【正文】 靠凹模在四塊導(dǎo)板間的運(yùn)動(dòng)完成沖裁 切邊 。 加工此圓形零件，選用第一種方法， 成本低，制造簡單，同樣能夠滿足零件制造的精度要求。 5 )沖裁力的計(jì)算 沖裁孔的計(jì)算 由 [2]表 418 中公式得 平刃沖裁力計(jì)算公式 為： bLtF ?? 其中 L— 沖裁件的周長 （ mm）； t— 材料的厚度 （ mm）； b? 材料剪切強(qiáng)度 （ Mpa）； 由 介紹可得b? =300Mpa 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 18 頁 共 60 頁 代人數(shù)據(jù)得， bLtF ?? = 61 3 300= 104N 根據(jù)公式 4 42 422得： 卸料力 FKF 卸卸 ? 推件力 F 推 =K 推 F 頂件力 FKF 頂頂 ? 式中： 卸K — 卸料力因數(shù) ； 推K — 推料力因數(shù) ； 頂K — 頂件力因數(shù) ； 從 [2]表 422查知得： 卸K =~ 取 K 卸 = 推K = 頂K = 計(jì)算得 ： FKF 卸卸 ? = 104N = 103N FnKF 推推 ? = 104N = 103N FKF 頂頂 ? = 104N = 103N 工作部分計(jì)算 （ 1） 沖裁間隙： 沖裁間隙就是 沖裁模凸、凹模刃口部分尺寸之差，用 Z表示，單面間隙為 Z/2。每個(gè)步距可以沖出一個(gè)零件，步距 h 的計(jì)算公式為： h=211mm+2mm=213mm （ 6）則材料利用率為： ?? AnaK 100%= %1002172133494 91 ??? =% 2)沖裁件的排樣 排樣是指沖件在條料，帶料或板料上布置的方法，沖件的合理布置 與沖件的外形有很大的關(guān)系。沖出的零件由凹模洞口落下。根據(jù) 模具 的導(dǎo)向形式，通常有三種 落料模結(jié)構(gòu)： 導(dǎo)板式落料模、 無導(dǎo)向落料模、導(dǎo)柱式落料模。 落料模 工藝分析及工作尺寸計(jì)算 落料模工藝分析 模具具有良好的性能是實(shí)現(xiàn)工藝方案的可靠保證。 （ 5） 根據(jù)沖模精密程度選擇 沖模 材料 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 13 頁 共 60 頁 制造精密而復(fù)雜的沖模，可選擇優(yōu)質(zhì)的鋼材制造，對(duì)于比較簡單的沖模則 采用局部鑲 嵌結(jié)構(gòu)， 節(jié)省鋼材。 為了 在 淬火后能獲得較均勻的應(yīng)力狀態(tài)，以避免開裂或變形 ，一般選擇淬透性好的材料。 解決的方法是：選用合適的模具材料，保持模具表面清潔，安排適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚砉に?，確定合理的模具間隙。 最后就是檢驗(yàn) 。 可以根據(jù)沖壓工藝方案和沖壓件的生產(chǎn)批量、 尺寸精度 、 形狀特點(diǎn) 以 及模具的制造能力、沖壓設(shè)備、操作安全方便 等 條件來 確定 工藝規(guī)程 以及 選擇模具 結(jié)構(gòu)形式。 由 [2]表 66 公式得： D= dHd 42 ? = 2 ??? = 211mm 其中， d— 工件直徑 （ mm） 。 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 2 頁 共 60 頁 零件 毛坯是圓形的， 采 用落料模生產(chǎn)， 零件為 圓筒形，在沖壓工藝中采用 拉深的方法 來 加工， 其尺寸精度 要求 不高，容易達(dá)到， 零件的底部 孔類似于圓孔，可以 采 用沖孔 的方法 加工， 其精度要求較高，同樣 可以達(dá)到。 模具材料的研究， 模具 設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，專用 機(jī)床設(shè)備 以 及 先進(jìn) 的生產(chǎn) 管理 技術(shù) 等，其中模具設(shè)計(jì)是 很 重要的 方面 。 電抗器， 就 是一個(gè)無導(dǎo)磁 的空心 圓 線圈。 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 1 頁 共 60 頁 外殼冷沖壓工藝設(shè)計(jì) 電抗器外殼零件工藝分析 電抗器外殼是圓筒形的， 形狀如圖 所示 ： 圖 電抗器外殼零件圖 沖壓件 工藝性 就 是指 沖壓件 對(duì) 沖壓制造 工藝的適應(yīng)性，即 沖壓件在材料、 形狀 、 結(jié)構(gòu)、 尺寸大小及 尺寸 、 公差 基準(zhǔn)等各 方面是否 都 符合沖壓加工的工藝要求， 通常 情況下 ， 幾何形狀 、 精度要求 和尺寸是對(duì) 沖壓件工藝性影響 較大的因素。 