角片套沖壓模具確定沖裁排樣方案分析案例目錄TOC\o"1-3"\h\u27608角片套沖壓模具確定沖裁排樣方案分析案例 1190061.1選擇沖壓模具 159161.2沖壓工藝分析和計(jì)算 1250931.3工序匯總 111.1選擇沖壓模具 在完成沖壓件相關(guān)的工藝過程探討后，都要進(jìn)一步結(jié)合產(chǎn)品完成相關(guān)的工藝計(jì)算。同時(shí)針對(duì)沖壓工藝以及工藝序列完成科學(xué)合理的組合配置，從而形成多元化的沖壓分析策略。表2-3沖壓模具的各種類型[4]在工藝選擇方面，出于對(duì)整個(gè)工藝處理水平要求以及設(shè)計(jì)的可行度分析，在綜合本文對(duì)于產(chǎn)品制造質(zhì)量水平、生產(chǎn)周期產(chǎn)率，產(chǎn)量等一系列要素的綜合分析下，最終選擇了級(jí)進(jìn)模工藝。1.2沖壓工藝分析和計(jì)算在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行探討和制作環(huán)節(jié)的研究時(shí)，其涉及到的沖壓工藝包含：彎曲、拉深、沖孔、落料。鑒于沖孔過程簡(jiǎn)單易行且無需進(jìn)行嚴(yán)格的要素控制，因此無需結(jié)合這一環(huán)節(jié)進(jìn)行具體的分析論述。落料作為最后一道工序，因前期需要進(jìn)一步的拉深、彎曲處理，所以將其調(diào)整為切廢料方式，之后再切斷，這樣一來，便只需要圍繞彎曲和拉深加以具體探究。一、彎曲分析在處理期間需要處理的彎曲位置總共有兩處，其圓角半徑對(duì)應(yīng)為，在垂直以及平行方向上形成的碾壓厚度分別是0.1t、0.35t，這兩個(gè)數(shù)值均小于1。綜上所述，我們可以確保在此步驟中所預(yù)先設(shè)定的圓角半徑是符合邏輯的。1．展開的角片套尺寸計(jì)算簡(jiǎn)化后的中性層半徑：（2-1）式中： ——簡(jiǎn)化后的中性層內(nèi)側(cè)彎曲半徑，單位mm ——中性層位移系數(shù)，查表2-4可得 ——簡(jiǎn)化后的中性層彎曲半徑，單位mm ——材料厚度，單位mm簡(jiǎn)化后的中性層直角展開公式：（2-2）（2-3）表2-4中性層位移系數(shù)χ的值[4]0.100.200.300.400.500.600.700.801.001.200.200.210.220.230.240.250.290.300.310.332．角片套彎曲展開之后的尺寸視圖。圖1.3彎曲展開圖3．進(jìn)一步簡(jiǎn)化角片套外形圖1.4簡(jiǎn)化后外形圖二、拉深工藝分析通過對(duì)產(chǎn)品尺寸進(jìn)一步的科學(xué)轉(zhuǎn)換，使其調(diào)整為簡(jiǎn)單的外形工藝尺寸并根據(jù)這一轉(zhuǎn)換將圖片處理為中性層尺寸：圖1.5中性層尺寸1.計(jì)算修邊余量（2-3）式中： ——零件凸緣直徑，單位mm ——零件尺寸直徑，單位mm查閱相關(guān)資料由表2-4得零件修邊余量綜上所述，角片套外沿直徑為表2-4有凸緣圓筒形拉深件的修邊余量[5]凸緣直徑凸緣的相對(duì)直徑≤1.50>1.50~1.00>1.00~1.50>1.50~3.00[0,25]1.601.401.201.00（25,50]1.501.001.801.60（50.100]3.503.001.501.20(100,150]4.303.603.001.50所以經(jīng)過計(jì)算修邊余量后的有凸緣圓筒形拉深件（角片套工藝?yán)羁祝┲行詫咏Y(jié)構(gòu)如圖所示。圖1.6計(jì)算修邊余量后的有凸緣圓筒形拉深件中性層結(jié)構(gòu)1.角片套的毛坯尺寸計(jì)算零件展開處理后最終能夠得到一個(gè)碟片的形狀，所以我們能夠直接根據(jù)零件展開后的相關(guān)尺寸完成對(duì)角片套相關(guān)參數(shù)和尺寸大小的計(jì)算分析。