【文章內(nèi)容簡介】 n60176。 = 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 6 頁 共 31 頁 最后得到制件展開圖如圖 31所示： 圖 31 制件展開圖 搭邊值，查閱資料，對于料厚 ～ 的制件，制件間 a=，側(cè)面 a1=。 故料寬 B=+2 = 步距 h=+= 凸、凹模間隙值的確定 該材料為 45 鋼，料厚 ，查取資料取沖裁雙邊間隙 Z= 沖裁力的計算 1）預(yù)沖孔沖裁 按照公式 F=LTσ b 其中： F 為沖裁力， N L 為沖裁件周長， mm T 為 材料厚度， mm τ為材料的屈服強(qiáng)度， MPa τ =700MPa， t=， L=π 700= 即 F 沖 = 查表可得材料的卸料力系數(shù) K 卸 = K 推 = F 卸 =K 卸 K 沖 = F 沖 = 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 7 頁 共 31 頁 n=8/=6 F 推 =K 推 F 沖 n= 6= F 總 =F 沖 +F 卸 +F 推 = 2） 異型孔沖裁 F 沖 =2π （ 166176。 /360176。） 700+（ +75） 700= F 卸 = = F 推 = 6= F 總 = 翻邊力的計算 1）圓孔翻邊 按照公式 F= tσ s（ Dd） 其中： F 為翻邊力， N σ s為材料的屈服強(qiáng)度， MPa D 為翻邊直徑（按中線計）， mm d 為毛坯預(yù)沖孔直徑， mm t 為毛坯的厚度， mm σ s=360MPa， D=25mm， d=， t= 計算得 F 翻 = 2） 外緣翻邊 按照公式 F= bK 其中： L 為翻邊長度， mm t 為材料厚度， mm σ b為材料的屈服強(qiáng)度， MPa K 一般取 ～ 計算得 F 翻 = 彎曲力的計算 1） 第一次彎曲 按照公式 F 自 = b2σtrCKBt? 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 8 頁 共 31 頁 其中： C與彎曲有關(guān)的系數(shù)，對于 V 型件， C 取 K為安裝系數(shù)，一般取 B為料寬 r為彎曲半徑 σ b 為材料屈服強(qiáng)度 由于該制件是在外緣翻邊后在進(jìn)行彎曲的，所以彎曲力應(yīng)加上材料的屈服強(qiáng)度。 計算可得 F 自 = 38 700/+36000 2= 2） 第二次彎曲 第二次彎曲為封閉式彎曲，彎曲力按照矯正彎曲計算： F=qA A 為彎曲部分在模具平面上的投影面積， mm q 為單位矯正力， MPa； 計算得 F 封 =300000N 沖壓設(shè)備的選用 根據(jù)以上計算可知，本設(shè)計中所需的總壓力為： F=+++++300000=693792N 由于該級進(jìn)模各工位并不同時進(jìn)行加工，所以總壓力必定小于該值。 查閱壓力機(jī)的規(guī)格，可選用 JH21110（開式壓力機(jī)）壓力機(jī)即可滿足需求，該壓力機(jī)的公稱壓力為1100KN，最大閉合高度為 350mm，滿足要求。 4 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計及選用 條料排樣圖 設(shè)計多工位級進(jìn)模時，首先要設(shè)計條料排樣圖，這是設(shè)計多工位級進(jìn)模的重要依據(jù)。條料排樣圖一旦確定，也就確定了以下幾個方面： 1） 被沖制件各部分在模具中的沖制順序； 2） 模具的工位數(shù)，及 其作業(yè)內(nèi)容； 3） 確定了被沖零件的排列樣式（單排、雙排、多排），方位（正排、斜排）等。并反映出材料利用率的高低； 4） 確定了模具步距的公稱尺寸和定距方式； 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 9 頁 共 31 頁 5） 條料的寬度，條料紋向與送料方向的關(guān)系； 6） 條料載體的設(shè)計樣式； 7） 基本上確定了模具的結(jié)構(gòu)。 多工位級進(jìn)模條料排樣圖設(shè)計的好壞，對模具設(shè)計有很大的影響。排樣圖設(shè)計錯誤，會導(dǎo)致制造出來的模具無法沖制零件。 一般在設(shè)計多工位級進(jìn)模條料排樣圖時，要拿出多種排樣方案，加以比較、歸納、總可，最后得到一個最佳方案。