過電墊片級(jí)進(jìn)模具設(shè)計(jì),過電,墊片,模具設(shè)計(jì) 北華航天工業(yè)學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘 要 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是電器開關(guān)過電片連續(xù)沖壓模設(shè)計(jì)。工件有落料，沖孔，壓彎工序。材料H68黃銅是本次畢業(yè)設(shè)計(jì)所選用的材料。 本次設(shè)計(jì)工件的形狀是對(duì)稱的，0.5mm是它的厚度，在工藝分析的基礎(chǔ)上，確定適合的工序方案，通過選擇對(duì)比本次設(shè)計(jì)采取的級(jí)進(jìn)模進(jìn)行沖裁。模架部分可以采用標(biāo)準(zhǔn)零件尺寸，工藝零件部分根據(jù)工件的具體尺寸和工藝分析逐一進(jìn)行繪制，板料部分具體尺寸可以根據(jù)凹模尺寸進(jìn)行敲定。最終進(jìn)行裝配，繪制整張裝配圖。 本次論文通過分析、研究設(shè)計(jì)電器開關(guān)過電片，深入了解對(duì)沖壓模具的認(rèn)識(shí)。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，我提高了搜尋資料提取所需資源的能力，對(duì)于模具的設(shè)計(jì)方面有了更深刻的認(rèn)識(shí)。論證了電器開關(guān)過電片在設(shè)計(jì)上和實(shí)際生產(chǎn)中的合理性和可執(zhí)行性。 關(guān)鍵詞：級(jí)進(jìn)模；沖壓工藝；模具設(shè)計(jì)；工藝性 I 北華航天工業(yè)學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） Abstract The topic of this graduation project is the design of a continuous stamping die for an electrical switch. The workpiece has blanking, punching, and bending processes. Material H68 brass is the selected material for this graduation project. The shape of the workpiece in this design is symmetrical, and 0.5mm is its thickness. On the basis of process analysis, a suitable process plan is determined, and the progressive die adopted in this design is selected for blanking. Standard part sizes can be used for the mold base part, the process parts are drawn one by one according to the specific size of the workpiece and process analysis, and the specific size of the sheet material part can be finalized according to the size of the die. Finally, the assembly is carried out and the entire assembly drawing is drawn. In this paper, through the analysis, research and design of a certain electrical switch over-current sheet, in-depth understanding of the stamping die. Through the graduation project, I have improved my ability to search for information and extract the required resources, and have a deeper understanding of mold design. It demonstrates the rationality and practicability of a certain electrical switch overcurrent sheet in design and actual production. Keywords: progressive die; stamping process; die design; manufacturability II 目 錄 摘 要 I Abstrat II 緒 論 1 第1章 電器開關(guān)過電片工藝分析 3 1.1工藝分析 3 1.1.1 材料分析 3 1.1.2 零件結(jié)構(gòu)的分析 3 1.1.3 尺寸精度 4 1.1.4 毛坯尺寸 4 1.2 制定沖裁方案 5 1.3 模具總體結(jié)構(gòu)的確定 6 1.3.1 模具類型選擇設(shè)計(jì) 6 1.3.2 送料方式分析設(shè)計(jì) 6 1.3.3 定位方式分析 6 1.3.4 卸料、出件方式分析 6 1.3.5 導(dǎo)向方式分析 7 第2章 工藝參數(shù)計(jì)算 8 2.1 排樣方式的選擇 8 2.1.1排樣和搭邊值設(shè)計(jì)運(yùn)算 8 2.1.2步距設(shè)計(jì)運(yùn)算 8 2.1.3 條料寬度設(shè)計(jì)運(yùn)算 9 2.1.4 材料利用率設(shè)計(jì)運(yùn)算 9 2.2 沖壓力設(shè)計(jì)運(yùn)算 9 2.2.1沖裁力設(shè)計(jì)運(yùn)算 9 2.2.2彎曲力的計(jì)算 10 2.2.3 卸料力和推件力設(shè)計(jì)運(yùn)算 10 2.2.4 總沖壓力設(shè)計(jì)運(yùn)算 11 2.3 壓力機(jī)噸位分析 12 2. 4 壓力中心 12 2. 