級進模具設計說明書

1、級進模設計目錄第一章 緒 論1.1沖壓技術的應用和特點11.2沖壓模具制造技術的發(fā)展趨勢21.3論文的主要研究目標及內容31.4級進模的特點3第二章 沖壓件的工藝分析及工藝方案2.1沖壓件的工藝分析42.2沖壓工藝方案的確定5第三章 主要參數(shù)設計計算 63.1排樣方式的確定及其計算 .73.1.1毛坯排樣原則83.1.2設計排樣圖應注意的問題93.2排樣圖 103.3 沖壓力的計算 113.3.1沖裁力的計算123.3.2卸料力的計算13第四章 沖壓設備的選擇4.1壓力中心的確定144.2沖壓設備的選擇164.2.1沖壓設備類型的選擇 .174.2.2沖壓設備規(guī)格的確定 19第五章 模具主要零

2、件的結構與設計5.1工作零件 205.1.1凸模的設計215.1.1.1沖孔凸模的結構設計225.1.1.2沖孔凸模的結構設計235.1.1.5凸模強度校核245.1.2凹模的設計255.3卸料與頂件裝置 265.3.1卸料板 295.3.2卸料螺釘?shù)慕Y構 305.4.2 導正銷 315.4.3導柱導套 325.5固定與聯(lián)接零件 335.5.1固定板與墊板345.5.2螺釘與銷釘356.1模具設計總裝圖 36設計總結參考文獻致 謝摘要本次設計題目是帶寬凸緣的覆蓋件模具設計，制件來源于生產。其帶寬凸緣的覆蓋件零件上需沖制三個孔、兩個折彎位置。通過對該零件的級進模具設計，掌握一般級進沖壓模具的設計

3、方法、特點和成型過程。級進模的特點是沖壓生產效率高、操作安全簡單、生產成本較低、帶寬凸緣的覆蓋件質量高。本設計詳細介紹了級進模的排樣方式、總體設計、零部件的設計以及工藝參數(shù)的選擇計算。注意設計當中的某些細節(jié)問題，了解沖壓模具結構及工作原理；通過對AutoCAD的應用，從而有效的提高工作效率。通過查閱了模架的基本類型，分析了級進模的模架技術要求，介紹了標準模架的裝配工藝。并指出了模架裝配時的注意事項。沖裁側刃是模具中的重要工序，其沖裁形狀和凸、凹模結構對生產質量影響很大。側刃設計的正確性與標準化既有利于模具維修的規(guī)范化，也為整個模具的順利生產打下了一個良好的基礎。關鍵詞：帶寬凸緣的覆蓋件、級進模

4、、成型、AutoCAD、沖模模架、裝配工藝AbstractThe design is the subject of progressive die base film design and parts from electronic components. Its base on-chip components to be three-hole punching , deep drawing and flanging. Through the components for mold design, master general for stamping die design, characte

5、ristics and work process. Die Stamping production is characterized by high efficiency and safe operation of simple, low production costs, high product quality. The detailed design of the layout of the die, design, components and the design parameters of the choice of terms. Attention to the design o

6、f certain details of the understanding of stamping die structure and working principle through the application of AutoCAD, so as to effectively enhance the work efficiency. Through has consulted pouch frames fundamental type, analyzed the level to enter molds pouch frame specification, introduced th

7、e standard pouch frames assembly technique. And had pointed out the pouch frame assembles when matters needing attention. The blanking side edge is in molds important working procedure, its blanking shape and raised, the lower die structure is very big to the production quality influence. The side e

8、dge designs accuracy and the standardization are already advantageous the standardization which services in the mold, also has built a good foundation for the entire molds smooth production.Keyword：Base film 、Progressive die、Forming、Pro/e、AutoCAD、The model puts up a die；Assembling handicraft第一章 緒 論1

9、.1沖壓技術的應用和特點沖壓加工是利用安裝在壓力機上的模具，對在模具里的板料施加變形力，使板料在模具里產生變形，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的帶寬凸緣的覆蓋件零件的生產技術。由于沖壓加工經常在材料的冷狀態(tài)下進行，因此也稱冷沖壓。冷沖壓是金屬壓力加工方法之一，它是建立在金屬塑性變形理論基礎上的材料成形工程技術，沖壓加工的原材料或帶料，故也稱板料沖壓。在國民經濟各個領域廣泛應用。例如，航空航天、機械、電子信息、交通、兵器、日用電器及輕工等產業(yè)都有沖壓加工。不但產業(yè)界廣泛用到它，而且每一個人都直接與沖壓帶寬凸緣的覆蓋件發(fā)生聯(lián)系。沖壓可制造鐘表及儀器的小零件，也可以制造汽車、拖拉機的大型覆蓋件。沖壓材

