參考落料沖孔正裝復(fù)合模設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

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1、 前 言

2、

3、 近年來(lái)，由于模具技術(shù)的迅速發(fā)展，模具設(shè)計(jì)與制造已成為一個(gè)行業(yè)越來(lái)越引起人們的重視，其成形產(chǎn)品具有諸多優(yōu)點(diǎn)，被許多產(chǎn)品領(lǐng)域所利用。冷沖壓模具又在整個(gè)模具領(lǐng)域內(nèi)占有舉足輕重的地位，自然而然地得到了廣泛的應(yīng)用。 要使模

4、具能更好地為產(chǎn)品生產(chǎn)服務(wù)，達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高、成本低以及使用方便、安全、使用壽命長(zhǎng)的目的，模具設(shè)計(jì)、制作、使用都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生很大的影響。 冷沖壓模具作為模具的重要組成部分，是用于大批量生產(chǎn)的專(zhuān)用工藝裝置。保證能過(guò)快速安全地獲得質(zhì)量穩(wěn)定、成本低的產(chǎn)品，是對(duì)模具最基本的要求。因此，通常要求模具設(shè)計(jì)必須在保證沖件能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，有良好的加工工藝性、操作安全，便于維修更換，使用壽命長(zhǎng)。 《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)，是檢驗(yàn)我們學(xué)生所學(xué)理論知識(shí)的有力工具，也是我們運(yùn)用理論知識(shí)進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)的平臺(tái)。它不僅能夠強(qiáng)化我們的理論知識(shí)，而且能夠加強(qiáng)我們的實(shí)際操作能力，提高我們的綜合運(yùn)用能力

5、，對(duì)我們來(lái)說(shuō)，是一個(gè)很好的舞臺(tái)。 目 錄 一、沖裁件工藝分析------------------------------------5 1、沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性----------------------------------------------5 （1）沖裁件的結(jié)構(gòu)形狀--------------------------------------------5 （2）沖切成形后孔與孔以及外緣之間的最小實(shí)體寬度--------- 5 2、沖裁件的尺寸精度------------------------------------------------------

6、5 3、普通沖裁時(shí)的間隙及毛刺----------------------------------------------5 （1）普通沖裁的間隙---------------------------------------------------5 （2）普通沖裁時(shí)的毛刺------------------------------------------------5 二、模具類(lèi)型的選擇--------------------------------------------------6 1、送料方向選擇--------------------------

7、----------------------------------6 2、導(dǎo)料和定位方式選擇---------------------------------------------------6 3、卸料脫模方式選擇-------------------------------------------------------6 三、模具類(lèi)型的選擇--------------------------------------------------6 1、排樣方式的確定--------------------------------------------------

8、-------6 2、搭邊值的確定------------------------------------------------------------6四、條料寬度的決定--------------------------------------------------7 1、條料寬度的基本尺寸----------------------------------------------------7 2、條料寬度的偏差----------------------------------------------------------7 五、材料利用率計(jì)算-----

9、---------------------------------------------8 六、沖裁力計(jì)算--------------------------------------------------------8 七、沖壓力計(jì)算及沖壓設(shè)備公稱(chēng)力的選擇-----------------------9 1、沖壓力計(jì)算-----------------------------------------------------------------9 2、沖壓設(shè)備公稱(chēng)力選擇---------------------------------------------------

10、-9 八、壓力中心計(jì)算----------------------------------------------------10 九、凸、凹模及凸凹模刃口尺寸的確定-------------------------11 1、確定凸凹模刃口尺寸的原則-----------------------------------------11 2、凸、凹模及凸凹模分別加工時(shí)的工作部分尺寸-----------------12 ⑴落料----------------------------------------------------------------------13 ⑵沖孔--

11、---------------------------------------------------------------------14 十、凹模設(shè)計(jì)----------------------------------------------------------15 十一、凸模設(shè)計(jì)-------------------------------------------------------16 1、凸模最小斷面的校核--------------------------------------------------17 2、凸模最大自由長(zhǎng)度的校核----------

