【正文】 設(shè)計(jì) 12 查手冊(cè)【 3】得 Q235 鋼的 b? 為 235Mpa. F 落 ＝ Lt b? =(+30) 2 2 235N= F 沖 ＝ 4Lt b? =4 (2 5) 2 235N= 由于此處采用的是彈性卸料裝置和上出料的沖孔、落料正裝復(fù)合模，所以其沖裁工序總力的計(jì)算公式為： F 總 =F+F卸 +F 頂 查表 取 K 卸 = K 頂 = F 卸 ＝ K 卸 F 落 = = F 頂 ＝ K 頂 F 沖 = = 所以 F 總 =F+F 卸 +F 頂 =F 落 +F 沖 +F 卸 +F頂 = (2)壓力中心的確定 模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點(diǎn)。 查表 得 IT13 級(jí)時(shí)的磨損系數(shù) x= 所以按式（ ）可得： d 凸 =(dmin+x△ )0δ 凸 =(5+ )0 mm =0 mm d 凹 =（ d 凸 +Zmin）+δ凹0 =（ +）+0 mm=+0 mm （ 2）外形落料凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 對(duì)于沖裁件外輪廓的落料，其形狀相應(yīng)也比較簡(jiǎn)單，當(dāng)以凹模為基準(zhǔn)件時(shí)凹模磨損后，刃口部分尺寸都變大，因此屬于 A類尺寸。 由表 得 :一次同時(shí)彎四個(gè)角應(yīng)按公式 D 總 =l1+2l2+2l3+t 計(jì)算 D 總 =l1+2l2+2l3+t=26+2 16+2 30+2=120mm 模具采用無(wú)側(cè)壓裝置的導(dǎo)料方式，條料寬度由課本公式 得 條料寬度 D=Dmax+2a+C 其中 B—— 條料的寬度 底座沖壓成型工藝及模具設(shè)計(jì) 9 Dmax—— 沖裁件垂直于送料方向的最大尺寸 a—— 側(cè)搭邊的最小值 C—— 導(dǎo)料板與最寬條料之間的單面最小間隙 故 D=120+ 2+= 計(jì)算材料的利用率 %100%100 101 ???? ABSSS? 式中 S1— 一個(gè)布距內(nèi)零件的實(shí)際面積； S2— 一個(gè)布距內(nèi)所需毛坯面積； A— 送料布距； B— 條料寬度 代入已知數(shù)據(jù)，可得一個(gè)步距的材料利用率 ? ： η = 計(jì)算沖壓力和初選壓力機(jī) 計(jì)算凸、凹模刃口尺寸 (1)沖尺寸為 5mm 的孔對(duì)應(yīng)凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 查表 得間隙值 Zmin=， Zmax=。這里我們采用有廢料排樣。 確定零件的排樣方案 設(shè)計(jì)沖孔、落料復(fù)合模，首先要設(shè)計(jì)條件排樣圖。 圖 2 半成品坯料 必要的工藝計(jì)算 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 設(shè)計(jì)復(fù)合模時(shí)，首先要設(shè)計(jì)條料排樣圖。工件的精度及生產(chǎn)效率都高，易于批量生產(chǎn)，接近凸凹模的許用最小壁厚，見表 【 6】模具強(qiáng)度較好制造難度小，并且沖壓后成品件留在模具上，在清理模具上的物料時(shí)，操作較方便，最后的一道彎曲將制件徹底成型使其滿足要求。 方案三：沖孔－落料 彎曲級(jí)進(jìn)沖壓成形。 沖壓工藝方案的確定 該零件包括沖孔落料和彎曲三個(gè)基本工序，可以有三種工藝方案。 制件的總體分析 圖示零件材料為 Q235 號(hào)鋼板，能夠進(jìn)行一般的沖壓加工，市場(chǎng)上也容易得到這種材料，價(jià)格適中。 底座沖壓成型工藝及模具設(shè)計(jì) 5 2 沖孔落料復(fù)合模 工件名稱：底座 生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn) 材料： 20 厚度： 工件簡(jiǎn)圖 :如圖 1 所示 工藝分析 該零件形狀簡(jiǎn)單，對(duì)稱，是有圓和直線組成的。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM 技術(shù)方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面做出了貢獻(xiàn)。計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)等沖壓領(lǐng)域的滲透與交叉融合，推動(dòng)了先進(jìn)沖壓成形技術(shù)的形成和發(fā)展。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低，模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對(duì)模具質(zhì)量、成本有較大影響，特別是對(duì)模具制造周期有很大影 響 。由于體制和資金等方面的原因，引進(jìn)設(shè)備不配套，設(shè)備與附件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問題長(zhǎng)期得不到較妥善的解決。 （ 6） 人才嚴(yán)重 不足，科研開發(fā)及技術(shù)攻關(guān)投入太少 模具行業(yè)是技術(shù)、資金、勞動(dòng)密集的產(chǎn)業(yè)，隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，掌握并且熟練運(yùn)用新技術(shù)的人才異常短缺，高級(jí)模具鉗工及企業(yè)管理人才也非常緊張。我國(guó)每個(gè)模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合 1萬(wàn)美元，國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多是 15～ 20萬(wàn)美元，有的高達(dá) 25～ 30萬(wàn)美 元，與之相對(duì)的是我國(guó)相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理，真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。