【文章內(nèi)容簡介】 導(dǎo)料板（ JB/)(mm) L B H 4 6 8 10 12 200 32 * * * 注： *為可選用尺寸。 擋料銷的選擇 擋料銷則多用于復(fù)合模和單工序模中。因為圓柱擋料銷制造簡單，使用方便，適應(yīng)于彈性卸料板的沖模中。其擋料銷的高度 h 查 【 6】 第 565 頁表 得 mmh 3? 。采用標(biāo)準(zhǔn)，圓柱擋料銷見 【 6】 第 1140 頁表 TJB/ ? 。如圖 32擋料銷的立體圖所示。 圖 32擋料銷的立體圖 表 固定擋料銷（ JB/） (mm) d(h11) d(m6) h L 基本尺寸 極限偏差 基本尺寸 極限偏差 6 0 3 + + 3 8 10 壓料裝置 常見的帶限位壓料裝置的結(jié)構(gòu)型式見表 【 6】 第 571 頁表 ，因為制件首次拉深故采用左邊第一個圖，壓邊圈形狀采用平面形，形狀圖見 【 6】 第 571 頁圖 。其內(nèi)孔直徑 pY dd ? ，且滿足 mmddmmd pYp ???? 。 卸料板的選擇 剛性卸料是采用固定卸料板結(jié)構(gòu)。固定卸料力大，卸料可靠。因此，當(dāng)沖裁板料較厚（大于 ）、卸料力較大、平面度要求不很高的沖裁件時，一般采用固定卸料裝置。 彈性卸料裝置既有卸料作用又有壓料作用。采用彈性卸料裝置得到的沖裁零件質(zhì)量較好，平面度也較高。因此，質(zhì)量要求較高的沖裁件或薄板沖裁適宜用彈性卸料裝置。 因為沖裁件 平直度要求較高，料厚為 相對 較薄，而卸料力并不是不大，由于彈壓卸料模具比剛性卸料模具方便，綜 合考慮選取彈性卸料裝置。 彈性卸料板的最小厚度值查 【 6】 第 574 頁表 得 mmh 20? ，卸料板與凸模的單邊間隙值查 【 6】 第 574 頁表 mmc ? 。 表 （ mm） 制件厚度 t 卸料板厚度 125~200 H 固 H 彈 ～ 12 16 表 （ mm） 材料厚度 t 1 單面間隙 c 出件方式 因采用正裝式復(fù)合模生產(chǎn)，落料凹模在下模，故采用上出件為佳。拉深凹模安裝在上模，制件或廢料是向下頂出，相應(yīng)的部件稱為推件器。 送料方式的確定 因為采用自動化送料裝置，并采用鉤式送料裝置，它是條料、卷料送料裝置中結(jié)構(gòu)最簡單的一種，它主要由送料鉤、止回銷和驅(qū)動機組成。鉤式送料裝置是鉤住條料（卷料）搭邊沿送料方向送進。 導(dǎo)向方式的選擇 方案一：采用對角導(dǎo)柱模架。導(dǎo)柱安裝在模具壓 力中心對稱的對角線上，上模座在導(dǎo)柱上滑動平穩(wěn)，常用于橫向送料級進?；蛘呖v向送料的單工序沖載模、復(fù)合模。 方案二：采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。前面和左、右不受限制，送料和操作比較方便。但是 11 導(dǎo)套導(dǎo)柱單邊容易磨損，模具使用壽命受到嚴(yán)重影響，且不能使用浮動模柄。 方案三：四導(dǎo)柱模架。對于沖壓件尺寸較大或精度要求較高的沖壓零件，以及大批量生產(chǎn)的才采用此模架。 方案四：中間導(dǎo)柱模架。因為導(dǎo)柱安裝在模具的對稱線上，所以只能縱向送料，一般用于單工序模或復(fù)合模。 根據(jù)以上方案比較，結(jié)合本設(shè)計的模具結(jié)構(gòu)形式和送料方式，還有模具壽命和工件質(zhì)量等因素。該復(fù)合模采用對角導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式最合理，即方案一最佳。對角導(dǎo)柱的立體圖如圖 33所示。 圖 33對角導(dǎo)柱的立體圖 12 第四章 模具主要工藝參數(shù)的計算 沖裁工藝的設(shè)計分析 沖裁工藝性主要指的是沖裁件各方面如何才能滿足制件質(zhì)量要求，主要包括模具刃口因素、沖裁件的材質(zhì)、尺寸與形狀、對沖裁件的質(zhì)量要求以及對制件的設(shè)計等。 沖裁的凸模和凹模刃口之間的尺寸之差稱為沖裁間隙。單邊間隙用 C 表示，雙邊間隙 Z。如圖 41間隙圖所示。 圓形沖裁模雙邊間隙為 凸凹 DDZ ?? 。 (41) 式中： 凹D —— 沖裁模凹模直徑尺寸 (mm)； 凸D —— 沖裁模凸模直徑尺寸 (mm)。 