【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 aLB 2?? =（ 50+2） mm= 圖 51 排樣圖 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 97666224 10 沖壓件的毛坯面積 的計(jì)算，利用 cad 測(cè)量得面積為 1400mm2。 材料利用率的計(jì)算 材料利用率 %10 0??? BAS? (51) 由 S=1400， A=， B=，代入公式得： %10 0??? BA S? % 1400 ??? %? 沖裁力的計(jì)算 計(jì)算沖裁力的目的是為了選擇合適的壓力機(jī)，設(shè)計(jì)模具和檢驗(yàn)?zāi)＞叩膹?qiáng)度，壓力機(jī)的噸位必須大于所計(jì)算的沖裁力，以適宜沖裁的要求，普通平刃沖裁 模，其沖裁力 Fp一般可以按下式計(jì)算： ?tLKF Pp ? (52) 式中： ? 材料抗剪強(qiáng)度（ MPa）； L沖裁周邊總長(zhǎng)（ mm）； T材料厚度（ mm）； Kp考慮到?jīng)_裁模刃口的磨損，凸模與凹模間隙之波動(dòng)（數(shù)值的變化或分布不均），潤(rùn)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 1～ 3。當(dāng)查不到抗剪強(qiáng)度 τ時(shí)，可以用抗拉強(qiáng)度 σb代替 τ，而取Kp=。 τ取決于材料的種類和坯料的原始狀態(tài)，可在設(shè)計(jì)資料及有關(guān)手冊(cè)中查找，本設(shè)計(jì)取值 ? 的通過(guò)查下表確定，材料厚度 t ＝ 1mm，取 τ＝ 360Mpa。 計(jì)算沖裁力的目的是為了選用合理的壓力機(jī)，設(shè)計(jì)模具以及檢驗(yàn)?zāi)＞叩膹?qiáng)度。壓力機(jī)的噸位必須大于所計(jì)算的沖裁力，以適應(yīng)沖裁工藝的需求。一般可按下公式計(jì)算： ?LtFP ? (53) 式中 ： FP沖裁力（ N）； 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 97666224 11 L沖裁周邊長(zhǎng)度（ mm）； t沖裁料厚 (mm)； τb 抗剪強(qiáng)度（ MPa）； （ 1）落料力計(jì)算 ?LtF ?落 (54) 式中 ： F 落 落料力（ N）； L工件外輪廓周長(zhǎng)（ mm）； t材料厚度（ mm） ； τ材料抗剪強(qiáng)度（ MPa） 。 由 L=， t=1mm， τ=360MPa，代入公式（ 54）得： ?LtF ?落 = 1 360 ≈52KN （ 2）沖孔力 ?LtF ?沖孔 式中 ： 沖孔F 沖孔力 （ N）； L工件外輪廓周長(zhǎng)（ mm）； T材料厚度（ mm）， t=1mm； τ材料抗剪強(qiáng)度（ MPa）。由查表， 360MPa? ? 。 根據(jù)零件圖可算沖孔輪廓 長(zhǎng)度 L=66(mm) 則 66 1 36 0 23 .8F mm mm M Pa k N? ? ? ?沖 孔 （ 3） 落料時(shí)的卸料力的計(jì)算 落卸 FKF X? 式中 ： 卸F 卸料力（ N）； 落F 落料力（ N） KX 卸料系數(shù)，查《沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 311， P57 其值為 ～優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 97666224 12 ，取 K=。 則 落卸 FKF X? =52 = （ 4） 沖孔時(shí)的推件力的計(jì)算 沖推 FnKF T? 式中 ： 推F 推料力（ N）； K1推料系數(shù)，查《沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 311，其值為 ； n梗塞在凹模內(nèi)的制件或廢料數(shù)量， n=h/t， h 為刃口部分的高（ mm），t 為材料厚度（ mm），其中， h=6mm， t=1mm，取 n=6， 則 沖推 FnKF T? =6 = 沖裁時(shí)，壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于各沖裁工藝力的總和 推卸沖孔落總 FFFFF ???? 式中： 沖裁力 落F =52KN， 沖孔F =，卸料力 卸F =，推料力 推F = 則 推卸沖孔落總 FFFFF ???? = 沖壓設(shè)備的選擇 計(jì)算得總沖壓力是 ，所選壓力機(jī) 的公稱壓力必須大于或等 于總沖壓力 的 倍 。所以選用公稱壓力為 160KN 的機(jī)械壓力機(jī)。壓力機(jī)主要參數(shù)經(jīng)查《沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)》、《沖壓模具設(shè)計(jì)師手冊(cè)》、《沖壓手冊(cè)》得表 51。 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 97666224 13 表 51 J23 系列開式可傾壓力機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 技術(shù)參數(shù) 型號(hào) J2310 J2316 J2325 J2335 J2340 J2363 滑塊公稱 壓力 63 100 160 250 350 400 630 滑塊行程 25 35 45 55 65 100 100 120 封閉高度 120 150 180 220 270 290 330 360 連桿調(diào)節(jié)量 25 30 35 45 55 60 65 70 滑塊中心線至機(jī)身距離 90 110 130 160 200 200 250 300 滑塊地面尺寸 左右 100 140 170 200 250 250 300 300 前后 90 120 150 180 220 220 260 260 模柄孔尺寸 直徑 25 30 30 40 40 40 50 50 深度 40 55 55 60 60 60 70 80 墊塊厚度 30 30 35 40 50 65 65 90 最大傾斜角 45 45 35 35 30 30 30 30 工作臺(tái)尺寸 左右 250 310 370 450 560 610 700 710 前后 160 200 240 300 370 380 460 480 壓力中心的確定 模具壓力中心是指沖壓時(shí)所有沖壓力合力的作用點(diǎn)位置。