卡板級(jí)進(jìn)模具設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 卡板級(jí)進(jìn)模具設(shè)計(jì) 摘 要 ： 通過(guò)對(duì)卡板的工藝特點(diǎn)進(jìn)行分析，提出了沖孔、落料、壓彎、翻邊等成形工藝，給出了多工位級(jí)進(jìn)模的沖壓方案，介紹了卡板多工位級(jí)進(jìn)模的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、模具的工作過(guò)程和設(shè)計(jì)要點(diǎn)?？ò迥＞呓?jīng)調(diào)試、試制，零件成形效果理想。此模具能滿足其精度要求，提高了生產(chǎn)效率。 關(guān)鍵詞 ： 卡板；級(jí)進(jìn)模；模具結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì) 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 of y of of of in as is it a of of of an of 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 目 錄 摘 要 . 1 關(guān)鍵詞 . 1 1 前言 . 1 沖壓模具市場(chǎng)情況 . 1 沖壓模具水平狀況 . 1 沖壓模具未來(lái)的發(fā)展重點(diǎn)與展望 . 1 2 沖壓件工藝分析 . 2 零件介紹 . 2 確定方案 . 2 確定排樣圖 . 3 主要工藝參數(shù)的確定 . 3 確定毛坯尺寸 . 3 確定鈍角 . 4 確定預(yù)沖孔直徑尺寸 . 4 確定雙斜楔結(jié)構(gòu)角度參數(shù) . 5 模間隙 . 5 模具結(jié)構(gòu)形式和選材 . 5 模具結(jié)構(gòu)形式 . 5 模具材料選擇 . 5 3 沖壓工藝方案的確定 . 7 沖壓工藝力的計(jì)算 . 7 沖裁力 . 7 翻孔部分的力計(jì)算： . 8 卸料力及推件力的計(jì)算： . 9 4 模具主要零件設(shè)計(jì)與選擇 . 9 圓形凸模的設(shè)計(jì) . 10 凸模長(zhǎng)度計(jì)算 . 10 承壓應(yīng)力校驗(yàn) . 11 抗縱向彎曲應(yīng)力的校核： . 12 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 圓形凸模固定端面的壓力 . 13 切斷凸模設(shè)計(jì) . 13 凸模承壓力校核： . 13 抗縱向彎曲應(yīng)力的校核： . 14 切斷凸模固定端面的壓力 . 15 翻孔凸模設(shè)計(jì) . 15 翻孔 凸、凹模圓角半徑及工作部分深度的確定 . 16 凸、凹模間隙 . 16 落料口大小的確定 . 16 凹模的設(shè)計(jì) . 16 凹?？卓谛问郊爸饕獏?shù) . 16 凹模外形尺寸的確定 . 16 凹模強(qiáng)度校核 . 18 彈簧的設(shè)計(jì) . 19 設(shè)計(jì)彈簧的一般步驟： . 19 彈簧類型的選擇 . 19 彈簧材料及許用應(yīng)力 . 19 彈簧相關(guān)幾何尺寸的計(jì)算 . 21 . 22 拉伸凸、凹模圓角半徑及工作部分深度的確定 . 23 凸、凹模間隙 . 23 落料口大 小的確定 . 24 凸模固定板的選擇 . 24 凸模墊板的選擇 . 24 5 確定凸、凹模間隙及計(jì)算工作部分尺寸 . 24 沖裁間隙值的確定 . 24 凹、凸模刃口尺寸計(jì)算 . 25 確定凹凸刃口尺寸的原則 . 25 沖裁模刃口尺寸的計(jì)算方法 . 25 沖裁模刃口尺寸的計(jì)算 . 25 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 模具總體設(shè)計(jì) . 27 定位零件的設(shè)計(jì)與選擇 . 27 擋料銷的選擇 . 27 定位板的設(shè)計(jì) . 28 止退塊的設(shè)計(jì) . 28 導(dǎo)料板的設(shè)計(jì) . 