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I 摘要 本文說(shuō)明了冷凝器孔板連續(xù)模設(shè)計(jì)的全過(guò)程 首先對(duì)冷沖壓連續(xù)模技術(shù)的定義 分類 特點(diǎn)及發(fā)展現(xiàn)狀作了簡(jiǎn)略概述 論述了級(jí)進(jìn)模沖壓零件的成形原理 基本模具 結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)過(guò)程及其設(shè)計(jì)原理 重點(diǎn)對(duì)連續(xù)模的沖裁 彎曲 分離工序的方案分析設(shè) 計(jì) 并且對(duì)多工位連續(xù)模重要零部件進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì) 首先 根據(jù)產(chǎn)品圖分析了沖壓件的形狀特點(diǎn) 尺寸大小 精度要求 材料力學(xué)性 能 并結(jié)合模具制造條件 生產(chǎn)批量等因素 分析了零件的沖壓工藝性 在工藝性分 析的基礎(chǔ)上 提出了各種的可能的沖壓工藝方案 并通過(guò)分析比較確定出適合于現(xiàn)有 生產(chǎn)條件的最佳方案 接著 進(jìn)行了諸如零件展開(kāi)尺寸 材料利用率 沖裁力 拉深 力等主要工藝參數(shù)計(jì)算 根據(jù)計(jì)算結(jié)果選出了合適的沖壓設(shè)備并確定了模具壓力中心 其次 根據(jù)擬訂的工藝方案 分別確定了落料沖孔 翻邊彎曲模具結(jié)構(gòu)型式 然 后 計(jì)算或校核模具結(jié)構(gòu)上的有關(guān)參數(shù) 如模具工作部分尺寸 模具零件的強(qiáng)度和剛 度 模具部件之間的配合與公差等 關(guān)鍵詞 冷凝器孔板 連續(xù)模 模具設(shè)計(jì) 多工位 成型 II Abstract This article explains the whole process of progressive die design of gas oven lock parts First gave a brief overview of progressive die technology of cold stamping the definition classification characteristics and development status Explains the forming principle of the progressive die stamping parts and the basic design principles of mold structure and movement Focus on progressive die of punching bending separation process design of program analysis and multi station progressive die design of the important parts in details First of all According to the product chart has analyzed pressing part s shape characteristic size precision mechanical properties combined with the conditions of mold manufacturing production volume and other factors an analysis of parts of the stamping process In the technological analysis s foundation proposed some possible ramming craft plan and through the analysis comparison determined suits in the existing working condition preferred plan Then carried on such as the launch size material usage rate the blanking force the drawing strength and so on main technological parameter computation According to the computed result has selected the appropriate ramming equipment and determined the mold center of pressure Next according to the craft plan which drafts has determined drawing punching the flanging bending mold structure pattern separately Then computation or in examination mold structure related parameter like mold effective range size mold components intensity and rigidity Coordination and common difference between the mold part s and so on Keyword Progressive die dies design drawing punching flanging bending Multi station Forming III 目 錄 摘要 I Abstract II 第一章 緒論 1 1 1 連續(xù)模的含義 1 1 2 連續(xù)模的特點(diǎn) 1 1 3 連續(xù)沖壓模具的應(yīng)用現(xiàn)狀 1 第二章 沖壓工藝分析及模具結(jié)構(gòu)類型 3 2 1 工藝分析 3 2 2 工藝方案的確定 3 第三章 排樣設(shè)計(jì) 5 3 1 排樣原則 5 3 2 排樣方式的確定 5 3 2 1 彎曲件毛坯尺寸計(jì)算 5 3 2 2 翻邊尺寸計(jì)算 6 3 2 3 沖壓方向的確定 7 3 2 4 排樣形式的確定 7 3 2 4 材料利用率的計(jì)算 8 第四章 沖壓力與壓力中心計(jì)算 9 4 1 沖壓力計(jì)算 9 4 1 2 彎曲力的計(jì)算 9 4 1 3 卸料力的計(jì)算 10 4 1 4 翻邊力的計(jì)算 11 4 2 壓力中心計(jì)算 12 第五章 凸模與凹模刃口尺寸的計(jì)算 15 5 1 切邊模刃口尺寸計(jì)算的基本原則 15 5 2 刃口尺寸的計(jì)算方法 16 5 3 各工位凸 凹模刃口與尺寸的計(jì)算 19 5 3 1 工位一 二的尺寸計(jì)算 19 5 3 2 工位二 三的沖裁凸 凹模刃口尺寸計(jì)算 20 5 4 強(qiáng)度校核計(jì)算 21 5 4 1 凸模強(qiáng)度計(jì)算 21 5 4 2 銷釘強(qiáng)度計(jì)算 22 IV 5 4 3 螺釘?shù)脑S用載荷計(jì)算 22 第六章 圓孔翻邊模與彎曲模工藝的設(shè)計(jì) 24 6 1 圓孔翻邊模工藝分析 24 6 2 彎曲工藝分析 24 6 2 1 制件回彈分析 25 6 2 2 彎曲結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì) 26 6 2 3 彎曲凸 凹模工作部分尺寸設(shè)計(jì)與計(jì)算 26 第七章 凹模板 卸料板及其它結(jié)構(gòu)整體尺寸設(shè)計(jì) 28 7 1 凹模板結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì) 28 7 1 1 凹模板整體尺寸計(jì)算 28 7 1 2 凹?？