軸承蓋沖壓工藝課程設(shè)計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　第一章 概述 1 </p><p>　　1.1沖壓的定義與特點1 </p><p>　　1.2沖壓的基本工序及沖壓模具1 </p><p>　　1.3沖壓工藝的應(yīng)

2、用與發(fā)展2</p><p>　　1.4沖壓課程設(shè)計的目的與意義2 </p><p>　　第二章 沖壓的工藝分析3 </p><p>　　2.1設(shè)計任務(wù)書3 </p><p>　　2.2沖壓工藝對材料的要求3</p><p>　　2.3沖壓工藝對結(jié)構(gòu)與尺寸的要求4 </p><p>

3、　　2.4沖壓工藝對尺寸精度的要求..................................................................................................................4 </p><p>　　第三章 沖壓工藝方案和模具結(jié)構(gòu)形式的確定5 </p><p>　　3.1沖壓工藝方案的比較與確定5

4、</p><p>　　3.2模具類型的選擇 6 </p><p>　　3.3送料及操作方式6</p><p>　　3.3.1送料方式的選用6</p><p>　　3.3.2操作方式確定6</p><p>　　3.4卸料及出件方式6</p><p>　　3.4.1卸料方式的確定6 &l

5、t;/p><p>　　3.4.2出件方式的確定7</p><p>　　3.5定位與導(dǎo)向方式7</p><p>　　3.5.1定位方式7</p><p>　　3.5.2導(dǎo)向方式8 </p><p><b>　　3.6模架8 </b></p><p>　　第四章 沖壓設(shè)

6、計的主要計算10 </p><p><b>　　4.1排樣10</b></p><p>　　4.1.1排樣方案的初步設(shè)計10 </p><p>　　4.1.2排樣相關(guān)數(shù)值的確定方法11 </p><p>　　4.1.3方案一、二相關(guān)數(shù)值的具體計算13 </p><p>　　4.1.4 方

7、案一、二的比較及排樣方案的確定15</p><p>　　4.1.5 排樣圖的確定15</p><p>　　4.2 壓力中心的確定16 </p><p>　　4.3 凸、凹模的刃口尺寸計算17 </p><p>　　4.3.1 凸、凹模刃口尺寸計算的依據(jù)和計算原則18</p><p>　　4.3.2 凸、凹模

8、刃口尺寸的計算方法18</p><p>　　4.3.3刃口尺寸計算19</p><p>　　4.3.4刃口圖形20 </p><p>　　4.4沖壓力的計算21</p><p>　　4.4.1沖裁力的計算21</p><p>　　4.4.2卸料、推件力、頂件力的計算21</p><p&g

9、t;　　4.4.3壓力機(jī)公稱壓力的計算22 </p><p>　　4.5 沖壓設(shè)備的選擇22</p><p>　　總結(jié).......................................................................................................................................

10、.............................24 </p><p><b>　　致謝25 </b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)26</b></p><p>　　附表Ⅰ 部分黑色金屬的力學(xué)性能27</p><p>　　附表Ⅱ 部分精度等級標(biāo)準(zhǔn)公差值（GB 1800—7

11、9）28</p><p>　　附表Ⅲ 開式雙柱可傾式壓力機(jī)（部分）技術(shù)參數(shù)29</p><p>　　軸承蓋沖壓工藝課程設(shè)計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　塑性成形工藝(沖壓)課程設(shè)計是我們課程學(xué)習(xí)實踐中的一個重要的環(huán)節(jié)。而我們本次的的沖壓工藝設(shè)計的任務(wù)，是對常用的簡單沖壓零件

12、——軸承蓋進(jìn)行相應(yīng)的工藝設(shè)計。在設(shè)計的過程中，綜合運用和鞏固了沖壓工藝等課程及有關(guān)課程基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，初步掌握了沖壓工藝設(shè)計的一般流程和方法。這次課程設(shè)計，使我對工件的工藝分析有了更深層次的理解。通過對壓力中心的確定和刃口相關(guān)尺寸的計算，掌握了運用數(shù)學(xué)、理論力學(xué)等知識處理相關(guān)實際問題的思路和方法；通過繪圖、查表等的實際操作，培養(yǎng)了準(zhǔn)確選定、綜合分析、熟練運用相關(guān)表格和數(shù)據(jù)的能力。按照實際的設(shè)計流程，此次設(shè)計主要可分為三步：首先，進(jìn)行

13、相關(guān)的工件沖壓工藝分析，接著確定生產(chǎn)的工藝方案和模具的結(jié)構(gòu)及形式，最后，進(jìn)行工件沖壓工藝的相關(guān)計算和確定合適的沖壓生產(chǎn)設(shè)備。</p><p>　　本次設(shè)計中，工件的沖裁精度經(jīng)查表選用IT14精度等級，一般的，凸、凹模的精度高于沖裁件的精度5~6級，根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗并查表選取7級精度。工件為大批量生產(chǎn)，選用自動送料方式省時、高效。由于先落料后沖孔，采用級進(jìn)模進(jìn)行生產(chǎn)并采用彈性卸料的卸料方式，最終的排樣方式為多排，提高材

14、料利用率。落料()凸、凹模的尺寸為 和。同理沖孔（）的凸、凹模尺寸分別為和，沖孔（）的凸、凹模尺寸可同理確定。最后計算的沖壓力為509kN，選用J23-63開式雙柱可傾壓力機(jī)滿足生產(chǎn)要求。</p><p>　　本設(shè)計中仍存在缺陷和不足，如材料的料厚為3mm，較厚，根據(jù)相關(guān)生產(chǎn)經(jīng)驗和實際選用剛性卸料方式可能更為適合，因此，存在力的大小和料厚對卸料裝置準(zhǔn)確選取的影響。</p><p>　

15、　關(guān)鍵詞：沖壓工藝，方案，結(jié)構(gòu)形式，排樣，沖壓力</p><p><b>　　第一章 概述</b></p><p>　　1.1沖壓的定義與特點</p><p>　　沖壓加工是借助于常規(guī)或?qū)Ｓ玫臎_壓設(shè)備的動力，使板料在模具里直接受到變形力并進(jìn)行變形，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的產(chǎn)品零件的生產(chǎn)技術(shù)。板料、模具和設(shè)備 是沖壓加工的三要素。沖壓加工

16、是一種金屬冷變形加工方法。所以，被稱之為冷沖壓或板料沖壓，簡稱沖壓。它是金屬塑性加工(或壓力加工)的主要方法之一，也隸屬于材料成形工程技術(shù)。</p><p>　　沖壓加工中的具體方法或技術(shù)經(jīng)驗可稱為沖壓工藝。而所謂模具是指制造一定數(shù)量產(chǎn)品的專用模型、工具。模具的類別很多。沖壓模也稱為冷沖?；驔_模。</p><p>　　與塑性加工的其他方法及機(jī)械加工中其他冷、熱加工方法相比，使用模具沖壓加工

17、有其獨特的優(yōu)點。首先生產(chǎn)效率高一般沖壓設(shè)備的行程次數(shù)為每分鐘幾十次，象高速沖床每分鐘達(dá)數(shù)百次千次以上，而且每一次沖壓行程有可能就得到一個產(chǎn)品零件。其次，沖壓產(chǎn)品質(zhì)量好，強(qiáng)度高，沖壓產(chǎn)品由模具精度保證了可不需再機(jī)加工尺寸形狀且不破壞(冷軋板材的)表面質(zhì)量，冷變形硬化效應(yīng)提高了零件的強(qiáng)度；模具的壽命，確保了沖壓產(chǎn)品形狀、精度和性能穩(wěn)定性。此外，沖壓加工一般沒有切屑碎料生成，金屬材料耗材少，且不需要加熱設(shè)備，也節(jié)省了材料、燃料和能源等，因此，

