落料及翻邊模畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　摘 要：沖壓模具在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。在傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中，工人生產(chǎn)的勞動(dòng)強(qiáng)度大、勞動(dòng)量大，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率的提高。隨著當(dāng)今科技的發(fā)展， 工業(yè)生產(chǎn)中模具的使用已經(jīng)越來越引起人們的重視，而被大量應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中來。沖壓模具的自動(dòng)送料技術(shù)也投入到實(shí)際的生產(chǎn)中，沖壓模具可以大大的提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，減輕工人負(fù)擔(dān)具有重要的技術(shù)進(jìn)步意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本論文對成形模具的分類、特點(diǎn)及發(fā)展方向作了簡略概述；論述了沖壓零件的

2、形成原理、基本模具結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)過程及其設(shè)計(jì)原理；對典型的成形模模具進(jìn)行了設(shè)計(jì)：成形翻邊模是一種高精度、高效率、長壽命的模具，是技術(shù)密集型模具的重要代表，設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要是零件加工方案的確定、零件的排樣圖的設(shè)計(jì)、計(jì)算其刃口尺寸及模具工作部分零件的選擇。沖壓模具的設(shè)計(jì)充分利用了機(jī)械壓力機(jī)的功用特點(diǎn)，在室溫的條件下對坯件進(jìn)行沖壓成形，生產(chǎn)效率提高，經(jīng)濟(jì)效益顯著。 本文介紹的成形模模具實(shí)例結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，使用方便可靠，對類似工件的大批量生產(chǎn)具

3、有一定的參考作用。</p><p>　　關(guān)鍵字：沖壓；成形；翻邊；成形模具；模具結(jié)構(gòu)</p><p>　　ABSTRACT：Stamping die in the actual industrial production applications. In the traditional industrial production, workers in labor-intensive pr

4、oduction, labor, and seriously affect the production efficiency. With today's technology development, industrial production has been increasing the use of mold caused by people's attention was a large number of a

5、pplications to the industrial production. Stamping die of automatic feeding technology into actual production, stamping dies can be greatly impro</p><p><b>　　緒 論</b></p><p>　　1.1模具行

6、業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及市場前景</p><p>　　從長期發(fā)展來看，中國經(jīng)濟(jì)保持持續(xù)增長，中國模具近年來以平均18%的速度增長，鑄造模具更以高達(dá)25%增速的發(fā)展，高于中國GPD的平均增值一倍多，今后鑄造模具總體需求還會(huì)進(jìn)一步增長。</p><p>　　模具企業(yè)要轉(zhuǎn)換機(jī)制，發(fā)展專業(yè)化生產(chǎn)，增強(qiáng)巿場意識，促進(jìn)模具業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。過去，在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)條件下，大型企業(yè)內(nèi)部設(shè)有模具分廠車間，制造能力和技術(shù)力量

7、較強(qiáng)，占了國內(nèi)模具產(chǎn)值的相當(dāng)比例，除少量標(biāo)準(zhǔn)件外購?fù)猓蟛糠止ぷ髁烤赡＞叻謴S去完成，致使專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化程度低。加之受企業(yè)管理體制的約束，模具制造周期長，不能適應(yīng)巿場要求。進(jìn)入WTO后，中國模具業(yè)也在逐步融入世界貿(mào)易一體化中。通過徹底的改革將計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的影響消除，為此，模具的商品化程度也將大幅度提高，國企股份制改造的步伐將加快，私營和個(gè)體企業(yè)的發(fā)展，使模具工業(yè)的企業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變化。</p><p>　　模具是技術(shù)

8、密集型和勞動(dòng)密集型結(jié)合的產(chǎn)業(yè)，中國有優(yōu)秀的人才，模具鉗工技術(shù)水平高，勞動(dòng)力成本低。進(jìn)入WTO后，中國的投資環(huán)境得到更大的改善，外商投資可以享受到國民待遇，不再會(huì)有外匯平衡、外銷配額的問題，所以中國的模具行業(yè)將會(huì)有更多的中外合資和外方獨(dú)資模具企業(yè)。同時(shí)，由于日本、新加坡和中國臺灣等國家和地區(qū)的制造業(yè)生產(chǎn)點(diǎn)外移呈不可逆轉(zhuǎn)之勢，更加開放的中國內(nèi)地自然成為首選，模具企業(yè)勢必跟進(jìn)。</p><p>　　由于中國模具生產(chǎn)成本

9、大大低于國外，隨著模具制造技術(shù)的完善和質(zhì)量的提高，不僅可以減少模具的進(jìn)口，而且有可能逐步開拓出口巿場，向國外出口更多的模具。中國加入WTO后，模具進(jìn)口在短期內(nèi)將繼續(xù)保持增長勢頭，模具出口將會(huì)有很大發(fā)展。相對東南亞及中東等國家，中國模具在技術(shù)、質(zhì)量及價(jià)格上占有優(yōu)勢，出口前景看好。而外資企業(yè)進(jìn)入中國，其模具的返銷及出口也將成為中國模具出口的重要組成部分。羅百輝指出，我國已是世界鑄件大國，我國壓鑄行業(yè)在不斷革新中前進(jìn)，目前我國已形成了以“長三

10、角”地區(qū)、山東、山西、遼寧、廣東等地為主的壓鑄產(chǎn)業(yè)集群。這些地區(qū)的壓鑄產(chǎn)業(yè)集聚有助于創(chuàng)造更多的合作機(jī)會(huì)，使培訓(xùn)、金融、開發(fā)、市場營銷、出口等方面形成互動(dòng)，促進(jìn)了壓鑄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，讓我們離實(shí)現(xiàn)鑄造強(qiáng)國的夢想更近一步。</p><p>　　1.2沖壓的概念、特點(diǎn)及應(yīng)用</p><p>　　沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備（主要是壓力機(jī)）上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件（俗

11、稱沖壓或沖壓件）的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對材料進(jìn)行冷變形加工，且主要采用板料來加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，隸屬于材料成型工程術(shù)。</p><p>　　沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡稱沖模。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，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行；沒有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝

12、就無法實(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。</p><p>　　與機(jī)械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。主要表現(xiàn)如下。</p><p>　　(1) 沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化。這是因?yàn)闆_壓是依靠沖模和沖壓設(shè)備來完成加工，普通壓力機(jī)的行程次數(shù)為每分鐘可達(dá)

13、幾十次，高速壓力要每分鐘可達(dá)數(shù)百次甚至千次以上，而且每次沖壓行程就可能得到一個(gè)沖件。</p><p>　?。?）沖壓時(shí)由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面質(zhì)量,而模具的壽命一般較長,所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好,具有“一模一樣”的特征。</p><p>　?。?）沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時(shí)材料的

14、冷變形硬化效應(yīng)，沖壓的強(qiáng)度和剛度均較高。</p><p>　?。?）沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設(shè)備，因而是一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。</p><p>　　但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時(shí)一個(gè)復(fù)雜零件需要數(shù)套模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集形產(chǎn)品。所以，只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點(diǎn)

15、才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　沖壓加工在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門越來越多地采用沖壓法加工產(chǎn)品零部件，如汽車、農(nóng)機(jī)、儀器、儀表、電子、航空、航天、家電及輕工等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當(dāng)?shù)拇?，少則60%以上，多則90%以上。不少過去用鍛造=鑄造和切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在大多數(shù)也被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。因此可以說，如果

16、生產(chǎn)中不諒采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門要提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、快速進(jìn)行產(chǎn)品更新?lián)Q代等都是難以實(shí)現(xiàn)的。</p><p>　　1.3 沖壓的基本工序及模具</p><p>　　由于沖壓加工的零件種類繁多，各類零件的形狀、尺寸和精度要求又各不相同，因而生產(chǎn)中采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的。概括起來，可分為分離工序和成形工序兩大類；分離工序是指使坯料沿一定的輪廓線分離而獲得一定形