卓谛问皆O(shè)計(jì) 28 7 1 3 凹模的鑲 拼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 28 7 2 卸料板整體尺寸計(jì)算 28 7 3 其它板的尺寸設(shè)計(jì) 30 第八章 多工位級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計(jì)和選用 31 8 1 模架的設(shè)計(jì) 31 8 2 模架的導(dǎo)向零件設(shè)計(jì) 31 8 3 模具安全裝置設(shè)計(jì) 32 8 4 導(dǎo)料裝置 設(shè)計(jì) 32 8 5 導(dǎo)正 裝置設(shè)計(jì) 34 8 6 彈壓卸料板卸料彈簧的選用與計(jì)算 35 第九章 模具的調(diào)試 36 第十章 總結(jié) 37 致謝 38 參考 文獻(xiàn) 39 附件 40 1 第一章 緒論 1 1 連續(xù)模的含義 連續(xù)模又稱級(jí)進(jìn)模 多工位級(jí)進(jìn)模 跳步模 指的是壓力機(jī)在一次沖壓行程中 采用帶狀沖壓原材料 在一副模具上用幾個(gè)不同的工位同時(shí)完成多道沖壓工序的冷沖 壓沖模 模具每沖壓完成一次 料帶定距移動(dòng)一次 至產(chǎn)品完成 連續(xù)模在沖壓過(guò)程中材料料帶始終向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng) 模具內(nèi)部料帶切斷后向兩個(gè) 或者兩個(gè)以上方向運(yùn)動(dòng)的叫級(jí)進(jìn)模 料帶送料在模具內(nèi)部完成的叫自動(dòng)連續(xù)模 在一 個(gè)沖壓生產(chǎn)鏈上用不同工藝的沖壓模具用機(jī)械手或其他自動(dòng)化設(shè)施 采用模具或者零 件移動(dòng)完成工件沖壓加工的模具叫多工位模 1 2 連續(xù)模的特點(diǎn) 連續(xù)模和其他沖模相比 有如下優(yōu)點(diǎn) 連續(xù)模是多工序沖模 在一副模具中可以包括沖裁 彎曲 拉深成型等多種 多道工序 因此比復(fù)合模有更高的生產(chǎn)效率 也能生產(chǎn)相當(dāng)復(fù)雜的沖壓件 連續(xù)模設(shè)計(jì)時(shí) 工序可以分散 因?yàn)楣ば蚩梢圆槐丶性谕还の?不存在 復(fù)合模中的 最小壁厚 問(wèn)題 因此相對(duì)來(lái)說(shuō) 模具強(qiáng)度好 壽命長(zhǎng) 由于連續(xù)模中不存在人為送料誤差 故精度較高 連續(xù)模操作安全 可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn) 連續(xù)模在沖壓模具中亦有其缺點(diǎn) 連續(xù)模的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜 制造精度要求高 制造周期長(zhǎng) 成本高 對(duì)于外形較大較復(fù)雜的工件 若用連續(xù)模 則模具往往很大 有時(shí)無(wú)法與沖 床匹配 因?yàn)檫B續(xù)模是將工件的形狀依次在不同的工步?jīng)_出 每次都有定位誤差 因 此工件上如有相對(duì)位置精度較高的部分 盡量考慮在模具的同一工位沖出 以保證精 度 連續(xù)模對(duì)材料的寬度有較嚴(yán)的要求 過(guò)寬時(shí) 材料不能進(jìn)入導(dǎo)料板 送料不 暢 過(guò)窄 則影響送料精度 還易損壞模具 1 3 連續(xù)沖壓模具的應(yīng)用現(xiàn)狀 近幾年 我國(guó)模具技術(shù)發(fā)展較快 隨著現(xiàn)代沖壓模具技術(shù)的迅速發(fā)展 模具設(shè)計(jì) 2 制造水平有了較大提高 一些按傳統(tǒng)沖壓工藝要多副沖模分序沖制的中小型復(fù)雜的沖 件 越來(lái)越多地采用多工位級(jí)進(jìn)模成型 以提高沖件質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率 降低件生產(chǎn) 成本 當(dāng)前 國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)與制造連續(xù)模已有一定的基礎(chǔ) 個(gè)別企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品已有較高水 平 但大部分企業(yè)仍依靠引進(jìn)模具來(lái)維持生產(chǎn) 因而生產(chǎn)成本較高 而對(duì)于五金模具 行業(yè)來(lái)講 提升技術(shù)含量 提高沖壓模具的自動(dòng)化是未來(lái)必然的選擇 3 第二章 沖壓工藝分析及模具結(jié)構(gòu)類型 2 1 工藝分析 1 結(jié)構(gòu) 制件如圖 2 1 所示 從整體上看該制件主要由沖孔 落料和翻孔 彎 曲完成 2 該材料選用為 08F 鋼 是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 由 沖壓手冊(cè) 表 8 7 7 可知 其 機(jī)械性能如表 1 1 08F 鋼的塑性很好 主要用來(lái)制造冷沖壓件 易于軋成薄板 薄帶 冷變形材 冷拉鋼絲 用于沖壓件 壓延機(jī) 各類不承受載荷的覆蓋件 滲碳 滲氮 制作各類套筒 靠模 支架 零件厚度為 0 6 0 15mm 對(duì)該零件的尺寸來(lái)說(shuō) 成型比 較容易 表 1 1 08F 的機(jī)械性能 機(jī) 械 性 能 材料 材料狀態(tài) MPa MPab MPas 10 100 08F 已退火 200 310 280 390 180 32 圖 2 1 產(chǎn)品制件形狀 2 2 工藝方案的確定 確定工藝方案主要考慮以下幾個(gè)方面的問(wèn)題 1 工序的性質(zhì) 沖壓件工序的性質(zhì)是指該零件的所需的沖壓工序類型 沖壓工序的 性質(zhì)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀 各工序的變形性質(zhì)和應(yīng)用范圍予以確定 2 工序的數(shù)量和工序順序 工序的數(shù)量主要決定于材料的力學(xué)性能 幾何形狀的復(fù) 雜程度和尺寸精度的高低 當(dāng)零件需要經(jīng)過(guò)數(shù)道工序沖壓成型時(shí) 零件的總 4 體形狀是通過(guò)各個(gè)成型工序部分逐步地形成 因而零件工序順序的安排需根 據(jù)零件的形狀特征尺寸精度要求來(lái)確定 3 工序的組合方式 一個(gè)沖壓件往往需要多道工序才能完成 因此 編制工藝方案 必須考慮是采用單工序分散沖壓 還是將工序組合起來(lái) 選用復(fù)合模或級(jí)進(jìn) 模生產(chǎn) 圖 2 2 產(chǎn)品制件尺寸 從產(chǎn)品尺寸圖 2 2 分析可知 該零件形狀較為簡(jiǎn)單 尺寸精度要求不高 但有三處 要進(jìn)行直角彎曲 所需的主要工序有 沖孔 沖外形 翻孔 彎曲 彎曲部分 不宜一次成型 若采用單工序模 工序多 手工操作 操作不方便 不安全 累積誤 差較大 質(zhì)量難以保證 制件生產(chǎn)批量較大 采用連續(xù)模加工 可節(jié)約沖壓設(shè)備和模 