18、可以說沖壓加工是一種節(jié)能并具很高經(jīng)濟(jì)效益的加工方法。</p><p>　　1.2沖壓的基本工序及沖壓模具</p><p>　　由于沖壓件的形狀、尺寸和精度要求不同，因此，沖壓加工的方法是多種多樣的。根據(jù)材料的變形那個特點及工廠現(xiàn)行的習(xí)慣，沖壓的基本工序可以分為分離工序與塑性變形工序兩大類。</p><p>　　分離工序是使沖壓件與板料沿要求的輪廓線相互分離，并獲得一

19、定斷面質(zhì)量的沖壓加工方法。</p><p>　　塑性變形工序是使沖壓毛坯在不破壞的條件下發(fā)生塑性變形，以獲得所要求的形狀、尺寸和精度的沖壓加工方法。</p><p>　　為了提高勞動生產(chǎn)率，常常將兩個以上的基本工序合并成一個工序稱為復(fù)合工序。</p><p>　　沖壓模的形式很多，一般可按下列不同特征分類：</p><p>　　(1)按工序性

20、質(zhì)分類 可分為落料模、沖孔模、切斷模、且切邊模、切舌模、剖切模、整修模、精沖模等。</p><p>　　(2)按工序組合程度分類 可分為單工序模(俗稱簡單模)、復(fù)合模和級進(jìn)模(俗稱連續(xù)模)。</p><p>　　(3)按模具導(dǎo)向方式分類 可分為無導(dǎo)向的開始模和有導(dǎo)向的導(dǎo)板模、導(dǎo)柱模等。</p><p>　　(4)按卸料與出件方式分類 可分為固定卸料式與彈壓卸

21、料模具、順出件與逆出件式模具。</p><p>　　(5)按擋料或定距方式分類 可分為擋料銷式、導(dǎo)正銷式、側(cè)刃式等模具。</p><p>　　(6)按凸、凹模所用的材料不同分類 可分為鋼模、硬質(zhì)合金模、鋼帶沖模、鋅基合金模、橡膠沖模等。</p><p>　　(7)按自動化程度分類 可分為手動模、半自動模和自動模。</p><p>　　1

22、.3沖壓工藝的應(yīng)用與發(fā)展</p><p>　　鑒于沖壓工藝具有很大優(yōu)越性，沖壓加工在國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域中應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。例如，在宇航、航空、軍工、機(jī)械電機(jī)電子鐵道交通化工醫(yī)療器具、及輕工等部門里都有沖壓加工。不但整個產(chǎn)業(yè)界全用到它，而且每個人都直接與沖壓產(chǎn)品發(fā)生聯(lián)系據(jù)有關(guān)調(diào)查統(tǒng)計自行車縫紉機(jī)手表里有80%是沖壓件；電視機(jī)、收錄機(jī)攝像機(jī)里有90%是沖壓件。還有，食品金屬罐盒，搪瓷盆碗及不銹鋼餐具，全都是使用模具沖壓

23、加工產(chǎn)品；就連電腦的硬件中也缺少不了沖壓零件。</p><p>　　當(dāng)然沖壓加工也存在著一些問題和缺點。主要表現(xiàn)在沖壓加工時的噪聲、振動兩種公害，而且操作著的安全事故時有發(fā)生。不過這些問題并不完全是由于沖壓加工工藝及模具本身帶來的，而主要是由于傳統(tǒng)的沖壓設(shè)備及落后的手工操作造成的。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，特別是隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，隨著機(jī)電一體化技術(shù)的進(jìn)步，這些問題一定會盡快而完善地得到解決。</p>

24、<p>　　沖壓加工及其模具技術(shù)一直在不斷的向前發(fā)展。國內(nèi)外21世紀(jì)發(fā)展方向和動向主要有以下一些方面：</p><p>　　(1)沖壓加工的自動化無人化精密化。</p><p>　　(2)沖壓生產(chǎn)中批量要求的兩種趨勢——大批量生產(chǎn)及多種小批量生產(chǎn)。</p><p>　　(3)沖壓加工的基本理論研究，變形過程數(shù)值解析、計算機(jī)模擬及優(yōu)化設(shè)計(包括專家系統(tǒng)、人工

25、智能及工程中的計算機(jī)集成)。</p><p>　　(4)沖壓新工藝及新模具的研究與開發(fā)，如精密剪切、無毛刺沖裁及特種拉深等。</p><p>　　(5)沖壓新材料的研制與開發(fā)，如高強(qiáng)度、高伸長率鋼板、旨在減輕重量和減少振動的各種復(fù)合板材等。</p><p>　　(6)沖壓新材料及模具熱處理新技術(shù)的研制、開發(fā)以及推廣應(yīng)用。</p><p>　　

26、(7)沖模CAD-CAM一體化及沖模工程中的計算機(jī)集成。</p><p>　　1.4沖壓課程設(shè)計的目的與意義</p><p>　　此次課程設(shè)計是沖壓工藝課程的一個重要實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，同時是對學(xué)生工藝設(shè)計的系統(tǒng)性的訓(xùn)練。此次課程設(shè)計涉及的知識面廣、銜接緊密、結(jié)構(gòu)整合和綜合性強(qiáng)、實用性強(qiáng)。讓我們熟悉了沖裁件的工藝性分析、沖壓工藝方案的確定、模具結(jié)構(gòu)形式的確定、設(shè)計工藝計算、沖壓設(shè)備的選取等內(nèi)容。

27、使我們做到理論聯(lián)系實際，能夠綜合運用和鞏固沖壓工藝的課程及有關(guān)課程的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，培養(yǎng)了我們從事沖壓工藝設(shè)計的初步能力，同時也培養(yǎng)了個人的較強(qiáng)實踐動手能力和對模具設(shè)計專業(yè)知識的系統(tǒng)化、完整化，以及對于工程技術(shù)的嚴(yán)謹(jǐn)性。</p><p>　　沖壓在現(xiàn)代社會生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用，因此，僅就本次設(shè)計任務(wù)本身——軸承蓋來說，其在工業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛，能夠獨立、準(zhǔn)確地設(shè)計好其生產(chǎn)與制造的相關(guān)工藝方案，對于提高其生產(chǎn)

28、率，提高沖壓件的性能有很大的好處，對于我們今后走向工作崗位也會有很大的幫助。</p><p>　　第二章 沖壓的工藝分析</p><p>　　沖壓的工藝性是指該工件在沖壓中的難易程度。良好的沖裁工藝性應(yīng)保證材料的消耗少、工序數(shù)目少、模具結(jié)構(gòu)簡單而壽命長，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，操作簡單等。影響沖壓工藝性的因素很多，如沖壓件的形狀特點，尺寸大小，尺寸、標(biāo)注方法等精度要求和材料性能等。下面介紹影響沖壓

29、工藝性的一些主要因素，并對給定的任務(wù)書進(jìn)行相關(guān)分析。</p><p><b>　　2.1設(shè)計任務(wù)書</b></p><p>　　由課程設(shè)計任務(wù)書可知，工件材料為Q235，料厚為3mm，大批量生產(chǎn)。</p><p>　　2.2沖壓工藝對材料的要求</p><p>　　選擇沖壓材料時首先應(yīng)滿足沖壓件的使用要求，一般來說，對于

