畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-沖孔折彎件級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)

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1、摘 要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(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。彎曲是將板料、棒料、管材和型材彎曲成一定角度和形狀的沖壓成形工序。本文主要研究工作：利用鋼制零件特征之間的關(guān)系建立級(jí)進(jìn)模排樣設(shè)計(jì)模型，引如沖壓排樣設(shè)計(jì)原則；進(jìn)一步將鋼制零件的形狀特征應(yīng)用于模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，建立模具模型，進(jìn)行模具工藝設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而確定總體的模具形式；模具投入制造后，可能在制造和生產(chǎn)調(diào)試過程中表現(xiàn)出設(shè)計(jì)的不足和錯(cuò)誤，通過總結(jié)概括這些問題，可以進(jìn)行修正工藝設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，或增加新的工藝規(guī)則，為以后的模具設(shè)計(jì)提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)?；谝陨系难芯抗ぷ?，可以

2、建立一套可行的、適合于小型鋼制零件的沖壓級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)方法，并在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用。關(guān)鍵詞：鋼制零件 ; 級(jí)進(jìn)模 ； 排樣設(shè)計(jì)Steel parts of the stamping process and die designAbstractStamping is installed in the use of stamping equipment (mainly press) on the mold to exert pressure on the materials to produce plastic deformation or separation, to obtain the neces

3、sary components of a pressure processing methods. Sheet metal bending is, bar, pipe-bending and profiles some perspective and shape of the stamping process. This paper studies: The use of steel parts to establish the relationship between the characteristics of the Progressive Die layout design model

4、s, such as punching with layout design principles; further steel components used in the shape of die structure design, create a model die, die design and technology Structural design, to determine the overall form of the mold; Die in manufacturing, may be in the manufacturing and production process

5、of debugging demonstrated the inadequacies and errors in design, through the speech summed up these problems, that can process design and die structure design, new or increased Technology rules, the die design for the future provide a valuable experience. Based on the above studies, the establishmen

6、t of a viable, suitable for small steel parts stamping progressive die design and application in production. Key Words：Steel Parts；Progressive Die；Layout Design目錄摘要. IAbstract.II第一章緒論.11.1 沖壓特點(diǎn).11.2 沖壓加工的作用和地位 21.3 沖壓技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)2第二章 零件的工藝性分析42.1工件的沖壓工藝性分析42.2 H62材料的化學(xué)成分和機(jī)械性能.5第三章 方案的確定和毛坯尺寸的確定.63.1彎曲件展開

7、尺寸的計(jì)算.63.2排樣方案.6第四章 模具設(shè)計(jì).84.1模具類型及結(jié)構(gòu)形式的選用 .84.2主要工藝計(jì)算.84.2.1. 沖裁力.84.2.2 彎曲力.94.2.3 推件力與卸料力 .94.3 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).104.3.1 基本結(jié)構(gòu)形式.104.3.2 基本尺寸.104.3.3 模架.104.3.4 壓力機(jī)的選擇.104.3.5 模柄.104.4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).11.11.11.11.11.11安全裝置.11.11.11凸、凹模設(shè)計(jì)的原則.11凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).12沖裁凸、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)12彎曲凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)13凸、凹模設(shè)計(jì)13側(cè)刃尺寸計(jì)算.14孔邊距，孔間距確定14.6凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).15

8、卸料板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).154.5.4 導(dǎo)料系統(tǒng)的設(shè)計(jì).15導(dǎo)正定位裝置的設(shè)計(jì).16輔助裝置的設(shè)計(jì).16第五章 結(jié)論.17參 考 文 獻(xiàn).18第一章緒論模具工業(yè)的發(fā)展標(biāo)志一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平及產(chǎn)品開發(fā)能力。沖壓加工作為一個(gè)國(guó)家的基礎(chǔ)行業(yè)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的加工工業(yè)中占有重要的地位。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，沖壓件在各個(gè)行業(yè)中均占有相當(dāng)大的比重，尤其在汽車、電機(jī)、儀表、軍工、家用電器等方面所占比重更大。沖壓件在形狀和尺寸精度方面的互換性較好，所以具有質(zhì)量輕、剛度好、精度高和外表光滑、美觀等特點(diǎn)。而且沖壓加工是一種商生產(chǎn)率、高材料利用率的加工方法。當(dāng)然，沖壓加工和其他加工方法一樣，也有其自身的局限性，例如，沖模的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，模

