Z形接插件沖壓模具設(shè)計(jì)【落料-沖孔復(fù)合模】【彎曲?！俊?套】
Z形接插件沖壓模具設(shè)計(jì)【落料-沖孔復(fù)合?！俊緩澢！俊?套】,落料-沖孔復(fù)合模,彎曲模,2套,插件,沖壓,模具設(shè)計(jì),落料,沖孔,復(fù)合,彎曲,曲折
XX大學(xué)
畢業(yè)設(shè)計(jì)論文
Z形接插件模具設(shè)計(jì)
所在學(xué)院
專 業(yè)
班 級(jí)
姓 名
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)老師
年 月 日
摘 要
本設(shè)計(jì)為Z形接插件模具設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)零件的尺寸、材料、批量生產(chǎn)等要求，首先分析零件的工藝性，確定沖裁工藝方案及模具結(jié)構(gòu)方案，然后通過(guò)工藝設(shè)計(jì)計(jì)算，確定排樣和裁板，計(jì)算沖壓力和壓力中心，初選壓力機(jī)，計(jì)算凸、凹模刃口尺寸和公差，最后設(shè)計(jì)選用零、部件，對(duì)壓力機(jī)進(jìn)行校核，繪制模具總裝草圖，以及對(duì)模具主要零件的加工工藝規(guī)程進(jìn)行編制。其中在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，主要對(duì)凸模、凹模、凸凹模、定位零件、卸料與出件裝置、模架、沖壓設(shè)備、緊固件等進(jìn)行了設(shè)計(jì)，對(duì)于部分零部件選用的是標(biāo)準(zhǔn)件，就沒(méi)深入設(shè)計(jì)，并且在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的同時(shí)，對(duì)部分零部件進(jìn)行了加工工藝分析，最終才完成這篇畢業(yè)設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞：模具 沖裁件 凸模 凹模 凸凹模
Abstract
The design for a plate of cold stamping die design, according to the size of the design components, materials, mass production, etc., the first part of the process of analysis to determine the blanking process planning and die structure of the program, and then through the process design calculations, determine the nesting and cutting board, calculate the pressure and pressure washed centers, primary presses, computing convex and concave Die Cutting Edge dimensions and tolerances, the final design selection of parts and components, to press for checking, drawing die assembly drawings, as well as Mold processing technology of the main parts to the preparation procedures. In which the structural design, primarily to the punch and die, punch and die, positioning parts, unloading and out of pieces of equipment, mold, pressing equipment, fasteners, etc. has been designed, for the selection of some components are standard parts , there is no in-depth design, and structural design, while some parts for the processing process analysis and ultimately to complete this graduation project.
KEY WORD: mold stamping parts punch die punch and die
目錄
摘 要 1
ABSTRACT 2
第1章 緒言 5
1.1 材料的工藝分析 5
1.2 材料選擇 6
1.3工件結(jié)構(gòu)形狀 6
1.4展開(kāi)尺寸的計(jì)算 6
1.5 尺寸精度 7
第2章 沖裁工藝方案的確定 9
第3章 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 10
3.1 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 10
3.2 搭邊值的確定 10
3.3進(jìn)距與條料寬度計(jì)算 11
3.4 材料利用率的計(jì)算 13
第4章 沖裁工藝力的計(jì)算 14
4.1沖裁力的計(jì)算 14
4.2卸料力、推件力、和頂件力的計(jì)算 14
4.3 彎曲力的計(jì)算 16
4.4沖壓壓力中心計(jì)算 16
第5章 沖壓設(shè)備的選擇 18
5.1沖壓設(shè)備類型的選擇 18
5.2 選擇壓力機(jī)。 18
第6章 沖裁模工作部分設(shè)計(jì)計(jì)算 19
6.1沖裁間隙 19
6.2 模具刃口尺寸的計(jì)算 19
第7章 模具總體設(shè)計(jì) 24
7.1模具類型的選擇 24
7.2確定送料方式 24
7.3定位方式的選擇 24
7.4卸料、出件方式的選擇 24
第8章 卸料零件計(jì)算 25
第9章 主要零部件設(shè)計(jì) 25
9.1模具材料的選擇 25
9.2落料凹模設(shè)計(jì) 26
9.3凸凹模設(shè)計(jì) 28
9.4沖孔凸模 29
9.5 彎曲凸模設(shè)計(jì) 30
9.6 彎曲凹模設(shè)計(jì) 31
第10章 標(biāo)準(zhǔn)件的選擇 32
10.1模架及模柄的選擇 32
10.2凸模固定板及墊板的選擇 32
10.3模具閉合高度的校核 33
10.4卸料螺釘 33
10.5螺釘及銷釘?shù)倪x擇 33
第11章 模具裝配 34
結(jié)論 37
致謝 38
參考文獻(xiàn) 39
17
第1章 緒言
1.1 材料的工藝分析
沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡(jiǎn)稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒(méi)有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行；沒(méi)有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝就無(wú)法實(shí)現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素，只有它們相互結(jié)合才能得出沖壓件。與機(jī)械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無(wú)論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。
工件名稱：Z形接插件 工件簡(jiǎn)圖：如圖1.1所示 生產(chǎn)批量：100萬(wàn)件/月 材料：08F 工件厚度：0.6mm
圖1.1工件簡(jiǎn)圖
1.2 材料選擇
根據(jù)表1.1，08F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(jī)械零件。綜合評(píng)比均適合沖裁加工。
1.3工件結(jié)構(gòu)形狀
工件結(jié)構(gòu)形狀相對(duì)簡(jiǎn)單，屬軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)，除有一個(gè)4的孔,其余皆為直線，孔與邊緣之間的距離也滿足要求，可以沖裁。
1.4展開(kāi)尺寸的計(jì)算
彎曲件毛坯的展開(kāi)尺寸是根據(jù)變形中性層長(zhǎng)度不變的原理來(lái)求出的，對(duì)于變形程度很小或?qū)Τ叽缫桓叩膹澢?lái)說(shuō)，可以近似的認(rèn)為變形中性層與毛坯的斷面中心相重合，這時(shí)，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(kāi)長(zhǎng)度時(shí)，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(jìn)行毛坯展開(kāi)長(zhǎng)度的計(jì)算了，這需要一個(gè)中性層的位移系數(shù)，此系數(shù)對(duì)于彎曲形狀及彎曲程度不同，數(shù)值也不同，需要根據(jù)實(shí)際的模具調(diào)節(jié)展開(kāi)尺寸。
本產(chǎn)品，尺寸沒(méi)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(jì)算，
經(jīng)過(guò)計(jì)算 L1=18.8，寬度D=6
此尺寸目前是待定，在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)需調(diào)節(jié)。
產(chǎn)品展開(kāi)后是正方形，四個(gè)角是尖角，為防止模具破裂，減少模具應(yīng)力集中，應(yīng)將四個(gè)尖角改成R角，如圖，展開(kāi)圖紙如下圖所示：
1.5 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(jí)，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。
表1.1黑色金屬的力學(xué)性能
材料名稱
材料牌號(hào)
材料狀態(tài)
極限強(qiáng)度
伸長(zhǎng)率
屈服強(qiáng)度
彈性模量E/MPa
抗剪
抗拉
碳素結(jié)構(gòu)鋼
08F
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(jí)
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08F
抗拉強(qiáng)度：σ=275～383Mpa
抗剪強(qiáng)度：τ=216～304Mpa
伸長(zhǎng)率： δ=32%
分析其力學(xué)性能較好，故選擇08F材料。
第2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：先落料，后沖孔，彎曲。采用單工序模生產(chǎn)。
方案二：落料-沖孔復(fù)合沖壓，彎曲。采用倒裝復(fù)合模+單工序模生產(chǎn)。
方案三：沖孔-彎曲-切斷級(jí)進(jìn)沖壓。采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。
方案一結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需三道工序、三副模具才能完成，生產(chǎn)效率也低，如此則浪費(fèi)了人力、物力、財(cái)力，從經(jīng)濟(jì)性的角度來(lái)考慮不妥當(dāng)，難以滿足大批量的生產(chǎn)要求。
方案二采用倒裝復(fù)合模生產(chǎn)，與方案一相比，倒裝復(fù)合模具把凸凹模放在下模，雖然模具結(jié)構(gòu)較方案二簡(jiǎn)單，可沖工件的孔邊距也較大，但是工件的平整性較方案一差。彎曲也是一次成型實(shí)現(xiàn)。彎曲時(shí)可以矯正平整度。彎曲可以采用一副模具，調(diào)整定位。
方案三采用沖孔彎曲切斷級(jí)進(jìn)模具生產(chǎn)，也只需要一副模具，制造精度高，先沖孔后彎曲，切斷，但是其模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，成本高。
通過(guò)上述三種方案的分析比較，該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。
第3章 模具結(jié)構(gòu)形式的確定
3.1 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)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(zhǎng)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(jì)利用程度，排樣方法可以分為有搭邊、少搭邊和無(wú)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(duì)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(lái)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(jiǎn)單。
