194 級(jí)進(jìn)模模具設(shè)計(jì)

194 級(jí)進(jìn)模模具設(shè)計(jì),級(jí)進(jìn)模,模具設(shè)計(jì) 第 1 頁(yè)南京工程學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)專用紙級(jí) 進(jìn) 模 模 具 設(shè) 計(jì)第 一 章 工 件 的 分 析.1 工件的用途此工件是微型電動(dòng)機(jī)、電器元件里的一個(gè)關(guān)鍵零件，在電器行業(yè)中作為一種連接件使用相當(dāng)普遍，主要用在電動(dòng)競(jìng)技玩具、CPU 風(fēng)扇電機(jī)、錄音機(jī)機(jī)芯等機(jī)電傳動(dòng)和微機(jī)控制中，承受的扭力和轉(zhuǎn)矩大，是磨損最快的部位，成形質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響電器元件的質(zhì)量，其引腳部位與電機(jī)轉(zhuǎn)軸接觸是否良好將嚴(yán)重影響整臺(tái)設(shè)備的正常運(yùn)行。該工件由圓弧與直線對(duì)稱組成，尺寸精度要求較高。如果尺寸滿足不了產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求，將對(duì)產(chǎn)品整個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)造成嚴(yán)重影響可能使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)接觸不良，不能正常工作。其次本身的形狀較為復(fù)雜，多種不同性質(zhì)的沖壓工藝為一身，因此形成具有一定難度。其厚度很薄，體積小，全長(zhǎng)只有 15mm。將外形視為沖孔，則其他需要沖的孔有 4 個(gè)，其中兩個(gè) 1.2mm 的球形盲孔因材質(zhì)薄可在?沖 U 形槽時(shí)直接用球頭凸模局部脹形將板料第 2 頁(yè)南京工程學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)專用紙拉伸成凸起或凹進(jìn)形狀，起伏成形（又名壓肋、壓凸包、球包成形） 。2.沖裁工序要求沖裁件形狀盡可能簡(jiǎn)單、對(duì)稱、避免復(fù)雜形狀的曲線，并在許可情況下，把沖裁件設(shè)計(jì)成少、無(wú)廢料排樣的形狀以減少?gòu)U料。由上圖可知，總長(zhǎng) 1.6mm 和總長(zhǎng)4mm 的矩形孔兩端用圓弧連接，有利于模具加工。若工件的轉(zhuǎn)角處 R 小于 0.5t 或以尖角過(guò)渡時(shí)，不僅會(huì)使凹模熱處理時(shí)發(fā)生淬裂，而且沖壓時(shí)，在凸凹模尖角處也容易磨損，影響沖裁件的加工精度。該產(chǎn)品樣圖各直線或曲線連接處已盡量避免銳角和尖角，采用很多 45°倒角，若采用鑲拼?？刹挥脠A角相連以免除其后附加工序，滿足圖紙要求并節(jié)省材料。為利于模具制造，提高模具壽命，在沖裁件未標(biāo)注倒角的四周，線段夾角 a>=90°時(shí)落料模最小圓角半徑取 0.18t，沖孔模最小圓角半徑取 0.20t；a2.5t。當(dāng) H2mm 時(shí)，L t。該工件 t=0.11mm＜＜2mm ，盲孔到彎曲半徑中心的距離為0.8－1.2/2=0.2＞ 0.11，彎曲后不會(huì)使原有的盲孔變形，滿足工藝要求工件不能滿足上述要求時(shí)，可采用《沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例》圖 3-10 所示的方法，以保證孔的正確性。6）沖裁毛刺與彎曲方向彎曲件的毛坯往往是經(jīng)沖裁落料而成的。其沖裁的斷面以面是光滑的，另一面是有刺的。彎曲件應(yīng)盡量使有毛刺的一面作為彎曲件的內(nèi)側(cè)，如圖 3-11a 所示，當(dāng)彎曲方向必須將毛刺面置于外側(cè)時(shí)，應(yīng)盡量加大彎曲半徑，如圖 3-11b 所示。參考《沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)》圖 4-22，由《沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例》表 3-2 中性層位置因數(shù)K 與 R/t 比值的關(guān)系105°處折彎處 垂直于纖維方向 R=1t=0.11，K=0.31。對(duì) V 形件，由表 3-4V 形彎曲回彈值，根據(jù)力學(xué)性能以 30CrMnSiA 近似計(jì)算。彎曲角度為 105°時(shí)，回彈角度為1°30′75°處折邊處 平行于纖維方向 R=3t=0.33，K=0.42 對(duì)兩個(gè)管腳的 U 形件，參照《沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)》圖 4-13 鈍角 U 形彎曲模的尺寸差，R=0.2 與折邊的圓角過(guò)渡可以有效的防止拉裂和截面畸變。為防翹曲可以采用帶側(cè)板的彎曲模，阻止材料沿彎曲線側(cè)向流動(dòng)。4.沖壓件的精度沖壓加工與任何機(jī)械加工一樣，也有其自身的加工精度范圍。在實(shí)際生產(chǎn)中，由于影響加工精度的因素太多，因此對(duì)沖壓件的精度要求不宜太高。若精度要求過(guò)高勢(shì)必給工藝設(shè)計(jì)，模具設(shè)計(jì)和制造都帶來(lái)困難，有時(shí)則需增加整形，整修等沖壓工序，第 5 頁(yè)南京工程學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)專用紙甚至機(jī)加工等工序才能達(dá)到工件的要求。對(duì)沖壓件進(jìn)行設(shè)計(jì)要根據(jù)其功用和要求標(biāo)注尺寸公差、形位公差等質(zhì)量指標(biāo)；在對(duì)沖壓件進(jìn)行工藝過(guò)程設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮這些質(zhì)量指標(biāo)。沖壓件的精度主要從其尺寸精度，沖截?cái)嗝娲植诙龋谈叨热齻€(gè)方面的指標(biāo)來(lái)衡量，在不影響沖壓件使用要求的前提下，應(yīng)采用經(jīng)濟(jì)級(jí)尺寸精度，以便簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，方便模具制造與維修，從而降低生產(chǎn)成本。錫青銅帶的厚度偏差由《沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 D-19,厚度＞ 0.09~0.12 時(shí)普通級(jí)偏差為±0.010,基本尺寸為 2 的寬邊,公差為 0.02mm=20um,查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)·軟件版R2.0》精度高于 IT8,為精密級(jí)要求錫青銅線的抗拉極限強(qiáng)度據(jù) GB/T 1239.6-1992 直徑(mm)=＞0.1～2.5 時(shí)抗拉強(qiáng)度σb=550 MPa.作為寬度很小 ,精度很高的異形件,級(jí)進(jìn)沖裁可達(dá)到 IT5~8 級(jí)精度，可以滿足上述要求圓球凹進(jìn)部位尺寸 0.45 在材料厚度 0.11＜1，零件尺寸介于 10~50 之間時(shí)偏差05.?在 IT10 級(jí)以上。對(duì)于普通沖裁件，其經(jīng)濟(jì)精度不高于 IT11 級(jí)，沖孔件比落料件高一級(jí)，如果工件精度高于上述要求，則需要在沖裁后整修或采用精密沖裁錫青銅帶的長(zhǎng)度 15.2±0.1,基本尺寸大于 10 至 18mm,IT10 級(jí)精度.