【正文】 2 第一節(jié) 畢業(yè)設計目的、要求與任務 一、畢業(yè)設計目的 ，通過畢業(yè)設計加強各學科之間 聯(lián)系與應用。 ，學會把四年來所學的理論知識與實際生產中有關模具的問題聯(lián)系起來。 ，建立正確的模具 設計理念，熟練掌握模具設計過程中的各種設計方法，為畢業(yè)后步入工作崗位打好堅實的基礎。 二、畢業(yè)設計的要求 A0 號圖紙不少于三張，其中，手工繪制 A0 號圖紙一張。 ，譯文字數(shù)不少于五千漢字。 。 批量生產。因此，沖裁工藝分析對制定合理的沖裁工藝設計方案相當重要。 1．此工件的形狀較簡單、規(guī)則，其展開坯料為對稱形狀，排樣時能符合少廢料排樣。 4．工件上有孔徑較小的孔，工件上最小的孔徑 Rmin=1mm＞ =，符合沖裁要求 。 6．沖裁件能達到的尺寸精度一般為 IT8～ IT13，可選其尺寸精度為 IT12，取制件的沖裁粗糙度為 。良好的工藝性不僅能夠簡化磨具設計，簡化工藝過程和提高生產效率，而且能夠提高彎曲件的精度，避免各種彎曲缺陷使之成形，提高材料利用率和降低成本。 1．由于制件需要彎曲，制件材料的選取應選取低碳鋼，因為低碳鋼的回彈較小，選取材料為 電工純鐵 DT2。 但也不宜過大，因為過大時，受回彈的影響，彎曲角度與圓角半徑的精度都不易保證。 銑鐵件 所用材料為 電工純鐵 ，因此其最小彎曲半徑 Rmin==， 由制件圖可知，制件的最小彎曲半徑為 1mm。 彎曲件直邊高度 為了保證彎曲件的直邊部分平直，其直邊高度不小于 h2t,則須在彎曲圓角處于壓槽后再彎曲；或加長直邊部分，帶彎曲后再切掉多余的部分。所以符合要 6 求 彎曲件孔邊距 當彎曲帶孔的工件時?？走叺綇澢霃街行牡淖钚【嚯x s應滿足：當 t2mm 時， s=6t。 方案 3．級進模 ： 先 彎曲， 再沖孔，最后 切斷 。缺點為工件尺寸精度低，并且一個工件的沖裁制造所需要模具的數(shù)量多，不便于管理。 2．復合模是在壓力機一次沖程中，經一次送料定位，在模具的同一部位可以同時完成幾道沖裁工序的模具。與連續(xù)模比 較，復合模沖裁件的相互位置精度高，對條料的定位精度要求低，復合模的輪廓尺寸較小。復合模適用于生產批量大、精度要求高、內外形尺寸差較大的沖裁件。在壓力機一次沖程中，級進模在其有規(guī)律排列的幾個工位上分別完成一部分沖裁工序，在最后工位沖出完整工件。級進模沖裁可以減少模具數(shù)量和設備數(shù) 量，操作方便安全，便于實現(xiàn)沖壓生產自動化。由于各個工序是在不同的工位上完成的。 綜合考慮到制件的用途，需要大批量生產，生產效率要求高，生產成本不易過高，制件的尺寸適中，所需的工序數(shù)較多，故優(yōu)先選用方案 3 — 多工位級進模。 中性層半徑在實際生產中常用下列的經驗公式來確定： 公 式 (41) 式中 ρ －中性層半徑 (mm)； R－ 彎曲內半徑 (mm)； K－中性層位置系數(shù)（根據表 41 選?。?； t－材料厚度 (mm)。 ， ρ =， 將參數(shù)代入式 (42)得： L1= 90 = 2． R4 部分的展開長度： α =90176。 ， ρ =， 將參數(shù)代入式 (42)得 ： L3= 45 = 由制件圖可知 L4=53+17=70mm 4．計算坯料的總長、 總寬： (1)坯料總長 L： L 總 = L1 3+L2 +L3+L4 = 3+++70= (2)坯料總寬 B： B=24mm 第二節(jié) 排樣的設計計算 一、初擬排樣方案 ： 由制件材料為 DT2，料厚 t＝ 1mm，展開坯料外輪廓均為平直線，制件需要進行 兩面彎曲 。