【文章內(nèi)容簡介】 礎(chǔ)工業(yè)，是高技術(shù)行業(yè)。模具設(shè)計與制造技術(shù)水平的 高低，是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志之一。 模具在日本被譽為 “進入富裕社會的原動力 ”、在德國被稱為 “金屬加工業(yè)中的帝王 ”。 模具設(shè)計與制造專業(yè)人才 是制造業(yè)緊缺人才。 我國模具工業(yè)發(fā)展十分迅速， 1996~2021 年間，模具產(chǎn)值年平均增速在 14%左右。 由上可見，模具技術(shù)是先進制造技術(shù)的重要代表，模具工業(yè)是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個重要組成部分，模具工業(yè)又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。 尺寸精度 零件圖上形狀尺寸均屬于 IT14 級精度，沖壓加工可以實現(xiàn)?？仔木嗟墓顬?77。 ，屬于 IT11 級精度，可以通過 模具結(jié)構(gòu)的正確設(shè)計來實現(xiàn)。 Φ ? 孔公差為 屬于 IT12 級精度，因此，零件的精度要求能夠滿足在沖裁加工中的到保證。 工藝方案 和理的沖裁工藝方案應(yīng)當(dāng)滿足生產(chǎn)批量，制造精度要求，模具壽命要求，操作方便且安裝方便等要求。該零件包括落料，沖孔兩個基本工序，采用復(fù)合沖裁方法最為理想，由工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚，符號要求。所謂復(fù)合模生產(chǎn)，是同一副模具完成兩道不同的工序，大大減少了模具規(guī)模，降低了模具成本，提高生產(chǎn)效率，也能提高壓力機等設(shè)備的使用效率；操作 簡單，方便，適合大批量生產(chǎn)；能可靠保證孔心距尺寸精度。 四、 設(shè)計思想 第一步，醞釀沖壓工序安排的初步方案，并畫出各步的沖壓工序草圖； 第二步，通過工序安排計算及《冷沖壓模具結(jié)構(gòu)圖冊》等技術(shù)資料，驗證各步的沖壓成型方案是否可行，構(gòu)畫該道工序的模具結(jié)構(gòu)草圖。 第三步，構(gòu)畫其它模具的結(jié)構(gòu)草圖，進一步推敲上述沖壓工序安排方案是否合理可行。 第四步，沖壓工序安排方案經(jīng)指導(dǎo)教師過目后，正式繪制各步的沖壓工序圖，并著手按照“設(shè)計任務(wù)書”上的要求進行課程設(shè)計。 第一章 正 裝復(fù)合沖裁模 167。 零件分析 一 . 零件簡圖。 材 料： Q235 材料厚度： 2mm 圖 11 零件簡圖 二、 沖壓件的工藝分析 材料： Q235 是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有很好的沖壓性能。 工件結(jié)構(gòu)：工件形狀簡單，沖裁件直線與直線之間采用圓角過渡，提高了模具壽命，便于模具加工，減少了熱 處理或沖壓是在尖角開裂的現(xiàn)象?？走吘噙h大于凸凹模允許的最小壁厚 ，故可以考慮采用復(fù)合沖壓工序。 尺寸精度：零件圖上孔中心距 ? 屬于 IT12 級，其余尺寸未注公差，屬于自由公差，按 IT14 級確定工件尺寸的公差，一般沖壓均能滿足其尺寸精度要求。經(jīng)查公差表，各尺寸公差為 ? ， ? ，? ， ?? ， ? 。 結(jié)論：可以沖裁。 三、確定最佳工藝方案： 該零件包括落料、 沖孔兩個基本工序，可以有以下三種工藝方案： 方案一：先落料，后沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。 方案二：落料 —— 沖孔復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三：沖孔 —— 落料連續(xù)沖壓，采用連續(xù)模生產(chǎn)。 方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序，兩副模具，生產(chǎn)效率較低，難以滿足該零件的年產(chǎn)量要求。