彎鉤零件沖壓模具設(shè)計

1、目 錄引言 一、 工藝分析 二、 工藝方案的確定 三、 制件排樣圖的設(shè)計及材料利用率的計算四、 確定總沖壓力和選用壓力機及計算壓力中心五、 凸、凹模尺寸計算六、 模具結(jié)構(gòu)形式的確定七、 模具零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 (一)、 落料凸凹模的設(shè)計(二)、 落料凹模的設(shè)計(三)、 沖頭固定板的設(shè)計(四)、 彎曲凸模的設(shè)計 (五)、 彎曲凹模的設(shè)計 八、 模具零件的加工工藝（一） 落料凹模的加工工藝（二） 凸凹模的加工工藝（三） 沖頭的加工工藝（四） 彎曲凸模的加工工藝（五） 彎曲凹模的加工工藝九、 模具的總裝配 小結(jié) 參考文獻 摘要隨著模具制造的技能化逐步向科學化發(fā)展，逐漸由以前手動方式發(fā)展為利用軟件等高科技

2、方式來輔助設(shè)計的完成。冷沖模是其中的一種。畢業(yè)設(shè)計是在模具專業(yè)理論教學之后進行的實踐性教學環(huán)節(jié)。是對所學知識的一次總檢驗，是走向工作崗位前的一次實戰(zhàn)演習。其目的是，綜合運用所學課程的理論和實踐知識,設(shè)計一副完整的模具訓練、培養(yǎng)和提高自己的工作能力。鞏固和擴充模具專業(yè)課程所學內(nèi)容，掌握模具設(shè)計與制造的方法、步驟和相關(guān)技術(shù)規(guī)范。熟練查閱相關(guān)技術(shù)資料。掌握模具設(shè)計與制造的基本技能，如制件工藝性分析、模具工藝方案論證、工藝計算、加工設(shè)備選定、制造工藝、收集和查閱設(shè)計資料，繪圖及編寫設(shè)計技術(shù)文件等。沖壓工藝與模具設(shè)計應結(jié)合工廠的設(shè)備、人員等實際情況，從零件的質(zhì)量、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本、勞動強度、環(huán)境的保護

3、以及生產(chǎn)的安全性各個方面綜合考慮，選擇技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、使用安全可靠的工藝方案和模具，以使沖壓件的生產(chǎn)在保證達到設(shè)計圖樣上的各項技術(shù)要求，盡可能降低沖壓的工藝成本和保證安全生產(chǎn)。關(guān)鍵詞：工藝性分析、模具工藝方案論證、工藝計算、加工設(shè)備選定、制造工藝、收集和查閱設(shè)計資料，繪圖及編寫設(shè)計技術(shù)文件等。1.引言模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及市場前景現(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱。世界模具市場總體上供不應求，市場需求量維持在700億至850億美元，同時，我國的模具產(chǎn)業(yè)也迎來了新一輪的發(fā)展機遇。近幾年，我國模具產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值保持15%的年增長率（據(jù)不完全統(tǒng)計，2005年國內(nèi)模具進口總值達到700多億，同時，有近25

4、0個億的出口），到2007年模具產(chǎn)值預計為700億元，模具及模具標準件出口將從現(xiàn)在的每年9000多萬美元增長到2006年的2億美元左右。單就汽車產(chǎn)業(yè)而言，一個型號的汽車所需模具達幾千副，價值上億元，而當汽車更換車型時約有80%的模具需要更換。2005年我國汽車產(chǎn)銷量均突破550萬輛，預計2007年產(chǎn)銷量各突破700萬輛，轎車產(chǎn)量將達到300萬輛。另外，電子和通訊產(chǎn)品對模具的需求也非常大，在發(fā)達國家往往占到模具市場總量的20%之多。目前，中國17000多個模具生產(chǎn)廠點，從業(yè)人數(shù)約50多萬。1999年中國模具工業(yè)總產(chǎn)值已達245億元人民幣。工業(yè)總產(chǎn)值中企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占

