目錄摘要 3第一章、緒論 51.1.模具技術(shù)的概述 51.2.模具技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 6第二章、蓄電池后支架的工藝分析 82.1.蓄電池后支架零件圖 82.2.蓄電池后支架工藝分析 8第三章、蓄電池后支架的工藝方案 93.1.沖壓該零件，需要的基本工序和次數(shù) 9第四章、必要的尺寸計(jì)算 104.1.計(jì)算毛坯尺寸 104.2.排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 114.2.1.排樣方法 114.2.2.搭邊值的確定 124.2.3.送料步距與條料寬度計(jì)算 124.2.4.材料利用率及排樣草圖 124.3.沖裁力、壓力機(jī)的選取及壓力中心計(jì)算 144.3.1.沖裁力的計(jì)算 144.3.2.卸料力、推件力和頂件力 144.4.翻邊力的計(jì)算 154.5.彎曲模具 164.6.沖壓設(shè)備的選擇 174.7.確定模具的壓力中心 184.8.沖模尺寸及公差的計(jì)算 204.8.1加工方法的確定 204.9.導(dǎo)柱、導(dǎo)套 254.10.定位設(shè)計(jì) 25第五章、模具總體結(jié)構(gòu)及重要零件設(shè)計(jì) 265.1.模具類形的選擇 265.2.定位方式的選擇 265.3.卸料、出件方式的選擇 265.4.導(dǎo)柱、導(dǎo)套位置的確定 265.5.各工序模具結(jié)構(gòu)及重要零件設(shè)計(jì) 265.5.1.落料沖孔模設(shè)計(jì) 265.5.2.重要零件設(shè)計(jì) 275.5.3.落料沖孔模標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇 295.5.4.彎曲模具設(shè)計(jì) 305.5.5.彎曲凹模設(shè)計(jì) 315.5.6.彎曲模標(biāo)準(zhǔn)模架選擇 32總結(jié) 34參考文獻(xiàn) 35致謝 36摘要模具技術(shù)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要產(chǎn)業(yè)，近些年來(lái)發(fā)展的比較迅速，覆蓋的范圍越來(lái)越廣泛，在人們生活當(dāng)中的作用不斷凸顯。我國(guó)模具技術(shù)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，技術(shù)也在不斷趨于成熟，特別是沿海城市模具技術(shù)已經(jīng)非常完善，為我國(guó)工業(yè)發(fā)展以及制造業(yè)的進(jìn)步做出了突出的共享，并且國(guó)內(nèi)模具產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值在逐年增長(zhǎng)，從無(wú)到有，已經(jīng)邁入全球模具制造業(yè)大國(guó)的行列，未來(lái)隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，模具技術(shù)的作用會(huì)顯得更加重要。本次設(shè)計(jì)的是蓄電池支架工藝及沖壓模具設(shè)計(jì)，支架是比較常見(jiàn)的普通零部件，結(jié)合沖壓模具設(shè)計(jì)的書本案例以及模具的設(shè)計(jì)要求，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行工藝分析以及材料進(jìn)行選取，工序分析，分析產(chǎn)品的復(fù)雜程度以及精度要求，并且計(jì)算產(chǎn)品的材料利用率和展開尺寸，確保在滿足產(chǎn)品的質(zhì)量和精度要求下，確定合理的模具結(jié)構(gòu)以及成型零件的尺寸計(jì)算等，最終完成本次的模具圖紙要求和說(shuō)明書內(nèi)容。關(guān)鍵詞:工藝分析、支架、沖壓工序、沖壓模具；AbstractAsanimportantindustryinthedevelopmentofnationaleconomy,moldtechnologyhasdevelopedrapidlyinrecentyears,coveringawiderandwiderrange,andplayinganincreasinglyprominentroleinpeople'slives.Afterdecadesofdevelopment,China'smoldtechnologyisbecomingmoreandmoremature,especiallyincoastalcities,whichhasmadeoutstandingsharingforthedevelopmentofChina'sindustryandtheprogressofmanufacturingindustry,andtheoutputvalueofdomesticmoldindustryisincreasingyearbyyear,fromscratch,ithasenteredtheranksoftheworld'slargestmoldmanufacturingindustry,withthecontinuousdevelopmentofindustryinthefutureDevelopment,theroleofmoldtechnologywillbecomemoreimportant.Thisdesignistheclampprocessanalysisandbendingmoldmechanismdesign.Theclampangleisacommonpart.Combinedwiththebookcaseofstampingmolddesignandthedesignrequirementsofthemold,theproductprocessanalysisandmaterialselection,processanalysis,analysisofthecomplexityandaccuracyrequirementsoftheproduct,andcalculationofthematerialutilizationrateanddevelopmentscaleoftheproductarecarriedoutToensurethatundertherequirementsofproductqualityandaccuracy,thereasonablemoldstructureandthesizecalculationofformingpartsaredetermined,andfinallytherequirementsofthemolddrawingandinstructionsarecompleted.keywords：Processanalysis,clamp,stampingprocess,stampingdie.第一章、緒論1.1.模具技術(shù)的概述模具技術(shù)作為制造和工業(yè)當(dāng)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期發(fā)展已經(jīng)逐步演變成為一門重要的學(xué)科，在全球范圍內(nèi)，各個(gè)國(guó)家尤其是工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，都把模具看做非常關(guān)鍵的產(chǎn)業(yè)，模具也是非常關(guān)鍵的，對(duì)于一個(gè)國(guó)家的工業(yè)發(fā)展起到關(guān)鍵性作用。也是國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支撐產(chǎn)業(yè)，被看做是工業(yè)之母。全球模具產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值在不斷上升，特別是目前全球工業(yè)發(fā)展大背景下，工業(yè)4.0的發(fā)展正在進(jìn)行的火熱，模具起到非常重要的作用，數(shù)據(jù)顯示在2014年全球模具產(chǎn)值就達(dá)到了1079億美元，從2005年以來(lái)，實(shí)現(xiàn)不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)，并且汽車模具發(fā)展也是模具當(dāng)中的關(guān)鍵部分，汽車制造業(yè)的發(fā)展更是離不開模具技術(shù)的支撐，汽車模產(chǎn)值在2014年也是達(dá)到了419億的數(shù)據(jù)。如今全球發(fā)展論壇上更是提出了工業(yè)5.0的新概念，未來(lái)工業(yè)的發(fā)展以及高效率生產(chǎn)，智能化制造對(duì)于模具的依賴程度會(huì)越來(lái)越高，模具的市場(chǎng)也會(huì)更加良好，我國(guó)的模具技術(shù)發(fā)展空間以及前景都更加光明。模具的種類比較多，如今覆蓋的范圍也非常廣泛，被用到航天軍工、醫(yī)療生產(chǎn)以及食品包裝盒日用品等不同的行業(yè)當(dāng)中，可以說(shuō)現(xiàn)在人們生活以及衣食住行等都離不開模具產(chǎn)品的支持，數(shù)據(jù)顯示，全球的產(chǎn)品當(dāng)中已經(jīng)超過(guò)了一半是通過(guò)模具加工出來(lái)的。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期發(fā)展，現(xiàn)在模具的種類主要有沖壓模具、塑料模具、壓鑄模具以及粉末冶金模具等不同的模具。不同的模具針對(duì)的加工材料也不同，使用的范圍也各不相同的。比如沖壓模具主要的加工材料是金屬板料以及條料，比如汽車模具當(dāng)中的覆蓋板料和外殼，大部分都是通過(guò)沖裁加工出來(lái)的，以及一些電器零部件當(dāng)中的接觸片或墊圈等，也是沖裁加工零部件。一些尺寸比較大的金屬部件可以通過(guò)壓鑄模具加工出來(lái)，壓鑄件的生產(chǎn)能夠在一定程度取代以往的傳統(tǒng)機(jī)械加工，能夠滿足大批量的生產(chǎn)制造要求，并且性能也非常穩(wěn)定。塑料模具的使用也是近些年來(lái)越發(fā)普遍的一種，加工的對(duì)象主要是塑膠材料，塑膠原材料容易獲得，并且在價(jià)格上也有很大的優(yōu)勢(shì)，能夠滿足企業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性要求，因此如今很多產(chǎn)品都是通過(guò)塑料加工出來(lái)，在穩(wěn)定性以及耐磨性能方面表現(xiàn)得非常好?？傊煌牟牧峡梢酝ㄟ^(guò)模具加工出來(lái)，并且特別是對(duì)于大批量加工的產(chǎn)品，模具制造可以滿足，因此大幅度降低產(chǎn)品的成本，隨著現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的快速要求以及工業(yè)的快節(jié)奏步伐，模具技術(shù)起到非常重要角色，相信在未來(lái)的發(fā)展當(dāng)中對(duì)于模具的依賴更高。1.2.模具技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)模具技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)間的技術(shù)沉淀，并且發(fā)展成多種材料以及多領(lǐng)域的技術(shù)產(chǎn)業(yè)。