9、具價(jià)格又偏高。因此，對(duì)小批量，多品種生產(chǎn)時(shí)采用昂貴的沖蕈，經(jīng)濟(jì)上不合算。目前為了解決這個(gè)問題，正在努力發(fā)展某些簡(jiǎn)易沖模。采用沖壓與焊接或膠接等復(fù)合工藝，可以使零件結(jié)構(gòu)更趨合理，加工更為方便，成本更易降低，這是制造復(fù)雜形狀結(jié)構(gòu)件的發(fā)展方向之一。模具心臟沖壓設(shè)備等正隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展，從總體看，現(xiàn)代沖壓工藝與模具的主要發(fā)展方向可以歸納為幾個(gè)方面：1、沖壓成型工藝與理論研究；2、沖壓加工自動(dòng)化和柔性化；3、沖模CAD/CAM；最后，關(guān)于沖模的破損機(jī)理和壽命分析，以及新型模具材料方面，近年來也有不少新的進(jìn)展。從其發(fā)展方向可以看出沖壓工藝和模具課程的理論性和實(shí)用性均很強(qiáng)，故研究時(shí)應(yīng)從理論和實(shí)踐

10、相結(jié)合的角度來研究、探討，并側(cè)重加強(qiáng)工程實(shí)踐能力。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(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對(duì)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。沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡(jiǎn)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)的沖壓工藝就難以實(shí)現(xiàn)。1.1 沖壓特點(diǎn)沖壓加工與其他加工方法相比，具有以下特點(diǎn)：（1） 操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，并且具有較高的生產(chǎn)效率。（2）

11、 沖壓加工可以獲得其他加工方法不能或難以制造的形狀復(fù)雜，精度一至的制件，而且可以保證互換性。（3） 沖壓過程耗能少，材料利用率高，加工成本低。沖壓加工不像切削加工呢樣需要消耗很多能量，把大量金屬切成碎屑后獲得零件，材料的利用律一般可達(dá)70%-85%。（4） 沖壓件剛性好，強(qiáng)度高，重量輕，表面質(zhì)量好。沖壓加工過程中，材料邊面不易遭受破壞，而且通過塑料變形還可以使制件的機(jī)械性能有所提高。（5） 沖壓加工中所用的模具結(jié)構(gòu)一般比較復(fù)雜，制造周期長(zhǎng)，生產(chǎn)成本高，因此在小批量生產(chǎn)中受到限制。（6） 沖壓件的精度主要取決于模具精度，如果零件的精度要求過高，用沖壓生產(chǎn)的方法就難于達(dá)到。1.2 沖壓加工的作用和

12、地位 由于沖壓加工具有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，因此在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是大批量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。從精細(xì)的電子元件，儀表針到汽車的覆蓋件，高壓容器封頭以及航空航天器的蒙皮，機(jī)身等均許沖壓加工。據(jù)粗略統(tǒng)計(jì)，在汽車制造業(yè)中，有60%-70%的零件是采用沖壓工藝制成的。在機(jī)電及儀表生產(chǎn)中有60%-70%的零件是用沖壓工藝完成的。在電子產(chǎn)品中，沖壓件的數(shù)量約占總數(shù)的85%以上。在飛機(jī)，導(dǎo)彈。各中槍彈與炮彈生產(chǎn)中。沖壓件所占的比例也相當(dāng)大。占世界鋼產(chǎn)量60%-70%以上的板材，管材及型材，其中大部分是通過沖壓制成成品。隨著工業(yè)長(zhǎng)品的不斷發(fā)展和生產(chǎn)技術(shù)水平的不斷提高，不少過去用鑄造，切削加工的方法制造的零件啊，已被