10、料可使用黑色金屬、有色金屬以及某些非金屬材料。1.2沖壓模具制造技術的發(fā)展趨勢隨著科學技術的不斷進步和工業(yè)生產的迅速發(fā)展，沖壓工藝和沖模技術也在不斷地革新和發(fā)展。我國未來模具制造技術發(fā)展方向和動向，主要有以下幾個方面：（1）工藝分析計算的現(xiàn)代化。沖壓技術與現(xiàn)代數(shù)學、計算機技術聯(lián)姻，對復雜曲面零件（如覆蓋件）進行計算機模擬和有限元分析，達到預算某一工藝方案對零件成形的可能性與成形過程中將會發(fā)生的問題，供設計人員進行修改和選擇。這種設計方法是將傳統(tǒng)的經驗設計升華為優(yōu)化設計，縮短了模具設計與制造周期，節(jié)省了昂貴的模具試模費用等。（2）模具計算機輔助設計、制造與分析（CAD/CAM/CAE）的研究和應

11、用，將極大地提高模具制造效率，提高模具的質量，使模具設計與制造技術實現(xiàn)CAD/CAM/CAE一體化。（3）沖壓生產的自動化。為了滿足大量生產的需要，沖壓生產已向自動化、無人化方向發(fā)展。現(xiàn)已經實現(xiàn)了利用高速沖床和多工位精密級進模實現(xiàn)單機自動，沖壓的速度可達每分鐘幾百上千次。大型零件的生產已實現(xiàn)了多機聯(lián)合生產線，從板料的送進到沖壓加工、最后檢驗可全由計算機控制，極大地減輕了工人的勞動強度，提高了生產率。目前已逐漸向無人化生產形成的柔性沖壓加工中心發(fā)展。 （4）為適應市場經濟需求，大批量與多品種小批量共存。發(fā)展適宜于小批量生產的各種簡易模具、經濟模具和標準化且容易變換的模具系統(tǒng)。 （5）推廣和發(fā)展沖

12、壓新工藝和新技術。如精密沖裁、液壓拉深、電磁成形、超塑性成形等。 （6）與材料科學結合，不斷改進板料性能，以提高其成形能力和使用效果。1.3論文的主要研究目標及內容（1）設計目標1）完成帶寬凸緣的覆蓋件級進模的結構設計2）完成帶寬凸緣的覆蓋件級進模的模具設計3）完成帶寬凸緣的覆蓋件級進模零件圖和模具裝配圖的繪制（2）設計的主要內容本論文，主要是對帶寬凸緣的覆蓋件結構和模具設計做了研究和探討，所做的工作主要有以下幾個方面：1）介紹了生產帶寬凸緣的覆蓋件的模具的一般要求，以及在生活中的應用，主要設計出帶寬凸緣的覆蓋件的結構設計。2）根據(jù)帶寬凸緣的覆蓋件的結構形式，選擇模具的基本模架，然后根據(jù)帶寬凸

13、緣的覆蓋件的工藝要求設計出帶寬凸緣的覆蓋件成形零件和模具所有構件。3）對模具進行試模、調整。以得到符合實際生產要求的模具。（3）設計的關鍵技術問題在設計模具的過程中，要解決的最主要問題是，各個構件之間相互配合的問題。各個構件之間選用合適的配合的方式，使各個構件之間不發(fā)生碰撞，靈活自如，整個模具平穩(wěn)運作。1.4級進模的特點1)沖壓生產效率高。級進?？梢酝瓿蓮碗s零件的沖裁、翻邊、彎曲、拉深、立體成形以及裝配等工藝，減少了中間轉運和重復定位等工作，而且工位數(shù)量的增加不影響生產效率，可以沖制很小的精密零件。2)操作安全簡單。級進模沖壓時操作者不必將手伸入模具的危險區(qū)域。對大量生產，還采用自動送料機構，