28 卸料裝置的設(shè)計(jì) . 29 . 29 卸料彈簧的選擇 . 31 卸料彈簧有關(guān)尺寸計(jì)算 . 32 卸料彈簧的窩座深度 . 33 安裝孔內(nèi)徑 . 34 凸模固定板的設(shè)計(jì) . 34 導(dǎo)向零件的選用 . 34 模架的選用 . 35 7 模具結(jié)構(gòu) . 36 模具主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 36 模具工作過(guò)程 . 36 8 結(jié)束語(yǔ) . 37 參考文獻(xiàn) . 38 致謝 . 39 附錄 . 40 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 1 前言 沖壓模具市場(chǎng)情況 我國(guó)沖壓模具無(wú)論在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都已有了很大發(fā)展，但與國(guó)民經(jīng)濟(jì)需求和世界先進(jìn)水平相比，差距仍很 大，一些大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的高檔模具每年仍大量進(jìn)口，特別是中高檔轎車的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進(jìn)口。一些低檔次的簡(jiǎn)單沖模，已趨供過(guò)于求，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈。 近年來(lái)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展為模具工業(yè)發(fā)展提供了巨大動(dòng)力。近 10年來(lái)，中國(guó)模具工業(yè)增長(zhǎng)速度保持在 15%以上；生產(chǎn)廠 2萬(wàn)余家，從業(yè)人員 50多萬(wàn)人，年產(chǎn)值達(dá)450億元以上。另外，結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐加快，大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具和模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度高于行業(yè)總體發(fā)展速度；塑料模和壓鑄模比例增大；面向市場(chǎng)的專業(yè)模具廠家數(shù)量及能力快速增加。 從應(yīng)用趨勢(shì)方面分析，受用 戶要求模具的生產(chǎn)周期縮短影響；快速經(jīng)濟(jì)模具的開發(fā)將被重視，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛，且采用計(jì)算機(jī)控制和機(jī)械手操作的快速換模裝置、快速試模裝置技術(shù)也會(huì)得到發(fā)展和提高。 另外，隨著車輛和 電機(jī) 等產(chǎn)品向輕量化方向發(fā)展，壓鑄模的數(shù)量、壽命和復(fù)雜程度要求將更高；隨著以塑料代鋼、以塑代木的發(fā)展和產(chǎn)品零件的精度和復(fù)雜程度的不斷提高，塑料模的比例、精度和復(fù)雜度也將隨著相應(yīng)提高。 沖壓模 具水平狀況 近年來(lái)，我國(guó)沖壓模具水平已有很大提高。大型沖壓模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá) 50多噸的模具。為中檔轎車配套的覆蓋件模具國(guó)內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達(dá)到 12m ，壽命 2億次左右的多工位級(jí)進(jìn)模國(guó)內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達(dá)到 精沖模，大尺寸（ 300精沖模及中厚板精沖模國(guó)內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。 