支架沖壓模具設(shè)計畢業(yè)論文

1、支架沖壓模具設(shè)計摘 要我的畢業(yè)設(shè)計是支架沖壓模具設(shè)計。在本次支架模具的設(shè)計中，不僅要考慮要使做出的零件能滿足工作要求，還要保證它的使用壽命。該工件主要包括彎曲、沖孔、翻邊、切斷等工序，文中對產(chǎn)品進行了工藝分析、工藝方案的確定以及工藝計算。根據(jù)彎曲成形的方式不同可以分為六種，在此采用連續(xù)模的方法進行生產(chǎn)。按照沖壓模具設(shè)計的一般步驟，設(shè)計并計算了本套模具上的主要零部件，如：凸模、凹模、凸模固定板、墊板、凹模、卸料板等。模架采用標準模架，選用了合適的沖壓設(shè)備。設(shè)計中對工作零件和壓力機規(guī)格均進行了必要的校核計算。從整體上看該模具采用整體式凹模，但一次彎曲凹模做成單個，安裝在上方，與其他凸模一起用整體式

2、固定板固定。關(guān)鍵詞：連續(xù)模；支架；彎曲；翻邊；沖孔；Abstract My graduate design is the stamping mould the support.In this bracket mold design not only to consider to make the parts can meet the job requirements, but also to ensure its service life.The workpiece including bending, punching, flanging, cutting process, the prod

3、uct process is analyzed, the technology scheme and process calculation. According to bending in different ways can be divided into six types, this paper adopted continuous mode method for production. Stamping die design in accordance with the general steps, design and calculation of the sets of the

4、main mold parts, such as: punch and die, punch plate, plate, the concave die, stripper plate etc. Die standard model planes, to choose a suitable stamping equipment. Design work on the parts and specifications will press for the necessary checking calculation. Look from whole the mold with integral

5、die, but a bending die are made into single, mounted at the top, and the other convex mold with integral fixing board.Key words :continuous mode;stent;bending;flanging punching引 言改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長。近年來，模具工業(yè)一直以15%左右的增長速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨資和私營也得到了快速發(fā)展。近年許多模具企業(yè)加大

6、了用于技術(shù)進步的投資力度，將技術(shù)進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等國際通用軟件。雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高；許多先進的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，致使相當一部分大型、精密、復(fù)雜和長壽命模具依賴進口。零件沖壓工藝規(guī)模是模具設(shè)計的依據(jù)，良好的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計又是實現(xiàn)工藝過程的可靠保證，若沖壓工藝有所改動，往往會造成模具的返工甚至報廢，沖裁同樣

7、的零件，通?？梢圆捎脦追N不同方法，工藝過程設(shè)計的中心就是依據(jù)技術(shù)上先進、經(jīng)濟上合理、生產(chǎn)上高效、使用上安全可靠的原則，使零件的生產(chǎn)在保證符合零件的各項技術(shù)要求的前提下達到最佳的技術(shù)效果和經(jīng)濟效果。尤其是在我國加入WTO之后，在全球化經(jīng)濟競爭的市場的環(huán)境下，為生產(chǎn)符合“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價格低”等要求服務(wù)的模具產(chǎn)品，研究、開發(fā)、改進模具生產(chǎn)設(shè)備與模具設(shè)計方式更具有深遠的現(xiàn)實意義和緊迫性。本說明書遵循“理論聯(lián)系實際、體現(xiàn)應(yīng)用性、實用性、綜合性”的原則，結(jié)合模具工業(yè)的經(jīng)驗的基礎(chǔ)上編寫的，本設(shè)計說明書的主要特點是：1、根據(jù)模具沖壓成型工藝級模具設(shè)計的工程技術(shù)應(yīng)用性的實際要求，理論以

8、“必須、夠用”為度，著眼解決現(xiàn)場實際問題，積極吸納新技術(shù)，體現(xiàn)應(yīng)用性、實用性、綜合性。2、在介紹沖壓成型和計算方法的基礎(chǔ)上，講述常用沖壓設(shè)備的選用、結(jié)構(gòu)、使用、維護等方面的基礎(chǔ)知識，客觀簡單分析的沖壓工藝、沖壓模具、沖壓設(shè)備、沖壓材料及沖壓件質(zhì)量與經(jīng)濟性的關(guān)系。由于編者水平有限，書中錯誤和缺點在所難免，懇請廣大讀者批評指正。目 錄支架沖壓模具設(shè)計1摘 要1第1章 緒論61.1 模具在工業(yè)生產(chǎn)中的重要作用61.2 沖壓技術(shù)的發(fā)展趨勢61.3 沖壓技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀71.4 畢業(yè)設(shè)計的研究內(nèi)容7 課題研究的意義7第2章 確定沖壓工藝方案和模具結(jié)構(gòu)形式82.1 分析制件的沖壓工藝性82.2 確定零件工藝

9、方案82.3 確定沖模類型及結(jié)構(gòu)形式11第3章 排樣設(shè)計123.1 毛坯排樣123.2 工序排樣123.3 載體設(shè)計123.4 操作與定位方式123.5 卸料與出件方式12 工序排樣圖13第4章 工藝計算及壓力機的選擇144.1 毛坯尺寸14 預(yù)制孔徑的計算15 沖壓力計算15 選擇沖壓設(shè)備17 沖壓設(shè)備的校核17 壓力中心的計算18第5章 模具零部件結(jié)構(gòu)的確定195.1 凸、凹模工作部分尺寸設(shè)計19 凸模長度的計算24 彈性元件的設(shè)計26第6章 選擇模架及其它29 模架的選擇29 模柄的選擇29 模座的選擇296.4 墊板的選擇29 模具材料的選用296.6 沖壓設(shè)備的校核30第7章 工藝卡

