【正文】 工，減少熱處理和沖壓時(shí)的開裂，減少沖裁時(shí)的崩刃和過快磨損。沖裁件的圓角半徑一般要大于或等于板厚的一半，即而零件上的外形圓角半徑，符合落料沖裁時(shí)的加工工藝要求。 沖裁件的最小孔直徑?jīng)_孔尺寸如果太小的話，會造成凸模強(qiáng)度不能滿足沖裁要求。沖孔的孔徑與孔的形狀、材料的力學(xué)性能、材料厚度和模具結(jié)構(gòu)等有關(guān)[3]。08F材料的抗彎強(qiáng)度=210—310Mpa，t=，經(jīng)查表得圓形孔最小孔徑：小于沖壓件中的最小圓孔（），故符合沖裁工藝要求。 沖裁件的孔與孔之間，孔與邊緣之間的最小距離沖裁件的孔與孔之間，孔與邊緣之間的最小距離如果過小，會使沖壓件的質(zhì)量得不到保證，會使孔與孔之間的材料發(fā)生扭曲，或使邊緣材料變形。復(fù)合沖裁時(shí)，因模壁過薄而容易破損，一般情況下，當(dāng)沖孔邊緣與沖孔外形邊緣不平行時(shí)其值不應(yīng)小于板料厚t，平行時(shí)其值不小于[3]。由圖11零件可知：由以上計(jì)算可知需要，各個(gè)孔的加工能夠滿足工藝性要求。綜上分析可得，工件滿足加工工藝要求，可采取先落料、沖孔，后彎曲、翻邊成形。 最大翻邊高度翻邊時(shí)孔不破裂所能達(dá)到的最小m值，稱為極限值表示[3]。翻邊系數(shù)越小，材料能產(chǎn)生的變形程度就越大。工藝上，實(shí)際的翻邊系數(shù)一定要大于或等于材料所允許的極限翻邊系數(shù)，不然進(jìn)行內(nèi)翻邊沖壓時(shí)，孔會發(fā)生破裂而影響沖壓件的質(zhì)量。圖21孔的翻邊（1）由圖21圖21孔的翻邊，需要在平板毛坯上先預(yù)沖孔，預(yù)沖孔的孔徑為：其中H=r=t=所以相對直徑：根據(jù)沖壓材料厚度不同，不同孔口狀態(tài)的低碳鋼的極限翻邊系數(shù)不同，生活中需要根據(jù)實(shí)際情況選用，08F材料的極限翻邊系數(shù)[3]。（2）校核最大翻邊高度其中：D=；零件可以一次翻邊h=3mm的高度，而不需要再進(jìn)行二次翻邊。 工藝方案的確定 沖壓該零件所需要的基本工序 落料；②；③，④翻邊；⑤首次彎曲成形；⑥二次彎曲成形 方案比較與確定（1）方案1：采用單工序模。分析：該工件的加工需要落料、沖孔、翻邊、彎曲（雙向彎曲）4套單工序模進(jìn)行沖壓。其主要的特點(diǎn)是模具結(jié)構(gòu)簡單，加工制造容易，安裝調(diào)試很方便。但需要通過制造4套單工序模，模具制造成本增高，經(jīng)過4個(gè)工序?qū)ぜM(jìn)行加工，工件質(zhì)量不容易保證，而且生產(chǎn)效率低，不適應(yīng)工件大批量生產(chǎn)的需要。（2）方案2：采用兩套復(fù)合模。先采用落料—沖孔復(fù)合模沖裁展開件（，再用彎曲翻孔復(fù)合模對工件進(jìn)行沖壓成型（彎曲包括雙向彎曲）。分析：復(fù)合模加工的最明顯的特點(diǎn)是生產(chǎn)效率高，沖裁出的制件的精度高，沖模的輪廓尺寸較小，所以廣泛適用于生產(chǎn)批量大、精度要求高的沖裁件。但模具結(jié)構(gòu)相對較復(fù)雜。使用兩套復(fù)合模加工也可保證工件制造精度要求，且分兩套模具加工，工件外形相對簡單，復(fù)合模的結(jié)構(gòu)相對變得簡單。且生產(chǎn)效率相對也較高。（3）方案3：采用級進(jìn)模加工。即使用一套模具加工成型。