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轉發自：科學論壇ISCIENCE FORUM

作者（zhě）：楊昌（chāng）林

南車株洲電力機車有限公司湖南株洲412001

缺點：模其結構較為複雜（zá），設計難度較大，對壓力機的（de）噸位要求高。

比較三種模具設計方案（àn）的特點（diǎn），當所要生產的（de）製件是大批（pī）量生產且實現自動化時，應（yīng）該首選級進模。而（ér）針對該製件（jiàn）自身加工（gōng）特點及技術要求可知，選用一套複合模可以滿足要求，因此本（běn）論（lùn）文（wén）就以複合模的要求進行設計。

一、製件衝壓模具工藝方案的計算

(-)衝裁九卸料九推件力的計算及壓力機的初選

其中：L一一衝切線長度t一一材料厚度（dù）

t--材料抗剪強度，查表可（kě）知一345（MPa）

一卸〈剝）料力係數一（yī）推料力（lì）係數 K嚇 一頂（dǐng）料力係數經過計算：

尤：600 · 844 + 2 × 1 8 · 850 + 2 × ] 7 · 279 + 68巧82：741 “ 64 (mm) 冫刂， 一1.3 × 741 · 64 × 3 × 345 = 997876 · 62 卸一：K 0嚴；， = 0．03 × 997876 · 62 = 29936 · 297

屍推一”K艚．丆，：3 × 0 · 045 × 997876 · 62：134713．34

總衝（chōng）裁九 屍（shī）一盧+鬥．

=997876· 62+ 29936· 297+ 134713 · 34

[ 62526．3

電器設（shè）備公司在產品技術要求中指定了壓力機的型號為：JC21-

160A。該壓力機（jī）的最大閉合高度為“、一（yī）450 (mm)則最小閉合高度為

一200：250 (mm)由公式“，一5 B'而+10

得．5 > 225 + 100 > 260 (mm)

其中100 (mm)為壓力機（jī）上的墊板厚度（dù），是為了當模具的閉合高度較小，而（ér）壓力機的噸位又要求大時（shí），就需要增加墊板，使模具的閉合高（gāo）度加上（shàng）墊（diàn）板的厚度，可以滿足壓力機的（de）閉合高度範圍之內。因此（cǐ）滿足（zú）使用要求。

口計算衝（chōng）裁件的排樣（yàng）

1 ·搭邊值的確定

工件（jiàn）間a一3 (mm)側搭邊（biān）值b一3巧(mm)

2·計算條料寬度

由於此（cǐ）模具設計了定位裝置，采用三個活動擋料銷進行送料（liào）的定位（wèi）。所以，按有側壓裝置計算條料的寬度（dù）

B?_d：（D + 2芻+ ^）以：024 + 7 + 1.1)以：132 · 10 (mm)

3·計算材料的利用率 [幻6282」

一幻闐％ 一幻開％巴73％一個進距（jù）內的材料利用率： 132．1幻67

/：+ a：1糾+ 3：167 (mm) 總的材料利用率： 40幻6282一」x％= 77．53％

一衝裁件麵積n一（yī） 一個進距內衝裁件數目 B一一條料寬度h一一進距(mm)

一（yī）張板上衝件數目 L一（yī）一板材長度(mm) 一個製件的材料重量為：

G：p ·／= 7．8幻3．2 ] × ] 6 · 7 × 0 · 3：516．22 (g)

采（cǎi）用8個製件構成的條料重量為：8G：8 × 516 ·22一4129 · 76 (g) 由於此送料過程（chéng）是人工進行，送料的重量要適當，便於送料的連續進（jìn）行，保證產品的生產進度，故應該考慮條料的重量。由以（yǐ）上（shàng）計算可知采用1400 *700 (mm)的鋼板可以提高材料的利用率，然後排列為5 * 8的排樣，方便鋼板裁剪（jiǎn）成重量適度的條料，每（měi）個條料的上排列8個工件圖樣，經過計算可知，此方案可（kě）行。

曰凸模強度的校核

在厚度為3m的鋼板上衝孔，凸模選用合金（jīn）工具鋼（淬火) ,其直徑為（wéi）5 · 5mm。板（bǎn）材的抗（kàng）剪強度為08=750Mpa,凸模（mó）材料的許用應力為

`一1800Mpa，驗算設計（jì）如下（xià）：

1．壓應力校核 4打 3 × 345

2．3 (mm)

據公式有

而d一5巧(mm) >2 · 3 (mm)故設計合理（lǐ）

2·彎曲應（yīng）力校核

兒“孓8516· 86 (mm)