5、三分之一。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其它各類模具約占11%。模具的發(fā)展是體現(xiàn)一個國家現(xiàn)代化水平高低的一個重要標志，就我國而言，經(jīng)過了這幾十年曲折的發(fā)展，模具行業(yè)也初具規(guī)模，從當初只能靠進口到現(xiàn)在部分進口已經(jīng)跨了一大步，但還有一些精密的沖模自己還不能生產(chǎn)只能通過進口來滿足生產(chǎn)需要。隨著各種加工工藝和多種設(shè)計軟件的應用使的模具的應用和設(shè)計更為方便。隨著信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，模具的設(shè)計和制造也越來越趨近于國際化?，F(xiàn)在模具的計算機輔助設(shè)計和制造（CAD/CAM）技術(shù)的研究和應用。大大提搞了模具設(shè)計和制造的效率。減短了生產(chǎn)周期。采用模具CAD/CAM技

6、術(shù)，還可提高模具質(zhì)量，大大減少設(shè)計和制造人員的重復勞動，使設(shè)計者有可能把精力用在創(chuàng)新和開發(fā)上。尤其是pro/E和UG等軟件的應用更進一步推動了模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。數(shù)控技術(shù)的發(fā)展使模具工作零件的加工趨進于自動化。電火花和線切割技術(shù)的廣泛應用也對模具行業(yè)起到了飛越發(fā)展。模具的標準化程度在國內(nèi)外現(xiàn)在也比較明顯。特別是對一些通用件的使用應用的越來越多。其大大的提高了它們的互換性。加強了各個地區(qū)的合作。對整個模具的行業(yè)水平的提高也起到了重要的作用。模具制造技術(shù)現(xiàn)代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。計算機技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)等先進技術(shù)正在不斷向傳統(tǒng)制造技術(shù)滲透、交叉、融合形成了現(xiàn)代模具制造技術(shù)。其中高速銑削加工、

7、電火花銑削加工、慢走絲切割加工、精密磨削及拋光技術(shù)、數(shù)控測量等代表了現(xiàn)代沖模制造的技術(shù)水平。高速銑削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面質(zhì)量（主軸轉(zhuǎn)速一般為1500040000r/min）,加工精度一般可達10微米，最好的表面粗糙度Ra1微米），而且與傳統(tǒng)切削加工相比具有溫升低（工件只升高3攝氏度）、切削力小，因而可加工熱敏材料和剛性差的零件，合理選擇刀具和切削用量還可實現(xiàn)硬材料（60HRC）加工；電火花銑削加工（又稱電火花創(chuàng)成加工）是以高速旋轉(zhuǎn)的簡單管狀電極作三維或二維輪廓加工（像數(shù)控銑一樣），因此不再需要制造昂貴的成形電極，如日本三菱公司生產(chǎn)的EDSCAN8E電火花銑削加工機床，

8、配置有電極損耗自動補償系統(tǒng)、CAD/CAM集成系統(tǒng)、在線自動測量系統(tǒng)和動態(tài)仿真系統(tǒng)，體現(xiàn)了當今電火花加工機床的技術(shù)水平；慢走絲線切割技術(shù)的發(fā)展水平已相當高，功能也相當完善，自動化程度已達到無人看管運行的程度，目前切割速度已達到300mm/min,加工精度可達1.5微米，表面粗糙度達Ra=010.2微米;精度磨削及拋光已開始使用數(shù)控成形磨床、數(shù)控光學曲線磨床、數(shù)控連續(xù)軌跡坐標磨床及自動拋光等先進設(shè)備和技術(shù);模具加工過程中的檢測技術(shù)也取得了很大的發(fā)展,現(xiàn)在三坐標測量機除了能高精度地測量復雜曲面的數(shù)據(jù)外,其良好的溫度補償裝置、可靠的抗振保護能力、嚴密的除塵措施及簡單操作步驟，使得現(xiàn)場自動化檢測成為可

9、能。此外，激光快速成形技術(shù)（RPM）與樹脂澆注技術(shù)在快速經(jīng)濟制模技術(shù)中得到了成功的應用。利用RPM技術(shù)快速成形三維原型后，通過陶瓷精鑄、電弧涂噴、消失模、熔模等技術(shù)可快速制造各種成形模。如清華大學開發(fā)研制的“M-RPMS-型多功能快速原型制造系統(tǒng)”是我國自主知識產(chǎn)權(quán)的世界惟一擁有兩種快速成形工藝（分層實體制造SSM和熔融擠壓成形MEM）的系統(tǒng)，它基于“模塊化技術(shù)集成”之概念而設(shè)計和制造，具有較好的價格性能比。一汽模具制造公司在以CAD/CAM加工的主模型為基礎(chǔ)，采用瑞士汽巴精化的高強度樹脂澆注成形的樹脂沖模應用在國產(chǎn)轎車試制和小批量生產(chǎn)開辟了新的途徑。21世紀的制造業(yè)，正從以機器為特征的傳統(tǒng)技

