厚板氣動倍力增壓壓機(jī)設(shè)計答辯

題目：厚板氣動倍力增壓壓機(jī)設(shè)計-----------模具設(shè)計答辯人：XXX指導(dǎo)老師：XXX

目錄 摘要 0引言 1課題背景1.1課題的來源及意義1.2增壓機(jī)構(gòu)的簡介1.3增壓的概念1.4增壓機(jī)構(gòu)的定義及設(shè)備的組 2.研究范圍2.1增壓機(jī)構(gòu)在國內(nèi)外發(fā)展動向 3.設(shè)計方案的分析確定3.1設(shè)計任務(wù) 4.機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計4.1板厚設(shè)計及校核4.2增力桿的校核4.3支柱厚度（直徑）校核計算4.4氣壓缸的選 5.工藝性分析5.1.材料分析5.2.沖裁工藝方案的擬定5.3.落料凹模結(jié)構(gòu)形式及固定方式5.4.凸模結(jié)構(gòu)形式5.5.凸模固定方式5.6.定位方式5.7.擋料板5.8.卸料裝置5.9.凸、凹模的刃口尺寸確定 6.排樣設(shè)計及材料利用率計算6.1.排樣 7.沖壓力的計算7.1.校核計算 7.2.壓力中心的確定 8.凹模設(shè)計9.固定板、卸料板、墊板外形尺寸確定 10.凹?；蛲鼓ＴO(shè)計（長度確定、強(qiáng)度、剛度校核）10.1.凸模長度的確定 謝辭 參考文獻(xiàn)

摘要模具是工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝裝備，模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一。在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中,許多新產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn),在很大程度上依賴于模具制造技術(shù),特別是在汽車、輕工、電子和航天等行業(yè)中尤顯重要。模具制造能力的強(qiáng)弱和模具制造水平的高低,已經(jīng)成為衡量一個國家機(jī)械制造技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一,直接影響著國民經(jīng)濟(jì)中許多部門的發(fā)展。模具可分為很多種，有塑料模具、沖壓模具，還有拉深模具等等。針對拉深工藝中，拉深制件不易成型，拉深制件質(zhì)量不易提高，拉深表面容易破裂等等問題，采用旋轉(zhuǎn)拉深的新工藝來提高拉深件的質(zhì)量。拉深模的結(jié)構(gòu)組成為：凹模部分，凸模部分，壓邊圈部分，支撐部分，固定部分，推出機(jī)構(gòu)。本文主要通過對拉深模的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析并優(yōu)化的過程，通過旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生壓邊力，通過UG軟件設(shè)計出整套模具的各個組成機(jī)構(gòu)，以及對模具相關(guān)尺寸的計算。包括對凸模尺寸計算，凹模的尺寸計算，壓邊圈的尺寸計算，回轉(zhuǎn)支承尺寸的計算。設(shè)計出整套合格的模具，完成模具的三維造型。關(guān)鍵詞：拉深模，UG，旋轉(zhuǎn)厚板氣動倍力增壓壓機(jī)設(shè)計-設(shè)計

