【正文】 (18) 頂件力 FD =K 總FD =*164188= (19) 式中 F總 總沖裁力； DTX KKK 、 卸料力、推件力、頂件力系數(shù)，料厚 的材料，各系數(shù)分別為 、 ； 因此總的沖壓力 F總 =拉深力 +壓料力 +沖裁力（沖孔力 +局部沖切力 +切邊力） +卸料力 +推件力 +頂件 =7466+6131++356+31+164188+++= 沖壓設(shè)備的選取 14 （一）設(shè)備類型的選擇：根據(jù)沖壓件的大小進(jìn)行選擇；根據(jù)沖壓件的生產(chǎn)批量進(jìn)行選擇；考慮精度與剛度，在選用設(shè)備類型時(shí)，還應(yīng)充分注意到設(shè)備的精度與剛度，壓力機(jī)的剛度是由床身剛度、傳動(dòng)剛度和導(dǎo)向剛度三部分組成。因此，應(yīng)在保證 坯料變形區(qū)不起皺的前提下，盡量選用較小的壓料力。 壓料力的計(jì)算 13 壓料力的作用是防止拉深過程中坯料的起皺。壓力機(jī)的噸位必須大于所計(jì)算的沖壓力。其中有效工位 6 個(gè)，空工位 7個(gè) 。雙側(cè)載體是在條料的兩側(cè)設(shè)計(jì)載體，被加工的的零件連接在兩側(cè)載體的中間，電機(jī)外殼工件符合選用雙側(cè)載體的條件，因此 采用 雙側(cè)載體 。 有工藝切口的連續(xù)拉深的 條料寬度 和步距可按如下計(jì)算公式： B=D+2b=33 mm (12) A=D+n=26mm (13) 式中 B 條料寬度； A為步距； D毛 坯直徑； b側(cè)搭邊寬度查表取 ； n相鄰切口間搭邊寬度或沖槽最小寬度查表取 3mm； 12 載體設(shè)計(jì) 載體是指連續(xù)模沖壓時(shí)，條料內(nèi)連接工序并運(yùn)載其穩(wěn)定前進(jìn)的這部分材料，從保證載體強(qiáng)度出發(fā)，載體寬度遠(yuǎn)大于搭邊寬度。 間隙搭邊值：間隙搭邊 是指相鄰兩個(gè)工件之間的間隙，因?yàn)椴牧虾穸葹?,按理間隙搭邊值 a=3mm，側(cè)搭邊值：側(cè)搭邊是指在級(jí)進(jìn)模中將每個(gè)產(chǎn)品沿料寬方向連接起來的部分，按理側(cè)搭邊值 b=，為了使條料在送進(jìn)過程中具有較好的強(qiáng)度，保證條料在沖壓過程中送料的順暢性，導(dǎo)正孔中心到條料邊緣的距離取 ，即可滿足強(qiáng)度要求。而搭邊值過大，則材料利用率低。搭邊值的大小對(duì)于沖裁生產(chǎn)有很大的影響。搭邊的作用：第一，它能補(bǔ)償條料送進(jìn)時(shí)的定位誤差和下料誤差，確保沖出合格的制件。為提高凹模 鑲塊、卸料板和固定板的強(qiáng)度，便于產(chǎn)品的變更和保證各成型零件安裝位置不發(fā)生干涉，可在排樣中設(shè)置空工位，其數(shù)量根據(jù)模具結(jié)構(gòu)要求設(shè)定，本設(shè)計(jì)中設(shè)置空工位 7 個(gè)，有效工位 6個(gè)。使人工操作方便、安全、減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，使模具結(jié)構(gòu)簡單、模具壽命較高，排樣應(yīng)保證沖裁件的質(zhì)量。沖裁過程中產(chǎn)生的 廢料可分為結(jié)構(gòu)廢料和工藝廢料兩種。材料利用率是一項(xiàng)及其重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。