10、術(shù)時代，向著以信息為特征的技術(shù)時代邁進，即用信息技術(shù)改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。經(jīng)濟全球化和世界市場一體化加速發(fā)展，不斷加劇了制造商之間的競爭，提出了快速反應市場的要求，與之相適應，制造業(yè)對柔性自動化技術(shù)及裝備的要求更加迫切而強烈。同時，微電子技術(shù)和信息通信技術(shù)的快速發(fā)展，為柔性自動化提供了重要的技術(shù)支撐，工業(yè)裝備的數(shù)控化、自動化、柔性化呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢。 模具技術(shù)發(fā)展的幾個特點 模具與壓力機是決定沖壓質(zhì)量、精度和生產(chǎn)效率的兩個關(guān)鍵因素。先進的壓力機只有配備先進的模具，才能充分發(fā)揮作用，取得良好效益。模具的發(fā)展方向為：充分運用IT技術(shù)發(fā)展 模具設(shè)計、制造用戶對壓力機速度、精度、換模效率等方面不斷提高

11、的要求，促進了模具的發(fā)展。外形車身和發(fā)動機是汽車兩個關(guān)鍵部件，汽車車身模具特別是大中型覆蓋件模具，技術(shù)密集，體現(xiàn)當代模具技術(shù)水平，是車身制造技術(shù)的重要組成部分。車身模具設(shè)計和制造約占汽車開發(fā)周期三分之二的時間，成為汽車換型的主要制約因素。目前世界上汽車的改型換代一般約需48個月，而美國僅需30個月，主要得益于在模具業(yè)中應用了CAD/CAE/CAM技術(shù)和三維實體汽車覆蓋件模具結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件。另外，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應用提供了可靠的信息載體，實現(xiàn)異地設(shè)計和異地制造。虛擬制造等IT技術(shù)的應用，將推動模具工業(yè)的發(fā)展。沖壓工藝是塑性加工的基本加工方法之一。它主要用于加工板料零件，所以有時也叫板料沖壓。沖壓不僅

12、可以加工金屬板料，而且也可以加工非金屬板料。沖壓加工時，板料在模具的作用下，于其內(nèi)部產(chǎn)生使之變形的內(nèi)力。當內(nèi)力的作用達到一定程度時，板料毛坯或毛坯的某個部位便會產(chǎn)生與內(nèi)力的作用性質(zhì)相對應的變形，從而獲得一定的形狀、尺寸和性能的零件。 沖壓生產(chǎn)靠模具與設(shè)備完成加工過程，所以它的生產(chǎn)率高，而且由于操作簡便，也便于實現(xiàn)機械化和自動化。 利用模具加工，可以獲得其它加工方法所不能或難以制造的、形狀復雜的零件。 沖壓產(chǎn)品的尺寸精度是由模具保證的，所以質(zhì)量穩(wěn)定，一般不需要再經(jīng)過機械加工便可以使用。 沖壓加工一般不需要加熱毛坯，也不像切削加工那樣大量的切削材料，所以它不但節(jié)能，而且節(jié)約材料。沖壓產(chǎn)品的表面質(zhì)量

13、較好，使用的原材料是冶金工廠大量生產(chǎn)的軋制板料或帶料，在沖壓過程中材料表面不受破壞。 因此，沖壓工藝是一種產(chǎn)品質(zhì)量好而且成本低的加工工藝。用它生產(chǎn)的產(chǎn)品一般還具有重量輕且剛性好的特點。沖壓加工在汽車、拖拉機、電機、電器、儀器、儀表、各種民用輕工產(chǎn)品以及航空、航天和兵工等的生產(chǎn)方面占據(jù)十分重要的地位?，F(xiàn)代各種先進工業(yè)化國家的沖壓生產(chǎn)都是十分發(fā)達的。在我國的現(xiàn)代化建設(shè)進程中，沖壓生產(chǎn)占有重要的地位。1沖裁件的工藝性分析 沖裁件的工藝性是指沖裁件在沖裁加工中的難易程度。所謂沖裁工藝性好是指能用普通的沖裁方法，在模具壽命和生產(chǎn)率較高、成本較低的條件下得到質(zhì)量合格的沖裁件。因此，沖裁件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大

