照相機接觸片沖壓模設(shè)計說明書

1、<p>　　照相機接觸片沖壓模設(shè)計 </p><p>　　第1章 制件的工藝分析3</p><p>　　第2章 制件的排樣5</p><p>　　2.2 制件的排樣和工位確定6</p><p>　　2.2.1 排樣前的準備6</p><p>　　2.2.2 制件件的排樣原則6</p&g

2、t;<p>　　2.2.3 搭邊值的確定7</p><p>　　2.2.4 排樣的步驟7</p><p>　　第4章 力的計算和沖裁間隙的確定12</p><p>　　4.1 力的計算12</p><p>　　4.1.1 沖裁力的計算12</p><p>　　4.1.2 彎曲力的計算14&l

3、t;/p><p>　　4.1.2.1 彎曲過程力—行程曲線14</p><p>　　4.1.3 卸料力、推料力的計算15</p><p>　　4.3 沖裁間隙的確定17</p><p>　　第5章 模具壓力中心的確定18</p><p>　　第6章 模具主要零件的設(shè)計19</p><p>

4、　　6.1 模具結(jié)構(gòu)19</p><p>　　6.2 凸模和凹模的設(shè)計20</p><p>　　6.2.3.1 簡單彎曲時凸、凹模的設(shè)計24</p><p>　　6.2.3.2 復雜彎曲時凸、凹模的設(shè)計24</p><p>　　6.4 卸料裝置的設(shè)計26</p><p>　　6.4.1 卸料裝置的設(shè)

5、計原則26</p><p>　　7 參考文獻29</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　隨著沖壓技術(shù)的廣泛應(yīng)用和發(fā)展，各個工業(yè)部門幾乎都離不開沖模，尤其是汽車、電器、電機、儀表和日用品工業(yè)，其產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本及產(chǎn)品更新?lián)Q代的快慢等，都在很到程度上取決于模具。因此，模具工業(yè)是帶動各項工業(yè)產(chǎn)品發(fā)展的先行工業(yè)

6、。如何提供更好、更快、更多的模具，是模具工作者共同的重要課題。</p><p>　　沖模結(jié)構(gòu)是沖模的靈魂。它不僅決定了模具的功能，同時也決定了模具的成本和制造周期。一副好的沖模結(jié)構(gòu)，往往凝聚著許多人的智慧和汗水。因此可以說，沖模結(jié)構(gòu)是沖模設(shè)計師智慧的結(jié)晶。</p><p>　　模具是成型不同形狀制品的一種裝置。按照制品所采用的原料不同，成形的方法也不同；一般將其分為金屬沖壓模具，金屬壓鑄模

7、具，塑料模具，橡膠模具，玻璃模具等。</p><p>　　模具在汽車行業(yè)，飛機行業(yè)，家用電器行業(yè)，工程機械、冶金、機床等制造行業(yè)中有著極其重要的作用；采用模具生產(chǎn)的毛坯或產(chǎn)品零件，是材料成型的重要形式，模具生產(chǎn)和切削相比具有材料利用率高，能耗低，產(chǎn)品性能好，生產(chǎn)效率高和成本低等顯著特點。</p><p>　　從20世紀80年代開始，工業(yè)發(fā)達國家的模具行業(yè)，已從機床工業(yè)中分離出來，并發(fā)展成為

8、一種獨立的工業(yè)部門，其產(chǎn)值已超過了機床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開放以來，我國的模具工業(yè)發(fā)展十分迅速，近年來，一直每年以15%左右的速度快速發(fā)展，在高校中也專門設(shè)置了專門的模具專業(yè)，培養(yǎng)出了大批的高級技術(shù)人才。</p><p>　　我所設(shè)計的是金屬沖壓模具，產(chǎn)品是經(jīng)過冷沖壓得到的。冷沖壓是利用安裝在壓力機上的沖模對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需要零件的一種壓力加工方法。因為它通常是在室溫下進行加工，所以

9、稱為冷沖壓。冷沖壓不但可以加工金屬材料，還可以加工非金屬材料和復合材料。</p><p>　　冷沖壓與其它加工方法相比，具有獨到的特點，如沖壓設(shè)備操作簡便，所得產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定、互換性好等，所以在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。通過沖壓加工，大大提高了生產(chǎn)效率，降低了成本?？梢哉f，如果在生產(chǎn)中不廣泛采用沖壓加工工藝，許多工業(yè)部門的產(chǎn)品要提高生產(chǎn)率、提高質(zhì)量、降低成本，進行產(chǎn)品的更新?lián)Q代是難以實現(xiàn)的。</p>&

10、lt;p>　　沖模是實現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的基本條件。它是將材料加工成所需沖件的一種工藝設(shè)備。沖模在冷沖壓中至關(guān)重要，一般來說，不具備符合要求的沖模，冷沖壓就無</p><p>　　法進行；先進的沖壓工藝也必須依靠相應(yīng)的沖模來實現(xiàn)。性能良好的沖壓設(shè)備是提高沖壓生產(chǎn)技術(shù)水平的基本條件。</p><p>　　模具的標準化和專業(yè)化生產(chǎn)，已得到模具行業(yè)的廣泛重視。這是由于模具標準化是組織模具行業(yè)專業(yè)化

11、生產(chǎn)的前提，而模具的專業(yè)化生產(chǎn)是提高模具質(zhì)量、縮短模具制造周期、降低成本的關(guān)鍵。我國已經(jīng)頒布了冷沖壓術(shù)語、冷沖模零部件的國家標準。沖模的模架等基礎(chǔ)零部件已專業(yè)化、商品化。但總的來說，我國沖模的標準化和專業(yè)化水平還是比較低的，先進國家標準化已達70%--80%。</p><p>　　在模具材料及熱處理、模具表面處理等方面，國內(nèi)外都進行了不少研制工作，并取得了良好的實際效果，沖模材料的發(fā)展方向是研制高強韌性冷作模具鋼

12、，如65Nb、LD1、CG2等就是我國研制的性能優(yōu)良的沖模材料。</p><p>　　冷沖壓加工的零件，由于其形狀、尺寸、精度要求、生產(chǎn)批量等各不相同，因此生產(chǎn)中所采用的冷沖壓工藝方法也是多種多樣的，概括起來可分為兩大類，即分離工序和成形工序。在實際生產(chǎn)中，一般采用組合工序，即把兩個以上的單獨工序組成一道工序，構(gòu)成所謂復合、級進、復合—級進的組合工序。本設(shè)計就是多工位級進模的設(shè)計。</p><

13、p>　　在設(shè)計中，深刻的體會到了自己知識的有限，得到了身邊同學的熱情幫助，尤其是知道老師的大力幫助下才能完成此次畢業(yè)設(shè)計，在此表示衷心感謝！</p><p>　　本次設(shè)計中存在多處不足之處，懇請各位老師指正。 </p><p>　　第1章 制件的工藝分析</p><p>　　設(shè)計中的沖壓制件是照相機中的接觸片。其結(jié)構(gòu)見圖1.1（或?qū)嶓w）。</p>

14、<p>　　圖1.1 制件結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　由制件實體可以知道：制件的外形不規(guī)則，需要經(jīng)過多次沖裁和彎曲才能完成加工，因此采用沖裁加彎曲的工序進行加工。通過對零件的初步分析可知，要完成該制件的生產(chǎn)，需要經(jīng)過以下工藝：沖孔、彎曲、沖孔、落料工藝。沖壓件的精度要求較高，最小的誤差要求在±0.01mm以內(nèi)，平面度要求在±0.3mm以內(nèi)，制件的厚度為0.25mm，屬于薄材料類

