【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 數(shù)稱為極限拉深系數(shù)。由 t/D 100=2． 60，總拉深系數(shù) m=d/D=。通過(guò)查筒形件的極限拉深系數(shù)表，得第一次極限拉深系數(shù) [ 1m ]=～ 。雖然 m=d/D= 稍大于 [ 1m ]的極限值 ，為了保證拉深質(zhì)量，還是分 2 次拉深比 較合適。 各次拉深直徑和高度 確定了圓筒形件的拉深次數(shù)后，各工序直徑可由各工序的拉深系數(shù)和前道工序的直徑求得， d1=23*=,d2=*=,由公式 1h =(D*k1 d)+ /d1 (d1 + ） （ 2） 計(jì)算得 1h =,取 7mm。 7 D 毛坯直徑； d1 第一次拉深的工序件直徑； r1 第一次拉深的工序件底部圓角半徑； h1 第一次拉深的工序件高度； 同理 h2 =。 各工序?yàn)椋阂淮卫畛叽鐬?Ф 15 mm 7 mm， D=23 mm，第一次拉深的中間直徑 15 mm— =( mm 為材料厚度 )， 1m =；一次拉深尺寸為 Ф 11． 3 mm 8． 7 mm，d=11． 3 mm， 2m =O． 78。 確定是否采用工藝切口 沖壓材 料采用厚度 o． 6 mm 的馬口鐵帶卷料，采用自動(dòng) 送料裝置。由于該工件是在帶料上多次連續(xù)拉深，為防止帶料在拉深過(guò)程中產(chǎn)生變形，避免拉深時(shí)相鄰工序件之間因材料相互牽連的影響，需在首次拉深前沖出工藝切口 ，為 保證帶料導(dǎo)向的可靠性，采用對(duì)稱的人字形工藝切口 。 各次拉深凸凹模圓角半徑 凹模圓角半徑越大，材料越容易進(jìn)入凹模，但過(guò)大材料易起皺。因此，在材料不起皺的前提下，凹模圓角半徑宜取大一些。計(jì)算所得的凹模圓角半徑均應(yīng)符合 r大于等于 2t，對(duì)于帶凸緣的筒形件，最后一次拉深的凹模圓角半徑還應(yīng)與零件的凸緣圓角半徑相等。凸模圓角半徑過(guò)小，會(huì)使材料在此受到 過(guò)大的玩去變形，導(dǎo)致危險(xiǎn)斷面材料嚴(yán)重變薄甚至拉裂，但過(guò)大會(huì)使懸空部分增大，容易產(chǎn)生內(nèi)起皺現(xiàn)象。最后一次拉深時(shí)，凸模圓角半徑應(yīng)與拉深件底部圓角半徑相等，但當(dāng)拉深件底部圓角半徑小于拉深工藝性要求時(shí)，則凸模圓角半徑應(yīng)按工藝性要求確定，然后通過(guò)增加整形工序得到拉深件所要求的圓角半徑。 第一次拉深凹模圓角半徑可以按一下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： r1A = tD )d（ = (3) 式中 r1A 凹模圓角半徑； D坯料直徑； d凹模內(nèi)徑； t材料厚度； 第一次拉深凸模圓角半徑可取 r1T =()r1A =； 第二次拉深時(shí)，凹模圓角半徑應(yīng)逐漸減小，一般可以按經(jīng)驗(yàn)公式確定： r2A =()r1A = （ 4） 8 第二次拉深時(shí)，凸模圓角半徑應(yīng)與拉深件底部圓角半徑相等 r2T = 拉深凸、凹模間隙 拉深凸凹模間隙對(duì)拉深力，拉深質(zhì)量，模具壽命等都有較大的影響。間隙小時(shí)，拉深力大，模具磨損也大，但拉深件回彈小，精度高。間隙過(guò)小，會(huì)使拉深件壁部嚴(yán)重變薄甚至拉裂。間隙過(guò)大，拉深件坯料起皺，而且口部的變厚得不到消除，拉深件出現(xiàn)較大的錐度，精度較差。