【正文】 數(shù)十、數(shù)百件沖壓件的情況下，在短暫時間內(nèi)完成送料、沖壓、出件、排廢料等工序，常常發(fā)生人身、設(shè)備和質(zhì)量事故。因此，沖壓中的安全生產(chǎn)是一個非常重要的問題。 四、 沖壓行業(yè)阻力和障礙與突破 阻力一：機械化、自動化程度低 美 國 680 條沖壓線中有 70%為多工位壓力機，日本國內(nèi) 250 條生產(chǎn)線有 32%為多工位壓力機，而這種代表當(dāng)今國際水平的大型多工位壓力機在我國的應(yīng)用卻為數(shù)不多；中小企業(yè)設(shè)備普遍較落后，耗能耗材高，環(huán)境污染嚴(yán)重；封頭成形設(shè)備簡陋，手工操作比重大；精沖機價格昂貴，是普通壓力機的 5~10 倍，多數(shù)企業(yè)無力投資阻礙了精沖技術(shù)在我國的推廣應(yīng)用；液壓成形，尤其是內(nèi)高壓成形，設(shè)備投資大，國內(nèi)難以起步。 突破點：加速技術(shù)改造 要改變當(dāng)前大部分還是手工上下料的落后局面，結(jié)合具體情況，采取新工藝，提高機械化、自動化程度。 汽車車身覆蓋件沖壓應(yīng)向單機連線自動化、機器人沖壓生產(chǎn)線，特別是大型多工位壓力機方向發(fā)展。爭取加大投資力度，加速沖壓生產(chǎn)線的技術(shù)改造，使盡早達(dá)到當(dāng)今國際水平。而隨著微電子技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展使板材成形裝備自動化、柔性化有了技術(shù)基礎(chǔ)。應(yīng)加速發(fā)展數(shù)字化柔性成形技術(shù)、液壓成形技術(shù)、高精度復(fù)合化成形技術(shù)以及適應(yīng)新一代輕量化車身結(jié)構(gòu)的型材彎曲成形技術(shù)及相關(guān)設(shè)備。同時改造國內(nèi)舊設(shè)備，使其發(fā)揮新的生產(chǎn)能力。 阻力二：生產(chǎn)集中度低 許多汽車集團大而全，形成封閉內(nèi)部配套，導(dǎo)致各企業(yè)的沖壓件種類多，生產(chǎn)集中度低， 規(guī)模小，易造成低水平的重復(fù)建設(shè)，難以滿足專業(yè)化分工生產(chǎn)，市場競爭力弱；摩托車沖壓行業(yè)面臨激烈的市場競爭，處于“優(yōu)而不勝，劣而不汰”的狀態(tài)；封頭制造企業(yè)小而散，集中度僅 %。 突破點：走專業(yè)化道路 迅速改變目前“大而全”、“散亂差”的格局，盡快從汽車集團中把沖壓零部件分離出來，按沖壓件的大、中、小分門別類，成立幾個大型的沖壓零部件制造供應(yīng)中心及幾十個小而專的零部件工廠。通過專業(yè)化道路，才能把沖壓零部件做大做強，成為國際上有競爭實力的沖壓零部件供應(yīng)商。 阻力三：沖壓板材自給率不足， 品種規(guī)格不配套 目前，我國汽車薄板只能滿足 60%左右，而高檔轎車用鋼板，如高強度板、合金化鍍鋅板、超寬板 (1650mm 以上 )等都依賴進口。 突破點：所用的材料應(yīng)與行業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展 汽車用鋼板的品種應(yīng)更趨向合理，朝著高強、高耐蝕和各種規(guī)格的薄鋼板方向發(fā)展，并改善沖壓性能。鋁、鎂合金已成為汽車輕量化的理性材料，擴大應(yīng)用已勢在必行。 阻力四：科技成果轉(zhuǎn)化慢先進工藝推廣慢 在我國，許多沖壓新技術(shù)起步并不晚，有些還達(dá)到了國際先進水平，但常常很難形成生產(chǎn)力。先進沖壓工藝應(yīng)用不多，有的 僅處于試用階段，吸收、轉(zhuǎn)化、推廣速度慢。