保險(xiǎn)杠支架工藝分析及模具設(shè)計(jì)畢業(yè)論文.doc

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1、 分類(lèi)號(hào) 密級(jí) U D C 編號(hào) 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 題 目 保險(xiǎn)杠支架 的沖壓工藝分析和模具設(shè)計(jì) 院 （系） 機(jī)械與汽車(chē)工業(yè)學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 車(chē)輛工程 年 級(jí) 0911 學(xué)生姓名

2、學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 二○一三 年 五 月 4 摘 要 摘 要 本設(shè)計(jì)題目為 支架沖壓成形工藝分析與模具設(shè)計(jì)，體現(xiàn)了板類(lèi)沖壓零件的設(shè)計(jì)要求、內(nèi)容及模具的基本構(gòu)造，有一定的設(shè)計(jì)意義。通過(guò)對(duì)該零件模具的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步加強(qiáng)了設(shè)計(jì)者沖壓模具構(gòu)造的基礎(chǔ)知識(shí)，為設(shè)計(jì)更復(fù)雜的沖壓模具做好了鋪墊并吸取了更深刻的經(jīng)驗(yàn)。 本設(shè)計(jì)運(yùn)用沖壓成型工藝及模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，首先分析了工件的成形工藝及模具成形結(jié)構(gòu)對(duì)制件質(zhì)量的影響。介紹了支架沖壓模具設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)于模具工作零件結(jié)構(gòu)方式的選擇，通過(guò)對(duì)制件進(jìn)行工藝分析，可確

3、定制件的落料沖孔為套復(fù)合模即可，成型使用彎曲模，工藝完成最后需再加沖孔模。 關(guān)鍵詞：保險(xiǎn)杠支架、沖壓工藝、模具設(shè)計(jì)。 1 Abstract Abstract This design topic is （ ）bracket stamping process Analysis and mold design，which embodies the design requirements of the plate stamping parts and the basic structure of the mold design. The design requirements ha

4、ve certain design significance. The parts mold design process further strengthen the basics of designers stamping mold construction, and prepared the way for the design of more complex stamping die and draw a more profound experience. This design, first of all, analyze the impact on the quality of p

5、arts of the workpiece forming process and die forming structure with the basic knowledge of stamping forming technology and mode design. This paper gave an instruction of the bracket stamping die design choice for the die working part structure way. Determine sets composite modulus as blanking punch

6、ing parts, mold with flexural modulus, and complete the final process to be coupled with the punching die according to the process analysis of the parts. . Keywords：Bumper bracket Stamping process Mold design 緒論 目 錄 第一章 緒論 1 1.1沖壓工藝的介紹 1 1.2沖壓工藝及發(fā)展現(xiàn)狀 2 1.3模具的發(fā)展與現(xiàn)狀 3 第二章 零件工藝分析 4

7、2.1設(shè)計(jì)題目 4 2.2 材料的性能 4 2.3.沖壓成型工藝分析 5 2.4 沖壓工藝方案確定 5 2.5模具類(lèi)型的選擇 7 2.6 排樣的確定 8 2.6.1 搭邊值的確定 8 2.6.2 確定條料布距 9 2.6.3 毛培材料利用率的計(jì)算 9 2.7 各部件工藝力的計(jì)算 10 2.7.1 落料對(duì)模具的運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行分析 10 2.7.2 彎曲力的計(jì)算 10 2.7.3沖孔力的計(jì)算 11 2.7.4 卸料力、頂件力、推件力的計(jì)算 11 2.9壓力機(jī)的選擇 13 2.10 確立壓力中心 14 2.11本章小結(jié) 14 第三章 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及有關(guān)的計(jì)算

8、15 3.1模具分類(lèi) 15 3.2模具設(shè)計(jì)的基本類(lèi)容 16 3.3模具的總體設(shè)計(jì) 16 3.3.1確定模具結(jié)構(gòu)型式 17 3.3.2確定模具壓力中心 20 3.3.3初定模具外形尺寸 20 3.4工作零件設(shè)計(jì) 22 3.4.1彎曲模的設(shè)計(jì) 22 3.4.2落料、沖孔模的設(shè)計(jì) 24 3.5定位零件的設(shè)計(jì) 25 3.6導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì) 26 3.7卸料、出件及壓料零件 26 3.8連接與固定零件的設(shè)計(jì) 27 3.9模具設(shè)計(jì)要點(diǎn) 28 3.10繪制模具總裝圖和零件圖 30 第四章 總結(jié)與展望 31 參考文獻(xiàn) 32 致謝 33 I 緒論 第一章

9、 緒論 1.1沖壓工藝的介紹 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(lái)越引起人們的重視，而被大量應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中來(lái)。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。 沖壓靠壓力機(jī)和模具對(duì)板材、帶材、管材和型材等施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件(沖壓件)的成形加工方法。沖壓和鍛造同屬塑性加工合稱(chēng)鍛壓。沖壓的坯料主要是熱軋和冷軋的鋼板和鋼帶。全世界的鋼材中，有60％

10、～70％是板材，其中大部分經(jīng)過(guò)沖壓制成成品。汽車(chē)的車(chē)身、底盤(pán)、油箱、散熱器片，鍋爐的汽包，容器的殼體，電機(jī)、電器的鐵芯硅鋼片等都是沖壓加工的。儀器儀表、家用電器、自行車(chē)、辦公機(jī)械、生活器皿等產(chǎn)品中，也有大量沖壓件。 沖壓件與鑄件、鍛件相比，具有薄、勻、輕、強(qiáng)的特點(diǎn)。沖壓可制出其他方法難于制造的帶有加強(qiáng)筋、肋、起伏或翻邊的工件，以提高其剛性。由于采用精密模具，工件精度可達(dá)微米級(jí)，且精度高、規(guī)格一致，可以沖壓出孔窩、凸臺(tái)等。冷沖壓件一般不再經(jīng)切削加工，或僅需要少量的切削加[工。熱沖壓件精度和表面狀態(tài)低于冷沖壓件，但仍?xún)?yōu)于鑄件、鍛件，切削加工量少。沖壓是高效的生產(chǎn)方法，采用復(fù)合模，尤其是多工位級(jí)進(jìn)

11、模，可在一臺(tái)壓力機(jī)(單工位或多工位的)上完成多道沖壓工序，實(shí)現(xiàn)由帶料開(kāi)卷、矯平、沖裁到成形、精整的全自動(dòng)生產(chǎn)。生產(chǎn)效率高，勞動(dòng)條件好，生產(chǎn)成本低，一般每分鐘可生產(chǎn)數(shù)百件。 沖壓主要是按工藝分類(lèi)，可分為分離工序和成形工序兩大類(lèi)。分離工序也稱(chēng)沖裁，其目的是使沖壓件沿一定輪廓線從板料上分離，同時(shí)保證分離斷面的質(zhì)量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的條件下發(fā)生塑性變形，制成所需形狀和尺寸的工件。在實(shí)際生產(chǎn)中，常常是多種工序綜合應(yīng)用于一個(gè)工件。沖裁、彎曲、剪切、拉深、脹形、旋壓、矯正是幾種主要的沖壓工藝。 沖壓用板料的表面和內(nèi)在性能對(duì)沖壓成品的質(zhì)量影響很大。對(duì)于沖壓材料的要求是：厚度

