3542 銅片沖孔落料級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì),銅片,沖孔,落料級(jí)進(jìn)模,設(shè)計(jì)
河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)1銅片沖孔落料級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)摘 要本設(shè)計(jì)題目為銅片沖孔落料級(jí)進(jìn)模模設(shè)計(jì)，體現(xiàn)了沖孔落料類零件的設(shè)計(jì)要求、內(nèi)容及方向，有一定的設(shè)計(jì)意義。通過(guò)對(duì)該零件模具的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步加強(qiáng)了設(shè)計(jì)者沖裁模設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，為設(shè)計(jì)更復(fù)雜的沖裁模具做好了鋪墊和吸取了更深刻的經(jīng)驗(yàn)。本設(shè)計(jì)運(yùn)用沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，首先分析了工件的工藝要求，為選取排樣的類型做好了準(zhǔn)備；然后估算了板料的選取，便于導(dǎo)尺的寬度及確定排樣的方法；最后分析了工件的特征，確定模具的設(shè)計(jì)參數(shù)、設(shè)計(jì)要點(diǎn)及自動(dòng)漏料裝置。本工件為薄板的沖孔落料見(jiàn)，且工件的料厚較薄，所以在選取壓力機(jī)是不宜過(guò)大，材料上說(shuō)銅料的屈服強(qiáng)度也沒(méi)有鋼料的大，工件的尺寸較小設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮設(shè)計(jì)一個(gè)能在沖孔落料時(shí)的剪切力小于材料的屈服強(qiáng)度以免沖裁力過(guò)大沖出廢件。關(guān)鍵詞：沖裁模 沖裁 極限強(qiáng)度河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)2AbstractBlank and Prerce Grogressive DiesThis design topic hurtles bore to fall to anticipate class to enter a mold mold design for the copper, body now the blunt bore fall to anticipate a type of spare parts of design request, contents and direction, there is certain design meaning.Pass the design to the spare parts' molding tool, strengthened designed further blunt cut the foundation knowledge of[with] mold design, for design more complicated of blunt cut a molding tool to have done cushion and absorbed deeper experience.This design usage blunt press the foundation knowledge of craft and molding tool design, analyzed the craft of the work piece a request first, have done preparation for the type that the selection lines up kind;Then the selection estimating plank to anticipate, easy to lead the method of the width and assurance row kind of Chinese foot;Analyzed the characteristic of work piece finally, make sure the design parameter, design important point of molding tool and leak to anticipate device automatically.This work piece falls to anticipate to see for the blunt bore of lamella, and the work piece anticipate thick thinner, so Be selecting by examinations pressure machine is should not lead greatly, say on the material the copper anticipates accepts defeat strength to also have no steel to anticipate of big, the size of work piece is smaller to design have to consider to design 1 can while hurtling the bore fall to anticipate of shearing and slicing the dint is small to accept defeat strength in the material in order to prevent blunt