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1、摘 要 第一章緒論 -1- 1.1 沖壓概述 -1 - 1.2 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) -1- 1.3 本課程設(shè)計(jì)的目的與意義 -3- 第二章沖壓工藝分析及工藝方案的制定 -4- 2.1 設(shè)計(jì)任務(wù) -4- 2.2 沖壓工藝性分析 -4- 2.2.1 沖壓件結(jié)構(gòu)分析 -4- 2.2.2 尺寸精度與粗糙度 -4- 1.1 2. 3沖壓材料分析 -5- 2.3 生產(chǎn)工藝方案的選擇制定與確定 -5 - 2.4 模具結(jié)構(gòu)的確定 -5- 2.4.1 模具類型的確定 -5- 2.4.2 送料方式 -5- 2.4.3 卸料方式 -5- 2.4.4 定位方式 -6- 2.4.

2、5 導(dǎo)向方式 -7- 第三章 沖壓工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算 -8- 3」排樣設(shè)計(jì) -8- 3.1.1排樣方式的確定 -8- 3.L2搭邊的確定 -8- 3. 1.3步距的計(jì)算 -9- 3.1.4條料寬度和導(dǎo)板間距的計(jì)算 -10 - 3. 1.5材料利用率 -10- 3.2 沖壓力的計(jì)算 -11- 3.2.1 沖裁力的計(jì)算 -11- 3.2.2 卸料力的計(jì)算 -11- 3.2.3 出件力的計(jì)算 -12- 3.2.4 總沖壓力的計(jì)算 -12- 3.2.5 壓力機(jī)的選擇 -12- 3.3 壓力中心的計(jì)算與確定 -13 - 3.4 刃口尺寸的計(jì)算 -14- 3.5 」間隙的選擇

3、-14- 3.6 .2刃口尺寸計(jì)算原則 -15 - 3.7 .3落料模刃口尺寸計(jì)算 -15 - 3.8 .4沖孔模刃口尺寸計(jì)算 -16- 總 結(jié) -17- 致 謝 -18- 參考文獻(xiàn) -19 - 附表I標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值（摘自GB/T 1800.3-1998）部分 20 調(diào)節(jié)偏心輪沖壓工藝設(shè)計(jì) 摘 要 本設(shè)計(jì)為調(diào)節(jié)偏心輪沖壓工藝設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)題目零件的尺寸、材料、大批 量生產(chǎn)等要求，首先分析沖壓零件成形的結(jié)構(gòu)工藝性，分析沖壓件的形狀、特點(diǎn)、 尺寸大小、精度要求及所用材料是否符合沖壓工藝要求，確定沖裁工藝方案及模 具結(jié)構(gòu)方案，然后通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算毛坯尺寸，材料利用率等工藝計(jì)算，確定排樣

4、， 計(jì)算沖壓力和確定壓力中心，確定模具間隙，計(jì)算模具刃口尺寸和公差，并繪出 模具刃口尺寸圖，計(jì)算沖壓工藝力，選擇沖壓設(shè)備，確定壓力機(jī)的各種類型、型 號(hào)、規(guī)格。其中在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，主要對(duì)凸模、凹模、凸凹模、定位零件、卸料與 出件裝置、模架、沖壓設(shè)備等進(jìn)行了分析和選擇。通過(guò)設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、手 冊(cè)、圖冊(cè)和查閱有關(guān)技術(shù)資料，培養(yǎng)了工藝設(shè)計(jì)的基本技能，綜合運(yùn)用和鞏固了 沖壓工藝等課程及有關(guān)課程的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)，最終才完成這篇課程設(shè)計(jì)。 在本次設(shè)計(jì)中工件按按IT14級(jí)選取公差值。該工件的斷面粗糙度近似為 12.5pmo該設(shè)計(jì)的沖裁料為Q235鋼。Q235鋼的性能參數(shù)：抗剪切強(qiáng)度t =303- 37

5、2Mpa,屈服強(qiáng)度q=235MPa,抗拉強(qiáng)度%=375?460MPa,伸長(zhǎng)率為26%?31與。 調(diào)節(jié)偏心輪大批量生產(chǎn)產(chǎn)用級(jí)進(jìn)模。采用自動(dòng)化送料彈性卸料的方式。條料橫向 定位采用導(dǎo)料板，縱向定位采用導(dǎo)正銷與擋料銷，使用導(dǎo)柱導(dǎo)向式裝置，選擇對(duì) 角導(dǎo)柱模架。采用有廢料直排方式。工件之間搭邊值。L1.2mm,工件與側(cè)邊之間 搭邊值取。=1.5mm；步距為53.2mm一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率為60.52%。工件間 最小搭邊值為q=L0mm，側(cè)邊Q=1.2mm。沖裁力尸=136.87KN,卸料力尸丫 =L6KN, 1 A 出件力F =6.66KN選擇設(shè)備為開(kāi)式機(jī)械固定臺(tái)壓力機(jī)型號(hào)為JH21—250o

6、在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)多年努力，現(xiàn)在我國(guó)沖壓模具的設(shè)計(jì)與 制造能力已達(dá)到較高水平，已形成了 300多億元各類沖壓模具的生產(chǎn)能力。大型 沖壓模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá)50多噸的模具；為中檔轎車配套的覆蓋件模具內(nèi) 也能生產(chǎn)了；精度達(dá)到卜2叩】，壽命2億次左右的多工位級(jí)進(jìn)模國(guó)內(nèi)已有多家企 業(yè)能夠生產(chǎn)；表面粗糙度達(dá)到RaW1.5|im的精沖模，大尺寸（cp2300mm）精沖 模及中厚板精沖模國(guó)內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。沖壓加工具有生產(chǎn)率高、操作簡(jiǎn) 單的特點(diǎn)。高速?zèng)_床每分鐘可生產(chǎn)數(shù)百件、上千件。一般無(wú)需進(jìn)行切削加工，節(jié) 約原料、節(jié)省能源。沖壓件的尺寸公差由沖模來(lái)保證，產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定、互換性好。 “一模

7、一樣”沖壓產(chǎn)品壁薄、量輕、剛度好，可以加工形狀復(fù)雜的小到鐘表、大 到汽車縱梁、覆蓋件等。沖壓加工的局限性：由于沖模制造是單件小批量生產(chǎn)， 精度高，是技術(shù)密集型產(chǎn)品，制造成本高。因此，沖壓生產(chǎn)只適應(yīng)大批量生產(chǎn)。 本次設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想是面向經(jīng)濟(jì)建設(shè)，面向生產(chǎn)實(shí)際，設(shè)計(jì)工藝分析嚴(yán)謹(jǐn)，方案 選擇恰當(dāng)，所選模具制造簡(jiǎn)單，節(jié)省開(kāi)支。對(duì)模具生產(chǎn)成本降低，提高企業(yè)效益 具有參考價(jià)值。 關(guān)鍵詞：凸模，凹模，排樣，級(jí)進(jìn)模，壓力中心，落料，沖孔，沖壓設(shè)備。 銅陵學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第一章緒論 1.1 沖壓概述 沖壓：在室溫下，利用安裝在壓力機(jī)上的模具對(duì)被沖材料施加一定的壓力， 使之產(chǎn)生分離和塑性變形，從而獲得