17、狀、尺寸和斷面質(zhì)量的沖壓（俗稱沖裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的沖壓件的工序。</p><p>　　上述兩類工序，按基本變形方式不同又可分為沖裁、彎曲、拉深和成形四種基本工序，每種基本工序還包含有多種單一工序。</p><p>　　在實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)沖壓件的生產(chǎn)批量較大、尺寸較少而公差要求較小時(shí)，若用分散的單一工序來沖壓是不經(jīng)濟(jì)甚至難于達(dá)到要

18、求。這時(shí)在工藝上多采用集中的方案，即把兩種或兩種以上的單一工序集中在一副模具內(nèi)完成，稱為組合的方法不同，又可將其分為復(fù)合-級進(jìn)和復(fù)合-級進(jìn)三種組合方式。</p><p>　　復(fù)合沖壓——在壓力機(jī)的一次工作行程中，在模具的同一工位上同時(shí)完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方法式。</p><p>　　級進(jìn)沖壓——在壓力機(jī)上的一次工作行程中，按照一定的順序在同一模具的不同工位上完面兩種或兩

19、種以上不同單一工序的一種組合方式。</p><p>　　復(fù)合-級進(jìn)——在一副沖模上包含復(fù)合和級進(jìn)兩種方式的組合工序。</p><p>　　沖模的結(jié)構(gòu)類型也很多。通常按工序性質(zhì)可分為沖裁模、彎曲模、拉深模和成形模等；按工序的組合方式可分為單工序模、復(fù)合模和級進(jìn)模等。但不論何種類型的沖模，都可看成是由上模和下模兩部分組成，上模被固定在壓力機(jī)工作臺或墊板上，是沖模的固定部分。工作時(shí)，坯料在下模面

20、上通過定位零件定位，壓力機(jī)滑塊帶動(dòng)上模下壓，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需形狀與尺寸的沖件。上?；厣龝r(shí)，模具的卸料與出件裝置將沖件或廢料從凸、凹模上卸下或推、頂出來。</p><p>　　1.4 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向</p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，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(jìn)了沖壓技

21、術(shù)的不斷革新和發(fā)展。其主要表現(xiàn)和發(fā)展方向如下。</p><p>　　(1)沖壓成形理論及沖壓工藝方面；沖壓成形理論的研究是提高沖壓技術(shù)的基礎(chǔ)。目前，國內(nèi)外對沖壓成形理論的研究非常重視，在材料沖壓性能研究、沖壓成形過程應(yīng)力應(yīng)變分析、板料變形規(guī)律研究及坯料與模具之間的相互作用研究等方面均取得了較大的進(jìn)展。特別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展和塑性變形理論的進(jìn)一步完善，近年來國內(nèi)外已開始應(yīng)用塑性成形過程的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，即利

22、用有限元（FEM）等有值分析方法模擬金屬的塑性成形過程，根據(jù)分析結(jié)果，設(shè)計(jì)人員可預(yù)測某一工藝方案成形的可行性及可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題，并通過在計(jì)算機(jī)上選擇修改相關(guān)參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)工藝及模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)。這樣既節(jié)省了昂貴的試模費(fèi)用，也縮短了制模具周期。</p><p>　　(2)沖模是實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的基本條件，在沖模的設(shè)計(jì)制造上,目前正朝著以下兩方面發(fā)展:一方面,為了適應(yīng)高速、自動(dòng)、精密、安全等大批量現(xiàn)代生產(chǎn)的需要，沖模正向高

23、效率、高精度、高壽命及多工位、多功能方向發(fā)展，與此相比適應(yīng)的新型模具材料及其熱處理技術(shù)，各種高效、精密、數(shù)控自動(dòng)化的模具加工機(jī)床和檢測設(shè)備以及模具CAD/CAM技術(shù)也在迅速發(fā)展；另一方面，為了適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代和試制或小批量生產(chǎn)的需要，鋅基合金沖模、聚氨酯橡膠沖模、薄板沖模、鋼帶沖模、組合沖模等各種水平的基本條件，高精度、高壽命、高效率的沖模需要高精度、高自動(dòng)化的沖壓設(shè)備相簡易沖模及其制造技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。</p>&l

24、t;p>　　(3)沖壓設(shè)備和沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化方面；性能良好的沖壓設(shè)備是提高沖壓生產(chǎn)技術(shù)匹配。為了滿足大批量高速生產(chǎn)的需要，目前沖壓設(shè)備也由單工位、單功能、低速壓力機(jī)朝著多工位、多功能、高速和數(shù)控方向發(fā)展，加之機(jī)械乃至機(jī)器人的大量使用，使沖壓生產(chǎn)效率得到大幅度提高，各式各樣的沖壓自動(dòng)線和高速自動(dòng)壓力機(jī)紛紛投入使用。如在數(shù)控四邊折彎機(jī)中送入板料毛坯后，在計(jì)算機(jī)程序控制下便可依次完成四邊彎曲，從而大幅度提高精度和生產(chǎn)率；在高速自動(dòng)壓力機(jī)上

25、沖壓電機(jī)定轉(zhuǎn)子沖片時(shí)，一分鐘可沖幾百片，并能自動(dòng)疊成定、轉(zhuǎn)子鐵芯，生產(chǎn)效率比普通壓力機(jī)提高幾十倍，材料利用率高達(dá)97%；公稱壓力為250KN的高速壓力機(jī)的滑塊行程次數(shù)已達(dá)2000次/min以上。</p><p><b>　　第一章 落料模設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1.1沖裁工藝設(shè)計(jì)</b></p><p>

26、　　1.1.1沖裁件的工藝性分析</p><p>　　（1）從材料上分析：該工件材料為Q/BB117-2002，屬于低碳鋼，抗剪強(qiáng)度270-340MPa,抗拉強(qiáng)度335-410MPa，屈服強(qiáng)度215MPa，材料的沖壓性能較好。</p><p>　?。?）從尺寸大小形狀特點(diǎn)分析：占用的空間大致為114.5×50.5×64.5，屬于中型沖壓件，零件的壁厚較?。ū诤?mm），

27、所以沖孔、落料模的凸凹模間隙比較小，模具精度相應(yīng)較高,工件的形狀簡單，是由規(guī)則的幾何形狀或由圓弧與直線所組成符合沖裁工藝要求。要求年生產(chǎn)量為60000件/年，屬于中批量生產(chǎn)。</p><p>　?。?）從精度上分析：由于工件尺寸全部為自由公差，因此尺寸精度要求不高（按IT12處理），只要控制好模具間隙與凸凹模的刃口鋒口就不難達(dá)到,普通沖壓模具完全可以滿足要求。</p><p>　　經(jīng)過分析

28、，左側(cè)中間加強(qiáng)支架適合于沖壓模具生產(chǎn)，這樣不僅能夠提高效率，降低成本，還能夠有效保證零件的精度與良好的互換性。同時(shí)確定該工件的加工工序?yàn)槁淞?、成形、翻邊、修邊、沖孔、翻孔這六道工序,工序內(nèi)容較多，想在一套模具上完成所有的工序是不現(xiàn)實(shí)的，因此需要用到多套模具。</p><p>　　1.1.2沖壓方案的確定</p><p>　　工件加工工序中含有落料和沖孔兩個(gè)基本工序，可采用的沖裁方案有三種：