once cut dint to rush out to discard a piece greatly.Keyword： blanking die blanking ultimate 目 錄摘要……………………………………………………………………………………………………………………………I緒論……………………………………………………………………………………………………………………………4河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)3第 1 章 沖裁工藝規(guī)程的編制………………………………………………………………………………71.1 工藝分析、排樣設(shè)計(jì)………………………………………………………………………………………71.2 工藝方案的確定………………………………………………………………………………………………9第 2 章 沖壓模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………………102．1 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇與確定…………………………………………………………………… 10第 3 章模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算………………………………………………………………………………113．1 沖壓力與壓力中心的計(jì)算，初選壓力機(jī)………………………………………………… 113．2 模具主要零件和主要工作機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化…………………………………14第 4 章繪制模具總裝圖………………………………………………………………………………………284．1 模具零件材料選用一覽表…………………………………………………………………………28結(jié)束語(yǔ)…………………………………………………………………………………………………………………… 30致謝………………………………………………………………………………………………………………………… 31參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………………………………………………32緒 論目前，我國(guó)沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還相當(dāng)?shù)穆浜螅饕蚴俏覈?guó)在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)4的國(guó)家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國(guó)模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具相比差距相當(dāng)大。1.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)1.1.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀我國(guó)模具近年來(lái)發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2003 年我國(guó)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)約有 2 萬(wàn)多家，從業(yè)人員約 50 多萬(wàn)人，2004 年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢(shì)頭，模具企業(yè)總體上訂單充足，任務(wù)飽滿，2004 年模具產(chǎn)值 530 億元。進(jìn)口模具 18.13 億 美元，出口模具4.91 億美元，分別比 2003 年增長(zhǎng) 18%、32.4%和 45.9%。進(jìn)出口之比 2004 年為3.69:1，進(jìn)出口相抵后的進(jìn)凈口達(dá) 13.2 億美元，為凈進(jìn)口量較大的國(guó)家。在 2 萬(wàn)多家生產(chǎn)廠點(diǎn)中，有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中，產(chǎn)值過(guò)億元的模具企業(yè)只有 20 多家，中型企業(yè)幾十家，其余都是小型企業(yè)。 近年來(lái)， 模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；專業(yè)模具廠數(shù)量增加，能力提高較快；"三資"及私營(yíng)企業(yè)發(fā)展迅速；國(guó)企股份制改造步伐加快等。雖然說(shuō)我國(guó)模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。我國(guó)尚存在以下幾方面的不足:第一，體制不順，基礎(chǔ)薄弱。 “三資”企業(yè)雖然已經(jīng)對(duì)中國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動(dòng)作用，私營(yíng)企業(yè)近年來(lái)發(fā)展較快，國(guó)企改革也在進(jìn)行之中，但總體來(lái)看，體制和機(jī)制尚不適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，再加上國(guó)內(nèi)模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，因此，行業(yè)發(fā)展還不盡如人意，特別是總體水平和高新技術(shù)方面。 