回油管夾片的沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)

1、1前言現(xiàn)代生產(chǎn)朝著大批量，高效率生產(chǎn)的發(fā)展方向，以提高生產(chǎn)率和生產(chǎn)規(guī)模來(lái)創(chuàng)造更大效益，生產(chǎn)上采取專用設(shè)備生產(chǎn)的方式。模具，做為高效率的生產(chǎn)工具的一種，是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛與重要的工藝裝備。采用模具生產(chǎn)制品和零件，具有生產(chǎn)效率高，可實(shí)現(xiàn)高速大批量的生產(chǎn)；節(jié)約原材料，實(shí)現(xiàn)無(wú)切屑加工；產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，具有良好的互換性；操作簡(jiǎn)單，對(duì)操作人員沒(méi)有很高的技術(shù)要求；利用模具批量生產(chǎn)的零件加工費(fèi)用低；所加工出的零件與制件可以一次成形，不需進(jìn)行再加工；能制造出其它加工工藝方法難以加工、形狀比較復(fù)雜的零件制品；具有容易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化的特點(diǎn)。2工藝方案的制定2.1沖裁彎曲件的工藝分析材料 08 料厚 0.35

2、mm ，大批量生產(chǎn)材料 08為極軟優(yōu)質(zhì)的碳素鋼，強(qiáng)度、硬度很低，而韌性和塑性極高，具有良好的深沖、拉延、彎曲和鐓粗等冷加工性能。用以制造易加工成形，強(qiáng)度低的深沖壓或深拉延的覆蓋零件。 工件結(jié)構(gòu)形狀：制件需要進(jìn)行落料、沖孔、彎曲三道基本工序，尺寸較小。結(jié)論：該制件可以進(jìn)行沖裁制件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)重視模具材料和結(jié)構(gòu)的選擇，保證磨具的復(fù)雜程度和模具的壽命。2.2確定工藝方案及模具的結(jié)構(gòu)形式工件的結(jié)構(gòu)形狀:該工件需要進(jìn)行落料，沖孔，彎曲三道基本工序，尺寸較小。制件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)重視模具材料和結(jié)構(gòu)的選擇，保證磨具的復(fù)雜程度和模具的壽命。根據(jù)制件的工藝分析，其基本工序有落料、沖孔、彎曲三道基本工序，按其

3、先后順序組合，可得如下幾種方案;(1) 落料沖孔彎曲；單工序模沖壓。(2) 沖孔落料彎曲；連續(xù)模沖壓。(3) 落料沖孔（復(fù)合模）彎曲(單工序)。方案（1）屬于單工序模沖裁工序沖裁模指在壓力機(jī)一次行程內(nèi)完成一個(gè)沖壓工序的沖裁模。由于此制件生產(chǎn)批量大，尺寸又較小，這種方案生產(chǎn)效率較低，操作也不安全，勞動(dòng)強(qiáng)度大，故不宜采用。方案（2）屬于連續(xù)模，是指壓力機(jī)在一次行程中，依次在模具幾個(gè)不同的位置上同時(shí)完成多道沖壓工序的模具。由于制件的結(jié)構(gòu)尺寸小，厚度小，連續(xù)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，又因落料在前彎曲在后，必然使彎曲時(shí)產(chǎn)生很大的加工難度，因此，不宜采用該方案。方案（3）屬于復(fù)合沖裁模加單

4、工序加工，復(fù)合沖裁模是指在一次工作行程中，在模具同一部位同時(shí)完成數(shù)道沖壓工序的模具。采用復(fù)合模沖裁，其模具結(jié)構(gòu)沒(méi)有連續(xù)模復(fù)雜，生產(chǎn)效率也很高，又降低的工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，而彎曲工序采用單工序簡(jiǎn)單方便，所以此方案最為合適。在確定采用復(fù)合模后，便要考慮采用正裝式還是倒裝式復(fù)合模。大多數(shù)情況優(yōu)先采用倒裝式復(fù)合模，這是因?yàn)榈寡b式復(fù)合模的蟲孔廢料可以通過(guò)凸凹模從壓力機(jī)工作臺(tái)孔中漏出。工件由上面的凹模帶上后，由推薦裝置推出，再由壓力機(jī)附上的接件裝置接走。條料由下模的卸料裝置脫出。這樣操作方便而且安全，能保證較高的生產(chǎn)率。而正裝式復(fù)合模，沖孔廢料由上模帶上，再由推料裝置推出，工件則由下模的推件裝置向上推出，條料