王悅1644082210引言拉深是利用拉深模具將沖裁好的平板毛坯壓制成各種開口的空心件，或?qū)⒁阎瞥傻拈_口空心件加工成其他形狀空心件的一種加工方法。拉深也稱為拉延。其變形過程是：隨著凸模的下行，留在凹模端面上的毛坯外徑不斷縮小，圓形毛坯逐漸被拉進(jìn)凸模與凹模間的間隙中形成直壁，而處于凸模底面下的材料則成為拉伸件的底，當(dāng)板料全部拉入凸凹模間隙時，拉伸過程結(jié)束，平板毛坯就變成具有一定的直徑和高度的開口空心件。與沖裁工序相比，拉深凸模和凹模的工作部分不應(yīng)有鋒利的刃口，而應(yīng)有一定的圓角，凸模與凹模制件的單邊間隙稍大于料厚。用拉深工藝可以成形圓筒形、階梯型、球形、錐形、拋物線形等旋轉(zhuǎn)體零件，也可成形盒形等非旋轉(zhuǎn)體零件，若將拉深與其他成形工藝（如脹形、翻邊）復(fù)合，則可加工出形狀非常復(fù)雜的零件，如汽車車門。因此拉深的應(yīng)用非常廣泛，時冷沖壓的基本成形工序之一。目前模具行業(yè)在設(shè)計拉深模時，大部分是采用固定凹模或者凸模和彈性元件加載的壓邊圈，在設(shè)計并加工出整個模具之后進(jìn)行試模，產(chǎn)品質(zhì)量不是很好，拉深的板料所需要的壓邊力和板厚都是確定的，一旦設(shè)計或加工出現(xiàn)問題就會延長試模時間。為此，將壓邊力設(shè)計成液壓調(diào)節(jié)式可拉深各種不同厚度的板料，將凸模和凹模旋轉(zhuǎn)可降低拉深系數(shù)，提高拉深質(zhì)量。目前拉深模具設(shè)計中存在以下問題：一是板厚不能夠有差異，只能加工一種厚度的板材；二是在沖壓的質(zhì)量不是很好。為此，提出了以下方案：（1）采用壓邊力液壓調(diào)節(jié)式的壓邊圈（2）采用凹模鑲塊，并使凸模和凹模同時轉(zhuǎn)動降低拉深系數(shù)，可以提高產(chǎn)品質(zhì)量。1課題背景

1.1課題的來源及意義力大小的變化一直在工業(yè)生產(chǎn)中占有非常重要的地位，隨著市場競爭的日趨激烈，許多行業(yè)（如汽車，航空航天等）需要一種力隨著某種機(jī)構(gòu)的變化改變力的大小，以達(dá)到我們所需要的力和其他特殊要求的力。本課題所涉及的增壓機(jī)構(gòu)可以很好解決這一問題。

1.2.增壓機(jī)構(gòu)的簡介如圖1.1兩根不同直徑的剛管在受相同力的情況下，其撓度變化是一樣的，由此在相同作用情況下，我們可以用同等重的材料制造出更多的我們所需要的材料。圖1.11.3.增壓的概念增壓是指針對自然進(jìn)氣引擎在高轉(zhuǎn)速區(qū)域會出現(xiàn)進(jìn)氣效率低落的問題，從最基本的關(guān)鍵點著手，也就是想辦法提升進(jìn)氣歧管內(nèi)的空氣壓力，以克服氣門干涉阻力，雖然進(jìn)氣歧管、氣門、凸輪軸的尺寸不變，但由于進(jìn)氣壓力增加的結(jié)果，讓每次氣門開啟時間內(nèi)能擠入燃燒室的空氣增加了，因此噴油量也能相對增加，讓引擎的工作能量比增壓之前更為強(qiáng)大。1.4.增壓機(jī)構(gòu)的定義及設(shè)備的組成（1）增壓機(jī)構(gòu)的定義1)所謂增壓機(jī)構(gòu)，就是利用杠桿的原理，力臂的比例不同，使得產(chǎn)生的力也不同，為完成全部的生產(chǎn)工藝過程，還必須有一系列的輔助工序，如：加熱，運(yùn)輸，矯正，剪切，包裝等，故它還有廣義的定義。廣義的定義—增壓機(jī)就是使你施加的力變大。（2）增壓機(jī)構(gòu)設(shè)備的組成增壓機(jī)構(gòu)設(shè)備的組成可以分為兩大類：主要設(shè)備和輔助設(shè)備。主要設(shè)備—直接使軋件產(chǎn)生塑性變形的設(shè)備稱為主要設(shè)備，也稱為主機(jī)列。它包括：工作機(jī)座（軋輥，軸承，軋輥調(diào)整裝置，導(dǎo)位裝置及機(jī)架等），萬向或梅花接軸，齒輪機(jī)座，減速器，主聯(lián)軸節(jié)，主電機(jī)等。輔助設(shè)備—是指主機(jī)列外的各種設(shè)備，它用于完成一系列輔助工序。輔助設(shè)備種類繁多，車間機(jī)械化程度越高，輔助設(shè)備所占據(jù)的整個車間機(jī)械設(shè)備總重比例也越大。有時達(dá)主要設(shè)備的3到4倍，如1000初軋機(jī)，其設(shè)備總重4400噸，其中主要設(shè)備重1000噸左右。