并且從以往的單一粗放型工藝到現(xiàn)在的高精度長(zhǎng)壽命發(fā)展，其發(fā)展歷程來(lái)看，真正形成概念的時(shí)間在100到150年的時(shí)間，最早的階段主要是對(duì)于一些金屬材料進(jìn)行加工，在精度以及產(chǎn)量方面都相對(duì)比較低，如今經(jīng)過(guò)一個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展歷程，模具技術(shù)已經(jīng)非常成熟了，并且在工藝體系方面都非常的完善。全球的模具產(chǎn)值在不斷上升，對(duì)于一些高端和長(zhǎng)壽命模具的市場(chǎng)缺口也在加大，未來(lái)的市場(chǎng)前景非?？捎^。全球模具產(chǎn)值近些年也是在不斷上升，根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，模具產(chǎn)值反應(yīng)的生產(chǎn)產(chǎn)值比大于100，即模具的產(chǎn)值在一個(gè)億，其可生成的工業(yè)產(chǎn)值大于100億，這也就是模具會(huì)被看做是工業(yè)之母的主要原因。在全球的模具出口方面可知，如今出口的主要大國(guó)為中國(guó)、日本、德國(guó)、美國(guó)以及韓國(guó)等國(guó)家。美國(guó)作為工業(yè)發(fā)達(dá)的大國(guó)，在模具方面起步比較早，因此基礎(chǔ)也非常扎實(shí)，主要的特點(diǎn)是模具技術(shù)人員比較精簡(jiǎn)，大部分模具企業(yè)的人數(shù)少于15人，并且技術(shù)人員分分工也是分得非常明確，以及各個(gè)企業(yè)都有各自的優(yōu)勢(shì)，可謂是術(shù)業(yè)有專攻。日本的模具企業(yè)在中小模具方面也是做的非常好，特別是對(duì)于一些高端高精度模具方面，長(zhǎng)期是處于領(lǐng)先地位，并且可以實(shí)現(xiàn)模具的零部件標(biāo)準(zhǔn)化快速加工要求，長(zhǎng)期致力于長(zhǎng)壽命和高精度模具鋼材料的研究，因此在全球的高性能模具鋼出口方面也是占據(jù)比較大的比重。德國(guó)作為歐洲板塊的發(fā)達(dá)國(guó)家，也是工業(yè)發(fā)展比較早的，德國(guó)制造業(yè)一直是一種工業(yè)口碑，精益求精的技術(shù)使得模具在高精度模具出口方面長(zhǎng)期占據(jù)比較大的比重，并且德國(guó)的模具產(chǎn)業(yè)也是偏向于中小企業(yè)為主。這些都是目前全球模具產(chǎn)業(yè)方面比較領(lǐng)先的國(guó)家，也是如今模具技術(shù)產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)方向，未來(lái)對(duì)于高精度以及長(zhǎng)壽命的模具需求也將會(huì)越來(lái)越大。我國(guó)的模具技術(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)起步會(huì)比較遲一些，其實(shí)真正得到快速發(fā)展的時(shí)期在80年代，由于這段時(shí)間的市場(chǎng)開放，國(guó)內(nèi)的產(chǎn)業(yè)發(fā)生了很大變革，經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，各個(gè)產(chǎn)業(yè)對(duì)于模具技術(shù)的需求量呈現(xiàn)突破性增長(zhǎng)。國(guó)家對(duì)于模具企業(yè)以及模具產(chǎn)業(yè)也是非常重視，鼓勵(lì)和支持大中型模具制造單位進(jìn)行技術(shù)引進(jìn)和創(chuàng)新，并且也支持校企進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)以及人才定向培養(yǎng)。在90年代，沿海地帶的私營(yíng)模具長(zhǎng)大量出現(xiàn)，并且結(jié)合一些高端的數(shù)控機(jī)床以及加工中心的使用，輔以CAD、CAE這些軟件的使用，技術(shù)的到很大的提升，在注塑模具、沖壓以及壓鑄模等方面，成熟不斷趨于成熟。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，如今國(guó)內(nèi)的模具加工企業(yè)已經(jīng)超過(guò)3萬(wàn)家，并且大部分為私營(yíng)企業(yè)，模具方面的從業(yè)技術(shù)人員以及超過(guò)了100萬(wàn)，在2015年的時(shí)候國(guó)內(nèi)的模具產(chǎn)值已經(jīng)達(dá)到了1700億的數(shù)值，并且在2018年的工業(yè)產(chǎn)值數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)模具消費(fèi)量已經(jīng)達(dá)到了2555億的數(shù)值，這個(gè)數(shù)值已經(jīng)達(dá)到了全球模具產(chǎn)值的三分一。我國(guó)也躋身到全球模具制造大國(guó)，這也說(shuō)明了我國(guó)在模具起步晚的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)幾十年的追趕，如今也達(dá)到模具制造大國(guó)的行列，當(dāng)然在一些高精度以及高性能方面的模具，還存在一定的差距，還需要不斷努力，需要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的沉淀，但是在未來(lái)，我們國(guó)內(nèi)的模具前景還是非常美好的，我們作為模具的行業(yè)人員來(lái)說(shuō)，也需要不斷加強(qiáng)自身的技術(shù)水平，為國(guó)家的工業(yè)發(fā)展以及模具技術(shù)創(chuàng)新做出貢獻(xiàn)。