12、精確、均勻；表面光潔，無(wú)斑、無(wú)疤、無(wú)擦傷、無(wú)表面裂紋等；屈服強(qiáng)度均勻，無(wú)明顯方向性；均勻延伸率高；屈強(qiáng)比低；加工硬化性低。在實(shí)際生產(chǎn)中，常用與沖壓過(guò)程近似的工藝性試驗(yàn)，如拉深性能試驗(yàn)、脹形性能試驗(yàn)等檢驗(yàn)材料的沖壓性能，以保證成品質(zhì)量和高的合格率。 1.2沖壓工藝及發(fā)展現(xiàn)狀 沖壓成形作為現(xiàn)代工業(yè)中一種十分重要的加工方法，用以生產(chǎn)各種板料零件,具有很多獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，其成形件具有自重輕、剛度大、強(qiáng)度高、互換性好、成本低、生產(chǎn)過(guò)程便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化及生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，是一種其它加工方法所不能相比和不可替代的先進(jìn)制造技術(shù)，在制造業(yè)中具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、能源、機(jī)械、信息、航空航天、國(guó)防工

13、業(yè)和日常生活的生產(chǎn)之中。 在吸收了力學(xué)、數(shù)學(xué)、金屬材料學(xué)、機(jī)械科學(xué)以及控制、計(jì)算機(jī)技術(shù)等方面的知識(shí)后，已經(jīng)形成了沖壓學(xué)科的成形基本理論。以沖壓產(chǎn)品為龍頭，以模具為中心，結(jié)合現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，在產(chǎn)品的巨大市場(chǎng)需求刺激和推動(dòng)下，沖壓成形技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化和提高人民生活水平方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。 汽車(chē)制造中有60%-70%的金屬零部件需經(jīng)塑性加工成形，沖壓加工是完成金屬塑性成形的一種重要手段，它是最基本、傳統(tǒng)、最重要的金屬加工方法之一。汽車(chē)沖壓工藝技術(shù)如車(chē)身上的各種覆蓋件、車(chē)內(nèi)支撐件、結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件，還有大量的汽車(chē)零部件，如發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣彎管及消聲器、空心凸輪軸、油底殼、發(fā)動(dòng)機(jī)支架

14、、框架結(jié)構(gòu)件、橫縱梁等等，都是經(jīng)沖壓成形技術(shù)正向精密、多功能、高效節(jié)能、安全清潔的生產(chǎn)方向發(fā)展，沖壓工件的制造工藝水平及質(zhì)量，在較大程度上對(duì)汽車(chē)制造質(zhì)量和成本又直接影響。 1.3模具的發(fā)展與現(xiàn)狀 模具的發(fā)展與現(xiàn)狀模具的發(fā)展與現(xiàn)狀模具的發(fā)展與現(xiàn)狀 模具是工業(yè)生產(chǎn)中的基礎(chǔ)工藝裝備，是一種高附加值的高技術(shù)密集型產(chǎn)品，也是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域，其技術(shù)水平的高低已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造水平的重要標(biāo)志。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)總量和工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)模具的需求量越來(lái)越大，技術(shù)要求也越來(lái)越高。我國(guó)在模具設(shè)計(jì)制造水平和標(biāo)準(zhǔn)化程度上都有很高的提升，但是與德國(guó)、美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在相當(dāng)大的差距。

15、以大型覆蓋件沖模為代表，我國(guó)已能生產(chǎn)部分轎車(chē)覆蓋件模具。轎車(chē)覆蓋件模具設(shè)計(jì)和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高，代表覆蓋件模具的水平。在設(shè)計(jì)制造方法、手段上已基本達(dá)到了國(guó)際水平，模具結(jié)構(gòu)功能方面也接近國(guó)際水平，在轎車(chē)模具國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程中前進(jìn)了一大步。但在制造質(zhì)量、精度、制造周期和成本方面，以國(guó)外相比還存在一定的差距。標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具，是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的精密模具品種，在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上，與國(guó)外多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具相比，存在一定差距。本文主要介紹說(shuō)明了保險(xiǎn)杠支架成型的各個(gè)工序及模具的設(shè)計(jì)。 2 零件工藝分析 第二章 零件

16、工藝分析 2.1設(shè)計(jì)題目 保險(xiǎn)桿支架零件如圖2-1所示： 圖2-1 保險(xiǎn)桿支架零件圖 2.2 材料的性能 保險(xiǎn)桿支架使用的零件材料是16Mn。16Mn屬于碳錳鋼，碳的含量在0.16%左右，屈服點(diǎn)等于350MPa（強(qiáng)度級(jí)別屬于350MPa級(jí)）。16Mn鋼的合金含量較少，焊接性良好，焊前一般不必預(yù)熱。但由于16Mn鋼的淬硬傾向比低碳鋼稍大，所以在低溫下（如冬季露天作業(yè)）或在大剛性、大厚度結(jié)構(gòu)上焊接時(shí)，為防止出現(xiàn)冷裂紋，需采取預(yù)熱措施。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)中使用的16Mn鋼材料厚為4mm。 2.3.沖壓成型工藝分析 此件為16Mn 厚度是4mm.具有良好的沖壓能力，適合

17、沖載。具有良好的沖壓工藝性能。成型該零件需要沖載與彎曲工序完成。 該零件結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，孔徑最小為13mm，孔間距最小為60mm，尺寸精度較高，沖裁工藝性良好。但彎曲形狀為Z形，且成型后左右兩邊高度不等，要保證左右兩邊的切邊平滑，側(cè)面在一個(gè)平面，對(duì)于第一序的落料沖孔的落料輪廓精度要求較高，而且要防止彎曲過(guò)程中產(chǎn)生偏移。因此在設(shè)計(jì)落料模和彎曲模時(shí)，要注意解決上述問(wèn)題。 2.4 沖壓工藝方案確定 保險(xiǎn)桿支架的沖壓工藝方案包括兩種，方案一為：首先落料沖孔，然后再?zèng)_孔，最后進(jìn)行成型處理；方案二為：首先落料沖孔，然后成型，最后進(jìn)行沖孔。 由于 支架的成型線距離孔較近，成型后再?zèng)_孔，

18、孔容易變形，孔位精度難以保證，支架也是屬于較簡(jiǎn)單的彎曲件，只需一次成型。因此畢業(yè)設(shè)計(jì)選擇方案二：先落料沖孔，如圖2-4-1 圖 2- 4-1落料沖孔圖 然后成型，如圖2-4-2 圖 2-4-2 成型圖 最后沖剩下的8個(gè)小孔的2個(gè)腰孔，如圖2-4-3 圖2-4-3 沖孔圖 支架的成型較簡(jiǎn)單，孔數(shù)量多：1.落料和兩個(gè)Ф16的沖壓定位孔。2.成型。3.沖孔：3-Ф15，1-Ф13,4-Ф13，共8個(gè)支架安裝孔，2個(gè)腰孔。 2.5模具類(lèi)型的選擇 工藝方案確定后，即確定了沖壓加工的工序數(shù)量、順序以及工序的組合方式。選擇模具 類(lèi)型時(shí)，需綜合考慮沖壓