國(guó)內(nèi)大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的模具占總 量比例不足 30%，而國(guó)外在 50%以上。當(dāng)前存在的問題和差距主要表現(xiàn)在以下幾方面： （ 1） 總量供不應(yīng)求 國(guó)內(nèi)模具自配率只有 70%左右。 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(zhǎng)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(yíng)企業(yè)發(fā)展河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 迅速；股份制改造步伐加快等。雖然中國(guó) 沖壓 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(zhǎng)壽命模具領(lǐng)域。 隨著與國(guó)際接軌的腳步不斷加快，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，人們已經(jīng)越來(lái)越認(rèn)識(shí)到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和 新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。 隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，沖壓產(chǎn)品生產(chǎn)正呈現(xiàn)多品種、少批量，復(fù)雜大型、精密，更新?lián)Q代速度快等變化特點(diǎn)，沖壓模具正向高效、精密、長(zhǎng)壽命、大型化方向發(fā)展。直到 20 世紀(jì) 80年代后期，中國(guó) 沖壓 模具工業(yè)才駛?cè)氚l(fā)展的快車道。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(jì)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。 雖然我國(guó)模具總量目前已達(dá)到相當(dāng)規(guī)模，模具水平也有很大提高， 但設(shè)計(jì)制造水平總體上落后于德、美、日、法、意等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家許多。專業(yè)模具廠大多是 “ 大而全 ” 的組織形式，而國(guó)外大多是 “ 小而專 ” 、 “ 小而精 ” 。 （ 4） 開發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳 我國(guó)模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場(chǎng)中經(jīng)常處于被動(dòng)地位。模具企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造引進(jìn)設(shè)備要繳納相當(dāng)數(shù)量的稅金，影響技術(shù)進(jìn)步，而且民營(yíng)企業(yè)貸款十分困難。雖然國(guó)內(nèi)許多企業(yè)已引進(jìn)許多 國(guó)外先進(jìn)設(shè)備，但總體的裝備水平比國(guó)外許多企業(yè)低很多。模具企業(yè)之間協(xié)作不暢，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)。 【 7】 近十多年來(lái)，隨著對(duì)發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的重要性獲得前所未有的共識(shí)，沖壓成形技術(shù)無(wú)論在深度和廣度上都取得了前所未有的進(jìn)展，其特征是與高新技術(shù)結(jié)合，在方法和體系上開始發(fā)生很大變化。此外，許多研究機(jī)構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低； CAD/CAE/CAM 技術(shù)的普及率不高；許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，致使相當(dāng)一部分大型、精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命模具依賴進(jìn)口。本工件中的尺寸公差為未注公差，在處理這類零件公差的等級(jí)時(shí)均按 IT14 級(jí)要求，故此件形狀、尺寸、精度均滿足彎曲工藝要求，可采用彎曲工序加工。 制件的外形分析 制件形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱，有利于沖壓加工。采用兩道工序模具進(jìn)行生產(chǎn)。方案二只需兩副模具，首先使用一套模具進(jìn)行沖孔落 料生產(chǎn)，然后再使用一套彎曲模具完成最后一道彎曲成形制件。在此，首先通過使用一套沖孔落料正裝復(fù)合模對(duì)下好的坯料板進(jìn)行沖孔落料，形成下圖 2所示的半成品坯料， 然后將其作為半成品坯料再用一套彎曲模對(duì)其進(jìn)行一次彎曲成形，達(dá)到制件要求形狀如圖 1所示。在此處的搭邊值是根據(jù)課本表 取得工件間 a1=，a2=。底座的形狀簡(jiǎn)單，由于零件外形尺寸為自由尺寸對(duì)精度要求不高，為了提高材料的利用率減少?zèng)_裁力，雖然這時(shí)會(huì)使零件外形尺寸公差等級(jí)降低但是經(jīng)過等籌兼顧，全面考慮。按表 所示經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。 工件圖中未標(biāo)注公差值，查相關(guān)文獻(xiàn)可得尺寸為 5mm 的工件公差值為△=。 底座沖壓成型工藝及模具設(shè)計(jì) 11 圖 4 落料凹模刃口部分尺寸 沖壓力的計(jì)算及壓力中心的確定 (1)沖壓力的計(jì)算 該制件首先是采用沖孔落料正裝復(fù)合模，擬選用彈性卸料上出料。其主要技術(shù)參數(shù)如下表所示： J23— 25 型壓力機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 公稱壓力 /KN