方案三：無(wú)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(guò)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）。
3.2 搭邊值的確定
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，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)還會(huì)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(guò)小的搭邊值容易擠進(jìn)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=1.5 mm
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(dòng)送料
自動(dòng)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
3.3進(jìn)距與條料寬度計(jì)算
一、送料進(jìn)距A
條料在模具上每次送進(jìn)的距離稱為送料進(jìn)距，每個(gè)進(jìn)距可沖出一個(gè)或多個(gè)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
根據(jù)公式(5.1)： A=D+a1=22.8MM
模具相對(duì)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(jì)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(jì)出。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。
有側(cè)壓裝置的模具，能使條料始終沿著導(dǎo)料板送進(jìn)。
圖5.2有側(cè)壓裝置時(shí)條料的寬度確定
本設(shè)計(jì)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(fù)值。其計(jì)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]
=(18.8+2×2)
=22.8
3.4 材料利用率的計(jì)算
一、計(jì)算沖壓件面積、周長(zhǎng)
因?yàn)樵摴ぜD由多段圓弧組成，計(jì)算周長(zhǎng)需要準(zhǔn)確的找到各段圓弧的長(zhǎng)度，計(jì)算面積也需要準(zhǔn)確的找到切點(diǎn)，諸多因素采用人工計(jì)算時(shí)計(jì)算量較大，因此采用UG6.0輔助軟件可快速準(zhǔn)確的計(jì)算出面積、周長(zhǎng)（如圖5.3）。
取F=1324mm2
L=206.18mm
二、計(jì)算材料利用率
沖裁件的實(shí)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(gè)進(jìn)距內(nèi)制件的實(shí)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(shí)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(jìn)距；
根據(jù)公式(5.3)： η=(2×1324/32×112)×100%
≈73.88%
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4章 沖裁工藝力的計(jì)算
4.1沖裁力的計(jì)算
沖裁力計(jì)算包括沖裁力、卸料力、推件力、頂件力的計(jì)算。
沖裁力是凸模與凹模相對(duì)運(yùn)動(dòng)使工件與板料分離的力，其大小主要與材料力學(xué)性能、厚度及沖裁件分離的輪廓長(zhǎng)度等參數(shù)有關(guān)。沖裁力是設(shè)計(jì)模具、選擇壓力機(jī)的重要參數(shù)。計(jì)算沖裁力的目的是為了合理的選用沖壓設(shè)備和設(shè)計(jì)模具。選用沖壓設(shè)備的標(biāo)稱壓力必須大于所計(jì)算的沖裁力，所設(shè)計(jì)的模具必須能傳遞和承受所計(jì)算的沖裁力，以適應(yīng)沖裁的要求。
4.1.1沖裁力的計(jì)算公式
沖裁力的大小主要與材料力學(xué)性能、厚度及沖裁件分離的輪廓長(zhǎng)度有關(guān)?？紤]到成本和沖裁件的質(zhì)量要求，此用平刃口模具沖裁，沖裁力F（N）：
（4-1）
上式引自文獻(xiàn)[2]P50式（2-1）。
式中 L——沖裁件周邊長(zhǎng)度（mm）；
t——材料厚度（mm）；
τ——材料抗剪強(qiáng)度（MPa）；
K——系數(shù)?？紤]到模具刃口的磨損，模具間隙的波動(dòng)，材料力學(xué)性能的變化及材料厚度偏差等因素，一般取系數(shù)K=1.3。
沖裁件周邊長(zhǎng)度L=165.7mm，孔周長(zhǎng)為8.8×2+9.4×2=36.4，落料沖孔總長(zhǎng)度為202.1。
材料的抗剪強(qiáng)度（MPa）查文獻(xiàn)[1]P25表2-7：取σb=380 MPa
一般情況下，材料的σb=1.3τ，故沖裁力F（N）
F=LTσb=380×1.3×202.1×1.0=99.84KN
式中σb——材料的抗拉強(qiáng)度（MPa）。
4.2卸料力、推件力、和頂件力的計(jì)算
從凸模上將零件或廢料卸下來(lái)的力稱卸料力，順著沖裁方向?qū)⒘慵驈U料從凹模腔推出的力稱推件力，逆著沖裁方向?qū)⒘慵驈U料從凹模腔內(nèi)頂出的力稱。
卸料力、推件力、頂件力是由壓力機(jī)和模具的卸料、頂件裝置獲得的。影響這些力的因素主要有材料的力學(xué)性能、材料厚度、模具間隙、凸、凹模表面粗糙度、零件形狀和尺寸以及潤(rùn)滑情況等。在此用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：
=0.05F=0.05×99.84=5.0N （4-2）
=0.055F=0.055×99.84=5.5KN （4-3）
式（4-2）、（4-3）引自文獻(xiàn)[2]P52。
式中 F——沖裁力；
、——分別為卸料力、推件力、頂件力系數(shù)，其值查表4-1。
表4-1 卸料力、推件力和頂件力系數(shù)
料厚（mm）
K卸
K推
K頂
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
0.02～0.06
0.1
0.063
0.055
0.045
0.025
0.14
0.08
0.06
0.05
0.03
鋁 鋁合金
紫銅 黃銅
0.025～0.08
