【文章內(nèi)容簡介】 Zmin= 則 A=B+Z≥ B+Z=27+= 取 A=30mm 長 春 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 13 材料的利用率計算 一個步距內(nèi)沖裁件的實際面積： A=A0+3Ay=20x16+3x? = 一個步距內(nèi)的材料利用率 ? 為； ? =BSA x100%= 2227 ? x100%=% 若考慮到料頭、料尾和邊余料的材料消耗，則一張板料上總的材料利用率 ? 總 為： ? 總 =LBnA1x100% 查板材標準，宜選 900 1000的鋼板 (Q235),每張鋼板可剪裁為 37張條料（ 27mm 900mm） ,每張鋼板可沖 1480個零件，則 ? 總 為： ? 總 =LBnA1x100%=1000900 ?? x100%=% ? 總 值越大，材料的利用率就越高，在沖裁件的成本中材料費用一般占 60%以上，可見材料利用率是一項很重要的經(jīng)濟指標。 沖壓力的計算 ① 沖裁力： F=KLt? b=(5x5? +2x11+2x15)= ② 推件力： FT=n KT F== 查《模具設計與制造》表 37 知 KT= n=th = =2 ③ 由于采用剛性下出卸料方式 故 沖壓工藝總壓力： FZ=Ｆ＋ FT＝ （ +） N= 壓力機的選擇 根據(jù) 沖壓工藝 總壓力 FZ =,模具閉合高度 ,沖床工作臺面尺寸等 ,并結(jié)合現(xiàn)有設備 ,選用 JC2363普通 開式可傾 壓力 沖床 ,并在工作臺面上備制墊塊。其主要工藝參數(shù)如下： 公稱壓力： 63KN 長 春 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 14 公稱力行程： 2mm 滑塊行程： 35mm 行程次數(shù)： 170 次 ∕ 分 最大閉合高度： 110mm 連桿調(diào)節(jié)長度： 30mm 工作臺尺寸（前后 左右）： 200mm 310mm 模柄尺寸（直徑 深度）： 30? 55mm 機身最大可傾角： 30176。 壓力中心的確定 計算壓力中心時，先畫出凹?？卓趫D （即凸模位置圖）， 如右圖所示。 在圖 中將 XOY 坐標系建立在圖示的對稱中心線上，將沖裁輪廓線按幾何圖形分解成 LL2 兩組基本線段， 根據(jù)理論力學 用解析法求得該模具的壓力中心點 C 的坐標（ — ,0）。 有關計算見下表。 壓力中心數(shù)據(jù)表 基本要素長度 L/mm 各基本要素壓力中心的坐標值 X Y L1=5x5? = 22 0 L2=2x11+2x15=52 22 0 合計： 0 xyC( 4 .47, 0)O長 春 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 15 .根據(jù)凹模孔口圖可見， Y軸方向?qū)ΨQ，故壓力中心 YC=0 由 Fi=KLit? b 得 F1== F2==20280N XC=????niniFiFiXi11 =21 2211 FF XFXF ??= 2220280)22( ? ????= 由以上計算可知沖壓件壓力中心的坐標為（ ,0）。 工作零件刃口尺寸的計算 在確定工作零件刃口尺寸的計算方法之前，首先要考慮工作零件的加工方法及模具裝配方 法。結(jié)合該模具的特點，工作零件的形狀相當較簡單，適宜采用線切割機床分別加工落料凸模、凹模，凸模固定板，這種加工方法可以保證這些零件各個孔的位置精度，使裝配工作簡化。因此，工作零件刃口尺寸的計算就按分開加工的方法來計算。該沖裁件中間的內(nèi)圓與四個轉(zhuǎn)角半圓由沖孔制成。外形邊由落料制成，需要分別計算沖孔和落料兩道工序所用模具的工作部分尺寸。 根據(jù)《模具設計與制造》表 34來選取初始雙面間隙，查出： Zmin= Zmax= (1)沖孔 248。5 + 查表 3表 36知 凸 模、凹模的制造偏差： ? T= ? A= 磨損系數(shù)： X= 校核間隙：︱ ? T︱ +︱ ? A︱ =+== Zmax Zmin 符合︱ ? T︱ +︱ ? A︱≤ Zmax Zmin條件 將已知和查表 的數(shù)據(jù)代人公式，即得： dT=(dmin+ X△ )0??? =(5+)= mm dA=(dT+Zmin) ???0 =(+) ? = ? mm (2)落料 長 春 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 16 由表 35 查出 ? T= ? A= 由表 36 查出 X= 校核間隙 ： ︱ ? T︱ +︱ ? A︱ =+== Zmax Zmin 符合︱ ? T︱ +︱ ? A︱ ≤ Zmax Zmin條件 將已知和查表的數(shù)據(jù)代人公式 ， 即得 ： DA=(Dmax X△ ) ???0 =() ? = ? mm DT=(DA Zmin)0??? =()= mm （ 3） 落料 由表 35 查出 ? T= ? A= 由表 36 查出 X= 校核間隙 ： ︱ ? T︱ +︱ ? A︱ =+=＞ = Zmax Zmin 說明所取凸、凹模公差不能滿足︱ ? T︱ +︱ ? A︱ ≤ Zmax Zmin條件 但相差不大，因此可調(diào)整如下： ? T=（ Zmax Zmin） = mm= mm ? A=（ Zmax Zmin） = mm= mm 將已知和查表的數(shù)據(jù)代人公式，即得： DA=(Dmax X△ ) ???0 =() ? = ? mm DT=(DA Zmin)0??? =()= mm 長 春 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 17 凸凹模刃口尺寸計算數(shù)據(jù)表 尺寸及分類 尺寸轉(zhuǎn)換 計算公式 結(jié)果 備注 沖孔 248。