【文章內(nèi)容簡介】 d=φ 42mm。對(duì)于 扁形 孔 b=4滿足最小沖孔尺寸的要求 。 沖裁精度 對(duì)于料厚為 t=2mm 的板料，斷面粗糙度為 m，毛刺的允許高度在生產(chǎn)時(shí)不超過 ，試模時(shí) 不超過 22。 表 21 一般沖孔?？梢詻_壓的最小孔徑 表 22 一般沖裁件剪斷面表面粗糙度 表 23 普通沖裁毛刺的允許高度 圖 22 沖裁件的斷面形狀 5 3. 沖壓 工藝方案的選擇與確定 提出可能的 工藝 方案 零件為一沖裁、落料彎曲件，可提出的加工方案如下； 方案一：先落料后沖孔再彎曲，采用三套單工序模生產(chǎn)。 方案二：落料 — 沖孔復(fù)合沖壓，再彎曲。采用一套復(fù)合模和一套彎曲單工序模。 方案三：沖孔 — 落料連續(xù)沖壓，再彎曲，采用一套級(jí)進(jìn)模和一套彎曲單工序模。 方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要三道工序、三套模具，生產(chǎn)效率低，零件精度差，在生產(chǎn)批量大時(shí)不適用。方案二需要兩套模具，生產(chǎn)效率較第一套高，但凸凹模壁厚受到限制，尺寸不能太小制件不能從沖壓機(jī)工作孔中落出。方案三也需要兩套模具，生產(chǎn)效率高，獲得零件的精度較好，適合于零件大批量生產(chǎn)，相較于方案二不受凸凹模壁厚的限制，零件可從下模座中落出。所以選擇方案三作為 最終的加工方案。 零件的排樣計(jì)算 及確定 經(jīng) 查 參考文獻(xiàn) [3]中 表 2224 取工件間間距 a1= , 側(cè)面間距 a= 。 零件可能排樣有下面三種： 方案 a： 零件 在排樣圖上 豎排 布置 ， 一個(gè)步距的距離為 ，板料寬度+*2=。排樣圖如下 31： 圖 31 6 方案 b：零件 在排樣圖上 橫排 布置 。排樣圖如 32: 方案 c：零件上下錯(cuò)落 斜對(duì)稱 布置。排樣圖如 33： 三種方案的工序方案都較簡單，比較各方案的板料利用率： 利用材料利用率公式 η = 100% (31) F— 沖裁 件面積 （包括沖出的小孔在內(nèi)）（ mm2）； n— 一個(gè)步距內(nèi)沖件數(shù)量； B— 條料寬度（ mm）； h— 步距（ mm）； 沖裁件總面積 F=各區(qū)域面積之和 =43 11+（ ）（ 4322） +π *178。+π/2*6178。+（ 20+12） 12/24*π *2178。15 4= 由 公式（ 31）計(jì)算得， 第一種： 圖 32 圖 33 7 n=1 B=+ 2= h= 2+= Bh=（ + 2）（ 43+） = η =第二種 n=1 B=43+ 2= h=+= Bh=（ 43+ 2）（ +） = η =第三種 n=2 B=33++ 2=38mm h=75+= Bh=（ 33++ 2）（ 75+） = η =2 經(jīng)計(jì)算可 得 出第三種排樣的材料利用率最高，選用方案三的排樣方式。條料寬度為 38 ，步距為 , 所 選 板 料 為 1000mm800mm2mm ，每塊可剪裁為`500mm38mm2mm。 8 4. 工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 沖裁力的相關(guān)計(jì)算 沖裁力的計(jì)算 ① 落料力的計(jì)算 F 落 =KLTσ （ 41） 查表 ： K= L—— 工件外輪廓周長 L=43+211+23/8π11+1/2π2+1/2π12+（ 2012） /cos73176。