【正文】 =(D+2a1+2△ +b0) 我們再研究一下排樣圖。 ,搭邊使條料有一定的剛度 ,以保證條料的連續(xù)送進。少、無廢料排樣的應(yīng)用范圍有一定的局限性 ,受到工件形狀、結(jié)構(gòu)的限制 ,且由于條料本身 的寬度公差以及條料導(dǎo)向與定位所產(chǎn)生的誤差全直接影響沖裁件尺寸而使沖裁件的精度降低，因模具單面受力而加快磨損 ,降低模具壽命 ,也會直接影響沖裁件的斷面質(zhì)量，排樣時必須全面權(quán)衡利 。計算材料利用率。對沖裁來說 ,由于產(chǎn)量大 ,沖壓的生產(chǎn)率高 ,所以材料費高 ,所以材料費用常會占沖件總成本的 60%以上，材料利用率是一項很重要的經(jīng)濟指標(biāo)，要提高材料利用率 ,就必須減少廢料面積，沖裁過程中所產(chǎn)生的廢料 可分為結(jié)構(gòu)廢料與工藝廢料兩種，結(jié)構(gòu)廢料是由工件的形狀決定的 ,而工藝廢料則是由沖壓方式與排樣方式所決定的，沖孔所產(chǎn)生的廢料為結(jié)構(gòu)廢料 ,而條料上的料頭 ,料低邊緣部分均為工藝廢料，要提高材料利用率主要應(yīng)從減少工藝廢料著手 ,設(shè)計出合理的排樣方案，在不影響沖件使用性能的前提下 ,也可適當(dāng)改變沖裁件的形狀。 按照（ 6）、（ 7）、（ 8）式和表 ，可以分別計算出卸料力、頂件力和推件力。 材料為 20δ ，它是經(jīng)熱軋的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。 為了保證新沖模的間隙小于合理最大間隙（ zmax），凸模和凹模制造公差必須保證 : δ p+δ d≤ zmax zmin （ 1） 中國最大的管理資源中心 (大量免費資源共享 ) 第 11 頁 共 27 頁 表 沖裁時凸凹模的制造公差 公稱尺寸 凸模δ p 凹模δ d 公稱尺寸 凸模δ p 凹模δ d ≤ 18 180～ 260 18～ 30 260～ 360 30～ 80 360～ 500 80～ 120 500 120～ 180 表 系數(shù) x 材料厚度t/mm 非圓形 圓形 1 工件公差Δ /mm 1 ～ ≥ ≥ 1～ 2 ～ ≥ ≥ 3～ 2 ～ ≥ ≥ 4 ～ ≥ ≥ 對于如圖 1中所示的工件，由于工件精度一般不高于 IT11級，根據(jù)工件的基本尺寸，選取 IT13即可。 確定凸凹模刃口尺寸的原則 ，落料件的尺寸取決于凹模，因此落料模應(yīng)先決定凹模尺寸，用減小凸模尺寸來保證合理間隙；沖孔件的尺寸取決于凸模，因此沖孔模應(yīng)先決定凸模尺寸，用增大凹模尺寸來保證合 理間隙。對于沖孔件 ,凸模是設(shè)計基準(zhǔn) ,間隙應(yīng)由增大凹模尺寸來取得 .由于間隙在模具磨損后會增大 ,所以在設(shè)計凸模和凹模時取初始間隙的最小值 Zmin。 材料塑性好 ,光亮帶所占的相對寬度 b/t大 ,間隙數(shù)值就小，而塑性差的硬材料 ,間隙數(shù)值就大一些， b/t還與 板料的厚度有關(guān)，對同一種材料來說 ,薄料沖裁的 b/t比厚料沖裁的 b/t大 ,薄料沖裁的間隙更要小一些?？紤]原則大致如下： ，非圓形制件間隙較圓形制件間隙大，沖孔較落料間隙大。間隙小時，沖裁件梗塞在凹模洞口的脹裂力也增大。 不同材料都對應(yīng)著一個沖裁力較小的相對間隙范圍，此范圍即合理間隙范圍。 沖裁件的尺寸精度主要是指沖裁件的實際尺寸和公稱尺寸的差值。沖裁間隙對沖裁件質(zhì)量、沖裁力、模具壽命等都有很大的影響，是沖裁工藝與模具設(shè)計的一個極其重要的參數(shù)。 3是斷裂帶，是由沖裁時 所產(chǎn)生的裂紋擴張而形成，斷裂帶表面粗糙 ,并帶有 4—6度的斜度 .凸模和凹模的間隙愈大 ,則斷裂帶高度愈大 ,且斜度也增大。