【正文】 翻邊工序所需總的沖壓力KNF 51?總 ， FF。在沖壓設(shè)備類型選定以后，應(yīng)進(jìn)一步根據(jù)沖壓加工中所需要的沖壓力、變形功以及模具的結(jié)構(gòu)形式和閉合高度、外形輪廓尺寸等選擇沖壓設(shè)備的規(guī)格。 頂件力 N34000?頂F 翻邊力 FKLtF ?? ?翻 F— 內(nèi)緣翻邊所需要的力； L— 彎曲線長度； L=50 ㎜ t— 材料厚度； t=2 ㎜ σ — 零件材料的抗拉強(qiáng)度；σ =440Mpa F— 壓邊力為（ ） F K— 系數(shù)近似為 ； K= . . NKLtFKLtF 1 3 7 5 ????????? ??翻 推件力 頂推 nKFF ? n— 同時(shí)卡在凹模內(nèi)的零件數(shù)目 K— 推件力系數(shù) NnK FF 1 7 0 03 4 0 0 ?????推 卸料力 ???? 頂卸卸 FF 卸料力系數(shù)卸 ?K 故此工序所需要的總 沖壓力 KN51N5 0 4 7 01 0 2 01 7 0 01 3 7 5 03 4 0 0 0 ?????????? 推卸頂翻總 FFFFF 壓力設(shè)備的選擇 沖壓設(shè)備的選擇直接關(guān)系到設(shè)備的安全以及生產(chǎn)效率、產(chǎn)品的質(zhì)量、模具壽命和生產(chǎn)成本等一系列重要問題。用翻邊代表“先拉深后切底”的方法制取無底零件，可減少加工次數(shù)，并節(jié)省材料。 沖壓力的計(jì)算 利用模具把板料上的孔緣或外緣翻成豎邊的沖壓工藝稱為翻邊，翻邊工藝可加工形狀較為復(fù)雜且具有較好剛度的立制體件，還能再?zèng)_壓上制取其他零件裝配的部位。 對(duì)于此次模具設(shè)計(jì)零件的形狀可得出零件的壓力中心， X0=69,Y0=47，壓力中心與零件的集合中心重合對(duì)模具的磨損較小，可以減少損耗量延長使用壽命。否則在沖壓時(shí)將產(chǎn)生彎曲，使沖壓設(shè)備的滑塊和模具發(fā)生歪斜，引起凸、凹模間隙不均勻，刃口迅速變鈍，并使沖壓設(shè)備和模具的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)產(chǎn)生不均勻磨損。沖裁模對(duì)工件施加的. . 沖裁力合力的中心稱為沖裁壓力中心，拉深模對(duì)工件施加的拉深力合力的中心稱為拉深壓力中心。 （ 5）變形抗力 金屬抵抗變形的力稱為變形抗力，它反映材料產(chǎn)生塑性變形的難易程度，一般用金屬材料產(chǎn)生塑性變形的單位變形力表示其大小。金屬的塑性不是固定不變的，影響它的因素很多，除了金屬本身的晶格類型、化學(xué)成分和金相組織等內(nèi)在因素之外，其外部因素 —— 變形方式（機(jī)械因素即應(yīng)力狀態(tài)與應(yīng)變狀態(tài)）、變形條件（物理因素即變形溫度與變形速度）的影響也很大。 需要指出，各種試驗(yàn)方法都是相對(duì)于特定的受力狀況和變形條件的，由此所測(cè)定的塑性指標(biāo)，僅具有相對(duì)的比較意義。 （ 3）塑性指標(biāo) 是以材料開始破壞時(shí)的塑性變形量來表示，它可借助于各種實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定。 （ 2）塑性變形 如果作用于物體的外力去除后，物體并不能完全恢復(fù)自己的原始形狀和尺寸，這樣的變形稱為塑性變形。 （ 1）彈性變形 當(dāng)物體受到外力 作用之后，它的形狀和尺寸將發(fā)生變化即變形，變形的實(shí)質(zhì)就是原子間的距離產(chǎn)生變化。選 JB2023 開式壓力機(jī)，符合以上技術(shù)的要求。 