折彎部位處9.7±0.1 為 IT10 級(jí), 其它尺寸精度均未作要求，可采用普通經(jīng)濟(jì)沖裁。對(duì)于沖壓件中未注公差的尺寸，可有兩種方法確定其公差等級(jí)：按國(guó)標(biāo)（GB）IT12～I(xiàn)T14 標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)選取；或按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JB）A、B 、C、D 四個(gè)精度等級(jí)選取。5.沖 壓 件 尺 寸 標(biāo) 注沖壓件的尺寸標(biāo)注應(yīng)符合沖壓工藝的要求。一般情況下，在標(biāo)注沖壓件時(shí)應(yīng)遵循以下原則：（１）沖壓件的各尺寸數(shù)值，若在結(jié)構(gòu)使用上沒有特殊要求時(shí)，應(yīng)選用整數(shù)或偶數(shù)，以有利于沖壓工藝計(jì)算及模具設(shè)計(jì)。（２）沖壓件在使用上如果沒有配合尺寸要求，其尺寸盡量不要標(biāo)注公差，一般可按自由公差處理。（３）對(duì)彎曲或拉深成形的工件，應(yīng)允許其壁部有變薄現(xiàn)象。（４）沖壓件的尺寸基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與沖壓加工的定位基準(zhǔn)重合，這可避免尺寸的加工誤差。（５）沖壓件上孔的位置尺寸基準(zhǔn)應(yīng)盡可能選擇在沖壓過(guò)程中自始至終不參加變形的面或線上。（６）拉深件的徑向，只允許標(biāo)注外形尺寸或內(nèi)形尺寸，不允許兩者同時(shí)標(biāo)注。本沖裁件的尺寸基準(zhǔn)與制造模具時(shí)的定位基準(zhǔn)重合,1.9mm 的凹孔中心距不會(huì)隨模具磨損增大,避免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合的誤差,比較合理第 6 頁(yè)南京工程學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)專用紙6.經(jīng) 濟(jì) 分 析所謂經(jīng)濟(jì)性，就是以最小的耗費(fèi)取得最大的經(jīng)濟(jì)效果。也就是生產(chǎn)中的“最小最大”原則。在沖壓生產(chǎn)中，保證產(chǎn)品質(zhì)量，完成產(chǎn)品數(shù)量，品種計(jì)劃，勞動(dòng)安全，環(huán)境保護(hù)的前提下，產(chǎn)品成本越低，說(shuō)明企業(yè)經(jīng)濟(jì)效果越大。由以上技術(shù)分析，僅需要在精度高于 1T10 的沖裁部位 2±0.02 與 0.5±0.02 處局部加以整修或采用精密沖裁工藝，對(duì)板料施加測(cè)向壓力，使變形達(dá)三向壓力狀態(tài)。（1）采用 V 型齒圈壓板（2 ）采用極小的沖裁間隙（3）具有反向頂力的頂板（4）落料凹?；驔_孔凸模做成 R0.01-0.03 的圓角，獲得純剪切分離的沖裁斷面。從經(jīng)濟(jì)角度考慮，采用（2）光潔沖裁的方法；其他部位的尺寸精度要求可以通過(guò)普通沖裁達(dá)到生產(chǎn)工藝要求. 采取一沖三的結(jié)構(gòu),多個(gè)工件同時(shí)成形。本產(chǎn)品的材料是 QSn6.5-0.1 。我國(guó)的材料基本上采用前蘇聯(lián)的標(biāo)號(hào)。7.材 料 的 分 析錫青銅有較好的機(jī)械性能；耐磨、耐低溫、耐蝕、可焊，工業(yè)上變形錫青銅多可用作彈性元件以及耐磨抗磁零件。磷能有效的進(jìn)行脫氧增加合金的流動(dòng)性。錫青銅是工業(yè)上廣泛使用的彈性材料。而國(guó)標(biāo)中：厚度 0.05~0.15mm 時(shí)，寬度容許 20~300mm電刷作為永磁直流微電機(jī)的關(guān)鍵零件，起導(dǎo)電和換向作用。其所選材料要求不但要有較好的導(dǎo)電性、彈性和抗疲勞性，而且要有較好的沖壓成形性能。為此，本文選用材料 QSn6.5~1，厚度為 0.1mm 的帶料,剪床下料選取材料=錫青銅 QSn6.5-0.1彈性模量\E\Gpa=113 切變模量\G\Gpa=41 泊松比\ =0.32～0.35 抗剪強(qiáng)度\ \MPa=480 ??抗拉強(qiáng)度\ b\MPa=650 屈服強(qiáng)度\ s\MPa=546??第 7 頁(yè)南京工程學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)專用紙?zhí)匦约皯?yīng)用=錫青銅、磷青銅，有高的強(qiáng)度、彈性、耐磨性和抗磁性，在熱態(tài)和冷態(tài)下壓力加工性良好，對(duì)電火花有較高的抗燃性，可焊接和釬焊，切削性好，在大氣和淡水中耐蝕。用于制作彈簧和導(dǎo)電性好的彈簧接觸片，精密儀器中的耐磨零件和抗磁零件，如齒輪、電刷盒、振動(dòng)片、接觸器。由《工程材料及應(yīng)用》表 8-8 常用青銅的牌號(hào)、成分、性能及用途：QSn6.5-0.1 屬于壓力加工錫青銅，第一主加元素錫含量 Wsn=6.0~7.0，具有很好的冷變形塑性，其他 Wp=0.5~1.0，余量為 Cu加工硬化狀態(tài)的力學(xué)性能： b=400Mb， =65℅ 硬度 80HB；600℃退火狀態(tài)下的?力學(xué)性能： b=600Mb， =180℅ 硬度 180HB?由生產(chǎn)加工圖紙，緯氏硬度為 HV=P/S，由于不同硬度法測(cè)得的硬度無(wú)可比性，據(jù)《工程材料及應(yīng)用》附錄 A，GB1172-74，HV160~200 換算應(yīng)相當(dāng) HBS148~181，為半硬（Y2）錫青銅第 8 頁(yè)南京工程學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)專用紙第二章 沖壓模具選型1.模具的介紹模具是指制造零部件時(shí)使用的各種剪切沖裁、成型用的“模型工具” 。換句話說(shuō)，能夠按照預(yù)先設(shè)計(jì)好的圖樣或格式，制造出固定形式的制品式樣模型或工具，皆屬于模具的范疇。在鈑金沖壓加工模具（Dies for Sheet Metal Working）方面，其應(yīng)用的模具泛稱“沖壓模具” （Stamping Dies）或“沖床模具” （Press Dies） ，因而簡(jiǎn)稱為沖模。其加工內(nèi)容以薄金屬板的沖裁與成型為主要加工對(duì)象。同時(shí)，塑料板、皮革、紙板、布料、橡膠、軟木(Cork)、云母(Mica)等非金屬板的剪切沖裁、落料及沖孔等方面也常使用。 沖壓模具的主要類型見表類型 模具名稱落料模具（Blanking Dies）沖孔模具（Punching Dies;Piercing Dies）模具（Shearing Dies;Cutting Dies）沖孔落料模具（Punching&Blanking Dies）復(fù)合落料模具(Compound Blanking Dies)沖切模具(Hollow Cutting Dies)多列落料模具(Multi-Row Blanking Dies)剪切模具(Trimming Dies)刮邊模具(Shaving Dies)沖口模具(Notching Dies)沖裁加工用模具Dies for Shearing&Cutting其他普通彎曲模具(Reglar Bending Dies)凸輪彎曲模具(Cam Action Bending Dies)剪開彎曲模具(Slitting&Bending Dies)彎曲落料模具(Bending&Blanking Dies)彎床用彎曲模具(Bending Dies for Press Brake)彎曲加工用模具Dies for Blending其他第 9 頁(yè)南京工程學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)專用紙2.