14、小、精度等級、材料及厚度等是否符合沖裁的工藝要求，對沖裁件質(zhì)量、模具壽命和生產(chǎn)效率有很大的影響。1.1 沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性 1.1.1 沖裁件的形狀圖1.零件及尺寸1.1.2 沖裁件的尺寸精度沖裁件的精度主要以其尺寸精度、沖裁斷面粗糙度、毛刺高度三個方面的指標來衡量，根據(jù)零件圖上的尺寸標注及公差，可以判斷屬于尺寸精度為IT12IT14的經(jīng)濟級普通沖壓。 20#鋼板屬于碳素結(jié)構(gòu)鋼，屈服極限時235MPa，具有很好的可沖裁性， 工件結(jié)構(gòu)形狀 沖裁件內(nèi)，外形均無尖銳清角，對模具壽命不影響，孔與邊緣間的距離大于1.5t，工件的直徑dt滿足沖孔模可沖壓的最小孔徑。2 制件沖壓工藝方案的確定2.1 沖壓工

15、序的組合沖裁工序可以分為單工序沖裁、復合工序沖裁和連續(xù)沖裁。(1) 方案種類 該工件包括落料，沖孔，彎曲三個基本工序，可有以下三種工藝方案：方案一：先落料后沖孔，再彎曲 采用三套單工序模生產(chǎn) 。方案二：落料沖孔同時進行的復合模，再采用彎曲模生產(chǎn)。方案三：沖孔彎曲切斷級進沖壓，采用級進模生產(chǎn)。方案四：落料沖孔（兩件）彎曲切斷沖壓，采用復合模生產(chǎn)。(2) 方案分析方案一：需三道工序三副模具，生產(chǎn)效率低，成本相對較高，且更重要的是在第一道工序完成后，進入第二道工序必然會增大誤差，使工件內(nèi)孔與外形同軸度相差較大，質(zhì)量大打折扣達不到所需要求，故不選此方案。方案二：復合模生產(chǎn)精度高，可保證內(nèi)孔與外形同軸要

16、求，能保證其位置，生產(chǎn)效率較高，適合大批量生產(chǎn)。但在彎曲時，產(chǎn)品單邊受力，材料流動不穩(wěn)定，彎曲件尺寸不穩(wěn)定，建議不采用。方案三：級進模是一種多工位、效率高的加工方法，但設(shè)計級進模輪廓尺寸較大，制造復雜，成本較高。方案四：采用落料沖孔復合模生產(chǎn)精度高，兩件連在一起同時沖，可保證內(nèi)孔與外形同軸要求，能保證其位置，生產(chǎn)效率較高，在彎曲時，采用兩孔定位，產(chǎn)品兩邊受力，材料流動穩(wěn)定，彎曲件尺寸也就穩(wěn)定，最后將兩個件切斷，保證兩個產(chǎn)品對稱。(3) 方案的確定 綜上所述，本套模具采用落料沖孔復合模和彎曲，切斷模三副。2.2 沖壓順序的安排落料沖孔，兩件彎曲，切斷三道工序，由于對于畢業(yè)設(shè)計來說，三副模具的工作

17、量相對較大，所以這里只設(shè)計前兩道工序。3 制件排樣圖的設(shè)計及材料利用率的計算3.1展開尺寸的計算 彎曲件毛坯的展開尺寸是根據(jù)變形中性層長度不變的原理來求出的，對于變形程度很小或?qū)Τ叽缫桓叩膹澢碚f，可以近似的認為變形中性層與毛坯的斷面中心相重合，這時，中性層的位置為=r+t/2式中 r彎曲件內(nèi)層的彎曲半徑 t板料的厚度，而當需要精確的求出彎曲毛坯的展開長度時，就必須精確的求出變形中性層的位置。確定位置之后就可以進行毛坯展開長度的計算了，這需要一個中性層的位移系數(shù)，此系數(shù)對于彎曲形狀及彎曲程度不同，數(shù)值也不同，需要根據(jù)實際的模具調(diào)節(jié)展開尺寸。 本產(chǎn)品，尺寸沒標公差，屬于自由公差，可以直接按毛

