【正文】 尤其 是洪都航空工業(yè)集團(tuán)公司的廖麗斌高級工程師，他們一絲不茍的治學(xué)態(tài)度，淵博的知識，高度的責(zé)任心，給我以后的工作和生活的道路作出了積極向上的榜樣。間隙不是越小越好，也并非越大越好，關(guān)鍵是取一個合理值，保持整個體系 的協(xié)調(diào)性，既需要依據(jù)經(jīng)驗值，也不能脫離理論。壓力機(jī)每一次行程能沖制一個或多個零件，故生產(chǎn)率較高。 定位零件 沖模的定位零件用以控制條料的正確送進(jìn)以單個毛坯的正確位置，對于條料 ,所謂控制正確送進(jìn)就是要控制方向及方面送料步距。 凹模厚度 H=Kb(≥ 15mm) 凹模壁厚 c=()H(≥ 3040) 根據(jù)凹模壁厚可算出其相應(yīng)凹模外形尺寸的長與寬 ,然后可在冷沖模標(biāo)準(zhǔn)中選取 中國最大的管理資源中心 (大量免費資源共享 ) 第 25 頁 共 27 頁 標(biāo)準(zhǔn)值。 (2)凸模長度：凸模長度一般是根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要確定的，使用固定卸料板時的凸模長度 ,可用下式計算 : L=h1+h2+h3+(10～ 20) 式中 h1凸模固定板厚度（ mm）； h2卸料板厚度 (mm)； h3側(cè)面導(dǎo)板厚度 (mm)。 該工件孔的位置精度要求較高 ,而導(dǎo)正銷能保證沖壓件內(nèi)孔與外形相對位置精度且結(jié)構(gòu)簡單 ,故選用用導(dǎo)正銷定距的連續(xù)模。 還有按送料 ,出件及排除廢料的方法可分為手動模、半自動模和自動模 ,按沖模的大小可分為小型沖模、中型沖模和大型沖模 ,按模具的專業(yè)化程度可分專用模、通用模、組合沖模和簡易沖模等。 我們研究一下沖裁模，它是沖裁工序所用的模具。為了確保壓力機(jī)和模具正常生產(chǎn)，應(yīng)使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心重合。 搭邊的合理數(shù)值主要決定于材料厚度、材料種類、沖裁件的大小以及沖裁件的輪廓形狀等，一般說來 ,板料愈厚 ,板料愈軟以及沖裁件尺寸俞大 ,形狀愈復(fù)雜 ,則搭邊值 a與 a1也應(yīng)愈大。 1. 搭邊的作用： ,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，若沒有搭邊則可能發(fā)生工件缺角、缺邊或尺寸超差等廢品。 ：少廢料排樣法是只有在沖裁件與沖裁件之間或只有沖裁件與條料側(cè)邊之間留有搭邊 ,而在沖裁件與條料側(cè) 邊或在沖裁件與沖裁件之間無搭邊存在，這種排樣方法的沖裁只沿著沖裁件的部分外輪廓進(jìn)行 ,材料利用率可達(dá) 70%90%。對于彎曲件的落料 ,在排樣時還應(yīng)考慮板料的纖維方向。 F 壓 ≥ F 總 （ 9） 式中 F 壓 —所選壓力機(jī)的噸位； F 總 —沖裁時的總力。 ： F 頂 =K 頂 F （ 7） 式中 F 頂 —頂件力（ N）； K 頂 —頂件力系數(shù)（見表 ）； F—沖件力（ N）。 在沖裁過程中 ,沖裁力的大小是不斷變化的 ,AB段為彈性變形階段 ,板料上的沖裁力隨凸模的下壓直線增 加 .BC段為塑性變形階段， C點為沖裁力的最大值，凸模再下壓 ,板料內(nèi)部產(chǎn)生裂紋并迅速擴(kuò)展 ,沖裁力下降 ,CD是斷裂階段 .