【正文】 條料寬度B材 料 厚 度 t~11~22~33~5 ~5050~100100~150150~220220~300. 條料與導(dǎo)料板之間的間隙[2] 條料厚度無(wú)側(cè)壓裝置有側(cè)壓裝置條 料 寬 度≤100100~200200~300≤100100≤11~51115588 材料利用率：材料利用率是衡量經(jīng)濟(jì)性、合理性的指標(biāo)。 一張板料上總的材料利用率η為： η =100% () [3] = =100% 55%式中：N 一張板料上沖件總數(shù)目； L 板材長(zhǎng)度（mm）。（一）沖裁力的行程曲線(xiàn)在沖裁過(guò)程中，沖裁力的大小是不斷變化的。雖然由于凸模擠入材料使承受沖裁力的材料面積減小，但只要材料加工硬化的影響超過(guò)受剪面積減小的影響，沖裁力就繼續(xù)上升，當(dāng)兩者達(dá)到相等影響的瞬間，沖裁力達(dá)最大值，即圖中C點(diǎn)。凸模再繼續(xù)下壓，材料內(nèi)部產(chǎn)生裂紋并迅速擴(kuò)張，沖裁力急劇下降，此為沖裁的斷裂階段。 ，是指塑性好的材料，對(duì)于塑性差的材料則在沖裁力上升階段就發(fā)生裂紋，甚至斷裂。用平刃口模具沖裁時(shí)，沖裁力F（N）可按下式進(jìn)行計(jì)算F=KLtτ () [3]式中 L沖裁件的周邊長(zhǎng)度（mm）； t材料厚度（mm）； τ材料抗剪強(qiáng)度（MPa）。=190MPa，σb==247MPa。為了保證壓力機(jī)和模具正常地工作，必須使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑塊中心線(xiàn)相重合。本設(shè)計(jì)中，采用解析法計(jì)算壓力中心。從排樣圖可看出，圖中圖形以x軸為對(duì)稱(chēng)軸，所以y方向壓力中心坐標(biāo)為零。D:沖模壓力中心到坐標(biāo)軸的距離由下式確定：到xx軸的距離：y0=(L1y1+L2y2+L3y3+...)/(L1+L2+L3+...) () [3]到y(tǒng)y軸的距離：x0=(L1x1+L2x2+L3x3+...)/(L1+L2+L3+...) () [3]式中LLL3...—各凸模工作部分剖面輪廓的周長(zhǎng)。轉(zhuǎn)子片沖槽模：由前計(jì)算L3＝；x3＝0。定子片左側(cè)兩孔沖模：L5＝π4＝；x5＝26；L6＝π4＝；x6＝26。定子片兩端中間兩孔沖模：L9＝π8＝；x9＝62；L10＝π8＝；x10＝62。轉(zhuǎn)子片落料沖模：L13＝π47＝；x13＝124。定子片內(nèi)孔并與異形孔切通沖模：由前計(jì)算L16＝；x16＝248。定子片切斷凸模：由前計(jì)算L19＝；x19＝279。無(wú)論采用何種刃口沖模，當(dāng)沖裁工作完成后，由于彈性變形，在板材上沖裁出的廢料（或工件）孔徑沿著徑向發(fā)生彈性收縮，會(huì)緊箍在凸模上。為了使沖裁過(guò)程連續(xù)，操作方便，就需把套在凸模上的材料卸下，把卡在凹?？變?nèi)的沖件或廢料推出。F卸、F推、F頂是由壓力機(jī)和模具的卸料、頂件裝置獲得的。 卸料力、推件力、頂件力系數(shù)[2]料 厚（mm）、鋼≤1~~~~~0..55~~~鋁 鋁合金紫銅 黃銅~~~~在各工位的沖裁力中，第8工位的切斷力在回程時(shí)沒(méi)有卸料力，其余沖裁力的總和作為計(jì)算卸料力的沖裁力，其值為：F0==170686N由查文獻(xiàn)[1]取得：K卸=，則卸料力為：F卸 =K卸F0= 170686N=6827N由查文獻(xiàn)[1]取得：K=,則推件力為：F= K F0==93878N沖裁模的凸模橫斷面，一般小于凹模孔。