具 提高生產(chǎn)效率 同時(shí)減少手工送料的誤差 因而適宜采用多工位級(jí)進(jìn)模加工 2 5 第三章 排樣設(shè)計(jì) 在沖壓零件的成本中 材料費(fèi)用約占 60 以上 因此排樣對(duì)材料的經(jīng)濟(jì)利用具有非 常重要的意義 沖壓件在條料或板料上的布置方法稱為排樣 級(jí)進(jìn)模的排樣是指制件 在條料上分幾個(gè)工位沖制的布置方法 排樣是級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)時(shí)的重要依據(jù) 其合理與否 不但影響材料的經(jīng)濟(jì)利用 還影響到制件的質(zhì)量 模具的結(jié)構(gòu)與壽命 制件的生產(chǎn)率 和模具的成本等技術(shù) 經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 實(shí)際上 一張完整 合理 可行的級(jí)進(jìn)模排樣圖 就已宣告了一套新的級(jí)進(jìn)模的產(chǎn)生 3 1 排樣原則 可以將展開(kāi)輪廓繪制好 在繪圖區(qū)反復(fù)試排 待初步方案確定后 在排樣圖 的開(kāi)始端安排沖孔 切口 切廢料等分離工位 再向另一端依次安排成形工位 歸后 安排制件和載體分離 第一工位一般安排沖孔和沖工藝導(dǎo)正孔 沖壓件上孔的數(shù)量較多 且孔的位置太近時(shí) 可分布在不同工位上沖出孔 但 孔不能加后續(xù)開(kāi)形工序的影響而變形 為提高凹模鑲塊 卸料板和固定板的強(qiáng)度 保證各成形零件安裝位置不發(fā)生干 涉 可在排樣中設(shè)置空工位 空工位的數(shù)量根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的要求而定 成形方向的選擇 向上或向下 要有利于模具的設(shè)計(jì)和制造 有利于送料的順 暢 對(duì)彎曲和拉深成形件 每一工位的變形程度不宜過(guò)大 變形程度較大的沖壓件 可分幾次成形 為避免 U 形彎曲件變形區(qū)材料的拉伸 應(yīng)考慮先變成 45 再變成 90 在級(jí)進(jìn)拉深排樣中 可應(yīng)用拉深前切口 要切槽等技術(shù) 以便材料的流動(dòng) 當(dāng)級(jí)進(jìn)成形工位數(shù)不是很多 制件的數(shù)度要求較高時(shí) 可采用壓回條料的技術(shù) 即將凸模切入料厚的后 模具中的機(jī)構(gòu)將被要制件反向條料內(nèi) 再送到下一工位加工 但不能將制件完全脫離帶料后再壓入 在級(jí)進(jìn)沖壓過(guò)程中 各工位分段切除作料后 形成完整的外形 此時(shí)一個(gè)重要 的問(wèn)題是如何使各段沖載的連接部位平直或圓滑 以免出現(xiàn)毛刺 錯(cuò)位 尖角告等 12 3 2 排樣方式的確定 6 3 2 1 彎曲件毛坯尺寸計(jì)算 當(dāng) r 0 5t 或無(wú)彎曲圓角半徑的零件時(shí) 展開(kāi)尺寸是根據(jù)毛坯與零件體積相等的 原則 并考慮在彎曲處材料的變薄來(lái)求得的 毛坯的總長(zhǎng)度等于各平直部分長(zhǎng)度之和 再加上彎曲角的部分 即 tlL 6 0 4 21 式 3 1 式中 工件直邊長(zhǎng)度 mm t 板料厚度 mm 1l2 由于在實(shí)際彎曲變形過(guò)程中 不僅在毛坯的圓角變形區(qū)產(chǎn)生變薄 而且與其相鄰 的直邊部分也產(chǎn)生一定程度的變薄 同時(shí)會(huì)受到多種因素的影響 如材料力學(xué)性能 模具狀況 彎曲方式等 因此可能會(huì)產(chǎn)生較大的誤差 對(duì)于本制件形狀比較簡(jiǎn)單 尺 寸精度要求不高 最終計(jì)算得到制件毛坯尺寸如圖 3 1 所示 由于該制件要求普通沖 裁 所標(biāo)注尺寸公差按經(jīng)濟(jì)公差 IT12 級(jí)查取標(biāo)準(zhǔn)公差 圖 3 1 產(chǎn)品的毛坯尺寸 3 2 2 翻邊尺寸計(jì)算 一 最小圓角半徑 由 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造 5 表3 6查得08鋼的最小圓角半徑為 而工件的最小圓角半徑 r 0 5mm 0 2t 故圓角半徑滿足要0 2 6012tm 求 7 圖3 2 平板毛坯翻邊尺寸計(jì)算 二 最大翻邊高度計(jì)算 根據(jù)公式 在極限翻邊系數(shù) 時(shí)的最大翻邊高度 為 minKmaxh 式 3 2 式中 0 68 r 1mm t 0 6mm 8 2mm 3 7mm 則 minK1D2 根據(jù)計(jì)算 其翻邊高度滿足要求 即可以一次翻邊成形 三 預(yù)沖孔直徑計(jì)算 根據(jù)公式 式 3 3 72 043 2trHDd 計(jì)算得預(yù)沖孔直徑 m674 5 072 143 81 25 3 2 3 沖壓方向的確定 考慮到制件的結(jié)構(gòu)情況和板料送料方式 由于沖壓件的彎曲部分均彎曲成直角 為避免或減少毛刺 便于送料 制件沖壓方向詳見(jiàn)排列方式圖3 2 3 2 4 排樣形式的確定 由于考慮大批量生產(chǎn) 自動(dòng)送料方式 因而采用對(duì)排 雙側(cè)載體排樣方式 這樣 從材料利用率方面有所提高 料帶送進(jìn)更加平穩(wěn) 采用排樣如圖3 2所示 共9個(gè)工位 第一工位 沖兩個(gè) 4mm導(dǎo)正銷孔及20個(gè)圓孔 第二工位 沖剩余的16個(gè)圓孔 第三工位 沖外形一 第四工位 沖外形二 第五工位 內(nèi)孔翻邊 第六工位 空步 第七工位 預(yù)彎曲45 外形 第八工位 彎曲 校正直角外形 trh7 043 2iax 4 6 068 1 1ax mh 507243732 8 第九工位 切斷分離 圖 3 2 排樣圖 3 2 4 材料利用率的計(jì)算 由 Auto CAD 軟件測(cè)量其面積及以上排樣圖得 式 3 4 71 405 18763492 10 LBnA 式中 A 為沖裁件面積 L 為步距 mm B 為毛坯寬度 mm 2m 9 第四章 沖壓力與壓力中心計(jì)算 4 1 沖壓力計(jì)算 計(jì)算沖壓力的目的是為了選用合適的壓力機(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)算的沖壓力 以適應(yīng)沖壓的需求 按圖3 3所示工序排樣 本制 件的沖壓力P 由三個(gè)部分組成 沖裁力 彎曲力 卸料力 和翻邊力 iPwPx翻F 4 1 1 沖裁力的計(jì)算 沖裁力 沖裁力由五部分組成 即 其中 為沖孔沖 1234561 工序中的沖裁力 為沖外形一工序的沖裁力 為沖外形二工序的沖裁力 為翻2P 4P 孔工序的沖裁力 為彎曲工序的沖裁力 為沖外形三工序的沖裁力 5 6P 計(jì)算沖裁力 以普通平刃口沖裁計(jì)算 其沖裁力 一般可按下式計(jì)算 i KLt 式 4 1 i 式中 材料抗剪強(qiáng)度 MPa L 沖壓周邊總長(zhǎng) mm t 材料厚度 mm K 系數(shù) 考慮K是實(shí)際沖壓中 凸 凹模刃口鈍化 間隙不均 材 料力學(xué)性能和厚度的波動(dòng)等因素的影響而給出的修正系數(shù) 一般取K 1 3 用Auto CAD軟件測(cè)量各部分的沖壓周邊長(zhǎng)度得 式 4 2 mL64 2958 17 式 4 3 032 式 4 4 3 式 4 5 4 式 4 6 mL 51 4 9235 841 56 式 4 7 則 式 4 8 kNMPamPi 78 629 627843106 2 573 1 式 4 9 4 1 2 彎曲力的計(jì)算 