10、片327.1 主要零件的加工的工藝32結(jié)論與展望38致 謝40 52附錄B 參考文獻及摘要53第1章 緒論 模具在工業(yè)生產(chǎn)中的重要作用模具是工業(yè)生產(chǎn)中重要的工藝裝備，模具工業(yè)是國民經(jīng)濟各部門發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一。沖壓模是指用于成型沖壓制件的模具，它是型腔模的一種類型。模具設(shè)計水平的高低、加工設(shè)備的好壞、制造力量的強弱、模具質(zhì)量的好壞，直接影響著許多新產(chǎn)品的開發(fā)和老產(chǎn)品的更新?lián)Q代，影響著產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟效益的提高。美國工業(yè)界認為“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基礎(chǔ)”，日本則稱“模具是促進社會繁榮富裕的勞動力”。近年來，我國各行業(yè)對模具的發(fā)展都非常重視。1989年，國務(wù)院頒布了“當前產(chǎn)業(yè)政策要點的決定”，在重點

11、支持改造的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品中，把模具制造列為機械技術(shù)改造序列的第一位，它確定了模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的重要地位，也提出了振興模具工業(yè)的主要任務(wù)。1.2 沖壓技術(shù)的發(fā)展趨勢1、工藝分析計算的現(xiàn)代化。他將與現(xiàn)代數(shù)學(xué)計算機技術(shù)結(jié)合，對加工零件進行計算機模擬和有限元分析，達到預(yù)測某一工藝方案對零件成型的可能性與程序過程中可能發(fā)生的問題，供設(shè)計人員修改和選擇。2、CAD、CAM，CAE的研究和應(yīng)用將極大地提高磨具制造效率，提高磨具質(zhì)量。使磨具制造技術(shù)實現(xiàn)一體化。3、磨具的標準化，商品化，機械化及專業(yè)化自動生產(chǎn)。4、以有限元為核心的塑性成形數(shù)值仿真技術(shù)日趨成熟，為人們認識成形過程的本質(zhì)規(guī)律提供了新途徑。以有限元為

12、核心的塑性成形數(shù)值仿真技術(shù)可以用于沖壓成形過程的分析、優(yōu)化和模具設(shè)計，能顯著減少模具制造和調(diào)試周期，降低生產(chǎn)成本提高產(chǎn)品質(zhì)一副好的沖壓模具與模具的設(shè)計、模具材料及模具制造有很大的關(guān)系。沖壓成型技術(shù)發(fā)展趨勢可以簡單地歸納為一下幾個方面:模具的標準化 為了適應(yīng)大規(guī)模成批生產(chǎn)沖壓成型模具和縮短模具制造周期的需要，模具的標準化工作十分重要，目前我國標準化程度只達到20。注射模具零部件、模具技術(shù)條件和標準模架等有以下14個標準：當前的任務(wù)是重點研究開發(fā)熱流道標準元件和模具溫控標準裝置；精密標準模架、精密導(dǎo)向件系列；標準模板及模具標準件的先進技術(shù)和等向標準化模塊等。1. 快速成型與快速制模(RPRT)技術(shù)

13、的發(fā)展與應(yīng)用2. 沖壓制件的精密化、微型化和超大型化3. 新材料、新技術(shù)、新工藝的研制、開發(fā)和應(yīng)用4. 模具加工技術(shù)的革新，CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用都是模具設(shè)計制造的發(fā)展趨勢。模具自動加工系統(tǒng)的研制與應(yīng)用1.3 沖壓技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀我國磨具產(chǎn)值平均每年以20%-25%的速度增長。磨具的技術(shù)水平明顯有了提高，一些國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)磨具性能已接近國外同類產(chǎn)品的先進水平，但由于我剛起步晚，許多磨具不得不依賴于進口，與發(fā)達國家相比差距還非常大，一些大型，精度，復(fù)雜，長壽命的高檔磨具每年仍大量進口，特別是中高檔交叉點覆蓋件磨具，目前仍主要依靠進口。近年來，許多新技術(shù)，新工藝，新設(shè)備，新材料不斷涌現(xiàn)，因而促進

14、了沖壓技術(shù)的不斷革新和發(fā)展。1.4 畢業(yè)設(shè)計的研究內(nèi)容論文題目：支架沖壓模具設(shè)計本課題的性質(zhì)是以CAD軟件進行沖壓模具的計設(shè)計。其主要內(nèi)容是已知零件圖及相關(guān)技術(shù)要求，完成一副沖壓模的設(shè)計，包括（1）：對給定零件進行工藝分析并確定工藝方案；（2）：模具總體結(jié)構(gòu)方案論證；（3）：進行相關(guān)工藝設(shè)計和計算；（4）：進行模具非標準件的設(shè)計及標準件的選擇；（5）：繪制部分主要工作零件的加工工藝規(guī)程；（6）：編寫設(shè)計說明書。 課題研究的意義1. 本課題要求對零件支架進行落料、沖孔、拉深等工序的沖壓模設(shè)計，通過對零件進行詳細的工藝分析確定零件的沖壓工藝方案及模具結(jié)構(gòu)。2. 通過該課題能夠讓學(xué)生掌握中等復(fù)雜程度

