【文章內(nèi)容簡介】 每條個數(shù) ????? 2 S aBn11 個 ???????? 每板總個數(shù) 385113521 ????? nnn 材料利用率 %100???? BA Sn 面? ????????????? %10040001400 10149385 ????? %71?? 計算工藝力、初選設(shè)備 計算工藝力 （ 1） 落料力 平刃凸模落料力的計算公式為 ?kLtP? ?????????????? ?? 式中 P— 沖裁力（ N） L— 沖件的周邊長度（ mm） t— 板料厚度（ mm） ? — 材料的抗沖剪強(qiáng)度（ MPa） K— 修正系數(shù)。它與沖裁間隙、沖件形狀、沖裁速度、板料厚度、潤滑情況等多種因素有關(guān)。其影響范圍的最小值和最大值在（ ～） P的范圍內(nèi)，一般 k取為 ～ 。 在實(shí)際應(yīng)用中，抗沖剪強(qiáng)度 ? 的值一般取材料抗拉強(qiáng)度 b? 的 ~。為便于估算，通常取抗沖剪強(qiáng)度等于該材料抗拉強(qiáng)度 b? 的 80%。即 14 b?? ? ????????????????? 因此，該沖件的落料力的計算公式為 bLtF ???? 落????????????? ??? = ???? =321984N （ 2） 沖孔力 沖孔力可按下式計算： bKLtF ??沖 ?? ???????????? 式中 沖F — 沖孔力（ N） L— 沖件的內(nèi)輪廓長度（ mm） t— 板料厚度（ mm） b? — 材料的抗拉強(qiáng)度（ MPa） 因此，該零件的沖孔力為： bKLtF ?? = ???? =15675N （ 3） 卸料力 一般情況下，沖裁件從板料切下以后受彈性變形及收縮影響。會使落料件梗塞在凹模內(nèi)，而沖裁后剩下的板料則箍緊在凸模上。從凸模上將沖件或廢料卸下來所需的力稱卸料力。影響這個力的因素較多，主要有材料力學(xué)性能、模具間隙、材料厚度、零件形狀尺寸以及潤滑情況等。所以要精確地計算這些力是困難的，一般用下列經(jīng)驗(yàn)公式計算： 卸料力 FKF 1?卸 ?????????????? 式中 F—— 沖裁力 (N) 1K —— 頂件力及卸料力系數(shù)，其值可查教材表 17。 這里取 1K 為 。 因此 NF 1 2 8 8 03 2 1 9 8 ???卸 （ 4） 推件力 將卡在凹模中的材料逆著沖裁力方向頂出所需要的力稱為推件力。根據(jù) 沖壓工藝與模具設(shè)計 書上公式 18，則推件力為： 15 FnKF 2?推 ???????????????? N1 6 0 9 93 2 1 9 8 ???? 2K — 推件力系數(shù)，其值可查表 17，取 2K 為 。 （ 5） 拉深力 一般情況下拉深力隨凸模行程變化而改變，其變化曲線如圖 。從圖中可以看出，在拉深開始時，由于凸緣變形區(qū)材料的變 形不大，冷作硬化也小，所以雖然變形區(qū)面積較大，但材料變形抗力與變形區(qū)面積相乘所得的拉深力并不大；從初期到中期，材料冷作硬化的增長速度超過了變形區(qū)面積減少速度，拉深力逐漸增大，于前中期拉深力達(dá)到最高點(diǎn)位置；拉深到中期以后，變形區(qū)面積減少的速度超過了冷作硬化增加的速度，于是拉深力逐漸下降。零件拉深完以后，由于還要從凹模中推出，曲線出現(xiàn)延緩下降，這是摩擦力作用的結(jié)果，不是拉深變形力。 oFmax拉深力凸模行程 圖 拉深力變化曲線 由于影響拉深力的因素比較復(fù) 雜，按實(shí)際受力和變形情況來準(zhǔn)確計算拉深力是筆尖困難的。