連 續(xù) 模1）連續(xù)模的定義類型 模具名稱普通拉深模具(Regular Drawing Dies)再拉深模具(Redrawing Dies)普通再拉深模具(Regular Redrawing Dies)反向再拉深模具(Reverse Redrawing Dies)組合模具(Combinatiom Dies)落料拉深模具(Blanking&Drawing Dies)拉深加工用模具Dies for Drawing拉深剪邊模具(Drawing&Trimming Dies)普通成型模具(Common Forming Dies)卷邊模具(Curling Dies)矯平模具(Flattening Dies)頸縮模具(Necking Dies)壓印模具(Coining Dies)擠壓模具(Extrusion Dies)橡膠墊模具(Rubber Pad Dies)簡(jiǎn)易凸緣模具(Simple Flanging Dies)凸脹成型模具(Bulging Dies)圓緣成型模具(Beading Dies)液力成型模具(Hydro-Forming Dies)孔凸緣成型模具(Hole Flange Forming Dies)成型模具Dies for Forming高速度成型模具(High Speed Forming Dies)沖剪落料式連續(xù)模(Progressive Blanking Dies)剪斷成型式連續(xù)模(Progressive Cutoff&Forming Dies)剪送成型式連續(xù)模(Cut&Carry Progressive Dies)剪開拉深式連續(xù)模(Progressive Drawing Dies)連續(xù)模Progressive Dies落料壓回式連續(xù)模(Cut&Push-Back Progressive Dies)傳送模具Transfer Dies傳送模具(Transfer Dies)第 10 頁(yè)南京工程學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)專用紙連續(xù)模是指，能在沖床一個(gè)工序中完成兩個(gè)以上的一系列薄鈑金加工作業(yè)。在各種類型的沖床模具中，連續(xù)模因?yàn)榫邆淇纱_保高效率及高經(jīng)濟(jì)價(jià)值，所以最適合大量連續(xù)生產(chǎn)之用。其所適用的沖壓制品是單純的兩工序制品，乃到非常復(fù)雜的多工序零部件，幾乎都可以利用連續(xù)模加以制造?！斑B續(xù)模” （Progressive Dies,也稱“級(jí)進(jìn)模具”或“順?biāo)湍＞摺?）都是板帶材料（條料）一站一站向前移送，含有強(qiáng)烈的連續(xù)推進(jìn)的意思。又因?yàn)樗诟鱾€(gè)站點(diǎn)配置著各種不同形式的模具，而也稱為“多級(jí)工具” （Multistage Tools） 。之外，本類型的模具又依其加工性質(zhì)，及模具形狀的特征，有時(shí)也稱為“剪送模具” （Cut-and-Carry Dies） 、 “從動(dòng)模具” （Follow Dies）或“多排模具” （Gang Dies）條料在沖床每一個(gè)沖程中向前移動(dòng)的距離稱為“步距” （progressive，進(jìn)度） ，也稱“躍距” （Advance，躍度） ，或“節(jié)距” （Pich） ，這個(gè)距離即為模具中各相鄰站點(diǎn)的站間距離。2）連續(xù)模結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）結(jié)構(gòu)組成與特點(diǎn)①結(jié)構(gòu)組成沖模的主要零部件可分為工藝構(gòu)件和輔助構(gòu)件兩部分。一般沖裁模由以下 6 個(gè)部分組成,但不是所有的沖裁模必須具備這 6 個(gè)部分。沖裁模的結(jié)構(gòu)多種多樣,有些模具比這個(gè)模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜,有些模其結(jié)構(gòu)卻十分簡(jiǎn)單,這要決定于沖裁工件的要求、生產(chǎn)批量的大小、制模條件等因素。②與單工序模和復(fù)合模相比，連續(xù)模的結(jié)構(gòu)有以下特點(diǎn)：1. 構(gòu)成連續(xù)模的零件數(shù)量多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。2. 模具制造與裝配難度大，精度要求高，步距控制精確，且要求刃磨、維修方便。3. 剛度大。4. 對(duì)有關(guān)模具零件材料及熱處理要求高。5. 一般應(yīng)采用導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，有時(shí)還采用輔助導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。6. 自動(dòng)化程度高，常設(shè)有有自動(dòng)送料、安全檢測(cè)等機(jī)構(gòu)，以便實(shí)現(xiàn)高效自動(dòng)化生產(chǎn)。第 11 頁(yè)南京工程學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)專用紙第 12 頁(yè)南京工程學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)專用紙2）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法①設(shè)計(jì)原則 連續(xù)模設(shè)計(jì)應(yīng)遵守以下原則：1. 盡量選用成熟的模具結(jié)構(gòu)或標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。2. 模具要有足夠的剛性，以滿足精度和壽命要求。3. 模具應(yīng)有良好的加工工藝性。4. 送料方便，操作簡(jiǎn)便安全，易于出件。5. 要考慮廢料處理和安全性的問(wèn)題。6. 模具有關(guān)零件之間的安裝要準(zhǔn)確可靠、聯(lián)接牢靠。7. 模具結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有沖壓設(shè)備要協(xié)調(diào)匹配。8. 模具易損壞件更換、維修方便。第 13 頁(yè)南京工程學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)專用紙第三章 工件圖和確定排樣圖本零件是一體積小、質(zhì)量輕、精度高的產(chǎn)品。下面是零件圖：本零件是有許多種排樣方式：由于零件的體積小、寬度只有 2mm 多，所以 1 出 1、1 出 2 兩種排樣方法不適合這個(gè)零件的生產(chǎn)。1 出 4 的排樣圖如下：第 14 頁(yè)南京工程學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)專用紙1 出 4 的排樣圖由于采用的是兩邊沖導(dǎo)正孔的方法導(dǎo)正，材料的利用率不高，精度沒有側(cè)刃定位高。在工位 5 必須完成成形彎曲和切斷（否則，摸具的設(shè)計(jì)將更加復(fù)雜和難加工） ，對(duì)摸具的制造精度有很高的要求。1 出 6 的排樣方法如下：1 出 6 的排樣方法的模具的設(shè)計(jì)比較緊簇，對(duì)安裝和修模都比較困難。1 出 3 直排方法如下：第 15 頁(yè)南京工程學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)專用紙1 出 3 斜排方法如下：在上面的排樣中，要求模具的精度很高，模具的加工曲面比較復(fù)雜，本排樣方法在要求產(chǎn)品精度特高的時(shí)候（如照相機(jī)的電機(jī)刷片時(shí)）使用。