蓋板零件沖壓工藝及模具論文設(shè)計說明書(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 考慮，兩套模具都采用倒裝復(fù)合模。 排樣的確定 搭邊值的 確定 排樣時，沖件之間以及沖件與條料側(cè)邊之間留下的余料叫搭邊。它的作用是補(bǔ)償定位誤差，保證沖出合格的沖件，便于送料。 搭邊數(shù)值取決于以下因素： （ 1）件的尺寸和形狀。 （ 2）材料的硬度和厚度。 （ 3）排樣 的形式（直排、斜排、對排等）。 沖裁金屬材料的搭邊值 查得搭邊值 a=3mm,b=4mm 確定條料步距 簡單計算零件展開后的長度 L=， 零件寬度 b=40mm 步距： l=b+a=40+3=43mm （ 21） 寬度： B=L+2 b=+2 4= （ 22） 畫出排樣圖 根據(jù)以上的內(nèi)容，可以確定出制件的排樣圖，如圖 22 所示 。 圖 22 排樣圖 毛坯材料利用率的計算 零件所用的 5 0 0])2640([2 mmS ???????? （ 23） 材料的利用率為 000000 0 0100 ??????? Bl S? （ 24） 沖裁壓力中心的確定 如對毛坯進(jìn)行加工必須要用到壓力機(jī)。而壓力機(jī)位置的確定必須先確定壓力中心。 其 出公式如下： 1 1 2 2 1121niin n inn iiLXL X L X L XX L L LL??? ? ??????? （ 25a） 1 1 2 2 1121niin n inn iiLYL Y L Y L YY L L LL??? ? ??????? （ 25b） 本次設(shè)計中制件的結(jié)構(gòu)為中心對稱圖形，且材料分布均勻，因此壓力中心的位置一定在制件的中心位置，即中心點處。 各部分工藝力的計算 對模具的運動過程進(jìn)行分析，可知第一套模具一共要有落料力、沖孔力、卸料力、推件力、壓料力。這 五種力的共同作用才能完成模 具的運動。這幾 種力是為了壓力機(jī)的選擇做準(zhǔn)備。第二套模具有沖孔力、 彎曲 力、頂件力、卸料力四種力共同作用完成零件的成型，并為選壓力機(jī)做準(zhǔn)備。 落料力、沖孔力的計算 bLtF ?? （ 26） 式中 F —— 沖裁力 （ N） ； L —— 工件外輪廓、或孔的周長 (mm)； t —— 材料厚度 （ mm） ,t=3mm； b? —— 材料的抗拉強(qiáng)度 ,查得 ab MP350?? 。 所以 KNF L t1 b ?????? ?落 KNLtF b ??????? ?? KNLtF b ??????? ?? . 1 K 61 ????? ?落FF 式中 186 FFF ?? 、落 —— 分別為毛坯落料力、沖孔力 彎曲力的計算 U形件彎曲 tr tF b?? ? B0自 （ 27） 式中 自F —— 自由彎曲力（ N） ； K—— 安全系數(shù)，一般取 K=； B—— 彎曲件的寬度（ mm）； T—— 彎曲件的材料的厚度（ mm） ； r—— 彎曲件的內(nèi)圓角半徑（ mm） ； b? —— 彎曲材料的抗拉強(qiáng)度（ aMP ），查課本 ， b? 取 440 aMP 則 2 ?? ?????自F 所以第二套模具的沖裁力為 ： 1 0 3. 3 5 K 182 ????? ?自FF 卸料力、頂件力、推件力的計算 FK ?? 卸卸F （ 28） FK ?? 推推 nF （ 29） FK ?? 頂頂F （ 210） 式中 卸F 、 推F 、 頂F 分別為卸料力、推件力、頂件力的系數(shù)，由表 21 取 卸F =，推F =， 頂F =。對于設(shè)有頂尖裝置或壓料裝置的彎曲模，頂件力或卸料力課近似取自由彎曲力的 30%~80%，且在一定范圍內(nèi)可以視實際需要進(jìn)行調(diào)整。 F、 卸F 、 推F 、頂F 依次為沖裁力、卸料力、推件力、頂件力（ N） 。 