔、彎曲三道基本工序，按其先后順序組合，可得如下幾種方案；(1)落料——彎曲——沖孔；單工序模沖壓(2)落料——沖孔——彎曲；單工序模沖壓。7(3)沖孔——落料——彎曲；連續(xù)模沖壓。(4)沖孔——落料——彎曲；復(fù)合模沖壓。方案(1)(2)屬于單工序模沖裁工序沖裁模指在壓力機(jī)一次行程內(nèi)完成一個(gè)沖壓工序的沖裁模。由于此制件生產(chǎn)批量大，尺寸又較這兩種方案生產(chǎn)效率較低，操作也不安全，勞動(dòng)強(qiáng)度大，故不宜采用。方案(3)屬于連續(xù)模，是指壓力機(jī)在一次行程中，依次在模具幾個(gè)不同的位置上同時(shí)完成多道沖壓工序的模具。于制件的結(jié)構(gòu)尺寸小，厚度小，連續(xù)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，又因落料在前彎曲在后，必然使彎曲時(shí)產(chǎn)生很大的加工難度，因此，不宜采用該方案。一部位同時(shí)完成數(shù)道沖壓工序的模具。采用復(fù)合模沖裁，其模具結(jié)構(gòu)沒(méi)有連續(xù)模復(fù)雜，生產(chǎn)效率也很高，又降低的工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，所以此方案最為合適。根據(jù)分析采用方案(4)復(fù)合沖裁。4模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1模具類(lèi)型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合沖壓，所以模具類(lèi)型為復(fù)合模。4.2定位方式的選擇因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料銷(xiāo)，有側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進(jìn)步距采用導(dǎo)正銷(xiāo)定距。4.3卸料方式的選擇4.4導(dǎo)向方式的選擇為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該復(fù)合模采用對(duì)角導(dǎo)柱的5模具設(shè)計(jì)工藝計(jì)算8t——材料厚度(mm)由于相對(duì)彎曲半徑大于0.5,可見(jiàn)制件屬于圓角半徑較大的彎曲件，應(yīng)該先求變形區(qū)中性層曲率半徑β(mm)。β=ro+kt公式(5—1)k——中性層系數(shù)—————2345根據(jù)公式5—1β=ro+kt9圖5—1計(jì)算展開(kāi)尺寸示意圖根據(jù)零件圖上得知，圓角半徑較大(R>0.5t),彎曲件毛坯的長(zhǎng)度公式為：Lo=∑L直+公式(5—2)∑L直——彎曲件各直線部分的長(zhǎng)度(mm)RA=3.8+0.6=4.4(mm)RC=1.2+0.6=1.8(mm)公式(5—3)公式(5—4)根據(jù)公式5—3則A=√2B(RA+RC)-B2=2×3.14×4.34×(68.47/180根據(jù)計(jì)算得：工件的展開(kāi)尺寸為25×32(mm),如圖4—2所示。5.2排樣、計(jì)算條料寬度及步距的確定排樣時(shí)零件之間以及零件與條料側(cè)邊之間留下的工藝余料，稱(chēng)為搭邊。搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差，保持條料有一定的剛度，以保證零件質(zhì)量和送料方便。搭邊過(guò)大，浪費(fèi)材料。搭邊過(guò)小，沖裁時(shí)容易翹曲或被拉斷，不僅會(huì)增大沖件毛刺，有時(shí)還有拉入凸、凹模間隙中損壞模具刃口，降低模具壽命?；蛴绊懰土瞎ご钸呏低ǔＳ山?jīng)驗(yàn)確定，表所列搭邊值為普通沖裁時(shí)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)之一。