【文章內容簡介】 ? 遼寧省交通高等專科學校 5 孔心距 :18177。 , 利用普通沖裁方式可以達到零件圖樣要求 。 材料 08F，屬于碳素結構鋼 ,查 《冷沖壓工藝及模具設計》 附表 1 可知抗剪強度τ=260MPa,斷后伸長率 =32％ 。此材料具有良好的塑性和較高的彈性 ,其沖裁加工性能好。 根據(jù)以上分析 ,該零件的工藝性較好 ,可以進行沖裁加工。 3 確定沖裁工藝方案 該零件包括落料、沖孔兩個基本工序，可以采用以下幾種工藝方案： (a)先落料，再沖孔，采用單工序模生產； (b)采用落料 —— 沖孔復合沖壓，采用復合模生產； (c)用沖孔 —— 落料連續(xù)沖壓，采用級進模生產。 方案 (a)模具結構簡單，但需要兩道工序，兩套模具才能 完成零件的加工，生產效率低，難以滿足零件大批量生產的要求。由于零件結構簡單，為了提高生產效率，主要采用復合沖裁或級進沖裁方式。采用復合沖裁時，沖出的零件精度和平直度好，生產效率高，操作方便，通過設計合理的模具結構和排樣方案可以達到較好的零件質量。 根據(jù)以上分析，該零件采用復合沖裁工藝方案。 4 確定模具總體結構方案 模具類型 根據(jù)零件的沖裁工藝方案，采用復合沖裁模。復合模的主要結構特點是存在有雙重作用的結構零件 —— 凸凹模，凸凹模裝在下模稱為倒裝式復合模。采用倒裝式復合模省去了頂出裝置，結構簡單， 便于操作，因此采用倒裝式復合沖裁模。 操作與定位方式 雖然零件的生產批量較大，但合理安排生產，可用手工送料方式能夠達到批量要求，且能降低模具成本，因此采用手工送料方式?？紤]到零件尺寸大小，材料厚度，為了便于操作和保證零件的精度，宜采用導料板導向，固定擋料銷擋料，并與導正銷配合使用以保證送料位置的準確性，進而保證零件精度。為了保證首件沖裁的正確定距，采用始用擋料銷，采用使用擋料銷的目的是為了提高材料利用率。 遼寧省交通高等?？茖W校 6 卸料與出件方式 采用彈性卸料的方式卸料，彈性卸料裝配依靠橡皮的彈力來卸料，卸料力 不大，但沖壓時可兼起壓料作用，可以保證沖裁件表面的平面度。為了方便操作，提高零件生產率，沖件和廢料采用由凸模直接從凹模洞口推下的下出件方式。 模架類型及精度 考慮到送料與操作的方便性，模架采用后側式導柱的模架，用導柱導套導向。由于零件精度要求不是很高，但沖裁間隙較小，因此采用 I 級模架精度。 凸模設計 凸模的結構形式與固定方法： 落料凸模刃口部分為非圓形，為便于凸模與固定板的加工，可設計成固定臺階式，中間臺階和凸模固定板以 H7/m6 過渡配合，凸模頂端的最大臺階是用其臺肩擋住凸模，在卸料時不 至于凸模固定板中拉出。并將安裝部分設計成便于加工的長圓形，通過接方式與凸模固定板固定。 5 工藝設計計算 排樣設計與計算 零件外形近似矩形，輪廓尺寸為 58 30?？紤]操作方便并為了保證零件精度，采用直排有廢料排樣。如圖 1 所示： 查 《冷沖壓工藝及模具設計》 表 313，工件的搭邊值 a=2，沿邊的搭邊值 a1=。級進模送料步距為 S=30+2=32mm 條料寬度按表 314 中公式計算： B 0△ =(Dmax+2a1)△ 0 查表 315 得：△ = B=（ 58+2 ） ? =? （㎜） 由零件圖近似算得一個零件的面積為 ㎜ 2，一個進距內的壞料面積 遼寧省交通高等?？茖W校 7 B S= 32= ㎜ 2 。因此一個進距內的材料利用率為： ?=（ A/BS） 100﹪ =﹪ 查 《冷沖壓工藝及模具設計》 附表 3 選用板料規(guī)格為 710 2020 2。 采用橫裁時，剪切條料尺寸為 。一塊板可裁的條料為 32，每間條可沖零件個數(shù) 22 個零件。則一塊板材的材料利用率為： ? =（ n A0/A） 100﹪ ?