【正文】 便。導(dǎo)柱已經(jīng)確定，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)確定導(dǎo)套結(jié)構(gòu)形式，在此選擇與B型滑動(dòng)導(dǎo)柱配套使用的A型滑動(dòng)導(dǎo)套如圖 所示。 定位方式的選擇 （1）送進(jìn)導(dǎo)向方式的選擇送進(jìn)導(dǎo)向方式有兩種，分導(dǎo)料銷(xiāo)導(dǎo)向和導(dǎo)料板導(dǎo)向。該模具采用的是條料，模具的類(lèi)型采用的是復(fù)合模。在此選擇復(fù)合模中常用的導(dǎo)料銷(xiāo)導(dǎo)向，在模具中設(shè)兩個(gè)導(dǎo)料銷(xiāo)，并位于條料的同一側(cè)，該模具是從前向后送料，所以導(dǎo)料銷(xiāo)裝在右側(cè)。導(dǎo)料銷(xiāo)的形式為固定導(dǎo)料銷(xiāo)。（2）送料定距方式的選擇 常見(jiàn)限定條料送進(jìn)的距離的方式有兩種：一種是用擋料銷(xiāo)擋住搭邊或沖件輪廓以限定條料送進(jìn)距離的擋料銷(xiāo)定距；另一種是用側(cè)刃在條料側(cè)邊沖切不同形狀的缺口，限定條料送進(jìn)距離的側(cè)刃定距。在此模具中采用擋料銷(xiāo)定距，擋料銷(xiāo)根據(jù)工作特點(diǎn)及作用分為固定檔料銷(xiāo)，活動(dòng)擋料銷(xiāo)和始用擋料銷(xiāo)。在此模具中采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的固定擋料銷(xiāo)。固定擋料銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，廣泛應(yīng)用與沖制中、小型沖裁件的擋料定距。 卸料裝置的選擇 卸料裝置可以卸下廢料，也可以卸下沖件。其結(jié)構(gòu)形式有固定（剛性）的，彈壓的和廢料切刀等。在此模具中采用彈壓卸料裝置。彈壓卸料裝置是由卸料板、彈性元件（彈簧或橡膠）、卸料螺釘?shù)攘慵M成。彈壓卸料既起卸料作用，又起壓料作用，所得沖裁零件質(zhì)量較好，平直度較高。因此，質(zhì)量要求較高的沖裁件或薄板沖裁宜用彈壓卸料裝置。3 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算材料利用率 彎曲件坯料尺寸的計(jì)算（1）彎曲中性層位置的確定根據(jù)中性層的定義，彎曲件的坯料長(zhǎng)度應(yīng)等于中性層的展開(kāi)長(zhǎng)度。中性層位置以曲率半徑： 式中：r—零件的內(nèi)彎曲半徑； t—材料厚度； x—中性層位移系數(shù)。查表31所得x= 。=（2+2）mm= 表31 中性層位移系數(shù)X值r/tXr/tXr/tx345672≥8 （2）坯料長(zhǎng)度中性層位置確定后，對(duì)于形狀比較簡(jiǎn)單、尺寸精度要求不高的彎曲件，可直接采用下面介紹的方法計(jì)算坯料長(zhǎng)度。而對(duì)于形狀比較復(fù)雜或精度要求高的彎曲件，在利用下述公式初步計(jì)算配料長(zhǎng)度后，還需反復(fù)試彎不斷修正，才能最后確定坯料的形狀及尺寸。對(duì)于該零件的結(jié)構(gòu)尺寸可知其圓角半徑r﹥。r﹥，按中性層展開(kāi)的原理，坯料的總長(zhǎng)度應(yīng)等于彎曲件直線部分和圓弧部分長(zhǎng)度之和，即Lz=l1+l2+πα/180176。= l1+l2+πα/180176。（r+xt） 式中：Lz—坯料展開(kāi)總長(zhǎng)度； α—彎曲中心角。（176。）Lz=（56+10+90176。/180176。）mm=整個(gè)U形彎曲件尺寸：L=2+ =（3）最小彎曲半徑 最小彎曲半徑是表示彎曲變形極限變形程度的一個(gè)參數(shù)指標(biāo)。在保證彎曲變形區(qū)材料外表面不發(fā)生破壞的條件下，彎曲內(nèi)表面所能形成的最小圓角半徑稱(chēng)為最小彎曲半徑。該零件彎曲半徑為2mm，Q235材料在冷作硬化狀態(tài)的最小彎曲半徑為1mm，因此滿足要求。 