材料厚度圓件及r>2t的工件或r<2t的工件工件間al沿邊a工件間al沿邊a工件間al沿邊a搭邊值是廢料，所以應(yīng)盡量取小，但過(guò)小的搭邊值容易擠進(jìn)凹模，增加刃口對(duì)于其他材料的應(yīng)將表中的數(shù)值乘以下列數(shù)：硬黃銅硬鋁軟黃銅，純銅該制件是矩形工件，根據(jù)尺寸從表4—2中查出：兩制件之間的搭邊值a?=1.2由于該制件的材料使LY21—Y(硬鋁),所以?xún)芍萍g的搭邊值為：側(cè)搭邊值a=1.5×(1~1.2)=1.5~1.8(mm)計(jì)算條料寬度有三種情況需要考慮；①有側(cè)壓裝置時(shí)條料的寬度。②無(wú)側(cè)壓裝置時(shí)條料的寬度。③有定距側(cè)刃時(shí)條料的寬度。有定距側(cè)刃時(shí)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(jìn)。條料寬度公式：公式(5—2)其中條料寬度偏差上偏差為0,下偏差為一△,見(jiàn)表4—3條料寬度偏差。D——條料寬度方向沖裁件的最大尺寸。a——側(cè)搭邊值。查表4—3條料寬度偏差為0.15根據(jù)公式4—1條料寬度~0.5~205.2.3導(dǎo)板間間距的確定導(dǎo)料板間距離公式：A=B+Z公式(5—2)Z——導(dǎo)料板與條料之間的最小間隙(mm);查表4.3—3得Z=5mm根據(jù)公式4—2A=B+Z100以下100以上~0.55555558888885.2.4排樣根據(jù)材料經(jīng)濟(jì)利用程度，排樣方法可以分為有廢料、少?gòu)U料和無(wú)廢料排樣三種，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(duì)排、混合排、多排等多重形式。采用少、無(wú)廢料排樣法，材料利用率高，不但有利于一次沖程獲得多個(gè)制件，而且可以簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，降低沖裁力，但是，因條料本身的公差以及條料導(dǎo)向與定位所產(chǎn)生的誤差的影響，所以模具沖裁件的公差等級(jí)較低。同時(shí)，因模具單面受力(單邊切斷時(shí)),不但會(huì)加劇模具的磨損，降低模具的壽命，而且也直接影響到?jīng)_裁件的斷面質(zhì)量。由于設(shè)計(jì)的零件是矩形零件，且四個(gè)孔均有位置公差要求，所以采用有費(fèi)料直排法。沖裁零件的面積為：毛坯規(guī)格為：500×1000(mm)。送料步距為：h=D+al=32+1.2=33.2一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率為：n為一個(gè)步距內(nèi)沖件的個(gè)數(shù)。橫裁時(shí)的條料數(shù)為：=34.01可沖34條，每條件數(shù)為：=15.024可沖15件，板料可沖總件數(shù)為：板料利用率為：=17.006可沖17條，每條件數(shù)為：=30.084可沖30件，板料可沖總件數(shù)為：板料的利用率為：6沖裁力的計(jì)算計(jì)算沖裁力是為了選擇合適的壓力機(jī)，設(shè)計(jì)模具和檢驗(yàn)?zāi)＞叩膹?qiáng)度，壓力Fp=KptLt公式(6—1)式中T——材料抗剪強(qiáng)度，見(jiàn)附表(MPa);L——沖裁周邊總長(zhǎng)(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(dòng)(數(shù)值的變化或分布不均),潤(rùn)滑情況，材料力學(xué)性能與厚度公差的變化等因數(shù)而設(shè)置的安全系數(shù)Kp,一般取1~3。當(dāng)查不到抗剪強(qiáng)度r時(shí)，可以用抗拉強(qiáng)度σb代替T,而取Kp=1的近似計(jì)算法計(jì)算。