30、機(jī)器上的沖壓件，要求材料具有較高的強(qiáng)度和剛度，電機(jī)電器上的某些沖壓件要求有較高的導(dǎo)電性和導(dǎo)磁性汽車飛機(jī)上的沖壓件要求有足夠的強(qiáng)度并盡可能減輕質(zhì)量，化工容器要求耐腐蝕等同時還應(yīng)滿足沖壓工藝對材料的要求以保證沖壓過程順利完成即應(yīng)具有良好的塑性和表面質(zhì)量以及板料厚度公差應(yīng)復(fù)合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定等.</p><p>　　沖壓常用的材料的力學(xué)性能以及板料和帶料的規(guī)格可查閱相關(guān)的資料。其中板料的尺寸較大可用于大型零件的沖壓，帶料的寬度

31、在300mm以下，長度可達(dá)幾千米，適用于大批量生產(chǎn)的自動送料。條料是根據(jù)沖壓件的需要，那個板料剪切而成的，用于中小形型件的沖壓。塊料適用于單件小批量生產(chǎn)和價值昂貴的有色金屬的沖壓。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計任務(wù)書，所給定的材料為普通碳素鋼Q235，查閱相關(guān)資料其材料狀態(tài)為未退火，抗剪強(qiáng)度(τb)310~380MPa，抗拉強(qiáng)度(σb)380~470MPa，伸長率(δ10)21%~25%,屈服強(qiáng)度(δb)235M

32、Pa。</p><p>　　2.3沖壓工藝對結(jié)構(gòu)與尺寸的要求</p><p>　　不同形狀和尺寸的沖壓件，有不同的要求。</p><p>　　(1)對于沖裁件沖裁件的形狀應(yīng)力求簡單規(guī)則使排樣時廢料最少。</p><p>　　(2)沖裁件的內(nèi)、外形的轉(zhuǎn)角處要盡量避免尖角，應(yīng)以圓弧過渡，減少熱處理開裂，減少沖裁時尖角處的崩刃和過快磨損。如無特殊要

33、求，在各直線或曲線的連接處允許有R>0.25t的過渡。</p><p>　　(3)沖裁件的形狀應(yīng)盡量避免有過長的凸出懸臂和過窄的凹槽。對于軟鋼、黃銅等材料其寬度b≥1.5t，高碳鋼或合金鋼等硬材料b≥2t，板料厚度小于1mm時按1mm，考慮懸臂和凹槽的長度最大為5b。</p><p>　　(4)為避免工件變形，沖裁件的最小孔邊距不能過小。</p><p>　　

34、(5)在彎曲件或拉深件上沖孔時，孔壁與直壁之間應(yīng)保持一定距離，以免沖孔時凸模受水平推力而折斷。</p><p>　　(6)沖孔時因受凸模強(qiáng)度的限制孔的尺寸不應(yīng)太小用無導(dǎo)向模和有導(dǎo)向的凸模所能沖制的最小尺寸。</p><p>　　對于所給定的工件，其結(jié)構(gòu)形狀相對簡單，工件有四個圓孔(其中位于邊部的3個圓孔直徑為4.5mm，中心圓孔的直徑為22mm)，孔與孔，孔與邊緣之間的距離滿足要求，料厚為

35、3mm滿足許用壁厚的要求，所以工件可以進(jìn)行沖裁加工。</p><p>　　2.4沖壓工藝對尺寸精度的要求</p><p>　　沖裁件的精度一般可分為精密級和經(jīng)濟(jì)級兩類，精密級是指沖壓工藝在技術(shù)上所允許的最高精度，而所謂經(jīng)濟(jì)級是指模具達(dá)到最大許可磨損時其所完成的沖壓加工在技術(shù)續(xù)航可以實現(xiàn)而在經(jīng)濟(jì)上最合理的精度。為了降低沖壓成本獲得最大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果在不影響沖裁件使用要求的前提下應(yīng)盡可能采用經(jīng)

36、濟(jì)精度。</p><p>　　對于所給定的工件，其尺寸全部為自由公差，可根據(jù)表2-1采用IT14級精度。尺寸精度較低，普通沖裁即能滿足要求。</p><p>　　第三章 沖壓工藝方案和模具結(jié)構(gòu)形式的確定</p><p>　　3.1沖裁工藝方案的比較與確定</p><p>　　由給定的工件知工件結(jié)構(gòu)相對簡單只有落料和沖孔兩個工序。將外形視為落

37、料，需要沖的孔分別是一個Φ22mm的圓孔和3個Φ4.5mm的圓孔。因工件只包含落料沖孔兩個基本工序，可以有以下三種工藝方案。</p><p>　　方案一 先落料，后沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。</p><p>　　方案二 落料和沖孔復(fù)合，采用復(fù)合模生產(chǎn)。</p><p>　　方案三 先沖孔再落料連續(xù)沖壓，采用級進(jìn)模生產(chǎn)。</p><p>　

38、　單工序模、級進(jìn)模和復(fù)合模的特點分別如下：</p><p>　　結(jié)合上面的表格分析可知：</p><p>　　方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)周期短，但需兩道工序和兩副模具，成本較高而生產(chǎn)效率較低。</p><p>　　方案二只需一副模具，工件精度及生產(chǎn)效率都高，工件最小壁厚大于凸、凹模許用最小壁厚，模具強(qiáng)度滿足要求但工件的定位精度比級進(jìn)模低，模具輪廓尺寸較小。</p

39、><p>　　方案三只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，工件精度也能滿足要求。模具制造工作量和成本在沖裁所給工件時比復(fù)合模低。</p><p>　　綜合上面的分析可得：該工件的沖壓生產(chǎn)選用方案三更為合理，即選用級進(jìn)模。</p><p>　　3.2模具類型的選擇</p><p>　　級進(jìn)模是在壓力機(jī)一次行程中在模具的不同位置上同時完成數(shù)道沖壓工序。

40、級進(jìn)模所完成的同一零件的不同沖壓工序是按一定的順序相隔一定步距排列在模具的送料方向上的壓力機(jī)一次行程得到一個或數(shù)個沖壓件因此生產(chǎn)效率很高減少了模具設(shè)備的數(shù)量便于實現(xiàn)沖壓生產(chǎn)現(xiàn)代化級進(jìn)模多用于生產(chǎn)批量大精度要求較高需要多工序沖裁的小零件加工。</p><p>　　對于所給定的工件經(jīng)生產(chǎn)方案的比較可知采用級進(jìn)方式?jīng)_壓合適，故模具類型采用級進(jìn)模。</p><p>　　3.3送料及操作方式<

41、/p><p>　　3.3.1送料方式的選用</p><p>　　級進(jìn)模在沖壓過程中壓力機(jī)每次行程完成一個或幾個工件的沖壓。條料要及時地向前送進(jìn)一個步距，稱為送料。送料的方法可分為三種：</p><p><b>　　(1)手工送料</b></p><p>　　常用于生產(chǎn)批量不大、材料較厚、工件較大時的送料。</p>

42、<p>　　(2)自動送料器送料</p><p>　　所用的材料，一般是成卷的條料。自動送料裝置由放料架氣動送料器收料架等三部分組成。</p><p>　　(3)在模具上附設(shè)自制的送料裝置</p><p>　　常用斜楔、小滑塊驅(qū)動，在級進(jìn)模中應(yīng)用較少。</p><p>　　因所選用的模具類型為級進(jìn)模，且零件為大批量生產(chǎn)，綜合上述

43、三種送料方式特點和對照所給定的工件生產(chǎn)工藝方案，選用自動送料方式最佳。</p><p>　　3.3.2操作方式確定</p><p>　　一般地，沖壓設(shè)備選擇開式壓力機(jī)，由于其垂直于送料方向的凹模寬度小于送料方向的凹模長度，故采用橫向送料方式，并且本設(shè)計中采用從右向左的方式送料。</p><p>　　3.4卸料及出件方式</p><p>　　3