沖裁間隙值的大小影響著模具壽命、沖裁件質(zhì)量、卸料力和沖裁力，它是模具設(shè)計中的一個重要內(nèi)容。由于模具在使用過程中會逐步磨損，所以在設(shè)計和制造新模具時應(yīng)采用最小合理間隙。 圖 41間隙圖 間隙對沖裁工作的影響 （ 1）間隙對制件質(zhì)量的影響； （ 2）間隙對沖裁力的影響； （ 3）間隙對卸料力、推件力或頂件力的影響； 13 （ 4）間隙對模具壽命的影響； （ 5）間隙增大使沖裁工藝力減小。 沖裁力計算 沖裁力是如何合理地選擇壓力機和設(shè)計模具重要考慮因素，它是指沖裁過程中的最大剪切抵抗力。 用普通平刃口模具沖裁時，沖裁力 F 一般按下面 (42)公式計算： ?KLtF ?沖 (42) 式中： 沖F —— 沖裁力（ N）； L—— 沖裁件周長，經(jīng)計算 L=； t—— 材料的厚度， t=； ? —— 材料剪切強度（取 ? =330MPa）； K—— 系數(shù)，一般 K取 。 故落料力 KNNK L tF ??????? ?落 沖孔力的計算： 孔 mm8? 的沖裁力 ?tKLF 孔孔 ? （ 43） 式中： 孔F —— 沖孔力（ N）； t—— 材料的厚度， t=； 孔L —— 沖裁件周長，經(jīng)計算 mmdL ???? ? ； ? —— 材料剪切強度（取 ? =330MPa）； K—— 系數(shù)，一般 K取 。 故孔 mm8? 的沖裁力 NtKLF 6 1 6 43 3 ?????? ?孔孔 兩個孔 mm8? 的總沖裁力 KNNFF ???? 孔總孔 卸料力及推件力計算 卸料力：凸模上將零件或廢料卸下來所需的力。推件力：從凹模內(nèi)順著沖裁力方向把零件或廢料凹模腔頂出的力。頂件力：將卡在凹模中的料逆著沖裁力方向頂出所需的力。 以上這些力一般用下列經(jīng)驗公式計算： 推件力： FnKF 11? （ 44） 頂件力： FKF 22 ? （ 45） 14 卸料力： FKF 33? （ 46） 式中： F—— 沖裁力（ N）； n—— 同時梗塞在凹模內(nèi)的零件數(shù)（或廢料）數(shù)， thn /? ； t—— 材料厚度（ mm）； h—— 圓柱形凹模腔口高度（ mm）； 321 , KKK 推件力、頂件力及卸料力系數(shù)，其值見表 41。 表 41 推件力系數(shù)、頂件力系數(shù)和卸料力系數(shù) 料厚 /mm 1K 2K 3K 鋼 ≤ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ 鋁、鋁合金 純銅、黃銅 ~ ~ ~ ~ 注：卸料力系數(shù) 3K 在沖孔、大搭邊和輪廓復(fù)雜制件時取上限。 采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁工藝，沖裁力、卸料力和推件力同時產(chǎn)生。 故，卸料力： KNNFKF ????? （取 ?K ） 頂件力： KNNFKF 6 8 4 7 2 ????? （取 ?K ） 推件力： KNNFnKF ?????? （取 ?K ， n=2） 拉深力的計算 拉深力的計算通常采用經(jīng)驗公式進行計算。對于帶凸緣圓筒形零件的拉深力近似計算公式 (47)： kdtF b???拉 （ 47） 式中： 拉F —— 拉深力； 15 b? —— 為材料的抗拉強度極限（取 MPab 420?? ）； d—— 拉深后制件的直徑（ mm ）； t—— 材料厚度（ mm ）； k—— 系數(shù)（取 k=1）。 故 KNNkdtF b 5 1 7 114 2 ???????? ??拉 壓邊力的計算 壓邊圈的壓力過大會使制件拉裂并且要增大拉深力，而壓邊圈的壓力過低就會使工件的邊壁或凸緣起皺。壓邊力的大小可 采用以下公式計算： AqF ?壓 （ 48） 式中： 壓F —— 壓邊力（ N）； A—— 在壓邊圈上毛坯的投影面積（ 2mm ）； q—— 單位壓邊力（ MPa），（取 q=）。 故 KNNAqF 4 1 ) 9 2 6( 2 ???????壓 拉深 功的計算 不變薄拉伸得公式： 3max 10 ??? hcFW （ 49） 式中： W—— 拉深功（ J）； ma x F —— 最大拉伸力（ N）； h—— 拉深深度（ mm）； c—— 系數(shù)。