對於圓形凸模（mó）有

直徑5 · 5mm圓凸模（mó）的衝裁力為：

。一1.3小一1.3 × 17 · 279 × 3 × 345：2324 & 89 (N)

由計算（suàn）可知，該模（mó）具的最大長度（dù）為16 · 86 (mm)大於巧（mm），所以滿足彎曲強度要求，此設計合理。

模具刃口尺寸的確定（dìng）

1·外形尺（chǐ）寸以凹模為（wéi）基（jī）準，配做凸模。則

( 1 )凹模磨損後，尺寸、禹、禹、，尺寸（cùn）變大，先將工件（jiàn）外形（xíng）尺寸轉化為（wéi）單向公差，則，“ 124 (mm)、：48 (mm)、

3一1．2」(mm)，44：75 (mm) 5一13 [ (mm)

查表得：、無2蚓 、：0．75、無4一}、芤5一1

由公式（shì）：（，4一“得

到24 (mm)、48 (mm)、163 (mm)、：(mm)、

（2） 凹模磨損後，尺寸B變小，但尺寸B沒有公差要求，所以場：10 (mm)

（3） 凹模磨損後，尺寸c不（bú）變，則

（>>下轉第159頁）

決策與（yǔ）信息157

科學論壇{SCIENCE FORUM

驗和規範，除了國家安監局對（duì）井下避難設施有一個初步的基本要求外，具體細節，各種形式均無詳細的規範，很多問題都是通（tōng）過邊設計、邊施工、邊改正來使配置盡量趨於合理，筆者從設計到安裝（zhuāng）的全（quán）過程中，逐步體（tǐ）會到一個永久性的井下避難硐室的內部配置是非常關（guān）鍵的，它涉及到整個硐室在避險中的成效。因此筆者對（duì）該配置的初步研究知識表（biǎo）達了本人的觀點，希望（wàng）能夠拋磚引玉，啟迪智者（zhě）。

三·本文（wén）的主要觀點（diǎn）和結論

煤炭是國（guó）民經濟中（zhōng）的主要能源，但煤炭的（de）生產往往伴隨著一定的危險性（xìng），在煤（méi）與（yǔ）瓦斯突出（chū）的礦（kuàng）井中，瓦斯濃度高，當井下發生瓦（wǎ）斯爆炸時會危及（jí）到井下工作人員（yuán）的生命安全。隨著（zhe）黨的“以人為本"的政策實施，政府正在密切關注煤礦礦（kuàng）工的作業安全，井下永久避難硐室就是體現了關愛礦（kuàng）工的生命（mìng）安全。目前，全國煤（méi）炭係統都在認真貫徹中央的 “煤礦建設井下避險設施"的指示（shì）精神，修建井下避難硐室，由專業生產廠家製（zhì）造井下避難硐室設備並（bìng）現場安裝，同時負責井下工作人（rén）員進行硐室使用的培訓。在對井下（xià）避難硐室內（nèi）部設施的配置上（shàng），通過設計和調

查研究，我（wǒ）個人認（rèn）為在井下永久避難硐（dòng）室的配置上盡量遵守如下配置原

1、 盡量在人數上應（yīng）達到80一100人的（de）容納（nà）規模，以降低土建成本（běn）。

2、 一般情（qíng）況下盡（jìn）量采（cǎi）用標準配置，使硐室內部設施配置齊仝，以提高（gāo）生存質量。

3、 為便於硐室管理和維護，最大限度地（dì）降低硐室（shì）造價，亦（yì）可采用低配置硐室，雖然該類硐室沒有空調（diào）係統、沒有自備氧氣（qì）和壓縮空（kōng）氣（qì）補（bǔ）壓係統，但其壓風和氣幕噴淋係統、供水排水係統、供（gòng）電（diàn）係統、通信係（xì）統完備，仍然可以具備（bèi）避險的基本功能，這對於大礦、多（duō）硐室分布是比較理想的經濟配（pèi）置形式。

上述三條是（shì）我個人在硐室的設計和安裝（zhuāng）過程中通過井下實踐，考（kǎo）察所形成的井下永久避難硐室內（nèi）部設施配置的基本觀點，願與業界同仁和煤礦的朋友們進行交流，以便推陳出新，形成合理的硐室配置機

下麵，本文就井下永久避難硐室內部設（shè）施配置這個研究課題給出我個人的結論：

第一條：井下永久避難硐室是為了礦難避險而建設（shè），因此，千頭萬緒歸根結底就是一（yī）句話，“進人硐室，生命無憂"，故壓風係（xì）統必（bì）須可靠。在配置上應首選地麵向硐室直接打孔送風、水、電。