44、.4.1卸料方式的確定</p><p>　　卸料、推件和頂件裝置的作用是當(dāng)沖模完成一次沖壓之后，把沖件或廢料從模具工件零件上卸下來，以便沖壓工作繼續(xù)進(jìn)行。通常，卸料是把沖件或廢料從凸模上卸下來；推件和頂件一般指把沖件或廢料從凹模中卸下來。</p><p>　　一般的，卸料方式有彈性卸料和和剛性卸料兩種。</p><p>　　(1)彈性卸料裝置 常用的彈性卸料裝置的

45、基本零件包括卸料板、彈性元件（彈簧或橡膠）、卸料螺釘?shù)?。彈性卸料裝置卸料力較小，但它既起卸料作用又起壓料作用，所得沖裁零件質(zhì)量較好，平直度較高。因此，質(zhì)量要求較高的沖裁件或薄板沖裁(t<1.5mm)宜用彈壓卸料裝置。</p><p>　　(2)剛性卸料裝置 剛性卸料裝置即為固定卸料裝置。常用的固定卸料板有四種：一是與導(dǎo)料板制成一體的卸料板，結(jié)構(gòu)簡單，但裝配調(diào)整不便；二是分體式卸料板，導(dǎo)料板裝配方便，應(yīng)用較

46、多；三是懸臂式卸料板，用于窄長件的沖孔或切口后的卸料；四是拱橋式卸料板，用于空心件或彎曲件沖底孔后的卸料。</p><p>　　固定卸料板的卸料力大，卸料可靠。因此，當(dāng)沖裁板料較厚(大于0.5mm)、平直度要求不很高的沖裁件時，一般采用固定卸料裝置。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的相關(guān)要求和選定的生產(chǎn)方案(即先落料再連續(xù)沖壓)，生產(chǎn)過程中的卸料力很小，且彈性卸料方式能使沖裁件獲得較好

47、的質(zhì)量，加工后工件的平直度較高，符合生產(chǎn)預(yù)期，因此本設(shè)計中采用彈性卸料方式。</p><p>　　3.4.2出件方式的確定</p><p>　　模具選用級進(jìn)模，采用下出件方式比較便于操作與提高生產(chǎn)率，因此，本設(shè)計選用下出件方式。</p><p>　　3.5定位與導(dǎo)向方式</p><p><b>　　3.5.1定位方式</b&g

48、t;</p><p>　　為了保證模具正常工作和沖出合格沖裁件，必須保證坯料或工序件對模具工作刃口處于正確的相對位置。</p><p>　　條料在模具送料平面中必須有兩個方向限位：一是在與送料方向垂直上限位，保證條料沿正確的方向送進(jìn)，稱為條料橫向定位或送進(jìn)方向；二是在送料方向上的限位?？刂茥l料一次送進(jìn)的距離(步距)，稱為條料縱向定位或送料定距。對于塊料或工序件的定位，基本上也是在兩個方向上

49、的限位。 </p><p>　　(1)條料的橫向定位裝置</p><p>　　1)導(dǎo)料板 在固定卸料式?jīng)_模和級進(jìn)沖裁模中，條料的橫向定位使用導(dǎo)料板。</p><p>　　導(dǎo)料板一般由兩塊組成，稱為分體式導(dǎo)料板。在簡單落料模上，有時將導(dǎo)料板與固定卸料板制成一體，稱為整體式導(dǎo)料板。采取整體式導(dǎo)料板的模具，結(jié)構(gòu)較簡單，但是，固定卸料板的加工量較大，且不便于安裝和調(diào)整。&

50、lt;/p><p>　　為使條料順利通過，兩導(dǎo)料板間距離應(yīng)等于條料最大寬度加上一個間隙值。導(dǎo)料板高度取決于擋料方式和板料厚度，采用固定擋料銷時，導(dǎo)料板高度見表。</p><p>　　2)導(dǎo)料銷 常用于復(fù)合沖裁模。</p><p>　　3)側(cè)壓裝置 在一側(cè)導(dǎo)料板上裝兩個橫向彈頂原件，組成側(cè)壓裝置。在級進(jìn)沖裁模上設(shè)置側(cè)壓裝置后，將迫使條料在送進(jìn)時始終緊貼基準(zhǔn)導(dǎo)料板，可減

51、小送料誤差，提高工件內(nèi)形與外形的位置尺寸精度?；善絺?cè)壓裝置，其結(jié)構(gòu)相對簡單，但側(cè)壓力較小，只適用于板厚為0.3~1mm的薄料。</p><p>　　根據(jù)各橫向定位裝置的適用條件，只有導(dǎo)料板適合于級進(jìn)模，因此條料的橫向定位裝置選擇導(dǎo)料板。</p><p>　　(2)條料的縱向定位方式</p><p>　　在落料模和復(fù)合模中，縱向定位的主要作用是保證縱向搭邊值；而在級

52、進(jìn)沖裁模中，還將影響制件尺寸精度，因此要求更高。</p><p>　　1)固定擋料銷 固定擋料銷裝在凹模型孔出料一側(cè)，利用落料以后的廢料孔邊進(jìn)行擋料，控制送料距離國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的固定擋料銷有兩種方式，即A型和B型，其中B型用于廢料孔較窄時擋料，但應(yīng)用不多，一般都采用A型。</p><p>　　2)活動擋料銷 活動擋料銷是一種可以伸縮的擋料銷，國家標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的活動擋料銷有三種分別為彈簧彈

53、頂擋料裝置扭簧彈頂擋料裝置橡膠彈頂擋料裝置活動擋料銷通常裝在倒裝落料?；虻寡b復(fù)合模的彈壓卸料板上。</p><p>　　3)回帶式擋料裝置 它是一種裝在固定卸料板上的擋料裝置送料時有搭邊撞擊擋料銷端頭斜面使擋料銷抬起并越過搭邊。這時擋料銷已套在落料后的廢料孔內(nèi)，及時回拉條料，使搭邊擋住擋料銷圓弧面，便可定距，送料過程為一推一拉。</p><p>　　4)始用擋料裝置 在級進(jìn)模中為解決

54、首件定位問題，需設(shè)置始用擋料裝置。使用時，用手按壓始用擋料塊，使其端頭伸出導(dǎo)料板的導(dǎo)向面，便可起擋料作用，不按壓時，始用擋料塊在彈簧力作用下復(fù)位，并縮進(jìn)導(dǎo)料板內(nèi)0.5~1mm，不妨礙正常送料，在兩個工位的級進(jìn)模上，使用擋料銷定距需用1個始用擋料裝置，使操作很步方便，因此多工位級進(jìn)模是不適合采用擋料銷定距的。</p><p>　　5)側(cè)刃和側(cè)刃擋塊 一般級進(jìn)模采用側(cè)刃定距。國家標(biāo)準(zhǔn)的刃按斷面形狀分為平面型(Ⅰ)

55、和臺階形(Ⅱ)兩類，每類又有三個型號(A型、B型和C型)。臺階型多適用于厚度為1mm以上的板料沖裁，沖裁前凸出部分先進(jìn)入凹模導(dǎo)向，以免由于側(cè)壓力導(dǎo)致側(cè)刃損壞。 </p><p>　　6)導(dǎo)正銷 在用側(cè)刃定距時，由于經(jīng)側(cè)刃沖切后的條料寬度比較精確，能以較小的間隙沿導(dǎo)料板進(jìn)行導(dǎo)料，所以一般認(rèn)為側(cè)刃的定位精度高于擋料銷的定位精度，但兩者同屬于接觸定位，受材料變形、毛刺等因素的影響，定位精度不高于 。當(dāng)