技術(shù)開發(fā)費用投入少，導(dǎo)致企業(yè)對先進技術(shù)的掌握應(yīng)用慢，開發(fā)創(chuàng)新能力不足，中小企業(yè)在這方面的差距更甚。目前，國內(nèi)企業(yè)大部分仍采用傳統(tǒng)沖壓技術(shù)，對下一代輕量化汽車結(jié)構(gòu)和用材所需的成形技術(shù)缺少研究與技術(shù)儲備。 突破點：走產(chǎn)、學(xué)、研聯(lián)合之路 我國與歐、美、日等相比，存在的最大的差距就是還沒有一個產(chǎn)、學(xué)研聯(lián)合體，科研難以做大，成果不能盡快轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。所以應(yīng)圍繞大型開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化項目，以高校和科研單位為技術(shù)支持，企業(yè)為應(yīng)用基地，形成產(chǎn)品、設(shè)備、材料、技術(shù)的企業(yè)聯(lián)合實 體，形成既能開發(fā)創(chuàng)新，又能迅速產(chǎn)業(yè)化的良性循環(huán)。 阻力五：大、精模具依賴進口 當(dāng)前，沖壓模具的材料、設(shè)計、制作均滿足不了國內(nèi)汽車發(fā)展的需要，而且標(biāo)準(zhǔn)化程度尚低，大約為 40%~45%，而國際上一般在 70%左右。 突破點：提升信息化、標(biāo)準(zhǔn)化水平 必須用信息化技術(shù)改造模具企業(yè)，發(fā)展重點在于大力推廣 CAD/CAM/CAE 一體化技術(shù)，特別是成形過程的計算機模擬分析和優(yōu)化技術(shù) (CAE)。加速我國模具標(biāo)準(zhǔn)化進程，提高精度和互換率。力爭 2021 年模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá)到 60%， 2021 年達(dá)到 70%以 上基本滿足市場需求。 阻力六：專業(yè)人才缺乏 業(yè)內(nèi)掌握先進設(shè)計分析技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)的高素質(zhì)人才遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足沖壓行業(yè)飛速發(fā)展的需要，尤其是摩托車行業(yè)中具備沖壓知識和技術(shù)和技能的專業(yè)人才更為缺乏且大量外流。另外，眾多合資公司由外方進行工程設(shè)計，掌握設(shè)計權(quán)、投資權(quán)，我方?jīng)_壓技術(shù)人員難以真正掌握沖壓工藝的真諦。 突破點：提高行業(yè)人員素質(zhì) 這是一項迫在眉睫的任務(wù)，又是一項長期而系統(tǒng)的任務(wù)。振興我國沖壓行業(yè)需要大批高水平的科技人才，大批熟悉國內(nèi)外市場、具有現(xiàn)代管理知識和能力的企業(yè)家，大批掌握先進技 術(shù)、工藝的高級技能人才。要舍得花大力氣，有計劃、分層次地培養(yǎng)。 第二章 止動件的設(shè)計 一、設(shè)計題目 設(shè)計一止動件，零件圖如下 :圖 1所示沖裁件，材料為 A3,厚度為 2mm，大批量生產(chǎn)。試制定工件沖壓工藝規(guī)程、設(shè)計其模具、編制模具零件的加工工藝規(guī)程 . 零件名稱 :止動件 生產(chǎn)批量 :大批 材料 :A3 t=2mm 二、沖壓件工藝分析 （一）材料 :該沖裁件的材料 A3 鋼是普通碳素鋼，具有較好的可沖壓性能 . （二）零件結(jié)構(gòu) :該沖裁件結(jié)構(gòu)簡單，并在轉(zhuǎn)角有四處 R2圓角，比較適合沖裁 . （ 三）尺寸精度 :零件圖上所有未注公差的尺寸，屬自由尺寸，可按工 T14 級確定工件尺寸的公差 .