【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 10 頁(yè) 共 37 頁(yè) 工件邊緣搭邊值 1a =3mm. 步距 n=220+2=222mm. 條料寬度 B= 010 )2( ???? aB = )2( ?? = 0 ? mm. 其中 0B 是工件基本寬度， 1a 是側(cè)搭邊值， ?是條料公差值（查《簡(jiǎn)明冷沖壓手冊(cè)》表 610），條料寬度大于 100，厚度 t=，取 ? =。 材料利用率 一 個(gè)步距內(nèi)的材料利用率η為： η =BnA 其中 A 是落料件的面積， B 是條料寬 度， n 是步距，由 的計(jì)算結(jié)果可得 η =BnA = ? =% 沖裁件的沖裁力和初選設(shè)備 沖裁力計(jì)算 該沖裁件沖裁力由落料力和沖孔力組成， 落料部分： 1L =120 2+80 2+40 8+ 12+ 4 =400+160+69..12+74 =. 則 落F = 1L tτ = 250= kN. 沖孔部分： 2L =32 1d? + 24d? =32π 10+4π 8 =. 則 沖F = 2L tτ = 250= kN. 總沖裁力 總F = 落F + 沖F =. XX 大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 11 頁(yè) 共 37 頁(yè) 其中 L—— 剪切刃口剪下材料周邊總長(zhǎng)度（ mm） t—— 板材厚度（ mm） τ —— 材料的剪切應(yīng)力，查表 =220~ =250MPa. 表 部分常用 沖壓 材料的力學(xué)性能 材料名稱(chēng) 牌號(hào) 材料狀態(tài) 抗剪強(qiáng)度 τ /Mpa 抗拉強(qiáng)度 b? /MPa 伸長(zhǎng)率 δ /% 屈服強(qiáng)度 s? /MPa 普通碳素鋼 Q195 未退火 260～ 320 320～ 400 28～ 33 200 Q235 310～ 380 380～ 470 21～ 25 240 Q275 400～ 500 500～ 620 15～ 19 280 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 08F 已退火 220～ 310 280～ 390 32 180 08 260～ 360 330～ 450 32 200 10 260～ 340 300～ 440 29 210 20 280～ 400 360～ 510 25 250 45 440～ 560 550～ 700 16 360 65Mn 已退火 600 750 12 400 不銹鋼 1Cr13 已退火 320～ 380 400～ 470 21 ― 1Cr18Ni9Ti 熱處理退軟 430～ 550 540～ 700 40 200 鋁 L L L5 已退火 80 75～ 110 25 50～ 80 冷作硬化 100 120～ 150 4 ― 鋁錳合金 LF21 已退火 70～ 110 110～ 145 19 50 XX 大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 12 頁(yè) 共 37 頁(yè) 壓力中心計(jì)算與確定 模具壓力中心是指諸沖壓合力的作用點(diǎn)位置，為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重合。否則，會(huì)使沖模和壓力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌間產(chǎn)生過(guò)大磨損，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低了模具和壓力機(jī)的使用壽命。 模具的壓力中心，可安以下原則來(lái)確定： 對(duì)稱(chēng)零件的單個(gè)沖裁件，沖模的壓力中心為沖裁件的幾何中心。 工件形狀 相同且分布對(duì)稱(chēng)時(shí)，沖模的壓力中心與零件的對(duì)稱(chēng)中心相重合。 各分力對(duì)某 坐標(biāo)軸的力矩之代數(shù)和等于諸力的合力對(duì)該軸的力矩。求出合力作用點(diǎn)的坐標(biāo)位置 0， 0（ x=0,y=0） ，即為所求模具的壓力中心。 Xo=L1X1+L2X2+…… LnXn/L1+L2+…… Ln Yo=L1Y1+L2Y2+…… LnYn/L1+L2+…… Ln 由于本沖壓件前后左右對(duì)稱(chēng)，則壓力中心正好位于落料件的幾何中心。 