56、工件內(nèi)形與外形的位置精度要求較高時，無論擋料銷定距，還是側(cè)刃定距，都不能滿足要求。這時，可設(shè)置導(dǎo)正銷提高定距精度。導(dǎo)正銷通常與擋料銷配合使用，也可以與側(cè)刃配合使用。</p><p>　　由上面的分析知，一般的級進(jìn)模采用側(cè)刃定距，因此本設(shè)計中條料的縱向定位選用側(cè)刃定位方式。</p><p><b>　　3.5.2導(dǎo)向方式</b></p><p>

57、　　常用的導(dǎo)向裝置有導(dǎo)板式導(dǎo)柱導(dǎo)套式滾珠導(dǎo)向式。</p><p>　　(1)導(dǎo)板式 導(dǎo)板導(dǎo)向裝置分為固定導(dǎo)板和彈壓導(dǎo)板導(dǎo)向兩種。導(dǎo)板的結(jié)構(gòu)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。</p><p>　　(2)導(dǎo)柱導(dǎo)套式將導(dǎo)柱與導(dǎo)套制成小間隙配合，為H6/h5時稱為一級模架，為H7/h6時為二級模架。導(dǎo)柱導(dǎo)套與模座可以采用過度配合H7/h6代替過盈配合，容易保證導(dǎo)柱和導(dǎo)套的軸線垂直于模座表面，使模架的導(dǎo)向精度只決定于加

58、工精度，而容易制成精密模架。</p><p>　　(3)滾珠導(dǎo)向式滾珠導(dǎo)向裝置是一種無間隙導(dǎo)向，精度高，壽命長，適用于精密沖裁模、硬質(zhì)合金模、高速沖模以及其他精密模具上。滾珠導(dǎo)向裝置及其組成零件均已標(biāo)準(zhǔn)化。滾珠與導(dǎo)柱、導(dǎo)套之間保持有0.01~0.02mm的過盈量。</p><p>　　結(jié)合零件的結(jié)構(gòu)形式及其相應(yīng) 的精度要求，本設(shè)計選用導(dǎo)板式導(dǎo)向方式。</p><p>

59、;<b>　　3.6模架</b></p><p>　　一般模架分為導(dǎo)柱模模架和導(dǎo)板模模架兩類。</p><p>　　(1)導(dǎo)柱模模架 導(dǎo)柱模模架按導(dǎo)向結(jié)構(gòu)分滑動導(dǎo)向和滾動導(dǎo)向兩種?；瑒訉?dǎo)向模架精度等級分為Ⅰ級和Ⅱ級。滾動模架的精度等級分為0Ⅰ級和0Ⅱ級.按導(dǎo)柱不同的位置，分為如下四種模架：</p><p>　　1)中間導(dǎo)柱模架 導(dǎo)柱分布在矩

60、形凹模的對稱中心線上，兩個導(dǎo)柱的直徑不同，可避免上模與下模裝錯而發(fā)生啃模事故。使用于單工序模和工位少的級進(jìn)模。</p><p>　　2)后側(cè)導(dǎo)柱模架 導(dǎo)柱分布在模座的后側(cè)，且直徑相同。其優(yōu)點是工作面敞開，適于大件邊緣沖裁。其缺點是剛性與安全性最差，工作不夠平穩(wěn)，常用于小型沖模。</p><p>　　3)對角導(dǎo)柱模架 導(dǎo)柱分布在矩形凹模的對角線上，既可用橫向送料，又可以縱向送料。適合于各

61、種沖裁模的使用。為避免上、下模的方向裝錯，兩導(dǎo)柱直徑制成一大一小。</p><p>　　4)四導(dǎo)柱模架 4個導(dǎo)柱分布在矩形凹模的兩對角上。模架剛性很好，導(dǎo)向非常平穩(wěn)準(zhǔn)確可靠，但價格較高。一般適用于大型沖模和要求模具剛性與精度都很高的精密沖裁模，以及同時要求模具壽命很高的多工位自動級進(jìn)模。</p><p>　　因本設(shè)計中的模具選用級進(jìn)模，且具有一定數(shù)量的工位，結(jié)合送料方式，從工件級模具精度

62、的要求考慮，選用對角導(dǎo)柱模架。</p><p>　　(2)導(dǎo)板模模架 導(dǎo)板模模架有兩種結(jié)構(gòu)形式，導(dǎo)板模模架的特點是，作為凸模導(dǎo)向用的彈壓導(dǎo)板與下模座以導(dǎo)柱導(dǎo)套為導(dǎo)向構(gòu)成整體結(jié)構(gòu)。凸模與固定板是間隙配合而不是過渡配合，因而凸模在固定板中有一定的浮動量。這種結(jié)構(gòu)形式可以起到保護(hù)凸模的作用，一般用于帶有細(xì)凸模的級進(jìn)模。</p><p>　　第四章 沖壓設(shè)計的主要計算</p>&

63、lt;p><b>　　4.1排樣</b></p><p>　　4.1.1排樣方案的初步設(shè)計</p><p>　　排樣是指沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法，同一個沖裁件，可以有多種排樣方法。根據(jù)條料上的材料是否被全部利用，有無廢料產(chǎn)生，排樣方法可以分為有廢料排樣法、少廢料排樣法和無廢料排樣法。</p><p>　　1)有廢料排樣 沿沖

64、件完全外形沖裁，在沖件周邊都留有搭邊，因此材料的利用率低，但沖件尺寸完全由沖模來保證，因此精度高，模具壽命也高，生產(chǎn)中絕大多數(shù)沖裁都是采用有廢料排樣。</p><p>　　2)少廢料排樣 沿沖件部分外形切斷或沖裁，只在沖件或沖件與條料側(cè)邊之間留有搭邊。因受剪裁條料質(zhì)量定位誤差的影響，沖件質(zhì)量稍差，同時邊緣毛刺被凸模帶入間隙也影響模具壽命，但材料利用率稍高，沖模結(jié)構(gòu)簡單。</p><p>

65、　　3)無廢料排樣 沿直線或曲線切斷條料而獲得沖件，無任何搭邊。沖件的質(zhì)量和模具壽命更差一些，但材料利用率高。另外，送進(jìn)步距為兩倍零件寬度時，一次切斷便能獲得兩個沖件，有利于提高勞動生產(chǎn)率。</p><p>　　根據(jù)給定的任務(wù)書中所示工件的形狀和結(jié)構(gòu)特點，采取有廢料排樣，考慮到其為大批量生產(chǎn)，根據(jù)上述各種排樣方式的具體比較，綜合考慮各種方案的可行性并結(jié)合其生產(chǎn)效率和效益，初步選定兩種排樣方式：方案一單排和方案二

66、多排。其排樣的示意圖分別如圖5-1和圖5-2所示。 </p><p>　　4.1.2排樣相關(guān)數(shù)值的確定方法</p><p><b>　　(1)搭邊值</b></p><p>　　搭邊排樣時沖裁件與沖裁件之間(a)以及沖裁件與條料側(cè)邊之間(a1)留下的工藝余料稱為搭邊。</p><

67、p><b>　　1)搭邊的確定原則</b></p><p>　　搭邊寬度對沖裁過程級沖裁件質(zhì)量有很大的影響，搭邊過大，材料利用率低；搭邊過小，搭邊的強(qiáng)度和剛度不夠，在沖裁中將被拉斷，有時甚至單邊拉入模具間隙，造成沖裁力不均，損壞模具刃口。因此搭邊值的設(shè)置應(yīng)該合理，其數(shù)值目前由經(jīng)驗確定。一般來說，硬材料的搭邊值可小些，軟材料、脆材料的搭邊值要大一些；沖裁件尺寸大或是有尖突的復(fù)雜形狀時，搭