12、----------------------------------18 十二、凸凹模設(shè)計(jì)----------------------------------------------------19 十三、凸模固定板與墊板厚度確定------------------------------20 十四、橡膠墊板的選用------------------------------- --------------------22 十五、小結(jié)------------------------------------------------------------23 參考文獻(xiàn)----------

13、--------------------------------24 落料沖孔正裝復(fù)合模課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 設(shè)計(jì)任務(wù)： 工件名稱(chēng)：沖孔落料件 工件簡(jiǎn)圖：如下圖 生產(chǎn)批量：大批量 材料：鋁L2 材料厚度：0.5mm 要求：1.完成模具總裝圖草圖； 2.完成總裝配圖（CAD圖），圖紙符合國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)； 3.完成零件圖（CAD圖），與裝配圖加起來(lái)夠一張A0圖圖量； 4．編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。（A4紙打?。? 圖1 沖裁件

14、 一、 沖裁件工藝分析 1、沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性 （1）沖裁件的結(jié)構(gòu)形狀 沖裁件的外形為一個(gè)帶有圓弧的矩形，中間還有兩個(gè)孔，用復(fù)合模進(jìn)行沖切比較合適。 （2）沖切成形后孔與孔以及外緣之間的最小實(shí)體寬度 沖裁件沖切成形后，孔與孔之間，孔與外緣之間實(shí)體距離最小的部位，直線(xiàn)距離或?qū)挾炔灰诉^(guò)小。否則將會(huì)影響模具成形工作零件的強(qiáng)度、沖件的質(zhì)量、增加模具的復(fù)雜程度，降低模具的使用壽命。一般情況:C≥2t,而且C不得小于3-4mm。特殊情況，如沖裁件材料比較軟，孔為圓形，或雖為平行的兩直角邊，但長(zhǎng)度不太大時(shí)，可取C=(1.5﹣2)t。當(dāng)t﹤1mm時(shí)，仍按t=1mm計(jì)算。但是，在這種極限狀態(tài)

15、下，模具的使用壽命為最低，模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和制件難度也會(huì)有所上升。 2、沖裁件的尺寸精度 產(chǎn)品沖裁成形的尺寸精度，受多種因素的影響。如：模具的結(jié)構(gòu)形式選擇、導(dǎo)料及定位方式、模具制作質(zhì)量、操作及磨損等，不可能獲得極高的精度。當(dāng)沖裁件的尺寸精度采用普通的沖切成形方式不能滿(mǎn)足尺寸精度要求時(shí)，可以選擇整修，或者精密沖裁的方式，或者改用精密機(jī)械加工的方式來(lái)獲得。但生產(chǎn)效率和產(chǎn)品成本將會(huì)受到不同程度的影響。 本沖裁件的尺寸精度可以用普通沖裁獲得，其精度比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用，加工也比較簡(jiǎn)單。 3、普通沖裁時(shí)的間隙及毛刺 （1）普通沖裁的間隙 沖裁時(shí)的間隙，就是凸模小于凹模型孔的尺寸差。首先，普通

16、沖裁時(shí)間隙是必要的，不但是形成剪切的需要，還可以防止凸模和凹模發(fā)生直接碰撞而損壞模具。 普通沖裁時(shí)，凸、凹模之間的間隙還會(huì)對(duì)沖裁力大小、模具的正常使用壽命有一定程度的影響。尤其對(duì)沖裁件質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生比較大的影響。所以，根據(jù)不同情況，合理選擇凸、凹模之間的間隙是必要的。而影響和決定間隙的因素主要是沖件材料的種類(lèi)及軟硬程度和材料的厚度。 查表，可得鋁L2的間隙如下：（材料厚度t=0.5mm） 平均間隙：s=6%； 單面間隙：Zmin=0.030mm； Zmax=0.040mm。 （2）普通沖裁時(shí)的毛刺 普通沖

