【正文】 Progressive die has the advantages of pact structure, simple operation, and high production efficiency characteristics, to meet the requirements of production parts. Through the UG modeling, modification design on the structure, finite element analysis and interpretation of the die working reliability. Key words： side bend bracket。 progressive die。 layout scheme。 die design 1 前言 模具工業(yè)的概括 模具是制造業(yè)的重要工藝基礎(chǔ)，在我國，模具制造屬于專用設(shè)備制造業(yè)。中國雖然很早就開始制造模具 和使用模具，但長期未形成產(chǎn)業(yè)。直到 20 世紀(jì) 80 年代后期， 中國模具工業(yè)才駛?cè)氚l(fā)展的快車道。近年，不僅國有模具企業(yè)有了很大發(fā)展，三資企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)（個體）模具企業(yè)的發(fā)展也相當(dāng)迅速。 雖然中國模具工業(yè)發(fā)展迅速，但與需求相比，顯然供不應(yīng)求，其主要缺口集中于精密、大型、復(fù)雜、長壽命模具領(lǐng)域。由于在模具精度、壽命、制造周期及生產(chǎn)能力等方面，中國與國際平均水平和發(fā)達(dá)國家仍有較大差距，因此，每年需要大量進(jìn)口模具。中國模具產(chǎn)業(yè)除了要繼續(xù)提高生產(chǎn)能力，今后更要著重于行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的調(diào)整和技術(shù)發(fā)展水平的提高。結(jié)構(gòu)調(diào)整方面，主要是企業(yè)結(jié) 構(gòu)向?qū)I(yè)化調(diào)整，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向著中高檔模具發(fā)展，向進(jìn)出口結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，中高檔汽車覆蓋件模具成形分析及結(jié)構(gòu)改進(jìn)、多功能復(fù)合模具和復(fù)合加工及激光技術(shù)在模具設(shè)計制造上的應(yīng)用、高速切削、超精加工及拋光技術(shù)、信息化方向發(fā)展。 近年，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加大，主要表現(xiàn)在 :大型、精密、復(fù)雜、長壽命、中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度高于一般模具產(chǎn)品；塑料模和壓鑄模比例增大；專業(yè)模具廠數(shù)量及其生產(chǎn)能力增加； “ 三資 ” 及私營企業(yè)發(fā)展迅速；股份制改造步伐加快等。從地區(qū)分布來看，以珠江三角洲和長江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于 中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。目前發(fā)展最快、模具生產(chǎn)最為集中的省份是廣東和浙江，江蘇、上海、安徽和山東等地近幾年也有較大發(fā)展。 設(shè)計的目的與要求 “側(cè)彎支架多工位級進(jìn)模設(shè)計”選題來源于生產(chǎn)實際現(xiàn)場。具有較強的實際應(yīng)用價值。該課題能較好的讓學(xué)生綜合運用大學(xué)所學(xué)課程加以解決。通過該課題設(shè)計，可以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生正確的設(shè)計思想與設(shè)計方法，敢于創(chuàng)造革新；培養(yǎng)學(xué)生綜合、靈活應(yīng)用所學(xué)知識去分析研究和解決工程設(shè)計中遇到的一些工程技術(shù)問題；進(jìn)一步提高學(xué)生調(diào)查研究、設(shè)計計算、理論分析、查閱資料及繪制圖樣等各方面的基本 技能。 2 沖壓工藝分析 技術(shù)分析 沖裁件的工藝性是指工件對沖壓加工工藝的適合性，它是從沖壓加工角度對產(chǎn)品設(shè)計提出的工藝要求。良好的工藝性體現(xiàn)在材料消耗少，工序數(shù)目少，模具結(jié)構(gòu)簡單而壽命長，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，操作簡單等方面。沖裁工藝的種類很多，常用的有落料、沖孔、切斷、切邊、切口等，其中落料和沖孔應(yīng)用最多、從板料上沖下所需形狀的工件（或毛坯）稱為落料；在工件（或毛坯）上沖出所需形狀的孔（沖去部分為廢料）稱為沖孔。落料與沖孔的變形性質(zhì)完全相同，但在進(jìn)行模具設(shè)計時，模具尺寸的確定方法不同，因此工藝上必須 作為兩個工序加以區(qū)分。根據(jù)沖裁的變形機(jī)理不同，沖裁 工藝分為普通沖裁和精密沖裁兩大類。此處討論普通沖裁。 