0.02～0.06
0.03～0.07
0.03～0.09
注：表4-1引自文獻(xiàn)[2]。卸料力系數(shù)K卸在沖多孔、大搭邊和輪廓復(fù)雜時(shí)取上限值。
沖裁時(shí)，所需沖壓力為沖裁力、卸料力和推件力之和，這些力在選擇壓力機(jī)時(shí)是否要考慮進(jìn)去，應(yīng)根據(jù)不同的模具結(jié)構(gòu)區(qū)別對(duì)待。
采用剛性卸料裝置和下出料的沖裁模的總壓力為
（4-5）
采用彈性卸料裝置和下出料的總壓力為
（4-6）
采用彈性卸料裝置和上出料方式的的總壓力為
（4-7）
式（4-5）、（4-6）、（4-7）引自文獻(xiàn)[2]P52。
因?yàn)楣ぜ?.2mm，相對(duì)較薄，卸料力也比較小，故采用彈性卸料裝置上出料方式，總沖壓力F總：
F總=F沖+F卸+F頂=99.84+5+5.5=110.34KN
4.3 彎曲力的計(jì)算
本產(chǎn)品屬于Z形彎曲，由于彎曲是一副模具，但需要彎曲1次，定位做成可調(diào)接的，Z形彎曲的計(jì)算公式如下
第一次彎曲，彎曲力計(jì)算
F=0.6KBttδ/(R+t) (4-1)
F=0.6×1.3×7×1.0×1.0×400/（0.5+1）=1456N
=1.46KN
式中 F——彎曲力（N）；
B——產(chǎn)品的彎曲的寬度（mm）；
δ——材料抗拉強(qiáng)度（MPa）；（550-700 MPa）
t——材料厚度；(mm)
K——系數(shù)，通常K=1.3；
彎曲力用理論計(jì)算很復(fù)雜，一般采用經(jīng)驗(yàn)計(jì)算方法， K值的大小取決于彎曲件的形狀及變形方式。其數(shù)值由實(shí)驗(yàn)確定。 由于彎曲時(shí)兩邊對(duì)稱彎曲，所以計(jì)算彎曲力時(shí)，兩側(cè)彎曲力等同。
由于本設(shè)計(jì)中，上模和下模剛性碰撞，成型。
所以總的彎曲力F總=F=1.45KN
4.4沖壓壓力中心計(jì)算
沖裁時(shí)的合力作用或多工序模各工序沖壓力的合力作用點(diǎn)，稱為模具壓力中心。如果模具壓力中心與滑塊的壓力中心不一致，沖壓時(shí)會(huì)產(chǎn)生偏載，導(dǎo)致模具以及滑塊與導(dǎo)軌的急劇磨損，降低模具壽命和壓力機(jī)的使用壽命。
計(jì)算壓力中心時(shí)，如圖4-2所示。為了減少計(jì)算，坐標(biāo)設(shè)在和上，此時(shí)=0，=0，可少算兩個(gè)數(shù)。將xoy坐標(biāo)系建立在圖示的對(duì)稱中心上，將沖裁輪廓線按集合圖形分解為10段基本線段。若選用J23-63沖床，模柄孔Φ40，壓力中心點(diǎn)仍在壓力機(jī)模柄孔投影面積范圍內(nèi)，滿足要求。有關(guān)計(jì)算如表4-1。
落料沖孔模如下：
根據(jù)合力距定理：
YG = （Y1F1+Y2F2+Y3F3…）/（F1+ F2+ F3…）
YG——F沖壓力到X軸的力臂；YG =-0.303
XG = （X1F1+X2F2+X3F3）/（F1+ F2+ F3）
XG——F沖壓力到Y(jié)軸的力臂；XG =-0.24
彎曲模計(jì)算公式如上，
式中 x1、x2……xn——各圖形沖裁力的x軸坐標(biāo)（mm）；
y1、y2……yn——各圖形沖裁力的y軸坐標(biāo)（mm）；
、……——各圖形沖裁周邊長(zhǎng)度（mm）。
由于本設(shè)計(jì)中產(chǎn)品對(duì)稱，所以模具的壓力中心為零，即在產(chǎn)品中心。
第5章 沖壓設(shè)備的選擇
5.1沖壓設(shè)備類型的選擇
根據(jù)所要完成的沖壓工藝的性質(zhì)、生產(chǎn)批量的大小、沖壓件的幾何尺寸和精度要求來(lái)選定設(shè)備類型。
開(kāi)式曲柄壓力機(jī)雖然剛度差，降低了模具壽命。但是它成本低，且有三個(gè)方向可以操作的優(yōu)點(diǎn)廣泛適用于中小型沖裁件、彎曲件或拉深件的生產(chǎn)中。
閉式曲柄壓力機(jī)剛度好、精度高，只能兩個(gè)方向操作，適用于大型復(fù)雜沖壓件的生產(chǎn)。
雙動(dòng)曲柄壓力機(jī)有兩個(gè)滑塊，壓邊可靠易調(diào)，適用于較復(fù)雜的大中型拉深件的生產(chǎn)。
高速壓力機(jī)或多工位自動(dòng)壓力機(jī)適用于大批量生產(chǎn)。
液壓機(jī)沒(méi)有固定的工作行程，不會(huì)因板厚超差而過(guò)載，全行程中壓力恒定，但是壓力機(jī)的速度低、生產(chǎn)效率低。適用于小批量，尤其是大型厚板沖壓件的生產(chǎn)。
摩擦壓力機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、不易發(fā)生超負(fù)荷損壞。在小批量生產(chǎn)中用來(lái)完成彎曲、成型等沖壓工作。
考慮到以上的因素，選用開(kāi)式壓力機(jī)比較合適。
5.2 選擇壓力機(jī)。
考慮到制件的精度要求，參考文獻(xiàn)[2]P49初選J23-63壓力機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)如下：
公稱壓力：630KN
標(biāo)稱壓力行程:8mm
滑塊行程：120mm
最大封閉高度：360mm
封閉高度調(diào)節(jié)量：90mm
工作臺(tái)孔徑（前后×左右）：480mm×710mm
模柄孔尺寸（直徑×深度）：Φ50mm×70mm
第6章 沖裁模工作部分設(shè)計(jì)計(jì)算
6.1沖裁間隙
沖裁間隙是沖裁模的凸模和凹模刃口之間的間隙。沖裁間隙分為單邊間隙和雙邊間隙單邊間隙用C表示,雙邊間隙用Z表示。
間隙值的大小對(duì)沖裁件質(zhì)量、模具壽命、沖裁力的影響很大，是沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)中一個(gè)極其重要的工藝參數(shù)。
確定合理間隙的方法主要有理論計(jì)算法和查表選取法兩種。一般直接采取查表的方法，直接明了。
間隙的選取主要與材料的種類、厚度有關(guān)，但由于各種沖壓件對(duì)其斷面質(zhì)量和尺寸精度的要求不同，以及生產(chǎn)條件的差異，在生產(chǎn)實(shí)踐中就很難有一種統(tǒng)一的間隙數(shù)值，各種資料中給的間隙值并不相同，有的相差較大，選用時(shí)應(yīng)按使用要求分別選取。對(duì)于斷面質(zhì)量和尺寸精度要求高的工件，應(yīng)選用小的間隙值，而對(duì)于精度要求不高的工件，則應(yīng)盡可能采用大間隙，以利于提高模具壽命、降低沖裁力。同時(shí)還必須結(jié)合生產(chǎn)條件，根據(jù)沖裁件尺寸和形狀、模具材料和加工方法、沖壓方法及生產(chǎn)率等，靈活掌握、斟情增減。
本模具所沖裁的材料為08F，材料厚度為0.6mm，查表得：=0.03mm，=0.05mm.