第二條：推薦低配硐室，簡化硐室管理、維護、保養並降低硐室造價。

第三條：必（bì）須配置足夠的救生食品（pǐn）和飲用水，一般應保證120小（xiǎo）時的身體消耗（hào）（5天5夜），不能低於這個配置數。

參考文獻

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[2]聞邦禧．機械設計手冊·機械工（gōng）業出版社，2012一07

團煤礦安全手冊，國家安全生產監督管理總局，煤工業出版社，2005一12一01

（>>上接第157頁）

q：24 (mm) q：2 (mm) q：] 9 (mm) c,；23 (mm)

所以該零件的（de）凸模刃口各部分尺寸按上述凹（āo）模的相應部分尺寸配做，保證雙（shuāng）邊間隙值在4m、zniUX ：0，3 0舊9 (mm)之間。 2·製件的中間（jiān）衝孔（kǒng）部分以（yǐ）凸模為基準，配做凹模，則

(I)凸模磨損後，尺寸DI、D2、DJ均變（biàn）小，由於製件尺（chǐ）寸（cùn）沒有公差要求，則DI：6 (mm)、D產5巧(mm), D3：22 (mm)

（2）凸（tū）模磨損後，尺寸召2、、均不變，則

．口5t0n2尹'

一26．95士0m25 (mm)

一3L05土0℃》25 (mm)

℃5 ± 0．0125 (mm)

所以該零件的凹模刃口各部分尺寸（cùn）按上（shàng）述（shù）凸（tū）模的相應（yīng）部分尺寸配（pèi）做，保證雙邊間隙值在（zài）zm,n、zmax = 0 · 33、0 · 39 (mm)之間。

國計算製件的壓力中心

此工件的（de）形狀較為複雜，且為不規則圖形，為了（le）保持壓力機滑塊和模具的受力中心一致，避免壓力機的導軌急劇摩擦，縮短壽命，必須計算工件的壓力中心。

根據公式

經過計算有 57230 · 94：77．168 49949．489= 6735

74L64 74L64 三、製件衝壓模具的設計構成

閂模架的選取模架采用後側導柱導套的形式 l.上下模板的選取（qǔ）

上下模板材料均選用HT200：上模板的尺寸為：240 * 200巧（qiǎo）0

(mm)

下模板的尺寸為：240 *200 * 60 (mm)

2·導柱、導套、模柄的選取

導柱（zhù）的尺寸規（guī）格選用直徑為40h6 *200 * 58 (mm) 導套的尺寸規格選（xuǎn）用直徑為40 * 95 (mm) 模柄的尺寸規格選用直徑為60 * 180 (mm) 口凸模．凹模（mó）、凸凹模的尺寸選取

凸模的長度（dù）取60（(m),用固定板進行化學固定，由於直徑為22 （mm）的衝（chōng）頭尺寸較大，長期衝壓可能鬆動或（huò）脫落，故設計一個（gè）螺釘進行固定，螺釘的規格選用M6 * 20（mm）。凹模的厚度取40@m),凹模采用（yòng）螺釘和（hé）銷固定，螺釘的尺寸規格（gé）為M8 * 45（mm），銷（xiāo）的尺寸取直徑8 * 40 (mm),凸凹模的凹模刃口尺寸取9（mm）。

曰固定板、墊板（bǎn）的（de）選取

固定板的（de）厚度取20（mm），墊板的厚度取巧（mm） 卸料裝置的選取

頂板的厚度為10（mm）推件器的（de）厚度為14（mm），推件器和頂板之間采用螺釘固定，螺釘的規格為M6 *巧（mm），卸料板的厚度為巧（qiǎo）（(m),卸料板（bǎn）采（cǎi）用卸料螺釘固定在上模座上，卸料螺釘的規格為M8 * 45（mm)o 卸料（liào）力采用橡皮施加，橡皮直徑的計算如下：采用6塊橡皮。。到(mm)

F一一所需工作壓力P一一（yī）壓縮35％時的餓單位壓（yā）力國定位裝（zhuāng）置的選取（qǔ）

條（tiáo）料的送進過（guò）程中采（cǎi）用三個活動擋料銷進行定位，活動擋料銷的規格為直徑（jìng）10 *20（mm），彈簧（huáng）選用為直徑1.2* 12 *35（mm）。

參考文獻

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[2]吳宗澤主編·機械結構設（shè）計·北京：機械工業出版社，1988

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決（jué）策與信息159