【正文】 maxD — 落料件外徑的最大極限尺寸； ?— 沖裁件制造公差； X— 磨損系數(shù)，其值在 ～ 1 之間，與 拉深 件精度等級有關(guān)； minZ — 最小初始雙面間隙； d? 、 p? — 分別為凹、凸模的制造公差，取 d? =（ minmax ZZ ? ） p? =( minmax ZZ ? )； （ 2） 拉深部分凹凸模尺寸的計算： 當零件尺寸標注在內(nèi)形時，以凸模為基準，工作部分尺寸為： TD 0 m ax ???? ）（ （ 57） 0 )( ???＝ 0 ?? mm AD )( ZD T ??? （ 58） )( ???＝ ?? mm 式中： AD — 為落料凹模尺寸； TD — 為落料凸模尺寸； Dmax — 落料件外徑的最大極限尺寸； ?— 拉深件制造公差； Z— 凹凸模間隙， Z=(1～ ） t， 取 Z=2t； 20 X— 磨損系數(shù)，其值在 ～ 1 之間，與沖裁件的精度等級有關(guān) 。因此，生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)板料厚度及公差、拉深過程板料的增厚情況、拉深次數(shù)、零件的形狀及精度要求等，正確確定拉深模間隙。間隙小拉深 力大、模具磨損大，過小的間隙會使零件嚴重變薄甚至拉裂；但間隙小，拉深件回彈小，精度高。根據(jù)制件分析中，其尺寸精度要求較高，以及學(xué)校加工設(shè)備的精密性等因素方面考慮，該模具采用單配加工方法。我的制件簡圖如圖 52 所示 : 圖 52 壓力中 心圖 結(jié)論：根據(jù)制件的工藝分析，沖裁件是內(nèi)外周邊形狀對稱的圓形工件，則圖形的幾何中心就是其壓力中心 ,其坐標值為 (0,0)。對要求不高或沖裁力較小或間隙較大的模具，壓力中心也不允許超出模柄投影面積范圍。 17 計算壓力中心 沖裁時沖裁力的合力作用點稱為壓力中心。拉 深力出現(xiàn)在落料力之后，因此最大沖壓力出現(xiàn)在沖裁階段 落 料時，欲使壓力機的精度高保持良好的工作狀態(tài)，最好在公稱壓力的 80%以下使用 。 故推頂卸落總 FFFFF ???? 表 55 部分常用沖壓材料的力學(xué)性能 材料名稱 牌號 材料狀態(tài) 抗剪強度 抗拉強度 伸長率 屈服強度 普通碳素鋼 Q195 未退火 260～ 320 320～ 400 28～ 33 200 Q235 未退火 310～ 380 380～ 470 21～ 25 240 Q275 未退火 400～ 500 500～ 620 15～ 19 280 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 08F 已退火 220～ 310 280～ 390 32 180 08 已退火 260～ 360 330～ 450 32 200 10 已退火 260～ 340 300～ 440 29 210 20 已退火 280～ 400 360～ 410 25 250 45 已退火 440～ 560 550～ 700 16 360 65Mn 已退火 600 750 12 400 表 56 卸料力、推件力和頂件力系數(shù) 料厚 t/mm Kx Kt Kd 鋼 ≤ ＞ ～ ＞ ～ ＞ ～ ＞ ～ ～ ～ ～ ～ 鋁、鋁合金 純銅，黃銅 ～ ～ ～ ～ 注：對于表中的數(shù)據(jù)，厚的材料取小直，薄材料取大值。 根據(jù)常用金屬沖壓材料的力學(xué)性能查出 20 的 抗剪強度 ? 為 280～ 400MPa,取? =340MPa。沖裁力是選擇設(shè)備噸位和 設(shè)計、檢驗?zāi)＞邚姸鹊囊粋€重要依據(jù)。其計算公式如下： 一個步距內(nèi) 材料利用率公式 : 100%BSAnη 1 ?? （ 53） ? ? % 2 ?? ??? 57%η? 式中： A— 一個步距內(nèi)沖裁件的實際面； B— 條料寬度； S— 步距 ； 1n — 一 個步距內(nèi)沖件數(shù)。沖壓生產(chǎn)的成本中，毛坯材料費用占 60%以上，排樣的目的就是在于合理利用材料。 