6.2 模具刃口尺寸的計(jì)算
沖裁件的尺寸精度主要決定于模具刃口的尺寸精度，合理的間隙的數(shù)值也必須依靠模具刃口尺寸來(lái)保證。因此，正確確定模具刃口尺寸及其公差是設(shè)計(jì)沖裁模的主要任務(wù)之一。
（一）計(jì)算原則
由于凸、凹模之間存在間隙，所以沖裁件斷面都是帶有錐度的，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，沖裁件的小端尺寸等于凸模尺寸。在測(cè)量與使用過(guò)程中，落料件是以大端尺寸為 基準(zhǔn)，沖孔件孔徑是以小端尺寸為基準(zhǔn)。沖裁過(guò)程中，凸、凹模要與沖裁零件或廢料發(fā)生摩擦，凸模越磨越小，凹模越磨越大，結(jié)果使間隙越用越大。因此，在確定凸、凹模刃口尺寸時(shí)，必須遵循下述原則：
（1）落料模先確定凹模尺寸，其標(biāo)稱尺寸應(yīng)取接近或者等于制件的最小極限尺寸，以保證凹模磨損到一定尺寸范圍內(nèi)，也能沖出合格制件，凸模刃口的標(biāo)稱尺寸比凹模小一個(gè)最小合理間隙。
（2）沖孔模先確定凸模刃口尺寸，其標(biāo)稱尺寸應(yīng)接近或者等于制件的最大極限尺寸，以保證凸模磨損到一定尺寸范圍內(nèi)，也能沖出合格的孔。凹模刃口的標(biāo)稱尺寸應(yīng)比凸模大一個(gè)最小合理間隙。
（二）計(jì)算方法
模具工作部分尺寸及公差的計(jì)算方法與加工方法有關(guān)，基本上可分為兩類。
1.凸模與凹模分開(kāi)加工 凸、凹模分開(kāi)加工，是指凸模和凹模分別按圖樣加工至尺寸。此種方法適用于圓形或形狀簡(jiǎn)單的工件，為了保證凸、凹模間隙小于最大合理間隙，不僅凸、凹模分別標(biāo)注公差（凸模，凹模），而且要求有較高的制造精度，以滿足如下條件
（6-2）
或取
（6-3）
也就是說(shuō)，新制造的模具應(yīng)該是，如圖6-5所示。否則制造的模具間隙已超過(guò)允許的變動(dòng)范圍~，影響模具的使用壽命。
2.凸模與凹模配合加工 對(duì)于沖制件形狀復(fù)雜或薄板制件的模具,其凸、凹模往往采用配合加工的方法。此方法是先加工好凸模（或凹模）作為基準(zhǔn)件，然后根據(jù)此基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸，配作凹模（或凸模），使他們保持一定距離。因此，只需在基準(zhǔn)件上標(biāo)注尺寸及公差，另一件只標(biāo)注標(biāo)稱尺寸，并注明“××尺寸按凸模（或凹模）配作，保證雙面間隙”。這樣?？煞糯蠡鶞?zhǔn)件的制造公差。其公差不再受凸、凹模間隙大小的限制，制造容易，并容易保證凸、凹模間的間隙。
由于復(fù)雜形狀工件各部分尺寸性質(zhì)不同，凸模和凹模磨損后，尺寸變化趨勢(shì)不同，所以基準(zhǔn)件的刃口尺寸計(jì)算方法也不相同。
6.2.1落料部分刃口設(shè)計(jì)計(jì)算
應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)件，然后配做凸模。
圖示為落料件，先做凹模，凹模磨損后，（圖6-6右圖的點(diǎn)畫(huà)線位置），刃口尺寸的變化有增大、減小、不變?nèi)N情況。因此凹模尺寸應(yīng)按不同情況分別計(jì)算。
① 凹模磨損后尺寸變大（圖中A類）。
計(jì)算這類尺寸，先把工件圖尺寸化為A0-△，再按落料凹模公式計(jì)算:
（6-4）
上式引自文獻(xiàn)[2]P64式（2-11）。
式中Ad——凹模刃口尺寸（mm）；
A——工件標(biāo)稱尺寸（mm）；
△——工件公差（mm）；
δd ——凹模制造偏差（mm）；δd=△/4。
落料凹模尺寸：
Aj2=(Amax-XΔ)+ Δ
=14.5-0.5×0.04=14.49+0.02;
Aj3=(Amax-XΔ)+ Δ
=10-0.5×0.02=9.99+0.02;
Aj4=(Amax-XΔ)+ Δ
=4.5-0.5×0.02=4.49+0.02;
Aj5=(Amax-XΔ)+ Δ
=7-0.5×0.02=6.99+0.02;
Aj6=(Amax-XΔ)+ Δ
=3-0.5×0.02=2.99+0.02;
該零件落料時(shí)凸模刃口各部分尺寸按上述凹模的相應(yīng)部分尺寸配制，保證雙面間隙值～=0.06～0.12 mm。本設(shè)計(jì)中取0.08。
落料凸模尺寸：
Aj2=(Amax-2Z)+ Δ
=14.5-2×0.04=14.42+0.02;
Aj3=(Amax-Z)+ Δ
=10-0.04=9.96+0.02;
Aj4=(Amax+Z)+ Δ
=4.5+0.04=4.54+0.02;
Aj5=(Amax-2Z)+ Δ
=7-2×0.04=6.92+0.02;
Aj6=(Amax-Z)+ Δ
=3-0.04=2.96+0.02;
6.2.2沖孔部分刃口設(shè)計(jì)計(jì)算
由于沖出的孔形狀簡(jiǎn)單，所以凸模與凹模分開(kāi)加工。
由文獻(xiàn)[2]P58表2-5查得
=0.03 mm =0.05 mm
-=（0.05-0.03）mm=0.02 mm
由文獻(xiàn)[2]P58表2-10查得凸、凹模的制造公差：
=0.02 mm, =0.02 mm
/2=（0.0+0.02）/2mm=0.02 mm<-
工件尺寸Φ11mm未標(biāo)注尺寸公差，按照IT10級(jí)精度處理，x=0.5,，工件公差△=0.04，
沖孔凸模尺寸：Bj1=(Amin+XΔ)+ Δ/4