根據(jù)常用金屬?zèng)_壓材料的力學(xué)性能查出LY21—Y的抗剪強(qiáng)度為280~取t=300(MPa)由于沖裁模具采用彈壓卸料裝置和自然落料方式?？偟臎_裁力包括F——總沖壓力。Fp——總沖裁力。FQ——卸料力FQ?——推料力。FQ?——頂件力Fc——彎曲力根據(jù)常用金屬?zèng)_壓材料的力學(xué)性能查出LY21—Y的抗剪強(qiáng)度為280~6.2.1總沖裁力：Fp=F1+F2公式(6—1)F1——落料時(shí)的沖裁力。F2——沖孔時(shí)的沖裁力.沖孔時(shí)的周邊長(zhǎng)度為：L2=4πd=4×3.14×3.5=44(mm)鋼≤0.1鋁、鋁合金純銅，黃銅對(duì)于表中的數(shù)據(jù)，后的材料取小直，薄材料取值。6.2.2卸料力FQ的計(jì)算K——卸料力系數(shù)。查表6—5得Kx=0.025~0.08,取Kx=0.08根據(jù)公式6—2FQ=KxFp6.2.3推料力FQ?的計(jì)算Kt——推料力系數(shù)。查表6—5得K?=0.03~0.07,取Kt=0.07根據(jù)公式6—3FQ?=KtFp6.2.4頂件力FQ?的計(jì)算Kd頂件力系數(shù)。查表6—5得Ka=0.03~0.07,取Kt=0.07根據(jù)公式6—4FQ?=KdFp6.2.5彎曲力Fc的計(jì)算公式(6—2)公式(6—3)公式(6—4)影響彎曲力大小的基本因素有變形材料的性能和質(zhì)量；彎曲件的形狀和尺寸；模具結(jié)構(gòu)及凸凹模間隙；彎曲方式等，因此很難用理論的分析法進(jìn)行準(zhǔn)確的Fu=0.7KBt2σb/y+t公式(6—5)B—γ彎曲件的寬度(mm)。t——彎曲件的厚度(mm)。γ——內(nèi)彎曲半徑(等于凸模圓角半徑)(mm)。K——安全系數(shù)，一般取1.3.根據(jù)公式6—5Fu=0.7KBt2σb/(y+t)對(duì)于頂件或壓料裝置的彎曲模，頂件力或壓料力可近似取彎曲力的30%~根據(jù)總的沖壓力，初選壓力機(jī)為：開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)J23—25。模具壓力中心是指諸沖壓合力的作用點(diǎn)位置，為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重合。否則，會(huì)使沖模和壓力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌間產(chǎn)生過(guò)大磨損，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低了模具和壓力機(jī)的使用壽命。模具的壓力中心，可安以下原則來(lái)確定：1、對(duì)稱(chēng)零件的單個(gè)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(duì)稱(chēng)時(shí)，沖模的壓力中心與零件的對(duì)稱(chēng)中心相重合。3、各分力對(duì)某坐標(biāo)軸的力矩之代數(shù)和等于諸力的合力對(duì)該軸的力矩。求出合力作用點(diǎn)的坐標(biāo)位置0,0(x=0,y=0),即為所求模具的壓力中心。Xo=LIX?+L?X?+...…LnXn/L?Yo=L?Y?+L?Y?+...…LnYn/L?由于該零件是一個(gè)矩形圖形，屬于對(duì)稱(chēng)中心零件，所以該零件的壓力中心在圖形的幾何中心O處。如圖6—1所示：8沖裁模間隙的確定設(shè)計(jì)模具時(shí)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(gè)數(shù)值，只是彼此接近?？紤]到制造中的偏差及使用中的磨損、生產(chǎn)中通常只選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙，只要間隙在這個(gè)范圍內(nèi)，就可以沖出良好的制件，這個(gè)范圍的最小值稱(chēng)為最小合理間隙Cmin,最大值稱(chēng)為最大合理間隙Cmax?？