18、坯的斷面中性層尺寸計算， 經(jīng)過計算 L1=40 此尺寸目前是待定，在實際生產(chǎn)時需調(diào)節(jié)。產(chǎn)品展開后是長方形，四個角是尖角，為防止模具破裂，減少模具應力集中，應將四個尖角改成R角，如圖，改1.0，展開圖紙如下圖所示：由于產(chǎn)品工藝設(shè)計時考慮到兩件一起沖，這樣工藝方面相對合理，這樣需要計算中間切斷余量，余量值的大小還與材料的力學性能、厚度、零件的形狀與尺寸有關(guān)。這個值一般由經(jīng)驗確定，根據(jù)所給材料厚度=1.20mm，確定搭邊工作間a1為2.0mm, 這里考慮到切斷凸模的強度，適當加大，取3mm，這樣落料長度應該是402+3=83。具體可見排樣圖2。3.2制件排樣圖的設(shè)計排樣時需考慮如下原則：1） 提高材

19、料利用率（不影響沖件使用性能前提下，還可適當改變沖件的形狀）2） 合理排樣方法使操作方便，勞動強度低且安全。3） 模具結(jié)構(gòu)簡單、壽命長。4） 保證沖件的質(zhì)量和沖件對板料纖維方向的要求。3.2.1 搭邊與料寬 1搭邊 搭邊值要合理確定，值過大，材料利用率低；值過小，搭邊的強度與剛度不夠，沖裁時容易翹曲或被拉斷，不僅會增大沖裁件毛刺，有時甚至單邊拉入模具間隙，造成沖裁力不均，損壞模具刃口。因此，搭邊的最小寬度大于塑性變形區(qū)的寬度，一般可取等于材料的厚度。搭邊值的大小還與材料的力學性能、厚度、零件的形狀與尺寸、排樣的形式、送料及擋料方式、卸料方式等因素有關(guān)。搭邊值一般由經(jīng)驗確定，根據(jù)所給材料厚度=1

20、.20mm，確定搭邊工作間a1為2.0mm, a為2.0mm。具體可見排樣圖2。2 送料步距和條料寬度的確定（1） 送料步距 條料在模具上每次送進的距離成為送料步距。每次只沖一個零件的步距S的計算公式為 S=D+a1 (1) S=10+2.0=12mm式中 D平行于送料方向的沖裁寬度；a1沖裁之間的搭邊值。（2） 條料寬度 條料寬度的確定原則：最小條料寬度要保證沖裁時零件周邊有足夠的搭邊值，最大條料寬度要能在沖裁時順利地在導料板之間送進，并與導料板之間有一定的間隙。當用孔定距時，可按下式計算條料寬度 B-=(Dmax+2a)- =(83+22) -0.5 =87-0.5 mm式中 B條料的寬度

21、（mm）；Dmax沖裁件垂直于送料方向的最大尺寸（mm）；a側(cè)搭邊值；條料寬度的單向（負向）公差；剪切條料寬度偏差=0.5, 因此B=87-0.5 。導料板間距離：B0=B+Cmin=87+0.5=87.5 mm 3.2 材料利用率的計算一個步距內(nèi)的材料利用率為=nF/Bs100% （3）=1829/1287100%=79.4%式中 F一個步距內(nèi)沖裁件面積（包括沖出的小孔在內(nèi)）；n一個步距內(nèi)沖裁件數(shù)目；B條料寬度（mm）；s步距； 4. 確定總沖壓力和選用壓力機及計算壓力中心 4.1 沖壓力 沖壓力是指沖裁力、卸料力、推件力和頂件力的總稱。4.1.1 沖裁力的計算平刃口沖裁力可按下式計算 落料

22、力計算F=KL (4-1) F=1.3184.31.2380= N =109.3KN式中 F沖裁力（N）；L沖裁件周邊長度（mm）；材料抗剪強度（MPa）；材料厚度；(mm)K系數(shù)，通常K=1.3； 沖孔力計算F=nKL (4-1) F=21.39.41.2380=11144.6 N =11.1KN 生產(chǎn)中常用下列公式計算 F卸=K卸F (4-4) =0.045109.3=4.92 KN F頂=K頂F (4-5) =0.0611.1=0.67 KN 式中 F沖裁力； F卸、F頂分別為卸料系數(shù)和頂件系數(shù)所以總的沖裁力為F總=F落+F沖+F卸+F頂=125.99KN4.2 彎曲力本產(chǎn)品又兩個U形，