分析：采用一套級進(jìn)模對零件進(jìn)行加工，減少了模具和沖壓設(shè)備的數(shù)量，工件精度相對較高，操作方便且便于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動化，故生產(chǎn)效率高，能夠滿足大批量生產(chǎn)的要求。對于特別復(fù)雜或孔邊距較小的沖壓件，在使用復(fù)合模沖制不容易時(shí)，可采用級進(jìn)模逐步?jīng)_裁加工。但其主要的缺點(diǎn)是模具結(jié)構(gòu)尺寸大，對沖壓設(shè)備的要求較高，制造成本很高，安裝工藝復(fù)雜，故需要的技術(shù)要求高，模具制造周期長。方案比較：結(jié)合工件外形尺寸、生產(chǎn)批量和精度要求，工件外形尺寸大，生產(chǎn)批量屬大批量生產(chǎn)。使用5套單工序模沖壓時(shí)，零件的質(zhì)量得不到保證。使用級進(jìn)模加工，雖然生產(chǎn)率高，但級進(jìn)模模輪廓尺寸大，且制造加工工藝復(fù)雜，模具生產(chǎn)成本高，制造周期長。而對于復(fù)合模言，沖裁的邊緣小孔時(shí)，模具強(qiáng)度方面可以保證，且復(fù)合模生產(chǎn)率高，也有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動化，分兩套模具進(jìn)行加工，模具制造相對級進(jìn)模更簡單，加工零件精度要求可以得到保證。綜上所述，此次工件采用方案2進(jìn)行加工。 落料沖孔復(fù)合模設(shè)計(jì) 主要工藝參數(shù)計(jì)算 工件展開尺寸計(jì)算如圖11所示的彎曲件是由直邊和圓弧組成，根據(jù)工件變形前后中性層長度不變的原則，來確定彎曲件毛坯的展開尺寸。毛坯展開長度L其中為直邊長度和；為圓弧長度和；；r=；t=；故同理可得，由，查資料得，層位移系數(shù)=[3]；零件展開如圖41所示。圖41冷凝器側(cè)板展開圖 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算（1）排樣方式排樣是指在條料（或板料）上合理的布置工件，并設(shè)計(jì)合理的搭邊值，使條料在模具上沖裁加工時(shí)，保證有足夠的余量，以補(bǔ)償條料在送進(jìn)過程發(fā)生的偏移量。合理的排樣是不僅能夠提高材料的利用率，更重要的是為了保證沖裁工件的質(zhì)量，條料不被拉入模具型腔內(nèi)而使模具造成不正常磨損，從而使模具的使用壽命得到保證。綜上所述，由于毛坯的形狀和尺寸較大，且形狀類似于長方形，為了保證工件的精度要求，這里使用直排有廢料排樣的布置，排樣圖如圖42所示。圖42排樣圖（2）確定搭邊值排樣中相鄰兩工件之間的余料或工件與條料邊緣的余料稱為搭邊值[3]。設(shè)置排樣的最小搭邊值是為了補(bǔ)償送料誤差，在保證工件沖裁質(zhì)量的同時(shí)，最大限度的利用材料。如果設(shè)置的搭邊值過小，送料過程產(chǎn)生偏差，就有可能沖裁出廢品率極高的工件。搭邊值一般是由經(jīng)驗(yàn)確定的，沖裁時(shí)的最小搭邊值：a=，a1=2mm[3]。（3）材料的利用率此次沖裁選用無側(cè)壓裝置送料，則可有以下計(jì)算：①送料進(jìn)距②條料寬度式中b——條料的寬度尺寸；——條料寬度的裁剪單向（負(fù)向）公差，與條料寬度和板料厚度密切相關(guān)關(guān)，=[2]；③材料的利用率式中：A——沖裁面積（包括內(nèi)形結(jié)構(gòu)沖裁廢料），由CAXA算出A=；n——一個(gè)進(jìn)距內(nèi)沖裁件的數(shù)目[3]。 