【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 一個(gè)進(jìn)距的材料利用率：K ＝nA／（bh）100%＝2／(80)100%＝%方案二：采用直排條料寬度：b＝60＋2a＝105＋2＝110mm進(jìn)距：h＝28＋＝一個(gè)進(jìn)距的材料利用率：K ＝nA／（bh）100%＝1／(110)100%＝%從材料的利用率和經(jīng)濟(jì)效益等方面考慮，選用方案一作為本設(shè)計(jì)的排樣方式。 排樣圖按零件的不同幾何形狀，可得出其相適合的排樣類型，而根據(jù)排樣類型又可分為有搭邊與無(wú)搭邊兩種。根據(jù)零件的形狀分析和考慮到?jīng)_裁時(shí)的工藝合理性與經(jīng)濟(jì)合理性，采用有搭邊的排樣方案比較合理。方案一的排樣圖，： 排樣圖一方案二的排樣圖，： 排樣圖二 搭邊排樣時(shí)工件之間以及工件與條料側(cè)邊之間留下的余料叫搭邊。搭邊雖然是廢料，但在工藝上卻有很大的作用，搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差，保證沖出合格的零件，搭邊還可以保證條料有一定的剛度，利于送進(jìn)。搭邊值要合理確定，搭邊值過(guò)大，材料利用率低；搭邊值過(guò)小，在沖裁中有可能被拉斷，使零件產(chǎn)生毛刺，嚴(yán)重時(shí)會(huì)拉入凸模與凹模間隙之中，損壞模具刃口。搭邊值的大小通常與材料的機(jī)械性能、工件的形狀和尺寸、材料的厚度以及送料和擋料方式等因素有關(guān)。硬材料的搭邊值比軟材料的搭邊值可小一些；工件尺寸大或是有尖突的復(fù)雜形狀時(shí)，搭邊值取大些，厚材料的搭邊值應(yīng)取大些；用手工送料，有側(cè)壓裝置時(shí)，搭邊值可取小一些。搭邊值大小的確定，目前是由經(jīng)驗(yàn)確定的，實(shí)際生產(chǎn)中，考慮材料的利用率，可根據(jù)條料的長(zhǎng)度作適當(dāng)?shù)脑鰷p。 沖裁力的計(jì)算在沖裁過(guò)程中，沖裁力是隨著凸模進(jìn)入材料的深度（凸模行程）而變化的。用平刃口模具沖裁時(shí)，其落料力F1一般按下式計(jì)算：F1＝K Ltτb式中 F1——落料力（N）L——沖裁周邊長(zhǎng)度（mm）t—— 材料厚度（mm）τb——材料抗剪強(qiáng)度（Mpa）K——系數(shù)由于K 是考慮到實(shí)際生產(chǎn)中，模具間隙值的波動(dòng)、刃口的磨損、板料力學(xué)性能和厚度波動(dòng)等因素的影響而給出的修正系數(shù)，一般取K=為方便計(jì)算，也可按下式：F1≈L1tσb式中 σb——材料的抗拉強(qiáng)度該工件材料是硅鋼片，它的抗剪強(qiáng)度τb=190Mpa，經(jīng)計(jì)算，該工件沖裁周邊長(zhǎng)度：L1＝282＋60＋164＋143＋102=242mm計(jì)算落料力：F1＝K L1tτb=242190=沖孔力： F2＝K L2tτbL2=4π=則 F2=190= 推件力和卸料力的計(jì)算沖裁過(guò)程中，材料由于彈性變形和摩擦使帶孔部分的板料緊在凸模上，而沖落部分的板料緊卡在凹模洞口內(nèi)，為繼續(xù)下一步的沖裁工作，必須將在凸模上的板料卸下，將卡在凹模洞口的板料推出，從凸模上卸下緊著的板料叫卸料，所需的力叫卸料力；順著沖裁方向?qū)⒖ㄔ诎寄６纯趦?nèi)的板料推出叫推件，所需的力叫推件力；有時(shí)需將卡在凹模洞口內(nèi)的板料逆著沖裁方向頂出，這就叫頂件，頂件所需的力叫頂件力。推件力、頂件力和卸料力是從沖床、卸料裝置或頂件器獲得的，所以，選擇設(shè)備噸位或設(shè)計(jì)沖模的卸料裝置以及頂件器時(shí)，都需要對(duì)卸料力、推件力及頂件力進(jìn)行計(jì)算。影響推件力、頂件力和卸料力的因素很多，主要有材料的機(jī)械性能、材料厚度、模具間隙、零件的形狀和尺寸以及潤(rùn)滑條件等。大間隙沖裁時(shí)，由于板料所受拉伸變形大，故沖裁后的彈性回復(fù)使落料件比凹模尺寸小，而沖下的孔比凸模尺寸大，因此卸料力、推件力都有顯著下降，要準(zhǔn)確地計(jì)算這些力是困難的，生產(chǎn)中常用以下經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算。推件力： Ft＝ n Kt F卸料力： Fx＝ KxF式中 F——沖裁力Kt、Kx——推件力和卸料力系數(shù)n——同時(shí)卡在凹模洞口的零件數(shù)，n = h/t式中 h——凹模洞口的直刃壁高度 查參考文獻(xiàn)[2]表28取凹模刃口直壁高度h＝4mm，則n＝ h／t＝4／＝11由文獻(xiàn)[2]表25，當(dāng)t＝，Kx＝，Kt＝推件力 Ft＝ n Kt F＝1110＝10N卸料力 Fx＝KxF＝10＝10N采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁模：F總＝F1＋F2＋Ft＋Fx=103+103+10+10=10N 壓力機(jī)公稱壓力的確定壓力機(jī)公稱壓力必須大于或等于沖壓力。