5 刃口尺寸設(shè)計(jì) 13 2.5.1 沖裁間隙 13 2.5.2刃口尺寸大小設(shè)計(jì) 14 2.5.3彎曲模設(shè)計(jì)運(yùn)算 17 第3章 模具主要零部件的計(jì)算 18 3.1 凹模設(shè)計(jì)運(yùn)算 18 3.1.1 凹模外形設(shè)計(jì)運(yùn)算 18 3.1.2 凹模固定螺孔和定位銷孔大小與間距 19 3.1.3 凹模精度和材料設(shè)計(jì)分析 19 3.2 凸模設(shè)計(jì)運(yùn)算 20 3.2.1 凸模結(jié)構(gòu)分析 20 3.2.2 凸模高度尺寸大小的設(shè)計(jì) 20 3.2.3 凸模材料分析 21 3.2.4 凸模精度分析 21 3.2.5 凸模強(qiáng)度設(shè)計(jì)運(yùn)算 23 3.4 彎曲模設(shè)計(jì) 24 3.4.1 彎曲凹模設(shè)計(jì) 25 3.4.2彎曲凸模鑲塊 26 3.3 卸料板的設(shè)計(jì) 26 3.3.1 卸料板外型設(shè)計(jì) 26 3.3.2 卸料板材料分析 27 3.3.3 卸料板整體精度設(shè)計(jì)分析 27 3.3.4 彈性零件設(shè)計(jì) 28 3.4 固定板分析設(shè)計(jì) 28 3.5 墊板設(shè)計(jì) 29 3.5.1 墊板分析 29 3.5.2墊板受力分析 30 3.6 其他零件設(shè)計(jì) 30 3.6.1 定位零件 30 3.6.2導(dǎo)料浮頂裝置 30 3.7上下模座、模柄分析設(shè)計(jì) 31 3.7.1 上下模座分析設(shè)計(jì) 31 3.7.2 模柄的選用 31 3.7.3 螺釘、銷釘設(shè)計(jì) 32 3.8 總裝配圖 33 3.8.1模具裝配圖 33 3.8.2模具工作原理 33 第4章 沖壓設(shè)備的校核與選定 35 4.1 沖壓設(shè)備的校核與選用 35 4.2部分零件加工工藝 36 4.2.1沖孔凸模加工工藝 36 4.2.2落料凹模加工工藝 36 結(jié) 論 38 參考文獻(xiàn) 39 致 謝 40 附錄一 41 附錄二 47 緒 論 模具，是工業(yè)生產(chǎn)上用來注塑、吹塑、沖壓、壓鑄或鍛壓成型、冶煉、沖壓等方法得到想要的物品的不一樣模子。簡單來說，模具是一種工具，是用于制作成型所需物品的，這種工具由各種不同構(gòu)造的零件組成，不一樣的模具由不一樣的零件組成。它是通過改變模具的構(gòu)造以改變物品的外觀型狀。有“工業(yè)之母”的稱號(hào)。 當(dāng)今中國的模具產(chǎn)業(yè)越來越成為人們關(guān)注的重點(diǎn)，這與相關(guān)工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，裝備技術(shù)的逐漸成熟密不可分。國際之間的交流也日益變得密切，模具產(chǎn)業(yè)也隨之自然變得愈來愈重要，更多此類的人才被吸引進(jìn)來，但同時(shí)也面臨著新的挑戰(zhàn)。技術(shù)的發(fā)展對(duì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的要求不斷提高，在機(jī)械工業(yè)、汽車制造業(yè)、家電產(chǎn)品制造業(yè)、建筑工業(yè)等相關(guān)領(lǐng)域，使用模具來制造產(chǎn)品的機(jī)會(huì)也增加了很對(duì)，同時(shí)對(duì)模具制造技術(shù)要求也隨之不斷提高，這就要求設(shè)計(jì)人員的專業(yè)基礎(chǔ)過硬，生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)充分，能夠根據(jù)產(chǎn)品的形狀結(jié)構(gòu)來完成設(shè)計(jì)要求，使得設(shè)計(jì)生產(chǎn)出來的模具產(chǎn)品性能良好，使用壽命更長，在使用時(shí)效率更高。作為中國獨(dú)立的大型工業(yè)，模具的發(fā)展勢(shì)頭逐漸增強(qiáng)，現(xiàn)已成為國家基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的支柱。世界上最大的制造業(yè)大國中國，模具行業(yè)將取得長足發(fā)展，其經(jīng)濟(jì)發(fā)展將迅速增長。 由于國家模具工業(yè)起步較晚，中國的模具設(shè)計(jì)技術(shù)相對(duì)較差。 盡管在“ 95”時(shí)代實(shí)現(xiàn)了增速發(fā)展。但因?yàn)槠鸩奖容^晚，在模具設(shè)計(jì)與制造方面與其他發(fā)達(dá)國家還是相形見絀，我國模具在技術(shù)上和創(chuàng)新上還是有很長的一段路要走，需要做的進(jìn)步還有很大的空間。需要有更多的人技術(shù)型科研型人才進(jìn)入這個(gè)行業(yè)中，需要有更多的人了解到這一基礎(chǔ)項(xiàng)目的重要性，這也是一項(xiàng)高科技 制造更多受歡迎的產(chǎn)品。 目前，與發(fā)達(dá)國家相比，中國的沖壓技術(shù)仍在落后的階段。 在國外許多高新技術(shù)已經(jīng)很普遍，我國就存在機(jī)械老化問題。我國的模具方面的人才也有缺失，不過按照現(xiàn)在國家對(duì)技術(shù)人才的需求，各大高校、技校造就越來越多的人才來彌補(bǔ)這一塊。近幾年，我們國家在沖裁模具設(shè)計(jì)這一塊有了很大的提升，我們可以依靠自己設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的模具[5]。在現(xiàn)在，沖壓模具的設(shè)計(jì)和使用成為可以衡量一個(gè)國家科技實(shí)力的一項(xiàng)指標(biāo)，經(jīng)濟(jì)、科技以及生產(chǎn)的三個(gè)方面的發(fā)展都被模具各個(gè)方面的發(fā)展所牽動(dòng)著、影響著[6-7]。根據(jù)資料來看，近年來國際商貿(mào)模具的買賣中沖壓模具所占的比例最高，其次是注塑模具，而其他類型模具的只占極小的一部分[1-3]。在現(xiàn)在這個(gè)競爭力極強(qiáng)的社會(huì)中，想要高質(zhì)量的模具設(shè)計(jì)，就得要有卓越的模具設(shè)計(jì)人員和技術(shù)，用合理的方案設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的模具[4]。從利用人類的經(jīng)驗(yàn)和傳統(tǒng)的機(jī)械化技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)楹诵牡挠?jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造（CAD / CAM）技術(shù)。比如CAE的出現(xiàn)和發(fā)展，沖壓毛坯的成形已經(jīng)完全可以直接運(yùn)用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的技術(shù)來對(duì)沖壓成形工藝的過程和對(duì)沖壓毛坯的設(shè)計(jì)過程進(jìn)行科學(xué)的分析和模擬。UG/proE這些新的三維造型軟件和軟件在制圖行業(yè)里的廣泛應(yīng)用，讓技術(shù)人員的工作便利化，簡單化，程序化，規(guī)范化，模具生產(chǎn)周期得到了大大降低。 （1）在校學(xué)習(xí)了很多專業(yè)理論知識(shí)，通過本次課題可以對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行總結(jié)復(fù)盤，明確自己還存在的困惑點(diǎn)，掌握產(chǎn)品開發(fā)一般所需的過程。 （2）在進(jìn)行過電墊片沖壓成型工藝與模具設(shè)計(jì)時(shí)，需要大量的查閱資料，所以可通過本次設(shè)計(jì)提高自身查閱設(shè)計(jì)工具資料的能力。在設(shè)計(jì)時(shí)最重要是的是需要用到CAD、solidworks繪制二維圖以及三維圖，可提高自己靈活使用軟件語言的能力，通過圖紙的繪制熟練掌握機(jī)械制圖的繪制方法和技巧。 （3）沖壓模具在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用越來越廣，市場(chǎng)前景非常好，通過本次過電墊片級(jí)進(jìn)模具設(shè)計(jì)，探索塑沖壓模具的開發(fā)過程，更了解沖壓模具市場(chǎng)，為之后的工作打下基礎(chǔ)。  第1章 電器開關(guān)過電片工藝分析 本次設(shè)計(jì)是過電墊片級(jí)進(jìn)模具設(shè)計(jì)，電器開關(guān)過電片零件如圖1-1所示。 圖1-1 零件圖 生產(chǎn)量：大批量生產(chǎn)； 材料：H68黃銅； 材料厚度：0.5mm； 未注公差：IT14。 1.1工藝分析 1.1.1 材料分析 塑料制品的材料具有一定的物理和化學(xué)特性,材料的每一種特性都對(duì)制品的成型有一定影響。有下面的例子：對(duì)于材料的相關(guān)使用方面，其本省應(yīng)該具備相關(guān)剛度，抗性等，能夠在實(shí)際的使用中在各環(huán)境中都展示其抗逆性。綜合這些因素，我們本次的設(shè)計(jì)中決定選取的為H68型號(hào)的黃銅材料，這種材料通常有較強(qiáng)的導(dǎo)電性能，被廣泛使用。在沖壓時(shí)，我們應(yīng)該關(guān)注它的成型性能，還有材料的穩(wěn)定性和其他因素。一般情況下這種原材都滿足我們的設(shè)計(jì)條件，其相關(guān)參數(shù)和性能等都在此類制造生產(chǎn)中滿足，所以是最佳之選。 1.1.2對(duì)于零件結(jié)構(gòu)的分析 因?yàn)檫@個(gè)沖壓件設(shè)計(jì)的二維圖可以得出，這個(gè)工件能夠分為沖孔、沖部分廢料邊、彎曲和落料這些步驟，在實(shí)際的制造中，我們要對(duì)其中的一些步驟進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)，這樣才可以滿足成型與制造要求。 1.1.3 尺寸精度 通常在剛剛拿到一個(gè)物體時(shí)，我們并沒其準(zhǔn)確地尺寸大小，為了便于設(shè)計(jì)分析制造，所以我們應(yīng)該對(duì)相關(guān)外形尺寸進(jìn)行一個(gè)設(shè)計(jì)，本課題中的制品我們決定將其制造模具的相關(guān)精度設(shè)計(jì)為IT7，相關(guān)公差取IT14較為合適一些，借此進(jìn)行下述分析。 由于我們本次制造的過電片產(chǎn)品的自身屬性所決定，其相關(guān)性質(zhì)都在于模具角度的尺寸精度容易控制，對(duì)于其模具的加工方式也較為方便。因?yàn)檫@個(gè)沖壓件其加工要求本身就很多，然后要求加工的薄厚尺寸大小為0.5毫米，那么經(jīng)過分析，我們決定其加工選為落料形式即可。 （1）壓凹工藝性：分析零部件的外形后，我們能夠得知其整體外形為彎折狀的，由此我們可以的出來在加工時(shí)需要對(duì)其進(jìn)行此工藝處理。 （2）沖孔工藝性：因?yàn)榱悴考庑紊厦孢€有兩個(gè)形狀為圓的兩個(gè)孔，需要先進(jìn)行上步分析的工藝，其次方才能夠到此步工藝。 （3）開口沖壓工藝性：由于前兩部工藝制造出來的制品還不能滿足要求，少了開口的相關(guān)工藝，因此在本步工藝中，我們需要對(duì)它進(jìn)行一個(gè)余料的沖壓去除，使得它滿足設(shè)計(jì)需求。 （4）彎曲工藝性：由于制品本身結(jié)構(gòu)為彎折的成分，那么此步工藝很有必要進(jìn)行，只要工藝合理就能夠符合。 1.1.4 毛坯尺寸 由上述分析與設(shè)計(jì)過程，我們能夠知道其內(nèi)倒角大小為R=1毫米較為合適一些。那么對(duì)于展開料尺寸大小的設(shè)計(jì)可以由下表1.1得出： 表1.1系數(shù)K r/t 0～0.5 0.5～0.8 0.8～2 2～3 3～4 4～5 k 0.16～0.25 025～0.30 0.30～0.35 0.35～0.40 0.40～0.45 0.45～0.50 已知r/t=1/0.5=2 從上述所列出的可以看出K為0.35。 那么進(jìn)一步就能夠得出中性層相關(guān)倒角的尺寸大小設(shè)計(jì)運(yùn)算如下所示: 那么具體的設(shè)計(jì)毛坯展開圖如圖1-2所示。 圖1-2 毛坯展開圖 1.2 制定沖裁方案 一般此方案設(shè)計(jì)對(duì)于模具設(shè)計(jì)開始之前是一個(gè)重要的分析準(zhǔn)備工作，可以說如果在沒有進(jìn)行工藝方案的確定那模具后期的工序數(shù)目，工序順序，以及沖裁方案就無從確定了。因此在設(shè)計(jì)開始之前我們通過對(duì)于本次設(shè)計(jì)的工藝分析要制定幾個(gè)方案設(shè)計(jì)，經(jīng)過各方面的考量選擇一種比較合適的沖裁方案，用于我的此次設(shè)計(jì)。 由制品零件的相關(guān)設(shè)計(jì)圖和上述的一些分析，我們可以得知如果想要得到本設(shè)計(jì)的零部件產(chǎn)品，那么就要在工藝過程中包含以下幾個(gè)：比如沖孔，彎曲，落料等操作，那么有這些條件我們就可以設(shè)計(jì)出如下的三個(gè)方案： 方案一：再此方案中我們決定采取模類型為單工序的，那么具體的工藝規(guī)程為落料，在對(duì)相關(guān)圓孔進(jìn)行制造沖孔工藝，然后在進(jìn)行零件的彎折，那么一共算下來需要有幾部分彎曲類的模具。 方案二：在此方案里面，我們對(duì)前面兩個(gè)操作選擇使用相關(guān)結(jié)合類的模具來進(jìn)行制造，最后一個(gè)彎曲的工藝我們也采用模，具體的應(yīng)該是單工序形式的。 方案三：在此方案中我們?cè)谥圃旃ぜ臅r(shí)候都使用到了模，那就是級(jí)進(jìn)模，這種模通?？梢载灤┱麄€(gè)沖壓成型的工序里面。 對(duì)比分析： 方案一：此方案中，我們可以看到整個(gè)制造過程里面需要進(jìn)行多次換模的操作，通常這樣的操作會(huì)使得制品的性能結(jié)構(gòu)達(dá)不到相關(guān)要求。 方案二：這種方案也是同樣的道理，由于來回折騰，工序繁所，導(dǎo)致在實(shí)際的設(shè)計(jì)加工制造時(shí)對(duì)產(chǎn)品本事的質(zhì)量造成損壞，對(duì)于原先的制造要求不能達(dá)到，同時(shí)經(jīng)濟(jì)性也不是很好，所以不符合。 方案三：這種方案和前面兩種相比較下，就會(huì)顯得很方便，在實(shí)際的工程制造操作時(shí)，它僅僅會(huì)用到一個(gè)模，在這個(gè)上面就能夠?qū)φ麄€(gè)加工進(jìn)行控制，能夠制造出符合設(shè)計(jì)需求的制品。這樣做的話還會(huì)在很大程度上使得制造經(jīng)濟(jì)性得到保證，避免了浪費(fèi)和制造時(shí)的繁瑣程序而對(duì)產(chǎn)品造成破壞等現(xiàn)象的出現(xiàn)。滿足實(shí)際上大批量進(jìn)行生產(chǎn)的需要，而且能夠節(jié)約時(shí)間以及人工的成本，也既是可以較為顯著的提升加工的生產(chǎn)效率。 