19、件的使用要求（尺寸大小、精度要求及形狀復(fù)雜程度）、生產(chǎn)批量大 小、沖壓設(shè)備情況及模具制造能力等各方面的因素。通過(guò)分析比較，最終確定出是采用簡(jiǎn)易 模、單工序模，還是采用復(fù)合模、級(jí)進(jìn)模。一般來(lái)說(shuō)，簡(jiǎn)易模（聚氨酯橡膠模、低熔點(diǎn)合金 模、鋅基合金模、板模及鋼帶沖模等）壽命低、成本低，通常適用于試制、小批量生產(chǎn)。對(duì) 于生產(chǎn)批量大、精度要求較髙的沖壓件，應(yīng)選用復(fù)合?；蚣?jí)進(jìn)模。當(dāng)沖壓件尺寸很大時(shí)，為 便于制造模具及簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用單工序模；當(dāng)沖壓件尺寸小且形狀復(fù)雜時(shí)，為便于生 產(chǎn)操作，常采用復(fù)合模或級(jí)進(jìn)模。 在本次設(shè)計(jì)由于支架是大批量且為節(jié)約工時(shí)的成本對(duì)于第一序落料沖孔復(fù)合模，第二序彎曲模 ，第三序是

20、沖孔模。 2.6 排樣的確定 2.6.1 搭邊值的確定 沖裁模搭邊：排樣中相鄰兩工件之間的余料或工件與條料邊緣間的余料稱(chēng)為搭邊。 搭邊的作用： （1）補(bǔ)償定位誤差，防止由于條料的寬度誤差、送料步距誤差、送料歪斜誤差等原因而沖裁出殘缺的廢品。 （2）還應(yīng)保持條料有一定的強(qiáng)度和剛度，，從而提高制件質(zhì)量，沿整個(gè)封閉輪廓線沖裁，使受力平衡，提高模具壽命和工件斷面質(zhì)量。 搭邊是廢料，從節(jié)省材料出發(fā)，搭邊值應(yīng)愈小愈好。但過(guò)小的搭邊容易擠進(jìn)凹模，增加刃口磨損，降低模具壽命，并且也影響沖裁件的剪切表面質(zhì)量。一般來(lái)說(shuō)，搭邊值是由經(jīng)驗(yàn)確定的。 考慮： （1）材料的力學(xué)性能。塑性好的材料，搭邊值要

21、大—些，硬度高與強(qiáng)度大的材料，搭邊值小一些。 （2）材料的厚度。材料越厚，搭邊值也越大。 （3）工件的形狀和尺寸。工件外形越復(fù)雜，圓角半徑越小，搭邊值也越大。 （4）排樣的形式對(duì)排的搭邊值大于直排的搭邊。 （5）運(yùn)料及擋料用手工送料，有側(cè)壓板導(dǎo)向的搭邊值可小一些。 t≤2 a=2.5t 2

22、在實(shí)際生產(chǎn)中一般使用條料，條料不僅提高工作效率也提高了毛坯的利用率。 理論使用條料的規(guī)格：長(zhǎng)度A=345*3=1035，寬度B=270mm 實(shí)際使用條料規(guī)格：長(zhǎng)度A1=1000，B 1=270。 排樣如圖2-6-1： 圖2-6-1 落料排樣圖 2.6.3 毛培材料利用率的計(jì)算 根據(jù)數(shù)模屬性可知的零件的面積 S1=62292.9836mm2 2-1 毛培面積 S2=A1*B1=1000*270=27000

23、0mm 2-2 材料利用率為 3S1 S2 η= *100%=62292.9836*3/270000=69.21%. 2-3 2.7 各部件工藝力的計(jì)算 2.7.1 落料對(duì)模具的運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行分析 可知第一工序的模具一共要有落料力、沖孔力、卸料力、推件力、壓料力。這五種力的共同作用才能完成模具的運(yùn)動(dòng)。這幾種力是為了壓力機(jī)的選擇做準(zhǔn)備。第二工序模具有彎曲力、頂件力、卸料力三種力共同作用完成零件的成型，第三序模具具有沖孔力、卸料力、推件力、壓

24、料力四種力的共同作用才能完成模具的運(yùn)動(dòng)。落料力、沖孔力的計(jì)算： 2-4 式中 F——沖裁力（N）； L——工件外輪廓、或孔的周長(zhǎng)(mm)； t——材料厚度（mm）,t=4mm； ——材料的抗拉強(qiáng)度,查得。 輪廓的周長(zhǎng)L1=843.3798mm, 2-5 小圓的周長(zhǎng)L2=2*3.14*16=101.108mm.

25、 2-6 所以 F落=1.3*Ltτb =1.3*843.3798*4*350=1534.26KN 2-7 FФ16=1.3*Ltτb =1.3*101.108*4*350=184.016KN. 2-8 F1=F落+FФ16=2029.991+184.016=1178.276. 2-9 式中F落 FФ16——分別為毛坯落料力、沖孔力 2.7.2 彎曲力的計(jì)算 Z形彎曲力 F 彎= （0.65~0.8)Bt2/rp +t

26、 2-10 式中B— 彎曲線長(zhǎng)度mm B=84.7mm t—板料厚度4mm  —材料抗拉強(qiáng)度350MPa rp—彎曲件圓角半徑10mm F 彎=0.7*84.7*4*4*350/(10+4) 2-11 =27.104KN 第二套模的重載壓力為：F2=F 彎=27.104KN 2-12 2.7.3沖孔力的計(jì)算

27、 FФ13=1.3*Ltτb =1.3*13*3.14*4*350=74.2924KN 2-13 FФ15=1.3*Ltτb=1.3*15*3.14*4*350=85.722KN 2-14 腰孔的周長(zhǎng)L=25*2+40*3.14=175.6mm 2-15 F=1.3*Ltτb=1.3*175.6*4*350=319.592KN 2-16 F3 =4*FФ13+4*FФ15

28、+2*F=4*74.2924+4*85.722+319.592*2=1279.232KN 2-17 2.7.4 卸料力、頂件力、推件力的計(jì)算 設(shè)凹模洞口的直壁高度h=12mm，材料厚度t=4mm，故卡在凹模內(nèi)的零件數(shù)為： n=12/t=12/4=3. 2-18 F卸=K卸*F F推=nK推*F 2-19 F頂=K頂*F 第一套模具的卸

29、料力、頂件力、推件力： F卸1=K卸1*F=0.04*2214.007= 99.63KN 2-20 F推1=nK卸1*F=3*0.045*2214.007=88.56KN F頂1=K頂1*F=0.05*2214.007=110.7KN 第二套模具的卸料力、頂件力、推件力： F卸2=K卸1*F=0.04*27.104=1.084KN F推2=nK卸1*F=3*0.045*27.104

30、=1.219KN 2-21 F頂2=K頂1*F=0.05*27.104=1.3552KN 第三套模具的卸料力、頂件力、推件力： F卸3=K卸1*F=0.04*1279.232=51.17KN F推3=nK卸1*F=3*0.045*1279.232=57.57KN 2-21 F頂3=K頂1*F=0.05*1279.232=63.96KN 表2-1 卸料力、推件力和頂件力系數(shù) 材料及厚度（mm) 鋼 ≤0.1 0.065

