某冷凝器側(cè)板的沖壓模具設(shè)計(jì)及制造工藝分析【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含20張CAD圖紙帶任務(wù)書(shū)+開(kāi)題報(bào)告+外文翻譯】-cymj21

某冷凝器側(cè)板的沖壓模具設(shè)計(jì)及制造工藝分析【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含20張CAD圖紙帶任務(wù)書(shū)+開(kāi)題報(bào)告+外文翻譯】-cymj21

某冷凝器側(cè)板的沖壓模具設(shè)計(jì)及制造工藝分析

摘  要

本次設(shè)計(jì)的任務(wù)是某冷凝器側(cè)板沖壓模具設(shè)計(jì)及制造工藝分析，根據(jù)沖壓件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求，圍繞如何提高生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本、簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，對(duì)工件進(jìn)行工藝分析，并提出了各種可能的沖壓工藝方案，最終確定采用一套由落料、沖孔復(fù)合和彎曲、翻邊復(fù)合組成的沖壓工藝方案。

在工藝分析的基礎(chǔ)上，計(jì)算工藝參數(shù)，詳細(xì)設(shè)計(jì)了落料沖孔、彎曲翻邊兩套復(fù)合模具結(jié)構(gòu)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，計(jì)算出了零件展開(kāi)尺寸，并對(duì)模具的排樣做出了合理的布置，使材料得到充分利用。通過(guò)計(jì)算各種沖裁力，對(duì)壓力機(jī)進(jìn)行合理噸位的選擇，并確定了模具壓力中心。再根據(jù)確定的工藝方案，進(jìn)行模具的校核，最終，設(shè)計(jì)模具制造與裝配工藝。

采用此工藝方案和模具結(jié)構(gòu)，提高了冷凝器側(cè)板的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：冷凝器側(cè)板；工藝分析；模具設(shè)計(jì)；落料沖孔復(fù)合模；彎曲翻邊復(fù)合模

Abstract

The task of this design is design of Stamping die and manufacturing process analysis for Condenser side plate stamping die design. according to the structure of stamping parts and technical requirements, focusing on how to improve work efficiency and reduce the production cost and simplify the die structure, Process analysis was carried out on the workpieces, and puts forward the stamping process scheme for all possible, and ultimately determine the stamping process program with a set of blanking, punching composite and bending, flanging composite.

On the basis of technology analysis and calculation parameters, and the detailed design for blanking punching, bending, flanging two sets of compound die structure. In the process of design, calculated developed dimension of parts, and the layout of the mold made reasonable decorate for make full use of the material. By calculating the various blanking force on the tonnage presses a reasonable choice, and to determine the center of pressure of the mold. According to determine the processing plan, mold check, in the end, the design of mold manufacturing and assembly process.

With this process program and die structure, improved production efficiency and product quality condenser side plate.

Keywords：condenser side plate; process analysis; die design; blanking punching composite die; bending flanging composite die;