68、邊值取大些；厚材料的搭邊值取大一些；用手工送料、有側(cè)壓裝置的搭邊值可以小些。</p><p>　　搭邊的合理數(shù)值主要取決于材料厚度、材料種類、沖裁件的大小以及沖裁件的輪廓形狀等。一般說來，板料愈厚，材料愈軟以及沖裁件尺寸愈大，形狀愈復(fù)雜，則搭邊值也應(yīng)愈大。</p><p>　　2)搭邊的確定方法 一般的學(xué)習(xí)設(shè)計和實際的社會生產(chǎn)中搭邊值的確定主要有兩種方法，一種是查表法，另一種是經(jīng)驗法。且

69、查表所得數(shù)據(jù)精度較經(jīng)驗法高。</p><p>　　a查表法 表5-1所列數(shù)值為低碳鋼的搭邊值。</p><p>　　b經(jīng)驗法 對于其他材料，應(yīng)按表5-2中的系數(shù)對表5-1中的數(shù)值加以修正。</p><p><b>　　(2)步距</b></p><p>　　步距的基本尺寸就是兩相鄰工位的中心距。級進(jìn)模任何兩相鄰工位的

70、中心距必須相等。對于單排列的排樣，步距等于沖件的外輪廓尺寸與搭邊余量之和。搭邊值的大小可參照沖裁排樣的搭邊數(shù)值,用S表示步距，則有下式：</p><p>　　式中 D——沿條料送進(jìn)方向毛坯外形輪廓的寬度最大值 (mm)；</p><p>　　a—— 沿送進(jìn)方向的搭邊值 (mm)；</p><p><b>　　(3)條料規(guī)格</b></p

71、><p><b>　　1)條料寬度的確定</b></p><p>　　有測刃裝置的模具，當(dāng)條料的送進(jìn)步距用側(cè)刃定距時，條料寬度必須加側(cè)刃切去部分，條料寬度B按下列公式計算：</p><p>　　條料寬度： </p><p><b>　　導(dǎo)料板間距離：

72、 </b></p><p>　　式中 Dmax——條料寬度方向沖裁件的最大尺寸(mm)；</p><p>　　a1 ——側(cè)搭邊值(mm)；</p><p>　　Δ——條料寬度的單向（負(fù)向）偏差(mm)；</p><p>　　Z——沖切前的條料寬度與導(dǎo)料板間的間隙(mm)；</p><p>　　b——

73、側(cè)刃沖切的料邊寬度，通常取b1=1.5~2.5mm，薄料取小值，厚料取大 值； </p><p><b>　　——側(cè)刃數(shù)；</b></p><p>　　其中，a1值參照表5-1，Δ、Z值可查閱有關(guān)設(shè)計手冊。</p><p><b>　　2)條料長度的確定</b></p><p>　　對于單排，條

74、料的長度L可根據(jù)下式確定：</p><p>　　式中 L——條料的長度(mm)；</p><p>　　N——根條料上可沖裁零件的個數(shù)；</p><p>　　Dmax——沖裁件的最大尺寸(mm)。</p><p>　　由于沖裁件的個數(shù)未知，可假設(shè)一根條料班上可沖裁零件個數(shù)，然后再進(jìn)行相關(guān)的計算。 </p><p&g

75、t;<b>　　(4)材料利用率</b></p><p>　　沖裁件的實際面積與所用板料面積的百分比叫材料利用率，它是衡量合理利用材料的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。</p><p>　　一個步距內(nèi)的材料利用率η可用下式表示：</p><p>　　式中 A——一個步距內(nèi)沖裁件的實際面積(mm2)；</p><p>　　B——條

76、料寬度(mm)；</p><p>　　S——步距(mm)。</p><p>　　若考慮到料頭、料尾和邊余料的消耗，則一張板料(或帶料、條料)上總的材料利用率η總可用下式表示：</p><p>　　式中 n——一張板料(或帶料、條料)上的沖裁件總數(shù)目；</p><p>　　A1——一個沖裁件的實際面積(mm2)；</p>

77、<p>　　B——板料(或帶料、條料)寬度(mm)；</p><p>　　L——板料(或帶料、條料)長度(mm)。 </p><p>　　4.1.3方案一、二相關(guān)數(shù)值的具體計算</p><p><b>　　(1)搭邊值</b></p><p><b>　　方案一</b><

78、;/p><p><b>　　方案二</b></p><p><b>　　(2)步距</b></p><p><b>　　方案一</b></p><p><b>　　方案二</b></p><p><b>　　(3)條料規(guī)格

79、</b></p><p>　　查閱相關(guān)資料得方案一、二的沖切前的條料寬度與導(dǎo)料板間的間隙值Z分別為5mm和8mm，公差Δ分別為0.8mm和0.9mm，結(jié)合上一節(jié)的相關(guān)公式和排樣示意圖中的具體的幾何關(guān)系，計算相關(guān)數(shù)值如下：</p><p><b>　　方案一</b></p><p><b>　　條料寬度：</b>

80、</p><p><b>　　導(dǎo)料板之間的距離：</b></p><p>　　條料長度(按一個條料上可沖裁零件的個數(shù)為50計算)</p><p><b>　　方案二</b></p><p><b>　　條料寬度：</b></p><p><b>

81、;　　導(dǎo)料板之間的距離：</b></p><p>　　條料長度(按一個條料上可沖裁零件的個數(shù)為50計算)</p><p><b>　　(4)材料利用率</b></p><p><b>　　方案一</b></p><p>　　一個步距內(nèi)沖裁件的實際面積為</p><p&

82、gt;　　一個步距內(nèi)的材料利用率η為</p><p>　　一個沖裁件的實際面積為</p><p>　　一張條料上總的材料利用率η總為</p><p><b>　　方案二</b></p><p>　　一個步距內(nèi)沖裁件的實際面積為</p><p>　　一個步距內(nèi)的材料利用率η為</p>

83、<p>　　一個沖裁件的實際面積為</p><p>　　一張條料上總的材料利用率η總為</p><p>　　4.1.4方案一、二的比較及排樣方案的確定</p><p>　　根據(jù)前一節(jié)的計算結(jié)果和表5-3整理的數(shù)據(jù)，比較方案一與方案二可知，在其它條件相同的情況下，多排的材料利用率始終高于單排的利用率，由于零件為大批量生產(chǎn)，因此，經(jīng)濟(jì)上的可行性成為衡量方案好壞

84、的一個重要指標(biāo)，為了原減少材料的損耗，從一定程度上降低生產(chǎn)成本，本設(shè)計中的排樣方式選擇多排。</p><p>　　4.1.5 排樣圖的確定</p><p>　　排樣圖是排樣設(shè)計的最終表達(dá)形式，排樣圖是編制沖壓工藝與設(shè)計模具的重要工藝文件。一張完整的模具裝配凸應(yīng)在其右上角畫出工件凸和排樣圖。在排樣圖上應(yīng)標(biāo)注條料寬度及其公差、送料步距及搭邊a、a1值。由多排方式確定的生產(chǎn)排樣圖如圖5-3。&l

85、t;/p><p>　　4.2 壓力中心的確定</p><p>　　沖壓力合力的作用點稱為模具的壓力中心。模具的壓力中心應(yīng)該通過壓力機(jī)滑塊的中心線。對于有模柄的沖模來說，須使壓力中心通過模柄的中心線。否則，沖壓時滑塊就會承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌和模具導(dǎo)向部分不正常的磨損，還會使合理間隙得不到保證，從而影響制件的質(zhì)量和降低模具壽命甚至損壞模具。在實際生產(chǎn)中，可能出現(xiàn)沖模壓力中心在沖壓過程中發(fā)生變