17、裁受多種因素的影響，毛刺是不可避免的。沖裁件材料在凸、凹模形成剪切的作用下，從彈性變形到塑性變形，再經(jīng)撕裂后，材料就會(huì)產(chǎn)生分離，受多種因素的綜合影響，就會(huì)出現(xiàn)塌角、撕裂毛面、斜度及毛刺等缺陷。但正常的缺陷是允許的，非正常毛刺則應(yīng)該避免。一旦出現(xiàn)，則應(yīng)查明原因，采取有效的改正措施。當(dāng)沖裁件連正常的毛刺都不允許的時(shí)候，則應(yīng)安排專(zhuān)門(mén)的去毛刺工序，如剃刮、銼修或光飾等。 查表可得普通沖裁時(shí)允許的毛刺高度如下：（料厚t=0.5mm） 生產(chǎn)時(shí)允許的毛刺高度小于等于0.10mm； 試新模時(shí)允許的毛刺高度小于等于0.03mm。 二、模具類(lèi)型的選擇

18、 1、送料方向選擇 （1）沖切成形內(nèi)容沿條料長(zhǎng)度方向呈細(xì)長(zhǎng)分布的采用橫向送料。 （2）沖切成形內(nèi)容沿條料長(zhǎng)度方向小于寬度方向分布的，采用縱向送料。 本沖裁件采用橫向送料。 2、導(dǎo)料和定位方式選擇 因規(guī)定為正裝落料沖孔復(fù)合模，故采用常見(jiàn)的導(dǎo)料與定位方式，即采用導(dǎo)料銷(xiāo)與擋料銷(xiāo)。 3、卸料脫模方式選擇 因沖裁件比較薄，而且采用軟金屬材料，故宜選用彈壓卸料方式。同時(shí)，復(fù)合模的上模（即凸凹模）設(shè)有推桿卸料裝置。 三、模具類(lèi)型的選擇 1、排樣方式的確定 為確保沖裁件的完整性和較高的材料利用率以及提高生產(chǎn)效率，使沖壓設(shè)備的能力得到充分的發(fā)揮。同時(shí)，結(jié)

19、合沖裁件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、精度及材料種類(lèi)、厚度、相關(guān)技術(shù)要求等，采用有廢料的單行直排。這種排樣方式具有磨具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊的優(yōu)點(diǎn)。 2、搭邊值的確定 為確保沖裁件的完整性，保證沖切后的余料有足夠的剛度，方便送料操作，以及保證正常的沖切條件和壓料效果，防止太窄的邊緣被拉入凸、凹模間隙形成不正常毛刺等。因此，在沖裁件與沖裁件之間，以及沖裁件和條料邊緣之間需留有一定的搭邊。 搭邊數(shù)值的大小，主要與板材厚度、材料種類(lèi)、制件形狀的復(fù)雜程度、沖模結(jié)構(gòu)和送料形式有關(guān)。搭邊值過(guò)大，會(huì)降低材料的利用率；過(guò)小會(huì)引起毛刺的增大，降低模具壽命，影響沖壓工作的連續(xù)進(jìn)行。 軟質(zhì)或脆性材料搭邊寬度

20、宜偏大，硬質(zhì)材料可略偏小。搭邊寬度一般和沖裁件材料厚度成正比，約為材料厚度的1-1.5倍，但最小不少于1mm，厚度5mm以上材料可取下限。 查表，可得搭邊的寬度：（料厚t=0.5mm） 沖裁件間的搭邊：a=1.0mm； 條料外緣的搭邊：b=1.8mm。在此，取b=2mm。 圖2 排樣圖 四、條料寬度的決定 1、條料寬度的基本尺寸 排樣方案和搭邊數(shù)值確定后，即可決定條料或帶料的寬度。不帶側(cè)壓裝置時(shí)，其計(jì)算公式如下： B=D+2b 式中 B——條料或帶料寬度；

