【文章內(nèi)容簡介】 算，確定工藝數(shù)目，如沖壓次數(shù)、拉深次數(shù)等。根據(jù)個工序的變形特點、質(zhì)量要求等確定工序順序。一般可按照下列原則進行：1）、對沖帶孔的或有缺口的沖裁件，如選用簡單模，一般先落料，再沖孔或切口，使用級進模，則先沖空孔或切口后落料2）、對于到孔的拉深件，一般先拉深，后沖孔，但孔的位置在零件底部且孔徑尺寸要求不高時，也可先沖孔后拉深。3）、對于形狀復(fù)雜的拉深件，為便于材料變形和流動，應(yīng)先形成內(nèi)部形狀，再拉深外部形狀。4）、整形或校平工序，應(yīng)在沖壓件基本成型以后進行。 根據(jù)生產(chǎn)批量和條件（沖壓加工條件和模具制造條件）確定工序組合。生產(chǎn)批量大時，沖壓工序應(yīng)盡可能組合在一起，用復(fù)合模具；小批量生產(chǎn)用單工序簡單模。 由于沖壓該零件需要的多道工序完成，因此選擇合理的成形工藝方案十分重要，考慮到生產(chǎn)批量大，應(yīng)在生產(chǎn)合格零件的基礎(chǔ)上盡量提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。要提高生產(chǎn)成本，應(yīng)該盡量選擇合理的工藝方案，選擇復(fù)合能復(fù)合的工序，但復(fù)合程度太高，模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝調(diào)試困難，模具成本高，同時可能降低模具的強度，縮短模具壽命。根據(jù)零件形狀確定沖壓工序類型和選擇工序順序，沖壓該零件需要的基本工序有落料、成型、拉深。工序的組合方案及比較方案一：1）落料； 2）拉深。方案二：1）落料與拉深復(fù)合。方案一：復(fù)合程度較低，模具結(jié)構(gòu)簡單，安裝、調(diào)試容易，但生產(chǎn)道次多，效率低，不適合大批量生產(chǎn)。故很少使用。方案二：復(fù)合程度最高，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝調(diào)試困難，模具成本提高，同時可能降低模具的強度，縮短模具的壽命。根據(jù)以上兩個沖壓工藝方案的比較，四種沖壓工藝方案各有其優(yōu)點和缺點，為了提高生產(chǎn)率，保證模具結(jié)構(gòu)簡單，沖壓件尺寸穩(wěn)定、精度高，故在此設(shè)計中選擇方案二進行離合器殼體落料和首次拉深。2. 主要工藝參數(shù)的計算由于板料在扎壓或退火時所產(chǎn)生的聚合組織而使材料引起殘存的方向性，反映到拉深過程中，就使桶形拉深件的口部形成明顯的突耳。此外，如果板料本身的金屬結(jié)構(gòu)組織不均勻、模具間隙不均勻、潤滑的不均勻等等，也都會引起沖件口高低不齊的現(xiàn)象，因此就必需在拉深厚的零件口部和外緣進行修邊處理。這樣在計算毛坯尺寸的時候就必需加上修邊余量然后再進行毛坯的展開尺寸計算。查表2—34，《實用模具技術(shù)手冊》在拉深時，雖然拉深件的各部分厚度要求發(fā)生一些變化，但如果采用適當(dāng)?shù)墓に嚧胧?，則其厚度的變化量還是并不太大。在設(shè)計工藝過程時，可以不考慮毛坯厚度的變化。毛坯尺寸按公式 D= （1）其中:F=F+F+FF=(dl+2rh)d=180l=h=c+R(r+c)cosF=P=h=56r(1cos)cR(1cos)r=8mmc=R=13mm其中:L=H=R+C求得D=310mm、裁板方案沖裁件在板料、條料或帶料上的布置方法稱為排樣。排樣是否合理，直接影響到材料的利用率、零件質(zhì)量、生產(chǎn)率、模具結(jié)構(gòu)與壽命及生產(chǎn)操作方式與安全。因此，在沖壓工藝和模具設(shè)計中，排樣是一項極為重要的、技術(shù)性很強的工作。加工此零件為大批大量生產(chǎn)，沖壓件的材料費用約占總成本的60%~80%之多。因此，材料利用率每提高1%，%~%。在沖壓工作中，節(jié)約金屬和減少廢料具有非常重要的意義，特別是在大批量的生產(chǎn)中，較好的確定沖件的形狀尺寸和合理的排樣的降低成本的有效措施之一。