通過(guò)比較和分析，本排樣方式為最佳方法 第 16 頁(yè)南京工程學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)專用紙第 四 章 主 要 計(jì) 算 與 加 工 工 藝 設(shè) 計(jì)1.沖 裁 間 隙一 、 沖 裁 間 隙 指 凸 模 刃 口 與 凹 模 刃 口 之 間 的 間 隙 。 有 單 邊 間 隙 與 雙 邊 間 隙 之 分 。Z=Da—dt Z 正 常 ： 上 下 微 裂 紋 重 合 。Z ——沖 裁 間 隙Da ——凹 模 刃 口 尺 寸dt ——凸 模 刃 口 尺 寸二 、 本 次 設(shè) 計(jì) 查 表 根 據(jù) 《 沖 模 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) 》 表 3-5材 料 名 ： 磷 青 銅 （ 軟 ） ， 力 學(xué) 性 能 ： HBS=148~181 b=400~600Mb ?料 厚 =0.11?始 用 間 隙 2c=Zmin=0，Zmax 數(shù) 據(jù) 無(wú) 據(jù) 可 查 ， 從 趨 勢(shì) 看 應(yīng) 該 ＜ 0.035,由 于 高 速 沖 裁 模 具 易 發(fā) 熱 ，按 照 生 產(chǎn) 要 求 每 日 生 產(chǎn) 10 萬(wàn) 件 ， 每 分 鐘 沖 程 為 10×10000/24×60=70 次 ；采 用 硬 質(zhì) 合 金 沖 模 ； 沖 小 孔 且 凸 模 導(dǎo) 向 較 差 ， 凸 模 易 折 斷 ， 結(jié) 合 對(duì) 沖 裁 件 尺 寸與 形 狀 、 模 具 材 料 和 加 工 方 法 、 沖 壓 工 藝 和 生 產(chǎn) 率 的 分 析 可 適 當(dāng) 增 大 間 隙 ， 采用插值法，取 《 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計(jì) 》 電 器 儀 表 行 業(yè) 表 2-6 中 的Zmax=0.014 初 始 間 隙 的 最 小 值 相 當(dāng) 于 間 隙 的 標(biāo) 稱 數(shù) 值 ， 最 大 值 是 考 慮 到 凸 凹 模 制 造 公差 所 增 加 的 數(shù) 值 ， 由 于 模 具 使 用 過(guò) 程 中 的 磨 損 ， 間 隙 有 所 增 加 ， 因 而 間 隙 的 使用 最 大 值 要 超 過(guò) 以 上 數(shù) 值2.沖 裁 模 刃 口 尺 寸 的 計(jì) 算沖 裁 件 的 尺 寸 精 度 主 要 取 決 于 模 具 刃 口 的 尺 寸 精 度 ， 合 理 間 隙 數(shù) 值 也 必 須靠 模 具 刃 口 尺 寸 來(lái) 保 證 。 因 此 ， 正 確 確 定 模 具 刃 口 尺 寸 及 公 差 ， 是 設(shè) 計(jì) 沖 裁 模的 主 要 任 務(wù) 之 一 。由于凸、凹模之間存在間隙，所以沖裁件斷面都是帶錐度的，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，沖孔件的小端尺寸等于凸模尺寸。在測(cè)量與使用中，落料件是以大第 17 頁(yè)南京工程學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)專用紙端尺寸為基準(zhǔn)，沖孔件以小端尺寸為基準(zhǔn)。沖裁過(guò)程中，凸、凹模要與沖裁件或廢料發(fā)生磨擦，凸模越磨越小，凹模越磨越大，結(jié)果是間隙越用越大。因此，在確定凸、凹模刃口尺寸時(shí)，必須遵守下述原則：一 、 尺 寸 計(jì) 算 原 則 :1、 落 料 件 的 尺 寸 取 決 於 凹 模 尺 寸 ， 沖 孔 件 的 尺 寸 取 決 於 凸 模尺 寸 。2、 計(jì) 算 尺 寸 時(shí) 要 考 慮 磨 損 情 況 ， 落 料 時(shí) ， 凹 模 取 最 小 尺 寸 ，沖 孔 時(shí) 凸 模 取 最 大 尺 寸 。3、 確 定 刀 口 制 造 公 差 時(shí) ， 要 保 證 工 件 的 精 度 要 求 又 能 保 證 有合 理 的 間 隙 ， 一 般 模 具 制 造 精 度 要 比 工 件 精 度 高 3～ 4 級(jí) ， 若 零 件沒 有 標(biāo) 注 則 對(duì) 于 非 圓 形 件 按 國(guó) 家 標(biāo) 準(zhǔn) 非 配 合 尺 寸 的 IT14 級(jí) 精 度來(lái) 處 理 ， 圓 形 件 一 般 按 IT10 級(jí) 精 度 來(lái) 處 理 ， 工 件 尺 寸 公 差 按“入 體 ”原 則 標(biāo) 注 為 單 向 公 差 ， 所 謂 “入 體 ”原 則 是 指 工 件 尺 寸 公差 時(shí) 應(yīng) 向 材 料 實(shí) 體 方 向 標(biāo) 注 ， 即 。 落 料 件 正 公 差 為 零 ， 只 標(biāo) 注 負(fù) 公 差 ；沖 孔 件 負(fù) 公 差 為 零 ， 只 表 注 正 公 差 。對(duì) 于 沖 制 形 狀 復(fù) 雜 或 薄 板 制 件 的 模 具 ， 采 用 凸 凹 模 配 合 加 工 的 方 法 ， 模 具間 隙 是 在 配 制 中 保 證 不 用 校 驗(yàn) 。 這 樣 可 放 大 基 準(zhǔn) 件 的 制 造 公 差 ， 使 其 公 差 不再 受 凸 、 凹 模 間 隙 大 小 的 限 制 ， 制 造 容 易 ， 并 易 于 保 證 凸 、 凹 模 間 的 間 隙 。 尺寸 標(biāo) 注 簡(jiǎn) 單 ， 只 需 在 基 準(zhǔn) 件 上 標(biāo) 注 尺 寸 和 公 差 ， 配 制 件 只 標(biāo) 注 基 本 尺 寸 并 注 以配 做 就 留 的 間 隙 。采 用 電 火 花 加 工 沖 裁 模 ， 也 屬 于 配 合 加 工 法 ， 其 凹 模 刃 口 尺 寸 精 度 由 電 極精 度 來(lái) 保 證 。 也 可 以 采 用 成 形 磨 削 加 工 ， 間 隙 的 均 勻 性 由 工 藝 方 法 來(lái) 保 證二 、 尺 寸 計(jì) 算 方 法 ：參 考 《 沖 模 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) 》 第 55 頁(yè) 第 二 節(jié) 尺 寸 計(jì) 算 部 分 ， 采 用 級(jí) 進(jìn) 沖 裁 出 上圖 零 件 ， 因 為 沖 下 的 外 輪 廓 部 分 和 兩 個(gè) 內(nèi) 孔 都 是 廢 料 ， 零 件 留 在 條 料 上 ， 所 以沖 長(zhǎng) 孔 和 落 周 邊 廢 料 都 應(yīng) 該 視 為 沖 孔 工 序 。 但 在 實(shí) 際 應(yīng) 用 中 ， 作 為 級(jí) 進(jìn) 模 ， 可將 多 個(gè) 凸 模 視 為 一 個(gè) 封 閉 的 大 沖 頭 ， 由 其 所 包 圍 的 輪 廓 曲 線 沖 出 來(lái) 的 面 域 為 零第 18 頁(yè)南京工程學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)專用紙件 還 是 廢 料 來(lái) 確 定 是 沖 孔 還 是 落 料 。 可 參 考 《 模 具 技 術(shù) 手 冊(cè) 》 的 相 關(guān) 說(shuō) 明 ，因 而 常 將 后 道 工 序 視 為 落 廢 料 或 沖 外 形對(duì) 此 工 序 而 言 ， 兩 個(gè) 矩 形 孔 凹 模 與 凸 模 可 分 開 加 工 ， 然 后 為 保 證 沖 周 邊 廢料 的 凹 模 磨 損 到 一 定 尺 寸 范 圍 內(nèi) 也 能 沖 出 合 格 的 制 件 ， 應(yīng) 該 以 凹 模 為 基 準(zhǔn) 件 ，其 標(biāo) 稱 尺 寸 應(yīng) 接 近 或 等 于 廢 料 孔 的 最 小 極 限 尺 寸 （ 制 件 的 最 大 極 限 尺 寸 ） ， 然后 配 做 凸 模 。 