所以，實(shí)際生產(chǎn)中通常是以危險斷面的拉應(yīng)力不超過其材料抗拉強(qiáng)度為依據(jù)，采用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計算。對于帶凸緣圓筒形零件的拉深力近似計算公式為： bKdtF ???拉 ???????????????? 式中 d— 圓筒形零件的凸模直徑（ mm） K— 系數(shù)，這里取 1 b? — 材料的抗拉強(qiáng)度（ MPa） t — 材料厚度 因此 NF 1 7 5 8 4 04 0 02701 ?????? ?拉 （ 6） 壓邊力 壓邊力的大小對拉深件的質(zhì)量是有一定影響的，如果過大，就要增加拉深力，因 16 而會使制件拉裂，而壓邊圈的壓力過小就會使工件的邊壁或凸緣起皺，所以壓邊圈的壓力必須適當(dāng)。合適的壓邊 力范圍一般應(yīng)以沖件既不起皺、又使得沖件的側(cè)壁和口部不致產(chǎn)生顯著的變薄為原則。壓邊力的大小和很多因素有關(guān)，所以在實(shí)際生產(chǎn)中，可以根據(jù)近似的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計算。 qQ AFF ? (N)???????????????? 式中 A— 初始有效壓邊面積 (mm2 )。 qF — 單位壓邊 力 (MPa),這里經(jīng)查 模具手冊 得 Fq= 所以有 NAFF qQ 1 2 0 0 )731 0 1 3 0( 2 ????? 拉深功的計算 拉深所需的功可按下式計算 1000maxhCPW ? ???????????????? 式中 maxP — 最大拉深力（ N） h — 拉深深度（ mm） W— 拉深功（ N m） C— 修正系數(shù)，一般取為 C=~。 所以 534 5100 0 38175 84 ????W N m?????????? 初選壓力機(jī) 壓力機(jī)噸位的大小的選擇，首先要以沖壓工藝所需的變形力為前提。要求設(shè)備的名義壓力要大于所需的變形力，而且還要有一定的力量儲備，以防萬一。從提高設(shè)備的工作剛度、沖壓零件的精度及延長設(shè)備的壽命的觀點(diǎn)出發(fā)，要求設(shè)備容量有較大的剩余。 因 拉落 FF? ，故總沖壓力 拉沖推卸落 FFFFFFF Q ??????? ????????? =? ?1 7 5 8 4 01 5 6 7 51 2 0 0 01 6 0 9 91 2 8 8 03 2 1 9 8 4 ????? = 應(yīng)選的壓力機(jī)公稱壓力 ? ? ?? FP ~ 取為 ，則公稱壓力為： 17 KNFP ?? ? ??????????????? 因此初選閉 式單點(diǎn)壓力機(jī) J31— 630B。 計算壓力中心 本零件為對稱幾何體 ,其壓力中心就在它的圓心處，不必計算它的壓力中心。 計算凸、凹模刃口尺寸及公差 沖裁件的尺寸精度取決于凸、凹模刃口部分的尺寸。沖裁間隙的合理也要靠凸、凹模刃口部分的尺寸來實(shí)現(xiàn)和保證。所以正確確定刃口部分的尺寸是相當(dāng)重要的。在決定模具刃口尺寸及制造公差時，需考慮以下原則：①落料件的尺寸取決于凹模的磨損，沖裁件的尺寸取決于凸模尺寸。②考慮到?jīng)_裁時凸、凹模的磨損，在設(shè)計凸、凹模刃口尺寸時，對基準(zhǔn)件 刃口尺寸在磨損后變大的，其刃口公稱尺寸應(yīng)取工件尺寸范圍內(nèi)較小的數(shù)值。