31、～0.075 0.1 0.14 ＞0.1～0.5 0.045～0.055 0.063 0.08 ＞0.5～2.5 0.04～0.05 0.055 0.06 ＞2.5～6.5 0.03～0.04 0.045 0.05 ＞6.5 0.02～0.03 0.025 0.03 鋁、鋁合金 0.025～0.08 0.03～0.07 紫銅、黃銅 0.02～0.06 0.03～0.09 2.8總力的計(jì)算 F總1=F1+F卸1+F推1+F頂1=1178.276+88.56+99.63+110.7=1477.166KN 2-22 F總2=F2+F卸2+

32、F推2+F頂2=27.104+1.084+1.219+1.3552=30.7622KN 2-23 F總3=F3+F卸3+F推3+F頂3=1279.232+51.17+57.57+63.96=1451.932KN 2-24 為安全起見(jiàn)，防止設(shè)備超載，公稱(chēng)壓力按總壓力的1.3倍來(lái)計(jì)算 2-25 2-26 2-27 2.9壓力機(jī)的選擇 按照公稱(chēng)壓力選取壓力機(jī)。經(jīng)查閱模具大典，可選取公稱(chēng)壓力為2000kN 1600KN JH21開(kāi)式

33、氣動(dòng)壓力機(jī)。 JH21-200開(kāi)式氣動(dòng)壓力機(jī)特點(diǎn)： 機(jī)身強(qiáng)度與鋼度更高，經(jīng)濟(jì)耐用。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用性好，維修與操作方便。 JH21-200開(kāi)式氣動(dòng)壓力機(jī)用途： 適用于落料、沖孔、成形、彎曲、淺拉伸等多種冷沖壓工藝的實(shí)現(xiàn)。 廣泛應(yīng)用于電器、車(chē)輛、農(nóng)機(jī)、拖拉機(jī)、礦山機(jī)械、五金具、機(jī)械制造等工業(yè)領(lǐng)域。 壓塌式保險(xiǎn)器，超載時(shí)可使用整機(jī)不受損。 JH21-200開(kāi)式氣動(dòng)壓力機(jī)結(jié)構(gòu)： 鑄造機(jī)身，性能穩(wěn)定。 C型機(jī)身，方便裝模與較大尺寸材料的加工。 曲軸橫放，維修方便。 剛性轉(zhuǎn)健離合器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 帶式制動(dòng)器，調(diào)整方便。 JH21-200開(kāi)式氣動(dòng)壓

34、力機(jī)技術(shù)參數(shù) 參數(shù)名稱(chēng) 單位 參數(shù)數(shù)值 公稱(chēng)力行程 Mm 6 滑塊行程 Mm 200 滑塊行程次數(shù) 次/min 40 最大裝模高度 Mm 450 裝模高度調(diào)節(jié)量 Mm 110 滑塊中心到機(jī)身距離 Mm 430 工作臺(tái)尺寸（前后X左右） Mm 840X1400 工作臺(tái)板孔尺寸 Mm Φ200 工作臺(tái)板厚度 Mm 180 滑塊底面尺寸（前后X左右） Mm 650X880 模柄孔尺寸（直徑X深度） Mm Φ70X100 立柱間距 Mm 820 電動(dòng)機(jī) 型號(hào) Y180L-6 功率 Kw 15 表2-2

35、 JH21-200開(kāi)式氣動(dòng)壓力機(jī)技術(shù)參數(shù) JH21-160B開(kāi)式氣動(dòng)壓力機(jī)技術(shù)參數(shù) 參數(shù)名稱(chēng) 單位 參數(shù)數(shù)值 公稱(chēng)力 KN 1600 公稱(chēng)力行程 Mm 6 滑塊行程 Mm 160 滑塊行程次數(shù) 次/min 40 最大裝模高度 Mm 350 裝模高度調(diào)節(jié)量 Mm 110 滑塊中心到機(jī)身距離 Mm 380 工作臺(tái)尺寸（前后X左右） Mm 740X760 工作臺(tái)板孔尺寸 Mm Φ300 工作臺(tái)板厚度 Mm 150 滑塊底面尺寸（前后X左右） Mm 580X770 模柄孔尺寸（直徑X深度） Mm Φ65X85 立柱間

36、距 Mm 850 電動(dòng)機(jī) 型號(hào) Y180L-6 功率 Kw 15 表2-3 JH21-160B開(kāi)式氣動(dòng)壓力機(jī)技術(shù)參數(shù) 2.10 確立壓力中心 因?yàn)榇藞D形為對(duì)稱(chēng)圖形，顧其壓力中心是重心，即對(duì)稱(chēng)中心 2.11本章小結(jié) 本章節(jié)主要是對(duì)零件進(jìn)行工藝分析與計(jì)算，確定了制件的沖裁方案、排樣圖，計(jì)算出了毛坯的尺寸和材料的利用率，以及計(jì)算出各工藝力，最后通過(guò)計(jì)算出總壓力、公稱(chēng)壓力，選定了壓力機(jī)。 第三章 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及有關(guān)的計(jì)算 沖壓模具是沖壓生產(chǎn)的主要工藝裝備。沖壓件的沖壓質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)成本等， 都與模具類(lèi)型及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有直接關(guān)系。沖壓生產(chǎn)對(duì)模具

37、結(jié)構(gòu)的基本要求是：在保證沖出合 格工件的前提下，不僅應(yīng)與生產(chǎn)批量相適應(yīng)，而且還要具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便、安全，使 用壽命長(zhǎng)，易于制造、維修，成本低等特點(diǎn)。 沖壓模具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募夹g(shù)工作。它不僅要求設(shè)計(jì)者掌握有關(guān)模具設(shè)計(jì)的基本理論 和知識(shí)，而且還應(yīng)有在具體生產(chǎn)條件下能獨(dú)立分析和靈活處理實(shí)際問(wèn)題的能力，因此又極富 經(jīng)驗(yàn)性。為了方便模具設(shè)計(jì)工作，清楚了解模具的類(lèi)型及其典型結(jié)構(gòu)，掌握模具設(shè)計(jì)的基本 原則、方法及步驟，借鑒前人總結(jié)積累的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與技巧，注意盡可能多的采用模具標(biāo)準(zhǔn)件， 無(wú)疑是十分必要的。 3.1模具分類(lèi) 模具類(lèi)型可根據(jù)不同的特征進(jìn)行分類(lèi)： (1） 根據(jù)工藝性質(zhì)分類(lèi) 1.沖裁模

38、 沿封閉或敞開(kāi)的輪廓線使材料產(chǎn)生分離的模具。如落料模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊模、剖切模等。 2.彎曲模 使板料毛坯或其他坯料沿著直線（彎曲線）產(chǎn)生彎曲變形，從而獲得一定角度和形狀的工件的模具。 3.拉深模 是把板料毛坯制成開(kāi)口空心件，或使空心件進(jìn)一步改變形狀和尺寸的模具。 4.成形模 是將毛坯或半成品工件按凸、凹模的形狀直接復(fù)制成形，而材料本身僅產(chǎn)生局部塑性變形的模具。如脹形模、縮口模、擴(kuò)口模、起伏成形模、翻邊模、整形模等。 (2） 根據(jù)工序組合程度分類(lèi) 1.單工序模 單工序模一般只有一對(duì)凸、凹模，在壓力機(jī)的一次行程中只完成一道沖壓工序的 11 模具結(jié)構(gòu)

