【文章內(nèi)容簡介】 得。材料利用率 較高 。 具體方案： 根據(jù)彎曲片 零件圖分析可知，零件形狀復(fù)雜， 現(xiàn)擬 采用有廢料排 樣。由于該件充孔 較多，由此 會(huì)產(chǎn)生較多 的 結(jié)構(gòu) 廢料 ，一般不能改變。 要提高材料的利用率，只有設(shè)計(jì)出合理的排樣方案，降低沖裁工藝廢料 。本設(shè)計(jì)的 彎曲片 零件為長小工件， 排樣的設(shè)計(jì)應(yīng)沿著條料的進(jìn)給方向 ， 符合級進(jìn)模連續(xù)工作要求 。 同時(shí)此件 為大批量生產(chǎn)，結(jié)合 模具的生產(chǎn)率、模具使用壽命等 ， 模具的設(shè)計(jì)應(yīng)經(jīng)濟(jì)適用、安全可靠，擬 提出 如下排樣 方案： 方案 ： ****畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 7 圖 2 排樣圖 材料利用率 排樣設(shè)計(jì)的合理性決定了 材料的利用 效率 。 材料利用率 ? ： %100?? 消耗材料面積實(shí)際材料面積? 實(shí)際材料面積 ： 消耗材料面積 與 沖壓件的有效面積之差即為廢料。 廢料分為工藝廢料和 結(jié)構(gòu) 廢料兩部分。 結(jié)構(gòu) 廢料是由零件結(jié)構(gòu)形狀的特點(diǎn)所 決定的 ，如零件上的孔以及外緣部分的切 口等， 結(jié)構(gòu) 廢料 通常 是 無法 避免的。 工藝廢料是工件 與工件 之間 、 工件與條料側(cè)邊之間的搭邊，以及 在沖裁完成時(shí) 出現(xiàn)的 余料 。合理的排樣 設(shè)計(jì) 可以降低工藝 廢料的 產(chǎn)生，提高材料利用率 。 一張 條 料上總的材料利用率 總? ： %1 0 0. ???? BL An總總? ****畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 8 式中 : A沖裁件面積（ 2mm ）； 總n 一 卷卷 料上所沖工件總數(shù)量； BL? 卷 料長 ?寬（ 2mm ）。 材料利用率 1?? 。 例如 η =60%，那么將有 40%的材料變成沖壓廢料。 經(jīng)計(jì)算，本設(shè)計(jì)零件接觸片的面積為 A? 1619 2mm 。 條料寬度計(jì)算： B=220mm。 D沖件尺寸； 條料長度： L=3000mm。 所以： %1 0 0. ???? BL An總總?=% 排樣方法 ① 排樣方法的選擇原則 ○ a 沖裁小工件 及 應(yīng)用 窄條料 排樣 時(shí)，應(yīng)沿 條 料順長度方向進(jìn)行排樣。 ○ b 沖裁件在 卷 料上的排樣，應(yīng)考慮 模具 生產(chǎn)效率、 模具的經(jīng)濟(jì)實(shí)用性 、 模具的 結(jié)構(gòu)是否 安全可靠 等。 ○ c 卷 料 在 寬度選擇 上 應(yīng)優(yōu)先選用 卷 料寬度較大 的，而 在板料上的排樣 應(yīng)選擇 步距較小的方案， 使 板料裁切 更加經(jīng)濟(jì) ， 同事可降低 沖壓時(shí)間。 ○ d 在 符合工作要求 的情況下， 在設(shè)計(jì)時(shí)可以適當(dāng)?shù)?修正產(chǎn)品零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸， 使排樣設(shè)計(jì)更合理， 以減少或消除 結(jié)構(gòu) 廢料的形成。 ****畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 9 3 沖孔 — 落料級進(jìn)模零件的設(shè) 計(jì)與計(jì)算 沖壓力的計(jì)算 沖裁力 沖裁模設(shè)計(jì)時(shí)，為了合理地設(shè)計(jì)模具 、 選用 設(shè)施和檢驗(yàn)?zāi)＞叩膹?qiáng)度， 必 需 計(jì)算沖裁力。沖裁力是 在 沖裁過程中，模具工作部分對材料 施加 的壓力。沖裁力在沖裁過程中 是不斷 變化 的 ， 一般 是指沖裁力的最大值。沖壓設(shè)備 的選擇 和沖模強(qiáng)度的 檢驗(yàn)都要 依據(jù) 總沖裁力的大小 ，沖裁力的大小與材料性質(zhì)、厚度和 沖裁周邊長度有關(guān)。 因采用平刃口沖裁，其理論沖裁力（ N）按下式計(jì)算： Fp = Kp tLτ 式中 ： L—— 沖裁周邊的總長，單位為 mm； t—— 材料的厚度，單位為 mm； τ —— 材料的抗切強(qiáng)度，單位為 MPa； Kp —— 安全 系數(shù)，一般取 K=； Fp —— 沖 裁 力，單位為 N； 圖 31 沖孔 ****畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 10 圖 32 成型圖 由于圖 31 沖孔 凸 模和圖 32 的落料凸模不同時(shí)進(jìn)行，所以， 在 兩者 中 選擇沖裁力最大的作為沖裁力的最終確定值。