【正文】 1～ 軟黃銅，純銅 該制件是非圓形工件，根據(jù)尺寸從表51中查出：兩制件之間的搭邊值a1=，側(cè)搭邊值a=。由于該制件的材料是45，所以兩制件之間的搭邊值為：a1==側(cè)搭邊值： a== 排樣方式的選擇沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法叫排樣。方案一：有廢料排樣：沿沖件全部外形沖裁，沖件與沖件之間、沖件與條料之間都存在有搭邊廢料。沖件尺寸完全由沖模來保證，因此沖件精度高，模具壽命高，但材料利用率低。方案二：少廢料排樣：沿沖件部分外形切斷或沖裁，只在沖件與沖件之間或沖件與條料側(cè)邊之間留有搭邊。因受剪切條料和定位誤差的影響，沖件質(zhì)量差，模具壽命較方案一低，但材料利用率稍高，沖模結(jié)構(gòu)簡單。方案三：無廢料排樣：沖件與沖件之間或沖件與條料側(cè)邊之間均無搭邊，沿直線或曲線切斷條料而獲得沖件。沖件的質(zhì)量和模具壽命更低一些，但材料利用率最高。采用少、無廢料排樣法，材料利用率高，不但有利于一次沖程獲得多個制件，而且可以簡化模具結(jié)構(gòu)，降低沖裁力，但受條料寬度誤差及條料導(dǎo)向誤差的影響，沖裁件的尺寸精度不易保證，故應(yīng)采用方案一。分析零件形狀，應(yīng)采用單縱排的排樣方式，零件可能的排樣方式有圖51和圖52所示兩種。圖51 縱排示意 圖52 橫排示意圖排樣時沖裁件之間以及沖裁件與條料側(cè)邊之間留下的工藝廢料叫做搭邊。搭邊的作用是補償定位誤差，保證條料有一定的剛度；二是增加條料剛度，方便條料送進，提高勞動生產(chǎn)率；同時，搭邊還可以避免沖裁時條料邊緣的毛刺被拉入模具間隙，從而提高模具壽命。根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)不同，可分為有側(cè)壓裝置的模具和無側(cè)壓裝置的模具，側(cè)壓裝置的作用是用于壓緊送進模具的條料，使條料不至于側(cè)向竄動，以利于穩(wěn)定地加工生產(chǎn)。有側(cè)壓裝置的模具能使條料始終沿著導(dǎo)料板送進，無側(cè)壓裝置的模具，應(yīng)該考慮在送料過程中因條料的擺動而使側(cè)邊減少。為了搭邊的減少，條料寬度應(yīng)增加一個條料肯能的擺動量。本套模具無導(dǎo)料板為無側(cè)壓裝置。故按下式計算： (51)式中: 條料寬度； 條料寬度方向沖裁件的最大尺寸； 沖裁件之間的搭邊值；可參考表51； 條料寬度的單向（負向）偏差，見表52； 導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙，其最小值見表53。表52 剪料公差及條料與導(dǎo)料板之間隙條料寬度B/mm材料厚度t/mm0～11～22～33～5～5050～100100～150150～220220～300表53 有側(cè)壓裝置和無側(cè)壓裝置對照表材料厚度t（mm）無側(cè)壓裝置有側(cè)壓裝置條料寬度B（mm）100≥100～200≥200～300100≥1000～～11～22～33～44～51111111111555555888888所以根據(jù)以上理論數(shù)據(jù)由公式（51）得出： 縱排：條料寬度 =50+2+=橫排： 條料寬度 =44+2+= 材料利用率的計算沖裁件的面積與所用板料面積的百分比就叫材料利用率。材料的利用率越高，意味著用同樣的材料可以生產(chǎn)更多的產(chǎn)品。關(guān)于材料利用率，可用下式表示： (52)式中： 一個步距內(nèi)沖裁件的實際面； 條料寬度； 步距。根據(jù)公式51公式52得： =2416+64316 =縱排 ： =[247。()]100% ≈%橫排 ： =[247。()]100% ≈% 根據(jù)上述縱排、橫排兩個式子的計算對比，可確定縱排的材料利用率比橫排的材料利用率高。結(jié)合模具結(jié)構(gòu)總體結(jié)構(gòu)，方便操作，最終選用圖51縱排作為零件的排樣圖，具體如圖53所示 圖53 排樣示意圖 沖壓力的計算計算沖裁力是為了選擇合適的壓力機，設(shè)計模具和檢驗?zāi)＞叩膹姸?，壓力機的噸位必須大于所計算的沖裁力，以適宜沖裁的要求，普通平刃沖裁模，其沖裁力Fp一般可以按下式計算： (53)式中： 系數(shù)查表取K=； 沖孔周長， 材料厚度,t=； 材料抗剪強度45鋼退火=432～549，取=500MPa。沖裁力計算： =500 =100659N =（2）500 =總沖裁力的計算： 由于沖裁模具采用彈性卸料 裝置和自然落料方式。 (54)式中： 總沖裁力； 落料時的沖裁力； 沖孔時的沖裁力； =100659+ = 卸料力、推件力的計算 當(dāng)上模完成一次沖裁后，沖入凹模內(nèi)的制件或廢料因彈性擴張而梗塞在凹模內(nèi)，模面上的材料因彈性收縮而會緊箍在凸模上。為了使沖裁工作連續(xù)，操作方便，必須將套在凸模上的材料刮下，將梗塞在凹模內(nèi)的制件或廢料向下推出或向上頂出。從凸模上刮下材料所需的力，稱為卸料力；從凸凹模內(nèi)向下推出制件或廢料所需的力，稱為推件力；逆沖裁方向?qū)⒘蠌陌寄?nèi)頂出所需要的力稱為頂件力。 卸料力、推件力和頂件力是由壓力機和模具卸料裝置或頂件裝置傳遞的。所以在選著設(shè)備時的公稱壓力或設(shè)計沖模時，應(yīng)分別予以考慮。本套模具采用彈性卸料裝置和推件結(jié)構(gòu)，凸凹模型口直壁高度h=6mm，所需卸料力F卸和推件力F推分別為：推件力、卸料力計算公式如下： (55) (56) 式中: 推件力； 卸料力； 沖裁力； 卸料力系數(shù)，見表55； 推件力系數(shù)，見表55； 卡在凹模里的工件個數(shù)。表55 卸料力、推件力和頂件力系數(shù)料厚/mmK卸K推K頂鋼≤～～～～～～～～鋁及鋁合金紫銅、黃銅～～～～注：卸料力系數(shù)K卸在沖多孔、大搭邊和輪廓復(fù)雜時取上限值。 推件力系數(shù)通過查表55確定，推件力系數(shù)?。?；根據(jù)公式(55)得：推件力 6/ 卸料力系數(shù)通過查表55確定，卸料力系數(shù)?。?；根據(jù)公式(56)得：卸料力 = = 總沖壓力的計算 = ++ = 初選壓力機 壓力機可分為機械式和液壓式，機械式分為摩擦壓力機、曲柄壓力機、高速沖床，液壓式分為油壓機、水壓機，而在生產(chǎn)中一般常選用曲柄壓力機，曲柄壓力機分有開式和閉式兩種，開式機身形狀似英文字母C，其機身前端及左右均敞開，操作可見大，但機身剛度差，壓力機在工作負荷作用下會產(chǎn)生變形，一般壓力機噸位不超過2000KW。閉式機左右兩側(cè)封閉，操作不方便，但機身剛度好，壓力機精度高。考慮到經(jīng)濟性能、加工要求和操作方便在此選開式壓力機。根據(jù)以上計算數(shù)值，查下表56初選壓力機為J2335型壓力機。表56 開式壓力機規(guī)格及參數(shù)型號J2310J2316J2325J2335J2340公稱壓力/KN100160250350400滑塊行程/mm455565100100最大閉合高度/mm180220270290330閉合高度調(diào)節(jié)/mm3545556065滑塊中心線至床身距離/mm130160200200250滑塊底面尺寸/mm前后150180220220260左右170200250250300工作臺板厚度/mm35405029065模柄孔尺寸/mm直徑3040404050深度3560606070 壓力中心的確定為了確保壓力機和模具正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機滑塊的中心相重合，否者，會使沖模和壓力機滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌之間產(chǎn)生過大的摩擦，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低模具和壓力機的使用壽命。沖模的壓力中心，可按下述原則來確定：（1）對稱形狀的單個沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。（2）工件形狀相同且分布位置對稱時，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。（3）形狀復(fù)雜的零件、多孔沖模、級進模的壓力中心可用解析計算法求出沖模壓力中心。分析該制件可知：模具壓力中心為幾何對稱中心。6 刃口尺寸計算沖裁件的尺寸精度主要決定于模具的刃口尺寸精度，模具的合理間隙值也要靠模具刃口尺寸及制造精度來保證。正確確定模具刃口尺寸及其制造公差，是設(shè)計沖裁模主要任務(wù)之一。 沖裁間隙的確定沖裁間隙是影響沖裁工序最重要的工藝參數(shù)，其定義為沖裁凸模與凹模之間的空隙尺寸。設(shè)計模具時一定要選擇合理的間隙，以保證沖裁件的斷面質(zhì)量、尺寸精度滿足產(chǎn)品的要求，所需沖裁力小、模具壽命高。間隙大小主要對模具磨損及脹裂產(chǎn)生影響,間隙增大可以使沖裁力、卸料力等減小，因而模具的磨損也減小。但當(dāng)間隙繼續(xù)增大時，卸料力增加，又影響模具壽命。一般間隙為（10%～15%）t時的磨損最小，模具壽命較高。根據(jù)實用間隙表61查