= T—— 材料厚度 T=2mm σ—— 材料抗剪強(qiáng)度 σ=350MPa 則 由公式（ 41）計(jì)算得， F 落 =KLTσ=2350= ② 沖孔力的計(jì)算 其中 K= T=2mm σ=350MPa L=3π*4= 則 由公式（ 41）得， F 沖 1= KLTσ=2350= ③ 沖槽力的計(jì)算 其中 K= T=2mm σ=350MPa L=π4+152= 則 由公式（ 41）得， F 沖 2=KLTσ=2350= 所以沖裁力 F 沖裁力 =F 落 +F 沖 1+ F 沖 2=++= 卸料力的計(jì)算 彈性卸料 F 卸料力 =K 卸 F 沖 （ 42） 查表 :K 卸 = F 卸料力 =K 卸 F 沖 == 推件力的計(jì)算 9 采用 下出料方式 F 推件力 =NK 推 F 沖 （ 43） 其中 N=5 K 推 = F 推件力 =NK 推 F 沖 =5= 所以沖壓工藝總力 Fz=++= 壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算 由于本 該 零件沿輪廓 垂直沖裁 的斷面 厚度不變，輪廓 各部分的沖裁力，與輪廓的長度成正比，同時(shí)沖裁沿輪廓分布。因此，輪廓各部分沖裁力的合力的作用點(diǎn)，可以轉(zhuǎn)化為求輪廓的重心位置。 計(jì)算方法如下： （ 1） 按比例畫出 沖裁件的 輪廓線 （ 2） 在任意處做坐標(biāo)軸 （ 3） 將 沖裁件 輪廓分為若干基本線段 計(jì)算每條 基本線段的中心位置到 Y 軸和 X 軸的距離 公式： X=（ L1X1+L2X2....LnXn） /L1+L2+… Ln （ 51） Y=（ L1Y1+L2Y2+LnYn） /L1+L2+.....Ln （ 52） 以 左側(cè)凸模邊界為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，建系如下圖 ： 由公式（ 51）計(jì)算得出壓力中心 X 方向的坐標(biāo)， 圖 41 10 由公式（ 52）計(jì)算的出壓力中心 Y 方向的坐標(biāo)， 12 如圖 41 選取坐標(biāo)系原點(diǎn)為 0 點(diǎn) ,利用公式計(jì)算得壓力中心為（ ， 12）。 11 5. 級(jí)進(jìn)模壓力 機(jī)的選擇 計(jì)算零件沖裁時(shí) 的公稱壓力。沖裁時(shí)，壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于沖裁各工藝力的總和。 Fz= F 沖裁力 + F 卸料力 + F 推件力 =，最大值為 266KN。選擇壓力機(jī)的公稱壓力為350KN，壓力機(jī)的型號(hào)為 JH23— 35， 查表得壓力機(jī)數(shù)據(jù)為 如下表 51： 公稱壓力（ KN） 350 工作臺(tái)板厚度（ mm） 60 公稱力行程（ mm） 滑塊底面尺寸（前后左右）（ mm） 220 250 滑塊行程（ mm） 80 模柄孔尺寸（直徑深度）（ mm） ?40 60 行程次數(shù)（ min） 60 機(jī)身最大可傾角度 30176。 最大裝模高度（ mm） 280 立柱間的距離（ mm） 280 裝模高度調(diào)節(jié)量（ mm） 60 滑塊中心至機(jī)身距離（ mm） 220 工作臺(tái)板尺寸（前后左右）（ mm） 400610 表 51開式壓力機(jī)技術(shù)參數(shù) 12 6. 模具結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì) 模 架的選擇 凹模周界尺寸的計(jì)算 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇依據(jù)于凹模的外形尺寸，所以首先確實(shí) 凹模的周界尺寸 。