目    錄

引言 1

1 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的要求與數(shù)據(jù) 2

2 零件的沖壓工藝分析 2

2.1 制件總體方案分析 2

2.2 零件的力學(xué)性能分析 2

2.3 零件的精度和粗糙度 3

2.4 最小相對(duì)彎曲半徑 3

2.5 最小彎曲邊高度 3

2.6 最小圓角半徑 4

2.7 沖裁件的最小孔直徑 4

2.8 沖裁件的孔與孔之間，孔與邊緣之間的最小距離 4

2.9 最大翻邊高度 4

3 工藝方案的確定 5

3.1 沖壓該零件所需要的基本工序 5

3.2 方案比較與確定 5

4 落料沖孔復(fù)合模設(shè)計(jì) 6

4.1 主要工藝參數(shù)計(jì)算 6

4.1.1 工件展開(kāi)尺寸計(jì)算 6

4.1.2 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 7

4.1.3 沖裁力、卸料力、和推件力的計(jì)算 8

4.1.4 模具壓力中心 9

4.2 壓力機(jī)的選用 11

4.2.1 沖裁設(shè)備的選擇 11

4.2.2 沖壓設(shè)備規(guī)格的確定 11

4.3 模具刃口尺寸計(jì)算 12

4.3.1 刃口尺寸計(jì)算 12

4.4 模具設(shè)計(jì) 13

4.4.1 卸料裝置 13

4.4.2 推件裝置 13

4.4.3 凸凹模設(shè)計(jì) 14

4.4.4 凸模 15

4.4.5 凹模 17

4.4.6 模架的選擇 17

4.4.7 模柄 18

4.4.8 固定件與定位元件 19

4.4.9 彈性元件 20

4.4.10 其他零件 21

4.5 模架閉合高度及壓力機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 22

4.5.1 公稱(chēng)壓力 22

4.5.2 滑塊行程 22

4.5.3 閉合高度 22

4.5.4 壓力機(jī)工作臺(tái)面的尺寸 23

4.6 落料沖孔復(fù)合?？傃b圖設(shè)計(jì) 23

4.6.1 落料沖孔復(fù)合模工作過(guò)程 23

4.7 主要零件加工工藝的編制 24

4.8 落料沖孔復(fù)合模的安裝與調(diào)試 28

4.8.1 模具裝配順序 28

4.8.2 模具的調(diào)試 28

5 翻邊彎曲復(fù)合模 29

5.1 模具工作部分尺寸計(jì)算 29

5.1.1 彎曲工作部分計(jì)算 29

5.1.2 翻邊刃口尺寸 29

5.1.3 彎曲時(shí)模具的圓角半徑與凹模深度 30

5.1.4 彎曲回彈量 30

5.2 沖壓力的計(jì)算和設(shè)備的選擇 30

5.2.1 翻邊力的計(jì)算 30

5.2.2 彎曲力的計(jì)算 30

5.2.3 選擇沖壓設(shè)備 31

5.3 模具設(shè)計(jì) 32

5.3.1 翻邊凸模 32

5.3.2 凸凹模 32

5.3.3 凹模 33

5.3.4 凸模 33

5.3.5 凹模固定板 34

5.3.6 卸料裝置 34

5.3.7 頂出裝置 34

5.3.8 模柄 35

5.3.9 模架 36

5.3.10 固定于定位元件 36

5.3.11 其他零件 36

5.4 模具閉合高度和壓力機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 37

5.4.1 公稱(chēng)壓力 37

5.4.2 滑塊行程 37

5.4.3 閉合高度 37

5.4.4 壓力機(jī)工作臺(tái)面的尺寸 38

5.5 彎曲翻邊復(fù)合?？傃b圖設(shè)計(jì) 38

5.5.1 彎曲翻邊復(fù)合模的工作過(guò)程 39

5.6 主要零件加工工藝的編制 39

5.7 彎曲翻邊復(fù)合模的安裝與調(diào)整 42

5.7.1 模具的調(diào)整 42

6 總結(jié) 45

謝  辭 46

參考文獻(xiàn) 47

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CAXA圖紙備份

冷凝器側(cè)板工件圖.dwg

彎曲翻邊復(fù)合模1.dwg

彎曲翻邊復(fù)合模上模座2.dwg

彎曲翻邊復(fù)合模下模座2.dwg

彎曲翻邊復(fù)合模凸凹固定板.dwg

彎曲翻邊復(fù)合模凸凹模.dwg

彎曲翻邊復(fù)合模凹模1.dwg

彎曲翻邊復(fù)合模墊板.dwg

彎曲翻邊復(fù)合模模柄.dwg

彎曲翻邊復(fù)合模翻邊凸模.dwg

文件清單.txt

某冷凝器側(cè)板的沖壓模具設(shè)計(jì)及制造工藝分析.docx

某冷凝器側(cè)板的沖壓模具設(shè)計(jì)及制造工藝分析中期檢查表.doc

某冷凝器側(cè)板的沖壓模具設(shè)計(jì)及制造工藝分析任務(wù)書(shū).doc

某冷凝器側(cè)板的沖壓模具設(shè)計(jì)及制造工藝分析開(kāi)題報(bào)告.doc

英文翻譯1.pdf

英文翻譯2.pdf

落料沖孔復(fù)合模下模座1.dwg

落料沖孔復(fù)合模凸凹模.dwg

落料沖孔復(fù)合模凸凹模固定板.dwg

落料沖孔復(fù)合模凸模2.dwg

落料沖孔復(fù)合模凸模固定板.dwg

落料沖孔復(fù)合模凹模.dwg

落料沖孔復(fù)合模卸料板.dwg

落料沖孔復(fù)合模墊板1.dwg

落料沖孔復(fù)合模墊板2.dwg

落料沖孔復(fù)合模裝配圖.dwg

譯文1.doc

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1 鈑金 在 級(jí)進(jìn)模 中的工步排樣 設(shè)計(jì)自動(dòng)化 摘 要 工步排樣 設(shè)計(jì) 在鈑金級(jí)進(jìn)模規(guī)劃進(jìn)程當(dāng)中是 一個(gè)重要步驟。 它是一種依賴(lài)經(jīng)驗(yàn)執(zhí)行的工作， 工步排樣質(zhì)量很大程度上取決于模具設(shè)計(jì)師的知識(shí)和技能。本文提出了一種工步排樣設(shè)計(jì)自動(dòng)化過(guò)程 的專(zhuān)業(yè)系統(tǒng) 。 該 系統(tǒng) 的 開(kāi)發(fā) 是使用趨向人工智能（ 產(chǎn)規(guī)則的專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)。 它包括 專(zhuān)家向用戶(hù)建議的六大模塊： 識(shí)別金屬板操作 ， 排序操作 ， 選擇適當(dāng)?shù)?向?qū)?方案 ，工位數(shù)，分階段 對(duì)級(jí)進(jìn)模的操作和選擇適當(dāng) 尺寸 的 條狀胚料 。最后 ， 工步排樣 系統(tǒng)模塊自動(dòng)在 圖編輯器 上利 用其他模塊的輸出數(shù)據(jù)文件。系統(tǒng)的有效 性通過(guò)一個(gè)工業(yè)組件 的例子 演示 ， 該系統(tǒng)靈活 且成本低。 關(guān)鍵詞： 自動(dòng)化；工步排樣設(shè)計(jì)；鈑金加工；級(jí)進(jìn)模；專(zhuān)家系統(tǒng) 1 介紹 工步排樣設(shè)計(jì)在級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)規(guī)劃階段當(dāng)中作為一個(gè)極具重要性的生產(chǎn)力，模具的精度、成本和質(zhì)量主要取決于工步排樣（ et 傳統(tǒng)的工步排樣設(shè)計(jì)是手工的，且需依靠豐富的經(jīng)驗(yàn)完成，因此單調(diào)乏味，耗時(shí)且容易出錯(cuò)（ Li et 2002;003）。40 年前工步排樣的問(wèn)題都是手工解決的，即通過(guò)操作硬紙板切割胚料而獲得一個(gè)好的排樣。這個(gè)試錯(cuò)過(guò)程獲得合適且最大材料利用率 的工步排樣，仍然被使用在 全世界的的 大多數(shù)規(guī)模小、甚至在一些中等規(guī)模 鈑金行業(yè) 中。工步排樣的質(zhì)量通常利用于設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的傳統(tǒng)方法而達(dá)到。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（ 統(tǒng)的出現(xiàn)大約在三十年前，工步排樣設(shè)計(jì)的過(guò)程變得更加容易，更換模具的設(shè)計(jì)從幾天減少到幾小時(shí)。然而，訓(xùn)練有素和經(jīng)驗(yàn)豐富的模具設(shè)計(jì)師仍然需要操作這些 統(tǒng)。工步排樣設(shè)計(jì)中的大多數(shù)用的主要目的是通過(guò)旋轉(zhuǎn)和盡可能緊湊地布置胚料余料從而實(shí)現(xiàn)更高的材料利用率。然而，最大限度的節(jié)省材料的工步排樣并不一定是最好的，事實(shí)上沖模結(jié)構(gòu)可能會(huì)變得更加復(fù)雜，這使 得節(jié)省材料的經(jīng)濟(jì)性有所抵消，除非需要生產(chǎn)大量的零部件。該系統(tǒng)由 971)于 1971年發(fā)表的關(guān)于在懸臂式模具測(cè)試中由于彎矩產(chǎn)生的壓力的計(jì)算報(bào)告中提出的。如果系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)應(yīng)力水平高于模具鋼材料的屈服應(yīng)力，然后系統(tǒng)將會(huì)分配幾個(gè)階段進(jìn)行切割操作從而使壓力保持在合理的限制范圍內(nèi)。系統(tǒng)的限制之一是， 2 它不提供任何重要的復(fù)雜模具和沖壓機(jī)分段操作。 et 1983）為級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一個(gè)集成化的 統(tǒng)。系統(tǒng)輸出也包括了一代級(jí)進(jìn)模工步排樣。但是用戶(hù)必須自己指定獲得工步排樣的操作順序 。 1984a,b, 1985）發(fā)表了 一些關(guān)于沖壓能力分析的 實(shí)驗(yàn)方案 ，盤(pán)繞狀或帶狀胚料的使用和成本因素的考慮是為了解決最優(yōu)設(shè)計(jì)排樣和金屬板和沖壓件余料間的嵌套問(wèn)題。他所有的工作集中在通用工步排樣設(shè)計(jì)過(guò)程和不涉及其他沖壓操作的專(zhuān)家規(guī)則，如沖孔、彎曲、成形等。該系統(tǒng)是由 1991) 研制的以知識(shí)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)方法來(lái)生成用于連續(xù)沖壓模的工步排樣。該系統(tǒng)在 實(shí)現(xiàn)，是一個(gè)以知識(shí)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)語(yǔ)言。該系統(tǒng)有生成工步排樣性能；然而，它還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)，其功能在現(xiàn)實(shí)生活中沒(méi)有測(cè)試。由 1992） 研發(fā)的計(jì)算機(jī)輔助模具設(shè)計(jì)系統(tǒng)（ 同樣也有一個(gè)的關(guān)于級(jí)進(jìn)模工步排樣模塊。在這個(gè)模塊中，根據(jù)輸入的參數(shù)選擇模具型號(hào)。 如果選中的模具是連續(xù)的，帶料開(kāi)發(fā)是隨后根據(jù)規(guī)定納入工步排樣模塊的。 但是系統(tǒng)的主要限制是它支持主要的沖裁和沖孔操作。 2001） 開(kāi)發(fā)了一種低成本的二維金屬?zèng)_壓排樣建模器。該軟件是基于 基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)圓形、多邊形和有彎曲段組件的建模。 供選擇的工步排樣也按最優(yōu)生產(chǎn)及檢測(cè)。該 系統(tǒng)的主要限制是它只處理單 一操作沖壓模具 。 et (2002)用 言開(kāi)發(fā)了一個(gè)系統(tǒng)。系統(tǒng)通過(guò)對(duì)彎曲幾個(gè)因素的考慮和采用模糊理論，電器產(chǎn)品確定了復(fù)雜沖孔和彎曲操作的工藝順序。通過(guò)構(gòu)建模糊矩陣，并結(jié)合模糊推理的幾個(gè)規(guī)則，計(jì)算出模糊關(guān)系值和確定最佳彎曲度。該系統(tǒng)的工步排樣模塊能夠進(jìn)行 3D 電子產(chǎn)品的彎曲和沖孔操作。這個(gè)系統(tǒng)的主要限制是它在級(jí)進(jìn)模上只能進(jìn)行彎曲和沖孔操作。 2004） 提出了一個(gè)工步排樣金屬模具沖壓工作有關(guān)的選擇過(guò)程。 這個(gè)過(guò)程基于層次分析法（ 。但是，開(kāi)發(fā)過(guò)程只適用于簡(jiǎn) 單的落料和沖孔模。 et （ 2004） 提出了一個(gè)在連續(xù)沖壓模的設(shè)計(jì)中能夠生成一個(gè)自動(dòng)沖壓順序的數(shù)學(xué)技術(shù)。圖 1 用于表示一個(gè)沖壓件并定義其沖壓特征之間的關(guān)系。該圖通過(guò)使用聚類(lèi)算法劃分出相互獨(dú)立的頂點(diǎn)。最后，簇集的進(jìn)行排序，得到工位數(shù)最終序列。該系統(tǒng)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)軟件的完善和發(fā)展仍在進(jìn)行中，而且必須針對(duì)實(shí)際工業(yè)中具有不同形狀的鈑金件進(jìn)行測(cè)試。 上述文章綜述顯示，只有少數(shù)的研究和開(kāi)發(fā)工作在鈑金在級(jí)進(jìn)模沖工步排樣設(shè)計(jì)自動(dòng)化領(lǐng)域得到實(shí)現(xiàn)。大部分工作都集中在金屬板落料沖孔操作的工藝規(guī)劃上。一些商業(yè)計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng) 可以協(xié)助模具設(shè)計(jì)師，但這些僅是有限的簡(jiǎn)單計(jì)算，帶嵌套、檢索目錄數(shù)據(jù)和編制標(biāo)準(zhǔn)模組件的數(shù)據(jù)庫(kù)，并沒(méi)有直接解決工步排樣設(shè)計(jì)的問(wèn)題。依賴(lài)經(jīng)驗(yàn)再加上模具設(shè)計(jì)師在沖壓行業(yè)的流動(dòng)給世界各地的鈑金行業(yè)造成很多的不便。 因此，獲得一個(gè)擁有模具設(shè)計(jì)師的經(jīng)驗(yàn)及知識(shí)的專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)是必不可少的，這樣的系統(tǒng)可以保留并適當(dāng)運(yùn)用于未來(lái)的應(yīng)用和發(fā)展。 盡管一些專(zhuān)家系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)發(fā)了模具設(shè)計(jì)區(qū)域，但是大部分的研究工作都集中在嵌套和金屬板料成形和變形的工藝設(shè)計(jì)上。沒(méi)有特定的為解決級(jí)進(jìn)模工步排樣的設(shè)計(jì)問(wèn)題而開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)。