紤]到模具在使用過(guò)程中的磨損使間隙增大，故設(shè)計(jì)與制造新模具時(shí)要采用最小合理間隙值Cmin。沖裁間隙的大小對(duì)沖裁件的斷面質(zhì)量有極其重要的影響，此外，沖裁間隙還影響模具壽命、卸料力、推件力、沖裁力和沖裁件的尺寸精度。沖裁過(guò)程中，凸模與被沖的孔之間，凹模與落料件之間均有摩擦，間隙越小，模具作用的壓應(yīng)力越大，摩擦也越嚴(yán)重，而降低了模具的壽命。較大的間隙可使凸模側(cè)面及材料間的摩擦減小，并延緩間隙由于受到制造和裝配精度的限制，雖然提高了模具壽命而，但出現(xiàn)間隙不均勻。因此，沖裁間隙是沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)非常重要的工藝參數(shù)。由于硬呂與中碳剛的間隙取值是一樣的，所以硬呂材料的間隙值與中碳剛的間隙取值一樣。根據(jù)實(shí)用間隙表8—1查得材料40的最小雙面間隙2Cmin=0.123mm,最大雙面間隙2Cmax=0.180mm材料厚度小于0.5極小間隙9刃口尺寸的計(jì)算沖裁件的尺寸精度主要取決與模具刃口的尺寸的精度，模具的合理間隙也1、由于凸、凹模之間存在間隙，使落下的料和沖出的孔都帶有錐度，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，沖孔件的小端尺寸等于凸模的尺寸。2、在尺量與使用中，落料件是以大端尺寸為基準(zhǔn)，沖孔孔徑是以小端尺寸為基準(zhǔn)。3、沖裁時(shí)，凸、凹模要與沖裁件或廢料發(fā)生摩擦，凸模越磨愈小，凹模越磨愈大，結(jié)果使間隙越來(lái)越大。由此在決定模具刃口尺寸及其制造公差時(shí)需要考慮以下原則：1、落料件尺寸由凹模尺寸決定，沖孔時(shí)的尺寸由凸模尺寸決定。故設(shè)計(jì)落料模時(shí)，以凹模為基準(zhǔn)，間隙去在凹模上：設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，以凸模尺寸為基準(zhǔn)，間隙去在凹模上。求過(guò)高(即制造公差過(guò)小),會(huì)使模具制造困能，增加成本，延長(zhǎng)生產(chǎn)周期；如果對(duì)刃口要求過(guò)低(即制造公差過(guò)大)則生產(chǎn)出來(lái)的制件有可能不和格，會(huì)使模具的壽命降低。若工件沒(méi)有標(biāo)注公差，則對(duì)于非圓形工件安國(guó)家"配合尺寸的公差數(shù)值”IT14級(jí)處理，沖模則可按IT11級(jí)制造；對(duì)于圓形工件可按IT17～I(xiàn)T9其中一件(凸?；虬寄?作為基準(zhǔn)件，然后以此基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸來(lái)配合加工另一件，使它們之間保留一定的間隙值，因此，只在基準(zhǔn)件上標(biāo)注尺寸制造公差，另一件只標(biāo)注公稱(chēng)尺寸并注明配做所留的間隙值。這δp與δd就不再受間隙限制。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，普通模具的制造公差一般可取δ=△/4(精密模具的制造公差可②第二類(lèi)：凸?；虬寄Ｄp或會(huì)減小的尺寸；9.3計(jì)算凸、凹模刃口的尺寸凸模與凹模配合加工的方法計(jì)算落料凸凹模的刃口尺寸。1、凹模磨損后變大的尺寸，按一般落料凹模公式計(jì)算，即公式(9—1)2、凹模磨損后變小的尺寸，按一般沖孔凸模公式計(jì)算，因它在凹模上相當(dāng)于沖孔凸模尺寸，即公式(9—2)3、凹模磨損后無(wú)變化的尺寸，其基本計(jì)算公式為Ca=(Cmax+0.5△)±0.5δA為了方便使用，隨工件尺寸的標(biāo)注方法不同，將其分為三種情況：工件尺寸為c合時(shí)工件尺寸為c合時(shí)工件尺寸為C±△時(shí)式中Aa、Ba、Ca—相應(yīng)的凹模刃口尺寸：Amax——工件的最大極限尺寸；Bmin——工件的最小極限尺寸；公式(9-4)公式(9—5)公式(9—6)C——工件的基本尺寸；x——系數(shù)，為了避免沖裁件尺寸偏向極限尺寸(落料時(shí)偏向最小尺寸，沖孔時(shí)偏向最大尺寸),x值在0.5~1之間，與工件精度有關(guān)可查表9—1或按下面關(guān)系選取。