此設(shè)計中的第一套模具當(dāng)中的卸料力 、頂件力、推件力 分別為 ： 2 6 . 2 8 4 KN6 5 7 . 10 . 0 4FK 11 ????? 卸卸F 2 9 . 5 7 KN6 5 7 . 10 . 0 4 5FK 11 ????? 推推 nF 3 2 . 8 5 5 KN6 5 7 . 10 . 0 5FK 11 ????? 頂頂F 第二套模具的 卸料力、頂件力、推件力分別為： 22 ????? 自卸卸F 4 . 6 5 KN1 0 3 . 3 50 . 0 4 5FK 222 ????? 推推 nF 5 . 1 7 KN1 0 3 . 3 50 . 0 5FK 222 ????? 頂頂F 表 21 卸料力、推件力和頂件力系數(shù) 材料及厚度（ mm) K卸 K推 K頂 鋼 ≤ ～ ＞ ～ ～ ＞ ～ ～ ＞ ～ ～ ＞ ～ 鋁、鋁合金 ～ ～ 紫銅、黃銅 ～ ～ 總力的計算 所有在模具工作過程中產(chǎn)生的力已算出，取所有力之和即求出總力 則 11111 ????????? 頂推卸總F （ 211） 0 3 . 3 5FFFF 22222 ????????? 頂推卸總F （ 212） 為安全起見，防止設(shè)備超載，公稱壓力按總壓力的 倍來計算 . 3 F1 11 ???? 總公稱F . 3 F1 22 ???? 總公稱F 壓力機(jī)的選擇 按照公稱壓力選取壓力機(jī) 。經(jīng)查閱模具大典， 可選取公稱壓力為 1000kN 和 160kN開式 可傾工作臺 壓力機(jī)，其有關(guān)技術(shù)參數(shù)為如表 22 所示。 表 22 壓力機(jī)的技術(shù)參數(shù) 本章小結(jié) 本章節(jié)主要是對零件進(jìn)行工藝分析與計算，確定了制件的沖裁方案、排樣圖，計算出了毛坯的尺寸和材料的利用率，選定壓力機(jī)確定了壓力中心，以及計算出各工藝力，最后通過計算出總壓力、公稱壓力選擇了壓力機(jī)。 公稱壓力 /kN 1000 160 發(fā)生公稱壓力時滑塊離下極點距離 /mm 10 5 滑塊固定行程 /mm 140 70 標(biāo)準(zhǔn)行程次數(shù)（不小于）（次 /min） 60 115 （最大閉合高度）活動臺位置（最低 /最高） /mm 500/260 300/160 閉合高度調(diào)節(jié)量 /mm 110 60 （標(biāo)準(zhǔn)型）滑塊中心到機(jī)身距離（孔深） /mm 320 160 （標(biāo)準(zhǔn)型）工作臺尺寸（左右前后） /mm 900 600 450 300 （標(biāo)準(zhǔn)型）工作臺孔尺寸（左右前后） /mm 420 230 220 110 （標(biāo)準(zhǔn)型）工作臺孔尺寸（直徑） /mm 300 160 （標(biāo)準(zhǔn)型）立柱間距離（不小于） /mm 420 220 模柄孔尺 寸（直徑深度） /mm 5030?? 50 70? ? 工作臺板厚度 /mm 110 60 第 3章 模具的結(jié)構(gòu)計算 凸、凹模刃口尺寸的計算 凸、凹模刃口尺寸的計算是本次設(shè)計需要重點解決的對象，其中包括落料的凸、凹模刃口尺寸；以及沖孔的凸、凹模刃口尺寸。 在確定工件零件刃口尺寸計算方法之前，首先要考慮工作零件的加工方法及模具裝配方法。結(jié)合該模具的特點，工作零件的形狀相對比較簡單，適合采用線切割機(jī)床分別加工落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板，這種加工方法可以保證這些零件各孔的同軸度，使裝配工作簡化。 因此工作零件刃口尺寸計算就按照凸模和凹模分開加工的方法。這種加工方法的特點是模具的凸凹模具有互換性，制造周期短，便于成批制造。缺點是為了保證初始間隙在合理的范圍內(nèi)，需要采用較小的凸模、凹模公差才能滿足 凹凸 ?? ??? minmax ZZ 的要求。 