孔邊距 12二的公差為 ,屬 11 級精度 .查公差表可得各尺寸公差為 : 零件外形 : 65?mm ? mm ? mm ? mm ? mm 零件內(nèi)形 : 10 ? mm 孔中心距 37 ?? mm 結(jié)論 :適合沖裁 . 三、方案及模具結(jié)構(gòu)類型 該零件包括落料、沖孔兩個基本工序，可以采用以下三種工藝方案 : （一）先落料，再沖孔，采用單工序模生產(chǎn) . （二）落料一沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn) . （三）中孔一落料連續(xù)沖壓，采用級進模生產(chǎn) . 方案（一）模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序、兩套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率較低，難以滿足零件大批量生產(chǎn)的需求 .由于零件結(jié)構(gòu)簡單，為提高生產(chǎn)效率，主要應(yīng)采用復(fù)合沖裁或級進沖裁方式。 方案（二）只需要一套模具，沖壓件的形位精度和尺寸易于保證，且生產(chǎn)效率也高。盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀簡單對稱，模具制造并不困難。 方案（三）也只需要一套模具，生產(chǎn)效率也很高，但零件的沖壓精度較復(fù)合模的低。 欲保證沖壓件的形位精度，通過以上三種方案的分析比較，對該見沖壓生產(chǎn)以采用放案（二）為佳。 四、排樣設(shè)計 查《沖壓模具設(shè)計與制造》表 2. 5. 2,確定搭邊值 : 兩工件間的搭邊 :a=2. 2m。 工件邊 緣搭邊 :a 1=2. 5m。 步距為 :32. 2m 條料寬度 H=(D+2a1)▽ = (65+2X 2. 5) ▽ =70 確定后排樣圖如圖 2 所示 . 一個步距內(nèi)的材料利用率η為，裁單件材料的利用率按 [2]式計算 ,即 %100bhn ?? A? =1550247。（ 70 ） 100%=% (33) 式中 A— 沖裁面積 (包括內(nèi)形結(jié)構(gòu)廢料 )； n— 一個沖距內(nèi)沖沖裁件數(shù)目 ； b— 條料寬度； h— 進距。 查板材標(biāo)準(zhǔn)，宜選 900mmX 1000mm 的鋼板，每張鋼板可剪裁為 14 張條料 (70looomm)，每張條料可沖 378 個工件，則η總為： η總 =LBnA1 100% = 1000900 15503785?? 100% = % 五、壓力與壓力中心計算 （一）沖壓力 落料力 F總 = F1=? (34) = 2 450 =(KN) 式中： F 落 — 落料力（ N）； L— 工件外輪廓周長， L＝ 21mm； t— 材料厚度； ? — 材料的搞剪強度（ Mpa），查得 [2]? ＝ 350Mpa。 落料力 其中 ? 按非退火 A3 鋼板計算 . 沖孔力 F沖 = F1=? = 27 10 2 X450 =(KN) 其中 :d為沖孔直徑， 2 7 為兩個孔圓周長之和 （二） 卸料力 F 卸 ＝ K 卸 F 落 (35) 式中： K 卸 — 卸料 力因數(shù)，其值由 [2]表 215 查得 K 卸 ＝ 。 則 卸料力： F 卸 =6 0. 055 =(KN) （三）推件力 推件力計算按 [2]式 211： F 推 =nK 推 F 沖 (37) 式中： K 推 — 推件力因數(shù)，其值由 [2]表 215 查得Ｋ 推 ＝ ； n— 卡在凹內(nèi)的工件數(shù)， n=4。 推件力則為： F 推 ＝ 6 =12. 30 (KN) 其中 n=6 是因有兩個孔 . （四）模具總沖壓力為：