29、</p><p>　　方案一：先落料后沖孔，采用單工序模沖裁；</p><p>　　方案二：落料+沖孔，采用復(fù)合模沖裁；</p><p>　　方案三：沖孔+落料，采用級進(jìn)模沖裁。</p><p>　　對于這三個(gè)方案分別有自身不同的優(yōu)缺點(diǎn)，對于方案一：采用單工序模沖裁，模具結(jié)構(gòu)簡單，但需兩道工序，兩副模具，采用單工序須要模具數(shù)量較多，生產(chǎn)率低，

30、零件精度等級差，所用費(fèi)用也高；對于方案二：采用復(fù)合模沖裁，只需一副模具，得出沖件的精度和平直度較好，生產(chǎn)率較高，盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜但由于零件的幾何形狀簡單，模具制造不困難；對于方案三：級進(jìn)模沖裁時(shí)，只需一副模具，生產(chǎn)率高，操作方便，欲保證沖壓件的行位精度需在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正，模具制造裝配復(fù)雜，需通過合理設(shè)計(jì)可以達(dá)到較好的零件質(zhì)量和避免模具強(qiáng)度不夠的問題，根據(jù)以上分析，該零件采用復(fù)合模沖裁工藝方案?，F(xiàn)對復(fù)合模中凸凹模進(jìn)行校核，材

31、料厚度為2mm，可查得凸凹模最小壁厚為4.9mm，現(xiàn)零件上最小孔邊距為8.6mm,所以采用復(fù)合模生產(chǎn)。零件的生產(chǎn)批量為中批量生產(chǎn)，但合理安排生產(chǎn)可用手動(dòng)送料方式，既能滿足生產(chǎn)要求，又可以降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　1.1.3 卸料、出件、送料方式</p><p>　　剛性卸料與彈性卸料的比較：</p><p>　　剛性卸料是采用固定卸料板結(jié)構(gòu)。

32、常用于較硬、較厚且精度要求不高的工件沖裁后卸料。當(dāng)卸料板只起卸料作用時(shí)與凸模的間隙隨材料厚度的增加而增大，單邊間隙取（0.2～0.5）t。當(dāng)固定卸料板還要起到對凸模的導(dǎo)向作用時(shí)卸料板與 凸模的配合間隙應(yīng)該小于沖裁間隙。此時(shí)要求凸模卸料時(shí)不能完全脫離卸料板。主要用于卸料力較大、材料厚度大于2mm且模具結(jié)構(gòu)為倒裝的場合。</p><p>　　彈壓卸料板具有卸料和壓料的雙重作用，主要用于料厚小于或等于2mm的板料由于有

33、壓料作用，沖件比較平整。卸料板與凸模之間的單邊間隙選擇（0.1～0.2）t,若彈壓卸料板還要起對凸模導(dǎo)向作用時(shí)，二者的配合間隙應(yīng)小于沖裁間隙。常用作落料模、沖孔模、正裝復(fù)合模的卸料裝置。

34、

35、 </p><p>　　工件平直度較高，料厚為2mm相對較薄，卸料力較小，彈壓卸料模具比剛性卸料模具方便，操作者可以看見條料在模具中的送進(jìn)動(dòng)態(tài)，且彈性卸料板對工件施加的是柔性力，不會(huì)損傷工件表面，所以采用彈性卸料。</p><p>　　出料采用向下落料出件。</p><p>　　因選用的沖壓設(shè)備為開式壓力機(jī)且垂直于送料方向的

36、凹模寬度B小于送料方向的凹模長度L故采用橫向送料方式，即由右向左（或由左向右）送料。</p><p>　　1.1.4確定導(dǎo)向方式</p><p>　　方案一：采用對角導(dǎo)柱模架。由于導(dǎo)柱安裝在模具壓力中心對稱的對角線上，所以上模座在導(dǎo)柱上滑動(dòng)平穩(wěn)。常用于橫向送料級進(jìn)?；蚩v向送料的落料模、復(fù)合模。</p><p>　　方案二：采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。由于前面和左、右不受限制，

37、送料和操作比較方便。</p><p>　　方案三：四導(dǎo)柱模架。具有導(dǎo)向平穩(wěn)、導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠、剛性好等優(yōu)點(diǎn)。常用于沖壓件尺寸較大或精度要求較高的沖壓零件，以及大量生產(chǎn)用的自動(dòng)沖壓模架。</p><p>　　方案四：中間導(dǎo)柱模架。導(dǎo)柱安裝在模具的對稱線上，導(dǎo)向平穩(wěn)、準(zhǔn)確。但只能一個(gè)方向送料。</p><p>　　根據(jù)以上方案比較并結(jié)合模具結(jié)構(gòu)形式和送料方式，為提高模具壽命

38、和工件質(zhì)量，該落料模采用后側(cè)導(dǎo)柱模架的導(dǎo)向方式。</p><p>　　1.2 沖裁排樣的設(shè)計(jì)</p><p>　　在沖壓生產(chǎn)中，節(jié)約金屬和減少廢料具有非常重要的意義，特別是在大批量生產(chǎn)中，較好地確定沖件尺寸和合理排樣是降低成本的有效措施之一。</p><p>　　1.2.1沖裁件的排樣方案</p><p>　　排樣是指沖件在條料、帶料或`板料

39、上布置的方法。沖件的合理布置（即材料的經(jīng)濟(jì)利用），與沖件的外形有很大關(guān)系。根據(jù)不同幾何形狀的沖件，可得出與其相適應(yīng)的排樣類型，而根據(jù)排樣的類型，又可分為少或無工藝余料的排樣與有工藝余料的排樣兩種。圖1所示毛坯件，材料為Q/BB117-2002鋼板，料厚2mm，未標(biāo)注公差尺寸等級為IT13,屬一般沖裁模能達(dá)到的公差等級，不需采用精沖等特殊沖裁方式。該沖裁件要求年產(chǎn)量為60000件/年屬于中批量生產(chǎn)，因此不考慮多排或一模多件。零件的毛坯屬于

40、三角形這一大類，與其相合適的排樣類型為單行直排中的有搭邊單行直排。</p><p>　　1.2.2搭邊值的選取</p><p>　　排樣時(shí)，沖件之間以及沖件與條料側(cè)邊之間留下的余料叫搭邊。它的作用是補(bǔ)償定位誤差，保證沖出合格的沖件，以及保證條料有一定剛度，便于送料。</p><p>　　搭邊數(shù)值取決于以下因素：1、件的尺寸和形狀。2、材料的硬度和厚度。3、排樣的形式

41、（直排、斜排、對排等）。4、條料的送料方法（是否有側(cè)壓板）。5、擋料裝置的形式（包括擋料銷、導(dǎo)料銷和定距側(cè)刃等的形式）。</p><p>　　根據(jù)沖壓手冊查出的最小工藝搭邊值：</p><p><b>　　1.2.3排樣圖</b></p><p><b>　　排樣圖如圖1所示：</b></p><p&g

42、t;<b>　　圖1 排樣圖</b></p><p>　　為毛坯件的圓弧中心與矩形長邊之間的搭邊</p><p><b>　　—測搭邊</b></p><p>　　—毛坯件最大橫向?qū)挾龋?103.5</p><p>　　—毛坯件最大縱向?qū)挾龋?151</p><p>　　—

43、毛坯件面積；=1163.25</p><p><b>　　材料利用率</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　該排樣符合公差等級IT13的設(shè)計(jì)要求，同時(shí)材料的利用率也達(dá)到較高水平，因此該排樣方案較佳。</p><p>　　1.2.4 工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算</p>