5、由上模卸料裝置脫出，三者混雜在一起，如果萬(wàn)一來(lái)不及排出廢料或工件而進(jìn)行下一次沖壓，就容易崩裂模具刃口。故本零件采用倒裝式復(fù)合模結(jié)構(gòu)。3毛坯尺寸的計(jì)算與排樣3.1毛坯的計(jì)算相對(duì)彎曲半徑為：r1/t=3/0.35=8.75>0.5r2/t=4/0.35=11.4>0.5式中：r彎曲半徑（mm）  t材料厚度（mm）由于相對(duì)彎曲半徑大于0.5，可見(jiàn)制件屬于圓角半徑較大的彎曲件，應(yīng)該先求變形區(qū)中性層曲率半徑（mm）。 =r0+kt （3-1） 式中：r0內(nèi)彎曲半徑  t材料厚度   k中性層系數(shù)查表，k=0.5根據(jù)公式1= r1+kt  &

6、#160;=3+0.5×0.35   =3.175（mm）2=r2+kt =4-0.5x0.35=3.825計(jì)算展開尺寸示意圖根據(jù)零件圖上得知，圓角半徑較大（r>0.5t），彎曲件毛坯的長(zhǎng)度 lo=l直+ l彎 （3-2）式中：  lo彎曲件毛坯張開長(zhǎng)度 （mm）    l直 彎曲件各直線部分的長(zhǎng)度 （mm）   l彎彎曲件各彎曲部分中性層長(zhǎng)度之和（mm）l彎=6+19=25l直=（18.5-5.6）×2=25.7所以lo=25+25.7 =50.7所以該零件的展開圖為：3.2排樣、計(jì)算條料寬度計(jì)算

7、及步距的確定排樣時(shí)零件之間以及零件與條料側(cè)邊之間留下的工藝余料，稱為搭邊。搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差，保持條料有一定的剛度，以保證零件質(zhì)量和送料方便。搭邊過(guò)大，浪費(fèi)材料。搭邊過(guò)小，沖裁時(shí)容易翹曲或被拉斷，不僅會(huì)增大沖件毛刺，有時(shí)還有拉入凸、凹模間隙中損壞模具刃口，降低模具壽命?；蛴绊懰土瞎ぷ?。搭邊值是廢料，所以應(yīng)盡量取小，但過(guò)小的搭邊值容易擠進(jìn)凹模。所以要確定合理的搭邊值.查搭邊值得 a=2 a1=1.5（1）沖裁件的面積是:a=50.7×12-2×3.52 =531.4mm2（2）條料的寬度為：b=50.7+2a =54.7mm（3）進(jìn)距為： h=12+a1 =12.5mm

8、排樣的確定在沖壓生產(chǎn)中，節(jié)約金屬和減少?gòu)U料具有非常重要的意義，特別是在大批量生產(chǎn)中，較好地確定沖件尺寸和合理排樣是降低成本的有效措施之一。沖裁件的排樣排樣是指沖件在條料、帶料或板料上布置的方法。沖件的合理布置（即材料的經(jīng)濟(jì)利用），與沖件的外形有很大關(guān)系。根據(jù)不同幾何形狀的沖件，可得出與其相適應(yīng)的排樣類型，而根據(jù)排樣的類型，又可分為少或無(wú)工藝余料的排樣與有工藝余料的排樣兩種。考慮到該制件的生產(chǎn)綱領(lǐng)與加工條件，采用條料加工有余料的排樣。材料利用率衡量材料經(jīng)濟(jì)利用的指標(biāo)是材料利用率。一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的材料利用率為=       

9、0;               （3-3）式中：a沖裁件面積（包括沖出小孔在內(nèi)）（mm2）；b條料寬度（mm）；h進(jìn)距（mm）.=531.4/(54.7×13.5)×100%=72%縱裁時(shí)的條料數(shù)為：  n1 =500/54.7=9.1  可沖34條，每條件數(shù)為：  n2 =(1000-a)/h=(1000-2)/13.5    =74.0  可沖74件，板料可沖總件數(shù)為：&

10、#160;   n=n1×n2=9×74=666(件)板料利用率為：    n12=(nf/500×1000)  =(666×531.4/500×1000) ×100%  =70.1%橫裁時(shí)的條料數(shù)為：  n1=1000/b  =1000/54.7    =18.2  可沖18條，每條件數(shù)為：   n2=(500-a)/h  =(500-2)/13.5  =36.8 可沖36件，板料可沖總件數(shù)為：

11、  n=n1×n2=18×36=648（件）板料的利用率為：     n12=(nf/500×1000)  =(648×531.4/500×1000) ×100%    =69%由此采取縱排法其排樣圖如下圖4.落料，沖孔復(fù)合膜設(shè)計(jì)4.1定位方式的選擇因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料銷，控制條料的送進(jìn)步距采用導(dǎo)正銷定距。因?yàn)榘辶虾穸萾=0.35mm,屬于較小厚度的板材,且制件尺寸不大,固采用側(cè)面兩個(gè)固定擋料銷定位導(dǎo)向,在送料方向由于受凸模和凹模的影響