1.3 模具總體結(jié)構(gòu)的確定 1.3.1 模具類型選擇設(shè)計(jì) 由上述的相關(guān)設(shè)計(jì)分析，我們可以得知最終選取的第三種方案進(jìn)行成型制造，這種方案中選擇了級(jí)進(jìn)形式的模進(jìn)行生產(chǎn)加工，一般情況下我們?cè)谠O(shè)計(jì)制造這種模的時(shí)候不會(huì)花費(fèi)過多的材料和金錢，不會(huì)造成太多的浪費(fèi)，而且其外形方面也不較簡單，在后期的時(shí)候中能后長期制造。 1.3.2 送料方式分析設(shè)計(jì) 在一個(gè)生產(chǎn)過程中，如果工序多的話，那么就要對(duì)其進(jìn)行一個(gè)自動(dòng)化的設(shè)計(jì)，這樣的話在最開始的原料運(yùn)輸方面就可以節(jié)省很多時(shí)間，而且在后續(xù)的相關(guān)操作中還可以減少繁雜操縱，對(duì)于整個(gè)工藝設(shè)備的生產(chǎn)周期進(jìn)行縮短。 1.3.3 定位方式分析 我們知道此設(shè)計(jì)沖壓生產(chǎn)所應(yīng)用的原料設(shè)定為帶料形式，帶料形式進(jìn)行的送進(jìn)是依靠導(dǎo)料銷來進(jìn)行完成的，在實(shí)際的共歐中，如果想要把物料從一個(gè)地方運(yùn)到另一個(gè)地方，那么就需要對(duì)位置做好控制，在之后的所有工序進(jìn)行時(shí)我們都選擇導(dǎo)正銷來輔助這個(gè)工作進(jìn)行。并且可以依據(jù)自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)將板料進(jìn)行壓緊。 1.3.4 卸料、出件方式分析 由上述的設(shè)計(jì)，我們能夠得知在此方式的選擇上為彈性的板，其優(yōu)點(diǎn)是成本比較低，結(jié)構(gòu)比較簡單，它的工作過程是在于凸模成功沖裁以后，可以依據(jù)彈性橡膠本身具備彈力來使得凸模以及沖裁材料實(shí)現(xiàn)分離。 由上面分析我們得知使用了彈簧板，那么在工作時(shí)候，當(dāng)模具沒有被打開的時(shí)候，彈簧也就是出在一個(gè)收縮的狀態(tài)，相反那么當(dāng)它打開的時(shí)候，后者也就由收縮狀態(tài)變?yōu)樯扉L狀態(tài)，使得卸料件沿著設(shè)備向下運(yùn)送。 1.3.5 導(dǎo)向方式分析 中間導(dǎo)柱節(jié)省材料，適用于對(duì)稱部件。后導(dǎo)柱的是最常用的框架。設(shè)計(jì)時(shí)更靈活，零件的進(jìn)給和移除比較簡單，進(jìn)給和移除簡單。  第2章 工藝參數(shù)計(jì)算 2.1 排樣方式的選擇 排樣方式指的是沖壓件位于板料或是條料上所需要運(yùn)用得布置方式，一般來說合理的布置形式可以起到節(jié)約材料的作用，從而節(jié)省生產(chǎn)支出。此步驟通常在沖壓設(shè)計(jì)時(shí)候十分關(guān)鍵，排樣的方式不僅僅影響到本身的空間合理安排，最重要的是會(huì)使得整個(gè)制造過程變得復(fù)雜或者簡單。那么，考慮到這些，我們?cè)趯?shí)際的排布上應(yīng)該多加思考，不能因?yàn)檫@點(diǎn)而導(dǎo)致后面整個(gè)過程無法進(jìn)行。 排樣時(shí)考慮的條件或問題有很多，包括生產(chǎn)能力等[4]。那么從我們此次設(shè)計(jì)選擇方案來考慮，級(jí)進(jìn)行時(shí)的模具在實(shí)際的制造加工過程中會(huì)有很多問題，那么就容易使原料使用合理。因此，綜上我們決定還是借助排樣來從另一方面進(jìn)行緩解。我們決定選擇雙排的形式比較合理，這種排布會(huì)使得物料使用得當(dāng)，不至于產(chǎn)生過多的廢料。 從我們的制品本身考慮，因?yàn)樗耐庑谓Y(jié)構(gòu)為彎曲的，那么我們考慮選擇直對(duì)的形式進(jìn)行排布，這樣做的話能夠令相關(guān)位置受載荷合理。常用的幾種方法如圖2-1所示。 圖2-1 排樣的方法 2.1.1排樣和搭邊值設(shè)計(jì)運(yùn)算 通過查閱相關(guān)材料和文獻(xiàn)，我們可以得知，最小搭邊大小選擇為0.8mm、1.0mm。然后綜合考慮后續(xù)工序，進(jìn)行相關(guān)取整工作。 2.1.2步距設(shè)計(jì)運(yùn)算 它的相關(guān)定義是由于沖壓進(jìn)行生產(chǎn)過程當(dāng)中，工件或者條料進(jìn)行每次進(jìn)給產(chǎn)生的距離大小，是加工生產(chǎn)完成一個(gè)工件之后進(jìn)行接下來的沖壓生產(chǎn)的時(shí)候向前進(jìn)行位移的距離大小，對(duì)于它的尺寸大小的設(shè)計(jì)運(yùn)算，我們可以取工作中前進(jìn)一個(gè)步的時(shí)候具體的相鄰制品距離大小。 那么步距的設(shè)計(jì)運(yùn)算公式如下： (2.1) 式中 ： 這里的S表示為沖裁步距； 這里的L表示為在送料方位上毛坯所取尺寸的最大值； 這里的b表示為沿進(jìn)料方向取得的搭邊值。 這里可以依據(jù)這個(gè)沖壓件具有的外形輪廓可以得到，等到坯料進(jìn)行工作時(shí)進(jìn)的料方位上，板料的外部其最長為L=6.7毫米, 我們還能夠知道搭邊調(diào)整大小尺寸是2.3mm，那么就有： 2.1.3 條料寬度設(shè)計(jì)運(yùn)算 它的相關(guān)設(shè)計(jì)運(yùn)算表達(dá)式為： (2.2) 那么由相關(guān)材料和文獻(xiàn)我們可以得知其中相關(guān)參數(shù)大小，那么寬為： B=(2×23.25+4.5+2×1)-0.50=mm 2.1.4 材料利用率設(shè)計(jì)運(yùn)算 沖裁件的現(xiàn)實(shí)的面積與原來利用板料面積的比例[2]， 具體的設(shè)計(jì)運(yùn)算公式為： (2.3) 這里面： A—為工件面積，那么由計(jì)算機(jī)輔助軟件我們能夠得知為：119.5mm2 η=nA/BS×100% =2×119.5/53×9×100% =50.1% 則利用率為50.1%。 2.2 沖壓力設(shè)計(jì)運(yùn)算 2.2.1沖裁力設(shè)計(jì)運(yùn)算 具體設(shè)計(jì)可以按照如下的式子進(jìn)行： 還可以根據(jù)下面式子來設(shè)計(jì)運(yùn)算： 在這里面：——制品的周長（mm）； —— 材料厚尺寸大小（mm）; —— 相關(guān)抗減強(qiáng)度大?。ǎ?； ——通常選取=1.3。 ——，此設(shè)計(jì)中我們選取=450Mpa比較合適一些 結(jié)果如下表2.1 表2.1 各工位情況 工位 類別 周長（mm） 第一工位 沖導(dǎo)正孔 18.8 第二工位 導(dǎo)正孔長圓孔 35.5 第四工位 切廢料 51.1 第九工位 沖孔 28.3 第十一工位 落料 49 那么總沖裁力就是： 2.2.2彎曲力的計(jì)算 對(duì)于U形工件我們可以按照如下的式子進(jìn)行設(shè)計(jì)，帶入數(shù)據(jù)得出：其中，b=5mm. r=1mm.k取1.3 b=5mm. r=1mm.k取1.3 2.2.3 卸料力和推件力設(shè)計(jì)運(yùn)算 沖裁動(dòng)作完畢之后，我們就要將一些剩下的殘?jiān)鼜U棄原料從設(shè)備上面分離下來，那么把它卸載下來所需要的力就是卸料力，把它推出來的力就是推件力。