（取 c=）。 故 JhcFW 5 5 1 7 33m a x ??????? ?? 初選壓力機 壓力機噸位的大小的選擇，首先要以沖壓工藝所需的變形力為前提，并且要求設(shè)備的 壓力要大于所需的變形力，而且還要有一定的力量儲備，以防萬一。從提高設(shè)備的工作剛度、沖壓零件的精度及延長設(shè)備的壽命的觀點出發(fā)，要求設(shè)備容量有較大的剩余。 因 拉落 FF? ，故 模具的總沖壓力為： KNFFFFFFF ????????????? 壓拉總孔落總 應(yīng)選的壓力機公稱壓力 ? ? ?? FP ~ 取為 ，則公稱壓力為： KNFP 3 2 ???? ? 因此查 【 3】 第 232 頁附錄 4附表 5初選閉式單點壓力機 JB23/40。 16 模具壓力中心的確定 一副沖模的壓力中心就是指這幅沖模各個部分沖壓力的合力作用點。沖模的壓力中心，理應(yīng)盡可能通過模具中心并與壓力機滑塊中心重合，以免偏心載荷使模具歪斜，間隙不均，從而加速壓力機和模具的導(dǎo)向部分及凸、凹模刃口的磨損。 因為沖裁件幾何形狀不是很復(fù)雜，并且對稱，其壓力中心位于沖裁件輪廓圖形的幾何中心。確定壓力中心，建立如下圖 42 坐標(biāo)系： 圖 42壓力中心圖 由圖可知，該形狀關(guān)于 X軸左右對稱，關(guān)于 Y 軸上下對稱，則壓力中心為該圖形的幾何中心。即坐標(biāo)原點 O。該點坐標(biāo)為（ 0， 0）。 17 第五章 拉深工藝的分析與確定 拉深加工的工藝性 （ 1）確定拉深圓角半徑 圓筒件底與壁部的圓角半徑 tr?凸 ，凸緣與壁之間的圓角半徑 t2?凹r ，從有利于變形的條件來看，最好取 tr )5~3(?凸 ， tr )8~4(?凹 。若 trr )~()( ?凹凸 或 ，須增加整形。 故，綜合考慮取 mmr 5?凹 ， mmr 3?凸 。 （ 2）計算毛坯尺寸 為了保證零件的尺寸必須考慮材料的各向異性和拉深時金屬流動條件的差異等因素，就必須留出修邊余量。修邊余量的數(shù)值可查 【 6】 第 309 頁表 確定，根據(jù)零件的尺寸取修編余量 ?? 。這樣在計算毛坯尺寸的時候就必需加上修邊余量然后再進行毛坯的展開尺寸計算。 雖然在拉深的時候拉深件的各部分厚度要求發(fā)生一些變化，但是工藝措采如果采取適當(dāng)，則其厚度的變化量還是并不太大。所有在設(shè)計工藝過程時，可以不考慮毛坯厚度的變化，并且考慮金屬在塑性變形過程中保持體積不變，因而，在計算拉深件的的毛坯展開尺寸時，可以認為在變形前后的毛坯和拉深間的表面積相等。 對于該零件，可看成帶凸緣拉深件。 計算 ??dd f 。查 【 6】 第 309 頁表 ?? ，則實際外徑為 mmdd ft ?????? ? 表 有凸緣圓筒形拉深件的修邊余量δ（ mm) 凸緣直徑 dp 凸緣的相對直徑 dp/d ～ 2 2～ 50～ 100 則，可知制件板料直徑 D為： 2324212112121 ddrdrhdrddD ??????? 2222 ?????????????? ?? 式中： mmd 291 ? ， mmd ? ， mm51 ?? 凹rr ， mmrr 32 ?? 凸 ， mmh ? ， 18 mmh 31? ， mmdd t 854 ?? ， mmd 483 ? 。 毛坯形狀圖如下 51： 圖 51毛坯圖 計算拉深次數(shù) 極限拉深系數(shù)值用理論計算的 方法確定。但在實際生產(chǎn)過程中，拉深條件一般用實驗的方法得出的，我們可以通過查表來取值。 零件總拉深系數(shù)為： ??? Ddm總； 相對凸緣直徑為： ???dd t，屬于帶大凸緣拉深件； 相對拉深高度為： ??dh ； 坯料相對厚度： %% ???Dt 第一次拉深的最大相對高度 ~11 ?dh ；故零件能一次拉出來。 第一次拉深系數(shù)為 ??Ddt ， ???Dt ，故拉深系數(shù) ?m 。 普通平端面凹模拉深時，毛坯不起皺的條件是： )()1( ?????? mDt ，所以毛坯會起皺。 查 【 4】 第 155 頁表 71 得拉伸方法為：可用可不用壓邊圈。為了使拉伸件不起皺，所以采用壓邊圈的方法。 19 表 71 采用壓邊圈的條件（平面凹模）（ mm） 拉深方法 第一次拉深 (t/D) 100% m1 用壓邊圈 可用可不用壓邊圈 ～ 不用壓邊圈