方案二只需要一副模具，沖壓件的形位精度和尺寸精度易保證，且生產(chǎn)效率高。盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀簡單，模具制造并不困難。方案三也只需要一副模具，生產(chǎn)效率也很高，但零件的沖壓精度稍差，欲保證沖壓件的形位精度，需在模具上設(shè)置 導(dǎo)正銷導(dǎo)正，故其模具制造、安裝較復(fù)合模復(fù)雜。通過上述三種方案的分析比較，該零件的沖壓工藝生產(chǎn)采用方案二為佳。 四、 排樣 采用有廢料的直排的排樣方案如圖 圖 12 排樣方案 查表得最小搭邊值 a＝ 。 計算沖壓件毛坯面積： A＝ 65 24+( 30 30 2247。 36 24) ＝ 條料寬度： b＝ 30＋ 2＝ 35mm 進距： h＝ 65＋ ＝ 一個進距的材料利用 率： η＝ bhnA 100%＝ 1 （ 35 ）＝ 72% 167。 計算沖壓力 該模具采用彈性卸料和下出料方式。 一、 落料力 F1 ＝ Ltδ b L沖裁件剪切周邊長度 (mm). t沖裁件材料厚度 (mm). L= F1 ＝ Ltδ b ＝ ( 2 500)N＝ 二、沖孔力 F21＝ Ltδ b ＝ ( 2 500)N＝ 三、 卸料力、推件力及頂件力的計算 卸料力 從凸模上卸下箍著的料所需要的力。 推件力 將梗塞在凹模內(nèi)的料順沖裁方向推出所需要的力。 頂件力 FKF XX ?FnKF TT ?逆沖裁方向?qū)⒘蠌陌寄?nèi)頂出所需要的力。 式中 ——卸料力、推件力、頂件力系數(shù) n——同時卡在凹模內(nèi)的沖裁件 (或廢料 )數(shù)。 式中 h——凹模洞口的直刃壁高度； t——板料厚度。 ③ 壓力機公稱壓力的確定 壓力機的公稱壓力必須大于或等于各種沖壓工藝力的總和 Fz 采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁模時： 采用彈性卸料裝置和上出料方式的沖裁模時 采用剛性卸料裝置和下出料方式的沖裁模時： 落料時的卸料力 F卸 ＝ K卸 F1 查表取 K卸 ＝ 故 F卸 ＝ （ ） KN＝ 四、沖孔時的推件力 F推 ＝ n K推 F2 取圖 13 的凹模刃口形式， h＝ 6mm，則 n＝ h/t＝ 6/2＝ 3 個 查表得 K推 ＝ FKF DD ?DTX KKK 、thn?TXZ FFFF ???DXZ FFFF ???TZ FFF ??故 F 1推 ＝（ 3 ） KN＝ 故選 擇沖床時的總沖壓力為： F總 ＝ F1 ＋ F21 ＋ F卸 ＋ F推 ＝ 圖 13 凹模刃口 167。 確定模具壓力中心 為了保證壓力機和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機滑塊的中心線相重合。 1．簡單 幾何圖形壓力中心的位置 1）對稱沖件的壓力中心，位于沖件輪廓圖形的幾何中心上。 2）沖裁直線段時，其壓力中心位于直線段的中心。 3）沖裁圓弧線段時，其壓力中心的位置，按下式計算： bRsRy //s in1 8 0 ?? ??? 一、按比例畫出零件形狀，選定坐標(biāo)系 xoy 如圖 14。 圖 14 零件圖 二 、設(shè)壓力中心為 O（ x0， y0） ,將工件沖裁周邊分為 l1， l2， ...... l5 基本線段，求出各段長度和各段的中心位置： l1＝ 65mm, y1＝ 0mm l2＝ 48mm, y2＝ 12mm l3＝ 29mm , y3＝ 24mm l4＝ , y4＝ l5＝ , y5＝ 12mm 經(jīng)計算壓力中心所在坐標(biāo)為： x0＝ 0mm y0＝ （ l1 x1＋ l2 x2＋ … ＋ l5 y5） /（ l1 ＋ l2 ＋ … ＋ l5） ＝ 167。 計算凸凹模刃口尺寸 沖孔尺寸計算： 查表得間隙值 Z min ＝ , Zmax ＝ 一 、對沖孔φ 9 采用凸、凹模分開的加工方法，其凸、凹模刃口部分尺寸計算如下： 查表得凸、凹模制造公差： δ 凸 ＝ ，δ 凹 ＝ 校核： Zmax － Zmin ＝ ，δ 凸 ＋δ 凹 ＝ 滿足 Zmax － Zmin ≥δ 凸 ＋δ 凹 查表得磨損系數(shù) x= 所以得出沖孔刃口尺寸為： 0(d d x ????? 凸凸 凸 ） ＝ (9＋ ) ? ＝ ? mm m in(d d Z ??