由于確定模具結(jié)構(gòu)為倒裝復(fù)合模，卸料裝置為彈性卸料裝置，出料方式是下出料。則計(jì)算沖壓力為F總＝F1＋F2＋Ft＋Fx=10N10N，查[13]，選用開(kāi)式固定臺(tái)壓力機(jī)，所選壓力機(jī)的基本參數(shù)是：公稱力/KN160滑塊行程/mm70滑塊行程次數(shù)/（次/min）120最大封閉高度/mm205封閉高度調(diào)節(jié)量/mm45喉深/mm160兩立柱距離/mm220工作臺(tái)尺寸/mm前后300，左右450墊板厚度/mm40最大傾斜角/（176。）35模柄孔尺寸/mm直徑?40，深度60電動(dòng)機(jī)功率/kw 沖模壓力中心的確定沖裁力合力的作用點(diǎn)稱為沖模壓力中心。為保證沖模正確和平衡地工作，沖模的壓力中心必須通過(guò)模柄軸線而和壓力機(jī)滑塊的中心線相重合，以免滑塊受偏心載荷，從而減少?zèng)_模和壓力機(jī)導(dǎo)軌的不正常磨損，提高模具壽命，避免沖壓事故。確定復(fù)雜形狀沖裁件的壓力中心和多凸模模具的壓力中心，常用下面幾種方法：按比例畫(huà)出沖壓件形狀選定坐標(biāo)XOY。將工件沖裁周邊分成若干基本線段，求出各段長(zhǎng)度，并同時(shí)求出各段重心。按比例畫(huà)出零件行狀，選定坐標(biāo)系XOY，如圖所示,因零件左右對(duì)稱，即X c=0，故只需計(jì)算Yc，將零件沖裁周邊分成LL2…L6基本線段，求出各段長(zhǎng)度及各段的中心位置。L1=60mm Y1=0mmL2=56mm Y2=14mmL3=13mm Y3=28mmL4=26mm Y4=15mmL5=13mm Y5=12mmL6=30mm Y6=L7=14mmm Y7=28mmYc＝(L1Y1＋L2Y2＋L3Y3＋…＋L6Y6+L7Y7)/( L1＋…＋L6+L7)=計(jì)算出的壓力中心（0，） 沖模閉合高度的計(jì)算沖模的閉合高度H是指模具在最低的工作位置時(shí)，下模座的底面至上模座的頂面的距離。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，應(yīng)與壓力機(jī)的閉合高度相協(xié)調(diào)。壓力機(jī)的閉合高度h是指滑塊在下死點(diǎn)時(shí)，工作臺(tái)面至滑塊的距離。大多數(shù)壓力機(jī)，其連桿長(zhǎng)度可以調(diào)節(jié)，即壓力機(jī)的閉合高度可以調(diào)整。當(dāng)連桿調(diào)至最短時(shí)，壓力機(jī)閉合高度最大，稱為最大閉合高度Hmax，連桿調(diào)至最長(zhǎng)時(shí)，壓力機(jī)閉合高度最小，稱為最小的閉合高度Hmin（Hmax－Hmin＝M 其中M為連桿的調(diào)節(jié)量）沖模閉合高度H，一般應(yīng)滿足如下關(guān)系Hmin＋10mm≤H≤Hmax－5mm無(wú)特殊情況，H應(yīng)取上限值，最好取在H≥Hmin+M/3，這是為里避免連桿調(diào)節(jié)過(guò)長(zhǎng)，螺紋接觸面過(guò)小容易被壓壞。如果沖模閉合高度小于壓力機(jī)的最小閉合高度，則可以在壓力機(jī)工作臺(tái)面上加墊板。查[13]附表81，所選壓力機(jī)最大閉合高度Hmax=205mm，最小閉合高度Hmin=135 mm，計(jì)算模具的閉合高度為：H=188mmHmin＋10=145mm≤H≤Hmax－5mm=200mm滿足要求。 工作零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 凹模及凸凹模刃口尺寸計(jì)算根據(jù)沖裁件結(jié)構(gòu)的不同，刃口尺寸的計(jì)算方法如下：落料 落料時(shí)應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)件來(lái)配作凸模。凹模磨損后刃口尺寸有變大，變小，不變?nèi)N情況，故凹模刃口尺寸也應(yīng)分三種情況進(jìn)行計(jì)算第一類 凹模磨損后變大的尺寸，按一般落料凹模尺寸公式計(jì)算，即：Ad＝（A－x△）第二類 當(dāng)凹模磨損后變小的尺寸，按一般沖孔凸模尺寸公式計(jì)算 即：Bd＝（B＋x△）第三類 當(dāng)凹模磨損后沒(méi)有變化的尺寸，可分為三種情況1）沖裁件尺寸標(biāo)注為C時(shí) Cd＝（C＋△）177。δd2）沖裁件尺寸標(biāo)注為C時(shí) Cd＝（C－△）177。δd3）沖裁件尺寸標(biāo)注為C177。△`時(shí) Cd＝C177。δd各式中各符號(hào)的意義： Ad、Bd、Cd——凹模尺寸（mm）A、B、C——相應(yīng)沖裁