凸 模 刃 口 的 標(biāo) 稱 尺 寸 比 凹 模 小 一 個(gè) 最 小 合 理 間 隙 。凸 模 磨 損 后 ， 刃 口 尺 寸 的 變 化 有 增 大 、 減 小 、 不 變 三 種 情 況 ， 應(yīng) 根 據(jù) 不 同情 況 分 別 進(jìn) 行 計(jì) 算1） 磨 損 后 凸 模 尺 寸 變 小 ， 設(shè) 工 件 尺 寸 為 A ， 則??0Ap=（ A+x ）?0p??2） 磨 損 后 凸 模 尺 寸 變 大 ， 設(shè) 工 件 尺 寸 為 B ， 則0??Bp=（ B—x ） p??03） 磨 損 后 凸 模 尺 寸 不 變 ， 按 照 制 件 標(biāo) 注 尺 寸 不 同 分 為制 件 標(biāo) 注 尺 寸 為 C ??0Cp=（ C+0.5 ） ± 2/p?制 件 標(biāo) 注 尺 寸 為 C 0??Cp=（ C—0.5 ） ± /制 件 標(biāo) 注 尺 寸 為 C± 時(shí)'Cp=C± 2/?公 式 中 Ap、 Bp、 Cp 為 凸 模 刃 口 尺 寸 （ mm）為 凸 模 制 造 偏 差 （ mm） ， = /4~ /5?p??對(duì) 下 長(zhǎng) 孔 C 處 尺 寸 0.5±0.02 由 圖 示 的 6mm、 下 長(zhǎng) 孔 的 寬 度 0.71 與尺 寸 2.35 等 共 同 保 證 的 .可 參 照 《 沖 模 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) 》 圖 3-16 關(guān) 于 連 續(xù) 模 的 尺寸 標(biāo) 注因 為 凸 模 磨 損 后 尺 寸 1.7—2×(0.5±0.02)變 小 ， 0.5±0.02 由 窄 邊2±0.02 來(lái) 保 證 ,工 件 尺 寸 為 0.7 按 照 1） 計(jì) 算 , =0.010 由 《 沖 模 設(shè) 計(jì)1??手 冊(cè) 》 表 3-11 可 查第 19 頁(yè)南京工程學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)專用紙Ad=（ A+x ） +Zmin?0p??=(0.7+1×0.010) +05/.=0.71 2.?該 零 件 凸 模 刃 口 各 部 分 尺 寸 按 上 述 凹 模 的 相 應(yīng) 部 分 尺 寸 配 制 ， 保 證 雙 面 間隙 尺 寸 值 Zmin ～ Zmax=0mm～ 0.014mm。以 下 分 別 對(duì) 15.2±0.1、 2±0.02 這 兩 個(gè) 主 要 需 滿 足 的 精 度 展 開 計(jì) 算 ， 因?yàn)?其 他 尺 寸 無(wú) 公 差 要 求 ， 由 《 沖 模 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) 》 表 3-12 工 件 公 差 與 凹 模 公 差對(duì) 照 表 可 查 得?0.04 0.10'?0.01 0.025為 達(dá) 到 ±0.02 尺 寸 IT8 級(jí) 的 精 度 ,且 便 于 模 具 制 造 ,采 用 在 凹 模 刃 口 倒 圓角 的 光 潔 沖 裁 方 式 ,凸 凹 模 間 隙 小 于 0.01~0.02mm,這 樣 不 需 要 特 殊 的 壓 力機(jī) ,能 比 較 簡(jiǎn) 便 的 得 到 平 滑 的 沖 裁 斷 面 .適 用 于 塑 性 好 的 軟 鋁 、 紫 銅 、 低 碳 鋼等 。因 為 磨 損 后 凸 模 尺 寸 變 小 ， 導(dǎo) 致 此 沖 孔 件 A 的 雙 邊 寬 度 將 擴(kuò) 大 ， B的 長(zhǎng) 度 不 變 ， 參 考 《 沖 模 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) 》 圖 3-14 內(nèi) 形 尺 寸 的 尺 寸 分 類設(shè) 凹 模 刃 壁 帶 有 斜 度 15’， 按 表 3-7 第 （ 6） 欄 計(jì) 算 ，工 件 2±0.02=2.02 , =0.044.??按 照 從 表 3-11 選 取 0.010??需 要 同 時(shí) 滿 足 以 下 兩 式 ：'① ≤ 2Cmax-2Cmin'=0.014-0=0.014② ≤ － M’－ （ M’按 已 定 h 從 表 3-9 選 取 ）'???取 凹 模 允 許 刃 磨 高 度 h=5,凹 模 刃 壁 每 側(cè) 斜 度 為 10’以 便 于 落 廢 料 ,由 表 3-9 查 得 : M’=0.0275,N3=0.009 N6=0.012則 ≤ 0.04-0.01-0.0275'?第 20 頁(yè)南京工程學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)專用紙=0.0025凸 模 da=A-2Cmin-N4-N6=2.02-0.036-0.012=1.972凹 模 Da=da+2Cmin=A-2Cmin-N4-N6+2Cmin N4 按 及 從 表 3-11 選 取?'?0.036=2.02-0.036-0.012=1.972因 此 B 的 設(shè) 計(jì) 尺 寸 應(yīng) 為 3.5-1.972=1.528 , db =1.528 0??01.?Db =1.972'?5?為 保 證 懸 出 凸 模 的 強(qiáng) 度 ,經(jīng) 強(qiáng) 度 校 核 可 取 ， 具 體 計(jì) 算 附 后15.2±0.1 先 通 過(guò) 切 廢 料 確 定 以 下 底 邊 基 準(zhǔn) ,因 為 該 尺 寸 兩 側(cè) 刃 磨 量 相 等 ,以圖 3-14 的 外 形 C 類 尺 寸 計(jì) 算 ,需 要 先 化 為 L± 的 形 式2?由 表 3-7 凸 凹 模 的 尺 寸 計(jì) 算 第 5 欄 有按 △ 從 表 3-11 選 取 , △ =0.2, =0.04, =△ /4=0.05??'D =d =L凹 模 尺 寸 為 D ± /2'?=15.2±0.05/2=15.2±0.025凸 模 配 合 尺 寸 為 D ± /2L?=15.2±0.04/2=15.2±0.02在 實(shí) 際 生 產(chǎn) 中 ， 由 于 底 邊 廢 料 已 經(jīng) 被 側(cè) 刃 切 除 ， 沖 廢 料 凸 、 凹 模3.5mm 的 長(zhǎng) 度 尺 寸 可 適 當(dāng) 增 大 ， 由 兩 個(gè) 導(dǎo) 正 銷 精 定 位3.沖壓力的計(jì)算第 21 頁(yè)南京工程學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)專用紙沖 壓 力 是 指 在 沖 裁 時(shí) ， 壓 力 機(jī) 應(yīng) 具 有 的 最 小 壓 力 ， 是 選 擇 沖 床 噸 位 ， 進(jìn) 行模 具 強(qiáng) 度 、 剛 度 校 核 依 據(jù) 。1、 沖 裁 力 ： 使 板 料 分 離 的 力 稱 作 沖 裁 力 .用 平 刃 模 具 沖 裁 時(shí) ， 沖 裁 力 F（ N） 可 按 下 式 進(jìn) 行 計(jì) 算 ： P 沖 =Ltσ b 其 中 ： P 沖 —沖 裁 力L—沖 裁 件 周 邊 長(zhǎng) 度t—板 料 厚 度b—材 料 抗 拉 強(qiáng) 度 極 限?