托架的沖壓成型工藝及模具設計【五孔帶凸緣U形件沖孔落料復合模、折彎模含三維2副模具29張CAD圖】
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1托架的沖壓成型工藝及模具設計【五孔帶凸緣 U 形件沖孔落料復合模、折彎?！磕夸?. 緒論 ........................................................................................................................................31.1 沖壓工藝的應用 ..................................................................................................................31.2 沖壓工藝的發(fā)展歷史 ..........................................................................................................31.3 沖壓工藝的發(fā)展趨勢 ..........................................................................................................42 托架沖壓成型工藝分析 .......................................................................................................62.1 托架沖壓件的沖壓成型工藝分析 .......................................................................................62.2 托架沖壓工藝的確定 ..........................................................................................................63 主要設計的計算 .....................................................................................................................83.1 折彎展開毛坯尺寸的計算 ...................................................................................................83.2 排樣的設計與計算 ...............................................................................................................93.2.1 搭邊值的確定 ....................................................................................................................93.2.2 排樣圖的設計 ..................................................................................................................103.3 沖裁力的計算及壓力設備的初定 .....................................................................................113.4 壓力中心的計算 .................................................................................................................14該零件外形完全對稱，則壓力中心即為該零件幾何中心位置。 .......................................143.5 模具工作零部件凸凹模刃口尺寸的計算 .........................................................................144 沖孔落料模具的總體設計 ...................................................................................................154.1 模具類型的選擇 .................................................................................................................154.2 定位方式的選擇 ................................................................................................................164.3 卸料、出件方式的選擇 ....................................................................................................164.4 導向方式的選擇 ................................................................................................................1625 主要零部件的結構設計 .......................................................................................................165.1 落料凸模、凹模、凸凹的設計 ........................................................................................165.2 定位裝置的設計與標準化 .................................................................................................185.3 卸料裝置的設計及標準化 .................................................................................................195.4 退件裝置的設計與標準化 .................................................................................................205.4.1 剛性推件裝置的設計與標準化 ......................................................................................205.4.2 退件塊的設計 ..................................................................................................................215.4.3 連接推桿的選用 ..............................................................................................................215.4.4 推板的設計 ......................................................................................................................215.5.5 打料桿的設計 ..................................................................................................................215.5 支撐固定零件的設計與標準化 .........................................................................................224.5.1 模架的選用 ......................................................................................................................224.5.2 墊板的設計 ......................................................................................................................225.6 緊固零件的設計與標準化 .................................................................................................226 壓力機的參數(shù)與校核 ...........................................................................................................237 模具的裝配和調試 ...............................................................................................................247.1 凸模、凹模預配 ................................................................................................................247.2 凸模裝配 ............................................................................................................................247.3 裝配下模 ............................................................................................................................247．4 裝配上模 .........................................................................................................................257.5 沖壓模具具的試沖與調整 ................................................................................................257.5.1 調整凸凹模進入凹模與凸模進入凸凹模的深度 .......................................................2537.5.2 調整沖裁間隙 ...............................................................................................................267.5.3 試模 ...............................................................................................................................267.5.4 模具在試模過程中出現(xiàn)的問題及調整方法 ...............................................................268 模具總裝圖及工作原理 .......................................................................................................299 折彎模的設計 .......................................................................................................................309.1 彎曲件工藝分析 .................................................................................................................309.2 工藝方案確定 .....................................................................................................................309.3.彎曲應力的計算 .................................................................................................................319.4 壓力機公稱壓力的確定 .....................................................................................................3211 折彎?？傃b圖及工作原理 ..................................................................................................34參考文獻 ...................................................................................................................................3541. 緒論1.1 沖壓工藝的應用沖壓工藝是塑性加工的基本加工方法之一。它主要用于加工板料零件，所以有時也叫板料沖壓。沖壓不僅可以加工金屬板料，而且也可以加工非金屬板料。沖壓加工時，板料在模具的作用下，于其內部產生使之變形的內力。當內力的作用達到一定程度時，板料毛坯或毛坯的某個部位便會產生與內力的作用性質相對應的變形，從而獲得一定的形狀、尺寸和性能的零件。沖壓生產靠模具與設備完成加工過程，所以它的生產率高，而且由于操作簡便，也便于實現(xiàn)機械化和自動化。利用模具加工，可以獲得其它加工方法所不能或難以制造的、形狀復雜的零件。沖壓產品的尺寸精度是由模具保證，所以質量穩(wěn)定，一般不需再經過機械工業(yè)加工便可使用。沖壓加工不一般不需要加熱毛坯，也不像切削加工那樣大量切削材料，所以它不但節(jié)能，而且節(jié)約材料。沖壓產品的表面質量較好，使用的原材料是冶金工廠大量生產的軋制板料或帶料，在沖壓過程中材料表面不受破壞。因此，沖壓工藝是一種產品質量較好而且成本低的加工藝。用它生產的產品一般還具有重量輕且剛性好的特點。沖壓工藝在汽車、拖拉機、電機、電器、儀器、儀表、各種民用輕工產品以及航空、航天和兵工等的生產方面占據(jù)十分重要的地位。現(xiàn)代各先進工業(yè)化國家的沖壓生產都是十分發(fā)達的。在我國的現(xiàn)代化建設進程中，沖壓生產占有重要的地位。1.2 沖壓工藝的發(fā)展歷史我們的祖先早在青銅器時期就已經發(fā)現(xiàn)金屬具有錘擊變形的性能?？梢钥隙ǎ袊h在 2400 年前已經掌握了錘擊金屬以制造兵器和工具的技術。因為鋼鐵材料在冷態(tài)下進行塑性加工需要很大的力和功，所以冷壓鋼鐵的技術在古代是不可能性廣泛使用的。當人們發(fā)現(xiàn)金、銀、銅等金屬塑性較好，變形時不需要較大的力時，錘擊壓制技術迅速向金、銀、銅的裝飾品和日用品范5圍發(fā)展。在西安的陜西省博物館中陳列的一個漢代（公元前 206 至公元 220）的量器，厚度約 2mm，制作精美，花紋細致，就在今天看來，也算是一個精制品。這充分顯示了我國古代勞動人民高度精巧的手工藝技術水平。