到達(dá) D點 ,上 ,下裂紋重合 ,板料已經(jīng)分離， DE所用的壓力 ,僅是克服摩擦阻力 ,推出已分離的料，沖裁力是指板料作用在凸模上的最大抗大，用板料作用在凸模上產(chǎn)生最大抗力而出現(xiàn)裂紋時的板料內(nèi)剪切變形區(qū)的切應(yīng)力作為材料的抗剪強(qiáng)度。由于圖示 1中的零件不是很復(fù)雜，只須計算分開加工時的工作部分尺寸即可。用分別加工的凸模和凹模具有互換性 ,制造周期短 ,便于成批制造。 凸模和凹模工作部分尺寸直接決定了沖裁的尺寸和間隙大小 ,是模具上最重要的尺寸，其尺寸計算的原則為： ,落料件的尺寸是由凹模決定的 ,以落料凹模為設(shè)計基準(zhǔn)，沖孔件的尺寸是由凸模決定的 ,以沖孔凸模為設(shè)計基準(zhǔn)。 由沖裁變形過程的分析可知 ,決定合理間隙值的理論依據(jù)是應(yīng)保證在塑性剪切變形結(jié)束后 ,由凸模和凹模刃口處產(chǎn)生的上、下剪切裂紋重合。表 一種經(jīng)驗確定法來計算模具間隙。增大間隙可以使沖裁力和卸料力減小，因而模具的磨損也變小。如果間隙過小材料受壓縮變形，沖裁后的彈性恢復(fù)將使孔的尺寸縮小，而使落料的尺寸增大。當(dāng)凸模繼續(xù)下壓時，上、下剪裂紋的中間部分將產(chǎn)生二次拉裂。對于落料件 ,決定與孔類零件配合性質(zhì)的是它的最大尺寸，于是 ,可以得出如下重要關(guān)系式 落料尺寸 =凹模尺寸 沖孔尺寸 =凸模尺寸 沖裁間隙是指沖裁凸模和凹模之間工作部分的尺寸之差。 1是塌角 ,產(chǎn)生在板料不與凸模或凹模相接觸的一面 ,是由于板料受彎曲、拉伸作用面形成的，材料塑性愈好 ,凸、凹模之間間隙愈大 ,形成的塌角也就愈大。 沖裁過程，凸模與凹模有與工件輪廓一樣的刃口，凸、凹模之間存在一定的間隙，當(dāng)壓力機(jī)滑塊把凸模推下時 ,便將放在凸、凹模中間的板料沖裁成所需的工件。 圖 1 產(chǎn)品圖 合金結(jié)構(gòu)鋼都是優(yōu)質(zhì)鋼 ,高級優(yōu)質(zhì)鋼 (牌號后加 A字 )或特能優(yōu)質(zhì)鋼 (牌號后加 E字 ).按其用途及工藝特點可分為滲碳用鋼、調(diào)質(zhì)用鋼。零 件材料為 20號鋼，材料厚度為 。由于拉斷的結(jié)果，端面上形成一個粗糙的區(qū)域。此時，凸模下的板 料略有拱彎，凹模上的板料略有上翹。 在飛機(jī)制造業(yè)中，沖裁工作約占整個飛機(jī)制造工作量的 4%～ 5%，但在汽車、家電、日用五金等行業(yè)中所占比重 很高。 4．為適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)需求，大批量與多品種小批量共存。沖壓技術(shù)和現(xiàn)代科學(xué)、計算機(jī)技術(shù)聯(lián)姻，對復(fù) 雜曲面零件（像覆蓋件）進(jìn)行計算機(jī) 模擬和有限元分析，達(dá)到預(yù)測某一工藝方案對零件成形的可能性與成形過程中將會發(fā)生的問題，供設(shè)計人員進(jìn)行修改和選擇。 3．沖壓加工一般不需要加熱毛坯也不像切削加工那樣，大量切削金屬， 所以它不但節(jié)能，而且節(jié)約金屬。根據(jù)其使用的場合不同，可分為冷沖模、塑料模、鍛造模、壓鑄模、橡膠模、陶瓷模、玻璃模、粉末冶金模等。 在各種模具中，沖壓模具是比較常見的。