由 上 圖 知 L 為 2 個(gè) 孔 的 總 周 長(zhǎng) 與 工 件 外 輪 廓 線 周 長(zhǎng) 之 和 的 3 倍 ， 一次 沖 三 個(gè)即 L=（ 15.75×2+1.59+3.18+0.6×2+3.3×2+2∏ ×0.5+2∏ ×0.35） ×3=（ 43.77+5.338） ×3=143.33沖 孔 力 P =Ltσ b=143.33×0.11×600=9459.8N2、 卸 料 力 ： 把 工 件 或 廢 料 從 凸 模 上 卸 下 的 力Px=KxP 沖 其 中 Kx—卸 料 力 系 數(shù)由 《 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計(jì) 》 表 2-2 查 得料 厚 （ mm） Kx Kt紫 銅 、 黃 銅 等 0.02~0.06 0.03~0.09參 考 《 沖 模 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) 》 表 3-15、 3-16 取 Kx=0.06Px=0.06×9459.8=567.6N3、 推 件 力 ： 將 工 件 或 廢 料 順 著 沖 裁 方 向 從 凹 模 內(nèi) 推 出 的 力Pt=KtPnKt—推 件 力 系 數(shù) n—卡 留 于 凹 模 洞 口 內(nèi) 的 件 數(shù) ， n=h\t h—查 表采 用 錐 形 出 口 無(wú) 工 件 卡 住 ， 則 Pt=0， 不 計(jì) 算 推 件 力 。4、 總 的 沖 壓 力 選 擇壓 力 機(jī) 噸 位 時(shí) ， 沖 壓 力 計(jì) 算 要 根 據(jù) 沖 模 的 具 體 結(jié) 構(gòu) 考 慮 其 計(jì) 算 方 法 。 在 級(jí)進(jìn) 沖 模 中 ,Pz——總 的 沖 裁 力 即 是 壓 力 機(jī) 在 沖 裁 工 序 段 需 要 提 供 的 最 小 壓 力 .第 22 頁(yè)南京工程學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)專用紙采 用 彈 性 卸 裝 置 和 自 然 落 料 方 式 ： Pz=P+Px+Pt=P+KxP+KtPn所 以 完 成 沖 廢 料 這 一 工 步 所 需 要 的 沖 壓 力Pz=P+Px+Pt=P+KxP+KtPn=9459.8+567.6+0=10027N=1.0027×10 N54.彎曲力的計(jì)算回彈的計(jì)算:電刷片有 3 處彎曲 ,用計(jì)算法或查表法計(jì)算回彈量,都要已知道彎曲的圓角半徑,對(duì)于 t＞1mm 較厚的板料,當(dāng)工件對(duì)圓角半徑?jīng)]有要求時(shí),可選取較小的圓角半徑,使其回彈最小.因此,如果工件圖上沒有標(biāo)注圓角半徑時(shí),在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量取小值電刷片的厚度是 0.11mm,圓角半徑定為 0.1mm,可以在 Auto CAD 中用三點(diǎn)定圓的方法,選取圓弧連接的兩條邊求得較小的圓角半徑參考《沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)》圖 4-22，由《沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例》表 3-2 中性層位置因數(shù)與 R/t 比值的關(guān)系0x垂直于纖維方向 R=1t=0.11， =0.31;平行于纖維方向 R=3t=0.33， =0.420x 0x對(duì) V 形件，由《沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例 》表 3-4,3-5 V 形彎曲回彈值，表中所列鋼材品種有限,根據(jù)力學(xué)性能,以 30CrMnSiA 近似計(jì)算，彎曲角度為 105°時(shí)，回彈角度為1°30′。因?yàn)?105°±2°對(duì)回彈的要求不高,故不再采取消除回彈的措施自由彎曲力的計(jì)算 F= =0.6×1.3×2×0.11 ×600/（0.11+0.11）=51.48trKb??26.0K—安裝系數(shù)，一般取 1.3；B—料寬（mm）,B=2mm；t—料厚（mm）,t=0.11mm ；r—彎曲半徑（mm）,r=1mm；σb—材料的強(qiáng)度極限強(qiáng)度（Mpa） ；τ—材料的抗剪強(qiáng)度（MPa）對(duì)于 r＞0.5t=0.5×0.11=0.055 的彎曲件,零件變薄不嚴(yán)重且斷面畸變較輕,可以按照中性層長(zhǎng)度等于毛坯長(zhǎng)度的原則來(lái)計(jì)算:第 23 頁(yè)南京工程學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)專用紙毛坯長(zhǎng)度 L= iii atxrL)(1800????=9.7+5.5+[(180°-105°)/180°]×(0.11+0.11×0.31)×∏=15.38mm對(duì)兩個(gè)管腳的 U 形件部位，可采取兩次彎曲成形等方法消除回彈。參照《沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)》圖 4-13 鈍角 U 形彎曲模的尺寸差，R=0.2彎曲有色金屬時(shí) = +nt=0.10+0.11×0.05=0.1055mm2Zmint--凸、凹模的單面間隙2Z--材料的最小厚度mintt-材料的公稱厚度n—因數(shù)，其與彎曲件高度 H 和彎曲線長(zhǎng)度 B 有關(guān)，查《沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例》表3-6 因數(shù) n 值有 n=0.05彎曲件高度 H/min ＞0.5~2，B≤2H10 0.05查《沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例》表 3-5 并且采用插值法，當(dāng) R\t=0.2\0.11=1.82,U形彎曲回彈角為±1°，回彈量的計(jì)算可參考《沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例》圖 3-23。參照 《 沖 模 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) 》 圖 4-13 鈍 角U 形 彎 曲 模 的 單 面 差 值 為x=tA=0.456×0.11=0.0502mm式 中 x—凸 模 和 凹 模 的 單 面 偏 差值t-材 料 厚 度 （ mm）A-系 數(shù) ，在 AutoCAD 中 量 得 θ =41°由 《 沖 模 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) 》 表 4-20， A=0.4561 凸凹模的圓角半徑凸模的圓角半徑 rP 應(yīng)等于彎曲件內(nèi)側(cè)的圓角半徑 r，但不能小于材料允許的最小第 24 頁(yè)南京工程學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)專用紙曲半徑 rmin。如果 r10） ，則必須考慮回彈，修正凸模圓角半徑。凹模的圓角半徑 rd 可根據(jù)板料的厚度 t 來(lái)選取；t ≥2mm, rd=(3～6)t 凹模的圓角半徑不宜過(guò)小，以免彎曲時(shí)擦傷毛坯表面，同時(shí)凹模兩邊的圓角半徑一致，否則在彎曲時(shí)毛坯會(huì)發(fā)生偏移。對(duì)于 V 形件彎曲凹模的底部可開退刀槽或取圓角半徑 rd=（0.6～0.8） （rp+t） 。2 凹模深度凹模深度可按《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表 3-6～表 3-8 選取。彎曲 U 形件時(shí)，若直邊高度不大或要求兩邊平直，凹模深度應(yīng)大于零件的高度；否則，凹模深度可小于零件高度。3 凸、凹模間隙彎曲 V 形件時(shí)，凸、凹模之間的間隙是靠壓力機(jī)的閉合高度來(lái)控制的，但設(shè)計(jì)中必須考慮在合模時(shí)使毛坯完全壓靠，以保證件的質(zhì)量。對(duì)于 U 形件彎曲，必須合理選擇凸、凹模間隙。