【正文】 ②錐形刃口：沖壓后不積儲工件或廢料，取件方便。為減少直壁部分積儲工件或廢料，可取直壁高度h=4～8mm,下方做成筒形或2～3錐形開口。①直壁刃口：強(qiáng)度好，刃磨后刃口尺寸不變，但每次沖壓后工件會積儲在刃口的直壁部分。 落料凹模凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括：確定凹模的外形尺寸和凹模板的厚度，選擇凹模型孔側(cè)壁的形狀，布置凹模板上型孔、螺孔的位置以及標(biāo)注尺寸等。見圖3－5 圖3－5漏孔凸凹模的厚度，可按沖孔凸模長度公式確定，此工序凸凹模長度取32mm。當(dāng)t1時(shí)，取h=6～8mm； b=～1 mm。在下模座上，須安裝一個(gè)特殊部件——凸凹模。對有色金屬等軟材料可約等于板料厚度，㎜。目前復(fù)合模的凸凹模最小壁厚值按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定。倒裝復(fù)合模的凸凹模裝于下模，沖孔廢料容易積聚在凸凹模型孔內(nèi)，所受脹力大，凸凹模最小壁厚要大些。所以此道工序中無須對凸模進(jìn)行強(qiáng)度校驗(yàn)。取凸模長度51mm。采用國家模具標(biāo)準(zhǔn)的B形圓凸模，圓凸模的固定段按m6級制造，與固定板為基孔制過渡配合。凸模按其結(jié)構(gòu)可分為標(biāo)準(zhǔn)圓凸模、凸緣式凸模、鉚接式凸模、直通式凸模和鑲拼式凸模五大類。復(fù)合模的工作零件有沖孔凸模、凸凹模和落料凹模。凸凹模在上模時(shí)，稱為順裝復(fù)合模，凸凹模在下模時(shí)，稱為倒裝復(fù)合模。此復(fù)合模的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有復(fù)合形式的凸凹模，既是沖孔的凹模，又是落料的凸模。由前面已知選用公稱壓力為250KN的壓力機(jī)，可知M=55mm，=300mm；得：=235mm，需要使H235+55/3=；由于H=280mm＞，因此本模具滿足壓力機(jī)閉合高度的要求。連桿的調(diào)節(jié)量M為：沖模的閉合高度H應(yīng)介于壓力機(jī)的最大裝模高度Hmax和最小裝模高度Hmin之間，一般按下列關(guān)系選擇最好取，以避免因連桿調(diào)節(jié)過長而損壞連接螺紋。當(dāng)連桿調(diào)至最短時(shí)壓力機(jī)的最大裝模Hmax。沖模的閉合高度必須為壓力機(jī)的裝模高度相適應(yīng)。（1）沖孔的壓力中心落料、拉深的壓力中心均在零件的正中心，則不要進(jìn)行計(jì)算沖孔：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?。?－14） （2）壓彎的壓力中心　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（3－15） 對工件進(jìn)行分析：因?yàn)槭菍ΨQ結(jié)構(gòu)，可知其壓力中心為圖中的坐標(biāo)原點(diǎn)（0，0）。為了保證沖模和壓力機(jī)正常和平穩(wěn)地工作，沖模的壓力中心必須通過模柄軸線而與壓力機(jī)滑塊的中心線重合，如果中心不在模柄軸線上，滑塊會承受偏心載荷，沖壓時(shí)會使沖模與壓力機(jī)滑塊產(chǎn)生歪斜，從而導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌和模具導(dǎo)向裝置的不正常摩損。Y1……Yn各段輪郭壓力中心到X與軸的距離。Y0壓力中心到X軸的距離。此時(shí)的壓力中心均位于工件輪廓圖形的幾何中心。簡單形狀工件的壓力中心：具有中心對稱的工件，其壓力中心與重心重合。