《模具設(shè)計中工藝參數(shù)計算案例綜述》1800字

模具設(shè)計中工藝參數(shù)計算案例綜述1.1毛坯尺寸計算方形拉深直邊可近似看做彎曲來計算毛坯尺寸按彎曲件展開來計算，由式（5-1） （5-1）式中——中性層半徑（mm）；——彎角半徑1.5mm；——中性層位置因素；——材料厚度，1mm。圖5-1方形蓋板毛坯則中性層半徑 （5-2）中性層長度 （5-3）直線部分長度為：（5-4）圖5-2方形蓋板毛坯同上：寬度方向展開尺寸B=72.6mm所以，毛坯的尺寸為80.6mmx72.6mm表5-1中性層位置因素R∕tKR∕tKR∕tKR∕tK0.10.210.60.261.50.3650.460.20.220.70.272.00.377.50.50.30.230.80.32.50.400.40.241.00.313.00.420.50.251.10.334.00.441.2排樣方式的選擇1.2.1排樣及搭邊值的計算沖壓模具通常是以條料的形式送進(jìn)模具，通過模具將條料沖裁出單個的產(chǎn)品，因此在設(shè)計模具時，需要對條料能夠沖裁出多少產(chǎn)品進(jìn)行一定順序的排列，此種排列就叫做排樣圖，排樣圖能夠反映出材料的利用率，排樣越緊湊，材料的利用率越高，反之則越低，設(shè)計時盡量的提高材料利用率能夠減少模具的生產(chǎn)成本，但是在排樣設(shè)計時，不能一味的追求高利用率，還需要保證產(chǎn)品的精度。因此，排樣圖的設(shè)計通過排列的緊湊程度，搭邊值的大小，分為三種方式：無搭邊、少搭邊和有搭邊。搭邊值就是指工件與工件或者條料側(cè)邊的距離，搭邊值越小，材料利用率越高，反之越低，無搭邊排樣指工件不論是工件與側(cè)面皆無距離，此種排樣方式只存在于簡單外形的工件，并且由于沒有搭邊值的過渡，一旦凸?；蛘甙寄０l(fā)生定位偏差或者長期的生產(chǎn)之后產(chǎn)生磨損之后，工件的質(zhì)量將難以保證，因此，除非特定情況下，否則不會采用此種搭邊方式。少搭邊是指工件間不存在距離，但是與側(cè)面存在距離，此種方式能夠減少無搭邊排樣方式帶來的誤差，但是同樣緊湊的工件間排列也會影響產(chǎn)品的精度，因此同樣不常用。相比前兩種排樣方式，有搭邊排樣方式最為常用，不管是工件間還是工件與側(cè)邊都存在搭邊值，當(dāng)模具發(fā)生磨損或者偏差時，能夠?qū)⒋钸呏笛a入產(chǎn)品，實現(xiàn)高精度的沖裁，雖然材料利用率相對較低，但是產(chǎn)品的精度最高。條料排樣的方式有直排，對排，斜排等等，是根據(jù)工件在條料上的組合形式而定，對于簡單外形的對稱工件，可以直接利用直排或者對排，類似于整列的方式在條料上呈現(xiàn)，但是對于異形工件，當(dāng)直排難以將材料利用率提高的情況下，可以利用斜排，將工件斜向整列排序，得到比直排更高的材料利用率，因此，在設(shè)計排樣圖時，需要結(jié)合工件的外形選擇盡量高的排樣方式。在進(jìn)行排樣的設(shè)計時，還需要注意一下的幾個方面：1.相同的工件需要斷面毛刺一致，特別是對于不對稱工件，在采用對排時，盡可能的選擇旋轉(zhuǎn)方式而不是整列方式，否則生產(chǎn)出的工件會產(chǎn)生兩種斷面。2.設(shè)計級進(jìn)模排樣時，需要注意盡可能減少模具的工位，以及設(shè)置一定的空工位，減少模具工位是為了減小模具尺寸，從而減少模具的制造成本，設(shè)置一定的空工位是為了保證模具產(chǎn)品質(zhì)量，防止模具結(jié)構(gòu)過于擁擠，產(chǎn)生干涉或者模具強(qiáng)度降低的現(xiàn)象。3.設(shè)計級進(jìn)模時，經(jīng)常會遇到外形尺寸較為復(fù)雜的情況，此時就需要將復(fù)雜的刃口多段沖裁，逐步?jīng)_裁，降低了凸模凹模的加工難度的同時，還能夠避免銳角尖角，增強(qiáng)模具的壽命。排樣方式如下圖所示，第一步預(yù)沖孔，然后進(jìn)行拉深，第三步?jīng)_成型的孔，最后一步落料。圖5-3排樣方式1.2.2步距的計算條料每次前進(jìn)的距離步距計算：(5-5)式中——步距；——條料送進(jìn)方向的寬度值；——搭邊值。1.2.3條料寬度的確定理論上條料寬度可按下式計算：(5-6)式中為，為，為，為。條料寬度計算如下：1.2.4材料利用率的計算材料利用率反映出模具的經(jīng)濟(jì)性，同樣的工件材料利用率的大小根據(jù)排樣方式的不同會產(chǎn)生變換，和條料的搭邊值，排列方式息息相關(guān)。單個步距的材料利用率為：(5-7)式中——；——調(diào)料寬度(mm)；——步距(mm)。工件的面積A經(jīng)CAD測量得：A=5090.11mm2將送料步距S以及條料寬度B帶入上式：=[5090.11÷(84.6×74.1)]×100%≈81.2%1.3沖裁力的計算1.3.1落料力的計算我們通過計算沖裁力可以選擇一個相對于來說比較合適的沖床，從而可以更加合理的設(shè)計模具結(jié)構(gòu)及計算其強(qiáng)度，沖床的噸位一定要﹥算出來的沖裁力才可以達(dá)到，沖裁力F按下式計算：（5-8）式中ι——；L——產(chǎn)品需要沖裁部分的周長；t——；——；——，本次設(shè)計取1.3。：t=1mm：L=299.708mm=1.3*299.708*1*320N=124.68KN1.3.2卸料力的計算當(dāng)上模完成落料后，掉落在上模里的零件和廢棄料會堵在上模內(nèi)，通過彈性收縮，模具外表面的材料將夾在沖頭上。為了使落料持續(xù)不斷并且操作方便，使沖頭上的材料去除。從凸模上去除材料所用到的力，稱為卸料力卸料力：=KF(5-9)查下表5-2得到本次設(shè)計沖裁部分的卸料力系數(shù)為，取。由公式（5-9）得卸料力=KF≈0.05*（124.68+99.3）KN=11.2KN表5-2系數(shù)選取料厚t/mmKzKtKd0.10.140.0630.080.0550.060.0450.050.0250.031.3.3拉深力的計算(5-6)方形拉深力：1.3.4總壓力的計算模具的總壓力可以由下式計算得出=＋＋+F拉=124.68+99.3+1