沖裁力、卸料力、和推件力的計(jì)算（1）沖裁力的計(jì)算沖裁力是指沖裁過程中的最大剪切抵抗力，計(jì)算沖裁力的目的是為了合理選擇壓力機(jī)（選擇多少噸位的沖壓設(shè)備）和設(shè)計(jì)模具（如選擇彈性元件等）[3]。此次設(shè)計(jì)的模具落料采用平刃沖裁，計(jì)算如下所示：①落料力式中：F落——落料力，N?！獩_裁件落料的總周長，mm；用CAXA計(jì)算得L=307mm；t——材料厚度，mm；——材料抗剪強(qiáng)度，；參照表1中的值，這里取=280；K——系數(shù)，考慮到模具刃口的磨損、凸模與凹模的間隙不均、材料性能的波動和材料厚度偏差等因素而增加的安全系數(shù)，常數(shù)K=[3]。②沖孔力式中：F孔——落料力，N；——沖裁件沖孔的周長，mm；故③卸料力式中：——卸料力，N；——卸料力系數(shù)，查資料得=~，這里取=[3]；④推件力式中：——推料力，N；——推件力系數(shù)，查資料得=[3]；n——同時(shí)卡在凹模洞口的件數(shù)，h為凹模刃口直壁高，mm[3]；這里取凹模刃口直壁高h(yuǎn)=6mm，則。⑤總沖壓力P因?yàn)槟＞卟捎脧椥孕读涎b置和下出料的復(fù)合模沖裁，故可得： 模具壓力中心沖壓力合力的作用點(diǎn)稱為壓力中心。計(jì)算壓力中心的目的是為了在設(shè)計(jì)模具時(shí)，將壓力機(jī)滑塊中心與模柄軸線重合，從而使模具能夠正常進(jìn)行沖壓加工。如果沖壓過程中壓力中心有較大的偏移，則會使模具工作部分受力不均勻，刃口容易磨損從而不能保證沖裁件的質(zhì)量，模具的使用壽命也將大大減少。用解析法求模具的壓力中心坐標(biāo)，在工件上建立XOY坐標(biāo)如圖43所示。根據(jù)合力對某一軸之力矩等于各分力對同一軸力矩之和的力學(xué)原理，求出壓力中心坐標(biāo)。式中：，…，——各線段壓力中心距離X軸坐標(biāo)；，…，——各線段壓力中心距離Y軸坐標(biāo)；——各線段長度。圖43壓力中心各線段長度尺寸及壓力中心坐標(biāo)如表41所示。表41各線段尺寸及壓力中心坐標(biāo)i10921031141251361470158165經(jīng)計(jì)算得到下列數(shù)據(jù)：將上面求得的數(shù)據(jù)代入公式，便能計(jì)算出壓力中心坐標(biāo)（，）；故（，）=（，）。 壓力機(jī)的選用 沖裁設(shè)備的選擇結(jié)合沖裁件的生產(chǎn)批量（200次）、工藝方法與性質(zhì)及沖裁件的尺寸、形狀與精度等要求，此次選擇沖裁設(shè)備類型為開式壓力機(jī)。 沖壓設(shè)備規(guī)格的確定沖壓設(shè)備類型選定后，進(jìn)一步根據(jù)沖裁件的尺寸、所設(shè)計(jì)的模具尺寸以及沖裁力來確定設(shè)備的規(guī)格，即（1）所選壓力機(jī)的的公稱壓力一定不能小于沖裁時(shí)所需的沖裁壓力，即F壓力機(jī)F總。同時(shí)還要一定的力量儲備， F總=；（2）壓力機(jī)的行程大小適當(dāng)；（3）所選壓力機(jī)的閉合高度和應(yīng)與沖模的閉合高度與相適應(yīng)，即滿足[3]；（4）壓力機(jī)工作臺面的尺寸必須大于下模座的外形尺寸，還有留有模具安裝固定的余地。