第二章、蓄電池后支架的工藝分析2.1.蓄電池后支架零件圖本次設(shè)計(jì)的零件為蓄電池后支架，產(chǎn)品為批量加工，材料為10號(hào)鋼，這種材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，使用的范圍比較廣泛，被用在電子產(chǎn)品，汽車制造以及一些精密儀器當(dāng)中，材料厚度為，材料抗剪強(qiáng)度為，抗拉強(qiáng)度為，零件圖如下：圖2-1零件2D圖2.2.蓄電池后支架工藝分析本次的產(chǎn)品是大批量加工，通過(guò)沖壓模具可以滿足高效率生產(chǎn)要求，從蓄電池后支架零件圖可知，零件屬于普通外形結(jié)構(gòu)部件，厚度為1.5mm，這種屬于一般厚度材料，零件的外形中主要有落料，沖孔，翻邊，彎曲四個(gè)基本工序，并且是兩邊對(duì)稱的部件，在沖裁當(dāng)中受力均勻，零件尺寸精度以及各處圓角半徑都滿足彎曲工藝需求。第三章、蓄電池后支架的工藝方案3.1.沖壓該零件，需要的基本工序和次數(shù)本次的零件從圖中可知有落料，沖孔，彎曲，翻邊四個(gè)工序，因此有如下幾個(gè)方案：方案一：（a）落料；（b）翻邊；（c）沖孔；（d）彎曲；方案二：（a）落料沖孔復(fù)合模（b）彎曲；（c）翻邊；方案三：（a）落料沖孔復(fù)合模；（b）翻邊；（c）彎曲；對(duì)以上三種方案進(jìn)行比較，可以看出：方案一，這種是使用單工序模，需要四套模具才能完成，這種的模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是沖裁的效率比較低，不太適合大批量加工。方案二，落料，沖孔合并，成一付模具，一次彎曲，一次翻邊，三幅模具，一共三個(gè)沖次，工序相對(duì)合理，但彎曲后的產(chǎn)品在翻邊有困難，而且模具結(jié)構(gòu)也復(fù)雜，操作不方便，不適合大批量生產(chǎn)。方案三，同樣是3幅模具，從生產(chǎn)角度考慮，比較合理，但孔的尺寸需要在彎曲前調(diào)整準(zhǔn)確，如此，模具壽命也比較長(zhǎng)，產(chǎn)品生產(chǎn)穩(wěn)定，適合大批量生產(chǎn)。綜合以上三種方案分析，并且本次零件為大批量加工，因此選取方案三。第四章、必要的尺寸計(jì)算4.1.計(jì)算毛坯尺寸本次的蓄電池后支架零件料厚是1.5mm，零件的加工工序?yàn)槁淞?，沖孔，翻邊，彎曲四個(gè)工序，零件的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，翻邊的高度吃醋也不大，僅8mm，因此不需單獨(dú)設(shè)計(jì)彎曲系數(shù)或尺寸分析，展開尺寸可根據(jù)實(shí)際彎曲模具間隙進(jìn)行調(diào)整，結(jié)果僅當(dāng)做參考。除落料沖孔外，零件成型部分有彎曲跟翻邊，且根據(jù)工序先后分析，為先翻邊在彎曲90°，因此對(duì)展開尺寸計(jì)算可以反過(guò)來(lái)計(jì)算，先計(jì)算彎曲90°的展開尺寸，由于彎曲R角為R3,材料厚度為，,遠(yuǎn)大于0.5,因此不能根據(jù)小R角經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，只能按中性層不變?cè)碛?jì)算，公式如下：彎曲公式是,經(jīng)過(guò)實(shí)際計(jì)算，取值。繪制展開圖時(shí)，由于90°彎曲時(shí)三面已經(jīng)翻邊，彎曲的位置在彎曲過(guò)程中材料會(huì)聚集疊厚，為能夠方便實(shí)現(xiàn)，展開時(shí)此處材料需要去掉點(diǎn)，所以，彎曲處應(yīng)該設(shè)計(jì)一個(gè)低點(diǎn)的缺口，彎曲的位置此時(shí)工序圖如下：圖4-1翻邊工序圖接著計(jì)算展開落料尺寸，因三邊翻邊，且是不封閉的，所以三邊展開尺寸，可按類似彎曲的法設(shè)計(jì)，只是過(guò)渡R角處，適當(dāng)減少點(diǎn)材料，方便材料流入凹模，所以還是按中性層不變?cè)瓌t計(jì)算。彎曲公式是,經(jīng)過(guò)實(shí)際計(jì)算，寬度，取值，外形順著落差尺寸往外偏移，需結(jié)合設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，利用R角過(guò)渡，繪制展開圖，如下圖，四周用R角過(guò)渡，防止設(shè)計(jì)凹模時(shí)熱處理應(yīng)力集中導(dǎo)致開裂。圖4-2落料沖孔工序圖4.2.排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算4.2.1.排樣方法排樣是沖裁模具當(dāng)中的關(guān)鍵工序，并且會(huì)對(duì)材料利用率以及零件尺寸精度、生產(chǎn)效率、模具的加工難度都會(huì)有影響，按照材料的利用效率以及廢料縫隙，排樣的方法主要有有廢料跟少、無(wú)廢了幾種，并且排樣還可以分作直排，對(duì)排、斜排以及多排不同方式。有廢料排樣的排樣有以下不同的樣式：（1）直排：這種方式也是首先考慮的，并且模具結(jié)構(gòu)會(huì)比較簡(jiǎn)單，適用于大部分的普通條料，不過(guò)對(duì)于一些三角形外形的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，就容易造成浪費(fèi)，可懸著對(duì)排或斜排。（2）斜排：斜排會(huì)造成模具加工量比較大。（3）對(duì)排：對(duì)排的材料利用率大，如果是送料一次沖一次的模具當(dāng)中，對(duì)排跟直排的效果是一致的，對(duì)排只能使用在條料送料模具當(dāng)中，不可以被用在卷料模具。