14、模具內裝有安全檢測裝置。3)模具壽命長。復雜的內形和外形可分解為簡單的凸模和凹模外形，分段逐次沖切，工序可以分散在若干個工位，在工序集中的區(qū)域還可以設置空位，從而避免了凸、凹模壁厚過小的問題，改變了凸、凹的受力狀態(tài)，提高了模具強度。此外，級進模還采用卸料板兼作凸模導向板，對提高模具壽命也非常有利。4)帶寬凸緣的覆蓋件質量高。級進模在一副模具內完成帶寬凸緣的覆蓋件的全部成形工序，克服了用簡單模時多次定位帶來的操作不變和累積誤差。5)生產成本較低。級進模由于結構比較復雜，所以制造費用較高，同時材料利用率較低，但由于級進模生產效率高、壓力機占有數(shù)少、需要的操作工人數(shù)和車間面積少，減少了半成品的儲存和

15、運輸，因而帶寬凸緣的覆蓋件零件的綜合生產成本并不高。6)設計和制造難度大，對經驗的依賴性強。級進模結構復雜，技術含量高，設計靈活性大、難度大；設計和制造中的經驗、推斷和目測工作量多，人才培養(yǎng)時間長，個人之間的差異大；同一帶寬凸緣的覆蓋件零件可有多種不同的設計方案，設計的靈活性大；設計和制造周期長，費用高，適用于批量生產。級進模還受帶寬凸緣的覆蓋件零件尺寸限制，帶寬凸緣的覆蓋件尺寸不宜太大。7)按訂單生產，而不是按計劃生產，訂貨受市場影響大，交貨期要求短。第二章 沖壓件的工藝分析及工藝方案制件在沖裁外形時要求兩個相交邊盡量避免銳角，嚴禁尖角，圓角半徑R=0.25t，沖裁件的凸出或凹入不宜太小，應

16、避免長懸臂和窄臂和窄槽，要求懸臂和槽長L與其寬度B應有一定的比列。鋼板時，B=（1.3至1.5）t，有色金屬板時，B=（0.75至0.8）t，L=3B。沖裁孔與孔之間、孔與沖件邊緣之間的壁厚不應太小，否則會影響凹模強度、壽命和沖件質量。通過對制件零件圖分析，可知其滿足以上要求。由于制件材料是B2鋼，具有良好的落料、折彎工藝性，在設計中應該考慮到其受力變形方面，以利于模具的設計與制造。在折彎過程中，因材料內部的相互作用，使每個金屬小單元體之間產生了內應力：在徑向產生拉應力；切向產生壓應力。在、的共同作用下，凸緣區(qū)的材料發(fā)生塑性變形，其“多余”的材料將沿著徑向被子擠出，由制件零件圖資料可以知道：制

17、件折彎和落料工藝滿足以上要求。由于制件屬于薄材料沖壓加工，帶料的厚度為1.5mm，因此對于此制件，在設計中可以將其看作折彎半徑為1mm的彎曲。沖壓制件屬于大批量生產；制件外觀的最大長度為57.5mm，寬度為15mm，屬小型制件，由于其形狀較簡單，生產效率要求高，因此我們設計生產效率高的級進模來完成此制件的生產。帶寬凸緣的覆蓋件工件二維圖見圖2.1所示。 圖2.1 帶寬凸緣的覆蓋件二維圖圖2.2帶寬凸緣的覆蓋件三維圖2.1沖壓件的工藝分析工件名稱：帶寬凸緣的覆蓋件生產批量：大批量工件材料：Q235A材料厚度：1mm尺寸偏差：IT11材料B2鋼的力學性能見表2.1所示：表2.1 材料可伐合金的力學

18、性能材料名稱牌 號材料狀態(tài)極限強度/MPa伸長率(%)屈服點/MPa彈性模數(shù)/MPa抗剪強度抗拉強度普板Q235A210255235275由表2.1知，選擇，=23%材料。沖裁件的精度要求，應在經濟精度范圍內。對于普通沖裁件，其經濟精度為IT12IT14，沖孔比落料高一級；光潔沖裁、整修和精密沖裁的經濟精度為IT8IT9。沖裁斷面的粗糙度，對普通沖裁，當板厚小于1.5mm時，Ra為1000.8。，精密沖裁件Ra為0.80.4；整修時Ra為3.20.8。制件的毛刺高度與沖裁性質、不同材料及高度有關。普通沖裁時允許毛刺高度見表2.2所示：表2.2 毛刺高度（mm）制件厚度t(mm)試沖時生產時2.

