【正文】 線相互分離，其沖壓件分離面質(zhì)量應(yīng)該滿足一定的要求。在實(shí)際生產(chǎn)中，常用與沖壓過程近似的工藝性試驗(yàn)，如拉深性能試驗(yàn)、脹形性能試驗(yàn) 等檢驗(yàn)材料的沖壓性能，以保證成品質(zhì)量和高的合格率。 因 此 ， 沖 壓 中 的 安 全生 產(chǎn) 是 一 個(gè) 非 常 重 要 的 問 題 。在分析產(chǎn)品圖時(shí)，要特別注意零件的 極限尺寸（如最小沖孔尺寸、最小窄槽寬度、最小孔間距和孔邊距、最小彎曲半徑、最小 拉深圓角半徑） 、尺寸公差、 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)及其他特殊要求。必要時(shí)，應(yīng)建議產(chǎn)品設(shè)計(jì)部門重新設(shè)計(jì)。工藝方案的確定一般可按如下步驟進(jìn)行： ① 進(jìn)行必要的工藝計(jì)算 根據(jù)產(chǎn)品圖樣，計(jì)算毛坯展開尺寸、工序間的半成品尺寸、沖壓力。工序數(shù)量主要取決于工件的復(fù)雜程度、尺寸精度要求及材料的沖壓工藝性能。組合的必要性取決于生產(chǎn)批量，可行性則受沖壓變形特點(diǎn)、工件質(zhì)量、模具結(jié)構(gòu)及 制模條件的限制。因此，在確定工藝方案時(shí)，應(yīng)從工廠現(xiàn) 有的生產(chǎn)條件出發(fā)，在保證產(chǎn)品質(zhì)量和滿足生產(chǎn)批量要求的前提下，尋求以最經(jīng)濟(jì)合理的 方式完成沖壓件的加工過程。選擇模具類型時(shí)，需綜合考慮沖壓件的使用要求、生產(chǎn)批量大小、沖壓設(shè)備情況及模具制造能力 等各方面的因素。當(dāng)沖壓件尺寸很大時(shí)，為便于制造模具及簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用單工序模；當(dāng)沖壓件尺寸小且形狀復(fù)雜時(shí)，為便于生產(chǎn)操作，常采用復(fù)合?；蚣?jí)進(jìn)模。一般來(lái)說，設(shè)備類型的選擇主要取決于沖壓的工藝性質(zhì)、生產(chǎn)批量、工件的幾何尺寸及精度要求等因素，而設(shè)備規(guī)格的選擇主要與沖壓力、模具閉合高度及其輪廓尺寸等因素有關(guān)。 沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡(jiǎn)稱沖模。 與機(jī)械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無(wú)論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）7（2）沖壓時(shí)由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面質(zhì)量,而模具的壽命一般較長(zhǎng),所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好,具有“一模一樣”的特征。所以，只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點(diǎn)才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。不少過去用鍛造=鑄造和切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在大多數(shù)也被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。(1)沖壓成形理論及沖壓工藝方面沖壓成形理論的研究是提高沖壓技術(shù)的基礎(chǔ)。目前，國(guó)內(nèi)外相繼涌現(xiàn)出精密沖壓工藝、軟模成形工藝、高能高速成形工藝及無(wú)模多點(diǎn)成形工藝等精密、高效、經(jīng)濟(jì)的沖壓新工藝。精密、高效的多工位及多功能級(jí)進(jìn)模和大型復(fù)雜的汽車覆蓋件沖模代表了現(xiàn)代沖模的技術(shù)水平。 模具制造技術(shù)現(xiàn)代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。 微米，表面粗糙度達(dá)2Ra=01~ 微米。為了滿足大批量高速生產(chǎn)的需要，目前沖壓設(shè)備也由單工位、單功能、低速壓力機(jī)朝著多工位、多功能、高南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）10速和數(shù)控方向發(fā)展，加之機(jī)械乃至機(jī)器人的大量使用，使沖壓生產(chǎn)效率得到大幅度提高，各式各樣的沖壓自動(dòng)線和高速自動(dòng)壓力機(jī)紛紛投入使用。目前，國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)程度已達(dá) 70%~80%，模具廠只需設(shè)計(jì)制造工作零件，大部分模具零件均從標(biāo)準(zhǔn)件廠購(gòu)買，使生產(chǎn)率大幅度提高。