21、 D——沖件與條料送料方向垂直的最大尺寸； b——制件與條料側(cè)邊的搭邊值； 所以 B=28+22=32mm 2、條料寬度的偏差 ①用于落料模時(shí)，薄材料應(yīng)該偏小，厚材料應(yīng)該偏大，公差值應(yīng)小于搭邊寬度的三分之一。 ②條料寬度直接用于導(dǎo)料的，偏差應(yīng)該偏小，至多不應(yīng)該超過(guò)沖裁件允許偏差的四分之一。 條料或帶料的寬度公差可查表，得其值為0.4mm 五、材料利用率計(jì)算 在沖壓生產(chǎn)中，材料利用率是指在一個(gè)進(jìn)料距離內(nèi)制件面積與板料毛坯面積之比，用百分比表示。這是衡量材料利用率情況的指標(biāo)，與制件形狀和排樣方式有

22、關(guān)。 一個(gè)進(jìn)料距離內(nèi)材料利用率的公式如下： 100% 式中 A——沖裁件面積； n——一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的沖件數(shù)目； B——條料寬度； h——進(jìn)距。 其中 A = 2810-（73.743.1415^2）/360+1812/2 = 243.21 mm^2 B = 28+22 = 32 mm h = 10+1 = 11 mm n = 1 所以 ? = 69.1% 六、沖裁力計(jì)算 沖裁力是沖裁類(lèi)

23、冷沖壓模具完成沖切成形所需的基本壓力，沖裁力的大小與沖裁件材料的力學(xué)性能、材料厚度以及沖切周邊長(zhǎng)度有關(guān)。也是計(jì)算沖壓力、選擇沖壓設(shè)備的重要參數(shù)。其計(jì)算公式如下： F = 1.25τbtL 式中 F——沖裁力； τb——材料的抗剪強(qiáng)度： t——沖件材料厚度； L——模具沖切周邊長(zhǎng)度總和； 1.25——沖裁力修正系數(shù)，主要是考慮到材料厚度及力學(xué)性能的不穩(wěn)定，周邊長(zhǎng)度計(jì)算尺寸和最終的實(shí)際尺寸可能的誤差，凸、凹模長(zhǎng)期使用過(guò)程中變化，材料的冷作硬化等對(duì)沖裁力的影響，而給予的一個(gè)安全系數(shù)，確保沖壓設(shè)備的安全

24、。 其中 τb = 80MPa t = 0.5 mm L = 28+102+23.1442+52+(73.743.1415)/180 = 127.58 mm 所以 F = 1.25800.5127.58 = 6.38 KN 七、沖壓力計(jì)算及沖壓設(shè)備公稱(chēng)力的選擇 1、沖壓力計(jì)算 沖壓力為沖壓裁力、卸料力、推件力與頂件力之和。其（沖壓力）計(jì)算公式為： F總=F+F卸+F推+F頂 但由于卸料力，推件力，頂件力的大小受多種因素的影響，難以獲得一個(gè)比較準(zhǔn)確可靠地?cái)?shù)據(jù)，而且需要和實(shí)際存在也會(huì)有較大差距。為計(jì)算方便，通

25、常用一個(gè)系數(shù)來(lái)代替，即用沖裁力的0.2~0..3代替卸料力 推件力與頂件力的總和。即 F總=F[1+(0.2~0.3)] 所以 F總=1.25F=1.256.38=7.98KN 2、沖壓設(shè)備公稱(chēng)力選擇 F公=F1.3=1.36.38=8.29KN 按照沖壓設(shè)備寧大勿小的基本原則選擇，可以選擇10KN的沖壓設(shè)備來(lái)完成沖壓成型作業(yè)，滿(mǎn)足要求。 八、壓力中心計(jì)算 沖裁力合力的作用點(diǎn)稱(chēng)為沖模壓力中心。沖模壓力中心應(yīng)盡可能和模柄軸線(xiàn)以及壓力機(jī)滑塊中心線(xiàn)重合，以使沖模平穩(wěn)地工作，減少導(dǎo)向件的磨