零件 厚度為 3mm，采用沖壓的方法加工零件，因此毛坯的形狀為 圓形，厚度為 3mm。所以 m1 、 m2取 大于表中查得的數(shù)值。 毛坯的加工， 首先就是毛坯的制造類型 ，這里 為 型材，然后用落料模 壓力 機(jī)加工出所需 要 的毛坯 。102mm,高度是 工序四 沖孔 模壓力 機(jī) 沖裁出 底部 類圓 孔 工序五 水平 切邊 模 切邊機(jī)切 去余量 工序六 平整，去刮痕 工序七 檢驗(yàn) 判斷是否使用壓邊圈 由 [2]表 61 得到 ， 在 首次拉深 ? ?mDt ?? 104 的情況下 不用壓邊圈 。 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 10 頁 共 60 頁 查 [2]表 34 知，壓力機(jī)床規(guī)格： 選 用 開式雙柱固定式 壓力機(jī) JD21100 公稱壓力 1000KN 滑塊行程 10~120mm 最大封閉高度 400mm 封閉高度調(diào)節(jié)量 85mm 滑塊中心線至床身距離 325mm 工作臺(tái)尺寸 600 1000mm 墊板厚度 100mm 模柄孔尺寸 60mm? 切邊力的計(jì)算 及壓力機(jī)選用 根據(jù) [6]中第七章切邊力的計(jì)算公式： F= 1Ltk b? 其中， F— 切邊力 （ N）； b? 金屬在切邊時(shí)的抗拉強(qiáng)度，即材料的變形抗力(Mpa)，由 [6]表 查出 ： b? =70 MPa L— 剪切周邊長度 （ mm） 1t 實(shí)際剪切厚度， 1t = k— 系數(shù)，在理想情況下， k=。通常 選 擇含鉬 合金 鋼，能顯著提高沖?？够鼗鸱€(wěn)定性 。 對(duì)于簡單的沖裁凹模和凸模以及彎曲模和 拉深模，如果是用來沖制數(shù)量不多的或厚 度不大 的 沖件 ，一般用優(yōu)質(zhì)的碳素工具鋼制造。 （ 1）工藝結(jié)構(gòu)零件 這類零件直接和 毛坯發(fā)生作用。下模以下模座為基體，由導(dǎo)柱、凹模、導(dǎo)料板、擋料銷、螺釘、銷釘?shù)仍M成。 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 15 頁 共 60 頁 1)材料利用率 材料利用率 是 衡量材料經(jīng)濟(jì)利用的指標(biāo) ， 由 [2]中公式 410 知， 材料的 利用率為 %100??AnaK， 這里 n 取 1. 其中， K— 材料利用率 n— 條料 上的工件數(shù)量 a— 單個(gè)工件的面積 （ mm178。 圖 排樣圖 3)排樣的注意事項(xiàng) 在冷沖壓生產(chǎn)中，排樣設(shè)計(jì)除了要考慮提高材料利用率外，還必須注意以下幾點(diǎn)： （ 1） 有 的零件 公差要求較嚴(yán) ，排樣時(shí) 則 工步不宜太多，否則累積誤差較 大，零件公差要求不易 得到 保證 ，并且 盡量在同一工步 或 相鄰工步?jīng)_出 ； （ 2） 對(duì) 于 孔壁較小的沖裁件，其孔可 以 分步?jīng)_出，以保證凹?？妆诘?強(qiáng) 度； 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 17 頁 共 60 頁 （ 3） 當(dāng)凹模壁厚太小時(shí)，應(yīng)增設(shè)空步，以提高凹?？妆诘膹?qiáng)度； （ 4） 對(duì) 于 沖裁 外形 復(fù)雜 的 零件，可分步?jīng)_出，以減小模具制造 的 難度； （ 5） 在零件 整體尺寸 較大的大 批 量生產(chǎn)中，可采用連續(xù)成形的排樣法 ，以達(dá)到 縮短模具的長度 的目的 ； （ 6） 當(dāng)零件 整體尺寸 小而 生產(chǎn) 批量大時(shí)，應(yīng)盡 量 采用多工位級(jí)進(jìn)模成形的排樣法 排樣 ； （ 7） 對(duì)于要求較高 而且 工步較多的沖件，排樣時(shí)可在條料兩側(cè)設(shè)置工藝定位孔，用導(dǎo)正銷定位 以 減小定位誤差 ； （ 8） 如有切口翹腳、 翻邊 、 起伏 成形等成形工步時(shí)，一般應(yīng)安排 在 落料 時(shí) 完成； （ 9） 對(duì)于 塑性較差 的 材料 ，在彎曲工步的連續(xù)成形排樣中， 應(yīng) 使彎曲線與材料紋向成一定夾角?；诖?，在 設(shè)計(jì)落料模中 取凹模作為 設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)件，先按落料件尺寸確定凹模 刃口尺寸，然后按照選定的間隙值確定凸模刃口尺寸。 