【正文】 n。因此，設(shè)計模具時一定要選擇合理的間隙，以保證沖裁件的斷面質(zhì)量、尺寸精度滿足產(chǎn)品的要求，所需沖裁力小、模具壽命高，但分別從質(zhì)量，沖裁力、模具壽命等方面的要求確定的合理間隙并不是同一個數(shù)值，只是彼此接近。但間隙繼續(xù)增大，因為毛刺增大，又將引起卸料力、頂件力迅速增大。間隙對卸料力推料力的影響比較顯著。 間隙對沖裁工藝力的影響 隨著間隙的增大，材料所受的拉應(yīng)力增大，材料容易斷裂分離，因此沖裁力減小。 畢業(yè)設(shè)計 13 間隙對模具壽命的影響 模具壽命受各種因素的綜合影響，間隙是也許模具壽命諸因數(shù)中最主要的因數(shù)之一，沖裁過程中，凸模與被沖的孔之間，凹模與落料件之間均有摩擦，而且間隙越小，模具作用的壓應(yīng)力越大，摩擦也越嚴(yán)重，所以過小的間隙對模具壽命極為不利。因此，沖裁間隙是沖裁工藝與模 具設(shè)計中的一個非常重要的工藝參數(shù)。 表 7 壓力中心的計算 圖 3 模具刃口尺寸的計算 沖裁間隙分析 根據(jù) JB/Z271—— 86 規(guī)定，沖裁間隙是指凸，凹模刃口間隙的距離，用符號 C 表示，其值可為正也可為負(fù)，在普通沖裁模中均為正值。有關(guān)計算如表 5 所示。 （ 5）根據(jù)“力矩定理”確定凸模的壓力中心坐標(biāo)點（ Xn， Yn），即 X0=（ L1x1＋ L2x2＋ ? Lnxn） /(L1＋ L2＋ ? Ln) （公式 7） Y0=（ L1y1＋ L2y2＋ ? ? Lnyn ） /（ L1＋ L2＋ ? ＋ Ln） （公式 8） 用解析法計算壓力中心時，先畫出凹模形口圖，如圖 3 所示。 （ 3）將凸模刃口輪廓線分為若干基本線段（直線段或圓弧段） L L L3? .L n，并用各段長度代表各自的沖裁力。 使用解析法確定模具的壓力中心，具體步驟如下： （ 1）按比例畫出凸模刃口的輪廓形狀。 解析法的計算依據(jù)是：各分力對某坐標(biāo)軸的力矩之代數(shù)和等于諸力的合力對該軸的力矩。 ，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重合，否則，會使沖模和力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌之間產(chǎn)生過大的摩擦，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低模具和壓力機(jī)的使用壽命。一般按以下公式計算： 卸料力 F X=KXF （公式 5） 頂件力 FD=KDF （公式 6） 畢業(yè)設(shè)計 11 FX=KXF = 462384N= （ KX為卸料力系數(shù)，其值查表 6 可得） FD=KDF = 462384N= 所以總沖壓力 FZ=F+FX+FD =462384N++ = 壓力機(jī)公稱壓力應(yīng)大于或等于沖壓力，根據(jù)沖壓力計算結(jié)果擬選壓力機(jī)為 J23— 63。為使沖裁工作繼續(xù)進(jìn)行，必須將緊箍在凸模上的料卸下，將梗塞在凹模內(nèi)的材料推出。 用平刃沖裁時，其沖裁力Ｆ一般按下式計算： F=KLtτb( 公式 4) 式中 F— 沖裁力 L— 沖裁周邊長度 t— 材料厚度 τb— 材料抗剪強(qiáng)度 Ｋ — 系數(shù) L=120＋ 2 24＋ 50＋ 20＋ 40＋ 2 15＋ 2 26＋ 2 14＋ 2 10＋ 2 30 =468mm 系數(shù)Ｋ是考慮到實際生產(chǎn)中，模具間隙值的波動和不均勻，刃口磨損、板料力學(xué)性能和厚度波動等原因的影響而給出修正系數(shù)，一般?。?=。 沖壓力的計算 畢業(yè)設(shè)計 10 沖裁力的計算 在沖裁過程中，沖裁力是隨凸模進(jìn)入凹模材料的深度而變化的。 一個步距內(nèi)沖裁件的實際面積 Ａ =20 24＋ (40＋ 50) 7 =3510mm2 所以一個步距內(nèi)的材料利用率 η＝Ａ /BS 100% =3510/ 124 100% =% 考慮料頭 、尾料和邊角余料消耗，一張板材上的總利用率 η 總 為 η 總 = nA1/LB 100% (公式 3) 式中 n— 一張板料上沖裁件的總數(shù)目； A1— 一 個沖裁件的實際面積； L— 板料長度； B— 板料寬度。 