8、所需要形狀和尺寸的零件（也稱制件）的一 種加工方法。因?yàn)橥ǔＪ褂玫牟牧蠟榘辶?，故也常稱為板料沖壓。 冷沖壓的應(yīng)用：由于冷沖壓在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上的特別之處，因而在現(xiàn)代工業(yè) 生產(chǎn)中占有重要的地位。在汽車、拖拉機(jī)、電器、電子、儀表、國(guó)防、航空航天 以及日用品中隨處可見(jiàn)到冷沖壓產(chǎn)品。如不銹鋼飯盒，搪瓷盆，高壓鍋，汽車覆 蓋件，冰箱門(mén)板，電子電器上的金屬零件，槍炮彈殼等等。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，沖壓 件在汽車、拖拉機(jī)行業(yè)中約占60%,在電子工業(yè)中約占85%,而在日用五金產(chǎn) 品中占到約90%。如一輛新型轎車投產(chǎn)需配套2000副以上各類專用模具；一臺(tái) 冰箱投產(chǎn)需配套350副以上各類專用模具；一臺(tái)洗衣機(jī)投產(chǎn)需配套20

9、0副以各類 專用模具。 1.2 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 可以這么說(shuō)，一個(gè)國(guó)家模具工業(yè)發(fā)展的水平能反映出這個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化工業(yè)化 發(fā)展的程度。對(duì)于一個(gè)地區(qū)來(lái)說(shuō)也是如此。目前世界各主要工業(yè)國(guó)，其鍛壓機(jī)床 的產(chǎn)量和擁有量都已超過(guò)機(jī)床總數(shù)的50%以上，美國(guó)、日本等國(guó)的模具產(chǎn)值也已 超過(guò)機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值，在我國(guó)，近年來(lái)鍛壓機(jī)床的增長(zhǎng)速度已超過(guò)了金屬切削機(jī) 床的增長(zhǎng)速度，板帶材的需求也逐年增長(zhǎng)，據(jù)專家預(yù)測(cè)，今后各種機(jī)器零件中粗 加工的75%,精加工有50%以上要采用壓力加工，其中冷沖壓占有相當(dāng)?shù)谋壤? 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀：據(jù)考古發(fā)現(xiàn)，早在2000多年前，我國(guó)已有沖壓模具被用 于制造銅器，證明我國(guó)古代沖壓成型

10、和沖壓模具方面的成就已處于世界領(lǐng)先。 但是，由于眾所周知的原因，近代工業(yè)水平一直處于落后狀態(tài)。1949年新 中國(guó)成立后，在前蘇聯(lián)的幫助下，我國(guó)的近代工業(yè)才開(kāi)始起步。1953年，長(zhǎng)春 第一汽車制造廠首次建立了沖模車間，于1958年開(kāi)始制造汽車覆蓋件模具，60 年代開(kāi)始生產(chǎn)精沖模具。 在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下（退稅），經(jīng)過(guò)多年努力，現(xiàn)在我國(guó)沖壓模具的 設(shè)計(jì)與制造能力已達(dá)到較高水平，已形成了 300多億元各類沖壓模具的生產(chǎn)能 力。大型沖壓模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá)50多噸的模具；為中檔轎車配套的覆蓋 件模具內(nèi)也能生產(chǎn)了；精度達(dá)到卜2年1,壽命2億次左右的多工位級(jí)進(jìn)模國(guó)內(nèi)已 有多家企業(yè)能夠生產(chǎn);表面

11、粗糙度達(dá)到RaW1.5jim的精沖模,大尺寸（q）2300min） 精沖模及中厚板精沖模國(guó)內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。但是，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我 國(guó)模具設(shè)計(jì)、制造能力仍有較大差距。 差距主要表現(xiàn)在： ①在高檔轎車和大中型汽車覆蓋件模具及高精度沖模的模具結(jié)構(gòu)與生產(chǎn)周期 方面存在一定差距。 ②在標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級(jí)進(jìn)模的制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu) 和功能上存在一定差距。 沖壓技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)： （1）沖壓工藝方面 為了提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本和擴(kuò)大沖壓工藝的應(yīng)用范圍，研究和 推廣各種沖壓新工藝是沖壓技術(shù)發(fā)展的重要趨勢(shì)。 目前，國(guó)內(nèi)外涌現(xiàn)并迅速用于生產(chǎn)的沖壓先進(jìn)工藝有：精密沖

12、壓、柔性模（軟 模）成形、超塑性成形、無(wú)模多點(diǎn)成形、爆炸和電磁等高能成形、高效精密沖壓 技術(shù)以及冷擠壓技術(shù)等。 （2）沖模設(shè)計(jì)與制造方面 在沖模設(shè)計(jì)與制造上，有兩種趨向應(yīng)給予足夠的重視。 ①模具結(jié)構(gòu)與精度正朝著兩個(gè)方向發(fā)展 一方面為了適用高速、自動(dòng)、精密、安全等大批量自動(dòng)化生產(chǎn)的需要，沖模 正向高效、精密、長(zhǎng)壽命、多工位、多功能方向發(fā)展。 另一方面，為適用市場(chǎng)上產(chǎn)品更新?lián)Q代迅速的要求、各種快速成形方法和簡(jiǎn)易經(jīng) 濟(jì)沖模的設(shè)計(jì)與制造也得到迅速發(fā)展。 ②模具設(shè)計(jì)與制造的現(xiàn)代化 計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)在模具技術(shù)中得到廣泛的應(yīng)用，使得模具 設(shè)計(jì)與制造水平發(fā)生了深刻的革命性的變化。目

13、前，最為突出的是模具 CAD/CAE/CAMo在這個(gè)方面，國(guó)際上已有許多應(yīng)用成熟的計(jì)算機(jī)軟件。我國(guó)不 但能消化、應(yīng)用國(guó)外的軟件，不少單位還自行開(kāi)發(fā)了模具CAD/CAE/CAM軟件, 如CAXA。模具的加工方法迅速現(xiàn)代化。各種加工中心、高速銃削、精密磨削、 電火花銃削加工、慢走絲線切割、現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)等已全面走向數(shù)控（NC）或計(jì) 算機(jī)數(shù)控化（CNC）。在模具材料及熱處理、模具表面處理等方面，國(guó)內(nèi)外都進(jìn) 行了不少研制工作，并取得了很好的實(shí)際效果。沖模材料的發(fā)展方向是研制高強(qiáng) 韌性冷作模具鋼，如65Nb、LD1、LM1、LM2等就是我國(guó)研制的性能優(yōu)良的沖 模材料。模具的標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化生產(chǎn)，已得到模具行

14、業(yè)的廣泛重視。 模具標(biāo)準(zhǔn)化是組織模具專業(yè)化生產(chǎn)的前提，模具專業(yè)化生產(chǎn)是提高模具質(zhì)量、縮 短模具制造周期、降低成本的關(guān)鍵（先進(jìn)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)化已達(dá)到70?80%）。 （3）沖壓設(shè)備及沖壓自動(dòng)化方面 性能良好的沖壓設(shè)備是提高沖壓生產(chǎn)技術(shù)水平的基本條件。高效率、高精度、 長(zhǎng)壽命的沖模需要高精度、高自動(dòng)化的沖壓設(shè)備與之相匹配；為了滿足新產(chǎn)品小 批量生產(chǎn)的需要，沖壓設(shè)備朝多功能、數(shù)控方向發(fā)展；為了提高生產(chǎn)效率和安全 生產(chǎn)，應(yīng)用各種自動(dòng)化裝置、機(jī)械手乃至機(jī)器人的沖壓自動(dòng)生產(chǎn)線和高速壓力機(jī) 紛紛投入使用。 （4）沖壓基本原理的研究 沖壓工藝、沖模設(shè)計(jì)與制造方面的發(fā)展，均與沖壓變形基本原理的研究進(jìn)展