13、質(zhì)量輕，剛度好的沖壓件所代替?？梢哉f，沖壓加工已成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和發(fā)展方向，是提高生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低產(chǎn)品成本，進(jìn)行產(chǎn)品更新?lián)Q代的重要保證。1.3 沖壓技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 沖壓技術(shù)一直在不斷發(fā)展。國(guó)內(nèi)、外21世紀(jì)的發(fā)展方向和動(dòng)向主要有以下幾點(diǎn)：（1） 沖壓成型工藝與理論研究 計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）的引人，使蟲牙成型已從原來對(duì)應(yīng)力應(yīng)變進(jìn)行有限元等分析而逐步發(fā)展到采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行工藝工程的模擬與分析，以實(shí)現(xiàn)沖壓過程的優(yōu)化設(shè)計(jì)。 對(duì)沖壓成型性能極限的研究，沖壓件成型難度的判斷以及成型預(yù)報(bào)等技術(shù)的發(fā)展，均標(biāo)志著沖壓成型走向計(jì)算機(jī)輔助工程化和智能化的發(fā)展道路。（2） 新一代沖模設(shè)計(jì)軟件技術(shù)

14、 新一代沖模設(shè)計(jì)軟件是建立在從模具設(shè)計(jì)實(shí)踐總共歸納總結(jié)出大量知識(shí)上，具有智能化意義的軟件。 新一代沖模設(shè)計(jì)軟件以立體的思想，直觀的感覺來設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)，所生成的三維結(jié)構(gòu)信息能方便地用于模具可制造性評(píng)價(jià)和數(shù)控加工，既可對(duì)多方案進(jìn)行篩選，又可對(duì)模具設(shè)計(jì)過程中的合理性和經(jīng)濟(jì)性評(píng)估，并為模具設(shè)計(jì)者提供修改依據(jù)。 新一代沖模設(shè)計(jì)軟件還具有面向裝配的功能，因?yàn)槟＞叩墓δ苤挥型ㄟ^其裝配結(jié)構(gòu)才能體現(xiàn)出來。（3） 在模具設(shè)計(jì)制造中廣泛運(yùn)用CAD/CAE/CAM/技術(shù) 模具設(shè)計(jì)制造是一個(gè)多環(huán)節(jié)的復(fù)雜過程，從處始設(shè)計(jì)到最后的裝配檢測(cè)，實(shí)際上是將產(chǎn)品設(shè)計(jì)信息在生產(chǎn)環(huán)節(jié)間不斷傳送，處理并反饋的過程。正確的模具設(shè)計(jì)制造方法

15、應(yīng)該是采用并行工程的方法，要實(shí)現(xiàn)模具CAD/CAE/CAM等各個(gè)模具見信息的提取，交換和處理的集成化，必須建立模具集成化的產(chǎn)品信息模型。采用基于他正變量化設(shè)計(jì)，工程數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)等技術(shù)已成為目前研究的熱門。 利用和集成各種計(jì)算機(jī)技術(shù)，以網(wǎng)絡(luò)為通訊手段，協(xié)調(diào)企業(yè)的各種行為以獲得最好的經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)來制造產(chǎn)品。模具工業(yè)為一種特殊的工業(yè)無疑要向集成制造方向發(fā)展這是未來模具設(shè)計(jì)制造總的發(fā)展趨勢(shì)。（4） 沖壓加工自動(dòng)化，精密化和柔性化 為了適應(yīng)大批量，高效生產(chǎn)需要，在沖壓模具和設(shè)備上廣泛運(yùn)用了各種自動(dòng)化的進(jìn)、出料機(jī)構(gòu)。近年來，集成制造系統(tǒng)（CIMS）也正在被引入沖壓加工系統(tǒng)，出項(xiàng)了沖壓加工中心，并且使設(shè)