39、設(shè)計(jì)及有關(guān)計(jì)算 模具。 2.復(fù)合模 只有一個(gè)工位，在壓力機(jī)的一次行程中，在同一工位上同時(shí)完成兩道或兩道以上工序的模具。 3. 級(jí)進(jìn)模 級(jí)進(jìn)模在毛坯的送進(jìn)方向上，具有兩個(gè)或更多的工位，在壓力機(jī)的一次行程中， 在不同工位上逐次完成兩道或兩道以上工序的模具。 (三）根據(jù)有無(wú)導(dǎo)向裝置分類(lèi) 1.無(wú)導(dǎo)向模 無(wú)導(dǎo)向模是上、下模之間無(wú)導(dǎo)向裝置的模具。 2. 導(dǎo)板模 導(dǎo)板模是利用導(dǎo)板對(duì)凸模導(dǎo)向的模具，且導(dǎo)板兼起卸料板作用。 3.導(dǎo)柱模 上、下模之間由導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向的模具。 此外，還可根據(jù)模具輪送料方式或模具主要零件所用的材料等特征進(jìn)行分類(lèi)。 3.2模具設(shè)計(jì)的基本類(lèi)容 模具設(shè)計(jì)是

40、沖壓設(shè)計(jì)的重要組成部分。模具設(shè)計(jì)應(yīng)在工藝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，并綜合考慮生 產(chǎn)批景大小、沖壓設(shè)備情況、模具制造能力等具體生產(chǎn)條件后進(jìn)行。也就是說(shuō)，對(duì)于具體的 產(chǎn)品零件，通過(guò)沖壓工藝分析與工藝計(jì)算，進(jìn)而確定出工藝方案并編制出沖壓工藝卡之后， 便可按工藝卡規(guī)定的工序內(nèi)容設(shè)計(jì)相應(yīng)的模具。 在完成沖壓工藝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，模具設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容與步驟如下： 一、重新審査產(chǎn)品零件圖和沖壓工藝卡 二、模具的總體設(shè)計(jì) 三、進(jìn)行模具的主要零部件設(shè)計(jì) 四、繪制機(jī)具總裝圖和零件圖 五、校核模具圖樣 六、編寫(xiě)模具設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 3.3模具的總體設(shè)計(jì) 產(chǎn)品零件圖的冷壓工藝方案確定之后，也就確定了該件的沖壓加工工藝路

41、線。在此基礎(chǔ) 上，便可按工藝卡中規(guī)定的工序內(nèi)容，首先對(duì)各道工序的模具進(jìn)行總體設(shè)計(jì)。模具的總體沒(méi) 計(jì)，既是模具零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，又是繪制模具總裝圖的必要準(zhǔn)備。 所謂模具總體設(shè)計(jì)，就是對(duì)模具做出通盤(pán)的考慮和總體上的安排?？傮w設(shè)計(jì)的基本類(lèi)容包括：（1）確定模具的結(jié)構(gòu)形式。（2）確定模具的壓力中心。（3）初定模具的外形尺寸。 3.3.1確定模具結(jié)構(gòu)型式 根據(jù)沖壓工藝卡中選定的模具類(lèi)型（單工序模、復(fù)合模、級(jí)進(jìn)模等），確定各工序模具的 具休結(jié)構(gòu)型式。確定模具結(jié)構(gòu)型式時(shí)，在綜合考慮沖壓件的形狀特點(diǎn)、尺寸大小、精度要求 及沖壓設(shè)備與制模條件、操作方便與安全的前提下，應(yīng)著重解決模具的正、倒裝結(jié)構(gòu)選擇和

42、 定位、卸料、出件、導(dǎo)向方式的選擇等問(wèn)題。 正、倒裝結(jié)構(gòu)的選擇 無(wú)論單工序模還是復(fù)合模，其結(jié)構(gòu)型式都有正裝、倒裝之分。對(duì)于單工序模而言，若凸 模裝在上模、凹模固定在下模時(shí)，即為正裝結(jié)構(gòu)；反之為倒裝結(jié)構(gòu)。對(duì)于復(fù)合模而言，若凸 凹模裝在上模，而與之相配合的凸模、凹模固定在下模時(shí)，即稱(chēng)為正裝結(jié)構(gòu)；反之稱(chēng)為倒裝 結(jié)構(gòu)。復(fù)合沖裁模與單工序模相比，由于復(fù)合模是在壓力機(jī)的一次 行程中，在模具的同一位置上同時(shí)完成兩道以上的工 序，因此能保證沖裁件內(nèi)孔與外形的相對(duì)位置精度，且生產(chǎn)效率也高。復(fù)合模的主要缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，模具制造成本較髙，故主要用于精度要求較高、生產(chǎn)批量較大的軟材料或薄板料的沖壓件。 正裝式復(fù)

43、合模成形后工件留在下模，需向上推出工件，取也不方便。倒裝式復(fù)合模成形后工件留在上模，只須在上模裝一個(gè)推出裝置，借助模具的合模力就可以輕松的將工件給卸下來(lái)。而對(duì)于單工序模，主要考慮出件與排除廢料的方便，因此大部分采用正裝結(jié)構(gòu)。本次設(shè)計(jì)中 的沖孔模就采用的是正裝沖孔模。如圖3-5-1-1 3-5-1-1落料沖孔模 彎曲模的典型結(jié)構(gòu) 彎曲模的結(jié)構(gòu)型式很多，尤其是凹模的結(jié)構(gòu)型式極具靈活性。如有時(shí)采用斜楔、轉(zhuǎn)軸、 擺動(dòng)塊等機(jī)構(gòu)作為活動(dòng)凹模，以實(shí)現(xiàn)彎曲成形所需要的動(dòng)作。因此，應(yīng)考慮彎曲件的形狀、 精度要求、板料性能及生產(chǎn)批次等因素，靈活地設(shè)計(jì)或選用彎曲模結(jié)構(gòu)。生產(chǎn)中常見(jiàn)的單工序彎曲模如

44、下所述。 常見(jiàn)的彎曲模有單角彎曲模、雙角彎曲模、多角彎曲模。本文所設(shè)計(jì)的支架成型模就屬于雙角彎曲模。 雙角彎曲模用于彎曲U形、形和Z形工件。由于這些雙角彎曲件的形狀不同，其模具結(jié)構(gòu)亦不相同。 1. U形件彎曲模，如圖3-5-1-2。 圖3-5-1-2 U形件彎曲模 2型彎曲模，如圖3-5-1-3 圖3-5-1-3 為使彎曲角小于90。，在兩個(gè)轉(zhuǎn)軸上加工出與彎曲角相適應(yīng)的角度，并裝在凹模體中作為活動(dòng)凹模塊。 3) Z形彎曲模，如圖3-5-1-4所示 圖3-5-1-4 Z型彎曲模 由于 支架的成型高度左右不等，成型時(shí)易受力不均勻而左右滑動(dòng)，所以在彎