根據(jù) 我 設(shè)計的零件的形狀、厚度、材料等方面的全面考慮，排樣方法采用有廢料 直排法，如下圖所示。 采用少、無廢料排樣法，材料利用率高，不但有利于一次沖程獲得多個制件，而且可以簡化模具結(jié)構(gòu)，降低沖裁力，但是，因條料本身的公差以及條料導(dǎo)向與定位所產(chǎn)生的誤差的影響，所以模具沖裁件的公差等級較低。 11 條料寬度的確定 條料寬度 0)2D( ????? a （ 51） 式中： D— 條料寬度方向沖裁件的最大尺寸 a — 側(cè)搭邊值 表 52 條料寬度公差 條料寬度 B/mm 材料厚度 t/mm ＜ 1 1～ 2 2～ 3 3～ 5 ≤50 50～ 100 100～ 150 150～ 220 220～ 300 查表 52 可得條料寬度偏差的下偏差（ ?? ） 為 0 )(B ???? 0 ?? mm 送料進距 C???S （ 52） 式中： C— 導(dǎo)料板與條料之間的最小間隙 （ mm） 查表 53 得 5mmC? ?? ? 12 表 53 導(dǎo)料板與條料之間的最小間隙 Cmin（ mm） 無側(cè)壓裝置時 c1 有側(cè)壓裝置時 c1 100 以下 100～ 200 200～ 300 100 以下 100 以上 ～ 1 1 5 8 1～ 2 1 1 5 8 2～ 3 1 1 5 8 3～ 4 1 1 5 8 4～ 5 1 1 5 8 排樣方法 排樣合理與否不但影響材料的經(jīng)濟利用，還影響制件的質(zhì)量、模具的壽命、制件的生產(chǎn)率和模具的成本等技術(shù)、經(jīng)濟指標。 搭邊值通常由經(jīng)驗確定，表 51 所列搭邊值為普通沖裁時經(jīng)驗數(shù)據(jù)之一 。搭邊過大，浪費材料。 10 5 主要工藝參數(shù)的計算 排樣、計算條料寬度及步距的確定 搭邊值 的 確定 排樣時零件之間以及零件與條料側(cè)邊之間留下的工藝余料，稱為搭邊。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比較方便，并能滿足工件成型的要求。只能一個方向送料。 方案四：中間導(dǎo)柱模架。具有導(dǎo)向平穩(wěn)、導(dǎo)向準確可靠、剛性好等優(yōu)點。但是不能使用浮動模柄。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比較方便。常用于橫向送料 級進模 或縱向送料的落料模、復(fù)合模。 方案一：采用對角導(dǎo)柱模架。 9 標準模架和導(dǎo)向零件的選擇 模架是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定其上，并承受沖壓過程的全部載荷。 對于落料或成形件的切邊，如果沖件尺寸大，卸料力大，可采用廢料切刀代替卸料板，將廢料切開而卸料。且固定卸 料板也可以兼起導(dǎo)料板作用。 固定卸料板的卸料力大，卸料可靠。卸料板用于卸掉卡箍在凸模上或凹凸模上的沖裁件或廢料?？刂茥l料的送進步距采用 固定 擋料銷。由于毛坯形式和模具結(jié)構(gòu)不同 ，所以定位零件的種類很多，設(shè)計時應(yīng)根據(jù)毛坯形式、模具結(jié)構(gòu)、零件公差大小、生產(chǎn)效率等進行選擇。復(fù)合模采用倒裝式復(fù)合模，因其結(jié)構(gòu)簡單、又 可以使廢料直接從凸凹模內(nèi)孔推出并且 卸料可靠、便于操作、并為機械化提供了有利條件，所以模具類型為倒裝式復(fù)合模 。即落料、拉深在同一復(fù)合模中完成，這樣既能保證大批量生產(chǎn)的高效率又能保證加工精度，而且成本不高，經(jīng)濟合理。模具的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，制造周期長，生產(chǎn)成本高。模具的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，制造周期長，生產(chǎn)成本高。沒有中間的取放件過程，一次沖壓成型，而且精度也比較高，能保證 加工要求，在沖裁時材料處于受壓狀態(tài)，零件表面平整。 