間隙有兩種含義：第一種指凹模與凸模間每側(cè)空隙的數(shù)值，稱(chēng)為單面間隙；另一種指凹模與凸模間兩側(cè)空隙之和，稱(chēng)為雙面間隙。習(xí)慣上常說(shuō)的多少間隙，是指雙面間隙，用符號(hào)Z表示。生產(chǎn)實(shí)踐證明，間隙值的大小、分布是否均勻等，對(duì)沖裁件的斷面質(zhì)量、尺寸精度、沖裁力和模具形命等均有直接影響。1）沖裁件的斷面質(zhì)量 間隙合理，材料在分離時(shí)，凸、凹模刃口處的裂紋重合，沖裁斷面比較平直、光滑，塌角和毛刺均較小，制件質(zhì)量較好。間隙過(guò)大，凸、凹模刃口處的裂紋不重合，凸模刃口附近的裂紋在凹模刃口附近裂紋的里邊，材料受很大的拉伸，光亮帶小，毛刺、塌角及斜度都較大。2）尺寸精度落料或沖孔后，因發(fā)生彈性恢復(fù)，會(huì)影響尺寸精度。間隙大到一定界限，由于拉伸變形彈性恢復(fù)，落料件尺寸會(huì)小于凹模，而使沖出的孔大于凸模。3）沖裁力和模具壽命間隙值大時(shí)，沖栽力有一定程度的減小，卸料力和推件力也隨之降低。間隙越小，側(cè)壓力和摩擦力隨之增大。而較大的間隙則可使凸、凹模側(cè)面與材料問(wèn)摩擦減小，并減緩間隙不勻的不利影響，從而提高模具壽命；但間隙過(guò)大，坯料彎曲相應(yīng)增大，使凸模與凹模刃口端面上的壓應(yīng)力分布不均勻，容易產(chǎn)生崩刃或產(chǎn)生塑性變形，因而對(duì)模具壽命也不利[1]。測(cè)量時(shí)，也是按沖孔的小端和落料的大端作為基準(zhǔn)量取尺寸的?；谶@一分析，確定沖裁間隙值的原則是：落料時(shí)因制件尺寸隨凹模尺寸而定，故間隙應(yīng)在減小凸模尺寸的方向上取得；沖孔時(shí)因孔尺寸隨凸模尺寸而定，故間隙應(yīng)在增大凹模尺寸的方向上取得。根據(jù)材料厚度t=，查參考文獻(xiàn)[1]：Z=，Z=。沖裁的合理間隙也要靠凸、凹模刃口部分的尺寸來(lái)實(shí)現(xiàn)和保證。、凹模刃口尺寸計(jì)算在第6工位有φ4mm、φ8mm、φφ48mm四種內(nèi)型的孔。由于基準(zhǔn)件凸模的刃口尺寸在磨損后會(huì)減小，因此應(yīng)使凸模的基本尺寸接近工件孔的最大極限尺寸，再增大凹模尺寸以保證最小合理間隙Zmin。其計(jì)算式為： d凸＝（d＋x△）δ凸0 () [3] d凹＝（d凸＋Zmin）0+δ凹＝（d＋x△＋Zmin）0+δ凹 () [3]式中 d凸、d凹——沖孔凸、凹模基本尺寸（mm）； △——工件制造公差（mm）；x——因數(shù) ①對(duì)于φ40+，查文獻(xiàn)[2]表21表213可知：δ凸=；δ凹=；x=。將其數(shù)據(jù)帶入式中得： d凸＝（8＋）＝8 d凹＝（8＋＋）＝8 ③對(duì)于φ10mm的孔，查文獻(xiàn)[2]表21表213可知：δ凸=；δ凹=；x=；△=（）=。將其數(shù)據(jù)代入式中得： d凸＝（48＋）＝48 d凹＝（48＋＋）＝4凹模刃口尺寸計(jì)算 在第3工位。由于基準(zhǔn)件凹模的刃口尺寸在磨損后會(huì)增大，因此應(yīng)使凹模的基本尺寸接近工件輪廓的最小極限尺寸，再減小凸模尺寸以保證最小合理間隙Zmin。其計(jì)算式為： D凹＝（D－x△）0+δ凹 () [3] D凸＝（D凹－Zmin）δ凸0＝（D－x△－Zmin）δ凸0 () [3] 查文獻(xiàn)[2]可知：δ凸=；δ凹=；x=。