當(dāng)凸模開始接觸板料并下壓時 ,凸模與凹模刃口周圍的板料產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象 ,使材料產(chǎn)生彈性壓縮、彎曲、拉伸等復(fù)雜的變形，凸模下的材料略有彎曲 ,凹模上的材料則向上翹，間隙愈大 ,彎曲和上翹愈嚴(yán)重，隨著凸模繼續(xù)壓入 ,直到材料內(nèi)的應(yīng)力達到彈性極限，當(dāng)凸模繼續(xù)壓入 ,板料內(nèi)的應(yīng)力達到屈服點 ,板料與凸模和凹模的接觸處產(chǎn)生塑性剪切變形，凸模切入板料 ,板料擠入凹模洞口，在板料剪切面的邊緣由于彎曲、拉伸等作用形成塌角 ,同時由于塑性剪切變形 ,在切斷面上形成一小段光亮且與板面垂直的斷面，纖維組織 產(chǎn)生更大的彎曲和拉伸變形，隨著凸模的下壓 ,應(yīng)力不斷加大 ,直到分離變形區(qū)的應(yīng)力達到抗剪強度 ,塑性變形階段結(jié)束。 了解了產(chǎn)品零件的材料特性之后，我們知道 20鋼價格便宜 ,很適合冷沖壓加工成形，是普通冷沖壓零件的首選材料之一。這種鋼含碳量很低，其 Wc 100=， Wsi 100=， Wmn 100=， Wp 100=， Ws 100=， Wni100≤ ， Wcr 100=， Wcu 100=，其牌號用兩位數(shù)字表示，兩位 數(shù)字表示鋼中平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的萬倍 ,它按含錳量不同分為普通含錳量為 %%,及較高含錳量 %%兩組，含錳較高的一組 ,在其牌號數(shù)字后加 “Mn”a字，若是沸騰鋼 ,則在牌號末尾加 “F”字，合金結(jié)構(gòu)鋼通常是在優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的基礎(chǔ)上加入一些合金元素面形成的鋼種，合金元素加入量不大 ,合金結(jié)構(gòu)鋼屬低、中合金鋼。沖裁件正常的斷面特征如下圖 a、 b: 斷面通常有圓角帶、光亮帶、斷裂帶和 毛刺四個特征區(qū)組成。 2．塑性變形階段 當(dāng)凸模繼續(xù)壓入，板料內(nèi)的應(yīng)力達到屈服極限時，板料開始產(chǎn)生塑性剪切變形。 沖裁以后，板料分成兩部分，即落料部分和沖孔部分。 6．與材料科學(xué)結(jié)合，不斷改進板料性能，以提高其成形能力和使用效 果。 中國最大的管理資源中心 (大量免費資源共享 ) 第 2 頁 共 27 頁 3．沖壓生產(chǎn)的自動化。 當(dāng)然，沖壓也存在一些缺點，主要表現(xiàn)在沖壓加工時的噪聲、振動兩種公害。據(jù)統(tǒng)計，利用模具制造的零件，在飛機、汽車、拖拉機、電機、電器、儀器儀表等機電產(chǎn)品中占 60%～ 70%；在電視機、錄音機、計算 機等電子產(chǎn)品中占 80%以上；在自行車、手表、洗衣機、電冰箱、電風(fēng)扇等輕工產(chǎn)品中占 85%以上。廣泛用于汽車、電器、儀表、玩具和日常用品等產(chǎn)品的加工中，在國民經(jīng)濟各部門的發(fā)展中占有重要的地位。所以它是一種高效率的加工方法。 2．模具計算機輔助設(shè)計、制造與分析（ CAD/CAM/CAE）的研究和應(yīng) 用，將極大地提高模具制造效率，提高模具的質(zhì)量，使模具設(shè)計與制造技術(shù)實現(xiàn) CAD/CAE/CAM 一體化。 5．推廣和發(fā)展沖壓新工藝和新技術(shù)，如精密沖裁、液壓拉深、電磁成形、超塑性成形等。但一般所說的沖裁工藝只要是指落料和沖孔工序。在這一階段，若板料內(nèi)部的應(yīng)力沒有超過彈性極限時，當(dāng)凸模卸載后，板料立即恢復(fù)原狀。 這三個階段相互聯(lián)系，逐一進行，不過所作用的時間非常短，肉眼無法分辨，只能通過斷面特征來分析。該零件材料屬于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。一般用于制造受載荷較低、形狀簡單、不太重要的、但要求耐磨的小型零件。