【正文】 性；操作簡(jiǎn)單，對(duì)操作人員沒(méi)有很高的技術(shù)要求；利用模具批量生產(chǎn)的零件加工費(fèi)用低；所加工出的零件與制件可以一次成形，不需進(jìn)行再加工；能制造出其它加工工藝方法難以加工、形狀比較復(fù)雜的零件制品；容易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化的特點(diǎn)。 4 2 沖裁件的工藝分析 零件圖 工件簡(jiǎn)圖：如 上 圖 所示； 生產(chǎn)批量：大批量 ； 材料： 黃銅 H62； 材料厚度： ； 毛坯精度： IT12。 （ 1）材料分析 該沖裁件的材料 黃銅 H62， ， 具有 良好的塑性、 較高的強(qiáng)度、硬度， 工藝性較好， 適合要求較高的零件。 （ 2）零件結(jié)構(gòu) 該沖裁件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 對(duì)稱 ，孔的中心與邊緣的距離滿足加工要求。 （ 3）尺寸精度 零件圖上的尺寸均未標(biāo)注公差，屬自由尺寸，可看作 IT12 級(jí)，尺寸精度較低，普通沖裁完全能滿足要求。 （ 4）沖壓工序 根據(jù)零件圖可知內(nèi)孔采用沖孔，零件的外形輪廓采用落料。 5 經(jīng) 查 公差 表， 各尺 寸公 差 為： φ 2 + mm φ 1 ? 表 21 標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值（摘自 GB/） 公差等級(jí) IT2 IT3 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 2 3 4 5 7 8 9 10 2 3 4 4 5 6 8 10 12 13 15 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 3 沖壓工藝方案確定 沖裁工藝方案的確定 在沖裁工藝分析和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)沖裁件的特點(diǎn)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(fù)合沖裁和級(jí)進(jìn)沖裁三種。 單工序沖裁是在壓力機(jī)一次行程內(nèi)只完成一個(gè)沖壓工序的沖裁模。 復(fù)合沖裁是在壓力機(jī)一次行程內(nèi)，在模具的同一位置同時(shí)完成兩個(gè)或兩個(gè)以上的沖壓工序。 級(jí)進(jìn)沖裁是把沖裁件的若干個(gè)沖壓工序，排列成一定的順序，在壓力機(jī)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。 其三種工序的性能見(jiàn)表 31。 6 表 31 單工序沖裁、級(jí)進(jìn)沖裁和復(fù)合沖裁性能 比較項(xiàng)目 單工序模 復(fù)合模 級(jí)進(jìn)模 生產(chǎn)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(chǎn)率 低，壓力機(jī)一次行程內(nèi)只能完成一個(gè)工序 較高，壓力機(jī)一次行程內(nèi)可完成二個(gè)以上工序 高，壓力機(jī)在一次行程內(nèi)能完成多個(gè)工序 實(shí)現(xiàn)操作機(jī)械化自動(dòng)化的可能性 較易，尤其適合于多工位壓力機(jī)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化 制件和廢料排除較復(fù)雜，只能在單機(jī)上實(shí)現(xiàn)部分機(jī)械操作 容易，尤其適應(yīng)于單機(jī)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化 生產(chǎn)通用性 通用 性好，適合于中小批量生產(chǎn)及大型零件的大量生產(chǎn) 通用性較差，僅適合于大批量生產(chǎn) 通用性較差，僅適合于中小型零件的大批量生產(chǎn) 沖模制造的復(fù)雜性和價(jià)格 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造周期短，價(jià)格低 沖裁較復(fù)雜零件時(shí)，比級(jí)進(jìn)模低 沖裁較簡(jiǎn)單零件時(shí)低于復(fù)合模 復(fù)合模的特點(diǎn)是生產(chǎn)效率高，沖裁件的內(nèi)孔與外緣的相對(duì)位置精度高，板料的定位精度要求比級(jí)進(jìn)模低，沖模的輪廓尺寸較小。