4.2.2.搭邊值的確定搭邊為在排樣當(dāng)中零件跟條料側(cè)邊留下的剩料，功能是達(dá)到確保條料定位要求，并且確保產(chǎn)品的質(zhì)量以及精度符合要求，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)定位誤差進(jìn)行補(bǔ)償?shù)墓δ?，保證加工出滿足要求的產(chǎn)品。同時(shí)還可以確保送料方便，改善模具的壽命。在加工當(dāng)，需要選取合理搭邊數(shù)值，主要跟模具的卸料板種類以及產(chǎn)品的厚度、沖壓寬度L相關(guān)。本次是設(shè)計(jì)成彈性卸料板，條料厚度,沖壓寬度,查《冷沖模設(shè)計(jì)》P60知：搭邊值工件間，側(cè)面。4.2.3.送料步距與條料寬度計(jì)算條料于模具中每送進(jìn)一步的尺寸也被叫做送料步距，通常是表示成A,尺寸是兩個(gè)對(duì)應(yīng)點(diǎn)距離尺寸，送料步距是工件寬度的兩倍。查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》P63，條料寬度按公式計(jì)算即：式中:；；；條料一般為板料剪裁出來(lái)，故要確保送料可以比較順利，在剪裁時(shí)公差整帶分布規(guī)定上偏差為零，下偏差為負(fù)值。所以條料寬度送料步距4.2.4.材料利用率及排樣草圖如下圖所示排樣方法：圖4-3排樣圖設(shè)計(jì)材料利用率一般是根據(jù)單個(gè)步距內(nèi)產(chǎn)品實(shí)際面積除以所用毛坯面積計(jì)算，如下：式中:；；；。經(jīng)計(jì)算，一個(gè)步距內(nèi)的實(shí)際有效面積約為，一個(gè)步距內(nèi)所需毛坯面積為。單件材料利用率：故本次的條料可選取直排的樣式，利用率比較合理，操作方便。4.3.沖裁力、壓力機(jī)的選取及壓力中心計(jì)算4.3.1.沖裁力的計(jì)算沖裁力的數(shù)值是對(duì)壓力機(jī)做出選取的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，也是模具設(shè)計(jì)的主要數(shù)據(jù)參考，沖裁力的計(jì)算為：其中F為沖裁力N；L為沖裁件的周長(zhǎng)mm；t板料厚度mm；τ為材料的抗剪強(qiáng)度MPa；Ｋ為系數(shù)，常取1.3,材料抗剪強(qiáng)度。沖裁力：F＝Ltσb圓孔周長(zhǎng)為,圓孔周長(zhǎng)為,落料周長(zhǎng)為落料模具的沖裁力為：。4.3.2.卸料力、推件力和頂件力從凸模上卸下板料所需的力為卸料力；從凹模內(nèi)向下推出工件或廢料所需的力稱推件力。與跟零件的外形結(jié)構(gòu)、條料厚度以及不同材料、潤(rùn)滑條件，凹模洞口外形等相關(guān)，在實(shí)際加工的時(shí)候一般是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式做出相應(yīng)的計(jì)算：式中；；；。、可分別由表4.1查取。對(duì)于零件比較復(fù)雜以及間隙比較小，零件的強(qiáng)度高的可以選大的數(shù)值，一般零件選取比較小的數(shù)值即可。表4.1卸料力、推件力和頂件力系數(shù)料厚/mm取為、為。綜上所述，總的力:4.4.翻邊力的計(jì)算本次零件為向外凸外緣翻邊，從變形性質(zhì)跟應(yīng)力狀態(tài)分析，跟不用壓邊圈的淺拉深一致，翻邊材料都是切向壓縮狀態(tài)，且變形容易造成起皺，并且邊緣部分容易被拉裂。對(duì)于翻邊力的計(jì)算比較復(fù)雜，通常都是結(jié)合經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行計(jì)算，經(jīng)驗(yàn)計(jì)算的方式為，翻邊力數(shù)值略小于零件危險(xiǎn)斷面的斷裂力；斷裂跟翻邊力的比值用系數(shù)K表示；K值取決于零件外形跟變形的種類。翻邊力可按下式計(jì)算式中：P——翻邊力（KN）；L——翻邊周長(zhǎng)（mm）；——材料抗拉強(qiáng)度；t——材料厚度；(mm)K——修正系數(shù)（查表可得），；頂料力的計(jì)算，翻邊過(guò)程中，底面有個(gè)臺(tái)階，而且整個(gè)形狀底面需要進(jìn)行校正，防止材料扭曲變形，所以需要計(jì)算其校正力：式中：—校正力q—單位面積上的較正力，材料10#鋼查表，取。A—工件被較正部分的投影面積，按圖計(jì)算綜合以上計(jì)算，總翻邊力為4.5.彎曲模具(a)自由彎曲力此工件L形彎曲時(shí)力的計(jì)算，計(jì)算公式：式中：(b)校正力綜上所述，總彎曲力為4.6.沖壓設(shè)備的選擇壓力機(jī)是沖壓當(dāng)中的關(guān)鍵設(shè)備，對(duì)于壓力機(jī)選取，需要結(jié)合模具結(jié)構(gòu)以及沖裁力選取，并且要要去報(bào)壓力機(jī)的沖裁力大于需要的壓力，并且還要有剩余的壓力，也就是要確保壓力機(jī)的公稱壓力大于校正彎曲力倍。此取1.2倍，即公稱壓力.結(jié)合沖壓力數(shù)值，模具閉合尺寸等選取壓力機(jī)。在落料沖孔模具中，通過(guò)計(jì)算總的壓力為，選擇的壓力機(jī)沖壓力需要大于這個(gè)數(shù)值。壓力機(jī)最大裝模高度應(yīng)≥190mm(沖模閉合高度+5mm)。根據(jù)這些需求可選開式雙柱可傾壓力機(jī)。壓力機(jī)參數(shù)如下：公稱壓力滑塊行程滑塊行程次數(shù)780次/min最大裝模高度連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度模柄孔尺寸工作臺(tái)尺寸電動(dòng)機(jī)功率/KW因?yàn)椋蔎G23-40壓力機(jī)，符合要求。