44、<p>　?。?）沖裁方式與沖壓力的計(jì)算</p><p>　　當(dāng)一次沖裁完成以后，為了能夠順利地進(jìn)行下一次沖裁，必須適時(shí)的解決出件、卸料及排除廢料等問題。選取的沖裁方式不同時(shí)，出件、卸料及排除廢料的形式也就不同。因此沖裁方式將直接決定沖裁模的結(jié)構(gòu)形式，并影響沖裁件的質(zhì)量。根據(jù)不產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和工藝性能，本副模具采用彈性卸料板出件結(jié)構(gòu)。</p><p>　?。?）沖裁力、卸料力、推料力

45、和頂件力的計(jì)算的計(jì)算</p><p>　　計(jì)算沖裁力的目的是為了確定壓力機(jī)的額定壓力，因此要計(jì)算最大沖裁力。于是在生產(chǎn)中沖裁力便可按下式計(jì)算：</p><p>　　式中 L—沖裁輪廓的總長度(mm);L=442mm</p><p>　　t—板料厚度(mm);t=2mm</p><p>　　τ—板料的抗拉強(qiáng)度(M pa)</p>

46、;<p>　　經(jīng)查的取 (壓工藝與模具設(shè)計(jì)）</p><p>　　由于影響卸料力、推加力和頂件力的因素很多，根本無法準(zhǔn)確計(jì)算。在生產(chǎn)中均采用下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：</p><p><b>　　卸料力：</b></p><p><b>　　K—卸料力系數(shù)</b></p><p><b

47、>　　推料力：</b></p><p>　　N—同時(shí)卡在凹模里的沖件數(shù)目； </p><p>　　H—凹模腔口高度；H=20mm</p><p>　　T—沖裁件厚度；t=2mm</p><p><b>　　K—推料力系數(shù)</b></p><p><b>　　頂件力<

48、;/b></p><p>　　K—頂件力系數(shù) </p><p>　　根據(jù)零件的要求已及對模具的要求故總沖壓力為</p><p>　　根據(jù)總壓力,選擇壓力機(jī)型號為 J23-16,其公稱壓力為630KN</p><p>　?。?）壓力

49、中心的計(jì)算</p><p>　　設(shè)計(jì)所要求的毛坯件屬于復(fù)雜形狀的沖裁件，針對此毛坯件采用解析法算計(jì)其壓力中心。</p><p>　　1、按比例畫出凸模工作部分剖面輪廓圖 ，如圖2所示 </p><p>　　圖2 凸模剖面輪廓圖</p><p&

50、gt;　　2、在A處選定坐標(biāo)軸x-x和y-y將輪廓分成若干基本線段（沖裁力與沖裁長度成正比，故沖裁長度可代表沖裁力）其基本線段的重心位置到y(tǒng)-y軸距離為及到y(tǒng)-y軸距離為；</p><p>　　根據(jù)“對同一軸線的分力之和力矩等于各分力短邊之和的原理”，可按照下式求出沖模壓力中心到x-x、y-y軸距離</p><p>　　1.3壓力設(shè)備的選擇</p><p>　　壓力

51、機(jī)對模具壽命的影響也不容被忽視。壓力機(jī)在不加載狀態(tài)下的精度稱為靜精度，加載狀態(tài)下的精度稱為動(dòng)精度。目前還沒有壓力機(jī)動(dòng)精度的標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)廠家也只保證壓力機(jī)的靜精度。因此壓力機(jī)的動(dòng)精度一般只能根據(jù)其靜精度的好壞、框架結(jié)構(gòu)形式和尺寸以及對壓力機(jī)生產(chǎn)廠家的信任程度來推斷。</p><p>　　根據(jù)以上原因和總的沖裁力必須小于或等于壓力機(jī)的公稱壓力，故選開式壓力機(jī)的型號及其技術(shù)規(guī)格如表1：</p><p&

52、gt;　　表1落料模壓力機(jī)規(guī)格</p><p>　　1.4沖裁模主要零部件的設(shè)計(jì)</p><p>　　1.4.1 模具類型的選擇</p><p>　　該沖件屬于普通沖裁，精度要求不高又屬于中批量生產(chǎn)，刃壁較薄，采用倒裝比較合適，因此選用倒裝模。</p><p>　　1.4.2 定位方式的選擇</p><p>　　定位零

53、件是用來保證條料的正確送進(jìn)及在模具中的正確位置，以保證沖制出合格的零件。條料在模具送料平面中必須有兩個(gè)方向的限位：一是在與條料方向垂直方上的限位，保證條料沿正確的方向送進(jìn)成為送進(jìn)導(dǎo)向；二是在送料方向的限位，控制條料一次送進(jìn)的距離（步距）。</p><p>　?。?）導(dǎo)料銷的選擇 </p><p>　　屬于送料導(dǎo)向的定位零件有導(dǎo)料銷，導(dǎo)料板、側(cè)壓板等。導(dǎo)料板及側(cè)壓板多用于級進(jìn)模和單工序模中。

54、導(dǎo)料銷則多用于復(fù)合模和單工序模中。因此選導(dǎo)料銷做為導(dǎo)向且位于條料的同側(cè)，一般設(shè)2個(gè)，從前向后送料時(shí)導(dǎo)料銷裝在左側(cè)（固定式），為標(biāo)準(zhǔn)件。</p><p><b>　?。?）擋料銷的選擇</b></p><p>　　屬于送料定距的定位零件有擋料銷、導(dǎo)正銷、側(cè)刃等，導(dǎo)正銷及側(cè)刃多用于級進(jìn)模和單工序模中。擋料銷則多用于復(fù)合模和單工序模中。選取擋料銷做定距定位零件。在模具閉合后

55、不許擋料銷的頂端高出材料因選取固定擋料銷。</p><p>　　1.4.3卸料裝置和推件裝置的選擇</p><p>　　（1） 卸料裝置的選擇</p><p>　　為了沖壓后卡在凸模上、凸凹模上的制件或廢料卸掉，將機(jī)械設(shè)備制件從凹模中推出來（凹模在上模）或頂出來（凹模在下模），以保證下次沖壓正常進(jìn)行，設(shè)計(jì)模具時(shí)，必須正確選擇卸料方式和設(shè)計(jì)卸料裝置?！　≡谶x用壓料、

56、卸料裝置的形式時(shí)，應(yīng)考慮操作方式，即板料送進(jìn)和定位是手動(dòng)操作還是自動(dòng)化操作；出料方式是上出料，還是下出料。　　壓料、卸料裝置根據(jù)沖壓件平整度要求或料的厚薄來決定。一般情況對于沖裁較硬、較厚且精度要求不高的工件，可選擇剛性卸料方式；對于沖裁料厚在1.5mm 以下，且要求沖裁件比較平整的制件，可選擇彈性卸料方式；對于彎曲、拉深等成形零件的卸料方式選擇及卸料裝置的設(shè)計(jì)，應(yīng)考慮既不損壞成形部位，又能滿足機(jī)械卸料要求的機(jī)械卸料裝置。卸料裝置設(shè)計(jì)

57、的正確與否，直接影響工件的質(zhì)量、生產(chǎn)效率和操作安全程度。 其卸料力的大小決定與所選用的彈性元件。結(jié)合本次工序的要求選取彈性卸料板。</p><p>　?。?）推件裝置的選擇</p><p>　　推件裝置主要有剛性推件裝置和彈性推件裝置兩種，一般剛性用的較多，它由打桿、推板、連接桿和推件塊組成。其工作原理是在沖壓結(jié)束后上?；爻虝r(shí)，利用壓力機(jī)滑塊上的打料桿，撞擊上模內(nèi)的打桿與推件板，將凹模內(nèi)的

58、工件推出，其推件力大，工作可靠。</p><p>　　1.4.4凹模的設(shè)計(jì)</p><p>　　考慮本成品零件的結(jié)構(gòu)形狀,內(nèi)形尺寸即成品的外形，凹模外形如圖3所示：</p><p>　　圖3 落料模凹模結(jié)構(gòu)</p><p>　　凹模厚度的確定： </p>