12、,為了不至于削弱模具的強(qiáng)度,在送給方向采用一個(gè)彈簧擋料裝置的活動(dòng)擋料銷4.2推件裝置在倒裝式復(fù)合模中，沖裁后工件嵌在上模部分的落料凹模內(nèi)，需由剛性或彈性推件裝置推出。剛性推件裝置推件可靠，可以將工件穩(wěn)當(dāng)?shù)赝瞥霭寄！５跊_裁時(shí)，剛性推件裝置對(duì)工件不起壓平作用，故工件平整度和尺寸精度比用彈性推件裝置時(shí)要低些。由于剛性推件裝置已能保證工件所有尺寸精度，又考慮到剛性推件裝置結(jié)構(gòu)緊湊，維護(hù)方便，故這套模具采用剛性結(jié)構(gòu)。4.3卸料裝置復(fù)合模沖裁時(shí)，條料將卡在凸凹模外緣，因此需要在下模設(shè)置卸料裝置。在下模的彈性卸料裝置一般有兩種形式：一種是將彈性零件（如橡膠），裝設(shè)在卸料板與凸凹模固定板之間；另一種是將彈性

13、零件裝設(shè)在下模板下。由于該零件的條料卸料力不大，故采用前一種結(jié)構(gòu)，并且使用橡膠作為彈性零件4.4導(dǎo)向方式的選擇為了操作方便，方便安裝調(diào)整，該復(fù)合模采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。4.5沖裁力的計(jì)算計(jì)算沖裁力是為了選擇合適的壓力機(jī)，設(shè)計(jì)模具和檢驗(yàn)?zāi)＞叩膹?qiáng)度，壓力機(jī)的噸位必須大于所計(jì)算的沖裁力，以適宜沖裁的要求，普通平刃沖裁模，其沖裁力f p一般可以按下式計(jì)算： fp=kptl （3-4）式中   材料抗剪強(qiáng)度，見(jiàn)附表（mpa）；l沖裁周邊總長(zhǎng)（mm）；t材料厚度（mm）;系數(shù)kp是考慮到?jīng)_裁模刃口的磨損，凸模與凹模間隙之波動(dòng)（數(shù)值的變化或分布不均），潤(rùn)滑情況，材料力學(xué)性能與厚度公差的

14、變化等因數(shù)而設(shè)置的安全系數(shù)kp，一般取1.3?？倹_裁力、卸料力、頂件力、和總沖壓力由于沖裁模具采用彈壓卸料裝置?？偟臎_裁力包括：f總沖壓力。fp總沖裁力。fq卸料力fz頂件力總沖裁力：fp=f1+f2    （3-5)f1落料時(shí)的沖裁力。f2沖孔時(shí)的沖裁力.據(jù)常用金屬?zèng)_壓材料的力學(xué)性能查出08的抗剪強(qiáng)度為300(mpa)落料時(shí)的周邊長(zhǎng)度為：l1=2×（50.7+12）=125.4（mm）根據(jù)公式  f1=kptl   =1.3×0.35×125.4×300   =17.117(kn)沖

15、孔時(shí)的周邊長(zhǎng)度為：l2=2d=2×3.14×7=44（mm）   f2= kptl    =1.3×0.35×44×300    =6.006 (kn)總沖裁力：fp=f1+f2=17.117+6.006=23.123(kn)卸料力fq的計(jì)算 fq=kx fp （3-6）  k卸料力系數(shù)。查表得k0.05根據(jù)公式 fq=k fp 0.05×23.123 1.156 (kn)頂件力fz的計(jì)算  f=kdfp （3-7）  kd頂件力系數(shù)。 

16、; 查表kd取0.08根據(jù)公式 fz=kdfp    =0.08×23.123  =1.850（kn）根據(jù)模具結(jié)構(gòu)總的沖壓力為：f=fp+fq+fz=23.123+1.156+1.850=26.129（kn）根據(jù)總的沖壓力，初選壓力機(jī)為開式雙柱可傾壓力機(jī)j2310。其基本參數(shù)如下：公稱壓力：100kn滑塊行程：45mm最大閉合高度：180mm封閉高度調(diào)節(jié)量：35mm工作臺(tái)尺寸：240×370模柄孔尺寸直徑:30mm深度:55mm墊板厚度：35mm 4.6模具壓力中心的計(jì)算模具壓力中心是指諸沖壓合力的作用點(diǎn)位置，為了確保壓力機(jī)和模具正常

