【正文】 即制件的排樣排列形式是單排、雙排、和多排。 （ 12）模具基本結(jié)構(gòu)的組成與特點(diǎn) 級進(jìn)模的排樣是模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要依據(jù)，排樣圖設(shè)計(jì)的好壞，直接關(guān)系到模具設(shè)計(jì)。 排樣圖下排沖壓工步： ① 沖引導(dǎo)孔； ② 沖轉(zhuǎn)子片槽形孔、軸孔； ③ 沖工藝孔、轉(zhuǎn)子落料； ④ 沖定子片槽形孔； ⑤ 定子外形切邊； ⑥ 空步； ⑦ 空步； ⑧ 定子切斷落料。載體的應(yīng)用比較靈活，但主要根據(jù)制件的幾何形狀、尺寸精度、排樣的排列方式確定最佳方案。搭口要有一定的強(qiáng)度，并且搭口的位置應(yīng)便于載體與工件最終分離。 由前一小節(jié) 知，本排樣宜采用無搭邊、雙排搭口搭接式載體排樣，而且采用“導(dǎo)料板 +活 動導(dǎo)正銷 +自動送料裝置 ”的精確導(dǎo)向與定位，所以可以不采用側(cè)壓裝置也可實(shí)現(xiàn)精確導(dǎo)向。 4 沖裁力的計(jì)算 沖裁力的計(jì)算 計(jì)算沖裁力目的是為了合理選用沖壓設(shè)備、設(shè)計(jì)模具和檢驗(yàn)?zāi)＞叩膹?qiáng)度。從凸模上卸下箍著的料所需要的力稱卸料力；將梗塞在凹模內(nèi)的料順沖裁方向推出所需要的力稱推件力；逆沖裁方向?qū)⒘蠌陌寄?nèi)頂出所需要的力稱頂件力，如圖 所示。 Fz 的計(jì)算 應(yīng)根據(jù)不同的模具結(jié)構(gòu)區(qū)別對待，由于該級進(jìn)模 采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁模，只要計(jì)算其 沖裁力、卸料力和推件力之和即可。 解析法的計(jì)算依據(jù)是：各分力對某坐標(biāo)軸的力矩之代數(shù)和等于諸力的合力對該坐標(biāo)軸力矩。但分別符合這些要求的合理間隙值并不相同，只是彼此接近。較大的間隙可使凸模側(cè)面及材料間的摩擦減小，并延緩間隙由于受到制造和裝配精度的限制，雖然提高了模具壽命而，但出現(xiàn)間隙不均勻。 （ 2）考慮到?jīng)_裁中凸、凹模的磨損，設(shè)計(jì)落料凹模時(shí)，凹模基本尺寸應(yīng)取尺寸公差范圍的較小尺寸；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，凹?；境叽鐟?yīng)取工件孔尺寸公差范圍的較大尺寸。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 20 頁 共 53 頁 沖模的制造精度對沖裁件的尺寸精度有直接影響，沖模的精度愈高，沖裁件的精度也越高。設(shè)計(jì)時(shí)，基準(zhǔn)件的刃口尺寸及制造公差應(yīng) 詳細(xì)標(biāo)注，而配作件上只標(biāo)注公稱尺寸，不注公差，但在圖紙上注明： “凸（凹）模刃口按凹（凸）模實(shí)際刃口尺寸配制，保證最小雙面合理間隙值 Zmin”。 采用配作法，計(jì)算凸?；虬寄Ｈ锌诔叽纾紫仁歉鶕?jù)凸?；虬寄Ｄp后輪廓變化情況，正確判斷出模具刃口各個(gè)尺寸在磨損過程中是變大，變小還是不變這三種情況，然后分別按不同的公式計(jì)算。一般其模具制造精度與 沖裁件精度的有關(guān)系按表 61 選擇。凸凹模間隙則取最小合理間隙值。由于該硅鋼定、 轉(zhuǎn)子片屬于電器行業(yè)產(chǎn)品，其值可按表 51 的沖裁模初始用間隙 Z(電器、儀表行業(yè) ) 進(jìn)行選用。這個(gè)范圍的最小值稱為最小合理間隙 (Zmin)，最大值稱最大合理間隙 (Zma x)。 計(jì)算公式為： ??????????????niiniiinnnFxFFFFxFxFxFx112122110 公式 () ??????????????niiniiinnnFyFFFFyFyFyFy1162122110 公式 () 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 16 頁 共 53 頁 （ a）復(fù)雜零件沖壓壓力中心； （ b）多凸模沖壓壓力中心 圖 解析法求壓力中心 為了簡化計(jì)算，通過對制件外形結(jié)構(gòu)和條料排樣觀察，知道整個(gè)條料來說還是中心對稱的，也就是說對稱中心在條料長度方向的中心上，這樣可將 合力 作用點(diǎn)的坐標(biāo)位置 ),( 000 yxO 的 y 方向坐標(biāo)的條料長度方向的中心上，即 y 方向坐標(biāo)值為 0，這樣就可減少一部分計(jì)算。由于采用高速精密壓力機(jī)，故要求模具需要具備良好的風(fēng)度、穩(wěn)定可靠的使用壽命和安全保護(hù)裝置齊全，還要便于維修和保養(yǎng)。