15、密不可分。例如，板料沖壓工藝性能的研究，沖壓成形過(guò)程應(yīng)力應(yīng)變分析和計(jì)算 機(jī)模擬，板料變形規(guī)律的研究，從坯料變形規(guī)律出發(fā)進(jìn)行坯料與沖模之間相互作 用的研究，在沖壓變形條件下的摩擦、潤(rùn)滑機(jī)理方面的研究等，這都為逐步建立 起緊密結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際的先進(jìn)沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)方法打下了基礎(chǔ)。 沖壓加工的特點(diǎn)：（1）生產(chǎn)率高、操作簡(jiǎn)單。高速?zèng)_床每分鐘可生產(chǎn)數(shù)百件、 上千件。（2） 一般無(wú)需進(jìn)行切削加工，節(jié)約原料、節(jié)省能源。（3）沖壓件的尺寸 公差由沖模來(lái)保證，產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定、互換性好?！耙荒Ｒ粯?（4）沖壓產(chǎn)品壁薄、 量輕、剛度好，可以加工形狀復(fù)雜的小到鐘表、大到汽車縱梁、覆蓋件等。局限 性：由于沖模制造是單件小

16、批量生產(chǎn)，精度高，是技術(shù)密集型產(chǎn)品，制造成本高。 因此，沖壓生產(chǎn)只適應(yīng)大批量生產(chǎn)。 1.3 本課程設(shè)計(jì)的目的與意義 本沖壓課程設(shè)計(jì)的目的是設(shè)計(jì)可大量生產(chǎn)可要求的落料沖孔件的方案，根據(jù) 所給材料的實(shí)際情況確定沖壓方案，選擇模具形式結(jié)構(gòu)和送料方式，選擇合理的 導(dǎo)向方式，選擇材料利用率高的進(jìn)行排樣，確定壓力中心，使沖模的壓力中心與 壓力機(jī)滑塊的中心相重合。根據(jù)沖裁各工藝力的總和來(lái)確定沖壓設(shè)備的選型。 本次課程設(shè)計(jì)具有重要的意義。首先好的沖壓工藝能夠保證產(chǎn)品的質(zhì)量，提高 生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，并增加產(chǎn)品的使用壽命，所以本次課程十分重要；其 次，通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)使自己掌握了常用模具整體設(shè)計(jì)，零部

17、件的設(shè)計(jì)和計(jì)算方 法，加深了自己對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解和掌握，培養(yǎng)了自己查閱資料，運(yùn)用軟件制圖 以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作等各方面的能力；最后，此次課程設(shè)計(jì)讓我發(fā)現(xiàn)了自己的不足，是 自己在以后學(xué)習(xí)生活中，有機(jī)會(huì)完善自己，為以后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)的基 礎(chǔ)。 -9- 第二章沖壓工藝分析及工藝方案的制定 2.1 設(shè)計(jì)任務(wù) 零件名稱：調(diào)節(jié)偏心輪 材料：Q235鋼 料厚：1.5mm 批量：大批量 圖2-1調(diào)節(jié)偏心輪示意圖 2.2 沖壓工藝性分析 沖壓件的工藝性是指沖壓件對(duì)沖壓工藝的適應(yīng)性，即設(shè)計(jì)的沖壓件在材料、 結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸大小及公差和尺寸基準(zhǔn)等各方面是否符合沖壓加工的工藝要求。 沖壓件的

18、工藝性好壞，直接影響到加工的難易程度。工藝性差的沖壓件，材料損 耗和廢品率會(huì)大量增加，甚至于無(wú)法正常生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。產(chǎn)品零件圖是編制 和分析沖壓工藝方案的重要依據(jù)。首先可以根據(jù)產(chǎn)品的零件圖紙，分析研究沖壓 件的形狀特點(diǎn)、尺寸大小、精度要求，以及所用材料的機(jī)械性能、沖壓成形性能 和使用性能等對(duì)沖壓加工難易程度的影響，分析產(chǎn)生回彈、畸變、翹曲、歪扭、 偏移等質(zhì)量問(wèn)題的可能性。特別要注意零件的極限尺寸.（如最小孔間距和孔邊距、 窄槽的最小寬度、沖孔的最小尺寸、最小彎曲半徑、最小拉深圓角半徑等），以 及尺寸公差、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)等是否適合沖壓工藝的要求。若發(fā)現(xiàn)沖壓件的工藝性很差, 則應(yīng)會(huì)同產(chǎn)品的設(shè)計(jì)人員協(xié)商

19、，提出建議。在不影響產(chǎn)品使用要求的前提下，可 對(duì)產(chǎn)品圖紙做出適合沖壓工藝性的修改。 工件調(diào)節(jié)偏心輪是落料沖孔件，材料為Q235鋼，料厚L5mm,大批量生產(chǎn)。 2.2.1 沖壓件結(jié)構(gòu)分析 調(diào)節(jié)偏心輪外部是直徑為52mm的圓，孔是由不完整的直徑為22mm的圓組成。 結(jié)構(gòu)較小，形狀對(duì)稱，尺寸較小。 222尺寸精度與粗糙度 零件圖中未標(biāo)注尺寸精度和位置精度，粗糙度也無(wú)要求，設(shè)計(jì)時(shí)一般按IT14 級(jí)選取公差值。普通沖裁的沖孔精度一般在IT13級(jí)以下，所以精度滿足要求。 表2-1 一般沖裁件斷面的近似粗糙度 材料厚度 (nun) <1 1-2 2?3 3?4 4?5 粗糙度Ra

20、(卜 iin) 6.3 12.5 25 50 100 因?yàn)樵摏_裁件的厚度為所以該工件的粗糙度為12.5gmo 2. 2. 3沖壓材料分析 本工件材料為Q235鋼，屬于碳素結(jié)構(gòu)鋼，根據(jù)所查資料,Q235鋼的性能參數(shù): 抗剪切強(qiáng)度T二303?372MPa,屈服強(qiáng)度q=235MPa,抗拉強(qiáng)度6，二375?460MPa, 伸長(zhǎng)率為26%?3現(xiàn)。具有良好的塑性，焊接性以及壓力加工性，適合沖裁加工。 主要用于制作沖壓件，緊固件。 2.3 生產(chǎn)工藝方案的選擇制定與確定 該零件包括沖料和沖孔兩個(gè)基本工序，可采用的沖裁方案有單工序沖裁、復(fù)合 沖裁和級(jí)進(jìn)沖裁三種： 方案一單工序沖裁工藝方案：

21、單工序沖裁一般先落料后沖孔，采用單工序模 進(jìn)行生產(chǎn)。 方案二復(fù)合模沖裁工藝方案：落料一沖孔復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三級(jí)進(jìn)模沖裁工藝方案：沖孔一落料級(jí)進(jìn)沖壓。采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 方案一沖壓精度較低，對(duì)原材料的要求不高，沖壓生產(chǎn)率低，適合于中小批量 生產(chǎn)以及大型件的大量生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)周期短，價(jià)格低，生產(chǎn)安全性較差。 需要兩道工序，兩套模具，工件積累誤差大。 方案二復(fù)合模生產(chǎn)在三種方案中精度最高，模具制造難度大，成本高。而且不 安全，需要安全裝置。生產(chǎn)率高適合高精度，大批量生產(chǎn)。 方案三沖壓簡(jiǎn)單形狀工件的級(jí)進(jìn)模比復(fù)合模制造難度低，成本低。精度較高。 精度能滿足普通沖壓件要求。適