17、工作，應(yīng)使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重合。否則，會(huì)使沖模和壓力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌間產(chǎn)生過(guò)大磨損，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低了模具和壓力機(jī)的使用壽命。模具的壓力中心，可安以下原則來(lái)確定：1、對(duì)稱零件的單個(gè)沖裁件，沖模的壓力中心為沖裁件的幾何中心。2、工件形狀 相同且分布對(duì)稱時(shí)，沖模的壓力中心與零件的對(duì)稱中心相重合。3、各分力對(duì)某坐標(biāo)軸的力矩之代數(shù)和等于諸力的合力對(duì)該軸的力矩。求出合力作用點(diǎn)的坐標(biāo)位置0，0（x=0,y=0），即為所求模具的壓力中心。xo=l1x1+l2x2+lnxn/l1+l2+lnyo=l1y1+l2y2+lnyn/l1+l2+ln由于該零件是一個(gè)矩形圖形

18、，屬于對(duì)稱中心零件，所以該零件的壓力中心在圖形的幾何中心處4.7 沖裁模間隙的確定設(shè)計(jì)模具時(shí)要選擇合理的間隙，以保證沖裁件的斷面質(zhì)量、尺寸精度滿足產(chǎn)品的要求，所需沖裁力小、模具壽命高.沖裁間隙是沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)非常重要的工藝參數(shù)?？紤]到模具在使用過(guò)程中的磨損使間隙增大，故設(shè)計(jì)與制造新模具時(shí)要采用最小合理間隙值cmin。根據(jù)實(shí)用間隙表查得材料厚度為0.35mm的08剛的最小間隙為極小間隙可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算合理間隙數(shù)值，即 z=mt （4-1）式中，z合理間隙mm m與材料性能及厚度有關(guān)的參數(shù)，查表知m=0.060.09.取0.09 t材料厚度mm根據(jù)公式的合理間隙值為 z=0.09&

19、#215;0.35 =0.0315mm4.8刃口尺寸的計(jì)算沖裁模凹、凸模刃口尺寸有兩種計(jì)算和標(biāo)注的方法，即分開加工和配做加工兩種方法。前者用于沖件厚度較大和尺寸精度要求不高的場(chǎng)合，后者用于形狀復(fù)雜或波板工件的模具。對(duì)于該工件厚度只有0.35（mm）屬于薄板零件采用配合加工！此方法是先做好其中一件（凸?；虬寄＃┳鳛榛鶞?zhǔn)件，然后以此基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸來(lái)配合加工另一件，使它們之間保留一定的間隙值，因此，只在基準(zhǔn)件上標(biāo)注尺寸制造公差，另一件只標(biāo)注公稱尺寸并注明配做所留的間隙值。這p與d就不再受間隙限制。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，普通模具的制造公差一般可取=/4（精密模具的制造公差可選46m）。這種方法不僅容易保證凸、凹

20、模間隙枝很小。而且還可以放大基準(zhǔn)件的制造公差，使制造容易。在計(jì)算復(fù)雜形狀的凸凹模工作部分的尺寸時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)凸模和凹模磨損后，在一個(gè)凸?；虬寄Ｉ蠒?huì)同時(shí)存在三種不同磨損性質(zhì)的尺寸，這時(shí)需要區(qū)別對(duì)待。第一類：凸?；虬寄Ｄp會(huì)增大的尺寸； a=（amax-x）+0 （4-2）第二類：凸?；虬寄Ｄp或會(huì)減小的尺寸； b=（bmin+x）+0 （4-3）第三類：凸模或凹模磨損后基本不變的尺寸； c=（cmin+0.5） （4-4）其中:amax工件的最大極限尺寸；bmin工件的最小極限尺寸；c工件的基本尺寸；工件公差；x系數(shù)，為了避免沖裁件尺寸偏向極限尺寸（落料時(shí)偏向最小尺寸，沖孔時(shí)偏向最大尺寸），x值在

21、0.51之間，與工件精度有關(guān)可查表或按下面關(guān)系選取。工件精度it10以上  x=1工件精度it11it13  x=0.75工件精度it14  x=0.5a、0.5a、a凹模制造偏差，通常取a=/4。落料部分以落料凹模為基準(zhǔn)計(jì)算，落料凸模按間隙值配置。沖孔部分以沖孔凸模為基準(zhǔn)計(jì)算，沖孔凹模按間隙值配制。既以落料凹模、沖孔凸模為基準(zhǔn)，凸凹模按間隙值配制。保證合理間隙值。零件圖標(biāo)注尺寸零件極限偏差凹模尺寸分類零件公差刃口尺寸落料凹模50.750.7-0.740a0.7450.330+0.185落料凹模12120-0.43a0.4311.7800.11沖孔凸模770.36

