【文章內(nèi)容簡介】 模具，生產(chǎn)率較低，難以滿足成都航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 6 該零件的年產(chǎn)量要求。方案二只需一套模具，沖壓件的形位精度容易保證，且生產(chǎn)率也高。盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀簡單，模具制造并不困難。方案三也只需要一副模具，生產(chǎn)率也高，但零件的沖壓精度較差。欲保證沖壓件的形位精度，需要在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正，故模具制造安裝較復(fù)合模復(fù)雜，且成本高。通過對上述三種方案的分析比較，該件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。 2 沖裁排樣設(shè)計 排樣方案的確定 由于并不需要做出大量產(chǎn)品，所以采用單片落料，即無需排樣。 搭邊的選取 排樣時，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，浪費材料；搭邊太窄會引起搭邊斷裂或翹曲，可能“ 啃刃 ”現(xiàn)象或沖裁時會被拉斷，有時還會拉入模具間隙中、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。尺寸大或有尖突的復(fù)雜的形狀時，搭邊要取得大值。 ③ 材料厚度。薄材料的搭邊值應(yīng)取的大一些。 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。 材料厚度 t 圓形件或圓角r2t 矩形件或邊長L50 矩形件邊長 L50或 r2t 工件間 側(cè)面 工件間 側(cè)面 工件間 側(cè)面 0 ～ ～ ～ ~2.5 成都航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 7 ~3.0 表 搭邊值 表 由表 確定搭邊值 根據(jù)零件形狀兩式件間按 矩形件邊長 取 工件間 搭邊值 可取 a= ，側(cè)邊取搭邊值 取 1a = 。 送料步距、條料寬度及板料間距計算 條料寬度及板料間距的計算 條料寬度 按下式： ? ?02 ???? ??? CaDB （ 21） 其中 D 為沖裁件寬度方向的最大尺寸； C 為導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙查表取 C=。 表 導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙表 條料厚度 t 無側(cè)壓裝置 條料寬度 B 100 以下 100～ 200 ～ ～ 1 2～ 3 3～ 4 1 4～ 5 1 BA=(+2+)= 排樣圖 因為單片落料，所以無需排樣圖 沖裁力和壓力中心的計算 沖裁力 沖裁力是沖裁過程中凸模對板料施加的壓力，它是隨凸模進入材料的深度而變化的。通常說的沖裁力是指沖裁力的最大值，它是選用壓力機和設(shè)計模具的重成都航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 8 要依據(jù)之一。 用普通平刃口模具沖裁時，其沖裁力 F 一般按下式計算： F=KLtτb （ 22） =543250 = 式中 F沖裁力 L沖裁周邊長度 t材料厚度 τb材料抗剪強度（τ b=250MPa） K系數(shù)（一般取 K=） 卸料力 Fx=KxF （ 23） 推件力 Ft=nKtF （ 24） 頂件力 Fd=KdF （ 25） 式中 Kx、 Kt、 Kd 卸料力、推件力、頂件力 ,如表 所示 n同時卡在凹模內(nèi)的工件數(shù)量 式中 h凹模內(nèi)的直刃壁高度 t板料厚度 表 卸料力、推件力及頂件力系數(shù) 沖裁材料 Kx Kt Kd 純銅、黃銅 ～ ～ 鋁、鋁合金 ～ ～ 鋼 材料厚度mm ～ ～ ～ ～ 0055 ～ ～ ～ ～ 成都航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 9 ～ 總沖壓力 Fz 總沖壓力是各種沖壓工藝的總和，根據(jù)不同的模具結(jié)構(gòu)計算，由于本模具采用彈性卸料裝置和上出料方式的沖裁模，則： Fz=F+ Fx+ Fd （ 26） = + +1 = 壓力中心的計算 模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點，為了保證壓力機和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機滑塊的中心線相重合。對于級進模以及輪廓形狀復(fù)雜或多凸模的沖裁模，必須求出沖壓力合力的作用點即壓力中心。模具的壓力中心應(yīng)與模柄的軸線重合，否則會影響模具及壓力機的精度和壽命。 以圖 2 上坐標軸為基準，用 UG 直接計算可知則壓力中心為： （ ,） 圖 2 成都航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 10 刃口尺寸計算 因沖模加工方法不同，刃口尺寸的計算方法也不同，基本上可分為兩類： （ 1）按凸模與凹模圖樣分別加工法：它主要用于圓形或簡單規(guī)則形狀的工作 ,因沖裁此類工件的凸、凹模制造相對簡單，精度容易保證，所以采用分別加工。 （ 2）按凸模與凹模配作法加工：常用于沖制復(fù)雜形狀的沖模。這種加工方法的特點是模具的間隙有配置保證，工藝比較簡單，不必校核m i nm a x ZZTA ????? 的條件，并且還可以放大基準件的制造公差，使制造容易。 表 初始雙面間隙 maxZ 、 minZ 材料厚度t /mm 0 35 09M Q235 Q345 50 65Mn minZ maxZ minZ maxZ minZ maxZ minZ maxZ 小于 極小間隙 成都航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 11 由表 確定初始雙面間隙 maxZ 、 minZ 的值： Zmin= Zmax= 表 規(guī)則形狀凸、凹模的制造偏差 基本尺寸 凸模偏差T? 凹模偏差A(yù)? 基本尺寸 凸模偏差T? 凹模偏差A(yù)? ～ 18 18～ 30 18～ 30 120～ 180 180～ 160 80～ 120 160～ 360 1360～ 500 500～ 30 由表 確定 T? 、 A? 的值： 沖孔刃口尺寸計算 對于沖小孔 轉(zhuǎn)換為 利用公式 ? ?0m i nTxdDT ????? （ 31） ? ? AZDD TA ???? 0m in （ 32） 其中 x —— 磨損系數(shù)的選取查下表 △—— 是工件的公差值 表 磨損系數(shù)表 mm 30 . 0 0 ? ? mm ? mm Z Z 140 . 0 360 . 0 500 . 0 min max ? ? ? ? 成都航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 12 工件精度 IT10 以上 x =1 工件精度 IT11～ IT13 x = 工件精度 IT14 x = 因孔的公差等級為 IT10 以上 級，所以查上表得 x =1 則 ? ?0m inTxddT ?????= ? ? AZdd TA ???? 0m in= 校核間隙： T? + A? =+= 所以滿足 T? + A? ≤ minmax ZZ ? 的條件，制造公差合適。 落料刃口尺寸計算 當(dāng)以凹模為基準件時，凹模磨損后刃口部分尺寸都增大，因