【正文】 基準(zhǔn)應(yīng)盡可能和制模 時的定位基準(zhǔn)重合，以避免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。 零件材料的選用 工件材料為 2A12M，即 硬鋁 。 硬鋁的缺點(diǎn)主要有： （ 1） 耐蝕性不良，因此不得不在硬鋁板材表面用軋制方法包一層工業(yè)純鋁（純鋁厚度占板材厚度 35%）成為包鋁硬鋁。 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 側(cè)彎支座沖壓模具及工藝設(shè)計 7 此零件為側(cè)彎支座，材料為 2A12M，厚度為 mm1 ，生產(chǎn)批量為 100 萬件。 沖裁件的形狀應(yīng)盡可能簡單、對稱、避免復(fù)雜形狀的曲線，在許可的情況下，把沖裁件設(shè)計成少、無廢料排樣的形狀，以減少廢料。 沖孔件上孔和孔、孔與邊緣之間的距離不能過小 ，以避免工件變形、模壁過薄或因材料易被拉入凹模而影響模具壽命。一般說來，新產(chǎn)品試制與小批量生產(chǎn)，模具結(jié)構(gòu)簡單，力求制造快，成本低，采用單工序沖裁，對于中批和大 批量生產(chǎn)，模具結(jié)構(gòu)力求完善，要求效率高、壽命長，采用復(fù)合沖裁或級進(jìn)沖裁。單工序沖裁的工件精度最底?？走吘嘈∮谧钚『侠碇禃r。但級進(jìn)沖裁受壓力機(jī)臺面尺寸與工序數(shù)的限制，沖裁工件一般為中、小型件。尺寸中等的工件，由于制造多副單工序比復(fù)合模昂貴、也宜采用復(fù)合沖裁。 沖裁順序的安排 級進(jìn)沖裁和多工序沖裁的工序順序安排可參考以下原則： （ 1） 級進(jìn)沖裁的順序安排 先沖孔（缺口或工件的結(jié)構(gòu)廢料），最后落料或切斷，將工件與調(diào)料分離。后續(xù)各沖裁工序的定位基準(zhǔn)要一致，以避免定位誤差和尺寸鏈換算。 方案二：采用復(fù)合模生產(chǎn)。在一副級進(jìn)模上可對形狀十分復(fù)雜的沖壓件進(jìn)行沖裁、彎曲、拉深成形等工序，故生產(chǎn)率高，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化，適于大批量生產(chǎn)。生產(chǎn)效側(cè)彎支座沖壓模具及工藝設(shè)計 9 率低，生產(chǎn)過程復(fù)雜，浪費(fèi)了人力、物力、財力，從經(jīng)濟(jì)性的角度考慮，難以滿足工件要求的大批量生產(chǎn)的生產(chǎn)要求。雖然級進(jìn)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜、周期長、成本 高，但只需一副模具，總的周期和成本也比單工序模和復(fù)合模低。 （ 2）少廢料排樣 沿工件的部 分外形輪廓切斷或沖裁，只在工件之間或是工件與條料側(cè)邊之間有搭邊存在。由于這兩種排樣法沖切周邊減少，所以還可以簡化模具結(jié)構(gòu)，降低沖裁力。 側(cè)彎支座沖壓模具及工藝設(shè)計 10 （ 2）零件在兩個方向都有彎曲線，而鋁合金材料的方向性不明顯，采用直排方式不會影響兩個不同方向的彎曲質(zhì)量，還是模具加工難度大大降低。此外，還應(yīng)保持條料有一定的強(qiáng)度和剛度，保證送料的順利進(jìn)行，從而提高制件質(zhì)量，使凸、凹模刃口沿整個封閉輪廓線沖裁，使受力平衡，提高模具壽命和工件斷面質(zhì)量。 影響搭邊值大小的因素主要有： （ 1）材料的力學(xué)性能 塑性好的材料，搭邊值要大些，硬度 高與強(qiáng)度大的材料，搭邊值可小一些。 （ 5）送料及檔料方式 用手工送料，有側(cè)壓板導(dǎo)向的搭邊值可小一些。 第一次彎曲： NF 1 3 2 0 0440301 ???校 第二次彎曲： NF 4 5 3 6 01 5 1 2302 ???校 第三次彎曲： NF 8640288303 ???校 tKNNFFFF 7 2 0 08 6 4 04 5 3 6 01 3 2 0 0321 ?????????? 