【文章內(nèi)容簡介】 。 F總 ＝ F1＋ F頂 ＋ F推 ＝ ++ ＝ 切豁口 ： ?tLF 22 ? = 20 450= KN ：2FKF 卸卸 ＝＝ ≈ : 2FnKF 推推 ＝ ＝ ≈ F總 ＝ F2＋ F頂 ＋ F推 ＝ ++ ＝ 沖壓設(shè)備的選用 沖壓設(shè)備的選用原則 : ，應(yīng)該能保證成行零件的取出與毛坯的放進(jìn)，例如拉深所用壓力機(jī)的行程，至少應(yīng)大于成品零件高度的兩倍以上。 ，且還須留有安裝固定的余地，但是過大的工作平面上安裝小尺寸的沖模對(duì)工作臺(tái)的受力是不利的。壓力機(jī)工作臺(tái)面的尺寸大于壓力機(jī)滑塊底面積 , 壓力機(jī)滑塊底面積必須大于模 具的尺寸 ,所以只須考慮壓力機(jī)滑塊底面積的大小。 。模具的閉合高度 H0 是指上模在最低的工作位置時(shí)，下模板的底面到上模板的頂面的距離。壓力機(jī)的閉合高度 H 是指滑塊在下死點(diǎn)時(shí)，工作臺(tái)面到滑塊下端面的距離。大多數(shù)壓力機(jī)，其連桿長短能調(diào)節(jié)，也即壓力機(jī)的閉合高度可以調(diào)整，故壓力機(jī)有最大閉合高度 Hmax 和最小閉合高度 Hmin。設(shè)計(jì)模具時(shí)，模具閉合高度 H0 得數(shù)值應(yīng)滿足下式： Hmax5mm≥ H0 ≥ Hmin+10mm 無特殊情況 H0 應(yīng)取上限值，即最好取在： H0 ≥ Hmin+1/3L，這是為了連桿調(diào)節(jié)過長，羅紋接觸面積過小而被壓壞。如果模具閉合高度實(shí)在太小，可以在壓床臺(tái)面上加墊板。 。 根據(jù)以上原則 工序一 選定 JC2363 開式 雙柱 可傾壓力機(jī) ,相關(guān)參數(shù)如下： 公稱壓力 630KN 長春工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 15 滑塊行程 120mm 滑塊行程次數(shù) 50/min 最大封閉高度 360mm 封閉高度調(diào)節(jié)量 80mm 立柱間距 350mm 工作臺(tái)尺寸（前后） 480mm 工作臺(tái)尺寸（左右） 710mm 電動(dòng)機(jī)功率 最大傾斜角度 30 度 壓力中心的計(jì)算 根據(jù)力學(xué)原理，諸分力對(duì)某力矩之和等于其合力對(duì)同軸之矩，沖裁時(shí)的合力作用點(diǎn)或 多工序模各工序沖壓力的合力作用點(diǎn)，稱為模具的壓力中心。設(shè)計(jì)時(shí)模具壓力中心應(yīng)與壓力機(jī)滑塊中心一致，如果不一致，沖壓時(shí)會(huì)產(chǎn)生偏載，導(dǎo)致模具以及滑 塊與導(dǎo)軌的急劇磨損，減低模具與壓力機(jī)的使用壽命。所以在落料模、多凸模沖孔模和多工位連續(xù)模等模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須確定模具壓力中心。通常利用求平行力系合力作用點(diǎn)的方法來確定模具的壓力中心。則有 ????????????????????????niiniiinnnniiniiinnnFyFFFFxFxFxFyFxFFFFxFxFxFx112122110112122110. . . . . . .. . . . .. . . . . .. . . . . 由于沖裁力與周邊尺寸成正比關(guān)系，即 ??? tlFtlFtlF nn ??? , .. .. .. ., 2211 ，（ t 為板料厚度， ? 為板料抗剪強(qiáng)度），所以上式也可用周邊尺寸表示如下形式： ???????????niiniiinnnlxllllxlxlxlx112122110 ... ...... ... ????????????niiniiinnnlyllllxlxlxly112122110 ... ...... ... 長春工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 16 確定模具的壓力中心，按比例畫出零件的形狀，選定坐標(biāo)系 XOY，因?yàn)榱慵笥覍?duì)稱，既 0x ＝ 0，故只需要計(jì)算 0y （忽略圓角） 如圖所示 : 壓力中心位置 : 0x ＝ 0, 沖裁間隙的選擇 (1) 模具間隙的概念 沖裁間隙是影響沖裁工序的最重要的工藝參數(shù)。沖裁間隙是指沖裁 的凸模與凹模刃口之間的間隙，凸模與凹模每一側(cè)的間隙，稱為單邊間隙（ c），兩側(cè)間隙之和稱為雙邊間隙（ Z）。如無特殊說明，沖裁間隙是指雙邊間隙（ Z）。 沖裁間隙的數(shù)值等于凹模刃口與凸模刃口尺寸之差， Z=DdDp 式中 Z—— 沖裁間隙， mm； Dd—— 凹模刃口尺寸， mm； Dp—— 凸模刃口尺寸， mm。 凸、凹間隙對(duì)沖裁斷面質(zhì)量有及其 重要的影響。