本次的翻邊模中，選取的壓力機(jī)公稱壓力要大于計(jì)算出的總沖壓力，且工作臺(tái)板尺寸要符合模具安裝要求，在此選取開式雙柱可傾壓力機(jī)。壓力機(jī)型號(hào)為，主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱壓力滑塊行程滑塊行程次數(shù)70次/min最大裝模高度連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度模柄孔尺寸工作臺(tái)尺寸電動(dòng)機(jī)功率/KW因，故J23-63壓力機(jī)，符合要求。V形彎曲模，選用的壓力機(jī)公稱壓力應(yīng)大于計(jì)算出來(lái)的總沖壓力；壓力機(jī)的最大裝模高度應(yīng)≥184.5mm(沖模閉合高度+5mm)；工作臺(tái)板尺寸應(yīng)滿足正確安裝。按上述要求選開式雙柱可傾壓力機(jī)。壓力機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱壓力滑塊行程滑塊行程次數(shù)120次/min最大裝模高度連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度模柄孔尺寸工作臺(tái)尺寸電動(dòng)機(jī)功率/KW因，故J23-16壓力機(jī)，符合要求。4.7.確定模具的壓力中心壓力中心是各不同工序合理作用點(diǎn)，需要保證模具的壓力計(jì)中心跟壓力的中心一致。不然容易造成壓力機(jī)滑塊偏載，加快模具的工作磨損，影響到模具的壽命。對(duì)于沖壓模具壓力中心主要有以下幾種：(1)產(chǎn)品是對(duì)稱平衡的外形，壓力中心也就是產(chǎn)品中心。(2)規(guī)則的零件的中心處于線段中心；（3）對(duì)于不規(guī)則的零件，可把零件看做多個(gè)部分，并且通過(guò)計(jì)算各個(gè)力的力矩，求出合力作用點(diǎn)座標(biāo)位置O(X,Y)，也就是模具壓力中心。

計(jì)算公式為：因沖壓力與沖壓周邊長(zhǎng)度成正比，所以式中各沖壓力P1,P2,P3……Pn，可分別用各沖壓周邊長(zhǎng)度L1,L2,L3……Ln代替，即：該產(chǎn)品落料沖孔模壓力中心計(jì)算如下：F1——沖圓孔力，得F2——沖圓孔力，得F3——落料力，得Y1——F1到X軸的力臂Y1=11X1——F1到Y(jié)軸的力臂X1=9.6Y2——F2到X軸的力臂Y2=-4X2——F2到Y(jié)軸的力臂X2=19.6Y3——F3到X軸的力臂Y3=0X3——F3到Y(jié)軸的力臂X3=0根據(jù)合力距定理：YG——F沖壓力到X軸的力臂；XG——F沖壓力到Y(jié)軸的力臂；因此落料沖孔模壓力中心坐標(biāo)是，在模柄直徑范圍內(nèi)，符合設(shè)計(jì)原理。彎曲模，彎曲位置在模具中心，所以彎曲模壓力中心坐標(biāo)為。4.8.沖模尺寸及公差的計(jì)算4.8.1加工方法的確定模具的加工當(dāng)中，加工方式主要是凹模跟凸模分開加工以及配合加工這兩部分，分來(lái)加工這種主要是按照尺寸來(lái)單獨(dú)加工，被用在一些比較簡(jiǎn)單的零件以及工序少當(dāng)中，配做加工方式這種形式，能夠確保凸模跟凹模存在互換性，并且可以滿足成型零件的批量加工要求，且能確保合理間隙，相對(duì)來(lái)說(shuō)加工比較困難一些，用在一些零件比較復(fù)雜以及工序較多的模具當(dāng)中。1.落料沖孔模：凸、凹模加工方法分兩種：（1）凸、凹模分開加工法，分開加工被用于一些簡(jiǎn)單零件生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)性比較好，價(jià)格比較低。（2）凸、凹模配合加工法，配合加工的互換性比較好，在設(shè)計(jì)落料模的時(shí)候，是使用凹模作為基準(zhǔn)的，并且間隙取在凸模部分，沖孔工序反之。分析到?jīng)_壓的時(shí)候，凹模跟凸模在工作中有一定的磨損，因此在對(duì)落料凹模設(shè)計(jì)的時(shí)候，凹模基本尺寸要在合理區(qū)間取消，沖孔則要在合理范圍取大。對(duì)于配做加工中，計(jì)算一些復(fù)雜零件凹模跟凸模工作部分尺寸中，一般有三種不同性質(zhì)尺寸：第一類，凸?；虬寄Ｔ谀p后會(huì)增大的尺寸；第二類，凸?；虬寄Ｔ谀p后會(huì)減小的尺寸；第三類，凸?；虬寄Ｔ谀p后基本不變的尺寸。如圖，尺寸a、b、c對(duì)凸模來(lái)說(shuō)屬第二類尺寸，對(duì)凹模來(lái)說(shuō)屬第一類尺寸；尺寸d對(duì)凸模來(lái)說(shuō)屬第一類尺寸，對(duì)凹模來(lái)說(shuō)屬第二類尺寸；尺寸e對(duì)凸模和凹模來(lái)說(shuō)都屬第三類尺寸。圖4.4復(fù)雜形狀沖裁件尺寸分類尺寸計(jì)算方法：第一類尺寸＝(沖裁件上該尺寸的最大極限尺寸－x△)△第二類尺寸＝(沖裁件上該尺寸的最小極限尺寸＋x△)△第三類尺寸＝?jīng)_裁件上該尺寸的中間尺寸±(1/8)△本次蓄電池后支架零件當(dāng)中，沖孔跟落料是在一套模具中完成，零件的精度沒(méi)有特殊需求，結(jié)合公差等級(jí)選IT13級(jí)，且材料比較薄，間隙值小，因此凸凹模可以選配做加工方式。因此落料跟沖孔工序中，只要計(jì)算凹模刃口的尺寸跟公差，凸模按凹模各對(duì)應(yīng)尺寸標(biāo)注其基本尺寸，并注明按凹模實(shí)際刃口尺寸配雙面間隙0.14-0.18mm。落料模，計(jì)算凹模刃口尺寸，并根據(jù)一定間隙配做凸模。