南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）11設(shè)計(jì)要求:設(shè)計(jì)該零件的沖裁模 沖壓零件圖如下圖所示:沖壓技術(shù)要求:1. 材料:Q235；南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）122. 材料厚度:；:大批量生產(chǎn)；第 二 章 零件的工藝性分析 零 件 工 藝 性 分 析沖壓件的工藝性是指沖壓件對(duì)沖壓工藝的適應(yīng)性。沖 壓 工 藝 設(shè) 計(jì) 的 基 本 要 求 為 ：（ 1） 材 料 利 用 率 高 ；（ 2） 制 定 出 的 工 藝 方 案 在 技 術(shù) 上 可 行 ， 經(jīng) 濟(jì) 上 合 理 ； （ 3） 工 序 組 合 方 式 和 工 序 排 列 順 序 要 符 合 沖 壓 變 形 規(guī) 律 ， 能 保 證 沖 制 合 格 的 工件 ；（ 4） 工 序 數(shù) 量 盡 可 能 少 ， 生 產(chǎn) 效 率 盡 可 能 高 。沖壓件的工藝性，是指沖壓件對(duì)沖壓工藝的適應(yīng)性，即沖壓件的結(jié)構(gòu)、形狀，尺寸及公式差等技術(shù)要求是否符合沖壓加工的工藝要求。圖 1 工件圖(2)該工件形狀尺寸精度要求為沖壓件的經(jīng)濟(jì)精度。 (4) 由于該產(chǎn)品大批量生產(chǎn)，不宜采用單一工序，而用級(jí)進(jìn)模模結(jié)構(gòu)又太復(fù)雜，南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）14所以適用于復(fù)合模。 如 果 使 用 單 工 序 模 則 會(huì) 使 制 造 周 期 增 長(zhǎng) ， 不 利 于 提 高 生 產(chǎn) 率 ； 經(jīng) 分 析 可知 ： 該 制 件 也 不 適 合 級(jí) 進(jìn) 模 。 該工件設(shè)計(jì)的出擬工藝方案方案一：落料拉深與沖中間孔復(fù)合——外緣翻邊復(fù)合。該方案的特點(diǎn)是落料拉深沖孔工件中間孔的尺寸難以保證，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。沖孔與修邊復(fù)合。 確定工藝方案南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）15落料與拉深復(fù)合——沖中間孔和腰形孔——內(nèi)外緣翻邊。首先將該零件分成圓，圓環(huán)，圓錐臺(tái)三個(gè)簡(jiǎn)單的幾何體，由表 1 查得它們的面積公式分別為：A1=πd 12/4=38/4=A2=π(d 32d22)/4=（5842)/4=1256A3=πl(wèi)(d 12+d22)/2=40=則毛坯展開尺寸 D= 表 1 有凸緣圓簡(jiǎn)件的修邊余量 △h（mm ） 凸緣的相對(duì)直徑d凸/d 凸緣直徑 d凸 附圖25 150 2 100 3 150 3 200 5 250 300 6 5 4 3南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）16圖 輪 盤 零 件 圖南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）17圖 輪 盤 零 件 三 維 圖 沖 裁 力 的 計(jì) 算(1)沖 裁 力 計(jì) 算 ： ?tLFO?式 中 —— 沖 裁 件 周 長(zhǎng) （ mm)； L —— 材 料 厚 度 ；T —— 材 料 抗 剪 強(qiáng) 度 （ Mpa） 。搭邊還可以使條料有一定的剛度，便于送進(jìn)。為了使作用在毛坯側(cè)表面上的應(yīng)力沿切離毛坯周長(zhǎng)的變化不大，必須使搭邊的最小寬度大于塑變區(qū)的寬度，而塑變區(qū)寬度與材料性質(zhì)和材料厚度有關(guān)，一般約等于 。查表 1 得，搭邊值 a=,a1=. 表 2 沖裁金屬材料的搭邊值 (單位為 mm)手工送料圓形 非圓形 往復(fù)送料自動(dòng)送料材料厚度ta a1 a a1 a a1 a a11 2 3 2 —— ——大于 12 2 2 3 2大于 23 2 3 4 大于 34 3 3 5 4 4 3大于 45 4 3 5 4 6 5 5 4大于 56 5 4 6 5 7 6 6 5大于 68 6 5 7 6 8 7 7 68 以上 7 6 8 7 9 8 8 7注：a——材料寬度方向上的搭邊值； a1——材料長(zhǎng)度方向上的搭邊值；（2）條料的寬度的計(jì)算：條料寬度 B= D0+2c=+2=c—側(cè)搭邊的最小值條料送進(jìn)步距 h=+=第 三 章 模具整體的設(shè)計(jì)與工藝計(jì)算南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）19 搭邊 毛坯尺寸計(jì)算 根據(jù)等面積原則，用解析法求該零件的毛胚直徑。為了使作用在毛坯側(cè)表面上的應(yīng)力沿切離毛坯周長(zhǎng)的變化不大，必須使搭邊的最小寬度大于塑變區(qū)的寬度，而塑變區(qū)寬度與材料性質(zhì)和材料厚度有關(guān)，一般約等于 。查表 1 得，搭邊值 a=,a1=. 