23、R6，在計算彎曲力時可以選擇類似U形彎曲的方法計算，計算公式如下彎曲力計算F=n0.7KBtt/(R+t) (4-1) F1=20.71.3101.21.2400/（6+1.2）=1994.1N =1456N=1.45KN式中 F彎曲力（N）；B產(chǎn)品的彎曲的寬度（mm）；材料抗拉強度（MPa）；（550-700 MPa）t材料厚度；(mm)K系數(shù)，通常K=1.3；彎曲力用理論計算很復雜，一般采用經(jīng)驗計算方法， K值的大小取決于彎曲件的形狀及變形方式。其數(shù)值由實驗確定。 由于本設(shè)計中，采用頂料裝置和卸料裝置，所以需要計算頂料力和卸料力，F(xiàn)頂=K頂F (4-5) =0.21.45=0.29 KN

24、所以彎曲的總的沖壓力為F總= F=1.74KN 4.2 壓力中心的計算 壓力中心，沖裁過程中，在凸模和凹模刃口附近所受到的力是相當復雜的，此時，在整個輪廓曲線上所受到的沖裁力合力的作用點或多工序模各工序沖裁力的合力作用點稱為沖模的壓力中心，為使模具能平衡工作，在設(shè)計和加工模具時，必須根據(jù)沖壓的技術(shù)要求及沖壓件的形狀尺寸分析沖裁過程中的受力狀態(tài)及其對模具的作用與影響，選取相適應的模具壓力中心，并使之與壓力機滑塊中心（亦即模具的模柄中心）和模具導向部分的對稱中心相重合。否則在沖裁時模具的間隙變的不均勻，使沖壓件在外形發(fā)生歪扭，切口斷面質(zhì)量變壞，甚至會導致壓力機滑塊導軌和模具的嚴重磨損。在計算沖壓件

25、的壓力中心時，可以根據(jù)力學原理采用解析法或圖解法來進行計算。假設(shè)沖件周邊單位長度上所受的沖裁力和水平側(cè)壓力是均勻的。這樣可以按各單元線段長度的靜力矩采用分析法來計算求垂直作用力和兩組水平側(cè)向分力壓力中心的坐標位置。對于具有中心對稱的沖壓件來說，它們的三組壓力中心坐標位置互相重合，并位于該零件輪廓圖形的幾何中心，而對于軸對稱，不對稱，乃至不封閉的沖壓件來說，三組壓力中心的坐標位置并不互相重合。這時應該根據(jù)沖壓件的形狀和受力情況分析，以及根據(jù)對沖壓件的具體要求來選擇相適應的模具壓力中心。采用解析法求壓力中心，對于落料沖孔模：采用解析法求壓力中心，求XG，YGF1沖孔力 F1= Ltb ，得F1=5

26、.55KNF2沖孔力 F2= Ltb ，得F2=5.55KNF3落料力 F3= Ltb , 得F3=109.3KNY1F1到X軸的力臂 Y1=0X1F1到Y(jié)軸的力臂 X1=0Y2F2到X軸的力臂 Y2=0X2F2到Y(jié)軸的力臂 X2=0Y3F3到X軸的力臂 Y3=0X3F3到Y(jié)軸的力臂 X3=0據(jù)合力距定理：YG = （Y1F1+Y2F2）/（F1+ F2）YGF沖壓力到X軸的力臂；YG=0YG = （Y1F1+Y2F2）/（F1+ F2）YGF沖壓力到X軸的力臂；YG=0對于彎曲模：該產(chǎn)品，尺寸都是沿X軸對稱，所以所以力到X軸力臂都是0根據(jù)合力距定理：YG = （Y1F1+ Y2F2）/（F1

27、+ F2）所以沖壓力到X軸的力臂；YG =0，4.3 壓力機的選用初步確定壓力機的型號：（以成型模為例）F公稱F總因此選擇壓力機的型號為：J2340開式壓力機 型號為J2340壓力機的基本參數(shù)如：（表一）公稱壓力/KN400墊板尺寸/mm滑塊行程/mm200厚度80滑塊行程次數(shù)/（次/min）80模柄孔尺寸/mm直徑50深度70最小封閉高度/mm120滑塊底面積尺寸/mm封閉高度調(diào)節(jié)量80滑塊中心線至床身距離/mm床身最大可傾角30立柱距離/mm工作臺尺寸/mm前后420左右630工作臺孔尺寸5. 凸、凹模尺寸計算5.1 落料沖孔凸、凹模刃口尺寸計算原則根據(jù)沖模在使用過程中的磨損規(guī)律，設(shè)計落料

