《模具設(shè)計(jì)中工藝參數(shù)計(jì)算案例綜述》1800字

模具設(shè)計(jì)中工藝參數(shù)計(jì)算案例綜述1.1毛坯尺寸計(jì)算方形拉深直邊可近似看做彎曲來(lái)計(jì)算毛坯尺寸按彎曲件展開來(lái)計(jì)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(zhǎng)度 （5-3）直線部分長(zhǎng)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(jì)算沖壓模具通常是以條料的形式送進(jìn)模具，通過(guò)模具將條料沖裁出單個(gè)的產(chǎn)品，因此在設(shè)計(jì)模具時(shí)，需要對(duì)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(jì)時(shí)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(jì)時(shí)，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(jì)通過(guò)排列的緊湊程度，搭邊值的大小，分為三種方式：無(wú)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(wú)搭邊排樣指工件不論是工件與側(cè)面皆無(wú)距離，此種排樣方式只存在于簡(jiǎn)單外形的工件，并且由于沒(méi)有搭邊值的過(guò)渡，一旦凸?；蛘甙寄０l(fā)生定位偏差或者長(zhǎng)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(huì)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(wú)搭邊排樣方式帶來(lái)的誤差，但是同樣緊湊的工件間排列也會(huì)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(shí)，能夠?qū)⒋钸呏笛a(bǔ)入產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)高精度的沖裁，雖然材料利用率相對(duì)較低，但是產(chǎn)品的精度最高。條料排樣的方式有直排，對(duì)排，斜排等等，是根據(jù)工件在條料上的組合形式而定，對(duì)于簡(jiǎn)單外形的對(duì)稱工件，可以直接利用直排或者對(duì)排，類似于整列的方式在條料上呈現(xiàn)，但是對(duì)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(jì)排樣圖時(shí)，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(jì)時(shí)，還需要注意一下的幾個(gè)方面：1.相同的工件需要斷面毛刺一致，特別是對(duì)于不對(duì)稱工件，在采用對(duì)排時(shí)，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(huì)產(chǎn)生兩種斷面。2.設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)模排樣時(shí)，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(guò)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(jì)級(jí)進(jìn)模時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到外形尺寸較為復(fù)雜的情況，此時(shí)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(shí)，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(jì)算條料每次前進(jìn)的距離步距計(jì)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(jì)算：(5-6)式中為，為，為，為。條料寬度計(jì)算如下：1.2.4材料利用率的計(jì)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(huì)產(chǎn)生變換，和條料的搭邊值，排列方式息息相關(guān)。單個(gè)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(cè)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(jì)算1.3.1落料力的計(jì)算我們通過(guò)計(jì)算沖裁力可以選擇一個(gè)相對(duì)于來(lái)說(shuō)比較合適的沖床，從而可以更加合理的設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)及計(jì)算其強(qiáng)度，沖床的噸位一定要﹥算出來(lái)的沖裁力才可以達(dá)到，沖裁力F按下式計(jì)算：（5-8）式中ι——；L——產(chǎn)品需要沖裁部分的周長(zhǎng)；t——；——；——，本次設(shè)計(jì)取1.3。：t=1mm：L=299.708mm=1.3*299.708*1*320N=124.68KN1.3.2卸料力的計(jì)算當(dāng)上模完成落料后，掉落在上模里的零件和廢棄料會(huì)堵在上模內(nèi)，通過(guò)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(jì)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(jì)算(5-6)方形拉深力：1.3.4總壓力的計(jì)算模具的總壓力可以由下式計(jì)算得出=＋＋+F拉=124.68+99.3+1