凹模在工作當(dāng)中磨損增大的尺寸，查《中國(guó)模具工程大典第4卷模具工程大典》P273，按照公式計(jì)算：尺寸115磨損后增大，查表X=0.05=115尺寸63.8磨損后增大，查表X=0.10=63.8尺寸60.8磨損后增大，查表X=0.04=60.8尺寸28磨損后增大，查表X=0.04=28尺寸1磨損后增大，查表X=0.04=1沖孔工序，先做凹模，凸模按凹模以一定的間隙配制的，因此你凹模公差δ凹也要比較小。即。由圖中可得到換算后凹模基本尺寸跟公差圖4.5沖孔，將凸模尺寸換算到凹模的計(jì)算圖即落料凸模尺寸：;;;;;沖孔凹模、落料凸模都可以根據(jù)凸模、凹模來(lái)配制尺寸，雙邊由表查得，，。沖孔凸模尺寸：Bj2=(Amin+XΔ)=8.9+0.5×0.2=9凹模磨損后減小的尺寸，按公式計(jì)算孔磨損后減小，查表==凹模磨損后不變的尺寸，按公式計(jì)算：因?yàn)榘寄Ｄ壳按蟛糠侄际峭ㄟ^(guò)線切割加工，因此精度能夠達(dá)到，凸模的加工方式可以多種。在多出大于等于研磨量情況，通過(guò)線切割制造凹模，型孔以及孔的中心距尺寸制造公差都標(biāo)注。凸凹模材料結(jié)合性能選。2.翻邊模通過(guò)模具將版來(lái)哦的孔緣以及外緣翻成為豎邊的工序叫做翻邊，翻邊也是沖裁中極為普遍的一種工序，翻邊變形程度用翻邊前尺寸與翻邊后的平均直徑D的比值K表示。翻邊工序，模具的設(shè)計(jì)當(dāng)中，一般以內(nèi)孔作為基準(zhǔn)，間隙設(shè)計(jì)在凹模，翻邊高度為5mm，并且翻邊部分有錐度，因此設(shè)計(jì)模具中，對(duì)于凸模，凹模都要設(shè)計(jì)錐度，因零件翻邊部分有圓弧，能夠在翻邊之后作為加強(qiáng)作用，因此不用考慮回彈的情況，故凸模跟凹模間隙數(shù)值設(shè)計(jì)為1.0t.3.彎曲模（1）凸模圓角半徑本次零件的圓角半徑比較大，因此凸模圓角半徑可取R=3.0，（2）凹模圓角半徑凹模的圓角半徑數(shù)值不可以太小，太小的話容易加大彎曲力，并且會(huì)造成零件的表面擦傷。凹模圓角半徑普遍是結(jié)合料厚t選。本設(shè)計(jì)中取1.5t=R2.1。本設(shè)計(jì)中取R2。（3）凹模工作部分深度的設(shè)計(jì)計(jì)算凹模工作部分深度直接關(guān)系到進(jìn)模深度，并且也會(huì)對(duì)彎曲件直邊平直度，實(shí)際設(shè)計(jì)中可查詢相關(guān)資料做出選取。本次的零件折彎區(qū)域?qū)挾瘸叽鐦?biāo)注在內(nèi)側(cè)，應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)，先定凸模尺寸，凸模尺寸按凹模配制，保證單邊間隙C=1.0t。（1）、制件標(biāo)注外形尺寸凹模尺寸為凸模尺寸為（2）、制件標(biāo)注內(nèi)尺寸凸模尺寸為凹模尺寸為其中：具體計(jì)算如下，制件標(biāo)注外形尺寸，本設(shè)計(jì)中，凸模，凹模需要根據(jù)塑模造型加工，配合好間隙。4.9.導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)柱導(dǎo)套機(jī)構(gòu)是模具用于導(dǎo)向定位部件，根據(jù)模架選取標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)即可，本次導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間為配合,導(dǎo)套跟上模座的配合為，導(dǎo)柱與下模座之間的配合為。導(dǎo)柱跟導(dǎo)套都選用的20鋼，熱處理硬度。上下模座選取材料。選取的為后側(cè)導(dǎo)柱模具。4.10.定位設(shè)計(jì)結(jié)合零件厚度配合強(qiáng)度選擇，外形較小，故落料模采用定位銷定位，翻邊模，要用沖的孔做定位，彎曲模也可以采用翻邊的外形定位，定位統(tǒng)一，做出的產(chǎn)品穩(wěn)定，可靠。第五章、模具總體結(jié)構(gòu)及重要零件設(shè)計(jì)5.1.模具類形的選擇結(jié)合沖壓工序以及設(shè)計(jì)目的，經(jīng)濟(jì)性等方面綜合分析考慮。本次的的零件通過(guò)落料沖孔復(fù)合模具，翻邊單模，彎曲單模生產(chǎn)，這種工序較為簡(jiǎn)單，并且模具的結(jié)構(gòu)也不復(fù)雜，符合生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性要求。5.2.定位方式的選擇該模具采用導(dǎo)柱導(dǎo)套定位，固定部件采用銷釘定位。均采用標(biāo)準(zhǔn)件。5.3.卸料、出件方式的選擇結(jié)合模具的工作運(yùn)動(dòng)方式跟推件力，兩套模具都可以用彈壓頂出卸料的形式，這種方式比較簡(jiǎn)單，且料厚是1.5mm，使用彈壓結(jié)構(gòu)頂出產(chǎn)品即可，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單工作可靠性好.5.4.導(dǎo)柱、導(dǎo)套位置的確定本次模具使用的是后側(cè)導(dǎo)柱模架結(jié)構(gòu)。導(dǎo)柱導(dǎo)套可以結(jié)合選取模架按照標(biāo)注做出選取。5.5.各工序模具結(jié)構(gòu)及重要零件設(shè)計(jì)以上分析可知本次為三套模具設(shè)計(jì)生產(chǎn)，本次只對(duì)其中的落料沖孔模以及彎曲模具做出設(shè)計(jì)分析。5.5.1.落料沖孔模設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖：圖5-1落料沖孔模結(jié)構(gòu)圖5.5.2.