【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 據(jù)，模具材料基體中碳含量越高，沖擊韌性越高。故載荷較大的冷沖鐓及剪切模易受偏心彎曲載荷的細(xì)長(zhǎng)凸?；蛴袘?yīng)力集中的模具，都需要有較高的韌性。 3. 應(yīng)具有較高的耐磨性和抗疲勞性能：對(duì)于在一定條件下工作的模具鋼，為了提高耐磨性，可在硬度高的材料表面上均勻涂抹大量細(xì)小硬的碳化物。在相同硬度下提高鋼的耐磨性可減小模具在交變應(yīng)力條件下產(chǎn)生的疲勞破壞，如模具長(zhǎng) 期使用刮痕凹槽等。 4. 應(yīng)具有較好的冷、熱加工工藝性：鋼材的加工工藝性能包括可鍛性、可加工性、淬透性、淬硬性較小的脫碳敏感性和較小變形傾向等，以方便模具的加工，易于成形及防止熱處理后變形等。 二、冷沖模材料的選擇原則 1. 要選擇滿足模具零件工作要求的最佳綜合性能的材料。 2. 要針對(duì)模具失效形式選用鋼材：鋼材的失效是影響模具壽命的主要因素，包括： (1)為防模具開裂，要選用韌性好的材料 (2)為防磨損，應(yīng)選用合金元素高的材料 (3)對(duì)于大型沖模應(yīng)選用淬透性好的材料 (4)為保持鋼材硬度性能，要選用耐回火性高的含鉻、 鉬合金鋼 10 (5)為防熱處理變形，對(duì)于形雜的零件應(yīng)選用含碳量高、淬透性好的高合金材料 3. 要根據(jù)制品批量大小，以最低成本的選材原則選用： 對(duì)于需沖壓數(shù)量較多模具，一般采用優(yōu)質(zhì)合金鋼，而數(shù)量少的則采用碳素鋼，以降低成本。 4. 要根據(jù)沖模零件的作用選擇： 凸、凹模模具應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)的鋼材制作，對(duì)于數(shù)量不多或厚度不大的可采用有色金屬或黑色金屬。而對(duì)于支撐板、卸料零件、導(dǎo)向件應(yīng)選用一般鋼材。 5. 要根據(jù)沖模精密程度選用： 在制造小型精密模具而又復(fù)雜時(shí)，可選用優(yōu)質(zhì)合金鋼制作，而對(duì)于比較簡(jiǎn)單，形狀、精度要求不 高 的模具應(yīng)選用比較便宜的碳鋼或低合金鋼。 11 4. 主要設(shè)計(jì)尺寸的計(jì)算 毛坯尺寸的確定 根據(jù)毛坯尺寸的確定原則可知有兩種方法來計(jì)算毛坯的計(jì)算原則： ：由于拉深前和拉深后材料的體積不變，對(duì)于不變薄拉深，假設(shè)材料厚度拉深前后不變，拉深毛坯的尺寸按“拉深前后的表面積相等”來確定。 ：拉深毛坯的形狀一般與拉深件橫截面的形狀相似，即當(dāng)零件的形狀是圓形或橢圓形時(shí)，其拉深前毛坯的展開形狀也基本上是圓形或橢圓形。 根據(jù)本零件的特點(diǎn)：為簡(jiǎn)單形狀的旋轉(zhuǎn)體，可以采用面積相等的原則來確定。 先確定修邊余量△ h：根據(jù) ???? dhh , 取 ??h 按如圖 。 圖 零件圖 ])2[()](2[]8)2(2[])[(4 222321212313 drdddLdrrdrhrhhdD ?????????????? ? 22 )8672( ??????????? ? 2 6 4 07 8 1 5 69 7 2 0 9 1 ???? ? )( mm? 12 沖壓力的計(jì)算 落料力的計(jì)算 落料力 KLtF ?落料力 ?tLKF P? 式中， ? 為材料抗剪強(qiáng)度， aMP ； L 為沖裁周邊總長(zhǎng)， mm ； t 為材料厚度， mm ； pK 系數(shù)是考慮到?jīng)_裁模刃口的磨損；凸模與凹模間隙的波動(dòng)（數(shù)值的變化或分布不均），潤(rùn)滑情況、材料力學(xué)性能與厚度公差的變化等因數(shù)而設(shè)置的安全系數(shù)，一般取 。當(dāng)查不出材料抗剪強(qiáng)度 ? 時(shí)，可用抗拉強(qiáng)度 b? 代替 ? ，此時(shí) 1?pK 。 tLKF p? 3001)(1 ???? D? ? ?N11826? 拉深力的計(jì)算 采用壓邊圈的圓筒形件 bdtKF ??? 式中， ??d 拉深件的直徑 )(mm ； ??t 材料厚度 )(mm ； b? —— 材料的強(qiáng)度極限 ? ?MPa ； ??F 拉深力 ??N ； ??K 修正因數(shù)； ? ?NdtKFM P aKbb4 1 5 9 9320,???????????? 壓邊力的計(jì)算 毛坯的相對(duì)厚度： 13 1??Dt 用式 ? ?mDt ?? 由表可查得無凸緣圓筒件用壓邊圈時(shí)的拉深因數(shù)，得 ?m 。 確定是否使用壓邊圈： 如果滿足 ? ?mDt ?? 