（3）增壓機(jī)構(gòu)的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要包括：機(jī)架，上下工作輥及軸承座，液壓缸等。工作輥分別安裝在上下兩個工作輥的軸承座上，通過氣壓缸的傳力，使得所施加的力按倍數(shù)增大，從而達(dá)到我們理想的運(yùn)作原理。整個增壓機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1.2所示。圖1.2增壓機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖2.研究范圍

2.1增壓機(jī)構(gòu)在國內(nèi)外發(fā)展動向這也和增壓設(shè)備制造水平有關(guān)的重型機(jī)器制造，電機(jī)制造，計算機(jī)和自動控制以及液壓系統(tǒng)等科學(xué)技術(shù)發(fā)展有密切關(guān)系。（1）大型化方面增大鋼錠或帶眷重量。過去的初軋機(jī)錠一般為10～20噸，現(xiàn)在已經(jīng)加大到40～50噸。熱連軋的最大帶卷和坯料重量已經(jīng)由15噸增到45噸。冷連軋卷重達(dá)60噸，線材盤重已達(dá)2～4噸。（2）高速化方面 軋鋼設(shè)備高速化是機(jī)械制造和自動控制技術(shù)水平不斷提高的結(jié)果。另外，軋鋼設(shè)備結(jié)構(gòu)不斷改進(jìn)以適應(yīng)高速化需要也是一個重要的方面。（3）連續(xù)化方面除寬帶鋼熱連軋機(jī)，冷連軋機(jī)及中小型，線材連軋機(jī)外，尚發(fā)展了寬邊工字鋼連軋機(jī)，無縫鋼管連軋機(jī)，連續(xù)焊管軋機(jī)及圓，方坯連軋機(jī)等。全連續(xù)式冷軋機(jī)實現(xiàn)了無頭軋制，最近十幾年來已經(jīng)在生產(chǎn)上應(yīng)用。它能進(jìn)一步提高冷連軋機(jī)產(chǎn)量，改善產(chǎn)品質(zhì)量，有效的解決板卷的穿帶和拋尾問題，并能實現(xiàn)動態(tài)變規(guī)格和高速飛剪的剪切，這套控制系統(tǒng)使投資約增加15-20%。4）自動化方面目前寬帶鋼熱軋機(jī)的計算機(jī)自動控制水平在各類軋機(jī)中是最高的，從板坯上料到卷取全部采用電子計算機(jī)控制。（5）工業(yè)化方面汽油機(jī)起動和起動后暖機(jī)階段的混合氣需要特別加濃，造成大量的碳?xì)浠衔锖鸵谎趸寂欧?。如前所述，迅速提高催化轉(zhuǎn)化器的溫度，對于汽油機(jī)驅(qū)動的轎車滿足歐洲第三階段排放法規(guī)的要求具有特別重要的意義。渦輪增壓器會降低排氣溫度，使催化轉(zhuǎn)化器的溫度不能迅速升高，影響它的轉(zhuǎn)化凈化效率。如果采用機(jī)械增壓器，就沒有這個問題。3.設(shè)計方案的分析確定

