【正文】 程次數 /MIN 等等。 沖壓設備類型的選擇主要是根據沖壓工藝特點和生產率、安全操作等因素來確定的 南京工程學院繼續(xù)教育學院 畢業(yè)設計（論文） 6 第二章 沖裁工藝和沖裁模設 設計課題及設計任務書 設計課題 鐵芯片落料、沖孔復合模 圖示沖裁件，材料為 08F 鋼 ，厚度為 ，生產批量為大批量生產。 零件名稱：鐵心片 生產批量：大批量生產 材料： 08F 鋼 材料厚度： t= ①材料：該沖裁件的材料硅鋼板，具有較好的可沖壓性能。 ②零件結構：該沖裁件結構簡單，只有兩個直徑為 7的孔，比較適合沖裁。 ③尺寸精度：零件圖上所有未注公差的尺寸，屬自由尺寸，可按 IT14 級確定工件尺寸的公差。查公差表可得各尺寸公差為： 零件外形： ? mm ? mm mm 32 ? mm ? mm 80 ? mm 結論：適合沖裁。 南京工程學院繼續(xù)教育學院 畢業(yè)設計（論文） 7 沖裁變形分析 無壓邊裝置的模具對板料進行沖裁時的情形。凸模１與凹模２都具有與制件輪廓一樣形狀的鋒利刃口，凸凹模之間存在一定間隙。當凸模下降至與板料接觸時，板料就受到凸、凹 模的作用力，其中： F F2 ──凸、凹模對板料的垂直作用力； F F4──凸、凹模對板料的側壓力； μ Fμ F2──凸、凹模端面與板料間的摩擦力，其方向與間隙大小有關，一般從模具刃口指向外； μ Fμ F4──凸、凹模側面與板料間的摩擦力 沖裁時板料的變形過程 沖裁變形過程。如果模具間隙正常，沖裁變形過程大致可分為如下三個階段。 1．彈性變形階段 在凸模壓力下，材料產生彈性壓縮、拉伸和彎曲變形，凹模上的板料則向上翹曲，間隙越大，彎曲和上翹越嚴重。同時，凸模 稍許擠入板料上部，板料的下部則略擠入凹模洞口，但材料內的應力末超過材料的彈性極限。 2．塑性變形階段 因板料發(fā)生彎曲，凸模沿寬度為 b 的環(huán)形帶繼續(xù)加壓，當材料內的應力達到屈服強度時便開始進入塑性變形階段。凸模擠入板料上部，同時板料下部擠入凹模洞口，形成光亮的塑性剪切面。隨凸模擠入板料深度的增大，塑性變形程度增大，變形區(qū)材料硬化加劇，沖裁變形抗力不斷增大，直到刃口附近側面的材料由于拉應力的作用出現微裂紋時，塑性變形階段便告終，此時沖裁變形抗力達到最大值。由于凸、凹模間存在有間隙，故在這個階段中板 料還伴隨著彎曲和拉伸變形。間隙越大，彎曲和拉伸變形也越大。 3．斷裂分離階段 材料內裂紋首先在凹模刃口附近的側面產生，緊接著才在凸模刃口附近的側面產生。已形成的上下微裂紋隨凸模繼續(xù)壓入沿最大切應力方向不斷向材料內部擴展，當上下裂紋重合時板料便被剪斷分離。隨后，凸模將分離的材料推人凹模洞口。 沖裁件斷面質量及其影響因素 南京工程學院繼續(xù)教育學院 畢業(yè)設計（論文） 8 1．沖裁件斷面質量及其影響因素 由于沖裁變形的特點，沖裁件的斷面明顯地分成四個特征區(qū)，即圓角帶a、光亮帶 b、斷裂帶 c 與毛刺區(qū) d， 圓角帶 a ：該區(qū)域的形成 是當凸模刃口壓入材料時，刃口附近的材料產生彎曲和伸長變形，材料被拉入間隙的結果； 光亮帶 b ：該區(qū)域發(fā)生在塑形變形階段，當刃口切入材料后，材料與凸、凹模切刃的側表面擠壓而形成的光亮垂直的斷面。通常占全斷面的 1/21/3； 斷裂帶 c ：該區(qū)域是在斷裂階段形成。是由刃口附近的微裂紋在拉應力作用下不斷擴展而形成的撕裂面，其斷面粗糙，具有金屬本色，且略帶有斜度。 