彎曲力 本模具將制件的彎曲過(guò)程劃分為兩步 彎曲力分為 其中 為w 5P65 預(yù)彎外形45 的彎曲力 為彎曲 校正外形90 的彎曲力 彎曲力是指彎曲件在完6 成預(yù)定彎曲時(shí)所需要的壓力機(jī)施加的壓力 是設(shè)計(jì)沖壓工藝過(guò)程和選擇設(shè)備的重要依 據(jù)之一 彎曲力的大小與毛坯尺寸 零件形狀 材料的機(jī)械性能 彎曲方法和模具結(jié) mLL 535 4 2406953 514 362 387 8 10 NP86 746 0390213 225 構(gòu)等多種因素有關(guān) 理論分析方法很難精確計(jì)算 在實(shí)際生產(chǎn)中常按經(jīng)驗(yàn)公式或通過(guò)簡(jiǎn)化的理論公式來(lái)進(jìn)行計(jì)算 經(jīng)分析排樣圖3 2 彎曲過(guò)程中 可按V形自由彎曲5P6力計(jì)算 式 4 10 式中 自由彎曲力 K 安全系數(shù) 一般取1 3 B 彎曲件的寬度 tfP 彎曲件厚度 彎曲材料的抗拉強(qiáng)度 r 內(nèi)圓彎曲半徑 在此取 b 5P分別對(duì)應(yīng)的 B值為12mm 21 6mm t 0 6mm r 0 則6 MPab 式 4 11 式 4 12 式 4 12 由 于 為校正外形 90 的彎曲力 按以下公P 式計(jì)算 Ap 式 4 13 校P 式中 為校正彎曲力 A 為校正部分的投影面積 p 為單位面積校正力 其值校 參考表 4 1 取 p 50MPa 由軟件測(cè)量得 式28 9052 371 594m 4 14 式NP468 06 4 15 所以 式kNw 91 682 61904528 79 65 4 16 表 4 1 單位校正力 p 值 MPa 材料厚度 t mm材 料 0 1 0 5 0 5 2 5 2 5 6 5 6 5 0 065 0 075 0 045 0 055 0 04 0 05 0 03 0 04 0 02 0 03 0 1 0 063 0 055 0 045 0 025 0 14 0 08 0 06 0 05 0 03 4 1 4 翻邊力的計(jì)算 翻邊是將制件的邊緣翻成豎直或呈一定角度的直邊 是沖壓成形工序之一 主要 用于制出與其他零件裝配的部位 或者為了提高制件的剛度而加工出的特定形狀 用圓柱形凸模進(jìn)行翻邊時(shí) 翻邊力可按下式計(jì)算 式 4 19 tdDFs 翻 1 式中 為材料的屈服強(qiáng)度 MPa D 為翻邊直徑 中線 t 為毛坯厚度 d 為毛坯預(yù)制s 孔直徑 由公式 式 4 20 72 043 2trHd 而 200MPa t 0 6mm r 取s m 81 2 1mm md674 51 則 式 4 21 KNF 96 10 169 74 50 3181 式 4 22 825282 所以 式 4 23 KNF 1 9621 翻 由以上計(jì)算可估算出總沖壓力 式 4 24 一般情況下 壓力機(jī)的公稱壓力應(yīng)大于或等于總沖壓力的 1 3 倍 因此 取壓力 機(jī)的壓力為 式 4 25 KNPF41 958 73 1 壓 力 機(jī) 2 kNPPXWi85 73114 902 89 62 翻 12 據(jù)此可預(yù)先選擇壓力機(jī)型號(hào)如下 表 4 3 開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)標(biāo)準(zhǔn)型 J23 100 開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)標(biāo)準(zhǔn)型 J23 100 公稱壓力 kN 1000 厚度 100 滑塊行程 mm 130 墊板尺寸 mm 直徑 250 連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度 mm 100 滑塊行程次數(shù) 次 min 38 直徑 60 最大封閉高度 mm 480 模柄孔尺寸 mm 深度 75 最大裝模高度 mm 380 最大傾斜角度 30 前后 710 工作臺(tái)尺寸 mm 左右 1080 4 2 壓力中心計(jì)算 模具壓力中心是指沖壓時(shí)所有沖壓力合力的作用點(diǎn)位置 一副沖模的壓力中心就 是指這副沖模各個(gè)沖壓部分的沖壓力的合力作用點(diǎn) 沖模的壓力中心 應(yīng)盡可能通過(guò) 模具中心并與壓力機(jī)滑塊中心重合 以避免偏心載荷使模具歪斜 間隙不均 從而加 速壓力機(jī)和模具的導(dǎo)向部分及凸 凹模刃口的磨損 為了確保壓力機(jī)和模具正常工作 應(yīng)使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重 合 對(duì)于帶有模柄的沖壓模 壓力中心應(yīng)通過(guò)模柄的軸心線 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)軌之間產(chǎn)生過(guò)大的磨損 模具導(dǎo)向零件加速磨損 降 低模具和壓力機(jī)的使用壽命 對(duì)于沒(méi)有模柄的沖壓模 壓力中心應(yīng)盡量通過(guò)模具的幾 何中心 以保證沖壓過(guò)程的平穩(wěn)性 4 2 1 確定沖模的壓力中心的原則 1 對(duì)稱形狀的單個(gè)沖壓件 沖模的壓力中心就是沖壓件的幾何中心 2 工件形狀相同且分布位置對(duì)稱時(shí) 沖模的壓力中心與零件的對(duì)稱中心相重合 3 形狀復(fù)雜的零件 多凸模的壓力中心可用解析計(jì)算法求出沖模壓力中心 13 4 2 2 沖壓模壓力中心計(jì)算 根據(jù)理論力學(xué) 對(duì)于平行力系 合力對(duì)同一軸之力矩等于各分力對(duì)同軸力矩之和 由此求多凸模沖裁時(shí)的壓力中心按如下公式計(jì)算 式 4 26 niiinF xFxx1210 式 4 27 niiin yyyy 1210 式中 為各沖裁力和彎曲力 為各沖裁周長(zhǎng)和彎曲處寬度 nF 21 L 21 為各沖裁外形中心坐標(biāo) nx 21和 如圖 4 1 所示 由于排樣圖采用對(duì)排方式 各沖壓工序均是對(duì)稱分布 壓力中心 必位于對(duì)稱線上 因此可簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程 只需計(jì)算 即可知道壓力中心的位置 0 y 0 x 利用 Auto CAD 軟件標(biāo)識(shí)各沖裁 翻孔和彎曲位置的橫坐標(biāo) 測(cè)量各部分的沖壓周邊長(zhǎng) 度 如圖所示 利用式計(jì)算各坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的沖壓力如下 NF32 4671 5612 式 4 28 NF12 584059 式 4 29 NF76 32106 83717615413983 式 4 30 式F 06 27104 4 31 式N36 9481 35185 4 32 式F2 06 09276 4 33 4 5831 81420 式 4 34 N1 79 2 式 4 35 式F6 206 2 4 36 式 1473 3152 4 37 式NF8 06 024 4 38 式N1325翻 14 4 39 式NF82 16454526 彎 4 40 NF452627 校 式 4 41 式04 93 028 4 42 式NF82516 29 4 43 而 式NkPWni 7059 3 219 67 1 翻沖 4 44 9 237059 46 570961 740 0 2 1 82 3 1 27 314 4526 7 21 8 4 8 8 963 59 7 