1.3 沖壓工藝的發(fā)展趨勢當今，隨著科學技術的不斷進步和工業(yè)化生產的發(fā)展，沖壓工藝技術也在不斷革新和發(fā)展。這些革新與發(fā)展主要表現(xiàn)在以下幾個方面。（1）工藝分析計算方法的現(xiàn)代化。例如，生產汽車覆蓋件的沖壓工藝，傳統(tǒng)方法是根據(jù)已有的設計資料和設計者的經驗，進行對比分析，確定工藝方案和有關參數(shù)，然后設計模具，進行試沖，經過反復試驗和修改，才能轉入批量生產。近幾年來，國外有的公司已開始采用有限變形的彈塑性有限元法，對覆蓋件成形過程進行計算模擬，分析應力應變關系，從而預測某一工藝方案的可行性和可能會產生的問題，并將結果顯示在圖形終端上，供設計人員進行選擇和修改。這樣，不僅可以節(jié)省昂貴的模具試制費用，縮短產品試制周期，而且可以建立符合生產實際的先進設計方法；既促進了冷沖壓工藝的發(fā)展，又可以發(fā)揮塑性成形理論對生產實際的知道作用。（2）模具設計及制造技術的現(xiàn)代化。為了加快產品的更新?lián)Q代，縮短工裝設計、制造周期，正在大力開展模具的計算機輔助設計和制造（CAD/CAM）技術的研究和應用。采用這一技術，一般可以提高模具設計和制造效率 2～3 倍，模具生產周期可縮短1/2～1/3。發(fā)展這一技術的最終目標，是要達到模具 CAD/CAM 一體化，而模具圖紙將只作為檢驗模具之用。采用模具 CAD/CAM 技術，還可提高模具質量，大大減少設計與制造人員的重復勞動，使設計者有可能把精力用在創(chuàng)新和開發(fā)上。（3）沖壓生產的機械化和自動華。為了滿足大量生產的需要，沖壓設備已由單工位低速壓力機發(fā)展到多工位高速自動壓力機。一般中小型沖壓件，既可在多工位壓力機上生產，也可以在高速壓力機上采用多工位連續(xù)模加工，使沖壓生產達到高度自動化。大型沖壓件（如汽車覆蓋件）可在多工位壓力機上利用自動送料和取件裝置，進行機械化流水線生產，從而減輕勞動強度和提高生產率。（4）為了滿足產品更新?lián)Q代加快和生產批量減小的發(fā)展趨勢，發(fā)展了一些新的成形工藝、簡易模具、通用組合模具以及數(shù)控沖壓設備和沖壓柔性制造系統(tǒng)（FMS）等。這樣，就使沖壓生產既可適合大量生產，又可適用于小批量生產。6（5）不斷改進板料性能，以提高其成形能力和使用效果。例如，研制高強度鋼板，用來生產汽車覆蓋件；研制新型材料板，用來生產航空構件等。由于沖壓加工的零件形狀、尺寸、精度要求、批量大小、原材料性能的不同，當前在生產中所采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的。但是，概括起來，可以分成分離工序與成形工序兩大類。分離工序的目的是在沖壓過程使沖壓件與板料沿一定的輪廓線相互分離，同時，沖壓件分離斷面的質量也要滿足一定的要求。成形工序的目的是使沖壓毛坯在不破壞的條件下發(fā)生塑性變形，并轉化成所要求的成品形狀，同時也要滿足尺寸精度方面的要求。72 托架沖壓成型工藝分析2.1 托架沖壓件的沖壓成型工藝分析產品圖見圖 2-1 和圖 2-2圖 2-1（托架二維圖） 圖 2-2（托架三維圖）在編制沖壓工藝規(guī)程和設計模具之前，應對沖壓件的形狀、尺寸和精度方面進行分析。主要是沖裁件的形狀要求相對簡單對稱，有利于材料的合理利用，有合理的孔間距和孔邊距，有較好的圓角過渡，以便于模具的加工。該零件材料厚度為 t=1.8mm 的 08F 冷軋鋼板鋼，具有良好的沖壓性能，沖壓后零間的強度和剛度增加，有助于使產品保證足夠的強度和剛度。此產品有落料、沖孔和成型三道工序，形狀簡單材料利用率較高。工件尺寸全部為自由公差，可看作 IT14 級，尺寸精度要求低，外形尺寸適中，四個 ?6 的孔無論是孔徑還是孔間距都滿足沖裁要求。U 型彎尺寸適中，形狀相對簡單，并有相應的圓角過渡，滿足沖壓成型。由此可得該零件適合沖壓。2.2 托架沖壓工藝的確定該工件主要有落料、沖孔和成型三道工序組成，可制定以下三種可行的沖壓工藝方8案。具體如下： 方案一：落料—成型—沖孔。采用單工序模具生產 方案二：沖孔—切邊—切邊—成型—切斷。采用多工位級進模具生產 方案三：沖孔落料—成型。采用復合模具沖孔落料后成型 采用方案一生產率低，工件的累積誤差大，操作不方便，由于該工件為批量生產，故方案二和方案三更具有優(yōu)越性。該零件材料為厚度為 1.8mm，孔徑為 ?6 與外緣之間的最小距離為 3mm,大于此零件 1.5 倍料厚，可以采用沖孔落料復合?；驔_孔落料級進模。復合模模具的形位精度和尺寸精度容易保證，且生產率高，盡管模具結構比較復雜，但由于零件的幾何形狀簡單對稱，模具的制造并不困難。而且在落料工序中把孔帶出，方便后續(xù)的成型定位。盡管在成型時以孔定位會將孔變形，但整個產品全是自由公差，孔公差為 KT14 級是可以滿足的。級進模雖然生產率更高，但零件的沖裁精度稍差，雖說該產品沖裁精度要求比較低，但采用級進模具成本成本會大大增加，模具制造安裝較復合模復雜，故模具加工制造周期相對較長。通過對上述三種方案的分析比較，該零件的沖壓生產采用方案三的復合模沖裁后再成型比較理想。93 主要設計的計算3.1 折 彎 展 開 毛 坯 尺 寸 的 計 算根據(jù)彎曲件彎曲過程中性層不變原則:L= L??直 彎式中：L—彎曲件毛坯長度（mm） ；—彎曲件各直線段長度之和（ ） ；直 m—彎曲件各部分（圓弧部分）應變中性層展開長度之和（ ） ；彎 m（ 圖 3.1.1）則 彎 板 展 開 長 度 ： L= =123.62L??