【正文】 邊緣最小為 4mm。根據零件形狀來分析，該零件的結構滿足沖裁要求。 尺寸精度 零件上的尺寸都沒有尺寸公差，屬于自由尺寸，所以尺寸公差由公差等級表查得 ， 經查 表 22，確定各尺寸公差： 0 ?R 、 0 ? 、 ?? 、 0 ?R 、 0 ? 、?? 、 0 ? 。 通過查公差表，我們發(fā)現普通沖裁能夠滿足零件精度要求。 表 22 常見零件公差等級表 公差等級 IT4 IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 IT13 IT14 基本尺寸/mm /μm /mm ≤3 ＞ 3~6 ＞ 6~10 ＞ 10~18 ＞ 18~30 ＞ 30~50 ＞ 50~80 ＞ 80~120 ＞ 120~180 ＞ 180~250 ＞ 250~315 ＞ 315~400 ＞ 400~500 3 4 4 5 6 7 8 10 12 14 16 18 20 4 5 6 8 9 11 13 15 18 20 23 25 27 6 8 9 9 13 16 19 22 25 29 32 36 40 10 12 15 18 21 25 30 35 40 46 52 57 63 14 18 22 27 33 39 46 54 63 72 81 89 97 25 30 36 43 52 62 74 87 100 115 130 140 155 40 48 58 70 84 100 120 140 160 185 210 230 250 60 75 90 110 130 160 190 220 250 290 320 360 400 優(yōu)秀畢業(yè)設計，全套設計需要圖紙加 97666224 4 3 確定工藝方案 沖裁工藝方案的確定 在沖裁工藝分析和技術經濟分析的基礎上，根據沖裁件的特點確定工藝方案。工藝方案分為沖裁工序的組合和沖裁順序的安排。 沖裁工藝方法的選擇 沖裁工序分為單工序沖裁、復合沖裁和級進沖裁三種。 單工序沖裁是在壓力機一次行程內只完成一個沖壓工序的沖裁模。 復合沖裁是在壓力機一次行程內，在模具的同一位置同時完成兩個或兩個以上的沖壓工序。 級進沖裁是把沖裁件的若干個沖壓工序，排列成一定的順序，在壓力機的一次行程中條料在沖模的不同位置上，分別完成工件所要求的工序。 表 31 單工序沖裁、級進 沖裁和復合沖裁性能 比較項目 單工序模 復合模 級進模 生產批量 小批量 中批量和大批量 中批量和大批量 沖壓精度 較低 較高 較高 沖壓生產率 低，壓力機一次行程內 只能完成一個工序 較高，壓力機一次行程內可完成二個以上工序 高，壓力機在一次行程內能完成多個工序 實現操作機械化自動化的可能性 較易，尤其適合于多工位壓力機上實現自動化 制件和廢料排除較復雜，只能在單機上實現部分機械操作 容易，尤其適應于單機上實現自動化 生產通用性 通用性好，適合于中小批量生產及大型零件的大量生產 通用性較差，僅適合 于大批量生產 通用性較差，僅適合于中小型零件的大批量生產 沖模制造的復雜性和價格 結構簡單，制造周期短，價格低 沖裁較復雜零件時，比級進模低 沖裁較簡單零件時低于復合模 綜合模具的特點（見表 31）有如下 三 種方案可選?。? 方案 一： 采用單工序模，由于其生產批量小，精度低，操作不安全，勞動強度大，故不宜采用。 方案 二： 采用復合模沖裁其模具結構復雜，制件廢料排出較復雜。 優(yōu)秀畢業(yè)設計，全套設計需要圖紙加 97666224 5 方案 三： 采用級進模沖裁，由于制件需要精度不高，且級進模安全性比較高，又因制件自身的特殊性，采用復合模結構較復雜。除此之外，該方案制件廢料易排 出，所以采用此方案較為合適。 