所以在選擇設(shè)備的公 稱壓力或設(shè)計(jì)沖模時(shí)，應(yīng)分別予以考慮。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 11 頁 共 53 頁 系數(shù) K 是考慮到實(shí)際生產(chǎn)中，沖裁模刃口的磨損，凸模與凹模間隙之波動（數(shù)值的變化或分布不均），潤滑情況，材料力學(xué)性能與厚度公差的變化等因數(shù)而設(shè)置的安全系數(shù) K，一般取 K=。按下式計(jì)算： 條料寬度： 00 2 ?? ?? ??? ）（ CaDB 公式（ ） 導(dǎo)導(dǎo)料板間距離： 0. 2 )~( 0. 1??BA 公式（ ） 式中： maxD ——條料寬度方向沖裁件的最大尺寸； a——側(cè)搭邊值；見表 33 沖裁模初始雙面間隙值 Z △——條料寬度偏差單向（負(fù)向）偏差，見表 31 條料寬度偏差； C——導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙，其最小值見表 32。因此應(yīng)考慮分?jǐn)嗲谐龝r(shí)的搭接方式。搭邊值大小 以保證沖出合格的制作為原則，它與 沖件形狀、大小 、厚度、送料方式和模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有關(guān)。載體就是在排樣中用來運(yùn)載沖壓零件向前送進(jìn)的那一部分材料。所以，在進(jìn)行多工位級進(jìn)模具設(shè)計(jì)時(shí)，一定要仔細(xì)、反復(fù)思考后，可以確定幾種不同方案，進(jìn)行分 析比較，與有經(jīng)驗(yàn)的模具工作者多研討，得出一個(gè)最優(yōu)化的方案才使用。 （ 6）排樣的載體形式與送料方向的設(shè)定 ： 即是采用邊料載體、雙側(cè)載體、單側(cè)載體、和中間載體的哪一種載體形式，以及條料從哪個(gè)方向送料。 3 模具設(shè)計(jì)工藝計(jì)算 排樣的優(yōu)化設(shè)計(jì) 級進(jìn)模排樣的作用與重要性 級進(jìn)模的排樣比普通沖壓模排樣復(fù)雜，排樣不同，材料的利用率、制件的尺寸糖度、生產(chǎn)率、模具結(jié)構(gòu)與制造復(fù)雜程度、模具使用壽命長短都不同。 方案 （ 1）、（ 2）采用 單工序沖壓模沖裁 工序，是在壓力機(jī)一次行程內(nèi)完成一個(gè)沖壓工序的沖裁模。 尺寸精度：零件圖上的尺寸大部分尺寸都標(biāo)有偏差，按偏差來設(shè)計(jì)其尺寸精度，只有少部分定位尺寸和形狀尺寸未標(biāo)注公差，屬自由尺寸，可按 IT10 級確定工件的公差。 由于種種歷史原因，我國模具工業(yè)與當(dāng)前工業(yè)發(fā)展還很不適應(yīng)，無論是在設(shè)計(jì)制造技術(shù)和生產(chǎn)能力方面，還是在管理水平方面，模具工業(yè)均遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求，它嚴(yán)重影響了工業(yè)產(chǎn)品的品種、質(zhì)量和生產(chǎn)周期，削弱了其在國際市場上的競爭能力。這樣，一個(gè)比較復(fù)雜的沖壓零件，用一副多工位級進(jìn)模即可沖制完成。 Progressive die。多工位級進(jìn)?？梢詫τ谝恍┬螤钍謴?fù)雜的沖壓件進(jìn)行沖裁、彎曲、拉深、成形加工。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 級進(jìn)模是冷沖模的一種， 它是一種復(fù)雜、精密的沖壓模具，它具有高效率、高精度、高質(zhì)量和高壽命等優(yōu)越性，適用于各種沖壓行業(yè)的自動化生產(chǎn)。 本文根據(jù)國內(nèi)級進(jìn)模研究現(xiàn)狀，級進(jìn)模關(guān)鍵技術(shù)等問題，針對電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子硬質(zhì)合金級進(jìn)模開展了綜合設(shè)計(jì)。如果采用級進(jìn)模進(jìn)行沖壓生產(chǎn)，就可以改變這些缺點(diǎn)。 多工位級進(jìn)模的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，模具制造精度高，這對模具設(shè)計(jì)者來說需要考慮的內(nèi)容很多，尤其是級進(jìn)模條料排樣圖的設(shè)計(jì)，模具各部分結(jié)構(gòu)的考慮等都是十分重要的。我 國模具行技術(shù)水平迅速提高，模具國產(chǎn)化已經(jīng)取得了十分可喜的成績，這將對我國在國際市場的競爭能力和綜合國力的提高起到有力的促進(jìn)作用。