26、損，提高模具及壓力機(jī)壽命。 沖模壓力中心的求法,采用求平行力系合力作用點(diǎn)的方法。由于絕大部分沖裁件沿沖裁輪廓線(xiàn)的斷面厚度不變，輪廓各部分的沖裁力與輪廓長(zhǎng)度成正比，所以，求合力作用點(diǎn)可轉(zhuǎn)化為求輪廓線(xiàn)的重心。具體方法如下： 1、按比例畫(huà)出沖裁輪廓線(xiàn)，選定直角坐標(biāo)系x-y； 2、把圖形的輪廓線(xiàn)分成幾部分，計(jì)算各部分長(zhǎng)度L1、L2、、Ln，并求出各部分重心位置的坐標(biāo)值（x1,y1）、（x2,y2）、、（xn,yn）； 3、按下式求沖模壓力中心的坐標(biāo)值（x0,y0）(參看下圖) x0 = (L1x1+L2x2++Lnxn) / (L1+L2++L3)

27、 y0 = (L1y1+L2y2++Lnyn) / (L1+L2++L3) 沖裁件輪廓大多是由線(xiàn)段與圓弧構(gòu)成，線(xiàn)段的重心就是線(xiàn)段的中心。圓弧的重心可按下式求出： yr =(180 Rsinα) / (Πα) 式中 R——圓弧半徑； α——圓弧中心角； yr——圓弧重心與圓心的距離。 圖3 沖模壓力中心 有幾何關(guān)系，易知 x0 = 0； 兩個(gè)圓的弧長(zhǎng)為： L1 = 22Πr = 43.144 =50.26 mm 圓弧的弧長(zhǎng)為：

28、 L2 = (nΠr)／180 = (73.743.1415) ／180 = 19.31 mm 圓弧的重心為 yr = （1803.14sin73.74）／(3.1473.74) = 11.16 mm 所以 y0 = (282+1072+5122+50.267+19.3111.19) ／(28＋102＋52＋50.26＋19.31) = 6.93 mm 九、凸、凹模及凸凹模刃口尺寸的確定 1、確定凸凹模刃口尺寸的原則 ①考慮到落料和沖孔的區(qū)

29、別，落料件的尺寸取決于凹模，因此落料模應(yīng)先決定凹模尺寸，用減小凸模尺寸來(lái)保證合理間隙；沖孔件的尺寸取決于凸模，因此沖孔模應(yīng)先決定凸模尺寸，用增大凹模尺寸來(lái)保證合理間隙。 ②考慮刃口的磨損對(duì)沖件的影響：刃口磨損后尺寸變大，其刃口的基本尺寸應(yīng)接近或等于沖件的最小極限尺寸；刃口磨損后尺寸變小，其刃口的基本尺寸應(yīng)接近或等于沖件的最大極限尺寸。 ③考慮沖件精度與模具精度間的關(guān)系，在選擇模具制造公差時(shí)，既要保證沖件的精度要求，又要保證有合理的間隙值。一般情況下，要求沖模精度比沖件精度高2-3級(jí)。 2、凸、凹模及凸凹模分別加工時(shí)的工作部分尺寸 由于零件用于大批生產(chǎn)，形狀也比較簡(jiǎn)單，因

30、此，采用凸、凹模分開(kāi)加工，使凸、凹模具有很好的互換性。 圖4 制件公差圖 此制件外形屬落料，中間有2個(gè)φ3mm的沖孔，故應(yīng)分別計(jì)算。 查表，可得單邊間隙如下： C min = 0.06 mm C max = 0.10 mm 由雙邊間隙公式： Z min = 2C mint Z max = 2C maxt 可得 Z min = 20.060.5 = 0.06 mm Z max = 20.100.5

31、 = 0.10 mm ⑴落料 取凹模作為基準(zhǔn)件，其刃口的基本尺寸應(yīng)接近或等于沖件的最小極限尺寸。計(jì)算公式如下： ①對(duì)于： D凹 = （28-0.50.52） = 27.74 mm D凸 = （28-0.50.52-0.06） = 27.68 mm ②對(duì)于： D凹 = （7-0.50.36） = 6.82 mm D凸 = （7-0.50.36-0.06）