為提高生產(chǎn)力和建立計(jì)算機(jī)集成制造環(huán)境， 工步排 3 樣設(shè)計(jì)自動(dòng)建模至關(guān)重要的。 本文所闡釋的開(kāi)發(fā)工作的目的主要專(zhuān)注于使用基本規(guī)范的人工智能專(zhuān)家系統(tǒng)的工步排樣自動(dòng)化設(shè)計(jì)。系統(tǒng)在個(gè)人計(jì)算機(jī)自動(dòng)化桌面的 004 軟件中以及和設(shè)計(jì)在 加載區(qū)域被應(yīng)用。 表 1—— 樣品生產(chǎn)規(guī)則納入該系統(tǒng)樣品 序列號(hào) 如果 那么 1 、槽或內(nèi)部輪廓切線的最小精度及特 性要求≤ 孔 2 部邊界、輪廓切口的最小精度≤ 槽 3 整切割界面最小精度≤ 割、 分?jǐn)? 4 要求操作 :開(kāi)槽、下料 /切斷 ,穿刺 操作步驟： 1、沖孔； 2、開(kāi)槽；3、下料 /切割 5 工件上孔數(shù)≥ 2；圓形孔洞直徑≥ 間距≥ 2 倍薄板厚度 ,孔到工件邊緣的距離≥ 2 倍的薄板厚度 ,孔的指定公差≥± 位于工件兩側(cè) 選擇兩個(gè)最大的孔作為測(cè) 導(dǎo)向 6 存在可利用于組件上的合適的孔 第一工位：沖孔、檢測(cè) 7 滑塊內(nèi)部到邊緣的最小距離 <2 倍薄板厚度 (但不低于 由設(shè)計(jì)決定 不作任何操作 8 工件操作：開(kāi)槽、沖孔（任意孔數(shù)）、剪切；孔 間距及孔到部件邊緣的距離＞ 2 倍薄板厚度 5 個(gè)工位數(shù)。首先，工位一，沖孔；第二工位，開(kāi)槽、檢測(cè)；第三工位，沖口加工、檢測(cè)；第四，切斷。 9 薄板厚度≤ 25＜毛胚輪廓寬度≤ 75邊（沿薄板寬度）存在于垂直薄板移動(dòng)方向 選擇板寬等于毛培輪廓寬度 +0 薄板厚度≤ 培長(zhǎng)度＜ 25邊（沿薄板長(zhǎng)度）存在于平行薄板移動(dòng)的方向 選擇進(jìn)給量等于毛培長(zhǎng)度 + 4 圖 1 提出了執(zhí)行系統(tǒng) 2 工步排樣設(shè)計(jì) 的 建議 級(jí)進(jìn)模工步排樣設(shè)計(jì)是用來(lái)安排操作布局并隨后的決定所需的工位數(shù) 。對(duì)于工步排開(kāi)始 使用 令 進(jìn)行毛胚的建模 零件的幾何特征 特性 結(jié)束 操作識(shí)別 （模塊 操作順序 （模塊 分階段操作級(jí)進(jìn)模 （模塊 選擇板寬和進(jìn)料距離 （模塊 選擇導(dǎo)向方案 （模塊 工步排樣建模 （模塊 數(shù)據(jù)文件 件數(shù)據(jù)文件 數(shù)據(jù)文件 據(jù)文件 據(jù)文件 5 樣設(shè)計(jì)，模具設(shè)計(jì)師決定零件加工所需的鈑金操作部分、操作排序、試驗(yàn)方法的選擇、所需的工位數(shù)和級(jí)進(jìn)模每個(gè)工位的沖壓操作。工步排樣是由零件的形狀及其技術(shù)要求決定的。它通常是受零件的幾何特征，公差尺寸，尖銳的條料邊緣方向和其他技術(shù)要求支配。工步排樣設(shè)計(jì)中的如何確定一個(gè)合適的沖壓操作序列從而使零件能夠被正確地有效地沖壓是個(gè)重要而困難的一個(gè)步驟。條料的操作順序和每一個(gè)操作細(xì)節(jié)的必須精心研制，以確保設(shè)計(jì)生產(chǎn)出良好的無(wú)生產(chǎn)或維修問(wèn)題的鈑金零件。通常情況下工步排樣設(shè)計(jì)的最佳解決方案并不是唯一的，但某些常見(jiàn)的規(guī)則可 以用于指導(dǎo)工步排樣的設(shè)計(jì)。一些常用于工步排樣設(shè)計(jì)的重要規(guī)則通如下 : （ 1）初始操作如切邊或 裁剪 ，不直接影響最終產(chǎn)品的形狀的工序應(yīng)該放在第一階段。 （ 2）如果有合適的孔可用于鈑金零件上，這些孔應(yīng)該用于向?qū)В駝t應(yīng)根據(jù)級(jí)數(shù)引入外部先導(dǎo)孔。這些導(dǎo)向孔的沖孔加工應(yīng)在第一階段或剪裁階段完成后進(jìn)行。導(dǎo)向孔的位置應(yīng)該總是以最大可能的間隙遠(yuǎn)離帶料的兩側(cè)。這是為了得到最好的定位和帶料的固定，使導(dǎo)向孔在各自的位置導(dǎo)向。 （ 3）在一個(gè)工位上沖孔，兩個(gè)孔之間的距離必須大于某個(gè)確定值以確保模具強(qiáng)度。如果他們有密切的定位和功能不相關(guān)， 沖孔可以分布在幾個(gè)不同的階段 （ 4）位置精度要求高的孔的應(yīng)該要在一個(gè)工位上沖孔。 （ 5）一個(gè)模具上不應(yīng)設(shè)計(jì)狹窄的槽和凸出部分，以防止模具發(fā)生斷裂可能。 （ 6）如果坯件的外部輪廓是復(fù)雜的，則可以把坯料凸出的所有頂點(diǎn)垂直向上到帶材的邊緣，使輪廓分成簡(jiǎn)單的部分。 （ 7）閑置工位可以用來(lái)避免擁擠的沖頭和模具塊一起。另外一個(gè)優(yōu)勢(shì)是，未來(lái)可以用低成本整合工程更改。 （ 8）彎曲最好應(yīng)該在最后一個(gè)工位或分階段之前完成，并且余下的帶料安排也應(yīng)滿(mǎn)足這樣的要求。 （ 9）最后，切斷或切邊工序 (s)和作為半導(dǎo)向的內(nèi)孔（如果有的話）應(yīng) 該分階段進(jìn)行。 （ 10）為了提供最大強(qiáng)度的橋梁，應(yīng)該使用足夠?qū)挾鹊臉颉? （ 11）最后，以這樣的方法設(shè)計(jì)帶料，使組件和擦傷能夠不受干擾地被驅(qū)逐。 導(dǎo)向定位是級(jí)進(jìn)模在工步排樣設(shè)計(jì)中是一個(gè)重要因素。條料必須在每一工位準(zhǔn)確定位，這樣可以在適當(dāng)?shù)奈恢脠?zhí)行操作。選擇導(dǎo)向方案的任務(wù)在工步排樣設(shè)計(jì)流程中應(yīng)被視為相互依存的。一個(gè)工步排樣設(shè)計(jì)系統(tǒng)應(yīng)該支持直接導(dǎo)向，半直接導(dǎo)向和間接導(dǎo)向方案。如果一個(gè)孔是圓形，指定尺寸公差不高，作為定位孔足夠大，不在工件的折疊部分，不太靠近工件的邊緣，且不太靠近工件上的另一個(gè)孔，那么這個(gè)孔被認(rèn)為適 合做先導(dǎo)孔。從合適的導(dǎo)孔中，最好的引導(dǎo)孔應(yīng)基于以下的條件優(yōu)先選擇： （ 1）如果只有一個(gè)孔是可用的，它必須首先考慮。 （ 2）如果有很多個(gè)孔，那么應(yīng)該檢查這些孔的位置。 （ a） 如果孔都位于條料進(jìn)給方向的同一方向，那么選擇最靠近工件幾何中心的一 6 個(gè)孔。 （ b）如果孔都位于條料進(jìn)給方向的垂直方向，那么選擇兩個(gè)最大的孔（如果直徑相等的），且這兩個(gè)孔的的距離大于兩倍的薄板厚度。 （ 3）選擇兩個(gè)最大的孔（其直徑在彼此的一個(gè)預(yù)先設(shè)定的百分比），且滿(mǎn)足前面的條件。 保持上述基本原則和建議，就能開(kāi)發(fā)出一個(gè)金屬板在級(jí)進(jìn)模中的工步排 樣設(shè)計(jì)自動(dòng)化的專(zhuān)家系統(tǒng)，所提出的系統(tǒng)的簡(jiǎn)要描述如下。 表 2– 典型的提示，用戶(hù)的反應(yīng)和專(zhuān)家的建議是在專(zhuān)家系統(tǒng)執(zhí)行例如組件（圖 2）的過(guò)程中產(chǎn)生的 提示 示例數(shù)據(jù)輸入 對(duì)用戶(hù)的建議 請(qǐng)輸入薄板材料 黃銅 毛胚模型使用 令 請(qǐng)輸入薄板厚度（ 輸入 令 — 歡迎來(lái)到 塊，此開(kāi)發(fā)用于識(shí)別操作 輸入進(jìn)給類(lèi)型 自動(dòng) —— 帶料是否翹曲？ 否 請(qǐng)以問(wèn)卷的形式輸入零件的幾 何特征（是 /否） 外部邊界或 輪廓是否存在小切口或缺口？ 是 —— 是否存在孔或槽或內(nèi)部輪廓切割？ 是 —— 薄板邊緣是否粗糙？ 否 —— 沿著直線軸是否存在彎曲？ 否 —— 是否存在彎曲或成型？ 否 —— 是否要求在毛胚的任一邊完整切割？ 是 以下操作是必需的 —— 開(kāi)槽，沖孔、切斷。請(qǐng)輸入 令 — 歡迎來(lái) 塊，此模塊的開(kāi)發(fā)是用于識(shí)別操作順序的正確性。操作順序如下：第一，沖孔；第二，開(kāi)槽；第三，切斷。請(qǐng)輸入 令 7 — 歡迎來(lái)到 塊，此模塊是用于選擇 導(dǎo)向方案 工件上是否存在任何折疊部分？ 否 —— 輸入孔的指定公差 — 孔是否位于工件的兩側(cè) 是 選擇工件兩側(cè)上最大的孔作為導(dǎo)向孔，請(qǐng)輸入 令 — 歡迎來(lái)到 塊，此模塊用于工位數(shù)的確定和級(jí)進(jìn)模的分段操作。請(qǐng)輸入 — —— 孔與孔之間的中心距是否在± 圍？ 是 在同一工位上沖這些孔 工件上外輪廓是否存在復(fù)雜的或薄弱部分 否 —— 內(nèi)部特征邊緣之間的和模塊邊緣最小距離是否＜ 薄板厚度（ ”R”工件在為來(lái)工程中是否有變更的可能？ 否 請(qǐng)輸入 令 輸入工件上槽的數(shù)量 2 —— 輸入工件上的孔數(shù) 2 所需的工位數(shù) =5。分段操作的首選：第一工位：沖孔；第二工位：沖孔、開(kāi)槽和導(dǎo)向；第三工位：開(kāi)槽和導(dǎo)向；第四工位 :開(kāi)槽和導(dǎo)向；第五工位：切斷。請(qǐng)輸入 令。 — 歡迎來(lái)到 塊，此模塊用于確定帶鋼寬度和進(jìn)給的距離 8 輸入毛胚輪廓寬度（ — 輸入薄片鋒利的邊緣方 向（沿板寬） 垂直于帶材的移動(dòng)方向 選擇帶料寬度 =入毛胚輪廓長(zhǎng)度（ — 輸入移動(dòng)薄板的鋒利的邊緣方向（沿板的長(zhǎng)度） 平行于帶材的移動(dòng)方向 選擇進(jìn)給距離（或間距）=令請(qǐng)輸入 — 歡迎來(lái)到 塊，此模塊是為工步排樣自動(dòng)建模而開(kāi)發(fā)的 選擇一個(gè)起點(diǎn) (220,100) 系統(tǒng)工步排樣建模在 3 所提出的系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和執(zhí)行 所提出的系統(tǒng)每一模塊的知識(shí)的獲得有各種來(lái)源 (et ,2006)，包括經(jīng)驗(yàn)豐富的模具設(shè)計(jì)師，車(chē)間工程師、模具設(shè)計(jì)手冊(cè)、期刊研究、手冊(cè)和工業(yè)手冊(cè)。從各種來(lái)源收集來(lái)的設(shè)計(jì)資料通過(guò) 化，構(gòu)造成適合生產(chǎn)規(guī)則的有用知識(shí) 。為了簡(jiǎn)便，所提出的系統(tǒng)把成套的生產(chǎn)規(guī)則知識(shí)庫(kù)為六個(gè)模塊 ,即 個(gè)模塊生產(chǎn)規(guī)則的制定都會(huì)經(jīng)過(guò)其他團(tuán)隊(duì)的模具設(shè)計(jì)專(zhuān)家使用 則中的 件假設(shè)進(jìn)行反復(fù)驗(yàn)證。一個(gè)樣本經(jīng)過(guò)制定和驗(yàn)證；然后納入該系統(tǒng)各模塊的功能是表 1 中給出。所提 出的系統(tǒng)的生產(chǎn)規(guī)則的序列是非結(jié)構(gòu)化的，這種安排甚至允許專(zhuān)業(yè)知識(shí)相對(duì)較少的工程師插入新的規(guī)則。這些用言編碼，同樣它可以在 面上進(jìn)行工步排樣建模。通過(guò)推理機(jī)制的正向推理把生產(chǎn)規(guī)則和系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)聯(lián)系在一起。系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)中包括 300 多個(gè)種類(lèi)的 則。然而，系統(tǒng)是足夠靈活的，因?yàn)橹R(shí)庫(kù)可以更新和修改，如果有必要，在技術(shù)上提升和使用車(chē)間里的可用的新設(shè)備。 系統(tǒng)的執(zhí)行如流程圖 圖 1 所示。系統(tǒng)要求用戶(hù)在模型的空白處使用 令。隨后用戶(hù)在 示區(qū) 輸入零件數(shù)據(jù)信 息，如薄板厚度、薄板材料等。系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將這些零件數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在一個(gè)零件數(shù)據(jù)文件上并標(biāo)記為 統(tǒng)的第一個(gè)模塊定零件加工所需的金屬板操作類(lèi)型。該模塊需要用戶(hù)輸入相關(guān)數(shù)據(jù)，即零件的尺寸公差和幾何特征。這個(gè)模塊的輸出是零件制造所需的金屬板操作推薦的類(lèi)型。下一個(gè)模塊 定鈑金操作推薦的順序。 它直接從 塊在 執(zhí)行過(guò)程中生成 出數(shù)據(jù)文件 取所需要的輸入數(shù)據(jù)。 塊的開(kāi)發(fā)是為了 9 選擇適當(dāng)?shù)?導(dǎo)向 方案以便級(jí)進(jìn)模在每一個(gè)工位上精確定位。下一個(gè)模塊 開(kāi)發(fā)是用于獲得專(zhuān)家建議的工位數(shù)量和對(duì)級(jí)進(jìn)模分階段操作的首選操作。這個(gè)模塊數(shù)據(jù)的輸入是從 塊在執(zhí)行過(guò)程中生成的 輸出數(shù)據(jù)文件 獲取。并請(qǐng)用戶(hù)須輸入特定的工作數(shù)據(jù)如作為零件的特征。模塊 定金屬板料合適的尺寸大小。建模模塊 圖編輯上刪除任何以前的存在圖以及選擇合適的屏幕進(jìn)行工步排樣建模。接下來(lái)，它要求用戶(hù)在 幕上選擇起始點(diǎn)。當(dāng)用戶(hù)使用光標(biāo)選擇起始點(diǎn)或在 示區(qū)中鍵入，模塊 動(dòng)在圖編輯器中進(jìn)行工步排樣建模。 4 驗(yàn)證所提出的系統(tǒng) 所提出的系統(tǒng)已經(jīng)測(cè)試了不同類(lèi)型的鈑金件工步排樣設(shè)計(jì)的問(wèn)題。典型的提示，例如用戶(hù)在組件的系統(tǒng)執(zhí)行過(guò)程中，用戶(hù)的反應(yīng)和獲得的建議（圖 2）是通過(guò)表 2 給出的。系統(tǒng)工步排樣的生成見(jiàn)圖 3。輸出的數(shù)據(jù)是從各種系統(tǒng)模塊得到的。這些形式如模塊的識(shí)別操作，排序操作， 導(dǎo)向 方案的選擇，所需工位數(shù)，工序的分階段操作和帶料的尺寸與那些這經(jīng)驗(yàn)豐富的模具設(shè)計(jì)人員和工藝規(guī)劃者在工作實(shí)踐中的得到的數(shù)據(jù)十分相似且合理，在沖壓行業(yè)即稱(chēng)為 里亞納邦、印度等組成。工步排樣由開(kāi)發(fā)系統(tǒng)生成圖紙，同時(shí)也和模具設(shè)計(jì)師豐富經(jīng)驗(yàn)有密切聯(lián)系。 5 結(jié)論 研究工作已被應(yīng)用于鈑金級(jí)進(jìn)模工步排樣設(shè)計(jì)自動(dòng)化。生產(chǎn)的基于規(guī)則的專(zhuān)家系統(tǒng)方法已被用于所提出的智能系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。生產(chǎn)規(guī)則使用 言進(jìn)行編碼來(lái)構(gòu)建基本知識(shí)系統(tǒng)，因?yàn)樗梢栽?