19、2沖壓工藝方案的確定該工件包括沖孔、切邊、折彎、切斷等幾個基本工序，工藝較復雜，生產批量大，適宜采用級進模制造，生產效率高，操作方便，工件精度也能滿足要求。沖裁工序工藝方案：方案一：第一工位：定距沖孔；第二工位：成型第三工位：沖孔；第四工位：空位；第五工位：落料成型；方案二：沖孔，落料一副模具，成型一副模具，分兩套模具分析：方案一符合一般沖裁順序，而且在定位要求較高的情況下，首先沖導正孔，并采用導正銷導正。切形凸模端面為條形，沖裁時沖出一個切口，由于工件小、形狀復雜，故采用雙側刃定位、多次級進完成工件成形工作。方案二簡單，但需要多套模具，滿足不了大批量的生產要求，綜合分析方案一和方案二的優(yōu)缺點

20、，最后選用方案一設計制造方案。第三章 主要參數(shù)設計計算3.1排樣方式的確定及其計算3.1.1毛坯排樣原則1） 材料利用率要盡量高。2） 滿足帶寬凸緣的覆蓋件零件沖裁及后序工序的要求，諸如：1折彎不能出現(xiàn)破裂；2便于完成后續(xù)加工工序；3生產率要高，便于操作；4安全性要好。3.1.2設計排樣圖應注意的問題1）盡量減少工步數(shù)目，否則會增大累積誤差，影響制件精度。2） 復雜型孔可分解為若干簡單型孔，分步進行沖裁。3） 同一工位各沖切凸模應盡量設計為相同的高度，便于刃磨。4） 工序應盡量分散，以提高模具壽命，簡化模具結構。5） 沖孔在前，折彎在后。6）同一型孔中的切口、沖割、切廢料等，應盡可能在同一工步

21、沖出，以免經數(shù)次沖裁而出現(xiàn)不應有的毛刺、塌角或接縫不好的現(xiàn)象。9）小凸模在首次沖裁時，必須沖全孔，以防模具損壞。3.2排樣圖設計級進模，首先要設計板料排樣圖。支架的形狀簡單對稱，直排時材料利用率低，應采用直對排。如圖3.1所示的排樣方法，設計成單行直排，有搭邊排樣方式，材料利用率低，但制件質量和沖模壽命較高。搭邊值見表3.1，搭邊值取1.5mm和4.75mm，板料寬度為85.5mm，步距87mm，一個步距的材料利用率為88.7%（計算見表3.2）。 圖3.1 排樣圖 表3.1 普通沖裁的搭邊值 （mm）板料厚度t矩形或類似矩形制件r2t彈壓卸料沖模固定卸料沖模aaaa0.250.51.01.2

22、1.52.0表3.2 板料相關計算項目分類項目公式結果備注排樣沖裁件面積AA=-（）3075mm板料寬度BB=119.6+（22）123.6mm采用無側壓裝置，板料和導料板之間的間隙=0.4mm步距SS=毛坯+搭邊值17mm一個步距的材料利用率(nA/Bh)100%=（23075/123.632） 100%79.1%3.3 沖壓力的計算3.3.1沖裁力的計算計算沖裁力的目的是為了合理地選擇壓力機和設計模具，壓力機的噸位必須大于所計算的沖裁力，以適應沖裁的要求。在沖裁過程中沖裁力的大小是不斷變化的，下圖3.2所示為沖裁時沖裁力-凸模行程曲線。圖中AB段相當于沖裁的彈性變形階段，凸模接觸材料后，載

23、荷急劇上升，但當凸模刃口一旦擠入材料，即進入塑性變形階段后，載荷的上升就緩慢下來，如BC段所示。雖然由于凸模擠入材料使承受沖裁力的材料面積減小，但只要材料加工硬化的影響超過受剪面積的影響，沖裁力就繼續(xù)上升，當兩者達到相等影響的瞬間，沖裁力達最大值，即圖中的C點。次后，受剪面積的減少超過加工硬化的影響，于是沖裁力下降。凸模再繼續(xù)下壓，材料內部產生裂紋并迅速擴張，沖裁力急劇下降，如圖中CD段所示，次為沖裁的斷裂階段。圖3.2沖裁力-凸模行程曲線沖裁變形過程主要以剪切變形為主，同時伴隨有拉伸、翻邊和橫向擠壓變形，故制件常出現(xiàn)翹曲不平等現(xiàn)象。在沖裁工藝中改變這些伴隨因素的影響，即可提高制件質量。 沖裁