第二，開(kāi)發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳.我國(guó)模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，在市場(chǎng)中經(jīng)常處于被動(dòng)地位。我國(guó)每個(gè)模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合1 萬(wàn)美元，國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多是 15～20 萬(wàn)美元，有的高達(dá) 25～30 萬(wàn)美元，與之相對(duì)的是我國(guó)相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過(guò)去作坊式管理，真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。 第三，工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低．雖然國(guó)內(nèi)許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備，但總的來(lái)看裝備水平仍比國(guó)外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控化率和CAD/CAM 應(yīng)用覆蓋率要比國(guó)外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進(jìn)設(shè)備不配套，設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問(wèn)題長(zhǎng)期得不到較好解決。裝備水平低，帶來(lái)中國(guó)模具企業(yè)鉗工比例過(guò)高等問(wèn)題。第四，專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差． 由于長(zhǎng)期以來(lái)受“大而全”“小而全”影響，許多模具企業(yè)觀念落后，模具企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)水平低，專業(yè)化分工不細(xì)，商品化程度也低。目前國(guó)內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占 45%左右，其馀為自產(chǎn)河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)5自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)，與國(guó)際水平相比要落后許多。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低，標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對(duì)模具質(zhì)量、成本有較大影響，對(duì)模具制造周期影響尤甚。 第五，模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后．模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會(huì)影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國(guó)產(chǎn)模具鋼與國(guó)外進(jìn)口鋼相比，無(wú)論是質(zhì)量還是品種規(guī)格，都有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差，也直接影響模具水平的提高。1.1.2 國(guó)內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì)巨大的市場(chǎng)需求將推動(dòng)中國(guó)模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國(guó)的模具工業(yè)和技術(shù)在過(guò)去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。未來(lái)的十年，中國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括以下幾方面: 1） 模具日趨大型化； 2）在模具設(shè)計(jì)制造中廣泛應(yīng)用 CAD/CAE/CAM 技術(shù)； 3）模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)； 4）在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù)； 5）提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率； 6）發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)； 7）模具的精度將越來(lái)越高； 8）模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化； 9）研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程； 10）開(kāi)發(fā)新的成形工藝和模具。