由于零件的生產(chǎn)要求的是大批量生產(chǎn)、零件的尺寸較小且結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造相對(duì)比較難，為提高生產(chǎn)率，根據(jù)上述方案分析、比較、宜采用 復(fù)合模 。 沖裁順序的安排 本模 具采用的是沖孔、落料兩個(gè)基本工序，這兩個(gè)工序可以組成三種可行的方案。 方案一：先落料，后沖孔，采用單工序模生產(chǎn)； 方案二：沖孔 — 落料復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)； 方案三：沖孔 — 落料級(jí)進(jìn)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 復(fù)合模沖裁，其模具結(jié)構(gòu)沒(méi)有連續(xù)模復(fù)雜，生產(chǎn)效率也很高，又降低的工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，所以采用復(fù)合模生產(chǎn)。 7 復(fù)合模分為正裝式復(fù)合模和倒裝式復(fù)合模兩種，兩種的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)及適用范圍如下： 正裝（順裝）式復(fù)合模：凸凹模裝在上模，落料凹模和沖孔凸模裝在下模。 優(yōu)點(diǎn)：沖出的沖件平直度較高。 缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，沖件容易被嵌入 邊料中影響操作。 適用：沖制材質(zhì)較軟或板料較薄的平直度要求較高的沖裁件，可以沖制孔邊距離較小的沖裁件。 倒裝式復(fù)合模：凸凹模裝在下模，落料凹模和沖孔凸模裝在上模。 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。 缺點(diǎn)：不宜沖制孔邊距離較小的沖裁件。 正裝式復(fù)合模與倒裝式復(fù)合模兩者各有優(yōu)缺點(diǎn)。正裝式較適合于沖制材質(zhì)較軟或板料較薄的平直度要求較高的沖裁件，還可以沖制孔邊距離較小的沖裁件。而倒裝式復(fù)合模不宜沖制孔邊距離較小的沖裁件，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 由于沖裁件 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ，所以采用 倒 裝復(fù)合模。 滑輪連接片 毛坯總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 送料方式 的確定 由于零件的生產(chǎn)批量是大批量，及模具類型的確定，合理安排生產(chǎn)可用 手動(dòng)送料方式。 定位方式的選擇 定位包含控制送料進(jìn)距的擋料和垂直方向的導(dǎo)料等。由于毛坯選擇的是條料，零件的精度較高，且采用的是 手動(dòng) 送料方式，所以可以采用 固定 擋料銷進(jìn)行送料方向的定位，采用導(dǎo)料銷進(jìn)行垂直方向的導(dǎo)料。 卸料方式的選擇 剛性卸料是采用固定卸料板結(jié)構(gòu)。常用于較硬、較厚且精度要求不高的工件沖裁后卸料。 彈性卸料具有卸料與壓料的雙重作用，主要用在沖料厚在 2mm 及以下的板料，由于有壓料作用，沖裁件比較平整。彈壓卸料板 與彈性元件、卸料螺釘組成 8 彈壓裝置。 因?yàn)楣ぜ虾駷?1mm，卸料力不大，所以采用彈性卸料裝置 。 導(dǎo)向方式的選擇 方案一：采用對(duì)角導(dǎo)柱模架。由于導(dǎo)柱安裝在模具壓力中心對(duì)稱的對(duì)角線上，所以上模座在導(dǎo)柱上滑動(dòng)平穩(wěn)。常用于橫向送料級(jí)進(jìn)?；蚩v向送料的落料模、復(fù)合模。 方案二：采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比較方便。因?yàn)閷?dǎo)柱安裝在后側(cè)，操作者可以看見(jiàn)條料在模具中的送進(jìn)動(dòng)作。但是不能使用浮動(dòng)模柄。 方案三：四導(dǎo)柱模架。具有導(dǎo)向平穩(wěn)、導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠、剛性好等優(yōu)點(diǎn)。常用于沖壓件尺寸較大或精度要求較 高的沖壓零件及大量生產(chǎn)用的自動(dòng)沖壓模架。 方案四：中間導(dǎo)柱模架。導(dǎo)柱安裝在模具的對(duì)稱線上，導(dǎo)向平穩(wěn)、準(zhǔn)確。