15、沖裁。查閱《模具設(shè)計手冊》，將設(shè)計中的材料確定為：不銹鋼1Cr18Ni9材料。另外，在設(shè)計中還應(yīng)該考慮到不銹鋼材料的沖裁工藝性，以及其纖維方向的特性。由相關(guān)資料知：在不銹鋼中加入Ni可明顯降低剛的冷加工硬化傾向，其原因是可使奧氏體的穩(wěn)定性增加，減少和消除了冷加工過程中的馬氏體轉(zhuǎn)變，降低了冷加工硬化速率，強度降低和塑性提高。當剛中有足夠的鉻時，在剛的表面易形成非常薄的致密的氧化膜，它可以防止剛進一步的氧化或腐蝕。氧化性的環(huán)境可以強化這種膜

16、，而還原性環(huán)境會破壞這種膜。故該中材料制作的零件要特別注意它的使用環(huán)境，以增加其使用壽命。另：用作壓力工的鋼材，表面不得有肉眼可見的裂縫、折迭、結(jié)疤及夾雜，如有必須清除，清除深度從鋼材實際尺寸算起應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。如本設(shè)計使用的材料尺寸</p><p>　　沖裁結(jié)構(gòu)的工藝性：（1）沖裁件的形狀應(yīng)能符合材料的合理排樣，減少廢料。（2）沖裁件各直線或曲線的連接處，宜有適當?shù)膱A角。本設(shè)計采用的是少廢料的排樣方式、且模具采

17、用鑲拼結(jié)構(gòu)，所以各連接處可以無圓角。（3）沖裁件凸出或凹入部分寬度不宜太小，并應(yīng)避免過長的懸臂與狹槽。（4）沖孔時，由于受到凸模強度的限制，孔的尺寸不宜過小，其數(shù)值與孔的形狀、材料的機械性能、材料的厚度有關(guān)系。（5）裁件的孔與孔之間、孔與邊緣之間的距離a受模具強度和沖裁件質(zhì)量的限制，其值不宜過小。本設(shè)計中a的值均較小，以至使得模具的結(jié)構(gòu)比較復雜，并在一定程度上影響到模具的使用壽命。（6）沖裁件的精度和毛刺：精度等級按查有關(guān)資料取IT8，

18、毛刺高度為30~50m。由制件零件圖資料可以知道：制件沖裁工藝滿足以上要求，采用精密沖裁時的模具結(jié)構(gòu)復雜，而且模具壽命較低，故本設(shè)計中的沖裁采用普通沖裁。</p><p>　　彎曲結(jié)構(gòu)的工藝性：（1）彎曲件的圓角半徑不宜小于最小彎曲半徑，以免產(chǎn)生裂紋，但也不宜過大，因為過大時，會受到回彈的影響，彎曲角度與圓角半徑的精度不宜保證。彎曲半徑是指沖件受壓彎曲處的內(nèi)半徑。最小彎曲半徑是指能成功地進行彎曲的最小彎曲半徑。各

19、種材料的最小彎曲半徑都可以在相關(guān)資料上查得。（2）彎曲件的彎邊長度不宜過小，其值應(yīng)為h>R+2t，當h較小時,彎邊在模具上支持的長度過小，不易得到形狀標準的零件。該設(shè)計零件h值都符合要求。計算見后。（3）對稱彎曲件,左右彎曲半徑應(yīng)一致，一保證彎曲過程中受力平衡,防止滑動。該設(shè)計零件的彎曲都是對稱彎曲。（4）彎曲件的精度：彎曲件的精度與很多因素有關(guān),如彎曲件材料的機械性能和材料的厚度、模具結(jié)構(gòu)和模具精度、工序的多少和工序的先后順序等

20、等。精度要求較高的彎曲件必須嚴格控制材料厚度公差。在該設(shè)計中所選材料的厚度為標準厚度,故與料厚公差無關(guān)，所以選精度等級為精密級IT11。由制件零件圖資料可以知道：制件彎曲工藝滿足以上要求。</p><p>　　由于制件材料是不銹鋼材料，具有良好的彎曲工藝性，在設(shè)計中應(yīng)該考慮到其纖維方向，以利于模具的設(shè)計與制造，彎曲時折彎線的方向不能夠與帶料的纖維方向一致，應(yīng)該垂直帶料的纖維方向或者與其纖維方向成一定的角度，最好的

21、角度為成45度。</p><p>　　由于制件屬于薄材料沖壓加工，帶料的厚度為0.2mm，因此對于彎曲半徑小于0.2mm的90度角彎曲，在設(shè)計中可以將其看作彎曲半徑為0mm的彎曲。</p><p><b>　　第2章 制件的排樣</b></p><p>　　排樣是模具設(shè)計的核心部分，排樣的方式?jīng)Q定了模具結(jié)構(gòu)，凹模的分布等方面內(nèi)容。</p&

22、gt;<p>　　2. 1 制件產(chǎn)品的展開</p><p>　　展開原理：材料在彎曲時,一邊壓縮變形，另外一邊會拉伸變形,但在材料彎曲過程中，有一層不發(fā)生壓縮和拉伸變形,其長度在整個彎曲過程中不發(fā)生變化，叫做中性層。中性層示意圖如圖2-1所示。

23、 </p><p>　　其長度等于制件的展開長度。中性層計算公式為： </p><p>　

24、　[θ×2（R+r）×3.14]/360=ρT</p><p>　　上式中θ表示制件彎曲的角度； R表示彎曲半徑；ρ表示彎曲系數(shù)，由于彎曲 是薄材料彎曲，且彎曲半徑小于0.2mm；根據(jù)模具設(shè)圖2-1 中性層示意圖 計標準，將其看作彎曲半徑 R=0mm的彎曲，對于彎曲半徑

25、為0mm的薄材料彎曲，系數(shù)ρ取0.4；T表示帶料的厚度，設(shè)計中為0.25mm；r表示中性層的半徑。則可以求得中性層的半徑為：</p><p>　　r = 0.255T</p><p>　　設(shè)計中制件的中性層半徑為：r=0.255×0.25=0.064 mm</p><p>　　2.2 制件的排樣和工位確定</p><p>　　2.

