【文章內(nèi)容簡介】 度 (Mpa)。 K?系數(shù) 。 系數(shù) K是考慮到實際生產(chǎn)中 ,模具間隙的波動和不均勻、刃口的磨損、板料力學性能和厚度等因素的影響而給出的修正系數(shù)。一般取 。 材料 Q235A的抗剪強度查表 350Mpa。 材料厚度 t2mm。 沖孔力 : 所以 其中 。 落料力 所以 其中 L由 CAD周長計算 :。 通過以上數(shù)據(jù)比較分析 ,這里沖裁力的選取較大的沖孔力作為沖壓力 卸料力 從凸模上卸下箍著的的料所需要的力稱為 卸料力。 卸料力計算按式 (經(jīng)驗公式 )得 : 23 式中 : ?卸料力 。 F?沖裁力 。 ?卸料力系數(shù) 。 其值由表 查得 =。 則卸料力 : 頂件力 逆沖裁方向?qū)⒘蠜_凹模內(nèi)頂出所需要的力稱為頂件力。 頂件力計算按式 (經(jīng)驗公式 )得 : (24) 式中 : ?頂件力 。 F?沖裁力 。 ?沖孔力 。 ?頂件力因數(shù) 。 其值由表 查得 頂件力則為 : 模具總沖壓力為 : 壓力中心的計算 模具壓力中心就是沖壓力合力的作用點。為了確保壓力機和模具正常工作 ,應(yīng)使沖模的壓力中心與壓力機滑快的中心相重合。否則 ,沖壓時滑塊就會承受偏心載荷 ,導致滑塊導軌和模具導向部分不正常的磨損 ,還會使合理間隙得不到保證 ,從而影響制件質(zhì)量和降低模具壽命甚至損壞模具。在實際生產(chǎn)中 ,可能會出現(xiàn)由于沖件的形狀或排樣特殊 ,從模具結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造考慮不宜使壓力與模柄中心線相重合 ,這時應(yīng)注意壓力中心的偏離不致超出所選用壓力機的允許范圍。 沖模的壓力中心按下述原則 確定 : (1)對稱形狀的單個沖裁件 ,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稱時 ,沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。 (3)形狀復(fù)雜的零件 ,多孔沖模 ,級進模的壓力中心可用解析法求出沖模壓力中心。 壓力中心如圖 24所表示 圖 24 壓力中心圖 由于該沖壓件是對稱的 ,所以沖模的壓力中心在沖壓件輪廓圖形的幾何中心上 (亦就是原點 )。 初選壓力機 壓力機公稱壓力的確定 :對于沖裁工序 ,壓力機 的公稱壓力應(yīng)大于或等于沖裁時總沖壓力的 ~ 倍 ,即 因此初選壓力機為 :J2316。 第三章 模具工作部分尺寸計算 工作零件刃口尺寸計算 沖載間隙分析 間隙對沖載件尺寸精度的影響 沖載件的尺寸精度是指沖載件的實際尺寸與圖紙基本尺寸的差值 ,差值越小 ,則精度越高 ,這個差值包括兩個方面的偏差 ,一是沖載件相對于凸?；虬寄５钠?,二是模具本身的制造偏差。間隙影響沖裁件尺寸精度具體有以下幾種情況 : 當間隙適當時 ,在沖裁過程中 ,板料的變形區(qū) 在剪切作用下被分離 ,使落料件的尺寸等于凹模尺寸 ,沖孔件尺寸等于凸模的尺寸。 當間隙過大 ,板料在沖裁過程中除受剪切外還產(chǎn)生較大的拉伸與彎曲變形 ,沖裁后因材料彈性恢復(fù) ,將使沖裁件尺寸向?qū)嶋H方向收縮。對于落料件 ,其尺寸將會小于凹模尺寸 ,對于沖孔件 ,其尺寸將會大于凸模尺寸。但因拱彎的彈性恢復(fù)方向與以上相反 ,故偏差是二者的綜合結(jié)果。 當間隙過小 ,則板料的沖裁過程中除剪切外還會受到較大的擠壓作用 ,沖裁后 ,材料的彈性恢復(fù)使沖裁件尺寸向?qū)嶓w反方向脹大。對于落料件 ,其尺寸將會大于凹模尺寸 。對于沖孔件 ,其尺寸將會小 于凸模尺寸。 間隙對沖載力的影響 實驗證明 ,隨著間隙的增大沖裁力有一定程度的降低 ,當單邊間隙在材料厚度的左右時 ,沖載力的降低不超過。因此 ,在正常情況下 ,間隙對沖裁力的影響不大。 間隙對卸料力、推料力的影響比較顯著。隨間隙增大 ,卸料力和推件力都將減小。一般當單面間隙達到材料厚度的左右時 ,卸料力幾乎降到零 ,但間隙繼續(xù)增大 ,因為毛刺增大 ,又將引起卸料力、頂件力迅速增大。 