1.2 國(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中，60％－80％的零部件都要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方法所無(wú)法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。近幾年，全球模具市場(chǎng)呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場(chǎng)年交易總額為 600～650 億美元左右。美國(guó)、日本、法國(guó)、瑞士等國(guó)家年出口模具量約占本國(guó)模具年總產(chǎn)值的三分之一。 隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，國(guó)外的一些掌握和能運(yùn)用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具工藝設(shè)計(jì)、高級(jí)鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術(shù)水平比較高．故人均產(chǎn)值也較高．我國(guó)每個(gè)職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合 1 萬(wàn)美元左右，而國(guó)外模具工業(yè)發(fā)河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)6達(dá)國(guó)家大多 15～20 萬(wàn)美元，有的達(dá)到 25～30 萬(wàn)美元。國(guó)外先進(jìn)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá) 70%以上，而我國(guó)才達(dá)到 45％．1.3 沖孔落料件模具設(shè)計(jì)與制造方面1.3.1 沖孔落料模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路沖孔落料是沖壓基本工序之一，它是利用沖孔落料模在壓力機(jī)作用下，將平板坯料制成一定外形零件的加工方法。一般情況下，沖孔落料件的尺寸精度應(yīng)在 IT13 級(jí)以下，不宜高于 IT11 級(jí)。只有加強(qiáng)沖孔落料變形基礎(chǔ)理論的研究，才能提供更加準(zhǔn)確、實(shí)用、方便的計(jì)算方法，才能正確地確定沖孔落料工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸，解決沖孔落料變形中出現(xiàn)的各種實(shí)際問(wèn)題，從而，進(jìn)一步提高制件質(zhì)量。1.3.2 沖孔落料模具設(shè)計(jì)的進(jìn)度1.了解目前國(guó)內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時(shí)間 20 天；2.確定加工方案，所用時(shí)間 5 天；3.模具的設(shè)計(jì)，所用時(shí)間 30 天；4．模具的調(diào)試．所用時(shí)間5天．第一章 沖裁工藝規(guī)程的編制1.1工藝分析、排樣設(shè)計(jì)1.1.1沖壓零件的工藝性分析原始資料:河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)7材料：QSn4-4-2.5厚度：0.3mm圖1-1工件圖圖示零件材料為 QSn4-4-2.5，能夠進(jìn)行一般的沖壓加工，市場(chǎng)上也容易得到這種材料，價(jià)格適中。外形落料的工藝性：銅片屬于中等尺寸零件，料厚 0.3mm，外形復(fù)雜程度一般，尺寸精度要求一般，因此可采用落料工藝獲得。沖孔的工藝性：兩個(gè)相同尺寸對(duì)稱的圓孔，尺寸精度要求一般，可采用沖孔。此工件只有外形落料和沖孔兩個(gè)工序。圖示零件尺寸均為未注公差的一般尺寸，按慣例取 IT14 級(jí)，符合一般級(jí)進(jìn)沖壓的經(jīng)濟(jì)精度要求，模具精度取 IT9 級(jí)即可。由以上分析可知，圖示零件具有比較好的沖壓工藝性，適合沖壓生產(chǎn)。1.1.2 排樣樣設(shè)計(jì)一、 確定零件的排樣方案設(shè)計(jì)模具時(shí)，條料的排樣很重要。銅片零件具有形狀簡(jiǎn)單有點(diǎn)類似矩形的稱橢圓形特點(diǎn)，排列采用直排（圖 2 所示）的排樣方案可以提高材料的利用率，減少?gòu)U料。為了降低模具的制造成本，采用連續(xù)的送料方式，即連續(xù)送料，連續(xù)沖壓，條料完成第一遍沖兩個(gè)相同橢圓的小孔后，再?zèng)_第二遍落料，在第一次沖裁的間隔中沖裁出第二部分工件。河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)8圖 1-2： 條料的排樣二、條料寬度、導(dǎo)尺間寬度和材料利用率的計(jì)算查表取得搭邊值為 1.8mm 和 2.0mm。條料寬度的計(jì)算：擬采用無(wú)側(cè)壓裝置的送料方式，由 ??010]2[??????caDbD—條料寬度方向沖裁件的最大尺寸—條料寬度偏差（查表得 =0.4）??a—側(cè)搭邊值（查表得 a=2mm）c1—導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙,取值為 0.08mm代入數(shù)據(jù)計(jì)算，取得條料寬度為 25.28mm。導(dǎo)尺間距離的計(jì)算：由 s= ,代入數(shù)據(jù)計(jì)算得導(dǎo)尺間距離為??12caD?25.36mm。材料利用率的計(jì)算：根據(jù)一般的市場(chǎng)供應(yīng)情況，原材料選用 1500 mm×1000 mm×0.3 mm 的冷軋薄鋼板。