為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使模具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)軌之間產(chǎn)生過(guò)大的摩擦，模具導(dǎo)向零件優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 97666224 14 加速磨損，降低模具和壓力機(jī) 的使用壽命。 沖模的壓力中心，可按下述原則來(lái)確定： （ 1）對(duì)稱形狀的單個(gè)沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心 ； （ 2）工件形狀相同且分布位置對(duì)稱時(shí)，沖模的壓力中心與零件的對(duì)稱中心相重合 ； （ 3）形狀復(fù)雜的零件、多孔沖模、級(jí)進(jìn)模的壓力中心可用解析計(jì) 算 法求出沖模壓力中心 。 nnno LLLXLXLXLX ????? 212211 / nnno LLLYLYLYLY ????? 212211 / 下面用解析法確定與計(jì)算模具的壓力中心： 圖 52 壓力中心 (1)按比例畫出凸模刃口的輪廓形狀，選坐標(biāo) XOY。如圖 71 所示。 (2)把刃口輪廓分為 7 段，并確定各段長(zhǎng)度，具體數(shù)值列于下表 51 中。 (3)工件關(guān)于 y 軸對(duì)稱，只需計(jì)算 y 坐標(biāo)。 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 97666224 15 表 52 落料件的壓力中心計(jì)算數(shù)據(jù) 線段長(zhǎng)度（ mm） y L1=20 L2=40 L3=30 L4=40 L5=50 L6= L7= 23 13 3 7 17 7 13 落料凸模的壓力中心坐標(biāo)： LnLLL n Y nYLYLYn . .. .. ./. .. .. . 212211 ????? = 故得模具壓力中心的坐標(biāo)值為（ 0， ）。在模柄投影范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)合理。 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 97666224 16 6 刃口尺寸的計(jì)算 沖裁件的尺寸精度主要決定于模具的刃口的尺寸精度，模具的合理間隙值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其制造公差，是設(shè)計(jì)沖裁模主要任務(wù)之一。 沖裁間隙 沖裁間隙是影響沖裁工序最重要的工藝參數(shù)，其定義為沖裁凸模與凹模之間的空隙尺寸，如圖 61 所示。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 足產(chǎn)品的要求，所需沖裁力小、模具壽命高。沖裁過(guò)程中模具的失效形式一般有磨損、變形、崩刀和凹模刃口脹裂四種。間隙大小主要對(duì)模具磨損及脹裂產(chǎn)生影響。間隙增大可以使沖裁力、卸料力等減小，因而模具的磨損也減小。但當(dāng)間隙繼續(xù)增大時(shí)，卸料力增加，又影響模具壽命。一般間隙為（ 10%～ 15%） t 時(shí)的磨損最小，模具壽命較高。 圖 61 沖裁間隙圖 由于沖裁間隙對(duì)斷面質(zhì)量、工件尺寸精度、模具壽命、沖裁力等的影響規(guī)律并非一致，所以，并不存在一個(gè)絕對(duì)合理的間隙數(shù)值，能同時(shí)滿足斷面質(zhì)量最佳、尺寸精度最高、模具壽命最長(zhǎng)、沖裁力最小 等各方面的要求。所以在實(shí)際生產(chǎn)中，其總的原則應(yīng)該是在保證滿足沖裁件剪切斷面質(zhì)量和尺寸精度的前提下，使模具壽命最長(zhǎng)。目前在生產(chǎn)中，廣泛采用經(jīng)驗(yàn)法和查表法來(lái)確定合理的間隙植。本套模具采用查表法予以確定其間隙值。 根據(jù)實(shí)用間隙表 61 查得材料 Q235 的最小雙面間隙 Zmin=，最大雙面間隙 Zmax=。 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 97666224 17 表 61 沖裁模初始雙邊間隙值 mm 材料 厚度 0 3 09Mn、 Q235 16Mn 50 Zmin Zmax Zmin Zmax Zmin Zmax Zmin Zmax 小于 極小間隙 (或無(wú)間隙 ) . 刃口尺寸的計(jì)算及依據(jù) 在確定沖模凸模和凹模刃口尺寸時(shí)，必須遵循以下原則： （ 1）根據(jù)落料和沖孔的特點(diǎn)，落料件的尺寸取決于凹模尺寸，因此落料模應(yīng)先決定凹模尺寸，用減小凸模尺寸來(lái)保證合理間隙；沖孔件的尺寸取決于凹模尺寸，故沖孔 以凹模為基準(zhǔn)件，用增大凹模尺寸來(lái)保證合理間隙 ； （ 2）根據(jù)凸、凹模刃口的磨損規(guī)律，凹模刃口磨損后使落料件尺寸變大，其刃口的基本尺寸應(yīng)取接近或等于工件的最小極限尺寸；凹模刃口磨損后使沖孔件孔徑減小，故應(yīng)使刃口尺寸接近或等于工件的最大極限尺寸 ； （ 3）凸模和凹模之間應(yīng)保證有合理的間隙 ； （ 4）凸模和凹模的制造公差應(yīng)與沖裁件的尺寸精度相適應(yīng) 。 制造模具時(shí)常用以下兩種方法來(lái)保證合理間隙： （ 1）分別加工法。分別規(guī)定凸模與凹模的尺寸和公差的尺寸及制造公差來(lái)保證間隙要求