3.1設(shè)計任務(wù)把原始的壓力機(jī)的動力通過機(jī)構(gòu)增大3倍，用于沖裁料比較厚的板料。4.機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計4.1板厚設(shè)計及校核圖4.1因為是小型沖裁機(jī)構(gòu)所以選用組合機(jī)床所用的機(jī)床壓力為5Mpa板材選用140Mpa的Q235鋼P(yáng)=F/S,F=P*S=5*3.14*15*15=3532.5NMmax=Fa=(519.5/600)*3532.5*80.5=246213.78NIz=(40*40*40*600)/12(40*40*40*50)/12=2933333.33Wz=Iz/Ymax=2933333.33/20=146666.67Σmax=Mmax/Wz=246213.78/146666.67=1.68遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于許用應(yīng)力，所以該板可以使用。4.2增力桿的校核圖4.2Mmax=Fa=3532.5*3*304.4=3225879N.mmIz=92.9*92.9*92.9*80/12=5345100.53Wz=Iz/Ymax=5345100.53/40=133627.51Σmax=Mmax/Wz=24.14遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于許用應(yīng)力，所以可以用。4.3支柱厚度（直徑）校核計算所以支柱足夠支撐重量圖4.34.4氣壓缸的選擇UPOWER氣液增壓缸、氣液增壓器：銳豹氣液轉(zhuǎn)換增壓系列產(chǎn)品為臺灣精心設(shè)計專業(yè)制造之優(yōu)良產(chǎn)品。優(yōu)點:體積小出力大，輸出壓力穩(wěn)定，精度高，壽命長，不漏油，作動噪音小，安裝簡單，易調(diào)整，環(huán)境清潔，缸體外形美觀。為機(jī)械制造者和使用者選用節(jié)省能源、環(huán)保的氣液產(chǎn)品提供最佳選擇！選擇活塞直徑為30mm的壓力機(jī)。壓力機(jī)示意圖，如圖4.4所示：

我此次所做的畢業(yè)設(shè)計的課題是：增壓機(jī)構(gòu)的設(shè)計。這個課題所涉及的知識面非常廣。有我所學(xué)習(xí)并了解的液壓知識，PLC控制，也有我未曾接觸過的軋鋼機(jī)械，軋輥孔型設(shè)計，還有現(xiàn)在非常新的知識—連續(xù)變絲徑。所以在拿到這個課題的時候，我就想到了，這將會是一場嚴(yán)峻的考驗，但是我也相信自己能從中學(xué)到許多知識。杠桿的構(gòu)思真的很先進(jìn)，用杠桿這個概念做出來的產(chǎn)品即滿足了基本的設(shè)備要求，也節(jié)省了大量的有用資源，相信將來若能深入開發(fā)研究，對國家對世界都是一筆巨大的財富。在這次的設(shè)計進(jìn)程中，我首先要克服的就是對機(jī)械結(jié)構(gòu)的盲點。為此，我借閱了大量資料書籍，通過學(xué)校的數(shù)據(jù)庫也查到了不少杠桿方面的專業(yè)文章，不過由于專業(yè)知識實在是涉及廣泛，在這段時間里我所做得設(shè)計也僅僅是一種大致的設(shè)計，其中還有很多得細(xì)節(jié)設(shè)計可能還沒有全部的考慮到。所以，設(shè)計出來的結(jié)果只是一種籠統(tǒng)的概念，一種簡單的嘗試。最主要的是，讓我對杠桿機(jī)構(gòu)有了一種全面的認(rèn)識，為我將來踏入社會，如果從事軋鋼機(jī)械類工作打下了很好的基礎(chǔ)。通過這次設(shè)計，我也發(fā)現(xiàn)了當(dāng)前國內(nèi)領(lǐng)域于國外先進(jìn)水平還是存在著一點距離。相信通過我們得不懈努力，我們一定能夠克服種種難關(guān)，在國際的軋制領(lǐng)域創(chuàng)出我們自己的一片天地。在這3個月的設(shè)計中，使我掌握了很多的杠桿方面的知識、并對已經(jīng)掌握的知識做了一個完整的回顧，還培養(yǎng)了我獨立思考，獨立解決問題的能力。我也發(fā)現(xiàn)了很多自己得不足之處。很多得知識上還有些不大理解的地方。這些都是我需要加強(qiáng)的方面，通過這樣一次磨練，讓我更加認(rèn)識到了自己的價值與作用。圖4.45.工藝性分析