如圖2-2所示 圖2-2 卸料推件力 卸料力以及推料力一共對(duì)于板料或者是條料所具備的尺寸、其所需的厚度和其重量有關(guān)，還會(huì)與模具所具備的刃口間隙值的大小有關(guān)聯(lián)。相對(duì)合理的卸料力以及推件力大小能夠提高生產(chǎn)的質(zhì)量與生產(chǎn)工作效率所以設(shè)計(jì)運(yùn)算為： n 其次，對(duì)于推件力我們?cè)谶M(jìn)行設(shè)計(jì)運(yùn)算的時(shí)候，通常由模具口制品的具體多少來決定，那么就有： n=h/t=2.5/0.5=5 由相關(guān)材料和蚊香我們可以得知： 由上面的分析就會(huì)設(shè)計(jì)運(yùn)算出兩個(gè)力分別為： F卸=0.045×41.2KN=1.9KN F推=5×0.005×41.2KN=11.4KN 2.2.4 總沖壓力設(shè)計(jì)運(yùn)算 總沖壓力如下： 2.3 壓力機(jī)噸位分析 我們知道，那么壓力機(jī)型號(hào)可以初選為J23-16，相關(guān)值大小如表2.1所示。 表2.1 開式壓力機(jī)參數(shù) 型號(hào) J23-16 J23-25 J23-35 J23-63 公稱壓力/KN 160 250 350 630 滑塊行程/mm 55 65 100 120 最大閉合高度/mm 220 270 290 360 閉合高度調(diào)節(jié)/mm 45 55 60 70 滑塊中心線至床身 距離/mm 160 200 200 300 滑塊底面尺寸/mm 前后 180· 220 220 300 左右 200 250 250 260 模柄孔尺寸/mm 直徑 40 40 40 50 深度 60 60 60 80 2.4壓力中心 我們?cè)诖舜卧O(shè)計(jì)中可以把它分成幾份，然后再進(jìn)行合力的運(yùn)算。通常對(duì)于簡單的外形結(jié)構(gòu)物體，壓力中心就在幾何中心上，那么我們分別設(shè)計(jì)，首先由下面的相關(guān)設(shè)計(jì)式子。 選坐標(biāo)XOY。如圖2-3所示。 圖2-3 壓力中心設(shè)計(jì) 2.5 刃口尺寸設(shè)計(jì) 2.5.1 沖裁間隙 這里的凸模以及凹模間其存在得間隙可以變成為刃口得間隙，所用的板料或者材料具備的厚度不同那么對(duì)于刃口得間隙值也會(huì)不同，所以應(yīng)該合理得確定刃口得間隙值。如圖2-4中所示，Z通常是取正的雙邊間隙大小。 圖2-4沖裁間隙圖 由相關(guān)文獻(xiàn)我們可以查表2.2得材料的間隙大小應(yīng)該是0.04，0.06。 表2.2雙邊間隙 材料 厚度 08、10、20、35、 09Mn、Q235 16Mn 40、50 65Mn Zmin Zmax Zmin Zmax Zmin Zmax Zmin Zmax 小于0.5 極小間隙（或無間隙） 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.2 1.5 1.75 2.0 2.1 2.5 0.040 0.048 0.064 0.072 0.092 0.100 0.126 0.132 0.220 0.246 0.260 0.260 0.060 0.072 0.092 0.104 0.126 0.140 0.180 0.240 0.320 0.360 0.380 0.500 0.040 0.048 0.064 0.072 0.090 0.100 0.132 0.170 0.220 0.260 0.280 0.380 0.060 0.072 0.092 0.104 0.126 0.140 0.180 0.240 0.320 0.380 0.400 0.540 0.040 0.048 0.064 0.072 0.090 0.100 0.132 0.170 0.220 0.260 0.280 0.380 0.060 0.072 0.092 0.104 0.126 0.140 0.180 0.240 0.320 0.380 0.400 0.540 0.040 0.048 0.064 0.064 0.090 0.090 0.060 0.072 0.092 0.092 0.126 0.126 2.5.2刃口尺寸大小設(shè)計(jì) （1）確定原則 凸、凹模刃口尺寸公差的選擇和計(jì)算，是一個(gè)很的重要的環(huán)節(jié)，會(huì)明顯的影響到?jīng)_生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果那么具體的確定可以見下面表中所列出來的，對(duì)于比較合理的刃口間隙值以及較為合理的凸模、凹模刃口應(yīng)用的尺寸公差，便于增加在模具制造時(shí)候得加工精度以及其所需工件的質(zhì)量。這里的模具其對(duì)于刃口得計(jì)算應(yīng)當(dāng)有對(duì)應(yīng)的要求和規(guī)定，可以依據(jù)凸模以及凹模在于沖壓加工的生產(chǎn)制作過程當(dāng)中的變化取得相對(duì)應(yīng)的規(guī)律，以此來輔助模具刃口來進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算其中一種方法是凸凹模的分機(jī)法，另一種方法是配合法。 通過相關(guān)材料和文獻(xiàn)，我們可以知道配合方式通常會(huì)令相關(guān)設(shè)計(jì)變得比較方便，那么在經(jīng)濟(jì)性方面也會(huì)變得較為合理一些。那么綜合以上的分析我們決定選擇配作式設(shè)計(jì)運(yùn)算凸凹模刃口大小 （1）由于模在常規(guī)制造時(shí)總是不停地變大，我們通常將它叫做這里稱作第一類尺寸A --- Aj=(Amax-x△) （2）那么變小時(shí)叫作第一類尺寸B Bj=(Bmin+x△) （3）若不變的話叫作第一類尺寸C 由相關(guān)材料和文獻(xiàn)我們可以得知： 如果精度大于IT10 那么 x=1 IT1-IT13 x=0.75 IT14 x=0.5 由相關(guān)材料和文獻(xiàn)，我們能夠知道像本設(shè)計(jì)中一樣，制品的外形尺寸復(fù)雜時(shí)采用方法為凹凸模配作法。這種處理方法的優(yōu)點(diǎn)是，制配工藝相對(duì)簡單，尺寸標(biāo)注簡單，保證了間隙。 沖頭刃口設(shè)計(jì)式子可見下： 減小長度大小為 增大的長度大小為 不變的長度大小為 Cj=(Cmin+) (1) 工位 1：沖導(dǎo)正孔凸模刃口大小設(shè)計(jì)，直徑3mm： 由下面的式子我們能夠進(jìn)行設(shè)計(jì)運(yùn)算: 計(jì)算， D＝（3+0.5×0.25）＝3.1250-0.02mm (2)工位2 長圓孔凸模刃口； 由下面的式子我們能夠進(jìn)行設(shè)計(jì)運(yùn)算: ， A1=（1.5+0.05×0.25）＝1.625mm (3)工位4 切廢料凸模刃口： 由下面的式子我們能夠進(jìn)行設(shè)計(jì)運(yùn)算: ， A2=(9+0.5×0.36)0-0.09=9.15mm A3=(5+1×0.30)=5.14mm (4)工位10 落料凸模刃口： 由下面的式子我們能夠進(jìn)行設(shè)計(jì)運(yùn)算: A2=(6.7+0.5×0.36)=6.52mm 由相關(guān)材料和文獻(xiàn)，這里我們可以取 x=0.5。 A類尺寸大?。?