彎板件沖壓工藝及模具設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 和兩沖壓件間的搭邊寬度之和，其步距基本尺寸 由參考文獻 [3]得： S = L + a 式中 S沖裁步距 L沿條料送進方向，毛坯外形輪廓的最大寬度值 a沿送進方向的搭邊值 該零件的步距確定為： S= L + a= 單排 課程設計說明書（論文） 第 7頁 圖 排樣圖示意圖 毛坯排樣圖如圖 所示，考慮取件的方便性，最后選擇橫向單排。 材料的利用率 根據沖裁件的結構特點，排樣方式可選擇為：直排，有廢料排樣。 為了節約材料，應合理的選擇搭邊值。搭邊值過小，會使作用在凸模側表面上的發向應力沿切口分布不均，降低沖裁質量和模具壽命，故必須使搭邊的最小寬度大于沖裁時塑性變形區的寬度，一般可以取材料的厚度。若搭邊值小于材料的厚度，沖裁時搭邊可能被拉斷，有時還會被拉入到凸、凹模間隙中，使零件產生毛刺，甚至損壞模具刃口。 搭邊值的大小與材料的性能、零件的外形及尺寸、材料的厚度、送料及擋料的方式、卸料方式有關。硬材料的搭邊值可以小一些，軟材料和脆材料的搭邊值應大一些。零件尺寸大或有尖突時，搭邊值應大一些，厚 材料的搭邊值取大一些。 課程設計說明書（論文） 第 8頁 第三章 工藝計算 沖壓工藝力的計算 工藝計算是模具設計的基礎，只有正確的計算出各道工序的凸凹模尺寸、沖壓力、毛壞尺寸等，才能設計出正確的模具。而且是選用壓力機、模具設計以及強度校核的重要依據。為了充分發揮壓力機的潛力，避免因超載而損壞壓力機，所以計算是非常必要的。 工藝計算是選用壓力機、模具設計以及強度校核的重要依據。為了充分發揮壓力機的潛力，避免因超載而損壞壓力機，所以計算是非常必要的。 沖裁力計算 沖裁力是沖裁力、卸料力、推件 力和頂料力的總稱。 沖裁力是凸模與凹模相對運動使工件與板料分離所需要的力，它與材料的厚度、工件的周長、材料的力學性能等參數有關。沖裁力是設計模具、選擇壓力機的重要參數。計算沖裁力的大小是為了合理的利用沖壓設備和設計模具。選用沖壓設備的標稱壓力必須大于所計算的沖裁力，所設計的模具必須能夠傳遞和承受所計算的沖裁力，以適應沖裁的要求。 該模具采用彈性卸料和下方出料方式。總沖壓力 0F 由沖裁力 F 、卸料力 卸F和推件力 推F 組成。由于采用復合沖裁模，其沖裁力由落料沖裁力 落料F 和沖裁力 沖孔F 兩部分組成 沖裁力是沖裁過程中凸模對材料的壓力，它是隨凸模行程而變化的。通常說的沖裁力是指沖裁力的最大值。平刃沖模的沖裁力可按下式計算： bKLtF ?? （ ） 式中 F—— 沖裁力（ N）； L—— 零件剪切周長（ mm）； t—— 材料厚度（ mm）； b? —— 材料抗拉強度（ MPa） 。 K—— 系數 ,一般取 K=。 已知零件材料是 Q235,取 b? =350Mpa，材料厚度 t=1mm,L值由全部沖裁線即沖裁零件周長尺課程設計說明書（論文） 第 9頁 寸組成： 1） 落料沖裁力。材料 Q235 的抗拉強度 可按 MPab 350?? KNLtF b ?????? ?落料 2） 卸 料力。查表得卸料力系數 ?卸K 。 KNFKF ???? 落料卸卸 3） 沖孔沖裁力。材料 Q235 的抗拉強度 可按 MPab 350?? KNLtF b 5 ?????? ?沖孔 4） 推料力。查表得卸料力系數 ?推K 。 KNFnKF ????? 落推推 5） 總沖壓力 0F 的確定。 所以總沖壓力 = 沖壓力合力的作用點稱為沖模壓力中心。沖模 壓力中心應盡可能和模柄的軸線以及和壓力機滑塊的中心線重合，以使沖模平穩地工作，減少導向機構滑動件之間的磨損，提高運動精度以及模具和壓力機的壽命。 