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，這兩種公害一定會得到解決。現(xiàn)已經(jīng)實現(xiàn)了利用高速沖床和多工位精密 級進(jìn)模實現(xiàn)單機(jī)自動，沖壓的速度可達(dá)每分鐘幾百上千次。分離工序又分為落料、沖孔、剪切、和沖裁，目的是在沖壓過程中沖壓件和板料沿一定的輪廓線相互分離；成形工序可分為彎曲、拉深、翻孔、翻邊、脹形、縮口等，目的是使沖壓毛坯在不破壞的條件下發(fā)生塑性變形，并轉(zhuǎn)化成所要求制件形狀。 沖裁作為分離工序的一種。同時，因凸、凹模間存在間隙，故伴隨著彎曲和拉伸變形（間隙越大，變形亦越大）。各個部分在整個斷面上所占的比例，隨材料的性能、厚度、模具沖裁間隙、刃口狀態(tài)及摩擦等條件的不同而變化。合金元素以化學(xué)符合表示 。從板料上沖下所需形狀的工件稱為落料，在工件上沖 出所需形狀的孔為沖孔。 由上述沖裁變形過程的分析可知 ,沖裁過程的變形是很復(fù)雜的，沖裁變形區(qū)為凸、凹模刃口連線的周圍材料部分 ,其變形性質(zhì)是以塑性剪切變形為主 ,還伴隨有拉伸、彎曲與橫向擠壓等變形，所以 沖裁件及廢料的平面常有翹曲現(xiàn)象。 第 3 章 沖裁工藝設(shè)計及計算 本章主要介紹以下一些內(nèi)容：凸、凹模間隙值的確定；凸凹模刃口尺寸的確定；排樣的設(shè)計及計算；沖裁力的計算；確定模具壓力中心。間隙合理時，則材料會由于上、下剪裂紋相遇合而分離。它主要包括兩個方面的偏差：一是沖裁件與凸?；虬寄３叽绲钠?；二是模具本身的制造偏差。 此外，間隙對卸料力和推件力亦有影響，間隙增大后，從凸模上卸料或者從凹?？字型萍紝⑹×Α? 表 間隙對磨損的影響 沖裁件 模 具 無 潤 滑 間隙（ %t） 沖裁次數(shù) 凸模 /μ m2 凹模 /μ m2 5 2570 10 30000 3600 250 15 10000 120 25 20 30000 570 80 間隙值的確定 從以上分析可知，設(shè)計模具時選擇一個合理的間隙值，以保證沖裁件的斷面質(zhì)量、尺寸精度等，就顯得十分重要。 。材料愈薄 ,塑性愈好 ,則間隙愈小。 。 ，在選擇模具制造公差時，既要保證沖件的精度要求，又要保證有合理的間隙值。同時斷面粗糙度也沒有具體要求，其中間有三個φ 、兩個φ ，它們均為一般公差。 從凹模內(nèi)向下推出工件或廢料所需的力稱為推件力 。反之則應(yīng)取較小的值。條料在沖裁過程中翻動要少 ,在材料利用率相同或相近時 ,應(yīng)盡可能選擇條料寬 ,進(jìn)距小的排樣方法，它還可減少板料切次數(shù) ,節(jié)省剪載備料時間。一個進(jìn)距內(nèi)的材料利用率η為： η =BHnA 100% （ 2） 式中 A—沖裁件面積（包括沖出小孔在內(nèi)）（ mm2）； n—一個進(jìn)距內(nèi)的沖件數(shù)目； B—條料寬度（ mm）； H—進(jìn)距（ mm）。對于形狀較復(fù)雜的沖裁件 ,要用計算方法選擇一個合理的排樣方式是較困難的，通常是用厚紙片剪 35個樣件 ,在擺出各種可能的排樣方案后 ,再從選擇一個比較合理的方案作為 排樣圖。 搭邊過大 ,浪費材料，搭邊太小 ,起不到上述應(yīng)有的作用。 采用斜排方法排樣時 ,還應(yīng)注明傾斜角度的大小，必要時 ,還可用雙點劃線畫出條料在送料時定位元件的位置，對有纖維方向要求的排樣圖 ,則應(yīng)用箭頭表示條料的紋向。 