【正文】 和結(jié)構(gòu)廢料，結(jié)構(gòu)廢料是由本身形狀決定的，一般是固定不變的，工藝廢料的多少?zèng)Q定于搭邊和余量的大小，也決定于排樣的形式和沖壓方式。 沖壓力的計(jì)算 沖裁力和彎曲力的計(jì)算 在沖裁過程中，沖裁力是隨凸模進(jìn)入凹模材料的深度而變化的。 表 3 單位校正彎曲力 單位（ MPa） 3）計(jì)算 本彎曲件彎曲部分， 2 處 U 形彎曲， 2處 V 形彎曲。 3） .形狀復(fù)雜的零件、多孔沖模、級(jí)進(jìn)模的壓力中心可 以用解析計(jì)算法求出沖模壓力中心。 3）、間隙對(duì)沖裁工藝力的影響 隨著間隙的增大，材料所受的拉應(yīng)力增大，材料容易斷裂分離，因此沖裁力減小。考慮到模具在使用過程中的磨損使間隙增大，故設(shè)計(jì)與制造新模具時(shí)要采用最小合理間隙值 Cmin。由前面所述，該工件的相對(duì)彎曲半徑等于最小相對(duì)彎曲半徑，那么，凸模的圓角半徑應(yīng)等于工件內(nèi)側(cè)圓角半徑，即 tR =2mm。但在模具設(shè)計(jì)中，必須考慮到要使模具閉合時(shí)，模具的工作部分與工件能緊密 貼合，以保證彎曲質(zhì)量。 1）彎曲件標(biāo)注外形尺寸 凹模尺寸為 03()4 ddLL ??? ? ? 凸模尺寸為 0()ppdL L Z ???? （或凸模尺寸按凹模實(shí)際尺寸配制，保重單面間隙Z/2） 2) 彎曲件標(biāo)注內(nèi)形尺寸 凸模尺寸為 03()4 ppLL ??? ? ? 凹模尺寸為 0()ddpL L Z ???? （或凹模尺寸按凸模實(shí)際尺寸配制，保重單面間隙 Z/2） 式中： L—— U 形彎曲件基本尺寸， mm； pL 、 dL —— 凸、凹模工作部分尺寸， mm；? —— 彎曲件公差， mm； p? 、 d? —— 凸、凹模制造公差， 選用 IT7~IT9 級(jí)精度， mm；Z/2—— 凸、凹模單面間隙。根據(jù)查閱的內(nèi)容及分析，此級(jí)進(jìn)?？蛇x用對(duì)角導(dǎo)柱模架導(dǎo)、導(dǎo)柱安裝在后側(cè)，有偏心裁荷時(shí)容易歪斜，滑南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 32 頁 動(dòng)不夠平穩(wěn)，可從左右前三個(gè)方向關(guān)料操作比較方便。固定板和具體形狀尺寸見零件圖所示。分組裝配的有凸模和模柄裝配。 〔 10〕 試沖 將裝配好的模具安裝在指定的壓力機(jī)上，試沖合格后交付生產(chǎn)使用。 〔 3〕 裝配凸模，凸模固定板組件 ① 將沖孔凸模安裝在凸模固定板相應(yīng)孔內(nèi)，并打上防轉(zhuǎn)銷 ② 將落料凸模安裝在凸模固定板相應(yīng)孔內(nèi)，并鉚接 ③ 端面磨平 〔 4〕 按裝配、調(diào)整要領(lǐng)，將導(dǎo)料板，卸料板在凹模上安裝合適后，固緊螺釘、鉆、鉸銷孔，裝入定位圓銷。其主要技術(shù)參數(shù)如下： 公稱壓力： 630KN 滑塊行程： 120mm 最大閉合高度： 460mm 最大裝模高度： 250mm 工作臺(tái)尺寸（前后 左右）： 710mm 480mm 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 37 頁 模柄孔尺寸： 50mm70mm 最 大傾斜角度： 300 9 設(shè)計(jì)并繪制模具總裝圖及選取標(biāo)準(zhǔn)件 按已確定的模具形式及參數(shù)，從冷沖模標(biāo)準(zhǔn)中選取標(biāo)準(zhǔn)件。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 33 頁 圖 9 d=30 ?? D=32 ?? D1=42mm h=78mm h2=30mm h1=5mm b=2mm a= d1(H7)=6+ d2=11mm 卸料板 卸料板的主要作用是將沖壓的料從凸?；蛲埂寄Ｉ贤葡聛?，此外在進(jìn)模比較復(fù)雜的模具中，卸料板還具有保護(hù)小凸模作用，常用的卸料板結(jié)構(gòu)形式及適用范圍見表1124和第八章級(jí)進(jìn)模表 810《實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)》卸料板的尺寸可根據(jù)《實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)》表 1125 查得，本模具選用剛性卸料板。