22、合大規(guī)模生產(chǎn)。在三種方案中，級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)效率 最高，生產(chǎn)比較安全。 綜合比較三種方案，選擇方案三，級(jí)進(jìn)模進(jìn)行沖壓制造。 2.4 模具結(jié)構(gòu)的確定 241模具類型的確定 由2.3生產(chǎn)方案的分析選擇可知，采用級(jí)進(jìn)沖壓，所以模具類型為級(jí)進(jìn)模。 2.4.2送料方式 因?yàn)楸敬蔚恼n程設(shè)計(jì)是大批量生產(chǎn)，需要很高的生產(chǎn)效率，所以采用自動(dòng)化送 料方式。 1.1.1 料方式 固定卸料板方式，常用于較硬、較厚且精度要求不高的工件沖裁后卸料。當(dāng) 卸料板只起卸料作用時(shí)與凸模的間隙隨材料厚度的增加而增大，單邊間隙取 (0.2?0.5) to當(dāng)固定卸料板還要起到對(duì)凸模的導(dǎo)向作用時(shí)卸料板與凸模的配合 間隙應(yīng)該小于

23、沖裁間隙。此時(shí)要求凸模卸料時(shí)不能完全脫離卸料板。主要用于卸 料力較大、材料厚度大于2mm且模具結(jié)構(gòu)為倒裝的場(chǎng)合。 彈壓卸料板具有卸料和壓料的雙重作用，卸料力小，主要用于料厚小于或等于 2mm的板料。彈性卸料板有敞開(kāi)的工作空間，操作方便，生產(chǎn)效率高，沖壓前對(duì) 毛坯有壓緊作用，沖壓后乂使沖壓件平穩(wěn)卸料，所以使所得沖壓件平直度比較高。 卸料板與凸模之間的單邊間隙選擇（01?0.2） t,若彈壓卸料板還要起對(duì)凸模導(dǎo) 向作用時(shí)，二者的配合間隙應(yīng)小于沖裁間隙。常用作落料模、沖孔模、正裝復(fù)合 模的卸料裝置。 經(jīng)上述比較，對(duì)厚度為1.5mm的工件選用彈性卸料的方式。 2.4.4 定位方式 （1）條料橫

24、向定位 方案一：采用導(dǎo)料板，在固定卸料式?jīng)_模和級(jí)進(jìn)沖裁模中，條料的橫向定位 采用導(dǎo)料板。 方案二：采用導(dǎo)料銷，在復(fù)合沖裁模上通常采用導(dǎo)料銷進(jìn)行導(dǎo)料，使用的優(yōu) 點(diǎn)是對(duì)條料的寬度沒(méi)有嚴(yán)格要求，且可以使用邊角料。 方案三：采用側(cè)壓裝置，在一側(cè)導(dǎo)料板上裝有兩個(gè)橫向彈頂元件，組成側(cè)壓 裝置。在復(fù)合模上設(shè)置側(cè)壓裝置后將迫使條料在送進(jìn)時(shí)，始終緊貼基準(zhǔn)導(dǎo)料板， 可減小送料誤差，提高工件的內(nèi)形與外形的位置尺寸精度。自動(dòng)送料的模具不宜 采用側(cè)壓裝置。 對(duì)比三種方案，選擇方案一采用導(dǎo)料板。 （2）條料縱向定位 （1）固定擋料銷，固定擋料銷主要用于落料模與順裝復(fù)合模上，在2~3個(gè) 工位的簡(jiǎn)單級(jí)進(jìn)模上有時(shí)也

25、選用。如果模具為彈性卸料方式，卸料板上要開(kāi)避讓 孔。以防止卸料板與擋料銷碰撞。 （2）活動(dòng)擋料銷，它是一種可以伸縮的擋料銷，其通常安裝在倒裝落料模 或者復(fù)合模的彈壓卸料板上。 （3）導(dǎo)正銷，導(dǎo)正就是用裝于上模的導(dǎo)正銷插入條料上的導(dǎo)料孔，以矯正 條料的位置，保持凸模、凹模和工序件三者之間具有正確的相對(duì)位置。當(dāng)內(nèi)形與 外形的位置精度要求較高時(shí)，可設(shè)置導(dǎo)料銷提高定距精度，其可以用于級(jí)進(jìn)模上 對(duì)條料工藝孔的導(dǎo)正。 （4）回帶式擋料裝置，它是一種裝在固定卸料板上的擋料裝置。使用回帶 式擋料裝置，由于每次送料須用搭邊撞擊擋料銷，因此板料不能太薄，一般不小 于 0.8mm。 （5）始用擋料裝置。在級(jí)

26、進(jìn)模中為解決首件定位問(wèn)題，須設(shè)置始用擋料裝 置。每增加一個(gè)工位就需要增加一個(gè)始用擋料裝置，使操作很不方便變。因此， 工位多的級(jí)進(jìn)模不適合采用擋料銷定距。 （6）側(cè)刃與側(cè)韌擋塊 經(jīng)分析比較，將導(dǎo)正銷與擋料銷配合使用。 2.4.5 導(dǎo)向方式 導(dǎo)向方式供有三種。第一種導(dǎo)板式，第二種導(dǎo)柱導(dǎo)套式，第三種滾珠導(dǎo)向式。 導(dǎo)板式導(dǎo)向?qū)ν庑螐?fù)雜的工件，導(dǎo)板加工和熱處理都困難，所以在實(shí)際生產(chǎn)中, 導(dǎo)板式使用很少。 導(dǎo)柱導(dǎo)向式裝置，容易導(dǎo)致導(dǎo)柱和導(dǎo)套的軸線垂直于模座平面，使模架的導(dǎo)向 精度只決定于加工精度，而容易制成精密模架。 滾珠導(dǎo)向是一種無(wú)間隙導(dǎo)向，其精度高，壽命長(zhǎng)，適用于精密沖裁模，硬質(zhì)合 金模

27、，高速?zèng)_模及其他精密模具。 經(jīng)比較分析采用導(dǎo)柱導(dǎo)向式裝置。 2.4.6 出料方式 為了方便操作，提高零件生產(chǎn)率，采用下出料。 2.4.7 導(dǎo)柱模架 第一種中間導(dǎo)柱模架，導(dǎo)柱分布在矩形凹模的對(duì)稱中心線上，兩個(gè)導(dǎo)柱的直 徑不同，可避免上模與上模裝錯(cuò)而發(fā)生肯模事故。適用于單工序模和工位少的級(jí) 進(jìn)模。 第二種后側(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(diǎn)是工作 面敞開(kāi)，適于大件邊緣沖裁；缺點(diǎn)是剛性與安全性最差，工作不夠平穩(wěn)，常用于 小型沖模。 第三種對(duì)角導(dǎo)柱模架，導(dǎo)柱分布在矩形凹模的對(duì)角線上，既可以橫向送料， 乂可以縱向送料。適合于各種沖裁模使用，特別適合于級(jí)進(jìn)沖裁模使用。 第

28、四種四導(dǎo)柱模架，四個(gè)導(dǎo)柱分布在矩形凹模的兩對(duì)角上。模架的剛性很好, 導(dǎo)向非常平穩(wěn)，準(zhǔn)確可靠，但價(jià)格較高、一般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(shí)要求模具壽命很高的多工位自動(dòng)級(jí)進(jìn)模。 經(jīng)對(duì)四種方案的比較分析，考慮到該工件尺寸較小和普通的加工精度，所以選 擇對(duì)角導(dǎo)柱模架。 第三章沖壓工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算 3.1 排樣設(shè)計(jì) 3.1.1 排樣方式的確定 沖裁件在條料、帶料或者板料上的布置方法叫做排樣。排樣是沖裁模設(shè)計(jì)中 的一項(xiàng)極其重要的工作。排樣方案對(duì)材料利用率、沖裁件質(zhì)量、生產(chǎn)率、模具結(jié) 構(gòu)與壽命等都有重要影響。 根據(jù)材料的合理利用情況，條料排樣方法可分為： -：有