由于制件的多工序和加工復雜程度， 彎曲后需要帶料前進，所以選擇豎 排。 從表 (42)選取條料規(guī)格，根據數(shù)學知識可知，用各規(guī)格的條料總寬除以制件展開坯料的寬度 B，余數(shù)越小，則浪費越少。 表 42 冷軋鋼板的厚度寬度和長度 (mm) （摘自文獻 [1]中表 (D1)） 公稱 按下列鋼板寬度的最小和最大長度 11 厚度 600 650 700 （ 710） 750 800 850 900 950 1000 1100 1200 1300 1400 1400 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 2500 2500 2500 2500 2500 2500 2500 3000 3000 3000 3000 五 、根據所選條料規(guī)格，計算所需再加工的板 料尺寸 ： 1． n=900/110=,取整為 8 條 B=9008 110= 20mm 2．； n=1500/24=,取整為 62 個 L=150024 62=12mm 六、材料利用率 ： 估算利用率： 1． 確定搭邊值： 查表 215（ 摘自文獻 [2]中表 215） 工件間 a1= 沿邊 a= 考慮到模具中需加定位用的成形側刃 ,所以 a1=4mm a=3mm 2． 條料步距為 24mm 所以 :? =（ 105 242 42 ） /106 28 100%=% 七、設計沖裁順序及沖裁工序的組合 ： 沖裁順序和工序的組合對于材料的利用率、制件的尺寸精度、生產率、模具制造難易程度、模具使用壽命等都都有十分重要的影響，在設計時應該按照以下原則進行： (1) 工步數(shù)目不宜太多，否則會增加步距的積累誤差，影響制件精度； (2) 對于難加工或影響到凹模強度的復雜型孔，應分解為若干個簡單的孔形，分步進行沖裁； (3) 當沖孔凸?；虬寄？卓谶吘夐g距離太近時，這些孔應分布在幾個 工位上沖出； (6) 為了使一些制件容易成型，排樣時可設置工藝孔。但對于上述②的情況除外； 12 (9) 沖裁精密件，應考慮好導正孔。導正孔在兩個以上，且應對稱設置。目前多以經驗公式計算： 沖裁力： ()bbF KLt Lt N????沖 （ 45） 卸料力： ()F K F N?卸 卸 沖 （ 46） 推件力： ()F nK F N?推 推 沖 （ 47） 13 頂件力： ()F nK F N?頂頂 沖 （ 48） 式中： /,。 K推 ＝ ；（沒有頂件力） d．初定凹模刃口高度為 h＝ 4mm， n＝ h/t＝ 4。 制 件一共有 五處彎曲彎曲半徑分別為 R1=2mm ,R2 =2mm ,R3=2mm ,R4=4mm ,R5=20mm , k＝ ， b＝ 24＝ ， σ b＝ 230 個不同彎曲處也不在同一工位彎曲， 1． 第一次彎曲為自由彎：代入數(shù)據得： F 彎 1= 24 230/（ 2+） 3+ 24 230/(4+) =(N) 2． 第二次彎曲也為自由彎：代入數(shù)據得： F 彎 2= 24 230/（ 2+） 2＋ 24 230/（ 20+1） 15 =3588（ N） 3．第三次彎曲為校正彎： F 校 =Ap 式中， F 校 —— 校正彎曲力， N； p—— 單位校正力（表 34） ,MPa。