【文章內(nèi)容簡介】 工藝性分析 沖裁 件的工藝性 要求：設(shè)計(jì)以 下工件的落料沖孔復(fù)合模，工 件圖如下所示： 圖 11 工 件圖 技術(shù)要求： ：鎖桿導(dǎo)向架 ： Q195A ： ：大批量 工藝 性：支板屬于中等尺寸 工 件，料厚 ，外形復(fù)雜程度一般，尺寸精度要求一般， 工 件材料為 Q195A，是碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的塑性，市場上容易得到這種材料，價(jià)格適中。因此 工 件外形可采用落料工藝獲得?？壮叽缇纫笠话悖刹捎脹_孔。此工件只有外形落料和沖孔兩個(gè)工序。 由以上分析可知，圖示 工 件具有比較好的沖壓工藝性，適合沖壓生產(chǎn)。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 沖裁件結(jié)構(gòu)的工藝要求 沖裁件的形狀應(yīng)盡量簡單、對稱，工件的形狀及尺寸應(yīng)考慮到使廢料盡量減少，增加材料利用率。 沖裁件的最小允許圓角半徑 與材料的厚度及種類等因素有關(guān)，一般情況下，應(yīng)使 R＞（ ～ 1） t。由零件圖知最小圓角半徑為 R=2，沖裁件的厚度為 t=。 2＞（ ～ 1） ，滿足沖裁件最小圓角半徑。 表 11 沖裁件最小圓角半徑 R ，孔邊距 b孔間距 b2不能太小，一般取 b1=、 b2=2t。 b1=()/2= 滿足要求。本沖裁件只有一個(gè)孔，因此不需考慮孔間距。 查表得無護(hù)套凸模的最小沖孔尺寸為 =,已知沖裁件最小沖孔尺寸為 4，所以滿足條件。 零件種類 黃銅、鋁 合金鋼 軟鋼 備注 /mm 落料 交角 ?90? ?90? 沖孔 交角 ?90? ?90? 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 第 2 章 工藝方案及模具形式 支板零件所需 的基本沖壓工序?yàn)槁淞虾蜎_孔，可擬訂出以下三種工藝方案。 方案一：用簡單模分兩次加工，即先落料 ,后沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。 方案二：落料 ——沖孔復(fù)合模。采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三：沖孔 ——落料級進(jìn)模。采用級進(jìn)模生產(chǎn)。 分析各方案的優(yōu)缺點(diǎn) 方案一：生產(chǎn)率低，工件的累計(jì)誤差大，操作不方便，由于該工件為大批量生產(chǎn)，方案二和方案三更具有優(yōu)越性。 該零件 的孔與外邊緣之間的最小距離為 ，大于此零件要求的最小壁厚（ Lmin=2t=2=），可以采用沖孔落料復(fù)合?；驔_孔，落料級進(jìn)模。復(fù)合模的行位 精度和尺寸精度容易保證，且生產(chǎn)也高，盡管模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀復(fù)雜程度一般，所以模具的制造并不太困難；級進(jìn)模的生產(chǎn)效率也高，但零件的沖裁精度稍差，預(yù)保證沖壓件的行位精度，需要在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正，故模具的制造，安裝較復(fù)合模復(fù)雜。 通過對上述三種方案的分析比較，該零件的沖壓生產(chǎn)采用方案二的復(fù)合模具為佳。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 第 3 章 主要工藝參數(shù)計(jì)算 排樣的設(shè)計(jì)與計(jì)算 排樣的設(shè)計(jì) 該零件是矩形零件，直排時(shí)材料的利用率較高。雖沒有無廢料排樣材料的利用率高，但制件的精度可以得到保證。 