29、廢料排樣沿沖件全部外形沖裁，在沖件周邊都留有搭邊，因此材料 利用率低，但沖件尺寸完全由沖模來(lái)保證，因此沖件精度高，模具壽命也長(zhǎng)。 二：少?gòu)U料排樣沿沖件部分外形切斷或沖裁，只在沖件之間或沖件與條料 側(cè)邊之間留有搭邊。因受剪切條料和定位誤差的影響，沖件質(zhì)量差，同時(shí)邊緣毛 刺被凸模帶入間隙會(huì)影響模具壽命，但材料利用率稍高，沖模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 三：無(wú)廢料排樣沿直線或曲線切斷面料而獲得沖件，無(wú)任何搭邊。沖件的 質(zhì)量和模具壽命更差一些，但材料利用率最高。 對(duì)于有廢料排樣和少?gòu)U料、無(wú)廢料排樣還可以進(jìn)一步按沖裁件在條料上的布置方 式可以分為：直排、斜排、直對(duì)排、混合排、多排、沖裁搭邊等。由于所給沖裁 零件為

30、調(diào)節(jié)偏心輪， 結(jié)合其自身結(jié)構(gòu)，故考慮選擇直排或多排。但根據(jù)所查資料顯示，多排材料 利用率會(huì)會(huì)隨行數(shù)的增加而大大提高。但會(huì)使模具結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜。由于模具結(jié)構(gòu) 的限制，同時(shí)沖相鄰兩件是不可能的，另外，由于增加了行數(shù)，是模具在送料方 向上也要增加。短的板料，每塊都會(huì)產(chǎn)生殘件或不能再?zèng)_料頭等問(wèn)題，所以綜合 送料方向 圖3 — 1級(jí)進(jìn)模排樣示意圖 3.1.2 搭邊的確定 搭邊是指沖裁件之間以及沖裁件與條料側(cè)邊之間留下的余料。第一搭邊能補(bǔ) 償送料時(shí)的定位誤差和下料誤差，防止由于條料的寬度誤差、送料時(shí)的步距誤差 以及送料歪誤差等原因而沖出殘缺的廢品，從而確保之間的切口表面質(zhì)量，沖制 出合格的

31、制件。第二，保持條料一定的強(qiáng)度和剛度，方便送進(jìn)，提高生產(chǎn)率。第三，避免沖裁時(shí)條料邊緣的毛刺被帶入模具間隙，從而可以提高模具壽命。搭邊 值如果過(guò)大，則材料的利用率低。減小搭邊寬度可以減小工藝廢料的損耗。但搭 邊值過(guò)小，則這部分材料的強(qiáng)度和剛度不夠，在沖裁時(shí)易被拉斷，使沖壓件產(chǎn)生 毛刺甚至有可能是單邊的材料拉入凸模和凹模的間隙中，使作用在凸模側(cè)表面上 的法向應(yīng)力沿著沖壓件的周長(zhǎng)分布不均勻，以致?lián)p壞模具的刃口，使模具壽命顯 著降低，并降低沖壓件的精度。 該沖裁件查表確定搭邊值 表3T最小搭邊值 (mm) 料厚f (mm ) 圓形或圓角r>2t 的工件 矩形件邊長(zhǎng)/<50 矩形邊長(zhǎng)L2

32、50mm 或圓角iW2t 工件間可 側(cè)邊a 工件間為 側(cè)邊 a 工件間可 側(cè)邊a <0.25 2.0 2.0 2.2 2.5 2.8 3.0 0.25—0.5 1.2 1.5 1.8 2.0 2.2 2.5 0.5 ?0.8 1.0 1.2 1.5 1.8 1.8 2.0 0.8 ?L2 0.8 1.0 1.2 1.5 1.5 1.8 1.2~1.6 1.0 1.2 1.5 1.8 1.8 2.0 L6 ?2.0 1.2 1.5 1.8 2.0 2.0 2.2 2.0 ?2.5 1.5 1.8

33、 2.0 2.2 2.2 2.5 2.5 ?3.0 1.8 2.2 2.2 2.5 2.5 2.8 3.0 ?3.5 2.2 2.5 2.5 2.8 2.8 3.2 3.5 ?4.0 2.5 2.8 2.8 3.2 3.2 3.5 4.0 ?5.0 3.0 3.5 3.5 4.0 4.0 4.5 5.0—12 0.6t 0.7t 0.7t 0.8t 0.8t 0.9t 由表3-1可得該工件料厚為1.5mm,所以工件間q=LOmm,側(cè)邊 3. 1.3步距的計(jì)算 送料步距S：條料在模具上每次送進(jìn)的距離稱為送料步距，

34、每個(gè)步距可沖一個(gè) 或多個(gè)零件。進(jìn)距與排樣方式有關(guān)，是決定側(cè)刃長(zhǎng)度的依據(jù)。條料寬度的確定與 模具的結(jié)構(gòu)有關(guān)。 進(jìn)距確定的原則是，最小條料寬度要保證沖裁時(shí)工件周邊有足夠的搭邊值；最 大條料寬度能在沖裁時(shí)順利的在導(dǎo)料板之間送進(jìn)條料，并有一定的間隙。 級(jí)進(jìn)模送料步距： S = + / (3-1) 式中。小八一條料寬度方向沖裁件的最大尺寸，imn； 4 一工件之間搭邊值,mm； 則：S= (52+1.0) nuii=53.0niiii 萬(wàn)祖騰 調(diào)節(jié)偏心輪沖壓工藝設(shè)計(jì) 3.1.4條料寬度和導(dǎo)板間距的計(jì)算 該設(shè)計(jì)采用無(wú)側(cè)壓裝置的導(dǎo)向方式，可使條料始終沿著導(dǎo)料板送進(jìn)，故可按下 式計(jì)算：B

35、 =(Dmax + 2a + Z)^A (3-2) 式中，Omax一條料寬度方向沖裁件的最大尺寸，mm； 。一工件與側(cè)邊之間搭邊值取，mm； Z-導(dǎo)尺與最寬條料之間的單面小間隙，由表3-3可知Z=0.5mm； △一條料寬度的單面偏差，mm,由表3-2知△=-0.6mm。 則：B= (52+ 2x1.2+ 0.5)、= 54.9，。＜ 導(dǎo)板間距：A=B+Z=54.9十0.5=55.4mm 表3-2條料寬度偏差值4(mm) 條料寬度B 材料厚度 0-1 1-2 2~3 3~5 0?50 0.4 0.5 0.7 0.9 50?100 0.5 0.6 0.8

36、 1.0 100-150 0.6 0.7 0.9 1.1 150?220 0.7 0.8 1.0 1.2 220?300 0.8 0.9 1.1 13 表3-3導(dǎo)料板與最寬條料間的的最小間隙Z (nun) 材料厚度t 無(wú)側(cè)壓裝置 條料寬度B 100以下 100-200 200?300 0-0.5 0.5 0.5 1 0.5-1 0.5 0.5 1 1?2 0.5 1 1 2?3 0.5 1 1 3?4 0.5 1 1 4?5 0.5 1 1 3. 1.5材料利用率 沖裁件的實(shí)際面積與所用板

37、料面積的百分比叫材料的利用率，它是衡量合理 利用材料的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。 一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率〃=誄x 100% (3-3) 式中，A一一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積，mm4 B一條料寬度，mm ； S一步距,mm； 由此可知，〃值越大，材料的利用率就越高，廢料越少。廢料分為工藝廢料 和結(jié)構(gòu)廢料，結(jié)構(gòu)廢料是由本身形狀決定的，一般是固定不變的，工藝廢料的多 少?zèng)Q定于搭邊和余量的大小，也決定于排樣的形式和沖壓方式。因此，要提高材 料利用率，就要合理排樣，減少工藝廢料。 排樣合理與否不但影響材料的經(jīng)濟(jì)和利用，還影響到制件的質(zhì)量、模具的的 銅陵學(xué)院課程設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)和壽命、制件的生產(chǎn)率和模具