24、力： F=LT=5301.5 1.04235 =194298N如表1.1所示可知=195MP3.3.2卸料力的計算無論采用何種刃口沖模,當沖裁工件完成后,由于彈性變形,在板材上沖裁出的廢料(或工件)孔徑沿著徑向發(fā)生彈性收縮,會緊箍在凸模上.而沖裁下來的工件(或廢料)徑向會擴張,并因要力圖恢復彈性彎曲,所以會卡在凹摸孔內.為了使沖裁過程級進,操作方便,就需把套在凸模上板材卸下,把卡在凹?？變鹊臎_件或廢料排出.從凸模上將零件或廢料卸下來所需要的力稱卸料力F順著沖裁方向將零件或廢料從凹模腔內推出的力稱推件力F,逆著沖裁方向將零件或廢料從凹模腔頂出的力稱為頂件力FF、F、F是由壓力機和模具的卸料.頂件

25、裝置獲得的影響.這些力的因素主要有材料的力學性能.材料的厚度.模具間隙.凸.凹模表面粗糙度.零件形狀和尺寸以及潤滑情況等.要準確計算這些力是困難的,實際生產中常用下列經驗公式計算。F=KFF=nKFF=KF式中 F=沖裁力(N)卸料力、推件力和頂件力系數(shù)見表3.3表3.3 卸料力、推件力和頂件力系數(shù)材料KKKB2鋼0.0250.080.030.07因此，卸料力、推件力和頂件力的計算如下：F=KF=195000（0.040.05）=7771.92N9750N取F=8500NF=nKF=90.055195000=96525NN同時卡在凹模中的工件數(shù)目，F(xiàn)=KF=0.055195000=10725N

26、第四章 沖壓設備的選擇4.1壓力中心的確定沖模的壓力中心，就是沖裁力合力的作用點。確定沖模壓力中心的目的，在于確定模柄的位置。壓力中心必須與模柄軸線重合或近似重合，否則沖裁時會產生偏心沖擊，形成偏心載荷，使沖裁間隙產生波動，沖模刃口磨損不均，影響沖件質量和沖裁壽命。另外，偏心沖擊還會使沖模和設備的導向部分造成不均勻磨損。制件的壓力中心如圖4.1所示圖4.1 制件壓力中心4.2沖壓設備的選擇4.2.1沖壓設備類型的選擇 根據(jù)所要完成的沖壓工藝的性質，生產批量的大小，沖壓件的幾何尺寸和精度要求等來選擇設備的類型。對于中小型的沖裁件,彎曲件或拉伸件的生產，主要采用開式機械壓力機。雖然開式沖床的剛度差

27、,在沖壓力的作用下床身的變形能夠破壞沖裁模的間隙分布，降低模具的壽命或沖裁件的表面質量?？墒?，由于它提供了極為方便的操作條件和非常容易安裝機械化附屬裝置的特點，使它成為目前中、小型沖壓設備的主要形式。4.2.2沖壓設備規(guī)格的確定 在沖壓設備的類型選定之后，應該進一步根據(jù)沖壓件的尺寸、模具的尺寸和沖壓力來確定設備的規(guī)格。壓力機的行程大小應適當。由于壓力機的行程影響到模具的張開高度，因此對于沖裁、拉深等模具，其行程不宜過大，以免發(fā)生凸模與導板分離或滾珠導向裝置脫開的不良后果。對于拉伸模，壓力機的行程至少應大于成品零件高度的兩倍以上，以保證毛胚的放進和成形零件的取出。所選壓力機的閉合高度應與沖模的閉

28、合高度相適應。即滿足：沖模的閉合高度介于壓力機的最大閉合高度和最小閉合高度之間的要求。壓力機工作臺面的尺寸必須大于模具下模座的外形尺寸，并還要留有安裝固定的余地。但在過大的工作臺面上安裝過小尺寸的沖模時，對工作臺面的受力條件也是不利的。為安全起見,防止設備的超載,可按公稱壓力F(1.61.8)F的原則(則F381.8=68.4KN)選取壓力機.查閱參考資料可選取公稱壓力為100KN的開式雙柱可傾壓力機(J23-10),該壓力機與模具設計的有關系數(shù)為:表4.1開式雙柱可傾壓力機J23-60技術規(guī)格型號J23-200公稱壓力 200KN滑塊行程45滑塊行程次數(shù)125最大閉合高度450閉合高度調節(jié)量

29、60滑塊中心線至床身距離130立柱距離180工作臺尺寸前 后600左 右900工作臺孔尺寸前 后130左 右200直徑170墊板尺寸厚度35直徑模柄孔尺寸直徑70深度100滑塊底面尺寸前 后左 右床身最大可傾角35第五章 模具主要零件的結構與設計5.1工作零件沖孔、切邊、壓披鋒、折彎、切斷始用間隙根據(jù)表5.1查出。表5.1 沖裁初始雙邊間隙值Z（間隙較?。?mm材料厚度mmB2鋼ZZ0.30.0080.0120.40.0120.0180.50.0160.0240.60.0200.0300.70.0240.0360.80.0280.0421.00.0320.0481.50.0360.05420.