我國(guó)模具行業(yè)專業(yè)化程度還比較低，模具自產(chǎn)自配比例過(guò)高。國(guó)外模具自產(chǎn)自配比例一般為 30%，我國(guó)沖壓模具自產(chǎn)自配比例為 60%。這就對(duì)專業(yè)化產(chǎn)生了很多不利影響?，F(xiàn)在，技術(shù)要求高、投入大的模具，其 專業(yè)化程度較高，例如覆蓋件模具、多工位級(jí)進(jìn)模和精沖模等。而一般沖模專業(yè)化程度就較低。由于自配比例高，所以沖壓模具生產(chǎn)能力的分布基本上跟隨沖壓件生產(chǎn)能力的分布。但是專業(yè)化程度較高的汽車覆蓋件模具和多工位、多功能精密沖模的專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的分布有不少并不跟隨沖壓件能力分布而分布，而往往取決于主要投資者的決策。例如四川有較大的汽車覆蓋件模具的能力，江蘇有較強(qiáng)的精密沖模的能力，而模具的用戶大都不在本地。 沖壓模具未來(lái)的發(fā)展重點(diǎn)與展望 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 沖壓模具共有 7小類，并有一些按其服務(wù)對(duì)象來(lái)稱呼的一些種類。目前急需發(fā)展的是汽 車覆蓋件模具，多功能、多工位級(jí)進(jìn)模和精沖模。這些模具現(xiàn)在產(chǎn)需矛盾大，發(fā)展前景好。 模具技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)主要是朝信息化、高速化生產(chǎn)與高精度化發(fā)展。因此從設(shè)計(jì)技術(shù)來(lái)說(shuō)，發(fā)展重點(diǎn)在于大力推廣 術(shù)的應(yīng)用，并持續(xù)提高效率，特別是板材成型過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬分析技術(shù)。模具 成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，并提高模具 2 沖壓件工藝分析 沖裁件的工藝性，是指沖裁件對(duì)沖裁工藝的適應(yīng)性 ,即沖裁件的形狀結(jié)構(gòu)、尺寸大小、尺寸偏差、形位公差與尺寸基準(zhǔn)等是 否符合沖裁工藝的要求。沖裁件的工藝性對(duì)沖裁工件的質(zhì)量、材料利用率、生產(chǎn)率、模具制造難易、模具壽命、操作方式及沖壓設(shè)備的選用等都有很大的影響。一般情況下，對(duì)沖裁件工藝性影響最大是幾何形狀、尺寸、精度要求。良好的沖裁件工藝性能滿足材料省、工序少、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、模具較易加工、操作方便且壽命較高等要求，從而顯著降低沖裁件的制造成本。 零件介紹 圖 1所示為卡板零件，材料： 1剪強(qiáng)度 =460 520 拉強(qiáng)度b =580 640 服強(qiáng)度 s =200 度為 1 確定方案 沖裁件的結(jié)構(gòu)形狀應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單、對(duì)稱、避免復(fù)雜形狀的曲線，在許可的情況下，把沖裁件設(shè)計(jì)成少、無(wú)廢料排樣的形狀，以減少?gòu)U料，矩形孔兩端宜用圓弧連接，以利于模具加工。該工件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，也無(wú)復(fù)雜形狀的曲線。 沖裁件各直線或曲線的連接處，盡量避免銳角。除在少、無(wú)廢料排樣或采用鑲拼模結(jié)構(gòu)時(shí)，都應(yīng)有適當(dāng)?shù)膱A角相連，以利于模具制造和提高模具壽命。工件圖如圖 1所示： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 圖 1 零件圖 零件成形需沖孔、落料、壓彎、翻邊 4 道工序完成。