沖壓力與壓力機(jī)能的配合關(guān)系：當(dāng)進(jìn)行沖裁等沖壓加工時(shí)，由于其施力行程較小，近于板材的厚度，所以可按沖壓過程中作用于壓力機(jī)滑塊上所有力的總和 F總 選取壓力機(jī)。 設(shè)計(jì)模具時(shí)，模具的閉合高度 0H 的數(shù)值應(yīng)該滿足下式 m a x 0 m in5 10H m m H H m m? ? ? ? （ 81） 所選模架最大的閉合高度 maxH 為 250mm,最小閉合高度 minH =210mm。 壓力機(jī)的閉合高度 H是指滑塊在下死點(diǎn)時(shí)，工作臺(tái)面 到滑塊下端面的距離。 模具的閉合高度 H0 是指上模在最低工作位置時(shí)，下模板的底面到上模板的頂面的距離。 （ 2）壓力機(jī)工作臺(tái)面的尺寸應(yīng)大于沖模平面尺寸，且還需留有安裝固定的余地，但過大的工作臺(tái)面上安裝小尺寸的沖模，工作臺(tái)的受力條件也是不利的。 考慮到以 上的因素，選用開式曲柄壓力機(jī)比較合適。在小批量生產(chǎn)中用來完成彎曲、成型等沖壓工作。適用于小批量，尤其是大型厚板沖壓件的生產(chǎn)。 高速壓力機(jī)或多工位自動(dòng)壓力機(jī)適用于大批量生產(chǎn)。 . . 閉式曲柄壓力機(jī)剛度好、 精度高，只能兩個(gè)方向操作，適用于大型復(fù)雜沖壓件的生產(chǎn)。 開式曲柄壓力機(jī)雖然剛度差，降低了模具壽命。其公差不在受凸、凹模間隙大小的限制，制造容易，并容易保證凹、凸模間的間隙。因此只需在基準(zhǔn)件上標(biāo)注尺寸及公差，另一件只標(biāo)注標(biāo)稱尺寸，并注明“某尺寸按凹?；蛲鼓Ｅ渥?，保證雙面間隙多少”。凹、凸模分開加工，是指凸模和凹模分別按圖樣加工至尺寸，為了保證凹、凸模間初始間隙小于最大合理間隙，不僅凹、凸分別標(biāo)注公差，而且要求有較高的制造精度。 沖裁模刃口尺寸的計(jì)算方法 模具刃口尺寸及公差的計(jì)算方法與加工方法有關(guān)，基本可以分為兩類。若零件沒有標(biāo)注公差，則對(duì)于非圓形件按國家標(biāo)準(zhǔn)非配合尺寸的 IT14 級(jí)來處理。 ③ 考慮沖件精度與模具精度間的關(guān)系，在選擇模具制造公差時(shí)，既要保證沖件的精度要求，又要保證有合理的間隙值。 ② 考慮刀口的磨損對(duì)沖件尺寸的影響：刃口磨損后尺寸變大，其刃口的基本尺寸應(yīng)接近或等于沖件的最小極限尺寸 。 10 鋼對(duì)應(yīng)的刃口雙面間隙 minZ =， maxZ =。 第 6 章 確定凸、凹模間隙及計(jì)算工作部分尺寸 沖裁間隙值的確定 凸、凹模間隙對(duì)沖裁件斷面質(zhì)量、尺寸精度、模具壽命以及沖裁力、 卸料力、推件力等有較大影響，所以必須選擇合理的間隙。因此固定板必須有足夠的厚度。 凸模固定板的選擇 對(duì)于小型凹、凸模零件，一般通過固定板間接固定在模板上，以節(jié)約貴重的模具鋼。對(duì)熱成型的彈簧還要求材料有良好的淬透性、低的過熱敏感性和不易脫碳等性能。選擇 LIII 型 彈簧材料及許用應(yīng)力 彈簧多數(shù)在變應(yīng)力下工作，它的性能和使用壽命在很大程序上取決于材料的選擇。 設(shè)計(jì)彈簧的一般步驟 設(shè)計(jì)彈簧時(shí)，當(dāng)給出彈簧的工作條件、工作載荷 F和對(duì)應(yīng)的變形量 f，其計(jì)算步驟大體是： （ 1）根據(jù)工作條件確定彈簧的載荷類型，選擇材料，并獲得許用切應(yīng)力； （ 2）根據(jù)要求，初選旋繞比 C； （ 3）計(jì)算材料直徑 d，并計(jì)算出彈簧 的中徑 D； （ 4）計(jì)算有效圈數(shù) n； （ 5）最后進(jìn)行彈簧性能校核。