此外，沖裁間隙對(duì)沖裁件尺寸精度、模具壽命、沖裁力、卸料力和推料力也有較大 的影響。因此，沖裁間隙是一個(gè)mmy 352700 ??長春工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 17 非常重要的工藝參數(shù)。 （ 2）間隙對(duì)沖裁件斷面質(zhì)量的影響 對(duì)于斷面質(zhì)量，起決定作用的是沖裁間隙。間隙過小或過大，都會(huì)使上、下兩裂紋不重合，從而影響了斷面的質(zhì)量。 較高質(zhì)量的沖裁件斷面應(yīng)該是：光亮帶較寬，約占整個(gè)端面的 1/3 以上，塌角、段裂帶、毛刺和錐度都很小，整個(gè)沖裁零件平面無彎曲 現(xiàn)象。但是影響沖裁斷面質(zhì)量的因素十分復(fù)雜，它隨材料的性能不同而變化。 （ 3）間隙對(duì)沖裁件精度的影響 研究表 明，間隙對(duì)沖裁件彎拱影響的一般規(guī)律是：小間隙時(shí)，彎拱較大；間隙為（ 5%— 15%） t 時(shí)，彎拱較小；隨著間隙的增大，彎拱撓度也增大，使沖裁件的平直精度降低。 （ 4）間隙對(duì)模具壽命的影響 一般來說，間隙越小，模具作用的壓應(yīng)力越大，磨損越嚴(yán)重，壽命越低。而間隙太大時(shí)，板料的彎曲拉伸相應(yīng)增大。若制件精度要求不高，則采用合理大間隙，使 2c/t 達(dá)到 15%— 25%，模具壽命可提高 3— 5倍。 從以上幾個(gè)方面分別選擇合理的間隙時(shí)，往往會(huì)產(chǎn)生互相矛盾的情況。如要取得較高的斷面質(zhì)量，應(yīng)選擇較小的間隙；但同時(shí)模具壽命 又降低。因此并不存在滿足所有要求的最佳間隙值，只能說有條件地選擇一個(gè)較為合理的間隙值。所以，實(shí)用間隙的選擇應(yīng)以工件斷面質(zhì)量、沖裁件精度、模具壽命和加工能量四項(xiàng)為依據(jù)，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆诸?，這樣才會(huì)確定一個(gè)合理的間隙取值范圍。 合理沖裁間隙的計(jì)算與選擇 確定沖裁模具間隙的方法有公式法、經(jīng)驗(yàn)值法和查表法。目前在工廠廣泛使用的是 經(jīng)驗(yàn)值法與查表法。 （ 1） 經(jīng)驗(yàn)法 沖裁間隙的確定也可以采用經(jīng)驗(yàn)公式來計(jì)算。 Z=mt （ ） 式中 t—— 材料厚度； m—— 系數(shù)，與材料性能及厚度有關(guān)， 具體可查下表 沖裁間隙經(jīng)驗(yàn)公式中的 m值 項(xiàng)目 m(當(dāng) t≦ 3mm時(shí)） m(當(dāng) t3mm 時(shí) ) 軟鋼、純鐵 ６～８ １５～１９ 銅、鋁合金 ６～１０ １６～２１ 硬鋼 ８～１２ １７～２５ （ 2）查表法 查表法是工廠中設(shè)計(jì)模具時(shí)普遍采用的方法之一。 在沖壓手冊(cè)中，查表可得 Zmin=,Zmax= 長春工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 18 凸模與凹模 尺寸的確定 凸模和凹模的刃口尺寸和 公差，直接影響沖裁件的尺寸精度。模具的合理間隙值也靠凸、凹模刃口尺寸及其公差來保證。因此，正確確定凸、凹模刃口尺寸和公差，是沖裁模設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要工作。 由于凸、凹模之間存在著間隙，所以沖裁件斷面都帶有錐度。但在沖裁件尺寸的測(cè)量和使用中，則是以光亮帶的尺寸為基準(zhǔn)。 落料件的光亮帶處于大端尺寸，其光亮帶是因凹模刃口擠切材料產(chǎn)生的，且落料件的大端（光面）尺寸等于凹模尺寸。 沖孔件的光亮帶處于小端尺寸，其光亮帶是凸模刃口擠切材料產(chǎn)生的，且沖孔件的小端（光面）尺寸等于凸模尺寸。 沖裁過程中， 凸、凹模要與沖裁零件或廢料發(fā)生摩擦，凸模輪廓越磨越小，凹模輪廓越磨越大，結(jié)果使間隙越用越大。因此，確定凸、凹模刃口尺寸應(yīng)區(qū)分落料和沖孔工序，并遵循如下原則： 1．設(shè)計(jì)落料模先確定凹模刃口尺寸。以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上，即沖裁間隙通過減小凸模刃口尺寸來取得。設(shè)計(jì)沖孔模先確定凸模刃口尺寸。以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上，沖裁間隙通過增大凹模刃口尺寸來取得。 2．根據(jù)沖模在使用過程中的磨損規(guī)律，設(shè)計(jì)落料模時(shí)，凹?；境叽鐟?yīng)取接近或等于工件的最小極限尺寸；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，凸模基本尺寸則取接近或等于工 件孔的最大極限尺寸。