一般復(fù)合模上出件的沖裁模用圖 a、 c型，下出件的沖裁模用圖 b或圖 a型，圖 d、 e型是錐筒式刃口，在凹模內(nèi)不聚集材料，側(cè)壁磨損小，但刃口強(qiáng)度差，刃磨后刃口徑向尺寸略有增大（如α＝ 300時(shí)，刃磨 時(shí)，其尺寸增大 凹模錐角α，后角β和洞高度 h，均隨制件材料厚度增加而增大，一般取α＝ 15＇～30＇ β＝ 20＇～ 30＇ h=410mm 綜上所述及其對(duì)工件孔 分析，選擇 a 型凹模洞口，取 h=12mm，周邊為 1mm。 表 5 間隙系 數(shù) C值（單位 mm） 當(dāng)工件精度要求較高時(shí)，間隙值應(yīng)適當(dāng)減小，可以取 Z/2=t。由于采取級(jí)進(jìn)模彎曲，且 r=3mm，因此，取 aR =3mm。其間隙暫取厚度的 12%，所以由公式： 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 26 頁 Zmin=厚度 12% 公式（ 59） 取中間間隙可得： Zmin=1 12%= 由于工件形狀較簡單，所以可分別加工凹、凸模。但間 隙繼續(xù)增大，因?yàn)槊淘龃螅謱⒁鹦读狭?、頂件力迅速增大。因此，沖裁間隙是沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)非常重要的工藝參數(shù)。 表 64 卸料力、推件力和頂件力系數(shù) 料厚 t/mm KX KT KD 鋼 ≤ ＞ ~ ~ ~ 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 24 頁 ＞ ~ ＞ ~ ＞ ~ ~ ~ 鋁、鋁合金 純銅，黃銅 ~ ~ ~ ~ 壓力中心的確定 模具壓力中心是指沖壓時(shí)諸沖壓力合力的作用點(diǎn)位置。 彎曲力是指彎曲件在完成預(yù)定彎曲時(shí)所需要的壓力機(jī)施加的壓力，是設(shè)計(jì)沖壓工藝過程和選擇設(shè)備的重要依據(jù)之一。 2) 、排樣方法使應(yīng)操作方便，勞動(dòng)強(qiáng)度小且安全。 進(jìn)距確定的原則是，最小條料寬度要保證沖裁時(shí)工件周邊有足夠的搭邊值；最大條料寬度能在沖裁時(shí)順利的在導(dǎo)料板之間送進(jìn)條料，并有一定的間隙。 搭邊值通常由表 4所列搭邊值和側(cè)搭邊值確 定。沖件尺寸完全由沖模來保證，因此沖件精度高，模具壽命高，但材料利用率低。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 17 頁 方案三：四導(dǎo)柱模架。 出件方式 因采用連續(xù)模生產(chǎn)，故采用向下落料出件。當(dāng)卸料板只起卸料作用時(shí)與凸模的間隙隨材料厚度的增加而增大，單邊間隙?。?～ ） t。級(jí)進(jìn)模的定距方式有兩種：擋料銷定距和側(cè)刃定距。復(fù)合模生產(chǎn)。 而欲求中性層長度就必須找到其位置，用曲率半徑 0? 表示。 2 沖裁件的工藝分析 本次設(shè)計(jì)沖壓工件如下圖： 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 11 頁 圖 21 工件圖 工件材料 由圖 11分析知：工件材料采用 08AL。 突破點(diǎn)：提升信息化、標(biāo)準(zhǔn)化水平 必須用信息化技術(shù)改造模具企業(yè)，發(fā)展重點(diǎn)在于大力推廣 CAD/CAM/CAE 一體化技術(shù)，特別是成形過程的計(jì)算機(jī)模擬分析和優(yōu)化技術(shù) (CAE)。鋁、鎂合金已成為汽車輕量化的理性材料，擴(kuò)大應(yīng)用已勢(shì)在必行。而隨著微電子技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展使板材成形裝備自動(dòng)化、柔性化有了技術(shù)基礎(chǔ)。 沖壓設(shè)備除了厚板用水壓機(jī)成形外，一般都采用機(jī)械壓力機(jī)。在實(shí)際生產(chǎn)中，常常是多種工序綜合應(yīng)用于一個(gè)工件。由于采用精密模具，工件精度可達(dá)微米級(jí)，且重復(fù)精度高、規(guī)格一致，可以沖壓出孔、凸臺(tái)等。 