【文章內(nèi)容簡介】 量和送優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計，全套設(shè)計【帶圖紙】加 97666224 11 料方便。 搭邊是廢料，從節(jié)省材料出發(fā)，搭邊值應(yīng)愈小愈好。但 搭邊過小，沖裁時容易翹曲或被拉斷，不僅會增大沖件毛刺，有時還會拉入凸、凹模間隙中損壞模具刃口，降低模具壽命或影響送料工作。 搭邊值通常由經(jīng)驗確定，表 51 所列搭邊值為普通沖裁時經(jīng)驗數(shù)據(jù)之一。 表 51 常見沖裁材料的搭邊值 材 料厚度 圓件及 r2t 的工件 矩形工件邊長 L50mm 矩形工件邊長 L50mm 或 r2t 的工件 工件間 a1 沿邊 a 工件間 a1 沿邊 a 工件間 a1 沿邊 a ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 12 根據(jù)制件厚度與制件的排樣方法可以查表 51 得，搭邊值工件間 a1 為， a 為 。 條 料寬度的確定 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)，可分為有側(cè)壓裝置模具和無側(cè)壓裝置模具，側(cè)壓裝置是用于壓緊送進模具的條料，使條料不至于側(cè)向竄動，以利于穩(wěn)定地加工生產(chǎn)。 在零件生產(chǎn)過程中，條料會收到毛刺、機械加工誤差等的影響，條料送料開始時有可能出現(xiàn)輕微的上下偏差，因此把條料寬度當(dāng)成無側(cè)壓沖裁時的方式計算，公式如下： ? ?0m a x0 2 ???? ??? CaDB （ 51） 式 中 ： B條料寬度； D條料寬度方向沖裁件的最大尺寸； a側(cè)搭邊的最小值，見表 51； ? 條料寬度的單向 （ 負(fù)向 ） 偏差，見表 52； 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計，全套設(shè)計【帶圖紙】加 97666224 12 C 導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙，其最小值見表 53。 表 52 條料寬度偏差 mm 條料寬度 b 材料厚度 t/mm 0～ 1 1～ 2 2～ 3 3～ 5 ～ 50 50～ 100 100～ 150 150～ 220 220～ 300 表 53 導(dǎo)料板與條料之間的間隙 mm 材料厚度 t 無側(cè)壓裝置 有側(cè)壓裝置 條料寬度 B（ mm） 100 ≥100～ 200 ≥200～ 300 100 ≥100 0～ ～ 1 1～ 2 2～ 3 3～ 4 4～ 5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5 5 5 5 5 5 8 8 8 8 8 8 查表 5 53 得： ? =， C= 代入公式 （ 51） 得： ? ?0m a x0 2 ???? ??? CaDB =92++ = 材料利用率 本設(shè)計 的形狀具有對稱性，擬采用直排式。其計算公式如下：沖裁件的實際面積與所用板料面積的百分比就叫材料利用率，它可以衡量排樣的經(jīng)濟性指標(biāo)。 材料利用率通常以一個步距內(nèi)制件的實際面積與所用毛坯面積的百分率 η表示 為 ： %100/ ?? BSA? （ 52） 式中 ： η材料利用率 （ % ） ； A沖裁件的實際面積； B條料 寬度； 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計，全套設(shè)計【帶圖紙】加 97666224 13 S步距。 由于 A=422=， B=96mm， S=95mm 代入公式得： %100/ ?? BSA? =[（ 9695） ]100% ≈ % 故采用單直排方式，利用率為 %。 如圖 53 所示 ： 圖 53 排 樣 圖 計算沖裁力的公式 由于該沖裁模具采用彈壓卸料和下出料方式，所以總的沖裁力（ F 總）為沖裁力（ F 沖）、推件力（ F 推）、卸料力（ F 卸）之和，即： 卸推沖總 ＋＋ FFFF ? （ 53） 計算沖裁力是為了選擇合適的壓力機，設(shè) 計模具和檢驗?zāi)＞叩膹姸?，壓力機的噸位必須大于所計算的沖裁力，以適宜沖裁的要求，普通平刃沖裁模，其沖裁力 pF 一般可以按下式計算： ?KpLtFp? （ 54） 式中 ： ?材料抗剪強度 （ Mpa） ； L沖裁 周邊總長 （ mm） ； t 材料厚度 （ mm） 。 系數(shù) pK 是考慮到?jīng)_裁模刃口的磨損，凸模與凹模間隙之波動 （ 數(shù)值的變化或分布不均 ） ，潤滑情況，材料力學(xué)性能與厚度公差的變化等因數(shù)而設(shè)置的安全系數(shù) Kp，一般取 Kp=1～ 3。當(dāng)查不到抗剪強度 ? 時，可以用抗拉強度σ b 代替 ? ，優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計，全套設(shè)計【帶圖紙】加 97666224 14 金屬沖壓材料的力學(xué)性能查出 45 鋼 抗剪強度 τ 為 360～ 480Mpa， 取 τ=400MPa。 