【正文】 wski sum’. Fundamentally, they simplify the process of determining relative positions of shapes such that the shapes touch but do not overlap. Through the use of this construction (in this paper, the particular version used is the Minkowski sum), efficient algorithms can be created that find the globally optimal strip layout.For the particular problem of strip layout for pair rotation algorithm [7, 16] and simulated annealing [11], but so far no exact algorithm has been available. In what follows, the Minkowski sum and its application to strip layout is briefly introduced, and its extension to nesting pairs of parts is described. The Minkowski SumThe shape of blanks to be nested is approximated as a polygon with n vertices, numbered consecutively in the CCW direction. As the number of vertices increases, curved edges on the blank can be approximated to any desired accuracy. Given two polygons, A and B, the Minkowski sum is defined as the summation of each point in A with each point in B,(1)Intuitively, one can think of this process as ‘growing’ shape A by shape B, or by sliding shape –B (., B rotated 180186。, and for pairs of different parts nested together. This algorithm is ideally suited for incorporation into die design CAE systems.Keywords: Stamping, Die Design, Optimization, Material Utilization, Minkowski Sum, Design ToolsIntroductionIn stamping, sheet metal parts of various levels of plexity are produced rapidly, often in very high volumes, using hard tooling. The production process operates efficiently, and material costs can typically represent 75% of total operating costs in a stamping facility [1]. Not all of this material is used in the parts, however, due to the need to trim scrap material from around irregularlyshaped parts. The amount of scrap produced is directly related to the efficiency of the stamping strip layout. Clearly, using optimal strip layouts is crucial to a stamping firm’s petitiveness.The degree of this trim loss is determined at the tooling design stage when the strip layout is created. As a part or parts are laid out on the strip, the designer chooses the orientation of the part(s), width of the strip, and, in the case of multiple parts blanked together, their relative positions. Ideally, the material utilization is maximized. The value of even tiny improvements in material utilization can be great。由于資質(zhì)有限，很多知識掌握的不是很牢固，因此在設計中難免要遇到很多難題，由于有了課程設計的經(jīng)驗及老師的不時指導和同學的熱心幫助下，克服了一個又一個的困難，使我的畢業(yè)設計日趨完善。在這畢業(yè)之際，作為一名工科類學校的學生，做畢業(yè)設計是一件必不可少的事情。在模具的設計過程中也遇到了一些難以處理的問題，雖然對它們做出了解決 ，但是感覺這些方案還是不能盡如人意，如壓力計算時的公式的選用、凸凹模間隙的計算、卸件機構(gòu)選用，都還可以進行進一步的調(diào)整，使生產(chǎn)效率提高。在設計的過程中通過沖壓手冊、模具制造簡明手冊、模具標準應用手冊等隊要設計的問題進行查詢，我了解了通過更多的途徑去了解我要做的設計，使設計更具合理性。最后，裝機試沖并根據(jù)試沖結(jié)果作相應的調(diào)整。具體為，將上模部分的所用部件固定在上模座上，根據(jù)設定的零部件的相對位置定位，并根據(jù)劃出壓力中心線，使壓力中心線與上模座中心線對正、鉆、攻螺孔，將下模座、凸凹模、進行校配，校正導尺間距后，鉆、鉸銷釘孔。下面預裝下模座，劃出凹模板相應螺孔、銷孔位置，并鉆絞螺孔、銷孔。凸模的裝配，為了下一步裝配的方便，因為落料模的凸模的部分比較復雜，所以要先裝配凸模的部分，即將各個凸模插入到的相應孔內(nèi)。具體的裝配如下：首先，凸、凹模的預裝配，這個過程就是仔細檢查一下各凸模形狀及尺寸以及凹模形孔，是否符合圖紙要求的尺寸精度、形狀。與凸模配合的凸模固定板如下圖42。