沖裁力的合力中心可視為沖裁力為 沿沖裁刃口均布載荷加以確定。對于中小型模具，壓力中心應(yīng)盡可能和模柄軸線重合；對于大型模具，應(yīng)使模具壓力中心在壓力機(jī)滑塊（或橫梁）中心線附近的允許范圍內(nèi)，否則會產(chǎn)生偏心載荷影響模具和壓力機(jī)的精度和壽命。)3045 / 45 表32卸料力、推件力和頂件力系數(shù)料厚t/mmKXKTKD鋼≤＞~＞~＞~＞~~~~~鋁、鋁合金純銅，黃銅~~~~壓力機(jī)公稱壓力應(yīng)大于或等于沖壓力，根據(jù)沖壓力計(jì)算結(jié)果擬選壓力機(jī)為J23—63。查文獻(xiàn)17表7－10開式雙柱可傾壓力機(jī)技術(shù)規(guī)格，可選用的壓力機(jī)技術(shù)參數(shù)如表3－1。它直接關(guān)系到?jīng)_壓設(shè)備的安全使用、沖壓工藝能否順利實(shí)現(xiàn)和模具壽命、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、成本高低等重要內(nèi)容。從凸模上卸下箍著的料稱卸料力；逆沖裁方向?qū)⒘蠌陌寄?nèi)頂出所需要的力稱為頂件力。τb的值查表2為310~380Ｍpa,取τb=380Mpa所以F=KLtτb =380=2．卸料力、推件力、頂件力在沖裁結(jié)束時(shí)，由于材料的彈性回復(fù)（包括徑向回復(fù)和彈性翹曲回復(fù)）及摩擦的存在，將使沖落的材料梗塞在凹模內(nèi)，而沖裁剩下的材料則緊箍在凸模上。通常說的沖裁力是指沖裁力的最大值，它是選用壓力機(jī)和設(shè)計(jì)模具重要依據(jù)之一。查板材標(biāo)準(zhǔn)，宜選用700mm1250mm的鋼板，每張鋼板可剪裁為6張條料（116mm1250mm）,每張條料可以沖11個(gè)工件，所以每張鋼板的材料利用率η總 = nA1/LB100% =111250100%=%%，滿足要求。（4) 保證制件質(zhì)量和制件對板料纖維方向的要求。（2) 排樣方法使應(yīng)操作方便，勞動(dòng)強(qiáng)度小且安全。排樣合理與否不但影響材料的經(jīng)濟(jì)和利用，還影響到制件的質(zhì)量、模具的的結(jié)構(gòu)和壽命、制件的生產(chǎn)率和模具的成本等指標(biāo)。廢料分為工藝廢料和結(jié)構(gòu)廢料，結(jié)構(gòu)廢料是由本身形狀決定的，一般是固定不變的，工藝廢料的多少?zèng)Q定于搭邊和余量的大小，也決定于排樣的形式和沖壓方式。根據(jù)所給板料，從節(jié)省材料出發(fā)，現(xiàn)確定排樣方法，如圖3－3所示：圖3－3排樣圖沖裁件的實(shí)際面積與所用板料面積的百分比叫材料的利用率，它是衡量合理利用材料的重要指標(biāo)。搭邊數(shù)值取決于以下因素：沖件的形狀和尺寸；材料的硬度和厚度；排樣的方式（直排、斜排、對排等）；條料的送料方式（是否有側(cè)壓板）；擋料裝置的形式（包括擋料銷、導(dǎo)料銷和定距側(cè)刃等形式）。搭邊有兩個(gè)作用：一是補(bǔ)償定位誤差，是條料在送進(jìn)過程中產(chǎn)生偏移，保證沖裁件的精度要求；二是在條料送進(jìn)過程中，搭邊可起送進(jìn)定位作用，同時(shí)搭邊使沖裁后的工藝廢料有一定的剛度，利于條料的順利送進(jìn)。排樣方案對材料利用率、沖裁件質(zhì)量、生產(chǎn)率、生產(chǎn)成本和模具結(jié)構(gòu)形式都有重要影響。 排樣搭邊設(shè)計(jì) 沖壓生產(chǎn)中，節(jié)約金屬材料和減少廢料具有非常重要得意義，特別是在大批量生產(chǎn)中，較好地確定沖件形狀尺寸和合理地排樣是降低成本地有效措施之一。 