16、計(jì)、沖壓生產(chǎn)、零件運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)、品質(zhì)檢查以及生產(chǎn)管理等全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 （5）沖模新材料及模具熱處理新技術(shù)的研制、開發(fā)以及推廣運(yùn)用我國(guó)模具的使用壽命與國(guó)外模具的使用壽命仍存在著較大的差距，究其原因，很大程度在于模具材料和熱處理、表面處理技術(shù)上。使用進(jìn)口模具材料，雖然對(duì)提高模具壽命有利，但價(jià)格昂貴，增加了模具成本。因此，必須努力提高國(guó)產(chǎn)模具材料的質(zhì)量，研究和推廣先進(jìn)的熱處理、表面處理技術(shù)，充分發(fā)揮模具材料的潛力。（6）提高沖模標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率 實(shí)現(xiàn)模具零件標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化是縮短模具制造周期、降低模具成本的行之有效的途徑，同時(shí)也會(huì)為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造創(chuàng)造有利條件。因此，也必須加快模具制

17、造的產(chǎn)業(yè)調(diào)整以滿足市場(chǎng)的需要，走出一條降低成本、高效益的發(fā)展之路。第二章 零件的工藝性分析工件的沖壓工藝性分析圖 如圖所示，該工件厚0.8，形狀較不復(fù)雜，圖形簡(jiǎn)單。主要工序有沖孔、沖裁、彎曲。彎曲時(shí)考慮最小彎曲半徑，查表1.2-45 最小彎曲半徑模具工實(shí)用技術(shù)手冊(cè)第二版，取最小彎曲半徑。若采用單工序模，工序很多，工件小，手工操作，定位難以達(dá)到精度，生產(chǎn)效率低，誤差較大，質(zhì)量難以保證。該工件屬于大批量生產(chǎn)，因而適宜采用多工位級(jí)進(jìn)模制造，采用多工位級(jí)進(jìn)模制造提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率和設(shè)備利用率、降低了生產(chǎn)成本、提高了操作的安全性。2.2 H62材料的化學(xué)成分和機(jī)械性能H62 黃銅 主要機(jī)械性能如下：抗剪強(qiáng)

18、度（/MPa）：255抗拉強(qiáng)度（/ MPa）：330600伸長(zhǎng)率（/%）：49屈服強(qiáng)度（/ MPa）：110500第三章 方案的確定和毛坯尺寸的確定3.1彎曲件展開尺寸的計(jì)算彎曲件毛坯展開長(zhǎng)度是根據(jù)應(yīng)變中性層彎曲前后長(zhǎng)度不變以及變形區(qū)在彎曲前后體積不變的原則來計(jì)算的。圓角半徑8，r 。查模具工實(shí)用技術(shù)手冊(cè)第二版 江蘇科學(xué)技術(shù)出版社 表-48可知彎曲件毛坯長(zhǎng)度按下式計(jì)算：由零件圖可以看出，展開后形狀采用直排有廢料的方法比較合理。由于大批量生產(chǎn)，考慮精度以及模具設(shè)計(jì)過程中的難易程度排樣方案如下：方案一：查沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)第二版 高等教育出版社出版 表 搭邊值 材料利用率方案二：查沖壓工藝與模具設(shè)

19、計(jì)第二版 高等教育出版社出版 表2.5.2 搭邊值 材料利用率兩種方案比較，材料利用率基本相同，從模具設(shè)計(jì)，沖孔的精度及彎曲精度考慮，方案二采用對(duì)稱彎曲更好。為保證零件的精度和每個(gè)工位順利條料的寬度略大點(diǎn)取55mm不影響材料利用率。所以最后確定方案二的排樣方式。排樣圖分為7個(gè)工位，各工位的工序內(nèi)容如下：第1工位：切邊沖孔；第2工位：沖孔；第3工位：切口；第4工位：導(dǎo)正；第5工位：彎曲；第6工位：空位；第7工位：切斷第四章 模具設(shè)計(jì)條料采用導(dǎo)正銷進(jìn)行精確定位。在第1工位沖出孔后，在第2、3、5工位設(shè)置導(dǎo)正銷，用以對(duì)后面的各工位進(jìn)行定位。從根本上保證了工件沖壓加工精度的穩(wěn)定性。條料依靠在模具兩側(cè)設(shè)