同時(shí) ， 圖 32 的左右兩個(gè)十字型的凸模和余下的凸也不是同時(shí)進(jìn)進(jìn)行工作，所以 (1)對圖 31 的凸模進(jìn)行沖裁力計(jì)算： 由計(jì)算得知 L1=220mm，查表得 bτ =260Mpa， K 一般取 則 F = KLtτ b 即 F= 220 2 260=148720N 卸料力： 查表得 1 ~ ? 取 ?K 0 . 0 4 9 9 3 7 2 3 9 7 4 . 8 8F ? ? ?11=KF 所以沖孔模的總沖裁力為 : Ｆ z1 =F+Ｆ1=148720+= (2)對圖 22 的凸模進(jìn)行沖裁力計(jì)算： 由計(jì)算得 2 288L? mm，查表得 bτ =260Mpa， K 一般取 則 ****畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 11 2 bKLtF ? τ 即 2 1 .3 2 8 8 2 2 6 0 1 9 4 6 8 8F ? ? ? ? ? 卸料力： 查表得 2 ~ ? 取 2 ? 2 1 2 2 0 . 0 4 1 9 4 6 8 8 7 7 8 7 . 5 2F K F? ? ? ? 所以落料模的總沖裁力為： 2 2 2 1 1 9 4 6 8 8 7 7 8 7 . 5 2 2 0 2 4 7 5 . 5 2zF F F? ? ? ? ?N= 所以總的沖裁力為： 2 2 0 2 4 7 5 .5 2zzFF?? N= ****畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 12 4 壓力中心的計(jì)算 沖壓過程中所有沖壓力的合力的中心即為模具壓力中心 。 安裝 時(shí)必須使模具的壓力中心與壓力機(jī)的中心對中 ， 以保證沖裁過程的穩(wěn)定進(jìn)行。本模具采用上下模座固定（無模柄） ， 須保證對中，以避免在工作過程中產(chǎn)生偏心載荷 ， 而 引起凸、凹模 刃口 間隙 變動(dòng)及壓力機(jī) 導(dǎo)向零件加速磨損， 同時(shí)影 響壓力機(jī)精度 和使用壽命 。 6 22481 21 42 0R 512177。0.054 216。 4177。0 .0 5R 3 圖 41 零件圖 公式： x0 =pnF????...FxF...xFp1npn1p1 y0 =pnF????...FyF...yFp1npn1p1 式中各沖裁力 Fn ，可分別用各沖裁周邊長度 Ln 代替。如下： 由計(jì)算得： 1 2 3 41 0 8 , 2 8 8 , 1 0 8 , 1 4 2m m m m m m m mL L L L? ? ? ?； 1 2 3 45 0 , 5 0 , 5 0 , 1 5 7 . 5m m m m m m m mx x x x? ? ? ?； 1 2 3 41 3 , 7 7 . 5 , 1 4 2 , 7 7 . 5m m m m m m m my y y y? ? ? ?。 ****畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 13 壓力中心坐標(biāo)： 1 2 3 41 2 3 401 2 3 45 0 1 0 8 5 0 2 8 8 5 0 1 0 8 1 5 7 .5 1 4 21 0 8 2 8 8 1 0 8 1 4 2475656467 3 .6 3 mmx x x xL L L LxL L L L? ? ??? ? ?? ? ? ? ? ? ??? ? ??? 1 2 3 41 2 3 401 2 3 413 108 288 142 108 142108 288 108 14250065646 mmy y y yL L L LyL L L L? ? ??? ? ?? ? ? ? ? ? ??? ? ??? ****畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 14 5 模具主要零件尺寸計(jì)算 ) 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）凹模板的尺寸 其形式隨沖裁件的形式而變化，且沖裁過程中受力復(fù)雜，很難通過理論計(jì)算獲得 。 根據(jù)沖件的外形尺寸和厚度可簡單確定凹模板的外形尺寸。 凹模的壁厚 指 從凹模刃口到凹模 外側(cè) 的 直線 距離 。凹模板的外形尺寸一般都根據(jù)凹模的壁厚而選擇 。在實(shí)際生產(chǎn)中， 凹模的外形尺寸常 根據(jù)沖裁件 的外形尺寸和厚 度 ， 再結(jié)合 經(jīng)驗(yàn)公式粗略的計(jì)算而得出 。 凹模厚度 ( 15 )H kb mm?? 凹模壁厚