50 694 7 64 056 83091 35 3 41 62 4 4282 0 x 式 4 45 最終得到壓力中心坐標(biāo) 0 其壓力中心位置可見(jiàn)較為靠近排樣的幾何9 23 中心 0 0 即模具中心 沖壓排樣工序合理 圖 4 1 壓力中心位置 15 16 第五章 凸模與凹模刃口尺寸的計(jì)算 凸模和凹模的刃口尺寸和公差 直接影響沖裁件的尺寸精度 模具的合理間隙也 靠凸 凹模刃口尺寸及公差來(lái)保證 因此 正確確定凸 凹模刃口尺寸和公差是沖模 設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要工作 5 1 切邊模刃口尺寸計(jì)算的基本原則 在沖壓件的尺寸測(cè)量和使用中 都是以光面的尺寸為基準(zhǔn) 落料件的光面是因凹 模刃口擠切材料產(chǎn)生產(chǎn)的 而孔的光面是凸模刃口擠切材料產(chǎn)生的 故計(jì)算刃口尺寸 時(shí) 應(yīng)按落料和沖孔兩種情況分別進(jìn)行 從生產(chǎn)實(shí)踐中可以發(fā)現(xiàn) 1 由于凸模 凹模之間存在間隙 使落下的料或沖出的孔都帶有錐度 且落料 件的大端尺寸等于凹模尺寸 切邊件的小端尺寸等于凸模尺寸 2 在測(cè)量與使用中 落料件是以大端尺寸為基準(zhǔn) 切邊邊長(zhǎng)是以小端尺寸為基 準(zhǔn) 3 沖壓時(shí) 凸模 凹模要與沖壓件或廢料發(fā)生摩擦 凸模愈磨愈小 凹模愈磨 愈大 結(jié)果使間隙越來(lái)越大 由此在決定模具刃口尺寸及其制造公差時(shí)需考慮下述原則 1 落料件尺寸由凹模尺寸決定 切邊時(shí)孔的尺寸由凸模尺寸決定 故設(shè)計(jì)落料 模時(shí) 以凹模為基準(zhǔn) 間隙取在凸模上 設(shè)計(jì)切邊模時(shí) 以凸模為基準(zhǔn) 間隙取在凹 模上 2 考慮到?jīng)_壓中凸模 凹模的磨損 設(shè)計(jì)落料模時(shí) 凹模基本尺寸應(yīng)取尺寸公 差范圍的較小尺寸 設(shè)計(jì)切邊模時(shí) 凸?；境叽鐒t應(yīng)取工件孔尺寸公差范圍內(nèi)的較 大尺寸 這樣 在凸模 凹模磨損到一定程度的情況下 仍能沖出合格制件 凸模 凹模間隙則取最小合理間隙值 3 確定沖模刃口制造公差時(shí) 應(yīng)考慮制件的公差要求 凸模和凹模的刃口尺寸 精度選擇應(yīng)以能保證工件的精度要求為準(zhǔn) 保證合理的凸 凹模間隙值 保證模具一 定的使用壽命 如果對(duì)刃口精度要求過(guò)高 即制造公差過(guò)小 會(huì)使模具制造困難 增加成本 延 長(zhǎng)生產(chǎn)周期 如果對(duì)刃口精度要求過(guò)低 即制造公差過(guò)大 則生產(chǎn)出來(lái)的制件可能不 合格 會(huì)使模具的壽命降低 若制件沒(méi)有標(biāo)注公差 則對(duì)于非圓形件按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 非 配合尺寸的公差數(shù)值 IT14 級(jí)處理 沖模則可按 IT11 級(jí)制造 對(duì)于圓形件 一般可按 IT7 IT6 級(jí)制造模具 沖壓件的尺寸公差應(yīng)按 入體 原則標(biāo)注 落料件上偏差為零 下偏差為負(fù) 切邊件下偏差為零 上偏差為正 17 5 2 刃口尺寸的計(jì)算方法 由于模具加工方法不同 凸模與凹模刃口部分尺寸的計(jì)算公式與制造公差的標(biāo)注 也不同 刃口尺寸的計(jì)算方法可分為二種情況 一種是凸 凹模分別加工方法 另一 種是凸 凹模配合加工作方法 對(duì)沖制形狀復(fù)雜或薄材料工件的模具 其凸 凹模通常采用配合加工的方法 此 方法是先做凸?；虬寄Ｖ械囊患?然后根據(jù)制作好的凸?；虬寄５膶?shí)際尺寸 配做另 一件 使它們之間達(dá)到最小合理間隙值 落料時(shí) 先做凹模 并以它作為基準(zhǔn)配制凸 模 保證最小合理間隙 沖孔時(shí) 先做凸模 并以它作為基準(zhǔn)配做凹模 保證最小合 理間隙 因此 只需在基準(zhǔn)件上標(biāo)注尺寸和公差 另一件只標(biāo)注基本尺寸 并注明 凸模 尺寸按凹模實(shí)際尺寸配制 保證雙面間隙值為 落料時(shí) 或 凹模尺寸按maxin Z 凸模實(shí)際尺寸配做 保證雙面間隙值為 沖孔時(shí) 這種方法 可放大基準(zhǔn)ami 件的制造公差 使其公差大小不再受凸 凹模間隙值的限制 制造容易 對(duì)一些復(fù)雜 的沖裁件 由于各部分尺寸的性質(zhì)不同 凸 凹模刃口的磨損規(guī)律也不相同 所以基 準(zhǔn)件刃口尺寸計(jì)算方法也不同 表 5 1 沖裁件初始雙面間隙 Z mm 表 5 2 列有凸 凹模刃口尺寸計(jì)算公式 沖孔件按凸模磨損后尺寸變小 可按表 中 A 類尺寸計(jì)算 變大可按表中 B 類尺寸計(jì)算 不變可按表中 C 類尺寸計(jì)算 按規(guī)律 分為三種 18 表 5 2 配合加工法凸 凹模尺寸及其公差的計(jì)算公式 工件性質(zhì) 工件尺寸 凸模尺寸 凹模尺寸 A 0凸凸 x B 凸凸 0沖孔 C 2凸凸 按凸模尺寸配制 其雙面間 隙為 maxin Z 表 中 凸凸 凸 BA 凸 模 刃 口 尺 寸 mm 凹凹 凹 CBA 凹 模 刃 口 尺 寸 mm A B C 一 工 件 基 本 尺 寸 mm 一 工 件 公 差 mm 凸 凸 模 制 造 公 差 mm 取 值 為 x 一 磨 損 系 數(shù) 其 見(jiàn) 表 5 3 表 5 3 磨 損 系 數(shù) x 非圓形 圓形 1 0 75 0 5 0 75 0 5 材料 厚 度 t 工件公差 mm 0 1 1 2 2 4 4 0 16 0 20 0 24 0 30 0 17 0 35 0 21 0 41 0 25 0 49 0 31 0 59 0 36 0 42 0 50 0 60 0 16 0 20 0 24 18 30 30 80 0 020 0 020 0 025 0 030 120 180 180 160 0 030 0 040 0 045 80 12 0 0 025 0 035 160 360 360 500 500 0 035 0 040 0 050 0 050 0 060 0 070 20 表 5 6 根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) 以下為基本尺寸 0 500mm 4 18 級(jí)精度標(biāo)準(zhǔn)公差表 公差值 基本尺寸 IT4 IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 IT13 IT14 IT15 IT16 IT17 IT18 大于 到 m mm 3 3 4 6 10 14 25 40 60 0 10 0 14 0 25 0 40 0 60 1 0 1 4 3 6 4 5 8 12 18 30 48 75 0 12 0 18 0 30 0 48 0 75 1 2 1 8 6 10 4 6 9 15 22 36 58 90 0 15 0 22 0 36 0 58 0 90 1 5 2 2 10 18 5 8 11 18 27 43 70 110 0 18 0 27 0 43 0 70 1 10 1 8 2 7 18 30 6 9 13 21 33 52 84 130 0 21 0 33 0 52 0 84 1 30 2 1 3 3 30 50 7 11 16 25 39 62 100 160 0 25 0 39 0 62 1 00 1 60 2 5 3 9 50 80 8 13 19 30 46 74 120 190 0 30 0 46 0 74 1 20 