沖裁件的工藝畢業設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 100％ =（ 1 910/ ） 100％ =34％ 橫裁時的條料數為： 1n =1500/B =1500/ = 32 每條件數為： 2n =（ 1000a)/S =()/ = 17 板料可沖總件數為： n= 1n 2n =32 17 =544（件） 板料利用率為： 12 η 2 =nF/1000 1500 =544 910/1000 1500 =33％ 縱裁時的條料數為： n=1000/B =1000/ =21 每條件數為： n2 =（ 1500－ a） /S =(1500－ )/ =26 板料可沖總件數為： n=n1 n2 =21 26 =546（件） 板料的利用率為： η 2 =nF/1000 1500 =546 910/1000 1500 =％ 縱裁比橫裁的材料利用率高，所以制件采用縱裁法。 圖 41 排樣圖 13 5 沖裁力的計算 計算沖裁力相關公式 計算沖裁力的目的是為了選擇合適的壓力機，設計模具和檢驗模具的強度，壓力機的噸位必須大于所計算的沖裁力，以適宜沖裁的要求，普通平刃沖裁模，其沖裁力 F一 般可以按下式計算： F =KLtτ （ 51） 式中： F— 沖裁力 （ MPa）； L — 沖裁周邊長 度 （ mm）； t — 材料厚度（ mm） ； τ— 抗剪強度； K— 系數； 系數 K是考慮到 實際生產中 ， 模具 間隙 值的 波動 和不均勻、刃口的磨損、板料力學性能和厚度波動等因素而給出的修正系數 K，一般取 k=。 由于 35的力學性能查表 51可得：抗剪強度 τ取 500MPa。 表 常見優質碳素鋼力學性能表 材料名稱 牌號 材料狀態 抗剪強度 抗拉強度 伸長 率 屈服強度 電工用純鐵 C＜ DT DT DT3 已退火 180 230 26 — 普通碳素鋼 Q235 未退火 310～ 380 380～ 470 21～25 240 鋁 L L L5 已退火 80 75～ 110 25 50～ 80 冷作硬化 100 120～ 150 4 — 優質碳素結構鋼 35 已退火 280～ 520 355～ 635 20 300 總沖裁力、卸料力、推料力、頂件力、彎曲力和總沖壓力 影響卸料力、推料力和頂件力 的因素很多，要精確地計算是困難的。在實際 14 生產中常采用經驗公式計算： 卸料力： FX =KX F 推件力： FT=nKTF 式中： F— 沖裁力 ； KX— 卸料力系數；其值為 ～ （薄料取大值，厚料取小值）； KT— 推料力系數；其值為 （薄料取大值，厚料取小值）； h — 凹模洞口的 直刃 壁 高 度 （ mm）； t — 材料厚度（ mm）。 由于沖裁模具采用彈壓卸料裝置和自然落料方式。總的沖裁力包括： F— 總沖壓力； FZ— 總沖裁力； FX — 卸料力； FT— 推料力； n— 同時卡在凹模內的沖裁件（或廢料）數 n=h/t 計算總沖裁力 21 FFFp ?? 式中： 1F — 落料時的沖裁力； 2F — 沖孔時的沖裁力。 沖裁周邊的總長（ mm） 落料周長為： L1=11+ 14+2 =11++ = mm 15 沖孔周長為： L2=2 7 = mm 根據公式（ 51）得沖 孔沖裁力： F1=KPtL1τ = 1 500 = = KN 根據公式（ 51）得落料沖裁力： ?22 tLKF P? = 1 500 =76258N = KN 根據公式（ 55）得總沖裁力： Fp =F1+F2 =28554+7626 = = KN 計算卸料力 查表（ 52）得 ?XK 根據公式（ 52）得卸料力： FX=KX Fp = 16 = KN 計算推料力 查表 52 得 ： KT= (P103 h=5mm) 根據公式（ 53）得推料力： FT=nKTFp =h/t =5 = 表 卸料力、推件力和頂件力系數 料厚 t/mm Kx Kt Kd 鋼 ≤ ＞ ～ ＞ ～ ＞ ～ ＞ ～ ～ ～ ～ ～ 鋁、鋁合金 純銅，黃銅 ～ ～ ～ ～ 總的沖壓力的計算 根據模具結構總的沖壓力： FZ=Fp + FX + FT =++ = 根據總的沖壓力，初選壓力機為： JB23— 35。 