排樣圖 如圖 31 所示： 圖 31 排樣圖 合理搭邊值及條料寬度的確定 彎曲件展開尺寸的計(jì)算 查表得，中性層位移系數(shù) k= 中性層半徑 ?????? kt? (31) 圓弧部分圓弧長 該制件屬于四直角彎曲件，因此總展開長度按公式 432154321 sssslllllL ????????? (32) 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 由分析圖并計(jì)算知， L=2l1+2l2+l3+4s= 查表得沿邊搭邊值 a=，工件與工件間搭邊值 1a =。 計(jì)算送料步距和條料的寬度 條料寬度的尺寸計(jì)算與條料送進(jìn)時(shí)模具上有無側(cè)壓裝置及是否有側(cè)刃有關(guān)。此沖裁件選用無側(cè)壓裝置，無側(cè)壓裝置時(shí)， 條料的寬度計(jì)算： 00 ])(2[ ???? ????? ZaDB (33) 導(dǎo)板間的距離為： )(2 ZaDZBA ??????? (34) 式中 B——條料寬度基本尺寸（ mm ）； A——導(dǎo)板間距離尺寸（ mm ）； D——垂直于送料方向沖件的基本尺寸（ mm ）； a——側(cè)面搭邊值（ mm ）； Z——條料與導(dǎo)板間的最小間隙（ mm ）； ? ——條料寬度的單向偏差，可查表 31。 表 31 條料寬度偏差 由零件圖可知： ?D ,經(jīng)由查表 31， 32 得到 Z=, ?? ,由前面知， a= 所以條料的寬度 0 ])([ ??? ??????B 材料的利用率（ η） 材料的利用率 （ η）的計(jì)算公式為 %100%1000 ???? ?BASSS? (35) 條料寬度B/mm 材料厚度 t/mm 01 12 23 35 050 50100 100150 150220 220300 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 式中 S——一個(gè)進(jìn)距之間的實(shí)用面積（ 2mm ）； S0——一個(gè)進(jìn)距內(nèi)所需的毛坯面積（ 2mm ）； A——在送料方向，排樣圖中相 鄰兩個(gè)制件對應(yīng)點(diǎn)的距離（ mm ）； B——板（或條）料寬度（ mm ）。 該沖裁件 A=15+ 1a =15+=,B= ? ? ? ? 2222 ???? ???????????? ??孔S 9 ??????? 孔 %% ????? 沖壓力的計(jì)算并初步選取壓力機(jī)的噸位 沖裁力的計(jì)算 沖裁工藝力主要包括沖裁力 F、卸料力 卸F 、推件力 推F 和頂件力 頂F 。 321卸卸推頂 圖 32 卸料力、推件力和頂件力 沖裁力計(jì)算公式： ?KLtP? (36) 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 式中 P——沖裁力（ N） L——沖裁件剪切周邊長度（㎜） t——沖裁件材料厚度（㎜） ? ——被沖材料的抗剪強(qiáng)度（ MPa） K——系數(shù)，一般取 沖裁力公式為 落孔 PPP ?? (37) 式中 P 孔 —沖孔沖裁力 P 落 —落料沖裁力 沖孔沖裁力 P 孔 ?tKLP 孔孔 ? (38) 式中 L 孔 —沖孔周長， L孔 ＝ t—材料厚度， t＝ τ—材料抗剪強(qiáng)度， MPa，查手冊 Q195A,t=＝ 300 MPa 所以 ?tKLP 孔孔 ? ＝ 300＝ ? 落料沖裁力 P 落 ?tKLP 落落 ? (39) 式中 L落 —落料件外形周邊尺寸 L落 ＝ ???? 所以 ?tKLP 落落 ? ＝ 300= ? 沖裁力 KNKNKNP ??? 卸料力、推件力、頂件力和總沖壓力 P總 的計(jì)算 卸料力、頂件力和推件力常用以下經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算： P 卸 =K 卸 P (310) P 頂 =nK 頂 P (311) P 推 =K 推 P (312) 式中 K 卸、 K 頂、 K 推 分別為卸料力、頂件力和推件力系數(shù)； P 卸、 P 頂、 P 推 分別為卸料力、頂件力和推件力 (N)； n——同時(shí)梗塞在凹模內(nèi)的工件數(shù)。 沖裁力 P=,K 卸、 K 頂、 K 推 由表 33 查得 K 卸 =,K 頂 =,K 推 =。