=（ 22 32 2020） 100﹪ =﹪ 采用縱裁時，剪切條料尺寸為 。一塊板可裁的條料為 11，每條可沖零件個數(shù) 62 個零件，則一塊板材的材料利用率為： ? =（ n A0/A） 100﹪ ? =（ 11 62 2020） 100﹪ =﹪ 根據(jù)以上分析，橫裁時比縱裁時的板材的材料利用率高，因此采用橫裁。 計算沖壓力與壓力中心，初選壓力機 沖裁力：根據(jù)零件圖可算得一個零件外周邊長度： L1=16π+8+28+38 2 = 內周邊長度之和： L=2π 3= ㎜ 查 《冷沖壓工藝及模具設計》 附表 1 可知： 260?? MPa。 查 《冷沖壓工藝及模具設計》 附表 3 可知： Kx=, KT=. 落料力： F 落 =KL1 t T = 2 260 = 沖孔力： F 孔 =KL2 t T = 6? 2 260 = KN 卸料力： Fx=KxF 落 遼寧省交通高等專科學校 8 = = 推件力： 根據(jù)材料厚度取凹模刃口直壁高度 h=6, 故 :n=h/t=3 FT=nKtF 孔 =3 = 總沖壓力： FЁ = F 落 + F 孔 +Fx+ FT 則 FЁ =+++ = 應選取的壓力機公稱壓力： 25t. 因此可初選壓力機型號為 J2325。 當模具結構及尺寸確定之后，可對壓力機的閉合高度，模具安裝尺寸進行校核，從而最終確定壓力機的規(guī)格。 確定壓力中心：畫出凹模刃口，建立如圖 所示的坐標系： 由圖可知，該形狀關于 X 軸上下對稱，關于 Y 軸左右對稱，則壓力中心為該圖形的幾何中心。即坐標原點 O。該點坐標為（ 0， 0）。 計算凸、凹模刃口尺寸及公差 由于模具間隙較小，固凸、凹模采用配作加工為宜，由于凸、凹模之間存在著間隙，使落下的料或沖出的孔都帶有錐度。落料件的尺寸接近于凹模刃口尺寸，遼寧省交通高等?？茖W校 9 而沖孔件的尺寸接近于凸模刃口尺寸。固計算凸模與凹模刃口尺寸時，應按落料與沖孔兩種情況分別進行。由此，在確定模具刃口尺寸及其制造公差時，需 遵循以下原則： （ I）落料時以凹模尺寸為基準，即先確定凹模刃口尺寸；考慮到凹模刃口尺寸在使用過程中因磨損而增大，固落料件的基本尺寸應取工件尺寸公差范圍較小尺寸，而落料凸模的基本尺寸則按凹?；境叽鐪p最小初始間隙； （ II）沖孔時以凸模尺寸為基準，即先確定凸模刃口尺寸，考慮到凸模尺寸在使用過程中因磨損而減小，固沖孔件的基本尺寸應取工件尺寸公差范圍內的較大尺寸，而沖孔凹模的基本尺寸則按凸模基本尺寸加最小初始間隙； （ III）凸模與凹模的制造公差，根據(jù)工件的要求而定，一般取比工件精度高2~3 級的精度，考慮到凹模比凸模的加工稍難，凹模比凸模低一級。 a): 落料凹模刃口尺寸。按磨損情況分類計算： i)凹模磨損后增大的尺寸，按 《冷沖壓工藝及模具設計》 公式： DA=(DmaxX△ )。計算 ， 取 δ A=△ /4，制件精度為 IT14 級，故 X= ? : DA1 =( ) ? = ? （㎜） ? : DA2=（ ） ? = ? （㎜） ? : DA3=（ ） ? = ? （㎜） ? : DA4=（ ） ? = ? （㎜） ? : DA5=（ ） ? = ? （㎜） ii)凹模磨損后不變的尺寸，按 《冷沖壓 工藝及模具設計》 公式： CA=（ Cmin+X△ ）177。 A: 計算 ， 取 δ A=△ /4 ，制件精度為 IT14 級，故 X= 18177。 : Cd1=(+ )177。 177。 （㎜） 沖裁間隙影響沖裁件質量，在正常沖裁情況下，間隙對沖裁力的影響并不大，但間隙對卸力、推件力的影響卻較大。間隙是影響模具壽命的主要因素。間隙的大小則直接影響到摩擦的大小，在滿足沖裁件質量的前提下，間隙一般取偏大值，這樣