15、零件沖壓模具設(shè)計的方法和一般程序，能夠讓學(xué)生熟練使用相關(guān)設(shè)計資料，幫助學(xué)生具體運用和鞏固磨具設(shè)計和制造課程及相關(guān)的理論知識，了解和掌握常用模具整體設(shè)計，支架的設(shè)計過程和計算方法及其設(shè)計的一般程序。使學(xué)生能夠熟練地運用有關(guān)的技術(shù)資料，如冷沖模國家標準磨具設(shè)計與制造簡明手冊，冷沖壓磨具結(jié)構(gòu)圖冊及其他有關(guān)規(guī)范等。通過計算繪圖學(xué)會運用標準手冊，培養(yǎng)磨具設(shè)計的基本能力。樹立正確的設(shè)計思想，培養(yǎng)學(xué)生獨立分析和解決問題的能力。3. 讓學(xué)生對零件沖壓工藝方案的制定、工藝計算及模具設(shè)計有了更深層次的認識，特別是整體設(shè)計和計算的能力的培養(yǎng)。該實踐性課題是對學(xué)生理論學(xué)習(xí)水平的實踐和檢驗，是培養(yǎng)學(xué)生獨立分析和解決問題

16、的能力的重要教學(xué)實踐環(huán)節(jié)，為以后的工作打下初步的基礎(chǔ)。第2章 確定沖壓工藝方案和模具結(jié)構(gòu)形式資料：圖2-1 零件圖：1Cr18Ni9Ti厚度：1mm3.工件精度：IT144.生產(chǎn)批量：大批量2.1 分析制件的沖壓工藝性1.材料：1Cr18Ni9Ti為奧氏體型不銹鋼，具有高強度和良好的加工性能。2.零件結(jié)構(gòu)：零件結(jié)構(gòu)對稱，對沖裁加工較為有利，且制件為對稱彎曲，控制回彈是關(guān)鍵。3.尺寸精度：零件上的尺寸均未標注尺寸公差，由技術(shù)要求可知尺寸按級精度制造，各孔的尺寸精度在沖裁允許的精度范圍以內(nèi)，且孔徑均大于允許的最小孔徑，故可以沖裁。零件精度符合一般級進沖壓的經(jīng)濟要求，模具精度取即可。4.生產(chǎn)批量：大

17、批量生產(chǎn)，應(yīng)該重視模具材料和結(jié)構(gòu)的選擇，保證一定的模具壽命。5.外形落料工藝性：零件屬于中小尺寸零件，料厚1mm，外形復(fù)雜程度一般，尺寸精度要求一般，因此可用沖裁落料工藝。6.制件較小，從安全上考慮，要采取適當?shù)娜〖绞健?.沖孔工藝性分析：孔精度要求一般，可采用沖孔，但兩孔壁距及周邊距僅2.62.6mm，在設(shè)計模具時應(yīng)加以注意。8.彎曲工藝性：的孔在一個彎曲角上，回彈會影響孔距尺寸，故2X4.8mm應(yīng)在彎曲后沖出。彎曲部分的相對圓角半徑均大于，大于沖壓模具設(shè)計與制造表4-3所列的最小相對彎曲半徑，可以彎曲。而且該零件包含兩個彎曲部位，相對較復(fù)雜，故采用兩次彎曲。由以上分析可知，該制件形狀簡單

18、，尺寸較小，厚度適中，該零件可用普通沖裁的加工方法獲得，且零件主要沖壓工序的工藝性良好。 確定零件工藝方案2.2.1 確定零件的基本沖壓工序根據(jù)制件工藝性分析，其基本工序有落料、翻邊、沖孔和彎曲四種。 分析制件的沖壓工藝性圖中零件所需基本工序為落料、沖孔、彎曲、翻邊四種，其中彎曲成形的方式有圖3三種。因此按其先后順序組合，可能的沖壓方案有以下六種。方案一：落料【見圖2-2（a）】彎曲兩外角并預(yù)彎兩內(nèi)角【見圖2-2（b）】彎曲兩內(nèi)角【見圖2-2（c）】沖孔【見圖2-2（d）】翻邊【見圖2-2（e）】。方案二：落料（同方案一）彎曲兩外角【見圖2-3（a）】彎曲兩內(nèi)角【見圖2-3（b）】沖孔（同方案

19、一）翻邊（同方案一）。方案三：落料（同方案一）彎曲四角【見圖2-4】沖孔（同方案一）翻邊（同方案一）。方案四：落料與彎曲兩外角復(fù)合?！疽妶D2-5】彎曲兩內(nèi)角【見圖2-3（b）】沖孔（同方案一）翻邊（同方案一）。（a） （b）（c）（d）（e）圖2-2 方案一個工序模具結(jié)構(gòu)簡圖（a）落料（b）彎外角與預(yù)彎內(nèi)角（c）彎曲內(nèi)角（d）沖的孔(e)翻邊（a）(b)圖2-3 方案二第2、3道工序模具結(jié)構(gòu)簡圖（a）彎曲外角；(b)彎曲內(nèi)角圖2-4 方案三第二道工序模具結(jié)構(gòu)簡圖 圖2-5 方案四第一道工序模具結(jié)構(gòu)簡圖.圖2-6 方案五第一道工序模具結(jié)構(gòu)簡圖方案五：落料與彎曲四角復(fù)合模圖（2-6）沖孔（同方案一

20、）翻邊（同方案一）。方案六：全部工序合并，采用帶料級進模沖壓見圖（3-3）。方案一：該方案的優(yōu)點是模具結(jié)構(gòu)簡單，壽命長，制造周期短，投產(chǎn)快；零件能實現(xiàn)校正彎曲，故回彈容易控制，尺寸和形狀準確，且坯料受凸、凹模的摩擦阻力小，因而表面質(zhì)量也高；操作也比較方便。缺點是工序分散，需用模具、設(shè)備和操作人員較多，勞動量大。方案二：方案二的模具雖然也具有方案一的優(yōu)點，但零件回彈不宜控制，故形狀和尺寸不太準確，同時也具有方案一的缺點。方案三：方案三與以上兩個方案相比其工序比較集中，占用設(shè)備和人員少，但復(fù)合模是一個或者幾個具有雙重作用的零件，在該處彎曲摩擦大，模具壽命低，零件表面有劃傷，厚度變薄，同時回彈不易控