86、化的情況，或者由于沖件的形狀特殊，從模具結(jié)構(gòu)考慮，不宜于使壓力中心與模柄中心線相重合的情況，這時應(yīng)注意使壓力中心的偏離不致超出所選用壓力機(jī)允許的范圍。</p><p>　　沖裁形狀對稱的沖件時，其壓力中心位于沖件輪廓圖形幾何中心。沖裁直線段時，其壓力中心位于直線段的中點。</p><p>　　確定復(fù)雜形狀沖裁件的壓力中心的多凸模模具的壓力中心，常用以下幾種方法。</p>&l

87、t;p>　　(1)多凸模沖裁時的壓力中心 根據(jù)理論力學(xué)，對于平行力系，合力對某軸之力矩等于各分力對同軸力矩之和，而沖裁力F與沖裁周邊長度L成正比，由此可得壓力中心坐標(biāo)（x0、y0）。</p><p>　　(2)沖裁復(fù)雜形狀零件時的壓力中心 沖裁復(fù)雜形狀零件時，其壓力中心的計算公式與多凸模沖裁壓力中心求解公式相同。具體求法按下面步驟進(jìn)行：</p><p>　　1)選定坐標(biāo)軸X和Y。

88、</p><p>　　2)將組成圖形的輪廓線劃分為若干簡單的線段，求出各線段長度和各線段的中心位置。</p><p>　　3)然后按相應(yīng)的公式計算出壓力中心的坐標(biāo)。</p><p>　　由表中的計算結(jié)果可以看出，該工件的沖裁力不大，壓力中心偏離坐標(biāo)原點O較小，為了便于模具的加工與裝配，模具中心仍選在坐標(biāo)原點O。</p><p>　　4.3 凸

89、、凹模的刃口尺寸計算 </p><p>　　4.3.1 凸、凹模刃口尺寸計算的依據(jù)和計算原則</p><p>　　在沖裁件的尺寸的測量和使用中，都是以光面的尺寸為基準(zhǔn)。落料件的光面是因凹模刃口擠切帶料產(chǎn)生的，而孔的光面是凸模刃口擠切材料產(chǎn)生的。故計算刃口尺寸時，應(yīng)按落料和沖孔兩種情況分別進(jìn)行，其原則如下：</p><p>　　(1)落料 落料件光面尺寸與凹模尺寸相

90、等(或基本一致)，故應(yīng)以凹模尺寸為基準(zhǔn)。又因落料件尺寸會隨凹模刃口的磨損而增大，為保證凹模磨損到一定程度仍能沖出合格零件，故落料凹?；境叽鐟?yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)的較小尺寸。而落料凸?；境叽?，則按凹?；境叽鐪p最小初始間隙。</p><p>　　(2)沖孔 工件光面的孔徑與凸模尺寸基本相等(或基本一致)，故應(yīng)以凸模尺寸為基準(zhǔn)。又因沖孔的尺寸會隨凸模的磨損而減小，故沖孔凸模的基本尺寸應(yīng)取工件孔尺寸公差范圍內(nèi)的較

91、大尺寸。而沖孔凹模基本尺寸則按凸?；境叽缂幼钚〕跏奸g隙。</p><p>　　(3)孔心距 當(dāng)零件上需要沖制多個孔時，孔心距的尺寸精度由凹?？仔木啾ＷC。由于凸、凹模的刃口尺寸磨損不影響孔心距的變化，故凹?？仔木嗟幕境叽缛≡诠ぜ仔木喙顜У闹悬c上，按雙向?qū)ΨQ偏差標(biāo)注。</p><p>　　(4)沖模刃口制造偏差 凸、凹模刃口尺寸精度的選擇應(yīng)以能保證工件的精度要求為準(zhǔn)，保證合理的凸、

92、凹模間隙值，保證模具一定的使用壽命。</p><p>　　4.3.2 凸、凹模刃口尺寸的計算方法</p><p>　　根據(jù)凸凹模的加工方法的不同刃口的計算方法也不同基本上可以分凸模與凹模分別加工法和凸模與凹模配合加工法兩類為兩類。由于本設(shè)計任務(wù)的沖裁件主體為圓形，其形狀簡單，所以選用前一種分別加工法。根據(jù)刃口尺寸的計算原則，計算公式如下：</p><p><b

93、>　　落料：</b></p><p><b>　　沖孔：</b></p><p>　　孔心距： </p><p>　　式中 、——落料凹凸模尺寸(mm)；</p><p>　　、——沖孔凸凹模尺寸(mm)；</p><p>　　——凹模孔心距的

94、尺寸(mm)，公差取工件公差的，即； </p><p>　　——工件孔心距的最小極限尺寸(mm)；</p><p>　　——落料件的最大極限尺寸(mm)；</p><p>　　——沖孔件孔的最小極限尺寸(mm)；</p><p>　　——沖裁件制造公差(mm)；</p><p>　　——最小初始雙面間隙(mm)；&l

95、t;/p><p>　　、——凸、凹模制造公差(mm)，可查相關(guān)資料或取、 。</p><p>　　——系數(shù)，為了避免沖裁件尺寸都偏向極限，尺寸應(yīng)使沖裁件的實際尺寸盡量接近沖裁件公差帶的中間尺寸。值在之間，與沖裁件的精度等級有關(guān)，見表5-7。</p><p>　　采用凸、凹模分開加工時，應(yīng)在圖樣上分別標(biāo)注凸、凹模刃口尺寸與制造公差，為了保證間隙值(見表5-5)，應(yīng)滿足下

96、列關(guān)系式：</p><p>　　如果驗算不符合上式，出現(xiàn)的情況當(dāng)大得不多時可適當(dāng)調(diào)整以滿足上述條件，這時凸、凹模的公差應(yīng)直接按公式和</p><p>　　如果出現(xiàn)時，則應(yīng)采用凸凹模的配作法。</p><p>　　4.3.3刃口尺寸計算</p><p>　　設(shè)工件的外形尺寸為，查表的為0.74，屬于落料，內(nèi)形為沖孔。</p>&l

97、t;p><b>　　(1)落料 （）</b></p><p>　　查表5-5、5-6和5-7及相關(guān)資料得 </p><p>　　校核間隙： ，故符合條件。</p><p>　　將已知和查表的數(shù)據(jù)代入公式，

98、即得</p><p><b>　　(2)沖孔</b></p><p>　　沖孔可分為兩類，一類是沖3個的圓孔，另一類是沖的中間圓孔。其對應(yīng)的尺寸公差分別為0.30和0.52。</p><p><b>　　1)沖孔()</b></p><p>　　查表5-5、5-6和5-7及相關(guān)資料得 </p

99、><p><b>　　校核間隙</b></p><p><b>　　，故符合條件。</b></p><p>　　將已知和查表的數(shù)據(jù)代入公式，即得</p><p><b>　　沖孔（ )</b></p><p>　　查表5-5、5-6和5-7及相關(guān)資料得 &

100、lt;/p><p><b>　　校核間隙</b></p><p><b>　　故符合條件。</b></p><p>　　將已知和查表的數(shù)據(jù)代入公式，即得</p><p>　　(3)凹模孔心距尺寸 </p><p>　　查閱附錄Ⅱ并結(jié)合公式得</p><p&g

101、t;<b>　　4.3.4刃口圖形</b></p><p><b>　　4.4沖壓力的計算</b></p><p>　　4.4.1沖裁力的計算</p><p>　　通常說的沖裁力是指沖裁力的最大值，它是選用壓力機(jī)和設(shè)計模具的重要依據(jù)之一。</p><p>　　平刃口沖裁模的沖裁力F一般按下式計算：&