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算材料利用率 排樣是在模具中具有重大意義，排樣的正確與否將影響到材料的合理利用、沖件質(zhì)量、生產(chǎn)率、模具結(jié)構(gòu)與壽命。(1) 搭邊值的確定排樣的方法有三種，分為有廢料排樣、少?gòu)U料排樣和無(wú)廢料排樣。此零件排樣方法采用有廢料排樣。有廢料排樣：沖件尺寸完全由沖模來(lái)保證，因此精度高，模具壽命也高，但材料利用率低。少?gòu)U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。因受剪裁條料質(zhì)量和定位誤差的影響，其沖件質(zhì)量稍差，同時(shí)邊緣毛刺易被凸模帶入間隙影響模具壽命，但材料利用率稍高，沖模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。無(wú)廢料排樣：沖件與沖件之間或沖件與條料側(cè)邊之間均無(wú)搭邊。沿直線或曲線切斷獲得沖件。 搭邊：排樣時(shí)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。作用：①補(bǔ)償定位誤差和剪板誤差，確保沖出合格零件；②增加條料剛度，方便條料送進(jìn)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；③可以避免沖裁時(shí)條料邊緣的毛刺被拉入模具間隙，提高模具壽命。一般來(lái)說(shuō)，搭邊值是由經(jīng)驗(yàn)確定的。表32列出了沖裁時(shí)的最小搭邊值。因?yàn)榇舜卧O(shè)計(jì)采用的往復(fù)送料形式，故由表可查得搭邊值：沖裁時(shí)的最小搭邊值的大小為：a＝，a1＝2mm。表32 搭邊值和側(cè)邊值的數(shù)值材料厚度t圓件及r2t圓角矩形邊長(zhǎng)l≤50矩形邊長(zhǎng)l50或圓角 r≤2 工件間a1側(cè)邊a 工件間a側(cè)邊a1工件間a1側(cè)邊a———— (2)送料步距與條料寬度計(jì)算計(jì)算送料步距S定義：條料在模具上每次送進(jìn)的距離稱(chēng)為送料步距，每個(gè)步距可沖出一個(gè)或多個(gè)零件。送料步距由公式31計(jì)算： S=s+a1 ( （31）式中：s—平行于送料方向的沖裁件寬度； a1—沖裁件之間的搭邊值；S=s+a1=20mm+2mm=22mm 計(jì)算條料寬度定義：條料是由板料剪裁下料而得，為保證送料順利，規(guī)定其上偏差為零，下偏差為負(fù)值。條料寬度：B=（Dmax＋2a） 式中：B—條料寬度的基本尺寸(mm)；a—側(cè)面搭邊；D—平行于送料方向的沖裁件寬度；Δ—條料寬度的單向（負(fù)向）偏差，查表得Δ=。 B=（Dmax＋2a） (3)鋼板的選取查[7]選取鋼板的規(guī)格為： LBH= 2500mm600mm2mm 排樣方案: 方案一如圖31所示： 圖 31 一模兩件排樣圖計(jì)算材料利用率定義：沖裁件的實(shí)際面積與所用板料面積的百分比叫做材料的利用率，它是衡量合理利用材料的指標(biāo)。 一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率計(jì)算公式如下：=（A/BS）100﹪ （32）式中：A—一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積 B—條料寬度 S—步距 一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積：A=20－（3 178。2＋5 178。2﹢20﹚= 所以一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率：η＝A/BS100%=（22）100%≈%一張條料上材料的利用率：η′=(nA／LB) 100% 式中： n— 一張條料上沖裁件的總數(shù)目；A— 一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積；B— 條料寬度；L—條料長(zhǎng)度。 計(jì)算結(jié)果 η′≈%一張板料上材料的利用率：η″=（n′A／LS1）100% （33） 式中： n′— 一張板料上沖裁件的總數(shù)目；A— 一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積；L—板料長(zhǎng)度；S1—板料寬度。 