摘要根據(jù)窗簾支架零件的設(shè)計要求出發(fā)，此設(shè)計主要內(nèi)容為窗簾支架零件的沖壓工藝分析及模具設(shè)計，旨在探討和研究沖壓模具設(shè)計中的窗簾支架結(jié)構(gòu)優(yōu)化與創(chuàng)新，沖壓工藝的穩(wěn)定性、精度和效率直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量，通過對窗簾支架結(jié)構(gòu)的深入分析和實際應用，本研究通過采用先進的材料與工藝，以及結(jié)合模擬與設(shè)計驗證的方法，旨在提出一種更為優(yōu)化的窗簾支架設(shè)計方案。首先，設(shè)計將針對窗簾支架產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進行詳細分析，包括產(chǎn)品外形和工藝特點以及制件材料的分析，考察不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對沖壓工藝的影響，以明確設(shè)計的關(guān)鍵因素，通過多種沖裁方案對比，選取級進模的沖裁方案，并優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)，對定位、沖裁、卸料、推件、導向等結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，再通過工藝參數(shù)的計算，包含排樣設(shè)計、沖裁力、成型力、壓力中心、模具尺寸參數(shù)等內(nèi)容，為設(shè)計提供可靠的理論和實際生產(chǎn)基礎(chǔ)。整體設(shè)計通過對現(xiàn)有窗簾支架設(shè)計方案的案例研究，結(jié)合CAD制圖軟件，總結(jié)其優(yōu)缺點結(jié)合實際生產(chǎn)需求，探討了窗簾支架在提高模具使用壽命、降低生產(chǎn)成本和提高沖壓產(chǎn)品質(zhì)量方面的潛在作用，這一設(shè)計方案不僅具備理論上的優(yōu)越性，還通過各種計算參數(shù)驗證，取得了顯著的效果，該研究成果對沖壓模具設(shè)計領(lǐng)域的發(fā)展具有積極的推動作用，為相關(guān)領(lǐng)域的從業(yè)者提供了有益的參考和借鑒。關(guān)鍵詞:沖壓模；沖裁方案；排樣圖；沖裁力；卸料機構(gòu)；CAD；AbstractBasedonthedesignrequirementsofthebracketparts,themaincontentofthisdesignistheanalysisofthestampingprocessandmolddesignofthebracketparts,aimingtoexploreandstudytheoptimizationandinnovationofthebracketstructureinstampingmolddesign.Thestability,accuracy,andefficiencyofthestampingprocessdirectlyaffectthequalityoftheproduct.Throughin-depthanalysisandpracticalapplicationofthebracketstructure,thisstudyadoptsadvancedmaterialsandprocesses,Andcombiningsimulationanddesignverificationmethods,aimingtoproposeamoreoptimizedbracketdesignscheme.Firstly,thedesignwillconductadetailedanalysisofthestructureofthebracketproduct,includingtheanalysisoftheproduct'sappearanceandprocesscharacteristics,aswellasthematerialoftheparts.Theimpactofdifferentstructuralparametersonthestampingprocesswillbeexaminedtoclarifythekeyfactorsofthedesign.Throughthecomparisonofmultiplepunchingschemes,thepunchingschemeofthecompositemoldwillbeselected,andthemoldstructurewillbeoptimized.Thepositioning,punching,unloading,pushing,guidingandotherstructureswillbedesigned,Throughthecalculationofprocessparameters,includinglayoutdesign,punchingforce,formingforce,pressurecenter,moldsizeparameters,etc.,reliabletheoreticalandpracticalproductionfoundationsareprovidedfordesign.Theoveralldesignisbasedonacasestudyofexistingbracketdesignschemes,combinedwithCADdrawingsoftware,summarizingtheiradvantagesanddisadvantagesandpracticalproductionneeds.Thepotentialroleofbracketsinimprovingtheservicelifeofmolds,reducingproductioncosts,andimprovingthequalityofstampedproductsisexplored.Thisdesignschemenotonlyhastheoreticalsuperiority,butalsoachievessignificantresultsthroughvariouscalculationparametersverification,Thisresearchachievementhasapositivepromotingeffectonthedevelopmentofstampingdiedesign,providingusefulreferencesandguidanceforpractitionersinrelatedfields.Keywords:Stampingdie;Punchingplan;Layoutdiagram;Punchingforce;Unloadingmechanism;CAD;目錄TOC\o"1-3"\h\u5911目錄 3306671緒論 5250941.1研究背景及發(fā)展現(xiàn)狀 587641.2國內(nèi)外存在的差距 6146121.3研究意義 7126861.4可行性分析 717412沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 9107512.1制件簡介 9314352.2加工材料特性 10122052.4零件結(jié)構(gòu) 10224973確定工藝方案及模具的結(jié)構(gòu)形式 1152893.1方案類型 11246643.2方案對比 