校校校校 （ 2） 落料力 共有 3個工位中有落料力： 工位 1：沖側(cè)刃和導(dǎo)正銷孔 工位 2：異形沖裁 工位 3：沖孔 工位 1中：零件周長 mmL 4 5602421 ?????? ? 側(cè)彎支座沖壓模具及工藝設(shè)計 15 tKNN MP aLtF ??? ?????? ?落 111 落卸卸 FKF ?? 111 落推推 FnKF ?? 32 推件力、卸料力 查 圖 32得 ： ?卸K ?推F 初步假設(shè) h=6，則 n=h/t=6/1=6 tF ???卸 tF ????推 工位 2中：零件周長 9 ?????????????L tKNNM P aLtF 1 9 0 1 9 0 42 8 9 ????????? ?落 222 落卸卸 FKF ?? 222 落推推 FnKF ?? ? ?61/6/ ??? thn 查 圖 32得 ： ?卸K ?推K tF ???卸 側(cè)彎支座沖壓模具及工藝設(shè)計 16 tF ????推 工位 3中：零件周長 ? ? mmL ??????? ? tKNNM P aLtF 0 8 1 0 8 1 02 8 ????????? ?落 333 落卸卸 FKF ?? 333 落推推 FnKF ?? ? ?61/6/ ??? thn 查圖 32得 ： ?卸K ?推K tF ???卸 tF 3 2 ????推 推卸落?？?自 FFFFF ????? ? ? ? ? ? ? ? ?????????? 壓力中心的計算 沖裁過程中，在凸模和凹模刃口附近所收到的力是相當(dāng)復(fù)雜的。 零件展開圖如圖所示，建立直角坐標(biāo)系 : 側(cè)彎支座沖壓模具及工藝設(shè)計 17 壓力中心計算公式： ? ?? LXLX /)( 對于第一工位： mmX 28 ??? ?????； mmY 47 ??? ????? 對于第二工位： mmX ?? ???? mmY ?? ???? 對于第三工位： mmX 16 860 6016 8 ??? mmY 18606018 ??? 對于第四工位， mmX 22436 36224 ??? ； mmY 5036 3650 ??? 對于第五工位： mmX 280? mmY 16? 對于第六工位： mmX 336? mmY 16? 對于第七工位： mmX 392? mmY 30? 對于第八工位： mmX 448? mmY 10? 則，對于整個零件的壓力中心為： mmX ????????? 取 mmX 239? 側(cè)彎支座沖壓模具及工藝設(shè)計 18 mmY 8 ????????? 取 mmY 27? 所以，離壓力機(jī)壓力中心（相對于坐標(biāo)系為 mm224 ， mm30 ），偏移（ mm15 ， mm3 ）偏離不大，符合要求。雖然開式?jīng)_床的剛度差，在沖壓力的作用下床身的變形能夠破壞沖裁模的間隙分布，降低模具 的壽命或沖 裁 件的表面質(zhì)量 。 在小批量生產(chǎn)當(dāng)中，尤其是大型厚板沖壓件的生產(chǎn)多采用液壓機(jī)。但是，摩擦壓力機(jī)的行程次數(shù)較少，生產(chǎn)率低，而且操作也不太方便 。 （ 3） 所用壓力機(jī)的閉合高度應(yīng)與沖模閉合高度相適應(yīng)。設(shè)計模具時，模具的閉合高度 0H 的數(shù)值應(yīng)該滿足下式 m a x 0 m in5 10H m m H H m m? ? ? ? 如無特殊情況 0H 應(yīng)取上限值，即最好取在0 min 13H H L??，這是為了避免連桿調(diào)節(jié)過長，螺紋接觸面積小而壓壞。 本模具在沖裁過程中總壓力 F 沖 =。 側(cè)彎支座沖壓模具及工藝設(shè)計 20 4 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 沖裁間隙 沖裁間隙是沖裁模的凸模和凹模刃口之間的間隙。斷面應(yīng)平直、光滑；圓角??；無裂紋、撕裂、夾層和毛刺等缺陷。 沖裁件的尺寸精度是指沖裁件實(shí)際尺寸與標(biāo)稱尺寸的差值（δ），差值越小，精度越高。