每塊可剪 1500mm ×25 mm 規(guī)格條料 60 條，材料剪切利用率達(dá) 100%。由文獻(xiàn)﹝2﹞ 材料利用率通用計(jì)算公式 = ?%10?BsnA式中 A—一個(gè)沖裁件的面積，mm 2;n—一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的沖裁件數(shù)量；B—條料寬度，mm; s—進(jìn)距， mm河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)9得 = =79.69%?%102568.341?1.2 工藝方案的確定1.2.1、工藝方案的確定銅片零件所需的基本沖壓工序?yàn)槁淞虾蜎_孔，可擬訂出以下三種工藝方案。方案一：用簡(jiǎn)單模分兩次加工，即沖孔——落料。方案二：沖孔落料復(fù)合模。方案三：沖孔落料級(jí)進(jìn)模。 采用方案一，生產(chǎn)率低，工件的累計(jì)誤差大，操作不方便，由于該工件為中批量生產(chǎn)，方案二和方案三更具有優(yōu)越性。銅片零件內(nèi)有一個(gè)內(nèi)橢圓的孔，外形類似矩形的橢圓邊與條料邊之間的距離為2.0mm，大于此零件要求的最小壁厚（0.3mm） （1） ，可以采用沖孔、落料復(fù)合?；驔_孔、落料連續(xù)模。復(fù)合模模具制造難度大，并且沖壓后產(chǎn)品留在模具上，在清理模具上的物料時(shí)會(huì)影響沖壓速度，因此選用級(jí)進(jìn)模更為合理。第二章 沖壓模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2．1 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇與確定正倒裝結(jié)構(gòu)：根據(jù)上述分析，本零件的沖壓包括沖孔和落料兩個(gè)工序，為方便小孔廢料和成形工件的落下，采用正裝結(jié)構(gòu)，即沖孔凹模和落料凹模都安排在下模。送料方式：因是大批量生產(chǎn)，采用手工送料方式。定位裝置：本工件在級(jí)進(jìn)模中尺寸是較小的，又是小批量生產(chǎn)，順沖時(shí)第一個(gè)工位采用始用擋料銷定位，第二個(gè)工位采用固定擋料銷定位。送料時(shí)廢料孔與固定擋料銷河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)10作為粗定距，在大凸模上安裝兩個(gè)導(dǎo)正銷，利用條料上橢圓的孔做導(dǎo)正銷孔進(jìn)行導(dǎo)正，依此作為條料送進(jìn)的精確定距。導(dǎo)向方式：為確保零件的質(zhì)量及穩(wěn)定性，選用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向。由于已經(jīng)采用了手工送料方式，為了提高開(kāi)敞性和導(dǎo)向均勻性，采用對(duì)角導(dǎo)柱模架。卸料方式：本模具采用正裝結(jié)構(gòu)，沖孔廢料和工件留在凹模孔洞中，為了簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，可以在下模座中開(kāi)有通槽，使廢料和工件從孔洞中落下。工件厚度為 0.3mm，料厚比較薄，為了簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)和達(dá)到可靠的卸料力，選用剛性卸料板來(lái)卸下條料廢料。第三章模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算3．1 沖壓力與壓力中心的計(jì)算，初選壓力機(jī)3.1.1 沖裁工序總力的計(jì)算由工件結(jié)構(gòu)和前面所定的沖壓方案可知，本工件的沖裁力包括以下部分。沖銅片內(nèi)的一個(gè)橢圓孔，落外型料的力 P3，向下推出第二個(gè)沖孔廢料的力 P1，向下推出第一個(gè)沖孔廢料的力 P2，向下推出工件的力 P4。由剛性卸料板卸條料的廢料的力不是壓力機(jī)提供的，故不用計(jì)算在內(nèi)?？紤]到模具刃部被磨損、凸凹模間隙不均勻和波動(dòng)、材料力學(xué)性能及材料厚度偏河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)11差等因素的影響，實(shí)際計(jì)算沖裁力時(shí)按下面公式：P=KLtτ﹝3﹞式中 P—沖裁力（kN）L—沖裁件剪切周邊長(zhǎng)度（mm）t—沖裁件材料厚度（mm）τ—被沖材料的抗剪強(qiáng)度 (MPa)K—系數(shù)，一般取 1.3。上式中抗剪強(qiáng)度 τ與材料種類和坯料的原始狀態(tài)有關(guān)，可在手冊(cè)中查詢。為方便計(jì)算，可取材料的 τ=0.8σ b,故沖裁力表達(dá)式又可表示為： P=1.3Ltτ≈Ltσ b式中 σ b—被沖材料抗拉強(qiáng)度(MPa)。查手冊(cè)﹝1﹞表 8—7 得 QSn4-4-2.5 的σ b=294MPaP1=9.65×0.3×294=0.851kNP3=58.631×0.3×294=5.171kN推件力 Pt=nKtPKt—推件力系數(shù),由手冊(cè)查得 Kt=0.055n—同時(shí)卡在凹模的工件(或廢料)數(shù),其中n=h/th—凹模刃部直壁洞口高度（mm） ，t—料厚( mm)查手冊(cè)﹝2﹞表 2—40 可得和 h=4mm,故 n=13.2P4=13.2 =0.616kN05.81.?P6=13.2×0.055×5.171=3.932kNP 總 =P1 +P3+P4 +P6=0.851+0.498+5.171+0.616+0.090+3.932=11.702kN3.1.2．