30、0400.060因t=1，故選取Z=0.036，Z=0.0545.1.1凸模的設計5.1.1.1沖孔凸模的結構設計（1）凸模的形式：主要根據(jù)沖裁件的形狀和尺寸而定。常見圓形凸模結構形式如下圖所示：圖5.1 階梯式凸模的結構形式這種結構加工方便，固定部分采用過渡配合H7/m6或H7/n6與凸模固定板相配。圖中a 、c適用于沖裁直徑d=0.120mm的沖裁件，為避免應力集中和保證強度與剛度方面的要求，而作成圓滑過度的階梯形式或在中部增加過度階段。圖b適用的沖裁直徑d=830mm。圖d適用于沖制孔徑與料厚相近的小孔。采用保護套結構既可以提高抗彎能力，又能夠節(jié)省模具鋼。本設計采用圖a形式，此形式凸模與

31、固定板緊配合，上端帶臺階，以防拉下。（2）凸模的尺寸計算：凸模刃口尺寸計算模具工作部分尺寸及公差的計算方法與加工方法有關，基本可分為兩類。1）與凹模分開加工：2）與凹模配合加工：首先按分開加工方法計算凸模與凹模分開加工是指凸模與凹模分別按圖樣加工至尺寸。次種方法適用于圓形成形狀簡單的工件，為了保證凸模與凹模間初始間隙小于最大合理間隙Z，不僅凸模與凹模分別標注公差而且要求有較高的制造精度，以滿足如下條件： p+dZ- Z沖裁凸模的制造公差等級查表5.2得表5.2 規(guī)則形狀（圓形、方形件）沖裁時凸、凹模的制造公差基本尺寸凸模公差凹模公差180.0200.02018300.0200.02530800

32、.0200.030801200.0250.0351201800.0300.040所以 ，50 凸模尺寸50 -0.020 凹模尺寸500+0.02校核+=0.02+0.02=0.04Z- Z=0.054-0.036=0.018+Z- Z所以凸、凹模只能采用配合加工的方法計算。對于沖制形狀復雜或薄板制件的模具,其凸凹模往往采用配合加工的方法。此方法是先加工好凸?；虬寄Ｗ鳛榛鶞始?然后根據(jù)次基準件的實際尺寸,配做凹?；蛲鼓?使它們保持一定的間隙因此只需在基準件上標注尺寸及公差,另一件只標注標準尺寸,并注明“尺寸按凸?；虬寄Ｅ浼ＷC雙面間隙”。這樣，可放大基準件的制造公差。其公差不再受凸、凹模間隙

33、大小的限制，制件容易，并容易保證凸、凹模間的間隙。由于復雜形狀工件各部分尺寸性質不同，凸、凹模磨損后，尺寸變化的趨勢也不同，所以基準件的刃口尺寸計算的方法也不相同。因此，沖孔時，應以凸模為基準件，然后配做凹模。先做凸模，凸模磨損后，刃口尺寸的變化有增大、減小和不變三種情況。顯然該設計的工件凸模磨損后尺寸減小。計算這一類尺寸，先把工件尺寸化為A0-,再按沖孔凸模公式計算： Ad= (A+X) Ad-凹模刃口尺寸（mm） -工件公差 =0.2d -凹模制造偏差（mm）, d =/4X- 摩擦因數(shù)（查表5.3可知）表5.3 摩擦因數(shù)x的值查下表材料厚度t/mm非圓形x值圓形x值10.750.50.7

34、50.5工件公差 /mm10.160.160.360.360.160.16120.200.210.420.420.200.20240.240.240.50.500.240.2440.300.300.60.60(=0.6t=0.6*1.5=0.9mm)，（R=1）(=0.8t=0.61.5=0.9mm)。故彎曲時不會產生裂紋，可直接彎曲脹形。4.2 彎曲件坯料展開尺寸的計算按照彎曲件的形狀，彎曲半徑大小以及彎曲的方法等不同情況，其毛坯展開尺寸的計算方法也不相同，彎曲件毛坯展開尺寸的計算有以下幾種。圓角半徑 r 0.5 t 的彎曲件、圓角半徑 r 0.5t=(0.51.5=0.9mm)，r=1mm