20、置的帶臺(tái)式導(dǎo)料板導(dǎo)向，為了使條料緊靠導(dǎo)料板一側(cè)正確送進(jìn)，采用側(cè)刃裝置。采用剛性卸料裝置和下出料方式的沖模。模具采用滑動(dòng)導(dǎo)向?qū)菍?dǎo)柱模架。上模部分有卸料板、凸模固定板、墊板和各個(gè)凸模組成；模具下模部分有凹模和墊板及導(dǎo)料板等組成。4.2.1. 沖裁力 模具共有4個(gè)沖裁區(qū)，沖裁力由下式計(jì)算。 式中：沖裁力（N）；沖裁件周邊長(zhǎng)度（）；材料厚度（），；材料抗剪長(zhǎng)度（MPa），。各沖裁區(qū)只是沖裁線的長(zhǎng)度不同，材料抗剪長(zhǎng)度和材料厚度均相同，用上式可分別計(jì)算各沖裁區(qū)的沖裁線長(zhǎng)度和沖裁力，見表4-1。部 位第1工 位第2工 位第3工 位6713668第7工 位5511220總計(jì)4.2.2 彎曲力該零件彎曲屬于V

21、形件彎曲。彎曲力有公式?jīng)_壓工藝與模具設(shè)計(jì)第二版 高等教育出版社出版 ，確定式中 自由彎曲力（）； 彎曲件寬度（）， 彎曲件材料厚度（） 彎曲件內(nèi)半徑（）， 材料抗拉強(qiáng)度， 安全因數(shù)，（） 推件力與卸料力查沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)第二版 高等教育出版社出版 P推=nK推P沖， F卸=K卸P沖n-同時(shí)卡在凹模里的工件數(shù)目 （h-圓柱形凹模腔口高度，t-材料厚度）查2-38得，K推=0.05，K卸P推=3=（N）P卸=(N)P總= P推+P卸+P沖=(N)P= P彎+P總=(N) 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 基本結(jié)構(gòu)形式正倒裝結(jié)構(gòu)：采用正裝式級(jí)進(jìn)模導(dǎo)向：由于采用手工送料，為方便操作選用滑動(dòng)導(dǎo)向?qū)菍?dǎo)柱模架。根據(jù)零件

22、精度要求，模架選用外導(dǎo)向。卸料方式：選用彈壓卸料裝置。4.3.2 基本尺寸 模板尺寸：根據(jù)工序排樣圖，凹模工作區(qū)尺寸基本在40mmX55mm左右，圓整后取80mmX63mm。其他模板尺寸與凹模一致。 工作行程：最大行程在工位4彎曲工序，實(shí)際彎曲行程5.9mm，模具開啟狀態(tài)下，凸模下表面到凹模上表面的最小距離6mm。 模板厚度及沖孔凸模高度：凹模板厚20mm，卸料版厚12mm，凸模固定板厚25mm，墊板厚6mm，沖孔凸模高度50mm。4.3.3 模架根據(jù)國(guó)家標(biāo)注選?。耗＜?0mmX63mmX110mm130mm I GB/T2851-2008；上模座80mmX63mmX25mm GB/T2855

