偏心輪課程設(shè)計(jì)已修改

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-6-2.4.5 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.

2、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-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

3、 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， 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

4、和選擇。通過設(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- 372mpa,屈服強(qiáng)度q=235mpa,抗拉強(qiáng)度%=375460mpa,伸長率為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

5、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,1a出件力f =6.66kn選擇設(shè)備為開式機(jī)械固定臺(tái)壓力機(jī)型號(hào)為jh21250o在國家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下，經(jīng)過多年努力，現(xiàn)在我國沖壓模具的設(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)模國內(nèi)已

6、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保證，產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定、互換性好。 “一模一樣”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

7、 選擇恰當(dāng)，所選模具制造簡(jiǎn)單，節(jié)省開支。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、國防、航空航天 以及日用品中隨處可見到冷沖壓產(chǎn)品。如不銹鋼飯盒，搪瓷盆，高壓鍋，汽

8、車覆 蓋件，冰箱門板，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200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，一個(gè)國家模具工業(yè)發(fā)展的水平能反映出這個(gè)國家現(xiàn)代化工業(yè)化 發(fā)展的程度。對(duì)于一個(gè)地區(qū)來說也是如此。目前世界各主要工業(yè)國，其鍛壓機(jī)床 的產(chǎn)量和擁有量都已超過機(jī)床總數(shù)的50%以上，美國、日本等國的模具產(chǎn)值也已 超過機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值，在我國，近年來鍛壓機(jī)

9、床的增長速度已超過了金屬切削機(jī) 床的增長速度，板帶材的需求也逐年增長，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_壓技術(shù)的現(xiàn)狀：據(jù)考古發(fā)現(xiàn)，早在2000多年前，我國已有沖壓模具被用 于制造銅器，證明我國古代沖壓成型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 中國成立后，在前蘇聯(lián)的幫助下，我國的近代工業(yè)才開始起步。1953年，長春 第一汽車制造廠首次建立了沖模車間，于1958年開始制造汽車覆蓋件模具，60 年代開始生產(chǎn)精沖模具。在國家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下（退稅），經(jīng)過多

10、年努力，現(xiàn)在我國沖壓模具的 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)模國內(nèi)已 有多家企業(yè)能夠生產(chǎn);表面粗糙度達(dá)到raw1.5jim的精沖模,大尺寸（q）2300min） 精沖模及中厚板精沖模國內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。但是，與發(fā)達(dá)國家相比，我 國模具設(shè)計(jì)、制造能力仍有較大差距。差距主要表現(xiàn)在：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。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

11、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：精密沖壓、柔性模（軟 模）成形、超塑性成形、無模多點(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。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

12、換代迅速的要求、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。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。目前，最為突出的是模具 cad/cae/camo在這個(gè)方面，國際上已有許多應(yīng)用成熟的計(jì)算機(jī)軟件。我國不 但能消化、應(yīng)用國外的軟件，不少單位還自行開發(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

13、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)國家模具標(biāo)準(zhǔn)化已達(dá)到7080%）。（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

14、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 密不可分。例如，板料沖壓工藝性能的研究，沖壓成形過程應(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） 一般無需進(jìn)行切削加工，節(jié)約原料、節(jié)省能源。（3）沖壓

15、件的尺寸 公差由沖模來保證，產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定、互換性好?！耙荒Ｒ粯樱?）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。

16、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

17、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、

18、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，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

19、面的近似粗糙度材料厚度 (nun)2t 的工件矩形件邊長/50矩形邊長l250mm 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a0.252.02.02.22.52.83.00.250.51.21.51.82.02.22.50.5 0.81.01.21.51.81.82.00.8 l20.81.01.21.51.51.81.21.61.01.21.51.81.82.0l6 2.01.21.51.82.02.02.22.0 2.51.51.82.02.22.22.52.5 3.01.82.22.22.52.52.83.0 3.52.22.52.52.82.83.23.5 4.02.5

20、2.82.83.23.23.54.0 5.03.03.53.54.04.04.55.0120.6t0.7t0.7t0.8t0.8t0.9t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，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，i

21、mn；4 一工件之間搭邊值,mm；則：s= (52+1.0) nuii=53.0niiii萬祖騰 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 =(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

22、3-2條料寬度偏差值4(mm)條料寬度b材料厚度0-11-223350500.40.50.70.9501000.50.60.81.0100-1500.60.70.91.11502200.70.81.01.22203000.80.91.113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無側(cè)壓裝置條料寬度b100以下100-2002003000-0.50.50.510.5-10.50.51120.511230.511340.511450.5113. 1.5材料利用率沖裁件的實(shí)際面積與所用板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