面進(jìn)行工步排樣建模。系統(tǒng)能夠傳授專(zhuān)家建議的零件制造要求所需的鈑金操作類(lèi)型 , 操作排序，選擇適當(dāng)?shù)?導(dǎo)向 方案，需要的工位數(shù)和級(jí)進(jìn)模第一分段的操作；以及選擇合適大小的帶料。最后 ,根據(jù)系統(tǒng)生成的輸出模塊 ,系統(tǒng)能夠 在 圖編輯器上自動(dòng)建立工步排樣模型。該系統(tǒng)的運(yùn)行示例使用工業(yè)鈑金件已經(jīng)證明了系統(tǒng)的實(shí)用性。該系統(tǒng)是靈活的，具有實(shí)現(xiàn)成本也可以在 具有 件操作。小型鈑金行業(yè)使用此系統(tǒng)的費(fèi)用很容易負(fù)擔(dān)得起的。 10 參考文獻(xiàn) [1] ., K., T.,1983. AD ),133–148. [2] 2004. A : J. 67–471. [3] Q.,1991. of J. 21–227. [4] C., 2002. A on of 31,626–631. [5] S., R., 2006. a of J. 64–69. [6] 2002. of in J. 83–895. [7] 1984a. A of 3,317–1984b. of : J. 0),187–194. [8] 1984a. A of 3,317–320. [9] 1984b. of : J. 0),187–194. [10] 1985. A ),156– S.,1992. an 85–191. [11] H.,2003. a J. 34–242. [12] G., 1971. 2,73–75. [13] R., 2001. A of 001), –4, p,363–370. [14] 2005. of an 11 in J. 99–513. [15] R.,2004. of an J. 1–76. 12 附 錄 圖 2 示例組件（黃銅，板材厚度 = 圖 3 系統(tǒng)所提出的工步排樣，例如組件 1 級(jí)進(jìn)模組件材料選擇智能系統(tǒng)的一個(gè)簡(jiǎn)短說(shuō)明 摘 要 模 具 組件材料的選擇是在沖壓 行 業(yè) 級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)中 一個(gè)重要的活動(dòng)。本文提出了一種用于 級(jí)進(jìn)模組件材料選擇 的 智能系統(tǒng)。 該系統(tǒng) 括兩個(gè)知識(shí)庫(kù)模塊，即 塊 。 專(zhuān)為級(jí)進(jìn)模的活 動(dòng) 的和 非 活 動(dòng) 組件選擇材料。 模塊 開(kāi)發(fā)是用于測(cè)定級(jí)進(jìn)?；顒?dòng)組件材料的硬度范圍 。 對(duì)于所提出的系統(tǒng)的兩個(gè)模塊知識(shí)的獲取，分析，匯總和合并到一組 產(chǎn)規(guī)則中。系統(tǒng)用 言編碼并加載到 令提示區(qū)。該系統(tǒng)是通過(guò)用戶(hù) 接口與用戶(hù)進(jìn)行交互設(shè)計(jì)的。所提出的系統(tǒng)的有效性是通過(guò)運(yùn)行使用一個(gè)工業(yè)組件示例來(lái)證明的。該系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)可以根據(jù)新材料可用性和技術(shù)的進(jìn)步進(jìn)行修改。 關(guān)鍵詞： 級(jí)進(jìn)模；材料選擇；知識(shí)庫(kù)；智能系統(tǒng) 1 前言 級(jí)進(jìn)模被廣泛用于鈑金部件的大批量生產(chǎn)是由于其生產(chǎn)力高，每件產(chǎn)品精度高和需要相對(duì)經(jīng)濟(jì)的成本。在級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)中模具組件的設(shè)計(jì)和材料的選擇是主要活動(dòng)。級(jí)進(jìn)模組件合適材料的選擇本質(zhì)上提高了模具壽命，從而降低了鈑金件的生產(chǎn)成本。傳統(tǒng)的方法來(lái)開(kāi)展這項(xiàng)重要的活動(dòng)都依賴(lài)于豐富的經(jīng)驗(yàn)和模具設(shè)計(jì)專(zhuān)家知識(shí)的深度。大部分的時(shí)間，級(jí)進(jìn)模組件的選 材是手動(dòng)模具設(shè)計(jì)手冊(cè)，材料手冊(cè)進(jìn)行，拇指規(guī)則和啟發(fā)式方法進(jìn)行的。現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)輔助模具設(shè)計(jì)系統(tǒng)仍不能完全處理與級(jí)進(jìn)模組件材料的選擇有關(guān)的核心模具設(shè)計(jì)問(wèn)題。一些現(xiàn)有的 統(tǒng)能為級(jí)進(jìn)模 ]能夠生成材料料清單，然而，這些系統(tǒng)在用戶(hù)為模具組件選擇更好性能的材料時(shí)，不考慮其他適合的可用性材料，因此級(jí)進(jìn)模的壽命長(zhǎng)。 此外，在級(jí)進(jìn)模部件選擇材料時(shí)，這些系統(tǒng)沒(méi)有領(lǐng)域?qū)＜业慕?jīng)驗(yàn)知識(shí)組成的知識(shí)庫(kù)。世界各地的研究人員都強(qiáng)調(diào)應(yīng)用研究工作，通過(guò)應(yīng)用人工智能 （ 術(shù)捕獲和記錄經(jīng)驗(yàn)豐富的模具設(shè)計(jì)師和模具制造者的寶貴實(shí)踐知識(shí)。高 度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)模的設(shè)計(jì)活動(dòng)，如模具組件選擇的材料可以通過(guò)使用基于知識(shí)的系統(tǒng) （ 或該系統(tǒng)的智能系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方法來(lái)簡(jiǎn)化，可以證明是具有里程碑意義的，以減輕模具組件所涉及的材料選擇過(guò)程的復(fù)雜性。 2 雖然級(jí)進(jìn)模的所有部件的壽命長(zhǎng)是可取的，然而，由于特別需要注意的是，提高活動(dòng)組分的壽命（即凸凹模 /插入）。為了級(jí)進(jìn)模組件選擇合適的材料 ,模具設(shè)計(jì)師妥善調(diào)查該組件的功能要求，然后開(kāi)展一個(gè)關(guān)鍵性的研究，以確定所需的機(jī)械性能和可能的原因，這可能導(dǎo)致部件的故障。對(duì)于一個(gè)給定的應(yīng)用程序依賴(lài)于它的失效機(jī)制主導(dǎo)了材料的選擇。模具設(shè)計(jì)的基 本思路是，選擇一種合適的材料，例如，除了磨損所有其它故障機(jī)制被消除。磨損可以被優(yōu)化以匹配金屬板件所需要的生產(chǎn)量。為了獲得更長(zhǎng)的模具壽命，從而提高生產(chǎn)效率，工具鋼被廣泛用作模具組件的材料。使用鋼作為刀具材料最重要的優(yōu)點(diǎn)之一是，它們?cè)救彳浨铱蓹C(jī)加工，通過(guò)施加適當(dāng)?shù)臒崽幚?，它們變得非常?jiān)硬、耐磨。對(duì)模具部件選用材料硬度的適用范圍的選擇取決于在級(jí)進(jìn)模上制造的零件的幾何形狀。目前工作的具體目標(biāo)是發(fā)展為級(jí)進(jìn)模組件選擇材料的智能系統(tǒng)，以協(xié)助模具設(shè)計(jì)者和模具生產(chǎn)商在中小尺寸的鈑金行業(yè)的工作。所提出的 能系統(tǒng)的發(fā) 展過(guò)程的簡(jiǎn)要描述如下。 表 1一種生產(chǎn)規(guī)則樣品納入 序號(hào) 如果 那么 1 板材為鋁或銅或黃銅或鉛或鈹銅合金 5＜板材剪切強(qiáng)度 ( 20 操作類(lèi)型：剪切 生產(chǎn)量≤ 100， 000 請(qǐng)從如下材料中，為凸凹模或嵌件選擇一個(gè)容易得到的材料： 56–60 (2100) 或4–62 1, 2 薄板材料為：低碳鋼或不銹鋼或奧氏體不銹鋼或淬火鋼或 彈簧鋼 30＜ 板材剪切強(qiáng)度（ 70 操作類(lèi)型：剪切 生產(chǎn)量＞ 1000， 000 請(qǐng)從如下材料中， 為凸凹?；蚯都x擇一個(gè)容易得到的材料： (60–64 6(或2–64 或0–64 3 板材為：鋁或銅或黃銅或鉛或鈹銅合金 5＜板材剪切強(qiáng)度 ( 20 操作類(lèi)型：成型或成型和剪切兩者都有 生產(chǎn)量≤ 100， 000 請(qǐng)從如下材料中，為凸凹?；蚯都x擇一個(gè)容易得到的材料： 56–60 (2100) 或54–62 (1, 或 56–59 4 薄板材料為：低碳鋼或不銹鋼或奧氏體不銹鋼或淬火鋼或 彈簧鋼 30＜ 板材剪切強(qiáng)度（ 70 操作類(lèi)型：成型或成型和剪切兩者都有 100， 000＜生產(chǎn)量≤ 1000， 000 請(qǐng)從如下材料中，為凸凹?；蚯都x擇一個(gè)容易得到的材料： 1 (58–62 (2,或 2 (58–62 5 非活動(dòng)部件的類(lèi)型：固定板部件 請(qǐng)從如下材料中，為板塊部件選擇一個(gè)容易得到的材料： ? 頂板和底板：低碳鋼或 3 148) ‘2100) 或 或 040) ? 凸 模固定板：低碳鋼或040) ‘1, ? 凸模后固定板： 2100) 或 1, 2100) 或 (148) ? 卸料板： 2100)或 148) ? 模具支撐板： 2100) 6 非活動(dòng)部件的類(lèi)型 ：導(dǎo)向和定位部件 請(qǐng)從如下材料中，為導(dǎo)向和定位部件選擇一個(gè)容易得到的材料： ? 模具檢具（表面粗糙度 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ）(48–50 2100) 或 148) ? 模具站點(diǎn) (未找到引用源。 )(42–46 2100)或 150) ? 升降機(jī) (誤 !未找到引用源。 )(52–55 2, ? 導(dǎo)向銷(xiāo)和導(dǎo)向柱銷(xiāo)(誤 !未找到引用源。 ) (50–52 滾 珠 軸 承 罩 (誤 !未找到引用源。 )：鋁或黃銅或塑膠 ? 套筒 (未找到引用源。 )： 2100) ? 柄 (未找到引用源。 )：低碳鋼 ? 定位梢 (誤 !未找到引用源。 )(50–52 040)或 4 1055) 或銀器鋼 2 能系統(tǒng)的發(fā)展 該 能系統(tǒng)包括兩個(gè)模塊，即 塊是專(zhuān)為級(jí)進(jìn)模零件材料的選擇而設(shè)計(jì)的。模塊 為了確定級(jí)進(jìn)?；顒?dòng)部件選擇材料的硬度范圍而開(kāi)發(fā)的。該系統(tǒng)支持大部分的工具鋼。用于構(gòu)建系統(tǒng)的程序步驟包括領(lǐng)域知識(shí)的獲取、生產(chǎn)規(guī)則的制備和驗(yàn)證，生產(chǎn)規(guī)則的編碼和用戶(hù)界面的準(zhǔn)備。該過(guò)程的每個(gè)步驟討論如下。 表 2一種生產(chǎn) 規(guī)則樣本包含在模塊 號(hào) 如果 那么 1 薄板厚度≤ 2裁工件的幾何形狀：簡(jiǎn)單 使用所選材料的硬度范圍的上限硬度 2 薄板厚度≤ 2裁工件的幾何形狀：一般 使用下限硬度 =用上限硬度 =所選材料的 上限硬度 3 薄板厚度≤ 2裁工件的幾何形狀：復(fù)雜 選定材料的硬度范圍 4 使用與所選材料相同的硬度范圍內(nèi)的硬度 4 薄板厚度＞ 2板厚度≤ 5裁工件的幾何形狀：一般 選定材料的硬度范圍 4 使用下限硬度 =用上限硬度 =所選材料的上限硬度 5 薄板厚度＞ 2板厚度≤ 5裁工件的幾何形狀：復(fù)雜 選定材料的硬度范圍 6 使用與所選材料相同的硬度范圍內(nèi)的硬度 6 薄板厚度＞ 2板厚度≤ 5裁工件的幾何形狀：復(fù)雜 選定材料的硬度范圍 6 使用下限硬度 =用上限硬度 =所選材料的上限硬度 7 薄板厚度＞ 5板厚度≤ 8裁工件的幾何形狀：復(fù)雜 選定材料的硬度范圍 8 使用下限硬度 =用上限硬度 =所選材料 的上限硬度 8 薄板厚度＞ 8裁工件的幾何形狀：簡(jiǎn)單或一般或復(fù)雜 使用與所選材料相同的硬度范圍內(nèi)的硬度 5 域知識(shí)的獲取 該系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的技術(shù)知識(shí)是通過(guò)模具設(shè)計(jì)手冊(cè)、工業(yè)手冊(cè)、技術(shù)報(bào)告、和經(jīng)驗(yàn)豐富的模具設(shè)計(jì)師和工具制造商收集的。級(jí)進(jìn)模部件選用材料的知識(shí)是由經(jīng)驗(yàn)豐富的模具設(shè)計(jì)師和工具制造商通過(guò)對(duì)典型問(wèn)題的討論和讓他們談?wù)撃粗敢?guī)則和方法獲得的。在口頭分析中，他們的質(zhì)疑為什么一個(gè)特定的材料被選定為特定的模具組件。這是通過(guò)確定影響模具部件材料選擇的因素選定的。 產(chǎn)規(guī)則的制備和驗(yàn)證 該智能系統(tǒng)兩個(gè)模塊知識(shí)的是通 過(guò)分析和匯總各種“ 如果 — 那么” 生產(chǎn)規(guī)則獲得的。由一個(gè)團(tuán)隊(duì)的級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)專(zhuān)家和刀具制造商進(jìn)行了所制定的生產(chǎn)規(guī)則的驗(yàn)證。 一個(gè)生產(chǎn)規(guī)則樣本通過(guò)制定和驗(yàn)證如表 1 所示，然后納入 塊；和一個(gè)樣品的生產(chǎn)規(guī)則包含在 塊中，如表 2 中所示。 6 圖 1所提出的 能系統(tǒng)的執(zhí)行 產(chǎn)規(guī)則的編碼和用戶(hù)界面的準(zhǔn)備 生產(chǎn)規(guī)則納入所提出的智能系統(tǒng)的兩個(gè)模塊已用 言編碼。通過(guò)使用推理機(jī)制正向推理，生產(chǎn)規(guī)則和系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)聯(lián)系在一起。該系統(tǒng)的工作原理是：輸入 信息是由用戶(hù)在材料選擇的問(wèn)題上提供，再加上存放在知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)，最終得出結(jié)論或建議。系統(tǒng) 知識(shí)庫(kù)中包含不少于 60 種的生產(chǎn)規(guī)則。然而，系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)是通過(guò) 示區(qū)域的用戶(hù)界面 用戶(hù) 開(kāi)始 使用命令加載（加載 ”A： 在令提示區(qū) 輸入 令 輸入板材，剪切強(qiáng)度，操作要求和生產(chǎn)量 得到以供選擇級(jí)進(jìn)模的活動(dòng)部件（凸凹模 /嵌件）和非活動(dòng)部件（固定板，定位 &引導(dǎo)部件）的專(zhuān)家意見(jiàn) 輸入 令 輸入凸凹模選定的材料，板材的厚度，坯件幾何形狀的類(lèi)型，和凸凹模選定材料的硬度 （ 上限和下限值 獲得凸凹模 /嵌件所 選材料的硬度接近的范圍內(nèi)選擇專(zhuān)家的意見(jiàn) 結(jié)束 7 足夠靈活的，因可以更新和修改，如果有必要，在未來(lái)技術(shù)進(jìn)步和新材料的可用性的前提下，系統(tǒng)將比現(xiàn)在所提出的系統(tǒng)擁有更好的性能。