22、0b0.2070-0.094.9沖裁刃口高度下表刃口高度料厚0.50.5112244刃口高度h668810101214查表，刃口高度為h6 (mm)4.10 工作零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與其他模具結(jié)構(gòu)零件4.10.1落料凹模（1）凹模尺寸凹模厚度      h=kb （4-5）=0.3×100=15.2mm(15mm)取h=16其中k查表k=0.3。凹模邊緣壁厚  c(1.5-2)h （4-6）c=2×16=32凹模邊長(zhǎng)      l=b+2c=50.7+2×32=114.7m

23、m查表知l取125mm凹模寬b=12+2c=76查表知b取80mm因此確定凹模外形尺寸為125×80×16mm (2) 刃壁形式因?yàn)榇藦?fù)合模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，同時(shí)材料較薄，結(jié)合沖模凹模的刃壁形式表選擇直口形式凹模。(3) 凹模的固定形式利用銷釘和螺釘固定在下模座上。所以凹模零件圖為：4.10.2沖孔凸模的設(shè)計(jì)(1) 凸模的固定形式采取壓入法固定凸模(2) 凸模的高度沖孔凸模尺寸：l凸=h1+h2-t 式中：h1凸模固定板厚度，h2凹模厚度。t材料厚度其中凸模固定板的厚度 h1=（0.60.8）h （4-7） =0.8×16 =12.8取h1=14l凸=h1+h2-t =1

24、4+16-0.35 =29.65根據(jù)凸模的固定形式及與其它零件的配合情況，取凸模的高度：h=29.65（mm）凸模零件圖為：4.10.3彈性橡膠的設(shè)計(jì)橡膠的工作高度為s工=t+1+s修 （4-8） =0.35+1+4 =5.34橡膠的自由高度 h自=4s工 （4-9） =4×5.35 =20.4橡膠的裝配高度h裝=0.85×h自 （4-10） =17.3 橡膠的斷面面積 a=f/p （4-11） =1156/0.5=2312（mm2）選取4個(gè)卸料橡膠每個(gè)橡膠的半徑r為r=13.5 （4-12）h/d=20.4/27 =0.750.5<h/d<1.5橡膠的高徑比在

25、0.5至1.5之間，所以所選用的橡膠墊規(guī)格合理。橡膠的裝模高度為17.3mm。4.10.4凸模固定板的設(shè)計(jì)凸模固定板的作用是將凸?；蛲拱寄９潭ㄔ谏夏Ｗ蛳履Ｗ恼_位置上。它的外形尺寸通常與凹模一致，此處取h=16mm。固定板與凸模或凸凹模之間一般為 h7/n6 或 h7/m6 配合，此處取h7/m6，且壓裝后應(yīng)將凸模固定板與凸模端面一起磨平。凸模固定板的材料選用q235。4.10.5卸料板的設(shè)計(jì)卸料板的作用是當(dāng)沖模完成一次沖壓后，把沖件或廢料從模具工作零件上卸下來(lái)，以便沖壓工作能繼續(xù)進(jìn)行。由于此零件的厚度較小，采用彈壓卸料版其外形尺寸等于或稍大于凹模板尺寸，可選取卸料板尺寸為 l×

26、b×h=125×80×12。 4.10.6凸凹模尺寸凸凹模的內(nèi)、外緣均為刃口，內(nèi)、外緣之間的壁厚取決于沖裁件的尺寸，為保證凸凹模的強(qiáng)度，凸凹模應(yīng)有一定的壁厚。查表知凸凹模的最小壁厚為a=1.4mm由零件圖知該凸凹模的壁厚遠(yuǎn)大于最小壁厚，滿足條件。凸凹模長(zhǎng)度：l=h1+h2+h =16+12+19=47mm其中h1：凸凹模固定板厚度； h2：卸料板厚度 h：增加高度（包括凸凹模進(jìn)入凹模的深度，彈性元件安裝高度）。4.10.7模架的設(shè)計(jì)模座分帶導(dǎo)柱和不帶導(dǎo)柱兩種，根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)要求確定是否帶導(dǎo)柱的模座。本模具的模架根據(jù)凹模的外形尺寸和模具的送料取件等綜合因素選取標(biāo)

27、準(zhǔn)模架，結(jié)構(gòu)形式為后側(cè)導(dǎo)柱模架查表的選取的模架為：其標(biāo)注為： 125×80×130150igb/25/3-1990其具體尺寸為上模座l×b×h：125×80×25下模座l×b×h：125×80×30導(dǎo)柱：20×10導(dǎo)套：20×65×23 4.10.9導(dǎo)柱導(dǎo)套的確定導(dǎo)柱、導(dǎo)套的作用是對(duì)上、下模進(jìn)行導(dǎo)向，以保證上模相對(duì)于下模的正確運(yùn)動(dòng)，從而提高模具的精度及延長(zhǎng)模具的壽命。 可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件表，選用標(biāo)準(zhǔn)的導(dǎo)柱、導(dǎo)套。按標(biāo)準(zhǔn)選用時(shí)，長(zhǎng)度應(yīng)保證上模座在最低位置時(shí)，導(dǎo)柱上端面與上

