【正文】 (見下圖 )一種是由于工件加各種內(nèi)孔而產(chǎn)生的廢料 ,稱為設(shè)計(jì)廢料 ,它決定于工件的形狀 。若采用圖 2(b)雙排平行排樣方式 ,則材料的利用率為 72%。采用斜排圖 (b)和雙頭排圖 (c)的排樣方式 ,材料的利用率為 70%,但沖裁時(shí)材料需要調(diào)頭 ,較為麻煩 .若將工件的形狀修改成圖 B所示的形狀 ,采用圖 (d)直排排樣方式 ,則材料的利用率可提高到80%,而且再不需要調(diào)頭沖裁 ,使操作簡單化 .173。 5. 沖裁件的排樣方法主要有三種 :173。 工件排樣形式的確定173。 為了更有效地提高材料的利用率 ,必須十分重視邊角餘料的再利用問題 ,特別是沖裁大型工件時(shí) ,從大張的板料裁成條料就得開始統(tǒng)籌安排 ,合理計(jì)算 ,珍惜每一塊餘料的綜合利用 .173。搭邊173。搭邊過小 ,在沖裁過程中可能被拉斷 ,使工件毛刺增大 .嚴(yán)重時(shí)還會(huì)被拉入凸凹模間隙中損壞沖模刃口 .173。 (2)工件形狀與大小的影響 :工件尺寸大或是有尖突的復(fù)雜形狀時(shí) ,搭邊值可取大些 .173。 總之 ,合理搭邊值的選擇應(yīng)在保証工件質(zhì)量的前提下 ,越小越省料 ,表 定的最小搭邊數(shù)值 .供設(shè)計(jì)時(shí)參考 .173。 1. 2. 觀察網(wǎng)格的變化 ,可以看出彎曲時(shí)變形的特點(diǎn) ﹕173。 但板料彎曲的最小半徑是有限制的 ,如果彎曲半徑過小 ,彎曲時(shí)外層材料拉伸變形量過大 ,而使拉應(yīng)力達(dá)到或超過抗拉強(qiáng)度 ,則板料外層將出現(xiàn)斷裂 ,至使工件報(bào)廢 .因此 ,板料彎曲存在一個(gè)最小圓角半徑允許值 ,板料彎曲圓角半徑不應(yīng)小於此值 .173。 3. 在進(jìn)行直角彎曲時(shí) ,如果彎曲的直立部分過小 ,將產(chǎn)生不規(guī)則變形 ,或稱為穩(wěn)定性不好 .為了避免這種情況 ,應(yīng)當(dāng)如圖 ,使直立部分的高度 H H ,則應(yīng)在彎曲部位加工出槽 ,使之便於彎曲 ,或者加大此處的彎邊高度 H,在彎曲后再截去加高的部分 .173。彎曲件的工藝孔 ﹑ 槽及缺口173。彎曲件的孔與彎曲處的最小距離173。 工件不能滿足上述要求時(shí) ,可采用其它的方法 ,以保証孔形的正確性 .173。彎曲件的沖裁毛刺與彎曲方向173。彎曲件中性層的確定173。173。 K中性層位置因數(shù) (mm)173。 中性層位因數(shù) k可由下表 ,當(dāng)中性層半徑確定以后 ,就可以按照幾何方法計(jì)算中性層展開長度 .進(jìn)而計(jì)算出板料的展開長度 .由於材料的性能和彎曲方法的不同 ,中性層一般通過試彎來確定 ,也可查閱有關(guān)計(jì)算資料 .173。 F1= KB 2σ b/R+t 173。 F1自由彎曲力 (沖壓行程結(jié)束 ,尚未進(jìn)行校正彎曲時(shí)的壓力 )(N)。 t彎曲件材料厚度 (mm)。 σ b材料抗拉強(qiáng)度 (Mpa)。 F2=qA173。 F≧F 1+F2173。 壓彎過程並不完全是材料的塑性變形過程 ,其彎曲部位還存在著彈性變形 ,所以 ,壓彎后制件的形狀與模具的形狀並不完全一致 .這種現(xiàn)象稱為回彈 .回彈的大小通常用角度回彈量 △θ 和曲率回彈量 △ρ 來表示 .角度回彈是指模具在閉合狀態(tài)時(shí)工件彎曲角與從模具中取出后工件的實(shí)際角度 θ 0之差 .即 △θ=θ 0 θ。 (3) 彎曲的工件的形狀 一般 U形工件比 V形工件回彈要小 ,回彈量與工件彎曲半徑也有關(guān) ,當(dāng)比值 R/t~ ,則回彈角可能為零 .甚至達(dá)到負(fù)值 .173。 3. 如前所述 ,由於影響回彈數(shù)值的因素很多 ,而且各因素往往又相互影響 .