0x =XX 大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 13 頁(yè) 共 37 頁(yè) 0y = 卸料方式及卸料力計(jì)算 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)，落料件卡在下面的凹模中，由橡膠卸料方式向上彈頂出。 1F =K 落F = =. 沖孔廢料向上卡在凸凹模洞口中，由推桿向下推出， 2F = 沖F = =. 初選壓力機(jī) 由以上得出的沖壓力及卸料力，得： F= 總F + 1F + 2F =++ =. 選擇設(shè)備時(shí)，乘以系數(shù) K=： P== =. 選擇通用型的開(kāi)式雙柱壓力機(jī)。型號(hào) J23100，其主要技術(shù)參數(shù)如下： 公稱(chēng)壓力： 100t 滑塊行程： 130mm 最大閉合高度： 480mm 最大裝模高度： 380mm 連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度： 100 mm 工作臺(tái)尺寸：前后 710 mm 左右 1080 mm 模柄孔尺寸：Φ 60 75 mm 沖裁刃口尺寸計(jì)算 XX 大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 14 頁(yè) 共 37 頁(yè) 沖裁模間隙值確定 設(shè)計(jì)模具時(shí)一定要選擇合理的間隙，以保證沖裁件的斷面質(zhì)量、尺寸精度滿(mǎn)足產(chǎn)品的要求，所需沖裁力小、模具壽命高，但分別從質(zhì)量，沖裁力、模具壽命等方面的要求確定的合理間隙并不是同一個(gè)數(shù)值，只是彼此接近。考慮到制造中的偏差及使用中的磨損、生產(chǎn)中通常只選 擇一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙，只要間隙在這個(gè)范圍內(nèi)，就可以沖出良好的制件，這個(gè)范圍的最小值稱(chēng)為最小合理間隙 minC ，最大值稱(chēng)為最大合理間隙 maxC ?？紤]到模具在使用過(guò)程中的磨損使間隙增大，故設(shè)計(jì)與制造新模具時(shí)要采用最小合理間隙值 minC 。 沖裁間隙的大小對(duì)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。沖裁過(guò)程中，凸模與被沖的孔之間，凹模 與落料件之間均有摩擦，間隙越小，模具作用的壓應(yīng)力越大，摩擦也越嚴(yán)重，而降低了模具的壽命。較大的間隙可使凸模側(cè)面及材料間的摩擦減小，并延緩間隙由于受到制造和裝配精度的限制，雖然提高了模具壽命而，但出現(xiàn)間隙不均勻。因此，沖裁間隙是沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)非常重要的工藝參數(shù)。 由于硬鋁與中碳剛的間隙取值是一樣的，所以硬鋁材料的間隙值與中碳剛的間隙取值一樣。 表 8— 1 沖裁模初始用間隙 2c(mm) 材料 厚度 0 3 09Mn、 Q235 16Mn 50 65Mn 2Cmin 2Cmax 2Cmin 2Cmax 2Cmin 2Cmax 2Cmin 2Cmax 小于 極小間隙 XX 大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 15 頁(yè) 共 37 頁(yè) . .460 刃口尺寸計(jì)算的基本原則 沖裁件的尺寸精度主要取決與模具刃口的尺寸的精度，模具的合理間隙也要靠模具刃口尺寸及制造精度來(lái)保證。正確確定模具刃口尺寸及制造公差，是設(shè)計(jì)沖裁模主要任務(wù)之一。從生產(chǎn)實(shí)踐中可以發(fā)現(xiàn)： 由于凸、凹模之間存在間隙，使落下的料和沖出的 孔都帶有錐度，且落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的尺寸。 在尺量與使用中，落料件是以大端尺寸為基準(zhǔn)，沖孔孔徑是以小端尺寸為基準(zhǔn)。 XX 大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 16 頁(yè) 共 37 頁(yè) 沖裁時(shí)，凸、凹模要與沖裁件或廢料發(fā)生摩擦，凸模越磨愈小，凹模越磨愈大，結(jié)果使間隙越來(lái)越大。 