12206454彎曲展開尺寸計算 13146915工藝參數(shù)計算 16305075.1排樣方式的選擇 1699795.1.1搭邊值的確定 16103705.1.2排樣參數(shù)計算 18193855.2排樣圖 1968175.3材料利用率的計算 19134225.4計算沖裁力的公式 207455.4.1總沖裁力的計算 21300845.4.2彎曲力的計算 22118985.4.3壓凸包力的計算 2242135.4.4模具的總沖壓力 23180125.5初選壓力機 23188985.5.1壓力中心的確定 24260746刃口尺寸的計算 2673506.1刃口尺寸的依據(jù)與法則及計算 2673546.3刃口計算 2778306.3.1刃口尺寸計算 2710846.3.2彎曲模具尺寸計算 29324596.3.3彎曲回彈 3112857主要零部件的設(shè)計 32264537.1凹模設(shè)計 3275167.1.2凹模刃口結(jié)構(gòu)形式的選擇 32288227.1.3凹模精度與材料的確定 32129047.1.4凹模外形的確定 32102737.2凸模的設(shè)計 3431567.2.1凸模結(jié)構(gòu)的確定 34273487.3定位零件的選用 35236737.4卸料裝置的選定 3553237.4.1卸料裝置的選用 35261177.4.2卸料螺釘?shù)倪x用 36240537.4.3卸料板的作用 36257877.4.4卸料板材料的選擇 36123737.6上下模座的選用 36273207.7連接及固定零件的選用 37279487.7.1螺釘與銷釘?shù)倪x用 37300557.8模柄的選用 371667.9凸模固定板的設(shè)計 38151097.10墊板的設(shè)計 3924514結(jié)論 4032108致謝 4110881參考文獻 421緒論1.1研究背景及發(fā)展現(xiàn)狀沖壓模具是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的基石產(chǎn)業(yè)，在整個工業(yè)領(lǐng)域的地位非常高，可以明確的是，沖壓模具的出現(xiàn)使得大規(guī)模、高效率的生產(chǎn)成為可能，通過沖壓技術(shù)，可以在短時間內(nèi)完成對金屬材料的加工，實現(xiàn)批量生產(chǎn)，這不僅提高了生產(chǎn)效率，還降低了生產(chǎn)成本，使得制造業(yè)能夠更好地適應市場需求的變化，沖壓模具的廣泛應用，尤其在汽車、家電、電子產(chǎn)品等行業(yè)，推動了制造業(yè)的快速發(fā)展，為經(jīng)濟的持續(xù)增長提供了強大的支撐，相比于傳統(tǒng)加工具有許多顯著的優(yōu)勢，沖壓模具能夠?qū)崿F(xiàn)高度精確的加工，保證產(chǎn)品的尺寸和形狀一致性，這對于一些對精度要求較高的行業(yè)，如汽車、電子等，尤為關(guān)鍵，通過精確的模具設(shè)計和制造，沖壓過程中可以避免因人為因素導致的尺寸差異，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性，并且沖壓模具可以適用于各種金屬材料，包括鋼鐵、鋁合金、黃銅等，這種多材料適用性使得沖壓技術(shù)更具靈活性，能夠滿足不同行業(yè)對材料性能的需求，擴大了其應用范圍，盡管沖壓模具的制造和設(shè)計成本可能較高，但在大規(guī)模生產(chǎn)中，由于高效率和重復利用的優(yōu)勢，總體上能夠降低每個零件的生產(chǎn)成本，這使得沖壓技術(shù)在大批量生產(chǎn)中更具競爭力，同時沖壓模具還可以靈活地應對復雜形狀的產(chǎn)品需求。沖壓模具在產(chǎn)品設(shè)計與制造中占據(jù)重要地位，其通過精準設(shè)計與制造，實現(xiàn)對復雜形狀零部件的精確加工，確保產(chǎn)品質(zhì)量與穩(wěn)定性。模具的精度與耐用性直接關(guān)乎最終產(chǎn)品品質(zhì)，故在設(shè)計與制造階段需全面考量材料選擇、工藝流程及模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化，以滿足多樣化產(chǎn)品需求。隨著科技進步，沖壓模具的制造與應用不斷創(chuàng)新，借助先進材料科技、數(shù)控技術(shù)及模擬仿真技術(shù)，顯著提升模具性能與效率。例如，運用高強度合金材料與表面涂層技術(shù)，有效增強模具耐磨性與抗腐蝕性，延長其使用壽命。數(shù)控技術(shù)的應用使得模具加工更加精確、高效；模擬仿真技術(shù)可以在設(shè)計階段就對模具的性能進行全面評估，提高設(shè)計的準確性。沖壓模具的可持續(xù)發(fā)展也需要引起我們的重視，在追求高效率的同時，我們也應該注重模具制造過程的環(huán)保性和資源利用的可持續(xù)性，通過研發(fā)環(huán)保型的模具制造技術(shù)，減少廢棄物的產(chǎn)生，提高資源利用效率，有助于建設(shè)綠色、可持續(xù)的工業(yè)生產(chǎn)體系。由此可以看出，沖壓模具現(xiàn)如今不僅為制造業(yè)的發(fā)展提供了有力支持，而且在技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)效率等方面都有著深遠的影響，然而要認識到在追求高效率的同時，需要注重可持續(xù)發(fā)展，促使沖壓模具技術(shù)更好地適應社會、環(huán)境和經(jīng)濟的變化，通過不斷創(chuàng)新和改進，沖壓模具將繼續(xù)在現(xiàn)代工業(yè)中發(fā)揮著不可替代的作用，推動制造業(yè)向著更加智能、綠色和可持續(xù)的方向發(fā)展。1.2國內(nèi)外存在的差距中國的沖壓模具技術(shù)和國外的沖壓模具技術(shù)在一些方面存在一定的差距，這涉及到技術(shù)水平、創(chuàng)新能力、品質(zhì)管理以及市場競爭等多個層面。首先，技術(shù)水平方面存在一些差距，國外一些發(fā)達國家在沖壓模具領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新方面投入更多，擁有更多的專業(yè)技術(shù)人才和先進的研發(fā)設(shè)備，他們更注重基礎(chǔ)研究，能夠推動沖壓模具技術(shù)的不斷升級，相較之下，中國在一些高端技術(shù)方面仍然存在一些差距，尤其是在新材料、模擬仿真技術(shù)等方面，需要進一步提升。創(chuàng)新能力在沖壓模具領(lǐng)域中扮演著關(guān)鍵角色。國外企業(yè)高度重視創(chuàng)新，通過持續(xù)研發(fā)新材料、新工藝及新設(shè)計，顯著提升沖壓模具的性能與效率，從而有效增強企業(yè)競爭力。相較之下，中國企業(yè)在創(chuàng)新層面仍需加大努力，增加研發(fā)投入，積極培育創(chuàng)新型人才，以期提升沖壓模具技術(shù)的自主創(chuàng)新能力。在品質(zhì)管理方面，國外部分企業(yè)展現(xiàn)出更高的重視程度，他們運用先進的質(zhì)量管理體系，對產(chǎn)品的品質(zhì)和生產(chǎn)過程進行嚴格把關(guān)，以確保每一臺模具均能滿足高標準要求。這一全面質(zhì)量控制過程涵蓋了從原材料采購到生產(chǎn)制造，再到最終產(chǎn)品的所有環(huán)節(jié)。