如：按驅動滑塊力的種類分機械的、液壓的、氣動的等；按滑塊個數(shù)可分為單動、雙動、三動等；按驅動滑塊機構的種類又可分為曲柄式、肘桿式、摩擦式；按機身結構形式可分為開式的 、閉式的等等。曲柄壓力機按其 16 傳動系統(tǒng)又可分為單點、雙點和四點壓力機，而按其用途有可分為普通壓力機、拉深壓力機、精壓機，精沖壓力機和冷擠壓力機等。 綜上所述，選取開式壓力機。 公稱壓力： 400KN。沖壓時，模具的壓力中心一定要與沖床滑塊的中心線重合。所以在設計模具時，必須要確定模具的壓力中心，并使其通過模柄的軸線，從而保證模具壓力中心與沖壓滑塊中心重合。 1． 形狀簡單而對稱的工件，對稱形狀的工作，如圓形、正多邊形、矩形，其壓力中心位于輪廓圖形的幾何中心 O 點。 3． 計算各基本線段的重心位置到 x軸的距離 12, nx x x??????? 和 iilx。如果對刃口的精度要求過高，會使模具制造困難，制造成本上升，延長周期；如刃口精度要求過低，則生產出來的零件可能不合格，或使模具的壽命降低。 沖裁模凸、凹模刃口尺寸精度是影響沖裁件尺寸精度的重要因素。 確定凸、凹模刃口尺寸的原則： ，以凹模為基準，間隙取在凸模上，即沖裁間隙通過最小凸模刃口尺寸來取得。 ：刃口磨損后尺寸變大，其刃口的基本尺寸應接近或等于沖件的最小極限尺寸；刃口磨損后尺寸減小，應取接近或等于沖件的最大極限尺寸； ，沖裁間隙一般選用最小合理間隙 值； 19 ，在選擇模具制造公差時，既要保證沖件的精度要求，又要保證有合理的間隙值。但對磨損后無變化的尺寸，一般標注雙向偏差。 以下計算中工件的公差值，根據 {[1]， 380 頁， 附錄 E3} 查出。 （ 2）變小尺寸： B=4 由 ?? ， ?x ； 將數(shù)值代入 公式 0m in ????? ）（ xBB =（ 4+ ）0?=? （ 3） 凹模尺寸： 凹模尺寸按凸模實際尺寸配制，保證雙面間隙值 ～ 。 （ 2）變小尺寸： B=2 由 ?? ， ?x ； 將數(shù)值代入 公式 0m in ????? ）（ xBB =（ 2+ ）0?=? （ 3）凹模尺寸： 凹模尺寸按凸模實際尺寸配制，保證雙面間隙值 ～ 。 177。 177。 4. 圖 412 側刃 （ 1）變小尺寸： B1=40， B2=4 由 ?? ， ?? ，取 ?x ；將數(shù)值代入相應公式得： 0m in ????? ）（ xBB B1=（ 30+ ）0?=? B2=（ 4+ ）0?=? （ 2）凹模尺寸： 凹模尺寸按凸 模實際尺寸配制，保證雙面間隙值 ～ 。 6．側刃 圖 413 側刃 （ 1）變小尺寸： B1=24， B2=2 由 ?? ， ?? ，取 ?x ；將數(shù)值代入相應公式得： 23 0m in ????? ）（ xBB B1=（ 24+ ）0?=? B2=（ 4+ ）0?=? （ 2）變大尺寸： A=12 由 ?? , 取 ?x ；將數(shù)值代入相應公式得： ????? 0)m a x( xAA A=(－ ) ? = ? （ 3）凹模尺寸： 凹模尺寸按凸模實際尺寸配制，保證雙面間隙值 ～ 。 （ 3）凸、凹模的間隙： C=(~)t) （ 414） 得： C＝ 。 所以應加工凸模的角度：ɑ =90176。 24 第六節(jié) 彈性元件的選擇與計算 卸料 彈簧 的選擇和計算 ： （ 1）初定彈簧數(shù)量 n，一般選 2~4 個，取 4 個。 Fy=F 卸 /n=（ N） （ 3）根據與壓力 Fy 預選彈簧規(guī)格，選擇時應使彈簧的極限工作壓力 Fj 大