排樣方法對(duì)材料的利用率、沖裁件的質(zhì)量、生產(chǎn)率、乬結(jié)構(gòu)和壽命都有重要的影響，合理的排樣可以提高材料的利用率。 切邊凸模的刃口尺寸為 ，切邊凹模的刃口尺寸 為 ? 。實(shí)驗(yàn) 研究結(jié)果與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明對(duì)于尺寸精度、斷面垂直度要求高的工件應(yīng)選用較小間隙值，對(duì)于斷面垂直度要求不高的工件，以提高模具壽命為主，可采用較大的間隙。 沖孔凸、凹模間隙值的確定方法 確定凸、凹模間隙的方法有理論法和經(jīng)驗(yàn)法兩種。由于模具在使用過程中的磨損使間隙增大，設(shè)計(jì)與制造新模具時(shí)采用最小合理間隙值。在此范圍內(nèi)選用的間隙值可以獲得合格的零件。 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算方法 凸模與凹模刃口尺寸的計(jì)算方法按分開加工計(jì)算，對(duì)于沖孔計(jì)算公式如下： dp =（ d+x*Δ )0p?= （ 10) dd =(dp +Zmin ) d??0 = ? (11) dp 凸模尺寸； dd 凹模尺寸； Δ制件公差； X考慮磨損的系數(shù)，按零件公差選取，零件精度為 IT11 級(jí)時(shí)，取 ； dp ??、 分別為凸模和凹模的制造公差； Zmin 凸、凹模最小初始雙面間隙； 沖孔凸、凹模間隙的確定原則 10 沖裁間隙影響沖裁件質(zhì)量、沖裁力、模具壽命、斷面質(zhì)量、尺寸精度，是沖裁模設(shè)計(jì)最重要的工藝參數(shù)之一。本設(shè)計(jì)中沖孔以凸模為基準(zhǔn)件，間隙取在凹模上 ，凸模取 IT8 級(jí)，凹模取 IT9 級(jí)。凸、凹模刃口部分尺寸的制造公差要按零件的尺寸要求決定，一般模具的制造精度比沖裁件的精度高 2— 3 級(jí)?？紤]沖模的磨損規(guī)律，設(shè)計(jì)落料模時(shí)，凹模公稱尺寸應(yīng)按入體方向 接近或等于相應(yīng)的落料件最小極限尺寸，此時(shí)的凸模公稱尺寸按凹模相應(yīng)尺寸沿入體方向減（加）一個(gè)最小合理間隙值；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，凸模公稱尺寸按入體方向接近或等于相應(yīng)的沖孔件最大極限尺寸，此時(shí)的凹模公稱尺寸按凸模相應(yīng)尺寸沿入體方向加（減）一個(gè)最小合理間隙值。在沖裁過程中，凸、凹模與沖裁件和廢料發(fā)生摩擦，凸模和凹模會(huì)向入體方向磨損。因此，在確定凸、 凹模刃口部分尺寸及其制造公差時(shí)，必須考慮到?jīng)_裁變形規(guī)律、沖裁公差等級(jí)、模具磨損和制造工藝等方面。模具刃口尺寸精度是影響沖裁件尺寸精度的首要因素。模具的合理間隙值也靠凸模、凹模刃口尺寸及其公差來保證。 拉深凸、凹模工作尺寸及其公差 拉深件的尺寸和公差是由最后一次拉深模保證的，考慮拉深模 的磨損和拉深件的彈性回復(fù)，最后一次拉深模的凸、凹模工作尺寸及公差按如下確定： 第二次拉深模的凸 、 凹模工作尺寸及公差按如下確定： 當(dāng)拉深件標(biāo)注為外形尺寸，以凹模為基準(zhǔn)，則 DA =（ Dmax ） A??0 = ? （ 6） DT =（ Dmax 2Z） 0T? =? （ 7） 對(duì)于首次拉深，因工序件尺寸無需嚴(yán)格要求，所以其凸 、 凹模工作尺寸取相應(yīng)工序的工作尺寸即可，同樣以凹模為基準(zhǔn)，則 DA =D A??0 =15 ? （ 8） DT =（ D2Z） 0T?