【正文】 入間隙之后也影響模具壽命，但材料利用率相對較高，沖模結構上比較簡單，如圖 31 (b)所示。 工序排樣圖設計 工序排樣圖的設計目的是設計從平面料到產(chǎn)品零件的加工過程，其進行設計的內(nèi)容主要有： （ 1）在完成沖切刃口外形設計之后，匯集各工序內(nèi)容進行形成一系列完整工序組，對工序組進行排序后確定工位數(shù)和每一工位的加工工序； 傳真機支架沖壓工藝與模具設計 17 （ 2）確定沖壓過程中搭邊形式與毛坯的定位方式； （ 3）根據(jù)零件具體情況設計導正孔的直徑與導正銷的數(shù)量； （ 4）最后繪制完成工序排樣圖。薄材料的搭邊值應取的大一些，厚的相應小些； （ 4）送料方式及擋料方式。布局精度越高其產(chǎn)品精度也隨之增高，但模具制造成本也隨之增加。 提高材料利用率的方法：在充分保證工件的主要技術要求能夠達到的條件下，適當修改工件的形狀以便于合理排樣，從而達到節(jié)省材料，提高材料利用率的目的；套沖排樣，當工件上帶孔或有一些特定形狀的內(nèi)形時，采用套沖排樣的方法，就有可能用一個工件的內(nèi)形孔廢料進行支撐另一個造型較小的工件（僅限材料與厚度要求相同的工件）；組合排樣，當某些工件進行排樣時，不能進行相互嵌入空間，會導致產(chǎn)生較大的廢料，而采用組合排樣法，便可用這些廢料沖壓出的較小的工件（用于材料及厚度要求相同的不同形狀的工件）。 傳真機支架沖壓工藝與模具設計 20 3． 3 工件在排樣中的定位設計 在連續(xù)模中，由于產(chǎn)品的加工工序設計通過多個工序順次完成，為了保證每次沖切工序件的準確定位，必須保證其每個工布定位的準確性，根據(jù)工序件不同的定位精度，級進模的定位方式有擋料銷、側刃、導正銷等，擋料銷與側刃者使用時只能作為粗定位，級進模的精定位需要采用導正銷與其他粗定位配合使用。導料使用導料板進傳真機支架沖壓工藝與模具設計 21 行，條料從兩導料板中間所形成的凹陷通道中送進，導向可靠且結構簡單，導料板可用直槽式。通常說的沖裁力是指沖裁力的最大值，沖裁力是選擇壓力機的主要依據(jù)，壓力機的噸位必須大于沖裁力，也是設計模具所必須的數(shù)據(jù)。 將以上數(shù)據(jù)代入式 41 得： F1== F2== 總沖裁力 F=F1+F2 （ 42） 式中： F1—— 落料時的沖裁力； 傳真機支架沖壓工藝與模具設計 23 F2—— 沖孔時的沖裁力。 浮頂力計算 沖凹模內(nèi)向上頂出工件或廢料所需的力稱為浮頂力 F 頂。 查以上計算數(shù)據(jù)，代入式 47 得 F 總 =++++=。 傳真機支架沖壓工藝與模具設計 27 5 模具總體結構設計 模具基本結構形式 模具的結構形式多種多樣，可根據(jù)沖壓件具體的形狀、尺寸、精度、材料的不同性能和生產(chǎn)批量及各種沖壓設備、模具加工條件、工藝方案等具體情況設計。 間隙選擇 沖裁間隙的選擇 沖裁間隙指凸、凹模刃口間隙的距離。 （ 2）間隙過大時，材料的彎曲與拉伸增大，拉伸應力增大，材料容易被撕裂，使制件的光亮代減小，圓角與斷裂都增大，毛刺大而厚，難去除。在間隙較小時，由于材料受凸、凹模擠壓力大，故沖裁完后，材料的彈性恢復使落料件尺寸增大，沖孔孔徑減小。間隙小時，落料件梗塞在凹模洞口的漲裂力也大。）； th0 — 相對切入深度。對于斷面垂直度傳真機支架沖壓工藝與模具設計 30 與尺寸公差要求的前提下，應以降低沖裁力、提高模具壽命為主，采用較大的合理間隙值。 (4) 高速壓力機：用于大批量生產(chǎn)。 (4) 沖壓設備的行程次數(shù)是否滿足生產(chǎn)率的要求等。由于加工性質(zhì)的不同，凸模與凹模的形狀、結構也不同。另外，凸、凹模的結構設計合理性對于增加模具的剛性和強度也是十分重要的。這樣既便于加工，又不容易出現(xiàn)差錯。 凹模輪廓尺寸的確定 凹模輪廓輪廓尺寸包括凹模板的平面尺寸 LXB(長 X 寬 )及厚度尺寸 H。一種是直通式凸模，其工作部分的形狀與尺寸做成一樣；另一種是階梯式凸模工作部分與固定部分的形狀與尺寸不同。 其計算方式為： 0(A )pPAx??? ? ? （ 66） 傳真機支架沖壓工藝與模具設計 35 0(B )pPBx??? ? ? （ 67） 0(d )dPdx??? ? ? （ 68） 式中： Ap， Bp， dp— 凸模刃口尺寸（ mm）； A， B， d— 零件基本尺寸（ mm）； X— 磨損系數(shù)； Δ — 制件公差（ mm）； ?— 標注公差。 