因此，拉深件凸、凹模間隙應(yīng)根據(jù)坯料厚度及公差、拉深過(guò)程中坯料的增厚情況、 拉深次數(shù)、拉深件的形狀及精度等要求確定。對(duì)于有壓料裝置的拉深模，凸凹模單邊間隙可根據(jù)材料厚度和拉深次數(shù)表確定，按經(jīng)驗(yàn)公式 Z/2=()t (5) 計(jì)算得雙面間隙 Z=。 拉深凸、凹模工作尺寸及其公差 拉深件的尺寸和公差是由最后一次拉深模保證的，考慮拉深模 的磨損和拉深件的彈性回復(fù)，最后一次拉深模的凸、凹模工作尺寸及公差按如下確定： 第二次拉深模的凸 、 凹模工作尺寸及公差按如下確定： 當(dāng)拉深件標(biāo)注為外形尺寸，以凹模為基準(zhǔn)，則 DA =（ Dmax ） A??0 = ? （ 6） DT =（ Dmax 2Z） 0T? =? （ 7） 對(duì)于首次拉深，因工序件尺寸無(wú)需嚴(yán)格要求，所以其凸 、 凹模工作尺寸取相應(yīng)工序的工作尺寸即可，同樣以凹模為基準(zhǔn)，則 DA =D A??0 =15 ? （ 8） DT =（ D2Z） 0T?= （ 9） 式中 DA 凹模工作尺寸； DT 凸模工作尺寸； Dmax 拉深件的最大外形尺寸； Z凸 、 凹模單邊間隙； Δ 拉深件的公差，為 IT11 級(jí)； AT ??、 凸、凹模的制造公差，可按 IT6IT9 級(jí)確定； D各次拉深工序件的基本尺寸。 沖裁工藝計(jì)算 沖孔凸、凹模刃口尺寸及其制造公差的確定原則 9 凸模和凹模的刃口尺寸和公差，直接影響沖裁件的尺寸精度。模具的合理間隙值也靠凸模、凹模刃口尺寸及其公差來(lái)保證。因此，正確確定凸、凹模刃口尺寸和公差，是沖裁設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要工作。模具刃口尺寸精度是影響沖裁件尺寸精度的首要因素。模具的合理間隙值也要考模具刃口部分尺寸及其公差來(lái)保證。因此，在確定凸、 凹模刃口部分尺寸及其制造公差時(shí)，必須考慮到?jīng)_裁變形規(guī)律、沖裁公差等級(jí)、模具磨損和制造工藝等方面。實(shí)踐證明，由于存在模具間隙，沖裁件的斷面都帶有錐度，落料件的大端尺寸接近于凹模刃口尺寸，沖孔件的小端尺寸接近于凸模刃口尺寸。在沖裁過(guò)程中，凸、凹模與沖裁件和廢料發(fā)生摩擦，凸模和凹模會(huì)向入體方向磨損。因此，確定凸模和凹模刃口尺寸，需遵循下述原則： 確定基準(zhǔn)件，設(shè)計(jì)落料模時(shí)，以凹模為基準(zhǔn)件，間隙取在凸模上；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，以凸模為基準(zhǔn)件，間隙取在凹模上?？紤]沖模的磨損規(guī)律，設(shè)計(jì)落料模時(shí)，凹模公稱尺寸應(yīng)按入體方向 接近或等于相應(yīng)的落料件最小極限尺寸，此時(shí)的凸模公稱尺寸按凹模相應(yīng)尺寸沿入體方向減（加）一個(gè)最小合理間隙值；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，凸模公稱尺寸按入體方向接近或等于相應(yīng)的沖孔件最大極限尺寸，此時(shí)的凹模公稱尺寸按凸模相應(yīng)尺寸沿入體方向加（減）一個(gè)最小合理間隙值。凸、凹模刃口尺寸制造公差應(yīng)合理。凸、凹模刃口部分尺寸的制造公差要按零件的尺寸要求決定，一般模具的制造精度比沖裁件的精度高 2— 3 級(jí)。若零件未注公差，對(duì)于非圓形件，沖模按 IT9 精度制造；對(duì)于圓形件，一般按 IT67 級(jí)精度制造。