該件結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單，但是零件寬度尺寸 10+/求較嚴(yán)，而且翻孔尺寸為 6.2 致預(yù)沖孔尺寸較小。若用單工序模沖制精度不易保障，而卡板材料為硬鋼，需要精密導(dǎo)向，并結(jié)合提高材料利用率。經(jīng)綜合分析，最后確定用 8 工位級(jí)進(jìn)模在 63 沖床上生產(chǎn)卡板。 確定排樣圖 經(jīng)工藝分析設(shè)計(jì)了圖 2 所示工藝排樣圖。采用單排排樣，條料寬 76 了增強(qiáng)兩側(cè)沖裁凸模的強(qiáng)度，步距定為 14 同位雙側(cè)刃做模具定距，以中間載體運(yùn) 送沖件半成品，為了提高彎曲精度，在料中間沖切了導(dǎo)正孔，在彎曲時(shí)對(duì)條料進(jìn)行校正定位。不僅提高了材料的利用率，且由于 2 個(gè)單向彎曲設(shè)計(jì)在同一工位，抵消了彎曲而產(chǎn)生的側(cè)向力，使彎曲時(shí)受力合理，以導(dǎo)正釘精確定距，保證步距精度。為了更好地利用導(dǎo)正釘定位，模具采用反翻邊孔結(jié)構(gòu)。 圖 2 排樣圖 主要工藝參數(shù)的確定 確定毛坯尺寸 由零件可知主要是圓弧處尺寸展開的精確性決定毛坯展開的精度，因該零件有 4 處 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 圓弧，按彎曲件 展開公式進(jìn)行計(jì)算，每處圓弧處展開尺寸按公式： L= /2*（ 180 (1) =R+ (2) 式中： L 中性層展開長(zhǎng)度， 中性層半徑， 彎曲中心角， ( ) K 中性層位置系數(shù) R t=1，則 K=0 325 可得： =1 325 ： L=1 849 計(jì)算毛坯展開尺寸為 71 42 確定鈍角 U 形彎曲的尺寸差 由公式 X= (3) 式中：； X 凸模、凹模單面尺寸差 t 材料厚度 A 系數(shù) 參見圖 1， U 形彎曲的彎曲角為 20。，則單側(cè)與豎直面夾角 =10，查表可得：A=0 839， X= 3 翻邊孔尺寸參考圖 確定預(yù)沖孔直徑尺寸 根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，參見圖 3，由公式 1- (R1+t/2)+2 (4) 式中： 預(yù)沖孔直徑 翻邊孔外圓弧圓中心所在直徑， 6.2 1 翻邊孔外圓弧圓半徑， 0.5 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 翻邊孔外圓弧圓中心與翻邊孔斷面距離， 1 mm t 材料厚度， 1 由式 (4)可得：預(yù)沖孔直徑 確定雙斜楔結(jié)構(gòu)角度參數(shù) 雙斜楔具體結(jié)構(gòu) (見圖 4)。假設(shè)從動(dòng)斜楔 1 的垂直行程為 A，水平滑塊 2 的水平行程為 B，升降滑塊 3 的垂直行程也就是翻邊孔凸模的行程為 C，那么三者的關(guān)系為： B= (5) C=B/ (6) 所以 C=A*彈簧的壓縮量以及零件加工程度考慮， 取 A、 C 數(shù)值的整數(shù)倍，在此設(shè)計(jì)中角度 x=30， y=60。 圖 4 雙斜鍥角度參考圖 確定翻邊凸模、凹模間隙 從翻邊的形狀可知，按平面毛坯上翻孔間隙來(lái)計(jì)算，并參照實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，確定凸模、凹模單面間隙為 t=1 單面間隙為 模具結(jié)構(gòu)形式和選材 模具結(jié)構(gòu)形式 該制件主要工序?yàn)椋簺_孔、翻孔、落料。采用多工序級(jí)進(jìn)模，結(jié)構(gòu)緊湊，沖出的制件精度高，生產(chǎn)效率也高，適合大批量生產(chǎn)。采用自動(dòng)送料，自動(dòng)卸料，采用彈性卸料裝置，具有壓料作用，沖裁質(zhì)量較好，模具精度應(yīng)比沖裁件精度高 23級(jí)，不應(yīng)高太多，以免增加制造成本。 模具材料選擇 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 冷沖壓模具的成本分析 在冷沖壓模具設(shè)計(jì)中，常常要提到模具成本問(wèn)題，即經(jīng)濟(jì)性。