【文章內(nèi)容簡介】 對沖裁外形輪廓來說是起徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 5 沖裁凸模的作用，而對內(nèi)部的孔來說，則又是起沖孔凹模的作用，他通過凹凸模定位在下模坐上。 這種結(jié)構(gòu)的模具制造簡單，操作方便，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)時也比較安全，模具周圍清潔。但所得到的沖壓件平整度較差。 順裝式復(fù)合模的凹凸模位置是 在上模部分。沖件由彈頂器自裝在下模部分的凹模內(nèi)頂出置模具的工作面上，廢料則有壓力機通過推桿自上而下被擊落，并和工件一起匯集于模具的工作面上。這是需要及時清除，操作不如倒裝式復(fù)合摸方便，且不安全。這種結(jié)構(gòu)形式受力情 況比倒裝式的情況好。 引用 文獻(xiàn) [9]列出順裝復(fù)合模和倒裝復(fù)合模的特點表格： 模具型式 倒裝式復(fù)合模 順裝式復(fù)合模 工作零件裝配位置 凸模 在上模部分 在下模部分 凹模 在上模部分 在下模部分 凸凹模 在下模部分 在上模部分 出件方式 采用頂板丶頂桿自上模內(nèi)推出，下模至模具的工作面上 采用彈頂器自下模內(nèi)頂出至模具的工作面上 沖壓的平整度 不能達(dá)到平整要求 較好，對于薄件能達(dá)到平整要求 廢料排除 廢料在凸凹模內(nèi)積聚到一定程度后，便從下模部分的漏料孔或排出槽排除 廢料不在凸凹模內(nèi)積聚。壓力機回程時 ，廢料即從凸凹模內(nèi)推出 凸凹模的強度和壽命 凸凹模承受的張力較大，為增加其強度，凸凹模的最小壁厚應(yīng)嚴(yán)格控制 模具壽命比較高 受力情況比倒裝復(fù)合模好，但凸凹模的尺寸易磨損增大 模具壽命較差 生產(chǎn)操作 廢料自漏料空排除，有利于清理模具的工作面，生產(chǎn)操作較安全 廢料自上而下出落，和工件一起匯集于模具的工作面上，對生產(chǎn)操作不利，不安全 適應(yīng)性 沖壓件平整度要求不高，凸凹模強度足夠時采用 使用于落料沖裁，平整度要求較高丶以及壁厚較小丶強度較差的凸凹模 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 6 3 主要設(shè)計計算 毛坯尺寸計算 在 計算毛坯尺寸之前，必須先將翻邊前的工件形狀構(gòu)造出來，工件的尺寸要定下來 。有兩種情況可以考慮： ??? mm 的高度尺寸太大，無法制造出全部的高度僅利用翻邊的方法，必須要靠拉伸才能將其中的一部分制造出來。另一種情況是 ??? mm 利用翻邊將全部的高度制造出來，前面所述的方法，有著不一樣的翻邊前的毛坯形狀。具體計算如下： 先通過公式算出翻邊高度，由公式轉(zhuǎn)換得到翻邊 系數(shù)，先算出翻邊直徑 mmmmD )( ??? 將 下列各個數(shù)據(jù) 代入下式中 ： t r D，進(jìn)行計算： )(21)(210?????????????? trHDk 極限翻邊系數(shù) minK 凸模 孔的加工方式 td/ 100 50 35 20 15 10 8 5 3 1 球形 鉆孔去毛刺沖孔 — 圓柱形平底 鉆孔去毛刺沖孔 — 根據(jù)表格查出翻邊系數(shù) ，比較發(fā)現(xiàn)上面計算出的系數(shù)比表中查的的系數(shù)要大，得出可通過一次翻邊得到全部高度 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 7 通過查 文獻(xiàn) [6]發(fā)現(xiàn)確定修邊余量，才能得出毛坯所需要的尺寸 。 修邊余量計算 通過計算出工件的 高度 比值系數(shù) ： mmdh ? ，發(fā)現(xiàn)工件只需要很淺的拉伸即可，修邊余量 ? 這個因素可以先不考慮 毛坯尺寸計算 mmrdrdHdd22220???????????????????? 排樣設(shè)計 引用文獻(xiàn) [2]中沖壓用料排樣與計算一節(jié)： 排樣方式 的重要性 ： 1. 