【正文】 壽命也高。 (3)材料厚度 薄材料的搭邊應(yīng)取得大些。 搭邊值的大小與下列因素有關(guān)： (1)材料的力學(xué)性能 硬材料可小些，軟材料的搭邊可要大些。搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差和保持條料有一定的剛度，以保證沖壓件質(zhì)量和送料方便。另外在滿足工件使用要求的前提下，適當(dāng)?shù)馗淖児ぜ慕Y(jié)構(gòu)形狀也可以提高材料的利用率。 沖裁所產(chǎn)生的廢料分為兩種：一是工件的各種內(nèi)孔產(chǎn)生的廢料，它取決于工件的形狀，一般不能改變，稱為設(shè)計(jì)廢料；二是由于工件之間的搭邊和工件與條料側(cè)面的搭邊、板料的料頭、料尾產(chǎn)生的廢料，它取決于沖壓方式和排樣方式，稱為工藝廢料。在模具設(shè)計(jì)中，排樣設(shè)計(jì)是一項(xiàng)極為重要的 、技術(shù)性很強(qiáng)的設(shè)計(jì)工作，排樣的合理與否直接影響到材料的利用率、制件質(zhì)量、生產(chǎn)率與成本以及模具壽命等。間隙過(guò)大，拉深力小模具壽命提高了，但工件易起皺變厚，側(cè)壁不直，口部邊線不齊，有回彈，質(zhì)量不能保證。 ? ?? ?prdDF Q 212 244 ??? ? ? ?? ? 42 232 prdD ??? ? 式中， ??p 單邊壓邊力 ? ?MPa ； ??D 平板毛坯直徑 ? ?mm ； ??ndd～1 第 1～ n次拉深直徑 ? ?mm ； r 凹 拉深凸模圓角半徑 ? ?mm ； 得 ?p ? ?? ?? ?? ?? ?NprdDF17434222232?????????? 沖壓工藝總力的計(jì)算 沖壓工藝總力 ZF ? ?NFFFFZ 154168?。?＝ 壓落 ?? 拉 深間隙的確定 拉深間隙是指凸凹模橫向尺寸的差值，雙邊間隙用 Z 表示。 tLKF p? 3001)(1 ???? D? ? ?N11826? 拉深力的計(jì)算 采用壓邊圈的圓筒形件 bdtKF ??? 式中， ??d 拉深件的直徑 )(mm ； ??t 材料厚度 )(mm ； b? —— 材料的強(qiáng)度極限 ? ?MPa ； ??F 拉深力 ??N ； ??K 修正因數(shù)； ? ?NdtKFM P aKbb4 1 5 9 9320,???????????? 壓邊力的計(jì)算 毛坯的相對(duì)厚度： 13 1??Dt 用式 ? ?mDt ?? 由表可查得無(wú)凸緣圓筒件用壓邊圈時(shí)的拉深因數(shù)，得 ?m 。 圖 零件圖 ])2[()](2[]8)2(2[])[(4 222321212313 drdddLdrrdrhrhhdD ?????????????? ? 22 )8672( ??????????? ? 2 6 4 07 8 1 5 69 7 2 0 9 1 ???? ? )( mm? 12 沖壓力的計(jì)算 落料力的計(jì)算 落料力 KLtF ?落料力 ?tLKF P? 式中， ? 為材料抗剪強(qiáng)度， aMP ； L 為沖裁周邊總長(zhǎng)， mm ； t 為材料厚度， mm ； pK 系數(shù)是考慮到?jīng)_裁模刃口的磨損；凸模與凹模間隙的波動(dòng)（數(shù)值的變化或分布不均），潤(rùn)滑情況、材料力學(xué)性能與厚度公差的變化等因數(shù)而設(shè)置的安全系數(shù)，一般取 。 根據(jù)本零件的特點(diǎn)：為簡(jiǎn)單形狀的旋轉(zhuǎn)體，可以采用面積相等的原則來(lái)確定。 11 4. 主要設(shè)計(jì)尺寸的計(jì)算 毛坯尺寸的確定 根據(jù)毛坯尺寸的確定原則可知有兩種方法來(lái)計(jì)算毛坯的計(jì)算原則： ：由于拉深前和拉深后材料的體積不變，對(duì)于不變薄拉深，假設(shè)材料厚度拉深前后不變，拉深毛坯的尺寸按“拉深前后的表面積相等”來(lái)確定。而對(duì)于支撐板、卸料零件、導(dǎo)向件應(yīng)選用一般鋼材。 2. 要針對(duì)模具失效形式選用鋼材：鋼材的失效是影響模具壽命的主要因素，包括： (1)為防模具開(kāi)裂，要選用韌性好的材料 (2)為防磨損，應(yīng)選用合金元素高的材料 (3)對(duì)于大型沖模應(yīng)選用淬透性好的材料 (4)為保持鋼材硬度性能，要選用耐回火性高的含鉻、 鉬合金鋼 10 (5)為防熱處理變形，對(duì)于形雜的零件應(yīng)選用含碳量高、淬透性好的高合金材料 3. 要根據(jù)制品批量大小，以最低成本的選材原則選用： 對(duì)于需沖壓數(shù)量較多模具，一般采用優(yōu)質(zhì)合金鋼，而數(shù)量少的則采用碳素鋼，以降低成本。 4. 應(yīng)具有較好的冷、熱加工工藝性：鋼材的加工工藝性能包括可鍛性、可加工性、淬透性、淬硬性較小的脫碳敏感性和較小變形傾向等，以方便模具的加工，易于成形及防止熱處理后變形等。 3. 應(yīng)具有較高的耐磨性和抗疲勞性能：對(duì)于在一定條件下工作的模具鋼，為了提高耐磨性，可在硬度高的材料表面上均勻涂抹大量細(xì)小硬的碳化物。