【導(dǎo)讀】帶筋淺底件沖壓工藝與模具設(shè)計。沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）

　　

【正文】 ； t2—— 卸料板的厚度（ mm）； l—— 附加長度，包括：凸模進(jìn)入凹模的深度 ～ 1mm 總修磨量 6～ 12mm；凸模固定板與卸料板之間的安全距離 L1=20～ 60mm。 (2)凸模強(qiáng)度的校核 在一般情況下，凸模的強(qiáng)度是足夠的，所以不用進(jìn)行強(qiáng)度計算。但是對于特別細(xì)長的凸?；虬辶虾穸容^大的情況下，應(yīng)進(jìn)行壓應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的校核，檢查其危險斷面尺寸和自由長度是否滿足強(qiáng)度要求。 (3)壓應(yīng)力的校核 圓形凸模按下式 [2]進(jìn)行壓應(yīng)力校核。 ][4min ??壓 td ? (314) 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） No 24 即： ≥ 4 300/1000 式中： dmin—— 凸模最小直徑（ mm）； t—— 料厚（ mm）； τ—— 材料的抗剪強(qiáng)度（ Mpa）； [σ 壓 ]—— 凸模材料的許用壓應(yīng)力（ Mpa）。 [σ 壓 ]的值取決于材料、熱處理和沖模的結(jié)構(gòu)，如 T8A、 T10A、 Cr1 GCr15等工具鋼淬火硬度為 58～ 62HRC 時，取 1000～ 1600Mpa。當(dāng)有特殊導(dǎo)向時，可取 2020～ 3000Mpa。 (4)彎曲應(yīng)力的校核 凸模的抗彎能力，根據(jù)模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可分為無導(dǎo)向裝 置和有導(dǎo)向裝置凸模兩種情況。無導(dǎo)向裝置的圓形凸模見下式 [2]： FdL 2max 95? (315) 即：333000 ?? 有導(dǎo)向裝置的圓形凸模見 (316)式： FIL1200max ? （ mm） (316) 式中： Lmax—— 允許的凸模最大自由長度 （ mm） ； d—— 凸模的最小直徑（ mm）； F—— 沖裁力 （ N） ； I—— 凸模最小橫截面的慣性矩 （ mm4） 。 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） No 25 凹模的設(shè)計 （ 1）凹模外形尺寸 整體凹模的厚度 H 可按以下公式 [9]計算： 3 1021 pkkH ? (317) =3 333000 =（ mm） 式中： P—— 沖裁力（ N）； k1—— 沖裁輪廓長度修正系數(shù)。 查表得： k1=； k2—— 凹模材料修正系數(shù)。 查表得： k2=。 凹模寬度 B 可為： B=b+（ 3～ 4） H (318) =+4= (mm) 式中： b—— 凹?？椎淖畲髮挾龋?mm）； H—— 凹模厚度。 (2) 凹模的壁厚 凹模的壁厚 c（指凹模刃口到外邊緣的距離）的確定見下式： c=（ 2～ 3） H (319) =2=（ mm） 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） No 26 計算工件拉深系數(shù) 工件拉深系數(shù) : m=Dd (320) =330280 =＜ m1= m1 可查表得；故可以由一次拉深成型。 計算拉深能否出現(xiàn)起皺 由公式 [6]: ? ?mDt ?? (321) 式中 t0— 板料的原始厚度； D0— 毛坯直徑； m— 拉深系數(shù)。 ? ? 4 3 00 ???Dt 故不會出現(xiàn)起皺現(xiàn)象，不用采用壓邊圈。 拉深力的計算 （ 1） 拉深力的計算： Q=d1tσbK1 (322) =661158（ N） （ 2） 拉深模凹模圓角半徑 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） No 27 凹模洞口圓角半徑 r 凹 對拉深工作影響很大。 r 凹 過小時，毛坯被拉入凹模的阻力就大，拉深力也增加，易使工件產(chǎn)生劃痕， 變薄甚至拉裂，還使模具壽命降低 。 r 凹 過大時，會使壓邊圈下的毛坯懸空，使有效壓邊面積減小，易起皺 [16]。 查表得：拉深凹模的圓角半徑： r 凹 =20t=20=24mm （ 3） 拉深模凸模圓角半徑 凸模的圓角半徑 r 凸 對拉深工作也有影響，當(dāng) r 凸 過小時，則角部彎曲變形大，危險斷面容易拉斷；當(dāng) r 凸 過大時，則毛坯底部的承壓面積減小，懸空部分加大，容易產(chǎn)生底部的局部變薄和內(nèi)皺。 凸模的圓角半徑 r 凸 應(yīng)比凹模半徑略小。即： r 凸 = 凹 = （ 4） 拉深模的間隙 拉深模的間隙，是指凹模與凸模之間的 單邊間隙。