、、、 B類：、 C類： 那么通過設(shè)計(jì)可以得到相關(guān)零件尺寸如表2.3所示： 表 2.3 工作零件刃口尺寸設(shè)計(jì) 類型 尺寸 計(jì)算 結(jié)果 A B C Cj=(Cmin+) 2.5.3彎曲模設(shè)計(jì)運(yùn)算 由相關(guān)材料和文獻(xiàn)，我們可以帶入數(shù)據(jù)得出間隙： 由文獻(xiàn)我們可以查出上面式子的值，那么就有：。 在我們進(jìn)行設(shè)計(jì)運(yùn)算的時(shí)候應(yīng)該將凹模作為標(biāo)準(zhǔn)，將凸模作為匹配。必須確保調(diào)整凸模和模之間的間隙，查表[1] 由于我們?cè)趯?duì)此制品進(jìn)行彎折工作的時(shí)候只有一次進(jìn)行，那么我們?cè)谠O(shè)計(jì)的時(shí)候要將彎曲半徑那一部分的沖頭大小尺寸進(jìn)行一個(gè)設(shè)計(jì)，具體結(jié)構(gòu)如圖2-5所示【3】。 圖2-5 彎曲示意圖  第3章 模具主要零部件的計(jì)算 在我們通常進(jìn)行相關(guān)的其它部件的設(shè)計(jì)運(yùn)算時(shí)，通常由相關(guān)材料與文獻(xiàn)，加上國標(biāo)所規(guī)定的一些，在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中，我們通常會(huì)將其它零部件，比如座板，卸料板等借助凹模來進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此要對(duì)凹模先進(jìn)行設(shè)計(jì)分析。在后面的零部件設(shè)計(jì)時(shí)候，我們要借助他們本身的設(shè)計(jì)意圖和在設(shè)備中充當(dāng)?shù)墓ぷ?，如果我們的設(shè)計(jì)和所要制造的產(chǎn)品有之間關(guān)系的時(shí)候，那么對(duì)于一些需要參考相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的就需要進(jìn)行查閱相關(guān)材料和文獻(xiàn)進(jìn)行選擇設(shè)計(jì)，一般這樣做的話，不僅會(huì)讓小尺寸設(shè)計(jì)合理得當(dāng)，同時(shí)還會(huì)讓整體的工作周期得到縮短，那么接下來我們就要進(jìn)行相關(guān)零部件的詳細(xì)設(shè)計(jì)運(yùn)算討論。 3.1 凹模設(shè)計(jì)運(yùn)算 3.1.1 凹模外形設(shè)計(jì)運(yùn)算 這部分的設(shè)計(jì)通常都和制品的外形相關(guān)尺寸大小有關(guān)系，那么當(dāng)我們有工件的厚度尺寸，由相關(guān)材料和文獻(xiàn)，就能夠進(jìn)行一下一些公式選取和設(shè)計(jì)運(yùn)算; 凹模板厚大小設(shè)計(jì)公式為： (3.1) 凹模板孔和邊相隔的尺寸大小設(shè)計(jì)公式為： c≥1.5H （3.2） 那么就能夠得出來凹模其長度尺寸大小為： (3.3) 那么其凹模寬度尺寸大小為： (3.4) 在這里面我們由相關(guān)材料和文獻(xiàn)可以取得b2=50； K的取值一般我們由表3.1條件進(jìn)行選擇【2】。 表3.1系數(shù)K 材料料寬s/mm 材料厚度t/mm ≤1 >1～3 >3～6 ≤50 0.30～0.40 0.35～0.50 0.45～0.60 >50～100 0.20～0.30 0.22～0.35 0.30～0.45 >100～200 0.15～0.20 0.18～0.22 0.22～0.30 >200 0.10～0.15 0.12～0.18 0.15～0.22 那么本設(shè)計(jì)的K=0.4。 根據(jù)上述相關(guān)式子我們可以得知凹模具體設(shè)計(jì)可為： 厚度尺寸大小為： H=Kb2 =0.4×50 =20（mm） 再由上述相關(guān)設(shè)計(jì)公式我們可以算出凹模壁厚尺寸大小為： c>1.5H =1.5×20=30mm 寬度的尺寸大小設(shè)計(jì)運(yùn)算為： L=b1+2c= 50+2×30=110 最后我們?cè)俑鶕?jù)其它因素與模具本身的外形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行取整工作后具體為：L×B×H=160mm×110mm×30mm 3.1.2 凹模固定螺孔和定位銷孔大小與間距 相關(guān)的孔系通常我們?cè)谶M(jìn)行模具設(shè)計(jì)的時(shí)候，并不是隨意選取的，要滿足一些要求，如： 1、A在實(shí)際的設(shè)計(jì)中要為螺孔的尺寸大小的1.4倍左右較為合適一些 2、D在實(shí)際的設(shè)計(jì)中要為銷孔的尺寸大小的2倍左右較為合適一些 3、C在實(shí)際的設(shè)計(jì)中要為螺孔的尺寸大小的1.3倍左右較為合適一些， 3.1.3 凹模精度和材料設(shè)計(jì)分析 通常情況下，對(duì)于這部分的設(shè)計(jì)我們應(yīng)該加以重視，不僅僅因?yàn)樗窃O(shè)計(jì)和制造產(chǎn)品的核心部件，而且它可以使得制品在完成后滿足相關(guān)的性能和表面光滑度要求等，那么由相關(guān)的材料和文獻(xiàn)，我們可以得知選取Cr12的原料來制造比較合適一些，這是由于此材料一般強(qiáng)度比較好，可以經(jīng)得住使用。其相關(guān)設(shè)計(jì)如圖3-1所示。 圖3-1 凹模 3.2 凸模設(shè)計(jì)運(yùn)算 3.2.1 凸模結(jié)構(gòu)分析 通常設(shè)計(jì)人員進(jìn)行相關(guān)的其它部件的設(shè)計(jì)運(yùn)算時(shí)，通常由相關(guān)材料與文獻(xiàn)，加上國標(biāo)所規(guī)定的一些，在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中要對(duì)凸模先進(jìn)行設(shè)計(jì)分析。在后面的零部件設(shè)計(jì)時(shí)候，我們要借助他們本身的設(shè)計(jì)意圖和在設(shè)備中充當(dāng)?shù)墓ぷ?，如果我們的設(shè)計(jì)和所要制造的產(chǎn)品有之間關(guān)系的時(shí)候，就要考慮到其在工作時(shí)候的抗振性能與工作時(shí)候的合理性，在后期的使用中不會(huì)發(fā)生經(jīng)常損壞的情況。綜合上述的相關(guān)設(shè)計(jì)分析，我們可以將其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為直柱式的，接下來再利用臺(tái)階固定【1】。 3.2.2 凸模高度尺寸大小的設(shè)計(jì) 其相關(guān)的外形結(jié)構(gòu)大小如圖3-2所示。 