方案二 ： 落料、拉深全都在同一個復(fù)合模中一次加工成型，采用復(fù)合膜生產(chǎn)。 根據(jù)這些基本工序，可以擬出如下幾種工藝方案： 方案一 ： 先進行落料， 再拉深，以上工序過程都采用單工序模加工。 根據(jù)表 33 查得極限拉深系數(shù) ? ，由推算法得： 5 8 m m3 7 . 1 8 m m7 4 . 3 60 . 5 0D dmd 11 ???? ??所以零件只需要一次拉深。 根據(jù)已知條件，由表 33 中查得各次的極限拉深系數(shù)，然后依次計算出各次拉深直徑，即 : D11 md ? ； 122 dmd ? ；?； 1nnn dmd ?? ；直到 ddn? 。否則需要多次拉深，其拉深次數(shù)的確定可用查表法 推算法、計算法。 坯料相對厚度 100%Dt ? %% 4 ??? %2＞ 按表 32 確定不用壓邊圈。常用的壓料裝置有剛性壓料裝置和彈性壓料裝置兩種，是否采用壓料裝置主要看拉深過程中是否可能發(fā)生起皺。 對于該零件，可看成帶凸緣拉深件。在設(shè)計工藝過程時，可以不考慮毛坯厚度的變化。 選取修邊余量 ?? ，按下表查表： 表 31 有凸緣圓筒形拉深件的修邊余量δ 根據(jù)零件的尺寸取修邊余量 。此外，如果板料本身的金屬結(jié)構(gòu)組織不均勻、模具間隙不均勻、潤滑的不均勻等等，也都會引起沖件口高低不齊的現(xiàn)象，因此就必需在拉深厚的零件口部和外緣進行修邊處理。 尺寸精度 拉深工藝性對精度的要求是一般情況下，拉深件的尺寸精度應(yīng)在 IT13 級以下，不宜高于 IT11 級； 零件圖上所有尺寸均未標注公差，屬自由尺寸，可按 IT14 級確定工件尺寸的公差 ?? ， 且高度方向的尺寸標注以底部為基準，否則，很難保證尺寸精度。綜合評定 20 鋼具有良好的冷沖壓性能，性能較穩(wěn)定，并可以通過熱處理進行強化，故 20 鋼適合拉深。 2 2 沖裁件工藝性分析 零件圖 該零件是悶蓋，如圖 21： 圖 21 零件簡圖 生產(chǎn)批量：大批量 ； 材料： 20； 材料厚度： 4mm。 (6) 成形過程的數(shù)值模擬技術(shù)會在實用化方向取得很大發(fā)展，并與自動化制造系統(tǒng)很好的集成。 (3) 應(yīng)用先進工藝：氣體、液體、橡膠、超塑性成型等先進工藝，對某些復(fù)雜零件的成型有明顯的效果，要深入研究其變形機理，確定合理工藝參數(shù)，提高成型效能和 實用性 (4) 提高模具標準化水平和模具標準件的使用率。 沖壓技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及方向： (1) 精密沖裁：普通沖裁件有斷面粗糙、精度低等缺點，而精密沖裁可以使零件有光潔的斷面和較高的精度。用模具生產(chǎn)零部件具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、重量輕、成本低以 及節(jié)約能源和材料等一系列優(yōu)點。模具的技術(shù)水平在很大程度上取決于人才的整體水平，而模具技術(shù)水平的高低，又決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、經(jīng)濟效益以及新產(chǎn)品的開發(fā)能力，因此模具技術(shù)已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志。 模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)，受到國家和企業(yè)的高度重視，發(fā)達國家有“模具工業(yè)是進入富裕社會的源動力”的說法，由此可見其受重視的程度。 通過充分利用現(xiàn)代模具制造技術(shù)對傳統(tǒng)機械零件進行結(jié)構(gòu)改進、優(yōu)化設(shè)計、優(yōu)化工藝方法能大幅度提高生產(chǎn)效率，這種方法對類似產(chǎn)品具有一定的借鑒作用。進行了工藝力、壓力中心、模具工作