因此，沖孔凸模：= （32） 沖孔凹模： = （33）落料工序：，可按IT14級計(jì)算，則△=，取磨損系數(shù)χ=，查文獻(xiàn)[16]表2－23得： δp=，δd=則δp+δd ，滿足間隙公差條件。② 考慮刃口的磨損對沖件尺寸的影響，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；刃口磨損后尺寸減小，應(yīng)取接近或等于沖件的最大極限尺寸。間隙主要取決于材料厚度，并與沖裁輪廓、工件材料有關(guān)。間隙的大小及其沿刃口周邊的均勻性直接影響零件剪切面質(zhì)量。②、考慮到模具的磨損，設(shè)計(jì)制造模具應(yīng)采用最小合理間隙值Zmin。下列情況應(yīng)酌情增大間隙值：厚料沖小孔（dt）；硬質(zhì)合金沖模（比鋼模間隙增大30%）；復(fù)合模中凸凹模的壁厚較?。桓咚?zèng)_壓以及硅鋼片含硅量較大時(shí)。生產(chǎn)中考慮到模具的制造偏差及使用中的磨損，應(yīng)選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙。間隙過大時(shí)，坯料彎曲相應(yīng)增大，使凸模與凹模端面壓力分布不均，容易產(chǎn)生崩刃或產(chǎn)生塑性變形，對模具壽命極其不利。沖裁時(shí)，坯料對凸、凹模刃口產(chǎn)生側(cè)壓力和摩擦力，引起磨損。間隙對卸料力、推件力或頂件力影響顯著，增大間隙可以減小卸料力。間隙減?。翰牧鲜艿睦瓚?yīng)力減小而壓應(yīng)力增大，不易撕裂使沖裁力增加。間隙還影響零件的尺寸和形狀精度。間隙是影響斷面質(zhì)量的主要因素，間隙在一定的合理范圍內(nèi)時(shí)，由凸凹模刃口沿最大剪切力方向產(chǎn)生的裂紋將互相重合，制件斷面比較平直、光亮、毛刺很小。由參考文獻(xiàn)[16]表39公式得：彎曲件毛料展開長度計(jì)算公式： （31）如下圖32所示：圖32=100mm ,=,= ,t=.=100+++=、凹模間隙值的確定間隙對沖裁工作的影響：沖裁間隙指的是凸凹模刃口縫隙的距離，是沖裁過程中的重要工藝參數(shù)。但因拉伸變形時(shí)，不僅在圓角變形區(qū)產(chǎn)生變薄現(xiàn)象，而且與其相鄰的直邊部分也產(chǎn)生變薄，加之影響因素較多且難以考慮，所以實(shí)際上是用經(jīng)過修正的公式計(jì)算。而要確定落料形狀，需確定零件彎曲工序毛坯長度。正確的計(jì)算、合理的調(diào)試和選擇各力，對于選用壓力機(jī)、模具設(shè)計(jì)、保證工件的質(zhì)量以及提高模具的壽命都具有重要意義。通過對上述三種方案的分析比較，該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案三比較好，但是結(jié)合廠家實(shí)際情況，目前選擇第一種方案，分三副模具單獨(dú)加工，也便于理解，對學(xué)習(xí)有很大的幫助。沖裁件的內(nèi)孔與邊緣的相對位置精度較高，板料的定位精度比方案三低，模具輪廓尺寸較小，但是有明顯的不足，其不能夠很好的保證好再次沖孔的那副模具的精度，尤其是第二副模具的制造難度很非常的大。表21 各類模具結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)比較模具比較項(xiàng)目單工序模級進(jìn)模復(fù)合模零件公差等級低一般可達(dá)IT13～I(xiàn)T10級可達(dá)IT10～I(xiàn)T8級零件特點(diǎn)尺寸、厚度不受限制中小型尺寸厚度較厚～6mm可加工復(fù)雜零件，如寬度極小的異形件形狀與尺寸受模具結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度限制，尺寸可以較大，厚度可達(dá)3mm零件平面度低一般中小型件不平直，高質(zhì)量制件需較平由于壓沖件的同時(shí)得到了較平，制件平直度好且具有良好的剪切斷面生產(chǎn)效率低較低工序間自動(dòng)送料，可以自動(dòng)排除制件，生產(chǎn)效率高沖件被頂?shù)侥＞吖ぷ鞅砻嫔?