28、模座頂面距離應(yīng)小于 1015mm，而下模座底面與導(dǎo)柱面的距離 s 應(yīng)小于 5mm，導(dǎo)柱的下部與下模座導(dǎo)柱孔采用過(guò)盈配合h7/r6，導(dǎo)套的外徑與上模座導(dǎo)套孔采用過(guò)盈配合h7/r6，導(dǎo)柱的上部與導(dǎo)套的內(nèi)徑采用間隙配合 h7/h6，導(dǎo)套的長(zhǎng)度保證在沖壓開始時(shí)導(dǎo)柱一定要進(jìn)入導(dǎo)套10mm以上。 4.10.9模具的閉合高度：該模具的閉合高度為  h閉=h上模座+h墊+l凸+l凸凹+h下模座-h2  =(25+8+28.65+47+30-1)mm  =137.65（mm）式中：h墊墊板厚度h墊=12l凸凸模長(zhǎng)度，l凸=28.65l凸凹凸凹模長(zhǎng)度，l凸凹=47h2凸模沖裁后進(jìn)入凹

29、模的深度，h2=1可見(jiàn)該模具閉合高度小于所選壓力機(jī)j2310的最大裝模高度（145）可以使用。4.10.10模柄帶臺(tái)階的壓入式模柄，它與模座安裝孔用h7/n6配合，可以保證較高的同軸度和垂直度，適用于各種中小型模具。本模具采用帶臺(tái)階的壓入式模柄。在設(shè)計(jì)模柄時(shí)模柄長(zhǎng)度不得大于沖床滑塊內(nèi)模柄孔的深度，模柄直徑應(yīng)與模柄孔徑一致。其尺寸為：模柄孔尺寸直徑:30mm深度:55mm4.10.11卸料螺釘?shù)某叽缬?jì)算卸料螺釘?shù)墓Q尺寸用d×l表示按本模具選取的安裝方式，l=凸凹模長(zhǎng)度-卸料板厚度+下模座厚度-鉆锪孔深度 =47-12+30-8=57查卸料螺釘尺寸表選取d=10mm，l=65mm4.1

30、0.12螺釘與銷釘?shù)倪x用銷釘與螺釘是標(biāo)準(zhǔn)件，設(shè)計(jì)時(shí)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選用即可。螺釘用于固定模具零件；而銷釘用于定位。模具中廣泛應(yīng)用的是內(nèi)六角螺釘和圓柱銷釘，其中m6m12的螺釘和610mm的銷釘最為常用。在模具設(shè)計(jì)中，選用螺釘和銷釘應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）螺釘要均勻布置，螺釘?shù)拇笮∫鶕?jù)凸模厚度適用。查表得螺釘規(guī)格為m6（2）螺釘之間螺釘與模具刃口之間距離不應(yīng)太小，以免降低模具強(qiáng)度。（3）連接件的銷孔應(yīng)配合加工，保證精度，銷釘孔與銷釘采用h7/m6或h7/n6的過(guò)度配合。4.10.13 模具材料的選用凸模和凹模是在強(qiáng)壓、連續(xù)使用和有很大沖擊的條件下工作，并伴有溫度的升高，工作條件極其惡劣。所以對(duì)凸凹模

31、的材料要求有較好的耐磨性，耐沖擊性，淬透性和切削性。硬度要大，熱處理變形小，而且價(jià)格要低廉。推薦材料有：a. 凸模，凹模，凸凹模均采用t8a；b. 導(dǎo)柱，導(dǎo)套采用20 鋼；模柄采用q275c. 擋料銷采用45鋼，定位銷采用t7，固定板，凸模固定板采用q275；d. 卸料板，頂件板采用q275；e上、下模座采用ht200；5彎圓模設(shè)計(jì)5.1最小彎曲半徑的確定查表知厚度為0.35mm工件，最小彎曲半徑rminrmin =0.4t=0.4×0.35=0.14mm其中：t為工件厚度5.2彎曲回彈的計(jì)算 在凸模壓力作用下產(chǎn)生的彎曲變形由塑性變形和彈性變形兩部分組成。彎曲過(guò)程結(jié)束后，塑性變形保存