26、2.1 排樣前的準備</p><p>　　由制件的結(jié)構(gòu)形狀以及實體料帶可以知道，要沖壓出該制件需要的經(jīng)過的基本工序為：沖孔、彎曲和落料等工藝過程。</p><p>　　在沖壓件的成本中，材料的費用占60%以上，因此材料的經(jīng)濟利用有非常重要的意義。沖壓件在材料或板料上的布置方法稱為排樣。衡量排樣經(jīng)濟性的指標是材料的利用率。不合理的排樣方式會浪費材料，并且還可能影響到制件的質(zhì)量，影響模具的結(jié)

27、構(gòu)設(shè)計的合理性；影響模具的使用壽命，制件的生產(chǎn)效率和模具的成本等技術(shù)、經(jīng)濟指標等。</p><p>　　材料的利用率是指沖裁件的實際面積與所用板料面積的百分比，它是衡量合理利用材料的技術(shù)經(jīng)濟指標。機械產(chǎn)品采用低合金高強度剛軋材代替不同碳素鋼，可使金屬消耗量降低30%；采用冷軋鋼板代替熱軋鋼板可降低材料消耗量25%。</p><p>　　排樣的常用方法有：有廢料排樣法；少廢料排樣法；無廢料排

28、樣法。</p><p>　　2.2.2 制件件的排樣原則</p><p>　?。?）第一工位一般安排沖孔和沖工藝導正孔，第二工位設(shè)置導正銷對帶料導正，在以后的工位中，視其工位數(shù)和易發(fā)生竄動的工位設(shè)置導正銷，也可以在以后的工位中每隔2至3個工位設(shè)置導正銷。第三工位根據(jù)帶料的定位精度，可以設(shè)置步距的誤送檢測裝置。結(jié)合排樣圖，考慮到模具的整體布局，在第三工位設(shè)置步距的誤送檢測裝置。</p&

29、gt;<p>　　（2）沖壓件上孔數(shù)較多，且孔的位置相隔太近時，可以分布在不同的工位上沖出，但孔的位置不能因后續(xù)成形工序而影響變形。對位置要求高的多孔，應(yīng)考慮同步?jīng)_出。</p><p>　?。?）為提高凹模鑲塊、卸料板和固定板的強度，便于產(chǎn)品的變更和保證各成形零件安裝位置不發(fā)生干涉，可在排樣中設(shè)置空工位。其數(shù)量根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)要求設(shè)定。</p><p>　?。?）為了提高材料利

30、用率，在不影響制件使用性能指標的前提下，可以適當?shù)母淖冎萍男螤睢?lt;/p><p>　　（5）排樣時應(yīng)考慮使設(shè)計出來的模具使用方便，勞動強度小且安全。</p><p>　?。?）模具結(jié)構(gòu)應(yīng)該盡量簡單。</p><p>　?。?）保證制件質(zhì)量和制件對條料纖維方向的要求。</p><p>　　2.2.3 搭邊值的確定</p><

31、;p>　　排樣時制件與制件之間以及制件與側(cè)邊之間留下的工藝材料，叫做搭邊。其作用是補償定位誤差，保證條料強度，以保證在沖裁過程中帶料的送料順暢。搭邊應(yīng)選擇適當，過大會造成材料的浪費，過小不利于制件的成形，或者沖裁不出合格的制件。搭邊值的大小通常是由經(jīng)驗所確定的。設(shè)計中搭邊值的確定參照模具設(shè)計標準確定。</p><p>　　2.2.4 排樣的步驟</p><p>　?。?）由制件制件的

32、外觀形狀和制件材料的特點，將設(shè)計的排樣方式設(shè)計為斜排方式。在AUTO CAD軟件中確定其中心與水平線的角度，經(jīng)過計算比較可知當其與水平線成45度角時，材料的利用率最高，為12.3%；且由于帶料是不銹鋼材料，與水平線成45度角剛好滿足不銹鋼材料纖維方向的要求，同時經(jīng)比較，這樣的排樣方式也有利于模具的設(shè)計。排樣方法見下圖2.2.4</p><p>　?。?）條料寬度的確定：條料寬度的計算是在排樣方法及搭邊值確定后進行

33、的。查閱模具設(shè)計標準，制件的搭邊值的確定方法如下：搭邊值的確定：搭邊是指排樣時工件之間以及工件與條料側(cè)邊之間留下的余料。搭邊的作用是補償定位誤差，保證沖出合格的工件。搭邊還可以使條料有一定的剛度，便于送進。</p><p>　　搭邊值要合理確定。從節(jié)省材料出發(fā)，搭邊值愈小愈好，但搭邊小于一定數(shù)值后，對模具壽命和剪切表面質(zhì)量不利。在搭邊值過小時，作用在凸模側(cè)表面上的法向壓力沿著落料毛坯周長的分布將不均勻。為了使作用

34、在毛坯側(cè)表面上的應(yīng)力沿切離毛坯周長的變化不大，必須使搭邊的最小寬度大于塑變區(qū)的寬度，而塑變區(qū)寬度與材料性質(zhì)和材料厚度有關(guān)，一般約等于0.5t。所以搭邊的最小寬度可取大約等于毛坯的厚度。若搭邊值小于材料厚度，在沖裁中還可能被拉入凸、凹模間隙中，使零件產(chǎn)生毛刺，甚至損壞模具刃口，降低模具壽命。</p><p>　　搭邊值是有經(jīng)驗確定的。查模具設(shè)計手冊就可得到搭邊值。工件與條料側(cè)邊之間的距離取1.6mm，工件之間的距離

35、取0.5mm。本設(shè)計中的條料無側(cè)壓裝置，故條料的寬度可按下式計算：式中各字母表示如下圖</p><p>　　圖2.2.4 無側(cè)壓沖裁模</p><p><b>　　=</b></p><p>　　式中 B—條料寬度基本尺寸（mm）；</p><p>　　D—垂直于送料方向的工件最大尺寸（mm）；D=20.8mm&

36、lt;/p><p>　　a—側(cè)搭邊值（mm）；</p><p>　　z—條料與導料板之間的最小間隙（mm）；查資料取0.5mm</p><p>　　△—條料寬度的單向極限偏差（mm）；查資料取0.05mm</p><p>　　有上式可得= 將其最終調(diào)整為整數(shù)得=</p><p>　　步矩的確定：間隙搭邊值的確定通常是根

37、據(jù)經(jīng)驗確定，在不影響產(chǎn)品質(zhì)</p><p>　　量情況下盡量取小些。在本設(shè)計中，制件之間的搭邊距離取為0.5mm，則：</p><p>　　步距D=制件的排樣寬度+0.5=20+0.5=20.5mm</p><p>　　由排樣圖可知，步距可以適當?shù)娜⌒⌒?，可以保證沖裁的順利進行，也有利于材料利用率的提高。取20.5mm。</p><p>　　

38、帶料的定位方式：參照模具設(shè)計標準，對于條料的定位方式，采用導料板導正，導正銷定位方式。</p><p>　　第3章 凸、凹模刃口尺寸的計算</p><p>　　3.1 沖裁模刃口尺寸計算</p><p>　　3.1.1 尺寸計算原則 </p><p>　　模具刃口尺寸精度是影響沖裁件尺寸精度的首要因素，模具的合理間隙值也要靠模具刃口尺寸及

39、其公差來保證。在決定模具刃口尺寸及其制造公差時，需考慮如下原則：</p><p>　　(1) 落料制件尺寸由凹模尺寸決定，沖孔時孔的尺寸又凸模決定。故設(shè)計落料模時，以凹模為基準，間隙取在凸模上；設(shè)計沖孔模時，以凸模為基準，間隙取在凹模上。</p><p>　　(2) 考慮到?jīng)_裁中凸、凹模的磨損，設(shè)計落料模時，凹?；境叽鐟?yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)的較小尺寸；設(shè)計沖孔模時，凸?；境叽鐒t應(yīng)取工件

40、的尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸。這樣，凸、凹模雖磨損到一定程度，仍能沖出合格零件。</p><p>　　(3) 由于凸、凹模均要沖裁件或廢料發(fā)生摩擦，從而導致磨具磨損，凸模愈磨愈小，凹模愈磨愈大，結(jié)果使模具間隙愈用愈大，因此在設(shè)計新模具時，凸、凹模間隙應(yīng)取最小合理間隙。</p><p>　　(4) 確定凸、凹模制造公差時，應(yīng)考慮到制件的精度要求。如果對凸、凹模刃口精度要求過高（即制造公差過小）