通過以上分析，應采用方案 三 ，即該模具應采用級進模沖裁。 優(yōu)秀畢業(yè)設計，全套設計需要圖紙加 97666224 6 4 選擇模具的結構形式 模具的選擇 由以上沖壓工藝分析可知，采用級進模沖壓，所以模具類型為級進模。 定位裝置 該模具采用固定擋料銷控制條料的進送步距，采用導料板控制條料的方向，有側壓裝置。 卸料裝置 條料的卸除：因為工件的料厚為 ，相對較薄，卸料力不大，故可采用彈性卸料裝置進行卸料。 工件的卸除：采用打料裝置將工件從上模落料凹模中推下，落在模具工作面上。 沖孔廢料的卸除：采用下模座漏料孔排出，沖孔廢料在下模座的凸凹模 內積聚到一定數量便從下模座漏料孔中排出。 導向方式的選擇 導向零件有很多，用導板導向，安裝不方便，而且阻擋操作者視線，所以不采用。滾珠式導柱導套進行導向，雖然導向精度高，使用壽命長，但結構較為復雜，成本較高，維修麻煩，所以不常使用。而該零件精度要求不高，采用滑式導柱導套即可，且模具在壓力機上的安裝簡單方便，成本低。 模架 對角導柱模架：由于導柱安裝在模具壓力中心對稱的對角線上，所以上模座在導柱上滑行平穩(wěn)但使用不方便，加上難度高。 后側導柱模架：由于前面和左、右不受限制，送料和操作比較方便。因為導柱安裝在后側 ，工作時，偏心距會造成導套、導柱的單邊磨損，影響模具的使用壽命，且加工的制件精度不高。 四角導柱模架：具有導向平穩(wěn)，導向準確可靠，剛性好等優(yōu)點。常用于沖壓件尺寸較大或精度較高的沖壓零件，以及大量生產用的自動沖壓模架。 優(yōu)秀畢業(yè)設計，全套設計需要圖紙加 97666224 7 中間導柱模架：導柱安裝在模具的對稱線上，導向平穩(wěn)、準確，但只能從一個方向送料，也容易阻擋操作者的視線。 根據以上方案，比較并結合模具結構形式和送料方式，且該零件的加工精度不高，所以采用后側式導柱模架。 優(yōu)秀畢業(yè)設計，全套設計需要圖紙加 97666224 8 5 模具工藝參數計算 計算毛坯尺寸 相對彎曲半徑： ?? //R 式中： R彎曲半徑； t材料厚度。 由于相對彎曲半徑大于 ，可見制件屬于圓角半徑較大的彎曲件，應該先求變形區(qū)中性層曲率半徑 βmm。 ktr?? 1? （ 51） 式中： r1內彎曲半徑； k中性層系數； t材料厚度。 表 51 板料彎曲中性層系數 r/t 1 x r/t 2 3 4 5 6 7 ﹥ 8 x 查表 51 得： k=。 根據公式 51 得： mmktr??????? 根據零件圖可知，圓角半徑較大（ R﹥ ），彎曲件的長度公式為： 彎直 LLL ???? （ 52） 式中： L彎曲件毛坯的展開長度； ∑L 直 彎曲件各直線部分的長度； ∑L 彎 彎曲件各彎曲部分的長度。 優(yōu)秀畢業(yè)設計，全套設計需要圖紙加 97666224 9 圖 51 制件簡圖 )()(彎 tt 21 XrXRL ????? ?? （ 53） 式中： R大圓半徑 15； X1系數取 ； t料厚 ； r小圓半徑 6； X2系數取 。 由于 R=15， X1=， t=，代入 公式 53 得 ： mm48tt 21????????????????????直彎）（）（)()(LXrXRL ?? 由于 ∑L 直 =48mm， ∑L彎 =， 代入 公式 52 得 ： ??????? 彎直 LLL 取 L=119mm。 根據計算得工件的展開尺寸為 119mm14mm，如圖 52 所示 ： 優(yōu)秀畢業(yè)設計，全套設計需要圖紙加 97666224 10 圖 52 制件展開圖 排樣設計 沖裁件在板料、 帶料或條料上的布置方法稱為排樣。