間隙對模具壽命的影響 模具壽命分為刃磨壽命和模具壽命。刃磨壽命是用兩次刃磨之間的合格制 件數(shù)表示?？倝勖怯媚＞呤橹沟目偟暮细裰萍?shù)表示。 模具失效的原因一般有 :磨損、變形、蹦刃、折斷和脹裂。 沖裁過程中凸、凹模刃口受著極大的垂直壓力與側(cè)壓力的作用 ,高壓使刃口與被沖材料接觸面之間產(chǎn)生局部附著現(xiàn)象 ,當接觸面相對滑動 ,附著的部分就產(chǎn)生剪切而引起磨損。這種附著磨損 ,是沖模磨損的主要形式。接觸壓力愈大 ,相對滑動距離愈大 ,模具材料愈軟 ,則磨損量愈大。而沖裁中的接觸壓力 ,即垂直力、側(cè)壓力、摩擦力均隨間隙的減小而增大 ,且間隙小時 ,光亮帶變寬 ,摩擦距離增長 ,摩擦發(fā)熱嚴重 ,所以小間隙將使磨損增加 ,甚至使模具與材料之間產(chǎn)生粘接現(xiàn)象。而接觸壓力的增大 ,還會引起刃口的壓縮疲勞破壞 ,使之蹦刃。小間隙還會產(chǎn)生凹模脹裂、小凸模折斷、凸凹模相互啃刃等異常破壞。 所以為了減少凸、凹模的磨損 ,延長模具使用壽命 ,在保證沖裁件質(zhì)量的前提下適當采用較大的間隙值是十分必要的。若采用小間隙 ,就必須提高模具硬度、精度 ,減小模具粗糙度值 ,良好潤滑 ,以減小磨損。 間隙值的確定 由以上分析可見 ,凸、凹模間隙對沖載件質(zhì)量、沖載工藝、模具壽命都有很大的影響。因此 ,設(shè)計模具時一定要選擇合理的間隙 ,以保證沖載件的斷面質(zhì)量、尺寸精度滿足產(chǎn)品的要求 ,所需沖載力小、模具壽命高 ,但分別從質(zhì)量 ,沖載力、模具壽命等方面的要求確定的合理間隙并不是同一個數(shù)值 ,只是彼此接近?？紤]到模具制造中的偏差及使用中的磨損、生產(chǎn)中通常只選擇一個合適的范圍作為合理間隙 ,只要間隙在這個范圍內(nèi) ,就可以沖出良好的制件 ,這個范圍的最小值稱為最小合理間隙 ,最大值稱為最大。考慮到模具在使用過程中的磨損使間隙增大 ,故設(shè)計與制造新 模具時要采用最小合理間隙值。 落料與沖孔模具工作零件刃口尺寸計算 由于沖模加工方法不同 ,刃口尺寸的計算方法也不同 ,基本上可分為兩類 :按凸模與凹模圖樣分別加工和凸模與凹模配作法。 這里采用按凸模與凹模圖樣分別加工法來進行計算 ,因為這種方法使用圓形或簡單規(guī)則形狀的工件 ,因沖裁件此類工件的凸、凹模制造相對簡單 ,精度容易保證 ,所以采用分別加工。 (1)落料 設(shè)工件的尺寸為 ,根據(jù)計算原則 ,落料時以凹模為設(shè)計基準。首先確定凹模尺寸 ,使凹模的基本尺寸接近或等于工件輪廓的最小極限尺寸 。將凹模尺 寸減去最小合理間隙值即得到凸模尺寸。 31 (32) (2)沖孔 設(shè)沖孔尺寸為 ,根據(jù)計算原則 ,沖孔時以凸模為設(shè)計基準。首先確定凸模尺寸 ,使凸模的基本尺寸接近或等于工件孔的最大極限尺寸 。將凸模尺寸加上最小合理間隙值即得到凹模尺寸。 33 (34) 上述試中 :、 ?落料凹、凸模尺寸 。 、 ?沖孔凸、凹模尺寸 。 ?落料件的最大極限尺寸 。 ?沖孔件孔的最小極限尺寸 。 ?工件制造公差 。 ?最小合理間隙 。 ?磨損系數(shù) 。 、 ?凸、凹模的制造公差 ,可按 IT6至 IT7 級來選取 ,也可查表 選取 ,獲取 (),()。 由圖 21可知 ,該零件無特殊要求的一般沖孔、落料。 外形 mm、 mm 和 R5mm 由落料同時獲得 ,圓孔 mm 由沖孔獲得 ,查表 得 , ,則 由公差表查得 :mm、 mm 為 IT14 級 ,取 。R5mm 無公差要求 ,按 IT14 級 ,取 。mm 為 IT12 級 ,取 設(shè)凸、凹模分別按 IT6和 IT7 級加工制造 ,則 沖孔 :(20+)mm (+)mm 校核 :+ + (滿足間隙公差要求 ) 落料 : 對于外形 mm () () 校核 :+(滿足間隙公差要求 ) 同理 :對于外形 mm() 校核 :+(滿足間隙公差要求 ) . 卸料裝置中彈性元件的計算 卸料塊的設(shè)計 卸料裝置一般是彈性的 ,其基本零件是卸料板、卸料螺釘和彈性元件 (彈簧或橡膠 )組成