由于材料的經(jīng)濟利用直接決定于沖壓件的制造方法和排樣方式，所以在沖壓生產(chǎn)中，可以按工件在板料上排樣的合理程度即沖制某一工件的有用面積與所用板料的總面積的百分比來作為衡量排樣合理性的指標。同時屬于工藝廢料的搭邊對沖壓工藝也有很大的作用。通常，搭邊的作用是為了補充送料是的定位誤差，防止由于條料的寬度誤差、送料時的步距誤差以及送料歪斜誤差等原因而沖出殘缺的廢品，從而確保沖件的切口表面質(zhì)量，沖制出合格的工件。同時，搭邊還使條料保持有一定的剛度，保證條料的順利行進，提高了生產(chǎn)率。搭邊值得大小要合理選取。根據(jù)此零件的尺寸查表320，《沖模設(shè)計手冊》取搭邊值為 進距方向 于是有 進距 h=D+ 條料寬度 B=D+2a=310+2800mm1600mm熱軋鋼板（—24，《沖壓模具設(shè)計》）。由于毛坯面積較大所以橫裁和縱裁的利用率相同，從送料方便考慮，我們可以采用橫裁。 裁板條數(shù) 每條個數(shù) 每板總個數(shù) n= 依據(jù)（P203，《沖壓工藝與模具設(shè)計實用手冊》） 在考慮拉深的變形程度時，必需保證使毛坯在變形過程中的應(yīng)力既不超過材料的變形極限，同時還能充分利用材料的塑性。也就是說，對于每道拉深工序，應(yīng)在毛坯側(cè)壁強度允許的條件下，采用最大的變形程度，即極限變形程度。極限拉深系數(shù)值可以用理論計算的方法確定。即使得在傳力區(qū)的最大拉應(yīng)力與在危險斷面上的抗拉強度相等，便可求出最小拉深系數(shù)的理論值，此值即為極限拉深系數(shù)。但在實際生產(chǎn)過程中，極限拉深系數(shù)值一般是在一定的拉深條件下用實驗的方法得出的，我們可以通過查表來取值。該工件拉深一個過程，因此可以計算其拉深系數(shù)來確定拉深次數(shù)。其實際拉深系數(shù)為：m=d/D=材料的相對厚度為 t/D凸緣的相對高度為h/d=由表46，《沖壓工藝與模具設(shè)計實用手冊》可以查出 ，表48，《沖壓工藝與模具設(shè)計實用手冊》可以查出 ，所以拉深過程可以一次拉深成功。 由于該零件為軸對稱件，故不必進行壓力中心的計算。（1）落料力 平刃凸模落料力的計算公式為 （2） 依據(jù)(P175，《沖壓工藝與模具設(shè)計實用手冊》 ) 式中 P—沖裁力（N） L—沖件的周邊長度（mm） t—板料厚度（mm） —材料的抗沖剪強度（MPa）K—修正系數(shù)。它與沖裁間隙、沖件形狀、沖裁速度、板料厚度、潤滑情況等多種因素有關(guān)。其影響范圍的最小值和最大值在（～）P的范圍內(nèi)，～。在實際應(yīng)用中，～。為便于估算，通常取抗沖剪強度等于該材料抗拉強度的80%。即因此，該沖件的落料力的計算公式為 ==1366654N（2）卸料力一般情況下，沖裁件從板料切下以后受彈性變形及收縮影響。會使落料件梗塞在凹模內(nèi)，而沖裁后剩下的板料則箍緊在凸模上。從凸模上將沖件或廢料卸下來所需的力稱卸料力。影響這個力的因素較多，主要有材料力學(xué)性能、模具間隙、材料厚度、零件形狀尺寸以及潤滑情況等。所以要精確地計算這些力是困難的，一般用下列經(jīng)驗公式計算：卸料力 （3） 式中 F——沖裁力(N) ——頂件力及卸料力系數(shù)，其值可查（—12，《沖壓模具設(shè)計》）。因此 、拉深過程（1）拉深力帶凸緣圓筒形零件的拉深力近似計算公式為 （4） 式中 —圓筒形零件的凸模直徑（mm） —系數(shù)，查（表5—5，《沖模設(shè)計手冊》） —材料的抗拉強度（MPa） 因此 （2）壓邊力 壓邊力的大小對拉深件的質(zhì)量是有一定影響的，如果過大，就要增加拉深力，因而會使制件拉裂，而壓邊圈的壓力過小就會使工件的邊壁或凸緣起皺，所以壓邊圈的壓力必須適當(dāng)。合適的壓邊力范圍一般應(yīng)以沖件既不起皺、又使得沖件的側(cè)壁和口部不致產(chǎn)生顯著的變薄為原則。壓邊力的大小和很多因素有關(guān)，所以在實際生產(chǎn)中，可以根據(jù)近似的經(jīng)驗公式進行計算。 （5）依據(jù)（P328，《沖壓工藝與模具設(shè)計實用手冊》） 式中 D—毛坯直徑（mm） d—沖件的外徑（mm） q—單位壓邊力（MPa）（表5—20，《沖壓工藝與模具設(shè)計實用手冊》）。