所提出的系統(tǒng)的兩個(gè)模塊被設(shè)計(jì)為交互式的性質(zhì)，以使用戶(hù)能夠輸入必要的鈑金部件的數(shù)據(jù)；并為用戶(hù)的利益顯示最優(yōu)決策選擇。前者在磋咨詢(xún)期間反饋數(shù)據(jù)，在適當(dāng)階段通過(guò)閃爍 示用戶(hù)。當(dāng)相關(guān)的生產(chǎn)規(guī)則被解除時(shí)，建議的消息或數(shù)據(jù)也同樣閃現(xiàn) 在計(jì)算機(jī)屏幕上。該系統(tǒng)可以通過(guò)在 令提示區(qū)輸入命令加載（加載 “A： 。系統(tǒng)的運(yùn)行通過(guò)流程圖的演示，如圖 1 所示。該程序的輸出包括：活動(dòng)部件（ 即凸凹模 /嵌件 ）和非活動(dòng)部件（即板部件，導(dǎo)向和定位部件）的材料選擇的明智建議，和接近于級(jí)進(jìn)?；顒?dòng)部件所選材料的硬度范圍的硬度選擇建議。 3 所提出的系統(tǒng)的運(yùn)行示例 該系統(tǒng)基于 在 004 上實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)已經(jīng)對(duì)級(jí)進(jìn)模組件中的不同類(lèi)型的鈑金零件的材料選擇問(wèn)題進(jìn)行測(cè)試。典型的提示，例如圖 2 組件在所提出的智能系統(tǒng) 行過(guò)程中用戶(hù)的反應(yīng)和建議的獲得，如表 3 所示。系統(tǒng)建議的材料被發(fā)現(xiàn)相當(dāng)接近那些實(shí)際工業(yè)用的組件（亞洲印度熔斷器私人有限公司， 里亞納邦，印度）。 表 3典型的提示，智能系統(tǒng) 提示 示例數(shù)據(jù)輸入 建議用戶(hù) （加載 “ A： ) —— 請(qǐng)輸入 令 — 歡迎來(lái) 到模塊 請(qǐng)輸 入命令輸入薄板材料 黃銅 —— 請(qǐng)輸入操 作類(lèi)型 剪切 —— 請(qǐng)輸入板材的剪切強(qiáng)度 15 請(qǐng)輸入鈑金件所需的生產(chǎn)批量 90,000 請(qǐng)從如下材料中，為凸凹模 /嵌件選擇一個(gè)容易獲得的材料： 56–60 (2100)或54–62 (1, 請(qǐng)輸入非活動(dòng)部件的類(lèi)別（即板部件，定位和導(dǎo)向 板元件 請(qǐng)從如下材料中，為板元件選擇一個(gè)容易獲得的材料： 8 部件件） ? 頂板和底板：低碳鋼或 (148) ‘2100) 或 或 040) ? 凸模固定板：低碳鋼或 040) ‘1, ? 凸模后固定板： 2100) 或 1, 2100)或 148) ? 卸料板： 2100)或148) ? 模具支撐板： 2100) 請(qǐng)輸入非活動(dòng)部件的類(lèi)型 導(dǎo)向和定位部件 請(qǐng)從如下材料中，為導(dǎo)向和定位部件選擇一個(gè)容易得到的材料： ? 模 具 檢 具 （ 表 面 粗 糙 度 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ）(48–50 2100) 或 148) ? 模具站點(diǎn) (誤 !未找到引用源。 )(42–46 2100)或 150) ? 升降機(jī) (誤 !未找到引用源。 )(52–55 2, ? 導(dǎo)向銷(xiāo)和導(dǎo)向柱銷(xiāo) (未找到引用源。 ) (50–52 滾珠軸承罩 (誤 !未找到引用源。 )：鋁或黃銅或塑膠 ? 套筒 (誤 !未找到引用源。 )： 2100) ? 柄 (誤 !未找到引用源。 )：低碳鋼 ? 定位梢 (誤 !未找到引用源。 )(50–52 040)或 055) 或銀器鋼 9 請(qǐng)輸入凸凹模 /嵌件所選用的材料 6–60 典 型 分 析 ： C=i= n= r = S= P = 最大值 ) 請(qǐng)輸入板厚度（ — 請(qǐng)輸入沖裁件的幾何形狀 （即簡(jiǎn)單 /普通 /復(fù)雜） 普通 —— 請(qǐng)輸入所選材料的上限和下限硬度（ 用下限硬度 =選擇材料的上限硬度 使用上限硬度與選定的材料的上限硬度相同 4 結(jié)論 所提出的系統(tǒng)能夠提供為級(jí)進(jìn)模組件材料的選擇和級(jí)進(jìn)模在設(shè)計(jì)階段所選材料的硬度范圍內(nèi)的專(zhuān)家意見(jiàn)。系統(tǒng)給出建議，以供用戶(hù)選擇容易獲得的材料，然后就可以準(zhǔn)備適當(dāng)?shù)牟牧锨鍐?。該系統(tǒng)已經(jīng)對(duì)各種類(lèi)型的鈑金零件進(jìn)行測(cè)試，系統(tǒng)因?yàn)樨S富的知識(shí)庫(kù)和高度的互動(dòng)性，被證明是強(qiáng)大的和容易處理的。系統(tǒng)的運(yùn)行示例使用一個(gè)工業(yè) 實(shí)例組件已經(jīng)證明了系統(tǒng)的實(shí)用性。該系統(tǒng)支持主要的工具鋼，然而，它的知識(shí)庫(kù)可以進(jìn)行修改和更新，這依賴(lài)于新材料的可用性和技術(shù)的進(jìn)步。該系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)成本低，因?yàn)樗梢栽?上用 件運(yùn)行，因此在中小尺寸的鈑金行業(yè)容易達(dá)到。 圖 2示例組件（尺寸均以毫米為單位）：黃銅，板材厚度 =10 參考文獻(xiàn) [1] L. L. . X. to up 001)4133–4151. [2] K. H. of a AM )(1985)187–190. [3] S. an J. 3 (1992) 185–191. [4] K. of , J. 996)367–376. [5] K. a , 993)117–127. [6] of a 994)81–96. [7] S. R. of 0–21,2003, 95. 摘 要本次設(shè)計(jì)的任務(wù)是某冷凝器側(cè)板沖壓模具設(shè)計(jì)及制造工藝分析，根據(jù)沖壓件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求，圍繞如何提高生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本、簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，對(duì)工件進(jìn)行工藝分析，并提出了各種可能的沖壓工藝方案，最終確定采用一套由落料、沖孔復(fù)合和彎曲、翻邊復(fù)合組成的沖壓工藝方案。在工藝分析的基礎(chǔ)上，計(jì)算工藝參數(shù)，詳細(xì)設(shè)計(jì)了落料沖孔、彎曲翻邊兩套復(fù)合模具結(jié)構(gòu)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，計(jì)算出了零件展開(kāi)尺寸，并對(duì)模具的排樣做出了合理的布置，使材料得到充分利用。通過(guò)計(jì)算各種沖裁力，對(duì)壓力機(jī)進(jìn)行合理噸位的選擇，并確定了模具壓力中心。再根據(jù)確定的工藝方案，進(jìn)行模具的校核，最終，設(shè)計(jì)模具制造與裝配工藝。采用此工藝方案和模具結(jié)構(gòu)，提高了冷凝器側(cè)板的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。關(guān)鍵詞：冷凝器側(cè)板；工藝分析；模具設(shè)計(jì)；落料沖孔復(fù)合模；彎曲翻邊復(fù)合模AbstractThe task of this design is design of Stamping die and manufacturing process analysis for Condenser side plate stamping die design. according to the structure of stamping parts and technical requirements, focusing on how to improve work efficiency and reduce the production cost and simplify the die structure, Process analysis was carried out on the workpieces, and puts forward the stamping process scheme for all possible, and ultimately determine the stamping process program with a set of blanking, punching composite and bending, flanging composite.On the basis of technology analysis and calculation parameters, and the detailed design for blanking punching, bending, flanging two sets of compound die structure. In the process of design, calculated developed dimension of parts, and the layout of the mold made reasonable decorate for make full use of the material. By calculating the various blanking force on the tonnage presses a reasonable choice, and to determine the center of pressure of the mold. According to determine the processing plan, mold check, in the end, the design of mold manufacturing and assembly process.With this process program and die structure, improved production efficiency and product quality condenser side plate.Keywords：condenser side plate; process analysis; die design; blanking punching composite die; bending flanging composite die;目 錄引言 ...........................................................11 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的要求與數(shù)據(jù) ................................22 零件的沖壓工藝分析 ..........................................22.1 制件總體方案分析 .....................................................22.2 零件的力學(xué)性能分析 ...................................................22.3 零件的精度和粗糙度 ...................................................32.4 最小相對(duì)彎曲半徑 .....................................................32.5 最小彎曲邊高度 .......................................................32.6 最小圓角半徑 .........................................................42.7 沖裁件的最小孔直徑 ...................................................42.8 沖裁件的孔與孔之間，孔與邊緣之間的最小距離 ...........................42.9 最大翻邊高度 .........................................................43 工藝方案的確定 ..............................................53.1 沖壓該零件所需要的基本工序 ...........................................53.2 方案比較與確定 .......................................................54 落料沖孔復(fù)合模設(shè)計(jì) ..........................................64.1 主要工藝參數(shù)計(jì)算 .....................................................64.1.1 工件展開(kāi)尺寸計(jì)算 ....................................................64.1.2 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 ......................................................74.1.3 沖裁力、卸料力、和推件力的計(jì)算 ......................................84.1.4 模具壓力中心 ........................................................94.2 壓力機(jī)的選用 ........................................................114.2.1 沖裁設(shè)備的選擇 .....................................................114.2.2 沖壓設(shè)備規(guī)格的確定 .................................................114.3 模具刃口尺寸計(jì)算 ....................................................124.3.1 刃口尺寸計(jì)算 .......................................................124.4 模具設(shè)計(jì) ............................................................134.4.1 卸料裝置 ...........................................................134.4.2 推件裝置 ...........................................................134.4.3 凸凹模設(shè)計(jì) .........................................................144.4.4 凸模 ...............................................................154.4.5 凹模 ...............................................................174.4.6 模架的選擇 .........................................................174.4.7 模柄 ...............................................................184.4.8 固定件與定位元件 ...................................................194.4.9 彈性元件 ...........................................................204.4.10 其他零件 ..........................................................214.5 模架閉合高度及壓力機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 ..................................224.5.1 公稱(chēng)壓力 ...........................................................224.5.2 滑塊行程 ...........................................................224.5.3 閉合高度 ...........................................................224.5.4 壓力機(jī)工作臺(tái)面的尺寸 ...............................................234.6 落料沖孔復(fù)合?？