毛刺區(qū) d ：毛刺的形成是由于在塑性變形階段后期，凸模和凹模的刃口切入被加工板料一定深度時，刃口正面材料被壓縮，刃尖部分是高靜水 壓應力狀態(tài)，使裂紋的起點不會在刃尖處發(fā)生，而是在模具側面距刃尖不遠的地方發(fā)生，在拉應力的作用下，裂紋加長，材料斷裂而產生毛刺， 裂紋的產生點和刃口尖的距離成為毛刺的高度。在普通沖裁中毛刺是不可避免的。 對于塑性較好的材料，沖裁時裂紋出現得較遲，因而材料剪切的深度較大，所以得到的光亮帶所占有比例大，圓角和彎彎較大，斷裂帶較窄。而塑性差的材料，當剪切開始不久材料便被拉裂，光亮帶所占比例小，圓角小，彎彎小，大部分是帶有斜度的粗糙斷裂帶。 沖裁單 面間隙是指凸模和凹模刃口橫向尺寸的差值的一半，常稱沖裁間隙，用 c 表示。間隙值得大小，影響沖裁時上、下形成的裂紋會合；影響變形應力的性質和大小。 沖裁模具的間隙 間隙對沖裁件尺寸的精度的影響 沖裁件的尺寸精度是指沖裁件的實際尺寸與基本尺寸的差值，差值越小，則精度越高。這個差值包括兩方面的偏差，一是沖裁件相對于凸?；虬寄３叽绲钠睿悄＞弑旧淼闹圃炱?。 影響偏差值的因素有：凸模與凹模間隙、材料性質、工件形狀與尺寸。其中主要因素是凸模、凹模間的間隙值。 南京工程學院繼續(xù)教育學院 畢業(yè)設計（論文） 9 上述因素的影響是在一定的模具制造精 度前提下討論的。若模具刃口制造精度低，則沖裁件的制造精度也就無法保證。 所以，凸、凹模刃口的制造公差一定要按工件的尺寸要求來決定。此外，模具的結構形式及定位方式對孔的定位尺寸精度也有較大的影響。 間隙對模具壽命的影響 模具壽命受各種因素的綜合影響。間隙是影響模具壽命諸因素中最主要的因素之一。沖裁過程中，凸模與被沖的孔之間，凹模與落料件之間均有摩擦，而且間隙越小，模具作用的壓應力越大，摩擦也越嚴重。所以過小的間隙對模具壽命極為不利。而較大的間隙可使凸模側面與材料間的摩擦減小，并減緩由于受到指責和裝配 精度限制而出現的間隙不均勻現象的不利影響，從而提高模具壽命。 間隙對沖裁力的影響 隨著間隙的增大，材料所受的拉力應力增大，材料容易 斷裂分離，因此沖裁力減小。通常沖裁力的降低并不顯著，當單邊間隙在材料厚度的 5﹪― 20﹪左右時，沖裁力的降低不超過 5﹪― 10﹪。間隙對卸料力、推件力的影響比較顯著。間隙增大后，從凸模上卸料和從凹模里推出零件都省力，當單邊間隙達到材料厚度的 15﹪― 25﹪左右時卸料力幾乎為零。但間隙繼續(xù)增大，因為毛刺增大，又將引起 卸料力、頂件力迅速增大。 間隙值的確定 由以上分 析可見，凸模、凹模間間隙對沖裁件質量、沖裁工藝力、模具壽命都有很大的影響。因此，設計模具時一定要選擇一個合理的間隙，以保證沖裁件的斷面質量、尺寸精度滿足產品的要求、所需沖裁力小、模具壽命高。考慮到模具在使用過程中的磨損使間隙值增大，故設計與制造新模具時要采用最小合理間隙值 Cmin。確定合理間隙的方法有理論確定 法與經驗法。 理論確定法的主要依據是保證上下裂紋會合，以便獲得良好的斷面。 根據近年來的研究與使用經驗，在確定間隙值時要按要求分類選用。對尺寸精度、斷面垂直度要求高的制件 應選用較小間隙值，對斷面垂直度與尺寸精度要求不高的制件，應以降低沖裁力、提高模具壽命為主，可用較大間隙值 本論文設計的產品 經查《沖壓工藝與模具設計》書中表 得：材料為南京工程學院繼續(xù)教育學院 畢業(yè)設計（論文） 10 08F 鋼 ，厚度為 的鐵芯片間隙值為： Zmin =； Zmax = 凸模與凹模刃口尺寸計算 計算原則 ，沖孔時孔的尺寸由凸模決定。 、凹模間隙則取最小合理間隙值。 差