由此在決定模具刃口尺寸及其制造公差時(shí)需要考慮以下原則： 落料件尺寸由凹模尺寸決定，沖孔時(shí)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)，間隙去在凹模上：設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，以凸模尺寸為基準(zhǔn)，間隙去在凹模上。 考慮到?jīng)_裁中凸、凹模的磨損，設(shè)計(jì)落料凹模時(shí)，凹?；境叽鐟?yīng)取尺寸公差范圍的較小尺寸；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，凹?；境叽鐟?yīng)取工件孔尺寸公差范圍的較大尺寸。這樣在凸凹麼磨損到一定程度的情況下，人能沖出合格的制件。凸凹模間隙則取最小合理間隙值。 確定沖模刃口制造公差時(shí)，應(yīng)考慮制件的公差要求。如果對(duì)刃口精度要求過(guò)高（即制造公差過(guò)?。?，會(huì)使模具制造困能，增加成本，延長(zhǎng)生產(chǎn)周期；如果對(duì)刃口要求過(guò)低（即制造公差過(guò)大）則生產(chǎn)出來(lái)的制件有可能不和格，會(huì)使模具的壽命降低。若工件沒(méi)有標(biāo)注公差，則對(duì)于非圓形工件安國(guó)家“配 合尺寸的公差數(shù)值”IT14 級(jí)處理，沖模則可按 IT12 級(jí)制造；對(duì)于圓形工件可按 IT7～ IT9 級(jí)制造模具。沖壓件的尺寸公差應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注單項(xiàng)公差，落料件上偏差為零，下偏差為負(fù)；沖孔件上偏差為正，下偏差為零。 刃口尺寸的計(jì)算 沖裁模凹、凸模刃口尺寸有兩種計(jì)算和標(biāo)注的方法，即分開(kāi)加工和配做加工兩種方法。前者用于沖件厚度較大和尺寸精度要求不高的場(chǎng)合，后者用于形狀復(fù)雜或薄板工件的模具。 對(duì)于該工件厚度只有 （ mm）屬于薄板零件，并且各個(gè)孔有位置公差要求，為了保證沖裁凸、凹模間有一定的間隙值，必 須采用配合加工。此方法是先做好其中一件（凸模或凹模）作為基準(zhǔn)件，然后以此基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸來(lái)配合加工另一件，使它們之間保留一定的間隙值，因此，只在基準(zhǔn)件上標(biāo)注尺寸制造公差，另一件只標(biāo)注公稱(chēng)尺寸并注明配做所留的間隙值。這 p? 與 d? 就不再受間隙限制。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，普通模具的制造公差一般可取δ =△ /4（精密模具的制造公差可選 4~6μ m）。這種方法不僅容易保證凸、凹模間隙枝很小，而且還可以放大基準(zhǔn)件的制造公差，使制XX 大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 17 頁(yè) 共 37 頁(yè) 造容易。 模具刃口尺寸計(jì) 算如下，為便于標(biāo)識(shí)，將各邊分別以 a、 b、 c、 d、 e、 f 等表示。如圖所示： 序號(hào) 計(jì) 算 1 制件的尺寸如下： 落料部分： a= ? b= ? c= ? d= e= 0 ? f= ? 沖孔部分： ?? ?? 2 查表取雙面間隙： mmZmmZ 。 m a xm in ?? 3 查表確定模具制造偏差： 落料部分： b、 c、 d 凸模 ；凹模 +。 a、 e、 f 凸模 ；凹模 + 沖孔部分：凸模 ；凹模 + XX 大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 18 頁(yè) 共 37 頁(yè) 4 驗(yàn)證制造偏差是否合理： +=＞ Z? == 不滿(mǎn)足凸、凹模分別加工的要求，故采用配作法分別加工。 5 對(duì)簡(jiǎn)單零件基準(zhǔn)圖的繪制尺寸可根據(jù)分開(kāi)加工的計(jì)算方法得到，對(duì)于復(fù)雜零件在繪制產(chǎn)品基準(zhǔn)圖后： 對(duì)落料件，凹模按基準(zhǔn)圖加工。凸模按基準(zhǔn)圖 合理間隙加工 對(duì)沖孔件，凸模按基準(zhǔn)圖加工，凹模按基準(zhǔn)圖 +合理間隙加工 7