傃b圖設(shè)計(jì) ............................................234.6.1 落料沖孔復(fù)合模工作過(guò)程 .............................................234.7 主要零件加工工藝的編制 ..............................................244.8 落料沖孔復(fù)合模的安裝與調(diào)試 ..........................................284.8.1 模具裝配順序 .......................................................284.8.2 模具的調(diào)試 .........................................................285 翻邊彎曲復(fù)合模 .............................................295.1 模具工作部分尺寸計(jì)算 ................................................295.1.1 彎曲工作部分計(jì)算 ...................................................295.1.2 翻邊刃口尺寸 .......................................................295.1.3 彎曲時(shí)模具的圓角半徑與凹模深度 .....................................305.1.4 彎曲回彈量 .........................................................305.2 沖壓力的計(jì)算和設(shè)備的選擇 ............................................305.2.1 翻邊力的計(jì)算 .......................................................305.2.2 彎曲力的計(jì)算 .......................................................305.2.3 選擇沖壓設(shè)備 .......................................................315.3 模具設(shè)計(jì) ............................................................325.3.1 翻邊凸模 ...........................................................325.3.2 凸凹模 .............................................................325.3.3 凹模 ...............................................................335.3.4 凸模 ...............................................................335.3.5 凹模固定板 .........................................................345.3.6 卸料裝置 ...........................................................345.3.7 頂出裝置 ...........................................................345.3.8 模柄 ...............................................................355.3.9 模架 ...............................................................365.3.10 固定于定位元件 ....................................................365.3.11 其他零件 ..........................................................365.4 模具閉合高度和壓力機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 ..................................375.4.1 公稱(chēng)壓力 ...........................................................375.4.2 滑塊行程 ...........................................................375.4.3 閉合高度 ...........................................................375.4.4 壓力機(jī)工作臺(tái)面的尺寸 ...............................................385.5 彎曲翻邊復(fù)合模總裝圖設(shè)計(jì) ............................................385.5.1 彎曲翻邊復(fù)合模的工作過(guò)程 ...........................................395.6 主要零件加工工藝的編制 ..............................................395.7 彎曲翻邊復(fù)合模的安裝與調(diào)整 ..........................................425.7.1 模具的調(diào)整 .........................................................426 總結(jié) .......................................................45謝 辭 ........................................................46參考文獻(xiàn) ......................................................47第 1 頁(yè) 共 47 頁(yè)引言在現(xiàn)代社會(huì)中，科技的進(jìn)步促使工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)發(fā)展得突飛猛進(jìn)，許許多多的新鮮血液注入，實(shí)現(xiàn)了很多新型工藝、新型設(shè)備、新型技術(shù)以及新型材料在工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)中的應(yīng)用。從而使得沖壓這項(xiàng)技術(shù)的不斷改進(jìn)與創(chuàng)新，模具設(shè)計(jì)及制造的水平實(shí)現(xiàn)快速的提升。沖壓加工應(yīng)具有的三要素是：沖壓設(shè)備、沖壓模具以及沖壓材料。而沖模是將金屬或非金屬材料單個(gè)加工及批量加工成型所需要沖件的專(zhuān)門(mén)的工具。只有合理的設(shè)計(jì)沖模、選擇合適的沖壓設(shè)備，并將它們安裝調(diào)試準(zhǔn)確，才能沖壓出合格的制件。而沖壓技術(shù)廣泛運(yùn)用于板料的加工中沖壓成型中，在現(xiàn)代汽車(chē)、電器、航空等行業(yè)中，廣泛應(yīng)用到鈑金件。而沖模在沖壓工藝中非常重要，如果用不符合要求的沖模對(duì)工件進(jìn)行加工，就會(huì)使得沖壓件的質(zhì)量不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，且進(jìn)行批量沖壓生產(chǎn)時(shí)效率極其低。可見(jiàn)，沖模在沖壓加工中占有舉足輕重的地位。在現(xiàn)代工業(yè)中，更多的是要求產(chǎn)品生產(chǎn)成本更加經(jīng)濟(jì)，生產(chǎn)周期越短越好，只有這樣，才能在工業(yè)技術(shù)飛速發(fā)展的今天立于不敗之地。當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)的先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)和新工藝的發(fā)展運(yùn)用在模具的設(shè)計(jì)和制造中，讓人們更能體會(huì)到模具在現(xiàn)代工業(yè)中的實(shí)用價(jià)值。如今工業(yè)生產(chǎn)中，人們運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了模具設(shè)計(jì)、制造加工一體化，與運(yùn)用傳統(tǒng)制造相比較，產(chǎn)品生產(chǎn)周期大大縮短了，產(chǎn)品質(zhì)量有了很顯著的提高，生產(chǎn)的成本與降低了很多，為工廠帶來(lái)了更大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和更高的經(jīng)濟(jì)效益。而我國(guó)的模具制造技術(shù)相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家而言，還存在著非常大的差距，根本無(wú)法滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)模具的需求，許多高精密等高檔模具還需要從國(guó)外進(jìn)口。我國(guó)的制造業(yè)技術(shù)正在迅猛發(fā)展，且模具制造在沖壓加工行業(yè)在機(jī)械制造中扮演著越來(lái)越重要的角色，在市場(chǎng)環(huán)境高速發(fā)展的趨勢(shì)下，不久的將來(lái)，我國(guó)將由模具大國(guó)向模具強(qiáng)國(guó)漸漸轉(zhuǎn)變。作為機(jī)械制造行業(yè)的后輩，學(xué)習(xí)模具相關(guān)的知識(shí)就顯得尤為重要。本次設(shè)計(jì)是空調(diào)中常應(yīng)用到的冷凝器側(cè)板的沖壓模設(shè)計(jì)，所以設(shè)計(jì)的任務(wù)主要是模具類(lèi)型的選擇和工作部分的制造，借此設(shè)計(jì)以鞏固之前所學(xué)的模具知識(shí)。在滿(mǎn)足工藝要求的基礎(chǔ)上，盡可能使設(shè)計(jì)的模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作安全，還需要考慮模具的制造周期以及經(jīng)濟(jì)性是否符合現(xiàn)代工業(yè)的要求。這樣不僅能設(shè)計(jì)和制造出先進(jìn)的模具，也能充分地利用現(xiàn)代科技為工業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)支持。第 2 頁(yè) 共 47 頁(yè)1 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的要求與數(shù)據(jù)本設(shè)計(jì)是冷凝器側(cè)板的沖壓模具及工藝設(shè)計(jì)分析，某凝器側(cè)板主要尺寸如圖 1-1。要求所設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)可能簡(jiǎn)單，以降低成本，提供加工效率。圖 1-1 冷凝器側(cè)板結(jié)構(gòu)尺寸沖壓技術(shù)要求：1.材 料：08F2.材料厚度：0.6mm3.生產(chǎn)批量：200 萬(wàn)4.精 度：IT13.2 零件的沖壓工藝分析2.1 制件總體方案分析在如圖 1-1 所示冷凝器側(cè)板零件圖，其材料厚度 t 為 0.6mm，由 08F 薄板沖壓而成。零件內(nèi)外形結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，精度要求為 IT13，內(nèi)孔精度要求為 IT11~IT12，生產(chǎn)批量為 200 萬(wàn)次，4 個(gè) Φ10 的內(nèi)孔翻邊高度一致，是一個(gè)包括落料、沖孔、翻邊、彎曲（雙向）等多種工序的復(fù)雜零件，零件材料較薄，且工件左右和前后兩端不對(duì)稱(chēng)，整體尺寸不太大，產(chǎn)量較大，故要求所設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)更加合理、經(jīng)濟(jì)、可靠，使得沖壓件的生產(chǎn)應(yīng)具備較低的成本和較高的生產(chǎn)效率 [1]。第 3 頁(yè) 共 47 頁(yè)2.2 零件的力學(xué)性能分析該零件的加工材料為 08F，為優(yōu)質(zhì)碳素鋼；經(jīng)查資料，可知其機(jī)械性能如表 2-1。由此知該材料塑性較好，對(duì)拉深、沖孔、彎曲等工藝都比較合適。零件厚度t=0.6mm，對(duì)于該零件的尺寸來(lái)說(shuō)，成型比較容易。表 2-1 沖壓材料的力學(xué)性能 [2]力學(xué)性能材料 材料狀態(tài) 抗剪強(qiáng)度/Mpa??抗彎強(qiáng)度/Mpa????伸長(zhǎng)率 /%??10 屈服強(qiáng)度/Mpa????08F 已退火 220-310 280-390 32 1802.3 零件的精度和粗糙度沖裁件的外形輪廓所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度一般要低于 IT11 級(jí)，而內(nèi)孔所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度要低于 IT10 級(jí)。