5.1.材料分析此制件材料為Q235，Q235為碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的沖壓性能。材料抗剪強(qiáng)度303-372τ/MPa；抗拉強(qiáng)度375-460σb/MPa；伸長率26-31δ10(/%)；屈服強(qiáng)度235σs/MPa，材料屬于未退火材料。制件形狀分析：此制件形狀簡單，對稱，材料厚度為4毫米。制件尺寸分析：尺寸均未注公差，屬自由尺寸，按IT14級確定制件的公差，一般沖壓均能滿足其尺寸精度要求。生產(chǎn)批量：大批量。沖壓方案的確定：鑒于材料的形狀和生產(chǎn)批量大的特性，可以使用三種方案：使用級進(jìn)模生產(chǎn)；使用單工序模生產(chǎn)；使用復(fù)合模生產(chǎn)。三種方案對比優(yōu)劣如下：條料在級進(jìn)模中，一次沖裁可完成兩個乃至十幾個沖壓工序。它與復(fù)合模生產(chǎn)的不同之處在于，條料是在凹模的不同位置上完成不同的沖壓工序，因而形成沖裁的連續(xù)生產(chǎn)。級進(jìn)模有初始擋料裝置級進(jìn)模和側(cè)刃定距連續(xù)沖裁模之分。由于模具能完成多道工序形成連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)效率很高，而且適于自動送料，故應(yīng)用相當(dāng)廣泛。若采用該模具，制件的精度能達(dá)到要求，但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占用面積大，故不使用此方案。單工序模生產(chǎn)：模具結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，但需要兩道工序，兩副模具，成本相對較高，生產(chǎn)效率低，且更重要的是在第一道工序完成后，進(jìn)入第二道工序必然會增大誤差，使工件精度、質(zhì)量大打折扣，達(dá)不到所需的要求，難以滿足生產(chǎn)需要。故使用此方案。復(fù)合模具生產(chǎn)的制件精度高，效率也高，材料利用率也高，模具占用面積也較小，但是該制件的凸模和凹模布置起來緊湊。綜合分析，故而不選此方案。5.2.沖裁工藝方案的擬定根據(jù)沖裁件的生產(chǎn)批量為大量、尺寸精度要求、尺寸大小、形狀復(fù)雜程度、材料的厚薄、沖模制造條件與沖壓設(shè)備條件可采用單工序模、復(fù)合模、級進(jìn)模?？紤]到以下因素(1)保證沖裁件質(zhì)量因為制件無孔只有外輪廓，所以相對簡單，不需要復(fù)合模與級進(jìn)模，只需要一道工序就能達(dá)到制件的技術(shù)要求，所以綜上所述蓋之間選用單工序模加工。(2)經(jīng)濟(jì)性原則在保證質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡可能降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。所以，對于中批大量的沖裁件，應(yīng)盡量采用高效率的多工序模，而在試制與小批量生產(chǎn)時應(yīng)盡可能采用單工序模與各種形式的簡易模具。(3)安全性原則一些形狀復(fù)雜、需要進(jìn)行多道工序沖壓的小型沖裁件，如果用單工序模進(jìn)行沖裁，需用手鉗放置毛坯，多次進(jìn)出危險區(qū)域，很不安全。因此，對于這類沖裁件，有時即使批量不大，也采用比較安全的級進(jìn)模進(jìn)行沖壓。單工序模模具有定位準(zhǔn)確，尺寸精度高，生產(chǎn)效率高，適宜大批量生茶，安全系數(shù)高等優(yōu)點，故初步擬定工藝方案為單工序模。模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計（凹模結(jié)構(gòu)形式及固定方式、凸模結(jié)構(gòu)形式及固定方式、定位方式、卸料方式、出件方式導(dǎo)料方式等等）5.3.落料凹模結(jié)構(gòu)形式及固定方式常用凹模刃口類型如圖5.1所示，其中a、b、c型為直刃口凹模。