對基準(zhǔn)件刃口尺寸在磨損后減少的，其刃口公稱尺寸應(yīng)取工件尺寸范圍內(nèi)較大的數(shù)值。這樣，在凸模磨損到一定程度的情況下，任能沖出合格的零件。③在確定模具刃口制造公差時，要既能保證工件的精度要求，又要保證合理的間隙數(shù)值。 采用凸凹模分別加工，凸凹模分別加工是指在凸模與凹模分別按各自圖樣上標(biāo)注的尺寸及公差進(jìn)行加工，沖裁間隙由凸凹模刃口尺寸及公差保證，這樣就需要分別計算出凸模和凹模的刃口尺寸及公差，并標(biāo)注在凸凹模設(shè)計圖樣上，這樣加工方法具有互換性，便 于成批制造，主要用于簡單，規(guī)范形狀（圖形，方法或矩形）的沖件。 ①落料時，因?yàn)槁淞霞砻娉叽缗c凹模刃口尺寸相等或基本一致，應(yīng)該先確定凹模刃口尺寸，即以凹模刃口尺寸為基準(zhǔn)，又因?yàn)槁淞霞叽鐣S凹模刃口的磨損而增大，為了保證凹模磨損到一定程度仍能沖出合格零件，故凹?；境叽鐟?yīng)該取落料件尺寸公差范圍內(nèi)的較小尺寸，落料凸模的基本尺寸則是凹?；境叽缟蠝p去最小合理間隙。 dXDD d ????? 0)( ???????????? 0m in )2(pCDD dp ??????????????? 式中 pD — 落料凸模最大直徑（ mm） dD — 落料凹模最大直徑（ mm） D — 工件允許最大尺寸（ mm） ? — 沖裁工件要求的公差 X — 系數(shù)，為避免多數(shù)沖裁件尺寸都偏向于極限尺寸，此處可取X=。 18 對于未標(biāo)注公差可按 IT14 級計算，根據(jù)教材上表 13 查得，沖裁模刃口雙面間隙： mmZmmZ 1 6 ,1 2 m a xm in ?? d? 、 p? — 凹、凸模制造偏差，這里可以按 IT7 來選取 : 落料刃口最大尺寸計算 mm160? 凸 模 制造 公差 按 IT8 級精 度 選取 ，得 落料 尺 寸 mm01160?? ， 查表 得mmmm , ?? 凹凸 ?? 校核間隙： ｜ 凸? ｜ +｜ 凹? ｜ ? minmax ZZ ? 條件，但相差不大，可作如下調(diào)整： )( m i nm a x ZZ ??凸? = ? ? )( m i nm a x ZZ ??凹? ?? ? 則 dXDDd ????? 0)( = )( ??? = ? 0m in)(pZDD dp ???? = 0 )( ?? =? ②拉深時， 拉深模直徑尺寸的確定的原則，與沖裁模刃口尺寸的確定基本相同，只是具體內(nèi)容不同，這里不在復(fù)述。 拉深凸模和凹模的單邊間隙 Z== 計算凸凹模制造公差，按 IT8 級精度選取，由附錄表 4 查得，對于拉深尺寸 mm68? ， ?? 凹凸 ?? 。 因拉深件注內(nèi)形尺寸，按凸模進(jìn)行配作： pdd P ????? )(????????????? 19 式中 d— 拉深件內(nèi)形尺寸： dp — 凸模尺寸： ? — 拉深件公差，這里按 IT14 級精度選取，查表附錄 4，可以 得 ? =1： 即有 0 4 )( ????pd =? 拉深凹模則注凸模的基本尺寸 ,并要求按單面拉深間隙配作： )( ????dd ?? ③沖孔時，對于沖孔 mm6? 孔， ?? 凹凸 ?? ， ? 按 IT14 級精度選取，查附表 4 得： mm1?? 校核間隙： ｜ 凸? ｜ +｜ 凹? ｜ = minmax ZZ ? ，滿足條件，故可以采用凸模與凹模配合加工方法，因數(shù)由表 221 查得， ?X ，則為： 0)(凸凸 ????? Xdd 0 0 2 ???? ）（ mm0 ??