21、制，尺寸和形狀不準確。方案四：該方案與方案二從零件成形的角度看沒有本質(zhì)上的區(qū)別，但模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。方案五：該方案與方案三在本質(zhì)上相同，只是采用了結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的復(fù)合模。方案六：該方案采用了工序高度集中的級進沖壓方式，生產(chǎn)效率最高，但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝、調(diào)試、維修比較困難，制造周期長，比較適合于大批量生產(chǎn)。綜上所述，考慮零件批量大而且質(zhì)量要求不是很嚴，結(jié)合彎曲工藝的分析與本沖壓件的材料、尺寸要求、精度要求、和生產(chǎn)批量，需要精度、尺寸、材料適合車間機械、工人技術(shù)、安全生產(chǎn)條件、經(jīng)濟利益、生產(chǎn)周期、產(chǎn)品質(zhì)量等要求，故采用方案六比較合適。2.3 確定沖模類型及結(jié)構(gòu)形式考慮零件尺寸較小，厚度較薄，采用彈性卸

22、料方式，為了便于操作，提高生產(chǎn)率，沖件和廢料采用凸模直接從凹模洞口推下的下出件方式。因此整套模具采用導(dǎo)板進行定位、彈性卸料裝置、自然漏料方式的落料、彎曲沖孔、翻邊、級進模進行加工。第3章 排樣設(shè)計 毛坯排樣毛坯排樣有兩種，見圖3-1，圖3-2圖3-1 毛坯排樣圖圖3-2 毛坯排樣圖第一種方案要求的條料寬度小，模具寬度也小，但模具長度會較長，而且采用這種方案，不便于彎曲加工，采用第二種方案，雖然模具寬度增加，但長度會縮短，便于彎曲，而且送進步距較小，有利于提高生產(chǎn)效率。3.2 工序排樣根據(jù)零件的沖壓要求，由于含有彎曲工序，而且采用級進模進行生產(chǎn)所以本零件的沖壓不適合選用落料型工序排樣，考慮到零件

23、最后沖壓完成后的出件方式，選切邊型工序排樣。3.3 載體設(shè)計載體的作用是當連續(xù)沖壓時連接工序件并將工序件在模具上工位間穩(wěn)定傳送。載體與搭邊有相似之處，但作用不同。載體是為運載條料上的工序件而設(shè)計的。根據(jù)沖壓模具簡明設(shè)計手冊表7.4載體的類型、特點和應(yīng)用可知中間載體比單邊載體和雙邊載體節(jié)省材料，在彎曲件的工序排樣中應(yīng)用較多，所以在此采用中間載體，載體位于條料中部長為15mm。 操作與定位方式雖然零件的生產(chǎn)批量較大，但合理安排生產(chǎn)，可用手工送料方式能夠達到批量要求，且能降低模具成本，因此采用手工送料方式?？紤]到零件尺寸大小，材料厚度，為了便于操作和保證零件的精度，宜采用導(dǎo)料板導(dǎo)向。由于產(chǎn)品零件精度

24、的要求精度不高，所以條料送進方向的送進距離控制采用側(cè)刃控制。 卸料與出件方式采用彈性卸料的方式卸料，彈性卸料裝置依靠壓縮彈簧的彈力來卸料，卸料力不大，但沖壓時可兼起壓料和導(dǎo)板的作用，可以保證沖裁件表面的平面度。為了方便操作，提高零件生產(chǎn)率，沖件和廢料采用由凸模直接從凹模洞口推下的下出件方式。 工序排樣圖多工位級進模的排樣設(shè)計得合理與否，直接影響到模具設(shè)計的成敗。多工位級進模工位數(shù)很多，要充分考慮切除和工序安排的合理性，并使條料連續(xù)沖壓過程中暢通無阻，級進模便于制造、使用、維修和刃磨。因此排樣設(shè)計要考慮以下幾個原則：（1） 盡可能提高材料利用率（2） 合理確定工位數(shù)（3） 合理安排工序順序（4）

25、 保證條料送進進距的精度（5） 保證沖件形狀及尺寸的準確性（6） 提高凹模強度及便于模具制造根據(jù)以上幾個原則及經(jīng)綜合分析比較，零件的工序排樣圖如下圖3-3所示，零件沖制用十個工位級進模。圖3-3 工序排樣圖第1工位：切邊第2工位：空工位第3工位：切缺口第4工位：一次彎曲第5工位：空工位第6工位：二次彎曲第7工位：沖孔 第8工位：空工位 第9工位：翻邊第10工位：切斷第4章 工藝計算及壓力機的選擇4.1 毛坯尺寸 毛坯展開圖圖4-1毛坯展開圖 毛坯尺寸計算應(yīng)用內(nèi)側(cè)尺寸相加法:先將內(nèi)側(cè)尺寸全部加算，再加上補正伸長量，可按下式計算： （4-1）式中：彎曲件展開長度，、彎曲件直邊內(nèi)側(cè)尺寸，伸長補正系數(shù)

26、，查2表5-8得=-0.14。將數(shù)據(jù)帶入式（4-1）得=73.86()材料利用率坯料的排樣圖見圖3-3，取制件與條料側(cè)邊之間的搭邊值，則條料寬度=73.86+2×1.57=77,步距。一個進距的材料利用率的計算見式（4-2）： （4-2）式中：一個步距內(nèi)制件的面積（包含內(nèi)形結(jié)構(gòu)廢料）；一個步距內(nèi)制件數(shù)目；條料寬度；步距。將數(shù)值帶入式（4-2）得除了利用率71.14.1.4 進距精度的計算對于多工位的級進模，進距精度是很重要的內(nèi)容，因此必須計算其進距精度，可按下式確定： (4-3)式中：進距精度；模具設(shè)計的工位數(shù)；修正系數(shù)；常取=1將沖件沿送料方向最大輪廓尺寸的精度提高四級后的實際公差