故不能進(jìn)行精確的計(jì)算或分析 ,在一般情況下 ,設(shè)計(jì)模具時(shí)對回彈量的確定大多按照經(jīng)驗(yàn)值 ,或計(jì)算后在實(shí)際模具中再進(jìn)行修正 .173。 (1) 補(bǔ)償法 : 補(bǔ)償法要預(yù)先估算或試出工件彎曲后的回彈量 ,在設(shè)計(jì)模具時(shí)使工件的變形超出原設(shè)計(jì)的變形 .沖壓回彈后得到所需要的形狀 .173。 圖 ,b所示為彎曲校正力集中作用在較小的接觸面積 ,使工件的圓角部分材料變薄 ,達(dá)到消除回彈效果 . 彎曲模的結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)173。彎曲模設(shè)計(jì)要求173。 (2) 在彎曲過程中 ,應(yīng)防止的滑動(dòng)和偏移 。 (4) 彎曲模的結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮到制造和維修中消除回彈的可能 。 2. (1) V形件彎曲模 。 (3) 圓筒形件彎模 。 3. (1) 彎曲模工件部分尺寸計(jì)算 ﹕173。 Z/2=t(1+n)173。 t材料的公稱厚度 。 a 凸模圓角半徑173。 R凹 =(2~6)t173。 (1)彎曲件坯料形狀不對稱 .173。 (1)增 成形是依靠材料流動(dòng)而不是依靠材料分離使材料改變形狀和尺寸的沖壓工序的統(tǒng)稱 ﹒ 包括抽凸 ,壓印 ,翻邊 (抽芽 ),脹形 ,縮口等 .下面以我們經(jīng)常遇到的幾種形狀作一介紹 .173。抽凸成形是一種使材料發(fā)生拉伸 ,形成局部的凹進(jìn)或凸起 ,借以改變毛坯形狀的方法173。 (L1L)/L=(~)δ173。173。 K=d/D173。 K值愈大 ,變形程度愈小 。 173。 =D/2*(1K)+*r+*t173。展開計(jì)算原理173。 展開的基本公式 :173。 a標(biāo)注公差的尺寸設(shè)計(jì)值 :取上下極限尺寸的中間值作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值 .173。 說明 :173。.173。173。 173。 173。173。173。173。 e.若有壓鉚釘 ,鉚釘是否有實(shí)物或電子檔 ?壓鉚釘?shù)墓ば蛟鯓??173。若有抽芽 ,則芽孔是何功用 ,要保証的尺寸是哪些 ?(內(nèi)徑 ,外徑 ,高度 )173。產(chǎn)品 是否有成形時(shí)無法成形的地方 ?沒法成形的地方可否加工藝槽 ?173。 l. ,如平面度 ,垂直度等 ?173。 o.產(chǎn)品 的批量大小 ?173。產(chǎn)品 若有壓錐 ,則其功用如何若是打鉚釘 ,則鉚釘規(guī)格 ?173。 t. u. x. 一 . 二 . 沖孔模的工作過程根據(jù)沖床的運(yùn)動(dòng)時(shí)間順序分為以下幾個(gè)部分 :173。 2.沖孔廢料從下模板到下墊板到下模座漏料孔落下 .173。 6. 一、 2. 3. 4. 5. 6. 7. 一般情況下 ﹐ 加工工藝性要點(diǎn) ﹕173。 （較差）173。 .173。 工藝性實(shí)例分析一工藝問題一 ﹕ 圖中六個(gè)拉釘孔太近剪口邊 ﹐ 需保証拉釘孔的質(zhì)量 .方案 ﹕ 先預(yù)沖孔 再做倒角位 再做剪口 .工藝問題二 ﹕ 此產(chǎn)品結(jié)構(gòu)對稱 ﹐ 無生產(chǎn)防錯(cuò)位 .易產(chǎn)生廢品 .工藝問題三 ﹕ 此產(chǎn)品需二個(gè)彎曲工序 ﹐ 最后一個(gè)彎曲工序無法定位 .方案 ﹕ 在底面上增加二個(gè)大小不同的小圓孔 ,以解決防錯(cuò)及定位問題 . 此尺寸太近剪口邊增加定位孔工藝性實(shí)例分析二問題一 ﹕ 產(chǎn)品外形有利角 ﹐模具強(qiáng)度大大降低 .方案一 ﹕ 建議產(chǎn)品外形倒圓 .此方案好方案二 ﹕ 增加飛邊工序模具 .此方案差 ﹐ 因?yàn)槟＞叱杀驹黾?. 太利太利工藝性實(shí)例分析三問題一 ﹕ 產(chǎn)品外形及內(nèi)孔有利角 ﹐模具強(qiáng)度大大降低 .