【文章內(nèi)容簡介】 材料的合理利用 大批量生產(chǎn)中，材料費(fèi)用約占沖裁件成本的 60％以上。因此，合理利用材料，提高材料的利用率，是排樣設(shè)計(jì)主要考慮的因素之一。小圓和非圓形面積為：)1520(?????A大圓的面積為: 萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （正文） 10 材料利用率沖裁件的實(shí)際面積與所用板料面積的百分比稱為材料利用率，它是衡量材料合理利用的一項(xiàng)重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的材料利用率 V 為： V＝ s100％ BA/(4—1) 式中：A——一個(gè)進(jìn)距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積 mm2；B——條料寬度 mm；s——進(jìn)距(沖裁時(shí)條料在模具上每次送進(jìn)的距離間距) mm。材料利用率： V=A/BS 100%=()/52 55 100%=62%??計(jì)算沖壓力，該模具采用剛性卸料和下出料方式。表 41 沖裁時(shí)合理的搭邊值料厚 手送料圓形 a手送料圓形 a1手送料非圓形 a手送料非圓形 a1手送料往復(fù)送料 a手送料往復(fù)送料a1自動送料 a自動送料 a11? 2 3 21_2 2 2 2_3 2 3 4 3 23_4 3 3 5 4 4 34_5 4 3 5 4 6 5 5 45_6 5 4 6 5 7 6 6 56_8 6 5 7 6 8 7 7 68 7 6 8 7 9 8 8 7 搭邊與條料寬度的確定 搭邊搭邊是指排樣時(shí)沖件之間以及沖件與條料邊緣之間留下的工藝廢料。搭邊雖然是廢料，但在沖裁工藝中卻有很大的作用：補(bǔ)償定位誤差和送料誤差，保證沖裁出合格的零件；增加條料剛度，方便條料送進(jìn)，提高生產(chǎn)效率；避免沖裁時(shí)條料邊緣的毛刺被拉人模具間隙,提高模具壽命。查表得最小搭邊值 a=2mm,a1=,非圓形搭邊值 a=，a1=2m。在實(shí)際確定搭邊值時(shí)，主要考慮以下因素： (1)材料的機(jī)械性能 軟材料、脆材料的搭邊值取大一些； (2)沖件的形狀與尺寸 沖件的形狀復(fù)雜或尺寸較大時(shí)； (3)材料的厚度 厚材料的搭邊值要取大一些，比用擋料銷定距的搭邊值小一些；(5)卸料方式 彈性卸料比固定卸料的搭邊值要小一些。萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （正文） 11 條料寬度與導(dǎo)料板間距在排樣方式與搭邊值確定之后，就可以確定條料的寬度。進(jìn)而可以確定導(dǎo)料板間距(采用導(dǎo)料板導(dǎo)向的模具結(jié)構(gòu)時(shí))。條料的寬度要保證沖裁時(shí)沖件周邊有足夠的搭邊值。條料寬度 B=D max+2 a （4—1）導(dǎo)料板間距 B 0=B+Z = Dmax+2a+Z （4—2）式中： D max——條料寬度方向沖件的最大尺寸；a——側(cè)搭邊值；Z——沖切前的條料遇導(dǎo)料板的間隙。導(dǎo)料板間距應(yīng)使條料能在沖裁時(shí)順利地在導(dǎo)料板之間送進(jìn)，并與條料之間有一定的間隙。因此條料寬度與導(dǎo)料板間距均與沖模的送料定位方式有關(guān)，應(yīng)根據(jù)不同結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行計(jì)算。 圖 條料寬度與導(dǎo)料板間距由上式可以算得條料的寬度： B=Dmax+2 a =+2 2=?B0=B+Z = Dmax+2a+Z=+2 2+1=為了滿足條料在導(dǎo)料板中搭邊值的要求，故條料寬度 B 取 55mm；由于條料采用手動送料方式，導(dǎo)料板和條料要有足夠的間隙，所以導(dǎo)料板間寬度取 56mm。 排樣圖該零件厚度較薄，零件成圓形，尺寸較小，所以采用橫向排樣。根據(jù)排樣圖的幾何關(guān)系，可以近似算出兩排中心距為 104mm。萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （正文） 12圖 42 排樣圖5 沖壓力與壓力中心的計(jì)算在沖裁過程中，沖壓力是指沖裁力、卸料力、推件力和頂件力的總稱。沖壓力是選擇壓力機(jī)、設(shè)計(jì)沖裁模和校核模具強(qiáng)度的重要依據(jù)。 沖壓力的計(jì)算 沖裁力可按下式計(jì)算萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （正文） 13F= (5—1) bKLt?式中 F——沖裁力 N； L——沖裁件周邊長度 mm； t——材料厚度 mm；τ b——材料抗剪強(qiáng)度 MPa。 1）沖裁力 圖 沖壓力計(jì)算 　 NFMpamt mL~ )..(6/)??? ??????? 