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1、2.2設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)圖示沖裁件，材料為硅鋼板，厚度為0.5mm，生產(chǎn)批量為80萬(wàn)/年。試制定工件沖壓工藝規(guī)程、設(shè)計(jì)其模具、編制模具零件的加工工藝編制。圖1產(chǎn)品零件圖零件名稱：鐵心片生產(chǎn)批量：80萬(wàn)/年材料：硅鋼板材料厚度：t=0.5mm3．沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)3.1沖壓件工藝分析①材料：該沖裁件的材料硅鋼板，具有較好的可沖壓性能。②零件結(jié)構(gòu)：該沖裁件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只有兩個(gè)直徑為7的孔，比較適合沖裁。③尺寸精度：零件圖上所有未注公差的尺寸，屬自由尺寸，可按IT14級(jí)確定工件尺寸的公差。查公差表可得各尺寸公差為：零件外形：75mm52.5mm2
2、2.5mm15mmd=mm11.25mm結(jié)論：適合沖裁。3.2工藝方案及模具結(jié)構(gòu)類(lèi)型該零件包括落料、沖孔兩個(gè)基本工序，可以采用以下三種工藝方案：①落料—沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。②沖孔－落料復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。③沖孔－落料連續(xù)沖壓，采用連續(xù)模生產(chǎn)。方案①模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要兩道工序、兩套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率較低，難以滿足零件大批量生產(chǎn)的需求。由于零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，為提高生產(chǎn)效率，主要應(yīng)采用復(fù)合沖裁或級(jí)進(jìn)沖裁方式。方案②只需要一副模具，沖壓件的形位精度和尺寸精度容易保證，生產(chǎn)效率也高盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜，但由于零件的
3、幾何狀態(tài)簡(jiǎn)單對(duì)稱模具制造并不困難。方案③也只需要一副模具，生產(chǎn)效率也很高但零件的沖壓精度較差。欲保證沖壓件的形位精度，需要在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷(xiāo)導(dǎo)正，故模具制造、安裝較復(fù)合模復(fù)雜。最后確定用復(fù)合沖裁方式。工件尺寸可知，材料為硅鋼板，材料厚度為0.5mm，厚度比較薄，平直度要求高，孔邊距較小，但工件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，為便于操作，所以復(fù)合模結(jié)構(gòu)采用正裝復(fù)合模及彈性卸料和定位釘進(jìn)行定位方式。3.3排樣設(shè)計(jì)及計(jì)算1.材料利用率力求在相同的材料面積上得到最多的工件，以提高材料的利用率。一個(gè)進(jìn)距的材料利用率k的計(jì)算式：k＝nA／bh×100%式中：k——
4、材料利用率n——個(gè)進(jìn)距內(nèi)沖裁件數(shù)目b——條料寬度（mm）h——進(jìn)距(mm)2.生產(chǎn)批量排樣時(shí)必須考慮生產(chǎn)批量的大小采用直排。根據(jù)材料厚度t=0.5mm，工件間搭邊值a1=2mm。（1）計(jì)算沖壓件毛坯面積：A＝30×15×3＋75×22.5－2×π×6＝2811.42mm（2）條料寬度：b＝75＋2×2＝79mm（3）進(jìn)距：h＝52.5＋2＝54.5mm（4）一個(gè)進(jìn)距的材料利用率：K＝n×A／（b×h）×100%＝2811.42／(79×54.5)×100%＝65.3%圖2排樣圖4工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算4.1沖壓力的計(jì)算沖裁力計(jì)算：式中：F
5、——沖裁力t——材料厚度K——系數(shù)，一般取值為1.3L——沖裁周邊長(zhǎng)度——材料抗剪強(qiáng)度該工件材料是硅鋼片，它的抗剪強(qiáng)度b=549Mpa，經(jīng)計(jì)算，該工件沖裁周邊長(zhǎng)度：L1＝52.5×2＋15×5＋75＋30×4=375mmL2=2π×6=37.68mm卸料力計(jì)算、頂件力計(jì)算式中為卸料力，為頂件力，F(xiàn)為沖裁力，分別為卸料力和頂件力的系數(shù)查表可有：=0.055，=0.063=總沖壓力那么壓力機(jī)的理論公稱壓力查表可得;壓力機(jī)的公稱壓力值為250KN4.2確定壓力中心由于工件x方向?qū)ΨQ,根據(jù)CAD軟件作圖計(jì)算，圖形如下:可有結(jié)論為：壓力中心
6、X:22.1081Y:37.5000由以上計(jì)算可知沖壓件壓力中心的坐標(biāo)為（22.1081，37.5000）。4.3凸凹模刃口尺寸計(jì)算刃口尺寸計(jì)算列于表1中。其中:落料部分以凹模為基準(zhǔn)計(jì)算,落料凸模按間隙值配制；沖孔部分以凸模為基準(zhǔn)計(jì)算,沖孔凹模按間隙值配制?？走吘?1.25mm近似按孔心距計(jì)算。A．磨損后變大的尺寸：75mm52.5mm15mmmmmmB.磨損后變小的尺寸：22.5mm15mm11.25mmC.磨損后不變的尺寸：30±0.1mm30mm表1刃口尺寸計(jì)算基本尺寸及分類(lèi)沖裁間隙磨損系數(shù)計(jì)算公式制造公差計(jì)算結(jié)果落料凹模D
7、=75Z=0.246Z=0.36制件精度為：IT14級(jí)，故x=0.5Δ/4D=相應(yīng)凸模尺寸按凹模尺寸配作，保證雙面間隙在0.246～0.36之間Z-Z=0.36-0.25=0.11mmD=D=同上D=D=同上D=同上同上Δ/4D=同上D=同上同上Δ/4D=同上沖孔d=同上同上Δ/4d=相應(yīng)凹模尺寸按凸模刃口尺寸配作，保證雙面間隙在0.246～0.36之間孔邊距L＝11.25同上同上Δ/4Lp=孔心距L±=同上x(chóng)＝0.5Δ/8Ld=4.4主要模具零件結(jié)構(gòu)尺寸1、模具類(lèi)型的選擇由沖壓工藝分析可知本設(shè)計(jì)采用復(fù)合沖壓，復(fù)合模又可分為倒裝復(fù)
8、合模和正裝復(fù)合模，其各自的特點(diǎn)如下正裝復(fù)合模與倒裝復(fù)合模的比較1對(duì)于薄沖件能達(dá)到平整要求不能達(dá)到平整要求2操作不方便、不安全，孔的廢料用打桿打出操作方便、安全，孔的廢料通過(guò)凸凹模的孔向下漏掉3裝凹模的面積較大，有利于凹模鑲拼結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)如凸凹模較大，