59、<p><b>　　——為系數(shù) </b></p><p>　　——為凹模刃口的最大尺寸()</p><p>　　查表3.5選取系數(shù)=0.30</p><p><b>　　≈23。凹模壁厚。</b></p><p>　　凹模的刃口形式選用直壁式刃口。該凹模的厚度的全部為有效刃口高度，刃壁無斜

60、度，刃磨后刃口尺寸不變，適用于制件或廢料逆沖壓方向推出的沖裁模。</p><p>　　1.4.5凸模的設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）凸模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　考慮本成品零件的結(jié)構(gòu)形狀,外形尺寸即成品的外形。凸模形狀如圖4所示：</p><p>　　圖4 落料模凸模結(jié)構(gòu)</p><p>　?。?）凸凹模間隙確

61、定</p><p>　　凸、凹模間隙對沖裁件斷面質(zhì)量、尺寸精度、模具壽命以及沖裁力、卸料力、推件力等有較大的影響,所以應(yīng)選擇合理的間隙。沖裁間隙與材料牌號，供應(yīng)狀態(tài)和厚度有關(guān)，但由于各種沖壓件對其斷面質(zhì)量和尺寸精度的要求不同，以及生產(chǎn)條件的差異，生產(chǎn)實(shí)踐中很難有統(tǒng)一的間隙數(shù)值，而應(yīng)區(qū)別情況分別對待，在保證沖件斷面質(zhì)量和尺寸精度的前提下使模具壽命最高，該沖裁件屬于板料的普通沖裁，按照我國《沖裁間隙指導(dǎo)性技術(shù)文件》推

62、薦的間隙值，可查表2-26。</p><p>　　該沖件斷面質(zhì)量尺寸精度為一般要求，而且殘余應(yīng)力小，破裂現(xiàn)象不易出現(xiàn)為繼續(xù)塑性變形的制件，材料為Q\BB117-2002-st12屬于低碳鋼，故沖裁間隙C=0.13mm</p><p>　　在確定沖模凸模和凹模工作部分尺寸時(shí)，必須遵循尺寸計(jì)算原則，結(jié)合該毛坯件實(shí)際結(jié)構(gòu)形狀特點(diǎn)，應(yīng)采用與凹模配合加工的方法。</p><p&g

63、t;　?。?）凸凹模選材，熱處理及加工工藝過程</p><p>　　該零件是完成制件外形的工作零件，內(nèi)表面的加工用實(shí)配法。保證雙面間隙為0.01mm 之間。該零件的形狀簡單，外成形表面精加工可以采用電火花線切割，車，銑，成形磨削，連續(xù)磨削的方法.</p><p>　　根據(jù)一般的工廠的加工設(shè)備條件，可以采用以下兩個(gè)方案：</p><p>　　Ⅰ、備料——鍛造——退火

64、——銑各面——磨側(cè)面及上下表面——鉗工劃線 ——熱處理——研磨內(nèi)孔——成形磨削外形。</p><p>　?、?、備料——鍛造——退火——銑各面——磨側(cè)面及上下表面——鉗工作穿絲孔——電火花線切內(nèi)外形。</p><p>　?、?、從以上兩方案來看，方案一要經(jīng)濟(jì)一些，但熱處理變形要比方案要大一點(diǎn)。方案二顯然變形小一點(diǎn)，但在電火花時(shí)價(jià)格昂貴，為采用節(jié)省模具的制造成本。固方案一更佳。其熱處理的硬度

65、為58--62HRC。</p><p>　　1.4.6模架及組成零件的設(shè)計(jì)</p><p>　　該模架選用后側(cè)導(dǎo)柱方形模架，導(dǎo)向裝置滑動(dòng)平穩(wěn)，導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠。由標(biāo)準(zhǔn)（GB2851.5—81）中選取,從而確定以下材和尺寸：</p><p>　　模架材料選取鑄鐵200</p><p>　　模架上模座的長度為315mm、寬度200mm、厚度45（GB

66、2851.5—81）；</p><p>　　下模板的長度為315mm、寬度200mm、厚度55（GB2851.5—81）；</p><p>　　最大高度為230、最小高度為190。</p><p>　　由于在前面以計(jì)算得出了該模具應(yīng)選用的壓力機(jī)型號，再由沖壓手冊可知，應(yīng)選用的模柄為φ50深度為70mm的模柄。</p><p>　　螺釘選用標(biāo)準(zhǔn)

67、件圓柱頭內(nèi)六角螺釘，規(guī)格為M10；</p><p><b>　　圓柱銷M10</b></p><p><b>　　導(dǎo)柱35×180</b></p><p>　　導(dǎo)套35×115×43</p><p>　　凸模固定板的厚度：h上=20mm h下=21mm</p&g

68、t;<p>　　墊板的厚度：h上=20mm h下=43mm </p><p>　　模架結(jié)構(gòu)如圖5所示：</p><p>　　圖5 落料模后側(cè)導(dǎo)柱模架</p><p>　　沖模的閉合高度是指滑塊在下死點(diǎn)即模具在最低工作位置時(shí)，上模座上平面與下模座下平面之間的距離H。沖模的閉合高度必須與壓力機(jī)的裝模高度相適應(yīng)。壓機(jī)的裝模高度 是指滑塊在下死點(diǎn)位置時(shí)，滑

69、塊下端面至墊板上平面間的距離。當(dāng)連桿調(diào)至最短時(shí)為壓機(jī)的最大裝模高度；連桿調(diào)至最長時(shí)為為最小裝模高度。沖模的閉合高度H應(yīng)介于壓機(jī)的最大裝模高度之間； ,如果沖模的閉合高度大于壓機(jī)最大裝模高度時(shí)，沖不能在該壓力機(jī)上使用。反之小于壓力機(jī)最小裝模高度時(shí)，可加經(jīng)過磨平的墊板。沖模的其它外形結(jié)構(gòu)尺寸也必須和壓力機(jī)相適應(yīng)，如模具外形輪廓平面尺寸與壓力機(jī)墊板、滑塊底面尺寸，模柄與模柄孔尺寸，下模緩沖器平面尺寸與壓力機(jī)墊板孔尺寸等都必須相適應(yīng)，以便模具能

70、正確安裝和正常使用。 因此，加和上述的論述和上圖可確定模具的閉合高度為H=210mm.</p><p><b>　　1.5模具裝配</b></p><p>　　1.5.1固定方式及裝配基準(zhǔn)的確定</p><p>　　模柄采用壓入式模柄，鑲嵌在上模座上。上模座與墊板、凹模固定板用螺栓與銷釘緊固。凸臺式凸模，凸臺鑲嵌在凸模固定板上，而凸模固定板用螺

71、栓與銷釘緊固在下模座上。</p><p>　　落料，拉深應(yīng)以沖材凸凹模為裝配基準(zhǔn)件。首先確定凸凹模在模架中的位置，安裝凸凹模組件，確定凸凹組件在下模座的位置，然后用平行板將凸凹模和下模座夾緊。</p><p>　　沖裁模具材料的選?。和鼓５牟牧蠟镠T200，凹模的材料為HT200，熱處理硬度為58-62HRC，墊板、凸模固定板、凹模固定板的材料的45號鋼，熱處理硬度為HRC43-48。&l

72、t;/p><p>　　凸模的固定，導(dǎo)套與模座的固定、導(dǎo)柱與固定板的固定，采用H7/h6的間隙定位</p><p>　　配合，導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合采用H7/r6的過度配合，凸模與固定板的配合，導(dǎo)套與模座，導(dǎo)套與固定板，模柄與模座的配合采用H7/m6的過度配合，這樣的配合能以最好的定位精度滿足零件的剛性和定位要求。</p><p>　　1.5.2模具的總體設(shè)計(jì)</p>

