落料拉伸沖孔復(fù)合模具設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 藝要求。 工藝方案的確定 根據(jù)制件的工藝性分析，其基本工序有落料、拉深和切邊。現(xiàn)擬定以下幾種工藝方案： 方案一：先落料，后拉深，沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。 方案二：落料拉深沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三：落料、拉深級進(jìn)沖壓，沖孔，采用級進(jìn)模生產(chǎn)。 方案分析：方案一模具結(jié)構(gòu)較為簡單，但需要三副模具和兩道工序，成本高，生產(chǎn)效率低，難以滿足大量生產(chǎn)的生產(chǎn)要求。方案二只需要一副模具 ，減少了工序數(shù)量，工件的精度及生產(chǎn)效率都比較高，但模具制造時(shí)有一定的困難。方案三也只需要一副模具，生產(chǎn)的制件精度不如復(fù)合模生產(chǎn)精度高，模具本身制造也有一定的難度，生產(chǎn)效率不如復(fù)合模高，并且生產(chǎn)過程中需要克服工件的精確定位問題。通過對上述三種方案的綜合比較，并且考慮模具的制造精度及制件的精度，該沖壓工藝方案選用方案二較優(yōu)。 本工件首先需要落料，制成直徑 D=76mm的圓片，然后 D=76mm 的原板料為毛坯進(jìn)行拉深，拉深成為內(nèi)徑為Φ 60mm、內(nèi)圓角 r 為 的無凸緣圓筒，最后按 h= 進(jìn)行修邊。根據(jù)以上 工藝分析，為了提高生產(chǎn)效率，該零件的加工采用落料、拉深和沖孔復(fù)合、一次成型的方式 [15]。 . . 第 3 章 主要的工藝參數(shù)計(jì)算 毛坯尺寸的計(jì)算 計(jì)算毛坯直徑 D 如圖 21工件圖所示。 h=（ ） mm=， d=（ 60++） mm=，取 62mm。工件的相對高度 h/d=。根據(jù)相對高度從表 41中查得修邊余量Δh=1mm。 表 31 無凸緣圓筒行拉深件的修邊余量 （ mm） 工件高度 h 工件的相對高度 h/d ≤ 10 1020 2050 50100 100150 150200 200250 250 2 3 4 5 6 7 5 2 5 8 9 10 2 4 6 8 10 11 12 無凸緣圓筒形拉深工件的毛坯尺寸計(jì)算公式為： D=(d2 + )1/2 （ 31） 將 d=62mm， H=h+ Δ h=+1mm=， r=（ +） mm= 代入上式，即得毛坯的直徑為： D=[622+462]1/2=76mm （ 32） 排樣 排樣：沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法。合理的排樣是提高材料利用率、降低成本，保證沖件質(zhì) 量及模具壽命的有效措施。在排樣時(shí)應(yīng)考慮如下原則。沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法叫排樣。同一零件可以采用不同的排樣形式，排樣方式不同，材料利用率不同。大批量生產(chǎn)時(shí)，在沖裁件. . 的成本中，材料費(fèi)用一般占 60%以上，因此，材料的經(jīng)濟(jì)利用是一個(gè)重要問題，特別對貴重的有色金屬。同時(shí)排樣要考慮方便生產(chǎn)操作、沖模結(jié)構(gòu)簡單、壽命長以及車間生產(chǎn)條件和原材料狀況等 [16]。 要提高材料利用率，主要應(yīng)從減少工藝廢料著手。減少工藝廢料的措施有：設(shè)計(jì)合理的排樣方案，選擇合適的板料規(guī)格和合理的裁板法（減少料頭、料尾和邊余料），或利用 廢料作小零件。對一定形狀的沖件，結(jié)構(gòu)廢料是不可避免的，但充分利用結(jié)構(gòu)廢料是可能的。當(dāng)兩個(gè)不同沖件的材料和厚度相同時(shí)，較小尺寸的沖件可在較大尺寸沖件的廢料中沖制出來。