【文章內(nèi)容簡介】 件間 a 側(cè)邊 a1 工件間 a1 側(cè)邊 a 以下 — — — — — 畢業(yè)設(shè)計 8 表 5 剪裁下的下偏差 △ （ mm） 條料厚度 條料寬度 ≤50 50— 100 100— 200 200 ≤１ １ — ３ 3— ４ ４ — ６ 確定步距 送料步距 S：條料在模具上每次送進的 距離稱為送料步距，每個步距可沖一個或多個零件。進距與排樣方式有關(guān)，是決定擋料銷位置的依據(jù)。條料寬度的確定與模具的結(jié)構(gòu)有關(guān)。 進距確定的原則是，最小條料寬度要保證沖裁時工件周邊有足夠的搭邊值；最大條料寬度能在沖裁時順利的在導(dǎo)料板之間送進條料，并有一定的間隙。 復(fù)合模送料步距 S S＝ 12＋ 26＋ 2 ＝ 40mm 排樣圖如圖 2 所示。 圖 2 計算材料利用率 沖裁件的實際面積與所用板料面積的百分比叫材料的利用率，它是衡量合理利用材料的重要指標(biāo)。 一個步距內(nèi)的材料利用率 η＝Ａ /BS 100% (公式 2) 式中 Ａ —— 一個步距內(nèi)沖裁件的實際面積 Ｂ —— 條了寬度 Ｓ —— 步距 由此可之，η值越大，材料的利用率就越高，廢料越少。廢料分為工藝廢料和結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計 9 廢料，結(jié)構(gòu)廢料是由本身形狀決定的，一般是固定不變的，工藝廢料的多少決定于搭邊和余量的大小，也決定于排樣的形式和沖壓方式。因此，要提高材料利用率，就要合理排樣，減少工藝廢料。 排樣合理與否不但影響材料的經(jīng)濟和利用，還影響到制件的質(zhì)量、模具的的結(jié)構(gòu)和壽命、制件的生產(chǎn)率和模具的成本等技術(shù)、經(jīng)濟指標(biāo)。因此，排樣時應(yīng)考慮如下原則： 提高材料利用率（不影響制件使用性能的前提下，還 可以適當(dāng)改變制件的形狀）。 排樣方法使應(yīng)操作方便，勞動強度小且安全。 模具結(jié)構(gòu)簡單、壽命高。 保證制件質(zhì)量和制件對板料纖維方向的要求。 一個步距內(nèi)沖裁件的實際面積 Ａ =20 24＋ (40＋ 50) 7 =3510mm2 所以一個步距內(nèi)的材料利用率 η＝Ａ /BS 100% =3510/ 124 100% =% 考慮料頭 、尾料和邊角余料消耗，一張板材上的總利用率 η 總 為 η 總 = nA1/LB 100% (公式 3) 式中 n— 一張板料上沖裁件的總數(shù)目； A1— 一 個沖裁件的實際面積； L— 板料長度； B— 板料寬度。 查板材標(biāo)準(zhǔn)（見附錄 1），宜選用 650mm 1300mm 的鋼板，每張鋼板可剪裁為 5張條料（ 1300mm） ,每張條料可以沖 32個工件，所以每張鋼板的材料利用率 η 總 = nA1/LB 100% =32 (3510664)/ 1300 100% =% 根據(jù)計算結(jié)果知道選用直排材料利用率可達(dá) %，滿足要求。 沖壓力的計算 畢業(yè)設(shè)計 10 沖裁力的計算 在沖裁過程中，沖裁力是隨凸模進入凹模材料的深度而變化的。通常說的沖裁力 是指沖裁力的最大值，它是選用壓力機和設(shè)計模具重要依據(jù)之一。 用平刃沖裁時，其沖裁力Ｆ一般按下式計算： F=KLtτb( 公式 4) 式中 F— 沖裁力 L— 沖裁周邊長度 t— 材料厚度 τb— 材料抗剪強度 Ｋ — 系數(shù) L=120＋ 2 24＋ 50＋ 20＋ 40＋ 2 15＋ 2 26＋ 2 14＋ 2 10＋ 2 30 =468mm 系數(shù)Ｋ是考慮到實際生產(chǎn)中，模具間隙值的波動和不均勻，刃口磨損、板料力學(xué)性能和厚度波動等原因的影響而給出修正系數(shù)，一般取Ｋ =。 τb 的 值查表 2 為 310~380Ｍ pa,取 τb=380Mpa 所以 F=KLtτb = 468 2 380 =462384N 卸料力、頂件力的計算 在沖裁結(jié)束時，由于材料的彈性回復(fù)（包括徑向回復(fù)和彈性翹曲回復(fù)）及摩擦的存在，將使沖落的材料梗塞在凹模內(nèi)，而沖裁剩下的材料則緊箍在凸模上。