提高材料利用率。 沖裁過程中不可能將板料 100%利用，因此會產(chǎn)生相應(yīng)的廢料。廢料是因為沖壓的方式丶排樣的 方式的原因則稱為工藝廢料。廢料是因為制造的工件的原因則稱為結(jié)構(gòu)廢料。 2. 提高一線職工的工作環(huán)境的安全系數(shù)。幫助職工避免不必要的體力消耗。 3. 盡量優(yōu)化模具的結(jié)構(gòu)，讓模具在有限的時間和質(zhì)量中創(chuàng)造出無限的價值。 4. 沖裁出來的工件的質(zhì)量是排樣時設(shè)計的重中之重，質(zhì)量決定了排樣方式 。 排樣設(shè)計不但要確定該工件的排樣方式，而且需要查表得到搭邊值 。另外需要計算出條料的寬度，還有送料的步距數(shù)值。 排樣方式有以下幾種： 。這些方式是通過工件的布置方法確定的。 結(jié)合該工件 的自身因素，決定 采用直排。 搭邊值是由兩部分組成的，一是沖裁件之間的剩下的材料，二是條料的側(cè)面和沖裁件剩下的材料。 搭邊的數(shù)值應(yīng)合理確定。 確定合理數(shù)值必須要保證的三個因素： 1. 經(jīng)過沖裁后的出工件的品質(zhì)要比較高 2. 模具耐用時間與設(shè)想時差不多 3. 送料的時候不能有偏差，必須達(dá)到設(shè)計時的位置 下面闡述搭邊值對設(shè)計的影響： 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 8 1. 搭邊值的大小要是太大的時候，會使材料產(chǎn)生不必要的浪費，同時增加了制造的成本 2. 搭邊值的大小要是太小的時候，材料的利用效率雖然可以大幅提高，但是毛刺也會相應(yīng)的產(chǎn)生。這個時候沖裁時搭邊的剩余材料會一起進(jìn)入凸丶凹模間隙里面?？?能對模具的刃口產(chǎn)生破壞性的效果，減小了模具的壽命，反而得不償失。 兩工件間的搭邊 a1： mma ? 工件邊緣搭邊 a： mma 2? 步距 A為： mmmmadA 81)(0 ????? 條料寬度 B為： mmmmadB )(20 ?????? 拉深次數(shù)計算 計算此工件可以當(dāng)成無凸緣的圓筒型件，計算出 ?dh ，通過計算的毛坯相對厚度： mmDt ???? 翻閱文獻(xiàn)得 [7]到 ?dh 略比相對數(shù)值小，分析出拉伸成型只需要一次就夠了。 工藝力計算 落料力計算 ： 式中 F —— 落料力（ N）； 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 9 L—— 沖裁件的周長（ mm）； t —— 材料的厚度（ mm）； —— 材料剪切強度（ MPa） K – 系數(shù)，一般取 K= 08鋼的抗剪強度： 260～ 360MPa 取 320MPa NMpakLtF b155769落??????? ? 沖孔力計算： 式中 F—— 沖裁力（ N）； L—— 沖 裁件的周長（ mm）； t —— 材料的厚度（ mm）； —— 材料剪切強度（ MPa） K —— 系數(shù)，一般取 K= 抗剪強度如上 NM p aK L tF b3 5 2 6 83 2 沖??????? ? 推件力計算： 式中 F —— 沖裁力（ N）； F推 —— 推件力（ N）； K推 —— 推件力系數(shù)； n —— 同一時間內(nèi)堵在凹模內(nèi)的工件數(shù)量 ； n=h/t h—— 凹模型口高度（ mm）。 查表 ； n取 3 。 則 ： F 推 =nK 推 F=3 35268=5819N 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 10 拉深成形力計算： F=Kπdt σ b 式中 F—— 拉深力（ N）； K—— 修正因數(shù)； d—— 拉深件直徑（ mm）； t —— 材料厚度（ mm）； —— 材料的強度極限（ MPa） 。 