27、值；經(jīng)計算得將數(shù)值帶入式(4-3)得 預(yù)制孔徑的計算由零件圖可知，制件圖上的翻邊是平板毛坯內(nèi)孔翻邊形成的，用平板毛坯預(yù)制孔翻邊時，預(yù)制孔的直徑可按式(4-3)確定： (4-3)式中：翻邊孔中線直徑；翻邊高度；翻邊圓角半徑；板料厚度。將數(shù)值帶入式（4-3）得預(yù)制孔徑 沖壓力計算 沖裁力沖裁力由組成。其中為沖孔的力且；為側(cè)刃切邊力且；切邊力且；為切邊落料力。沖裁力可按式（4-4）進行計算： （4-4）式中：沖裁力，；剪切周長，；材料厚度，；材料抗剪強度，；查9表4-19得=400。系數(shù)，常取=1.3。所以，將數(shù)值帶入式（4-4）得：=3765.7()，=7836.4(),=40040(),=156

28、00（）。卸料力可按式（4-5）進行計算： （4-5）式中：系數(shù)，常取。將數(shù)值帶入式（4-5）得所以，總的沖裁力 翻邊力一般來說，翻邊所需要的力并不大。翻邊力可按式（4-6）進行計算： （4-6）式中：材料的屈服強度，查9表4-19得=205MPa。所以，=878（）頂件力和卸料力可取翻邊力的10，即：總的沖壓力 彎曲力彎曲力不僅與彎曲變形過程有關(guān)，還與坯料尺寸、材料性能、零件形狀、彎曲方式、模具結(jié)構(gòu)等多種因素有關(guān)，因此用理論公式來計算彎曲力不但計算復(fù)雜，而且精確度不高。實際生產(chǎn)中常用經(jīng)驗公式來進行概略計算。此彎曲件分為兩次彎曲，第一次彎曲為彎兩外角；第二次彎曲為彎曲兩內(nèi)角。第一次彎曲按U形件

29、自由彎曲計算，則彎曲力按式（4-7）進行計算；第二次彎曲按校正彎曲計算，則彎曲力按式（4-8）進行計算。 （4-7）式中：安全系數(shù)，一般取K=1.3；彎曲件的寬度，；材料的抗拉強度，；其值見9表4-19，取值=520；彎曲件的內(nèi)彎曲半徑，；彎曲件材料厚度，。將數(shù)值帶入式（4-7）得 （4-8）式中：工被件校正部分在垂直于凸模運動方向上的投影面積，mm；單位校正面積校正力,，其值查6表4-13。將數(shù)值帶入式（4-7）得根據(jù)經(jīng)驗，頂件力可以按照下式取近似值總的沖壓力 總壓力由上可知，總壓力可按式（4-9）計算： （4-9）將數(shù)值帶入式（4-9）得 選擇沖壓設(shè)備沖壓設(shè)備的選擇主要是根據(jù)沖壓工藝性質(zhì)、

30、生產(chǎn)批量大小、沖壓件的幾何形狀、尺寸及精度要求等因素來確定的。若工件是大批量生產(chǎn)，精度要求不高，沖裁力較小時則通常選用通用壓力機。通用壓力機按通用機身又分為開式和閉式兩種，開式機身的剛性較弱，適用于中小型沖壓加工，而閉式機身適用于大中型沖壓加工。通常所選壓力機噸位比計算沖壓力大30左右為218770.8，所以，初選開式可傾式工作臺壓力機,其參數(shù)見下表（4-1）：標稱壓力250最大封閉高度250封閉高度調(diào)節(jié)量70模柄孔尺寸（直徑×深度）50×70表4-1 壓力機參數(shù) 沖壓設(shè)備的校核 閉合高度的校核為了保證模具和壓力機相適應(yīng)，沖模的閉合高度應(yīng)介于壓力機的最大裝模高度和最小裝模高

31、度之間，其關(guān)系式為： （4-10）式中：沖模的閉模高度;最大閉模高度;最小閉模高度;墊板高度；最大裝模高度；最小裝模高度。則=50+40+8+37+16+8+10+1+18.3=有此可知,則所選則的壓力機符合要求。 沖裁所需總壓力校核由前面計算可知，沖壓機的公稱壓力為250KN，故滿足要求。 模具最大安寸裝尺校核模具最大安裝尺寸為160mm125mm，沖床工作臺面尺寸為370mm560mm，能夠滿足模具安裝。 壓力中心的計算沖壓力合力的作用點稱為壓力中心。為了保證壓力機和沖模正常平穩(wěn)地工作，必須使沖模的壓力中心與壓力機滑塊中心重合，對于帶模柄的中小型沖模就是要使其壓力中心與模柄軸線重合。因此，

32、設(shè)計沖模時，應(yīng)正確計算出沖裁時的壓力中心，并使壓力中心與模柄軸線重合，若因沖件的形狀特殊，從模具結(jié)構(gòu)方面考慮不宜使壓力中心與模柄軸線相重合，也應(yīng)注意盡量使壓力中心的偏離不超出所選壓力機模柄孔投影面積的范圍。選取凹模的中心作為原點，計算壓力中心。計算結(jié)果列于表（4-2）中：工序名力Nmmmm工序名力Nmmmm側(cè)刃0沖孔0切缺口400400翻邊8780一次彎曲-150切斷156000二次彎曲35000120由于沖裁力都是關(guān)于X軸對稱的，所以壓力中心在X軸上，故壓力中心可按式（4-11）計算： （4-11）將數(shù)值帶入式（4-11）得=，0）。第5章 模具零部件結(jié)構(gòu)的確定5.1 凸、凹模工作部分尺寸設(shè)