為使沖裁工作繼續(xù)進行，必須將緊箍在凸模上的料卸下，將梗塞在凹模內(nèi)的材料推出。從凸模上卸下箍著的料稱卸料力；逆沖裁方向?qū)⒘蠌陌寄?nèi)頂出所需要的力稱為頂件力。一般按以下公式計算： 卸料力 F X=KXF （公式 5） 頂件力 FD=KDF （公式 6） 畢業(yè)設(shè)計 11 FX=KXF = 462384N= （ KX為卸料力系數(shù)，其值查表 6 可得） FD=KDF = 462384N= 所以總沖壓力 FZ=F+FX+FD =462384N++ = 壓力機公稱壓力應(yīng)大于或等于沖壓力，根據(jù)沖壓力計算結(jié)果擬選壓力機為 J23— 63。 表 6 卸料力、推件力和頂件力系數(shù) 料厚 t/mm KX KT KD 鋼 ≤ ＞ ~ ＞ ~ ＞ ~ ＞ ~ ~ ~ ~ ~ 鋁、鋁合金 純銅，黃銅 ~ ~ ~ ~ 模具壓力中心的確定 模具壓力中心是指沖壓時諸沖壓力合力的作用點位置。為了確保壓力機和模具正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機滑塊的中心相重合，否則，會使沖模和力機滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌之間產(chǎn)生過大的摩擦，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低模具和壓力機的使用壽命。沖模的壓力中心，可以按下述原則來確定： ，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。 ，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。 件、多孔沖模、級進模的壓力中心可以用解析計算法求出沖模壓力中心。 解析法的計算依據(jù)是：各分力對某坐標(biāo)軸的力矩之代數(shù)和等于諸力的合力對該軸的力矩。求出合力作用點的坐標(biāo)位置 0， 0（ x=0,y=0），即為所求模具的壓力中心。 使用解析法確定模具的壓力中心，具體步驟如下： （ 1）按比例畫出凸模刃口的輪廓形狀。 畢業(yè)設(shè)計 12 （ 2）在凸模刃口輪廓內(nèi)（或外）的任意處，作坐標(biāo) O— X， O— Y 作為基準(zhǔn)坐標(biāo)軸。 （ 3）將凸模刃口輪廓線分為若干基本線段（直線段或圓弧段） L L L3? .L n，并用各段長度代表各自的沖裁力。 （ 4）確定凸模 刃口各線段的壓力中心的位置及其坐標(biāo)（ X1， Y1）、（ X2， Y2）? （ Xn，Yn）。 （ 5）根據(jù)“力矩定理”確定凸模的壓力中心坐標(biāo)點（ Xn， Yn），即 X0=（ L1x1＋ L2x2＋ ? Lnxn） /(L1＋ L2＋ ? Ln) （公式 7） Y0=（ L1y1＋ L2y2＋ ? ? Lnyn ） /（ L1＋ L2＋ ? ＋ Ln） （公式 8） 用解析法計算壓力中心時，先畫出凹模形口圖，如圖 3 所示。在圖中將 XOY 坐標(biāo)系建立在建立在圖示對稱中心線上，將沖裁輪廓線按幾何圖形分解成 L1~L10共 10 組基本線段，用解析法求得該模具壓力中 心的坐標(biāo)。有關(guān)計算如表 5 所示。 由以上計算結(jié)果可以看出，該工件沖裁力不大，壓力中心偏移坐標(biāo)原點 O 較小，為了便于模具的加工和裝配，模具壓力中心依然選在坐標(biāo)原點。 表 7 壓力中心的計算 圖 3 模具刃口尺寸的計算 沖裁間隙分析 根據(jù) JB/Z271—— 86 規(guī)定，沖裁間隙是指凸，凹模刃口間隙的距離，用符號 C 表示，其值可為正也可為負(fù)，在普通沖裁模中均為正值。它對沖裁件的斷面質(zhì)量有極其重要的影響，此外，沖裁間隙還影響模具壽命、卸料力、推件力、沖裁力和沖裁件的尺寸精度。因此，沖裁間隙是沖裁工藝與模 具設(shè)計中的一個非常重要的工藝參數(shù)。 間隙對沖裁件尺寸精度的影響 沖裁件的尺寸精度是指沖裁件的實際尺寸與基本尺寸的差值，差值越小，則精度越高，這個差值包括兩方面的偏差，一是沖裁件相對于凸?；虬寄５钠睿悄＞弑旧淼闹圃炱?。 畢業(yè)設(shè)計 13 間隙對模具壽命的影響 模具壽命受各種因素的綜合影