其特點是制造方便，刃口強(qiáng)度高，刃磨后工作部分尺寸不變，廣泛用于沖裁公差要求較小，形狀復(fù)雜的緊密制件。但因廢料或制件在洞壁內(nèi)的聚集而增大了推件力和凹模的漲裂力，給凸、凹模的強(qiáng)度都帶來了不利的影響。圖5.1凹模刃口類型、本例采用單工序模，落料凹模安裝于下模，考慮到如何打出沖制件，此處采用上圖（c）所示凹模形式。凹模一般采用螺釘和銷釘固定。此處凹模由螺釘定位，螺釘固定安裝在凹模固定板上。5.4.凸模結(jié)構(gòu)形式凸模結(jié)構(gòu)通常分為兩大類，一類是鑲拼式，另一類為整體式。此處考慮沖制件輪廓對稱，受力均勻，凸模不易損壞，外形較簡單，故采用整體式凸模整體式中，根據(jù)加工方法的不同，又分為直通式和臺階式。直通式凸模的工作部分和固定部分的形狀與尺寸做成一樣，這類凸模一般采用成形磨削、線切割方法進(jìn)行加工。臺階式凸模一般采用機(jī)械加工，當(dāng)形狀復(fù)雜時成形部分常采用成形磨削。此處由于制件形狀，故考慮凸模用臺階式。5.5.凸模固定方式平面尺寸比較大的凸模，可以直接用銷釘和螺釘固定。中、小型凸模多采用臺肩、吊裝或鉚接固定。對于有的小凸模還可以采用澆注粘結(jié)固定。對于大型沖模中沖小孔的易損凸模，可以采用快換凸模的固定方法，以便于修理與更換。圖5.2大凸模的固定圖5.3中小凸模的固定1-凸模2-凸模固定板3-墊板4-止轉(zhuǎn)銷5-吊裝螺釘6-上模座圖5.4凸模的粘結(jié)固定a)環(huán)氧樹脂固定b)低熔點合金固定c)無機(jī)粘結(jié)劑固定圖5.5快換式凸模固定方法鑒于本例是小型凸模，不需要銷釘和螺釘固定，也無需考慮方便更換凸模，故不需要使用快速式固定方法。因此，凸模使用圖5.3中小凸模的固定中的（a），沖孔凸模也可以使用小凸模的固定中的（a）。5.6.定位方式為保證條料的正確送進(jìn)和毛坯在模具中的正確位置，沖裁出外形完整的合格零件，模具設(shè)計時必須考慮條料或毛坯的定位。正確位置是依靠定位零件來保證的。由于毛坯形式和模具結(jié)構(gòu)不同，所以定位零件的種類很多。設(shè)計時應(yīng)根據(jù)毛坯形式、模具結(jié)構(gòu)、零件公差大小、生產(chǎn)效率等進(jìn)行選擇。定位包含控制送料步距的擋料和垂直方向的導(dǎo)料等。5.7.擋料板擋料板的作用是擋住條料搭邊或沖壓件輪廓以確定凸模完全與料接觸而不沖出料外。5.8.卸料裝置設(shè)計卸料零件的目的，是將沖裁后卡箍在凸模上或凸凹模上的制件或廢料卸掉，保證下次沖壓正常進(jìn)行。常用的卸料方式有如下幾種。（1)剛性卸料裝置剛性卸料是采用固定卸料板結(jié)構(gòu)，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)t。當(dāng)固定卸料板還要起到對凸模的導(dǎo)向作用時，卸料板與凸模的配合間隙應(yīng)小于沖裁間隙。此時，要求卸料后凸模不能完全脫離卸料板，保證凸模與卸料板配合長度大于5mm。(2）彈性卸料裝置彈性卸料板具有卸料和壓料的雙重作用，主要用于沖裁料厚較薄的板料，由于有壓料作用，沖裁件比較平整。彈性卸料板與彈性元件（彈簧或橡皮）、卸料螺釘組成彈性卸料裝置。卸料板與凸模之間的單邊間隙選擇（0.1～0.2）t，若彈性卸料板還要起對凸模導(dǎo)向作用時，二者的配合間隙應(yīng)小于沖裁間隙。彈性元件的選擇應(yīng)滿足卸料力和沖模結(jié)構(gòu)的要求。本例由于制件較輕薄，制件體積小，故使用彈性卸料裝置。5.9.凸、凹模的刃口尺寸確定用分開加工法，分別計算其落料及沖孔的凹模和凸模刃口尺寸及其制造公差。查《冷沖模譯文集》得Zmax＝0.12mm,Zmin＝0.09mm。|δ凸|+|δ凹|≤Zmax-Zmin|δ凸|+|δ凹|≤0.12－0.09＝0.03mm，考慮到凸模加工較凹模加工方便易保證尺寸偏差，故取δ凹＝0.02mm，δ凸＝0.01mm。刃口的磨損量用XΔ表示，其中Δ制件的公差值，X為磨損系數(shù)，其值在.5～1之間。根據(jù)制件的精度等級，按下列關(guān)系選?。