【文章內(nèi)容簡介】 不宜要過太高。一般的精度要求在 IT11以下。 圖 22所示的零件壁部的圓角半徑為 R3，大于零件的厚度 t(t=),符合拉伸加工工藝的要求。 毛坯展開尺寸根據(jù)毛坯的面積等于拉伸件的面 積原則來確定。由于材料的各向異性和拉深時金屬的流動條件差異，為了保證零件尺寸，必須保留修邊余量，在計算毛坯尺寸的時候必須計入修邊余量。 除上述分析外，對于無凸緣筒形的拉伸件工藝還應該考慮以下方面的內(nèi)容。 1） 拉伸件的形狀應該盡量對稱、簡單，利于拉深的成形。對某些半敞開和不對稱 容易 使 其 變形困難。本套筒為旋轉(zhuǎn)對稱結(jié)構(gòu)，工藝性良好。 華北電力大學科技學院本科畢業(yè)設計（論文） 7 2） 筒體拉深深度 H（含修邊余量）最好不好大于 2d(d 為筒體直徑 )，本套筒的修邊余量 h/d=28/=,根據(jù) h/d 數(shù)值查 參考文獻 [16]得修邊余量為 2， 所以 h 修正為h=28+2=30(mm)(注： d 為中徑 ),H=302d=,故拉深高度不大，工藝性良好。 當一次可拉成時，高度 H 最好為 H≤ (～ )d 3） 圓筒底與壁部的圓角半徑要滿足 r≥ t，最好取 r≈（ 3～ 5） t，若 r≥ (～ )t 的時候，須增加整形。本套筒 r=3=,基本能滿足工藝要求。 毛坯直徑計算 ? ?mmrrddhdD 1 4 0 0 0 1 22220????????????? （ 21） 是否要使用壓邊圈 毛坯相對厚度 （ 22） 零件的拉深系數(shù) （ 23） 查參考文獻 [16]表 ，需要采用壓邊圈 。 拉深次數(shù)的計算 拉深件的相對高度 （ 24） 根據(jù)毛坯的相對厚度和拉深件的高度查 考文獻 [16]表 ，得出拉深次數(shù) n=1。 檢驗拉深系數(shù)是否超過極限 根據(jù) 考文獻 [16]表 ＞ mf＞ ， mf為 ～ ，因為 m1=＞ mf，所以拉伸系數(shù)符合要求。 落料工序 落料工序需要沖裁出直徑 D=148mm的板料。 綜上所述，工藝方案確定為：落料 —— 外緣拉深 —— 內(nèi)緣拉深 —— 沖孔。 011???mDdm 130 ??dh%1000 ?Dt% ?華北電力大學科技學院本科畢業(yè)設計（論文） 8 3 工藝設計計算 確定排樣裁板方案以及材料利用率的 計算 沖裁件在帶料、板料或條料上的布置方法稱為排樣。排樣是沖裁模的設計中一項十分重要的工作。在沖裁件的成本中，材料費約占 60%或以上，排樣的方案對材料的經(jīng)濟利用有很重要的意義，不僅如此，排樣方案對沖裁件的生產(chǎn)率、模具的結(jié)構(gòu)和壽命、沖裁件的質(zhì)量等都有重要的影響。 根據(jù)上一章計算，毛坯直徑已經(jīng)確定，可以進行排樣設計。 確定排樣方式 排樣方法，沖裁排樣有兩種分類方法 。 1） 根據(jù)工件結(jié)構(gòu)和材料利用的情況有三種排樣方式：有廢料排樣、無廢料排樣和少廢料排樣。有廢料排樣的時候，工件和工件之間、工件和條料邊緣之間都有搭邊存在，沖裁件尺寸完全由沖模來保證，精度高，并且具有保護模具的作用，但材料的利用率低。少廢料或無廢料排樣時，工件和工件之間，工件和條料邊緣之間存在較少搭邊，或沒有搭邊的存在，材料的利用率高，模具的結(jié)構(gòu)簡單，但沖裁時由于凸模刃口受不均勻側(cè)向力作用，使模具容易遭到破壞，沖裁件質(zhì)量也比較差。 