45、曲模中成型的另外三個(gè)面都加有定位板。如圖3-5-1-5 圖3-5-1-5 彎曲模定位板 3.3.2確定模具壓力中心 模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點(diǎn)。在進(jìn)行模具總體設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使模具壓力中心 與壓力機(jī)滑塊中心相重合。否則，沖壓時(shí)會(huì)產(chǎn)生偏心載荷，導(dǎo)致模具以及壓力機(jī)滑塊與導(dǎo)軌 的急劇磨損，這不僅降低模具和壓力機(jī)的使用壽命，而且也影響沖壓件的質(zhì)量。因此，確定 模具的壓力中心，是模具總體設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一。丨 對(duì)于對(duì)稱(chēng)形狀的工件，其壓力中心就是工件的幾何中心。 3.3.3初定模具外形尺寸 模具的外形尺寸包括模具閉合高度、模板平面尺寸及模柄尺寸。這些尺寸的確定必須與 所選壓力機(jī)的規(guī)格

46、相協(xié)調(diào)，命模具的閉合高度必須與壓力機(jī)的裝模髙度相適應(yīng)，上、下模板 的平面尺寸必須與壓力機(jī)滑塊的底面尺寸、工作臺(tái)面尺寸相適應(yīng)，否則就不能保證模具正常 的安裝與工作。也就是說(shuō)，在進(jìn)行模具總體設(shè)計(jì)時(shí)，模具的總體結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)受所選壓力機(jī)規(guī)格的制約，必須相互協(xié)調(diào)。 1.模具閉合高度 模具的閉合高度是指模具在最低工作位置時(shí)，上模板的上平面與下模板的下平面之間的距離。 壓力機(jī)的裝模髙度是指滑塊在下止點(diǎn)位置時(shí)，滑塊底平面至工作臺(tái)墊板上平面之間的距 離。一般壓力機(jī)的連桿都具有一定的調(diào)節(jié)量，當(dāng)連桿調(diào)至最短時(shí)，稱(chēng)為壓力機(jī)的最大裝模高度。當(dāng)連桿調(diào)至最長(zhǎng)時(shí)，稱(chēng)為壓力機(jī)的最小裝模髙度。 為使模具正常工作，模具的閉

47、合高度應(yīng)介于壓力機(jī)的最小與最大裝模高度之間一般可按如下關(guān)系式確定： Hmax-5mm≧H模≧Hmin+10mm 3-1 若模具閉合高度小于壓力機(jī)的最小裝模高度，可另加經(jīng)過(guò)磨平的墊板。若模具的閉合高 度大于壓力機(jī)的最大裝模高度，必須另選壓力機(jī)。當(dāng)然，在此情況下,也有的工廠去掉工作臺(tái)墊以增加裝模高度，但此時(shí)應(yīng)特別注意沖壓力不要太大，否則易引起模具和設(shè)備的故障。 支架成型模閉合高度的估算 落料沖孔模、沖孔模的壓力機(jī)的調(diào)節(jié)高度范圍在340-450mm 所以350mm≤H?！?45mm

48、 3-2 彎曲模壓力機(jī)的調(diào)節(jié)高度范圍在240-350mm 所以250mm≤H模≤345mm 3-3 2.模板平面尺寸 模板的平面尺寸是指其平面輪廓的前后、左右尺寸。為保證模具在壓力機(jī)上的安裝固定， 下模板尺寸必須小于壓力機(jī)工作臺(tái)面尺寸，一般情況下，壓力機(jī)工作臺(tái)每邊尺寸應(yīng)大于下模板尺寸50?70mm111以上。上模板尺寸也應(yīng)小于壓力機(jī)滑塊的底平面尺寸，以便將上模板固定在滑塊底面上。只有當(dāng)滑塊 至上止點(diǎn)，而滑塊底平面仍暴露在壓力 機(jī)導(dǎo)軌下面時(shí)，才允許上模板尺寸略大 于滑塊底平面尺寸。 3.

49、模具的總體尺寸估算 根據(jù)零件的尺寸估算 落料沖孔模：模具長(zhǎng)=毛坯尺寸+裝模尺寸+導(dǎo)柱尺寸+臺(tái)面 =350+100+100+150 =700mm 3-4 寬=275+125=100（不需要加到住尺寸） =400 3-5 彎曲模 ：模具長(zhǎng)=350+100+100+150=700mm 3-6

50、 寬=275+125=100=400 3-7 沖孔模：模具長(zhǎng)=成型尺寸+裝模尺寸+導(dǎo)柱尺寸+臺(tái)面 =300+100+100+100=600 3-8 寬=275+125=100=400 3-9 3.4工作零件設(shè)計(jì) 一般來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行模具總體設(shè)計(jì)時(shí)，可同時(shí)對(duì)各主要零部件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)于結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜的模具，若總體設(shè)計(jì)時(shí)難以清楚表達(dá)模具中某個(gè)零件的結(jié)構(gòu)特征

51、時(shí)，也往往先勾畫(huà)出該零件的結(jié)構(gòu)草圖，以便衡量該零件對(duì)模具總體結(jié)枸的適應(yīng)性。模具主要零部件的結(jié)構(gòu)沒(méi)計(jì)，就是確定工作零件、定位零件、卸料和出件零件、導(dǎo)向零件以及連接與固定等零件的結(jié) 構(gòu)型式和固定方法。 3.4.1彎曲模的設(shè)計(jì) (一）凸、凹模結(jié)構(gòu)尺寸 彎曲凸、凹模的結(jié)構(gòu)尺寸是指凸、凹模圓角半徑，凸、凹模間隙和凹模工作深度，如圖3-4-1-1所示 圖3-4-1-1彎曲模圓角半徑 1凸模圓角半徑 當(dāng)彎曲件的相對(duì)彎曲半徑r/t（r為彎曲件的內(nèi)側(cè)圓角半徑，t為 料厚）較小時(shí)，一般取r凸≤r。當(dāng)相對(duì)彎曲半徑 較大且精度要求較高時(shí)(r/t>10mm)，則應(yīng)考慮回彈的影響，將凸模圓角半徑加以修正。當(dāng)

52、彎曲件的圓角半徑r小于材料許可的最小彎曲半徑rmin時(shí)，為避免彎裂，應(yīng)取然后r>rmin，然后增加一次整形工序，使整形模的r凸=r。 的相對(duì)彎曲半徑r/t=10/4=2.5mm. R凸=10mm 2凹模圓角半徑 凹模圓角半徑I凹模圓角半徑不宜過(guò)小，否則會(huì)使材料不易進(jìn)入凹模，甚至使材 料表面擦傷。r凹一般根據(jù)材料厚度選?。? 當(dāng)t≤2mm r凹=(3`6)t t=2`4mm r凹=(2`3)t t>4mm r凹 =2t 彎曲模凹模的圓角半徑r凹=3*4=12mm

53、3.凹模深度 凹模深度過(guò)小，毛坯兩邊自由部分太多，彎曲件回彈大，不垂直。但凹模深度增大，消耗模具鋼材多，且需要壓力機(jī)有較大的工作行程。 4. 凸凹模間隙Z 彎曲凸、凹模的間隙，是指凸、凹模之間的單邊間隙，簡(jiǎn)稱(chēng)彎曲間隙。間隙過(guò)大，則回彈大，降低彎曲件的精度；間隙過(guò)小，使彎曲力增大，工件直邊壁厚變薄，降低模具壽命。 凸、凹模的單邊間隙Z：，生產(chǎn)中常按工件材料的力學(xué)性能和厚度t來(lái)選取： 對(duì)于鋼板 Z=（1.05~1.15）t 對(duì)于有色金屬 Z=（1~1.1）t 對(duì)于 成型彎曲模的間隙Z=4.4mm. (二）凸、凹模工作部分尺寸計(jì)