方案一 ﹕ 建議產(chǎn)品外形及內(nèi)孔倒圓 .此方案好方案二 ﹕ 增加飛邊工序模具 .此方案差 ﹐ 因?yàn)槟＞叱杀驹黾?.問題二 ﹕ 產(chǎn)品內(nèi)孔太近折彎線邊 ﹐ 彎曲后 方孔一端會(huì)變形 .方案一 ﹕ 加大圖示距離。 173。 173。 （最好）173。沖床滑塊帶動(dòng)上模從開模狀態(tài)時(shí)的最高點(diǎn)開始向下運(yùn)動(dòng) ,此時(shí)下上模未有接觸 . 復(fù)合模的工作過程根據(jù)沖床的運(yùn)動(dòng)時(shí)間順序分為以下幾個(gè)部分 :173。復(fù)合模的結(jié)構(gòu)173。沖床滑塊帶動(dòng)上模繼續(xù)上行 ,回到開模狀態(tài)時(shí)的最高點(diǎn) ,完成一次沖壓過程 .173。 4.當(dāng)上打板接觸到下模的沖件時(shí) ,上打板停止運(yùn)動(dòng) ,沖床滑塊繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng) ,上模脫料彈簧開始壓縮 ,上打板受彈簧壓力 ,壓緊沖壓件 .經(jīng)過一定的行程 ,裝在上夾板上的沖子接觸到?jīng)_件 .173。若 產(chǎn)品 要開連續(xù)模 ,有否連料的地方 ,若沒有加在何處 ,連料的方式 ?接刀的方式 ?第五章 .模具沖壓工作過程描述173。 w.產(chǎn)品 若有抽凸或補(bǔ)強(qiáng)造成孔或邊變形或位置不準(zhǔn)有無關(guān)系 ?173。 q.產(chǎn)品若有半剪 ,則半剪要保証的尺寸是位置還是高度等 ?173。 h.產(chǎn)品的功用 ,產(chǎn)品的重點(diǎn)尺寸是什麼 ?173。是否壓毛邊 ,毛邊方向 ,范圍 ?173。 尺寸標(biāo)注各主要視圖和各局部視圖是否一致 ,特殊公差要求確認(rèn)。 依圖面注解逐條確認(rèn)。 173。632173。4 2抽牙高度 :一 般 均取 H=3P,P為螺紋距離 (牙距 ).173。 c 幾種常見情況之展如下表 ﹕173。 二 如果壓入深度h,需在凹模上按凸模作出相應(yīng)的凹槽五 ﹑ 產(chǎn)品展開173。 一般圓孔翻邊凸凹模之間的間隙 (單邊 )可控制在 (~)t,使直壁稍為變薄以保証豎邊成為直壁 .173。 翻邊高度 : h=(Dd)/2+*r+*t173。 對低碳鋼 K值大約為 173。 d預(yù)沖孔直徑173。圓孔的翻邊 (抽芽 )173。 對不符合上面延伸率要求的成形要增加工序 ,先壓成如下圖 (a)形狀 ,再整形壓成如下圖 (b)形狀 .173。173。 1. (2)加工藝孔或加壓線173。 (3)彎曲凸模結(jié)構(gòu)不對稱 .173。 173。 b 凹模圓角半徑173。 n因數(shù) ,其與彎曲件高度 H和彎曲線長度 B有關(guān) ,見表173。 Tmin材料的最小厚度 。 Z/2=Tmin+nt173。 (4) 鉸鏈件彎曲模 。 (2) U形件彎曲模 。 (5) 毛坯放到模具上和彎曲成形后從模具中取出應(yīng)方便 。 (3) 為了減少和消除彎曲后的回彈 ,在變形結(jié)束時(shí)應(yīng)使制件在模具中得到校正 。 (1) 毛坯放置在模具上應(yīng)保証可靠的定位 。其二是使凸凹模單邊間隙小於材料厚度 ,凸模將板料壓入凹模后 ,利用板料的兩側(cè)都向內(nèi)貼緊凸模 ,凸凹模分離后 ,工件回彈 ,兩邊恢復(fù)垂直 .圖 ,彎曲件在模具內(nèi)底部凹入 ,出模的工件圓弧部分回彈為直線 ,同時(shí)其兩側(cè)也就向內(nèi)側(cè)傾斜使回彈得到補(bǔ)償 .173。減少回彈的措施173。 4.Z/2t時(shí)能產(chǎn)生負(fù)回彈 .173。 (1) 材料的力學(xué)性能 回彈角的大小與材料的屈服點(diǎn) σs 成正比 ,與彈性模量 E成反比 .173。 2. 校正 彎曲 時(shí)由於校正彎曲力比 自由 彎曲力大得多 .