將以上公差精度與圖 1 中工件所標(biāo)注的尺寸公差和工件要求的精度（IT13 級(jí)）比較，可認(rèn)為該工件的精度要求能夠在沖壓加工工藝中得到保證 [3]。2.4 最小相對(duì)彎曲半徑板料彎曲時(shí)外層受拉，當(dāng)拉伸應(yīng)力超過(guò)材料的強(qiáng)度極限時(shí)，板料外層將出現(xiàn)彎曲裂紋，而對(duì)于同一材質(zhì)的板料而言，能否出現(xiàn)裂紋取決于 的大小 [3]。??????????查表得 08F 材料的最小彎曲半徑為：????????=0.4??=0.4×0.6????=0.24????1.5符合要求。2.6 最小圓角半徑?jīng)_裁件的內(nèi)、外形轉(zhuǎn)角出要盡量避免尖角，而以圓弧過(guò)渡，以便于模具加工，減少熱處理和沖壓時(shí)的開(kāi)裂，減少?zèng)_裁時(shí)的崩刃和過(guò)快磨損。沖裁件的圓角半徑一般要大于或等于板厚的一半，即????????>0.5??=0.5×0.6????=0.3????而零件上的外形圓角半徑 ，符合落料沖裁時(shí)的加工工藝要求。??=3????>????????2.7 沖裁件的最小孔直徑?jīng)_孔尺寸如果太小的話，會(huì)造成凸模強(qiáng)度不能滿(mǎn)足沖裁要求。沖孔的孔徑與孔的形狀、材料的力學(xué)性能、材料厚度和模具結(jié)構(gòu)等有關(guān) [3]。08F 材料的抗彎強(qiáng)度 =210—??310Mpa，t=0.6mm，經(jīng)查表得圓形孔最小孔徑：????????≥??=0.6????小于沖壓件中的最小圓孔（ 2.8） ，故符合沖裁工藝要求。???????? ?2.8 沖裁件的孔與孔之間，孔與邊緣之間的最小距離沖裁件的孔與孔之間，孔與邊緣之間的最小距離如果過(guò)小，會(huì)使沖壓件的質(zhì)量得不到保證，會(huì)使孔與孔之間的材料發(fā)生扭曲，或使邊緣材料變形。復(fù)合沖裁時(shí)，因模壁過(guò)薄而容易破損，一般情況下，當(dāng)沖孔邊緣與沖孔外形邊緣不平行時(shí)其值 不應(yīng)小??1于板料厚 t，平行時(shí)其值 不小于 [3]。由圖 1-1 零件可知：?? 1.5????1=5?2.82=3.6????>1.5??=1.5×0.6=0.9???? ??2=9.5?102=4.5>1.5??第 5 頁(yè) 共 47 頁(yè)??3=25.4?2×102=15.4????>1.5??由以上計(jì)算可知需要，各個(gè)孔的加工能夠滿(mǎn)足工藝性要求。綜上分析可得，工件滿(mǎn)足加工工藝要求，可采取先落料、沖孔，后彎曲、翻邊成形。2.9 最大翻邊高度翻邊時(shí)孔不破裂所能達(dá)到的最小 m 值，稱(chēng)為極限值 表示 [3]。翻邊系數(shù)越小，????????材料能產(chǎn)生的變形程度就越大。工藝上，實(shí)際的翻邊系數(shù)一定要大于或等于材料所允許的極限翻邊系數(shù)，不然進(jìn)行內(nèi)翻邊沖壓時(shí)，孔會(huì)發(fā)生破裂而影響沖壓件的質(zhì)量。圖 2-1 孔的翻邊（1）由圖 2-1 圖 2-1 孔的翻邊，需要在平板毛坯上先預(yù)沖孔，預(yù)沖孔的孔徑為：??=10+0.6?2(???0.43???0.72??)=5.2????其中 H=3.6mmr=1.1mmt=0.6mm所以相對(duì)直徑：????=5.20.6≈8.67 根據(jù)沖壓材料厚度不同，不同孔口狀態(tài)的低碳鋼的極限翻邊系數(shù)不同，生活中需要根據(jù)實(shí)際情況選用，08F 材料的極限翻邊系數(shù) [3]。????????=0.44（2）校核最大翻邊高度第 6 頁(yè) 共 47 頁(yè)????????=??2(1?????????)+0.43??+0.72??=10.62(1?0.44)+0.43×1.1+0.72×0.6=3.873????>3.6????其中：D=10.6mm ；零件可以一次翻邊 h=3mm 的高度，而不需要再進(jìn)行二次翻邊。3 工藝方案的確定3.1 沖壓該零件所需要的基本工序① 落料；②預(yù)沖 4 個(gè) 5.2mm 孔；③沖底部一個(gè) 2.8mm 孔，④翻邊；⑤首次彎? ?曲成形；⑥二次彎曲成形3.2 方案比較與確定（1）方案 1：采用單工序模。分析：該工件的加工需要落料、沖孔、翻邊、彎曲（雙向彎曲）4 套單工序模進(jìn)行沖壓。其主要的特點(diǎn)是模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工制造容易，安裝調(diào)試很方便。但需要通過(guò)制造 4 套單工序模，模具制造成本增高，經(jīng)過(guò) 4 個(gè)工序?qū)ぜM(jìn)行加工，工件質(zhì)量不容易保證，而且生產(chǎn)效率低，不適應(yīng)工件大批量生產(chǎn)的需要。（2）方案 2：采用兩套復(fù)合模。先采用落料—沖孔復(fù)合模沖裁展開(kāi)件（沖孔包括預(yù)沖 4 個(gè) 5.2mm 孔和沖裁一個(gè) 2.8mm 的孔，再用彎曲翻孔復(fù)合模對(duì)工件進(jìn)行沖壓成? ?型（彎曲包括雙向彎曲） 。分析：復(fù)合模加工的最明顯的特點(diǎn)是生產(chǎn)效率高，沖裁出的制件的精度高，沖模的輪廓尺寸較小，所以廣泛適用于生產(chǎn)批量大、精度要求高的沖裁件。但模具結(jié)構(gòu)相對(duì)較復(fù)雜。使用兩套復(fù)合模加工也可保證工件制造精度要求，且分兩套模具加工，工件外形相對(duì)簡(jiǎn)單，復(fù)合模的結(jié)構(gòu)相對(duì)變得簡(jiǎn)單。且生產(chǎn)效率相對(duì)也較高。（3）方案 3：采用級(jí)進(jìn)模加工。即使用一套模具加工成型。分析：采用一套級(jí)進(jìn)模對(duì)零件進(jìn)行加工，減少了模具和沖壓設(shè)備的數(shù)量，工件精度相對(duì)較高，操作方便且便于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化，故生產(chǎn)效率高，能夠滿(mǎn)足大批量生第 7 頁(yè) 共 47 頁(yè)產(chǎn)的要求。對(duì)于特別復(fù)雜或孔邊距較小的沖壓件，在使用復(fù)合模沖制不容易時(shí)，可采用級(jí)進(jìn)模逐步?jīng)_裁加工。但其主要的缺點(diǎn)是模具結(jié)構(gòu)尺寸大，對(duì)沖壓設(shè)備的要求較高，制造成本很高，安裝工藝復(fù)雜，故需要的技術(shù)要求高，模具制造周期長(zhǎng)。方案比較：結(jié)合工件外形尺寸、生產(chǎn)批量和精度要求，工件外形尺寸大，生產(chǎn)批量屬大批量生產(chǎn)。使用 5 套單工序模沖壓時(shí)，零件的質(zhì)量得不到保證。使用級(jí)進(jìn)模加工，雖然生產(chǎn)率高，但級(jí)進(jìn)模模輪廓尺寸大，且制造加工工藝復(fù)雜，模具生產(chǎn)成本高，制造周期長(zhǎng)。而對(duì)于復(fù)合模言，沖裁 的邊緣小孔時(shí)，模具強(qiáng)度方面可以保證，且復(fù)合模生?2.8產(chǎn)率高，也有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化，分兩套模具進(jìn)行加工，模具制造相對(duì)級(jí)進(jìn)模更簡(jiǎn)單，加工零件精度要求可以得到保證。綜上所述，此次工件采用方案 2 進(jìn)行加工。4 落料沖孔復(fù)合模設(shè)計(jì)4.1 主要工藝參數(shù)計(jì)算4.1.1 工件展開(kāi)尺寸計(jì)算如圖 1-1 所示的彎曲件是由直邊和圓弧組成，根據(jù)工件變形前后中性層長(zhǎng)度不變的原則，來(lái)確定彎曲件毛坯的展開(kāi)尺寸。毛坯展開(kāi)長(zhǎng)度 L??=∑ ????+∑ ??×??180(??+λ ??) （ 4–1）其中 為直邊長(zhǎng)度和；∑ ????為圓弧長(zhǎng)度和；∑??×??180(??+λ ??）；??=90r=1.1mm；t=0.6mm；故第 8 頁(yè) 共 47 頁(yè)??1=(121.2?1.1?0.6)+(5?1.1?0.6)+??×90180×(1.1+0.33×0.6)=124.8???? 同理可得，由 ，查資料得，層位移系數(shù) =0.33[3]；????=1.20.6≈2 λ??2=（ 22.7?1.2?0.6） +10?1.2+??×90180（ 1.2+0.33×0.6） =31.9????零件展開(kāi)如圖 4-1 所示。圖 4-1 冷凝器側(cè)板展開(kāi)圖4.1.2 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算（1）排樣方式排樣是指在條料（或板料）上合理的布置工件，并設(shè)計(jì)合理的搭邊值，使條料在模具上沖裁加工時(shí)，保證有足夠的余量，以補(bǔ)償條料在送進(jìn)過(guò)程發(fā)生的偏移量。合理的排樣是不僅能夠提高材料的利用率，更重要的是為了保證沖裁工件的質(zhì)量，條料不被拉入模具型腔內(nèi)而使模具造成不正常磨損，從而使模具的使用壽命得到保證。綜上所述，由于毛坯的形狀和尺寸較大，且形狀類(lèi)似于長(zhǎng)方形，為了保證工件的精度要求，這里使用直排有廢料排樣的布置，排樣圖如圖 4-2 所示。圖 4-2 排樣圖（2）確定搭邊值第 9 頁(yè) 共 47 頁(yè)排樣中相鄰兩工件之間的余料或工件與條料邊緣的余料稱(chēng)為搭邊值 [3]。設(shè)置排樣的最小搭邊值是為了補(bǔ)償送料誤差，在保證工件沖裁質(zhì)量的同時(shí)，最大限度的利用材料。如果設(shè)置的搭邊值過(guò)小，送料過(guò)程產(chǎn)生偏差，就有可能沖裁出廢品率極高的工件。搭邊值一般是由經(jīng)驗(yàn)確定的，沖裁時(shí)的最小搭邊值：a=1.8mm，a 1=2mm[3]。（3）材料的利用率此次沖裁選用無(wú)側(cè)壓裝置送料，則可有以下計(jì)算：①送料進(jìn)距?=??1+??1=124.8+2≈126.8???? ②條料寬度??=(??2+2a)0??=(31.9+2×1.8） 0?0.4≈35.50?0.4式中 b——條料的寬度尺寸；——條料寬度的裁剪單向（負(fù)向）公差，與條料寬度和板料厚度密切相關(guān)?關(guān)， =0.4mm[2]； ?③材料的利用率η =???????×100%=1× 3858.94126.8×35.5=85.7% 式中：A——沖裁面積（包括內(nèi)形結(jié)構(gòu)沖裁廢料） ，由 CAXA 算出A=3858.94mm；n——一個(gè)進(jìn)距內(nèi)沖裁件的數(shù)目 [3]。4.1.3 沖裁力、卸料力、和推件力的計(jì)算（1）沖裁力的計(jì)算沖裁力是指沖裁過(guò)程中的最大剪切抵抗力，計(jì)算沖裁力的目的是為了合理選擇壓力機(jī)（選擇多少?lài)嵨坏臎_壓設(shè)備）和設(shè)計(jì)模具（如選擇彈性元件等） [3]。此次設(shè)計(jì)的模具落料采用平刃沖裁，計(jì)算如下所示：①落料力第 10 頁(yè) 共 47 頁(yè)??落 =????3????=1.3×307×0.6×280=67.06×103??式中：F 落 ——落料力，N;——沖裁件落料的總周長(zhǎng)，mm；用 CAXA 計(jì)算得 L=307mm；??3t——材料厚度，mm；——材料抗剪強(qiáng)度， ；參照表 1 中的 值，這里取 =280 ；?? Mpa ?? ?? MpaK——系數(shù)，考慮到模具刃口的磨損、凸模與凹模的間隙不均、材料性能的波動(dòng)和材料厚度偏差等因素而增加的安全系數(shù)，常數(shù) K=1.3[3]。②沖孔力??孔 =????4????=1.3×74.14×0.6×280=16.2×103??式中：F 孔 ——落料力，N；——沖裁件沖孔的周長(zhǎng)，mm；??3??3=4×??×5.2+??×2.8=74.14????故??=??落 +??孔 =83.26???? ③卸料力??卸 =??卸 ??落 =0.045×67.06×103=3.02×103?? 式中： ——卸料力，N；??卸——卸料力系數(shù)，查資料得 =0.04~0.05，這里取 =0.045[3]；??卸 ??卸 ??卸④推件力??推 =????推 ??孔 =10×0.055×16.2×103=8.91×103??式中： ——推料力，N；??推第 11 頁(yè) 共 47 頁(yè)——推件力系數(shù)，查資料得 =0.055[3]；??推 ??推n——同時(shí)卡在凹模洞口的件數(shù)， ，h 為凹模刃口直壁高，mm [3]；??=???這里取凹模刃口直壁高 h=6mm，則 。??=???=6/0.6=10⑤總沖壓力 P因?yàn)槟＞卟捎脧椥孕读涎b置和下出料的復(fù)合模沖裁，故可得：??=??+??卸 +??推 =95.22×103??=95.19????4.1.4 模具壓力中心沖壓力合力的作用點(diǎn)稱(chēng)為壓力中心。計(jì)算壓力中心的目的是為了在設(shè)計(jì)模具時(shí)，將壓力機(jī)滑塊中心與模柄軸線重合，從而使模具能夠正常進(jìn)行沖壓加工。如果沖壓過(guò)程中壓力中心有較大的偏移，則會(huì)使模具工作部分受力不均勻，刃口容易磨損從而不能保證沖裁件的質(zhì)量，模具的使用壽命也將大大減少。用解析法求模具的壓力中心坐標(biāo)，在工件上建立 XOY 坐標(biāo)如圖 4-3 所示。根據(jù)合力對(duì)某一軸之力矩等于各分力對(duì)同一軸力矩之和的力學(xué)原理，求出壓力中心坐標(biāo)。??0=??1??1+??2??2+…+??????????1+??2+…???? =??1??1+??2??2+…+??????????1+??2+…???? =??∑??=1??????????∑??=1????（ 4–2）??0=??1??1+??2??2+…+??????????1+??2+…??????∑??=1??????????∑??=1????（ 4–3）式中： ， ，…， ——各線段壓力中心距離 X 軸坐標(biāo)；??1 ??2 ????， ，…， ——各線段壓力中心距離 Y 軸坐標(biāo)；??1 ??2 ????——各線段長(zhǎng)度。??1， ??2， …， ????第 12 頁(yè) 共 47 頁(yè)圖 4-3 壓力中心各線段長(zhǎng)度尺寸及壓力中心坐標(biāo)如表 4-1 所示。表 4-1 各線段尺寸及壓力中心坐標(biāo)?? ???? ???? ???? i ???? ???? ????1 108.9 0 67.39 9 6.939 11.396 6.472 4.712 1.091 123.749 10 8.396 7.198 9.943 25.896 15.948 124.84 11 4.712 1.091 11.034 4.712 30.805 123.749 12 16.368 22.396 31.445 118.839 31.896 62.419 13 16.368 22.396 56.846 4.712 30.805 1.091 14 16.368 22.396 82.247 14.5 21.646 0 15 16.368 22.396 107.648 4.712 12.487 1.091 16 8.796 5 16.74經(jīng)計(jì)算得到下列數(shù)據(jù)：??∑??=1????=381.289???? ??∑??=1????????=6526.574 ??∑??=1????????