相較之下，一些中國企業(yè)在品質(zhì)管理方面尚需進一步提升，應致力于強化質(zhì)量管理體系的構(gòu)建，并在細節(jié)上精益求精，以確保產(chǎn)品的一致性和可靠性。在市場競爭方面，國外企業(yè)在國際市場上具有更強的競爭力，一方面，他們通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和高品質(zhì)產(chǎn)品，贏得了國際客戶的信任；另一方面，一些國外企業(yè)在全球范圍內(nèi)建立了強大的銷售網(wǎng)絡(luò)和品牌影響力，使其更容易進入新興市場，一些中國企業(yè)在品牌建設(shè)和國際市場開拓方面仍有差距，特別是很多國內(nèi)的中小型企業(yè)，需要更多的時間和努力來提高全球市場份額。因此，中國的沖壓模具技術(shù)和國外的沖壓模具技術(shù)之間存在一定的差距，主要表現(xiàn)在技術(shù)水平、創(chuàng)新能力、品質(zhì)管理和國際市場競爭力等方面，這并不是一個永久性的差距，隨著中國制造業(yè)的不斷崛起和技術(shù)創(chuàng)新的推動，中國企業(yè)有望逐步縮小這一差距，走向更高水平的沖壓模具技術(shù)，通過加強技術(shù)創(chuàng)新、提高品質(zhì)管理水平、注重環(huán)保可持續(xù)發(fā)展，中國的沖壓模具產(chǎn)業(yè)有望在國際舞臺上展現(xiàn)更強的競爭力。1.3研究意義沖壓模具設(shè)計研究對個人發(fā)展具有重要意義，通過深入研究沖壓模具設(shè)計，可以掌握先進的工程知識和技術(shù)，提高解決實際問題的能力，在模具設(shè)計領(lǐng)域，技術(shù)更新迭代非常迅速，因此保持對新技術(shù)和新材料的敏感性，并不斷學習和適應變化是非常關(guān)鍵的，通過獨立的設(shè)計和研究項目，能夠培養(yǎng)創(chuàng)新思維和解決問題的能力，為未來職業(yè)生涯奠定堅實基礎(chǔ)。沖壓模具作為制造業(yè)的核心工具，其設(shè)計質(zhì)量和效率直接關(guān)系到產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量和成本，通過深入研究沖壓模具設(shè)計，可以不斷提高模具的制造工藝和設(shè)計水平，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，從而提高行業(yè)整體的競爭力，這對于推動制造業(yè)的升級換代、提高國家整體制造水平至關(guān)重要。此外，沖壓模具設(shè)計研究在社會層面意義重大，其優(yōu)化設(shè)計可有效減少資源浪費，提升生產(chǎn)效益，為構(gòu)建綠色可持續(xù)的制造模式貢獻力量。通過持續(xù)提高模具設(shè)計自動化水平，降低對人力資源的依賴，提升生產(chǎn)線的智能化程度，有力推動工業(yè)生產(chǎn)方式向數(shù)字化、智能化方向邁進。此舉對于促進社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展、降低能源消耗及減少環(huán)境污染具有積極作用。同時，沖壓模具設(shè)計研究還能推動產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新，通過與相關(guān)領(lǐng)域研究者、制造商及企業(yè)建立緊密合作關(guān)系，形成產(chǎn)學研用一體化的良好合作機制，加速理論研究成果向?qū)嶋H應用的轉(zhuǎn)化，促進技術(shù)創(chuàng)新的快速推廣和應用。沖壓模具作為制造業(yè)的重要環(huán)節(jié)，其技術(shù)水平直接關(guān)系到整個產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，通過推動沖壓模具設(shè)計的研究和創(chuàng)新，可以引領(lǐng)整個產(chǎn)業(yè)向高端、智能化、數(shù)字化方向邁進，從而提升國家的產(chǎn)業(yè)競爭力，促使經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定增長。在這個充滿變革和挑戰(zhàn)的時代，沖壓模具設(shè)計研究不僅是一個專業(yè)領(lǐng)域的學術(shù)問題，更是對未來制造業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略性投入，通過深入研究和實踐，將不斷推動沖壓模具設(shè)計領(lǐng)域的創(chuàng)新和發(fā)展，為個人、行業(yè)和社會帶來更多積極而深遠的影響。1.4可行性分析設(shè)計的目標是通過深入研究和設(shè)計，提高沖壓模具的效率、降低生產(chǎn)成本，并使其更加適應現(xiàn)代制造的多樣性和復雜性。在這篇文章中，我將分析畢業(yè)設(shè)計的可行性，從技術(shù)、經(jīng)濟和實際應用的角度來討論沖壓模具設(shè)計的潛在優(yōu)勢和挑戰(zhàn)，該研究的可行性只要包括以下幾方面：（1）技術(shù)方面沖壓模具設(shè)計依賴于廣泛的機械工程知識和制造技術(shù)，通過畢業(yè)設(shè)計，我將能夠應用所學的理論知識，結(jié)合現(xiàn)有的設(shè)計軟件和工程工具，提高模具設(shè)計的精度和效率，隨著先進技術(shù)的發(fā)展，比如數(shù)控技術(shù)、模擬仿真等的應用，將有助于更好地優(yōu)化設(shè)計方案，同時可以在當前技術(shù)水平的基礎(chǔ)上，通過對新材料的應用、工藝流程的優(yōu)化和結(jié)構(gòu)設(shè)計的創(chuàng)新，尋找模具設(shè)計的新突破點，嘗試采用高強度合金材料、表面處理技術(shù)，以提高模具的耐磨性和使用壽命，將是設(shè)計的一項技術(shù)創(chuàng)新?？紤]到全球?qū)沙掷m(xù)發(fā)展的日益關(guān)注，在設(shè)計中引入環(huán)保材料和綠色制造理念，努力減少模具制造和使用過程中對環(huán)境的負擔，這將有助于提高模具設(shè)計的社會責任感，同時迎合未來可持續(xù)制造的發(fā)展趨勢。（2）經(jīng)濟方面沖壓模具的制造成本一直是制約其應用的一個因素，通過優(yōu)化設(shè)計，設(shè)計將嘗試降低材料成本、減少制造工藝中的浪費，并通過提高生產(chǎn)效率來實現(xiàn)整體的成本效益，這將為制造商提供更具競爭力的模具產(chǎn)品，盡管沖壓模具設(shè)計的優(yōu)化可能需要一定的初期投資，但通過提高模具的性能和壽命，減少生產(chǎn)中的故障和停機時間，將為企業(yè)帶來顯著的投資回報，這將是整個設(shè)計在經(jīng)濟可行性方面的關(guān)鍵考量。（3）實用性方面設(shè)計的沖壓模具需具備對不同形狀、尺寸及材料的生產(chǎn)需求的適應能力，強調(diào)模具的通用性與適應性，以保障其在廣泛的生產(chǎn)場景中的有效應用。同時，本設(shè)計兼顧模具制造與維護的便捷性，旨在降低企業(yè)在使用與維護環(huán)節(jié)中的附加成本，進而提升模具的實用價值。綜上所述，本次沖壓模具設(shè)計具備較高的可行性潛力。