【正文】 技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 壓圈沖裁模設(shè)計(jì) 1 11 沖壓社設(shè)備的選擇主要是根據(jù)沖壓工藝性質(zhì)、生產(chǎn)批量大小、沖壓件的形狀、尺寸及精度要求等因素來決定的。 nP= 沖裁力 A—— 成形過程的功， Nm P—— 成形工藝力輔助工藝力之和， KN T—— 沖裁料厚度， mm P=P沖 +P 卸 +P 推 =27++=≈ 30KN 由排樣圖得知，此 制件結(jié)構(gòu)呈中心對稱，所以壓力中心就在此零件的幾何中心。 卸料力 P 卸 =K 卸 P P推 =K 推在選擇壓力機(jī)噸位和設(shè)計(jì)模具時要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)來考慮卸料力、推件力與頂件力的大小，并作必要的計(jì)算。 1) 計(jì)算 P落料 P 落料 =KLtζ =(4+55/22)400 = 2) 計(jì)算 P落料 P 沖孔 =KLtζ =(6+22+35/2340/360+82)400 = P= P 落料 +P 沖孔 =+==27KN 卸料力與推件力的計(jì)算 沖裁結(jié)束后，由于彈性變形的恢復(fù)，會使工件卡緊早凸?；虬寄Ｉ?，必須施加外力，鐘山職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 壓圈沖裁模設(shè)計(jì) 1 10 將其取下。 k—— 安全系數(shù)，一般 K=，考慮到模具刃口的磨損，凸凹模間隙的波動，材料機(jī)械性能的變化，材料厚度和偏差等因素。 一般平刃口模具沖裁時，沖裁力可按下式計(jì)算： P=KFζ =KLTτ 式中 P—— 沖裁力， N。 尺寸 35 在磨損后減少， ? =，化為 + 0 0()ppd d x ????△ = (+ ) ? =? 尺寸φ 8 在磨損后減少，Δ =，化為 ? 0()ppd d x ????△ =(+ ) ? =? 尺寸 6在磨損后減小，△ =,化為 ? 0()ppd d x ????△ =(+ ) ? 鐘山職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 壓圈沖裁模設(shè)計(jì) 1 9 =? 尺寸 2 在磨損后減小，△ =,化為 ? 0()ppd d x ????△ =(+ ) ? =? 凸模磨損后尺寸不變的有 70，按 82 ????? LLLL pp p 或? 計(jì)算 0 .1 97 0 7 0 0 .0 2 3 88pL ? ? ? ? 沖壓力的計(jì)算及選擇壓力機(jī) 沖壓力的計(jì)算 計(jì)算沖壓力的目的是為了選用適合的壓力機(jī)、設(shè)計(jì)模具和檢驗(yàn)?zāi)＞邚?qiáng)度。落料凸模磨損后，刃口尺寸的變化有增大、減小、不變?nèi)N情況。 凹模磨損后增尺寸增大時，凹模尺寸按公式 Dd=（ D﹣χΔ） 計(jì)算，其中系數(shù) X 按照 IT11 精度等級取值 x=。 ，在后配合做凸模。這樣基準(zhǔn)件的制造公差δ p（或δ d）的大小就不在受凸、凹模間隙大小的限制，是模具制造容易。 凹凸模配合加工，是指先加工凸模（或凹模），然后根據(jù)制好的凸模（或凹模）的實(shí)際尺寸，配合凹模（或凸模），在凹模（或凸模）上修出最小合理間隙值。假定工件的尺寸為 D，工件公差為Δ ,則工件沖孔件的工差一般為單向正公差，假定沖孔件的公稱尺寸為 d，工件公差 為Δ，則沖孔件公差為 d。凹模公稱尺寸應(yīng)比凸模公稱尺寸大一個合理間隙值。凸模公稱尺寸比凹模公稱尺寸小一個合理間隙值。因此，在確定凹、凸模工件部分尺寸及其制造精度時，必須考慮到?jīng)_裁變形規(guī)律、沖裁件精度等級、模具磨損和制造特點(diǎn)等。凸、凹模配合加工適合于較復(fù)雜的、非圓形的模具，制造簡單，成本低。 合理間隙的選擇 表 32常用金屬材料的沖裁初始間隙（雙面） 材料 厚度 低碳鋼，銅，錫青銅 中碳鋼，杜拉銅 高碳鋼，不銹鋼 最小值 ΔΖ 最小值 ΔΖ 最小值 ΔΖ + + + + + + Zmax=Zmin+Δ z，由表可知，此復(fù)合模的最小雙面間隙為 Zmin=，最大雙面間隙為Zmax= 凹凸模制造方法及刃口尺寸計(jì)算 凹凸模的制造方法 凸、凹模的加工方法有兩種：凸、凹模分開加工和凸、凹模配合加工方法。板厚越大，合理間隙越大。對硬而脆的材料， ho／ t 有較小值時，則合理間隙值較大。 