，必須手?dòng)或機(jī)械排除，生產(chǎn)效率較低安全性不安全，需采取安全措施比較安全不安全，需采取安全措施模具制造工作量和成本低比無導(dǎo)向的稍高沖裁簡單的零件時(shí)，比復(fù)合模低沖裁較復(fù)雜零件時(shí)，比級進(jìn)模低適用場合料厚精度要求低的小批量沖件的生產(chǎn)大批量小型沖壓件的生產(chǎn)形狀復(fù)雜，精度要求較高，平直度要求高的中小型制件的大批量生產(chǎn)根據(jù)分析結(jié)合表分析：方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，制造周期短，制造簡單，但需要三副模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)的要求。方案三：沖腰弧孔—壓凸拉伸—沖四個(gè)小孔級進(jìn)沖壓。方案二：先壓凸拉伸，后沖腰弧孔和四個(gè)小孔。方案一：先沖腰弧孔，后壓凸拉伸，最后沖四個(gè)小孔。 擬定沖壓工藝方案根據(jù)零件圖上所注尺寸，工件要求不高，尺寸精度要求較低，采用IT14級精度，普通沖裁完全可以滿足要求。沖外面的四個(gè)小孔可以作為一道工序，以中間那個(gè)腰弧孔為基準(zhǔn)，作為定位中心，沖裁RR4這四個(gè)孔，最后進(jìn)行修邊。因此該零件的材料應(yīng)該具備可塑性、高強(qiáng)度性、高硬度性、適合沖裁加工，綜上選擇10鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。該零件要用的沖壓基本工序有：落料、沖孔、壓凸成型模，可以組合多種不同的工藝方案。本零件是摩托車的一個(gè)零件，從技術(shù)要求和使用條件來看，零件的精度要求不是很高，但要求具有較高的剛度和強(qiáng)度。第二章 摩托車離心塊固定板的工藝分析 準(zhǔn)備工作設(shè)計(jì)前必須了解并掌握以下資料：（1）產(chǎn)品零件圖和技術(shù)要求，材料及其機(jī)械性能指標(biāo)；（2）生產(chǎn)綱領(lǐng)；（3）生產(chǎn)條件：包括設(shè)備情況、生產(chǎn)工人技術(shù)水平、模具制造能力等；（4）有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、手冊和設(shè)計(jì)資料；（5）了解國內(nèi)外同類產(chǎn)品制造工藝及先進(jìn)技術(shù)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是整個(gè)教學(xué)過程中極為重要的環(huán)節(jié)，通過本課題的完成，全面復(fù)習(xí)、鞏固大學(xué)四年所學(xué)的專業(yè)課程的基本理論，特別是沖壓工藝和模具設(shè)計(jì)方面的基礎(chǔ)知識，提高分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)事實(shí)求是的科學(xué)態(tài)度和認(rèn)真細(xì)致的工作作風(fēng)。該工件如圖所示該工件是一個(gè)帶卡槽的筒行件，對零件的硬度要求較高，這關(guān)乎到剎車片的穩(wěn)定性，除了需要保證好它的公差外還要保證孔的圓角半