28、模時，凹?；境叽鐟〗咏虻扔诹慵淖钚O限尺寸；設(shè)計沖孔模時，凸?；境叽鐒t取接近或等于沖孔件的最大極限尺寸。按沖件精度和模具可能磨損程度，凸、凹模磨損留量在公差范圍內(nèi)的0.5-1.0之間。磨損量用x表示，其中為沖件的公差值，x為磨損系數(shù)，其值在0.5-1.0之間，與沖件制造精度有關(guān)，可按下列關(guān)系選?。毫慵菼T10以上 X=1; 零件精度IT11- IT13 X=0.75; 零件精度IT14 X=0.5 。沖孔凸模和落料凹模尺寸按下列公式計算：沖孔時 dp=(dmin+X)- p (5-2)落料時 Dp=(Dmax-X-Zmin)- p (5-3)孔心距 Lp=Lp (5-4)式中 D

29、p dp分別為落料和沖孔凸模的刃口尺寸（mm）；Dmax 為落料件的最大極限尺寸（mm）；dmin為沖孔件的最小極限尺寸（mm）；工件公差；p凸模制造公差，通常取p=/4；p刃口中心距對稱偏差，通常取p=/8；Lp凸模中心距尺寸（mm）；L沖件中心距基本尺寸（mm）；Zmin最小沖裁間隙（mm）；落料凹模尺寸：Dp1=(Dmax-X-Zmin)+ =83-0.50.04=82.98+0.02; Dp2=(Dmax-X-Zmin)+ =10-0.50.04=9.98+0.02;Dp3=(Dmax-X-Zmin)+ =1.0-0.50.04=0.98+0.02;落料凸模尺寸： Ah1=( Dp1-

30、2Z)+ =83-20.05=82.9+0.02; Ah2=( Dp2-2Z)+ =10-20.05=9.9+0.02;Ah3=( Dp3-Z)+ =1.0-0.05=0.95+0.02; 沖孔凸模尺寸：dp=(dmin+X)- /4 =3+0.50.04=3.02-0.02沖孔凹模尺寸： Bj=(dp+2Z)- /4 =3+20.05=3.1-0.02 孔心距 Lp=Lp =150.015.2彎曲模毛坯經(jīng)凹模圓角進入凹模時，受彎曲和摩擦作用，若凹模圓角半徑過小，因徑向拉力增大，易使拉伸件表面劃傷或產(chǎn)生斷裂；若過大，則壓邊面積小，由于懸空增大，易起內(nèi)皺。因此，合理的選擇凹模圓角半徑很重要。具體

31、數(shù)值查表可得。彎曲模間隙是單面間隙，即凹模和凸模直徑之差的一半。本次設(shè)計的模具結(jié)構(gòu)比較簡單，在選擇間隙時可以直接查表，所以查表可知間隙為(1-1.1t)，t為材料厚度。由于產(chǎn)品圓角較大，所以間隙不能大，否則產(chǎn)品有錐度，精度差，不符合要求，間隙太小，模具壽命短，所以取間隙為t。凸、凹模工作部分尺寸的確定，主要考慮模具的磨損和產(chǎn)品的回彈。1）、制件標注外形尺寸 凹模尺寸為L d=（Lmax 0.75）凸模尺寸為L p=（Ld0.75Z）（2）、制件標注內(nèi)尺寸凸模尺寸為L p=（Lmin +0.4） 凹模尺寸為L d=（Lp+0.4+Z） 其中 L產(chǎn)品件的外形或內(nèi)尺寸產(chǎn)品件的尺寸偏差L d產(chǎn)品凹模的