表 沖裁金屬材料的搭邊值 (單位為 mm)手工送料圓形 非圓形 往復(fù)送料自動(dòng)送料材料厚度 ta a1 a a1 a a1 a a11 2 3 2 —— ——大于 12 2 2 3 2大于 23 2 3 4 大于 34 3 3 5 4 4 3大于 45 4 3 5 4 6 5 5 4大于 56 5 4 6 5 7 6 6 5大于 68 6 5 7 6 8 7 7 68 以上 7 6 8 7 9 8 8 7注：a——材料寬度方向上的搭邊值； a1——材料長(zhǎng)度方向上的搭邊值；條料的寬度的計(jì)算：條料寬度 B= D0+2c=+2=c—側(cè)搭邊的最小值條料送進(jìn)步距 h=+= 材料的經(jīng)濟(jì)利用 在沖壓零件的成本中，材料費(fèi)用占 60%以上，因此材料的經(jīng)濟(jì)利用是一個(gè)重要問題，而材料的經(jīng)濟(jì)利用又與排樣方式有關(guān)。 圖 排樣圖 半成品尺寸計(jì)算 計(jì)算毛坯翻邊預(yù)制孔直徑 dd=D2() 式中：D—翻邊直徑（mm）,D=16mm+1=17mm ； H—翻邊高度（mm）,H=； r—豎邊緣的圓角半徑（mm） ，r=1mm ； t—料厚（mm）,t=1mm.則 d=17mm 2(1)mm=翻邊高度 h= 時(shí)，翻邊系數(shù) K=d/D=，查表 3，用圓柱形凸模，用沖孔模沖孔時(shí)，[K] （極限翻邊系數(shù)） =K=，即一次能安全翻出 h= 的高度。圖 凹模落料件直徑為 ，以未注公差按 IT13 級(jí)計(jì)算，查表 4 得，其極限偏差△=。表 黑色金屬的力學(xué)性能材料名稱 牌號(hào) 材料狀態(tài) 抗剪強(qiáng)度τ/MPa抗拉強(qiáng)度b/MPa?伸長(zhǎng)率δ10(﹪)屈服強(qiáng)度s/MPa?Q195 260320 320400 2833Q215 270340 340420 2631 220普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235未退火310380 380470 2125 240Q255 340420 420520 1923 260Q275 400500 500620 1519 28005 200 230 2805F 210300 260380 3208F 220310 280390 32 18008 260360 300450 32 20010F 220340 280420 30 19010 250370 300440 29 21020 320440 360510 25 25040 440560 520670 18 340優(yōu)質(zhì)碳素鋼45已退火440580 550700 16 360則 F 落 =320= kN （2）卸料力 F 卸 =K 落 F 落 (48)南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）29式中: K 卸 因數(shù)，查表 得，K 卸 = 表 卸料力、推件力和頂件力系數(shù) (單位為 mm)料厚 K 卸 K 推 K 頂≤ ＞ ＞ ＞ 鋼＞ 鋁、鋁合金 紫銅、黃銅 則 F 卸 =K 落 F 落 == kN （3）拉深力計(jì)算　 由于該零件為淺拉深，故可按有壓邊圈的圓筒形件近似計(jì)算． F 拉 =πKdt b （49）?式中: F 拉 －拉深力（Ｎ） ；　 d－拉深件直徑，d=60mm；　 t－材料厚度 ；　 b－材料的強(qiáng)度極限(MPa),可由表查得? K－修正因數(shù)，由表 查得修正因數(shù) K=表 修正系數(shù) KK2 和 λλ2拉深系數(shù)m1 K1 λ1 拉深系數(shù)m2 K2 λ2 則 F 拉 =πKdt b=60400kN? = kN南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）30則 F 總 =F 落 +F 卸 +F 拉 =++ kN= kN圖 落料拉深件 輔助零件設(shè)計(jì) 首先根據(jù)模具尺寸選擇模架類型，選用后側(cè)導(dǎo)柱模架，再根據(jù)凹模周界和閉合高度，在表 中選擇適合的模架。則 d 凸 =（d+x△） δ 凸 =(70+ ) (410)?南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）34 = mmd 凹 =(d+x△+Zmin) +δ 凹 =+ mm (411) 工序力計(jì)算(1) 沖中間孔力計(jì)算：F 沖 = Lτt (412)式中: F 沖 ——沖中間孔力(N)； L——工件內(nèi)輪廓周長(zhǎng)（mm）, L=πD=8=.F 沖 ==320k N= kN(2) 推件力計(jì)算： F 推 =nK 推 F 沖 (413)式中:n——卡在凹模內(nèi)的工件數(shù)，n=1；F 推 =nK 推 F 沖 =1 kN= kN(3)頂件力計(jì)算：F 頂 =K 頂 F 沖 = = kN (414)則 F 總 =F 沖 +F 推 +F 頂 = kN + kN + kN = kN 設(shè)備選擇根據(jù) F 總 估算公稱壓力來(lái)選取壓力機(jī)，滿足 F 總 ＜ F 公 。則 d 凸 =（d+x△） δ 凸 =