伍曉紅

(遼寧軌道交通職業(yè)學(xué)院， 遼寧 沈陽　110023)

0　引　言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,模具在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中的作用越來越重要[1]。沖裁是指利用一對(duì)工具，例如沖裁模的凸模與凹?；蚣舸驳纳霞羧信c下剪刃，并借助壓力機(jī)的壓力，對(duì)板料或工序件沿封閉的或封閉的輪廓進(jìn)行切割分離的一種加工方法，具有效率高、質(zhì)量好、成本低等優(yōu)點(diǎn)[2]。以墊片沖模為例，詳細(xì)講解了模具的設(shè)計(jì)和凸模的強(qiáng)度校核。

1　模具設(shè)計(jì)

由于沖低碳鋼板，原料硬，所以卸料板采用固定式；模板采用嵌入式,滑動(dòng)導(dǎo)柱導(dǎo)向；由于凸板較小，防止模板受壓，加淬火墊板；采用側(cè)刃與導(dǎo)正釘聯(lián)合定位。模具裝配圖如圖1所示。

2　凸模強(qiáng)度校核

2.1　數(shù)學(xué)模型

2.1.1凸?？箟耗芰Φ男：?/p>

凸模正常工作時(shí)其最小截面承受的壓力應(yīng)力不能超過凸模材料的許用壓應(yīng)力。文章中沖孔凸模截面小于落料凸模截面面積，所以對(duì)沖孔凸模進(jìn)行抗壓能力校核。

δ=F/A≤[δ]

(1)

圖1　模具裝配圖1.模柄　2.墊板　3.凸模固定板　4.側(cè)刃　5.沖孔凸?！?.落料凸模　7.卸料版　8.導(dǎo)正釘　9.凹?！?0.模架　11.下模座　12.上模座　13.內(nèi)六角圓柱頭螺釘M6×20　14.銷6m6×30　15. 內(nèi)六角圓柱頭螺釘M6×20　16.內(nèi)六角圓柱頭螺釘M12×50　17.銷12m6×50　18.六角頭螺栓-全螺M6×20　19.內(nèi)六角圓柱頭螺釘M12×45　20.銷12m6×55

2.1.2凸?？v向抗彎能力的校核

沖裁時(shí)，凸模縱向抗彎能力可利用桿件受軸向壓力時(shí)的歐拉公式進(jìn)行校核。文章中沖孔凸模有導(dǎo)向，相當(dāng)于一端固定，另一端鉸支的壓桿，凸模不發(fā)生失穩(wěn)彎曲的最大長度Lmax為：

2.2　計(jì)算器

現(xiàn)在許多的編程語言越來越簡單易懂，容易完成開發(fā)一些計(jì)算器[3]。由于凸模強(qiáng)度校核是步驟較多的計(jì)算求解過程，如果設(shè)計(jì)稍微有一丁點(diǎn)的改變都需要重新計(jì)算，編程就是為了借助于計(jì)算機(jī)來達(dá)到某一目的或解決某個(gè)問題[4]。

利用編程軟件編制計(jì)算器，可以省去很多不必要的繁瑣計(jì)算，程序如下：

Private Sub Command1_Click()

d = Val(Text13.Text)

l = Val(Text14.Text)

t = Val(Text3.Text)

x = Val(Text1.Text)

y = Val(Text2.Text)

d1 = 4 * t * y / x

F = 3.14 * d * t * y

lmax = 270 * d ^ 2 / Sqr(F)

Text16.Text = "沖孔凸模直徑d=" & d & ">" & Format(d1, "0.000") & ",滿足抗壓能力的要求"

Text17.Text = "沖孔凸模長度l=" & l & "<" & Format(lmax, "0.000") & ",滿足縱向抗彎能力的要求"

End Sub

Private Sub Command2_Click()

Text1.Text = ""

Text2.Text = ""

Text13.Text = ""

Text14.Text = ""

Text3.Text = ""

End Sub

Private Sub Command3_Click()

End

End Sub

生成的計(jì)算器界面如圖2所示，多次輸入，可以點(diǎn)擊清零按鈕，文本框清除，用戶可以重新輸入。計(jì)算器的退出，有兩種方法供用戶選擇，一是點(diǎn)擊結(jié)束按鈕；二是點(diǎn)擊界面的關(guān)閉按鈕，也可退出。

圖2　計(jì)算器

2.3　強(qiáng)度校核

沖孔凸模形狀尺寸如圖3所示，根據(jù)設(shè)計(jì)的幾何尺寸，將數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算器中。

圖3　凸模零件圖

通過計(jì)算器計(jì)算，結(jié)果如圖4所示：沖孔凸模的設(shè)計(jì)直徑d=12.16>4.615，滿足抗壓能力的要求；沖孔凸模的長度l=75.5<166.822，滿足縱向抗彎能力的要求。

圖4　計(jì)算結(jié)果

3　結(jié)　語

文章介紹了墊片沖模模具的卸料板、模板、導(dǎo)向和定位等關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)方法和要點(diǎn)；利用軟件編制了計(jì)算器，完成了凸模強(qiáng)度的校核，方便快捷，為設(shè)計(jì)提供了理論數(shù)據(jù)。