【正文】 定應(yīng)保證各工序動(dòng)作穩(wěn)妥，連貫。 工藝方案的確定 該產(chǎn)品包括落料、沖孔、拉深三個(gè)基本工序，可以有以下三種工藝方案： （ 1） 先落料、再拉深、后沖孔 ， 采用單工序模生產(chǎn)。 （ 2） 落料、拉深、沖孔復(fù)合沖壓 , 采用復(fù)合模生產(chǎn)。 （ 3） 落料、沖孔、拉深連續(xù)沖壓，采用連續(xù)模生產(chǎn)。 方案 1結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要 三 道工序， 三 副模具，生產(chǎn)效率低，難以滿足該制件的年產(chǎn)量要求；方案 2只需一副模具，沖壓件的形位精度和尺寸精度易保證，減少了工序數(shù)量，生產(chǎn)率也高，盡管模具結(jié)構(gòu)比方案 1復(fù)雜，但由 于制件的幾何形狀簡(jiǎn)單、對(duì)稱， 所以 模具制造并不困難；方案 3也只需一副模具，生產(chǎn)率也高，但為保證沖壓 件的形位精度，需在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正，故模具制造、安裝較復(fù)合模復(fù)雜。 通過對(duì)上述三種方案的分析比較，該制件的沖壓生產(chǎn)采用方案 2比較好。 工序安排 該沖壓件（端蓋）如圖 31所示，其沖壓工序先后順序的安排是保證加工精度，金肯職業(yè)技術(shù) 學(xué)院 2021 屆 畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 （論文） 提高生產(chǎn)率的關(guān)鍵?？筛鶕?jù)沖壓件形狀、尺寸精度要求來決定的。在安排工序時(shí)，既要考慮技術(shù)上的可能性和沖壓件質(zhì)量的穩(wěn)定性，又要保證經(jīng)濟(jì)上的合理性。就該沖壓件而言，主要是對(duì)拉深和沖孔這 兩道工序先后順序的安排。該沖壓件在圓筒頂端有一尺寸為 Ф 14+ mm 的孔，為使其不變形，應(yīng)先拉深成形后再利用模具沖孔，故該沖壓件的沖壓工序安排為先落料，然后拉深，最后沖孔。 端蓋復(fù)合模具中的有關(guān)計(jì)算 工藝尺寸計(jì)算 〔 1〕 毛坯尺寸 如圖 31 所示， h=8+= d=391=38mm ，根據(jù)相對(duì)高度 h/d=查參考文獻(xiàn) [2]表 得修邊余量 Δ h=，則 H=h+Δ h=+= 毛坯D = 22+ 4 dH rd r 公式（ 31） = 3 8 4 3 8 9 .5 1 .7 2 2 3 8 0 .5 6 2+ ≈ （ mm） 〔 2〕 判斷拉深次數(shù) 毛坯的相對(duì)厚度 ： ()tD毛 坯 100= 100= 根據(jù)毛坯的相對(duì)厚度，并假定用壓邊圈，查參考文獻(xiàn) [1][表 ]，得極限拉深系數(shù) 1m =，由于 總m 1m ,故工件一次拉深成形即可。 〔 3〕排樣 排樣法選擇的原則是： １） 提高材料利用率 η ２） 使工人操作方便，安全，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度 ３） 使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，模具壽命較高 ４ ） 排樣應(yīng)保證沖裁件質(zhì)量 根據(jù)以上原則選用直排法。 〔 4〕搭邊 排樣時(shí)沖裁件與沖裁件之間 的距離 a， 沖裁件與條料側(cè)邊之間 a1 留下的工藝余料稱為搭邊。 該模具是一副 利用搭邊拉條料的自動(dòng)送料模具， 要求 條料有一定的剛度， 合理地金肯職業(yè)技術(shù) 學(xué)院 2021 屆 畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 （論文） 選擇搭邊量即 能 保證條料的連續(xù)送進(jìn) ，在沖壓過程中 起補(bǔ)償條料的剪裁誤差 、 送料步距誤差以及補(bǔ)償由于條料與導(dǎo)料板之間有間隙所造成的送料歪斜誤差的作用 ，又能使凸、 凹模刃口雙邊受力 。 因材料為 H62，根據(jù)料厚 t=，查表 3－ 1，得工件間 a=，側(cè)面 a1= 表 3－ 1 沖裁金屬的搭邊值 /mm aa1 a1a 料厚 t/mm 圓形 非圓形 a a1 a ～ 2 ～ 1 2 3 2 1～ 2 2 3 2～ 3 3 3 4 3 3～ 4 4 3 5 4 5 4 4～ 5 4 3 5 4 5 4 表中 a—— — 排樣時(shí)沖裁件與沖裁件之間 的距離（ mm）； a1—— 沖裁件與條料側(cè)邊之間留下的工藝余料 （ mm）。 〔 5〕送料步距 條料在模具上每次送進(jìn)的距離稱為送料步距。 