憑借深入的技術(shù)研究與創(chuàng)新、精確的經(jīng)濟成本分析以及全面的實際應用考慮，我們有信心設(shè)計出既符合工程原理又滿足市場需求的沖壓模具。此舉不僅將推動專業(yè)發(fā)展，還有望為現(xiàn)代制造業(yè)的進步貢獻力量。期望通過此設(shè)計，在技術(shù)創(chuàng)新與實際應用的結(jié)合點上做出有意義的貢獻，助推沖壓模具設(shè)計領(lǐng)域的持續(xù)進步與發(fā)展。2沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性分析2.1制件簡介分析本次設(shè)計窗簾支架零件，隨著制造業(yè)技術(shù)的不斷進步和市場需求的提升，窗簾支架零件作為機械結(jié)構(gòu)的重要組成部分，起到重要的影響，對窗簾支架零件的工藝進行全面深入的分析，對于提高生產(chǎn)效率、優(yōu)化制造成本以及確保產(chǎn)品質(zhì)量具有重要的意義，本章節(jié)將從產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，原材料選擇、模具沖裁方案等方面，對窗簾支架零件的工藝進行詳細探討。該產(chǎn)品為日常所見的窗簾支架零件，整體外形較為簡單，呈U型彎曲結(jié)構(gòu)，厚度1.2mm，分析窗簾支架產(chǎn)品的沖孔工序，不管是內(nèi)孔的邊距，還是內(nèi)孔的直徑尺寸，均大于1~1.5倍料厚，這表明模具結(jié)構(gòu)中對于沖孔工序的模具零件具有較高的強度，生產(chǎn)的批量能夠得到保證，同時，落料的外形尺寸也較為簡單，避免了較大的凹槽和懸臂沖裁。工件名稱：窗簾支架生產(chǎn)批量：大批材料：ST12材料厚度：1.2mm公差：IT14如圖2-1所示。圖2-1窗簾支架扣件產(chǎn)品按照任務(wù)書要求，未注的精度等級沒有明確要求，從模具成本方面考慮，采用IT14的普通沖裁。檢驗時，要求檢測產(chǎn)品外形誤差，外觀面無明顯的刮傷，同時，折彎處無明顯彎裂，內(nèi)孔沖裁無變形，產(chǎn)品平行度及垂直度誤差不大于0.02mm。2.2加工材料特性窗簾支架零件選用了ST12材料，材料為低碳鋼，具備著一定的強度，同時又便于沖壓模具的沖裁和成型，材料的部分性能為：ST12的抗剪強度：260～340ST12的抗拉強度：300～4402.4零件結(jié)構(gòu)該工件最大邊長為31.2mm，寬為15.7mm，整體看該工件需要的工序有落料工序、沖孔工序、壓凸包工序和彎曲工序，對于彎曲工序來說，零件的外形彎曲比較復雜需要兩次彎曲才能完成零件的彎曲加工3確定工藝方案及模具的結(jié)構(gòu)形式3.1方案類型沖壓模具是在金屬沖壓工藝中應用廣泛的一種工具，用于對金屬板材進行切割、成形、打孔等加工操作，為了更好地滿足不同的生產(chǎn)需求，沖裁方案也隨之多樣化，主要包括單工序模具、復合模和級進模，從簡單到復雜，逐一探討它們的特點、優(yōu)缺點以及適用場景。（1）單工序模具單工序模具是最基礎(chǔ)、最簡單的沖裁方案之一，它的設(shè)計和操作相對較簡單，適用于小批量生產(chǎn)和形狀相對簡單的工件，這種模具通常主要沖裁結(jié)構(gòu)由凸模、凹模組成，通過一次沖壓完成所有必要的加工步驟，并且此步驟只存在一種工序。這種方案的優(yōu)點在于操作簡便，制造成本相對較低，然而，對于復雜形狀的工件或需要高效生產(chǎn)的場合，單工序模具可能顯得力不從心。（2）復合模具為了克服單工序模具的局限性，復合模應運而生，復合模是由多個工序模具組合而成，可以同時對多個工序進行加工，并且在一套模具的一個工位內(nèi)完成，每個模塊負責完成特定的工序。這種方案更加靈活，適用于形狀較為復雜的工件和中等批量生產(chǎn)，復合模的設(shè)計需要考慮不同模塊之間的協(xié)調(diào)和順序，以確保工件能夠順利完成所有加工步驟，雖然相對于單工序模具而言，復合模的制造和調(diào)試更為復雜，但它提供了更多的生產(chǎn)可能性。（3）級進模級進模是沖壓模具中的高級方案，適用于大批量生產(chǎn)和對工件精度要求較高的場景，這種模具采用連續(xù)進行多道工序的方式，工件在模具中逐步完成各個步驟，級進模通常配備自動送料和自動排料系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)高效率的生產(chǎn)線，這種方案的優(yōu)點在于生產(chǎn)效率高，能夠滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需求，但是級進模的制造和維護要求更高，并且級進模的尺寸更大，需要更先進的技術(shù)和設(shè)備支持。在實際應用中，選擇合適的沖裁方案需要綜合考慮多個因素，首先，需要考慮工件的形狀和復雜程度，如果工件形狀相對簡單，單工序模具可能已經(jīng)足夠滿足需求，而對于復雜形狀的工件，可能需要考慮復合?；蛘呒夁M模，其次，生產(chǎn)量也是一個重要的考慮因素，單工序模具適用于小批量生產(chǎn)，而級進模和復合模方法則更適用于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)。此外，還需考慮生產(chǎn)效率、模具制造和維護成本等因素，級進模雖然能夠提供高效的生產(chǎn)線，但其制造和維護成本也相應較高，在一些對成本敏感的場合，可能需要在生產(chǎn)效率和成本之間進行權(quán)衡。在沖裁模具的選擇過程中，需要深入了解工藝需求、生產(chǎn)規(guī)模和預算限制等方面的信息。同時，與沖裁模具制造和設(shè)計專業(yè)人員進行密切合作，以確保選擇到最適合的沖裁方案，從而提高生產(chǎn)效率，降低成本，達到最優(yōu)的生產(chǎn)效果。3.2方案對比通過上文可以結(jié)合單工序、復合模、級進模結(jié)構(gòu)列出三種可行的方案為：（1）單工序，三套模具完成，分別為：①落料模；②沖孔模；③彎曲模。（2）復合模，兩套模具完成，分別為：①落料沖孔復合模；②彎曲模。（3）級進模，按照沖孔—彎曲—落料的順序，依次沖裁及成型，一套模具完成所有工序。從各個方面來講，單工序方案由于需要通過三套模具的沖裁和成型，每一次換模過程中都需要進行重新定位，因此效率和精度都最低，而級進模方案可以直接一套模具成型所有工序，復合模方案雖然也需要兩套模具，但是復合模中可以組合兩個工序，位置度能夠得到最好的保證，結(jié)合到彎曲單工序模精度也較高，因此單工序方案直接排除。從制造成本和后期的使用、維修成本上來看，復合模雖然結(jié)構(gòu)較為復雜，但是復合模的模具尺寸相比于級進模更小，因此制造成本更小，并且級進模需要完成所有工序，且工序需要按照一定的順序進行排樣，導致模具尺寸大，對壓力機噸位要求更大。綜上，此次設(shè)計采用方案（3）的落料沖孔彎曲級模方案。4彎曲展開尺寸計算彎曲件的展開計算是在制作彎曲形狀的金屬構(gòu)件時必不可少的一步，通常在沖壓、折彎等加工過程中應用，展開計算是為了將彎曲件的成型形狀在平面上展開，以便在金屬板上進行裁剪，然后通過彎曲和連接等步驟將其重新組裝成所需的形狀。在進行彎曲件的展開計算時，有一些基本原則需要遵循：（1）判斷折彎件的成型圓角大小，如果工件的圓角尺寸過小，即R≤0.2~0.5t，制件在成型過程中，圓角部分的材料流動較少，在計算工件展開時，直接利用0.4~0.5t展開補償計算，若工件圓角尺寸R≥0.2~0.5t，則可利用公式結(jié)合中性層位移情況進行計算。