23、.1-2008；下模座80mmX63mmX30mm GB/T2855.2-2008；導(dǎo)柱18mmX120mm，20mmX120mm GB/T2861.1-2008；導(dǎo)套18mmX65mmX23mm，20mmX65mmX23mm GB/T2861.3-2008。模具開啟高度150mm，閉合高度130mm。4.3.4 壓力機(jī)選取根據(jù)沖壓力選取J23-16型壓力機(jī)，其工作參數(shù)滿足模具工作要求。4.3.5 模柄8Q235。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 工作單元結(jié)構(gòu)凸模采用固定板安裝在上模座，凹模采用鑲拼式結(jié)構(gòu)，采用采用定位銷定位，用螺釘固定在下模座上。4.4.2 卸料機(jī)構(gòu)卸料版采取整體式，其工作行程為4mm，選取彈簧提供

24、彈壓力。4.4.3 定距機(jī)構(gòu)采用側(cè)刃定距。4.4.4 送料方式采取手動(dòng)送料。4.4.5 模具零件固定模板采取定位銷定位，螺釘固定。由于各凸模平面尺寸較小，因此模板上凸模的配合定位均采用凸臺(tái)或鉚開式結(jié)構(gòu)固定。4.4.6 安全裝置模具采用手工送料，但操作在模具危險(xiǎn)區(qū)之外，這樣比較安全。為了使廢料順利落下，下模座的漏料孔應(yīng)比凹模落料孔大。4.4.7 零件材料凸模與凹模選用合金工具鋼Cr12MoV，卸料版選用T10A。4.5 模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.5.1.凸、凹模設(shè)計(jì)的原則由于在高速連續(xù)作業(yè)的條件下，振動(dòng)極大，就是在普通機(jī)床上沖制，由于連續(xù)作業(yè)，凸模、凹模的磨損也比一般模具大的多；在多工位級(jí)進(jìn)模

25、中的許多凸模、凹模的受力狀態(tài)是不均勻、不對(duì)稱、不垂直的，模具的損壞可能性也較大。所以在允許的條件下，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增加其強(qiáng)度。在多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)中，一般采用強(qiáng)度較好的合金工具鋼制造，并要選擇合適的硬度，合理地安排熱處理。多工位級(jí)進(jìn)模的凸摸、凹模必須要求安裝后具有穩(wěn)定性，這不僅能保證沖制精度，可以提高沖壓次數(shù)，從而擴(kuò)大了經(jīng)濟(jì)效果。對(duì)于各種不同沖壓工序的凸模、凹模之間都要保持穩(wěn)定的間隙，而且間隙應(yīng)當(dāng)均勻一致。1.3多工位級(jí)進(jìn)模的凸模、凹模要有統(tǒng)一的基準(zhǔn)，各種不同沖壓性質(zhì)的凸模、凹模必須諧調(diào)一致。多工位級(jí)進(jìn)模的連續(xù)沖制過程中，絕不允許把余料帶在凸模上，或留在凹模工作面上，以免損壞模具。1.5便于制造、測(cè)量

26、和組裝4.5.2.凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.5.沖裁凸、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凸模材料選用Cr12MoV，凸模刃口淬火硬度為HRC5862，尾部回火至4050HRC。1)壓應(yīng)力的校核：由于最小凸模為圓形，故壓應(yīng)力的校核按公式Amin4t/沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)第二版 高等教育出版社出版 ，確定。式中：凸模最小截面的截面積（）； 沖裁力（）； 凸模材料的許用壓應(yīng)力（MPa），=1500 MPa= 4t/，滿足壓應(yīng)力的要求。2)沖孔凸凹模間隙 對(duì)于零件圖中未注注公差尺寸，一律采用IT12級(jí)。查表，2mm取x=0.75，2 mm取x=1，3 mm取x=1。設(shè)凸凹模分別按IT6和IT7級(jí)加工制造，則 沖孔2mm校核：滿