圖3-2 凸模高度尺寸 從上圖中我們能夠得到一些參數(shù)取值，具體的高度由下面式子進(jìn)行運(yùn)算： L=h1+h2+H (3.5) 由相關(guān)材料和文獻(xiàn)我們可以得出上面式子中的各個(gè)值的大小，那么將它們帶進(jìn)去，有：L=20+30+2.5=52.5(mm) 3.2.3 凸模材料分析 由于此次設(shè)計(jì)要求模具屬性比較好，能夠長期進(jìn)行沖壓工作，我們應(yīng)該加以重視，不僅僅因?yàn)樗窃O(shè)計(jì)和制造產(chǎn)品的核心部件，而且它可以使得制品在完成后滿足相關(guān)的性能和表面光滑度要求等，那么由相關(guān)的材料和文獻(xiàn)，我們可以得知選取Cr12的原料來制造比較合適一些，對(duì)于它的硬度條件可以選擇設(shè)計(jì)在HRC58～62HRC范圍里面比較合適。 3.2.4 凸模精度分析 由相關(guān)材料和文獻(xiàn)，加上實(shí)際的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)要求，我們可以取得表面粗糙度為Ra0.8um。精度選取IT7。 （1）沖導(dǎo)正孔凸模結(jié)構(gòu)如圖3-3所示。 圖3-3 沖孔凸模 （2）沖長圓孔凸模，相關(guān)尺寸設(shè)計(jì)如圖3-4所示。 圖3-4 沖長圓孔凸模 （3）切廢料凸模，相關(guān)尺寸大小設(shè)計(jì)如圖3-5所示。 圖3-5 切邊凸模 （4）沖孔凸模，相關(guān)的尺寸大小長度如圖3-6所示。 圖3-6 沖孔凸模 3.2.5 凸模強(qiáng)度設(shè)計(jì)運(yùn)算 （1）壓應(yīng)力校核運(yùn)算 由相關(guān)材料和文獻(xiàn)，我們可以查得由如下的校核關(guān)系式。 Ps≤[δ壓] 這里面 p——沖裁力最大值 s——刃口的面積大小取值 還有P=LTτ 那么根據(jù)上述的相關(guān)分析我們有Ps =0.8×450=360MPa。因此，導(dǎo)正孔凸模的周長大小為9.4毫米。沖長圓孔周長大小應(yīng)該為17.7毫米。 沖孔周長大小應(yīng)該為13.1毫米。 1）沖導(dǎo)正孔凸模設(shè)計(jì)運(yùn)算表達(dá)式我們可以見下面所示： L=9.42mm s=7.16 帶入公式有 PS=LTτS=9.42×0.5×360/7.16=236.8mp≤δ壓 2）沖長圓孔凸模設(shè)計(jì)運(yùn)算表達(dá)式我們可以見下面所示： L=17.7mm s=15.6 帶入公式有 PS=LTτS=17.7×0.5×360/15.6=204.2Mpa≤δ壓 3)沖孔凸模設(shè)計(jì)運(yùn)算表達(dá)式我們可以見下面所示： L=13.1mm S=15.9 帶入公式有 PS=LTτS=13.1×0.5×360/15.9=143.8MPa≤δ壓 由上述的校核分析運(yùn)算，我們可以知道滿足相關(guān)設(shè)計(jì)要求。 （2） 失穩(wěn)力校核運(yùn)算 由于凸模有卸料板導(dǎo)向，由相關(guān)材料和文獻(xiàn)，我們可以得出下面的設(shè)計(jì)運(yùn)算式子為 lmax=π8 Ed3tτ 這里面 τ取360Mpa（黃銅H68）。 由可以得知尺寸大小為?3的孔是此模具上面大小最小的一個(gè)，由校核設(shè)計(jì)要求，我們可以知道它滿足的話即可，所以有 lmax=π8 Ed3tτ=π8 21000×30.5×3603=69mm 因此69mm＞52.5mm，滿足要求，校核通過。 3.4 彎曲模設(shè)計(jì) 對(duì)于級(jí)進(jìn)彎曲它的相關(guān)的工藝性有如下的幾點(diǎn)要求應(yīng)該： （1）首先我們應(yīng)該考慮彎曲的時(shí)候，倒角的設(shè)計(jì)尺寸大小，通常會(huì)要求其不應(yīng)該太大。 （2）其次，設(shè)計(jì)時(shí)還要注意直邊一側(cè)的高度尺寸大小要合適一些，不能過短。 （3）對(duì)于相關(guān)孔的分布，它們之間的距離大小要合理 （4）一般情況下我們知道在制品進(jìn)行一個(gè)彎曲作用的時(shí)候，其外形結(jié)構(gòu)會(huì)隨之改變，那么在設(shè)計(jì)時(shí)要注意設(shè)計(jì)為對(duì)稱的比較好一些。 設(shè)計(jì)彎曲模時(shí)應(yīng)該有一些一些條件： （1）首先在設(shè)計(jì)的時(shí)候要注意對(duì)制品原材料放進(jìn)模具里面的時(shí)候?yàn)橹狗胖靡獪?zhǔn)確，否則達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)要求 （2）在每個(gè)步驟進(jìn)行時(shí)，我們要及時(shí)進(jìn)行相關(guān)校核工作，如果不合理，及時(shí)調(diào)整 （3）當(dāng)設(shè)備在工作的時(shí)候，我們應(yīng)該考慮相關(guān)安全性，防止意外發(fā)生。 3.4.1 彎曲凹模設(shè)計(jì) 1） 第一凹模的圓角半徑就不應(yīng)該太小，內(nèi)側(cè)里面半徑應(yīng)該作為凸模的圓角半徑的參考值。本設(shè)計(jì)中我們應(yīng)該取凸凹模間隙比較合適一些。 2） 通常在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，我們?nèi)芜呴g隙為z/2比較合理。 3） 那么由上述相關(guān)分析設(shè)計(jì)我們可以算得間隙為下面表達(dá)式。 （6-1） 這里面： n由相關(guān)材料和文獻(xiàn)我們可以取0.05。 那么就有如下結(jié)果：。 由相關(guān)材料和分析我們知道R彎曲≥時(shí)滿足，那么，凸模圓角尺寸大小設(shè)計(jì)就和彎曲的地方一致，如圖7.7中所示。 從以下圖中列出我們能夠得知,當(dāng)制品進(jìn)行制造加工時(shí)候，要有一個(gè)彎曲的操作，當(dāng)做完此步驟時(shí)，還要再次進(jìn)行，經(jīng)過這兩步工作就會(huì)得到這樣的形狀，由相關(guān)材料和文獻(xiàn)，加上設(shè)計(jì)需求。那么凹模寬度尺寸大小可以設(shè)計(jì)為23.4mm，我們固定彎曲的深度設(shè)計(jì)為5.7mm。 由上述相關(guān)的分析，彎曲凹模結(jié)構(gòu)如圖3-7所示： 圖3-7彎曲凹模 3.4.2彎曲凸模鑲塊 在進(jìn)行這部分的設(shè)計(jì)時(shí)，我們首先應(yīng)該對(duì)相關(guān)零部件外形結(jié)構(gòu)與模具本身的選擇性進(jìn)行分，那么我們決定嵌套形式比較合適一些。從下圖中我們還可以得出，應(yīng)該在固定端的底下位置處考慮設(shè)計(jì)臺(tái)肩。由相關(guān)材料和文獻(xiàn)，我們能夠得知所設(shè)計(jì)的這個(gè)臺(tái)肩高度尺寸大小應(yīng)該為3毫米較為合理，那么它的寬度尺寸大小通常由凹模的相對(duì)尺寸厚度大小決定，其次我們還要注意其他特殊情況，比如本設(shè)計(jì)中制品的外形結(jié)構(gòu)，那么綜合之下決定寬度為22.3毫米較為合適。彎曲凸模結(jié)構(gòu)如圖3-8所示。 圖3-8 彎曲凸模 3.3 卸料板的設(shè)計(jì) 3.3.1 卸料板外型設(shè)計(jì) 由上述的相關(guān)討論，我們知道在設(shè)計(jì)的模具設(shè)計(jì)過程中，沖裁動(dòng)作完畢之后，我們就要將一些剩下的殘?jiān)鼜U棄原料從設(shè)備上面分離下來，那么把它卸載下來所需要的力就是卸料力，那么進(jìn)行這個(gè)力作用的零部件選擇為彈性形式的卸料板。