卸料力、推件力和頂件力的計(jì)算在實(shí)際計(jì)算中，常用下列經(jīng)驗(yàn)公式：Fx=KxF (5—2) FT=nKTF (5—3)FD=KDF (5—4)Kx、K T、K D分別是卸料力系數(shù)、推件力系數(shù)和頂件力系數(shù)，其值見表 51F——沖裁力，N；n——同時(shí)卡在凹模孔內(nèi)的沖件數(shù)。查表 51 ，取 Kx=，則 Fx=KxF = 62 103=3100（N） ；根據(jù)材料?厚度取凹模刃口直壁高度 h=6mm,故 n=h/t=6/2=3。查表 ，取 FT=，則FT=nKTF=362 103= 103（N） 。?表 51 卸料力、推件力及頂件力系數(shù)沖裁材料 KZ Kt Kp鋼（料厚 t/mm）小于 壓力機(jī)公稱壓力的確定對于沖裁工序，壓力機(jī)的公稱壓力應(yīng)大于或等于沖裁時(shí)總沖壓力的（—）即： P≥(—) ΣF 式中 P——壓力機(jī)的公稱壓力；萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （正文） 14 ΣF— —沖裁時(shí)總沖壓力。當(dāng)采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖模時(shí)；ΣF =F+ Fx +FT總沖壓力： ΣF =F+ Fx + FT=+ + 103=≈190KN310?應(yīng)選取的壓力機(jī)公稱壓力 P0≥(~) 190=209~247KN,根據(jù)表 52 查得壓力機(jī)型號為 J2335 型開式壓力機(jī)。 表 52 開式壓力機(jī)技術(shù)參數(shù)型號技術(shù)參數(shù) J2310 J2325 J2335 J2363公稱壓力/KN 63 100 160 250 350滑塊行程/mm 35 45 55 65 80最大高度/mm 150 180 220 270 280滑塊行程次數(shù) 170 145 120 55 50閉合高度調(diào)節(jié)/mm 35 35 45 45 60前后 200 240 310 320 380工作臺尺寸/mm左右 300 370 450 500 610 壓力機(jī)規(guī)格參數(shù)壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)是反映一臺壓力機(jī)的工藝能力、所能加工零件的尺寸范圍以及生產(chǎn)率的指標(biāo)，也是設(shè)計(jì)中選擇壓力機(jī)的重要依據(jù)。1）公稱壓力 PN=250KN：指壓力機(jī)曲柄旋轉(zhuǎn)離下止點(diǎn)前某一特定點(diǎn)上所允許的最大工作壓力，是壓力機(jī)規(guī)格的主要參數(shù)。2）滑塊每分鐘沖壓次數(shù) n=55 次：滑塊從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)又回到上止點(diǎn)往復(fù)一次為一個(gè)行程數(shù)，即一次沖壓。3）滑塊行程 S=65mm：是指滑塊從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所經(jīng)過的距離。4）閉合高度 H=205mm：滑塊在下止點(diǎn)時(shí)，滑塊的下底面到工作臺上平面的距離（將連桿調(diào)節(jié)到最短時(shí)的閉合高度叫最大閉合高度；反之叫最小閉合高度） 。5）工作臺臺面尺寸 L B=320 500(mm2)：其決定了下模座的尺寸范圍，?工作臺孔徑尺寸決定了模具下模漏落件或廢料的允許尺寸及安裝彈頂機(jī)構(gòu)的尺寸。6）滑塊底面尺寸：滑塊底面尺寸決定了上模座的尺寸范圍，滑塊中心孔的尺寸決定了模柄的尺寸。 壓力機(jī)的選用要點(diǎn)萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （正文） 151）壓力機(jī)的公稱壓力應(yīng)大于所有工序所需總的壓力。2）壓力機(jī)的行程應(yīng)滿足制件在高度上能獲得所需尺寸，并保證沖壓后能把沖件從模具上拿下來。3）壓力機(jī)的閉合高度、工作臺面尺寸和滑塊尺寸等應(yīng)能滿足模具的正確安裝。4）滑塊每分鐘的沖擊次數(shù)應(yīng)符合生產(chǎn)率和材料變形的速度要求。5）在一般情況下可以不考慮電動機(jī)功率，但在特殊沖壓時(shí)（如斜刃沖裁） ，將會發(fā)生壓力足夠而功率超載的現(xiàn)象，這時(shí)候必須使電動機(jī)的功率大于沖壓時(shí)所需的功率。 壓力中心確定沖壓力合力的作用點(diǎn)稱為壓力中心。為了保證壓力機(jī)和沖模正常平穩(wěn)地工作，必須使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑塊中心重合，對于帶模柄的中小型沖模就是要使其壓力中心與模柄軸心線重合。否則，沖裁過程中壓力機(jī)滑塊和沖模將會承受偏心載荷，使滑塊導(dǎo)軌和沖模導(dǎo)向部分產(chǎn)生不正常磨損，合理間隙得不到保證，刃口迅速變鈍，從而降低沖件質(zhì)量和模壽命甚至損壞模具。因