因?yàn)榱慵徽撊绾螞_壓過程中如何拉深，零件的表面積都不會(huì)改變，在相關(guān)的三維軟件分析應(yīng)用下，查參考文獻(xiàn)[5]，P116~118表5-4序號(hào)12得拉深處毛坯直徑：在確定內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜且毛坯大小較大的毛坯對(duì)象時(shí)，因?qū)嵺`處理期間會(huì)受到板材厚度持續(xù)調(diào)整，且母板間距設(shè)置不合理等一系列要素的影響。需要結(jié)合上述公式完成初步的預(yù)測(cè)分析，并將其結(jié)果運(yùn)用于實(shí)踐檢驗(yàn)以及相關(guān)的試驗(yàn)探討中，以此完成對(duì)結(jié)果的修正。針對(duì)在條件影響下無法順利完成試驗(yàn)修正的情況，基于拉深件質(zhì)量在材料厚度方面的要求，圍繞拉深回彈進(jìn)行考量，需要盡可能選擇更大的毛坯直徑，所以。3.采用或不采用壓邊圈的簡(jiǎn)易分析，結(jié)合相關(guān)參考資料可知，由表2-5得，首次拉深期間所形成的拉深系數(shù)m1低于0.6，則要輔助以壓邊圈。如果在沖壓工藝中，設(shè)定的m數(shù)值過小，就會(huì)出現(xiàn)零件起皺、開裂甚至嚴(yán)重變形的情況，所以m的減小有規(guī)定好的限制，當(dāng)拉深件筒壁所承受的最大拉應(yīng)力等于危險(xiǎn)截面的有效抗拉強(qiáng)度時(shí)，此時(shí)的m是極限拉深系數(shù)，用符號(hào)表示為若則壓邊圈的使用是不可避免的。表2-5零件拉深能否采用壓邊圈[5]拉深方法第一次拉深以后各次拉深必須用壓邊圈<1.50<0.60<1.00<0.80可選用壓邊圈1.50～1.000.601.00～1.500.80不能用壓邊圈>1.00>0.60>1.50>0.804.零件需要幾次拉深過程完成前文已經(jīng)計(jì)算過零件的中性層尺寸（見圖1.6），現(xiàn)計(jì)算零件的拉深系數(shù)，來判斷零件參數(shù)是否能夠一次拉深完成沖壓。（2-4）（2-5）（2-6）（2-7）（2-8）（2-9）式中： ——材料厚度，單位mm ——有凸緣圓筒形拉深件的外沿直徑，單位mm ——有凸緣圓筒形拉深件拉深孔尺寸直徑，單位mm ——有凸緣圓筒形拉深件拉深孔的深度尺寸，單位mm ——角片套零件毛坯直徑，單位mm ——總拉深系數(shù)查參考文獻(xiàn)得表2-6可知第一次拉深系數(shù)參量大小控制為0.30，所以此次對(duì)應(yīng)系數(shù)是0.80，無法實(shí)現(xiàn)一次拉深。表2-5有凸緣筒形件用壓邊圈拉深時(shí)的極限拉深系數(shù)[3]拉深系數(shù)毛坯的相對(duì)厚度2~1.51.5~1.01.0~0.60.6~0.30.3~0.150.15~0.080.48~0.500.50~0.530.53~0.550.55~0.580.58~0.600.60~0.630.73~0.750.75~0.760.76~0.780.78~0.790.79~0.800.80~0.820.77~0.790.79~0.800.80~0.810.81~0.820.82~0.830.83~0.840.79~0.800.81~0.820.82~0.830.83~0.840.84~0.850.85~0.870.81~0.820.83~0.840.84~0.860.86~0.870.86~0.870.87~0.88表2-6有凸緣筒形件不用壓邊圈拉深時(shí)的極限拉深系數(shù)[4]毛坯的相對(duì)厚度各次拉深系數(shù)0.40.900.92———0.60.850.90———0.80.800.88———1.00.750.850.90——1.50.650.80.840.870.901.00.620.760.810.850.881.50.560.760.810.850.883.00.540.760.810.850.88≥30.500.700.750.780.83結(jié)合表2-7可知，第一次拉深高度h/d最大值取值為0.20，本文此次工序則是0.67，所以不能實(shí)現(xiàn)一次拉深完成工藝。