102、lt;/p><p>　　式中 F——沖裁力(N)；</p><p>　　L——沖裁周邊長度(mm)；</p><p>　　t——材料厚度(mm)；</p><p>　　——材料抗剪強(qiáng)度(MPa)；</p><p><b>　　K——系數(shù)。</b></p><p>　　系數(shù)

103、K是考慮到實際生產(chǎn)中，模具間隙值的波動和不均勻、刃口的磨損、板料的力學(xué)性能和厚度波動等因素影響而給出的修正系數(shù)，一般取K=1.3。</p><p>　　為計算簡便，也可按下式估算沖裁力：</p><p>　　式中 ——材料抗拉強(qiáng)度(MPa)。</p><p>　　根據(jù)式計算材料周邊長度</p><p>　　由第一章知材料的抗剪強(qiáng)度為310~

104、380MPa，這里取=380MPa，代入式中計算沖裁力</p><p>　　4.4.2卸料、推件力、頂件力的計算</p><p>　　板料經(jīng)沖裁后，由于彈性變形的回復(fù)作用，將使沖落部分的材料梗塞在凹模內(nèi)，而沖裁剩下的材料則緊箍在凸模上。為使沖裁工件繼續(xù)進(jìn)行，必須將箍在凸模上的料卸下，將卡在凹模內(nèi)的料推出。從凸模上卸下箍著的料所需要的力稱卸料力，將梗塞在凹模內(nèi)的料順沖裁方向推出所需要的力稱推

105、件力；逆沖裁方向?qū)⒘蠌陌寄?nèi)頂出所需要的力稱頂件力。</p><p>　　卸料力、推件力和頂件力是從壓力機(jī)、卸料裝置或頂件裝置中獲得的。所以在選擇設(shè)備的公稱壓力或設(shè)計沖模時，應(yīng)分別予以考慮。影響這些力的因素較多，如材料的力學(xué)性能、搭邊大小、潤滑情況等。一般常用下列的經(jīng)驗公式計算：</p><p>　　卸料力 </p><p&

106、gt;　　推件力 </p><p>　　頂件力 </p><p>　　式中 F——沖裁力(N)；</p><p>　　n——同時梗塞在凹模內(nèi)的工件(或廢料)數(shù)；</p><p>　　h——凹模洞口的直壁高度(mm)；</p><p&

107、gt;　　t——材料厚度(mm)；查閱相關(guān)表格得h≥8，所以n可取3。</p><p>　　KX、KT、KD——卸料力、推件力、頂件力系數(shù)，見表5-8。</p><p>　　根據(jù)式(5-16 )、(5-17)和表5-8 ，并查閱相關(guān)資料，分別計算工件沖裁的卸料力和推件力如下： </p><p><b>　　卸料力 </b></p

108、><p><b>　　推件力 </b></p><p>　　4.4.3壓力機(jī)公稱壓力的計算</p><p>　　壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于沖壓力。計算總沖壓力,原則上只計算同時發(fā)生的力，并應(yīng)根據(jù)不同的模具結(jié)構(gòu)分別對待。</p><p>　　采用彈性卸料裝置和下出料方式?jīng)_裁模時</p><p&g

109、t;　　采用彈性卸料裝置和上出料方式的沖裁模時</p><p>　　采用剛性卸料裝置和下出料方式的沖裁模時</p><p><b>　　沖壓力</b></p><p>　　4.5沖壓設(shè)備的選擇</p><p>　　根據(jù)壓力機(jī)的選用原則，其壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于沖壓力，即F'≥FZ=509kN ，根據(jù)附錄三

110、，選用J23-63型開式雙柱可傾式壓力機(jī)滿足使用要求。</p><p>　　其主要技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　標(biāo)稱壓力：630kN；</p><p>　　滑塊行程：130mm；</p><p>　　行程次數(shù)：50次 /min；</p><p>　　最大封閉高度：360mm；</p><p&g

111、t;　　連桿調(diào)節(jié)高度：80mm；</p><p><b>　　工作臺尺寸：</b></p><p>　　前后 480 mm； </p><p>　　左右 710 mm；</p><p><b>　　孔徑 250mm；</b></p><p><b>　　模柄

112、尺寸：</b></p><p><b>　　直徑 50mm；</b></p><p><b>　　深度 80mm；</b></p><p>　　電動機(jī)功率：5.5kW。</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　為期兩周

113、的課程設(shè)計即將告一段落，我們在忙碌和充實中結(jié)束這兩周的設(shè)計任務(wù)。通過這次設(shè)計，我深刻認(rèn)識到實踐才是檢驗理論的標(biāo)準(zhǔn)，一件事情，只有親自去做，才能體會到其中蘊含的豐富內(nèi)容，才能發(fā)現(xiàn)自己的缺陷和不足，從而更好的將書本知識與的學(xué)習(xí)實踐相結(jié)合，真正做到學(xué)以致用。在這兩個星期中，我們主要對軸承蓋這一工件的生產(chǎn)工藝進(jìn)行分析和設(shè)計，并對相關(guān)的模具和設(shè)備進(jìn)行合理的選擇。從工件的工藝性分析開始，到生產(chǎn)方案的制定，再到排樣的設(shè)計，接著進(jìn)行相關(guān)的計算，隨后到相

114、關(guān)設(shè)備的選用，每一步都要認(rèn)真去分析，并適時提出多種方案進(jìn)行論證對比，綜合各種因素確定最合理的一個，再進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計。這里對設(shè)計的主要內(nèi)容總結(jié)如下：</p><p>　　（1）工件材料為Q235，伸長率(δ10)21%~25%，抗剪強(qiáng)度(τb)310~380MPa，抗拉強(qiáng)度(σb)380~470MPa，屈服強(qiáng)度(δb)235MPa。</p><p>　?。?）對于所給定的工件，，采用IT14級

115、精度。尺寸精度較低，普通沖裁能滿足要求。</p><p>　?。?）生產(chǎn)方案為先沖孔再落料的連續(xù)沖壓，采用級進(jìn)模生產(chǎn)。</p><p>　?。?）送料方式的選用自動送料方式，且為橫向從右向左送料。</p><p>　?。?）排樣方案經(jīng)主要影響因素——利用率的比較，多排較單排高，選用多排。 </p><p>　?。?）壓力中心位于點，距離所選坐

116、標(biāo)原點差距不大，故壓力中心仍然可選在初始原點，即相鄰兩工件中心；</p><p>　?。?）落料（）凸、凹模的尺寸分別為 和；</p><p>　　沖孔（ ）凸、凹模的尺寸分別為和；</p><p>　　沖孔（）凸、凹模的尺寸分別為和；</p><p>　　（8）計算的沖壓力為509kN，最終選用J23-63開式雙柱可傾壓力機(jī)即可滿足生產(chǎn)要求

117、。</p><p>　　對于本設(shè)計中的一個難點，排樣方式的選擇而言，相關(guān)的計算所得數(shù)值為選擇多排這一最終的排樣方式的主要依據(jù)，在設(shè)計伊始，工件結(jié)構(gòu)特點則成為排樣方案選擇的主要考慮因素。然而，通過書本我們了解到排樣方式遠(yuǎn)不如這些，還包括混合排、斜排、直對排等等，對于其他的排樣方式，我們也要掌握其適用條件和范圍，為今后的設(shè)計積累相關(guān)素材。在實際的設(shè)計中，要善于發(fā)現(xiàn)和探索，能夠找出不同設(shè)計中的聯(lián)系與規(guī)律，為我們今后的設(shè)