對(duì)于落料件，應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)件，凹模的磨損情況分為三類(lèi)：第一類(lèi)是凹模磨損后增大的尺寸（A類(lèi)）；第二類(lèi)是凹模磨損后減小的尺寸（B類(lèi)）；第三類(lèi)是凹模磨損后沒(méi)有增減的尺寸（C類(lèi)）。其計(jì)算式為：A類(lèi)： Aj＝（Amax－x△）0+△/4 （）[3] B類(lèi)： Bj＝（Bmin＋x△）△/40 （）[3] C類(lèi)： Cj＝（Cmin＋△）177。 ①?zèng)_槽凸模刃口尺寸計(jì)算（）。將數(shù)據(jù)代入得：Bj＝（＋）＝b：+，當(dāng)凸模磨損后，其尺寸會(huì)減小，用B類(lèi)計(jì)算公式，查文獻(xiàn)[2]表213可知，x＝。將數(shù)據(jù)代入得： Aj＝（－1）＝1d：+，當(dāng)凸模磨損后，其尺寸會(huì)增大，用A類(lèi)計(jì)算公式，查文獻(xiàn)[2]表213可知，x＝1。將數(shù)據(jù)代入得： Bj＝（＋1）＝f：+，當(dāng)凸模磨損后，其尺寸會(huì)減小，用B類(lèi)計(jì)算公式，查文獻(xiàn)[2]表213可知，x＝。 異形槽孔凸模刃口對(duì)于3尺寸，當(dāng)凸模磨損后，其尺寸會(huì)減小，用B類(lèi)計(jì)算公式。由前計(jì)算可知L4＝L6＝（π6）／2＝，取△＝。由前計(jì)算可知L2＝（130／360）π12＝，取△＝。由前計(jì)算可知L5＝（70／360）π＝，取△＝。 余料切除凸模刃口，當(dāng)凸模磨損后，其尺寸會(huì)減小，用B類(lèi)計(jì)算公式。查文獻(xiàn)[2]表213，取x＝1，將數(shù)據(jù)帶入公式得：Bj＝（＋1）＝對(duì)于圖中圓弧段尺寸，當(dāng)凸模磨損后，其尺寸會(huì)增大，用A類(lèi)計(jì)算公式。查文獻(xiàn)[2]表213，取x＝1，將數(shù)據(jù)帶入公式得：Aj＝（－1）＝④定子片切斷凸模刃口尺寸計(jì)算。對(duì)于L1這個(gè)尺寸，當(dāng)凸模磨損后，其尺寸會(huì)減小，用B類(lèi)計(jì)算公式。查文獻(xiàn)[2]表213，取x＝1，將數(shù)據(jù)帶入公式得：Bj＝（2＋1）＝2設(shè)備是沖壓加工的三要素之一。因此，壓力機(jī)的正確選用十分重要。 (1)根據(jù)沖壓件的大小進(jìn)行選擇時(shí)。[3]零件批量設(shè)備類(lèi)型特點(diǎn)適用工序小批量薄板適用機(jī)械壓力機(jī)速度快、生產(chǎn)效率高，質(zhì)量較穩(wěn)定各種工序厚板液壓機(jī)行程不固定，不會(huì)因超載而損壞設(shè)備拉深、脹形、彎曲等大中批量高速壓力機(jī)和多工位自動(dòng)壓力機(jī)高效率，消除了半成品堆存等問(wèn)題沖裁各種工序 (3)考慮精度與剛度。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，如果剛度較差，負(fù)載終了和卸載時(shí)模具間隙臺(tái)發(fā)生很大變化，影響沖壓件的精度和模具壽命。（4）考慮生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際可能 在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，還應(yīng)考慮生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際可能。