直 彎得 到 毛 坯 尺 寸 如 圖 3.1.2.210（ 圖 3.1.2）3.2 排樣的設計與計算3.2.1 搭 邊 值 的 確 定在 設 計 落 料 —沖 孔 復 合 模 首 先 應 考 慮 零 件 的 排 樣 方 式 ， 盡 量 采 用 少 廢 料 或 無 廢料 的 排 樣 方 法 ， 可 以 簡 化 沖 裁 模 的 結 構 減 小 沖 裁 力 ， 提 高 材 料 的 利 用 率 ， 但 是 在 材料 的 實 際 沖 壓 生 產 中 由 于 零 件 的 形 狀 尺 寸 及 精 度 的 要 求 ， 批 量 大 小 和 原 材 料 的 供 應等 方 面 的 不 同 ， 不 能 只 有 一 種 固 定 的 排 樣 方 案 。 但 是 應 盡 量 保 證 最 高 的 材 料 利 用 率 、最 高 的 勞 動 生 產 率 、 生 產 操 作 方 便 、 模 具 的 結 構 簡 單 和 壽 命 長 等 反 面 的 特 點 ， 采 用如 下 圖 的 排 樣 方 法 搭 邊 值 的 選 用 根 據(jù) 表 3.1.1 選 取 ， 側 搭 邊 值 a=2.5mm， 工 件間 搭 邊 值 a1=2.5mm一 般 沖 裁 金 屬 材 料 的 搭 邊 值 表 3.2.1（ mm）手 工 送 料材料厚度 圓 形 或 圓 角 r≥ 2t 矩 形 邊 長 L≤ 50 矩 形 邊 長 ≥ 50或 圓 角 r≤ 2t自 動 送 料a a1 a a1 a a1 a a1＜ 1 1.5 1.5 2 1.5 3 2≥ 1 2 1.5 2.5 2 3.5 2.5 3 211≥ 2 2.5 2 3 2.5 4 3.5≥ 3 3 2.5 3.5 3 5 4 4 3≥ 4 4 3 5 4 6 5 5 43.2.2 排 樣 圖 的 設 計該件的外輪廓基本要素為直線，寬度方向尺寸較大，材料為 08F，考慮到設計工時，采用直排。計 算 條 料 寬 度 ：條 料 寬 度 B ， B=123.62+2×a=123.62+5=128.62mm(取 129mm)。送 料 歩 距 A ， A=36+a1=36＋ 2.5=38.5mm。則 一 個 歩 距 內 ， 零 件 的 實 際 面 積 ：S=（ 123.62×36） － 4×9π -36π= 4450.32－ 72π=4224.24(mm2)而 一 個 歩 距 內 的 毛 坯 面 積 ：S'=A×B=129×38.5=4966.5mm2)得 一 個 歩 距 內 的 材 料 利 用 率 為 ：η =(S÷S')×100％ =4224.24÷4966.5=85.05％附 排 樣 圖 如 圖 （ 圖 3.2.2）12（ 圖 3.2.2）3.3 沖裁力的計算及壓力設備的初定（1）沖裁力的計算：查表得 08F 的抗剪強度 Tc，為:Tc=304～373 Mpa。工件厚度為：t=1.5㎜從保證生產考慮，取 Tc=373 Mpa。則落料力 F 落 =KLtTc=1.3×（123.62+123.62+36+36）×1.5×373=232199.214（ N） ；落料力：F 落 =232.2（KN）則沖孔力 F 沖 ：=KL'tTc=1.3×36π× 1.5×373=82219.644（ N） ；13沖孔力：F 落 =82.22（KN）合計：F 合 =232.2+82.22=314.42（KN）注：沖孔力為五個孔同時沖裁時的力的總和計算。表 3.1.1 卸料力、推件力 、頂件力系數(shù)表:材料 料厚 K 卸 K 推 K 頂0.1 0.065～0.075 0.1 0.14＞0.1～0.5 0.045～0.055 0.063 0.08＞0.5～2.5 0.04～0.05 0.055 0.06＞2.5～6.5 0.03～0.04 0.045 0.05剛＞6.5 0.02～0.03 0.025 0.03鋁、鋁合金 0.025～0.08 0.03～0.07純銅、黃銅 0.02～0.06 0.03～0.09則:K 卸 =0.04，K 推 =0.045，K 頂 =0.05；F 卸 =K 卸 ×F=K 卸 ×（F 落 +F 沖 ）=0.04×314.42=12.58（KN ） ；F 頂 =K 頂 ×F=K 頂 ×（F 落 +F 沖 ）=0.05×314.4214=15.72（KN ）取凹模刃口壁高 h: h=6㎜, 則凹模內累計制件數(shù)量 n: n=h÷t=6/1.5=4(件） ；則推件力 F 推 =n×K 推 ×（F 落 +F 沖 ）=4×0.045×314.42=56.6KN） ；本模具采用彈性卸料裝置，則整個工藝的沖壓工序總力 F 總 : F 總 =F 沖 ＋F 落 ＋F 卸 ＋F 推 ＋F 頂=232.2+82.22＋12.58＋56.6+15.72=399.32（KN ）沖裁力是沖裁過程中凸模對板料施加的力，是選用壓力設備的重要依據(jù)。選擇時必須保證：壓力設備的公稱壓力≧各種沖壓工藝力總和（2）沖壓設備基本類型的選擇根據(jù)彎板的生產工藝要求及結合模具結構，選用普通壓力機即可，考慮送料的方向、提供足夠的沖壓工藝力，并結合實際條件優(yōu)先選擇 J31－100 型；J31－40 型壓力機的主要參數(shù):公稱壓力滑塊行程滑塊行程次數(shù)最大封閉高度封閉高度調節(jié)量立柱間距工作臺尺寸模柄孔尺寸工作臺孔尺寸動力電機功率15400KN 165㎜ 35次 /min 400㎜ 100㎜ 650㎜ 650㎜×625㎜ Φ65㎜×110㎜ Φ250mm 7.5Kw3.4 壓力中心的計算該零件外形完全對稱，則壓力中心即為該零件幾何中心位置。3.5 模具工作零部件凸凹模刃口尺寸的計算模具刃口的尺寸是影響沖裁件精度的主要因素，同時也是保證模具合理沖裁間隙的前提。本工序中，托架的材料為 08F，可以知道是 ‘軟料’ ，同時由零件圖知道，該零件的尺寸精度要求不高，應以降低沖裁力、提高模具壽命為主來取合理的凸凹模具間隙。查表，按較大間隙的沖裁模具初始雙面間隙?。篫 min=0.220㎜，Z max=0.32㎜；取 Z=0.25㎜.零件圖上未注尺寸的基本公差，屬于自由基本尺寸，按照 IT14 級公差執(zhí)行。按入體原則得：孔內徑尺寸 Φ6 ＋0.30 ㎜、Φ12 ＋0.43 ㎜；外形保證 36-0.62mm，123.62 -1mm 的公差即可。