由于拉深時制件上部尺寸變厚，底部圓角處變薄，因此，一般拉深凹模與凸模之間的間隙必須大于材料厚度。間隙過小，拉深毛坯材料受到的阻力大，會使制件底邊被拉裂，加速凹模的磨損；間隙過大，拉深毛坯易起皺，會降低制件的尺寸精度[17]。經(jīng)查表得：拉深模的單邊間隙： Z=== （ 5） 拉深凸、凹模的確定 中間過渡工序的半成品尺寸，由于沒有嚴(yán)格限制的必要，模具尺寸 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） No 28 只要等于半成品的尺寸即可，以凹模為基準(zhǔn) [18]，則模具尺寸計算如下式： 凹模尺寸為： ?dDDd 0max? (323) =? (mm) 凸模尺寸為： ? ?0m a x 2 ???? pZDD p (324) =? mm 推件裝置的設(shè)計 [19] 推件裝置的推力可來自上模內(nèi)安裝的彈簧，或利用壓力機(jī)上的打桿得到。在采用彈簧壓邊時，為防止把毛坯壓得過緊，可采用定距 限位裝置，使壓邊圈與凹模之間始終保持一定的距離 S。當(dāng)拉深鋼件時， S=；拉深帶凸緣制件時， S=t+（ ～ 1） mm。這里的 S=+=2mm。 工稱壓力的計算與壓力機(jī)的選擇 [6] F 壓 ≥ （ P+Q） =3654(kN) (325) 即： F 壓 ≥ 3645kN 壓力機(jī)的選擇： 設(shè)備名稱及型號：開式雙柱固定臺壓力機(jī)， J21400A 公稱壓力： 4000kN 滑塊行程： 200mm 最大閉合高度： 550mm 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） No 29 落料拉深復(fù)合模裝配圖的設(shè)計 [20] 如圖 8 所示是本工序的工序件圖： 圖 8 工序件圖 如圖 9 所示：落料拉深復(fù)合模裝配圖 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） No 30 圖 9 落料 拉深模 本模具可完成落料、拉 深兩個工序條料送進(jìn)時，由帶導(dǎo)尺的固定卸料板10 導(dǎo)向，沖首件時目測定位。待沖第二個工件時，則用 6 擋料銷定位。工件制出后，上模上行，托桿 3 將工件推出。 切邊沖孔模的設(shè)計 計算切邊力、沖孔力 [6] F 切 = (328) =3204325= 103kN 式中： F 切 —— 切邊力（ N）； 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） No 31 L—— 工件輪廓周長（ mm）； t—— 材料厚度（ mm）； τ—— 材料的抗剪強(qiáng)度（ Mpa）查表得： τ=325Mpa。 F 沖 =Ltσb (329) = 103（ kN） 其中： L=40= 式中： F 沖 —— 沖 孔 力（ N）； L—— 沖裁件的周長（ mm）； t—— 材料厚度（ mm）； σb—— 材料抗拉強(qiáng)度（ MPa）；查表得： σb=325（ MPa） 卸料力的計算 F 卸 =K 卸 F 切 (330) =1700=68（ kN） 切邊沖孔凸、凹模刃口尺寸計算 [5] (1) 切邊模刃口尺寸的計算 查表得間隙值 ： Zmin= Zmax= 查表得因數(shù) x= 由于該零件形狀比較復(fù)雜，且為薄材料，為了保證凸、凹模之間的間隙值，必須采用凸、凹模配合加工的方法?，F(xiàn)以凹模為基準(zhǔn)件，計算凹模刃口尺寸： D 凹 =（ D+xΔ） ? (331) =（ 320+） ? = ? (mm) 凸模的刃口尺寸按凹模的實(shí)際尺寸配置，并保證雙面間隙 ~。 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） No 32 D 凸 =（ D 凹 Zmin） ? (332) =（ ） =(mm) (2) 沖孔模凸、 凹刃口尺寸的計算 查表得間隙值： Zmin= Zmax= 查表得凸、凹模的制造公差 : δ 凸 = δ 凹 = 滿足 ZminZmaxδ 凸 +δ 凹 所以采用配合加工的方法。 ? ?0 凹凸 ????? xdd (333) =40+=?(mm) ? ? 凹凸凹 ???? 0mi nZdd (334) =+= ? (mm) 卸料橡膠的設(shè)計計算 [14] 此模具采用彈壓式卸料結(jié)構(gòu)，下頂塊壓邊采用橡膠作為彈性元件，為了保證橡膠的正常使用，不致于過早損壞，應(yīng)控制其允許的最大壓縮量 S 總為自由高度 H自由的 35%～ 45%。而橡膠的預(yù)壓縮量 S 預(yù)一般取 H自由的 10%～15%，則橡膠的工作行程為： S 工作 =t+1+修磨量 =+1+5=(mm)。 所以橡膠的自由高度為： H 自由 ==(mm) 式中： S 工作 —— 卸料板或推件塊、壓邊圈等的工作行程與模具修磨量或調(diào)整量 (4～ 6mm)之和再加 1。 計算橡膠裝配高度： H2=(~)H 自由 ==(mm)