例如，電機(jī)轉(zhuǎn)子硅鋼片，就是利用定子硅剛片的廢料沖出的 [17]。 （ 1） 提高材料利用率。 （ 2） 使工人操作方便、安全，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。條料在沖裁過程中翻動(dòng)要少，在材料利用率相同或相近時(shí)，應(yīng)盡可能選條料寬、進(jìn)距小的排樣方法。這樣還可以板料裁切次數(shù)，節(jié)省裁備料時(shí)間。 （ 3） 使模具結(jié)構(gòu)簡單、模具壽命長。 （ 4） 保證沖件的質(zhì)量。 （ 5） 對于彎曲件的落料，在排樣時(shí)還要考慮板料的纖維方 向。 該工件排樣根據(jù)落料工序設(shè)計(jì)，考慮操作方便及模具結(jié)構(gòu)單， 故采用單排排樣設(shè)計(jì)。搭邊值為 a1=， a=，采用單擋料銷擋料。則： 條料寬為 b=76mm+2a= 條料的進(jìn)距為 h=76mm+ a1 =77mm 圖 31 排樣圖 工序壓力計(jì)算 （ 1） 落料力計(jì)算 按式（ 33） . . F落 = tτ （ 33） 式中 F落 —— 落料力（Ｎ） Ｌ —— 工件外輪廓周長，Ｌ＝π D＝ 238mm； t —— 材料厚度， t=； τ —— 材料的抗剪強(qiáng)度（ MPa），由書末附錄 A1查得τ =310MPa。 落料力則為： F落 = 238mm 310MPa≈ kN （ 34） （ 2）卸料力 按公式 F卸 =K卸 F落 （ 35） 式中 K卸 —— 卸料力因數(shù)，其值 K卸 = 卸料力則為： F卸 = ≈ kN （ 36） （ 3）沖孔力計(jì)算 按式（ 37） F沖 = （ 37） 式中 L —— 工件內(nèi)輪廓周長（ mm）。 L= 20= 沖孔力則為： F沖 = 310MPa≈ kN （ 38） （ 4） 拉深力計(jì)算 由于零件為淺拉深，故可按有壓邊圈的圓筒形近似計(jì)算。按公式： F拉 =Kπ dtσ b （ 39） 式中 F拉 —— 拉深力（ N）； d —— 拉深件的直徑， d=62mm； t —— 材料厚度； σ b —— 材料的強(qiáng)度極限（ MPa），σ b=380MPa； K —— 修正因數(shù)。由表查得修正因數(shù) K=； 拉深系數(shù)： m=d/D=62mm/76mm= （ 310） 拉深力則為： F拉 = 62 380≈ kN （ 311） 沖壓設(shè)備的選擇 沖壓設(shè)備選用是沖壓工藝設(shè)計(jì)過程中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。模具的設(shè)計(jì)要與沖壓設(shè)備的類型和主要規(guī)格相匹配，否則不能 工作。正確選擇沖壓設(shè)備，關(guān)系到設(shè)備的安全使用、沖壓工藝的順利實(shí)施及沖壓件質(zhì)量、生產(chǎn)效率、模具壽命等一系列問題。沖壓設(shè)備屬鍛壓機(jī)械 [18]。常見冷沖壓設(shè)備有機(jī)械壓力機(jī)（以 Jxx. . 表示其型號）和液壓機(jī)（以 Yxx 表示其型號）。主要根據(jù)所要完成的沖壓工藝性質(zhì)、生產(chǎn)批量、沖壓件的尺寸大小和精度要求來選擇。 對于中小型沖裁件、彎曲件或拉伸件等，主要選用開式機(jī)機(jī)械壓力機(jī)。開式壓力機(jī)雖然剛度不高，在較大沖壓力的作用下床身的變形會(huì)改變沖模間隙分布，降低模具壽命和沖壓件表面質(zhì)量，但是由于它提供了極為方便的操作條件和易于安裝機(jī)械化 附屬裝置的特或工作點(diǎn)，所以目前仍是中小型沖壓件生產(chǎn)的主要設(shè)備。另外，在中小型沖壓件生產(chǎn)中，若采用導(dǎo)板模或工作時(shí)要求導(dǎo)柱導(dǎo)套不脫離的模具，應(yīng)選用行程較小的偏心軸壓力機(jī)。對于大中型沖壓件，多選用閉式機(jī)械壓力機(jī)，包括一般用途的通用壓力機(jī)和專用的精密壓