該模具采用 每次只沖一個(gè)零件的步距 ，可用公式（ 32） 計(jì)算： h=D+a 公式（ 32） 則 h=+ =54mm（ mm） 其中 h— 每次只沖一個(gè)零件的步距 (mm)； D— 平行于送料方向上的沖裁件寬度 (mm)； a— 沖裁件之間的搭邊值 (mm)。 〔 6〕條料寬度 條料 由板料剪裁下料而得，為保證送料順利，剪裁時(shí)的公差帶分布規(guī)定上偏差為零，下偏差為負(fù)值。 條料寬度可用公式 33計(jì)算得出。 金肯職業(yè)技術(shù) 學(xué)院 2021 屆 畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 （論文） b=(D+2a1+Z)0 △ 公式（ 33） 根據(jù)料厚為 1mm，且由估算的條料寬度范圍在（ 50～ 100） mm，由 表 3－ 2可查得 Δ =， 由 表 3－ 3可查得 z= 則 b =（ +2 +） =56 (mm) 式 中 b— 條料寬度 (mm)； D— 垂直與送料方向的沖裁件尺寸 (mm)； a1— 側(cè)搭邊的 最小值 (mm)； Z— 送料最小間隙 (mm)； △ — 條料寬度的單向 偏差 [負(fù)向 ](mm)。 查表 3－ 2條料寬度偏差 △（ mm） 條料 寬 度 b/mm 材 料 厚 度 t/mm ≤ 1 1～ 2 2～ 3 3～ 5 ≤ 50 50～ 100 100～ 150 150～ 200 查表 3－ 3 送料最小間隙 Z（ mm） 導(dǎo)向方式 無側(cè)壓裝置 有側(cè)壓裝置 條料 寬 度 /mm 100 100～ 200 200～ 300 100 100 材料 厚度 /mm ～ ～ 1 1～ 2 2～ 3 〔 7〕材料利用率 材料的利用率通常是以一個(gè)步距內(nèi)零件的實(shí)際面積所用毛坯面積的百分率來表示?？捎霉?34）計(jì)算得出。 金肯職業(yè)技術(shù) 學(xué)院 2021 屆 畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 （論文） ?= bhnA 100% 公式（ 34） 則 ?= ( 2 2[1 π ) ]/5456100%≈ % 其中 ｎ — 送進(jìn)步距個(gè)數(shù)； A— 一個(gè)步距內(nèi)零件的實(shí)際面積（ mm2）。 〔 8〕 排樣圖 排樣圖是排樣設(shè)計(jì)最終的表達(dá)形式 如圖 32 所示， 是編制沖壓工藝與設(shè)計(jì)模具的重要工藝文件。 圖 32 產(chǎn)品排樣圖 力能參數(shù)計(jì) 算 查參考文獻(xiàn) [1][表 有色金屬材料的力學(xué)性能 ]，取 H62 軟的抗剪強(qiáng)度τ=255MPa，抗拉強(qiáng)度 b? =294MPa，屈服點(diǎn)s?=196MPa，伸長(zhǎng)率 10? =35%，彈性模量E=98MPa。 查參考文獻(xiàn) [1][表 拉深系數(shù) ]取 K拉 =；參考文獻(xiàn) [1][表 215 卸料及推料系數(shù) ]， 取 卸K =， 推K =；參考文獻(xiàn) [1]查 [表 425]，取 P=。 〔 1〕落料力的計(jì)算 F 落 = =13 1 255 ≈ 55(KN) 式中 L— 沖裁件的周長(zhǎng)（ mm）； t — 材料厚度（ mm）； τ — 材料的抗剪強(qiáng)度極限值 (MPa)。 〔 2〕拉深力的計(jì)算 拉F =Kπdt拉 b? 金肯職業(yè)技術(shù) 學(xué)院 2021 屆 畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 （論文） = 38 1 294 ≈ 15(KN) 式中 d — 拉深件的直徑（ mm）； t — 材料厚度（ mm）； b? — 材料的抗拉強(qiáng)度極限值 (MPa)； K拉 — 修正系數(shù)。 〔 3〕沖孔力的計(jì)算 沖F =?t = 14 1 255 ≈ 15(KN) 式中 L— 沖裁件的孔口直徑（ mm）。 〔 4〕壓邊力的計(jì)算 壓F =A P =π /4 [D 2（ d+2rd） 2]P = [(38+2 )2] ≈ (KN) 式中 A — 毛坯在壓邊圈上的投影面積（ mm2）； P — 單位面積壓力（ MPa）。 〔 5〕卸料力的計(jì)算 卸F = 卸K 落F = 55=(KN) 〔 6〕推件力的計(jì)算 推F = 推K 落F = 55=（ KN） 〔 7〕頂件力的計(jì)算 頂F = 推F =（ KN） 〔 8〕選沖壓設(shè)備時(shí)的總壓力 總F = 落F + 卸F + 沖F + 拉F + 壓F + 頂F + 推F =55++15+15+++ =（ KN） 金肯職業(yè)技術(shù) 學(xué)院 2021 屆 畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 （論文） 初選壓力機(jī) 參照參考文獻(xiàn) [20]，對(duì)于淺拉深制件可按此式： 壓F ≥（ ～ ） 總F 作為 公稱壓力來選壓力機(jī)。