23、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

24、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32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 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 =

25、kurh(3-4)式中，尸沖裁力，kn； 一沖裁周邊長度，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中可得落料周長為163.3628mm,沖孔周長68.2879 mm?？辜魪?qiáng)度 -二303 mpa/ =l3 x 163.3628 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,十f* =96.522kn十40.348kn=136.87kn 322

26、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)kxk(kd0.1 0.50.045-0.0550.0630.08鋼0.52.50.04-0.050.0550.062.56.50.03-0.040.0450.056.50.02-0.030.0250.03鋁、鋁合金0.025-0.080.03-0.07純銅，黃銅0.02-0

27、.060.03-0.09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=l6kn3.2.3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h40.5-151-2.562.5-6 610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 0.05

28、5 x 40.348kn=6.66kn324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=145.13kn325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 nunx360 nun工作臺(tái)孔尺寸直徑：18

29、0 nun模柄孔尺寸：50 nmix70 mm墊板厚度：50nlm電動(dòng)機(jī)功率：25kw3.3 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)過程中，可能出現(xiàn)沖模壓力中心在沖壓 過程中發(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)

30、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l、+ + + l(3-7)(3-8)a +，+. + l?xo = (163.36x0+59.5x50 +

31、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，

32、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，可以滿足 一般沖壓的要求。間隙過小時(shí)，由凸模刃口和凹模刃口邊緣伸展出來的裂縫要向 外錯(cuò)開一段距離，這樣上下兩裂縫之間的材料隨著沖裁過程的進(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, 并且形成伸長的毛刺。因而使沖件切口斷面的質(zhì)量反而下降。此外還會(huì)降低模具 的使用壽命。間隙過大時(shí)，由凸模刃口和凹模刃口邊緣伸展出來的裂縫要向里錯(cuò) 開一段距離。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

33、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，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)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

34、）材 料厚 度黃銅、純銅q23540、50zminz maxzmi nzmaxzminzmax1.01.21.52.02.12.50.0500.1260.1320.1200.2600.2600.0700.1800.2400.1600.3800.5000.1000.1260.1320.2460.2600.3600.1400.1800.2400.3600.3800.5000.1000.1320.1700.2600.2800.3800.1400.1800.2400.3800.4000.540342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

35、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)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?；境叽鐟?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 模刃口精度要求過高會(huì)使模具制造困難，增

36、加成本，延長生產(chǎn)周期；如果精度要 求過低，則生產(chǎn)出來的零件可能不合格，或使模具壽命下降。因?yàn)榱慵]有標(biāo)注 公差，則公差數(shù)值按it14精度處理，沖模按it6it7精度來制造模具。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

37、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；一沖裁件制造公差；x磨損系數(shù)。因?yàn)閦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 3d180-2600.0300.45018 300.0200.0252603600.0350.05030 800.0200.0203605000.0400.06080-1200.0250.0355000.0500.070120-1800.0

38、300.040一-表3-8磨損系數(shù)無料厚/ (mm)非圓形圓形10.750.50.750.5工件公差a (nun)10.360.161-20.420.20230.500.24由表 3-7,表 3-8 選取=0.020 mm, = 0.020 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? = 51.63c2qmmdp =(51.63-0.132q2o mm = 51.49 阻 0207m344沖孔模刃口尺寸計(jì)算d0=(* + m4(3-h)4產(chǎn)

39、(。+ 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；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 = 0.74d=(cjm + 必),= 0 十 05 x 0.74)短。加=22.37，。“團(tuán)加乙=q+zm/” =(22.37 + 0.132)產(chǎn)。 =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

40、解和認(rèn)識(shí)。在設(shè)計(jì)過程中，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=303372mpa,屈服強(qiáng)度。s=235mpa,抗拉強(qiáng)度。b=375460mpa,伸長率 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

41、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)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 圖形長度，面積的計(jì)算。壓力中心坐標(biāo)（x,y）為（0, -0.82）通過本次對(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，通過請(qǐng)教老師與同學(xué)交流，查閱資料，努力解決一個(gè)個(gè)問題，讓自 己獲益良多。萬祖騰 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，通過這次模具設(shè)計(jì)，個(gè) 人在多方面收獲良多。通過這次沖壓課程設(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