時(shí)， 0 2 2 ????Dt 上式不等式不成立 則在拉深模設(shè)計(jì)壓邊裝置。 ? ?? ?prdDF Q 212 244 ??? ? ? ?? ? 42 232 prdD ??? ? 式中， ??p 單邊壓邊力 ? ?MPa ； ??D 平板毛坯直徑 ? ?mm ； ??ndd～1 第 1～ n次拉深直徑 ? ?mm ； r 凹 拉深凸模圓角半徑 ? ?mm ； 得 ?p ? ?? ?? ?? ?? ?NprdDF17434222232?????????? 沖壓工藝總力的計(jì)算 沖壓工藝總力 ZF ? ?NFFFFZ 154168?。?＝ 壓落 ?? 拉 深間隙的確定 拉深間隙是指凸凹模橫向尺寸的差值，雙邊間隙用 Z 表示。間隙過小，工件質(zhì)量較好，但拉深力大工件容易拉斷，模具磨損嚴(yán)重，壽命低。間隙過大，拉深力小模具壽命提高了，但工件易起皺變厚，側(cè)壁不直，口部邊線不齊，有回彈，質(zhì)量不能保證。 因此，確定間隙的原則是：既要考慮到板料公差的影響，又要考慮毛坯口部增厚現(xiàn)象， 14 故間隙值一般應(yīng)比毛坯厚度略大一些，其值按下式計(jì)算； 單面間隙： Cttz ??max2 式中， ??maxt板料的最大厚度， ???ttmax； ??t 板料的厚度； ??? 板料的正偏差； ??C 間隙系數(shù)，考慮到板料增厚現(xiàn)象； 由表 tZ ?? 可知有壓邊圈拉深時(shí)，模具的間隙值： ??? tZ 沖裁件的排樣 在沖壓生產(chǎn)中，節(jié)約和減少?gòu)U料具有重要的意義。在模具設(shè)計(jì)中，排樣設(shè)計(jì)是一項(xiàng)極為重要的 、技術(shù)性很強(qiáng)的設(shè)計(jì)工作，排樣的合理與否直接影響到材料的利用率、制件質(zhì)量、生產(chǎn)率與成本以及模具壽命等。所以排樣工作的好壞是左右沖裁經(jīng)濟(jì)效益的重要因素之一。 沖裁所產(chǎn)生的廢料分為兩種：一是工件的各種內(nèi)孔產(chǎn)生的廢料，它取決于工件的形狀，一般不能改變，稱為設(shè)計(jì)廢料；二是由于工件之間的搭邊和工件與條料側(cè)面的搭邊、板料的料頭、料尾產(chǎn)生的廢料，它取決于沖壓方式和排樣方式，稱為工藝廢料。 提高材料利用率最主要的途徑是合理排樣，使工藝廢料盡量小。另外在滿足工件使用要求的前提下，適當(dāng)?shù)馗淖児ぜ慕Y(jié)構(gòu)形狀也可以提高材料的利用率。 排樣時(shí)，工件及工件與條料側(cè)邊之間的余料叫搭邊。搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差和保持條料有一定的剛度，以保證沖壓件質(zhì)量和送料方便。搭邊太寬，浪費(fèi)材料；搭邊太窄會(huì)引起搭邊斷裂或翹曲，可能出現(xiàn)“啃刀”現(xiàn)象或沖裁時(shí)被拉斷，有時(shí)還會(huì)拉入模具間隙中，損壞模具刃口，從而影響模具壽命。 搭邊值的大小與下列因素有關(guān)： (1)材料的力學(xué)性能 硬材料可小些，軟材料的搭邊可要大些。 (2)工件的形狀與尺寸 尺寸大或帶有突尖的復(fù)雜形狀時(shí)，搭邊要取得大些。 (3)材料厚度 薄材料的搭邊應(yīng)取得大些。 (4)送料方式及擋料方式 用手 工送料、有側(cè)壓板導(dǎo)向的搭邊值可以取小些。 15 由上可知 mmamma 1, 1 ?? 常用的排樣方法有三種： (1)廢料排樣：指沿工件全部外形沖裁，工件與工件、工件與條料邊緣都留有搭邊，此種排樣的缺點(diǎn)是材料利用率低，但有了搭邊就能保證沖裁件的質(zhì)量，模具壽命也高。 (2)少?gòu)U料排樣：指模具只沿著工件部分外形輪廓沖裁，只有局部搭邊的存在。 (3)無廢料排樣：指工件與工件之間及工件與條料側(cè)邊之間均無搭邊的存在，模具刃口沿條料順序切下，直接獲得工件。 少、無廢料排樣的缺點(diǎn)是工件質(zhì)量差， 模具壽命不高。但這兩種排樣可以節(jié)省材料，還具有簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)、降低沖裁力和提高生產(chǎn)率等優(yōu)點(diǎn)，并且工件須具有一定的形狀，才能采用少、無廢料排樣。上述三類排樣方法，按工件的外形特征主要分為直排、斜排、直對(duì)排、斜對(duì)排、混合排、多行排等形式。 根據(jù)本零件的特點(diǎn)，適合采用廢料直排的方式 ,這樣不僅使沖出的零件達(dá)到質(zhì)量要求，還可以在一定程度上提高材料的利用率。 在排樣方式和搭邊值確定以后，就可以確定條料的寬度。 查表得條料與導(dǎo)料板的最小間隙 mmC ?