沖壓工藝介紹 沖壓是靠壓力 機(jī)和模具對(duì)板材、帶材、管材和型材等施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件 (沖壓件 )的成形加工方法。近幾年，我國模具產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值保持 13%的年增長率（據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)， 2020年國內(nèi)模具進(jìn)口總值達(dá)到 600多億，同時(shí)，有近 200個(gè)億的出口），到 2020年模具產(chǎn)值預(yù)計(jì)為 600億元，模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件出口將從現(xiàn)在的每年 9000多萬美元增長到 2020年的 2億美元左右。 本設(shè)計(jì)對(duì)螺母盒進(jìn)行的級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)，利用 Auto CAD 軟件對(duì)制件進(jìn)行設(shè)計(jì)繪圖。明確了設(shè)計(jì)思路，確定了沖壓成型工藝過程并對(duì)各個(gè)具體部分進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算和校核。單就汽車產(chǎn)業(yè)而言，一個(gè)型號(hào)的汽車所需模具達(dá)幾千副，價(jià)值上億元，而當(dāng)汽車更換車型時(shí)約有 80%的模具需要更 換。沖壓和鍛造同屬塑性加工 (或稱壓力加工 )，合稱鍛壓。 冷沖壓件一般不再經(jīng)切削加工，或僅需要少量的切削加工。沖裁、彎曲、剪切、拉深、脹形、旋壓、矯正是幾種主要的沖壓工藝。以現(xiàn)代高速多工位機(jī)械壓力機(jī)為中心，配置開卷、矯平、成品收集、輸送等機(jī)械以及模具庫和快速換模裝置，并利用計(jì)算機(jī)程序控制，可組成高生產(chǎn)率的自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線。應(yīng)加速發(fā)展數(shù)字化柔性成形技術(shù)、液壓成形技術(shù)、高精度復(fù)合化成形技術(shù)以及適應(yīng)新一代輕量化車身結(jié)構(gòu)的型材彎曲成形技術(shù)及相關(guān)設(shè)備。 阻力四：科技成果轉(zhuǎn)化慢先進(jìn)工藝推廣慢 在我國，許多沖壓新技術(shù)起步并不晚，有些還達(dá)到了國際先進(jìn)水平，但常常很難形成生產(chǎn)力。加速我國模具標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，提高精度和互換率。 08AL 是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的一種，一般用作冷沖壓薄板鋼中的 Al脫氧鎮(zhèn)靜鋼冷軋板 ,其命名規(guī)則類同碳素結(jié)構(gòu)鋼，其兩位數(shù)字表示鋼中平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的萬倍，即“ 08”表示鋼中平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 %，“ A”表示質(zhì)量等級(jí)，“ L”為“拉”字的漢語拼音首字母，表示其拉伸性能好。中性層位置與板料厚度 t、彎曲半徑 r、變薄系數(shù) ? 等因素有關(guān)，在實(shí)際生產(chǎn)中為了使用方便，通常采用下面的經(jīng)驗(yàn)公式來確定中性層的位置： 0 r xt? ?? 式中： 0? —— 中性層半徑； r—— 彎曲件內(nèi)彎半徑； x為中性層位移系數(shù)，其值件下表：表 2 r/t 1 x r/t 2 3 4 5 6 7 ≥ 8 x 從彎曲件圖可以看到：圓角半徑都為 r=2mm，板料厚度 t=，查表 2得 x=，則中性層半徑為： mmxtr 0 = +=+= 毛坯展開尺寸的計(jì)算 由于圓角半徑 r，所以毛坯展開長度等于彎曲件直線部分長度與彎曲部分中南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 13 頁 性層展開長度的總和，即 0 ()180 ii i iL l r x t??? ? ? ? ?。 