27、足間隙公差條件。 沖方孔校核：滿足間隙公差條件。4.5.凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）彎曲凸凹模間隙 對(duì)V型件 Z=t=0.82）凸模圓角半徑 查沖壓設(shè)計(jì)資料表3-15 凹模工作部分尺寸 （采用IT8）3）材料同沖孔凸模4.5.2.3 沖裁切斷凸、凹模設(shè)計(jì)1)壓應(yīng)力的校核：壓應(yīng)力的校核按公式（3-29）沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)，確定。式中：凸模最小截面的截面積（）； 沖裁力（）；F=13668 凸模材料的許用壓應(yīng)力（MPa），=1500 MPa，滿足壓應(yīng)力的要求。2)凸凹模間隙 在切口和切斷工序中，凸凹模只在3個(gè)方向與板料作用使之分離，為保證制件外形尺寸，為使計(jì)算簡(jiǎn)便，直接取a，a1，為凸?；境叽?，間隙取在

28、凹模上。 側(cè)刃尺寸計(jì)算側(cè)刃為標(biāo)準(zhǔn)件，根據(jù)送料步距和修邊值查側(cè)刃表，按標(biāo)準(zhǔn)取側(cè)刃尺寸。側(cè)刃厚度B=4mm，側(cè)刃寬度L=6.5mm。間隙取在凹模上，故側(cè)刃孔口尺寸為：,.孔邊距，孔間距確定該制件這類尺寸較多，工位累計(jì)誤差較大，會(huì)造成凸凹模間隙不均勻，影響沖裁質(zhì)量和模具壽命，故而應(yīng)將模具制造精度提高?？紤]到加工經(jīng)濟(jì)性，送料方向的尺寸按IT7級(jí)制造，其他位置尺寸按IT8、IT9級(jí)制造，凸模固定板與凹模配做。卸料板各型孔應(yīng)與凸模保持0.5Zmin間隙，并且卸料板應(yīng)有導(dǎo)向裝置，有利于有利于保護(hù)凸凹模刃口不被啃傷。凸模固定板各孔與凸模配合，按照H7/n6或H7/m6。.6凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模的刃口形式：查沖壓

29、設(shè)計(jì)資料表2-39沖孔凹模采用形刃口形式。錐角a=圖4.5.3 卸料板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)卸料裝置是起卸料作用，在多工位級(jí)進(jìn)模工作前，彈壓卸料裝置把條料壓住，防止條料在沖壓過程產(chǎn)生位移和塑性變形；卸料裝置必須對(duì)各凸模起導(dǎo)向和保護(hù)作用。對(duì)于不同的沖壓工序卸料裝置有不同的作用：在沖裁工序中，它起卸料與壓料作用；在彎曲工序中，它不僅是卸料，也可以起到局部成型的作用；在拉深工序中還要起到壓邊圈的作用。卸料板分為固定卸料板和彈壓卸料板兩種。固定卸料板屬于硬性卸料，卸料力大，穩(wěn)固而可靠。此模具選擇固頂卸料板。4.5.4 導(dǎo)料系統(tǒng)的設(shè)計(jì)由于多工位級(jí)進(jìn)模除純沖裁件沖壓屬于平面加工以外，對(duì)于帶有彎曲、成型的沖制件均屬于立

30、體加工。因此對(duì)于條料在分?jǐn)嗲谐嗔霞庸み^程中，條料不能受到任何障礙。條料的送進(jìn)，必須浮離下模平面，并給予嚴(yán)格控制，導(dǎo)料系統(tǒng)決不能影響側(cè)沖與倒沖機(jī)構(gòu)的工作。多工位級(jí)進(jìn)模導(dǎo)料系統(tǒng)一般包括：左右導(dǎo)料板、承壓板；條料側(cè)壓機(jī)構(gòu)；條料浮頂機(jī)構(gòu)；除塵裝置和障礙檢出機(jī)構(gòu)等。多工位級(jí)進(jìn)模的導(dǎo)料系統(tǒng)直接影響模具沖制的效率和精度。因此，設(shè)計(jì)多工位級(jí)進(jìn)模的導(dǎo)料系統(tǒng)時(shí)必須根據(jù)以下因素考慮各項(xiàng)機(jī)構(gòu)的選用。1. 根據(jù)沖件的特點(diǎn)、排樣圖上各工位的安排決定導(dǎo)料板式樣、長(zhǎng)短、高矮，決定浮頂器式樣、種類及浮頂高度等。2. 根據(jù)沖床速度選擇合適的導(dǎo)料系統(tǒng)。3. 根據(jù)送料方式不同、對(duì)導(dǎo)料系統(tǒng)的要求也不同。4. 結(jié)合已確定的模具結(jié)構(gòu)考慮