33、計5.1.1 側(cè)刃的設(shè)計側(cè)刃相當于一種特殊的凸模，側(cè)刃凸模及凹模按沖孔模確定其刃口尺寸，凹?？装赐鼓Ｅ渲?，取單邊間隙；側(cè)刃凸模按與凸模相同的固定方式固定在凸模固定板上，長度與沖孔凸模長度相同。側(cè)刃斷面的主要尺寸是寬度b，其值原則上等于送料進距，但對于長方形側(cè)刃，寬度b按式（5-1）確定： （5-1）式中：側(cè)刃寬度，mm；送料進距，mm；側(cè)刃寬度制造公差，其值查2表3-16，取其值。將數(shù)值帶入式（5-1）得側(cè)刃斷面的長度尺寸按式（5-2）確定： （5-2）式中：因數(shù)，其值查2表3-15，取其值；制件制造公差，其值查5表1-18，取其值；側(cè)刃長度制造公差，其值查2表3-16，取其值將數(shù)值帶入式（5

34、-2）得側(cè)刃凹模刃口尺寸：凹模寬度按式（5-3）確定： （5-3）式中：最小合理間隙，其值查2表3-2，取其值制件制造公差，其值查5表1-18，取其值因數(shù)，其值查2表3-15，取其值側(cè)刃寬度制造公差，其值查2表3-16，取其值將數(shù)值帶入式（5-3）得凹模長度按式（5-4）確定： （5-4）將數(shù)值帶入式（5-4）得 沖切模具設(shè)計切缺口的工序相當于在板料上沖一個的孔，所以沖切模的刃口尺寸按沖孔模設(shè)計。沖切凸模刃口尺寸：沖切凸模長度按式（5-5）確定： （5-5）式中：因數(shù)，其值查2表3-15，取其值；制件制造公差，其值查5表1-18，取其值沖切凸模長度制造公差，其值查2表3-16，取其值。將數(shù)值帶

35、入式（5-5）得。沖切凸模寬度按式（5-6）確定： （5-6）式中：因數(shù)，其值見沖壓工藝與模具設(shè)計表3-15，取其值；制件制造公差，其值見互換性與技術(shù)測量表1-18，取其值；沖切凸模寬度制造公差，其值見沖壓工藝與模具設(shè)計表3-16，取其值。將數(shù)值帶入式（5-6）得沖切凹模刃口尺寸：沖切凹模長度按式（5-7）確定： （5-7）式中：因數(shù)，其值查2表3-15，取其值；制件制造公差，其值查5表1-18，取其值；最小合理間隙，其值查2表3-2，取其值；沖切凸模寬度制造公差，其值查2表3-16，取其值。將數(shù)值帶入式（5-7）得沖切凹模寬度按式（5-8）確定： （5-8）式中：因數(shù)，其值見2表3-15，取

36、其值；制件制造公差，其值見5表1-18，取其值；最小合理間隙，其值見2表3-2，取其值；沖切凸模寬度制造公差，其值見2表3-16，取其值。數(shù)值帶入式（5-8）得 彎曲模具設(shè)計（1） 彎曲件工序安排的原則 對于形狀簡單的彎曲件，如形件、形件、形件等，可以一次彎曲成形。而對于形狀復(fù)雜的彎曲件，一般要多次彎曲才能成形。 對于大批量而尺寸小的彎曲件，為操作方便、定位準確和提高生產(chǎn)率，應(yīng)盡可能采用級進模彎曲成形。 需要多次彎曲時，一般應(yīng)先彎兩端，后彎中間部分，前次彎曲應(yīng)考慮后次彎曲右可靠的定位，后次彎曲不能影響前次彎成的形狀。（2） 彎曲成形的方式從零件的形狀可知，該零件可采用以下三種彎曲成形方法：如圖

37、5-1（注：第一行為一次彎曲，第二行為二次彎曲，最后一行為三次彎曲）。圖5-1支架彎曲成形方式由于彎曲件的形狀相對來說較復(fù)雜，所以應(yīng)采用多次彎曲成形，第三種成形方式與第一種成形方式相比可以看出：其零件回彈不宜控制，故形狀和尺寸不太準確。綜上所述，選用第一種成形方式進行彎曲件的生產(chǎn)。（2） 一次彎曲模具設(shè)計由于該工序是中間工序不是最終的成形工序，所以在此只需計算模具的基本尺寸再加上其加工精度即可。彎曲凸模設(shè)計：彎曲凸模的寬度可按式（5-9）計算： （5-9）式中：、彎曲件直邊部分長度；弧長；凸模的制造公差，其值見2表3-16，取其值；彎曲件總長。將數(shù)值帶入式（5-9）可得彎曲凹模設(shè)計：彎曲凹模的

38、寬度可按式（5-10）計算： （5-10）式中：彎曲凸模的寬度；彎曲凸、凹模雙邊間隙，其值見16表4-17，??；凸模的制造公差，其值見2表3-16，取其值。將數(shù)值帶入得（3） 二次彎曲模設(shè)計彎曲凸模設(shè)計：彎曲凸模尺寸可按式（5-11）確定： （5-11）式中：二次彎曲凸模工作部分尺寸，；工件公稱尺寸，；制件制造公差，其值見5表1-18，取其值；凹模制造偏差，其值見2表3-16，取其值=0.020。將數(shù)值帶入式（5-11）得彎曲凹模設(shè)計：彎曲凸模尺寸可按式（5-12）確定： （5-12）式中：二次彎曲凹模工作部分尺寸，；制件制造公差，其值見5表1-18，取其值；彎曲凸、凹模雙邊間隙，其值見16表