圖 65 V 型槽 計算并查閱資料取 A=， B=7mm， X=，Δ =， d? =+， Z=，p? =，將數(shù)據(jù)代入式 613,614,615,616得： 00. 07 0( 2. 2 0. 5 0. 3 )PA ?? ? ?= mm； 0 0( 7 )PB ?? ? ? =0； 0. 07 00( 2. 2 0. 5 0. 3 2 1. 1 )dA ?? ? ? ? ?=+； 0. 07 00( 7 0 .5 0 .3 2 1 .1 )dB ?? ? ? ? ?=+。 沖 V 型槽模尺寸計算 以凸模為基準，間隙取在凹模上，所沖 V型槽如圖 65 所示。 圖 62 沖圓孔凸模 沖品型孔模尺寸計算 采用凸凹模配合加工，該模屬于沖孔模，以凸模為基準，配做凹模。 由式 61 算得凹模輪廓尺寸 L B H=255mm 100mm 28mm，查有關國家標準 ,并無厚度合適，因此，選 L B 為標準尺寸，得 LXBXH=263mm 108mm 30mm。凹模的外形尺寸一般是根據(jù)被沖材料的厚度和沖裁件的最大外形尺寸來確定的，考慮到模具壽命，所以采用刃口強度較高的凹模，故選用 CrWMn 為凹模材料。而凸模的安裝位置、卸料板各形孔的位置均要與凹模一致，不得混亂。在多工位級進模設計中，一般采用強度較好的合金工具鋼制造，并要選擇合適的硬度，合理地安排熱處理。 模柄選擇 根據(jù)上述計算結果，查 J2325 型壓力機規(guī)格后，模柄安裝尺寸為直徑 50mm，查冷沖模國家標準，可選壓入式模柄，規(guī)格為 A50x120 。 (2) 沖壓設備的壓力和功率是否滿足應完成任務工序的要求。 (3) 液壓機：在小批量和大型拉深、彎曲和成型件的生產(chǎn)中多選用液壓機。 間隙的選擇可以按照如下原則：對于斷面垂直度與尺寸公差要求較高的工件，選擇較小的合理間隙值。 確定合理間隙的理論根據(jù)是以凸、凹模刃口處產(chǎn)生的裂紋相重合為依據(jù)。沖裁過程中模具的失效形式一般有：磨損、變形、崩刃和凹模刃口漲裂四種。沖裁完后，材料的彈性恢復使落料尺寸小于凹模尺寸，沖孔孔徑大于凸模直徑。這樣，制件端面中部留下撕裂面，而兩頭出現(xiàn)光亮帶，在端面出現(xiàn)擠長的毛刺。 基本尺寸 模板尺寸 模具平面尺寸是指模具輪廓最大尺寸，它依凹模外形尺寸為基礎，根據(jù)沖裁力和刃口輪廓長度參照文獻，可得凹模厚度 H=30mm。 同理式中 Y1 至 Y5 分別取 6,6,17,28,17mm， F1 至 F5 分別取 8,8,22,16,22N，將所取數(shù)據(jù)代入式 49 得： 傳真機支架沖壓工藝與模具設計 26 Y0=（ 6 8+6 8+17 22+28 16+17 22） /（ 6+6+17+28+17） =1196/74 = mm。 查得 b? =390MPa， c=~， t=1， L= 46 得彎曲力為： F 彎 ==。卸料力的計算為： 卸F = FK卸 （ 44） 式中： F 卸 — 卸料力（ KN）； K 卸 — 卸料力系數(shù)； F— 沖裁力（ KN）。 計算得落料時的周邊長度為： L1=，沖孔時的周邊長度為： L2=，t=1mm，根據(jù)資料查得 10 號鋼的抗剪切強度 255~333，取 300?? Mpa，考慮到刃口鈍化、間隙不均勻、材料 力學性能與厚度波動等因素而增加的安全系數(shù)。 傳真機支架沖壓工藝與模具設計 22 4 沖壓力與壓力中心計算 按圖 32 工序排樣圖分析可知，本零件的沖壓力由以下部分組成：沖裁力、推件力、卸料力、彎曲力。如圖 33所示。 排樣圖設計 根據(jù)以上幾個方面的設計，經(jīng)綜合分析比較，可以確定本文所設計零件的工序排樣圖，如圖 32 所示。 材料利用率 級進模利用率普遍偏低，大約在 50%左右（普通模具材料利用率可以達到 70%到 80%左右）。 實際生產(chǎn)中，模具零件因為加工和裝配過程中誤差積累，必然會影響到步距的絕對準確。硬材料可小些，軟材料的搭邊可要大些； （ 2）工件的具體形狀與尺寸。 毛坯排樣原則：對于材料利用率要求盡量高，不同排樣方案對材料的利用率影響根據(jù)方案差異不同；要求滿足產(chǎn)品零件沖裁的加工要求及后續(xù)工序的不同要求，便于零件完成后續(xù)加 工，生產(chǎn)效率相對較高，操作安全方便。 經(jīng)計算得 L1=， L2=1mm， L3=1mm，將數(shù)據(jù)代入式 31 得， L=+1+2x1= 長度方向由于整個零件長度方向沒有拉伸，即毛坯長度為零件長度要求尺寸。