它有三個變形階 段：彈性變形階段、塑性變形階段、剪裂階段。光亮帶高度約占整個斷面的 1/3—1/2左右，光亮帶垂直于底面，材料塑性愈好 ,凸模和凹模之間的間隙愈小 ,光亮帶的高度愈高。 凸、凹模間隙值的影響因素 本設(shè)計中的零件的厚度只有 ，在沖裁過程中間隙就表現(xiàn)得猶為重要。間隙過大時，上、下裂紋也不重合。其原因是間隙減 小時，材料所受彎矩減小，從而使拉伸應(yīng)力降低，擠壓應(yīng)力增加，材料不易撕裂，故沖裁力增大。一般來說，間隙為（ 10～ 15） %t時磨損最小，模具壽命較高。當(dāng)料厚為 ～ 時，各類間隙比值取下限，故： 單 面間隙比值 : C/t 100%= C= 不過在實際應(yīng)用中還要根據(jù)沖裁件幾何形狀、模具材料、制造方法以及沖裁速度和模具結(jié)構(gòu)等因素綜合考慮。 板料厚度增大 ,間隙數(shù)值應(yīng)正比地增大，反之板料愈薄則間隙小。 ,對于落料件 ,凹模是設(shè)計基準(zhǔn) ,間隙應(yīng)由減小凸模尺寸來取得 。落料件選擇凹模為基準(zhǔn)模 ,沖孔件選擇凸模為基準(zhǔn)模，在作為基準(zhǔn)模的零件圖上標(biāo)注尺寸和公差 ,相配的非基準(zhǔn)模的零件圖上標(biāo)注與基準(zhǔn)相同的基本尺寸，但不注公差 ,在技術(shù)條件上注明按基準(zhǔn)模的實際尺寸配作 ,保證間隙值在 Zmin一 Zmax之內(nèi)，用于沖裁件的形狀復(fù)雜 ,間隙較小的模具。 表 中， Dp、 Dd— 分別表示落料凸、凹模的刃口尺寸（ mm）； dp、 dd—分別表示沖孔凸、凹模的刃口尺寸（ mm）； D、 d— 分別為落料件外徑和沖孔件的基本尺寸（ mm）； δ p、 δ d—分別為凸、凹模的制造公差，凸模按 IT凹模按 IT7；也可按表； Δ —制件的制造公差 （ mm）； Z—合理間隙（ mm）； x—磨損系數(shù)，其值在 ～ 1之間，按表 。 選擇噸位時，考慮刃口磨損和材料厚度及力學(xué)性能波動等因素，實際沖裁力可能增大，所以應(yīng)取 F==≈ Ltσ b (5) 中國最大的管理資源中心 (大量免費資源共享 ) 第 16 頁 共 27 頁 式中 F—最大可能沖裁力（沖才力）； σ b—材料抗拉強度（ MPa）。 n—同時卡塞在凹模內(nèi)的零件數(shù)， n=h/t,h 為凹模刃壁垂直部分高度（ mm）， t為材料厚度 中國最大的管理資源中心 (大量免費資源共享 ) 第 17 頁 共 27 頁 （ mm）。 排樣 沖裁件在條料上的布置方法稱為排樣，排樣原則如下： 。確定搭邊的數(shù)值 。 采用少、無廢料排樣法 ,材料利用率高 ,不但有利于一模獲得多個裁件 ,而且可以簡化模具結(jié)構(gòu) ,降低沖裁力。由于搭邊的存在 ,使凸、凹模刃口沿整個封閉輪廓線 中國最大的管理資源中心 (大量免費資源共享 ) 第 20 頁 共 27 頁 沖裁 ,受力平衡 ,合理間隙不易破壞 ,模具壽命與工作斷面質(zhì)量都能提高。送料步距的大小應(yīng)為條料上兩個對應(yīng)沖裁的地應(yīng)點之間的距離，每次只沖一個零件的步距 A的計算公式為 : A=D+a 條料寬度 B：條料是由板料剪載下料而得 ,為保證送料順利 ,剪裁時的公差帶分布規(guī)定上偏差為零 ,下偏差為負值，條料在模具上送進時一般都有導(dǎo)向 ,當(dāng)使用導(dǎo)料板導(dǎo)向而又無側(cè)壓裝置時 ,在寬度方向也會產(chǎn)生送料誤差，條料寬度 B的計算應(yīng)保證在這二種誤差的影響下 ,仍能保證在沖裁與條料側(cè)邊之間有一定的搭邊值 a1。沖模壓力中心的確定可按照下述原則確定： ，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。 按工序的組合方式分為單工序的簡單模和多工序的連續(xù)模、復(fù)合模以及連續(xù)復(fù)合 中國最大的管理資源中心 (大量免費資源共享