那么對(duì)于相關(guān)間隙大小我們?nèi)?.1mm較為合適一些。具體數(shù)值見下表3.1; 表3.1 卸料板與凸凹模間隙 材料厚度t 0.5 0.5～1 ＞1 單面間隙C ＜0.05 0.1 0.15 在實(shí)際的設(shè)計(jì)運(yùn)算中，通常我們?cè)谟?jì)算卸料板的尺寸大小時(shí)候，要在之前首先得出相關(guān)模具的大小，那么計(jì)算出來的板在尺寸大小上面只有厚度不太一致。接下來我們查閱相關(guān)材料和文獻(xiàn)，就能夠設(shè)計(jì)出來板的長、寬尺寸大小。再由相關(guān)材料和文獻(xiàn)，以及上述的分析與設(shè)計(jì)要求，還可以知道板的厚度尺寸大小一般為凸模厚尺寸大小的1倍左右即可。根據(jù)實(shí)際的制品進(jìn)行分析，那么因?yàn)槲覀兊闹破烦叽绮淮?，那么板的厚度尺寸大小最終取為16mm比較符合要求，那么就有：卸料板：160mm×110mm×16mm 3.3.2 卸料板材料分析 通常情況下，對(duì)于這部分的設(shè)計(jì)我們應(yīng)該加以重視，不僅僅因?yàn)樗窃O(shè)計(jì)和制造產(chǎn)品的核心部件，而且它可以使得制品在完成后滿足相關(guān)的性能和強(qiáng)度要求等，那么由相關(guān)的材料和文獻(xiàn)，我們可以得知選取45號(hào)鋼作為它的材料比較合適。其次，我們所選擇的這種材料一般在熱處理后就會(huì)顯示出來比較好的綜合力學(xué)性能。 3.3.3 卸料板整體精度設(shè)計(jì)分析 我們對(duì)外部的粗糙度設(shè)置為R3.2即可，但是里面的相關(guān)精度會(huì)對(duì)后面的制造步驟有一定的影響，那么我們由相關(guān)材料和文獻(xiàn)可以取其為Ra1.6；其次，我們?cè)O(shè)計(jì)其他相關(guān)零部件的時(shí)候，比如孔和銷，那么還知道這些零部件通常有著導(dǎo)向銷確定位置不發(fā)生改變作用，通常設(shè)計(jì)的時(shí)候要求相關(guān)精度要比較好，那么我們可以設(shè)置其表面粗糙度大小為Ra3.2【3】。卸料板結(jié)構(gòu)如圖3-9所示。 圖3-9 卸料板 3.3.4 彈性零件設(shè)計(jì) 通過查閱相關(guān)材料和文獻(xiàn)： 1） 首先在數(shù)量的設(shè)計(jì)上應(yīng)該為4根比較合適，其主要承受的卸料力大小為1.9KN 2） 其中平均下來每根所分的為： F預(yù)≥F卸 /n=1500/4=475N 3）查閱相關(guān)材料和文獻(xiàn)我們得知，有如下關(guān)系預(yù)壓力P預(yù)＞475，那么在選擇時(shí)要考慮其強(qiáng)度大小是否滿足，那么初選39-42號(hào)彈簧，它的最大工作負(fù)荷為F1=600N>475N 3）校驗(yàn)足S1≧S總，由相關(guān)材料和文獻(xiàn)，加上本設(shè)計(jì)的具體要求，我們可以得到： 其中： 修模量在（2～6）mm范圍內(nèi)比較合適 S允許≥F總=F預(yù)+F工作 +S修 模 由相關(guān)材料和文獻(xiàn)，加上本設(shè)計(jì)的具體要求，我們可以得到：選取42號(hào)彈簧。它的相關(guān)參數(shù)見下面所列出來的： 外徑尺寸大?。篋=16mm 彈簧材料的直徑尺寸大小： 自由高度大?。? 裝配時(shí)候的高度尺寸大小為35mm： 3.4 固定板分析設(shè)計(jì) 固定板顧名思義就是在模具設(shè)計(jì)時(shí)，相關(guān)重要的零部件固定座，那么在設(shè)計(jì)時(shí)就要綜合考慮，首先就要將要將其表面厚尺寸大小設(shè)計(jì)大一點(diǎn)，如此一來，在安裝零部件的時(shí)候就比較可靠。那么由相關(guān)材料和文獻(xiàn)，加上本設(shè)計(jì)的具體要求，我們可以得到：凸模固定板厚度大小設(shè)計(jì)式為： H固=（0.6～0.8）H凹 (7-6) 由下面的公式我們就能知道凸模固定板厚度大小為： H凸固=（0.6～0.8）H凹 =（0.6～0.8）×30 = 18～24（mm） 所以可以設(shè)計(jì)出固定板厚度20mm。如圖3-10所示 圖3-10 固定板二維圖 3.5 墊板設(shè)計(jì) 3.5.1 墊板分析 對(duì)于此部分的設(shè)計(jì)我們要知道它的作用就是在模具進(jìn)行工作時(shí)，可以對(duì)其產(chǎn)生的一些較大的作用力進(jìn)行一個(gè)緩沖和消除作用，由相關(guān)材料和文獻(xiàn)，加上本設(shè)計(jì)的具體要求，我們可以得到：墊板厚度大小為10mm ，其他尺寸為160mm×110 mm×10mm。墊板結(jié)構(gòu)如圖3-11所示 圖3-11 墊板 3.5.2墊板受力分析 墊板承受力校核 σ=FS=4FπD2≤[σ] 由上述相關(guān)分析有沖裁力F=41.2KN，那么總面積應(yīng)該是 S=S彎曲+S沖孔+S沖導(dǎo)正孔+S切邊+S長圓孔 =424+15.9×2+7.14×2+15.6×2+89.1×2 =679mm2 帶入可以求出來： σ=FS=41.2×1000679=60.6Mpa≤[σ] 在這里面有[σ]=220MPa，滿足。 3.6 其他零件設(shè)計(jì) 3.6.1 定位零件 導(dǎo)料板：通常這個(gè)零部件需要進(jìn)行一個(gè)橫的方向上進(jìn)行定位，那么其具體的設(shè)置應(yīng)該長于模具的側(cè)邊。那么由相關(guān)材料和文獻(xiàn)我們可以對(duì)厚度設(shè)計(jì)6mm，其中它的材料選擇45鋼較為合適一些。通過分析，我們可以得到如下的設(shè)計(jì)尺寸大?。?90mm×28.5mm×6mm，導(dǎo)料板結(jié)構(gòu)如圖3-12所示。 圖3-12 導(dǎo)料板 3.6.2導(dǎo)料浮頂裝置 如下圖所示，這種浮頂裝置是人們常用的一種，在本次的設(shè)計(jì)中，考慮到相關(guān)制品的尺寸和外部結(jié)構(gòu)，我們決定把浮頂桿的具體形狀設(shè)計(jì)為圓形的，最后將這部分結(jié)構(gòu)設(shè)置于不進(jìn)行制品的成型工作部分。浮頂裝置如圖3-13所示。 圖3-13浮頂器 3.7上下模座、模柄分析設(shè)計(jì) 3.7.1 上下模座分析設(shè)計(jì) 對(duì)于此部分的設(shè)計(jì)，相關(guān)的架子我們?cè)O(shè)計(jì)為后側(cè)導(dǎo)柱，那么由相關(guān)材料和文獻(xiàn)，加上本設(shè)計(jì)的具體要求。 3.7.2 模柄的選用 根據(jù)模柄的機(jī)構(gòu)不同，可以將模柄分為以下幾類： （1） 壓入式：這樣的形式我們通常考慮到其具有一定的設(shè)計(jì)精度，那么通常用在不大的外形結(jié)構(gòu)中，性能比較好 （2） 凸緣式：這樣的形式我們通常使用在模具尺寸外形比較大的形式里面，對(duì)于相關(guān)拆除工作也很方便裝拆 （3） 旋入式：這樣的形式我們通常在模具上面進(jìn)行拆除和安裝較為簡便，但是不好的一點(diǎn)就是其定位準(zhǔn)確度不是很好 （4