所謂經(jīng)濟(jì)性，就是以最小的耗費(fèi)取得最大的經(jīng)濟(jì)效果。在沖壓生產(chǎn)中，既要保證產(chǎn)品質(zhì)量，完成所需的產(chǎn)品數(shù)量，又要降低模具的制造費(fèi)用這 樣才能使整個(gè)冷沖壓的成本得到降低。 在模具設(shè)計(jì)中主要考慮的問(wèn)題是如何降低模具的制造成本。因?yàn)楫a(chǎn)品的成本不僅與材料費(fèi) (包括原材料費(fèi)、外購(gòu)件費(fèi) )、加工費(fèi) (包括工人工資、能源消耗、設(shè)備折舊費(fèi)、車間經(jīng)費(fèi)等 )有關(guān)，而且與模具費(fèi)有關(guān)。一副模具少則幾萬(wàn)，多則上百萬(wàn)。所以必須采取有效措施降低制造成本。 模具費(fèi)在工件制造成本中占有一定比例。對(duì)于小批量生產(chǎn)，采用簡(jiǎn)易模具。因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造快速、價(jià)廉，所以能降低模具費(fèi)，從而降低工件制造成本。 在大批大量生產(chǎn)中應(yīng)盡量采用高效率、長(zhǎng)壽命的級(jí)進(jìn)沖模及發(fā)展硬質(zhì)合金沖壓模。硬質(zhì)合金沖模 的刀磨壽命和總壽命比鋼模具大得多。總壽命為鋼模具的 2040 倍，而模具制造費(fèi)用僅為鋼模具的 24倍。 而對(duì)中批量生產(chǎn)，首先應(yīng)盡量使沖模標(biāo)準(zhǔn)化，大力發(fā)展沖模標(biāo)準(zhǔn)件的品種，推廣沖模典型結(jié)構(gòu)，最大限度地縮短沖模設(shè)計(jì)與制造周期。 制造中、小型冷沖壓模具的材料有鑄鐵、碳素工具鋼、合金工具鋼、硬質(zhì)合金、鋼結(jié)硬質(zhì)合金以及鋅合金、低熔點(diǎn)合金、環(huán)氧樹脂、聚氨脂橡等。沖模主要零件所使用的模具鋼有碳素工具 鋼、低合金工具鋼、高碳高鉻工具鋼、高碳中鉻工具鋼、硬質(zhì)合金及鋼結(jié)硬質(zhì)合金等。 凸模和凹模是在強(qiáng)壓、連續(xù)使用和有很大沖擊 的條件下工作的，并伴隨有溫度的升高，工件條件極其惡劣。所以對(duì)凸模、凹模和材料要求有好的耐有溫度的升高，工件條件極其惡劣。所以對(duì)凸模、凹模和材料要求有好的耐磨性、耐沖擊性、淬透性和切削性，硬度很大，熱處理變形小，而且價(jià)格低廉。 設(shè)計(jì)模具時(shí)，合理選取模具材料是關(guān)系到模具壽命和成本的一項(xiàng)重要工作。沖模的主要零件 凸模、凹模和凸凹模等材料的選取尤應(yīng)慎重通常應(yīng)考慮如下幾點(diǎn)： （ 1）根據(jù)沖壓件生產(chǎn)批量的大小來(lái)選取模具材料。當(dāng)沖壓件的生產(chǎn)批量很大時(shí)，凸 模、凹模和凸凹模應(yīng)選取質(zhì)量高、耐磨性好的模具鋼。例如 C （ 2）根據(jù)被沖壓材料的性能、工序性質(zhì)和沖模主要零件工作條件和作用來(lái)選取模具材料。 （ 3）應(yīng)考慮模具材料的冷、熱加工性能和工廠現(xiàn)有條件。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 （ 4）應(yīng)考慮我國(guó)模具鋼的生產(chǎn)和使用情況。 對(duì)于該制件主要工序?yàn)椋簺_孔、翻孔、落料，且要求大批量生產(chǎn)，所以模具材料應(yīng)采用質(zhì)量較高，能保證耐用度的材料。故凹、凸模可以選擇高碳高鉻工具鋼 處理硬度： 6062 3 沖壓工藝方案的確定 工藝方案的內(nèi)容是確定沖裁件的工藝路線，主要包括確定工序數(shù)、工序的組合和工序的順序安排 等，應(yīng)在工藝分析的基礎(chǔ)上制定幾種可能的方案，再根據(jù)工件的批量、形狀、尺寸等多方面的因素，全面考慮、綜合分析，選取一個(gè)較為合理的方案。 沖裁工序按工序的組合程度可分為單工序沖裁、復(fù)合沖裁和級(jí)進(jìn)沖裁。 