根據(jù)沖裁力為 ，從 文獻(xiàn)圖表中 查 得 h=30mm 由 文獻(xiàn) [1]表格中查得 ，從沖件料寬（ ?40mm）及料厚（ ~3mm）取壁厚b2=30mm . 凹模長 L=100+2?30=160mm 凹模寬 B=50+2?30=110mm LxBxh=160x110?30mm 對(duì)照 文獻(xiàn)中 表格數(shù)據(jù) ，將上述尺寸改為 160x100x30mm。 計(jì)算中數(shù)據(jù)圖表來源于參考文獻(xiàn) [1,638~639] 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用 由上面凹模周界的計(jì)算尺寸，選用后側(cè)導(dǎo)柱模架（摘自 GB/T 2851— 2021） 。 上模座（ GB/T — 2021）尺寸為 160?100?35mm 下模座（ GB/T — 2021）尺寸為 160?100?40mm 導(dǎo)柱（ GB/T — 2021） 尺寸為 25?150mm 導(dǎo)套（ GB/T — 2021）尺寸為 25?85?33mm[4]。 定位方式的選擇 采用 三個(gè)活動(dòng)擋料銷和一個(gè)固定定位銷 定位。 如下圖 64： 圖 64 定位銷的布置 13 當(dāng)工件從導(dǎo)料板導(dǎo)入 ， 活動(dòng)擋料銷擋住板料的頭部定位沖孔 ，當(dāng)沖完 三個(gè)圓孔和一個(gè)方孔后 ，料帶向前進(jìn) ， 然后 左邊的活動(dòng)擋料銷擋住板料頭部定位落料 。 當(dāng) 第一步距內(nèi)的 零件的沖孔 — 落料完成后，固定擋料銷 和 擋料板落料孔的右邊框 進(jìn)行前進(jìn)定位和導(dǎo)向 定位 。 當(dāng)一側(cè)的料帶材料沖裁完后，將料帶翻轉(zhuǎn)通過上部的活動(dòng)擋料銷初始定位。 送料方向 因?yàn)槟＞哌x用的料板 是條料，控制條料的送進(jìn)方向 要 采用導(dǎo)料裝置該導(dǎo)料板與凹模于一體，提高了裝配精度 ，控制條料的送進(jìn)步距采用擋料銷及 初始 活動(dòng) 定位銷釘 初定距。 第一件的沖壓位置應(yīng) 通過活動(dòng)檔料銷與板料的左邊框定位沖得。 送料方向由右向左手工送進(jìn)。 卸料、出件方式的選擇 因 工件料厚為 2mm，相對(duì)較薄，卸料力也較小，可采用彈性卸料。采用下出件比較便于操作與提高生產(chǎn)率 。 卸料裝置中彈性元件的計(jì)算 采用彈壓卸料裝置，彈性元件選用橡膠，尺寸計(jì)算如下： （ 1） 確定橡膠的自由高度 H0 H0=（ ~） H 工 （ 61） H 工 =h 工作 +h 修模 =t+1+(5~10)=2+1+7=10mm （ 62） 由公式（ 61）、（ 62） 兩個(gè)公式取 H0=40mm （ 2） 確定橡膠的截面面積 A A=Fx/P （ 63） 查得矩形橡膠在預(yù)壓量為 10%~15%的單位壓力為 ，所以 由公式（ 63）計(jì)算得， A= 2 （ 3） 確定橡膠的平面尺寸 14 根據(jù)零件的外形特點(diǎn)，橡膠的外形應(yīng)為矩形，中間開有凸?？滓员荛_凸模 ， 結(jié)合 零件 的具體尺寸， 橡膠墊中間開的孔總面積為 4??4+2?15+= 橡膠墊的外形尺寸一邊長為 160mm,則另一邊長 b 為 b?160+=A b?98mm （ 4） 校正橡膠的自由高度 為滿足橡膠墊的高徑比要求，將橡膠墊分割成四塊裝入模具中，其最大外形尺寸為 80mm，所以 橡膠墊的高徑比在 ~ 之間，所以選用的橡膠墊規(guī)格合理。橡膠的裝模高度約為 40 mm =34mm。 導(dǎo)