32、下來(lái)，而彈性變形則發(fā)生回復(fù)，導(dǎo)致彎曲變形區(qū)外區(qū)因彈性回復(fù)而縮短，內(nèi)區(qū)因彈性回復(fù)而伸長(zhǎng)，產(chǎn)生了彎曲件的彎曲角度和彎曲半徑與模具相應(yīng)尺寸不一致的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象叫做彎曲回彈。彎曲回彈是彎曲過(guò)程中一個(gè)很重要的問(wèn)題。影響的工件的成型。必須考慮計(jì)算。由于 r/t=3.65/0.35=10.4>10所以其回彈量的計(jì)算公式為彎曲半徑 r1= （5-1） = =3.54mm其中，rt為凸模工作部分的圓角半徑； r為彎曲件的圓角半徑；r=4-0.35=3.65mm 為彎曲件材料的屈服點(diǎn)；查表知=200mpa e為彎曲件材料的彈性模量；查表知e=200gpa t為彎曲件材料的厚度。t=0.35彎曲角回彈角的計(jì)

33、算 （5-2） =286°×3.65/3.54 =295°其中，為凸模圓角部分中心角；為彎曲件的圓角部分的中心角；由計(jì)算的=286°另一個(gè)圓角處由于r/t=3/0.35=8.5<10所以只計(jì)算彎曲回彈角度查表知90=6°計(jì)算知該處彎曲圓心角為=53°所以=90/90 （5-3） =4.2°5.3彎曲力的計(jì)算自由彎曲力的計(jì)算影響彎曲力大小的基本因素有變形材料的性能和質(zhì)量；彎曲件的形狀和尺寸；模具結(jié)構(gòu)及凸凹模間隙；彎曲方式等，因此很難用理論的分析法進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算。實(shí)際中常用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行慨略計(jì)算，以作為彎曲工藝設(shè)計(jì)和選擇沖壓

34、設(shè)備的理論。形彎曲件的經(jīng)驗(yàn)公式為：  f自=0.7kbt2b/（r+t ） （5-4）  f自沖壓行程結(jié)束時(shí)不校正時(shí)的彎曲力。   b彎曲件的寬度（mm）。  t彎曲件的厚度（mm）。  r內(nèi)彎曲半徑（等于凸模圓角半徑）（mm）。   b彎曲拆料的抗拉強(qiáng)度(mpa)(查機(jī)械手冊(cè)b=400(mpa)。  k安全系數(shù)，一般取1.3.根據(jù)公式得：   f自=0.7kbt2b/（r+t ） =0.7×1.3×12×0.352×400/（3.65

35、+0.35）=134n對(duì)于圓角處的彎曲力f1=0.7kbt2b/（r1+t ）×2 =0.7×1.3×12×0.352×400/（3+0.35）×2 =320f彎=f自+f1 =134+320 =454n頂件力的計(jì)算對(duì)于頂件或壓料裝置的彎曲模，頂件力或壓料力可近似取彎曲力的30%80%。f頂 =0.8 f彎 （5-5） =0.8×454 =363.2n故總的彎曲力為f總= f彎+ f頂 （5-6） =454+363.2 =827.2n5.4壓力機(jī)的選用根據(jù)總的彎曲力選擇壓力機(jī)為j11-5其具體參數(shù)為：公稱壓力為：5

36、0kn滑塊行程：040mm最大閉合高度：170mm閉合高度調(diào)節(jié)量：30mm滑塊中心至床身的距離：100mm工作臺(tái)尺寸：180×320墊板厚度：30mm模柄孔尺寸：25×40mm5.5彎曲模的圓角半徑凸模的圓角半徑（1）凸模圓角半徑。一般情況下，凸模圓角半徑r凸等于或略小于工件內(nèi)測(cè)的圓角半徑r，即r凸=r，但不能小于材料允許的最小彎曲半徑。對(duì)于工件圓角半徑較大（r/t>10）,而且精度要求較高時(shí)，應(yīng)考慮回彈的影響，將凸模圓角半徑r凸根據(jù)回彈角的大小作相應(yīng)的調(diào)整，以補(bǔ)償彎曲的回彈量。對(duì)于該工件彎圓角部分（r/t<10）所以取r凸=r=3（2）凹模圓角半徑。凹模圓角半