= （ 9） 式中 DA 凹模工作尺寸； DT 凸模工作尺寸； Dmax 拉深件的最大外形尺寸； Z凸 、 凹模單邊間隙； Δ 拉深件的公差，為 IT11 級(jí)； AT ??、 凸、凹模的制造公差，可按 IT6IT9 級(jí)確定； D各次拉深工序件的基本尺寸。因此，拉深件凸、凹模間隙應(yīng)根據(jù)坯料厚度及公差、拉深過程中坯料的增厚情況、 拉深次數(shù)、拉深件的形狀及精度等要求確定。間隙過小，會(huì)使拉深件壁部嚴(yán)重變薄甚至拉裂。 第一次拉深凹模圓角半徑可以按一下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： r1A = tD )d（ = (3) 式中 r1A 凹模圓角半徑； D坯料直徑； d凹模內(nèi)徑； t材料厚度； 第一次拉深凸模圓角半徑可取 r1T =()r1A =； 第二次拉深時(shí)，凹模圓角半徑應(yīng)逐漸減小，一般可以按經(jīng)驗(yàn)公式確定： r2A =()r1A = （ 4） 8 第二次拉深時(shí)，凸模圓角半徑應(yīng)與拉深件底部圓角半徑相等 r2T = 拉深凸、凹模間隙 拉深凸凹模間隙對(duì)拉深力，拉深質(zhì)量，模具壽命等都有較大的影響。凸模圓角半徑過小，會(huì)使材料在此受到 過大的玩去變形，導(dǎo)致危險(xiǎn)斷面材料嚴(yán)重變薄甚至拉裂，但過大會(huì)使懸空部分增大，容易產(chǎn)生內(nèi)起皺現(xiàn)象。因此，在材料不起皺的前提下，凹模圓角半徑宜取大一些。由于該工件是在帶料上多次連續(xù)拉深，為防止帶料在拉深過程中產(chǎn)生變形，避免拉深時(shí)相鄰工序件之間因材料相互牽連的影響，需在首次拉深前沖出工藝切口 ，為 保證帶料導(dǎo)向的可靠性，采用對(duì)稱的人字形工藝切口 。 各工序?yàn)椋阂淮卫畛叽鐬?Ф 15 mm 7 mm， D=23 mm，第一次拉深的中間直徑 15 mm— =( mm 為材料厚度 )， 1m =；一次拉深尺寸為 Ф 11． 3 mm 8． 7 mm，d=11． 3 mm， 2m =O． 78。 各次拉深直徑和高度 確定了圓筒形件的拉深次數(shù)后，各工序直徑可由各工序的拉深系數(shù)和前道工序的直徑求得， d1=23*=,d2=*=,由公式 1h =(D*k1 d)+ /d1 (d1 + ） （ 2） 計(jì)算得 1h =,取 7mm。通過查筒形件的極限拉深系數(shù)表，得第一次極限拉深系數(shù) [ 1m ]=～ 。用 m表示，而且 m 值越小，拉深時(shí)變形程度越大，拉深系數(shù)是重要的工藝參數(shù)，可以用于計(jì)算各個(gè)工序的尺寸和毛 坯尺寸，一種材料在一定拉深條件下允許的拉深變形程度是一定的，把材料既能拉深成形又不被拉斷時(shí)的最小拉深系數(shù)稱為極限拉深系數(shù)。 拉深工藝計(jì)算 計(jì)算拉深系數(shù) 圓筒形件拉深的變形程度用拉深系數(shù)來表示，故拉深系數(shù)是拉深工藝的基本參數(shù)。 由于金屬板料具有板平面方向性和受模具幾何形狀等因素的影響，成形后的拉深件口部一般不整齊，因此多數(shù)情況下還需采取加大工序件高度或凸緣寬度的方法，拉深后再經(jīng)過切邊工序來保證零件質(zhì)量 。 5 工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 毛坯尺寸的確定 對(duì)于不變薄拉深，雖然在拉深過程中板料的厚度有增厚也有變薄，但實(shí)踐證明，拉深件的平均厚度與坯料厚度相差不大。