間隙過(guò)大，則回彈也大，彎曲件尺寸和形狀不易保證；間隙過(guò)小，會(huì)使零件邊部壁厚減小，降低模具壽命，且彎曲力大。生產(chǎn)中常按材料性能和厚度選?。簩?duì)有色金屬 C=（ 1.0～1.1）t 。4 模具寬度尺寸彎曲寬度尺寸標(biāo)注在外側(cè)時(shí)，應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)，先確定凹模尺寸。如果考慮到模具磨損和彎曲件的回彈，凹模寬度尺寸應(yīng)為 Bd= (B-0.75Δ)凸模尺寸按凹d??0.75)-(B模配制，保證單邊間隙 C，即 Bp= Bd-2C。彎曲件寬度尺寸標(biāo)注在內(nèi)側(cè)時(shí)，則應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)，先計(jì)算凸模尺寸；B P=，凹模尺寸按凸模配制，保證單邊間隙 C,即 Bp= Bd+2C。0).25(p????式中 B—彎曲件基本尺寸；Δ—彎曲件制造公差；δp,δd—凸，凹模制造公差，按 IT6～8 級(jí)公差選取。5.壓 凸 力 的 計(jì) 算球頭凸包的計(jì)算：第 25 頁(yè)南京工程學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)專用紙先計(jì)算它的變形程度，若當(dāng)變形程度超過(guò)規(guī)定值時(shí)，將產(chǎn)生裂紋而不能成形變形程度可粗略的用下式驗(yàn)算≤（0.70~0.75）%10???L??其中 -工件的變形程度-變形后沿截面的材料長(zhǎng)度（mm）1L-變形前材料的原有長(zhǎng)度（mm）,在 PRO\E 中量得 1.16mm-材料的伸長(zhǎng)率（%） ，據(jù) 《 模 具 設(shè) 計(jì) 與 制 造 簡(jiǎn) 明 手 冊(cè) 》 表 1-59， 錫?青銅的延伸率約為 10~40%，由 Y2 插值法取 30%進(jìn)行計(jì)算因數(shù)（0.70~0.75）視局部成形的形狀而定，半球形取最大值，梯形取最小值，此處取 0.75第 五 章 主 要 零 件 的 確 定一.工作零件和定位零件、緊固零件本產(chǎn)品的 1 出 3 斜排排樣圖的尺寸為 154*18*0.1，單位為 mm。根據(jù)排樣圖，選用滾動(dòng)導(dǎo)向模架中的后側(cè)導(dǎo)柱模架。模具零件尺寸如下：（標(biāo)準(zhǔn)零件）設(shè) 計(jì) 主 要 零 部 件 時(shí) ， 首 先 要 考 慮 主 要 零 部 件 用 什 么 方 法 加 工 制 造 及 總 體 裝第 26 頁(yè)南京工程學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)專用紙配 的 方 法 。 結(jié) 合 模 具 的 特 點(diǎn) ， 本 模 具 適 宜 采 用 線 切 割 機(jī) 床 加 工 凸 模 固 定 板 、 卸料 板 、 凹 模 及 外 形 凸 模 ， 這 種 加 工 方 法 可 以 保 證 這 些 零 件 各 個(gè) 孔 的 同 軸 度 ， 使裝 配 工 作 簡(jiǎn) 化 。1.工作零件1） 凸、凹模的固定形式如果采用整體結(jié)構(gòu)，在零件大批量生產(chǎn)中，模具如有操作不妥和正常磨損，這將給模具的維修處理帶來(lái)困難，所以在該模具設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)上下模多處采用鑲拼結(jié)構(gòu)，鑲拼位置選在定伸彎處，這樣有利于型孔的加工和改善型孔的應(yīng)力分布，提高模具壽命，也利于模具的維修處理。多工序級(jí)進(jìn)沖模的前段工位是采用凸模分解沖裁。用壓板緊固凸模，裝卸方便。為保護(hù)細(xì)小凸模采用如左圖的結(jié)構(gòu)。對(duì)于變形力較小的成形凸模直接裝在彈壓卸料板上，便于修磨其他沖裁凸模。由于沖壓小件，且是多凸模沖裁，其中個(gè)別凸模特別易磨損，需快速、經(jīng)常的更換，而且廣泛采用低熔點(diǎn)合金或防氧樹臘等高分子塑料澆注的結(jié)合方法，使模具的制造和裝配大為簡(jiǎn)化。磨削拼合式凹模適用于精密沖件，對(duì)于強(qiáng)度薄弱的凹模拼塊，可在凹模底面增加淬硬墊塊。對(duì)于中、小型鑲拼模，鑲塊的固定可采用框套螺釘固定法，圓形鑲拼?？刹捎每蛱谉釅悍?。布置螺孔、銷孔時(shí)，使鏍釘接近刃口和接合面。銷釘離刃口遠(yuǎn)些。現(xiàn)將《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 、 《沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例》上可行的相關(guān)資料匯總于下表：凸模形式簡(jiǎn)圖 特 點(diǎn) 適 用 范 圍下端為工作部分，中間的圓柱部分用以與固定板配合（安裝） ，臺(tái)肩承受向下拉的卸料力沖圓孔凸模，用以沖裁（包括落料、沖孔）第 27 頁(yè)南京工程學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)專用紙直通式凸模，便于線切割加工，如凸模斷面足夠大，可直接用螺釘固定各種非圓形凸模用以沖裁（包括落料、沖孔）斷面細(xì)弱的凸模，為了增加強(qiáng)度和剛度，上部放大。要保證凸模的剛性及強(qiáng)度，增加過(guò)渡段及采用滑過(guò)渡。凸模受力大，而凸模相對(duì)來(lái)說(shuō)強(qiáng)度、剛度薄弱凸模固定結(jié)構(gòu) 特 點(diǎn)凸模與固定板緊配合，上端帶臺(tái)肩，以防拉下。圓凸模大多用此種形式固定直通式凸模，上端開孔，插入圓銷以承受卸料力護(hù)套式，用于沖小孔（孔徑與料厚較接近）2.凹 模 刃 口 形 式簡(jiǎn) 圖特 點(diǎn) 適 用 范 圍凹模厚度即有效刃壁高度。刃壁帶有斜度，沖件或廢料不易滯留在刃孔內(nèi)，因而刃壁磨損小，適用于凹模較薄的小型薄料沖裁模第 28 頁(yè)南京工程學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)專用紙一次刃磨量少。α 一般取5′～15′凹模硬度較低，一般為 40HRC 左右，可借敲擊調(diào)整模具間隙適用于軟而薄的金屬?zèng)_裁模和非金屬?zèng)_裁模3.凹 模 外 形 和 尺 寸 的 確 定厚度　Ha=Kb, 　其中：b—沖裁件的最大外形尺寸　　 K-系數(shù)見左表壁 厚小 凹 模 C=（ 1.5-2） Ha 大 凹 模 C=（ 2-3） Ha其 中 Ha 一 般 為 15-20mm　 　 　 　 C 一 般 為 26-40mm凹模刃口間最小壁厚（mm）沖 件 材 料 材 料 厚 度 t硅鋼、磷銅、中碳鋼1.2～1.5 1.5～2.0 (2.0～2.5)t凹 模 尺 寸 的 確 定 ： 式中 F——最大沖裁力（N ） 。A． 如 果 計(jì) 算 出 Ha〈 10mm， 則 可 取 Ha=10mmB． 如 果 沖 裁 輪廓長(zhǎng)度大 於 50mm。 則 需 以 修 正 系 數(shù) K．C. 模 具 材 料 是 碳 素 工 具 鋼 時(shí) ， 應(yīng) 把 計(jì) 算 結(jié) 果 乘 以 1.3凹 模 刃 口 輪 廓 線 與 凹 模 邊 緣 尺 寸 的 確 定 。A） 凹 模 刃 口 輪 廓 線 是 平 滑 曲 線 時(shí) C≥1.2 HaB） 刃 口 輪 離 為 直 線 時(shí) C≥1.5 Ha 第 29 頁(yè)南京工程學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)專用紙C） 刃 口 為 復(fù) 雜 開 頭 或 夾 角 時(shí) C≥2.0 Ha4.