計(jì)算結(jié)果為η″≈77%由此可之，η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、模具的的結(jié)構(gòu)和壽命、制件的生產(chǎn)率和模具的成本等技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。因此，排樣時(shí)應(yīng)考慮如下原則： 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）。 排樣方法使應(yīng)操作方便，勞動(dòng)強(qiáng)度小且安全。 模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壽命高。 保證制件質(zhì)量和制件對(duì)板料纖維方向的要求。 方案二如圖32所示：圖 32 一模一件排樣圖計(jì)算材料利用率 一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率：η1 ≈% 一張條料上材料的利用率：η1′≈78% 一張板料上材料的利用率：η1″≈%根據(jù)上述兩種排樣方案，得出了兩種不同的材料利用率，比較η1＞η 。但是第一種排樣方案有利于生產(chǎn)率的提高，降低生產(chǎn)成本，因此選用第一種排樣方案。4 沖壓力的計(jì)算 落料力F落的計(jì)算沖裁力是沖裁過(guò)程中凸模對(duì)板料施加的壓力，它是隨凸模進(jìn)入材料的深（凸模行程）而變化的，通常所說(shuō)的沖裁力是指沖裁力的最大值，計(jì)算沖裁力的目的是為了選用合適的壓力機(jī)、設(shè)計(jì)模具和檢驗(yàn)?zāi)＞叩膹?qiáng)度。壓力機(jī)的噸位必須大于所計(jì)算的沖裁力，以適應(yīng)沖裁的需求。普通平刃沖裁模，其沖裁力F按公式41計(jì)算： F=KLt (41)式中：F—沖裁力 L—沖裁周邊長(zhǎng)度 t —材料厚度 —材料抗剪強(qiáng)度 K—系數(shù)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，刃口磨損、板料力學(xué)性能和厚度波動(dòng)等原因的影響而給出修正系數(shù)，一般取K=。的數(shù)值取決于材料的種類(lèi)和坯料的原始狀態(tài)，可在設(shè)計(jì)資料及有關(guān)手冊(cè)中查找，本設(shè)計(jì)的值查表得=（303 MPa ～372 Mpa） 材料厚度： t=2mm 沖裁周邊長(zhǎng)度：L=2（145+20）mm =330mm F落= KLt =3302（303～372）N =（259974～319176）N 沖孔力F沖的計(jì)算L1=（62＋102）mm= 沖孔力由公式42計(jì)算： F沖=KL1t (42) =2（303～372）N =（79158～97184）N 切斷力F切的計(jì)算 L2=（202）mm=40mm 切斷力由公式43計(jì)算： F切= KL2t (43) =402（303～372）N =（31512～38688）N 卸料力F卸的計(jì)算在沖模結(jié)束時(shí)，由于材料彈性回復(fù)（包括徑向彈性回復(fù)和彈性翹曲的回復(fù)）及摩擦的存在，將沖落部分材料強(qiáng)塞到凹模內(nèi)，而沖裁剩下的材料則緊箍在凸模上。為使沖裁工作繼續(xù)進(jìn)行，必須將緊箍在凸模上的料卸下，將凹模內(nèi)的料推出。從凸模上卸下箍著的料所需力稱(chēng)卸料力，將強(qiáng)塞到凹模內(nèi)的料順沖裁方向推出所需要的力稱(chēng)為推件力。因此，需要有推件力和卸料力的作用。該模具中只有卸料力，卸料力的計(jì)算公式如下： 卸料力：F卸=KF沖 (44) 式中：K—卸料力系數(shù)，～（薄料取大值，厚料取小值） F沖—沖孔力 卸料力的系數(shù)通過(guò)查[5]確定，卸料力系數(shù)K= 由公式44得卸料力F卸=KF沖 =﹙79158～97184）N =（3166～3887）N 彎曲力F自的計(jì)算自由彎曲時(shí)的彎曲力： F自=178