38、的成本等指標(biāo)。因此，排樣時(shí)應(yīng)考慮如下原則: (1)提高材料利用率(不影響制件使用性能的前提下，還可以適當(dāng)改變制件 的形狀)。 (2)排樣方法使應(yīng)操作方便，勞動(dòng)強(qiáng)度小且安全。 (3)模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壽命高。 對(duì)該工件，A=1761 nmr B=54.9nmi S =53mm 所以材料利用率〃二送x 100% = 1761/(54.9x53)x100% = 60.52%該材料利用率 為 60.52%。 圖3—2排樣圖 3.2沖壓力的計(jì)算 沖壓力主要包括沖裁力、出件力、卸料力。沖裁力是指沖裁時(shí)凸模所承受的 最大壓力，包括施加給板料的正壓力和摩擦阻力；將梗塞在凹模內(nèi)的料順沖裁方

39、向推出所需要的力稱出件力；從凸模上卸下箍著的料所需要的力稱為卸料力。 3.2.1沖裁力的計(jì)算 通常說(shuō)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(jì)模具的重要依 據(jù)之一。 F = KUrh (3-4) 式中，尸」沖裁力，KN； 一沖裁周邊長(zhǎng)度，mm； 「一材料厚度，nim； 乙一材料抗剪強(qiáng)度，MPa； K一系數(shù)，一般取1.3。 系數(shù)K是考慮到實(shí)際生產(chǎn)中，模具間隙值的波動(dòng)和不均勻，刃口的磨損，板 料力學(xué)性能和厚度波動(dòng)等因素的影響而給出的修正系數(shù)。 在C A D中可得落料周長(zhǎng)為163.3628mm,沖孔周長(zhǎng)68.2879 mm?？辜魪?qiáng)度 -二303 MPa / =L3 x 163.36

40、28 x 1.5 x 303=96.522KN 晨=1.3 x 68.2879 x 1.5 x 303=40.348KN 所以沖裁力時(shí)尸F(xiàn),十F* =96.522KN十40.348KN=136.87KN 322卸料力的計(jì)算 板料經(jīng)沖裁后，由于彈性變形恢復(fù)的作用，將使沖落部分的材料梗塞在凹模 -11 - 萬(wàn)祖騰 調(diào)節(jié)偏心輪沖壓工藝設(shè)計(jì) 內(nèi)，而沖裁剩下的材料將緊箍在凸模上。為使沖裁工作繼續(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材料所需的力， 稱為卸料力。 表3-4卸料力、推件力和頂件力系數(shù) 料厚/ (mm) Kx K( Kd

41、 <0.1 0.065-0.075 0.1 0.14 >0.1 ?0.5 0.045-0.055 0.063 0.08 鋼 >0.5~2.5 0.04-0.05 0.055 0.06 >2.5~6.5 0.03-0.04 0.045 0.05 >6.5 0.02-0.03 0.025 0.03 鋁、鋁合金 0.025-0.08 0.03-0.07 純銅，黃銅 0.02-0.06 0.03-0.09 查表3-4,因?yàn)楣ぜ穸葹?.5mm,取K,=0.04 所以卸料力工=扎=0.04x40.348KN=L6KN 3.2.3

42、出件力的計(jì)算 (3-5) (3-6) 將梗塞在凹模內(nèi)料順沖裁方向推出所需要的力稱為出件力。 Ft =%/ n=h/t 式中尸一沖裁力，KN； 〃一同時(shí)梗塞在凹模內(nèi)的工件（或廢料）數(shù)； 萬(wàn)一凹模洞口的直壁高度，mm； f—材料厚度，mm； K「一推件力系數(shù)。由表3-4《取0. 055 表3-5刃口 h的值 （mm） 材料厚度t 刃口高度h <0.5 >4 0.5-1 >5 1-2.5 >6 2.5-6 > 6 >10 由表3-5可知因?yàn)榱虾駷?.5111111,所以h=6o則n=6/1.5=4 所以用=欣崗=3 x 0.055 x 40.348KN

43、=6.66KN 324總沖壓力的計(jì)算 因?yàn)椴捎脧椥孕读涎b置和下出料方式的沖裁模，所以 FZ=F.（|+Fv+Fr= （136.87十 1.6+6.66） KN=145.13KN 325壓力機(jī)的選擇 根據(jù)總沖壓力Fz選擇壓力機(jī)的標(biāo)稱壓力，因?yàn)?45.13KN 初選設(shè)備為開(kāi)式機(jī)械固定臺(tái)壓力機(jī)型號(hào)為JH21-250,其主要技術(shù)參數(shù)如 下: 公稱壓力：250KN 銅陵學(xué)院課程設(shè)計(jì) 標(biāo)稱行程：3.2 min 行程次數(shù)：lOOp/min 滑塊行程：80nun 最大閉合高度：180 mm 閉合高度調(diào)節(jié)量：70nmi 滑塊中心線到機(jī)身距離：190mm 工作臺(tái)尺寸：560

44、nunx360 nun 工作臺(tái)孔尺寸直徑：180 nun 模柄孔尺寸：50 nmix70 mm 墊板厚度：50nlm 電動(dòng)機(jī)功率：25KW 3.3 壓力中心的計(jì)算與確定 沖壓時(shí)沖壓力合力的作用點(diǎn)稱為模具的壓力中心。為使模具能平衡工作，在設(shè) 計(jì)和加工模具時(shí)，應(yīng)該根據(jù)沖件的技術(shù)要求及沖件的形狀尺寸分析沖壓過(guò)程中的 受力狀態(tài)及其對(duì)模具的作用于影響，選取相適應(yīng)的模具壓力中心。并使之與沖床 的滑塊中心(亦即模具的模柄中心)和模具導(dǎo)向部分的對(duì)稱中心相重合。否則在 沖壓過(guò)程中產(chǎn)生偏心力矩，從而致使沖壓時(shí)合理的間隙得不到保證。從而影響制 件的質(zhì)量和降低模具的壽命。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，可能出現(xiàn)沖模壓力

45、中心在沖壓 過(guò)程中發(fā)生變化的情況，或者由于沖件的形狀特殊，從模具結(jié)構(gòu)考慮，不宜使壓 力中心與模柄中心線相重合的情況，這時(shí)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。 如圖，以0為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立平面直角坐標(biāo)系，落料的壓力中心為(0,0) L = 24x26=163.36mm L、= (310 / 360) x2i=59.5mm A . =12.6111111 K=(Rxsinaxl80 ) /(3)=-2.3 x=-9,根據(jù)以上計(jì)算和對(duì)坐 標(biāo)系圖像的分析可知,(4片)=。0) (X2?K)=(50-2.3)(丸瀉)=(50,-9) 根據(jù)公式 X。二空*』里匹

46、L、+ + …+ L (3-7) (3-8) A +，+... + L]? Xo = (163.36x0+59.5x50 + 12.6x50)/(163.36+59.5 +12.6) = 15.3 匕= (163.36xO + 59.5x(—2.3) + 12.6x(—9))/(163.36 + 59.5 + 12.6) =」,O6 所以壓力中心坐標(biāo)(X0,%)= (15.3, -1.06) 3.4 刃口尺寸的計(jì)算 3.4.1 間隙的選擇 沖裁間隙是指凸、凹模刃口間縫隙的距離。沖裁間隙有雙面間隙和單面間隙 之分，未注明單面間隙的即為雙面間隙。確定間隙值的方法有理論法和查表