工件精度IT11~IT13工件精度IT14料厚t(mm)非圓形圓形11(一)落料刃口尺寸計(jì)算圖上的尺寸均無(wú)公差要求，安國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)IT14級(jí)公差要求處理，查公差表得：如圖8—1所示的固定夾的落料零件圖，計(jì)算凸、凹模的刃口尺寸?？紤]到零件形狀比較復(fù)雜，采用配作法加工凸、凹模。凹模磨損后其尺寸變化有三種情況，落料時(shí)應(yīng)以凹模的實(shí)際尺寸按間隙要求來(lái)配作凸模，沖孔時(shí)應(yīng)以凸模的實(shí)際尺寸按間隙要求來(lái)配制凹模。落料凹模的尺寸從圖9-1上可知，A、B、C、D均屬磨損后變D大的尺寸，屬于第一類(lèi)尺寸，計(jì)算公式為：Ba=(Bmax-x△)-6A(8A=△/4)落料凹模的基本尺寸計(jì)算如下：根據(jù)公式9-1凸模安凹模尺寸配制，保證雙面間隙(0.132～0.180)(mm).沖孔凸模的尺寸從圖9—1上可知，四個(gè)沖孔凸模的尺寸在磨損過(guò)程中將變小，屬于第二類(lèi)尺寸，計(jì)算公式為：(δA=△/4)X=3.950.5沖孔凸模的刃口尺寸計(jì)算如下：根據(jù)公式8—2E凸=(Bmax+x△)-6A凹模按凸模尺寸配制，保證雙面間隙(0.132～0.180)(mm)9.4沖裁刃口高度表9—2刃口高度料厚查表9—1,刃口高度為h>8～10(mm),取h=9(mm)9.5彎曲部分刃口尺寸的計(jì)算彎曲時(shí)彎曲半徑越小，板料外表面的變形程度越大，若彎曲半徑過(guò)小，則板料的外表面將超過(guò)材料的變形極限，而出現(xiàn)裂紋或拉裂。在保證彎曲變形區(qū)材料外表面不發(fā)生裂紋的條件下，彎曲件列表面所能行成的最小圓角半徑稱(chēng)為最小彎曲半徑。最小彎曲半徑與彎曲件厚度的比值rmin/t稱(chēng)為最小相對(duì)彎曲半徑，又稱(chēng)為最小彎曲系數(shù)，是衡量彎曲變形的一個(gè)重要指標(biāo)。設(shè)中性層半徑為p,則最外層金屬(半徑為R)的伸長(zhǎng)率外為：設(shè)中性層位置在半徑為p=r+t/2處，且彎曲厚度保持不變，則有R=r+t,固有δ外=1/(2r/t+1)公式(9—2)如將δ外以材料斷后伸長(zhǎng)率δ帶入，則有r/r轉(zhuǎn)化為rmin/t,且有Imin/t=(1-8)/28公式(9—3)最外層金屬(半徑為R)的伸長(zhǎng)率外為：根據(jù)公式9—2δ外=1/(2r/t+1)根據(jù)公式9—3Imin/t=(1-8)/289.5.2彎曲部分工作尺寸的計(jì)算1、回彈值由工藝分析可知，固定夾彎曲回彈影響最大的部分是最大半徑處，r/t=3.8/1.2=3.16<5。此處屬于小圓角V形彎曲，故只考慮回彈值。查表8.5—1得，回彈值為6°,由于回彈值很小，故彎曲凸、凹模均可按制件的基本尺寸標(biāo)注，在試模后稍加修磨即可。材料材料厚度t(mm)硬鋁LY123、模具間隙彎曲V形件時(shí)，不需要在設(shè)計(jì)和制造模具時(shí)確定間隙。對(duì)于U形件的彎曲，必須選擇合模具間隙彎曲V形件時(shí)，凸、凹模間隙是用調(diào)壽命。間隙過(guò)大則回彈大，降低制件精度凸、凹模單邊間隙Z一般可按下式計(jì)Z=t+△+ct公式(9-4)t——材料的厚度△——材料厚度的正偏差(表9—2)C——間隙數(shù)(表9—3)根據(jù)公式9-4Z=t+△+ct厚度材料薄鋼板黃銅板(帶)鋁板B級(jí)公差C級(jí)公差冷扎帶冷軋板最小公差最大公差——一———一彎曲件邊長(zhǎng)454.1~4、凸凹模橫向尺寸的確定彎曲模的凸凹模工作部分尺寸確定比較復(fù)雜，不同的工件形狀其橫向工作尺寸的確定方法不同。