41、會使模具制造困難，增加成本，延長生產(chǎn)周期；如果精度要求過低，（即制造公差過大），則生產(chǎn)出來的零件可能不合格，或使模具壽命低。零件精度與模具精度的關(guān)系可查相關(guān)資料得到。本設(shè)計中材料厚度為0.25mm，小與0.5mm，故取沖裁見精度為IT8，模具精度（標準公差等級）為IT6。</p><p>　　3.1.2 尺寸的計算方法</p><p>　　由于模具加工和測量方法的不同，凹模和凸模刃口部分尺

42、寸的計算公式與制造公差的標注也不同，基本上可以分為兩類：凸模和凹模分開加工與凸模和凹模配合加工。由于本設(shè)計中的制件的材料屬于薄料，為了保證凸、凹模間一定的間隙值必須采用配合加工。</p><p>　　凸模和凹模配合加工的方法是先做好其中的一件（凸模或凹模）作為基準件，然后以次為基準來加工另一件，使它們之間保持一定的間隙。對于落料先做凹模，并以它作為基準配做凸模；對于沖孔，先做凸模，并以它作為基準配做凹模。因此只需

43、在基準件上標注尺寸和制造公差，另一件只標注基本尺寸并注明配做所留間隙值，這樣凸模極限下偏差和凹模極限上偏差不在受間隙限制。這種方法不僅容易保證凸、凹模間隙很小，而且還可放大基準件的制造公差，使制造容易。目前一般工廠都采用此種方法。</p><p>　　使用此種方法時，只需計算出基準件的刃口尺寸，配制件上只需標注基本尺寸，不標注偏差，同時要在圖樣技術(shù)要求上注明：配制件刃口尺寸按基準件實際尺寸配制，保證雙面間隙值為。

44、</p><p>　　3.1.3 凸、凹模刃口尺寸的計算</p><p>　　在沖孔時，應(yīng)以凸模為基準件，凸模磨損后尺寸變小，可按下式計算：</p><p>　　在落料時，應(yīng)以凹模為基準件，凹模磨損后尺寸變大，按下式計算：</p><p>　　式中 —基準件尺寸（mm）;</p><p>　　—相應(yīng)的工件極限尺

45、寸（mm）；</p><p>　　—系數(shù)，查資料取值；在本設(shè)計中取0.75或1。</p><p>　　—工件公差（mm）；</p><p>　　—基準件極限偏差（mm）。在本設(shè)計中取</p><p>　　凹模刃口尺寸按凸模刃口實際尺寸配制，保證雙面間隙值為=0.021～0.027mm。</p><p>　　由于本設(shè)計中

46、有10多個沖裁工序，詳細計算過程記錄比較繁瑣，故只記錄計算結(jié)果。各個沖裁凸模刃口尺寸詳細見零件圖。</p><p>　　3.2 彎曲模工作部分尺寸的計算</p><p>　　彎曲模工作部分的尺寸主要是指凸模、凹模的圓角半徑和凹模的深度。對U形件的彎曲模則還有凸、凹模之間的單邊間隙模具橫向尺寸等。</p><p>　　3.2.1 凸、凹模的圓角半徑</p>

47、<p>　?。?） 凸模圓角半徑r 當r/t較小時，凸模圓角半徑即等于彎曲件的內(nèi)彎半徑r，但不應(yīng)小于彎曲件材料許可的最小圓角半徑。彎曲半徑是指沖件材料受壓彎曲處的內(nèi)半徑。最小彎曲半徑指能成功的進行彎曲的最小彎曲半徑。不同的材料，最小彎曲半徑也不相同。均可在相關(guān)資料上查得。1Cr18Ni9的最小彎曲半徑根據(jù)硬化程度不同最小彎曲半徑也不相同。本設(shè)計選取該材料的最小彎曲半徑為0.5t，即0.5×0.25=0.125m

48、m。</p><p>　?。?） 凹模圓角半徑r 實際生產(chǎn)中，凹模圓角半徑通常根據(jù)材料的厚度t選取，當t<2mm時，r=(3～6)t；當t=2～4mm時，r=(2～3)t；當t>4mm時，r=2t。</p><p>　　凹模圓角半徑不能選取過小，以免材料表面擦傷，甚至出現(xiàn)壓痕。熬磨兩邊的圓角半徑應(yīng)一致，否則在彎曲時毛坯會發(fā)生偏移。在設(shè)計中選用最小彎曲半徑為4t=4×

49、;0.25=1mm。V形件彎曲凹模的底部可開退刀槽或取圓角半徑</p><p>　　式中 —凹模底部圓角半徑（mm）；</p><p>　　—凸模圓角半徑（mm）；</p><p>　　t—彎曲件材料厚度（mm）。</p><p>　　3.2.2 凹模深度 </p><p>　　彎曲凹模深度要適當，若過小，則工件兩

50、端的自由部分太多，彎曲件回彈大，不平直，影響零件質(zhì)量；若過大，則多消耗模具鋼材，需較大的壓力機行程。彎曲V形件時，凹模深度及底部最小厚度的取值可查資料得到，但是由于本設(shè)計中的制件的尺寸較小，故深度可取制件的實際尺寸，厚度取凹模的高度。彎曲U形件時，若彎邊高度不大或要求兩邊平直，則凹模深度應(yīng)大于工件的高度。</p><p>　　3.2.3 凸、凹模間隙</p><p>　　彎曲V形件時，凸

51、、凹模間隙是靠調(diào)整壓力機的閉合高度來控制的，不需要在設(shè)計、制造模具時確定。</p><p>　　對于U形件的彎曲，則必須選擇適當?shù)拈g隙。間隙的大小對工件質(zhì)量和彎曲力有很大的影響。間隙愈小，則彎曲力愈大；間隙過小，會使工件邊部壁厚減薄，降低凹模壽命。間隙過大，則回彈大，降低工件的精度。凸、凹模單邊間隙c一般可按下式計算：</p><p>　　式中 c—彎曲模凸、凹模單邊間隙（mm）

52、；</p><p>　　t—工件材料厚度（基本尺寸）（mm）；</p><p>　　—工件材料厚度的正偏差（mm）；</p><p><b>　　x—間隙系數(shù)。</b></p><p>　　當工件精度要求較高時，其間隙應(yīng)適當縮小，取c=t。某些情況，甚至選取略小于材料厚度的負間隙。本設(shè)計選取的間隙就是c=t。</p

53、><p>　　3.2.4 凸、凹模工作部分尺寸的計算公式</p><p>　　設(shè)計中，對彎曲件的標注形式的不同，則計算公式也有所不同。在本設(shè)計中用外形尺寸標注彎曲件，此時應(yīng)以凹模為基準先確定凹模尺寸，工件為單向偏差，其計算公式如下：</p><p><b>　　凹模尺寸為 </b></p><p><b>　

54、　凸模尺寸為 </b></p><p>　　式中 —凹模尺寸（mm）;</p><p>　　—凸模尺寸（mm）;</p><p>　　L—彎曲件基本尺寸（mm）;</p><p>　　△—彎曲件尺寸公差（mm）;</p><p>　　c—凸、凹模之間的單邊間隙（mm）;</p>&l

55、t;p>　　—凸、凹模制造公差，采用IT8標準公差等級。</p><p>　　由于詳細計算過程比較繁瑣，所以在這里不進行計算。</p><p>　　第4章 力的計算和沖裁間隙的確定</p><p><b>　　4.1 力的計算</b></p><p>　　由制件形狀可知，設(shè)計中涉及到?jīng)_裁力的計算和彎曲力的計算，先分