前者適用于零件外圍的單純落料，后者用于各類工序的沖壓，也有零件局部外圍與載體融為一體的半整體連接及無載體的全橋連接和無廢料的排樣 [8]。 傳真機支架沖壓工藝與模具設計 14 3 排樣圖設計 沖壓模具排樣圖設計的重要性：沖壓生產(chǎn)中沖壓件的原材料費用占制造成本的60%左右，所以必須要盡可能提高材料利用率從而降低工件制造成本，特別是當下材料價格越來越高的情況下，更需要認真考慮這個問題。從沖裁工藝看，零件成形過程的難點在于沖裁其展開形狀。同時要求模具零件必須要具有互換性，在模具零件損壞后要 求實現(xiàn)更換迅速，方便，可靠。沖壓生產(chǎn)時將帶料或條料由模具入口端送進后，在精密計算嚴格控制步距精度的條件下，按照成形生產(chǎn)工藝安排的加工順序，通過各個工位之間的連續(xù)沖壓，在最后工位便可沖制出符合產(chǎn)品要求的沖壓件。良好的沖壓件工藝性可顯著降低沖壓件的制造成本。有些快速掃描系統(tǒng)可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上 從而 實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集 ，進而 自動生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的 計算 機設計 數(shù)據(jù)， 應 用于模具制造業(yè)的 “逆向工程 ”上面 。 面對如此激烈的市場競爭，多工位級進模 的發(fā)展 必須主動 適應模具產(chǎn)品 “交貨期短 ”、 “精度高 ”、 “質(zhì)量好 ”、 “價格低 ”的要求?，F(xiàn)代化的生產(chǎn)工業(yè)當中，沖壓技術逐漸成為其主要的生產(chǎn)手段之一，而沖壓技術中多工位級進模又占據(jù)著主導地位。生產(chǎn)加工的過程逐步實現(xiàn)機械化、自動化、并且隨著時代發(fā)展正在向智能化集成化的方向發(fā)展。級進模的這些特點使其被快速廣泛的應用于汽車、航空等工業(yè)，在我國工業(yè)生產(chǎn)中具有不可替代的作用 [1]。但對于沖壓生產(chǎn)工藝而言，其中單工位模具結構單一，其鈑金件的形狀不能過于復雜，否則只能制造多副單工位模具才能實現(xiàn)生產(chǎn)目的。然后又進行了沖壓工藝方案的確定，選取模具的技術要求及材料，模具總體設計與整體尺寸的計算，工作部分尺寸計算，模具的總裝圖和模具的零件圖等一系列工作。 模具行業(yè)作為特殊的工藝裝備行業(yè)，在現(xiàn)代制造業(yè)中的地位也隨著科技發(fā)展越來越重要。 沖壓級進模在條料的送料方向上具有兩個以上工位，并在其壓力機的單次行程中，在不 同工位完成兩道或兩道以上的工序的沖壓模具。 正是因為級進模的這些特點，使其具有很好的發(fā)展前途。級進模可實現(xiàn)生產(chǎn)中 沖孔 、 落料 、 彎曲、拉深等 沖壓 成形工序， 有的 甚至還可以在模具中完成裝配 作業(yè) 。 當前，我國已經(jīng)具有了一定的設計與制造多工位級進?；A，部分企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品更是已有較高的水品，但大部分企業(yè)與先進水平仍有較大的差距，生產(chǎn)總量供不應求，進口產(chǎn)品較多。 （ 2） 高速銑削加工 技術的應用 國外近年來 研發(fā) 的高速銑削加工 技術 大幅度提高了加工效率，并可 實 現(xiàn) 極高的表面光潔度。國外 模具行業(yè)已經(jīng)運用這種新技術， 這一技術將得到 進一步 發(fā)展。 根據(jù) 圖 21得知此零件大多數(shù)表面為未注公差， 工件精度要求不高，尺寸精度要求也比較低，普通沖裁加工完全可以滿足要求。 （ 2）由于在級進模內(nèi)部工序可以合理分散在不同的工位上，故不存在復合模的壁厚問題，設計時還可根據(jù)不同要求的模具強度和模具的各種裝配需要留出空工位，從而保證模具合理的強度和充足的裝配空間。用這種模具沖制生產(chǎn)的零件，精度可達 IT10 級。但通過對該傳真機支架的生產(chǎn)批量、模具生產(chǎn)制造條件、滿足條件的沖壓設備以及考慮到經(jīng)濟性、安全性等諸多因素 , 最終制定 3 種不同的工藝方案 : 方案一：采用級進模 , 先沖零件上各孔，對各處分段切除廢料，然后沖 V型槽和 Z 型彎曲，最后進