73、;<p>　　有了上述各部的計(jì)算數(shù)據(jù)及確定的工藝方案，并可對模具進(jìn)行總體設(shè)計(jì)如圖6所示：</p><p>　　圖6 落料模裝配示意圖</p><p><b>　　第二章翻邊模設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1塑性變形的基本概念</p><p>　　在金屬材料中，原子之間作用著相當(dāng)大的力，足以抵抗重力的

74、作用，所以在沒有其它外力作用的條件下，金屬物體將保持自有的形狀和尺寸。</p><p>　?。?）彈性變形-----當(dāng)物體受到外力作用之后，它的形狀和尺寸將發(fā)生變化即變形，變形的實(shí)質(zhì)就是原子間的距離產(chǎn)生變化。假如作用于物體的外力去除后，由外力引起的變形隨之消失，物體能完全恢復(fù)自己的原始形狀和尺寸，這樣的變形稱為彈性變形。</p><p>　?。?）塑性變形-----如果作用于物體的外力去除

75、后，物體并不能完全恢復(fù)自己的原始形狀和尺寸，這樣的變形稱為塑性變形。塑性變形和彈性變形都是在變形體不破壞的條件下進(jìn)行的（即連續(xù)性不破壞）通常用塑性表示材料塑性變形能力。</p><p>　?。?）塑性指標(biāo)-----是以材料開始破壞時(shí)的塑性變形量來表示，它可借助于各種實(shí)驗(yàn)方法測定。目前應(yīng)用比較廣泛的是拉伸試驗(yàn)，對應(yīng)于拉伸試驗(yàn)的塑性指標(biāo)，用延伸率δ和斷面收縮率ψ表示。 需要指出，各種試驗(yàn)方法都是相對于特定的受力狀況和

76、變形條件的，由此所測定的塑性指標(biāo)，僅具有相對的比較意義。</p><p>　　（4）塑性-----指固體材料在外力作用下發(fā)生永久變形而不破壞其完整性能力。金屬的塑性不是固定不變的，影響它的因素很多，除了金屬本身的晶格類型、化學(xué)成分和金相組織等內(nèi)在因素之外，其外部因素——變形方式（機(jī)械因素即應(yīng)力狀態(tài)與應(yīng)變狀態(tài)）、變形條件（物理因素即變形溫度與變形速度）的影響也很大。衡量金屬塑性高低的參數(shù)稱為塑性指標(biāo)（延伸率δ、斷面

77、收縮率ψ）。</p><p>　?。?）變形抗力-----金屬抵抗變形的力稱為變形抗力，它反映材料產(chǎn)生塑性變形的難易程度，一般用金屬材料產(chǎn)生塑性變形的單位變形力表示其大小。</p><p>　?。?）變形力-----塑性變形時(shí)，使金屬產(chǎn)生變形的外力稱為變形力</p><p>　　2.2沖壓力分析與計(jì)算</p><p>　　2.2.1沖壓力與壓

78、力中心</p><p>　　沖模對工件施加的沖壓力合力的中心稱為沖壓壓力中心。沖裁模對工件施加的沖裁力合力的中心稱為沖裁壓力中心，拉深模對工件施加的拉深力合力的中心稱為拉深壓力中心。要使沖壓模具正常地工作，必須使壓力中心與模柄的中心線相重合，從而使壓力中心與所選沖壓設(shè)備滑塊的中心相重合。否則在沖壓時(shí)將產(chǎn)生彎曲，使沖壓設(shè)備的滑塊和模具發(fā)生歪斜，引起凸、凹模間隙不均勻，刃口迅速變鈍，并使沖壓設(shè)備和模具的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)產(chǎn)生不

79、均勻磨損。對于帶有模柄的沖壓模，壓力中心應(yīng)通過模柄的軸心線，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)軌之間產(chǎn)生過大的磨損，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低模具和壓力機(jī)的使用壽命。</p><p>　　對于此次模具設(shè)計(jì)零件的形狀可得出零件的壓力中心，X0=69,Y0=47，壓力中心與零件的集合中心重合對模具的磨損較小，可以減少損耗量延長使用壽命。 </p><p>　　通過對零件的形狀分析

80、得到該工序設(shè)計(jì)所需沖壓力包括零件的外緣翻邊力，送入凸凹莫內(nèi)的推件力，凹模將凸凹模內(nèi)的成形零件推出所需要卸料桿的頂件力、彈性元件裝置將箍在凸凹模內(nèi)的成品零件卸下需彈性卸料力。</p><p>　　2.2.2 沖壓力的計(jì)算</p><p>　　利用模具把板料上的孔緣或外緣翻成豎邊的沖壓工藝稱為翻邊，翻邊工藝可加工形狀較為復(fù)雜且具有較好剛度的立制體件，還能再?zèng)_壓上制取其他零件裝配的部位。翻邊可以

81、替代某些復(fù)雜零件的拉深工序，改善零件的塑性流動(dòng)以免發(fā)生破裂或起皺。用翻邊代表“先拉深后切底”的方法制取無底零件，可減少加工次數(shù)，并節(jié)省材料。 </p><p>　　翻邊時(shí)變形區(qū)的材料沿徑向和切向伸長變形，所受的切向應(yīng)力從凹模圓角到翻邊邊緣處逐漸增大，并在外緣處到最大，因此，翻邊的失敗往往是因?yàn)橥饩壚?，而外緣是否被拉裂則取決于拉伸變形的大小。</p><p><b>　　頂件力

82、</b></p><p><b>　　翻邊力</b></p><p>　　F—內(nèi)緣翻邊所需要的力；</p><p>　　L—彎曲線長度；L=50㎜</p><p>　　t—材料厚度；t=2㎜</p><p>　　σ—零件材料的抗拉強(qiáng)度；σ=440Mpa</p><p

83、>　　F—壓邊力為（0.25---0.3）F</p><p>　　K—系數(shù)近似為0.2---0.3；K=0.25</p><p><b>　　推件力</b></p><p>　　n—同時(shí)卡在凹模內(nèi)的零件數(shù)目</p><p><b>　　K—推件力系數(shù)</b></p><p&

84、gt;<b>　　卸料力</b></p><p>　　故此工序所需要的總沖壓力</p><p>　　2.3壓力設(shè)備的選擇</p><p>　　沖壓設(shè)備的選擇直接關(guān)系到設(shè)備的安全以及生產(chǎn)效率、產(chǎn)品的質(zhì)量、模具壽命和生產(chǎn)成本等一系列重要問題。沖壓設(shè)備的選擇主要包括設(shè)備的類型和規(guī)格參數(shù)兩個(gè)方面。在沖壓設(shè)備類型選定以后，應(yīng)進(jìn)一步根據(jù)沖壓加工中所需要的沖

85、壓力、變形功以及模具的結(jié)構(gòu)形式和閉合高度、外形輪廓尺寸等選擇沖壓設(shè)備的規(guī)格。沖裁時(shí)，壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于沖裁時(shí)各工藝力的總和。</p><p>　　即上節(jié)計(jì)算得翻邊工序所需總的沖壓力，由計(jì)算結(jié)果查表得，采用壓力機(jī)型為開式固定臺壓力機(jī)，參數(shù)如下表1：</p><p>　　表1 翻邊模壓力機(jī)規(guī)格</p><p>　　2.4 沖裁模主要零部件設(shè)計(jì)</p&g