本設(shè)計(jì)中沖孔以凸模為基準(zhǔn)件，間隙取在凹模上 ，凸模取 IT8 級(jí)，凹模取 IT9 級(jí)。尺寸偏差應(yīng)按入體原則標(biāo)注。 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算方法 凸模與凹模刃口尺寸的計(jì)算方法按分開(kāi)加工計(jì)算，對(duì)于沖孔計(jì)算公式如下： dp =（ d+x*Δ )0p?= （ 10) dd =(dp +Zmin ) d??0 = ? (11) dp 凸模尺寸； dd 凹模尺寸； Δ制件公差； X考慮磨損的系數(shù)，按零件公差選取，零件精度為 IT11 級(jí)時(shí)，取 ； dp ??、 分別為凸模和凹模的制造公差； Zmin 凸、凹模最小初始雙面間隙； 沖孔凸、凹模間隙的確定原則 10 沖裁間隙影響沖裁件質(zhì)量、沖裁力、模具壽命、斷面質(zhì)量、尺寸精度，是沖裁模設(shè)計(jì)最重要的工藝參數(shù)之一?？紤]到模具制造中的偏差及使用中的磨損，生產(chǎn)中通常選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙。在此范圍內(nèi)選用的間隙值可以獲得合格的零件。這個(gè)范圍的 最小值稱為最小合理間隙，最大值稱為最大合理間隙值。由于模具在使用過(guò)程中的磨損使間隙增大，設(shè)計(jì)與制造新模具時(shí)采用最小合理間隙值。選擇合理間隙值的總的原則是：在滿足沖裁件質(zhì)量的前提下，間隙值一般取偏大值，這可以降低沖裁理和提高模具壽命。 沖孔凸、凹模間隙值的確定方法 確定凸、凹模間隙的方法有理論法和經(jīng)驗(yàn)法兩種。經(jīng)驗(yàn)方法也是根據(jù)材料的性質(zhì)和厚度，來(lái)確定最小合理間隙值，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)法按下列數(shù)據(jù)確定凸、凹模間隙 C=（ 8%10%)t=*=,雙面間隙 Z=。實(shí)驗(yàn) 研究結(jié)果與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明對(duì)于尺寸精度、斷面垂直度要求高的工件應(yīng)選用較小間隙值，對(duì)于斷面垂直度要求不高的工件，以提高模具壽命為主，可采用較大的間隙。 切邊凸、凹模刃口尺寸及公差的確定 為保證切邊工位的沖制質(zhì)量， 沖裁雙邊間隙為 mm，凸、凹模刃口部分表面粗糙度為 ～ m，以確保沖裁面粗糙度值符合 m 的要求，刃口尺寸公差按 IT6 級(jí)制造。 切邊凸模的刃口尺寸為 ，切邊凹模的刃口尺寸 為 ? 。 排樣設(shè)計(jì) 沖裁件在條料或板料上的布置方法叫排樣，排樣是沖裁模設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)極其重要的工作。排樣方法對(duì)材料的利用率、沖裁件的質(zhì)量、生產(chǎn)率、乬結(jié)構(gòu)和壽命都有重要的影響，合理的排樣可以提高材料的利用率。 排樣原則 對(duì)于沖裁來(lái)說(shuō)，由于產(chǎn)量大，沖裁件的生產(chǎn)率高，材料費(fèi)用占沖壓總成本的 60%以上。材料利用率是一項(xiàng)及其重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。要提高材料的材料利用率，就要減少?gòu)U料。