鐘山職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 壓圈沖裁模設(shè)計(jì) 1 7 確定合理間隙的理論根據(jù)是以凸、凹模刃口處產(chǎn)生的裂紋相重合為依據(jù)。這個范圍的最小值稱為最小合理間隙 Zmin,最大值稱為最大合理間隙 Zmax。 確定合理間隙的理論依據(jù) 由以上所述可見，凸、凹模對沖裁件質(zhì)量、沖裁力、模具壽命等都有很大影 響。 間隙增大時可使沖裁力、卸料力等減小，因而模具的磨損也減??；但當(dāng)間隙繼續(xù)增大時，卸料力增大，又影響磨具磨損，一般間隙為（ 10%15%t）時磨損最小模具壽命較高。 間隙對模具壽命的影響 沖裁模具的壽命通常以保證獲得合格產(chǎn)品時的沖裁次數(shù)來表示。 由于沖裁間隙過大時，會使沖裁件的光亮面減小，落料尺寸小于凹模尺寸，沖孔尺寸大于凸模尺寸，因而使卸料力、推件力或頂件力也隨之減小。 間隙對沖裁力的影響 隨著間隙的增大，材料所受的拉力也增大，材料容易斷裂，因此沖裁力減小。在間隙較小時，由材料受凹。沖裁完后，材料的彈性恢復(fù)使落料尺寸小于凹模尺寸，沖孔孔徑大于凸模直徑。所以隨著間隙的增大，制件的斷裂面的傾斜度的增大，毛刺增高。雖毛刺長但易去除，只要中間裂紋不是很深，仍可用。 沖裁間隙對沖裁件的影響 間隙過小時，由凹模刃口處產(chǎn)生的裂紋在繼續(xù)加壓的情況 下將產(chǎn)生二次剪切，繼而被擠入凹模。沖裁間隙有單面間隙和雙面間隙之分。 進(jìn)距 A=B+a=+ = 鐘山職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 壓圈沖裁模設(shè)計(jì) 1 6 第三章 復(fù)合沖壓模具設(shè)計(jì)與計(jì)算 凹凸模間隙的選擇 沖裁間隙指凹凸刃口間隙的距離。條料導(dǎo)向面的變化將使側(cè)搭邊值減小，為保證最小側(cè)搭邊值，條料寬度應(yīng)加大些： 條料的寬度的計(jì)算： ? ?00 2 ?? ??? ZaLB B— 條料的公稱寬度， mm D— 垂直于送料方向尺寸， mm a1— 側(cè)搭邊， mm bo— 條料與導(dǎo)料板間的間隙， △ — 條料寬度的公差， 條料的寬度的公稱尺寸為 B= 進(jìn)距是每次將條料送入模具進(jìn)行沖裁的距離，進(jìn)距的計(jì)算與排樣方式有關(guān)，進(jìn)距是決定擋料銷位置的依據(jù)。 本設(shè)計(jì)采用無側(cè)壓裝置，其條料寬度的確定 。 排樣方式與搭邊值決定后，條料的寬度與進(jìn)距也可以決定。 鐘山職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 壓圈沖裁模設(shè)計(jì) 1 5 表 23 搭邊值的經(jīng)驗(yàn)值 卸料板形式 條料厚度 搭邊值 a A1 彈 性 卸 ＞ ~ ~ ＞ ~ ~ ~ ＞ ~ ~ ~ ＞ ~ 1..8~ ~ ＞ ~ ~ ~ 固 定 卸 料 板 0~ ~ ＞ ~ ~ ＞ ~ ~ ＞ ~ ~ ＞ ~ ~ 搭邊值一般由經(jīng)驗(yàn)確定，如表 23 所示。搭邊值過大，材料利用率低。搭邊還可以保持條料有一定的剛度和強(qiáng)度，便于送進(jìn)模具內(nèi)。 排樣方式與零件在板料上的排布如下圖： 搭邊、進(jìn)距計(jì)算 排樣時工件與工件之間及工件與條料之間留下的余料稱為搭邊及側(cè)搭邊。根據(jù)零件外形特征，排樣的形式可分為直排、斜排、對排、混合排、多排及沖裁搭邊等。采用最佳排樣方法，應(yīng)使工藝廢料最少。因此，排樣是沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)中很重要的工作。 沖裁件在條料上的布置方法稱為排樣。 確定沖裁工藝方案及模具形式 綜上所述，該精度要求不高，尺寸不大，形狀不復(fù)雜，生產(chǎn)量為大批量生產(chǎn)，材料厚度為，t=,且尺寸精度無要求，采用手工送料，剛性卸料，自動漏料，導(dǎo)料銷導(dǎo)料的沖孔漏料復(fù)合沖裁模具結(jié)構(gòu)形式。 方案二：避免了多次定位的結(jié)構(gòu)，并在沖裁過程中可以壓料，工件較平整，較單序?？s短生存周期。 材料分析 經(jīng)退火處理后，其抗剪強(qiáng)度為 125~550MPa，其抗拉強(qiáng)度為 294~490MPa，其伸長率為 5%~35%適合于做壓材料。所以經(jīng)濟(jì)精度可以用沖裁得到，該零件的斷面粗糙沒有特別要求。也均符合沖裁的工藝要求，故壓圈也符合沖裁的工藝要求。 壓圈形狀簡單、外形結(jié)構(gòu)對稱。在一般情況下，對沖裁件工藝性影響最大的是制件的結(jié)構(gòu)形狀、精度要求、形