31、導(dǎo)料系統(tǒng)的選用。5. 卸料裝置與導(dǎo)料系統(tǒng)必須結(jié)合起來考慮。一、導(dǎo)料板導(dǎo)料板是對(duì)條料進(jìn)行導(dǎo)向的裝置之一，沿條料送進(jìn)方向，安裝在凹模形孔的兩側(cè)，并與模具中心線平行。一般導(dǎo)料板分平直式和帶凸臺(tái)式兩種。平直式多用于低速，手工送料的極進(jìn)模；帶臺(tái)式多用于高速、自動(dòng)送料的級(jí)進(jìn)模。在多工位級(jí)進(jìn)模中，導(dǎo)料板設(shè)計(jì)成帶凸臺(tái)結(jié)構(gòu)是為了使條料在浮動(dòng)送料中，浮頂器對(duì)條料的彈頂作用，仍能控制條料自始至終保持在導(dǎo)料板內(nèi)運(yùn)動(dòng)。4.5.5 導(dǎo)正定位裝置的設(shè)計(jì)導(dǎo)正銷導(dǎo)正材料的位置方式采用間接導(dǎo)正，結(jié)構(gòu)上采用圓柱銷導(dǎo)正銷。導(dǎo)正銷工作部位直徑為，導(dǎo)正銷制造偏差為。導(dǎo)正銷設(shè)在第4工位，導(dǎo)正銷直接裝在凹模上。制造凹模。4.5.6 輔助裝置

32、的設(shè)計(jì)一、凸模固定板模具中的固定板，又稱為安裝板，它的主要任務(wù)是對(duì)凸模固定，并通過它安裝在模座上。對(duì)凸模固定板的要求：1. 固定板必須能夠安裝全部凸模及其它的零部件并使之正常穩(wěn)定工作。這樣，就要求固定板有足夠的剛性和強(qiáng)度。一般固定板的厚度相當(dāng)于工作凸模總長(zhǎng)度的或更大一些。2. 固定板的耐磨性要好。固定板可選用45鋼或T10A鋼，淬火硬度應(yīng)在HRC3540。3. 對(duì)于較大的凸?；蛴休^大側(cè)向力的凸模應(yīng)用過盈配合裝配，要有較大的過盈量。4. 各型孔位置精度應(yīng)當(dāng)與卸料板保持同心。行之有效的辦法是給定凹模各孔位置精度，固定板與卸料板只標(biāo)注孔距公稱尺寸和具體要求，由制造工藝來保證精度。凸模固定板的結(jié)構(gòu)形式：固定板采用整體型結(jié)構(gòu)，材料選用45鋼，淬火硬度為HRC3540，取凸模固定板的厚度為25。二、墊板墊板主要是防止凸模和凹模中的鑲件在沖壓過程中，由于沖壓力的集中而把模座的接觸面壓壞。在高速?zèng)_壓時(shí)，最容易損傷凸模，所以一般在固定板與模座之間增設(shè)墊板。墊板需淬火處理HRC5256，且兩面平行光潔。墊板尺寸的確定：墊板尺寸通過查表模具設(shè)計(jì)制造簡(jiǎn)明手冊(cè)表1-163，確定為墊板厚度為6。第五章 結(jié)論參考文獻(xiàn)：成虹，沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)第二版，北京：高等教育出版社， 2006.7。胡石玉，模具工實(shí)用技術(shù)手冊(cè)第二版，南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，2008.1。