39、4-17，?。欢螐澢鼓９ぷ鞑糠殖叽?，；凹模制造偏差，其值見2表3-16，取其值=0.020。將數(shù)值帶入得式（5-12）5.1.4 沖孔模具設(shè)計沖孔凸模刃口尺寸：沖孔凸模刃口尺寸按式（5-13）確定： （5-13）式中：因數(shù)，其值見2表3-15，取其值；制件制造公差，其值見5表1-18，取其值；凸模的制造公差，其值見2表3-16，取其值將數(shù)值帶入式（5-13）得沖孔凹模刃口尺寸：沖孔凹模刃口尺寸按式（5-14）確定： （5-14）式中因數(shù)，其值見2表3-15，取其值；制件制造公差，其值見5表1-18，取其值；凸模的制造公差，其值見2表3-16，取其值最小合理間隙，其值見2表3-2，取其值；將

40、數(shù)值帶入式（5-14）得 翻邊模具設(shè)計由于翻邊時直壁厚度有所變薄，因此翻邊的單邊間隙Z一般小于材料原有的厚度。翻邊的單邊間隙值見沖壓工藝與模具設(shè)計表9-3。翻邊內(nèi)孔的尺寸精度主要取決于凸模。翻邊凸模和凹模的尺寸按式（5-15）、（5-16）確定： （5-15） (5-16）式中：p翻邊凸模直徑的公差；d 翻邊凹模直徑的公差；D0翻邊豎孔的最小內(nèi)徑；Z翻邊的單邊間隙；翻邊豎孔內(nèi)徑的公差。將數(shù)據(jù)帶入式（5-15）、（5-16）得，落料沖切模具設(shè)計此工序相當于在板料上沖一個的孔，又因為其兩端被側(cè)刃切除所以是一個不封閉的孔。因此在落料沖切模具長度方向上不要求準確的尺寸，可取比實際沖切長度略長，不用按照

41、沖孔模的計算方法來計算，所以只需計算落料沖切模具寬度方向的尺寸。凸模尺寸：綜上所述，取凸模長度；凸模寬度按式(5-17）確定： (5-17）式中：因數(shù)，其值見2表3-15，取其值；制件制造公差，其值見5表1-18，取其值；凸模的制造公差，其值見2表3-16，取其值將數(shù)值帶入式（5-17）得凹模尺寸：取凹模長度；凹模寬度按式(5-18）確定： (5-18）式中：因數(shù)，其值見2表3-15，取其值；制件制造公差，其值見5表1-18，取其值；凹模的制造公差，其值見2表3-16，取其值最小合理間隙，其值見2表3-2，取其值；將數(shù)值帶入式（5-18）得 凸模長度的計算凸模長度的尺寸應(yīng)根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)確定

42、，同時要考慮凸模的修磨量及固定板與卸料板之間的安全距離以及凸模進入凹模的距離等因素。 沖切工序凸模長度的計算在該模具中，沖切工序包括有側(cè)刃、切缺口、沖孔以及切斷。又由于在這一幅模具中采用彈性卸料，所以這些工序的允的長度可按式（5-19）確定： （5-19）式中：凸?？傞L度，mm；凸模固定板的厚度，mm；卸料板的厚度，mm；彈性元件壓縮后的長度，條料厚度，mm。將數(shù)據(jù)帶入式（5-19）得=46.3（mm）剛度校核：根據(jù)沖壓模具設(shè)計與制造表3-26可得：剛度校核：L90d/=8.7（mm）式中：L凸模的允許最大自由長度，mm；d凸模最小直徑，mmF沖裁力，N；在設(shè)計中凸模的工作尺寸為46.3mm，

43、可知，所以剛度不合格，需采用護套。又由于切缺口凸模的寬度比較小，所以需對其凸模進行校核：根據(jù)16表3-26可得：剛度校核：=115.1（mm）式中L凸模的允許最大自由長度，mm；J凸模最小斷面的慣性矩，F(xiàn)沖裁力，N；在設(shè)計中凸模的工作尺寸為46.3mm，可知，所以鋼度合格。鋼度合格之后需要進行強度校核：根據(jù)16表3-26可得：式中：A凸模最小斷面積，F(xiàn)沖裁力，N；凸模材料的許用壓應(yīng)力，;在設(shè)計中凸模的最小斷面積為56，可知，所以凸模強度足夠。綜上所述，切缺口的凸模剛度與強度都滿足要求故不需要采用護套。.2 翻邊凸模的長度計算翻邊凸模的長度可按式（5-20）確定： （5-20）式中：翻邊凸?？傞L

44、度，mm；凸模固定板的厚度，mm；卸料板的厚度，mm；彈性元件壓縮后的長度，翻邊高度，mm；翻邊凸模導(dǎo)正部分高度。將數(shù)據(jù)帶入式（5-20）得=60.11（mm）考慮翻邊凸模的直徑很小，故需對凸模4.3進行強度和度剛校核，若有一項不滿足要求就必須采取措施提高它的強度和剛度。根據(jù)16表3-26可得：剛度校核：L90d/=57.4mm.式中：L凸模的允許最大自由長度，mm；d凸模最小直徑，mmF翻邊力，N；L為凸模的允許的最大工作尺寸，而設(shè)計中凸模的工作尺寸為60.11mm，可知，所以鋼度不合格，需采用護套。一次彎曲凸模長度：由于第一次彎曲凸模安裝在下面，所以取一次彎曲凸模的長度=52.11（mm）

