【文章內(nèi)容簡介】 硬鋼材料被自由凸模沖圓形孔,查《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》表38,該工件的孔徑為:Φ6=2=。由于該沖裁件的沖孔邊緣與工件的外形的邊緣不平行,故最小孔邊距不應(yīng)小于材料厚度t,該工件的空邊距(20)t=2,(10)t=2,均適宜于沖裁加工。 精度零件內(nèi)、外形尺寸均未標(biāo)注公差,屬自由尺寸,可按IT14級(jí)確定工件尺寸的公差,經(jīng)查表得,各尺寸公差分別為：零件外形:58， 38, 30, 16, 8 零件內(nèi)形:6 孔心距:18177。, 利用普通沖裁方式可以達(dá)到零件圖樣要求。 材料08F，屬于碳素結(jié)構(gòu)鋼,查《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》附表1可知抗剪強(qiáng)度τ=260MPa,斷后伸長率=32％。此材料具有良好的塑性和較高的彈性,其沖裁加工性能好。根據(jù)以上分析,該零件的工藝性較好,可以進(jìn)行沖裁加工。3 確定沖裁工藝方案該零件包括落料、沖孔兩個(gè)基本工序，可以采用以下幾種工藝方案：(a)先落料，再?zèng)_孔，采用單工序模生產(chǎn)；(b)采用落料——沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)；(c)用沖孔——落料連續(xù)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。方案(a)模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序，兩套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率低，難以滿足零件大批量生產(chǎn)的要求。由于零件結(jié)構(gòu)簡單，為了提高生產(chǎn)效率，主要采用復(fù)合沖裁或級(jí)進(jìn)沖裁方式。采用復(fù)合沖裁時(shí)，沖出的零件精度和平直度好，生產(chǎn)效率高，操作方便，通過設(shè)計(jì)合理的模具結(jié)構(gòu)和排樣方案可以達(dá)到較好的零件質(zhì)量。根據(jù)以上分析，該零件采用復(fù)合沖裁工藝方案。4 確定模具總體結(jié)構(gòu)方案 模具類型根據(jù)零件的沖裁工藝方案，采用復(fù)合沖裁模。復(fù)合模的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是存在有雙重作用的結(jié)構(gòu)零件——凸凹模，凸凹模裝在下模稱為倒裝式復(fù)合模。采用倒裝式復(fù)合模省去了頂出裝置，結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，因此采用倒裝式復(fù)合沖裁模。 操作與定位方式雖然零件的生產(chǎn)批量較大，但合理安排生產(chǎn)，可用手工送料方式能夠達(dá)到批量要求，且能降低模具成本，因此采用手工送料方式?？紤]到零件尺寸大小，材料厚度，為了便于操作和保證零件的精度，宜采用導(dǎo)料板導(dǎo)向，固定擋料銷擋料，并與導(dǎo)正銷配合使用以保證送料位置的準(zhǔn)確性，進(jìn)而保證零件精度。為了保證首件沖裁的正確定距，采用始用擋料銷，采用使用擋料銷的目的是為了提高材料利用率。 卸料與出件方式采用彈性卸料的方式卸料，彈性卸料裝配依靠橡皮的彈力來卸料，卸料力不大，但沖壓時(shí)可兼起壓料作用，可以保證沖裁件表面的平面度。為了方便操作，提高零件生產(chǎn)率，沖件和廢料采用由凸模直接從凹模洞口推下的下出件方式。 模架類型及精度考慮到送料與操作的方便性，模架采用后側(cè)式導(dǎo)柱的模架，用導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向。由于零件精度要求不是很高，但沖裁間隙較小，因此采用I級(jí)模架精度。 凸模設(shè)計(jì)凸模的結(jié)構(gòu)形式與固定方法：落料凸模刃口部分為非圓形，為便于凸模與固定板的加工，可設(shè)計(jì)成固定臺(tái)階式，中間臺(tái)階和凸模固定板以H7/m6過渡配合，凸模頂端的最大臺(tái)階是用其臺(tái)肩擋住凸模，在卸料時(shí)不至于凸模固定板中拉出。并將安裝部分設(shè)計(jì)成便于加工的長圓形，通過接方式與凸模固定板固定。5 工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算零件外形近似矩形，輪廓尺寸為5830?？紤]操作方便并為了保證零件精度，采用直排有廢料排樣。如圖1所示：查《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》表313，工件的搭邊值a=2，沿邊的搭邊值a1=。級(jí)進(jìn)模送料步距為S=30+2=32mm條料寬度按表314中公式計(jì)算：B 0△=(Dmax+2a1)△0 查表315得：△=B=（58+2）= （㎜）㎜2，一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的壞料面積BS=32=㎜2　。因此一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的材料利用率為： =（A/BS）100﹪=﹪查《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》附表3選用板料規(guī)格為71020002。采用橫裁時(shí)。一塊板可裁的條料為32，每間條可沖零件個(gè)數(shù)22個(gè)零件。則一塊板材的材料利用率為：=（nA0/A）100﹪ =（22322000）100﹪=﹪采用縱裁時(shí)。一塊板可裁的條料為11，每條可沖零件個(gè)數(shù)62個(gè)零件，則一塊板材的材料利用率為：=（nA0/A）100﹪ =（11622000）100﹪=﹪根據(jù)以上分析，橫裁時(shí)比縱裁時(shí)的板材的材料利用率高，因此采用橫裁。 計(jì)算沖壓力與壓力中心，初選壓力機(jī)沖裁力：根據(jù)零件圖可算得一個(gè)零件外周邊長度：L1=16π+8+28+382= 內(nèi)周邊長度之和：L=2π3=㎜查《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》附表1可知：MPa。查《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》附表3可知：Kx=, KT=.落料力：F落=KL1 t T =2260= 沖孔力：F孔=KL2 t T =62260=KN卸料力：Fx=KxF落 ==推件力：根據(jù)材料厚度取凹模刃口直壁高度h=6, 故:n=h/t=3 FT=nKtF孔=3=總沖壓力：FЁ= F落+ F孔+Fx+ FT則FЁ=+++ =應(yīng)選取的壓力機(jī)公稱壓力：25t.因此可初選壓力機(jī)型號(hào)為J2325。當(dāng)模具結(jié)構(gòu)及尺寸確定之后，可對(duì)壓力機(jī)的閉合高度，模具安裝尺寸進(jìn)行校核，從而最終確定壓力機(jī)的規(guī)格。確定壓力中心：畫出凹模刃口，建立如圖所示的坐標(biāo)系：由圖可知，該形狀關(guān)于X軸上下對(duì)稱，關(guān)于Y軸左右對(duì)稱，則壓力中心為該圖形的幾何中心。即坐標(biāo)原點(diǎn)O。該點(diǎn)坐標(biāo)為（0，0）。 計(jì)算凸、凹模刃口尺寸及公差由于模具間隙較小，固凸、凹模采用配作加工為宜，由于凸、凹模之間存在著間隙，使落下的料或沖出的孔都帶有錐度。落料件的尺寸接近于凹模刃口尺寸，而沖孔件的尺寸接近于凸模刃口尺寸。固計(jì)算凸模與凹模刃口尺寸時(shí)，應(yīng)按落料與沖孔兩種情況分別進(jìn)行。由此，在確定模具刃口尺寸及其制造公差時(shí)，需遵循以下原則：（I）落料時(shí)以凹模尺寸為基準(zhǔn)，即先