δ 凸 、δ 凹 均按 0.25Δ 來計算；Δ 為制造公差.根據(jù)制造法選擇原則，得：δ 凸 ＋δ 凹 =0.15㎜；Z max－Z min=0.32－0.22=0.1㎜＜δ 凸 ＋ δ 凹 ；故采用分別制造法制造模具刃口，確定刃口尺寸。16⑴沖制 Φ6 孔，工序為沖孔工序。以凸模為準，凸模刃口為基準刃口，間隙取在凹模上。由分別制造公式：沖孔時，d 凸 =（d min＋XΔ) －δ 凸 ；d 凹 =（d 凸 ＋Z min） +δ 凹 ； d 凸 =（ 6＋0.25 ×0.3） -0.05=6.075-0.02㎜；d 凹 =（d 凸 ＋Z min）=（6.075＋0.22） +0.02=6.295+0.05㎜；⑵沖制 Φ12 孔，工序為沖孔工序。以凸模為準，凸模刃口為基準刃口，間隙取在凹模上。由分別制造公式：沖孔時，d 凸 =（d min＋XΔ) －δ 凸 ；d 凹 =（d 凸 ＋Z min） +δ 凹 ； d 凸 =（ 12＋0.25 ×0.45） -0.02=12.113-0.02㎜；d 凹 =（d 凸 ＋Z min）=（12.113＋0.22） +0.02=12.333+0.02㎜；⑶沖制外形落料，應以落料凹模為準，落料凹模刃口為基刃，間隙取在凸模上。由分別制造公式:D 凹 =（D max－xΔ） +δ 凹 ；D 凸 =（D 凹 －Z min） -δ 凸 ；L 凹 1=（36－ 0.25×0.62） +0.03=36.155+0.03㎜；L 凸 1=（36.115 －0.22） -0.02=35.895-0.02㎜；同理可得：L 凹 2=（123.62－0.25×1） +0.04=123.37+0.04㎜；L 凸 1=（123.37 －0.22） -0.03=123.15-0.03㎜；4 沖孔落料模具的總體設計4.1模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用沖孔落料17復合后單工序完成成型工藝，所以模具類型為復合模。4.2 定位方式的選擇因為該模具采用的是條料，控制條料的送進方向采用兩個導料銷，控制條料的送進步距采用擋料定距。而第一件的沖壓位置因為調料長度有一定的余量，可以靠操作工來目測定。4.3 卸料、出件方式的選擇雖然工件料厚為1.8mm，但該零件沖裁外形規(guī)則對稱，卸料力不大，故可以采用彈性卸料。模具采用倒裝結構，可直接利用壓力機的打桿裝置進行推件，卸料可靠，便于操作。工件留在落料凹?？锥磧?，應在凹模孔設置推件塊，卡于凸凹模上的廢料可由卸料板推出，而沖孔廢料則可以在下模座中開設通槽，使廢料從孔洞中落下，由于在該模具中壓料是由落料凸模與卸料板一起配合工作來實現(xiàn)的，所以卸料板還應具有壓料的作用，應選用彈性卸料板來卸下條料廢料。4.4 導向方式的選擇為了提高模具壽命和工件質量，方便安裝調整等因素該復合模采用后側導柱的導向方式。5 主要零部件的結構設計5.1 落料凸模、凹模、凸凹的設計⑴落料凹模的結構設計18凹模具體結構如圖 4.5.1.1圖 4.5.1.1⑵沖孔凸模的設計⑶落料凸模（凸凹模）結構的設計19圖 3.5.1.35.2 定位裝置的設計與標準化a．擋料銷及導料銷的設計與標準化為便于加工、裝配及維護結合模具整體結構的設計，擋料銷與導料銷宜選為尺寸同樣，且在模具開啟狀態(tài)下應高出卸料板 5~6mm。定位銷大致分為固定式、可換式和浮動式三種，考慮到落料凹模強度，凹模上不適宜打擋料銷及導料銷讓位孔，故這里選用浮動式定位銷。本模具沖裁材料為 1.8mm 厚的 08F，平行于送料方向落料尺寸36mm，垂直于送料方向的落料尺寸為 123.62mm，卸料板厚度為 15mm。導料由裝在同一側的兩個定位銷來保證，送料步距由一個定位銷來保證。綜合考慮選取 8X35 HB 852-1990 型定位銷，尺寸的選取見 B 型活動擋料銷尺寸表（ 5.2-1） ，具體結構如圖5.2.1圖 5.2.120B 型活動擋料銷尺寸表（ 5.2-1）直徑 d（mm）基本尺寸 極限偏差直徑 d1（mm）直徑 d2（mm）L（mm）L1（mm）10 184 6 3.512 2010 1812 2015 256-0.030-0.060 8 5.518 2812 2415 2718 308 10 723 3515 2718 3010-0.040-0.07612 823 3528 4012 -0.050-0.093 14 1035 47b．擋料銷與導料銷固定形式的確定由模具整體結構設計，擋料銷及導料銷都應與卸料板滑配，通過擋料銷和導料銷自帶凸緣由彈簧壓緊于卸料板反面。開模時，在彈簧的作用下?lián)趿箱N和導料銷處于上限位置并高出卸料板 5mm；工作時，在落料凹模的壓力下，擋料銷和導料銷壓縮彈簧下移直到落料凹模壓緊板料或卸料板（模具空工作情況）。具體結構如圖 5.2.2 所示5.3 卸料裝置的設計及標準化卸料裝置的目的是將卡在凸模外，凹模內的工件或廢料卸掉，保證下次沖裁的順利進行，一般有彈性卸料裝置、剛性卸料裝置、廢料切刀三種形式。模具的卸料板裝置不僅要有良好的穩(wěn)定性、剛性，而且還要有很好的工藝性。模具采用倒裝結構，選用手的卸料板形式。初選 6 根彈簧，每根彈簧的預壓力為N78.46/28.n/0 KF???）（卸21根據(jù)預壓力和模具結構尺寸 HB4575-1992 的矩形壓簧，具體彈簧號的選取要求其最大工作負荷 >4.78KN。本模具的沖孔和落料工序都是沖裁，卸料板的工作行程不1F大，適用矩形彈簧，結合實際條件選擇，由工藝排樣結合模具結構的特性，六組彈簧在模具上的分布是均勻的，而壓力中心在模具上是稍偏 5.5mm，所以彈力值取大一些，這樣對模具沒多大影響僅是增加一些壓力機的負荷。這里選用 HB4575-1992.6 號矩形壓簧，其最大工作負荷 6.02KN>F0=4.78KNHB4575-1992.6 號矩形壓簧號彈簧的具體參數(shù)是：彈簧外徑 D=32mm，材料直徑d=16mm，自由高度 =80mm，節(jié)距 t=7.5mm， =9.2KN，極限載荷時彈簧高度0H1F=52mm。