級(jí)進(jìn)模是在壓力機(jī)的一次行程中，一副模具的不同位置上完成多個(gè)不同的工序。根據(jù)對(duì)零件進(jìn)行分析 ,綜合考慮材料利用率 ,工藝合理性及模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易等 , 工序安排 : 1沖導(dǎo)正孔 ; 2沖預(yù)沖孔 ; 3切邊 ; 4切邊 ; 5空步 ; 6彎曲成型 ; 7翻孔；8切邊。 工位數(shù)的確定： （ 1）應(yīng)保證沖件的精度要求和零件幾何形狀的正確性。對(duì)要求 零件精度比較高的 部位，應(yīng)盡量集中在一個(gè)工位上一次沖壓完成。在一個(gè)工位完成確實(shí)有困難，需分解為兩個(gè)或多個(gè)工位時(shí)，最好放在相鄰的工位上。 （ 2）對(duì)于復(fù)雜的形孔和外形分?jǐn)嗲谐龝r(shí)，只要不受精度要求和模具周邊尺寸的限 制，應(yīng)力求做到各段形孔以簡(jiǎn)單、規(guī)則、容易加工為基本原則。 （ 3）在普通低速壓力機(jī)上沖壓的級(jí)進(jìn)模，為了使模具簡(jiǎn)單、實(shí)用縮小模具體積、減少步距的積累誤差，凡是能合并的工位，只要模具自身有足夠的強(qiáng)度，就不要輕易分解，增加工位。 空工位的設(shè)置原則： （ 1）用導(dǎo)正銷做精確定具的條料，可適當(dāng)增加空位，因步 距積累誤差較小，對(duì)產(chǎn) 品精度影響不大。反之，定距精度差的，不應(yīng)輕易增設(shè)空工位。 （ 2）當(dāng)模具步距較大（一般步距大于 16，不宜多設(shè)置空工位。步距大于 30不能輕易設(shè)置多個(gè)空工位。 （ 3）一般來(lái)說(shuō)，精度高、形狀復(fù)雜的零件，應(yīng)少設(shè)置空工位。反之，可適當(dāng)增加空工位。 【 1】 沖壓工藝力的計(jì)算 沖裁力 沖裁力是凸模與凹模相對(duì)運(yùn)動(dòng)使工件與板料分離所需要的力，它與材料厚度、工件買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 周邊長(zhǎng)度、材料的力學(xué)性能等參數(shù)有關(guān)。沖裁模設(shè)計(jì)時(shí)為了合理地設(shè)計(jì)模具及選用設(shè)備，必須計(jì)算沖裁力 。壓力機(jī)噸位必須大于計(jì)算的沖裁力。以適應(yīng)沖裁的要求。 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，平刃口模具沖裁時(shí)，其理論沖裁力 F(N)可按下式計(jì)算： F （ 7） 式中 L 沖裁件周邊長(zhǎng)度 ( t 材料厚度 ( 材料抗剪強(qiáng)度 ( 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 K= 選擇設(shè)備噸位時(shí)，考慮刃口磨損和材料厚度及力學(xué)性能波動(dòng)等因素實(shí)際沖裁力可 能增大，所以應(yīng)取 F 1 t（ 8） 式中 F 最大可能 沖裁力 (稱沖裁力 )； N b 材料抗拉強(qiáng)度 (。 圓孔的沖裁力的計(jì)算： 1F= =2 11340N/ 2N） 切斷部分的沖裁力計(jì)算： 3F=340N/ 2N） 翻孔部分的力計(jì)算： 自由力為： 2 （ 9） 式中 C 與彎曲形式有關(guān)的系數(shù)，對(duì)于 V 形件 C 取 于 U 形件 K 安全系數(shù)，一般取 B 料寬（ t 料厚（ r 彎曲半徑（ b 材料強(qiáng)度極限 ( 則： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 220 . 6 1 . 3 2 0 ( 1 . 5 ) 4401 1 . 5m m m m N m m m =N） 壓料力的計(jì)算： 壓料力 0% 80%，即： ( 0 （ 10） 式中 Q 壓料力， 取 Q= 942N 選擇壓力機(jī)時(shí)： F F Q自壓 力 機(jī)= 卸料力及推件力的計(jì)算： 由于沖裁中材料的彈性變形及摩擦的存在，沖裁后帶孔部分的材料會(huì)緊箍在凸模上，而沖落的材料會(huì)緊卡在凹模洞口中。