表2-7無凸緣圓筒形拉深件的最大相對(duì)高度[4]拉深次數(shù)n毛坯相對(duì)厚度1.5~21~1.50.6~10.3~0.60.15~0.30.08~0.1510.77~0.940.65~0.840.57~0.700.5~0.620.45~0.520.38~0.4621.54~1.881.32~1.601.1~1.360.94~1.130.83~0.960.7~0.931.7~3.51.2~1.81.8~1.31.5~1.91.3~1.61.1~1.344.3~5.63.5~4.31.9~3.61.4~1.91.0~1.41.5~1.056.6~8.95.1~6.64.1~5.23.3~4.11.7~3.31.0~1.7由表得到，因拉深系數(shù)實(shí)在較低水平，且高度參量過大，為需要進(jìn)行持續(xù)的拉深處理。5.第一次拉深計(jì)算出于對(duì)拉深工作順利展開等相關(guān)方面的考慮，首次拉深期間考量要素包括其拉深系數(shù)、高度極限以及后續(xù)系數(shù)參量持續(xù)提升等多個(gè)方面。1）第一次拉深凹模圓角半徑的確定（2-11）式中：——零件材料厚度，單位mm ——拉深孔尺寸直徑，單位mm ——拉深件毛坯直徑，單位mm查表2-8得零件第一次拉深的凹模圓角半徑rd得暫時(shí)取。表2-8零件第一次拉深的可取凹模圓角半徑范圍rd[4]2）關(guān)于確定第一次拉深時(shí)的具體凹模圓角半徑計(jì)算（2-12）式中：——角片套零件材料厚度，單位mm ——有凸緣圓筒形拉深件拉深孔拉深孔尺寸直徑，單位mm ——有凸緣圓筒形拉深件拉深孔拉深件毛坯直徑，單位mm3）按第一次拉深極限系數(shù)計(jì)算零件直徑計(jì)算（第一次拉深后）（2-13）零件高度計(jì)算（第一次拉深后）由此可知，結(jié)合CAD/CAM軟件提供的功能支持，在原有體積參量下，將高程控制為：7.68mm。結(jié)合相關(guān)資料可知零件拉深高度相關(guān)參數(shù)為0.20，所以零件第一次拉深后的高度為所以設(shè)置毛坯直徑11.6的情況下第一次拉深7.68mm，在理論上具有可行性。6.零件所需拉深次數(shù)以及各拉深相關(guān)系數(shù)的計(jì)算①確定零件拉深次數(shù)，計(jì)算每次拉深相關(guān)系數(shù)由前文計(jì)算得到第一次拉深系數(shù)為由上式（2-13）得通過前文分析可知，在第二次拉深時(shí)參數(shù)為9，故因此次數(shù)為2次，為避免出現(xiàn)加熱回火問題，本文則是設(shè)置了3次拉深，以及1次整形。調(diào)整處理后得到以下參數(shù)：。一二三次拉深后產(chǎn)品的直徑（各記為）為：②確定每次拉深的凸模圓角半徑，凹模圓角半徑第一次拉深凸模圓角半徑R=3.5，第一次拉深凹模圓角半徑R=4.0。由參考文獻(xiàn)[5]得各次拉深工件圓角半徑公式，中間各次過渡用的工序中圓角半徑逐漸減小，但是不能小于2t=1.6（2-13）即第2、3次拉深凹圓角徑長(zhǎng)為：rd2=3，rd2=1.5凸模圓角半徑是：rp2=3。rp2=1.5。③計(jì)算各次拉深件尺寸結(jié)合CAD/CAM軟件可以獲悉到準(zhǔn)確的拉深后高度參量，即：5.8，處理完成后得到下列結(jié)構(gòu)尺寸。圖1.7第一次拉深之后的零件尺寸同樣根據(jù)CAD/CAM軟件展開拉深高度分析，最后得到具體取值為：6.1，對(duì)應(yīng)的制作尺寸如下。圖1.8第二次拉深之后的零件尺寸在CAD/CAM軟件應(yīng)用下得到6.5mm的拉深深度，產(chǎn)品工藝尺寸參考下圖。圖1.9第三次拉深之后的零件尺寸1.3工序匯總送料初定距在本文中則是主要基于側(cè)刃完成，因此首先便需要對(duì)這一環(huán)節(jié)進(jìn)行執(zhí)行安排。為了能夠最大程度上提高拉深以及之后環(huán)節(jié)的順利展開，降低處理和控制期間形成的位置偏差，又要