對(duì)于 Cr12MoV， ? ?W? =（ 300～ 500） MPa minH = 25mm 所以取凹模厚度 25滿足要求。凹模在沖裁力的作用下會(huì)產(chǎn)生彎曲，如果凹模強(qiáng)度高度不夠，就會(huì)產(chǎn)生較大的彎曲變形甚至斷裂。再根據(jù)排樣圖，可以基本了解凹模的外形結(jié)構(gòu)。螺孔與銷釘之間的最小間距為 5mm。螺孔到銷孔的距離為最小距離 5mm。查表系數(shù)為 。設(shè)計(jì)模具時(shí)，凹模外形尺寸一般是根據(jù)被沖裁料的厚度和沖裁件的最大外形尺寸，按經(jīng)驗(yàn). . 公 式來確定其尺寸： 凹模高度： H=Kb (? =15mm)； 凹模壁度： C=? ? 2 H～ ( 30? mm) 式中 b—— 凹模刃口間的最大寬度 ,mm； K—— 系數(shù)。 整體式凹模外形尺寸的確定 凹模裝于下模座，由于下模座孔口較大而使凹模工作時(shí)承受彎曲力矩；若凹模高度 H 及模壁厚度 C不足時(shí)，會(huì)使凹模產(chǎn)生較大的變形，甚至破壞。直筒式刃口凹模有如下特點(diǎn)：制造方便，刃口強(qiáng)度高，刃 磨后工作部分尺寸不變；孔內(nèi)易積存沖件或廢料，脹力大，推件力大，刃磨層較厚。 q= Nmm =??? =90 140MPa～ 所以也需加墊板。 ? = Nmm ?（ MPa）〈 ? ?min? 凸模一般不必進(jìn)行強(qiáng)度校驗(yàn)，但對(duì)于特別細(xì)長的凸模或凸模斷面尺寸小而板料厚度大時(shí)．則應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度校驗(yàn)。 凸模承壓力校核 沖裁時(shí)，凸模承受的最小斷面壓應(yīng)力 ? ，必須小于凸模材料強(qiáng)度允許的壓應(yīng)力[? ]。 （ 參考文獻(xiàn) [2] 38 40P～ ） 切斷凸模設(shè)計(jì) 此凸模為非標(biāo)準(zhǔn)件，為保證沖裁質(zhì)量，避免毛刺的產(chǎn)生，故模具寬度要比沖裁所以設(shè)計(jì)凸模結(jié)構(gòu)如下圖 54所示： 切斷凸模高度設(shè)計(jì)為與圓形凸模一樣高。為此應(yīng)在凸模頂端與模座之間加一個(gè)淬硬的墊板。 圓形凸模固定端面的壓力 凸模固定端面的單位壓力按下式計(jì)算，即 q= FA ? ??? （ 56） 式中 q—— 凸模固定端面的壓力， MPa； A—— 凸模固定部分最大剖面積， 2mm ； F—— 落料或沖孔的沖裁力， N； ??? —— 模座材料的許用壓應(yīng)力， MPa。 ??? —— 凸模材料的許用壓應(yīng)力，對(duì)于 Crl2MoV，可取 ??? =（ ～ ） ? 310 MPa，凸模有特殊導(dǎo)向時(shí)，可取 ??? =（ 2～ 3） ? 310 MPa。 承壓應(yīng)力校驗(yàn) . . 沖裁時(shí)，凸模承受的最小斷面壓應(yīng)力 ? ，必須小于凸模材料強(qiáng)度允許的壓應(yīng) [? ]。 凸模長度應(yīng)為： L=H1+H2+H3+a 式中 H1—— 凸模固定板厚度； H2—— 卸料板厚度； H3—— 導(dǎo)尺 (導(dǎo)板 )或坯料厚度； a—— 附加長度．主要考慮沖頭總修量及模具閉合狀態(tài)下卸料板到?jīng)_頭固定板間的安全距離 ,一般取 10～ 20mm。 凸模長度計(jì)算 凸模的長度應(yīng)根據(jù)沖模的具體結(jié)構(gòu)確定，應(yīng)留有修磨余量，并且模具在閉合態(tài) 下。第 5 章 模具主要零件設(shè)計(jì)與選擇 圓形凸模的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)圖如 51 凸模材料用 Crl2MoV,刀口部分熱處理硬度為 58～ 62HRC．