56、別計算如下：</p><p>　　4.1.1 沖裁力的計算</p><p>　　計算沖裁力的目的是為了選擇合適的壓力機和設(shè)計模具。壓力機的噸位必須大于所計算的沖裁力，以適應(yīng)沖裁工藝的需求。沖裁力的計算公式為：</p><p>　　上式中各字母的含義分別為：</p><p><b>　　—沖裁力（N）；</b></p

57、><p>　　—材料的抗剪強度(MPa)； </p><p>　　L—沖裁周邊的總長(mm)； </p><p>　　t—材料的厚度(mm)； </p><p>　　過去一般采用僅與材料性質(zhì)有關(guān)的抗剪強度進行計算，實際上沖裁時的抗剪強度不僅與材料性質(zhì)有關(guān)，還與材料硬化程度，材料相對厚度，凸、凹模相對間隙（）以及沖裁速度有關(guān)，可用如

58、下公式：</p><p><b>　　=（+0.6）</b></p><p>　　式中各字母的含義分別為：</p><p>　　m—與相對間隙相關(guān)的系數(shù)；</p><p>　　—材料抗拉強度（MPa）。</p><p>　　考慮到模具刃口的損壞，凸、凹模間隙的波動，材料力學性能的變化，材料厚度偏差

59、等因素，實際所需沖裁力還需增加30%，即</p><p>　　通過查閱模具設(shè)計手冊可以知道：不銹鋼1Cr18Ni9材料的抗拉強度。在AUTO CAD軟件打開排樣圖，分別選中各沖裁刃口外形尺寸，即可以計算出沖裁件沖孔和落料的周邊長度，相關(guān)計算如下： </p><p>　　=3.14×（2×0.75+2×1.25）+（11.94+6.23+2.72）+

60、（34.94+24.65）×2+16.54+22.80+23.30+21.01+5.2+14+≈278.50mm</p><p>　　L表示在一次沖裁中模具總的沖裁長度；至分別表示各個沖孔和落料工位的孔的周長。 </p><p><b>　　則總沖裁力：</b></p><p>　　=278.50×

61、0.25×441≈30702N</p><p>　　4.1.2 彎曲力的計算</p><p>　　4.1.2.1 彎曲過程力—行程曲線</p><p>　　圖3.1彎曲過程力—行程曲線</p><p>　　1—彈性彎曲 2—自由彎曲 3—校正性彎曲</p><p>　　在凸、凹模隔著材料吻合以前的彎曲過

62、程稱為自由彎曲。凸模繼續(xù)下壓，彎曲力急劇上升，稱為校正性彎曲。根據(jù)試驗，V形彎曲件彎曲過程力與行程的關(guān)系如圖3.1所示。</p><p>　　4.1.2.2 彎曲力的計算用經(jīng)驗公式</p><p>　　（1） 自由彎曲力：影響彎曲力的因素很多，如材料的性能，零件外形，彎曲方法，模具結(jié)構(gòu)等。用理論公式計算不但復雜，而且不一定正確，因此，通常選用經(jīng)驗公式對其進行計算。設(shè)計中有兩個90度的V曲，

63、其屬于V類彎曲，設(shè)計中V曲彎曲力的計算，參照V曲的計算公式進行計算；還有兩個U類彎曲，參照U曲的計算公式計算，以及兩類彎曲的校正。V曲計算公式為： </p><p>　　U類彎曲的計算公式：</p><p>　　—自由彎曲力（N）；</p><p>　　K—安全系數(shù)，在設(shè)計中一般取1.3；</p><p>　　B—彎曲部分的寬度(mm)；&l

64、t;/p><p>　　t—彎曲件的厚度（mm）；</p><p>　　r—彎曲件的圓角半徑（mm） 屬于薄材料彎曲，彎曲半徑R小于0.2mm，查閱模具設(shè)計標準，對于彎曲半徑R小于其料厚的薄材料彎曲，科技將其彎曲半徑R取為0mm進行設(shè)計；</p><p>　　—材料的抗拉強度，制件的材料是1Cr18Ni9材料，查閱模具設(shè)計標準，可以知道其抗拉強度為441MPa。<

65、/p><p>　?。?） 校正性彎曲力</p><p>　　為了提高彎曲件的精度，減小回彈，在彎曲的終了階段對彎曲件的圓角及直邊進行精壓，稱為校正性彎曲。校正性彎曲時的彎曲力F可用下式計算：</p><p><b>　　F=fA</b></p><p>　　式中 F—校正性彎曲力（N）；</p><

66、;p>　　f—單位面積上的校正力（Mpa）查資料取f=40Mpa</p><p>　　校正部分投影面積（）</p><p>　?。?） 設(shè)計中彎曲力的計算：</p><p>　　V類彎曲的簡略計算如下：</p><p>　　U類彎曲的簡略計算如下：</p><p>　　校正性彎曲簡略計算如下：</p>

67、;<p>　　故設(shè)計中總的彎曲力為：P彎曲=79.53+1049.49+262.34=1072N</p><p>　　4.1.3 卸料力、推料力的計算</p><p>　　一般情況下，沖裁件從板料切下以后，徑向因彈性變形而擴張，板料上孔則沿徑向發(fā)生彈性收縮。同時，沖下的零件與余料還要力圖恢復彈性穹彎。這兩種彈性恢復的結(jié)果，會使落料件梗塞在凹模內(nèi)，而沖裁后剩下的板料則箍緊在凸模

68、上。從凸模上將零件或廢料卸下來所需的力稱卸料力。從凹模內(nèi)順著沖裁方向把零件或廢料從凹模腔頂出的力稱推件力。影響卸料力、推料力和頂件力的因素很多，要精確的計算是困難的，在實際生產(chǎn)中常用下列經(jīng)驗公式進行計算：</p><p><b>　　卸料力 </b></p><p><b>　　推料力 </b></p><p>&

69、lt;b>　　式中</b></p><p><b>　　F—沖裁力（N）；</b></p><p>　　n—同時梗塞在凹模內(nèi)的零件（或廢料）數(shù)，n=h/t</p><p>　　t—材料厚度（mm）;</p><p>　　h—圓柱形凹模腔口高度（mm）;</p><p>　　—推件

70、力、卸料力系數(shù)，查資料取=0.063 =0.055</p><p><b>　　則有：</b></p><p>　　卸料力 =14×0.063×30702≈27079N</p><p>　　推料力 =0.055×30702≈1688.60N </p><p>　　本設(shè)計所采用的

71、模具結(jié)構(gòu)為彈性卸料裝置和下出料方式，所以總沖裁力按下面公式計算：</p><p><b>　　≈</b></p><p>　　彎曲中的頂件力F的計算如下：</p><p>　　由經(jīng)驗公式可知F取自由彎曲力的30%～80%，得F≈1358N</p><p>　　通過上面的計算可以知道模具在正常條件下工作所需要壓力機提供的壓

72、力至少應(yīng)該為：</p><p>　　F=總沖裁力+彎曲力+頂件力</p><p><b>　　= </b></p><p><b>　　≈N</b></p><p>　　4.2 壓力機公稱壓力的選取</p><p>　　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