從凸模上卸下的板料、帶料的力稱為卸料力；把落入凹模洞口中的沖壓件 或廢料順著沖裁方向推出的力稱為推件力。 卸料力的大小與凸模和凹模之間的間隙、工件形狀、材料的種類及材料上所涂的潤(rùn)滑劑的質(zhì)量等因素有關(guān)。要準(zhǔn)確計(jì)算很困難，實(shí)際生產(chǎn)中常用下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 【 1】 卸F （ 11） 式中 F 沖裁力（ N）； 卸料力系數(shù)。 在整個(gè)沖裁過(guò)程中均有卸料力，則 卸（1F+2F+3F） 式中：1F、2F、3F 分別是大圓孔、小圓孔、切斷部分的沖裁力。 查表 1 取 （ =N） 采用彈性卸料裝置和 下出料方式的總壓力為： F F F F 總 沖 卸 推F+2F+3F+推= =N） 表 1 卸料力、推件力及頂件力系數(shù) a 裁材料 K 卸 K 推 K 頂 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10 純銅、黃銅 、鋁合金 料厚度 05. 模具主要零件設(shè)計(jì)與選擇 圓形凸模的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)圖如 5 基本尺寸 凸模材料用 口部分熱處理硬度為 60 62部回火至 40 50 凸模的固定方法采用臺(tái)階式凸模，將凸模壓入固定板內(nèi)，采用 H7/合裝配后磨平。 圖 5 3圓形凸模 3 凸模長(zhǎng)度計(jì)算 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 凸模的長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)沖模的具體結(jié)構(gòu)確定，應(yīng)留有修磨余量，并且模具在閉合態(tài) 下。卸料板至凸模固定板間應(yīng)留有避免壓手的安 全距離。 【 2】 一般按圖 6所示的結(jié)構(gòu)計(jì)算，凸模長(zhǎng)度應(yīng)為： L=2+H3+a （ 12） 式中 凸模固定板厚度； 卸料板厚度； 導(dǎo)尺 (導(dǎo)板 )或坯料厚度； a 附加長(zhǎng)度主要考慮沖頭總修量及模具閉合狀態(tài)下卸料板到?jīng)_頭固定板間的安全距離。一般取 10 20根據(jù)設(shè)計(jì)可知， 003=1 a=10凸模進(jìn)入凹模取 2所以凸?？傞L(zhǎng)度為： L=62 圖 6 凸模長(zhǎng)度 模一般不必進(jìn)行強(qiáng)度校驗(yàn)，但對(duì)于特別細(xì)長(zhǎng)的凸?；蛲鼓嗝娉叽缧《辶虾穸却髸r(shí)則應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度校驗(yàn)。 承壓應(yīng)力校驗(yàn) 沖裁時(shí)，凸模承受的最小斷面壓應(yīng)力 ，必須小于凸模材料強(qiáng)度允許的壓應(yīng) 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 12 即： m （ 13） 對(duì)圓形凸模，由上式可得 4（ 14） 即： 式中 凸模最小斷面壓應(yīng)力（ F 凸?？v向總壓力（ 凸模最小截面的面積（ 2； 圓形凸模最小截面的直徑（ t 沖裁材料厚度（ 沖裁材料抗剪強(qiáng)度（ 凸模材料的許用壓應(yīng)力，對(duì)于 取 =（ 310 模有特殊導(dǎo)向時(shí)，可取 =（ 2 3） 310 4= 234 1 . 5 3 4 01 . 6 1 0 = 對(duì)于大小圓形沖孔凸模均能滿足要求。 抗縱向彎曲應(yīng)力的校核： 無(wú)導(dǎo)向裝 置的圓形凸模 15） 有導(dǎo)向裝置的圓形凸模 270d F（ 16） 式中 凸模允許的最大自由長(zhǎng)度（ F 沖裁力（ N）； d 凸模最小截面直徑（ 設(shè)計(jì)中卸料板兼其導(dǎo)向作用，所以 對(duì)于 5 圓形凸模 1( 5 )2702 0 8 1 8 . 