尾部回火至 40～ 50HRC。否則在沖壓時(shí)將會(huì)產(chǎn)生彎矩，使沖壓設(shè)備的滑塊和模具發(fā)生歪斜，引起凸、凹模間隙不均勻，刃口迅速變鈍，并使沖壓設(shè)備和模具的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)產(chǎn)生不均勻沒磨損，降低模具和壓力機(jī)的使用壽命?！?推件力系數(shù) 卸料力 N4 0 8 01 3 6 0 0 ????落卸卸F 式中 K卸—— 卸料力系數(shù) 故總沖裁力 FFFFF推卸沖落 ????0 N1864564216408042160136000 ????? 壓力中心的計(jì)算 沖裁時(shí)的合力作用點(diǎn)或多工序模各工序沖壓力的合力作用點(diǎn)，稱為模具壓力中 . . 心。要準(zhǔn)確計(jì)算很困難，實(shí)際生產(chǎn)中常用下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 推件力 nKF ?推39。從凸模上卸下的板料、帶料的力稱為卸料力；把落入凹模洞口中的沖壓件或廢料順著沖裁方向推出的力稱為推件力。 沖裁力的大小主要與材料力學(xué)性能、厚度及沖裁件分離的輪廓長度有關(guān)。壓力機(jī)噸位必須大于計(jì)算的沖裁 力。 圖 44 排樣圖 一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的材料利用率 ? 為： 100%nABh? ?? 式中： A—— 沖裁件面積（包括沖出的小孔在內(nèi)）（ 2mm ）； n—— 一個(gè)進(jìn)距內(nèi)沖件數(shù)目； B—— 條料寬度（ mm）； h—— 進(jìn)距（ mm）； %67?? 沖壓工藝力的計(jì)算 沖裁力 沖裁力是凸模與凹模相對(duì)運(yùn)動(dòng)使工件與板料分離所需要的力，它與材料厚度、 工件周邊長度、材料的力學(xué)性能等參數(shù)有關(guān)。 當(dāng)采用級(jí)進(jìn)模沖壓時(shí)，排樣設(shè)計(jì)除了要考慮提高材料利用率以外，還必須注意以幾點(diǎn)： (1)公差要求較嚴(yán)的零件．排樣時(shí)工步不宜太多，否則累積誤差大，零件公差要求不易保證； (2)對(duì)孔壁較小的沖裁件，其孔可以分步?jīng)_出．以保證凹?？妆诘膹?qiáng)度； (3)零件孔距公差要求較嚴(yán)時(shí)，應(yīng)盡量在同一工步?jīng)_出或在相鄰工步?jīng)_出； (4)當(dāng)凹模壁厚太小時(shí)，應(yīng)增設(shè) 空步．以提高凹?？妆诘膹?qiáng)度； (5)盡量避免復(fù)雜型孔，對(duì)復(fù)雜外形零件的沖裁，可分步?jīng)_出，以減小模具制造難度； (6)當(dāng)零件小而批量大時(shí)，應(yīng)盡可能采用多工位級(jí)進(jìn)模成形的排樣法； (7)在零件較大的大量生產(chǎn)中，為了縮短模具的長度．可采用連續(xù) — 復(fù)合成形的排樣法； (8)對(duì)于要求較高或工步較多的沖件，為了減小定位誤差，排樣時(shí)可在條料兩側(cè)設(shè)置工藝，用導(dǎo)正銷定位； (9)在級(jí)進(jìn)模的連續(xù)成形排樣中，如有切口翹腳、起伏成形、翻邊等成形工時(shí)，. . 一般應(yīng)安排在落料前完成； (10)當(dāng)材料塑性較差時(shí)．在有彎曲工步的連續(xù)成形排 樣中，必須使彎曲線與材料紋向成一定夾角。它的作用是補(bǔ)償定位誤差，保證沖出合格的沖件，以保證條料有一定剛度，便于送料?？紤]到該工件的外形特征和材料的利用情