73、。設(shè)計中需要的最小總壓力為：F=N 選擇的壓力機的噸位一般為1.3 F。從設(shè)備的工作剛度、沖壓件的精度及延長設(shè)備的壽命之觀點出發(fā)，要求設(shè)備容量有較大剩余。最新觀點是使設(shè)備留有40%～30%的余量，即只使用設(shè)備容量的60%～70%。還有的建議只使用設(shè)備容量的50%，即設(shè)備的噸位為工藝力的2倍。</p><p>　　根據(jù)以上計算結(jié)果以及設(shè)計要求選擇沖床，選擇的沖床公稱壓力為160KN，沖床的調(diào)節(jié)行程為20～160m

74、m；工作臺尺寸左右為1120mm。</p><p>　　壓力中心的確定：由沖床的式樣可以知道：由于模具在工作時是將整個上模座固定在沖床的滑塊上，因此不必進行壓力中心的計算。為了方便模具安裝在壓力機上，可以在上模座上加一個模柄，以起到模具在安裝時的定位作用。</p><p>　　4.3 沖裁間隙的確定</p><p>　　凹模、凸模間隙的確定：沖裁模的凸模橫斷面，一般

75、小于凹模孔，凹模與凸模部分，在垂直沖裁方向的投影尺寸之差，叫做沖裁間隙。沖裁間隙有兩種含義：一種是指凹模與凸模間每側(cè)空隙值，稱為單面間隙；另外一種指凹模和凸模間兩側(cè)間隙之和，稱為雙面間隙；習慣上常說的間隙是指雙面間隙，用符號C表示，單面間隙用Z/2表示。</p><p>　　生產(chǎn)實踐證明，間隙值的大小，分布均勻與否，對沖裁件的斷面質(zhì)量、尺寸精度、沖裁力和模具壽命有直接的影響。凸模和凹模之間的大小可以分為三種基本情

76、況，即間隙合理，間隙過大，間隙過小三種情況。</p><p>　　沖裁間隙的大小對制件斷面的影響：間隙合理，材料在分離時，凹模和凸模刃口處裂紋重合，沖裁間隙不是一個絕對值，而是一個數(shù)值范圍，沖裁間隙在此范圍內(nèi)都可以得到?jīng)_裁斷面較好的制件。間隙過大，凸模和凹模刃口處的裂紋不重合，凸模刃口附近的裂紋在凹模刃口附近裂紋的里邊，材料受很大的拉伸，光亮帶小，毛刺、塌角及斜度都比較大。間隙過小，裂紋也不重合，凸模刃口附近的裂

77、紋在凹模刃口附近裂紋的外邊，兩條剪裂紋之間的一部分材料隨沖裁的繼續(xù)又被二次剪切和擠壓，在斷面上形成第二次光亮帶，并在中間出現(xiàn)夾層和毛刺。</p><p>　　沖裁間隙對制件尺寸精度的影響：落料和沖孔后，因發(fā)生彈性恢復，會影響制件的尺寸精度。沖裁間隙小到一定程度時，由于壓縮變形彈性恢復，落料件的尺寸會大于凹模尺寸，而沖出的孔小于凸模。間隙大到一定界限時，由于拉伸變形的彈性恢復，落料尺寸會小于凹模的刃口尺寸，而沖出的

78、孔會大于凸模的刃口尺寸。間隙對于沖孔和落料精度的影響規(guī)律是不同的，且和材料的纖維方向有關(guān)。</p><p>　　沖裁間隙對沖裁力和模具壽命的影響：間隙大時，沖裁力有一定的程度減小，卸料力和推件力也隨之降低。沖裁時，坯料對凹模凸模產(chǎn)生側(cè)壓力，并在凸磨與被沖孔之間及凹模與落料件之間均有摩擦力。間隙越小摩擦力和側(cè)壓力隨之增大。此外，由于在實際的生產(chǎn)中，模具因受到制造誤差和裝配精度的限制，凸模和凹模不可能絕對的垂直于凹模

79、平面，而間隙的分布也不可能十分均勻。所以，過小的間隙會使凸模和凹模刃口的磨損加劇，使模具的使用壽命下降。而較大的間隙則可以使凸模和凹模側(cè)面與材料間摩擦減小，并且可以減小間隙不均勻的不利影響，從而提高模具的壽命；但間隙過大 ，坯料彎曲變形相應(yīng)的增大，使凸模與凹模刃口端面的壓應(yīng)力分布不均勻，容易產(chǎn)生崩刃或塑性變形。因此，過大的刃口間隙對模具的壽命也不利。</p><p>　　沖裁間隙方向的確定原則：沖裁時由于凸模和凹

80、模之間存在間隙，因此落下的料或者沖出的孔均帶有錐度，其大端尺寸基本等于凹模尺寸，小端尺寸基本等于凸模尺寸。測量時也是按沖孔的小端和落料的大端作為基準尺寸。由于在生產(chǎn)中，凸模和凹模都要與沖件或廢料產(chǎn)生摩擦，凸模會越變越小，凹模會越來越大，基于這一分析，確定沖裁間隙的原則為：落料時因為制件尺寸隨凹模尺寸而定，故間隙應(yīng)該在減小凸模尺寸發(fā)方向取得；沖孔時由于孔的尺寸隨凸模尺寸而定，故間隙應(yīng)該在增大凹模尺寸的方向上取得?？紤]到凸模和凹模的磨損，在

81、設(shè)計和制造新模具時，取最小合理間隙。</p><p>　　確定沖裁間隙的方法：常用的沖裁間隙確定方法有理論確定法和經(jīng)驗確定法，在現(xiàn)場模具的設(shè)計和生產(chǎn)中通常用經(jīng)驗確定模具的沖裁間隙。經(jīng)驗計算公式為：</p><p><b>　　C=mt</b></p><p>　　式中，C為合理沖裁間隙，單位為mm；t為板料厚度，單位為mm；m為系數(shù)，與料厚及材

82、料性質(zhì)有關(guān)，m通常為料厚的百分之幾。</p><p>　　第5章 模具壓力中心的確定</p><p>　　一副沖模的的壓力中心就是這副沖模各個壓力的合力的作用點，一般都指平面投影。沖模的壓力中心，應(yīng)盡可能與壓力機滑塊的中心在同一垂直線上。對于有模柄的沖模來說，須使壓力中心通過模柄的中心線。否則，沖壓時滑塊就會承受偏心載荷，導致滑塊導軌和模具導向部分不正常的磨損，還會使合理間隙得不到保證，從

83、而影響制件質(zhì)量和降低模具壽命甚至損壞模具。在實際生產(chǎn)中，可能出現(xiàn)沖模壓力中心在沖壓過程中發(fā)生變化的情況，或者由于沖件的形狀特殊，從模具結(jié)構(gòu)考慮，不宜使壓力中心與模柄中心線重合的情況，這時應(yīng)注意使壓力中心的偏離不致超出所選壓力機允許的范圍。</p><p>　　對于多凸模模具的壓力中心，常用下面的方法確定：</p><p>　　求各個沖裁凸模的沖壓力；</p><p>

84、;　　選定平面直角坐標系統(tǒng)，用視察法直觀求各個沖裁凸模的壓力中心；</p><p>　　求沖裁以外其它各個凸模的沖壓力，這些凸模的壓力中心一般可憑視察法確定；</p><p>　　設(shè)整副模架沖模的沖壓力分別為P1、P2、P3……Pm，其相應(yīng)的壓力中心坐標分別為（X1、Y1）、（X2、Y2）、（X3、Y3）……（Xm、Ym），則整副沖模的壓力中心坐標（X、Y）可按下式求得：</p>