1 90 3 0 4 6 80 120 10 15 22 35 54 87 140 220 0 35 0 54 0 87 1 40 2 20 3 5 5 4 120 180 12 18 25 40 63 100 160 250 0 40 0 63 1 00 1 60 2 50 4 0 6 3 5 3 各工位凸 凹模刃口與尺寸的計(jì)算 5 3 1 工位一 二的尺寸計(jì)算 工位一 二為沖孔 孔徑有 和 按 IT12 精度4 589 674 52 查取標(biāo)準(zhǔn)公差得 查表 5 1 表 5 3 表 5 4 表 5 5 表 5 6 得 1 05 1 07 m221 m1 43 10 6 Z48 minZ axd2 mp 75 0 x 校核間隙 不能滿足要求 但相差不Zdp 4 inax 大 則 根據(jù)刃口尺寸計(jì)算原則 分別代入公式計(jì)算 尺寸 4 式 5 1 mxdpp 01 01 0 94 275 4 式 5 2 Zdmin89 尺寸 5 式 5 3 xdpp 01 01 0 95 275 式 5 4 md 4 4 min89 p 0 2 0 0minax d 1466i 21 尺寸 8 式 5 5 mxdpp 01 01 0 8 57 8 式 5 6 Zd 4 4 min 63 尺寸 9 式 5 7 xdpp 01 01 0 9 57 9 式 5 8 md 4 4 min 683 尺寸 674 5 式xdpp 01 01 0 75 275 6 5 9 式 5 10Zdpd 04 014 0min 8 5 尺寸 24 式 5 11mxpp 01 01 0 32 7 24 式 5 12Zddp 04 04 0min 5 8 3 5 3 2 工位二 三的沖裁凸 凹模刃口尺寸計(jì)算 工位二 三均為沖孔外形 且外形較為復(fù)雜 所以按凸 凹模配合設(shè)計(jì)加工 即 先做凸模 以它作為基準(zhǔn) 凹模尺寸按凸模實(shí)際尺寸配做 保證雙面間隙值為 0 048mm 0 072mm 其基本尺寸如圖 5 1 所示 均按 IT12 精度查取標(biāo)準(zhǔn)maxin Z 公差 按表 5 2 公式進(jìn)行計(jì)算 所需參數(shù)由表 5 3 表 5 5 表 5 6 查得 則其計(jì)算的 結(jié)果如圖 5 2 所示 22 圖 5 1 沖孔外形的基本尺寸 圖 5 2 異形凸模刃口尺寸 5 4 強(qiáng)度校核計(jì)算 5 4 1 凸模強(qiáng)度計(jì)算 凸模直徑或?qū)挾却笥跊_件料厚度 查表 5 7 表 5 7 校核項(xiàng)目及條件 圓形凸模 異形凸模 壓應(yīng)力 凸模直徑或?qū)挾却?于沖件料厚 4min壓 td min壓 PF 有導(dǎo)向裝置的凸模 L 2ax70 IL10ax 最大允許 長(zhǎng)度 無(wú)導(dǎo)向裝置的凸模 F d2max95F425max 凸模最小直徑 mm mind 凸模最小截面的面積 F2m t 沖件材料厚度 mm 沖件材料抗剪強(qiáng)度 MPa 23 P 沖裁力 N 凸模材料許用應(yīng)力 對(duì)于常用合金模具鋼 可取 1000 1800 壓 MPa 凸模最大允許自由長(zhǎng)度 mm maxL d 凸?；驔_孔最小直徑 mm F 沖裁力 N I 凸模最小橫截面的慣性矩 4 根據(jù)計(jì)算 其所有凸模壓應(yīng)力校核都滿足要求 而圓形沖孔的采用帶臺(tái)肩標(biāo)準(zhǔn)圓 凸模 其它的采用卸料板導(dǎo)向異形凸模 5 4 2 銷釘強(qiáng)度計(jì)算 沖模上廣泛采用圓柱銷作凸模 凹模與模板連接的定位元件 有時(shí)也用于凸模與 固定板連接中的支承元件 當(dāng)銷釘受載荷較大時(shí) 需要對(duì)強(qiáng)度進(jìn)行核算 上模 下模定位銷釘直徑 式 2min Pd 5 13 銷釘最小直徑 mm P 側(cè)向載荷 N 銷釘材料的許用剪應(yīng)力 MPa 經(jīng)淬火的銷釘 取 300MPa 未經(jīng)淬火的銷釘 取 120MPa 根據(jù)計(jì)算 得 14mm 上 下模各取銷釘直徑 16mm 兩根 未經(jīng)淬火的 5 4 3 螺釘?shù)脑S用載荷計(jì)算 沖模上廣泛采用內(nèi)六角螺釘作緊固件 并采用卸料板螺釘來(lái)控制卸料板的行程 當(dāng)螺釘承受較大載荷時(shí) 應(yīng)核算其許用載荷 1 緊固螺釘螺釘在工作時(shí) 主要承受拉應(yīng)力 其許可載荷按下式計(jì)算 式 24 5 14 式中 一個(gè)螺釘?shù)脑S用載荷 N d 螺釘?shù)淖钚≈睆?mm 許用應(yīng)力 MPa 對(duì)于緊固螺釘 取 120MPa 表 5 8 緊固螺釘?shù)脑S用載荷 螺釘規(guī)格 mm M6 M8 M10 M12 M14 M16 M20 M24 螺紋內(nèi)徑 d mm 4 9 6 6 8 4 10 1 11 8 13 8 17 3 20 7 許用載荷 P N 2260 4100 6650 9600 13000 18000 28000 40000 根據(jù)計(jì)算及考慮安全性 模板尺寸較大 取 M10 螺釘 上模 16 下模 16 根 24 卸料板螺釘工作時(shí) 也是主要承受拉應(yīng)力 其計(jì)算公式與緊固螺釘相同 但由于 它承受的是動(dòng)載荷 故一般選許用應(yīng)力 80 MPa 常用卸料板螺釘?shù)脑S用載荷列 于下表 以供選用 表 5 9 卸料板螺釘?shù)脑S用載荷 螺釘規(guī)格 M mm M6 M8 M10 M12 M16 M20 最小直徑 d mm 4 5 6 2 7 5 9 5 13 16 5 許用載荷 N 1270 2400 3500 5700 11000 17000 根據(jù)計(jì)算及考慮安全性 取 M10 卸料螺釘 16 根 25 第六章 圓孔翻邊模與彎曲模工藝的設(shè)計(jì) 6 1 圓孔翻邊模工藝分析 翻邊的目的主要是為了減小重量 增加結(jié)構(gòu)的剛度 小的圓角半徑和高的豎邊的 翻邊 僅僅應(yīng)用在螺紋底孔或與軸配合的小孔的翻邊 此時(shí)單邊間隙 c 0 65t 考慮到 翻邊時(shí)料厚變薄 翻邊時(shí)凸 凹模單邊間隙可取料厚的 75 85 或也可以按表 6 1 選取 表 6 1 翻邊時(shí)凸凹模的單邊間隙 mm 材料 厚度 0 3 0 5 0 7 0 8 1 0 1 2 1 5 2 0 平毛坯 翻邊 0 25 0 45 0 6 0 7 0 85 1 0 1 3 1 7 拉深后 翻邊 0 6 0 75 0 9 1 1 1 5 四種常用翻邊凸模形狀 如圖 6 1 所示 用于沖孔翻邊 翻邊孔徑 d10 的 翻邊 先定位 后翻邊 對(duì)任意孔翻邊 采用球形 拋物線型凸模最好 平底凸模 rp 應(yīng)盡量大 rp 4 翻邊垂直度要求高 單邊間隙 c 0 75 0 85 to 圖 6 1 圓孔翻邊凸模 而對(duì)于翻邊凹模圓角半徑一般對(duì)翻邊成形影響不大 可取該值等于零件的圓角半 徑 26 6 2 彎曲工藝分析 從工件上可以看出其屬于 L 形件 它是由平板毛坯彎成 L 形件或在級(jí)進(jìn)模彎曲工 位進(jìn)行的單邊直角彎曲 其都必須采用壓料板 6 2 1 制件回彈分析 一 回彈現(xiàn)象及回彈原因分析 回彈現(xiàn)象 在彎曲過(guò)程中 彈性變形在卸載后將消失 引起彎曲件脫離模具后彎 曲角度和彎曲半徑都與模具不一致的現(xiàn)象稱為回彈 正回彈 工件的角度和圓角半徑大于凸模的角度和圓角半徑 負(fù)回彈 工件的角度和圓角半徑小于凸模的角度和圓角半徑 二 L 形彎曲后的回彈 L 形彎曲模的一般結(jié)構(gòu)形式如圖 6 2 示 為防止毛坯的另一端上翹 