86、t;<p>　　2.4.1 模具類型的選擇</p><p>　　正裝模具不必考慮工件或廢料的流向，模具結(jié)構(gòu)簡單，縮短了模具制造周期有利于新產(chǎn)品的研制與開發(fā)、使用及維修非常的方便、安裝與調(diào)整凸凹模間隙較方便、磨具制造成本低，有利于提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、整個(gè)拉伸過程中始終存在壓邊力，所以適用于非旋轉(zhuǎn)體件的拉伸，該沖壓件屬于普通沖壓成形，精度要求不高故選擇正裝模結(jié)構(gòu)。</p><p>

87、;　　2.4.2 定位方式的選擇</p><p>　　定位零件是用來保證條料的正確送進(jìn)及在模具中的正確位置，以保證沖制出合格的零件。條料在模具送料平面中必須有兩個(gè)方向的限位：一是在與條料方向垂直方上的限位，保證條料沿正確的方向送進(jìn)成為送進(jìn)導(dǎo)向；二是在送料方向的限位，控制條料一次送進(jìn)的距離（步距）。</p><p>　?。?）導(dǎo)料銷的選擇 </p><p>　　導(dǎo)正銷

88、是伸入材料孔中導(dǎo)正其在凹模內(nèi)位置的銷形零件，送料導(dǎo)向的定位零件有導(dǎo)料銷，導(dǎo)料板、側(cè)壓板等。導(dǎo)料板及側(cè)壓板多用于級進(jìn)模和單工序模中。導(dǎo)料銷則多用于復(fù)合模和單工序模中。因此選導(dǎo)料銷做為導(dǎo)向且位于條料的同側(cè)，一般設(shè)2個(gè)，從前向后送料時(shí)導(dǎo)料銷裝在左側(cè)（固定式），為標(biāo)準(zhǔn)件。</p><p><b>　　（2）擋料銷的選擇</b></p><p>　　擋料銷的主要作用是對材料起定

89、位作用，它需要保證每次沖裁是所要的合理的搭邊值，在定位方面有很重要的地位，尤其是在沖裁模具中。本模具采用固定擋料銷，它可以輔助完成第一次沖壓成形，從而是=使材料得到充分的利用，節(jié)約成本。</p><p>　　2.4.3卸料裝置和推件裝置的選擇</p><p><b>　　卸料裝置的選擇</b></p><p>　　卸料裝置 卸料板在級進(jìn)模中是一

90、個(gè)重要部分。模具的精度以及模具的使用壽命與卸料板的導(dǎo)向精度和強(qiáng)度有極大關(guān)系。卸料裝置主要由卸料板、卸料彈性元件、卸料螺釘和卸料板導(dǎo)向件組成。在多凸模的模具中,卸料板除了進(jìn)行卸料和防止由加工而引起材料的橫向滑移,還必須對多凸模進(jìn)行精密導(dǎo)向和有效的保護(hù),特別是對沖裁凸模的導(dǎo)向和保護(hù)。常見的卸料零件又固定卸料板和彈壓卸料板。前者式剛性結(jié)構(gòu)主要起卸料作用，卸料力大，適用于沖材料厚度大于0.8的模具，后者是柔性結(jié)構(gòu)，兼有壓料和卸料兩個(gè)作用。其卸料

91、力的大小決定與所選用的彈性元件。主要用于沖制薄料和要求制件平整的沖模中，因此選取彈壓卸料板。</p><p>　　（2）推件裝置的選擇</p><p>　　推件是將沖壓后的制件或廢料推出。除直接由凸模將制件或廢料從凹模洞口中推出外，可采用推件裝置。推件裝置是由推桿、推板、打桿及各類頂件器、頂桿等的聯(lián)合動(dòng)作完成的。剛性推件裝置是在上模隨壓力機(jī)滑塊回升時(shí)，用滑塊中的橫梁撞擊打桿，通過推件機(jī)構(gòu)，

92、用頂件器將工件和廢料推出。剛性推件裝置可以用于倒裝式落料模、沖孔模以及倒裝式、順裝式復(fù)合模等結(jié)構(gòu)的上模中工件和廢料的推出。其推件力大，工作可靠。</p><p>　　2.4.4凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算方法</p><p>　　由于模具加工方法的不同，凹模與凸模刃口部分尺寸的計(jì)算公式與制造公差的標(biāo)注也不同，刃口尺寸的計(jì)算方法分為分別加工計(jì)算法和配合加工計(jì)算法，在單工序模的設(shè)計(jì)中所有刃口尺寸的計(jì)

93、算都按凸模與凹模分別加工的計(jì)算方法。</p><p>　　采用這種方法是指凸模和凹模分別按圖紙標(biāo)注的尺寸和公差進(jìn)行加工。沖裁間隙由凸模、凹模刃口尺寸和公差來保證。要分別標(biāo)注凹模和凸模刃口尺寸與制造公差優(yōu)點(diǎn)時(shí)具有互換性。由沖壓件與凸模、凹模刃口尺寸及公差的分布狀態(tài)可以看出，要保證初始間隙值小于最大合理間隙2Cmax,必須滿足下列條件：｜δp｜+｜δd｜≤2Cmax-2Cmin也就是說，新制造的模具應(yīng)該是｜δp｜+｜

94、δd｜+2Cmin≤2Cmax 。否則制造的模具間隙已超過允許變動(dòng)范圍2Cmin～2Cmax,影響模具的使用壽命。</p><p><b>　　2.4.5凸模設(shè)計(jì)</b></p><p>　　凸模形式常見的以圓形為多。為了避免應(yīng)力集中和有較好強(qiáng)度、剛度，圓形凸模常做成臺階形并以較大圓角圓滑過渡。對沖孔直徑接近料厚的凸模，為增加抗縱向彎曲能力，常采用護(hù)套結(jié)構(gòu)。一般的粗短

95、凸模可以按標(biāo)準(zhǔn)選用或按常規(guī)設(shè)計(jì)。而在多工位級進(jìn)模中有許多沖小孔凸模，沖窄長槽凸模，分解沖裁凸模等。這些凸模應(yīng)根據(jù)具體的沖裁要求，被沖裁材料的厚度，沖壓的速度，沖裁間隙和凸模的加工方法等因素來考慮凸模的結(jié)構(gòu)及其凸模的固定方法。      凸、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是在保證其工作強(qiáng)度的情況下，要有利于沖壓變形金屬的流動(dòng)，有利于提高零件的質(zhì)量和提高板料的成形性能，減少工序次數(shù)。材料、形狀和尺寸大小

96、、加工方法和變形程度不同時(shí)，模具的結(jié)構(gòu)也不同。凹、凸模的結(jié)構(gòu)形式取決于工件的尺寸、形狀以及加工方法、加工次數(shù)等工藝要求。不同的結(jié)構(gòu)形式對沖壓的變形情況、變形程度的大小及產(chǎn)品的質(zhì)量均有不同的影響。</p><p>　　當(dāng)毛坯的相對厚度較大，不易起皺，不需要用壓邊圈壓邊時(shí)，應(yīng)采用錐形凹模。這種模具在拉深的初期就使毛坯呈曲面形狀，因而較平斷面拉深凹模具有更多的抗失穩(wěn)能力，故可以采用更小的拉深系數(shù)進(jìn)行拉深。</p&

97、gt;<p>　　對于沖小孔凸模，通常采用加大固定部分直徑，縮小刃口部分長度的措施來保證小凸模的強(qiáng)度和剛度。當(dāng)工作部分和固定部分的直徑差太大時(shí)，可設(shè)計(jì)多臺階結(jié)構(gòu)。各臺階過渡部分必須用圓弧光滑連接，不允許有刀痕。卸料板還應(yīng)考慮能起到對凸模的導(dǎo)向保護(hù)作用，以消除側(cè)壓力對凸模的作用而影響其強(qiáng)度。        沖孔后的廢料若隨著凸?；爻藤N在凸模端面上帶出模具