32、基本尺寸L p產(chǎn)品凸模的基本尺寸Z凸凹模雙面間隙具體計算如下，制件標注內(nèi)尺寸，按此公式計算彎曲凸模尺寸為L p1=（Lmin +0.4） =12=R6凹模尺寸為L d1=（Lp1+0.4+Z） =14.4=R7.2 凸、凹模工作表面粗造度要求：凹模工作表面和型腔表面粗造度應達到0.8；圓角處的表面粗造度一般要求0.4；凸模工作部分表面粗造度一般要求0.8-1.6。 凸模和凹模的臺階高度保證一致，即7.5。6 模具整體結(jié)構(gòu)形式設(shè)計 1、落料沖孔模2、彎曲模結(jié)構(gòu)形式：7、模具零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計1、 落料凸模的設(shè)計，與固定板過盈配合，過盈量0.02-0.03材料：Cr12Mov硬度：5862HRC（如圖

33、）2、 落料凹模的設(shè)計材料：Cr12Mov硬度：5862HRC（如圖）3、 沖頭固定板的設(shè)計材料：45#（如圖）4、 彎曲凸模的設(shè)計，與固定板過盈配合，過盈量0.02-0.03材料：Cr12Mov硬度：5862HRC（如圖）5、彎曲凹模的設(shè)計材料：Cr12Mov硬度：5558HRC形狀結(jié)構(gòu)：（如圖）8、模具零件的加工工藝（1）、落料凹模的加工工藝表（一）工序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1備料將毛坯鍛成180mmX110mmX35mm2熱處理退火3銑銑六面，留雨量2mm 銑床4鉗工劃線，鉆螺紋孔M10，銷釘孔9.8,和穿絲孔鉆床5熱處理淬火,回火,保證HRC60646磨加工磨加工，保證外形尺寸磨床7退

34、磁鉗工退磁8線切割線切割加工外形及孔線切割9鉗工磨各配合面達要求10檢驗（2）落料凸凹模的加工工藝 表（二）工序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1備料將毛坯鍛成90mmX20mmX50mm2熱處理退火3銑六面銑六面，留5mm的余量銑床4鉗工劃線，鉆螺紋孔M6，及廢料孔 鉆床5熱處理淬火,回火,保證HRC60646磨加工磨加工，保證外形尺寸磨床7退磁鉗工退磁8線切割線切割加工外形及孔線切割9鉗工磨各配合面達要求10檢驗（3）、沖孔凸模的加工工藝表（三）工序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1備料備料6mmX55mm2熱處理退火3車外圓車外圓達配合尺寸車床4車工作尺寸車工作尺寸達要求車床5倒角倒角達要求車床6熱處理淬火

35、,回火,保證HRC58627鉗工拋光達表面要求8檢驗（四）、彎曲凸模的加工工藝表（四）工序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1備料將毛坯鍛成20mmX20mmX60mm2熱處理退火3銑銑六面，留雨量2mm 銑床4鉗工劃線，鉆鋼絲孔鉆床5熱處理淬火,回火,保證HRC60646磨加工磨加工，保證外形尺寸磨床7退磁鉗工退磁8線切割線切割加工外形及孔線切割9鉗工磨各配合面達要求10檢驗（五）、彎曲凹模的加工工藝表（五）工序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1備料將毛坯鍛成130mmX100mmX35mm2熱處理退火3銑銑六面，留雨量2mm 銑床4鉗工劃線，鉆螺紋孔M8，銷釘孔7.8,鉆床5熱處理淬火,回火,保證HRC6064

36、6磨加工磨加工，保證外形尺寸磨床7退磁鉗工退磁8線切割線切割加工外形及孔線切割9鉗工磨各配合面達要求10檢驗9、模具的總裝配（以彎曲模為例）模具的質(zhì)量取決于模具零件質(zhì)量和裝配質(zhì)量。裝配質(zhì)量又與零件質(zhì)量有關(guān)，也與裝配工藝有關(guān)。裝配工藝視模具結(jié)構(gòu)以及零件加工工藝而有所不同，拼合結(jié)構(gòu)的比整體結(jié)構(gòu)的裝配工藝復雜；級進模和復合模的裝配比單工序模要求高。關(guān)于本次設(shè)計的模具裝配，大致有以下幾個要點：1、 裝配時先要選擇基準件，原則上按照模具主要零件加工時的依賴關(guān)系來確定?？勺餮b配時基準件的有：固定板、凹模和凸模。2、 裝配次序是按照基準件裝有關(guān)零件：（1） 以凹模作基準件進行裝配時，通過凹模將凸模裝入固定板，再裝入上模座，然后再裝凹模和