只能一個(gè)方向送料。 根據(jù)以上方案比較 并結(jié)合模具結(jié)構(gòu)形式和送料方式，為提高模具壽命和工件質(zhì)量，采用中間導(dǎo)柱模架， 其特點(diǎn)是導(dǎo)向裝置都是安裝在模具的對(duì)稱線上 ， 滑動(dòng)平穩(wěn)，導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠 ， 并能滿足工件成型的要求。即方案 四 最佳。 4 排樣及材料利用率的確定 搭邊值的確定 排樣時(shí) 沖裁 件之間以及與 沖裁件與 條料側(cè)邊之間留下的工藝余料，稱為搭邊。搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差 和剪板誤差，確保沖出合格的零件 ， 增加 條料的剛度， 方便條料送進(jìn)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 。搭邊過(guò)大，浪費(fèi)材料。搭邊過(guò)小，沖裁時(shí)容易翹曲或被拉斷，不僅會(huì)增大沖件毛刺，有時(shí)還有拉入凸、凹模間隙中損壞模具刃口，降低模具壽命或影響送料工作。 搭邊值通常由經(jīng)驗(yàn)確定，表 41 所列搭邊值為普通沖裁時(shí)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)之一 。 表 41 搭邊 a 和 a1 數(shù)值 材料厚度 圓件及 r＞ 2t 的工件 矩形工件邊長(zhǎng) L＜ 50mm 矩形工件邊長(zhǎng) L＞ 50mm 或 r＜ 2t 的工件 工件間 a1 沿邊 a 工件間 a1 沿邊 a 工件間 a1 沿邊 a ＜ 9 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~12 搭邊值是廢料，所以應(yīng)盡量取小，但過(guò)小的搭邊值容易擠進(jìn)凹模，增加刃口磨損表 41 給出了鋼（ %～ %）的搭邊值。 對(duì)于其他材料的應(yīng)將表中的數(shù)值乘以下列數(shù)： 鋼（ %～ %） 鋼（ %～ %） 硬黃鋼 1～ 硬呂 1～ 軟黃銅，純銅 根據(jù)尺寸從表 41 中查出：兩制件之間的搭邊值 a1=，側(cè)搭邊值 a=。 條料寬度的確定 計(jì)算條料寬度有三種情況需要考慮； （ 1）有側(cè)壓裝置時(shí)條料的寬度。 （ 2）無(wú)側(cè)壓裝置時(shí)條料的寬度。 （ 3）有定距側(cè)刃時(shí)條料的寬度。 有 側(cè)壓裝置條料寬度公式： 10 0m ax )2( ???? aDB （ 41） 式中： maxD — 條料寬度方 向沖裁件的最大尺寸 ； a — 側(cè)搭邊值 ； 其中條料寬度偏差上偏差為 ，下偏差為 △ =，見(jiàn)表 42 查出 條料寬度偏差。 查表 42 條料寬度偏差為 ； 根據(jù)公式 42 0m ax )2( ???? aDB =(26+2 )? =? mm 表 42 條料寬度公差（ mm） 條料寬度 B/mm 材料厚度 t/mm ～ ～ 1 1～ 2 ～ 20 20～ 30 30～ 50 排樣 根據(jù)材料經(jīng)濟(jì)利用 程度，排樣方法可以分為有廢料、少?gòu)U料和無(wú)廢料排樣三種，根據(jù)制件在條料上的布置形式，排樣有可以分為直排、斜排、對(duì)排、混合排、多排等多重形式。 采用少、無(wú)廢料排樣法，材料利用率高，不但有利于一次沖程獲得多個(gè)制件，而且可以簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，降低沖裁力，但是，因條料本身的公差以及條料導(dǎo)向與定位所產(chǎn)生的誤差的影響，所以模具沖裁件的公差等級(jí)較低。同時(shí)，因模具單面受力（單邊切斷時(shí)），不但會(huì)加劇模具的磨損，降低模具的壽命，而且也直接影響到?jīng)_裁件的斷面質(zhì)量。 由于設(shè)計(jì)的零件帶圓弧零件，所以采用有費(fèi)料直排法。 材料利用率的計(jì) 算 11 沖裁零件的面積為： A=[(11+) ] 1/2+( )+π 142－ π R2 1460 /360176。 =++－ =910 mm2 毛坯規(guī)格為： 10001500（ mm）。 送料步距為： S= mm 條料寬度為： B= mm 一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率為： η 1 =（ nA/BS） 100％ n 為一個(gè)步距內(nèi)沖件的個(gè)數(shù)。 η 1 =（ nA/BS）