表 31 各類模具結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)比較 模具種類比較項(xiàng)目 單工序模 （無導(dǎo)向）（有導(dǎo)向） 級(jí)進(jìn)模 復(fù)合模 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 14 頁 零件公差等級(jí) 低 一般 可達(dá) IT13～ IT10 級(jí) 可達(dá) IT10～ IT8 級(jí) 零件特點(diǎn) 尺寸不受限制厚度不受限制 中小型尺寸厚度較厚 小零件厚度 ～ 6mm可 加工復(fù)雜零件，如寬度極小的異形件 形狀與尺寸受模具結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度限制，尺寸可以較大，厚度可達(dá) 3mm 零件平面度 低 一般 中小型件不平直，高質(zhì)量制件需較平 由于壓料沖件的同時(shí)得到了較平，制件平直度好且具有良好的剪切斷面 生產(chǎn)效率 低 較低 工序間自動(dòng)送料，可以自動(dòng)排除制件，生產(chǎn)效率高 沖件被頂?shù)侥＞吖ぷ鞅砻嫔?，必須手?dòng)或機(jī)械排除，生產(chǎn)效率較低 安全性 不安全，需采取安全措施 比較安全 不安全，需采取安全措施 模具制造工作量和成本 低 比無導(dǎo)向的稍高 沖裁簡單的零件時(shí)，比復(fù)合模低 沖裁較復(fù)雜零件時(shí)，比級(jí)進(jìn) 模低 適用場(chǎng)合 料厚精度要求低的小批量沖件的生產(chǎn) 大批量小型沖壓件的生產(chǎn) 形狀復(fù)雜，精度要求較高，平直度要求高的中小型制件的大批量生產(chǎn) 根據(jù)分析結(jié)合表分析： 方案一模具結(jié)構(gòu)簡單， 制造周期短 ，制造簡單，但需要兩副模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)的要求。 本模具采用側(cè)刃定距。當(dāng)固定卸料板還要起到對(duì)凸模的導(dǎo)向作用時(shí)卸料板與 凸模的配合間隙應(yīng)該小于沖裁間隙。 確定送料方式 因選用的沖壓設(shè)備為開式壓力機(jī)且垂直于送料方向的凹模寬度 B 小于送料方向的凹模長度 L 故采用橫向送料方式，即由右向左（或由左向右） 送料。具有導(dǎo)向平穩(wěn)、導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠、剛性好等優(yōu)點(diǎn)。 方案二：少廢料排樣 因受剪切條料和定位誤差的影響，沖件質(zhì)量差，模具壽命較方案一低，但材料利 用率稍高，沖模結(jié)構(gòu)簡單。 根據(jù)零件形狀，查表 4，并考慮到工件的切邊，工件之間搭邊值 a=3mm, 由于采南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 18 頁 用側(cè)刃定距，工件之間的橋連接放在工件中間，所以工件與側(cè)邊之間不取搭邊值。 級(jí)進(jìn)模送料步距 S S=Dmax+a1 公式（ 52） Dmax零件橫向最大尺寸， a1搭邊 S＝ ＋ 3 ＝ 排樣圖如圖 51所示。 3) 、 模具結(jié)構(gòu)簡單、壽命高。彎曲力的大小與毛坯尺寸、零件形狀、材料的機(jī)械性能、彎曲 方法和模具結(jié)構(gòu)等多種因素有關(guān)，理論分析方法很難精確計(jì)算，在實(shí)際生產(chǎn)中常按經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算。為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重合，否則，會(huì)使沖模和力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌之間產(chǎn)生過大的摩擦，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低模具和壓力機(jī)的使用壽命。 1）、間隙對(duì)沖裁件尺寸精度的影響 沖裁件