=2.8+0.5×0.02=2.81+0.02
Bj2=(Amin+XΔ)+ Δ/4
=3+0.5×0.02=3.01+0.02
沖孔凹模尺寸：Bh1=(Amin+2Z)- Δ/4
=2.8+2×0.04=2.88-0.02
Bh2=(Amin+2Z)- Δ/4
=3+2×0.04=3.08-0.02
6.2.3 彎曲凸模，凹模設(shè)計(jì)計(jì)算
毛坯經(jīng)凹模圓角進(jìn)入凹模時(shí)，受彎曲和摩擦作用，若凹模圓角半徑過(guò)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(guò)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(jì)的模具結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，在選擇間隙時(shí)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(jì)算如下，制件標(biāo)注內(nèi)尺寸，按此公式計(jì)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(dá)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7章 模具總體設(shè)計(jì)
7.1模具類型的選擇
由沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合模沖壓，所以模具類型為復(fù)合模具。
彎曲部分采用彎曲單工序沖壓
7.2確定送料方式
模具相對(duì)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。如L（送料方向的凹模長(zhǎng)度）＜B（垂直于送料方向的凹模寬度）時(shí)，采用縱向送料方式；L＞B時(shí)，則采用橫向送料方式；L=B時(shí)，縱向或橫向均可。就本模具而言，其送料方式應(yīng)采用縱向送料。
7.3定位方式的選擇
由于該模具采用的是條料，控制條料送進(jìn)方向采用定位銷側(cè)向定位。控制條料送進(jìn)步距采用擋料銷（也叫定位銷）。彎曲成型模采用孔和外形結(jié)合的方法定位。具體見(jiàn)CAD圖紙。
7.4卸料、出件方式的選擇
模具是采用彈壓卸料板，還是采用固定卸料板，取決于卸料力的大小，其中材料料厚是主要考慮因素。由于彈壓卸料模具操作時(shí)比固定卸料模具方便，操作者可以看見(jiàn)條料在模具中的送進(jìn)動(dòng)作，且彈壓卸料板卸料時(shí)對(duì)條料施加的是柔性力，不會(huì)損傷工件表面，因此實(shí)際設(shè)計(jì)中盡量采彈壓卸料板，而只有在彈壓卸料板卸料力不足時(shí)，才改用固定卸料板。隨著模具用彈性元件彈力的增強(qiáng)（如采用矩形彈簧），彈壓卸料板的卸料力大大增強(qiáng)。根據(jù)目前情況，當(dāng)材料料厚約在2mm以下時(shí)采用彈壓卸料板，大于2mm時(shí)采用固定卸料板較為貼近實(shí)際。本模具所沖材料的料厚為2.0mm，因此可采用彈壓卸料板。由于采用的是倒裝復(fù)合模具，所以采用下出件便于操作和提高生產(chǎn)效率。彎曲模采用彈簧頂料，上模采用打料裝置。
第8章 卸料零件計(jì)算
因?yàn)楣ぜ虾駷?.6mm，相對(duì)較薄，卸料力也比較小，故落料沖孔模采用彈性卸料。根據(jù)卸料力4576.9N采用4個(gè)樹(shù)脂，此時(shí)每個(gè)彈簧擔(dān)負(fù)的卸料力為約1144N。
沖裁時(shí)卸料板的工作行程h2= t+1=2.0 mm ；考慮凸模的修模余量h3=3mm，樹(shù)脂的預(yù)壓量為h1；故樹(shù)脂總壓縮量為
H總=h1+h2+h3=5.0 mm
考慮卸料的可靠性，取樹(shù)脂在預(yù)壓量為h1時(shí)就有應(yīng)力1147N的壓力。初選樹(shù)脂直徑d=20mm,工作極限負(fù)荷800N；自由高度h0=20 mm,工作極限載荷下彈簧的變形量hj=6.3 mm。
第9章 主要零部件設(shè)計(jì)
9.1模具材料的選擇
9.1.1模具材料的性能與熱處理
Cr12MoV 鋼C含量0.9%～1.05%,Mn含量0.8%～1.1%,Si含量0.15%～0.35%，Cr含量0.9%～1.2%，淬火溫度820～840℃，HRC不低于62，回火溫度140～160℃，HRC62～65文獻(xiàn)。具有高淬透性、高硬度和耐磨性，淬火尺寸穩(wěn)定性好，變形小，并有效好的韌性。
由于鎢形成碳化物，這種鋼在淬火和低溫回火后具有比鉻鋼和 9SiCr 鋼更多的過(guò)剩碳化物和更高的硬度及耐磨性。此外，鎢還有助于保存細(xì)小晶粒，從而使鋼獲得較好的韌性。所以由 Cr12MoV 鋼制成的刃具，崩刃現(xiàn)象較少，并能較好地保持刀刃形狀和尺寸。
由于該模具是用來(lái)沖裁復(fù)雜形狀的工件，采用材料Cr12MoV，熱處理HRC58～60。
9.2落料凹模設(shè)計(jì)
凹模的設(shè)計(jì)是模具設(shè)計(jì)一項(xiàng)很重要的工作。
9.2.1落料凹模刃口形式
凹模刃口通常有如圖9-1所示的幾種形式。
圖9-1 凹模的刃口形式