所以 （3）頂件力頂件力的計算公式可按下式： = （6）式中 ——頂件力（N）； ——頂件力系數(shù)；查表28 = = = x 236536 =14192N（4）拉深功的計算拉深所需的功可按下式計算 （7） 依據(jù)（P45，《沖壓工藝模具學(xué)》）式中 ——最大拉深力（N） h ——拉深深度（mm） W——拉深功（Nm）C——修正系數(shù)，一般取為C=~。所以 拉深力出現(xiàn)在落料力之后，因此最大沖壓力出現(xiàn)在沖裁階段，選用落料拉深沖孔復(fù)合模結(jié)構(gòu)，最大沖壓力為： Fmax = F +F1 + F2 （8） = 1366654 + 4547+ 14192 = 1385393N為安全起見，防止設(shè)備的超載，對于沖裁工序，～。即： P≥ （～）Fmax （9） 取 P = Fmax P = Fmax =1801KN所以可以選擇噸位為1801KN以上的壓力機，考慮到拉深成形的行程比較大，選定壓力機還應(yīng)參考壓力機說明書所給出的允許工作負荷曲線。參照書末表C1可選取公稱壓力為2000KN的開式壓力機J29250，該壓力機與模具設(shè)計的有關(guān)參數(shù)為：在前面的設(shè)計中，我們已經(jīng)對沖壓設(shè)備的噸位以及閉合高度等參數(shù)進行了確定。這里根據(jù)前面所算出來的各項數(shù)據(jù)。查表選擇壓力機，其主要具體參數(shù)如下 （表C—1，《沖模設(shè)計手冊》）公稱壓力 2000KN滑塊行程 160mm行程次數(shù) 40/次最大封閉高度 450mm封閉高度調(diào)節(jié)量 130mm工作臺尺寸 1120710mm柄孔尺寸 7080mm工作臺板厚 130mm電動機功率 15KW對于本次設(shè)計由于行程比較長，設(shè)備的噸位雖然足夠，但設(shè)備具備的功不一定能滿足拉深的要求。遇到這種情況，可能出現(xiàn)拉深時壓力機行程速度減緩，甚至?xí)p壞設(shè)備的電動機。為此，還需要對拉深功進行核算。因為 W=10123Nm 因而，壓力機的電動機功率可按下式進行核算 （P45，《沖壓工藝模具學(xué)》）式中 W—拉深功（Nm） n—壓力機行程次數(shù)（次/min） N—電動機功率（KW） —壓力機效率， —電動機效率， K—不均衡系數(shù)，所以有 經(jīng)核算后拉深所需要的功率小于壓力機的電機功率15KW，符合要求。模具設(shè)計模具結(jié)構(gòu)形式的選擇采用落料、拉深復(fù)合模，首先要考慮落料凸模（兼拉深凹模）的壁厚是否過薄。本次設(shè)計中凸凹模的壁厚為 能夠保證足夠的強度，故采用復(fù)合模。如前所述，模具設(shè)計包括模具結(jié)構(gòu)形式的選擇和設(shè)計，模具結(jié)構(gòu)參數(shù)計算，模具圖的繪制等內(nèi)容?，F(xiàn)對落料、拉深、成型模設(shè)計步驟如下：模具結(jié)構(gòu)如圖2所示 圖2落料拉深復(fù)合模如圖2所示，送料時條料沿兩個導(dǎo)料板進行導(dǎo)料，由擋料銷定距。開始工作時，首先由凹模和凸凹模完成落料，緊接著由凸模和凸凹模進行拉深。拉深結(jié)束后，在回程由推件塊將工件從凸凹模內(nèi)推出。連接推件塊的打桿由螺母鎖緊。壓邊圈間作兼作頂板，在拉深過程中起壓邊作用，拉深結(jié)束后又能將工件頂起，使其脫離凸模。當(dāng)壓力機的閉合高度不夠時，對模具可作如下改動：將模柄換成凸緣式模柄，去掉墊板；如果閉合高度仍不夠，可去掉固定板，將凸模直接嵌入下模座上。該模具采用了中間導(dǎo)柱模架進行導(dǎo)向，這是為了保證均勻的沖裁間隙，提高模具的刃模壽命，并使模具的調(diào)試簡單化。因此兼有沖裁加工的拉深模都采用模架進行導(dǎo)向。落料、拉深復(fù)合模比單工序模生產(chǎn)效率高，裝配難度也較大。由于計算的拉深件的毛坯尺寸不一定準確，常需經(jīng)試模修正，因此應(yīng)在拉深件毛坯經(jīng)單工序模生產(chǎn)驗證合格之后，為我提高生產(chǎn)率，才設(shè)計落料、拉深復(fù)合模。對于較小的