5 248。5 + dT=(dmin+ X△ )0??? dA=(dT+Zmin) ???0 表 34 來選取初始雙面間隙，查出 Zmin= 、 Zmax=； 磨損系數(shù)： X= 模具按 IT11級制造。 校核滿足 ︱ ? T︱ +︱ ? A︱≤Zmax Zmin條件 ? 落料 16 DA=(Dmax X△ )???0 DT=(DA Zmin)0??? ? 20 ? 孔心距 44 44? LA=L?8? 44? 主要 零件尺寸 設計 工作零件的設計 （ 1）凸模 ①沖孔凸模 因為 所沖的孔均為圓形，而且需要特別保護的小凸模較細長，故需要校核強度。由于 ? =min39。AzF ≤ ［ ? bc］ 式中 ? — 凸模 最小截面的壓應力 ； zF39。 — 凸?？v向所承受的壓力， 它包括沖裁力和推件力（或頂件力）； Amin— 凸模 最小截面積； ［ ? bc］ — 凸模 材 料的許用抗壓強度。對于 Gr12合金工具鋼，淬火硬度為 58 ～ 62 HRC時，可取 ［ ? bc］ =（ ～ ） MPa。 長 春 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 18 由 zF39。 =F+FT= KLt? b + n KT F= KLt? b（ 1+ n KT） =? (1+)N=6800N Amin=? = ? =min39。AzF = = MPa ［ ? bc］ 所以小凸模強度滿足。 ②落料凸模 結(jié)合工件外形并考慮加工，將落料凸模設計成直通式，采用線切割機床加工，1個 M5螺釘固 定在墊板上，與凸模固定板的配合按 67mH 。其總長 L為： L=h1+h2+t+h3=(12+20+1+13)mm=46mm 式中： h1— 凸模 固定板厚度 h2— 導料板厚度 h3— 增加長度，它包括凸模的修磨量，凸模進入凹模的深度，凸模固定板與導料板之間的安全距離等，一般取 10 ～ 20mm。 （ 2）凹模 落料凹模板尺寸： 凹模厚度： H=kb= 20＝ 4mm 凹模邊壁厚： c≥（ ～ 2） H =（ ～ 2） 4=（ 6～ 8） mm 取 H=5mm c=20mm 凹模板 寬度 ： B=b+2c=（ 20+2 20） mm=60mm 查標準 JB/: 凹模板 長度： L取 85mm（送料方向） 故確定凹模板外形為： 85 60 5(mm)。 定位 零件的設計 （ 1）導正銷的設計 使用導正銷的目的是對已沖孔的條料在落料前導正孔位，補償微小的送料進給誤差，保證空與外形相對位置公差的要求。導正銷通常與擋料銷配合使用，導正銷進行精定位，固定擋料銷作長 春 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 19 粗定位。 凸模固定板上設置一個導正銷，借用工件上 中間孔 248。5mm 作導正孔。導正銷導正部分與導正孔采 用67mH的配合。規(guī)格為 248。5mm 48mm。采用 T8A鋼制作，熱處理硬度為 56 ～ 60 HRC，有較高的耐磨損性。 （ 2）導板的設計 導板的內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模齊平，導板與條料之間的間隙取 1mm,這樣就可確定導板的寬度為 15mm,查《冷沖壓工藝及模具設計》表 230知 ：導板的厚度為 6mm，采用 45鋼制作，熱處理硬度為 40 ～ 45 HRC，用螺釘和銷釘固定在凹模上。 其他模具零件結(jié)構尺寸 根據(jù)倒裝復合形式特點：凹模板尺寸并查標準 TB/T— ,確定其他模板尺寸列于下表 序號 名稱 長 寬 厚（ mm） 材料 數(shù)量 1 墊板 85 60 8 T8A 1 2 凸模固定板 85 60 12 45 1 3 上模座 85 60 12 Q235 1 4 導向 板 85 60 20 45 1 5 下模座 85 60 16 Q235 1 沖壓工藝規(guī)程 工序號 工序名稱 需要設備 毛坯類種 材料 1 切料 剪床 板料 Q235 2 沖裁 沖床 3 檢驗 游標卡尺等 長 春 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 20 條料裁剪 材料 需要設備 Q235 剪床 編號 裁剪 尺碼 1 原料尺寸 1000 900 2 分成條料 尺寸 27 900 3 分成條料數(shù)量 37 4 條料零件數(shù)量 40 5 材料利用率 % 第 5 章 模具制造 凹模 板 加工工藝過程 材料 :Gr12 硬度 : 58 ～ 62 HRC 序號 工序名 工序內(nèi)容 1 備料 鍛造 (退火狀態(tài) ):90 65 8 2 粗銑 銑鑄件的六平面 ,使其尺寸 6, 注意上下平面與相鄰側(cè)面用標準角尺測量 ,要求基本垂直 . 3 平面