2）按工件在材料 上 的排列形式來分，可分為斜排樣、直排樣、對排法、多行排、混合排、裁搭邊 法等形式。 由于該毛坯的直徑比較大，故采用有廢料排樣。 為了 操作方便，排樣采用單排。 確定搭邊值 查 參考文獻 [16]表 ： 條料沿邊 2?a 工件間 ?a 條料進舉 ????? aDh （ 31） 條料寬度 152221482 ?????? aDb （ 32） 材料的利用率 查 參考文獻 [16]表 ，板料規(guī)格選用 mmmmmm 2 0 0 01 2 5 ?? 華北電力大學科技學院本科畢業(yè)設計（論文） 9 若用橫裁，則裁板條數(shù) ? ? mmbAn 241315220211 ，余條??? （ 33） 每條零件個數(shù) ? ? mmh aBn 5012 ，余個????? （ 34） 零件總個數(shù) ? ?個總 10413812 ????? nnn （ 35） 材料利用率 %%1001 2 5 02 0 0 0 1484%100422??? ?????? BA Dn?? 總 （ 36） 若用縱裁，則 ? ? mmbBn 34815212501 ，余條??? （ 37） ? ? mmh aAn ，余個????? （ 38） 104?總n （ 39） 所以橫裁縱裁零件的總個數(shù)一樣，橫縱都可以。材料的利用率 %，如果考慮結(jié)構(gòu)廢料，則材料利用率為 64%。排樣如圖 31所示。 圖 31條料排樣 華北電力大學科技學院本科畢業(yè)設計（論文） 10 沖壓力計算 落料 ? ? NNLtF b ????? ?? ?落料 （ 310） σb 為板料抗拉強度，查 參考 文獻 [16]表 得 Q195 的 σb 為（ 315～ 390） MPa。 外緣拉深 由 參考文獻 [16] 表的計算拉深力的實用公式得 ? ?NktdF b 74 11 ?????? ? ??外拉深 （ 311） 查 參考 文獻 [16]表 得 ?K 由于 外緣拉深采用了壓邊圈，須計算壓邊力，由 參考文獻 [16]表 中的公式得 ? ?? ?? ?? ? ? ?NprdDF d2422212????????? ?壓邊 （ 312） 式中單位壓力 由參考文獻 [16]表 [16]查得 MPap 3? （ 313） 內(nèi)緣拉深 內(nèi)緣拉深的拉深高度 mmh ? 根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)尺寸再內(nèi)緣拉深之前，外緣已正在進行拉深，因此內(nèi)緣拉深的時候其凸緣上金屬不可能有徑向流動，但內(nèi)緣拉深成型高度相對較淺 。 a x ??dh （ 314） 金屬的流動阻力不大，可按寬凸緣的筒形件拉深計算其沖壓壓力，根據(jù) 參考文獻 [16]表 ? ?NktdF b 31 ?????? ? ??內(nèi)拉深 （ 315） 式中 k3—— 由凸緣相對直徑 0 01 ??dd p （ 316） 華北電力大學科技學院本科畢業(yè)設計（論文） 11 和拉深系數(shù) 經(jīng)插值求得。 0 0701 ??pdd （ 317） 預制孔 預制孔直徑 mmd ? ? ?NLtF b 6 3 5 2 93 7 5 5 6 8 ?????? ??沖孔 （ 318） 工作零件刃口尺寸的計算 凸模和凹模刃口尺寸和公差，直接 影響 到?jīng)_裁件的尺寸精度。合理的間隙值是靠凸模和凹模的刃口尺寸和公差來保 證的，它的確定需要考慮到?jīng)_裁的變形規(guī)律、模具的磨損、沖裁件精度要求和制造特點等情況。 