汽車備輪架加固板沖壓模設(shè)計(編輯修改稿)
2025-08-24 22:15 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 r——彎曲件彎曲半徑，mm； ——層位移系數(shù)，查《沖壓工藝學(xué)》 [1]表56得=； ——彎曲件的彎曲帶中心角，為90176。； t——板料厚度，mm，t=4mm。求寬度方向展開尺寸時，由圖21可知：=116（r+t）=116（5+4）=107mm=1402（r+t）=122mm =2++ =214+122+ = 圖 41加固板毛坯尺寸考慮到彎曲是板料纖維的伸長，經(jīng)過試壓修正，實際毛坯尺寸取=355mm。同理，可計算出其他部位尺寸，最后得出如圖41所示的彎曲毛坯的形狀和尺寸。 排樣是指沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法。合理的排樣和選擇適當(dāng)?shù)拇钸呏?，是降低成本和保證制件質(zhì)量及模具壽命的有效措施。從本制件零件圖上分析可知，該零件形狀比較復(fù)雜，孔、槽較多，只能采用有廢料排料，由此形成的設(shè)計廢料占了很大的比例，要控制和提高材料的利用率，唯有從降低工藝廢料百分比入手，采用合理的排樣方法才能降低廢料的比例?？紤]到此為大批量生產(chǎn)，結(jié)合沖壓生產(chǎn)率，沖模耐用度，沖模結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡單和操作方便，安全等因素，提出以下幾種方案：方案一：圖42排樣圖方案二：圖43排樣圖從節(jié)約材料，減少模具制造難度方面考慮，采用方案一。由《沖壓工藝學(xué)》 [1]表312可查得該零件沖裁時的最小搭邊值如下：工件間a=3mm， 側(cè)面b=?？紤]到實際情況，取a=b=5mm。由此可知，條料寬B=355+2b=365mm，單件制件所需材料長L=253+a=258mm。查《實用沖壓模具設(shè)計手冊》[2]表41，選板料規(guī)格為1600mm 1500mm4mm，每塊可剪365mm258mm4mm規(guī)格條料24塊，%。 計算材料利用率排樣的目的是為了在保證制件質(zhì)量的前提下，合理利用原材料。衡量排樣經(jīng)濟(jì)性、合理性的指標(biāo)是材料的利用率。由《沖壓工藝學(xué)》 [1]可查得材料利用率計算公式如下：式中: ——得到制件的總面積,mm178。； ——一個步距的條料面積（LB），mm178。由制件毛坯圖等參考資料可計算出：η=64%完成本制件所需的沖壓力由沖裁力、彎曲力、推料力和卸料力組成。 沖裁力F沖沖裁力是選擇壓力機(jī)的主要依據(jù)，也是設(shè)計模具所必須得數(shù)據(jù)。在沖裁過程中，沖裁力的大小是不斷變化的，沖裁力是指板料作用在凸模上的最大抗力。此制件的沖裁力由沖孔力、切邊力、切斷力三部分組成。采用普通平刃刀口沖裁：由《沖壓工藝學(xué)》 [1]可知沖裁力的計算公式如下：F沖 = 式中: ——系數(shù)，； ——沖裁件周長，mm； ——材料抗剪強(qiáng)度，MPa，查《實用沖壓模具設(shè)計手冊》[2]表412取=300MPa；——材料厚度，t=4mm。制件周長由外周長和內(nèi)孔周長組成：mm由上述數(shù)據(jù)可求得制件沖裁力如下：F沖 = =3120KN 彎曲力F彎彎曲力是指彎曲工件完成預(yù)定形狀時需要壓力機(jī)施加的壓力，是設(shè)計沖壓工藝和選擇設(shè)備的依據(jù)之一。彎曲力不僅與板料材質(zhì)、板料厚度、彎曲幾何參數(shù)和凸、凹模間隙有關(guān)，而且與彎曲方式關(guān)系密切。由于影響因數(shù)眾多而難以精確計算，故常采用經(jīng)驗公式或簡化公式計算，總的來說，分為自由彎曲力計算和校正彎曲力計算兩類。本設(shè)計中完成此制件的加工，一共需要兩次彎曲：（1）壓彎加固板的頂部和底部；（2）壓彎加固板的兩側(cè)部。為保證制件彎曲質(zhì)量，有效控制回彈，采用校正彎曲。由《沖壓工藝學(xué)》 [1]查得校正彎曲力的計算公式如下：F彎 =AP式中：A——工件被校正部分在垂直于凸模運動方向上的投影面積mm178。； P——單位校正力，MPa，查《沖壓工藝學(xué)》 [1]表59取P=60MPa。由上式和制件零件圖可求得：F彎1= KNF彎2= KNF彎3= KNF彎= F彎1+ F彎2+ F彎3= KN 卸料力F卸和推料力F推由于沖裁時材料的彈性變形及摩擦，在一般沖裁條件下，沖裁后材料將發(fā)生彈性恢復(fù)，使落料件或沖孔廢料梗塞在凹模上，而板料則緊箍在凸模上，為了使沖裁工作繼續(xù)進(jìn)行，需要一定的卸料力和推料力將工件或廢料頂出。由《沖壓工藝學(xué)》 [1]可得卸料力和推料力計算公式如下：卸料力： F卸=K卸F沖 推料力：F推= K推F沖式中：K卸、K推——系數(shù)，查《沖壓工藝學(xué)》 [1]表313得K推=、K卸=； ——同時卡在凸模洞孔的件數(shù)，一般卡35件，本設(shè)計中取3。解得：F卸= =F推= =由上述數(shù)據(jù)可求得總的公稱壓力F為：F= F沖 + F彎+F卸+F推= KN查《沖壓工藝學(xué)》[1]表183閉式單點壓力機(jī)技術(shù)規(guī)格（部分）參數(shù)，初選公稱壓力為8000KN的壓力機(jī)，型號為JA31630B。沖壓力合力的作用點稱為壓力中心。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通過模柄軸線與壓力機(jī)滑塊中心重合，從而保證模具的使用壽命和制件的加工質(zhì)量。本設(shè)計中，制件采用單件沖壓，沖壓件圖形本身左右對稱，故采用解釋法求壓力中心較為方便，如圖44所示。 圖44解釋法求壓力中心因為左右對稱，所以=0，只需求。由《沖壓工藝學(xué)》 [1]可查得壓力中心計算公式如下：=≈133mm、凹模刃口尺寸沖裁模凸、凹模刃口尺寸的計算與加工方法有關(guān)，加工方法基本分為凸模與凹模分開加工和凸模與凹模配作加工兩類。本制件形狀較為復(fù)雜，材料較厚，所以采用配作加工法加工凸、凹模。加工凸、凹模時，以沖248。21孔的凸模為基準(zhǔn)件，圖樣上只需標(biāo)注基準(zhǔn)件的尺寸及公差，配作件
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