必須用壓料板 將板料壓住 彎曲時(shí) 凸模要承受較大的側(cè)向力 為平衡側(cè)向力 在凸模一側(cè)設(shè)置擋 塊 2 L 形彎曲可以看作是 90 V 形彎曲的特例 同屬于單角彎曲 但比 V 形彎曲復(fù)雜 得多 因此 任何單角彎曲都應(yīng)優(yōu)先考慮采用 V 形彎曲方式 影響 L 件回彈量的主要因素是彎曲間隙 Zb 當(dāng) Zb 值過(guò)大時(shí) rp 區(qū)塑性變形不充 分 彎邊與模貼合不緊 出現(xiàn)明顯的外開(kāi)回彈 如圖 b 示 當(dāng) Zb 值過(guò)小時(shí) 彎曲件將 產(chǎn)生波形 外開(kāi)回彈量也較大 如圖 c 示 故間隙一般取 Zb 0 95 0 98 t 圖 6 2 L 件彎曲回彈 該制件彎曲部位為直角彎曲變形 其相對(duì)彎曲半徑 r t 1 回跳角度可查表 6 1 排樣圖給出的彎曲工序中 其彎曲工序中成形部分的尺寸較小 只需在模具結(jié)構(gòu)中 根據(jù)可能產(chǎn)生的回彈量 用補(bǔ)償法修正凹模的尺寸和幾何形狀 即可保證在允許的回 彈誤差范圍內(nèi) 表 6 1 較軟金屬材料 90 度單角校正彎曲回跳角度 r t 材料 1 1 2 2 3 Q215 Q235 03 2 032 1 27 純銅 黃銅 鋁 031 3 4 2 6 2 2 彎曲結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì) 制件的彎曲形式詳見(jiàn)排樣圖 由于采用浮動(dòng)送料 為使送料方便 出料不受阻礙 考慮到制件 兩角彎曲部位的高度有 13mm 中間 U 形彎曲部位的彎曲高度有 15mm 浮動(dòng)高度預(yù)定為 25mm 這樣模具的凸 凹模采用鑲嵌件形式 彎曲凸模留在下模 不論從加工和強(qiáng)度方面都容易保證 最 終定為彎曲的凸模留在下模 采用彎曲和校形鑲嵌件 3 6 2 3 彎曲凸 凹模工作部分尺寸設(shè)計(jì)與計(jì)算 一 凸模圓角半徑 當(dāng) r 時(shí) r minrinpr 當(dāng) r 先取 彎曲成形 再增加一套整形工序 使 rmin pr 當(dāng)彎曲件的相對(duì)彎曲半徑 r t 較小時(shí) 取凸模圓角半徑等于或略小于工件內(nèi)側(cè)的 圓角半徑 r 但不能小于材料所允許的最小彎曲半徑 其可由表 6 2 查得 minr 表 6 2 最小彎曲半徑 退火狀態(tài) 冷作硬化狀態(tài) 彎曲線的位置材料 垂直纖維 平行纖維 垂直纖維 平行纖維 08 10 Q195 Q215 A 0 1t 0 4t 0 4t 0 8t 15 220 Q235 A 0 1t 0 5t 0 5t 1 0t 45 50 Q275 0 5t 1 0t 1 0t 1 7t 60Mn T8 1 2t 2 0t 2 0t 3 0t 純銅 0 1t 0 35t 1 0t 2 0t 軟黃銅 0 1t 0 35t 0 35t 0 8t 黃銅 半硬 0 1t 0 35t 0 5t 1 2t 鋁 0 1t 0 2t 0 3t 0 8t 硬鋁 2 0t 3 0t 3 0t 4 0t 當(dāng)彎曲件的相對(duì)彎曲半徑 r t 較大 r t 10 精度要求較高時(shí) 必須考慮回彈 的影響 根據(jù)回彈值的大小對(duì) 凸 模圓角半徑進(jìn)行修正 二 凹模圓角半徑 凹模入口處圓角半徑 的大小對(duì)彎曲力以及彎曲件的質(zhì)量均有影響 過(guò)小的凹模dr 圓角半徑會(huì)使彎矩的彎曲力臂減小 毛坯沿凹模圓角滑入時(shí)的阻力增大 彎曲力增加 并易使工件表面擦傷甚至出現(xiàn)壓痕 在生產(chǎn)中 通常根據(jù)材料的厚度選取凹模圓角半徑 28 當(dāng) t 2mm t dr6 3 t mm t 422 t 4 mm 2t d 三 凹模深度 凹模深度指彎曲件的彎曲邊在凹模內(nèi)的非變形區(qū)的直線段長(zhǎng)度 凹模深度過(guò)小 兩邊自由部分過(guò)大 造成彎曲件回彈量大 工件不平直 凹模深度過(guò)大 則增大了凹 模尺寸 浪費(fèi)模具材料 且需要大行程的壓力機(jī) 經(jīng)驗(yàn)取值由下表 6 3 取得 表 6 3 凹模圓角半徑 和深度 mm drl 四 彎曲凸 凹模的間隙 凸 凹模的間隙指彎曲模中凸 凹模之間的單邊間隙 用 Z 表示 L 形件彎曲時(shí) 凸 凹模的間隙是靠調(diào)整壓力機(jī)的閉合高度來(lái)控制的 設(shè)計(jì)時(shí)可以不考慮 所以 Z t 0 6mm U 形和其他形狀工件彎曲 則必須確定適當(dāng)?shù)拈g隙 五 彎曲凸 凹模的工作尺寸 其工作尺寸的計(jì)算與工件尺寸的標(biāo)注形成有關(guān) 一般原則是 當(dāng)工件標(biāo)注外形尺 寸時(shí) 應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)件 間隙取在凸模上 當(dāng)工件標(biāo)注內(nèi)行尺寸時(shí) 應(yīng)以凸模為基 準(zhǔn)件 間隙取在凹模上 并用配作法來(lái)制模 綜上所述 式 6 1 pxLp 0 式中 凸模寬度基本尺寸 mm L 為工件橫向基本尺寸 mm p 故 式 6 2 05 05 1 871 7 2 式 6 3 0 0426 p 29 第七章 凹模板 卸料板及其它結(jié)構(gòu)整體尺寸設(shè)計(jì) 7 1 凹模板結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì) 7 1 1 凹模板整體尺寸計(jì)算 凹模厚度 高度 H 取 H 34mm 式 7 1 mks93 5 18 0 式中 s 垂直送料方向的凹模刃壁間最大距離 由排樣圖測(cè)量得 ms5 18 K 系數(shù) 考慮板料厚度的影響 其值可查表取為 0 18 凹模壁厚 c 取 c 55mm 式 7 2 H 68 51 2 1 凹模長(zhǎng)度 A 式 7 3 mAcb 101 9 取 式中 b 送料方向的凹模刃壁間最大距離 由排樣設(shè)計(jì)得 ms1 89 凹模寬度 B 取 B 280mm 式 7 4 mca5 26345 182 確定凹模板整體尺寸為 1000 280 34mm 7 1 2 凹模孔口形式設(shè)計(jì) 凹模的刃壁形式為直刃壁 采用圖 7 1 中的圖 C 形式 該形式同時(shí)適用于圓孔和非圓孔 其中 b 取 1 0m 5 7 1 3 凹模的鑲拼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 對(duì)于大 中型或復(fù)雜形狀的沖模 采用鑲塊 可節(jié)約貴重的工具鋼 改善加工工 藝性 減少鉗工工作量 提高模具加工精度 凹模整體尺寸表明 該模具較大 因此 將凹模板設(shè)計(jì)為鑲拼結(jié)構(gòu) 部分凹模刃口亦設(shè)計(jì)為鑲嵌件 其中圓凹模嵌套采用標(biāo)準(zhǔn) A 型圓凹模 7 2 卸料板整體尺寸計(jì)算 30 卸料裝置在一般冷沖壓加工中主要起卸料和壓料的作用 而多工位級(jí)進(jìn)模由于帶 料 或條料 在連續(xù)送進(jìn)的沖壓過(guò)程中必須浮離凹模平面一定的高度 同時(shí) 多工位 級(jí)進(jìn)模又是多工序 多工位的沖壓加工 在沖壓前 材料必須被完全壓緊 因此 多 工位級(jí)進(jìn)模中絕大部分采用彈壓卸料的結(jié)構(gòu)形式 而較少采用固定卸料的方式 卸料裝置的設(shè)計(jì)原則 在級(jí)進(jìn)沖模中彈壓卸料板一般設(shè)計(jì)成平板形 反凸臺(tái)形或一側(cè)臺(tái)肩形的三種基本 