實踐證明，落料件的尺寸接近凹模刃口的尺寸，而沖孔件尺寸則接近凸模刃口的尺寸。在測量與使用中，落料件是以大端的尺寸為基準，即沖孔和落料都是以光亮帶尺寸為基準。沖裁時，凸模會越磨越小，凹模會越磨越大?？紤]以上所說的情況，在決定模具刃口尺寸及制造公差時應遵循以下的原則： 表 31凸、凹模刃口尺寸計算原則 序號 內(nèi)容 1 落料時，工件的尺寸決定于凹模的尺寸；沖孔時，孔的尺寸決定于凸模的尺寸。因此設計落料模時，應以凹模為基 準，間隙上取在凸模上；設計沖孔模時，應該以凸模為基準，間隙取在凹模上因使用中隨著模具的磨損，凸、凹模都得間隙將越來越大，所以初始設計時，凸、凹模間隙應取最小合理間隙。 2 由于沖裁中凸、凹模的磨損，故在設計 落料模時，凹模公稱尺寸應取工件尺寸的公差范圍內(nèi)的較小尺寸；設計沖孔模時，凸模公稱尺寸應該取工件尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸。這樣，在凸、凹模受到一定磨損的情況下仍能沖出合格的零件。 3 凸、凹模的制造公差主要跟沖裁件的精度和形狀有關，一般比沖裁件的凈高度高 2～ 3級。若零件沒有標注公差，則 對于非圓形件，按照國家標準“非配合尺寸的公共差數(shù)值”的公差等級 IT14處理，對于圓形件可按公差等級 IT10處理。 4 沖裁模刃口尺寸均按照“人體”原則標注，即凹模刃口尺寸偏差標注正值，凸模刃口尺寸偏差標注負值；面對于空心距，以及不隨刃口磨損而變的尺寸，取為雙向偏差。 落料 落料凸模，落料凹模采用分別加工的方法。 落料件尺寸為 華北電力大學科技學院本科畢業(yè)設計（論文） 12 mm0 ? 根據(jù) mmt ? 查參考文獻 [16] 表 、表 、表 ，得 mmZ ? mmZ ? mmp ??? mmd ??? ?x ? ?mmZZdp m i nm a x ??????? ?? （ 319） 說明所取凸、凹模公差不能滿足 m inm a x ZZdp ??? ?? （ 320） 的條件，但相差不大，可調(diào)整如下： ? ? 0 2 1 5 m inm a x ????? ZZp? （ 321） 凹模刃口尺寸： ? ? ? ? ? ?mmxDD dd 0 3 a x ??? ??????? ? （ 322） 凸模刃口尺寸： ? ? ? ? ? ?mmZDD pdp 0 02 02 i n ??? ????? ? （ 323） 外緣拉深 外緣拉深的尺寸為 ? 。 圓角半徑 拉深凹模圓角半徑可按經(jīng)驗公式 由參考文獻 [16]： ? ?? ?mmmmtdDr d 0 21 4 8，取?????? （ 324） 一次拉深成型中，凸模圓角半徑 rp 應與工件的圓角半徑相等。但是對于厚度小于 6mm的材料，數(shù)值不能小于 3t。 驗證 mmtmmr ?? 〉 符合要求，不需要再加入整形工序，所以凸模圓角半徑 華北電力大學科技學院本科畢業(yè)設計（論文） 13 mmrp 3? 間隙 拉深凸模和凹模的單邊間隙 2 pd dDc ?? （ 325） 外緣拉深采用壓邊圈，所以 ? ?mmKttc a x ?????? （ 326） 式中 K—— 系數(shù)，查 參考文獻 [16]表 得 K=。 拉深凸模，凹模工作部分的尺寸確定 根據(jù) 參考文獻 [16]表 得 凹模： ? ?? ? ? ?mmcdD dd 0 ???????????????? ? （ 327） 凸模： ? ?? ? ? ?m