1H彈簧最大許可壓縮量 mL28)580(max???彈簧預壓縮量 F5.14.974ax1' ?校核：卸料板工作行程 ht 5.02???凸凹模刃磨量和調節(jié)量 m63彈簧實際總壓縮量 mm)65.14(ht321 ?’總 L=26.05mm由于 28mm>26.05mm,即 ，所以所選彈簧是合適的?？?max5.4 退件裝置的設計與標準化5.4.1 剛性推件裝置的設計與標準化本套模具的落料名義尺寸為 123.62mmX36mm，料厚為 1.8mm，故推出卡在落料凹模里的工件所需推件裝置推件力比較大，且為了推件平穩(wěn)可靠，應采用剛性推件裝置。225.4.2 退件塊的設計本推件塊的端面外形應跟落料凹模的刃口形狀一致，整體外形應設計成臺階式以便與凹模配合完成推件，而在沖裁時不致于把推件塊推出滑到模外。推件塊在自由狀態(tài)下應高出凹模面 0.2～0.5mm。推件塊和凹模的配合：由于外形件的相對尺寸較大，外形形狀相對復雜，所以推件內形與凹模為間隙配合 H8/f8，推件外形與凹模為非配合關系，屬內導向。5.4.3 連接推桿的選用為了使推件裝置推出平穩(wěn)采用 4 根推桿。每根推桿所承受的力為：KNF97.85.34?頂由手冊查取適合本裝置的推桿規(guī)格為:φ8×45mm JB/T7650.35.4.4 推板的設計由推出結構需要，推板適宜選用圓形即手冊的 B 型（JB/T7650.4） 。5.5.5 打料桿的設計推板選用硬料并與上模座配合滑動，故此打桿無需選用硬料帶肩打桿，單靠推板與上模座的配合保證平穩(wěn)推件，打料桿僅起到傳遞力的作用，所以這里選用圓柱式打料桿。具體如下：材料 Q235 鋼 無需熱處理 規(guī)格：?12×90mm JB/T7650.1-19945.5 支撐固定零件的設計與標準化由凹模周界 L＝200mm,B=160mm，及卸23料板的外形尺寸，材料選為 HT200,0I 級精度的后側導柱模架。技術要求按 JB/T8070—1995 的規(guī)定。4.5.1 模架的選用上模座標記：210×160×45 GB/T2855.5下模座標記：210×160×55 GB/T2855.6模柄標記：φ50×80 GB/T2862.3—81導柱標記：φ28×180 GB/T2861.1導套標記：φ28×100×43 GB/T2861.64.5.2 墊板的設計在本模具采用的彈性卸料裝置中，上模座中設有推板等零件的裝置和讓位空間，會使的其厚度變薄，影響其抗壓強度，所以應設一塊墊板。而下模座由于凸凹受到很大的沖擊力作用，長時間工作會對下模座平整度有所影響，進而會影響到整個模具的沖裁精度，所以在下模座上也設計一墊板。其規(guī)格根據(jù)凹模外形尺寸選取200mm×160mm×12mm。5.6 緊固零件的設計與標準化本模具采用螺釘固定，銷釘定位。其具體數(shù)據(jù)如下：內六角圓柱頭螺釘標記:GB/T70.1-2000 M10×70 M10×25 M10×80銷釘標記：GB/T119.1-2000 ?10×80 ?10×1006 壓力機的參數(shù)與校核通過前面的設計可只，上模座厚度 為 45mm，上墊板厚度 H 上墊板 為 12mm，凸H上 模24模固定板厚度 H 凸模固定板 為 25mm，凹模厚度 H 凹模 為 36mm，凸凹模長度為 H 凸凹模 為61mm，裝配時卸料板高于凸凹 h1為 1mm，下墊板厚度 H 下墊板 為 12,mm，下模座厚度為 55mm，凸模沖裁后進入凹模的深度 為 1mm，材料料厚 t 為 4mm。下 模 2h該模具的閉合高度：H=H 上模座 +H 上墊板 +H 凸模固定板 +H 凹模 +H 凸凹模 +H 下墊板 +H 下模座 +h1-h2+t =45mm+12mm+25mm+36mm+61mm+12mm+55mm+1mm-1mm+4mm=250mm模具閉合高度 250mm,根據(jù)前面初選的壓力機，選擇 JH31-100 型壓力機，其工作臺尺寸為 625×650mm,最大閉合高度為 400mm，連桿調節(jié)長度為 65mm.最終經過校核，選擇 JH31-100 型壓力機能滿足使用要求。其主要技術參數(shù)如下：公稱壓力：400KN 滑塊行程：165mm 最大閉合高度：400mm 連桿調節(jié)長度：100mm 工作臺尺寸（前后×左右）：625×650mm墊板尺寸（厚度×孔徑）：65mm×φ50模柄孔尺寸:φ50×110mm 最大傾斜角度：30 07 模具的裝配和調試25根據(jù)復合模的裝配要點，選凸凹模作為裝配基準件，先裝下模，再裝上模，并調整間隙，試沖，返修。7.1 凸模、凹模預配裝配前仔細檢查各凸模形狀及尺寸以及凹模形狀，是否符合圖紙要求，尺寸精度，形狀；將各凸模分別與相應的凹?？紫嗯洌瑱z查其間隙是否加工均勻，刃口表面粗糙度應不大于 Ra1.6μm,不合適者應重新修磨或更換。7.2 凸模裝配以凸凹模孔定位將凸模壓入凸模固定板的形孔中，將凸模的上凸緣壓入到凸模固定板中，上面用墊板壓緊。7.3 裝配下模(1) 在下模座上劃中心線，按中心預裝下墊板，凸凹模；(2) 在下模座，墊板上，用已加工好的凸凹模分別確定其螺孔位置，并分別鉆孔，攻絲；(3) 將卸料板按照凸凹模刃口的位置套在凸凹模上，將彈簧放進螺釘上并將螺釘擰上，但不要擰緊，仔細對準卸料板與凸凹模的配合，調節(jié)彈簧的預壓量使卸料板高出凸凹模上端約 1mm。26(4) 緊固螺釘，并將螺釘預留一定的活動空間7．4 裝配上模(1) 在已裝好的下模上放等高墊鐵，再在凸凹模中放入 0.12mm 的紙片，然后將凹模與固定板組合裝入凸凹模；(2) 預裝上模座，劃出與凸模固定板相應螺孔，銷孔位置并鉆鉸螺孔，銷孔：(3) 用螺釘將固定板組合，上墊板連接在一起，但不要擰緊；(4) 復查凸凹模和凹模與凸模之間的間隙，并調整合適后，緊固螺釘：(5) 安裝擋料銷，導料銷：(6) 切紙檢查，合適后打入銷釘。