3） 沖件精度與模具精度間的關(guān)系 ： 在選擇模具制造公差時(shí)，既要保證沖件的精度要求，又要保證有合理的間隙值，一般沖模精度較沖件精度高2~3 級(jí)。 上模下行時(shí)，限位柱移動(dòng)凹模下行，在前后左右四塊導(dǎo)板的作用下，凹模作水平移動(dòng)，與凸模完成切邊工序 。 （ 4）多沖疲勞失效 模具承受的載荷都是以一定沖擊速度和能量 反復(fù)作用，其工作狀態(tài)與小能量多沖疲勞試驗(yàn)相似。由 [6]中 98查出。由 [6]中 99 查出 ⑶ 調(diào)質(zhì)處理： 可采用在常規(guī)加熱溫度淬火后進(jìn)行 640~680℃高溫回火的工藝。由 [6]中 99 查出 ⑶ 調(diào)質(zhì)處 理： 可采用在常規(guī)加熱溫度淬火后進(jìn)行 640~680℃高溫回火的工藝。求 壓桿失穩(wěn)南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 27 頁 共 60 頁 臨界載荷 crF 的歐拉公式為 2m ax2)( l EJKFFcr ???? ? 式中： crF —— 壓桿（凸模）失穩(wěn)的臨界載荷， N maxl —— 臨界載荷作用下，壓桿（凸模伸出固定板）的“許用”長度， mm E—— 彈性模數(shù)， MPa，對(duì)于模具鋼 5( 2 .1 ~ 2 .2 ) 1 0 aE M P?? J—— 凸模最小斷面的慣性矩，圓形凸模 4/64J bh? ，盒型凸模3 /12J bh? ，其中 b 為刃口長度， h 為刃口寬度。 （ 2） 墊板的作用是直接承受和擴(kuò)散凸模傳遞的壓力，以降低模座所受的單位壓力，保護(hù)模座以免被凸模端面壓陷。 卸料裝置設(shè)計(jì)計(jì)算 卸料裝置主要 作用是 在沖壓工作完成后 把條料或廢料 從凸模上卸下 來 ，有時(shí)也起 到 壓料或凸模導(dǎo)向的作用，此外還兼有保護(hù)凸模強(qiáng)度、防止沖裁時(shí)材料的變形等作用。 導(dǎo)柱（導(dǎo)套）常用兩個(gè)，一般導(dǎo)柱安裝下模座，導(dǎo)套安裝在上模座，均采用過盈配合， 由 [2]得導(dǎo)套與模座的配合精度為 H7∕ r6，導(dǎo)套與導(dǎo)柱的配合精度為 H7∕ 、導(dǎo)套和滾動(dòng)導(dǎo)柱、導(dǎo)套及鋼球保持圈。整個(gè)模具的各個(gè)零件都直接或間接地固定在上下模座上，因此，它是整個(gè)模具的基礎(chǔ)。 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 33 頁 共 60 頁 落料模結(jié)構(gòu)圖 1— 下模座； 2— 下銷釘； 3— 定位銷； 4— 卸料板； 5— 橡皮； 6 卸料板螺釘； 7— 上模座； 8— 模柄； 9— 上銷釘； 10— 上螺釘； 11— 墊板； 12— 導(dǎo)套； 13—凸模固定板； 14— 導(dǎo)柱； 15— 下螺釘； 16— 凸模； 17— 凹模； 18— 檔料銷 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 34 頁 共 60 頁 第一次拉深模模具 結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 凹模的設(shè)計(jì) (1)凹模高度的計(jì)算 由 [2]式 437得 凹模外形尺寸計(jì)算知，凹模厚度 H的計(jì)算方法按下式計(jì)算 H=K1K2 3 P 查 [8]表 21 216 得 K1=， K2=。 查 [2]表 435 取 P= 查 [1]圖 1136 選取外徑為 200 的橡膠。 一般都采用過盈配合來固定模柄，由 [2]圖 487 得 配合精度為 H7∕ m6. 查 [4]表 1732 選取模柄： 76 128 . 45 鋼 墊板厚度取 h=10mm 推件裝置設(shè)計(jì) 推件裝置有剛性和彈性裝置兩種，一般采用剛性推件裝置，其特點(diǎn)是推件力大 ，工作可靠。 (2)凹模的外形尺寸設(shè)計(jì) 因凹?？卓谳喞獮閳A形，所以凹模的壁厚可按公式 C=(~2)H進(jìn)行計(jì)算， 凹模壁厚： C=（ ~2） 23mm=~46mm 取 C=46mm 凹模外形尺寸 D 為制件最大尺寸與凹模雙邊壁厚之和，即： D=b+2C， b=102 按公式計(jì)算可知第一次拉深模跟第二次拉深模的壁厚和寬度為： 凹模寬度： B=b+2C=102+2 46=194mm 凸模固定板設(shè)計(jì)