排樣的意義在于減小材料消耗、提高生產率和延長模具壽命，排樣是否合理將影響到材料的合理利用、沖件質量、生產率、模具結構與壽命。 排樣的方法有：直排、斜排、對直排、混合排，根據設計模具制件的形狀、厚度、材料等方面全面考慮。因此有下列三種方案： 方案一：有廢料排樣 沿沖件外形沖裁，在沖件周邊都留有搭邊。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 因受剪切條料和定位誤差的影響，沖件質量差，模具壽命較方案一低，但材料利用率稍高，沖模結 構簡單。 方案三：無廢料排樣 沖件的質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構，降低沖裁力，但受條料寬度誤差及條料導向誤差的影響，沖裁件的尺寸精度不易保證，故應采用方案一。零件為矩形零件，選擇直排法。優(yōu)秀畢業(yè)設計，全套設計需要圖紙加 97666224 11 搭邊值的確定 排樣中相鄰兩工件之間的余料或工件與條料邊緣間的余料稱為搭邊。搭邊是廢料，從節(jié)省材料出發(fā)，搭邊值應愈小愈好。但過小的搭邊容易擠進凹模，增加刃口磨損，降低模具壽命，并且也影響沖裁件的剪切表面質量。 對于其他材 料的計算應取數值表 52 的數： 表 52 其它材料的計算 材料 系數 鋼（ %～ %） 鋼（ %～ %） 硬黃銅 1～ 硬鋁 1～ 軟黃銅，純銅 一般來說，搭邊值是由經驗和查表來確定的，該制件的搭邊值采用查表 53取得。 表 53 搭邊值和側邊值的數值 根據該制件為矩形且厚度為 。查表 53 得： 兩制件搭邊值 a1=。 側搭邊值為 a=。 條料寬度的計算 計算條料寬度有 3 種情況需 要考慮： （ 1）有側壓裝置時條料的寬度。 （ 2）無側壓裝置時條料的寬度。 材料厚度 t 圓件及 r2t 圓角 矩形邊長 l≤50 矩形邊長 l50 或圓角r≤2 工件間 a1 側邊 a 工件間 a 側邊 a1 工件間 a1 側邊 a 以下 優(yōu)秀畢業(yè)設計，全套設計需要圖紙加 97666224 12 （ 3）有定距側刃時條料的寬度。 有側壓裝置的模具，能使條料始終沿著導料板送進。 條料寬度公式： 0m ax0 2 ???? ?? )( aDB （ 54） 式中： D條料寬度方向沖裁件的最大尺寸 ； A側搭邊值。 由于 Dmax=14mm， a=2mm， 查表 54 條料寬度偏差為 ，代入 公式 54 得： 000m ax01822142????????????)（)( aDB 表 54 條料寬度公差 導板間間距的確定 導板間距離公式： ZBA ?? （ 55） 式中： Z導料板與條料間的最小間隙。 由于 查表 55 得 ： Z=5mm，代入 公式 55 得： A=B+Z =18+5 =23mm 表 55 導料板與條料之間的最小間隙 Zmin 材料厚度 t（ mm） 無側壓裝置 有側壓裝置 條料寬度 B（ mm） 100 ≥100～ 200 ≥200～ 300 100 ≥100 0～ ～ 1 1～ 2 2～ 3 3～ 4 4～ 5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5 5 5 5 5 5 8 8 8 8 8 8 條料寬度 B/mm 材料厚度 t/mm ～ ＞ ～ 1 ＞ 1～ 2 ～ 20 ＞ 20～ 30 ＞ 30～ 50 優(yōu)秀畢業(yè)設計，全套設計需要圖紙加 97666224 13 材料利用率的計算 沖裁件的實際面積與所用板料面積的百分比就叫材料利用率，它是衡量合理利用材料的經濟性指標。 沖裁零件的面積為： 21 4 2 81411