7.5 沖壓模具具的試沖與調整7.5.1 調整凸凹模進入凹模與凸模進入凸凹模的深度模具的上下模安裝到壓力機上，要調整模具閉合高度大小適應設計要求，沖裁模凸凹模間隙合適時，為能沖下合格零件，凸模進入凹模的深度要適當。沖孔，落料等沖裁模具，將凸模調整進入凹模刃口的深度為其被沖料厚的 2/3 或略深一些就可以了。7.5.2 調整沖裁間隙沖裁間隙在沖裁模設計與制造中是一個很重要的技術參數(shù)，其大小和調整的均勻性，不僅會影響到沖件的質量（尺寸精度，毛刺大小和斷面的光亮帶），模具的使用27壽命和模具使用經濟性等許多問題。沖裁間隙的調整是指沖模裝配時凸、凹模之間間隙如何做到均勻一致，本模具采用切紙法來檢驗。7.5.3 試模(1) 驗證所用的設備是否正確，它包括沖壓力是否足夠和模具是否不用任何修改就能順利地裝到設備上使用；(2) 驗證該模具所生產的沖件在形狀，尺寸精度，毛刺等質量方面是否符合設計要求；(3) 驗證該模具在卸料、定位、頂出件、排廢料、送出料和安全生產方面是否正?？煽?，能否進行生產性使用；(4) 驗證沖壓工藝流程是否合理；(5) 為沖模投入正常生產作準備。7.5.4 模具在試模過程中出現(xiàn)的問題及調整方法7.5.4.1 送料不通暢或卡死產生原因:①凹模與卸料板之間的間隙過大，使搭邊翻扭；②側刃與側刃擋塊不密合，形成方毛刺，使條料卡死。調整方法：①減小凹模與卸料板之間的間隙； ②修整側刃擋塊消除間隙。7.5.4.2 卸不下料來28產生原因：①卸料裝置該動作沒有動作，卸料螺釘與螺釘孔配合太緊，或卸料螺釘有卡死現(xiàn)象；②卸料彈力不夠； ③卸料孔不通暢，廢料卡在排料孔內； ④凹模有倒錐度。調整方法：①重新裝配和修整擴大螺釘孔，做到沒有卡死現(xiàn)象；② 更換彈性元件，保證彈力足夠；③加大排料孔，并檢查凹模的排料孔與下模座上相應的排料孔位置是否對正；④ 修整凹模。7.5.4.2 制件有毛刺產生原因：①刃口不鋒利，或刃口硬度不夠高；② 凸、凹模配合間隙過大或過小，間隙不均勻。調整方法：①刃口硬度不夠應重新更換淬火硬度夠的凸?；虬寄＃虎?合理的調整凸、凹模間隙及刃磨工作部分的刃口，保持刃口鋒利，間隙均勻。7.5.4.3 制件的形狀和尺寸不正確產生原因是凸模與凹模的形狀尺寸不正確。調整方法是修整凸模或凹模的形狀和尺寸不正確的部分，再調整沖模的合理間隙。7.5.4.4 凹模被漲裂產生原因是凹?？卓谟械瑰F現(xiàn)象，上口大，下孔??；或者是沖裁間隙過小，凹模本身設計強度不夠。調整方法是修整凹?？?，合其消除倒錐現(xiàn)象，更換強度足夠的凹模。297.5.4.5 凸模折斷產生原因：①沖裁時產生的側向力未抵消； ②卸料板傾斜；③凸、凹模位置變化。調整方法：①采用反側壓塊來抵消側向力； ②修整卸料板或使凸模加導向裝置； ③調整凸、凹模相應位置。318 模具總裝圖及工作原理329 折彎模的設計此工序原材料為上道沖孔落料半成品，由沖孔落料復合模對板料進行沖裁得到名義尺寸為 123.62 36 ，其間有四個 Φ6 的孔和一個 Φ12 單方向中心對稱的條料，?m然后由彎曲模彎曲得到如圖 9-1 所示的工件。沖孔落料沖裁是為后續(xù)彎曲加工做準備的前端沖裁階段，接下來主要分析彎曲階段的沖壓工藝以及相關模具的設計。9.1 彎曲件工藝分析原始資料：如圖所示 材 料：08F(上道工序辦成品)厚 度：1.5 m生產批量：大批量圖 9-1此工件為典型彎曲件。材料為 08F，具有良好的彎曲性能適合彎曲成型加工。工件結構簡單，由工件圖可知公差等級沒有嚴格的尺寸要求均可按為自由公差處理，工件整體上看，尺寸精度較低，普通彎曲成形完全能滿足要求。9.2 工藝方案確定該工件彎曲成型，可以一次彎曲成型，也可以二次彎曲成型如今有以下三種方案供選擇：方案一：采用一次彎曲成型，單工序 生產。33方案二：采用兩次彎曲成型，先彎 L 型再彎成型件，采用兩套單工序模生產。方案三：采用在一套模具上成型，復合模生產。方案一模具結構簡單，生產制造成本低，但工件尺寸精度低，尤其是三個邊的垂直度難以得到保證。方案二模具結構相對簡單，生產成本較高，由于采用兩副模具進行彎曲成形，從而可以避免了方案一中的缺陷，提高了彎曲件的質量，但由于采用兩副模具進行生產，生產效率較低，另外，凹模的強度不易保證。方案三模具結構復雜，生產制造成本與方案二差不多，折彎過程中能對個邊的垂直度進行校平，工件尺寸精度，位置精度容易保證，生產效率也高。綜上所述，經過對三種方案的比較分析且該工件為大批量生產，因此該工件的彎曲成型生產采用方案三比較合理。9.3.彎曲應力的計算該模具工件屬于自由彎曲成型，所以 U 形件彎曲力：= 自FtrKBb??27.0式中： — 自由彎曲在沖壓行程結束時的彎曲力(N)；自B — 彎曲件的寬度,B=36 ；mt — 彎曲材料的厚度 1.8mm；r — 彎曲件的內彎曲半徑 1.8mm；— 材料的抗拉強度 373MPa；b?34K — 安全系數(shù),一般取 K=1.3；= F5.18376.702???＝8331.46N9.4 壓力機公稱壓力的確定對于有彈性頂件裝置的自由彎曲按下式計算： ??1.2dFF??:自壓 機其中 =（0.3-0.8）d自考慮到彎曲工件板料較厚,而且板寬也較大,壓力機公稱壓力應取值偏大為宜。因此可?。? =0.8dF自=0.8 8331.46N?=6665.17N則： =1.2 （8331.46+6665.17）NF壓 機 ?=17995.95N=18KN根據(jù)計算結果,查《模具實用技術手冊》表 2-3 初選壓力機為：J23-16。J23－10 型壓力機的主要參數(shù):7公稱壓力滑塊行程滑塊行程次數(shù)最大封閉高度封閉高度調節(jié)量立柱間距工作臺尺寸模柄孔尺寸工作臺孔尺寸動力電機功率100KN 65㎜ 125次 /min 280㎜ 65㎜ 220㎜ 2950㎜×400㎜ Φ40㎜×60㎜