褐萍菼T10以上X=1制件精度IT11—IT13X=0.75制件精度IT14X=0.5此制件為IT14級自由公差，x取0.5落料尺寸：A（80±0.3，49.4±0.3,20±0.2,15±0.2，10±0.2）。落料：先確定凹模刃口尺寸，然后把間隙放在凸模上。A凹＝（Amax-χΔ）＋δ凹；A凸＝（A凹-Zmin）-δ凸A凹（80±0.3）＝80＋0.02mm,A凸（80）＝（80-0.09）-0.01＝79.91-0.01mm。A凹（49.4±0.3）＝49.4＋0.02mm，A凸（49.4）＝（49.4-0.09）-0.01＝49.31-0.01mm。A凹（20±0.2）＝20＋0.02mm，A凸（20）＝（20-0.09）-0.01＝19.91-0.01mm。A凹（15±0.2）＝15＋0.02mm，A凸（15）＝（15-0.09）-0.01＝14.91-0.01mm。A凹（10±0.2）＝10＋0.02mm，A凸（10）＝（10-0.09）-0.01＝9.91-0.01mm。6.排樣設(shè)計及材料利用率計算6.1.排樣1)有廢料排樣法有廢料排樣是沿著制件的全部周邊輪廓進(jìn)行沖裁，制件與制件之間以及制件與條料側(cè)邊之間，都有工藝余料(稱搭邊)存在，此種排樣法制件斷面質(zhì)量較好，模具壽命較長，但材料利用率較低。(2)少廢料排樣法少廢料排樣法是沿制件的部分外輪廓切斷或沖裁，只在制件與制件之間，或制件與條料側(cè)邊之間留有搭邊。這種排樣方法的材料利用率可達(dá)70％～90％。(3)無廢料排樣法無廢料排樣法是制件與制件之間以及制件與條料側(cè)邊之間均無搭邊存在。這種排樣方法的制件是直接由切斷條料獲得，所以材料利用率可達(dá)85％～95％。采用少、無廢料排樣法，材料利用率高，不但有利于一次沖壓獲得多個制件，而且可以簡化模具結(jié)構(gòu)、降低沖裁力。但是少、無廢料排樣的應(yīng)用范圍有一定的局限性，受到制件形狀、結(jié)構(gòu)的限制，且由于條料本身的寬度公差以及條料導(dǎo)向與定位所產(chǎn)生的誤差會直接影響制件尺寸，從而使制件的精度降低。同時，在單邊切斷時，因為模具單面受力而使其加快磨損，降低模具壽命，而且也會直接影響制件的斷面質(zhì)量。故此處選用少廢料排樣法。查表2.5.2，根據(jù)材料厚度4mm，矩形邊長L＞50，得搭邊值a=3.5mm，a1=3.5mm=3152計算材料利用率式中η——材料利用率；S——制件的實際面積;S0——所用材料面積，包括制件面積與廢料面積；A——步距（相鄰兩個制件對應(yīng)點的距離）；B——條料寬度綜上，方案一利用率尚可，且凸、凹模加工均較容易，送料步距容易把握，板料寬度適當(dāng)，操作方便，安全。由UG得沖制件的面積為方案17.沖壓力的計算7.1.校核計算通過查表1.4.1，取Q235的抗剪強(qiáng)度為350MPa，取K卸=0.05，K推=0.05，K頂=0.06。則沖壓力計算過程如下：沖裁力F落料＝KptLτ=1.3*4*185.1*1355.2=1304407.1N卸料力FQ=K卸F落料=0.05*1304407.1=65220.4NF推=nK推F沖孔=2×0.05×1304407.1=130440.7NF頂=K頂Fp=0.06×1304407.1=78264.4NF沖壓=Fp+F卸+F推=1304407.1+65220.4+130440.7≈1500KN7.2.壓力中心的確定模具壓力中心是指沖壓時諸沖壓力合力的作用點位置。為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重合。此處沖制件是外形對稱，材料均勻的制件，故其壓力中心即為制件的幾何中心。8.凹模設(shè)計b/mm材料厚度t/mm0.5123＞3≤500.30.350.420.50.6＞50～1000.20.220.280.350.42＞100～2000.150.180.20.240.3＞2000.10.120.150.180.22凹模刃口形式是否有必要再敘凹模的外形尺寸凹模厚度H：H=Kb﹙≥15mm﹚凹模壁厚C：C=﹙1﹒5～2﹚H﹙≥30～40mm﹚式中：