初選壓力機(jī)查文獻(xiàn)[4]開(kāi)式可傾壓力機(jī)參數(shù)初選壓力機(jī)型號(hào)為 JG32-4，見(jiàn)表一。公稱壓力/KN 40發(fā)生公稱壓力時(shí)滑塊離下極點(diǎn)距離/mm 3滑塊固定行程/mm 40滑塊調(diào)節(jié)行程/mm 40/6標(biāo)準(zhǔn)行程次數(shù)(不小于)(次/min) 200(快速型) 發(fā)生公稱壓力時(shí)滑塊離下極點(diǎn)距離/mm1(快速型) 滑塊行程 /mm 20(快速型) 行程次數(shù) (不小于)( 次/min) 400(最大閉合高度) 固定臺(tái)和可傾/mm 160河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)12(最大閉合高度) 活動(dòng)臺(tái)位置(最低/最高)/mm -閉合高度調(diào)節(jié)量/mm 35(標(biāo)準(zhǔn)型) 滑塊中心到機(jī)身距離(吼深)/mm 100(標(biāo)準(zhǔn)型) 工作臺(tái)尺寸 (左右×前后)/mm 280×180(標(biāo)準(zhǔn)型) 工作臺(tái)孔尺寸 (左右×前后)/mm 130×60(標(biāo)準(zhǔn)型) 工作臺(tái)孔尺寸 (直徑)/mm 100(標(biāo)準(zhǔn)型) 立柱間距離 (不小于)/mm 130(加大型) 滑塊中心到機(jī)身距離(吼深)/mm -(加大型) 工作臺(tái)尺寸 (左右×前后)/mm -(加大型) 工作臺(tái)孔尺寸 (左右×前后)/mm -(加大型) 工作臺(tái)孔尺寸 (直徑)/mm -活動(dòng)臺(tái)壓力機(jī)滑塊中心到機(jī)身緊固工作臺(tái)平面之距離/mm-模柄孔尺寸(直徑×深度)/mm Ф30 ×50工作臺(tái)板厚度/mm 35傾斜角(不小于)(°) 303.1.3 壓力中心的計(jì)算模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點(diǎn)。為了保證壓力機(jī)和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)的中心滑塊中心線重合。否則，沖壓時(shí)滑塊就會(huì)承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌與模具的導(dǎo)向部分不正常的磨損，還會(huì)使合理的間隙得不著保證，從而影響制件的質(zhì)量和降低模具的壽命，甚至損壞模具。此為多凸模模具的壓力中心，首先計(jì)算大凸模的壓力中心河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)13x1234567圖 3-1：壓力中心的計(jì)算（a ）計(jì)算其壓力中心的步驟 如下：①、按比例畫(huà)出凸模的工作部分剖面圖（見(jiàn)圖）②、在任意距離處作 x-x 軸 y-y 軸③、 分別計(jì)算出各線段和橢圓的重心到 x-x 軸的距離 y1, y2, y3 和到 y-y 軸的距離 x1, x2, x3, ④、大凸模的壓力中心到坐標(biāo)軸的距離下式確定：到 y-y 軸的距離x0= 1346725lxllx??=9.53mm到 x-x 軸的距離,因?yàn)楣ぜ男螤钍菍?duì)稱的，所以y0=0⑤、由于其余凸模為規(guī)則的凸模 ，則總的壓力中心為河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)14圖 3-2： 壓力中心的計(jì)算（b）到 y-y 軸的距離x0= 21l?=8.426mm到 x-x 軸的距離y0= 21l?=-3.4mm3．2 模具主要零件和主要工作機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化3.2.1 工作零部件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化（尺寸、位置、標(biāo)準(zhǔn)與示意圖）由于制件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單精度要求不高，所以采用凸模和凹模分開(kāi)加工的方法制作凸凹模。這時(shí)需要分別計(jì)算和標(biāo)注凸模和凹模的尺寸和公差。 沖孔時(shí)，間隙取在凹模上，則：凸模尺寸dap=（d+x△） -δp 0河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)15凹模尺寸dd=(d+x△+Z min)0+δ式中 Dd Dp——落料凹模和凸模的刃口尺寸，mmdp dd——沖孔凹模和凸模的刃口尺寸，mmx——磨損系數(shù)，由手冊(cè)﹝1﹞查表 2-30 得：IT14 級(jí)時(shí) x=0.5。Zmin——雙面間隙，mm△——工件公差，mmδ——凸模和凹模的制造公差，mm①、沖裁一個(gè)橢圓孔凸模、凹模刃口尺寸的計(jì)算凸模尺寸 由手冊(cè)表 2-10 查得△=0.25dap=（d+x△） -δp 0 =(2+0.5×0.025)0-0.01 =2.0120-0.01dar=（r+x△） -δp 0 =(0.9+0.5×0.025)0-0.01 =0.9120-0.01凹模尺寸由表 2-23 得 Zmin=0.012dd=(d+x△+Z min)0+δ =(2+0.5×0.25+0.012)0+0.01 =2.1370+0.01dd=(d+x△+Z min)0+δ =(0.9+0.5×0.25+0.012)0+0.01 =1.1370+0.01②、外形落料凸模、凹模刃口尺寸的計(jì)算因此落料件為復(fù)雜的制件，所以利用凸凹模配合法，這種方法有利于獲得最小的合理間隙，放寬對(duì)模具的加工設(shè)備的精度要求。