總沖裁力的計算 由于沖裁模具采用彈壓卸料裝置和自然落料方式。 21 FFF ??沖 （ 55） 式中 ： F 沖 總 沖壓力 ； F1落料時的沖裁力； F2沖孔時的沖裁力 。 沖裁周邊的 總長 （ mm） ： 落料周長為： L1=242= 沖孔周長為： L2 =2= 由于 L1=， KP=， t=2mm， ? =400 代入公式 （ 54） 得： ?tKpLF 11? =2400 = 由于 L2 =， KP=， t=2mm， ? =400 代入公式 （ 54） 得： ?tKpLF 22 ? =2400 =146952N 由于 F1=， F2=146952N 代入公式 （ 55） 得： 21 FFF ??沖 =+146952 = 卸料力、推件力的計算 沖孔推推 FnKF ? （ 56） 落料卸卸 FnKF ? （ 57） 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計，全套設(shè)計【帶圖紙】加 97666224 15 式中： F 推 推件力； F 卸 卸料力； F 沖 沖裁力； n 卡在凹槽里的工件個數(shù)， n=h/t； K 卸 卸料力系數(shù)見表 54； K 推 推件力系數(shù)見表 54。 K 推 通過查表 54 得，推件力系數(shù)取 K 推 =； 由表 55 可以得知我們設(shè)計的模具的刃口高度應(yīng)該大于等于 6mm，為了便于計算，我們選取刃口高度為 6mm。 所以： n=h/t=6/2=3 由于 n=3， K 推 =， F 沖 = 代入公式 （ 56） 得： 沖孔推推 FnKF ? =3 = ≈ 70KN 表 54 卸 料力、推件力和頂件力系數(shù) 料厚 / mm 卸K 推K 頂K 鋼 ≤ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 鋁及合金 紫銅、黃銅 ～ ～ ～ ～ 注：卸料力系數(shù) 卸K 在沖多孔、大搭邊和輪廓復(fù)雜時取上限值 表 55 沖裁力刃口形式 （ 截表 ） 主 要 參 數(shù) 材料厚度t/mm α/(180。) β/(176。) 刃口高度h/mm 備注 15 2 ≥4 α只適用于鉗工加工 采用線切割加工時，α=5180。～ 20180。 ～ 1 ≥5 1～ ≥6 ～ 6 30 3 ≥8 6 ≥10 K 卸通過查表 54 得 ， 推件力系數(shù)取 K 卸 =； 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計，全套設(shè)計【帶圖紙】加 97666224 16 由于 K 卸 =， F 落料 = 公式 （ 57） 得： 落料卸卸 FnKF ? = = ≈ 11KN 計算總沖壓力 F 總 推卸沖總 FFFF ??? （ 58） 由于 F 總 =421N， F 卸 =11N， F 推 =70N 代入公式 （ 58） 得： 推卸沖總 FFFF ??? =421+11+70 ≈ 502KN 初選壓力機 壓力機分為機械式和液壓式，機械式分為摩擦壓力機、曲柄壓力機、高速沖床，液壓式分為油壓機、水壓機，而在生產(chǎn)中一般常選用曲柄壓力機。在壓力機的選用過程中必須滿足一下條件： 條件一：在選用壓力機時必須滿足模具的使用條件。 條件二：在滿足使用要求的前提下盡 量選用開式壓力機。 條件三：在在選用壓力機時，盡量選用 公稱壓力 大于總壓力的壓力機。 曲柄壓力機分為開式和閉式兩種，開式壓力機身形狀似英文字母 C，其機身前端及左右均敞開，操作可見，但機身剛度差，壓力機在工作負(fù)荷作用下會產(chǎn)生變形，喲版壓力機噸位不超過 2021KN。閉式壓力機左右兩側(cè)封閉，操作不方便，但機身剛度好，壓力精度高，考慮到經(jīng)濟性能、加工要求和操作方便在此選開式壓力機。根據(jù)以上計算數(shù)值，查表 56， 根據(jù)總沖壓力，初選壓力機為：壓力機J2363。 壓力機的選用如表 56 所示： 表 56 開式壓力機 規(guī)格及參數(shù) 型號 J2316 J2325 J2335 J2340 J2363 公稱壓力 /KN 160 250 350 400 630 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計，全套設(shè)計【帶圖紙】加 97666224 17 續(xù)表 56 滑塊行程 /mm 55 65 100 100 100 最大閉合高度 /mm 220 270 290 330 315 閉合高度調(diào)節(jié) /mm 45 55 60 65 63 滑塊中心線至床身 距離 /mm 160 200 200 250 260 滑塊底面尺寸 /mm 前后 180 220 260 220 260 左右 200 250 300 250 300 工作臺板厚度 /mm 40 50 290 65 85 模柄孔尺寸 /mm 直徑 40 40 50 40 40 深度 60 60 70 60 70 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，會使沖模和壓力機滑塊產(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。 模具的壓力中心，可按以下原則來確定： （ 1） 對稱零件的單個沖裁件，沖裁的壓力中心為沖裁件的