綜合以上選擇原則，查資料可選擇開式雙柱可傾壓力機(jī)J2325，其主要技術(shù)參數(shù)如下[]：公稱壓力：250KN滑塊行程：65mm滑塊行程次數(shù)：55次/min最大閉合高度：270 mm封閉高度調(diào)節(jié)量：55mm工作臺尺寸（前后左右）：370 mm560mm工作臺孔徑孔尺寸（前后左右直徑）：200mm290mm260mm模柄孔尺寸（直徑深度）：最大傾斜角度：30176。墊板厚度：50mm 模具刃口尺寸計(jì)算對于復(fù)合模而言，沖裁件的尺寸精度主要取決于凸、凹模以及凸凹模的刃口尺寸及公差，模具的合理間隙值也靠凸、凹模刃口尺寸及其公差來保證。 刃口尺寸計(jì)算凸模和凹模刃口尺寸計(jì)算方法有分開加工計(jì)算和配作加工計(jì)算兩種方法。因?yàn)楸敬渭庸さ睦淠鱾?cè)板展開件外形較復(fù)雜，故采用配作加工的方法，這樣可以降低基準(zhǔn)件的加工精度要求，沖裁間隙是依靠配作來保證，而無需滿足加工偏差和間隙的關(guān)系式，更大大降低模具的加工成本。如圖41所示的工件展開圖中未標(biāo)注公差的尺寸精度按圖11中工件所要求的尺寸精度等級（IT13級）來標(biāo)注。查資料可得各尺寸的極限偏差數(shù)值?，F(xiàn)將零件中的尺寸進(jìn)行分類：A類尺寸：mm；——mm；——mm；3mm——mm。B類尺寸：，C類尺寸：——mm；（1）落料時(shí)，選擇凹模作為基準(zhǔn)件，進(jìn)行落料沖裁過程中，工作部分發(fā)生磨損，刃口部分尺寸增大。凹模計(jì)算尺寸如下：其中，查資料得磨損系數(shù)=[3]；則可得計(jì)算如下：（2）沖孔時(shí)，以凸模作為基準(zhǔn)件，進(jìn)行沖孔加工時(shí)，工作部分發(fā)生磨損，刃口部分尺寸減小。經(jīng)查表得磨損系數(shù)=[3]；制件尺寸標(biāo)注為，凸模計(jì)算尺寸如下：凸凹模的刃口尺寸按凸、凹模的實(shí)際尺寸按間隙配制，~。 模具設(shè)計(jì)倒裝復(fù)合模的生產(chǎn)效率比正裝復(fù)合模的生產(chǎn)效率高，而此次工件生產(chǎn)為大量生產(chǎn)，為了提高生產(chǎn)效率，此次設(shè)計(jì)采用落料凹模在上模的倒裝復(fù)合模。 卸料裝置卸料結(jié)構(gòu)用于條料、廢料從模具工作部分上卸下的裝置，有剛性卸料和彈性卸料兩種裝置[3]。剛性卸料裝置卸料力大，卸料可靠，但沖裁時(shí)坯料得不到壓緊，因此，沖壓得到的制件精度不太高。（此次沖壓工件材料t=），在沖壓過程中，彈性元件起到壓料作用，使得制件得到較高的平面度高，卸料力一般比較小。本次沖裁所需要的卸料力不大，故采用由卸料板、橡皮與卸料螺釘組成的彈性卸料系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)安裝在下模。 推件裝置推件裝置是用于制件從凹模型腔中推出，也同樣分為剛性和彈性兩種。結(jié)合此次設(shè)計(jì)的復(fù)合模，選用的推件裝置為上模裝有打桿、推件桿、推板與推件塊組成的剛性推出系統(tǒng)。在沖壓結(jié)束后，上?；爻?，壓力機(jī)上的橫梁撞擊上模中的打桿，裝在模柄內(nèi)的打桿在橫梁的阻擋下下落，并通過推板、推件桿，推下推件塊將制件從凹?？字型瞥觥?凸凹模設(shè)計(jì)（1）凸凹模最小壁厚，復(fù)合沖裁時(shí)，凸凹模的壁厚壁能滿足沖裁要求，不容易破損。（2）凸凹模外形尺寸凸凹模外形截面用于工件的落料，應(yīng)與工件外形相同，其刃口尺寸在根據(jù)凸、凹模的實(shí)際尺寸做配。（3）凸凹模長度凸凹模長度L應(yīng)根據(jù)實(shí)