47、法兩 種。由于理論法在實(shí)際生產(chǎn)中使用不方便，常用查表法來(lái)確定間隙值。對(duì)于尺寸 精度、斷面垂直度要求高的工件應(yīng)選用較小間隙值。對(duì)于斷面垂直度與尺寸精度 要求不高的工件，以提高模具壽命為主，可采用大間隙值。 間隙值對(duì)沖壓有很大影響。間隙適中，由凸模刃口和凹模刃口邊緣產(chǎn)生的兩 條裂縫基本重合于一線。沖件的毛刺并不大，并且模具的壽命比較長(zhǎng)，可以滿足 一般沖壓的要求。間隙過(guò)小時(shí)，由凸模刃口和凹模刃口邊緣伸展出來(lái)的裂縫要向 外錯(cuò)開(kāi)一段距離，這樣上下兩裂縫之間的材料隨著沖裁過(guò)程的進(jìn)行將被第二次剪 切，使得沖件的切斷面出現(xiàn)雙重(或多重)截面，即在斷面上形成第二個(gè)光亮帶, 并且形成伸長(zhǎng)的毛刺。因而使沖件切口斷

48、面的質(zhì)量反而下降。此外還會(huì)降低模具 的使用壽命。間隙過(guò)大時(shí)，由凸模刃口和凹模刃口邊緣伸展出來(lái)的裂縫要向里錯(cuò) 開(kāi)一段距離。這是切口斷面的下部要出現(xiàn)較大的塌角，而且其塑剪帶較小，切口 的錐度則較大。 從上述的沖裁分析中可以看出，找不到一個(gè)固定的間隙值能同時(shí)滿足沖裁 件斷面質(zhì)量最佳，尺寸精度最高，翹曲變形最小，沖模壽命最長(zhǎng)，沖裁力，卸料 力，出料力最小等各方面的要求。因此，在沖壓實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，主要根據(jù)沖裁 件斷面質(zhì)量，尺寸精度和模具壽命這幾個(gè)因素給間隙規(guī)定一個(gè)范圍值。只要間隙 在這個(gè)范圍內(nèi)，就能得到合格的沖裁件和較長(zhǎng)的模具壽命。這個(gè)間隙范圍稱為最 大合理間隙。設(shè)計(jì)和制造時(shí)應(yīng)考慮到凸凹模在使用中會(huì)

49、因磨損而使間隙增大， 故應(yīng)按最小合理間隙值確定模具間隙。 表3-6為沖裁模初始雙面間隙表，由表可知Z皿=0.132加〃, 工曄=0.240〃〃〃 o 表3-6沖裁模初始雙面間隙Z （nmi） 材 料 厚 度 黃銅、純銅 Q235 40、50 Zmin Z max Zmi n Zmax Zmin Zmax 1.0 1.2 1.5 2.0 2.1 2.5 0.050 0.126 0.132 0.120 0.260 0.260 0.07 0 0.18 0 0.24 0 0.16 0 0.38 0 0.50 0 0.100

50、0.126 0.132 0.246 0.260 0.360 0.140 0.180 0.240 0.360 0.380 0.500 0.100 0.132 0.170 0.260 0.280 0.380 0.140 0.180 0.240 0.380 0.400 0.540 342刃口尺寸計(jì)算原則 在決定模具刃口尺寸及其制造公差時(shí)，要考慮下述原則： （1）落料制件尺寸由凹模尺寸決定，沖孔時(shí)孔的尺寸由凸模尺寸決定。故 設(shè)計(jì)落料模時(shí)，以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，一凸模為基準(zhǔn), 間隙取在凹模上。 （2）考慮到?jīng)_裁中凸、凹模的磨損，設(shè)

51、計(jì)落料模時(shí)，凹?；境叽鐟?yīng)取工 件范圍內(nèi)的較小尺寸，設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，凸模基本尺寸應(yīng)取工件的尺寸公差范圍內(nèi) 的較大尺寸。這樣，凸、凹模雖磨損到一定程度，仍能沖出合格零件。 （3）由于凸、凹模均要與沖裁件或廢料發(fā)生摩擦，從而導(dǎo)致模具磨損，凸 模越磨越小，凹模越磨越大，結(jié)果使模具間隙愈用愈大，因此在設(shè)計(jì)新模具是， 凸、凹模間隙應(yīng)取最小合理間隙值。 （4）確定凸、凹模制造公差時(shí)，應(yīng)考慮到制件的精度要求。如果對(duì)凸、凹 模刃口精度要求過(guò)高會(huì)使模具制造困難，增加成本，延長(zhǎng)生產(chǎn)周期；如果精度要 求過(guò)低，則生產(chǎn)出來(lái)的零件可能不合格，或使模具壽命下降。因?yàn)榱慵](méi)有標(biāo)注 公差，則公差數(shù)值按IT14精度處理，沖模按

52、IT6?IT7精度來(lái)制造模具。沖壓件 的尺寸公差應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注，落料件上偏差為零，下偏差為負(fù)；沖孔件下 偏差為零，上偏差為正。 3.43落料模刃口尺寸計(jì)算 設(shè)工件的尺寸為。、，根據(jù)計(jì)算原則，落料時(shí)以凹模為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。首先確 定凹模尺寸，使凹模的基本尺寸接近或等于工件輪廓的最小極限尺寸；凹模尺寸 減去最小合理間隙值即得到凸模尺寸。 。/= (3-9) Dp=(Dd-Zmin)\ (3-10) 式中，?、，一落料凹、凸模尺寸，mm； 5、弓一凸凹模的制造公差， Zmin一最小初始雙面間隙，mm； Zmax—最大初始雙面間隙，mm； max一落料件的上極限尺寸，mm； △一沖

53、裁件制造公差；X—磨損系數(shù)。 因?yàn)閆111ax = 0.240111111, z1nm = 0.132mm 所以Z1a - /_=0.108nuii 表3-7規(guī)則形狀(圓形、方形)沖裁時(shí)凸、凹模的制造偏差(mm) 基本尺寸 凸模偏差 加 凹模偏差 3d 基本尺寸 凸模偏差 4 凹模偏差 3d <18 0.020 0.020 >180-260 0.030 0.450 >18 ?30 0.020 0.025 >260?360 0.035 0.050 >30 ?80 0.020 0.020 >360?500 0.040 0.060 >80-120

54、 0.025 0.035 >500 0.050 0.070 >120-180 0.030 0.040 — 一 - 表3-8磨損系數(shù)無(wú) 料厚/ (mm) 非圓形 圓形 1 0.75 0.5 0.75 0.5 工件公差A(yù) (nun) 1 <0.16 0.17-0.35 >0.36 <0.16 >0.16 1-2 <0.20 0.21-0.41 >0.42 <0.20 >0.20 2?3 <0.24 0.25-0.49 >0.50 <0.24 >0.24 由表 3-7,表 3-8 選取=0.020 mm, = 0.0

55、20 nun x=0.5, A = 0.74 校核間隙：W| + *|=(0.020+0.020) mm=0.040mmV0.108mm 符合條件。 0/ = (52 — 0.5 x 0.74)；020/n/7? = 51.63^C2Qmm Dp =(51.63-0.132—Q2O mm = 51.49 阻 0207M 344沖孔模刃口尺寸計(jì)算 d0=(* + M4 (3-H) 4產(chǎn)(。+ 2皿)及 (3-12) 式中，dp、4一沖孔凸、凹模尺寸，mm； 、為一凸凹模的制造公差，mni； Zmg—最小初始雙面間隙，mm； 4ns一沖孔件的最小極限尺寸，mm； △ 一沖裁件制造公差