這樣，凸、凹在磨損到一定程度時(shí)，仍能沖出合格的零件。 模具磨損預(yù)留量與工件制造精度有關(guān)。用 x、 Δ 表示，其中 Δ 為工件的公差值， x為磨損系數(shù)， 其值在 ～ 1之間，根據(jù)工件制造精度進(jìn)行選?。? 工件精度 IT10 以上 時(shí)， X=1 工件精度 IT13～ IT11以上時(shí)， X= 工件精度 IT14 以下時(shí)， X= 3．不管落料還是沖孔，沖裁間隙一般選用最小合理間隙值（ Zmin）。 4．選擇模具刃口制造公差時(shí)，要考慮工件精度與模具精度的關(guān)系，即要保證工件的精度要求，又要保證有合理的間隙值。一般沖模精度較工件精度高 2～ 4 級(jí)。對(duì)于形狀簡單的圓形、方形刃口，其制造偏差值可按ＩＴ６～ＩＴ７級(jí)來選??；對(duì)于形狀復(fù)雜的刃口制造偏差可按工件相應(yīng)部位公差值的 1/4 來選取；對(duì)于刃口尺寸磨損后無變化的制造偏差值可取工件相應(yīng)部位公差值的 1/8并冠以（ 177。 ）。 5．工件尺寸公差與沖模刃口尺寸的制造偏差原則上都應(yīng)按 “ 入體 ” 原則標(biāo)注為單向公差，所謂 “ 入體 ” 原則是指標(biāo)注工件尺寸公差時(shí)應(yīng)向材料實(shí)體方向單向標(biāo)注。但對(duì) 于磨損后無變化的尺寸，一般標(biāo)注雙向偏差。 料件的大端尺寸等于凹模尺寸，沖孔 件的小端尺寸等于凸模尺寸。在測(cè)量與使用長春工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 19 中，落料是以大端尺寸為基準(zhǔn)，沖孔件是以小端尺寸為基準(zhǔn)。沖裁過程中，凸、 由于凸、凹模之間存在著間隙，所以沖裁件斷面一般都是帶有錐度的，且落 凹模要與沖裁零件或廢料發(fā)生摩擦，凸模越磨越小，凹模越磨越大，結(jié)果間隙越用越大。因此，在確定凸、凹模刃口尺寸時(shí)，必須遵循以下原則 : 落料制件尺寸由凹模尺寸決定，沖孔時(shí)候孔的尺寸由凸模尺寸決定。故設(shè)計(jì)落料模時(shí)，以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，以凸模為基準(zhǔn)， 間隙取在凹模上。 考慮到?jīng)_裁中凸、凹模的磨損，設(shè)計(jì)落料模時(shí)，凹模基本尺寸應(yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)的較小尺寸；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，凸?；境叽鐒t應(yīng)取工件孔的尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸。這樣，在凸、凹模磨損到一定程度的情況下，仍然能沖出合格的零件。凸、凹模間隙則取最小合理間隙。 確定沖模刃口制造公差時(shí)，應(yīng)考慮制件的精度要求。如果對(duì)刃口精度要求過高（既制造公差過?。?，會(huì)使模具制造困難，增加成本，延長生產(chǎn)周期；如果刃口精度要求過低（既制造公差過的），則生產(chǎn)出來的零件可能不合格，或使模具的壽命降低。零件精度與模具制造精度的關(guān)系 ，若零件沒有標(biāo)注公差，則對(duì)于非圓形件按國家標(biāo)準(zhǔn)“非配合尺寸的公差數(shù)值” IT14 精度來處理，沖模則可以按 IT11 精度制造；對(duì)于圓形件，一般可按 IT6— IT7 精度制造模具。 查表得凸、凹模制造公差： mmmm ?? 凹凸 ， ?? 校核： Zmax Zmin =, ?? 凹凸 ?? 滿足 : Zmax Zmin≧ 凹凸 ?? ? 的條件 考慮到工件形狀較復(fù)雜，采用配作法加工凹、凸模。 刃口部分尺寸計(jì)算如下 . 以 凹模為基準(zhǔn)件，凹模磨損后，刃口部分尺寸都增大，因此都屬于類尺寸。零件圖中未注公差的尺寸，按自由公差其極限偏差為： 0 ? mm, mm0 查表 27得因數(shù) x為：當(dāng) ?? ， x=。 當(dāng) ?? 時(shí) ,x=1. (見 沖壓工藝及模具 劉華剛編著 ) 刃口尺寸計(jì)算公式： Ad= dxA ???? 0max )( （ ） 零件尺寸 處凹模尺寸： *4101 )( ?? ????凹A 零件尺寸 7mm處凹模尺寸： *4102 )( ?? ????凹A 零件尺寸 8mm處凹模尺寸： *4103 )( ?? ????凹A 長春工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 20 凸模、凹模 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1．凸模： 凸模結(jié)構(gòu)形式主要取決于沖件的