落料拉深復合沖裁模拉深模設計論文(編輯修改稿)
2025-07-22 00:04 本頁面
【文章內容簡介】 要針對模具失效形式選用鋼材：鋼材的失效是影響模具壽命的主要因素，包括：(1)為防模具開裂，要選用韌性好的材料(2)為防磨損，應選用合金元素高的材料(3)對于大型沖模應選用淬透性好的材料(4)為保持鋼材硬度性能，要選用耐回火性高的含鉻、鉬合金鋼(5)為防熱處理變形，對于形雜的零件應選用含碳量高、淬透性好的高合金材料3. 要根據制品批量大小，以最低成本的選材原則選用：對于需沖壓數量較多模具，一般采用優(yōu)質合金鋼，而數量少的則采用碳素鋼，以降低成本。4. 要根據沖模零件的作用選擇：凸、凹模模具應選用優(yōu)質的鋼材制作，對于數量不多或厚度不大的可采用有色金屬或黑色金屬。而對于支撐板、卸料零件、導向件應選用一般鋼材。5. 要根據沖模精密程度選用： 在制造小型精密模具而又復雜時，可選用優(yōu)質合金鋼制作，而對于比較簡單，形狀、精度要求不高的模具應選用比較便宜的碳鋼或低合金鋼。 4. 主要設計尺寸的計算 毛坯尺寸的確定根據毛坯尺寸的確定原則可知有兩種方法來計算毛坯的計算原則：：由于拉深前和拉深后材料的體積不變，對于不變薄拉深，假設材料厚度拉深前后不變，拉深毛坯的尺寸按“拉深前后的表面積相等”來確定。：拉深毛坯的形狀一般與拉深件橫截面的形狀相似，即當零件的形狀是圓形或橢圓形時，其拉深前毛坯的展開形狀也基本上是圓形或橢圓形。根據本零件的特點：為簡單形狀的旋轉體，可以采用面積相等的原則來確定。先確定修邊余量△h：根據 ,取 。 零件圖 沖壓力的計算 落料力 式中，為材料抗剪強度，； L為沖裁周邊總長，；t為材料厚度，；系數是考慮到沖裁模刃口的磨損；凸模與凹模間隙的波動（數值的變化或分布不均），潤滑情況、材料力學性能與厚度公差的變化等因數而設置的安全系數。當查不出材料抗剪強度時，可用抗拉強度代替，此時。采用壓邊圈的圓筒形件式中，拉深件的直徑； 材料厚度 ；——材料的強度極限； 拉深力；修正因數；毛坯的相對厚度： 用式由表可查得無凸緣圓筒件用壓邊圈時的拉深因數，得。確定是否使用壓邊圈：如果滿足時， 上式不等式不成立 則在拉深模設計壓邊裝置。 式中，單邊壓邊力； 平板毛坯直徑； 第1～n次拉深直徑；r凹拉深凸模圓角半徑；得 沖壓工藝總力 拉深間隙的確定拉深間隙是指凸凹模橫向尺寸的差值，雙邊間隙用Z表示。間隙過小，工件質量較好，但拉深力大工件容易拉斷，模具磨損嚴重，壽命低。間隙過大，拉深力小模具壽命提高了，但工件易起皺變厚，側壁不直，口部邊線不齊，有回彈，質量不能保證。因此，確定間隙的原則是：既要考慮到板料公差的影響，又要考慮毛坯口部增厚現象，故間隙值一般應比毛坯厚度略大一些，其值按下式計算；單面間隙： 式中，板料的最大厚度，； 板料的厚度；板料的正偏差；間隙系數，考慮到板料增厚現象；由表可知有壓邊圈拉深時，模具的間隙值： 沖裁件的排樣在沖壓生產中，節(jié)約和減少廢料具有重要的意義。在模具設計中，排樣設計是一項極為重要的、技術性很強的設計工作，排樣的合理與否直接影響到材料的利用率、制件質量、生產率與成本以及模具壽命等。所以排樣工作的好壞是左右沖裁經濟效益的重要因素之一。沖裁所產生的廢料分為兩種：一是工件的各種內孔產生的廢料，它取決于工件的形狀，一般不能改變，稱為設計廢料；二是由于工件之間的搭邊和工件與條料側面的搭邊、板料的料頭、料尾產生的廢料，它取決于沖壓方式和排樣方式，稱為工藝廢料。提高材料利用率最主要的途徑是合理排樣，使工藝廢料盡量小。另外在滿足工件使用要求的前提下，適當地改變工件的結構形狀也可以提高材料的利用率。排樣時，工件及工件與條料側邊之間的余料叫搭邊。搭邊的作用是補償定位誤差和保持條料有一定的剛度，以保證沖壓件質量和送料方便。搭邊太寬，浪費材料；搭邊太窄會引起搭邊斷裂或翹曲，可能出現“啃刀”現象或沖裁時被拉斷，有時還會拉入模具間隙中，損壞模具刃口，從而影響模具壽命。搭邊值的大小與下列因素有關：(1)材料的力學性能 硬材料可小些，軟材料的搭邊可要大些。(2)工件的形狀與尺寸 尺寸大或帶有突尖的復雜形狀時，搭邊要取得大些。(3)材料厚度 薄材料的搭邊應取得大些。(4)送料方式及擋料方式 用手工送料、有側壓板導向的搭邊值可以取小些。由上可知 常用的排樣方法有三種：(1)廢料排樣：指沿工件全部外形沖裁，工件與工件、工件與條料邊緣都留有搭邊，此種排樣的缺點是材料利用率低，但有了搭邊就能保證沖裁件的質量，模具壽命也高。(2)少廢料排樣：指模具只沿著工件部分外形輪廓沖裁，只有局部搭邊的存在。(3)無廢料排樣：指工件與工件之間及工件與條料側邊之間均無搭邊的存在，模具刃口沿條料順序切下，直接獲得工件。少、無廢料排樣的缺點是工件質量差，模具壽命不高。但這兩種排樣可以節(jié)省材料，還具有簡化模具結構、降低沖裁力和提高生產率等優(yōu)點，并且工件須具有一定的形狀，才能采用少、無廢料排樣。上述三類排樣方法，按工件的外形特征主要分為直排、斜排、直對排、斜對排、混合排、多行排等形式。根據本零件的特點，適合采用廢料直排的方式,這樣不僅使沖出的零件達到質量要求，還可以在一定程度上提高材料的利用率。在排樣方式和搭邊值確定以后，就可以確定條料的寬度。 查表得條料與導料板的最小間隙 。 根據板材的標準，查板材的標準可知，宜采用750mm1000mm的冷軋鋼板，每張鋼板可以剪裁為8張條料（93mm1000mm），每張鋼板可以沖出10個工件。排樣的目的在于節(jié)約原材料盡可能降低成本，利用率是衡量排樣經濟性的指標，一般以一個進距內的材料利用率η來表示，也可以用一張板料的總利用率η∑來表示。 式中，沖裁件的面積（包括沖出的小孔在內）；一個步距內的沖件數；條料的寬度；進距；一張板料上的沖件數；板料長度；板料的寬度；由上述公式可知：η越大，材料廢料越少，材料的利用率就越高。沖裁件的面積： 步距：
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