沖擊載荷下抵抗模具產(chǎn)生裂紋的性質(zhì)也是作為防止斷裂的一個(gè)重要依據(jù)，模具材料基體中碳含量越高，沖擊韌性越高。工作零件熱處理后的硬度在 60HRC，強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度才能保證，模具才會(huì)具有較高的變 形能力。因此，作為冷沖模主要材料的鋼材，應(yīng)具有以下幾個(gè)方面的性能： 1. 應(yīng)具有較高的變形抗力：主要抗力指標(biāo)包括淬火、回火抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度等。冷沖模在工作中承受沖擊、拉深、壓縮彎曲、疲勞磨擦等機(jī)械的作用。而模具的質(zhì)量、使用壽命、制造精度及合格率很大程度上取決于設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)模具材料的選用、熱處理工藝要求、模具零件配合 精度及公差等級(jí)的選擇和表面質(zhì)量要求。通過(guò)分析對(duì)上述三種模具的比較，該件若能一次成形，則采用復(fù)合模最佳。復(fù)合模需一副模具，生產(chǎn)率較高，盡管模具結(jié)構(gòu)較單工序模復(fù)雜 ，但由于零件的幾何零件形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱，模具制造并不困難。 總之，了解拉深工藝的特點(diǎn)后，在制定工藝設(shè)計(jì)模具時(shí)，應(yīng)考慮如何在保證最大變形程度下避免毛坯起皺和工件被拉裂。由于拉 6 深變形受到凸模摩擦力的阻止，故變薄很小，可忽略不計(jì)。 不變形區(qū) 這部分材料一開(kāi)始就被拉入凹模中，始終保持平面狀態(tài)，它受兩向拉應(yīng)力 1? 和 3? 的作用。 過(guò)渡區(qū) 該部分受到徑向拉應(yīng)力 1? 和切向拉應(yīng)力 3? 的作用，厚度方向上受到凸模的彎曲作用而產(chǎn)生壓應(yīng)力 2? 。如果被拉深的材料厚度較薄壓邊力太小，就有可能使凸緣部分的材料失穩(wěn)而產(chǎn)生起皺現(xiàn)象。 設(shè)在拉 深 件的某一時(shí)刻，分析各部分的應(yīng)力狀態(tài)。拉伸的變形區(qū)比較大，金屬流動(dòng) 性 比較大，拉 深 過(guò)程容易起皺、拉裂而失敗。設(shè)扇形面積為 1A ，拉深后矩形面積為 2A ，由于拉深使厚度變化很小，可認(rèn)為拉深前后面積相等，即 ,21 AA? 所以， ? ? .2/dDH ?? 綜合起來(lái)看，平板毛坯 ? ?dD? 的環(huán)形區(qū)的金屬在凸模壓力的作用下，要受到拉應(yīng)力和壓應(yīng)力的作用，徑向伸長(zhǎng)、切向縮短，依次流入凸、凹模的間隙里成為筒壁，最后使平板毛坯完全變成圓筒形工件。 扇形 chef 是從板料圓環(huán)上截取的單元，經(jīng)過(guò)拉深后變成了矩形 chef。在這一過(guò)程中，板料金屬是如何流動(dòng)的呢？ 把直徑為 D的圓板料分成兩部分：一部分是直徑為 d 的圓板，另一部分直徑為（ D— d） 5 的圓環(huán)部分，把這塊料拉深成直徑為 d的空心圓筒。 3. 復(fù)雜形狀零件：如汽車覆蓋件等。在沖壓生產(chǎn)中拉深是一種廣泛使用的工序，用拉深工序可得到的制件一般可分為三類： 1. 旋轉(zhuǎn)體零件：如搪瓷臉盆、鋁鍋等。由于該拉深件為另一零件的蓋，不屬于易損工件，對(duì)材料的耐磨度要求不高，還應(yīng)滿足沖壓工藝對(duì)材料的要求，保證沖壓過(guò)程順利完成，即材料應(yīng)具有良好的塑性和表面質(zhì)量，以及板料厚度公差應(yīng) 符合規(guī)定，鍍鋅鐵皮為一種優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼，該結(jié)構(gòu)鋼已退火，而退火的目的消除鋼的內(nèi)應(yīng)力，降低硬度提高塑性細(xì)化組織均勻化學(xué)成分，而且其抗剪和抗拉強(qiáng)度均不高（抗剪強(qiáng)度 220～ 310 MPa，抗拉強(qiáng)度 280～ 390 MPa）屈服強(qiáng)度亦不大（約為 180 MPa）伸長(zhǎng)率約 32％，所以綜合其所有的力學(xué)性能，鍍鋅鐵皮具有良好的拉深性能，適合拉深。 材料的工藝性分析 在本次設(shè)計(jì)中，選用的拉深材料為 鍍 鋅鐵皮。 (2)由 于拉深件有回彈，所以零件橫截面的尺寸公差，一般都在 IT12 級(jí)以下，如零件高于 T12 級(jí)，應(yīng)增加整形工序。 3． 對(duì)拉深零件精度的要求。 (4)為了使拉深件順利進(jìn)行，凸緣圓角半徑 r≥ 2t。對(duì)于半敞開(kāi)的非對(duì)稱件，可成雙拉深后再剖成兩件。 2. 對(duì)拉深零 件形狀和尺寸的要求 (1)拉深件的高度盡可能小，以便能通過(guò) 1— 2次拉深工序成形。在設(shè)計(jì)拉深零件時(shí)，應(yīng)根據(jù)材料拉深時(shí)的變形特點(diǎn)和規(guī)律，提出滿足