查表 215～ 410MPa，取 300MPa 則 ： F 拉 = = 30 300=16956N 翻邊力計算 ： 查表屈服點 s? =200MPa D —— 翻邊后得到的直徑 d —— 坯料預(yù)制孔直徑 t —— 材料厚度 s? —— 材料屈服點 NMpatdDF s47665)1864()（???????? ?? 壓邊力計算 ： 式中 p —— 單位壓邊力（ MPa）； D 平 —— 板毛坯直徑（ mm）； 3 —— 第 1次的拉深直徑（ mm） rA —— 拉深凹模圓角的半徑（ mm） NprdDF A20514/])4264([4/])2（[22232壓??????????? ? 卸料力計算 ： 式中 F —— 沖裁力（ N）； 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 11 F卸 —— 卸件力（ N）； —— 卸件力系數(shù)； 查 [1]表 29 。 則 F卸 = 155769=7788 N 沖壓工藝總力 FZ： N2 7 1 3 1 65819778820514766516956352681 5 5 7 6 9推卸壓翻拉沖落??????????????? FFFFFFFF z 沖裁功的驗算 考慮下列兩個因素： 2工件的用途 決定采用平刃沖裁： 1000/mptA? 式中 A —— 平刃沖裁功 ( mN. ) p —— 平刃沖裁時的總沖裁力 (N ) t —— 材料厚度 (mm ) m —— 系數(shù)，一般取值 ?m 則 ： mN mmNA . 1000/? ??? 工作零件刃口尺寸計算 根據(jù)觀察圖，發(fā)現(xiàn)該零件沒有什么特殊要求，只是普通的復(fù)合模，需要落料、沖孔、拉深、翻邊四個工序。 坯料 ? 、 mm18? 有落料沖孔同時獲得。 引用文獻(xiàn) [3]中凸丶凹模刃口尺寸計算原則一節(jié)： 下面根據(jù)以下兩個 因素 計算凸丶凹模的刃口值： 1. 沖裁變形規(guī)律。落料件的外徑最大尺寸應(yīng)幾乎等于凹模的內(nèi)廓尺寸，這樣就可以計算出凹模的尺寸；同理，沖孔件的內(nèi)徑與凸模外廓尺寸幾乎相等，這樣就可以計算出凸模的尺寸。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 12 2. 沖裁件的尺寸精度要求； 合理的利用刃口磨損的規(guī)律 。 尺寸許用留量常用 x△有兩部分組成：一是△，指的是沖裁件的標(biāo)注公差；二是 x，指的是刃口磨損系數(shù)。通常 x△的數(shù)值范圍在 到 1 之間，根據(jù)實際情況取值。 當(dāng)沖裁件精度要求在 IT10 以下時， 數(shù)值取 1，當(dāng) IT11～ IT13 時，數(shù)值取 ， 最后在 IT14 時，數(shù)值取 刃口磨損系數(shù) x 板料厚度 t/mm 非圓形 圓形 1 0． 7 制造公差△ /mm ～ 1 ＜ 0． 16 ～ ≥ ＜ ≥ ＞ 1～ 2 ＜ ～ ≥ ＜ ≥ ＞ 2～ 4 ＜ ～ ≥ ＜ ≥ ＞ 4 ＜ 0． 30 ～ ≥ ＜ ≥ 查表得 mmZmmZ 2 4 ,1 3 m a xm in ?? ，則 mmmmZZ )(m inm a x ???? 根據(jù)公差表查的， ? ， mm18? 都在自由公差的范圍之內(nèi)，而且等級是 級，取 。 凸模設(shè)定成 級進(jìn) 行制造 ，凹模設(shè)定成 級進(jìn)行制造 ： mmmmxDD AA000max)()(?????????? ? 查表得 ?? mmmmDD tAT000)(min)2(???????? ? 校核： mmmmmmmm ??? (滿足間隙公差條件 ) 沖孔 mmmmxdd TT000m in)()(?????????? ? 查表 ?? mmmmZdd ATA000m in)()(???????? ? | T? |+|A? |＜ minmax ZZ ? mmmmmmmm ??? mmmm ? (滿足間隙公差條件 ) 確定壓邊圈的需要 有毛坯相 對厚度 mmmmdt ???? 采用壓料裝置的條件 拉深 辦法 首次 次拉深 首次之后的每次 拉深 （ dt/ ） 1