在本副模具中， 總F 為 KN，則 壓 F 要大于或等于（ ～ ） 總F ，即 壓F 1≥ ～ （ KN），查參考文獻(xiàn) [2][表 開式雙柱可傾壓力機(jī)技術(shù)規(guī)格 ]選用公稱壓力為 250（ KN）的開式雙柱可傾壓力機(jī)，型號(hào)為 J2325。其主要技術(shù)參數(shù)為： 公稱壓力 — 250 KN； 滑塊行程 — 65 mm； 滑塊 行程次數(shù) — 55 次 /min； 最大封閉高度 — 270 mm； 封閉高度調(diào)節(jié)量 — 55 mm； 工作臺(tái)尺寸 — 前后 370 mm，左右為 560 mm； 工作臺(tái)孔尺寸 — 前后為 200 mm，左右為 290 mm，直徑為 Φ 260 mm； 墊板尺寸 — 厚度為 50 mm； 模柄孔尺寸 — 直徑為 Φ 40 mm，深度為 60 mm 。 計(jì)算壓力中心 由于該制件毛坯及各工序件均為軸對(duì)稱圖形，而且只有一個(gè)工位，輪廓為圓形故壓力中心為制件的圓心。 凸、凹模工作部分尺寸計(jì)算 沖孔間隙的確定 為保證凸凹模刃 口處產(chǎn)生的上、下裂紋相互重合，以便獲得良好的斷面質(zhì)量，合理的間隙 z，可通過理論計(jì)算法確定，也可通過經(jīng)驗(yàn)估算法確定，為使在試模過程中使用方便，一般采用經(jīng)驗(yàn)估算法確定。 查參考文獻(xiàn) [1][表 39 沖裁模刃口初始雙面間隙 Z/mm]，根據(jù) t=1mm，及材料為H62 軟，取 minz =， maxz =。 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算 沖裁件的尺寸精度取決于凸、凹模刃口部分的尺寸。沖裁的合理間隙也要靠凸、金肯職業(yè)技術(shù) 學(xué)院 2021 屆 畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 （論文） 凹模刃口部分的尺 寸來實(shí)現(xiàn)和保證，正確地確定凸、凹模刃口部分的尺寸是相當(dāng)重要的。 確定凸、凹模刃口尺寸及制造公差時(shí)需要遵循以下原則：落料件尺寸取決于凹模尺寸，如圖 33（ a）所示；沖孔件尺寸取決于凸模尺寸，如圖 33（ b）所示。因此，設(shè)計(jì)落料模時(shí)，應(yīng)先決定凹模尺寸，用減小凸模尺寸來保證合理間隙；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，應(yīng)先決定凸模尺寸，用增大凹模尺寸來保證合理間隙； 由于模具的加工和測(cè)量方法的不同，凸模與凹模刃口部分尺寸的計(jì)算公式和制造公差的標(biāo)注也不同，基本上有凸、凹模分開加工和凸、凹模配合加工兩種。因該沖壓件為圓 形件，形狀簡(jiǎn)單，所以采用凸、凹模分開加工，此方法不僅使凸、凹模之間具有良好的互換性，也便于成批制造。 (a) 落料Zmin/2(b) 沖孔Zmin/21— 落料件； 2— 落料凹模； 3— 板料； 4— 落料凸模； 5— 沖孔凸模； 6— 板料； 7— 沖孔凹模 圖 33 沖裁件與凸、凹模尺寸的關(guān)系 凸、凹模刃口部分的尺寸可根據(jù)表 34所列公式進(jìn)行計(jì)算 表 3－ 4 凸、凹模分別加工時(shí)，其工作部分尺寸 的計(jì)算 公式 工序性質(zhì) 沖件尺寸 凸模尺寸 凹模尺寸 落料 0D △ p m a x mD = (D x in△ Z )ρ0δ + δd m ax 0D = (D x ) ｄ△ 沖孔 +0d△ p 0p min –δd = (d + x )△ d+d m in m in 0d = (d + x + Z ) δ△ 注：計(jì)算時(shí)，先將沖裁件出尺寸化成 0D △ ， + 0d△ 的形式。 表中， pd d — 分別 為沖孔凸、凹模的刃口尺寸（ mm）； P dDD— 分別 為落料凸、凹模的刃口尺寸（ mm）； pδ dδ — 分別為凸、凹模的制造公差（ mm）； 金肯職業(yè)技術(shù) 學(xué)院 2021 屆 畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 （論文） Δ — 工件的制造公差（ mm）； Zmin— 最小合理間隙 分 （ mm） ； x— 磨損系數(shù)。 (查參考文獻(xiàn) [2][表 ]落料和沖孔時(shí)均取 x 為 ) 〔 1〕落料時(shí) 查參考文獻(xiàn) [1][表 214 規(guī)則形狀（圓形、方形件）沖裁時(shí)，凸、凹模的制造公差 /mm]，根據(jù)基本尺寸為 Φ ，取 pδ =， dδ =，且該工件為普通沖壓件，所以，△取 。 則 + δd m ax 0D = (D x ) ｄ△ = + 0( )