85、;<p>　　X=（P1X1+P2X2+P3X3+……+PmXm）/(P1+P2+P3+……+Pm)</p><p>　　Y=（P1Y1+P2Y2+P3Y3+……+PmYm）/(P1+P2+P3+……+Pm)</p><p>　　根據(jù)上面的壓力中心的確定方法計算，但由于詳細的計算過程記錄比較繁瑣，所以只記錄計算結(jié)果，在本設(shè)計中，模具壓力的中心坐標是在工步12的V形彎曲作用點向

86、由偏移10.56m處。</p><p>　　第6章 模具主要零件的設(shè)計</p><p><b>　　6.1 模具結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　本模具是一副組合式級進模，共21個工位，其中3個空工位，1個落料工位，9個沖孔工位，其余為彎曲工位，由自動送料機構(gòu)送料。在第一個工位上沖出兩個導正孔，以便后續(xù)工位定位導正。</p>&l

87、t;p>　　該沖壓件結(jié)構(gòu)比較復雜，精度要求高、模具采用了一副主模架、5副子模架。</p><p>　　6.1.1 模具結(jié)構(gòu)組成</p><p>　　為了保證導向精度，采用內(nèi)導柱和外導柱結(jié)合的導向方式。卸料螺釘彈簧組件采用帶套筒的結(jié)構(gòu)形式。</p><p>　　模具在工作中需要加潤滑油，有利于保證制件的精度，減少毛刺的產(chǎn)生，同時起到延長模具的使用壽命的作用。&

88、lt;/p><p>　　一般沖壓加工為垂直方向，而當制件的加工方向必須改變是，應(yīng)采用斜楔結(jié)構(gòu)。斜楔結(jié)構(gòu)的作用是將壓力機施壓部分的垂直運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹萍庸に枰乃交騼A斜方向的運動，以進行該方向上的工序。在本設(shè)計中有四處彎曲要求把垂直方向的運動轉(zhuǎn)換為水平方向，所以要用到斜楔結(jié)構(gòu)。</p><p>　　模具整體結(jié)構(gòu)包括上模座、凸模墊板、凸模固定板、卸料板、導料板、承料板、凹模板，凹模墊板，下模座。

89、當然還要有導正裝置、檢測裝置、卸料裝置等。</p><p>　　6.1.2 多工位級進模模具的結(jié)構(gòu)特點</p><p>　　與單工序模和復合模相比，級進模的結(jié)構(gòu)具有以下特點：</p><p>　　構(gòu)成級進模的零件數(shù)量多，結(jié)構(gòu)復雜。</p><p>　　模具制造與裝備難度大，精度要求高，步距控制精確，且要求刃磨、維修方便。</p>

90、<p><b>　　剛性大。</b></p><p>　　對有關(guān)模具零件材料及熱處理要求高。</p><p>　　一般采用導向結(jié)構(gòu)，有時還采用輔助導向結(jié)構(gòu)。</p><p>　　自動化程度高，常設(shè)有自動送料、安全檢測等機構(gòu)，以便實現(xiàn)高校自動化。</p><p>　　6.1.3 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計原則</p

91、><p>　　盡量選用成熟的模具結(jié)構(gòu)或標準結(jié)構(gòu)。</p><p>　　模具要有足夠的剛性，以滿足精度和壽命要求。</p><p>　　模具應(yīng)具有良好的加工工藝性。</p><p>　　送料方便，操作簡便安全，易于出件。</p><p>　　要考慮廢料處理和安全性問題。</p><p>　　模具有關(guān)零

92、件之間的安裝要準確可靠、連接牢固。</p><p>　　模具結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有沖壓設(shè)備要協(xié)調(diào)匹配。</p><p>　　模具易損件更維修方便。</p><p>　　6.2 凸模和凹模的設(shè)計</p><p>　　6.2.1 凸模、凹模的設(shè)計原則</p><p>　　凸模和凹模要有足夠的剛度和強度。</p><

93、;p>　　凸模和凹模安裝穩(wěn)定可靠，且便于更換。</p><p>　　模具設(shè)計為了減小多工位級進模各工位之間步距的累積誤差以及確保凸、凹模間的間隙值，在標注凹模、凸模固定板，卸料板等零件中與步距有關(guān)的孔位尺寸時，要以凹模第一工位定為坐標原點（尺寸基準）向后標注，不論距離多大，公差均為步距公差。從而保證各凸模安裝位置及卸料板各形孔位置與凹模一致。同時還要保證凸模刃口形狀、卸料板形孔形狀與相應(yīng)凹模形孔一致。<

94、;/p><p>　　廢料排除要方便及時，以防損壞模具，可在凸模上設(shè)置廢料頂桿、高壓氣桿，以便及時清除廢料。</p><p>　　凸、凹模應(yīng)具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，以便于制造，熱處理，檢測及安裝。</p><p>　　6.2.2 沖裁凸、凹模的設(shè)計 </p><p>　　6.2.2.1 凸模的設(shè)計 </p><p>　　查閱

95、設(shè)計標準，凸模分為直通式和加強式兩種，直通式凸模加工容易，可用線切割加工；而加強式凸模強度和穩(wěn)定性較好，可用成形磨削等加工方法。凸模固定方式有：（1）用螺釘固定：（2）用掛鉤固定；（3）用帶墊圈的緊固螺釘固定；（4）用銷釘固定；（5）用鑲塊和絲堵固定：（6）凸模端部鉚合固定等。凸模刃口尺寸的計算公式在上面已經(jīng)說明，在這里就不進行詳細的計算，只是說明凸模的安裝等問題。</p><p>　?。?）在本設(shè)計中的第一步工

96、序是沖導正孔和沖制件上的孔，共四個孔，兩對，孔徑分別為R0.25mm和R1.25mm。查沖模設(shè)計手冊知：沖孔徑小于2.0mm時，一般采用細小圓凸模，是由墊柱和螺塞頂壓固定的安裝結(jié)構(gòu)，拆卸方便，配合多采用H7/h6或H6/h5，但對凸模工作部分應(yīng)采取導向保護。如圖6.1所示：</p><p>　?。?）在后面的沖孔工序中，由制件的排樣圖知道工步2、3、5、7、8、9都屬于異形孔，而且異形孔的尺寸都較小，工步20的兩

97、個孔徑較小，但不宜采用工步1的固定方式，因為孔的位置達不到要求。故在設(shè)計中此類凸模都做成直通式，以端部鉚接的形式固定在凸模固定板上，如圖6.2所示。</p><p>　?。?）由制件的排樣圖，并測繪后知工步10是兩個比較規(guī)則的孔，而且尺寸也比較大，可以用六角螺釘固定在凸模固定板上，如圖6.3所示。</p><p>　　圖6.1 小凸模固定方式示意圖</p><p>

98、;　　1—上模座 2—墊板 3—固定板 </p><p>　　4—小導套 5—卸料板 6—小導柱</p><p>　　7—安裝套 8—螺釘 9—保護板 </p><p>　　10—小凸模 11—墊柱 12—絲堵</p><p>　　圖6.2 小尺寸凸模固定方式</p><p>　　1—凸模墊板 2—凸模固定板 3—