采用配作法，計(jì)算凹模的刃口尺寸，首先是根據(jù)凹模磨損后輪廓變化情況正確判斷出模具刃口各個(gè)尺寸在磨損過(guò)程中是變大還是變小，還是不變這三種情況，然后分別按不同的計(jì)算公式計(jì)算。a、凹模磨損后會(huì)增大的尺寸------- 第一類尺寸 A第一類尺寸：A j=(Amax-x△) 0+0.01△ b、凹模磨損后會(huì)減小的尺寸------- 第二類尺寸 B第二類尺寸：B j=(Bmax+x△) 0-0.01△c、凹模磨損后會(huì)保持不變的尺寸 第三類尺寸 C第三類尺寸：C j=(Cmin+0.5△)? 0.125△其落料凹模的基本尺寸計(jì)算如下：河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)16圖 3-3： 落料凹模刃口部分尺寸第一類尺寸：磨損后增大的尺寸：A1=(Amax-x△) 0+0.01△ =(4.2-0.5×0.30) 0+0.01×0.0.30=4.150+0.03A2=(Amax-x△) 0+0.01△ =(20.89-0.5×0.52) 0+0.01×0.52=20.630+0.031A3=(Amax-x△) 0+0.01△ =(6.8-0.5×0.36) 0+0.01*0.36=6.680+0.036A4=(Amax-x△) 0+0.01△ =(2.5-0.5×0.25) 0+0.01×0.25=2.4750+0.025A5=(Amax-x△) 0+0.01△ =(6-0.5×0.36) 0+0.01*0.36=5.820+0.036第二類尺寸：磨損后減小的尺寸：Bj=(Bmax+x△) 0-0.01△ =(3+0.5×0.25) 0+0.01*0.25=3.1250+0.0025第三類尺寸：凹模磨損后會(huì)保持不變的尺寸：Cj=(Cmin+0.5△)? 0.125△=(12.59+0.5×0.43) =12.805?0.024落料凸模的基本尺寸與凹模相同，不必標(biāo)注公差，但要在技術(shù)條件中注明：凸模實(shí)際刃口尺寸與落料凹模配制，保證最小雙面合理間隙值 Zmin=0.012河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)17圖 3-4：落料凸模刃口部分尺寸（2）工作零部件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化沖橢圓孔的凸模，為了增加凸模的強(qiáng)度與剛度，凸模非工作部分直徑應(yīng)作成逐漸增大的多級(jí)形式如圖 6 所示：圖 3-5： 沖孔凸模的結(jié)構(gòu)形式凸模長(zhǎng)度一般是根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要而確定的，其凸模長(zhǎng)度用下列公式計(jì)算：河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)18L=h1+h2+h3+h式中 L—凸模長(zhǎng)度， mmh1—凸模固定板高度，mmh2—卸料板高度，mmh3—導(dǎo)尺高度，mmh—附加高度，一般取 15~20mm圖 3-6： 整體式凹模的局部結(jié)構(gòu) 整體式凹模如圖 7 裝于下模座上，由于下模座孔口較大因而使工作時(shí)承受彎曲力矩，若凹模高度 H 及模壁厚度 C 不足時(shí)，會(huì)使凹模產(chǎn)生較大變形，甚至破壞。但由于凹模受力復(fù)雜，凹模高度可按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，即凹模高度 H=KB凹模壁厚 C=(1.5~2)H式中 B----凹?？椎淖畲髮挾?mm；C-----凹模壁厚，mm 指刃口至凹模外形邊緣的距離；K=系數(shù)，取 0.20凹模高度 H=KB=0.20×20=4mm 按表取標(biāo)準(zhǔn)值 4mm凹模壁厚 C=1.5H = 1.5×4=6mm 凹模上螺孔到凹模外緣的距離一般取（1.7~2.0）d, 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)19圖 3-7：凹模上的螺孔設(shè)計(jì)與選用d 為螺孔的距離，由于凹模厚度為 6mm，所以根據(jù)表 2.46﹝2﹞ 查得螺孔選用 4×M5 的螺釘固定在下模座。故選用如圖 8： 螺孔到凹模外緣的最小距離 a2=1.8d=1.8×5=9mma3=2.0d≈10mm凹模上螺孔間距由表 2.47 查得最小間距為 34mm，最大間距為 47mm。 螺孔到銷孔的距離一般取 b>2d,所以 b 應(yīng)大于 10。根據(jù)上述方法確定凹模外形尺寸須選用矩形凹模板 63×50×10（JB/T7643.1 ）沖裁橢圓孔凸模、凹模各尺寸及其組件確定和標(biāo)準(zhǔn)化（包括外形尺寸和厚度 小凸模長(zhǎng)度 L=36mm由小凸模刃口 d=5.15mm 查手冊(cè)﹝2﹞ 表 2.54 可知 h=3mm, D1=9mm, D=6mm, L=36t—沖裁材料厚度，mm—沖裁材料的抗剪強(qiáng)度，MPa?—凸模材料許用強(qiáng)度，?。?.0~1.6）×10 3MPa???dmin≥ = =0.402mm 所以承壓能力足夠。][4t310.5?抗縱向彎曲力校核 對(duì)于圓形凸模（有導(dǎo)向裝置）?。蹋恚幔?70d 2/ F式中 Lmax ——允許的凸模最大自由長(zhǎng)度，mmF — —沖模力,Nｄ——凸模最小截面的直徑，mmLmax≤270d2/ =270×22/ =66.5mm 所以長(zhǎng)度適宜。07.凸模固定端面的壓力河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)20q =
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