確定凸、凹模間隙及制造公差 查《實用沖壓設(shè)計技術(shù)》表 318 得凸、凹模間隙 mmZ ? mmZ ? 材料除了 ?? 和 ? 有公差要求外其余為自由公差，取 IT14 級，則 X=，凸凹模制造公差按 IT7 級精度選取，由《實用沖壓設(shè)計技術(shù)》附錄表 D查得： 對于 沖 ?? 孔： 凹??? = 對于沖 6? 孔： 凹??? =； 對于落料尺寸 ： 凹??? =； 對于落料尺寸 26mm: 凹??? =； 對于落料尺寸 40mm: 凹??? =； 對于落料尺寸 161mm: 凹??? =。 落料是凸、凹模刃口尺寸的計算 查詢《沖壓工藝學(xué)》根據(jù)公式，落料以凹模為基準(zhǔn) ? ?0D D x ??? ? ? 凹凹 （ 31） ? ?0m inD D Z ???? 凸凸 凹 （ 32） 式中 D凸 、 D凹 —— 落料凹模刃口名義尺寸（ mm）。 ?凸 、 ?凹 —— 凸、凹模的制造公差； minZ —— 最小沖裁間隙； x —— 磨損系數(shù) ,與沖件精度有關(guān)； ? —— 沖裁件的公差，未注公差的毛坯尺寸按照 IT14 設(shè)計； D —— 落料件公稱尺寸（ mm）； 所以落料（ ） : mmxD ))D ??? ??????? （（ 凹凹 ? mmZxD 0 i n1 ))D ??? ????????? （（ 凸凸 ? 式中 x查《實用沖壓設(shè)計技術(shù)》表 317 得， x=； ? 查附錄表 D， ? = 落料（ 26mm） : mmxD ))D ??? ??????? （（ 凹凹 ? mmZxD 0 i n2 ))D ??? ????????? （（ 凸凸 ? 式中 x查《實 用沖壓設(shè)計技術(shù)》表 317 得， x=； ? 查附錄表 D， ? = 落料（ 40mm） : mmxD ))D ??? ??????? （（ 凹凹 ? mmZxD 0 i n3 ))D ??? ????????? （（ 凸凸 ? 式中 x查《實用沖壓設(shè)計技術(shù)》表 317 得， x=； ? 查附錄表 D， ? = 落料（ 161mm） : mmxD ))D ??? ??????? （（ 凹凹 ? mmZxD 0 i n4 ))D ??? ????????? （（ 凸凸 ? 式中 x查《實用沖壓設(shè)計技術(shù)》表 317 得， x=； ? 查附錄表 D， ? = 沖孔時凸凹模刃口尺寸計算 式中查詢《沖壓工藝學(xué)》根據(jù)公式，沖孔以凸模為基準(zhǔn) 0=d d x???? 凸凸 （ ） （ 33） m in 0=d d Z ??? 凹凹 凸（ ） （ 34） 式中 d —— 沖件的公稱尺寸 （ mm） ； d凸 、 d凹 —— 沖孔凸、凹模刃口尺寸 (mm)； ?凸 、 ?凹 —— 凸、凹模的制造公差；由表 31查取； minZ —— 最小雙邊合理間隙（ mm）； x —— 磨損系數(shù) ,與沖件精度有關(guān)； ? —— 沖裁件的公差，未注公差的毛坯尺寸按照 IT14 設(shè)計； 所以沖孔（ ?? ）： mmxd 0 )d ??? ??????? ）（（凸凸 ? mmZxdd i n1 )()( ??? ????????? 凹凹 ? 式中 x查《實用沖壓設(shè)計技術(shù)》表 317 得， x=； ? 查附錄表 D， ? = 沖孔（ 6? ）： mmxd 0 2 2 )d ??? ??????? ）（（ 凸凸 ? mmZxdd i n2 )()( ??? ????????? 凹凹 ? 式中 x查《實用沖壓設(shè)計技術(shù)》表 317 得， x=； ? 查附錄表 D， ? = 彎曲凸、凹模的刃口尺寸計算 彎曲凸、凹模間隙，凸、凹模制造公差按 IT7 級精度選取 mmtC )~( ????