此工件形狀復(fù)雜，要求精度較高。如圖 1所示， A、 B、 C一共有四處彎曲，另外有兩處切舌。 該沖壓件材料為 Q235鋼 ,具有良好的沖壓性能，適合沖裁。該制件外形比較復(fù)雜，需要多次彎曲，另有沖孔切舌；孔與邊緣之間的最小距離為 5mm，滿足要求。精度全部標(biāo)出，由參考文獻(xiàn) 1 附錄表 A查出，沖裁件內(nèi)外形所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度為IT12IT13，滿足 沖裁加工的經(jīng)濟(jì)精度要求。綜合而言，工件的沖壓性能良好。 沖裁件孔的 最小尺寸 沖裁件上孔的尺寸受到凸模強度的限制，不能太小。查 [1]表（ ）得沖模的最小沖孔圓孔尺寸 d≥ =，而該零件的最小沖孔尺寸為 ；能滿足工藝性。 最小孔距、孔邊距 沖裁件的孔與孔，孔與邊緣之間的距離 c 不能太小，以免影響凹模強度和沖裁質(zhì)量，其距離主要與孔的形狀和料厚有關(guān)，通常取 a≥ =，的最小孔間距為16mm，孔邊距為 ，均能滿足工藝性要求；通常取孔壁至零件直壁間的距離 l≥ R+=1mm+=， l=，滿足工藝性要求。 精度 沖裁件的經(jīng)濟(jì)精度不高于 IT11 級，最高可達(dá) IT8～ IT10 級，沖孔比落料的精度約高一級。本制件未注公差尺寸的極限偏差數(shù)值按 IT14 級取。 粗糙度 沖裁件的斷面粗糙度一般為 mRa ?50~ ，查 [1]表 ，本制件的斷面粗糙度為mRa ?? 。 經(jīng)濟(jì)分析 所謂經(jīng)濟(jì)分析，就是分析在沖壓加工過程中，如何采用盡可能少的生產(chǎn)消費獲得盡可能大的經(jīng)濟(jì)效益，在進(jìn)行沖壓工藝設(shè)計時 ，應(yīng)該運用經(jīng)濟(jì)分析的方法找到降低成本，獲取優(yōu)異經(jīng)濟(jì)效果的工藝途徑。沖壓件的制造成本包括： C 總 = C 材 + C 工 +C 模 由圖 1 可以看出，該產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批量生產(chǎn)，從沖壓加工的經(jīng)濟(jì)性角度考慮，適合采用級進(jìn)模進(jìn)行沖壓生產(chǎn)。另外，可以通過多件同時生產(chǎn)，提高材料的利用率，工藝合理化等措施來進(jìn)一步提高制件的經(jīng)濟(jì)性。 圖 1 制件圖 Parts diagram 工藝方案的確定 方案種類 分析次產(chǎn)品，知該產(chǎn)品成型工藝包括落料，沖孔，彎曲和切舌四個基本工序，可以選擇以下三種 工藝方案： 方案一：采用沖孔，落料，彎曲，切舌的順序，采用單工序模生產(chǎn)。 方案二：采用沖孔 落料，彎曲，切舌的順序并行的復(fù)合模與單工序模生產(chǎn)。 方案三：采用沖孔，落料，彎曲和切舌的多工序級進(jìn)模進(jìn)行生產(chǎn)。 方案比較 方案一：模具結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，但需要四道工序，六副模具，成本較高，生產(chǎn)效率低，勞動強度大，且更重要的是在第一道工序完成后，進(jìn)入下道工序必然會加大誤差，使工件精度、質(zhì)量大大下降，達(dá)不到相關(guān)的技術(shù)要求，難以滿足生產(chǎn)需要。故而不采用此方案。 方案二：至少需要三幅模具，成本相對還是 高，但與方案一相比較，沖裁的工件公差等級有所提高，避免了多次沖裁的定位誤差，并且在沖裁過程中工件較平整。但是誤差也不小，工件尺寸精度、質(zhì)量還是難以滿足生產(chǎn)需要。故而不采用此方案。 方案三：級進(jìn)模是一種多工位，高效率的生產(chǎn)方法。能滿足工件尺寸公差等級要 求，且操作安全方便，能實現(xiàn)自動生產(chǎn)加工。雖然制造成本相對前兩種方案較高，但是考慮到此產(chǎn)品生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批量生產(chǎn)，綜合其成型特點和經(jīng)濟(jì)性條件，該方案的可行性比較高。 方案確定 綜合以上各因素，最終確定采用多工位級進(jìn)模具對該產(chǎn)品進(jìn)行大批量生產(chǎn)。 3 排樣 圖 設(shè) 計 在沖壓生產(chǎn)中，節(jié)約金屬和減小廢料具有非常中要的意義，特別在大批量生產(chǎn)中，較好的確定沖裁件形狀尺寸和合理的排樣是降低成本的有效措施之一。排樣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)與壽命等。排樣方法的選擇原則有： （ 1）沖裁小工件或某種工件需要窄帶料時，應(yīng)沿板料順長方向進(jìn)行排樣，符合材料規(guī)格及工藝要求。 （ 2）沖裁彎曲毛坯時，應(yīng)考慮板料的軋制方向。 （ 3）沖件在條（板）料上的排樣，應(yīng)考慮沖壓生產(chǎn)率、沖模耐用度、沖模結(jié)構(gòu)是否簡單和操作的方便及安全等。 （ 4）條料寬度選擇與在板料的 排樣應(yīng)考慮選用條料寬度較大而步距較小的方案，可經(jīng)濟(jì)的將板料切為條料，并減少沖制時間。 （ 5）在可能的情況下，要求產(chǎn)品設(shè)計修正產(chǎn)品零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸，以減少和消除設(shè)計廢料的形成，并有可能采取少、無廢料排樣方式。 連續(xù)模的定位方式有定位銷定位、側(cè)刃定距、導(dǎo)正銷定位和自動送