54、算 凸、凹模工作部分的尺寸計(jì)算，應(yīng)根據(jù)彎曲件尺寸標(biāo)注基準(zhǔn)的不同而不同。當(dāng)彎曲件標(biāo) 注外形尺寸時(shí)，應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上；當(dāng)彎曲件標(biāo)注內(nèi)形尺寸時(shí)，應(yīng)以凸模為 基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。如3-4-1-2 圖 圖3-4-1-2 彎曲件的尺寸標(biāo)注 屬于標(biāo)注內(nèi)形尺寸，應(yīng)以凸模為基準(zhǔn) 凹模尺寸：A凹=（A+0.25△+2Z）0+0.03 3-10 = （152+0.25*0.25+2*4.4）0+0.03

55、 =160.86 0+0.03mm 凸模尺寸：A凸=（A+o.25）0-0.03 3-11 =152.20-0.03mm 3.4.2落料、沖孔模的設(shè)計(jì) 式中查詢(xún)《沖壓工藝學(xué)》根據(jù)公式，沖孔以凸模為基準(zhǔn) 3-12

56、 3-13 式中 ——沖件的公稱(chēng)尺寸（mm） 、——沖孔凸、凹模刃口尺寸(mm)； 、 ——凸、凹模的制造公差； ——最小雙邊合理間隙（mm）； ——磨損系數(shù),與沖件精度有關(guān)； ——沖裁件的公差； 查得凸凹模間隙Zmin=0.5,Zmax=0.58 所以沖孔（）： D凸1=（d+x△）0-?凸=（13+0.75*0.43）=13.32 3-14 D凹1=（d+x+Zmin）0-?凸

57、=（13+0.75*0.43+0.58）=13.44 3-15 (Ф15+0.250) D凸1=（d+x△）0-?凸=（15+0.75*0.3）=15.225 3-16 D凹1=（d+x+Zmin）0-?凸=（15+0.75*0.3+0.58）=13.80 3-17 3.5定位零件的設(shè)計(jì) 用于控制條料送進(jìn)的定位零件 條料（或帶料）送進(jìn)時(shí)，必須保證條料在模具中有正確的送進(jìn)距離和送進(jìn)方向。用于控 制條料送進(jìn)距離的定位零件有擋料銷(xiāo)、導(dǎo)正銷(xiāo)和側(cè)刃。用于控制條料送進(jìn)方向的定位零件有導(dǎo)料板及

58、側(cè)壓板等。 擋料銷(xiāo)用于限定條料的送進(jìn)距離，因而起定位作用。擋料銷(xiāo)可分為固定擋料銷(xiāo)、活動(dòng)擋料銷(xiāo)和初始擋料銷(xiāo)三類(lèi)，初始擋料銷(xiāo)僅用于級(jí)進(jìn)模中。 為了使提高沖壓過(guò)程中的穩(wěn)定性、確保沖壓半成品件的尺寸精度符合要求，確保沖壓件的表面平整，在 支架的設(shè)計(jì)中采用的是活動(dòng)擋料銷(xiāo)。 在成型模中采用擋板 條料（或帶料）在模具中的定位方式 (1）控制條料的送進(jìn)距離，定位零件包括擋料銷(xiāo)、定距側(cè)刃、導(dǎo)正銷(xiāo)。擋料銷(xiāo)又分為固定式、活動(dòng)式和初始擋料銷(xiāo)三種，可用于各種類(lèi)型的模具。定距側(cè)刃和導(dǎo)正銷(xiāo)多用于級(jí)進(jìn)模，分別起到初始定位和精確定位的作用。 (2)控制條料的送進(jìn)方向―定位零件包括導(dǎo)料板（導(dǎo)尺）、側(cè)壓板。導(dǎo)料板可用

59、于各 類(lèi)模具，有時(shí)也可用兩個(gè)導(dǎo)料銷(xiāo)代替。側(cè)壓板常用于級(jí)進(jìn)模，以保證條料沿著導(dǎo)料板基準(zhǔn)面 送進(jìn)。 為了使提高沖壓過(guò)程中的穩(wěn)定性、確保沖壓半成品件的尺寸精度符合要求，確保沖壓件的表面平整，在 支架的設(shè)計(jì)落料沖孔模采用的是活動(dòng)擋料銷(xiāo)。如圖圖3-4-1-3 圖3-4-1-3 活動(dòng)擋料銷(xiāo) 3.6導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì) 導(dǎo)向裝置用來(lái)保證上模相對(duì)于下模正確的運(yùn)動(dòng)，對(duì)于生產(chǎn)批量較大零件的要求較高，壽命要求較長(zhǎng)的模具，一般都需要采用導(dǎo)向裝置。 1.滑動(dòng)式導(dǎo)柱和導(dǎo)套 滑動(dòng)式導(dǎo)柱和導(dǎo)套結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，是模具中應(yīng)用最廣的導(dǎo)向零件。 2.滾動(dòng)式導(dǎo)柱、導(dǎo)套 滾動(dòng)式導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向是一種無(wú)間隙導(dǎo)向。與滑

60、動(dòng)式導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向相比，導(dǎo)向精度高、壽命長(zhǎng)，但剛度差，加工制造比較困難，因而使用范圍受到一定限制。主要適用于賴(lài)密 沖裁模、硬質(zhì)合金模和高速壓力機(jī)上的模具及其他精密模具中。 3.導(dǎo)板 導(dǎo)板導(dǎo)向時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要分為固定式導(dǎo)板和活動(dòng)式導(dǎo)板兩種結(jié)構(gòu)型式。導(dǎo)板既作凸模 導(dǎo)向又兼起卸料作用。由于模具在開(kāi)啟和閉合時(shí)凸模始終不脫離導(dǎo)板，因此導(dǎo)板要足夠厚， 一般取等于或稍小于凹模厚度。導(dǎo)板的平面尺寸可與凹模平面尺寸相同。 在 支架的模具設(shè)計(jì)中落料沖孔模、彎曲模、沖孔模均采用滑動(dòng)式導(dǎo)柱和導(dǎo)套如圖 3-6-1 圖3-6-1 滑動(dòng)式導(dǎo)柱和導(dǎo)套 3.7卸料、出件及壓料零件 卸料、出件及壓料零件

61、，是模具結(jié)構(gòu)的重要組成部分。卸料零件是將包在凸模上的廢料或工件卸下，如卸料板、廢料切刀等。出件零件是將卡在囬模內(nèi)的工件或廢料推出或頂 出，如推件板、頂件板、推桿、頂桿等。壓料零件是在沖壓時(shí)將材料扭住，其目的或是為了獲得平整的工件，或是為了防止材料偏移而使定位正確，或是為了防止拉深變形時(shí)產(chǎn)生起皺，如壓料板、壓邊圈等。在卸料、出件及壓料裝置中，往往用到彈簧、橡膠等彈性元件。 本次保險(xiǎn)杠支架的設(shè)計(jì)中卸料、出件及壓料裝置采用的是彈簧、橡膠這兩種彈性元件。 3.8連接與固定零件的設(shè)計(jì) 模具中的連接與固定零件，包括模柄、模板、凸模(或凹模）固定板、墊板、螺釘與銷(xiāo)釘?shù)?。這些連接與固定零件，大都已有國(guó)家