56、；X-磨損系數(shù)。 由表 3-7,表 3-8 選取"=0.020 nun,當(dāng)=0.020 nmi, x=0.5, A = 0.74 d『=(cJm + 必)\,= 0 十 0?5 x 0.74)短。加=22.37，?！皥F(tuán)加 乙=q+Zm/” =(22.37 + 0.132)產(chǎn)?！āā?=22.502產(chǎn)。〃〃〃 -15- 銅陵學(xué)院課程設(shè)計(jì) 總 結(jié) 本次設(shè)計(jì)是對(duì)大批量生產(chǎn)調(diào)節(jié)偏心輪的沖壓生產(chǎn)工藝，經(jīng)過(guò)本次設(shè)計(jì)，使我 對(duì)沖壓工藝模具設(shè)計(jì)有了更多的了解和認(rèn)識(shí)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，體現(xiàn)出自己?jiǎn)为?dú)設(shè) 計(jì)模具的能力以及綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，體會(huì)了學(xué)以致用、突出自己勞動(dòng)成果的 喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自

57、己平時(shí)學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補(bǔ)。 通過(guò)本次的課程設(shè)計(jì)我學(xué)到了很多比如： （DQ235鋼，屬于碳素結(jié)構(gòu)鋼，根據(jù)所查資料,Q235鋼的性能參數(shù)：抗剪切強(qiáng) 度t=303?372MPa,屈服強(qiáng)度。s=235MPa,抗拉強(qiáng)度。b=375?460MPa,伸長(zhǎng)率 為26%?31%。具有良好的塑性，焊接性以及壓力加工性，適合沖裁加工。主要 用于制作沖壓件，緊固件。 （2）調(diào)節(jié)偏心輪大批量生產(chǎn)產(chǎn)用級(jí)進(jìn)模。采用自動(dòng)化送料彈性卸料的方式。條 料橫向定位采用導(dǎo)料板，縱向定位采用導(dǎo)正銷與擋料銷，使用導(dǎo)柱導(dǎo)向式裝置， 選擇對(duì)角導(dǎo)柱模架。 （3）采用有廢料直排方式。工件之間搭邊值％ = L2mm,工件與側(cè)

58、邊之間搭邊值 取4 步距為53.2mm一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率為60.52% （4）還有沖裁力，卸料力，出件力的計(jì)算。落料沖孔刃口尺寸的計(jì)算。沖裁力 F=136.87KN,卸料力/x=L6KN,出件力工=6.66KN處理數(shù)據(jù)要有耐心，從課本， 圖書(shū)的表格中仔細(xì)核對(duì)選取數(shù)據(jù)。 1 （5）為了完成材料有效利用率的計(jì)算，確定沖裁件幾何中心。掌握了在CAD中 圖形長(zhǎng)度，面積的計(jì)算。壓力中心坐標(biāo)（X,Y）為（0, -0.82） 通過(guò)本次對(duì)調(diào)節(jié)偏心輪的沖壓工藝設(shè)計(jì)，對(duì)教材和資料中理論知識(shí)進(jìn)行實(shí)踐 應(yīng)用，深化了對(duì)沖壓工藝的理解，也發(fā)現(xiàn)了平時(shí)一些學(xué)習(xí)上的不足之處。在本次 課程設(shè)計(jì)中，通過(guò)請(qǐng)教老師與同學(xué)交流

59、，查閱資料，努力解決一個(gè)個(gè)問(wèn)題，讓自 己獲益良多。 萬(wàn)祖騰 調(diào)節(jié)偏心輪沖壓工藝設(shè)計(jì) 致 謝 首先感謝老師與同學(xué)在此次課程設(shè)計(jì)中給予的指導(dǎo)和幫助。這次沖壓課程設(shè) 計(jì)是我在老師的大力指導(dǎo)下和同組同學(xué)相互討論完成的，通過(guò)這次模具設(shè)計(jì)，個(gè) 人在多方面收獲良多。通過(guò)這次沖壓課程設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用了本專業(yè)所學(xué)課程的理 論知識(shí)和結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)進(jìn)行一次沖壓工藝設(shè)計(jì)，通過(guò)實(shí)際設(shè)計(jì)從而培養(yǎng)和提 高了自己的個(gè)人能力，鞏固與擴(kuò)充了沖壓沖壓設(shè)計(jì)等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握冷沖 壓模具設(shè)計(jì)的方法和步驟，掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的基本的模具技能，懂得了從分 析零件的工藝性入手，確定工藝方案，了解了模具的基本結(jié)構(gòu)，提高了計(jì)算

60、能力, 繪圖能力，熟悉了相應(yīng)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)對(duì)相關(guān)的課程都進(jìn)行了復(fù)習(xí)，培養(yǎng)了獨(dú) 立思考的能力。并提高了查閱設(shè)計(jì)資料和手冊(cè)的能力，熟悉了設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范 等。 在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中，培養(yǎng)了自己?jiǎn)为?dú)設(shè)計(jì)模具的能力以及綜合運(yùn)用知識(shí)的能 力，體會(huì)了學(xué)以致用、突出自己勞動(dòng)成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時(shí)學(xué)習(xí)的 不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補(bǔ)。 感謝老師與同學(xué)們的幫助！由于本人的設(shè)計(jì)能力有限，在設(shè)計(jì)過(guò)程中難免出現(xiàn) 錯(cuò)誤，懇請(qǐng)老師多多指教,我非常樂(lè)意接受老師和同學(xué)的批評(píng)與指正。 -#- 銅陵學(xué)院課程設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn) [1]翁期金，徐新成.沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

61、7 ⑵付建軍.模具制造工藝[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.8 [3]薛啟翔.沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)實(shí)例分析[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.4 [4]鄭家賢.沖壓模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社,2003 [5]陳永勝，侯義馨.沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)[M].北京：兵器工業(yè)出版社，1994 [6]陳永濱，陳炳明.沖壓模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2007.3 [7]周玲.沖模設(shè)計(jì)實(shí)例詳解[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.1 [8]馬朝興.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.9 附表I標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值（摘自GB/T 1800.

62、3-1998）部分 基本尺寸 /nun 標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí) IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 mo IT11 IT12 IT13 ITU IT15 大于 至 pjn mm 3 4 6 10 14 25 40 60 0.1 0.14 0.25 0.4 3 6 5 8 12 18 30 48 75 0.12 0.18 0.3 0.48 6 10 6 9 15 22 36 58 90 0.15 0.22 0.36 0.58 10 18 8 11 18 27 43 70

63、110 0.18 0.27 0.43 0.7 18 30 9 13 21 33 52 84 130 0.21 0.33 0.52 0.84 30 50 11 16 25 39 62 100 160 0.25 0.39 0.62 1 50 80 13 19 30 46 74 120 190 0.3 0.46 0.74 1.2 80 120 15 22 35 54 87 140 220 0.35 0.54 0.87 1.4 120 180 18 25 40 63 100

64、160 250 0.4 0.63 1 1.6 180 250 20 29 46 72 115 185 290 0.46 0.72 1.15 1.85 250 315 23 32 52 81 130 210 320 0.52 0.81 1.3 2.1 315 400 25 36 57 89 140 230 360 0.57 0.89 1.4 23 400 500 27 40 63 97 155 250 400 0.63 0.97 1.55 2.5 500 630 32 44

65、 70 110 175 280 440 0.7 1.1 1.75 2.8 630 800 36 50 80 125 200 320 500 0.8 1.25 2 3.2 800 1000 40 56 90 140 230 360 560 0.9 1.4 2.3 3.6 1000 1250 47 66 105 165 260 420 660 1.05 1.65 2.6 4.4 1250 1600 55 78 125 195 310 500 780 1.25 1.95 3」 5 1600 2000 65 92 150 230 370 600 920 1.5 23 3.7 6 2000 2500 78 110 175 280 440 700 1100 1.75 2.8 4.4 7 2500 3150 96 135 210 330 540 860 1350 2.1 3.3 5.4 8.6 -19-