37、徑指凹模口部的圓角半徑r凹，凹模圓角半徑不宜小于3mm，以避免在彎曲時(shí)擦傷毛坯，凹模兩邊對(duì)稱的圓角半徑應(yīng)一致，否則彎曲時(shí)毛坯會(huì)發(fā)生偏移。查表知凹模圓角半徑r凹=（36）t取r凹=3t =3×0.35=1.05mm5.6彎曲凸模和凹模間隙的計(jì)算由于本工件為彎圓，可以按照u形件計(jì)算，對(duì)于u件，凸模和凹模之間的間隙值對(duì)彎曲件的回彈，表面質(zhì)量和彎曲力均有很大的影響。間隙越大，回彈越大；間隙越小，回彈越小，則零件邊緣變薄，會(huì)降低凹模的壽命。u形件彎曲模的凸凹模單邊間隙可按下式計(jì)算 z=t（1+n） （5-7）式中，z彎曲模的凸凹模單邊間隙； t工件材料厚度；t=0.35 n彎曲系數(shù)。查表知n=

38、0.10有公式得 z=0.35（1+0.10） =0.03855.7活動(dòng)凹模的設(shè)計(jì)2 活動(dòng)凹模的設(shè)計(jì)原則 ( 1 )活動(dòng)凹模在待工狀態(tài)時(shí)其凹模張口尺寸 b 要大于 圓管外徑 尺寸 d( 見(jiàn)圖 2 ) 。一般可取 b=1.1d ，便于凸模將材料順利壓入模腔，完成初始的 u型彎曲。 ( 2 )活動(dòng)模塊兩轉(zhuǎn)軸中心距a不能太小，一般 可取 n3d，即保持一定的力臂長(zhǎng)度，使活動(dòng)模塊轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。 ( 3 ) 兩轉(zhuǎn)動(dòng)模塊閉合成整圓時(shí)，該圓應(yīng)該在兩轉(zhuǎn)軸連線之上， 以防止凸、 凹模工作時(shí)因厚料混入而卡死 。繪圖步驟 已知該制件外徑d=8取兩轉(zhuǎn)軸中心距a=24mm凹模張口尺寸 b=8.8mm。 ( 1 ) 畫十字線

39、， 在水平線上畫出轉(zhuǎn)軸位置， 例如 m a =12。 ( 2 ) 在垂直線上畫出虛擬閉合圓，圓心為0。半徑 r=1 2 mm，并和水平線相切于 a 點(diǎn)，與垂直線相交于b點(diǎn)。 ( 3 ) 作垂直線的平行線 l ， 距離垂直線為 b2 = 4.4mm。 ( 4 )以 m 為圓心 ， mb 為半徑作圓弧交直線 l于b。( 5 ) 以b為圓心， r=4為半徑作圓弧，再以 m 為圓心，m0為半徑作圓弧，兩圓弧相交于o即為凹模半圓圓心。 ( 6 ) 以o為圓心， r=4為半徑作半圓， 再以m為圓心，ma=12為半徑作圓弧，兩圓弧相交于 a。連線 ab則為直徑， 必過(guò) 0圓心。延長(zhǎng) a b到 d， 繼續(xù)作出

40、模塊的外部輪廓。 ( 7 ) 對(duì)稱作出左邊圖形.從以上作圖可以看 出：從點(diǎn) a 到 a，點(diǎn) b 到 b,點(diǎn) 0到 0均按質(zhì)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)性質(zhì)得到，是精確的。當(dāng)活動(dòng)凹模閉合時(shí)，兩半圓恰好在虛擬圓處對(duì) 合成整圓。 如果沖制帶翼的卡箍類零件。 只需在直邊 bd處讓出一個(gè)材料厚度即可。由于本零件是帶翼的卡箍類零件，所以根據(jù)零件圖和材料厚度將bd平移1.35mm，得到活動(dòng)凹模的外形尺寸圖如下5.8彎曲凸模的設(shè)計(jì)因?yàn)楸玖慵閹в幸淼目ü款惲慵詮澢鼓５男问綖閹в薪畎宓膹澢鼓?，通過(guò)螺栓固定在接軸上。其結(jié)構(gòu)形式為5.9彈性橡膠的設(shè)計(jì)橡膠的工作高度為s工=t+1+s修 （5-8） =0.35+1+4 =5.34

41、（mm）橡膠的自由高度h自=4s工 （5-9） =4×5.35 =20.4（mm）橡膠的裝配高度h裝=0.85×h自 （5-10） =17.3橡膠的斷面面積a=f/p=363.2/0.5=716.4選取4個(gè)卸料橡膠，每個(gè)橡膠的半徑r為r=7.5h/d=20.4/15 =1.30.5<h/d<1.5橡膠的高徑比在0.5至1.5之間，所以所選用的橡膠墊規(guī)格合理。橡膠的裝模高度為17.3mm5.10模架的設(shè)計(jì)模座分帶導(dǎo)柱和不帶導(dǎo)柱兩種，根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)要求確定是否帶導(dǎo)柱的模座。本模具的模架根據(jù)凹模的外形尺寸和模具的送料取件等綜合因素，結(jié)構(gòu)形式為不帶導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式。本模具的