62、標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)模具時(shí)可按標(biāo)準(zhǔn)選用。模柄就是模具和機(jī)床連接的一種方式的一種工具而已,主要是中小型的.有的大的沖壓模是用壓板固定的，在模具四角上開(kāi)有螺栓通孔，就可以在沖模上模座上鎖一墊板，墊板上加工四角上螺絲。保險(xiǎn)杠支架的模具尺寸較大不宜用模柄。 一、上下模板 上下模板用于安裝固定模具的全部零件，起著承受和傳遞沖壓力的作用。模板可分為帶導(dǎo)柱和不帶導(dǎo)柱的兩種。上下模板通過(guò)導(dǎo)柱、導(dǎo)套的連接而組成標(biāo)準(zhǔn)模架，設(shè)計(jì)模具時(shí)可按標(biāo)準(zhǔn)選用。生產(chǎn)中常用的模具有1.對(duì)角導(dǎo)柱模架。2中間導(dǎo)柱模架 3后側(cè)導(dǎo)柱模架等。 支架的落料沖孔模采用的是對(duì)角導(dǎo)柱模架，，其特點(diǎn)是導(dǎo)柱對(duì)稱(chēng)于模具中心而對(duì)角布置，因此受力平衡

63、，有利于延長(zhǎng)模具壽命。該模架可從兩個(gè)方向送料，操作較方便。但因受導(dǎo)柱間距離的限制，使用 條料沖壓時(shí)條料寬度不能太 大，故常用復(fù)合模。 沖孔模彎曲模用的是后側(cè)導(dǎo)柱模架，采用的是其特點(diǎn)對(duì)于精度要求不高的零件，操作中零件進(jìn)出模具方便，便于操作，提高工作效率。 二、墊板 墊扳的作用是直接承受和擴(kuò)散凸模傳遞的壓力，以降低模板所受的單位壓力，防止模板被局部壓陷。模具中最為常見(jiàn)的是凸模墊板，它被裝于凸模固定板與模板之間。模具中是否加裝墊板，要根據(jù)模板所受壓力的大小進(jìn)行判斷。 在保險(xiǎn)杠之架設(shè)計(jì)中落料沖孔模、沖孔模由于沖載力較大所以采用了墊板。 三、螺釘與銷(xiāo)釘 螺釘與銷(xiāo)釘都是標(biāo)準(zhǔn)件，設(shè)計(jì)模具

64、時(shí)按標(biāo)準(zhǔn)選用即可。螺釘用于固定模具零件，而銷(xiāo)釘則起定位作用。模具中廣泛應(yīng)用的是內(nèi)六角螺釘和圓柱銷(xiāo)釘，其中M6?M12mm的螺釘和 Ф4?Ф1 0mm的銷(xiāo)釘最為常用。 在模具設(shè)計(jì)中，選用螺釘、銷(xiāo)釘應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： （1）螺釘要均勻布置，盡量置于被固定件的外形輪廓附近。當(dāng)被固定件為圓形時(shí)，一般采用3?4個(gè)螺釘，當(dāng)為矩形時(shí)，一般采用4?6個(gè)。銷(xiāo)釘一般都用兩個(gè)，且盡量遠(yuǎn)距離錯(cuò)開(kāi)布置，以保證定位可靠。 （2）螺釘之間、螺釘與銷(xiāo)釘之間的距離，螺釘、銷(xiāo)釘距刃口及外邊緣的距離，均不應(yīng)過(guò)小，以防降低強(qiáng)度。 （3）內(nèi)六角螺釘通過(guò)孔及其裝配尺寸應(yīng)合理. 3.9模具設(shè)計(jì)要點(diǎn) 模具設(shè)計(jì)是在詳細(xì)了解沖壓件的技

65、術(shù)要求并進(jìn)行工藝分析、確定工藝方案及掌握現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上，對(duì)沖壓件所需的模具提供制造圖樣的全部工作過(guò)程。且某個(gè)沖壓件的工藝方案確定以后，就要求設(shè)計(jì)人員依據(jù)確定的工藝方案設(shè)計(jì)出相應(yīng)的模具實(shí)際生產(chǎn)中，由 子模具的類(lèi)型及結(jié)構(gòu)不同，因此設(shè)計(jì)模具時(shí)所考慮的問(wèn)題也不盡一致。下面對(duì)生產(chǎn)中廣泛應(yīng) 用的沖裁模、彎曲模、拉深模、復(fù)合模、級(jí)進(jìn)模的一般設(shè)計(jì)要點(diǎn)分別進(jìn)行概括的敘述。 ―、沖裁模設(shè)計(jì)要點(diǎn) （1）由于沖裁凸、凹模刃口間隙較小，故一般應(yīng)考慮用導(dǎo)柱導(dǎo)套對(duì)上、下模進(jìn)行導(dǎo)向， 以使凸、凹模良好對(duì)中。只有當(dāng)沖裁件精度要求很低或壓力機(jī)滑塊導(dǎo)向精度能很好地滿(mǎn)足沖裁間隙要求且生產(chǎn)批量不大時(shí)，才有可能考慮無(wú)導(dǎo)向沖裁。

66、 （2）確定凸、凹模刃口間隙時(shí)，在滿(mǎn)足沖裁件尺寸精度和斷面質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡量 采用較大的迚裁間隙，以方便模具制造和提高模具壽命。 （3）當(dāng)沖裁復(fù)雜形狀的外輪廓或內(nèi)孔時(shí)，一般多采用鑲拼式的凹、凸模結(jié)構(gòu)。同時(shí)應(yīng) 注意滑塊不能僅依靠定位銷(xiāo)承受側(cè)向力，要用方鍵或?qū)⑵磯K嵌入固定板孔內(nèi)，尤其當(dāng)側(cè)向 力較大時(shí)更應(yīng)給予足夠的重視。當(dāng)具備較好的褸具加工條件時(shí)，也可考慮采用整體式凸、凹模結(jié)構(gòu)，用線切割方法加工。 （4）單面沖裁的模具，應(yīng)在結(jié)構(gòu)上采取措施，使凸模和凹模的側(cè)向力相互平衡，不宜讓模架的導(dǎo)柱和導(dǎo)套受側(cè)向力。 （5）沖裁非軸對(duì)稱(chēng)的外輪廓或內(nèi)孔的模具及多凸模的模具，其凸、凹模要求緊固牢靠， 定位準(zhǔn)確，不允許有任何轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)的可能性。沖裁非軸對(duì)稱(chēng)的外輪廓或內(nèi)孔的模具及多凸模的摸具，必須確定壓力中心，使壓力中心與滑塊中心相重合，以防損壞模具和設(shè)備。尤其當(dāng)沖壓力較大時(shí)更不容許忽視。 （6）當(dāng)沖壓力較大且壓力機(jī)噸位不能滿(mǎn)足要求時(shí)，為了利用生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備條件，應(yīng)考慮采用斜刃沖裁或階梯凸模沖裁以減小沖壓力。 （7）具有多凸模的沖孔模，當(dāng)孔間距不大且有中心距尺寸精度要求時(shí)，應(yīng)特