6 模具壓力中心與計算 模具壓力中心是指諸沖壓合力的作用點位置，為了確保壓力機和模具正常工作，應使沖模的壓力中心與壓力機滑塊的中心相重合。否則，會使沖模和壓力機 17 滑塊產生偏心載荷，使滑塊和導軌間產生過大磨損，模具導向零件加速磨損，降低了模具和壓力機的使用壽命。 模具的壓力中心，可安以下原則來確定： （ 1）對稱零件的單個沖裁件，沖模的壓力中心為沖裁件的幾何中心。 （ 2）工件形狀相同且分布對稱時，沖模的壓力中心與 零件的對稱中心相重合。 （ 3）各分力對某坐標軸的力矩之代數和等于諸力的合力對該軸的力矩。求出合力作用點的坐標位置（ 0,0）（ x=0,y=0），即為所求模具的壓力中心。 nnn LLLXLXLXLX ???? ????? 2122110 nnn LLLYLYLYLY ???? ????? 2122110 由于制件為對稱形狀， 基本要素長度 L/mm 各基本要素壓力中心的坐標值 x y L1=11 0 L2= L3= 0 L4= L5= 0 L6= 0 合計 = 0 由以上計算結果可以看出，該工件的沖裁里不大，壓力中心偏移坐標原點 O 較小，為了便于模具的加工和裝配，模具中心乃選在坐標原點 O(0,0)。 18 壓力中心 7 沖裁模間隙的確定 設計模具時一定要選擇合理的間隙，以保證沖裁件的斷面質量、尺寸精度滿足產品 的要求，所需沖裁力小、模具壽命高，但分別從質量，沖裁力、模具壽命等方面的要求確定的合理間隙并不是同一個數值，只是彼此接近。考慮到制造中的偏差及使用中的磨損、生產中通常只選擇一個適當的范圍作為合理間隙，只要間隙在這個范圍內，就可以沖出良好的制件，這個范圍的最小值稱為最小合理間隙 Cmin，最大值稱為最大合理間隙 Cmax?？紤]到模具在使用過程中的磨損使間隙增大，故設計與制造新模具時要采用最小合理間隙值 Cmin。 表 沖裁模初始用 雙面間隙值 C（ mm） 材料 厚度 0 3 09Mn、 Q235 16Mn 50 65Mn 2Cmin 2Cmax 2Cmin 2Cmax 2Cmin 2Cmax 2Cmin 2Cmax 小于 極小間隙 19 . .460 注： 取 08 好鋼沖裁皮革、石棉和紙板時，間隙的 25%。 沖裁間隙的大小對沖裁件的斷面質量有極其重要的影響，此外，沖裁間隙還影響模具壽命、卸料力、推件力、沖裁力和沖裁件的 尺寸精度。沖裁過程中，凸模與被沖的孔之間，凹模與落料件之間均有摩擦，間隙越小，模具作用的壓應力越大，摩擦也越嚴重， 從 而降低了模具的壽命。較大的間隙可使凸模側面及材料間的摩擦減小，并延緩間隙由于受到制造和裝配精度的限制，雖然提高了模具壽命，但出現間隙不均勻。因此，沖裁間隙是沖裁工藝與模具設計中的一個非常重要的工藝參數。 由于硬呂與中碳剛的間隙取值是一樣的，所以硬呂材料的間隙值與中碳剛的 20 間隙取值一樣。 根據實用間隙表 查得材料 35 的最小雙面 Zmin= mm 間隙，最大雙面間隙 Zmax= mm。 8 刃口尺寸的計算 刃口尺寸計算的基本原則 沖裁件的尺寸精度主要取決與模具刃口的尺寸的精度，模具的合理間隙也要靠模具刃口尺寸及制造精度來保證。正確確定模具刃口尺寸及制造公差，是設計沖裁模主要任務之一。從生產實踐中可以發現： （ 1）由于凸、凹模之間存在間隙，使落下的料和沖出的孔都帶有錐度，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，沖孔件的小端尺寸等于凸模的尺寸。 （ 2）在尺量與使用中，落料件是以大端尺寸為基準，沖孔孔徑是以小端尺寸為基準。 （ 3）沖裁