32、 = 6.76 mm ③對(duì)于： D凹 = （10-0.50.43） = 9.79 mm D凸 = （10-0.50.43-0.06） = 9.73 mm ④對(duì)于： D凹 = （5-0.750.30） = 4.78 mm D凸 = （5-0.750.30-0.06） = 4.72 mm ⑤對(duì)于: D凹 = （15-0.50.43） = 14.79 mm D凸 = （1

33、0-0.50.43-0.06） = 14.72 mm ⑵沖孔 取凸模作為基準(zhǔn)件，其刃口的基本尺寸應(yīng)接近或等于沖件的最大極限尺寸。計(jì)算公式如下： 對(duì)于： D凸 = （4+0.50.3） = 4.25 mm D凹 = （4+0.50.3+0.06） = 4.21 mm 十、凹模設(shè)計(jì) 凹模的外形尺寸是指凹模的高度、長(zhǎng)度與寬度（矩形凹模）或高度與外徑（圓形凹模）。凹模板的高度直接影響到模具的使用，高度過(guò)小，影響凹模的強(qiáng)度和剛度；高度過(guò)大，會(huì)使模具的體

34、積和閉合高度增大，從而增大了模具的重量。長(zhǎng)度與寬度的選擇直接與高度有關(guān)，同時(shí)也是選擇模架外形尺寸的依據(jù)。 工作時(shí)，凹模刃口周邊承受沖裁力和彎曲力矩的作用，刃壁上承受分布不均勻的擠壓力作用。所以，凹模實(shí)際受力情況十分復(fù)雜，生產(chǎn)中按照經(jīng)驗(yàn)公式確定凹模的外形尺寸。 通常是根據(jù)制件的厚度和排樣圖所確定的凹模型孔孔壁間最大距離為依據(jù)，計(jì)算凹模的外形尺寸。其公式如下： H = Kb (不小于8 mm) 式中： H——凹模板高度； K——系數(shù)，邊界型孔為圓弧時(shí)取2.5；為直線(xiàn)段時(shí)取3；為復(fù)雜形狀或有尖角時(shí)取4。 b ——垂直于送料方向凹?？妆陂g最大距離。 所以

35、 H = 42 = 8 mm 由于上式并沒(méi)有考慮材料力學(xué)性能，具有明顯的針對(duì)性和局限性，而凹模的高度與模具強(qiáng)度有直接關(guān)系，故常根據(jù)沖裁力大小按下式的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行校核計(jì)算： H = F沖/10 式中： F沖——沖裁力。 所以 H = 1010 ／10 =10 mm 終上所述，取凹模板厚度H = 10 mm 。 采用直筒式刃口凹模（如下圖），刃口強(qiáng)度高，制造方便，刃磨后洞口尺寸基本不變，對(duì)沖裁間隙無(wú)明顯影響，適用于沖裁形狀復(fù)雜、精度要求較高的零件。但由于洞口內(nèi)易聚集零件或廢料，因而推件

36、力比較大。 圖5 凹模圖 十一、凸模設(shè)計(jì) 沖裁中小型零件使用的凸模，一般都設(shè)計(jì)成整體式。基本結(jié)構(gòu)形式分為階梯式和直通式兩類(lèi)。本沖裁件采用階梯式凸模，整體形狀為圓形，以便于凸模固定板的型孔加工。 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)度取L = 26 mm。其結(jié)構(gòu)如下圖： 圖6 凸模圖 凸模工作時(shí)，受交變載荷作用，沖裁時(shí)受軸向壓縮，卸料時(shí)受軸向拉伸，其軸向壓力遠(yuǎn)大于軸向拉力。當(dāng)用小凸模沖裁較硬或較厚的材料時(shí)，有可能因壓應(yīng)力超過(guò)模具材料的許用壓應(yīng)力而損壞。較長(zhǎng)的凸模還可能受壓失穩(wěn)而折斷。因此，在設(shè)計(jì)或選用細(xì)長(zhǎng)凸模時(shí)，必須對(duì)其抗壓強(qiáng)度與抗剪強(qiáng)度進(jìn)行校核。 1、凸模最小斷面的校核