模具結(jié)構(gòu)簡單、壽命高。因此，排樣時應(yīng)考慮如下原則： 提高材料利用率（不影響制件使用性能的前提下，還 可以適當(dāng)改變制件的形狀）。因此，要提高材料利用率，就要合理排樣，減少工藝廢料。 一個步距內(nèi)的材料利用率 η＝Ａ /BS 100% (公式 2) 式中 Ａ —— 一個步距內(nèi)沖裁件的實際面積 Ｂ —— 條了寬度 Ｓ —— 步距 由此可之，η值越大，材料的利用率就越高，廢料越少。 復(fù)合模送料步距 S S＝ 12＋ 26＋ 2 ＝ 40mm 排樣圖如圖 2 所示。條料寬度的確定與模具的結(jié)構(gòu)有關(guān)。 根據(jù)零件形狀，查表 4 工件之間搭邊值 a=, 工件與側(cè)邊之間搭邊值 a1=, 條料是有板料裁剪下料而得，為保證送料順利，規(guī)定其上偏差為零，小偏差為負(fù)值 — △ B=（ Dmax＋ 2a） 0△ （公式 1） 式中 Dmax— 條料寬度方向沖裁件的最大尺寸 a— 沖裁件之間的搭邊值 △ — 板料剪裁下的偏差（其值查表 5） B=120＋ 2 = 故條料寬度在 — 之間 表 4 搭邊值和側(cè)邊值的數(shù)值 材料厚度 t 圓件及 r2t 圓角 矩形邊長 l≤50 矩形邊長 l50 或圓角 r≤2 工件間 a1 側(cè)邊 a 工件間 a 側(cè)邊 a1 工件間 a1 側(cè)邊 a 以下 — — — — — 畢業(yè)設(shè)計 8 表 5 剪裁下的下偏差 △ （ mm） 條料厚度 條料寬度 ≤50 50— 100 100— 200 200 ≤１ １ — ３ 3— ４ ４ — ６ 確定步距 送料步距 S：條料在模具上每次送進(jìn)的 距離稱為送料步距，每個步距可沖一個或多個零件?；蛴绊懰土瞎ぷ?。搭邊過大，浪費材料?？紤]模具結(jié)構(gòu)和制造成本有廢料排樣的具體形式選擇直排最佳。 方案三：無廢料排樣 沖件的質(zhì)量和模具壽命更低一些，但材料利用率最高。沖件尺寸完全由沖模來保證，因此沖件精度高，模具壽命高，但材 料利用率低。 根據(jù)以上方案比較并結(jié)合模具結(jié)構(gòu)形式和送料方式，為提高模具壽命和工件質(zhì)量，該復(fù)合模采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式，即方案四最佳。導(dǎo)柱安裝在模具的對稱線上，導(dǎo)向平穩(wěn)、準(zhǔn)確。常用于沖壓件尺寸較大或精度要求較高的沖壓零件，以及大量生產(chǎn)用的自動沖壓模架。 方案三：四導(dǎo)柱模架。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(jìn)?；蚩v向送料的落料模、復(fù)合模。 確定導(dǎo)向方式 方案一：采用對角導(dǎo)柱模架。 出件方式 因采用正裝式復(fù)合模生產(chǎn)，故采用上出件為佳。常用作落料模、沖孔模、正裝復(fù)合模的卸料裝置。 彈壓卸料板具有卸料和壓料的雙重作用，主要用于料厚小于或等于 2mm的板料由于畢業(yè)設(shè)計 6 有壓料作用，沖件比較平整。此時要求凸模卸料時不能完全脫離卸料板。當(dāng)卸料板只起卸料作用時與凸模的間隙隨材料厚度的增加而增大，單邊間隙取（ — ） t。 卸料、出件方式 卸料方式 剛性卸料與彈性卸料的比較： 剛性卸料是采用固定卸 料板結(jié)構(gòu)。 定位方式 因為導(dǎo)料銷和固定擋料銷結(jié)構(gòu)簡單，制造方便。 模具類型的選擇 由沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合模沖壓，所以模具類型為正裝式復(fù)合模。 制件的平直度要求較高，孔邊距較小，工件最小壁厚為 5mm 接近倒裝式復(fù)合模最小許用壁厚 ,不能使用倒裝是復(fù)合模生產(chǎn)。 畢業(yè)設(shè)計 5 正裝式復(fù)合模和倒裝式結(jié)構(gòu)比較： 正裝式復(fù)合模適用于沖制材質(zhì)較軟或板料較薄的平直度要求較高的沖裁件，還可以沖制孔邊距較小的沖裁件。沖裁件的內(nèi)孔