=24046.42第 13 頁(yè) 共 47 頁(yè)將上面求得的數(shù)據(jù)代入公式，便能計(jì)算出壓力中心坐標(biāo)（ ， ） ；??0 ??0??0=??∑??=1??????????∑??=1????=17.12??????0=??∑??=1??????????∑??=1????=63.06????故（ ， ）=（17.12，63.06） 。??0 ??04.2 壓力機(jī)的選用4.2.1 沖裁設(shè)備的選擇結(jié)合沖裁件的生產(chǎn)批量（200 次） 、工藝方法與性質(zhì)及沖裁件的尺寸、形狀與精度等要求，此次選擇沖裁設(shè)備類(lèi)型為開(kāi)式壓力機(jī)。4.2.2 沖壓設(shè)備規(guī)格的確定沖壓設(shè)備類(lèi)型選定后，進(jìn)一步根據(jù)沖裁件的尺寸、所設(shè)計(jì)的模具尺寸以及沖裁力來(lái)確定設(shè)備的規(guī)格，即（1）所選壓力機(jī)的的公稱(chēng)壓力一定不能小于沖裁時(shí)所需的沖裁壓力，即 F 壓力機(jī)F 總 。同時(shí)還要一定的力量?jī)?chǔ)備，選擇的設(shè)備噸位一般為 1.3F 總 ，即 1.3 F 總>=123.75KN；（2）壓力機(jī)的行程大小適當(dāng)；（3）所選壓力機(jī)的閉合高度和應(yīng)與沖模的閉合高度與相適應(yīng)，即滿(mǎn)足[3]；?????????5????≥????≥????????+10（4）壓力機(jī)工作臺(tái)面的尺寸必須大于下模座的外形尺寸，還有留有模具安裝固定的余地。第 14 頁(yè) 共 47 頁(yè)綜合以上選擇原則，查資料可選擇開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī) J23-25，其主要技術(shù)參數(shù)如下 [4]：公稱(chēng)壓力：250KN滑塊行程：65mm滑塊行程次數(shù)：55 次/min最大閉合高度：270 mm封閉高度調(diào)節(jié)量：55mm工作臺(tái)尺寸（前后×左右）：370 mm×560mm工作臺(tái)孔徑孔尺寸（前后×左右×直徑）：200mm×290mm× 260mm?模柄孔尺寸（直徑×深度）： ?40????×60????最大傾斜角度：30°墊板厚度：50mm4.3 模具刃口尺寸計(jì)算對(duì)于復(fù)合模而言，沖裁件的尺寸精度主要取決于凸、凹模以及凸凹模的刃口尺寸及公差，模具的合理間隙值也靠凸、凹模刃口尺寸及其公差來(lái)保證。4.3.1 刃口尺寸計(jì)算凸模和凹模刃口尺寸計(jì)算方法有分開(kāi)加工計(jì)算和配作加工計(jì)算兩種方法。因?yàn)楸敬渭庸さ睦淠鱾?cè)板展開(kāi)件外形較復(fù)雜，故采用配作加工的方法，這樣可以降低基準(zhǔn)件的加工精度要求，沖裁間隙是依靠配作來(lái)保證，而無(wú)需滿(mǎn)足加工偏差和間隙的關(guān)系式，更大大降低模具的加工成本。如圖 4-1 所示的工件展開(kāi)圖中未標(biāo)注公差的尺寸精度按圖 1-1 中工件所要求的尺寸精度等級(jí)（IT13 級(jí)）來(lái)標(biāo)注。查資料可得各尺寸的極限偏差數(shù)值?，F(xiàn)將零件中的尺寸進(jìn)行分類(lèi)：A 類(lèi)尺寸：mm；20.5mm——20.50?0.33第 15 頁(yè) 共 47 頁(yè)31.9mm—— mm；31.90?0.39114.9mm—— mm；114.90?0.543mm—— mm。30?0.14B 類(lèi)尺寸：， ，?5.2+0.120 ?2.8+0.10C 類(lèi)尺寸：124.8mm—— mm；124.8±0.5（1）落料時(shí)，選擇凹模作為基準(zhǔn)件，進(jìn)行落料沖裁過(guò)程中，工作部分發(fā)生磨損，刃口部分尺寸增大。凹模計(jì)算尺寸如下：????=（ ??????)+?40 （ 4–4）其中，查資料得磨損系數(shù) =0.75[3]；則可得計(jì)算如下：??20.5??=（ 20.5?0.75×0.33） +14×0.330 =20.25+0.080 ???? 31.9??=（ 31.9?0.75×0.39） +14×0.390 =31.61+0.100 ????114.9??=（ 114.9?0.75×0.54） +14×0.540 =114.5+0.140 ????3=(3?0.75×0.14） +14×0.140 =2.9+0.040 ???? ??=??±?8 （ 4–5）124.8??=124.8±1.08=124.8±0.13???? 第 16 頁(yè) 共 47 頁(yè)（2）沖孔時(shí)，以凸模作為基準(zhǔn)件，進(jìn)行沖孔加工時(shí)，工作部分發(fā)生磨損，刃口部分尺寸減小。經(jīng)查表得磨損系數(shù) =0.75[3]；??制件尺寸標(biāo)注為 ，凸模計(jì)算尺寸如下：??+?0????=（ ??????)+0??4 （ 4–6）?5.2??=（ 5.2?0.75×0.12） 0?14×0.12=5.110?0.03?????2.8??=（ 2.8?0.75×0.1） 0?14×0.1=2.73 0?0.03????凸凹模的刃口尺寸按凸、凹模的實(shí)際尺寸按間隙配制，并保證雙面間隙在0.048mm~0.072mm 之間。4.4 模具設(shè)計(jì)倒裝復(fù)合模的生產(chǎn)效率比正裝復(fù)合模的生產(chǎn)效率高，而此次工件生產(chǎn)為大量生產(chǎn)，為了提高生產(chǎn)效率，此次設(shè)計(jì)采用落料凹模在上模的倒裝復(fù)合模。4.4.1 卸料裝置卸料結(jié)構(gòu)用于條料、廢料從模具工作部分上卸下的裝置，有剛性卸料和彈性卸料兩種裝置 [3]。剛性卸料裝置卸料力大，卸料可靠，但沖裁時(shí)坯料得不到壓緊，因此，沖壓得到的制件精度不太高。而彈性卸料裝置常用于沖壓材料厚度小于 1.5mm 的板料（此次沖壓工件材料 t=0.6mm） ，在沖壓過(guò)程中，彈性元件起到壓料作用，使得制件得到較高的平面度高，卸料力一般比較小。本次沖裁所需要的卸料力不大，故采用由卸料板、橡皮與卸料螺釘組成的彈性卸料系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)安裝在下模。4.4.2 推件裝置推件裝置是用于制件從凹模型腔中推出，也同樣分為剛性和彈性?xún)煞N。第 17 頁(yè) 共 47 頁(yè)結(jié)合此次設(shè)計(jì)的復(fù)合模，選用的推件裝置為上模裝有打桿、推件桿、推板與推件塊組成的剛性推出系統(tǒng)。在沖壓結(jié)束后，上模回程，壓力機(jī)上的橫梁撞擊上模中的打桿，裝在模柄內(nèi)的打桿在橫梁的阻擋下下落，并通過(guò)推板、推件桿，推下推件塊將制件從凹?？字型瞥觥?.4.3 凸凹模設(shè)計(jì)（1）凸凹模最小壁厚由 2.8 中的計(jì)算可知，復(fù)合沖裁時(shí)，凸凹模的壁厚壁能滿(mǎn)足沖裁要求，不容易破損。（2）凸凹模外形尺寸凸凹模外形截面用于工件的落料，應(yīng)與工件外形相同，其刃口尺寸在根據(jù)凸、凹模的實(shí)際尺寸做配。（3）凸凹模長(zhǎng)度凸凹模長(zhǎng)度 L 應(yīng)根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)的模具結(jié)構(gòu)確定。由于模具中采用橡膠、卸料板組成彈性卸料裝置和凸凹模固定板把凸凹模固定在下模中，可計(jì)算凸凹模長(zhǎng)度：??=H1+H2+??3=20+10+13=43mm 式中： ——凸凹模固定板厚度；H1——卸料板厚度；H2——預(yù)壓橡膠塊的厚度；??3凸凹模制造材料采用：Cr12MoV；熱處理：淬火、回火，硬度 60~62HRC，其凸凹模圖見(jiàn)圖 4-4。第 18 頁(yè) 共 47 頁(yè)圖 4-4 凸凹模4.4.4 凸模（1）凸模外形結(jié)構(gòu)、尺寸確定沖孔凸模截面尺寸與沖裁件孔形狀一致，即都為圓形截面，刃口尺寸在 4.3.1 已計(jì)算出。（2）凸模長(zhǎng)度凸模長(zhǎng)度要根據(jù)模具實(shí)際結(jié)構(gòu)而定。凸模長(zhǎng)度：??=?1+?2+?3+?4+?5=20+25+1+5+1=52???? 式中：L——凸模長(zhǎng)度，mm；——凸模固定板厚度，mm；厚度按經(jīng)驗(yàn)公式 ,這里取?1 ?1=（ 0.6~0.8） H。?1=20????——落料凹模厚度，mm；?2——材料厚度，取 t=1mm；?3——凸模的修模量，mm，取 5mm；?4——凸模進(jìn)入凸凹模的深度，取 1mm。?5第 19 頁(yè) 共 47 頁(yè)沖 孔和 孔的凸模，因?yàn)樗鼈兊耐鼓Ｖ睆胶苄?，故采用如圖 4-5 和圖 4-6?5.21?2.8所示的凸模結(jié)構(gòu)形式（圖 4-5、圖 4-6 為安裝磨平后的實(shí)際尺寸） ，其最突出特點(diǎn)是適用于沖裁凸模直徑小的場(chǎng)合。圖 4-5 沖 φ5.2孔凸模實(shí)際尺寸圖 4-6 沖 φ2.8孔凸模實(shí)際尺寸（2） 凸模強(qiáng)度與剛度的校核?2.8由于此次設(shè)計(jì)凸模的結(jié)構(gòu)細(xì)長(zhǎng)，需要對(duì)其進(jìn)行壓應(yīng)力與彎曲應(yīng)力的校核，以此來(lái)檢查其危險(xiǎn)斷面尺寸和自由長(zhǎng)度是否能夠滿(mǎn)足強(qiáng)度和剛度要求，以防止凸模在沖壓過(guò)程中被壓彎。① 應(yīng)力的校核由表 1-1 已知，08F 沖壓材料的抗剪強(qiáng)度 =220~310Mpa，屬低碳鋼。經(jīng)查資料可??得，凸模允許的相對(duì)最小直徑（d/t） min=0.75~1.20[5]。第 20 頁(yè) 共 47 頁(yè)而設(shè)計(jì)的凸模相對(duì)最小直徑：??/??=2.7250.6=4.54>（ ???? ） ??????②彎曲應(yīng)力的校核已知，設(shè)計(jì)的凸模為無(wú)導(dǎo)向凸模，則在沖裁的過(guò)程中，凸模縱向所承受的壓力包括沖裁力和推件力?？椎臎_裁力?2.8??=??×2.8=8.8???? ??孔 =????4????=1.3×8.8×0.6×280=1922??而推件力 大約取 1000N，則??推??壓 =??孔 +??推 =2922?? 實(shí)際的壓力應(yīng)增加 30%，則??實(shí) =1.3??壓 =1.3×2922=3799??????????=??2??????????????2??實(shí) =??2×2.2?105×(??×2.725464 )2.5×22×3799 =12.44????>12???? 故凸模的強(qiáng)度與剛度滿(mǎn)足要求。凸模制造材料采用：Cr12MoV；熱處理：淬火、回火，硬度 58~62HRC。4.4.5 凹模凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成平刃直壁式，其直壁刃口高度 h 與工件材料厚度，經(jīng)查表得可取h=6mm~9mm，這里取 h=8mm。通常采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算凹模尺寸：凹模厚度：????=????1=0.2×124.8≈25????取 H=25mm。第 21 頁(yè) 共 47 頁(yè)凹模壁厚：??=（ 1.5~2） ???? （ 4–7）取 C=35mm。式中：K——系數(shù)，查表得 K=0.2[3]；——工件展開(kāi)最大長(zhǎng)度尺寸，mm。??1形狀復(fù)雜或制件尺寸較大時(shí)，凹模壁厚 C 應(yīng)取較大值，一般凹模壁厚不得小于15mm。所以凹模的總長(zhǎng)為：??=??1+2??=1248+2×35=194.8???? 凹模的總寬度為：B=??2+2??=31.9+2×35=101.9????式中： ——工件展開(kāi)最大寬度尺寸，mm。??2根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，在沖模標(biāo)準(zhǔn)件中選擇凹模周界尺寸，其尺寸為：200mm×125mm×25mm。凹模的刃口形式有很多種，而階梯型刃口凹模，刃口厚度較大，將推件塊安裝于凹模內(nèi)，因其導(dǎo)向好，特別適用于把制件反向推出、材料較薄的復(fù)合模中，故此次采用階梯型凹模刃口。凹模制造材料采用：Cr12MoV；熱處理：淬火、回火，硬度 60~62HRC。4.4.6 模架的選擇（1）模架模架由上模座、下模座、導(dǎo)柱、導(dǎo)套四個(gè)部分組成。模架按導(dǎo)向形式的不同，有滑動(dòng)導(dǎo)向模架、滾動(dòng)導(dǎo)向模架、滑動(dòng)導(dǎo)向鋼板模架、導(dǎo)板模模架 [3]。第 22 頁(yè) 共 47 頁(yè)按導(dǎo)柱在模架上的固定位置的不同，可分為后側(cè)導(dǎo)柱模架（GB/T 2851.3—1990） 、中間導(dǎo)柱模架（GB/T 2851.5—1990） 、四導(dǎo)柱模架（GB/T 2852.3—1990） 、對(duì)角導(dǎo)柱模架（GB/T 2851.1—1990） [6]?？紤]橫向和縱向送料都比較方便，且沖裁時(shí)偏移力不大，故選用后側(cè)導(dǎo)柱（GB/T 2851.3—1990） ，其特點(diǎn)是導(dǎo)向裝置裝在后側(cè)?？紤]到?jīng)_裁件的厚度薄（t=0.6mm） ，因此選用 H6/h5 配合的 I 級(jí)精度模架，故選擇滑動(dòng)導(dǎo)向模架，其導(dǎo)向沖壓能滿(mǎn)足沖壓制件的精度要求。（2）上、下模座模座分為上模座和下模座，它們既是沖模全部零件安裝的基體，又承受和傳遞沖裁力，因此需要有足夠的強(qiáng)度、剛度以及足夠大的外形尺寸。設(shè)計(jì)原則：①模座要有足夠的厚度，一般取凹模厚度的 1~1.5 倍（從 4.4.5 知凹模厚度為30mm） ，矩形模板的長(zhǎng)度比矩形凹模長(zhǎng)度大 40mm~70mm，其寬度應(yīng)稍大于凹模寬度；②所選用的模座必須與壓力機(jī)的工作臺(tái)和滑塊的有關(guān)尺寸相適應(yīng) [3]；③模座的上、表面粗糙度為 Ra3.2~0.8 。????（3）導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)柱、導(dǎo)套的配合間隙：必須小于沖裁間隙。此次設(shè)計(jì)應(yīng)按 H6/h5 配合。采用H7/r6 壓入模座的安裝孔。綜合以上考慮，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)確定下模座尺寸為：200mm×125mm×50mm GB2855.5—2008上模座尺寸為：200mm×125mm×40mm GB2855.5—2008導(dǎo)柱 ： GB2861.1—81??/????×??/??????25?5×180導(dǎo)套 ： GB2861.6—81??/????×??/??????25??6×85×33上、下模座采用用材料：HT200，熱處理：時(shí)效。導(dǎo)柱與導(dǎo)套的材料為：20 鋼；熱處理：滲碳淬火，滲碳深度為 0.8~1.2mm、硬度第 23 頁(yè) 共 47 頁(yè)58~62HRC。4.4.7 模柄模柄的作用是將模具的上模座固定在壓力機(jī)的滑塊上進(jìn)行沖裁，模柄的形狀很多，而壓入式模柄因?yàn)槟鼙ＷC較高的同軸度和垂直度，被廣泛應(yīng)用于許多中小型模具 [3]。故在此選用壓入式模柄，它與模座孔采用過(guò)渡配合 H7/m6，為了防止模柄轉(zhuǎn)動(dòng)，在安裝完成后打入銷(xiāo)釘。特別注意的是：模柄的長(zhǎng)度不能大于壓力機(jī)滑塊里模柄孔的深度