99、凸模</p><p>　　圖6.3 大尺寸凸模固定方式</p><p>　　1—上模座 2—六角螺釘 3—凸模墊板 4—凸模固定板</p><p>　?。?） 凸模高度的計算</p><p>　　一般情況下，凸模高度的計算公式為：</p><p>　　式中 H—表示凸模的高度； </p>&l

100、t;p>　　—表示固定板的厚度； </p><p>　　—表示卸料板厚度； </p><p>　　表示沖裁中凸模進入凹模的深度，它的值根據(jù)料厚來確定；</p><p>　　表示沖裁時固定板和卸料板墊板之間的距離，通常取2mm以上。</p><p>　　在本設(shè)計中，由于有斜楔結(jié)構(gòu)，斜楔下降的距離大約為14.5mm（詳細敘述見后面的斜楔結(jié)構(gòu)

101、的設(shè)計），所以凸模的高度在上面計算的基礎(chǔ)上還得加上14.5mm，考慮到此時凸模進入凹模的深度較大，同時還有保證凸模的下端在斜料內(nèi)要有一定的長度，所以在本設(shè)計中凸模的高度約為46mm即可。</p><p>　　6.2.2.2 凹模的設(shè)計</p><p><b>　　凹模的結(jié)構(gòu)形式</b></p><p>　　根據(jù)凹模刃口部分的結(jié)構(gòu)，凹?？煞譃檎?/p>

102、體式、鑲套式、鑲拼式和分段拼合式四大類。多工位級進模中凹模常采用非整體式結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點是制造簡單，沖模精度高；節(jié)省貴重金屬，熱處理變形易于控制；裝配、調(diào)整、刃磨、維護較方便。在本設(shè)計中采用鑲套式凹模的結(jié)構(gòu)。利用這種凹模形式可防止模具開裂，提高模具壽命，并且可節(jié)省昂貴的模具材料。鑲套式凹模與固定它的凹模一般采用過度配合。</p><p>　?。?） 凹模外形尺寸</p><p>　　查閱模具設(shè)

103、計手冊知，凹模的設(shè)計包括凹模壁厚的設(shè)計、凹模厚度的設(shè)計和刃壁高度的設(shè)計以及凹模結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計等。凹模壁厚是指凹模刃口與外緣的距離。可有有關(guān)資料上查得，取20～25mm。凹模厚度根據(jù)沖裁力在相關(guān)資料上查得選擇。刃壁高度指垂直于凹模平面的刃壁，一般情況下當沖件材料的厚度小于或等于3mm時，刃壁高度為3mm；當沖件厚度大于3mm時，刃壁高度與材料厚度相同。當凹模需要更長壽命時，刃壁高度可比上述增加。在本設(shè)計中取刃壁高度為5mm。</p&

104、gt;<p><b>　?。?） 凹模的設(shè)計</b></p><p>　　凹模的刃口形狀與凸模的刃口形狀相似，在模具設(shè)計中，通常是將凹模設(shè)計為鑲塊結(jié)構(gòu)，根據(jù)排樣圖的刃口形狀，在模具專用材料上用線切割機割出相應(yīng)的鑲塊，并在鑲塊上割出凹模刃口。在線切割編程以排樣圖為基礎(chǔ)進行編程，進行線切割加工時輸入凹凸模間隙值和線切割機自身的補償參數(shù)即可加工出凹模。由上一章可以知道，凹模和凸模間的

105、刃口間隙尺寸為：0.025mm，因此在加工時凹模刃口的補償值為0.025mm。</p><p>　　凹模鑲塊的形狀可以自己確定，但需要考慮到以下方面：（1）凹模鑲塊的邊緣和凹模刃口邊緣的距離不小于1mm；（2）鑲塊的外形各邊的交界處要設(shè)置R角，以防止模板在熱處理或沖裁過程中開裂；（3）各鑲塊的外形最好設(shè)計為不同的形狀，以起到防止在裝配時裝錯的作用，即設(shè)計為具有防錯性；（4）當鑲塊作為凹模時其倒角通常設(shè)計為R=1.

106、1mm和R=3.1mm兩種形式；在其用于固定凸模時其倒角通常設(shè)計為R=0.5mm和R=1.5mm兩種形式。（5）鑲塊的外形尺寸盡量設(shè)計為整數(shù)，有利于在加工中保證尺寸精度。因為凹模固定板的厚度為22mm，故將鑲塊的高度設(shè)計為22mm，公差為±0.02mm。</p><p>　　由制件排樣圖知在本設(shè)計中的第一個工序中要沖出四個孔，而且孔之間的距離較小，所以把這四個孔做在一起，見零件圖。工步3和工步5的凸模雖

107、然相同，但是凹模不同，要加工兩個刃口尺寸相同的凹模。</p><p>　　6.2.3 彎曲凸模和凹模的設(shè)計</p><p>　　6.2.3.1 簡單彎曲時凸、凹模的設(shè)計</p><p>　　上面已經(jīng)計算過凸模工作部分的尺寸以及公差的選用。由制件的排樣圖知，在設(shè)計中，有兩個90度V形彎曲一次彎曲成形，即第7個工步。凸模圓角半徑為0.25mm,凹模圓角半徑為0.5mm

108、由于彎曲長度較小，所以凸模斜面長度去約等于制件彎曲邊的實際尺寸，凹模采用鑲套的形式固定，取其厚度等于凹模固定板的厚度。凸模的固定形式采用上面說到的端部鉚合的形式。還有兩處彎曲類似V形彎曲，在設(shè)計中以V形彎曲對待。第一處彎曲使得制件腿部與水平面成45度夾角，即工步11，第二次是成30度夾角，即工步12。凸、凹模形狀及尺寸見零件圖。隨后是兩處U類彎曲，由于該U類彎曲要求完全成形，所以還要加一步彎曲對起進行校正。第一次U形彎曲是把彎曲處彎成4

109、5度夾角（與水平面），即工步13；第二次是成90度，即工步14；第三次與第二次相同，是校正工位，工步15，所以這兩次彎曲的凸、凹模的形狀相同。</p><p>　　6.2.3.2 復雜彎曲時凸、凹模的設(shè)計</p><p>　　這里指的就是工步16、17、18和19，也屬于U類彎曲，但在計算彎曲力的時候，要牢記把計算到的U形彎曲力（滑塊給予的力）轉(zhuǎn)換成斜楔的力（壓力機在單純完成此彎曲時所消

110、耗的力）。由制件排樣圖知，這里的彎曲要求把垂直方向的里轉(zhuǎn)換成水平方向的力，所以要用到斜楔結(jié)構(gòu)。詳細設(shè)計過程見后面的斜楔結(jié)構(gòu)的設(shè)計。這里，在本設(shè)計中采用彎曲的形式是滑塊即凹模給予彎曲力，而凸模只起到定位定形的作用。彎曲原理見裝配圖的左視圖。凸模的形狀及尺寸見零件圖。由于凸模的特殊作用，所以在本設(shè)計中這四個彎曲凸模的固定形式與其它的有所不同，同是為了防止彎曲凸模的破壞，采用絲堵和彈簧的固定方式固定在凸模墊板上，見圖6.3.2。</p&

111、gt;<p>　　圖6.3.2 彎曲凸模固定方式</p><p>　　1.上模座 2.絲堵 3.彈簧</p><p>　　4.凸模墊板 5.凸模 6.凸模固定板</p><p>　　凹模鑲套的深度以及凹模鑲套的壁厚見前面的設(shè)計或見零件圖。</p><p>　　6.2.4 凸模、凹模材料的選擇</p&g