沖模壓力中心的求法，采用求平衡力系合力作用點的方法。由于絕大部分沖 裁件沿沖裁輪廓的斷面厚度不變，輪廓各部分的沖裁力與輪廓長度成正比，所以，求合力作用點可轉化為求輪廓線的重心。具體的方法如下： 1） 按比例畫出沖壓輪廓線，選定直角坐標 xy。 2） 把圖形分成幾部分，計算各部分長度 L L … .Ln，并求出各部分重心位置的坐標值； 3） 按下列公式求出沖模壓力中心的坐標值（ X0,Y0） 1 1 2 2012 ... nnnL x L x L xx L L L?? ??? ? ? 1 1 2 2012 ... nnnL y L y L yy L L L?? ??? ? ? 由于該零件形狀對稱，所以壓力中心在該零件的中點上坐標值（ X0,Y0）。 課程設計說明書（論文） 第 10頁 第四章 模具總體概要設計 模具概要設計 模是用多個零件按照一定關系裝配而成的有機整體，結構是模具的“形”。模具的優劣很大程度上體現在模具結構上，因此落料模具和拉伸模的結構對模具的工作性能、加工性、成本、周期、壽命等起著決定性作用。 在此次模具的結構設計大體可以分為兩步：第一步根據工序排樣的結果確定模 具的基本結構框架，確定組成 落料模具 的主要結構單元及形式，對模具制造和使用提出要求；第二步確定各結構單元的組成零件及零件間的連接關系。結構設計的結果是模具裝配圖和零件明細表。 在結構設計中概要設計是模具結構設計的開始，它以工序排樣圖為基礎，根據產品零件要求，確定 落料模具和拉伸 模的基本結構框架。結構概要設計包括： （ 1）模具基本結構： 定位方式 以及導向方式確定 。卸料方式以及 出件方式確定； （ 2）模具基本尺寸：模具工作空間尺寸、各個板的厚度、閉合高度。 （ 3）模架基本結構：模架的類型 。導柱與導套選配以及模柄類型的選 擇。 （ 4）壓力機的選擇：壓力機的類型；壓力機規格。 模具零件結構形式確定 本模具是用落料模具完成的如圖 (a)圖。采用自行設計的模架機構導向，彈性卸料板卸料。 課程設計說明書（論文） 第 11頁 (a)模具二維圖 導料銷進行導向，定位板定位，推桿進行推出制件，并完成零件的切舌 落料 工序。模具主要有上模座、凸模墊板（上墊板）、凸制模固定板、卸料板、凸凹模固定板、凹模墊板（下墊板）、定位板、下模座、導柱、導套。 落料模具 凹模周界長 160mm,寬 120mm,模具總長 320mm，總寬 290mm。模具的閉合高度是 177mm。凸模固定板用于安裝所有凸模、凹模板用于落料。所有凸模采用鉚接固定在卸料板上，裝配后磨平。與凹模墊板采用螺釘緊固、銷釘定位的方式固定。卸料板是一整塊，采用四個螺釘固定。 課程設計說明書（論文） 第 12頁 (a)模具二維圖 導料銷進行導向，定位板定位，推桿進行推出制件，并完成零件的折彎工序。模具主要有上模座、凸模墊板（上墊板）、凸制模固定板、卸料板、凸凹模固定板、凹模墊板（下墊板）、定位 板、下模座、導柱、導套。 落料模具 凹模周界長 140mm,寬 140mm,模具總長 250mm，總寬 205mm。模具的閉合高度是 172mm。凸模固定板用于安裝所有凸模、凹模板用于落料。所有凸模采用鉚接固定在卸料板上，裝配后磨平。與凹模墊板采用螺釘緊固、銷釘定位的方式固定。卸料板是一整塊，采用四個螺釘固定。 定位機構 為限制被沖材料的進給步距和正確地將工件安放在沖模上完成下一步的沖壓工序，必須采用各種形式的定位裝置。用于沖模的定位零件有導料銷、導料板、擋料銷、定位板、導向銷、定距側刃和側壓裝置等。定位裝 置應避免油課程設計說明書（論文） 第 13頁 污、碎屑的干擾并且不與運動機構干涉。定位精度要求較高時，要考慮粗精度和精精度兩