37、 要使凸模正常工作，必須使凸模最小斷面的壓應(yīng)力不超過(guò)凸模材料的許用壓應(yīng)力，即 σ= PΣ/S min≤[σ] 故有 S min≥ PΣ／[σ] 對(duì)于圓形凸模（推料力為零時(shí)），即 d min ≥ (4tτ) ／[σ] 式中 σ——凸模最小斷面的壓應(yīng)力； PΣ ——凸?？v向總壓力； S min——凸模最小斷面積； d min——凸模最小直徑； t——沖裁材料厚度； τ——沖裁材料抗剪強(qiáng)度； [σ] ——凸模材料的許用壓應(yīng)力

38、，凸模材料選用T8A， （1000～1600）MPa。 d min = （40.580）／1000 = 0.16 mm 所以凸模強(qiáng)度校核符合要求。 2、凸模最大自由長(zhǎng)度的校核 凸模在沖裁過(guò)程中，可視為壓桿，因此，可根據(jù)歐拉公式校核其最大自由長(zhǎng)度。 為使凸模沖裁時(shí)不發(fā)生失穩(wěn)彎曲，凸模縱向總壓力P孔應(yīng)小于或等于臨界壓力Pc，即 P孔≤Pc 代入歐拉公式，即可得 式中 Pc——凸模臨界壓力； L max——凸模最大自由長(zhǎng)度； P孔——凸模總壓力； J min——凸模最小斷面

39、慣性矩； E——凸模材料彈性系數(shù)； μ——支撐系數(shù)；無(wú)導(dǎo)向裝置，可視為一端固定，另一端自由的支撐，取μ= 2 ；直通式凸模，由導(dǎo)板與卸料板導(dǎo)向時(shí)，可視為一端固定，另一端鉸支，可取μ=0.7 。 將μ=0.7，P孔 = 1010 N ，E = 22010 MPa，J min =（∏d ）/64 ,其中d = 4 mm. 故可算得 L max ≤ 52 mm 所以凸模剛度校核符合要求。 十二、凸凹模設(shè)計(jì) 復(fù)合模中，至少有一個(gè)凸凹模。凸凹模的內(nèi)外緣均為刃口，內(nèi)外緣之間的壁厚決定于沖裁件的尺寸。從強(qiáng)度方面

40、考慮，壁厚受最小值限制。凸凹模的最小壁厚受沖模結(jié)構(gòu)影響。對(duì)于正裝復(fù)合模，由于凸凹模裝于上模，內(nèi)孔不會(huì)積存廢料，脹力小，最小壁厚可小些。 凸凹模的最小壁厚值，一般由經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)決定。對(duì)于黑色金屬和硬質(zhì)材料約為工件料厚的1.5倍，但不小于0.7 mm；對(duì)于有色金屬及軟材料約等于工件料厚，但不小于0.5 mm。 根據(jù)料厚t = 0.5 mm，可查得凸凹模的最小壁厚為1.6 mm 。其結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖所示： 圖7 凸凹模圖 十三、凸模和凸凹模固定板厚度確定 凸模和凸凹模固定板分別將凸模與凸凹模固定在模座上，其平面輪廓尺寸應(yīng)保證凸模安裝孔外，還要考慮螺釘與銷(xiāo)釘孔

41、的設(shè)置。其形式有圓形和矩形兩種。厚度一般取凹模厚度的0.6-0.8 。 本沖裁件凸模固定板厚度取8 mm，凸凹模固定板厚度取7mm。其結(jié)構(gòu)分別如下圖8和圖9： 圖7 凸模固定板圖 圖8 凸模圖 十四、橡膠墊板的選用 為保證橡膠墊不過(guò)早失去彈性而損壞，其允許的最大壓縮量不得超過(guò)自由高度的45%，一般取h總 = (0.35-0.45) h自由 。橡膠墊的預(yù)壓縮量一般取自由高度的10%-15%，即h預(yù) = (0.10-0.15) h自由 故工作行程： h工作 = h總 — h預(yù) 即 h工作 =