工件標(biāo)注外形尺寸時(shí)，按磨損原則應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)，先計(jì)算凹模，間隙取在凸模上?；蛘咄鼓３叽绨窗寄?shí)際尺寸配制，保證單向間隙Z/2。式中：L——彎曲件的基本尺寸(mm)公式(9—5)公式(9—6)公式(9—7)LT、LA——凸模、凹模工作部分尺寸(mm)8T、δA——凸、凹制造公差，選用IT7～I(xiàn)T9級(jí)精度，亦可按δt=δA=△/4選取。2/Z——凸模與凹模的單向間隙由于工件為單向偏差，所以凹模的實(shí)際尺寸為：LA=(L-3/4△)+8A。根據(jù)公式9—7凸模尺寸為：LT=(LA-Z)°st根據(jù)工件的尺寸要求，凸、凹模刃口處都應(yīng)有相應(yīng)的圓角，為保證彎曲件的尺寸精度，圓角應(yīng)按實(shí)際尺寸配制。設(shè)計(jì)主要零部件時(shí)，首先要考慮主要零部件用什么方法加工制造及總體裝配方法。結(jié)合模具的特點(diǎn)，本模具適宜采用線切割加工凸模固定板、卸料板、凹模裝配工作簡(jiǎn)化。下面就分別介紹各個(gè)零部件的設(shè)計(jì)方法。10.1工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模架上位置時(shí)，要依據(jù)計(jì)算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心重合。b——沖裁件的最大外形尺寸；安上式計(jì)算后，選取的H值不應(yīng)小于(15～20)mm;0.10~0.150.12~0.18查表10—1得：K=0.35凹模壁厚取C=30mm查表10—1取標(biāo)準(zhǔn)取B=100mm凹模的長(zhǎng)度要考慮導(dǎo)料銷(xiāo)發(fā)揮的作用，保證送料粗定位精度。查表10—2取標(biāo)準(zhǔn)L=80mm。(送料方向)H直通式凸模工作部分和固定部分的形狀做成一樣，直通式凸模采用線切割機(jī)床加工。可以直接用2個(gè)M8的螺釘固定在墊板上，凸模與凸模固定板的配合按H7/m6。外形凸模的高度是凸模固定板的厚度、卸料板的厚度、導(dǎo)料板的厚度的總和，外形凸模下部設(shè)置1個(gè)導(dǎo)正銷(xiāo)，借用工件上的孔作為導(dǎo)正孔。外形凸模長(zhǎng)(15~20)——附加長(zhǎng)度，包括凸模的修磨量，凸模進(jìn)入凹模的深度及凸模固定板與卸料板間的安全距離。(附加長(zhǎng)度取15)導(dǎo)正銷(xiāo)的直線部分應(yīng)為(0.5~0.8)t,導(dǎo)正銷(xiāo)伸入定位孔是，板料應(yīng)處于自由狀態(tài)。在手工送料時(shí)，板料以由擋料銷(xiāo)定位，導(dǎo)正銷(xiāo)將工件導(dǎo)正的過(guò)程的將板料向后拉回約0.2mm。必須在卸料板壓緊板料之前完成導(dǎo)正。所以導(dǎo)正銷(xiāo)直線部在外形凸模的底部鉆安裝導(dǎo)正銷(xiāo)，采用H7/r6的配合，為防止其脫落，在凸模上打橫向孔，用銷(xiāo)釘固定導(dǎo)正銷(xiāo)。T10A,熱處理56~60HRC,凸模與卸料板之間的間隙見(jiàn)表10—3查得凸模與卸料板的間隙選為0.035mm。序號(hào)模具沖裁間隙Z卸料板與凸模間隙Z1輔助小導(dǎo)柱與小導(dǎo)套間隙Z21約為0.0032約為0.0063約為0.014約為0.02彎曲凸模選用直通式，采用線切割加工方法。彎曲凸模與凸模固定板采用H7/r6配合。長(zhǎng)度與外形凸模的長(zhǎng)度相等，等于45mm,凸模材料應(yīng)選T10A,熱處理56~60HRC,沖孔凸模與彎曲凸模之間有一定的間隙。為了保證間隙合理，彎曲凸模的寬度取16mm。