最小孔邊距為 ?b tmm? 因而符合孔邊距工藝要求，以上分析均符合沖裁工藝要求。 方案 （ 4） 屬于級 進(jìn)模， 是壓力機(jī)在一次行程中，依次在模具幾個(gè)不同的位置上同時(shí)完成多道沖壓工序的模具。當(dāng)排樣確定之后，也就確定了如下內(nèi)容： （ 1）制件在模具中沖制的順 序 ： 即制件上和部分，哪些被先沖，哪些被后沖。 （ 9）工位間步距大小 ： 即相鄰兩工位之間的距離的基本尺寸。 綜合考慮以上各種因數(shù)，若采用制件間留搭邊的單排樣，則料寬為 ，步距為 +（制件間搭邊值） =；若采用雙排樣，則料寬為 2+（搭邊值） =；若采用搭邊、雙排搭接式排樣，料寬為 ，步距為 ,材料利用率提高 %，而生產(chǎn)效率比單排級進(jìn)模提高一倍（相關(guān)計(jì)算見章節(jié) 材料利用率的計(jì)算）。因此要求它必須具有足夠的強(qiáng)度和剛 度，送料過程中不變形等。 多工位級進(jìn)模在排樣設(shè)計(jì)時(shí)，常常將用于精定位的導(dǎo)正銷設(shè)置在載體上，同時(shí)為了 保證載體的強(qiáng)度，載體的寬度尺寸遠(yuǎn)比普通沖壓 搭邊值大得多，有的大 2~4 倍。計(jì)算條料寬度與料板間距離的計(jì)算時(shí)有三種情況需要考慮： (1) 有側(cè)壓裝置時(shí)條料的寬度與導(dǎo)料板間距離的計(jì)算。 表 32 導(dǎo)料板與條料之間最小間隙 minC 材料厚度 t/mm 無 側(cè) 壓 裝 置 條 料 寬 度 B/mm 100 以下 100~200 200 以上 ~ 1 ~1 1 1~2 1 1 2~3 1 1 3~4 1 1 4~5 1 1 表 33 最小搭邊值 ）（ mm 材料厚度t 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 9 頁 共 53 頁 工件間 1a 沿邊 a 工件間 1a 沿邊 a 工件間 1a 沿邊 a ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 12 用制件的面積與手忙腳亂板料面積的百分比，作為衡 量排樣合理性的指標(biāo)，稱為材料的利用率。 表 41 太鋼無取向硅鋼帶（片）的典型磁性及機(jī)械性能 牌號 公稱厚 度 (mm) 鐵損 (W/kg) 磁感 (T) 抗拉 強(qiáng)度(Mpa) 屈服 極限 (Mpa) 伸長 率 (%) 硬度 (Hv) 反復(fù) 彎曲 次數(shù) 疊裝 系數(shù) (%) 50W400 480 340 38 143 14 50W470 460 325 39 140 18 50W540 440 315 40 135 18 50W600 405 260 43 110 25 50W700 395 260 47 110 25 根據(jù)定、轉(zhuǎn)子沖裁形狀和排樣步距先后順序，先分別計(jì)算各沖裁分力，然后得 出其總沖裁力。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 14 頁 共 53 頁 圖 卸料力、推件力、頂件力 表 42 卸料力、推件力和頂件力系數(shù) 料 厚 KX KT KD 鋼 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ 鋁、鋁合金、純 銅、黃銅 ~ ~ ~ ~ 注：卸料力系數(shù) K 卸在沖多孔、大搭邊和輪廓復(fù)雜說取上限值。 沖壓模具的壓力中心，一般按以下原則來確定： （ 1）對稱形狀的單個(gè)沖裁件，沖模的壓力中心就是 沖裁件的幾何中心。 5 沖裁模間隙的選擇 沖裁間隙 Z 指凹模刃口橫向尺寸 AD 凸模橫向尺寸 Td 的差值，如圖 所示。一是理論確定法，主要是根據(jù)凸、凹刃口產(chǎn)生的裂紋相互重合的原則來計(jì)算；二是經(jīng)驗(yàn)確定法，該方法是根據(jù)長期研究與 實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來的間隙數(shù)據(jù)，可以幫助設(shè)計(jì)人員和為新生設(shè)計(jì) 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 17 頁 共 53 頁 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 18 頁 共 53 頁 人員快速計(jì)算 沖裁模 間隙，從而提高設(shè)計(jì)效率。正確確定模具刃口尺寸及制造公差，是設(shè)計(jì)沖裁模主要任務(wù)之一。制件精度與模具制造精度的關(guān)系見表 71。 （ 2）凸模與凹模配作法 采用凸、凹模分開加工法時(shí)，為了保證凸、凹模間一定的間隙值，必須嚴(yán)格限制沖模制造公差，因此，造成沖模制