結(jié)構(gòu)形式 1 卸料裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)與模具的總體結(jié)構(gòu)相適應(yīng) 當(dāng)級(jí)進(jìn)模沖模采用兩側(cè)均為帶 導(dǎo)向槽浮頂導(dǎo)料柱送料時(shí) 宜選用平板形彈壓卸料板 以板平面壓緊材料 當(dāng)級(jí)進(jìn)模 沖模采用兩側(cè)均為側(cè)導(dǎo)板送料 時(shí) 家選用反凸臺(tái)形彈壓卸料板 凸出部分正好進(jìn)入 兩側(cè)導(dǎo)板之間壓緊材料 當(dāng)級(jí)進(jìn)沖模采用一側(cè)為側(cè)導(dǎo)板 另一側(cè)為帶導(dǎo)向槽浮頂導(dǎo)料 柱送料時(shí) 家選用一側(cè)臺(tái)肩形彈壓卸料板 其凸臺(tái)臺(tái)肩側(cè)面應(yīng)保證與導(dǎo)料板之間留有 適當(dāng)?shù)拈g隙 2 凹模部分為整體式 彈壓卸料板亦為整體式 凹模部分為分塊式 彈壓卸料 板也為分塊式 凹模部分為組合分塊式 一般彈壓卸料板也應(yīng)為組合分塊式 3 卸料板所有型孔的基準(zhǔn)軸線應(yīng)與凹模相對(duì)應(yīng)型孔的基準(zhǔn)軸線一致 由于級(jí)進(jìn) 沖模中所有工作零件的導(dǎo)向精度是由卸料板的導(dǎo)向精度來(lái)保證的 同時(shí)又由于在模具 零件的加工全過(guò)程中存在可能的形狀或位置加工誤差及最后的組裝誤差 因此 凹模 各型孔間的相對(duì)位置精度首先要由模具的設(shè)計(jì) 工藝的編排 設(shè)備的加工精度和質(zhì)量 檢測(cè)控制來(lái)保證 為使卸料板對(duì)凸模的導(dǎo)向精度和保護(hù)作用達(dá)到最終的使用要求 卸 料板型孔和與之對(duì)應(yīng)的凸模 鑲件的配合間隙一般取實(shí)際選用沖裁雙面間隙的 1 4 1 3 對(duì)簡(jiǎn)單型孔的配制間隙取前者 復(fù)雜型孔的配合間隙取后者 亦可采用對(duì) 形狀簡(jiǎn)單的型孔 0 01 0 02mm 的雙面配合間隙值 對(duì)形狀較為復(fù)雜的型孔 0 02 0 03mm 的雙面配制間隙值 4 卸料板型孔為保證與各凸模的配合精度和減少磨損 型孔表面粗糙度 0 8 高速?zèng)_壓級(jí)進(jìn)沖模的卸料板型孔表面粗糙度 0 4 5 卸料板板應(yīng)有足夠的強(qiáng)度 應(yīng)保證各凸模工作零件在卸料板內(nèi)的有效導(dǎo)向長(zhǎng) 度 并應(yīng)充分考慮對(duì)細(xì)小 狹長(zhǎng)形 風(fēng)度差的凸模的導(dǎo)向和保護(hù) 可在卸料板內(nèi)增加 鑲套對(duì)細(xì)小凸模進(jìn)行導(dǎo)向保護(hù) 6 由于大多數(shù)級(jí)進(jìn)沖模的壓力中心并不在模具的工作尺寸中心 因此要求各卸料 彈簧加的合力作用點(diǎn)與沖壓力的作用點(diǎn)重合 否則將存在一個(gè)彎矩 M 當(dāng)這個(gè)彎矩 M 足 夠大時(shí) 會(huì)在模具的沖壓過(guò)程中使模具產(chǎn)生政治歪斜 從而影響模具的精度和使用壽 命 降低沖件的質(zhì)量 因此 內(nèi)導(dǎo)柱及卸料彈簧在卸料板上的分布應(yīng)在計(jì)算卸料力矩 后 對(duì)稱 均勻 合理地設(shè)置 卸料裝置在多工位級(jí)進(jìn)模中 主要采用彈壓卸料板或 在局部配以懸臂式固定卸料裝置的結(jié)構(gòu)形式 31 根據(jù)上述原則選擇平板式彈壓卸料板 板厚 整體結(jié)m28 0 8HT 凹 模 厚 度 構(gòu)尺寸 尺寸為 1000 295 28mm 7 3 其它板的尺寸設(shè)計(jì) 凹模墊板尺寸選擇 根據(jù)凹模板結(jié)構(gòu) 確定其整體尺寸為 1000 260 20mm 凸模固定板尺寸的選擇 尺寸為 1000 260 30mm 凸模墊板尺寸選擇 尺寸為 1000 260 20mm 模座整體結(jié)構(gòu)與尺寸的選擇 根據(jù)凹模 定位和卸料裝置等的平面布置 來(lái)選擇模座的外形尺寸 在進(jìn)行非標(biāo) 準(zhǔn)模板設(shè)計(jì)時(shí) 應(yīng)保證模座的外形尺寸比凹模具相應(yīng)尺寸大 40 70 模座厚度一般取 凹模厚度的 1 1 5 倍 下模座的外形尺寸每邊至少應(yīng)超過(guò)壓力機(jī)臺(tái)面孔約 50 沖壓模 具標(biāo)準(zhǔn)件選用與設(shè)計(jì)指南 P64 頁(yè) 在此模具設(shè)計(jì) 模座采用滾動(dòng)導(dǎo)向 非標(biāo)準(zhǔn)模座形式 上 下模座尺寸為 1050 405 50mm 圖 7 2 卸料板尺寸 32 第八章 多工位級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計(jì)和選用 8 1 模架的設(shè)計(jì) 模架由上模座 下模座和導(dǎo)柱 導(dǎo)套等組成 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足以下原則 多工位級(jí)進(jìn)模應(yīng)滿足剛性高和精度高的要求 為保證模架的強(qiáng)度 其上 下模板的厚度要足夠 通常比普通沖模模座厚約 30 模架要有精確的導(dǎo)向 基本上都采用四根兩組的滾珠滾動(dòng)導(dǎo)向 導(dǎo)柱直徑應(yīng)在許 可范圍內(nèi)取大 并考慮裝錯(cuò)措施 加工 裝配中 應(yīng)保證以下技術(shù)條件 a 上模座對(duì)下模座的平行度 0 003 100 b 導(dǎo)柱 導(dǎo)套固定部分對(duì)滑動(dòng)部分圓柱面的同軸度 不大于 0 003mm c 上模座與下模座安裝導(dǎo)柱 導(dǎo)套的孔 分別加工時(shí) 其孔距誤差應(yīng)0 5mm 時(shí) 導(dǎo)正釘孔直徑應(yīng)取 d 在此設(shè)計(jì)中選用直 4 徑 4 的導(dǎo)正孔 當(dāng)選用沖件上的型孔作導(dǎo)正釘孔時(shí) 不應(yīng)選用孔徑過(guò)小的孔 以避免影響導(dǎo)正釘 的強(qiáng)度 也不應(yīng)選用孔徑過(guò)大的孔 以影響安裝位置的占用面積 導(dǎo)正釘工作直徑與導(dǎo)釘孔徑的關(guān)系 導(dǎo)正釘工作直徑部分與導(dǎo)正釘孔的實(shí)際尺寸 間應(yīng)有微小的間隙 間隙過(guò)小會(huì)影響導(dǎo)正釘?shù)恼_導(dǎo)向 而間隙過(guò)大則無(wú)法保證定距 36 精度 因此 導(dǎo)正釘?shù)墓ぷ髦睆脚c導(dǎo)正釘孔應(yīng)有袍嚴(yán)格的配合間隙要求 孔做為導(dǎo)正 孔 采用浮動(dòng)送料 導(dǎo)正銷與導(dǎo)料銷配合作用 使條料正確導(dǎo)向和實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)送進(jìn) 根 據(jù)到凹模的結(jié)構(gòu) 采用導(dǎo)正釘定位 導(dǎo)正釘?shù)墓ぷ髦睆綉?yīng)參照沖導(dǎo)正釘孔的凸模直徑確 定 8 6 彈壓卸料板卸料彈簧的選用與計(jì)算 初定彈簧數(shù)量 n 因級(jí)進(jìn)沖模的矩形模板在沖壓中必須保持平衡 一般選用 4 6 個(gè) 結(jié)構(gòu)需要時(shí)可選 8 12 個(gè) 或按實(shí)際需要選用 尤其是在采用分段式凹模結(jié)構(gòu)的