b——沖裁件的最大外形尺寸﹙mm﹚K——考慮板料厚度的影響系數(shù)，可查表3-3。表3-18凹模厚度系數(shù)K值H=40mmC=60mm凹模的長度L=220mm凹模的寬度B=190mm9.固定板、卸料板、墊板外形尺寸確定固定板其外形尺寸一般與凹模輪廓尺寸一樣。厚度一般取凹模厚度的0.6～0.8倍。凸模固定板上的安裝孔與凸模采用過渡配合H7/m6，凸模壓裝后端面要與固定板一起磨平。固定板采用Q235制造，不需要淬火。=20mm凸模固定板取160x130x20，凹模固定板取220x190x20卸料板與凸模之間的單邊間隙選擇0.1t，取0.2mm。卸料板外形尺寸一般與凹模輪廓尺寸一樣，厚度可取固定板厚度的0.8倍，材料選用Q235。卸料板取160x130x20mm墊板的作用是承受凸?；虬寄５妮S向壓力，防止過大的沖壓力在上、下模板上壓出凹坑，影響模具正常工作。墊板厚度根據(jù)壓力大小選擇，一般取5～12mm，外形尺寸與固定板相同，材料為45鋼，熱處理后硬度43～48HRC。墊板取120x100x6。10.凹?；蛲鼓ＴO(shè)計（長度確定、強(qiáng)度、剛度校核）圖10.110.1.凸模長度的確定+凸模采用臺階式結(jié)構(gòu)，凸模的長度應(yīng)該為：

L＝+

凸模材料選擇：模具刃口要求有較高的耐磨性，并能承受沖裁時的沖擊力。因此應(yīng)有高的硬度與適當(dāng)?shù)捻g性。凸模材料選擇與凹模一樣，但熱處理后的硬度應(yīng)略低于凹模，HRC可取58～62；要求高壽命、高耐磨性的凸模，選用材料為Cr12MoV。=99mm凸模承載能力校核凸模最小斷面承受的壓應(yīng)力σ，必須小于凸模材料的許用壓應(yīng)力[σ]，即：

σ＝FP/Amin≤［σ］對于圓形凸模有dmin≥4tτ/[σ］式中，σ—凸模最小斷面的壓應(yīng)力，MPa；

FP—凸?？v向總壓