（2）對于非自然彎曲成型圓角尺寸的制件，通常需要經(jīng)過整形工序成型，先將制件成型滿足最小彎曲半徑要求，再進行整形，最后通過展開補償進行計算。（3）制件成型和展開的前后體積一致，當展開計算完成后，可通過軟件校核其體積是否統(tǒng)一。利用中性層計算原則時，中性層位移情況為：式中：——中性層位移參數(shù)；r——彎曲半徑；X——位移系數(shù)，查下表3-1；T——料厚。表3-1中性層系數(shù)r/t0.10.20.30.40.50.60.70.811.2x0.210.220.230.240.250.260.280.30.320.33r/t1.31.522.534567≥8x0.340.360.380.390.40.420.440.460.480.5圖3-1彎曲展開計算示意圖通過圓角部分的展開尺寸公式：上式中：L彎——圓角展開尺寸；α——制件折彎角度；（r+xt）——。工件相對彎曲半徑為：r/t=1/1=1查表3-1，根據(jù)上式相對彎曲半徑結(jié)果，得出系數(shù)為：X=0.32帶入上式求得圓角部分的展開尺寸為： 綜上，將圓角部分的展開尺寸帶入工件圖求得整體展開為：L=56.2mm繪制窗簾支架零件的展開如下圖3-2所示：圖3-2工件展開圖5工藝參數(shù)計算5.1排樣方式的選擇沖壓模具設(shè)計中的排樣圖在整個工藝流程中占據(jù)著至關(guān)重要的地位，可以說是設(shè)計的靈魂和基石。排樣圖是對零部件在模具上的布局、擺放和連接關(guān)系的圖示，其質(zhì)量直接影響到模具的性能、壽命和生產(chǎn)效率。在制作排樣圖時，需要著重抓住以下幾個重點：（1）零件分布與排布：排樣圖要清晰地展示每個零件在模具上的位置，合理的零件布局能夠最大程度地提高模具的使用壽命和生產(chǎn)效率，考慮到?jīng)_床行程、模具強度等因素，零件的分布和排布要符合工藝要求。（2）材料利用率：合理的排樣可以最大限度地提高原材料的利用率，減少廢料產(chǎn)生。通過巧妙的排布，可以使得一塊原材料上能夠容納更多的零件，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益。（3）模具結(jié)構(gòu)：排樣圖直接指導模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計，包括模具的分塊、配合方式、導向系統(tǒng)等，模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計直接關(guān)系到模具的壽命和性能，因此在排樣圖中需要考慮到這些因素，確保模具在使用過程中穩(wěn)定可靠。（4）沖床工藝要求：排樣圖中需要充分考慮沖床的工藝要求，包括沖床的行程、封頂高度、進料方向等，確保排樣圖與沖床的工藝要求相匹配，避免因排樣不當導致生產(chǎn)中的問題。（5）排樣圖的標注與說明：在排樣圖中，要對各個零件和模具結(jié)構(gòu)進行詳細的標注和說明，確保制造和使用過程中的清晰和準確，標注內(nèi)容包括零件名稱、材料、工位、步距以及料寬等，有助于制造人員和使用人員理解和操作。（6）檢驗與改進：設(shè)計排樣圖是一個動態(tài)過程，需要在設(shè)計的不同階段進行審查與改進，與制造、工藝、質(zhì)檢等相關(guān)人員進行充分溝通，吸收各方面的建議，不斷優(yōu)化排樣圖，確保最終設(shè)計的模具能夠滿足各方面的需求。通過深入研究排樣圖，合理應用相關(guān)原理可以在設(shè)計中發(fā)揮更大的創(chuàng)造力，提高模具的質(zhì)量和效率，設(shè)計初一個優(yōu)秀的排樣圖是模具設(shè)計成功的基石，也是高效、穩(wěn)定、經(jīng)濟生產(chǎn)的保障。5.1.1搭邊值的確定搭邊值就是在設(shè)計零件輪廓時，額外增加的邊緣寬度，這種額外的寬度并不是多余或隨意的，而是有一定的設(shè)計原則和工藝考慮，搭邊值通常存在于沖壓模具設(shè)計中，用于彌補材料變形、沖床機械變形以及裁剪誤差等因素，以確保最終零件的尺寸和形狀符合設(shè)計要求。沖裁過程中，材料在受力的作用下會發(fā)生一定的彈性變形，特別是對于薄板材料而言。搭邊值的引入可以彌補這種變形，保證最終零件輪廓的準確性。搭邊值同樣可以彌補裁板的誤差，在初期裁板制造和裁剪過程中難以避免的誤差，例如刀具切割的不精確或材料的不均勻等，都可以通過搭邊值來修正，減少對最終零件尺寸的影響，并且在沖壓模具接觸材料并受力的過程中，搭邊值的存在可以分擔一部分壓力，減輕對模具的磨損，從而延長模具的使用壽命。不同類型和厚度的材料對搭邊值的需求有所不同，一般來說，對于薄板材料，需要較大的搭邊值來彌補其彈性變形。不同沖床的性能也會對搭邊值的選擇產(chǎn)生影響，高精度的沖床通?？梢允褂孟鄬^小的搭邊值，而低精度的沖床則可能需要更大的搭邊值來保證準確度。而不同形狀的零件在沖裁過程中受力方式不同，因此對搭邊值的需求也有所不同，例如，內(nèi)外曲線處可能需要更大的搭邊值來適應變形。但是對應的方面，過大的搭邊值雖然可以確保零件的精度，但也會增加材料的浪費和加工成本，因此，需要在準確度和成本之間進行權(quán)衡，通常情況下通過查表5-1可以知道零件搭邊,的通過材料厚度和毛坯外形的關(guān)系，查表按最小的加大后得搭邊值為：側(cè)搭邊：a1=2mm工件搭邊：a=3.8mm表5-1最小工藝搭邊值5.1.2排樣參數(shù)計算考慮毛坯外形的規(guī)則程度，設(shè)計采用橫排。其排樣圖的條料寬度和送料步距分別為：上式中：B——料寬；D——工件橫向最大邊長；a1——側(cè)搭邊值；——料寬的剪板偏差。計算求得料寬B為：計算求得送料步距H為：上式中：H——步距；C——工件豎向最大邊長；a——工件搭邊值；5.2排樣圖根據(jù)前面對零件的分析，設(shè)計出如圖5-1所示的工序排樣圖，共13個工位，它的具體工序為：1、壓凸包；側(cè)刃沖裁；沖孔；2、沖孔；3、沖廢料；4、沖廢料；5、彎曲；6、彎曲；7、彎曲；8、空工位；9、彎曲；10、落料。圖5-1窗簾支架排樣圖5.3材料利用率的計算材料利用率是指制造過程中原材料的有效利用程度，一般通過計算零件總重量與原材料總重量之比來衡量。排樣圖中的材料利用率對生產(chǎn)成本、資源利用效率和環(huán)境保護具有直接影響。提高材料利用率，即意味著減少廢料與浪費現(xiàn)象，進而有效降低生產(chǎn)成本。通過科學設(shè)計排樣圖，我們能夠最大限度地發(fā)揮原材料的價值，確保產(chǎn)品質(zhì)量的同時，縮減生產(chǎn)成本，從而顯著增強企業(yè)的經(jīng)濟效益。在激烈的市場競爭環(huán)境中，成本控制已成為企業(yè)提升競爭力的核心要素。借助精心策劃的排樣圖，提升材料利用率，企業(yè)得以在價格競爭中占據(jù)更有利的地位。此外，合理的排樣設(shè)計不僅聚焦于材料利用，更關(guān)乎生產(chǎn)流程的順暢性。通過降低材料浪費，我們得以簡化零件加工流程，實現(xiàn)生產(chǎn)效率的顯著提升。在排樣圖設(shè)計的實踐過程中，設(shè)計師需全面考量材料形狀、尺寸及生產(chǎn)工藝等多重因素，旨在最大化提升材料利用率。這一過程可能涵蓋零件的排列方式、原材料殘余部分的高效利用以及切割方案的優(yōu)化等方面。借助先進的排樣技術(shù)和工具，設(shè)計師能夠更精準地評估材料利用率，從而實施針對性的設(shè)計優(yōu)化措施。