35、0.5t=(0.51.2=0.6mm)，帶寬凸緣的覆蓋件的圓角半徑屬于圓角半徑 r 0.5 t彎曲件的情況。這類彎曲件變薄不嚴重，其毛坯展開長度可以根據(jù)彎曲前后中性層長度不變的原則進行計算，毛坯的長度等于彎曲件直線部分長度與彎曲部分中性層展開長度的總和，如圖所示：圖3-1 帶寬凸緣的覆蓋件彎曲布局圖根據(jù)公式：（沖壓工藝與模具設計。式3.3.12）式中： 彎曲件毛坯總長度（mm）； 各段直線部分長度（mm）； 各段圓弧部分彎曲中心角（度）； 各段圓弧部分彎曲半徑（mm）； 各段圓弧部分中性層位移系數(shù)。當彎曲中心角為 90 時(如下圖所示), 單角彎曲件的毛坯展開長度為 : 圖3-2 單角彎曲彎曲

36、中心角為 90 時： =119.6所以：L=119.6mm。所以毛坯展開總長度為：119.6mm，如下圖：圖3-3 毛坯展開圖5.1.1.5凸模強度校核1、 圓凸模沖裁時凸模所受的應力，有平均壓應力和刃口的接觸應力k兩種，孔徑大于沖件材料厚度時，接觸應力k大于平均壓應力，因而強度核算的條件是接觸應力k 小于或等于凸模材料的許用應力?？讖叫∮诨虻扔跊_件材料厚度時，強度核算條件可以是平均壓應力小于或等于凸模材料的許用應力。當dt時，凸模強度按下式核算； k =2/（1-0.5t/d） 式中 t-沖件材料厚度（mm）； d-凸?；驔_孔直徑（mm）； -沖件材料抗剪強度（MPa）； k-凸模刃口接觸應

37、力（MPa）； -凸模材料的許用壓應力（MPa）； 已知 沖小孔的凸模t=1mm d1=50mm =120MPa 凸模材料為Cr12 為18002200 MPa所以沖50的孔 k=2120/ (1-0.50.3/1.5)=266.67 故圓凸、凹模強度符合條件。 凸模在中心軸向壓力的作用下，保持穩(wěn)定不產生彎曲的最大長度與導向方式有關。帶臺肩的凸模如下圖最大允許長度Lmax按下式計算 圖5.5臺肩凸模示意圖 式中C-系數(shù)，見表5.6 d0-凸模大端直徑（mm） E-凸模材料彈性模量 對于Cr12可取280000MPa t-材料厚度 1mm -沖件材料抗剪強度MPa表5.6系數(shù)CL0/lmaxd0

38、/d1.11.21.31.51.822.530.10.1760.1570.1420.1170.08970.07750.05610.04240.20.1840.1670.1520.1280.09950.08630.06290.04770.30.1870.1760.1640.140.1120.09740.07150.05440.40.1930.1860.1770.1570.1270.1120.08270.06320.50.1970.1960.1910.1750.1480.1310.09830.07550.60.2010.2040.2040.1960.1750.1570.1210.09370.70.

39、2040.2100.2150.2180.2100.1950.1560.1230.80.2050.2140.2210.2330.2390.2420.2160.1790.90.2060.2150.2240.2390.2610.2730.2960.297 對于的凸模：因為d0/d=2/2=1 所以Cmax=0.297 Cmin=0.0424則對于1mm的孔 = =103.5 =18.4Lmin50.75Lmax 所以長度符合條件。同理求得的凸模長度也符合條件，這里不再做重復計算。2、異行凸模核算異形凸模強度，按凸模工作端面尺寸計算，當凸模端面寬度B大于沖件材料厚度t時，核算刃口接觸應力k，因為此時接

40、觸應力k大于平均應力。 k=Lt/FK 式中L-沖件輪廓周長（mm） t-沖件材料厚度（mm）- 沖件材料抗剪強度（MPa）FK- 接觸面積（mm2）k= (132+2)/ 4.3+=20.2 所以設計符合強度。5.1.2凹模的設計（1）凹模刃口形式幾種常見的凹模刃口形式如圖5.6所示圖5.6凹模刃口形式 圖a為錐形刃口凹模，沖裁件或廢料容易通過，凹模磨損后的修摸量較小。但刃口強度較低，刃口尺寸在修磨后略有增大。適用于形狀簡單，精度要求不高，材料厚度較薄工件的沖裁。當t2.5mm時，a=15；當t=2.56mm時a=30；當采用電火花加工凹模時，a=420 圖b、c為圓柱刃口筒形或錐形凹模。刃