安裝好模柄后用角尺檢查模柄與上模座上平面的垂直度。 主要組件的裝配： 模柄的裝配 因為這副模具的模柄是從上模座的下面向上壓入的，所以在裝凸模固定板和墊板之前，應裝好模柄。第4章 模具的裝配和調(diào)整要制造出一副合格的冷沖模，除了要保證模具零件的加工精度外，還必須做好裝配工作。 圖36 模具裝配圖 模具工作零件的加工工藝本副模具，模具零件加工的關(guān)鍵在工作零件、固定板以及卸料板，若采用線切割加工技術(shù)，這些零件的加工就變得相對簡單。條料送進時采用活動擋料銷和落料凹模上安裝的兩個導料銷，利其進行導正，以此作為條料送進的精確定距。圖35 推件塊橡膠的選用原則： 1．為保證橡膠正常工作，所選橡膠應滿足預壓力要求： F0 ≧Fd式中： F0為橡膠在預壓縮狀態(tài)下的壓力（N） Fd為頂件力（N）2．為保證橡膠不過早失效，其應許最大壓縮量不應超過其自由高度的45%，一般取 △H2=(～)H0式中： △H2為橡膠應許的總壓縮量（mm） H0為橡膠的自由高度（mm） 橡膠的預壓縮量一般取自由高度的10%～15%即 △H1=△H2△H0=（～）H0式中 △H0為橡膠預壓縮量（mm）故 △H1=△H1△H2=（～）H0 而 △H1=△H＇+△H＇＇ 式中 △H＇為頂件塊的工作行程（mm），△H＇=t+1，t為板料厚； △H＇＇為凸模刃口修模量（mm）3. 橡膠高度與直徑之比應按下式校核： ≤≤ 模具總裝圖通過以上的設計，可得到如圖36所示的模具總裝圖：模具上模部分主要由上模墊板、凸模、凸模固定板及卸料板等組成。這種結(jié)構(gòu)的頂件力容易調(diào)節(jié)，工作可靠，沖件平直度較高。卸料釘尾部應留有足夠的行程空間。卸料釘尾部應留有足夠的行程空間。導料銷采用H7/m6安裝在落料凹模端面，導料銷導正部分與導正孔采用H9/h9配合。熱處理硬度為40~，導料板的進料端安裝有承料板。而第一件的沖壓位置因為條料長度有一定的余量，可以靠操作工來目測定。底板厚度：40 mm； 模柄孔尺寸：?40 mm60 mm。 校驗是不是滿足?Hmax。由于該彈性頂出裝置在沖裁時能壓住工件，并及時地將工件從凹模內(nèi)頂出，因此可使沖出的工件表面平整。凹模具的外形尺寸：參考[2]P97（47）和式（48），取凹模的厚度H=21mm，凹模壁厚C=35mm. 凹模具零件簡圖如下圖23：圖23 凹模 第3章 模具總體設計及主要零部件設計 模具結(jié)構(gòu)的選擇 由零件圖分析該模具采用正裝下頂出落料模。按比例畫出工件形狀，將工件輪廓線分為L1，圖22 零件輪廓圖分析L2….L5的基本線段，并選定坐標系XOY，計算步驟如下：1. 建立坐標系XOY如圖所示,因工件左右對稱，其壓力中心一定在對稱軸Y上，即X0=02. 確定各個凹模的壓力中心在XOY坐標系中的坐標：L1=126214=98（mm）； Y1=0L2=6（3422）=72(mm): Y2=1/2(3422)=6（mm）L3=27=44（mm）Y3=22+7 (）=（mm）L4=222=（mm）Y4=22+=（mm）L5=82（mm） Y5=34（mm）Y0==（mm） 工作零件刃口尺寸計算在確定工作零件刃口尺寸計算方法之前，首先要考慮工作零件的加工方法及模具裝配方法。= mm178。直排,斜排,直對排和混合排,.根據(jù)零件的形狀和復雜程度，本設計我采用直排的方式排樣。方案一：模具結(jié)構(gòu)簡單，只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，工件精度也能滿足要求；方案二：模具制造的精度高，成本高，難以滿足大批量生產(chǎn)要求。方案二：落料沖孔復合沖壓。即可滿足零件的精度要求，也均符合沖裁的工藝要求，并且只需一次落料即可，圖中的孔距遠大于最小孔距a≥2t的要求．工件其它尺寸的公差未標注，全部視為自由公差，為IT12的尺寸精度一般的普通沖裁能夠滿足工件的要求。,切斷模,剖切模,切口模,整修模,精沖模.按工序組合程度分。成型工序的目的是使沖壓毛胚在不破壞其完整性的條件下產(chǎn)生塑性變形，并轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品所需要的形狀：成形工序又分為彎曲、拉深、翻邊、翻孔、脹形、擴孔、縮孔和旋壓等。模具設計必須滿足工藝要求，最終滿足產(chǎn)品的形狀、尺寸和精度的要求。隨著汽車和家用電器等行業(yè)的飛速發(fā)展，在工業(yè)發(fā)達的國家，對發(fā)展冷沖壓生產(chǎn)給予了高度重視。與切削加工相比，冷沖壓靠模具和設備完成加工過程，所以具有生產(chǎn)效率高、加工成本低、材料利用率高 、產(chǎn)品一致性好、操作簡單、便于實現(xiàn)機械化與自動化等一系列優(yōu)點。利用安裝在壓力機上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。汽車、摩托車、家電行業(yè)是模具最大的市場，占整個市場的60%以上。近十年來，隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，作為工業(yè)品基礎的模具行業(yè)，也得到了蓬勃發(fā)展，已成為國民經(jīng)濟建設中的重要產(chǎn)業(yè)。本設計是第一工序（沖裁）的模具。本設計共分四章分別論述了產(chǎn)品工藝分析，沖壓方案的確定，工藝計算，模板及零件設計，模具組立等問題。作為基礎工業(yè)，模具的質(zhì)量、精度、壽命對其他工業(yè)的發(fā)展起著十分重要的作用，在國際上稱為“工業(yè)之母”。其中，冷沖壓模具歷史悠久、用途廣、技術(shù)成熟，在各種模具中所占比重最多。沖壓是在室溫下。在沖壓零件的生產(chǎn)中，合理的成形工藝、先進的模具、高效的沖壓設備是比不可少的三要素。在國防方面，飛機、導彈、各種槍支與炮彈等產(chǎn)品中，冷沖壓加工的零件比例也是相當大的。沖壓模具作為制造產(chǎn)品（或半產(chǎn)品）的一種工具，其作用是完成某種工藝。分離工序的目的是在沖壓過程中將沖壓件與板料按一定的輪廓線進行分離：分離工序又可分為落料、沖孔和剪切等。 其結(jié)構(gòu)必須滿足沖壓生產(chǎn)的要求,既要沖出合格的坯料或工件,又要與生產(chǎn)批量相適應,而且還要具有操作安全,方便,使用壽命長,容易制造和維修等特點,沖裁模的結(jié)構(gòu)形式很多.按工序性質(zhì)分。,按[1]，用一般精度的模具可達到的兩孔中心距公差為177。采用單工序模生產(chǎn)。采用級進模生產(chǎn)。但由任務書可知，對于這個工件要求采用單工序正裝下頂出落料沖裁模進行沖裁 排樣方式的確定排樣是指沖裁在條料,..排樣的方式有多種多樣,如。]mm178。根據(jù)以上數(shù)據(jù)得計算可得F=下面我們分別對卸料力、推件力和頂件力進行計算：卸料力Fx=KxF （23）推件力Ft=nKtF （24）式中：F——kx——卸料力系數(shù)Kt——推件力系數(shù)