沖裁過(guò)程中產(chǎn)生的 廢料可分為結(jié)構(gòu)廢料和工藝廢料兩種。結(jié)構(gòu)廢料是由工件形狀決定的，而工藝廢料是由沖壓方式和排樣方式?jīng)Q定的。使人工操作方便、安全、減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、模具壽命較高，排樣應(yīng)保證沖裁件的質(zhì)量。 第一工位安排局部外形沖切和沖導(dǎo)正孔，第二工位設(shè)置導(dǎo)正銷(xiāo)對(duì)條料導(dǎo)正，在以后的工位中，對(duì)易發(fā)生竄動(dòng)的工位設(shè)置導(dǎo)正銷(xiāo)，也可以在以后的工位中沒(méi)隔 23個(gè)工位設(shè)置導(dǎo)正銷(xiāo)，本設(shè)計(jì)中 在模具的主要工位分別設(shè)置有 6對(duì)導(dǎo)正銷(xiāo) ， 沖壓件上孔的位置相隔太近時(shí)，可以分布在不同的工位上沖出，但孔的位置不能因后續(xù)成型工序而影響變 11 形。為提高凹模 鑲塊、卸料板和固定板的強(qiáng)度，便于產(chǎn)品的變更和保證各成型零件安裝位置不發(fā)生干涉，可在排樣中設(shè)置空工位，其數(shù)量根據(jù)模具結(jié)構(gòu)要求設(shè)定，本設(shè)計(jì)中設(shè)置空工位 7 個(gè)，有效工位 6個(gè)。 搭邊及其作用 搭邊是指沖裁件之間以及沖裁件與條料側(cè)邊之間留下的余料。搭邊的作用：第一，它能補(bǔ)償條料送進(jìn)時(shí)的定位誤差和下料誤差，確保沖出合格的制件。第二，保持條料的剛性，方便送進(jìn)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，第三避免沖裁時(shí)條料邊緣的毛刺被帶入模具間隙，從而可以提高模具壽命。搭邊值的大小對(duì)于沖裁生產(chǎn)有很大的影響。一般來(lái)說(shuō)，過(guò)小的搭邊，使 條料剛性降低，從而使條料容易產(chǎn)生變形，進(jìn)而影響到條料的正確送進(jìn)，而在沖制非金屬材料或脆性材料時(shí)，搭邊量過(guò)小，極容易造成角部開(kāi)裂。而搭邊值過(guò)大，則材料利用率低。 搭邊值的確定 搭邊值得確定可以參考表，同時(shí)考慮一下因素對(duì)搭邊值的影響：材料的力學(xué)性能，硬材料的搭邊比軟材料、脆性材料小一些；沖裁件的形狀和尺寸，沖裁件大或有尖突的復(fù)雜形狀時(shí)，搭邊值大一些；材料厚度，料厚時(shí)搭邊值大；送料方式與擋料方式，用手工送料，有側(cè)壓裝置的其值??；卸料方式，彈性卸料比剛性卸料的小。 間隙搭邊值：間隙搭邊 是指相鄰兩個(gè)工件之間的間隙，因?yàn)椴牧虾穸葹?,按理間隙搭邊值 a=3mm，側(cè)搭邊值：側(cè)搭邊是指在級(jí)進(jìn)模中將每個(gè)產(chǎn)品沿料寬方向連接起來(lái)的部分，按理側(cè)搭邊值 b=，為了使條料在送進(jìn)過(guò)程中具有較好的強(qiáng)度，保證條料在沖壓過(guò)程中送料的順暢性，導(dǎo)正孔中心到條料邊緣的距離取 ，即可滿足強(qiáng)度要求。 條料寬度和送料步距的確定 因?yàn)楣ぜ叽巛^小，為確保各工序間的工作零件互不干涉，工序間需增設(shè)一些必要的空工步。 有工藝切口的連續(xù)拉深的 條料寬度 和步距可按如下計(jì)算公式： B=D+2b=33 mm (12) A=D+n=26mm (13) 式中 B 條料寬度；