10.2卸料部分的設(shè)計(jì)本模具的卸料板不僅有卸料作用，還具有用外形凸模導(dǎo)向，對(duì)內(nèi)孔凸模起保護(hù)作用，卸料板的邊界尺寸與凹模的邊界尺寸相同，卸料板的厚度按表10—5選擇，卸料板厚度為6mm。卸料板與2個(gè)凸模的間隙以在凸模設(shè)計(jì)中確定了為0.035。卸料板采用45鋼制造，熱處理淬火硬度40~45HRC。沖件厚度t卸料板寬度~0.8668688在沖裁模卸料與出件裝置中，常用的元件是彈簧和橡膠，考慮本模具的結(jié)構(gòu)，該模具采用的彈性元件為彈簧。1、彈簧的選擇與計(jì)算在卸料裝置中，常用的彈簧是圓柱螺旋壓縮彈簧。這種彈簧已標(biāo)準(zhǔn)化(GB2089—1980),設(shè)計(jì)時(shí)根基所要求的壓縮量和生產(chǎn)的壓力按標(biāo)準(zhǔn)選用即可。(1)卸料彈簧的選擇原則Fy≥Fx/n公式(10—1)Hj≥H=Hy+Hx+Hm公式(10—2)(2)卸料彈簧的選用與計(jì)算步驟a、根據(jù)卸料力和模具安裝彈簧的空間大小，初定彈簧根Hy=FyHj/Fj公式(10—3)d、校核彈簧的極限壓縮量是否大于工作時(shí)的實(shí)際總壓縮量，即由高度)n(圈數(shù))Fj(彈簧的極限壓力)Hj(彈簧的極限工作量)(1)假設(shè)考慮模具結(jié)構(gòu)，初定彈簧的根數(shù)n=4,則每個(gè)彈簧的預(yù)壓力為根據(jù)公式10—1Fy≥Fx/n=4550/4≈1137(N)查標(biāo)準(zhǔn)GB2089—1980,初選彈簧規(guī)格為d×D?×ho=4×35×100,Fj=1400,(3)計(jì)算所選彈簧的的預(yù)壓量Hy根據(jù)公式10—3Hy=FyHj/Fj=1137×30/1400=24.3(mm)凹模刃磨量為4(mm),則彈簧工作時(shí)的總壓縮量為應(yīng)為H<Hj=30.9mm,故所選彈簧合格。(5)所選彈簧的主要參數(shù)為：d=4mm,D?=35mm,t=12.5mm,n=12圈，10.3定位零件的設(shè)計(jì)定位零件采用活動(dòng)當(dāng)料銷(xiāo)定位。采用活動(dòng)當(dāng)料銷(xiāo)制造簡(jiǎn)單、使用方便。活動(dòng)擋料銷(xiāo)固定在卸料板上，擋料銷(xiāo)的位置應(yīng)保證導(dǎo)正銷(xiāo)在導(dǎo)正條料過(guò)程中條料活動(dòng)的可能，活動(dòng)擋料銷(xiāo)的位置可以e=c-D/2+d/2+0.1公式(10—1)0.1——導(dǎo)正銷(xiāo)往前推的活動(dòng)余量；根據(jù)公式10—1e=33.2-32/2+10/2+0.1即活動(dòng)擋料銷(xiāo)的位置在距導(dǎo)正銷(xiāo)12.1mm處。采用45鋼制造，熱處理硬度10.4模架及其它零件的設(shè)計(jì)10.4.1上下模座上模座最底位置時(shí)(閉合狀態(tài)),導(dǎo)柱上端面與上模座頂面的距離15mm。而下模座底面與導(dǎo)柱底面的距離為5mm。導(dǎo)柱的下部與下模座導(dǎo)柱孔采用R7/h5的隙配合，導(dǎo)柱與導(dǎo)套均采用20鋼，熱處理硬度滲碳淬硬56~60HRC。導(dǎo)柱的直徑、長(zhǎng)度，按標(biāo)準(zhǔn)選取。模座的的尺寸L/mm×B/mm為100mm×80mm。模座的厚度應(yīng)為凹模厚度的1.5~2倍上模座的厚度為30,上墊板厚度取10,固定板厚度取20,下模座的厚度為40mm。10.4.2模柄它與模座安裝孔用H7/n6配合，可以保證較高的同軸度和垂直度，適用于各種中小型模具。(3)帶螺紋的旋入式模柄，與上模連接后，為防止松動(dòng)，擰入防轉(zhuǎn)螺釘緊固，垂直度較差，主要用于小型模具。(4)有凸緣的模柄，用螺釘、銷(xiāo)釘與上模座緊固在一起，使用與較大的模具。(5)浮動(dòng)式模柄，它由模柄，球面墊塊的影響，適用于滾珠導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向的精密沖裁。