經(jīng)由優(yōu)化的排樣圖不僅能有效提升材料利用率，同時亦可為企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟和環(huán)境效益。(5-2)式中：工件的面積A經(jīng)CAD測量得：A=983.65mm2B=67mmS=21.5mm將送料步距S以及條料寬度B帶入上式：=[983.65÷(21.5×67)]×100%≈68.28%5.4計算沖裁力的公式?jīng)_壓力是指在沖床上進行沖壓操作時，為了將材料（通常是金屬材料）沖裁成所需形狀的零件而對模具施加的力，這個力的大小直接關(guān)系到?jīng)_床能否正常運行、零件的成形質(zhì)量以及模具的壽命。沖壓力計算為模具結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了重要的依據(jù)。針對各異形態(tài)及尺寸的零部件，其所需求的沖壓力度亦有不同。經(jīng)過嚴謹?shù)挠嬎悖O(shè)計者可精準確定模具在承受沖壓時所需面對的最大力度。依此，可進行模具結(jié)構(gòu)的科學合理設(shè)計，以確保其擁有充分的強度和剛度?？紤]到不同的模具材料對沖壓力的承載能力存在顯著差異，我們通過沖壓力計算，優(yōu)選適當?shù)哪＞卟牧?。這旨在防止模具在沖壓過程中出現(xiàn)變形、斷裂等不良狀況，進而有效提升模具的使用壽命。沖壓力的計算對于評估沖壓工藝的可行性至關(guān)重要。在沖床操作中，過大的沖壓力可能引發(fā)模具損壞、零件形變失真等問題。通過精確計算，設(shè)計階段即可預見潛在隱患，從而實施針對性調(diào)整和優(yōu)化措施，確保沖壓過程的穩(wěn)定可靠，提升工藝可行性。沖壓力的計算對于生產(chǎn)效率和成本控制具有重要意義。過大的沖壓力可能要求更高強度的沖床設(shè)備投入，進而增加生產(chǎn)成本。通過科學精準的沖壓力計算，我們可以選擇合適的沖床規(guī)格，實現(xiàn)生產(chǎn)流程的優(yōu)化，有效提高生產(chǎn)效率并降低生產(chǎn)成本。另一方面，如果沖壓力不足，會導致零部件形狀不完整，嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此，通過沖壓力的計算，我們可以準確掌握所需沖壓力量，確保零部件成形完全符合設(shè)計要求，從根本上保障產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。沖裁力的計算公式為：(5-2)式中：；；；。由于ST12的力學性能查表可知：抗剪強度τ取300MPa。卸料力的大小為：（5-3）推件力大小為：（5-4）頂件力的大小為：（5-5）上式中n表明的是梗塞在凹模里面的制品的個數(shù)，其詳細的計算公式為：(5-6)、以及能夠通過下列表格3.4查詢得到。當加工的制品的結(jié)構(gòu)相對較為復雜、沖裁間隙比較小、潤滑性能差以及選用的強度比較高的情況下，其結(jié)果應該相對取比大一些；反之那么應該適當?shù)拈g隙取值結(jié)果。5.4.1總沖裁力的計算CAD測得外形周邊長度：通過零件的總的沖裁長度計算零件加工時的沖裁力的大小。沖裁力:2.卸料部分力：3.推件部分的力：因此窗簾支架零件的沖裁部分的總的沖壓力為:表5-2卸料力、推件力和頂出力因數(shù)5.4.2彎曲力的計算本次的沖壓模具設(shè)計中，加工的制品為U形彎曲工藝，所以可以通過下列公式進行計算，本設(shè)計中取ST12屈服極限。彎曲類型為V形彎曲的時候，其加工所需要的力可以通過下列公式進行計算：(5-7)U形彎曲的彎曲力：根據(jù)查表可得，通過計算可知A=380.99；因此校正彎曲力為：自由彎曲時的彎曲力與校正彎曲力之和為：5.4.3壓凸包力的計算零件壓印位置的沖壓力按照近似計算，壓印力的計算公式為：（5-8）式中：所以零件的起伏力5.4.4模具的總沖壓力總沖壓力為：5.5初選壓力機在沖壓生產(chǎn)工藝中，壓力機作為施加沖壓力量的關(guān)鍵設(shè)備，占據(jù)舉足輕重的地位。沖壓模具，作為與壓力機協(xié)同作業(yè)的必備工具，其作用在于將金屬板等原材料轉(zhuǎn)化為所需形狀的零部件。因此，選擇合適的壓力機對于沖壓模具至關(guān)重要，此舉旨在確保模具在沖壓過程中能夠獲得充分且恰當?shù)牧α恐?，進而實現(xiàn)零部件的高效、精確成形。針對不同的工件材料和厚度，必須選取相應沖壓力度的壓力機。同時，模具的形狀和結(jié)構(gòu)亦對壓力機提出特定要求，故需根據(jù)實際模具特點進行匹配選擇。在生產(chǎn)速度要求較高的情況下，應優(yōu)先選用具備高沖擊頻率和快速回程功能的壓力機，以提升生產(chǎn)效率。此外，為保障操作人員的安全，必須選擇配備完善安全設(shè)施且穩(wěn)定性良好的壓力機，以防范潛在事故的發(fā)生。如果有能耗和環(huán)保的考慮，需要選擇能效較高、節(jié)能環(huán)保的壓力機，以降低生產(chǎn)過程中的能源消耗。常見的壓力機有曲柄式、液壓式等等，對于普通沖裁的中小型模具，直接采用曲柄開式壓力機即可。查下表5-3初選壓力機為JC23-35型壓力機。表5-3J23系列開式可傾壓力機主要技術(shù)參數(shù)型號J23-10J23-16J23-25JC23-35JH23-40公稱壓力/kN100160250350400滑塊行程/mm455565100100最大閉合高度/mm180220270290330閉合高度調(diào)節(jié)/mm3545556065滑塊中心線至床身距離/mm130160200200250滑塊底面尺寸/mm前后150180220220260左右170200250250300工作臺板厚度/mm35405029065模柄孔尺寸/mm直徑4040405050深度60606070705.5.1壓力中心的確定壓力中心是指受到?jīng)_床施加的力集中作用的位置，這個位置的選擇和確定直接關(guān)系到模具受力的均勻性和穩(wěn)定性，通過計算，可以找到一個最佳的壓力中心位置，以確保在沖壓過程中模具的各個部分都能夠受到合理的力，避免出現(xiàn)局部過載或過輕的情況。（1）鑒于模具結(jié)構(gòu)的復雜性，其包括多個零部件及異形構(gòu)造，因此在計算壓力中心時，應全面把握模具的整體結(jié)構(gòu)，并確保對每一組成部分均予以妥善考量。（2）了解沖床施力情況乃計算壓力中心之核心，為確保計算結(jié)果的精確性，必須精確獲取沖床施加之力量數(shù)據(jù)，故需詳細審閱沖床技術(shù)規(guī)格及性能參數(shù)。（3）應充分考慮模具受力分布不均的現(xiàn)象。鑒于某些區(qū)域可能承受較大力量，而其他區(qū)域受力相對較小，需在計算過程中進行合理補償與調(diào)整。（4）為提高計算的可靠性與實用性，必須將理論計算與實際生產(chǎn)經(jīng)驗有機結(jié)合，并借助實際觀察及實驗數(shù)據(jù)對計算結(jié)果進行驗證。壓力中心的計算公式為：=（5-8）=（5-9）式中：X0、Y0——分別為壓力中心位于X軸及Y軸的坐標點；x1、y1——分別為各個刃口位于坐標系上的坐標點；L1、L2——分別為各個刃口的長度。通過零件的外形特征，繪制坐標圖，通過各值的帶入計算得：圖5-2壓力中心所在的位置6刃口尺寸的計算6.1刃口尺寸的依據(jù)與法則及計算設(shè)計凸模和凹模時計算刃口尺寸的重要性在于確保沖壓模具在工作過程中能夠?qū)崿F(xiàn)精準、高效的零件成形，刃口尺寸是指凸模和凹模之間的間隙或接觸表面的尺寸，其準確計算直接關(guān)系到整個沖壓過程的質(zhì)量和穩(wěn)定性。