可以適當(dāng)?shù)陌凑战?jīng)驗選取壓力中心。 按凸、凹模的結(jié)構(gòu)可分為整體模和拼塊模。基于這些特點所以選擇連續(xù)模沖裁 。 凸模長度方面，我們將落料凸模的長度設(shè)計得比小孔凸模長 ，這樣，在落料凸模切入板材產(chǎn)生側(cè)向力時，不對小孔凸模產(chǎn)生影響，從而起到較好的保護(hù)作用。 (2)斜壁式，其特點與直壁式相反 ,在一般的工件或廢料向下落的模具中應(yīng)用廣泛。 凸模固定板 凸模固定板 (簡稱固定板 ),用于固定凸模，固定板的外形尺寸一般與凹模大小一樣 ,可由標(biāo)準(zhǔn)中查得 .固定凸模用的型孔與凸模固定部分相適應(yīng)，型孔 位置應(yīng)與凹模型孔位置協(xié)調(diào)一致。 第 5 章 設(shè)計總結(jié) 經(jīng)過兩個多月的設(shè)計和學(xué)習(xí)，本設(shè)計也基本上告一段落，雖然時間不是很長，涉及的設(shè)計也比較基礎(chǔ)。設(shè)計時應(yīng)該計算清楚，以免引起不必要的浪費。 第 6 章 感謝信 本設(shè)計進(jìn)行了接近三個月的時間，這可以作為大學(xué)三年所學(xué)知識的一個總結(jié)。在此，向辛勤工作的江西航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院和機(jī)械系全體老師表示崇高的敬意和衷心的感謝，同時祝愿他們工作愉快！畢業(yè)后我要加倍努力學(xué)習(xí)和工作，早日成為一名工程師，為祖國和人民作出更大的貢獻(xiàn)。 ，應(yīng)該盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件，這是作為模具設(shè)計的一個基本原則，在行業(yè)中廣泛采用。設(shè)計的主體部分是模具的凸模、凹模的設(shè)計，間隙的選取。 綜合分析研究了以上理論知識和設(shè)計計算后，我們就可以繪圖設(shè)計該套復(fù)合模了。 為了提高模具壽命與沖裁件精度 ,凹模的底面與型孔的孔壁應(yīng)光滑 ,表面粗糙度為 Ra=～ 。 中國最大的管理資源中心 (大量免費資源共享 ) 第 24 頁 共 27 頁 凸模一般不必進(jìn)行強(qiáng)度核算 .只有當(dāng)板料很厚 ,強(qiáng)度很大 ,凸模很小 ,細(xì)長比大時才進(jìn)行核算，核算內(nèi)容為根據(jù)凸模承受的壓力 (即沖裁力 )核算凸模最小斷面尺寸和凸模因失穩(wěn)產(chǎn)生縱向彎曲時最小直徑處允許的最大長度。 我們采取的措施是將凸模設(shè)計成圖 11所示，凸?？傞L 58，而工作部分長度只有10～ 15，其他部分均盡量加粗以提高凸模強(qiáng)度與剛性。沖裁件在連續(xù)模中是逐步成型的。 按模具上、下模的導(dǎo)向方式可分為無導(dǎo)向的開式模和有導(dǎo)向的導(dǎo)板模、導(dǎo)柱模、滾 珠導(dǎo)柱模、導(dǎo)筒模等。 ，沖模的壓力中心與零件的對稱中心重合。 當(dāng)導(dǎo)料板之間有側(cè)壓裝置時或用手將條料緊貼單邊導(dǎo)料板時 ,條料寬度按下式計算： B=(D+2a1+△ ) 當(dāng)條料在 無側(cè)壓裝置的導(dǎo)料板之間送料時 ,條料寬度按下式計算： B