圖a的特點(diǎn)是刃邊強(qiáng)度較好該刃口形式的特點(diǎn)是刃邊強(qiáng)度較好，刃磨后工作部分尺寸不變,但洞口易積存廢料或制件,推件力大且磨損撒,刃磨時(shí)磨去的尺寸較多。一般刃磨后工作部分尺寸不變，但洞口積存廢料或制件，推件力大且磨損大，刃磨時(shí)磨去的尺寸較多。一般用于形狀復(fù)雜和精度要求較高的制件,對(duì)向上出件或出料的模具也采用此刃口形式。
圖b的特點(diǎn)不易積存廢料或制件,對(duì)洞口磨損及壓力很小,但刃邊強(qiáng)度差。且刃磨后尺寸稍有增大,不過(guò)由于它的磨損小,這種增大不會(huì)影響模具壽命。一般適用于形狀較簡(jiǎn)單、沖裁制件精度要求不高、制件或廢料向下落的情況。
圖c、d與圖b相似,圖c適用于沖裁較復(fù)雜的零件;圖d適用于沖裁薄料和凹模厚度較薄的情況。
圖e 與圖a相似,適用于上出件或上出料的模具。
圖f 適用于沖裁0.5mm以下的薄料，且凹模不淬火或淬火硬度不高（35～40HRC），采用這種形式可用手錘打斜面以調(diào)整間隙，直到試出滿意的沖裁件為止。
考慮到本模具的出件方式和精度要求，此落料凹模采用直刃口形式。
9.2.2落料凹模外形和尺寸的確定
圓形凹?？捎衫錄_模國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或工廠標(biāo)準(zhǔn)件中選用。非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的凹模受力狀態(tài)比較復(fù)雜，目前還不能用理論計(jì)算方法確定，一般按照經(jīng)驗(yàn)公式概略地計(jì)算，如9-2圖所示：
凹模高度 H=Kb (≥15mm)
凹模壁厚 c(1.5～2)H（≥30～40mm）
式中 b——沖壓件最大外形尺寸
K——系數(shù)，考慮板材厚度的影響，其值可查文獻(xiàn)[2]P224表8-1。
上述方法適用于確定普通工具鋼經(jīng)過(guò)正常熱處理，并在平面支撐條件下工作的凹模尺寸。沖裁件形狀簡(jiǎn)單時(shí)，壁厚系數(shù)取偏小值，形狀復(fù)雜時(shí)取偏大值。用于大批量生產(chǎn)的凹模，其高度應(yīng)該在計(jì)算結(jié)構(gòu)中增加總的修模量。
根據(jù)本模具情況，查得K=0.34。凹模高度H=Kb=0.34×100=34mm≥15mm
由于大批量生產(chǎn)，考慮到總的修模量，凹模厚度H取35mm.凹模壁厚取40-45mm。
9.2.3落料凹模的結(jié)構(gòu)形式
由于該沖模形狀簡(jiǎn)單，考慮到凹模內(nèi)孔加工比較簡(jiǎn)單，可以采用凹模整體的結(jié)構(gòu)形式，這樣便于成形磨削，使制造簡(jiǎn)單化，模具的裝配比較容易。
9.2.4 凹模的加工工藝
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
備料
將毛坯鍛成
2
熱處理
退火
3
銑六面
銑加工，保證外行尺寸，留0.3-0.5的磨量
銑床
4
鉗工
劃線，鉆螺紋孔M10，銷釘孔φ9.8,和型腔部分的穿絲孔φ5mm，
鉆床
5
熱處理
淬火,回火,保證HRC60~64
6
磨加工
磨刀口平面
平面磨床
7
退磁
鉗工退磁
8
線切割
線切割加工，保證內(nèi)孔尺寸
線切割
9
鉗工
磨各配合面達(dá)要求
10
檢驗(yàn)
9.3凸凹模設(shè)計(jì)
凸凹模是本模具中相當(dāng)重要的工作零件，是完成沖壓工作的主要零件。圓形凸模已趨于標(biāo)準(zhǔn)化。非圓形凸模固定部分應(yīng)做成圓形或矩形，如果采用線切割或成型磨削時(shí)，固定部分應(yīng)和工作部分一致。
9.3.1模具的結(jié)構(gòu)形式和固定方法
凸、凹模的固定形式有以下幾種方式：直接固定在模板上；臺(tái)階固定，螺栓壓緊；鉚接，凸模上臺(tái)階，裝配時(shí)端面鉚開(kāi)然后磨平；采用緊固配合固定；粘接劑澆注法固定；螺釘、銷釘固定。
由于凸凹模落料部分具有復(fù)雜外形和較大的斷面積，所以模具采用螺釘與下模板連接。凸模上無(wú)臺(tái)階，裝配時(shí)上面鉚開(kāi)然后磨平，這種形式適用于形狀較復(fù)雜的零件，加工凸模時(shí)便于全長(zhǎng)一起磨削。
9.3.2凸凹模長(zhǎng)度的確定
凸凹模的長(zhǎng)度一般是根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要確定的，如圖9-9所示：
凸凹模長(zhǎng)度 L=h1+h2+t+a
式中h1——固定板厚度（mm）；
h2——卸料板厚度（mm）；
t——材料厚度（mm）,t=1.0mm；
a——附加長(zhǎng)度，它包括凸模的修模量、凸模進(jìn)入凹模的深度級(jí)凸模固定板與卸料板的安全距離等。這一尺寸如無(wú)特殊要求，可取10～25mm。
固定板厚度h1取15mm,卸料板厚度15mm,凸凹模長(zhǎng)度為
L=15+15+2.0+18=50mm
取凸凹模長(zhǎng)度為50mm.由于凸凹模的斷面積較大，故不需要進(jìn)行強(qiáng)度核算以及抗彎能力和承壓能力的校核。
9.3.3凸凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
由于凸凹模同時(shí)起到落料凸模和沖孔凹模的作用，并且也肩負(fù)著排除廢料的責(zé)任，故模具設(shè)計(jì)成如CAD圖所示的結(jié)構(gòu)。
9.3.4 凸凹模的加工工藝
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
備料