故 F1可以忽略 ,而 F2的大小取決於壓力機(jī)的調(diào)整 . 彎曲件的回彈173。 表 q(Mpa)173。校正彎曲力的計(jì)算173。 K安全因數(shù) ,一般取 k=173。 R彎曲內(nèi)半徑 (mm)。 B彎曲件寬度 (mm)。 F1= KB 2 σ b /R+t173。自由彎曲力的計(jì)算173。 材料厚度 ,彎曲幾何參數(shù)有關(guān) ,並且同設(shè)計(jì)彎曲模所確定的凸、凹模間隙大小等因素有關(guān) .173。 2. ρ中性層半徑 (mm)173。 此時(shí)中性層半徑的大小可按下式計(jì)算 .173。 板料彎曲時(shí) ,應(yīng)變中性層的長度是不變的 .因此 ,彎曲件毛坯尺寸可以根據(jù)彎曲變形前后應(yīng)變中性層長度不變的原則來計(jì)算確定 .173。 當(dāng) t2mm時(shí) ,l=t.173。 用於冷沖壓的材料大都屬於軋制板材 ,軋制的板材在彎曲時(shí)各方向的性能是有差別的 ,縴維紋的方向就是軋制的方向 .對於卷料或長的板料 ,縴維線與長邊方向平行 .作為彎曲用的板料 ,材料沿縴維線方向塑性較好 ,所以彎曲線最好與縴維線垂直 .這樣 ,彎曲時(shí)不容易開裂 ,如圖 .173。 2.最小彎曲半徑173。 (2) 分析網(wǎng)格的縱向線條可以看出 ,變形區(qū)內(nèi)側(cè)網(wǎng)格線縮短 ,外側(cè)網(wǎng)格線伸長 ,即在彎曲變形區(qū)內(nèi) ,縴維沿縱向變形是不同的 .內(nèi)側(cè)材料沿縱向受到壓縮 ,外側(cè)材料受到拉伸 ,且壓縮與拉伸的程度都是表層最大 ,向中間逐漸減小 .在內(nèi) ,外側(cè)之間必然存在著一個(gè)長度保持不變的中性層 . 彎曲零件的工藝性173。彎曲的變形特點(diǎn)173。 圖 V形件的成形過程 .在彎曲開始階段 ,當(dāng)凸模下壓與板料接觸時(shí) ,在此接觸部分便加上了集中載荷 ,此載荷與對毛坯起支撐作用的凹模肩部的支撐力構(gòu)成彎矩 ,使毛坯產(chǎn)生彎曲 .隨著凸模的下壓 ,毛坯與凹模工作表面逐漸靠緊 ,彎曲半徑由 r0變?yōu)?r1,彎曲力臂也由L0/2變?yōu)?L1/2。 彎曲是利用壓力使金屬板料 ,管料 ,棒料或型材彎成一定的曲率 ,一定角度和形狀的變形工序 .彎曲工藝在沖壓生產(chǎn)中占有很大的比例 ,應(yīng)用相當(dāng)廣泛 ,如汽車縱梁 ,電器儀表殼體 ,支架 ,門搭鉸鏈等 ,都是用彎曲方法成形的 .173。 (4)送進(jìn)方式及擋料方式的影響 :用手工送料有側(cè)壓裝置的 ,搭邊值可以取小些 。 (1)材料機(jī)械性能的影響 :硬材料的搭邊值可以取小些 。 搭邊雖然在沖裁過程中最后形成廢料 ,但在工藝上卻有很大作用 .沖裁時(shí) ,搭邊可以補(bǔ)償定位誤差 ,保証沖裁精度 。 必須指出 ,采用無廢料或少廢料排樣方法 ,其材料利用率比有廢料排樣法高得多 ,但是 ,必須在工件具備一定的形狀特征時(shí)才可以采用 .同時(shí)用無廢料少廢料排樣沖裁的工件質(zhì)量較差 ,沖模使用壽命較低 .173。 少廢料排樣方法 :排樣時(shí)工件與工件之間有搭邊 ,而工件與條料邊緣之間沒有搭邊存在 .如圖 (b)所示 ,沖裁時(shí)刃口只沿工件的部分輪廓沖裁 .173。 沖裁零件外形的分類173。若采用三排交叉排樣方式如圖 (c),則材料利用率為 %.可見雖然是同一個(gè)工件 ,由于采用了不同的排樣方式 ,節(jié)料效果大不一樣 .173。 (1) 要提高材料的利用率 ,就要千方百計(jì)減少工藝廢料 .因?yàn)樵O(shè)計(jì)廢料的產(chǎn)生是不可避免的 ,而工藝廢料則直接與排樣有關(guān) ,合理排樣可以減少工藝廢料 .下面分析幾種不同排樣方式的材料利用率 .173。 4. A每一條料的面積 (m㎡ )173。 在沖裁工作中 ,材料的利用率主要取決于排樣工作的合理性 .通常用沖裁件的實(shí)際面積與所用板料面積的百分比作為衡量排樣的經(jīng)濟(jì)性與合理性