42、h總 —(0.10-0.15) h自由 由工作行程可計(jì)算出橡膠墊高度： h自由 = h工作／﹙0.25-0.30﹚ 式中 h自由 ——橡膠墊自由狀態(tài)下的高度； h工作 ——所需工作行程。 所以 h自由 = 0.5／0.25 = 2 mm 故選用自由高度高于2 mm的橡膠墊即可。 十五、小結(jié) 通過(guò)本次沖壓模具的設(shè)計(jì)，讓我對(duì)這門(mén)課程有了重新的了解。讓我學(xué)到了不同與課堂的新東西，增加了自己的動(dòng)手能力。

43、 這次課程設(shè)計(jì)時(shí)間很緊，而且我的設(shè)計(jì)模具下期需要加工，容不得馬虎，否則將會(huì)出現(xiàn)連環(huán)反應(yīng)，導(dǎo)致無(wú)法加工，或者加工產(chǎn)品不符合要求，達(dá)不到理想的效果。因此，從一開(kāi)始，我就在認(rèn)真設(shè)計(jì)，但是遇到了很多問(wèn)題。 剛開(kāi)始是草圖的繪制，是最難的一部，也是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由于對(duì)冷沖壓模具認(rèn)識(shí)比較淺，在繪制草圖時(shí)，不知道怎么對(duì)凸凹模進(jìn)行定位，以及凸凹模與凹模需用線(xiàn)切割加工，沒(méi)有做成直壁的形式，還有就是模架比較小，零件尺寸安排比較緊張，畫(huà)了三次草圖，整整花了四天的時(shí)間才勉強(qiáng)符合設(shè)計(jì)及加工要求，耗費(fèi)了大量的時(shí)間。接著就是CAD圖的繪制，由于模架比較小，零件相應(yīng)也就比較小，而設(shè)計(jì)要求一張A0的圖紙量，因此需要繪制的零件圖就比

44、較多，整整繪制了十三個(gè)零件。最后就是說(shuō)明書(shū)的打印，由于對(duì)word不熟練，許多公式不會(huì)輸入，消耗了很多時(shí)間。 雖然我設(shè)計(jì)的模具不一定好，下期加工業(yè)不一定能符合要求，但是，我覺(jué)得通過(guò)不斷努力，我從這次模具課程設(shè)計(jì)中，學(xué)到許多東西。對(duì)冷沖壓模具有了更深一步的認(rèn)識(shí)，也大致了解冷沖壓模具的設(shè)計(jì)過(guò)程。如若今后從事模具設(shè)計(jì)，將會(huì)有莫大的幫助。 參考文獻(xiàn) [1] 王芳. 冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009. [2] 周本凱. 冷沖壓模具優(yōu)化設(shè)計(jì)與典型案例.

45、北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010. [3] 宇海英，劉占軍. 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì). 北京：電子工業(yè)出版社，2011. [4] 周本凱. 冷沖壓模具制造技術(shù). 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011. [5] 馬朝興. 沖壓模具設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009. [6] 戴枝榮，張明遠(yuǎn). 工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)（Ⅰ）. 北京：高等教育出版社，2010. [7] 周開(kāi)勤. 機(jī)械零件手冊(cè). 北京：高等教育出版社，2010. [8] 裘文言，瞿元賞. 機(jī)械制圖. 北京：高等教育出版社，2009. [9] 周本凱. 冷沖壓模具設(shè)計(jì)精要. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009. （注：文檔可能無(wú)法思考全面，請(qǐng)瀏覽后下載，供參考?？蓮?fù)制、編制，期待你的好評(píng)與關(guān)注）