本模具采用帶臺(tái)階的壓入式模柄。10.4.3模具的閉合高度：H閉=H上模+H墊+L+H+H下模-h2可見(jiàn)該模具閉合高度小于所選壓力機(jī)J23—25的最大裝模高度(220)可以11模具總裝圖座、上模墊板、凸模固定板、及卸料板用4個(gè)M81螺釘和4個(gè)φ6圓柱銷(xiāo)固定。螺釘選取：M8×60mm的標(biāo)準(zhǔn)件。采用45鋼，熱處理淬火硬度24~28HRC。的標(biāo)準(zhǔn)件。采用45鋼，熱處理淬火硬度40~45HRC。下模部分由下模座、凸凹模、卸料板等組成。下模座、凹模、卸料板用4個(gè)M8的螺釘和4個(gè)φ6的圓柱銷(xiāo)固定。螺釘選取：M8×70mm的標(biāo)準(zhǔn)件。采用45鋼，熱處理淬火硬度24~28HRC。12壓力機(jī)的選擇通過(guò)校核，該沖裁件所需的沖裁力為108.03KN,選擇開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)J23—25能夠滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱(chēng)壓力：250KN滑塊行程：65mm最大閉合高度：270mm最大裝模高度；220mm作臺(tái)尺寸(前后×左右):370mm×560mm墊板尺寸(厚度×孔徑):50mm×200mm設(shè)計(jì)中去。次全面、綜合型的測(cè)試。這為今后的工作做好了鋪墊和奠定了一定的基礎(chǔ)。會(huì)，感謝同學(xué)的無(wú)私幫助。同時(shí)要感謝百忙之中參加畢業(yè)答辯的評(píng)審老師。謝謝你們![1]王海明主編.機(jī)械制造技術(shù)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2004.7[5]李正風(fēng)主編.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].上海：上海交通大學(xué)出版社，2005.1附錄1沖壓模具裝配工序卡片工號(hào)工序工藝說(shuō)明1凸、凹模凸凹模預(yù)配1、裝配前仔細(xì)檢查各凸模、凹模、凸凹模的形狀及尺寸，是否符合圖紙要求和尺寸精度，形狀；2、將凸模分別于相應(yīng)的凹模孔配合，檢查間隙是否加工均勻，不合適者應(yīng)重新修磨或更換。2凸模裝配以凹?？锥ㄎ?，將各凸模分別壓入凸模固定板的孔中，并擠緊牢3裝配下模1、在下模座1上畫(huà)中心線，按中心線裝配下墊板凸凹模和卸料板；分別鉆孔，攻絲；4裝配上模1、在已裝好的下模上放等高墊鐵，并在凹模中放入0.12的紙片，裝上落料凹模，空心墊板，然后將凸模與固定板組合并轉(zhuǎn)入凹模中；3、用螺釘將固定板組合、墊板、上模座連接在一起，但不要擰緊；4、復(fù)查凸、凹模間隙并調(diào)整合適，緊固螺釘；5試沖與調(diào)整裝機(jī)試沖并根據(jù)試沖結(jié)果作相應(yīng)調(diào)整。序號(hào)工序名稱(chēng)工序內(nèi)容1備料2粗洗洗六面到尺寸100×80×19mm,注意兩大平面與相鄰側(cè)面用標(biāo)準(zhǔn)角尺測(cè)量達(dá)到基本垂直3平面磨磨光兩大平面厚度達(dá)到18.6mm,并兩相鄰側(cè)面達(dá)到四面垂直，4鉗①劃線畫(huà)出各孔徑中心線并畫(huà)出凹模洞口輪廓尺寸②鉆孔鉆螺紋底孔、銷(xiāo)釘?shù)卓缀桶寄６纯诖┚€孔③絞孔絞銷(xiāo)孔到要求④攻絲攻螺紋到要求5熱處理淬火使硬度達(dá)到56～60HRC6磨平面磨光兩大平面，使厚度達(dá)到18.3mm7線切割割凹模洞口，并留有0.01～0.02的研磨量8鉗9鉗釘孔平磨研磨凹模板上面達(dá)到厚度尺寸要求序號(hào)工序名稱(chēng)工序內(nèi)容1備料2熱處理退火硬度達(dá)到180~220HB3車(chē)①車(chē)一端面，打