用級(jí)進(jìn)模沖壓，必須解決條料的準(zhǔn)確定位問題，才有可能保證工件的質(zhì)量。 4 工藝方案的確定 產(chǎn)品零件為大批量生產(chǎn)，要求生產(chǎn)率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，模具壽命 50 萬沖次以上，因此采用級(jí)進(jìn)模通過連續(xù)拉深的生產(chǎn)方式比較經(jīng)濟(jì)和合理 ，在壓力機(jī)滑塊每次行程中，在同一副模具的不同位置，同時(shí)完成二道或二道以上 的工序就叫級(jí)進(jìn)模，使用級(jí)進(jìn)模 6 可以把兩道或更多的工序合并在同一副模具中完成，所以用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)可以減少模具和設(shè)備的數(shù)量，提高生產(chǎn)率并容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 0． 05)mm 均有 IT11級(jí)公差要求，高度尺寸 (8177。外徑 (Ф 11． 9177。錫主要起防止腐蝕與生銹的作用，并將鋼的強(qiáng)度和成形性與錫的耐蝕性、錫焊性和美觀的外表結(jié)合于一種材料之中，具有耐腐蝕、無毒、強(qiáng)度高和延展性好的特性。 3 零件的沖壓工藝性分析 圖 1 微型電動(dòng)機(jī)外殼 Fig l Micro motor shell 圖 1所示為微型電機(jī)外殼，用厚度為 t= mm 的馬口鐵沖壓而成。目前，國外先進(jìn)工業(yè)國家模具標(biāo)準(zhǔn)化成產(chǎn)程度已達(dá) 70%，模具廠只需設(shè)計(jì)制造工作零件，大部分模具零件均從標(biāo)準(zhǔn)件廠購買，使生產(chǎn)率大幅度提高。因?yàn)闆_模屬單件小批量生產(chǎn)，沖模零件既具有一定的復(fù)雜性和精密性，又具有一定的結(jié)構(gòu)典型性。 沖壓設(shè)和沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化方面 性能良好的沖壓設(shè)備是提高沖壓生 產(chǎn)技術(shù)水平的基本條件，高精度、高壽命、高效率的沖模需要高精度、高自動(dòng)化的沖壓設(shè)備相匹配。我國已能自行設(shè)計(jì)制造出達(dá)到國際水平的精度大 25微米，進(jìn)距精度 23微米，總壽命達(dá) 1億萬次。精密、高效的多工位及多工位功能級(jí)進(jìn)模和大型復(fù)雜的汽車覆蓋件沖模代表了現(xiàn)代沖模的技術(shù)水平。這樣既節(jié)省了昂貴的試模費(fèi)用，也縮短了制模周期。目前，國內(nèi)外對(duì)沖壓成形理論的研究非常重視，在材料沖壓性能研究，沖壓成形過程應(yīng)力應(yīng)變分 析、板料變形規(guī)律研究及坯料與模具之間的相互作用研究等方面取得較大的進(jìn)展。 復(fù)合 級(jí)進(jìn) —— 在一副模具上包含復(fù)合和級(jí)進(jìn)兩種方式的組合工序。 復(fù)合沖壓 —— 在壓力機(jī)的一次工作行程中，在模具的同一工位同時(shí)完成兩種或兩種以上不同工序的方式。 在實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)沖壓件的生產(chǎn)批量較大、尺寸較少而公差要求較小時(shí)，若用分散的單一工序來沖壓時(shí)不經(jīng)濟(jì)甚至很