98、，并掉在凹模表面，若不及時(shí)清除將會(huì)使模具損壞。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮采取一些措施，防止廢料隨凸模上竄。除了沖孔凸模外，級進(jìn)模中有許多分解沖裁的制件輪廓沖裁凸模。這些凸模的加工大都采用線切割結(jié)合成型磨削的加工方法。</p><p>　　在此翻邊模具的設(shè)計(jì)中沖壓凸模采用圓柱頭縮桿圓凸模，材料的硬度為：T10A、Cr6WV，刃口 （58±2）HRC,，刃口（60±2）HRC,頭部（45±5

99、）HRC。各個(gè)的凸模尺寸根據(jù)上面計(jì)算出來的尺寸再查沖壓模具手冊表可知道到其他的尺寸。</p><p><b>　　凸模的結(jié)構(gòu)如圖1：</b></p><p><b>　　圖1 翻邊模凸模</b></p><p><b>　　（1）凸模材料 </b></p><p>　　模具刃

100、口要有高的耐磨性，并能承受沖裁時(shí)的沖擊力。因此應(yīng)有高的硬度與適當(dāng)?shù)捻g性。應(yīng)凸模形狀簡單，可選用Cr12制造。其熱處理硬度取58～62HRC。</p><p>　　（2）凸模的加工方法</p><p>　　凸模的材料為Cr12，需要淬火處理，若先加工后熱處理會(huì)因?yàn)闊崽幚砗蠊ぜ冃魏艽?，不滿足凸模的使用要求。若在熱處理后進(jìn)行加工那么采用普通的加工方法根本無法實(shí)現(xiàn)，因?yàn)楣ぜ慊鸷笥捕群芨?，所以?/p>

101、能采用線切割的方法來加工凸模。</p><p>　　(3) 其它要求 </p><p>　　凸模工作部分的表面粗糙度Ra=0.8～0.4μm。</p><p>　?。?） 凸模強(qiáng)度校核</p><p>　　該凸模不屬于細(xì)長桿強(qiáng)度足夠，不需要校核。</p><p>　　2.4.6 凹模設(shè)計(jì)</p>

102、<p>　　成形翻邊模凹模的設(shè)計(jì)與制造較凸模更為復(fù)雜和困難。凹模的結(jié)構(gòu)常用的類型有整體式、拼塊式和嵌塊式。整體式凹模由于受到模具制造精度和制造方法的限制已不適用于翻邊模。 嵌塊式凹模的特點(diǎn)是：嵌塊套外形做成圓形，且可選用標(biāo)準(zhǔn)的嵌塊，加工出型孔。嵌塊損壞后可迅速更換備件。嵌塊固定板安裝孔的加工常使用坐標(biāo)鏜床和坐標(biāo)磨床。當(dāng)嵌塊工作型孔為非圓孔，由于固定部分為圓形必須考慮防轉(zhuǎn)。常用的凹模嵌塊結(jié)構(gòu)分為整體式嵌塊和異形孔。異形

103、孔時(shí)不能磨削型孔和漏料孔而將它分成兩塊（其分割方向取決于孔的形狀），要考慮到其拼接縫要對沖裁有利和便于磨削加工，鑲?cè)牍潭ò搴笥面I使其定位。這種方法也適用于異形孔的導(dǎo)套。 在設(shè)計(jì)排樣時(shí)，不僅要考慮嵌塊布置的位置還應(yīng)考慮嵌塊的大小，以及與凹模嵌塊相對應(yīng)的凸模、卸料嵌套等。</p><p>　　拼塊式凹模的組合形式因采用的加工方法不同而分為兩種結(jié)構(gòu)。當(dāng)采用放電加工的拼塊拼裝的凹模，結(jié)構(gòu)多采用并列組合式；若將凹模型孔輪

104、廓分割后進(jìn)行成形磨削加工，然后將磨削后的拼塊裝在所需的墊板上，再鑲?cè)氚寄？虿⒁月菟ü潭?，則此結(jié)構(gòu)為成形磨削拼裝組合凹模。            平面固定是將凹模各拼塊按正確的位置鑲拼在固定板平面上，分別用定位銷(或定位鍵)和螺釘，定位和固定在墊板或下模座上，該形式適用于較大的拼塊凹模，且按分段固定的方法。 

105、;    嵌槽固定是將拼塊凹模直接嵌入固定板的通槽中，固定板上凹槽深度不小于拼塊厚度的2/3各拼塊不用定位銷，而在嵌槽兩端用鍵或楔定位及螺釘固定。</p><p>　　框孔固定式有整體框孔和組合框孔兩種。整體框孔固定凹模拼塊時(shí)，拼塊和框孔的配合應(yīng)根據(jù)脹形力的大小來選用配合的過盈量。組合框孔固定凹模拼塊時(shí)，模具的維護(hù)，裝拆較方便。當(dāng)拼塊承受的脹形力較大時(shí)，應(yīng)考慮組合框連接的剛度和強(qiáng)度。

106、 凹模設(shè)計(jì)采用嵌塊式和平面固定式的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，各個(gè)部分的尺寸根據(jù)凸凹模刃口尺寸的計(jì)算結(jié)果再加上選擇的刃口孔的形狀而定。</p><p>　　凹模洞口形式是指凹模型孔的軸剖面形狀。其基本形式有三種：</p><p>　　（1）直壁式 這種形式其孔壁垂直于頂面，刃口尺寸不隨修磨刃口增大。故沖件精度較高，刃口強(qiáng)度也較好。但直壁式刃口沖裁時(shí)磨損大，洞口磨損

107、后會(huì)形成倒錐形，因此每次修磨的刃磨量大，總壽命底。</p><p>　?。?）斜壁式 其特點(diǎn)與直壁式相反，在一般的工件或廢料向下落的模具中應(yīng)用廣泛</p><p>　?。?）凸臺式 這是一種低硬度的凹模刃口。主要用于沖裁板料厚度0.3mm以下的小間隙、無間隙模具。</p><p>　　由于本模凹模在下模座上，不適于用斜壁式，又因?yàn)楸灸＞唛g隙大于0.3mm，也不適

108、于用凸臺式。因此應(yīng)選用直壁式。</p><p>　　凹模的外形一般有矩形與圓形兩種。凹模的外形尺寸應(yīng)保證凹模有足夠的強(qiáng)度與剛度。凹模的厚度還應(yīng)考慮修磨量。其外形尺寸一般是根據(jù)被沖材料的厚度和沖裁件的最大外形尺寸來確定的。</p><p>　　凹模的結(jié)構(gòu)如圖2所示：</p><p><b>　　圖2 翻邊模凹模</b></p>&

109、lt;p>　　凹模材料采用 Gr12。</p><p><b>　　1卸料板</b></p><p>　　卸料板的作用主要是在沖壓結(jié)束瞬間，卸料螺釘在彈簧的彈力下將卸料板向上彈起，從而將套在凹模上的剩余條料頂下，形狀與沖裁件的外形輪廓相同，安裝時(shí)套在凹模上。卸料板的厚度為10mm。</p><p>　　2 凹模的固定方法</p&g

110、t;<p>　　凹模一般采用螺釘固定在下模座上，用六個(gè)內(nèi)六角螺釘將這幾個(gè)板件固定在下模座上。</p><p>　　3 凹模的主要技術(shù)要求</p><p>　　凹模的型孔軸線與頂面應(yīng)保持垂直，凹模的底面與頂面應(yīng)保持平行。</p><p>　　為了提高模具壽命與沖裁件精度，凹模的底面和型孔的孔壁應(yīng)光滑，表面粗糙度為Ra3.2，底面與銷孔的Ra==6.3。&