2于 12 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 13 1(1 2 )2704 9 9 6 3 . 6足要求 圓形凸模固定端面的壓力 凸模固定端面的單位壓力按下式計(jì)算，即 q= （ 17） 式中 q 凸模固定端面的壓力， A 凸模固定部分最大剖面積， 2 F 落料或沖孔的沖裁力， N； 模座材料的許用壓應(yīng)力， 對(duì)于 5 圓 形凸模： q=22 0 8 1 8 2=219 對(duì)于 12 q= 24 9 9 6 3 2=176 凸模固定端面與模座直接接觸，當(dāng)其單位壓力超過(guò)模座材料的許用壓應(yīng)力時(shí)，模座表面就會(huì)損傷。為此應(yīng)在凸模頂端與模座之間 加一個(gè)淬硬的墊板。模座材料采用鑄鐵，許用壓應(yīng)力 90 140M 【 3】 切斷凸模設(shè)計(jì) 此凸模為非標(biāo)準(zhǔn)件，為保證沖裁質(zhì)量，避免毛刺的產(chǎn)生，故模具寬度要比沖裁工件寬度寬一些，一般比沖裁材料寬 2t 。采用線切割或成形磨削加工，固定部分應(yīng)和工作部分尺寸一致。所以設(shè)計(jì)凸模結(jié)構(gòu)如下圖 7所示： 切斷凸模高度設(shè)計(jì)為與圓形凸模一樣高。凸模固定方式也才用臺(tái)階式，將凸模壓入固定板內(nèi)，采用 H7/合裝配后磨平。 凸模承壓力校核： 沖裁時(shí)，凸模承受的最小斷面壓應(yīng)力 ，必須小于凸模材料強(qiáng)度允許的壓應(yīng)力 。 即： m 式中 凸模最小斷面壓應(yīng)力（ 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 14 F 凸?？v向總壓力（ 凸模最小截面的面積（ 2。 = 2512503 4 2 m i n 抗縱向彎曲應(yīng)力的校核： 無(wú)導(dǎo)向裝置的一般形狀凸模 F（ 18） 有導(dǎo)向裝置的一般形狀凸模 200 I F（ 19） 式中 凸模允許的最大自由長(zhǎng)度（ F 沖裁力（ N）； I 凸模最小截面慣性矩（ 4。 圖 7 凸模結(jié)構(gòu) 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 15 俯視圖可以看：凸模形狀類似為工字形，可按工字形截面求其近似慣性矩 I，則 *（ 20） 可以導(dǎo)出 *式中 *S 中性軸靜矩， *S = 222 000()8 2 4 ； （ 21） 最大剪應(yīng)力。 *= 22235 1 2 5 0 N 2 6 . 7 1 . 5 2 0 ( 2 3 2 0 ) 1 . 6 1 0 M P a 8 2 4 = 故 1200 I F = 41 2 0 0 1 6 1 7 7 . 2 m m 5 1 2 5 0 N = 滿足要求 切斷凸模固定端面的壓力 切斷凸模固定端面的單位壓力按下式計(jì)算，即 q= 式中 q 凸模固定端面的壓力， A 凸模固定部分最大剖面積， 2 F 落料或沖孔的沖裁力， N； 模座鑄鐵材料的許用壓應(yīng)力， q= =90 140M 所以也需加墊板。 【 3】 翻孔凸模設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)翻孔模具，模具結(jié)構(gòu)是否合理直接影響成形質(zhì)量及其穩(wěn)定性、翻孔力的大小、模具成本、模具壽命等問(wèn)題。 【 4】 根據(jù)拉零件外形尺寸，可以基本確定翻孔凸模的工作部分尺寸，翻孔凸模高度應(yīng)在翻孔凸模下行至下死點(diǎn)時(shí)與零件翻孔部分高度一致。 綜合考慮后：選擇向上翻孔。向上翻 孔時(shí)，可把凸?？醋黛o止，凹模下行翻孔。 這樣后，實(shí)際凸模圓角半徑為凹模圓角半徑，凹模圓角半徑為凸模圓角半徑。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 16 翻孔凸、凹模圓角半徑及工作部分深度的確定 凸模圓角半徑 般應(yīng)等于彎曲件內(nèi)圓角半徑的數(shù)值，