重要零件設(shè)計(jì)對(duì)于一些規(guī)則外形的模具零部件，一般可以選取標(biāo)準(zhǔn)件就可以，外形復(fù)雜的零部件需要特殊設(shè)計(jì)，本次的零件屬于規(guī)則部件，因此凹模的計(jì)算如下：凹模高度凹模壁厚，其中式中：，受板材厚度影響，可查文獻(xiàn)[2]P224表8-1。結(jié)合模具情況，查得。凹模高度，因?yàn)槭桥考庸ぃ＞叩拈L(zhǎng)期使用有磨損，因此凹模厚度需要加大，本次選取凹模厚度H取35mm,凹模壁厚取。因此本次凹模外形尺寸為，如下圖：圖5-2落料凹模圖凸凹模為復(fù)合模具中最中間的部件，并且內(nèi)外緣有刃口，凸凹模高度尺寸為固定板的厚度、卸料板的厚度、樹脂高度總和，外形凸模長(zhǎng)度為：式中:H1——卸料板厚度；得(準(zhǔn)備毛坯厚度20mm，加工后的厚度為18mm)(15~25)——附加長(zhǎng)度，涵蓋了凸模修模量，以及卸料板安全距離等（因零件料厚較厚，附加長(zhǎng)度取22mm）圖5-3落料凸凹模圖5.5.3.落料沖孔模標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇由《模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表5-4，得復(fù)合模的典型組合尺寸（）。為標(biāo)準(zhǔn)模架，其他零件參數(shù)如下：凹模周界凸凹模長(zhǎng)度配用模架閉合高度H孔距尺寸最小最大SS1S2S3220×170115170199零件名稱及標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)墊板凸模固定板凹模卸料板220×170×8220×170×15220×170×30220×170×18螺釘圓柱銷卸料螺釘樹脂螺釘圓柱銷圓柱銷M8×60φ8×50M8×60M10×60φ8×60φ10×60由凹模周界尺寸與模架閉合高度在，查《模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表5-7選用標(biāo)準(zhǔn)模架：25號(hào)后側(cè)導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)模架，模具外形尺寸，上模座，下模座，導(dǎo)柱，導(dǎo)套。5.5.4.彎曲模具設(shè)計(jì)圖5-4彎曲模結(jié)構(gòu)圖5.5.5.彎曲凹模設(shè)計(jì)本次的零件為規(guī)則的矩形機(jī)構(gòu)，因此凹模也做成矩形結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)V形彎曲模，結(jié)構(gòu)為正裝結(jié)構(gòu)，凹模在下模，與下模板鏈接。凹模上設(shè)計(jì)定位板，定位整個(gè)產(chǎn)品外形，因此凹模外形尺寸需大于部件外形尺寸，故凹模外形尺寸作，如下圖：圖5-5彎曲凹模圖5.5.6.彎曲模標(biāo)準(zhǔn)模架選擇由《模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表5-4，得復(fù)合模典型組合尺寸（JB/T8066.1—1995）。是標(biāo)準(zhǔn)模架，因此其他零部件的尺寸參數(shù)如下：凹模周界凸凹模長(zhǎng)度配用模架閉合高度H孔距尺寸最小最大SS1S2S3170件名稱及標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)墊板凸模固定板凹模170×140×8170×140×15170×140×40螺釘圓柱銷卸料螺釘樹脂螺釘圓柱銷圓柱銷M8×60φ8×50M8×60M10×60φ8×60φ10×60由凹模周界尺寸及模架閉合高度在，查《模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表5-7選標(biāo)準(zhǔn)模架：18號(hào)后側(cè)導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)模架250mm×205mm×159—185ⅠGB/T2851.1—1990，上模座，下模座，導(dǎo)柱，導(dǎo)套?？偨Y(jié)本次蓄電池支架沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)這段時(shí)間的努力終于完成了，對(duì)于這種沖壓模具來(lái)說(shuō)，之前也基本上是在課本上有接觸到，實(shí)際要去動(dòng)手設(shè)計(jì)的話還是有那么一點(diǎn)茫然的。對(duì)于本次的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)涉及到的知識(shí)面比較廣泛，有用到互換性知識(shí)以及模具設(shè)計(jì)和制圖等方面的知識(shí)，整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要在前期的時(shí)候做了大量的準(zhǔn)備的工作，借閱了很多關(guān)于模具設(shè)計(jì)的書本，查看各種不同零件的模具結(jié)構(gòu)以及設(shè)計(jì)計(jì)算要求和步驟等，還有到一些實(shí)際場(chǎng)地了解模具的基本組成以及工作原理，并且學(xué)習(xí)制圖軟件的使用和快捷鍵的使用等等，經(jīng)過(guò)前面部分的基本工作，要分析本次設(shè)計(jì)的零件的工作要求，以及尺寸要求，把產(chǎn)品圖給繪制出來(lái)，經(jīng)過(guò)老師的多次點(diǎn)撥以后，最終確定合理的模具結(jié)構(gòu)，在設(shè)計(jì)當(dāng)中把模具的形式確定好，以及一些相關(guān)的計(jì)算和成型零件的計(jì)算，并且最終把模具裝配圖以