41、口強度較高，修磨后刃口尺寸不變。但孔口容易積存工件或廢料，推件力大且磨損大。適用于形狀復雜或精度要求較高工件的沖裁。當t0.5mm時，h=35mm;當t=0.55mm時，h=58mm;當t=510mm時，h=1015mm,a=35。 本設計沖孔凹模和異形凹模采用圖c形式（2）凹模外形尺寸 凹模外形尺寸通用下列經驗公式確定。 凹模厚度的確定式 H=Kb 凹模壁厚（指凹模刃口與外邊緣的距離）的確定式： 小凹模c=(1.52)H 大凹模c=(23)H 式中 b凹?？椎淖畲髮挾龋╩m）K因數(shù)，見表5.7；H凹模厚度，其值為1520mm,C凹模壁厚，其值為2640表5.7因數(shù)K的數(shù)值b/mm 料厚0.5

42、1233500.30.350.420.500.60501000.20.220.280.350.421002000.150.180.200.240.302000.100.120.150.180.22 所以50的孔凹模厚度為 H=Kb=0.35*14.85（14.85為異形凸模寬度）=5.2mm 顯然這方法不合理。凹模厚度h可根據(jù)沖裁力P從圖5.7選擇。圖5.7凹模厚度h與沖裁力P關系沖裁力P=F總=38KNH=10.09凹模壁厚可以查表5.8可知表5.8 凹模厚度沖件料寬沖件料厚0.80.81.51.533540202522282432283640502228243228363040507028

43、36304032423545709032423545384840529012035454052425445581201504052425445584862查表可知凹模壁厚為2030從表凹模壁厚范圍選用具體數(shù)值時，沖件料薄取小值。故凹模壁厚取為30mm則凹模板長度L為L=3h(步進距)+2h(凹模壁厚)=57.5 +241.25=140mm寬度B=57.5(料寬)+2h=57.5+31.25*2=120mm5.3卸料與頂件裝置5.3.1卸料板（1）卸料板的結構形式本模具采用彈壓卸料裝置，如圖3-5所示。其優(yōu)點是所需卸料力較小，但可在沖壓前將板料壓平，可以防止沖裁件翹曲，一般用于板料厚度的沖裁從凸

44、模（或凹模）上卸料。彈壓卸料裝置一般由卸料板 彈性元件合 卸料螺釘組成。彈壓卸料板上的型孔與凸模雙面間隙通常取，因卸料板上裝有切口凸模等，彈壓卸料板的厚度取。卸料板的材料采用45鋼，熱處理。 圖3-5卸料裝置5.3.2卸料螺釘?shù)慕Y構從卸料螺釘來說，實際上只有兩類：一類是帶圓柱頭或內六角頭的標準型卸料螺釘，另一類是通用的圓柱頭螺釘或內六角螺釘與其他零件組合，起卸料螺釘作用。 彈壓卸料板上的型孔與凸模的雙面間隙通常取0.10.3mm。如圖5.12所示：圖5.12卸料螺釘卸料螺釘?shù)某叽鐬楸ＷC裝配后卸料板的平行度，同一副模具中各卸料螺釘?shù)拈L度L及孔深H都必須分別保持一致，相差不超過0.02mm。卸料螺

45、釘尺寸規(guī)格采用國家標準。表5.14 卸料螺釘基本尺寸dLd1DHntrr1d2bc基本尺寸極限偏差M881562.5114.52068400-0.03942454850550-0.04660因此選定8115卸料螺釘?shù)难b配關系如圖5.13所示：圖5.13 卸料螺釘裝配關系H=（卸料板行程）+（模具刃磨量）+h1+（510）mmd1=d+（0.3-0.5）mmh1 =5mm(為卸料螺釘大頭高度)5.4.2 導正銷材料位置的導正，一般通過導正銷伸入工件上的圓孔或其他形狀的孔來完成。如果工件上沒有適當?shù)目?，可以考慮在廢料上沖工藝孔以供導正。為便于進入孔內，導正銷頭部一般都做成尖的，一圓弧逐步過渡到工作直徑。只有在工作直徑伸入孔中后，沖壓工序才允許開始。在工作直徑伸入孔中前，材料不能被壓住。到正銷必須越早開始工作越好，第二工位就應導正。導正銷的數(shù)目，不宜少于工位數(shù)的一半。導正銷有時因送料