影響這一偏差值的因素主要是凸、凹 模的間隙。材料軟，彈性變形量小，沖裁后彈性恢復(fù)量就小，零件的精度也就高。 （ 2） 對模具壽命的影響 沖裁模具的壽命 以沖出合格制品的沖裁次數(shù)來衡量，分兩次刃磨間的壽命與全部磨側(cè)彎支座沖壓模具及工藝設(shè)計 21 損后的總壽命。因為在沖裁過程中，模具端面受到很大的垂直壓力和側(cè)壓力，而模具表面與材料的接觸面僅局限在刃口附近的狹小區(qū)域，這就意味著即使整個模具在許用壓應(yīng)力下工作，但在模具刃口處所受的壓力也非常大。當(dāng)模具間隙減小時，接觸應(yīng)力（垂直力、側(cè)壓力、摩擦力）會隨之增大，摩擦距離隨之增長， 摩擦發(fā)熱嚴(yán)重，因此模具磨損加劇（如上圖），甚至使模具與材料之間發(fā)生粘結(jié)現(xiàn)象。但間隙過大，板料的彎曲拉伸相應(yīng)增大，使模具刃口端面上的正壓力增大，容易產(chǎn)生崩刃或產(chǎn)生塑性變形使磨損加劇，降低模具壽命。 模具刃口的磨損，帶來刃口的鈍化和間隙的增加，使制件尺寸精度降低，沖裁能量增大，斷面粗糙。繼續(xù)增大間隙值，凸、凹模刃口產(chǎn)生的裂紋不相重合，會發(fā)生二次斷裂，沖裁力下降變緩。因此，設(shè)計模具時，一定要選擇一個合理的間隙，使沖裁件的斷面質(zhì)量好，尺寸精度高，模具壽命長，所需沖裁力小?？紤]到模具在使用過程中的逐步磨損，設(shè)計和制造新模具時應(yīng)采用最小合理間隙。而 0h 、β 又與材料性質(zhì)有關(guān) 由表中可以看到，影響間隙值的主要因素是板材力學(xué)性能及其厚度。式中，令02(1 / )K h t tg ??? ，稱為材料的品質(zhì)系數(shù)。同時還必須結(jié)合生產(chǎn)條件，根據(jù)沖裁件尺寸和形狀、模具材料和加工方法、沖壓方法及生產(chǎn)率等，靈活掌握、斟情增減。 計算原則 由于凸、凹模之間存在間隙，所以沖裁件斷面都是帶有錐度的，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，沖裁件的小端尺寸等于凸模尺寸。 （ 2）沖裁模先確定凸模刃口尺寸，其標(biāo)稱尺寸應(yīng)接近或者等于制件的最大極限尺寸，以保證凸模磨損到一定尺寸范圍內(nèi)，也能沖出合格的孔。若零件沒有標(biāo)注意公差，則對于非圓形件按國家標(biāo)準(zhǔn)非配合尺寸的 IT14 級精度來處理，圓形件一般可按 IT10 級精度來處理，工件尺寸公差應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注為單向公差，所謂“入體”原則是指標(biāo)注工件尺寸時應(yīng)向材料實(shí)體方向單向標(biāo)注，即：落料件正公差為零，只標(biāo)注負(fù)公差；沖孔件負(fù)公差為零，只標(biāo)注正公差。否則制造的模具間隙已超過允許的變動范圍 minZ ~ maxZ ，影響模具的使用壽命。這樣。 各工位凸凹模刃口尺寸計算 工位 1中：沖 4? 的 導(dǎo)正銷孔和側(cè)刃 圖 41 磨損系數(shù) ?x mma 0 3 ??? ???? ）（凹 側(cè)彎支座沖壓模具及工藝設(shè)計 25 圖 42 磨損系數(shù) ?? xd 為 ，其余 ?x mmb ??? ???? ）（凹 mmc ??? ???? ）（凹 mmd ??? ???? ）（凹 工位 2中：異形沖裁 圖 43 磨損系數(shù) ?x mme ??? ???? ）（凹 mmf 0 ??? ???? ）（凹 mmg ??? ???? ）（凹 側(cè)彎支座沖壓模具及工藝設(shè)計 26 mmh ??? ???? ）（凹 圖 44 mmi ??? ???? ）（凹 mmj ??? ???? ）（凹 工位 3中：沖切分隔 圖 45 mmk ??? ???? ）（凹 mml ??? ???? ）（凹 工位 4中：沖孔 側(cè)彎支座沖壓模具及工藝設(shè)計 27 圖