刃口尺寸在沖壓模具設(shè)計中占據(jù)重要地位，它是指凸模與凹模間間隙或接觸面的具體規(guī)格。在沖壓作業(yè)過程中，凸模與凹模依托此尺寸精密配合，以保障在施加壓力時材料能夠準確成型，從而生產(chǎn)出滿足設(shè)計標準的零部件。在沖壓作業(yè)中，刃口尺寸的精確度對成形零件的精準度具有決定性影響。刃口尺寸偏差若超出允許范圍，將直接引發(fā)零件失真、尺寸不符等問題，進而損害整體產(chǎn)品的質(zhì)量。合理的刃口尺寸能確保凸模與凹模之間的適當接觸，最小化不必要的摩擦與磨損。具體而言，過小的刃口尺寸會加劇摩擦，可能損害模具表面；而過大的刃口尺寸則可能導致模具在運作過程中出現(xiàn)不穩(wěn)定性，同樣會增加磨損風險。準確計算刃口尺寸是預防凸模與凹?？，F(xiàn)象的關(guān)鍵，能保障模具的順暢運行，對提高生產(chǎn)效率和減少生產(chǎn)中斷具有重要意義。通過科學設(shè)計刃口尺寸，可有效控制材料的變形程度，避免過大刃口導致的材料過度變形，以及過小刃口造成的材料填充困難，從而確保零件的成形質(zhì)量?？傊?，刃口尺寸的計算對于生產(chǎn)效率的提高、產(chǎn)品質(zhì)量的保障、模具壽命的延長、節(jié)能減排和降低成本等多方面有著重要影響。采取凸模、凹模分開制作的方法，它的雙面間隙必須要符合：(6-1)沖裁間隙Z需要通過查詢下表6-1：表6-1機電行業(yè)用沖裁模初始雙面間隙材料厚度/mm08鋼、10、15、H62、T1、T2、T31.20.1260.180表6-2規(guī)則形狀凸、凹模的制造偏差基本尺寸凸模偏差凹模偏差～180.0200.02018～300.0200.02530～800.0200.03080～1200.0250.035120～1800.0300.040180～1600.0300.045160～3600.0350.050360～5000.0400.060500～30000.0500.070通過上表4-2，可以確定、取值分別為：0.02；0.025。所以：由上述結(jié)果可以得知：+≤6.3刃口計算6.3.1刃口尺寸計算通過凸模尺寸的計算公式，對凸模尺寸進行計算：（4-2）通過凹模尺寸的計算公式，對凹模尺寸進行計算：（4-3）式中:；；；；；。將上述數(shù)據(jù)代入公式進行計算：通過查表可以知道孔公差按照IT12選取；X=0.75通過查表可以知道孔公差按照IT12選取；X=0.75A類尺寸計算公式按下列進行：（4-4）（4-5）式中:；；；；；。落料尺寸：落料尺寸：落料尺寸：落料尺寸：6.3.2彎曲模具尺寸計算在彎曲作業(yè)中，對V形模具組件的凸模與凹模間隙需實施嚴格控制，該間隙調(diào)整依賴于壓力機閉合高度的變化。此外，模具設(shè)計與繪圖階段應確保模具在閉合狀態(tài)下與組件完全吻合，以維護彎曲質(zhì)量的穩(wěn)定性。對于U形模具組件，彎曲作業(yè)時凸模與凹模間隙的精確設(shè)定至關(guān)重要。過大的間隙將加劇回彈現(xiàn)象，可能導致組件尺寸誤差的擴大；而過小的間隙將增加彎曲力，致使組件厚度減薄并加大加工中的摩擦，這不僅易損壞模具工件，還會縮減模具使用壽命。在計算U形組件凸模與凹模單面間隙時，可應用特定公式，此舉有助于精確設(shè)定間隙，優(yōu)化加工流程并提高產(chǎn)品質(zhì)量。U形件間隙計算：式中：其中C的結(jié)果可以通過表4-3對應查詢得到，詳見下方：表4-3間隙系數(shù)C取值對應表（單位mm）當我們對產(chǎn)品的零部件精密度要求比較高時候，可以適當?shù)慕档烷g隙值，因此，該結(jié)果的取值可以為：通過查詢相關(guān)資料，板料厚度的正偏差。將該值代入公式后可以得到：彎曲位置的外形尺寸為15.7mm。（1）彎曲件標注外形尺寸凹模外尺寸的計算公式為：凸模外尺寸的計算公式為：（凸模尺寸根據(jù)凹模的實際的尺寸配制，保重單面間隙Z/2）（2）彎曲件標注內(nèi)形尺寸凸模內(nèi)尺寸計算公式為：凹模內(nèi)尺寸計算公式為：（凹模尺寸根據(jù)凸模實際尺寸配制，保重單面間隙Z/2）其中：代入公式中可以得到：凹模尺寸為：凹模尺寸為：6.3.3彎曲回彈在窗簾支架級進模的設(shè)計過程中，成型環(huán)節(jié)顯得尤為重要，但由于所選材料自身存在一定的內(nèi)應力，這可能導致加工過程中制品出現(xiàn)回彈現(xiàn)象。在沖壓模具的加工領(lǐng)域，回彈是一個普遍存在的問題。因此，在進行沖壓模具設(shè)計時，減少回彈量成為了一個核心的設(shè)計考慮因素。當沖壓模具加工的制品其彎曲半徑與材料厚度的比值滿足特定條件時，一旦壓力機施加的壓力消失，制品的形狀會因內(nèi)應力的釋放而發(fā)生變化。特別是制品的成型半徑，會因回彈而有所改變。但是，如果制品的成型半徑與材料厚度的關(guān)系滿足另一種不等式條件，那么成型后的回彈對制品的成型半徑影響就相對較小。在這種情況下，回彈問題可以不被作為主要考慮因素，所以在設(shè)計窗簾支架零件的沖壓模具時，我們可以選擇性地忽略回彈的影響[21]。一般當彎曲半徑和材厚度滿足不等式時，一定回彈，本次設(shè)計的制品滿足不等式，所以不考慮回彈的情況。7主要零部件的設(shè)計7.1凹模設(shè)計7.1.2凹模刃口結(jié)構(gòu)形式的選擇在選擇凹模刃口結(jié)構(gòu)形式時，存在多種選項，其中直筒式和錐形是兩種常用的設(shè)計。錐形凹模刃口通常在處理較小尺寸時更為適用，然而，這種設(shè)計容易導致相對較大的磨損。相較于錐形刃口，直筒式刃口則表現(xiàn)出更長的使用壽命、更小的磨損以及更高的刃口強度。盡管在整體結(jié)構(gòu)強度方面，直筒式刃口可能稍遜于錐形刃口，但這種差異對整體性能的影響實際上非常小。因此，在本次設(shè)計中，我們選擇了直筒式凹模刃口結(jié)構(gòu)形式，以期在保證性能的同時，延長使用壽命并減小磨損。7.1.3凹模精度與材料的確定凹模外形精度為IT12級，內(nèi)型腔精度為IT10級，，，。7.1.4凹模外形的確定凹模的結(jié)構(gòu)有多種類型，包括整體式和鑲拼式等。在本次設(shè)計中，考慮到工件的形狀相對簡單且尺寸不大，若選用鑲拼式凹模，將會增加模具設(shè)計和制造的復雜性。因此，在綜合考量各種因素后，決定采用整體式凹模。關(guān)于凹模的外形尺寸，其確定方法通常依賴于工件的最大外形尺寸。首先，我們會根據(jù)特定的公式計算出凹模的厚度H。隨后，利用這個厚度H，我們可以進一步計算出凹模的壁厚C。最終，將壁厚C與工件的外形尺寸相加，從而得出凹模的整體外形尺寸LxB。這一過程確保了凹模設(shè)計的精確性和適用性。凹模各尺寸計算公式如下：（7-1）（7-2）（7-3）（7-4）式中：；。表7-1系數(shù)K值材料料寬s/mm沖件材料厚度t/mm≤1＞1～3＞3～6≤500.30～0.400.35～0.500.45～0.60＞50～1000.20～0.300.22～0.350.30～0.45查表7-1得：K=0.4。凹模厚度：H=67×0.35=23.45mm綜合考慮取H=30mm凹模邊壁厚：=45～60mm取凹模邊壁厚為50mm。 所以凹模大小?。