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 模具采用彈性卸料裝置和推件結(jié)構(gòu)，所以卸料力 P 卸、 和推件力 P 推 為 KNP KNP ???? ???推卸 表 33 卸料力、推件力、頂件力系數(shù) 當(dāng)采用彈性卸料裝置和下出件的模具時(shí) ,總的沖壓力 zF 為 推卸 PPPFz ??? ）（ ???? (313) 壓力機(jī)公稱壓力的確定 及 初 選壓力機(jī) 為保證壓力足夠，一般沖裁時(shí)壓力機(jī)的噸位應(yīng)比計(jì)算的沖裁力大 30%左右，即 KNKNF Z 4 1 39。 ??? 初選開式可傾式壓力機(jī)參數(shù)壓力機(jī)型號為 JB2316。 查手冊選擇壓力機(jī)的主要技術(shù)參 數(shù)如下： 公稱壓力為： 160KN 滑塊行程： 35mm 最大閉合高度： 220 mm 閉合高度調(diào)節(jié)量： 45mm (標(biāo)準(zhǔn)型 )工作臺尺寸 (左右 前后 )： 300mm450mm (標(biāo)準(zhǔn)型 )工作臺孔尺寸 (左右 前后 )： 160mm240mmΦ210mm (標(biāo)準(zhǔn)型 )立柱間距離 (不小于 )： 220mm 模柄孔尺寸 (直徑 深度 )： Ф40mm60mm 材料 料厚 t/mm 卸K 推K 頂K 鋼 ? ~ ~ ~ 鋁、鋁合金、純銅、黃銅 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 床身最大可傾角 (176。)： 35176。 墊板尺寸： 40mm 壓力中心的確定 用解析法求模具的壓力中心的坐標(biāo)。按比例畫出工件尺寸，選用坐標(biāo)系 XOY， 如圖 33 所示： 圖 33 壓力中心 02122110 ??? ???nnnlll xlxlxlX ? ? (314) nnnlll ylylylY ? ??? ???2122110 (315) ? ?mmY 0? ?????????????? 工作部分的尺寸計(jì)算 刃口尺寸計(jì)算采用分開制造法。 落料件尺寸計(jì)算 落料件尺寸的基本計(jì)算公式為 ? ? AZDD A ?? ????? 0m inm a x (316) ? ? ? ?0m i nm a x0 TT ZDZDD M I NAT ?? ? ?? ?????? (317) 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 查表得凸、凹模最小間隙 minZ =，最大間隙 maxZ =。 尺寸 0 ? ，查表 34 得，凸模制造公差 T? =,凹模制造公差A(yù)? =。將以上各值代入 m inm a x ZZAT ??? ?? 校驗(yàn)是否成立，經(jīng)校驗(yàn)，不等式成立，所以可以按上式計(jì)算工作零件刃口尺寸。 表 34 簡單形狀沖裁件（圓形、方形件）沖裁時(shí)的 T? 、 A? (mm) 查表得： IT11 級時(shí)磨損系數(shù) X=1 ? ? ?? ????AD ? ? 0 ?? ???T 尺寸 ? ， ? ? ?? ????AD ? ? 0 ?? ???T 尺寸 ? ， ? ? ?? ????AD ? ? 0 ?? ???T 沖孔件尺 寸計(jì)算 沖孔基本公式為 ? ?0m in Tdd T ?? ???? (317) (318) 尺寸 ?? mm, 查得其凸模制造公差 T? =, 凹模 制 造 公 差A(yù)? = 。 經(jīng) 校 驗(yàn) ， 滿 足 不 等 式 m inm a x ZZAT ??? ?? ，得 ? ? 0 ?? ????T 基本 尺寸 凸模公差 T? 凹模公差 A? ≤18 ＞ 18～ 30 ＞ 30～ 80 ＞ 80～ 120 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 ? ? ?? ??? 尺寸 ? ， ? ? 0 ?? ???? ? ? ?? ??? 尺寸 ? ， ? ? 0 0 4 4 ?? ???? ? ? 1 7 4 ?? ??? 尺寸 R ? ， ? ? 0 ?? ???? ? ? ?? ??? 尺寸 R