45、。二次彎曲凸模長度可按式（5-21）確定： （5-21）式中：二次彎曲凸?？傞L度，mm；二次彎曲凸模與凸模固定板連接的高度，mm；卸料板的厚度，mm；彈性元件壓縮后的長度，mm；彎曲凸模進入凹模的高度，mm；條料厚度，mm。將數(shù)值帶入式（5-21）得=45.3（mm） 彈性元件的設(shè)計 卸料裝置中彈性元件的設(shè)計（1） 根據(jù)卸料力和模具安裝彈簧的空間大小，初定彈簧的個數(shù)，則每個彈簧的預(yù)壓力按式（5-22）確定： （5-22）式中：彈簧的預(yù)壓力，;卸料力，且；彈簧數(shù)量。將數(shù)值帶入式（5-22）得（2） 初選彈簧規(guī)格。按估算彈簧的極限工作壓力查標準,初選彈簧規(guī)格為，。其中：材料直徑，；彈簧中徑，；彈簧

46、自由高度，彈簧的極限工作壓力，；彈簧的極限壓縮量。（3） 計算所選彈簧的預(yù)壓量（4） 校核所選彈簧是否合適。卸料板工作行程，取凸模刃磨量，則彈簧工作時的總壓縮量為因為，故所選適合。則壓縮后彈簧的長度 推件裝置中彈性元件的設(shè)計1） 二次彎曲工序中彈性元件的設(shè)計:（1） 根據(jù)推件力和模具安裝彈簧的空間大小，初定彈簧的個數(shù)，則每個彈簧的預(yù)壓力按式（5-23）確定： （5-23）式中：彈簧的預(yù)壓力，;推件力，；彈簧數(shù)量。將數(shù)值帶入式（5-23）得（2） 初選彈簧規(guī)格。按估算彈簧的極限工作壓力查標準,初選彈簧規(guī)格為，。其中：材料直徑，；彈簧中徑，；彈簧自由高度，彈簧的極限工作壓力，；彈簧的極限壓縮量。（

47、3） 計算所選彈簧的預(yù)壓量（4） 校核所選彈簧是否合適。工作過程中凸模的行程，則彈簧工作時的總壓縮量為：因為，故所選適合。則壓縮后彈簧的長度2) 翻邊工序中彈性元件的設(shè)計（1） 根據(jù)推件力和模具安裝彈簧的空間大小，初定彈簧的個數(shù)，則每個彈簧的預(yù)壓力按式（5-24）確定： （5-24）式中:彈簧的預(yù)壓力，;推件力，；彈簧數(shù)量。將數(shù)值帶入式（5-24）得（2） 初選彈簧規(guī)格。按估算彈簧的極限工作壓力查標準,初選彈簧規(guī)格為，。其中:材料直徑，；彈簧中徑，；彈簧自由高度，彈簧的極限工作壓力，；彈簧的極限壓縮量。（3） 計算所選彈簧的預(yù)壓量（4） 校核所選彈簧是否合適。工作過程中凸模的行程，則彈簧工作時

48、的總壓縮量為:因為，故所選適合。則壓縮后彈簧的長度第6章 選擇模架及其它 模架的選擇經(jīng)過計算凹模邊界的大小約為，圓整之后取凹模周界為，見4表15.2，選擇模架,在此選擇后側(cè)導(dǎo)柱標準模架導(dǎo)柱：D×L=25mm×150mm導(dǎo)套：d×L×D=25mm×80mm×32mm模架的閉合高度：170205mm 模柄的選擇模柄的作用是把上模固定在壓力機滑塊上，模柄的直徑與長度與壓力機滑塊一致，根據(jù)上述計算結(jié)果，該模具為中小型模具，可選用壓入式模柄。查壓力機規(guī)格模柄安裝孔尺寸為,在此選用型壓入式模柄。 模座的選擇標準模座根據(jù)模架類型及凹模周界尺寸選用，

49、上模座：160mm ×125mm×40mm；下模座：160mm×125mm×50mm；模座材料采用灰口鑄鐵，它具有較好的吸震性，采用牌號為HT200。6.4 墊板的選擇墊板的作用是承受并擴散凸?；虬寄鬟f的壓力，以防止模座被擠壓損傷。墊板用45號鋼制造，淬火硬度為HRC4348。其結(jié)構(gòu)形式和尺寸規(guī)格見沖壓模具簡明設(shè)計手冊表15.60-15.62，根據(jù)需要選擇墊板的尺寸規(guī)格為：160mm×125mm×8mm。 模具材料的選用利用模具生產(chǎn)制品零件，其模具質(zhì)量的好壞，壽命的長短，直接關(guān)系到產(chǎn)品制造精度、性能和成本，是提高勞動生產(chǎn)率、降低消耗

50、、創(chuàng)造效益，盡快使產(chǎn)品占領(lǐng)市場的重要性條件。而模具的質(zhì)量、使用壽命、制造精度及合格率很大程度上取決于設(shè)計時對模具材料的選用、熱處理工藝要求、模具零件配合精度及公差等級的選擇和表面質(zhì)量要求。冷沖模材料應(yīng)具有的性能：冷沖模包括沖裁模、彎曲模、拉深模、成形模和冷擠壓模等。冷沖模在工作中承受沖擊、拉深、壓縮彎曲、疲勞磨擦等機械的作用。模具常常發(fā)生脆斷、堆塌、磨損、啃傷和軟化等形成的失效。因此，作為冷沖模主要材料的鋼材，應(yīng)具有的以下幾點性能。1. 應(yīng)具有較高的變形抗力：主要抗力指標包括淬火、回火抗壓強度、彎強度等。其中硬度是模具注意重要的抗力指標，高的硬度是保持模具耐磨性的必要條件。工作零件熱處理后的硬度在60