綜合上述四種選擇方法，考慮到零件屬于小型工件，且精度要求并不高。因此，初步選定設(shè)備類(lèi)型為開(kāi)式機(jī)械壓力機(jī)。其規(guī)格的主要參數(shù)有以下幾個(gè)：1)行程 壓機(jī)行程的大小，應(yīng)該保證坯料的方便放進(jìn)與零件的方便取出。一般開(kāi)式壓機(jī)滑塊上有模柄孔尺寸(直徑高度)，此時(shí)，模具的模柄應(yīng)當(dāng)與此相適應(yīng)。這個(gè)高度即為沖壓操作(主要是裝卸模具)的空間高度尺寸。沖床的最大閉合高度要大于模具的閉合高度，最小閉合高度又要能小于模具的閉合高度。模具的平面尺寸(主要是下模板)應(yīng)小于設(shè)備工作臺(tái)平面尺寸，模具漏料孔D1應(yīng)小于設(shè)備的工作臺(tái)孔D。4)設(shè)備噸位 設(shè)備噸位大小的選擇首先要以沖壓工藝所需要的變形力為前提。從提高設(shè)備的上作剛度、沖壓零件的精度及延長(zhǎng)設(shè)備的壽命的觀點(diǎn)出發(fā)，應(yīng)要求設(shè)備容量有較大剩余。還有的建議只使用設(shè)備容量的50％，即取設(shè)備的噸位為工藝變形總力的2倍。查文獻(xiàn)[3]，選取公稱(chēng)壓力250KN的壓力機(jī)，： 公稱(chēng)壓力 250KN 滑塊行程 80 mm 行程次數(shù)(次/min) 100 最大封閉高度 360mm 最大裝模高度 180㎜ 連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度 80㎜ 工作臺(tái)尺寸 前后 360mm 左右 560mm 工作臺(tái)孔尺寸 前后 130mm 左右 260mm 直徑 180mm 模柄孔尺寸（直徑*深度） Φ50mm*70mm 工作臺(tái)板厚度 90mm第5章 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸模、凹模的設(shè)計(jì)以及模架的選擇 主要零、部件設(shè)計(jì)（1）轉(zhuǎn)子片特點(diǎn)：工件尺寸小，尺寸精度高，材料強(qiáng)度高，材料薄。轉(zhuǎn)子沖片沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)中需要著重解決好以下幾個(gè)問(wèn)題：①，工藝方案和模具結(jié)構(gòu)應(yīng)能保證能達(dá)到?jīng)_件所要求的精度；②，沖模結(jié)構(gòu)應(yīng)能沖出沖件的復(fù)雜外形；③，沖裁模的制造精度和導(dǎo)向精度應(yīng)適應(yīng)沖件厚度?。╰=），模具間隙極?。ǎ┑奶攸c(diǎn)；④，沖裁模的強(qiáng)度和耐磨性應(yīng)適應(yīng)沖壓材料強(qiáng)度高的特點(diǎn)。方案二：用兩次工序進(jìn)行沖壓工序一—沖φ10mm中心軸孔；工序二—用沖槽模將12個(gè)槽形一次沖出?，F(xiàn)分析比較各個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)：第一方案的特點(diǎn)是化整為零，將原先很復(fù)雜的外形分解成內(nèi)孔和一個(gè)槽形兩個(gè)形狀簡(jiǎn)單的單元，從而簡(jiǎn)化了模具刃口形狀，使模具制造簡(jiǎn)便。這個(gè)方案的缺點(diǎn)是需要二次沖壓工序，且第二次工序又是單槽沖出，生產(chǎn)效率較低；在