篖×B×H=160mm×315mm×30mm凹模外形簡圖如圖7-1所示:圖7-1凹模簡圖7.2凸模的設(shè)計7.2.1凸模結(jié)構(gòu)的確定沖壓模具的凸模是沖壓工藝中的重要組成部分，其設(shè)計直接關(guān)系到最終零件的形狀、尺寸和質(zhì)量，進行凸模零件設(shè)計時，需要注意一系列關(guān)鍵因素，以確保模具能夠有效、穩(wěn)定地進行沖壓操作。凸模的材料選擇直接關(guān)系到模具的耐磨性、硬度和耐用性，常見的凸模材料包括工具鋼、硬質(zhì)合金等，需要根據(jù)實際沖壓材料和頻次選擇合適的材料，此設(shè)計采用Cr12，熱處理硬度58~62HRC。凸模的形狀和結(jié)構(gòu)影響到最終零件的成形過程和結(jié)果，合理設(shè)計的凸模結(jié)構(gòu)可以減少材料的變形，確保零件成形的準確性和一致性，考慮到此設(shè)計制件的凸模沖孔尺寸適中，直接采用直通式。準確的安裝和調(diào)整可以確保凸模與凹模之間的配合精準，防止不必要的磨損和摩擦，從而提高模具的壽命和沖壓效率，綜合考慮設(shè)計采用了凸臺形式對凸模進行固定，安裝時裝入凸模固定板H7/m6配合。凸模如圖7-3所示。圖7-3凸模示意圖7.3定位零件的選用位機構(gòu)是模具中對條料或者毛坯的位置確定機構(gòu)，其作用遠不僅僅是簡單的位置固定。定位機構(gòu)的主要目標是確保工件在沖壓過程中準確、穩(wěn)定地定位，以保障生產(chǎn)過程的順利進行。定位機構(gòu)的首要任務(wù)是確保工件在模具中得到精確的定位，能夠有效保證沖壓過程中準確切割或成型，特別是對于高精度、復雜形狀的零部件，同時定位機構(gòu)有助于實現(xiàn)工件在每一次沖壓周期中的一致性，通過確保每個工件都被定位到相同的位置，可以提高產(chǎn)品的一致性，減少因為定位不準確而引起的質(zhì)量問題，并且定位機構(gòu)的精確設(shè)計可以降低模具的磨損和損壞風險，通過確保工件在正確的位置，可以避免不正常的力或振動對模具產(chǎn)生的不利影響。在沖壓模具中，尤其對于中小型模具的定位機構(gòu)常采用導料板或者導正銷加側(cè)刃的形式，從模具成本出發(fā)，導料銷導向，擋料銷定距的組合形式更為常見，但是不適合級進模。此設(shè)計采用浮升導料銷對料帶抬起，利用了側(cè)刃粗定距，導正銷進行了精定位。7.4卸料裝置的選定7.4.1卸料裝置的選用設(shè)計采用了彈性卸料裝置，由活動卸料板，卸料螺釘以及彈性元件組成，彈性元件的選擇方面考慮到此級進模結(jié)構(gòu)的行程小，采用彈簧作為卸料機構(gòu)的驅(qū)動力，結(jié)合模具的倒裝結(jié)構(gòu)，將整體卸料機構(gòu)安裝于上模部分。7.4.2卸料螺釘?shù)倪x用查得卸料螺釘選擇為：。7.4.3卸料板的作用當模具沖裁完成后，工件深入凹模內(nèi)部，難以實現(xiàn)取出，此結(jié)構(gòu)中需要設(shè)置推件機構(gòu)方便工件的取出，常見的結(jié)構(gòu)有彈性和剛性兩種，模具開模到一定形成后，卸料板可以在彈簧作用下彈出條料，縮回凸模。7.4.4卸料板材料的選擇在選擇卸料板材料時，我們主要考慮其卸料和壓料的功能。實際上，對于卸料板，我們并不要求其材料具有過高的硬度和強度，這樣的選擇可以有效地控制模具的制造成本，進而提升項目的盈利空間。在綜合了金屬材料的各種性能后，我們決定采用與固定板相同的45鋼作為卸料板的材料。45鋼是最常用的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，被業(yè)界廣泛稱為模具鋼。它不僅性價比高，而且硬度和強度適中，同時具備良好的塑性和韌性。無論是在注塑模具還是沖壓模具中，對于那些不作為成型零件的其他零部件，45鋼始終是首選材料。圖7-4卸料板簡圖7.6上下模座的選用模架是整個模具的基座系統(tǒng)，直接影響到整個模具的穩(wěn)定性、剛性以及生產(chǎn)效率。不同形狀和尺寸的工件可能需要不同類型和結(jié)構(gòu)的模架來支撐和固定，大型工件可能需要更穩(wěn)固和堅固的模架結(jié)構(gòu)，以確保整個沖壓過程中的穩(wěn)定性，比如四角導柱模架，對于中小型模具則會考慮后側(cè)導柱模架或者中間導柱模架。其次，沖壓過程中的力和應力對模架的選擇有很大影響，沖壓過程中產(chǎn)生的力對模具的挑戰(zhàn)很大，因此需要選擇具有足夠剛性和強度的模架，以防止變形或破裂，從模具強度方面考慮，四角導柱模架強度高于后側(cè)導柱模架和中間導柱模架。成本和制造工藝也是模架選擇的考慮因素之一，模架的制造成本、加工難度以及所需的制造周期都需要考慮進去，以確保模架的選擇在經(jīng)濟和制造上都是可行的，而后側(cè)導柱模架和中間導柱模架的制造成本都低于四角導柱模架，并且從送料結(jié)構(gòu)上考慮，后側(cè)導柱模架可實現(xiàn)條料的左右送料，而中間導柱模架由于導向裝置的位置受限，只能實現(xiàn)前后送料，因此后側(cè)導柱模架具有更好的視野和操作性。結(jié)合到此次設(shè)計復合模，模具整體尺寸不大，精度要求一般，為了節(jié)省成本，采用四角導柱模架。模具的裝夾方案采用了模柄，模柄為B型帶有打桿孔位GB/T2862.1-2008壓入式模柄。考慮到模具制造精度要求不高，為了節(jié)省成本，設(shè)計采用滑動導柱導柱實現(xiàn)導向，型號為A型GB/T2861.3-2008和GB/T2861.1-2008。導柱：A32h6×210GB/T2861.1導套：A32H6×120×45GB/2861.6模座的的尺寸L/mm×B/mm＝160mm×315mm,上模座的厚度與下模座厚度查標準分別為40mm、50mm。7.7連接及固定零件的選用7.7.1螺釘與銷釘?shù)倪x用在沖壓模具中，緊固螺釘普遍選用內(nèi)六角螺釘，而定位則主要依賴圓柱銷釘。這些螺釘和銷釘?shù)囊?guī)格通常介于M6至M12以及φ4至φ18之間。為了確保設(shè)計的連貫性和統(tǒng)一性，圓銷釘與內(nèi)六角螺釘往往會選擇相同的規(guī)格。例如，在模架外形尺寸較小的情況下，可能會選用M8的內(nèi)六角螺釘來緊固各板，并使用φ8mm的圓銷釘來定位。在本次設(shè)計中，我們選擇了M10（遵循GB/T70-1985標準）的內(nèi)六角螺釘來緊固上模和下模。同時，為了各串聯(lián)板之間的過渡配合，我們采用了φ10mm的圓銷釘（遵循GB/T119-2000標準）。這樣的選擇確保了模具的穩(wěn)固性和定位的準確性。7.8模柄的選用模柄是模具裝夾時夾持在壓力機滑塊部分的關(guān)鍵零件。由于其被緊固在模具上模，并與壓力機滑塊緊密相連，因此在壓力機工作時，模具的上模部分會隨著壓力機的運動而移動，從而實現(xiàn)沖裁操作。模柄的類型多樣，包括凸緣式、壓入式、浮動式、整體式以及帶螺紋的旋入式等。在小型模具中，壓入式模柄因其結(jié)構(gòu)簡潔和高同軸度的特點而廣受歡迎。凸緣式模柄在大型模具中應用較多。浮動式模柄，盡管結(jié)構(gòu)較為復雜，但因其高精度而在精密模具中得到廣泛應用。整體式模柄由于制造和維修的難度較大，僅在少數(shù)小型模架中使用。考慮到上述因素，最終選定了凸緣式模柄A40，遵循JB/T7646.3-1994標準。在選擇模柄時，必須確保其尺寸不超過所選壓力機的模柄孔尺寸。若模具的模柄尺寸小于壓力機的模柄孔尺寸，則需在模柄上加裝模柄套以適應。7.9凸模固定板的設(shè)計固定板在模具中起到對凸模以及凸凹模的固定作用，上模為凸模固定板，下模為凸凹模固定板，加工時保證固定板與各凸模、凸凹模