凸 模 長(zhǎng) 度 確 定 及 其 強(qiáng) 度 核 算凸 模 的 長(zhǎng) 度 　 　 　 L=h1+h2+h3+(10～ 20)mm 其 中 h1--導(dǎo) 尺 厚 度 　 　 　 h2--卸 料 板 厚 度 　 　 　 h3 --凸模 固 下 板 厚 度10～ 20mm--包 括 凸 模 伸 進(jìn) 凹 模 的 涂 度 ， 修 磨 量 及 模 具 在 閉 合狀 態(tài) 下 卸 料 板 到 凸 模 固 定 板 之 間 的 距 離 。細(xì) 小 凸 模 工 作 中 容 易 折 斷 ， 設(shè) 計(jì) 時(shí) 應(yīng) 認(rèn) 真 校 核 其 強(qiáng) 度 ， 并 且 選 擇 合 適 的 安裝 方 法 。 其 主 要 的 損 壞 方 式 是 受 壓 失 穩(wěn) 而 折 斷 ， 在 《 材 料 力 學(xué) 》 中 屬 于 壓杠 穩(wěn) 定 的 問(wèn) 題 ， 一 般 不 會(huì) 因 為 壓 應(yīng) 力 達(dá) 到 破 壞 值 而 壓 碎 ， 主 要 是 產(chǎn) 生 彎 曲 變 形而 折 斷 。無(wú) 導(dǎo) 向 裝 置 的 細(xì) 小 凸 模 比 有 導(dǎo) 向 裝 置 的 細(xì) 小 凸 模 更 容 易 折 斷防 止 失 穩(wěn) 破 壞 ， 主 要 應(yīng) 計(jì) 算 出 失 穩(wěn) 段 長(zhǎng) 度 L 值 ， 當(dāng) L 小 于 一 定 數(shù) 值 時(shí)就 不 會(huì) 折 斷 。 參 考 《 沖 模 設(shè) 計(jì) 應(yīng) 用 實(shí) 例 》 P44 頁(yè) 以 上 型 孔 為 例 ,校 核 彎 曲應(yīng) 力 如 下 ：使 用 左 圖 所 示 帶 導(dǎo) 向 裝 置 的 非 圓 形 凸模查 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) 軟 件 版 R2.0, Ix=0.34 cm , Iy=0.13cm ,I=bH /12=1.6/12=0.133Lmax≤ 1200 （ mm）F=1200 60.143?I=1200 =25.56mm4.83式 中 Lmax－ 允 許 的 凸 模 最 大 自 由 長(zhǎng) 度 （ mm）d－ 凸 模 的 最 小 直 徑 （ mm）第 30 頁(yè)南京工程學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)專用紙F(tuán)-沖 裁 力 （ N）I-凸 模 最 小 橫 截 面 的 慣 性 距 （ mm ）4通 過(guò) 以 上 計(jì) 算 ,凸 模 允 許 的 自 由 長(zhǎng) 度 不 大 于 25.56mm,可 采 取 上 圖 所 示的 結(jié) 構(gòu) .在 凸 模 固 定 板 和 卸 料 板 上 裝 上 保 護(hù) 套 .上 邊 的 保 護(hù) 套 與 凸 模 間 隙H7/m6,起 固 定 凸 模 的 作 用 ,下 邊 的 保 護(hù) 套 與 凸 模 是 間 隙 配 合 H7/h6,同 時(shí) L也 必 須 大 于 卸 料 板 的 工 作 行 程 2.5mm.保 護(hù) 套 中 的 矩 形 孔 可 以 采 用 電 火 花 機(jī) 床 加 工 ,采 用 這 種 結(jié) 構(gòu) 的 凸 模 易 于制 造 ,折 斷 后 更 換 也 很 方 便0.7mm×4mm 凹 模 孔 用 線 切 割 很 難 加 工 ， 必 須 要 在 窄 孔 的 側(cè) 面 打3mm 穿 絲 孔 ， 在 線 切 割 加 工 時(shí) ， 切 割 出 4mm×8mm 的 矩 形 孔 ， 然 后再 鑲 上 鋼 塊 .鋼 塊 的 一 側(cè) 就 是 沖 裁 的 刃 口 .為 便 于 制 造 加 工 和 更 換修 配 ,本 人 采 用 了 “工 ”字 形 的 凹 模 剪 口 鑲 件5.定 位 零 件1） 導(dǎo) 正 銷結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 圖 特 點(diǎn)一般適用于＜φ5mm 孔的導(dǎo)正。采用彈簧壓住導(dǎo)正銷，在送料不正常的情況下可避免損壞導(dǎo)正銷和模具導(dǎo)正銷導(dǎo)正材料位置的方式有兩種，即利用沖件孔直接導(dǎo)正及利用條料上另外設(shè)置的工藝孔間接導(dǎo)正。導(dǎo)正銷的結(jié)構(gòu)形式、導(dǎo)正銷和孔間的空隙、導(dǎo)正銷工作高度可查表。導(dǎo) 正 銷 工 作 部 位 直 徑 為 3mm， 制 造 偏 差 為（ 按 照 GB286.4-81 制 造 ） ， 直 接 裝 在 凸 模 固 定 板 上 ， 制 造 卸06.3??料 板 時(shí) 導(dǎo) 正 銷 的 位 置 偏 差 不 應(yīng) 大 于 0.005mm連續(xù)模上用來(lái)對(duì)條料精確定位。保證工件內(nèi)形與外形相對(duì)位置精度。裝于廢料凸模上，落料前進(jìn)行內(nèi)孔導(dǎo)向，清除送料步距的誤差。結(jié)構(gòu)：頭部有錐形的導(dǎo)入部分和柱形的定位部分。 第 31 頁(yè)南京工程學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)專用紙柱形定位部分：高：h=(0.5-0.8)t　 t--料厚度垂直：Dx=dt-2a②導(dǎo)尺（導(dǎo)料板）對(duì)板料送料起導(dǎo)向作用，防止送料傾斜。常用于簡(jiǎn)單沖裁模與連續(xù)沖裁模中。結(jié)構(gòu)：可與卸料板合為體或與卸料板分離。尺寸：高 h=4-8mm,寬 A=B+(0.5-1.5)mm③側(cè)刃　　側(cè)刃斷面的長(zhǎng)度等于進(jìn)料步距基本尺寸加上±O.Olmm,側(cè)刃切掉條料寬一般為(1～1.5)t 為宜. 但不應(yīng)小干 1mm,因?yàn)榍腥チ线呥^(guò)寬,材料浪費(fèi)大.過(guò)窄則不易切掉,易產(chǎn)生卷邊，影響送進(jìn)和定位。2） 浮 料 及 卸 料 零 件卸 料 裝 置卸 料 裝 置 由 卸 料 板 、 導(dǎo) 板 、 卸 料 彈 性 元 件 和 卸 料 螺 釘 等 組 成 ， 除 卸 料 作 用外 ， 對(duì) 于 不 同 的 沖 壓 工 序 還 有 不 同 的 作 用 。 在 沖 裁 工 序 中 ， 可 起 壓 料 作 用 ； 在彎 曲 工 序 中 ， 可 起 到 局 部 成 型 作 用 ； 在 拉 深 工 序 中 同 時(shí) 起 到 壓 邊 圈 的 作 用 。 卸料 板 在 級(jí) 進(jìn) 模 具 中 要 求 卸 料 平 穩(wěn) ， 有 足 夠 的 卸 料 力 。卸 料 板 對(duì) 各 凸 模 還 可 起 到 導(dǎo) 向 和 保 護(hù) 作 用 。 在 級(jí) 進(jìn) 模 中 經(jīng) 常 要 使 用 細(xì) 小 的凸 模 ， 有 的 凸 模 厚 度 不 足 5mm， 為 保 護(hù) 這 些 小 凸 模 在 高 速 連 續(xù) 沖 裁 中 確 保有 足 夠 的 使 用 周 期 ， 則 主 要 是 依 靠 卸 料 板 對(duì) 小 凸 模 的 保 護(hù) 。級(jí) 進(jìn) 模 上 常 采 用 的 是 彈 壓 卸 料 板 ， 只 有 當(dāng) 工 位 數(shù) 較 少 及 料 厚 大 于1.5mm 的 沖 件 ， 或 是 在 某 些 特 定 條 件 下 才 采 用 固 定 卸 料 裝 置 。此 外 ， 本 設(shè) 計(jì) 中 最 后 一 道 工 序 處 采 用 的 廢 料 切 刀 也 是 卸 料 的 一 種 形 式彈 性 卸 料 板 結(jié) 構(gòu) 如 左 圖 所 示 ， 此 形 式 卸 料 力 量 小 ， 但 有 壓 料 作 用 ， 沖 裁 質(zhì)量 好 ， 多 用 于 薄 料 的 沖 裁 。 有 敞 開 的 空 間 ，