將毛坯鍛成80mmX25mmX55mm
2
熱處理
退火
3
銑六面
銑加工，保證外行尺寸，留0.3-0.5的磨量
銑床
4
鉗工
劃線，鉆廢料孔及穿絲孔，
鉆床
5
熱處理
淬火,回火,保證HRC58~62
6
磨加工
磨刀口平面
平面磨床
7
退磁
鉗工退磁
8
線切割
線切割加工孔和外形，保證外形尺寸
線切割
9
鉗工
磨各配合面達(dá)要求
10
檢驗(yàn)
9.4沖孔凸模
凸凹模的材料選擇Cr12MoV，HRC55～60。由于所沖的孔有圓形和腰孔,而且都不屬于需要特別保護(hù)的小凸模,如此一方面加工簡(jiǎn)單，另一方面又便于裝配和更換。
9.4.1沖孔凸模的固定形式
由于沖孔凸模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，圓孔的沖孔凸模采用臺(tái)階式，凸模與固定板用H7/m6配合，上面留有臺(tái)階。腰孔沖孔凸模采用鋼絲過(guò)盈配合的方式，與固定板配合，過(guò)盈量為0.02-0.03，同時(shí)用鋼絲固定，防止掉落。
9.4.2凸模強(qiáng)度校核
1）一般情況下，凸模的強(qiáng)度是足夠的，沒(méi)有必要作強(qiáng)度校核。但對(duì)于特別細(xì)長(zhǎng)的凸模或小凸模沖厚而硬的材料時(shí)，必須進(jìn)行凸模承壓能力和抗縱向彎曲能力的校驗(yàn)。
9.4.3 沖孔凸模的結(jié)構(gòu)
根據(jù)以上構(gòu)思和計(jì)算，沖孔凸模均設(shè)計(jì)成如CAD圖所示的結(jié)構(gòu)。
9.4.4 沖孔凸模的加工工藝
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
備料
備料φ15mmX50mm
2
熱處理
退火
3
車外圓
車外圓達(dá)配合尺寸
車床
4
車工作尺寸
車工作尺寸達(dá)要求
車床
5
倒角
倒角達(dá)要求
車床
6
鉗工
拋光達(dá)表面要求
7
熱處理
淬火,回火,保證HRC58~62
8
鉗工
磨平上下表面達(dá)要求
9
檢驗(yàn)
9.5 彎曲凸模設(shè)計(jì)
彎曲凸模和凹模是彎曲模具中相當(dāng)重要的工作零件，是完成沖壓工作的主要零件。圓形凸模已趨于標(biāo)準(zhǔn)化。非圓形凸模固定部分應(yīng)做成圓形或矩形，如果采用線切割或成型磨削時(shí)，固定部分應(yīng)和工作部分一致。
9.5.1模具的結(jié)構(gòu)形式和固定方法
凸、凹模的固定形式有以下幾種方式：直接固定在模板上；鉚接，凸模上臺(tái)階，接劑澆注法固定；螺釘、銷釘固定。
由于凸模外形部分具有復(fù)雜外形和較大的斷面積，所以模具采用螺釘與下模板連接。裝配時(shí)上面鉚開(kāi)然后磨平，這種形式適用于形狀較復(fù)雜的零件，加工凸模時(shí)便于全長(zhǎng)一起磨削。
9.5.2凸模強(qiáng)度的較核
凸模的外形尺寸大小一般是根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要確定的，如CAD圖所示：120x100x48
由于凸凹模的斷面積較大，故不需要進(jìn)行強(qiáng)度核算以及抗彎能力和承壓能力的校核。
9.5.3 凸模的加工工藝
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
備料
將毛坯鍛成
2
熱處理
退火
3
銑六面
銑加工，保證外行尺寸，留0.3-0.5的磨量
銑床
4
熱處理
淬火,回火,保證HRC58~62
5
磨加工
磨刀口平面
平面磨床
6
退磁
鉗工退磁
7
線切割
線切割加工孔和外形，保證外形尺寸
線切割
8
鉗工
磨各配合面達(dá)要求
9
檢驗(yàn)
9.6 彎曲凹模設(shè)計(jì)
9.6.1模具的結(jié)構(gòu)形式和固定方法
凸、凹模的固定形式有以下幾種方式：直接固定在模板上；鉚接，凸模上臺(tái)階，接劑澆注法固定；螺釘、銷釘固定。
由于凸模外形部分具有復(fù)雜外形和較大的斷面積，所以模具采用螺釘與下模板連接。裝配時(shí)上面鉚開(kāi)然后磨平，這種形式適用于形狀較復(fù)雜的零件，加工凸模時(shí)便于全長(zhǎng)一起磨削。
9.6.2凹模強(qiáng)度的較核
凸模的外形尺寸大小一般是根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要確定的，如CAD圖所示：30x20x50
由于凸凹模的斷面積較大，故不需要進(jìn)行強(qiáng)度核算以及抗彎能力和承壓能力的校核。
9.6.3 凹模的加工工藝
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
備料
將毛坯鍛成
2
熱處理
退火
3
銑六面
銑加工，保證外行尺寸，留0.3-0.5的磨量
銑床
4
鉗工
劃線，鉆銷釘孔，螺釘孔
鉆床
5
熱處理
淬火,回火,保證HRC58~62
6
磨加工
磨刀口平面
平面磨床
7
退磁
鉗工退磁
8
線切割
線切割加工型腔
線切割
9
鉗工
磨各配合面達(dá)要求
10
檢驗(yàn)
第10章 標(biāo)準(zhǔn)件的選擇
10.1模架及模柄的選擇
參考文獻(xiàn)[6]： P3
落料沖孔模選擇GB2851.5-81/20#后側(cè)導(dǎo)柱模架如圖。L=250mm，B=205mm，始用最小閉合高度180mm,
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