多工位級進(jìn)模條料排樣圖設(shè)計是否最佳方案，首先要看工位分布是否合理； 條料能否在連續(xù)沖壓過程中通暢無阻；是否便于使用、制造、維修和刃磨；是否經(jīng)濟(jì)合理。 排樣圖的設(shè)計 條料排樣圖直接關(guān)系到級進(jìn)模設(shè)計，因此在設(shè)計排樣圖時，主要需考慮以下幾個因素： 1） 送料方式 高速沖壓的多工位級進(jìn)模，用自動送料機(jī)構(gòu)送料，用導(dǎo)正釘精確定距；手工送料則多用側(cè)刃定距。 2） 沖壓零件形狀分析 每一個沖壓零件都有各自的特點，因而在設(shè)計排樣時，必須對這些特點加以分析、研究。 3） 模具的具體結(jié)構(gòu)和加工工藝性 設(shè)計條料排樣圖時，必須考慮模具的具體結(jié)構(gòu)，要把每一個環(huán)節(jié)，每一個具體部分的裝配關(guān)系，裝配順序，以至對 每部分的加工方案都要全面考慮全面。 4） 被加工材料 多工位級進(jìn)模對被加工材料的供應(yīng)狀態(tài)、被加工材料的機(jī)械性能、材料厚度、條料寬度與材料紋向、材料利用率等都要給予全面考慮。 5） 正確安排側(cè)刃孔與導(dǎo)正釘孔 導(dǎo)正釘孔與導(dǎo)正釘?shù)奈恢冒才艑Χ喙の患夁M(jìn)模的精確定位很關(guān)鍵 6） 分段切除過程零件形狀連接方式的選擇 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 10 頁 共 31 頁 多工位級進(jìn)模的分段切除的排樣圖，其連接方式基本上可以分為三種：搭接、平接和切接。搭接最有利于保證中間的連接質(zhì)量，因此在分段切除過程中絕大部分都采用搭接連接方式。 7） 載體 條料載體是在條料送進(jìn)過程中，經(jīng)過不斷地沖切余料，條料內(nèi)連 接沖壓零件運(yùn)載前進(jìn)的這部分稱為條料載體。條料載體分為：雙側(cè)載體、單側(cè)載體和中間載體三個基本形式。 8） 工位的確定與空位工位 在劃分工位時，對零件精度要求比較高的部位，應(yīng)盡量集中在一個工位一次沖壓完成為好，以避免步距誤差影響精度要求。對于一個零件的兩個彎曲部分有尺寸精度要求時，則彎曲部分也應(yīng)在同一工位一次加工成型。這樣不僅保證了尺寸精度，并且能夠準(zhǔn)確地保持成批零件加工時的一致性。在排樣圖中，增設(shè)空工位的目的是為了保證模具具有足 夠的強(qiáng)度，確保模具的使用壽命，或是為了便于模具設(shè)置的特殊結(jié)構(gòu)。 9） 各種沖壓工序在條料排樣 圖設(shè)計中的順序原則 在一般冷沖模設(shè)計中，各種沖壓工序之間的順序關(guān)系已形成一定規(guī)律。但是在多工位級進(jìn)模連續(xù)沖壓時，暢游一些不同之處，如果在設(shè)計條料排樣圖時，沒有很好的掌握這些特點和內(nèi)在關(guān)系，會使模具的設(shè)計制造走彎路，甚至影響模具順利沖制和沖壓零件的質(zhì)量。 10） 沖裁力的平衡 力求壓力中心與模具中心重合，其最大偏移量不超過模具長度的 1/6（或?qū)挾鹊?/6）；同時要分析多工位級進(jìn)模在沖壓過程中可能產(chǎn)生側(cè)向力的部位，大小和方向，力求抵消側(cè)向力。 排樣圖的具體設(shè)計方案 綜合考慮各方面因素，確定零件的排樣圖如圖 41 所示： 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 11 頁 共 31 頁 圖 41 排樣圖 第一工位：沖翻邊預(yù)沖孔 第二工位：內(nèi)孔翻邊 第三工位：空工位 第四工位：空工位 第五工位：切搭邊 第六工位：空工位 第七工位：外緣翻邊 第八工位：空工位 第九工位：向下彎曲 第十工位：空工位 第十一工位：向上彎曲 第十二工位：空工位 第十三工位：切載體 材料利用率 計算公式為η =BSA 100%=% 其中： η為 材料的利用率 A 為一個步距內(nèi)的工件的實 際面積 S 為送料步距 B 為條料寬度 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 12 頁 共 31 頁 步距 級進(jìn)模的步距是確定條料在模具中每送進(jìn)一次，所需要向前移動的固定距離。步距的精度直接影響沖件的精度。 對于單排的排樣步距，基本尺寸為料寬加上一個載體寬度。根據(jù)前述計算，確定步距為： S= 定距方式與導(dǎo)正釘 級進(jìn)模的定距方式有定位釘定距，側(cè)刃定距，導(dǎo)正釘定距和自動送料機(jī)構(gòu)定距等四種。這四種定距方式各有優(yōu)缺點，各有不同的適用場合。它們可以單獨使用，也可以相互配合使用。相互配合使用定距效果更好。 定位釘定距多適用于厚料 加工手工送料的普通級進(jìn)模，側(cè)刃定距適用于手工送料，也可采用半自動或自動送料。 自動送料機(jī)構(gòu)一般都是設(shè)置在模具外的獨立機(jī)構(gòu)，配合沖床沖程運(yùn)動，條料做定時、定量的送進(jìn)。 導(dǎo)正釘定距是級進(jìn)模極為普遍采用的定距形式。特別是形狀復(fù)雜的沖件，所用的級進(jìn)模一般采用這種方式定距。 本設(shè)計所用的原料是條料自動送料機(jī)構(gòu)送料。 對于各種定距方式的使用場合綜合考慮，本設(shè)計采用自動送料機(jī)構(gòu)送料作粗定距，采用導(dǎo)正釘做精定距，以實現(xiàn)連續(xù)自動作業(yè)。 在使用導(dǎo)正釘定距的方式下，導(dǎo)正釘孔應(yīng)大于或等于 4倍料厚。多工位級進(jìn)模沖制件多 為薄料，當(dāng) t≤ 時，導(dǎo)正釘孔應(yīng)不小于φ 2mm。本設(shè)計中料厚為 ，導(dǎo)正釘使用φ 8mm 導(dǎo)正釘。因此，符合要求。 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計 凸模、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計 凸模和凹模直接負(fù)擔(dān)著沖壓工作。由于加工性質(zhì)的不同，凸模與凹模的形狀、結(jié)構(gòu)也不同。多工位級進(jìn)模一般都含有兩種或兩種以上的沖壓工藝，凸模和凹模的數(shù)量較多。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 13 頁 共 31 頁 要使之能夠適應(yīng)高速連續(xù)沖壓，必須滿足各種特定的技術(shù)條件，決不能用設(shè)計一般凸模、凹模的方法進(jìn)行設(shè)計。凸、凹模的設(shè)計要遵循以下原則： 1） 凸凹模要有足夠的強(qiáng)度和剛度。設(shè)計凸凹模應(yīng)選擇強(qiáng)度較好的材料， 選擇合理的熱處理工藝和規(guī)范：在條件許可時可減少凸模長度，增加凹模厚度，在結(jié)構(gòu)上增加它們的強(qiáng)度和剛度。 2） 凸凹模必須安裝牢固，便于維修和更換。 3） 多工位自動級進(jìn)模的凸凹模要有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，這樣既便于加工，又不會出現(xiàn)位置上的誤差。 4） 余料排除方便及時。為了避免損壞模具，應(yīng)采取及時的措施來清理余料，一般在凸模上設(shè)置余料頂針，凹模上設(shè)置高壓氣孔等措施。 凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計 在第一、第二工位中，凸模形狀為圓形，尺寸比較大，采用壓入式固定在凸模固定板上。凸模與凸模固定板一般采用 H7/m6， H6/h6 或 H6/m5， H6/h5 配合。凸模形狀如圖42 所示： 圖 42 沖孔翻邊凸模形狀 在第五工位中，凸模形狀比較大，又是異形凸模，本設(shè)計采用臺階式固定。異形凸模在生產(chǎn)中常用成型磨、坐標(biāo)磨或線切割加工而成。在自動化多工位級進(jìn)模中應(yīng)用十分廣泛。凸模與凸模固定板一般采用 H7/m6， H6/h6 或 H6/m5， H6/h5 配合。凸模形狀如圖43 所示： 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 14 頁 共 31 頁 圖 43 切搭邊凸模 在第七工位中，由于是向上翻邊，故應(yīng)將凸模安裝在卸料板上。凸模采用臺階式固定，與卸料板之間為 H7/m6 配合。翻邊凸模形狀如圖 44 所示： 圖 44 向 上翻邊凸模 第九工位為向下彎曲，采用方形凸模，臺肩固定，與凹模板為 H7/m6 配合。凸模形狀如圖 45 所示： 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 15 頁 共 31 頁 圖 45 向下彎曲凸模外形 第十一工位為向上彎曲，凸模通過螺釘銷釘固定在卸料板與卸料板墊板上，其中，卸料板墊板不需要熱處理，以確保銷釘孔的準(zhǔn)確定位。外形如圖