【正文】 （ 3）凸?；虬寄Ｄp后基本不變的尺寸 ——第三類尺寸 C 凸?；虬寄Ｔ谀p后基本不變的尺寸，不必考慮磨損的影響，相當(dāng)于簡單形狀的孔心距尺寸，計算公式如下： 第三類尺寸： ????? 81)21(m i nCC j 式中： jjj BA C、 ——模具基準(zhǔn)尺寸（ mm） ； m a xm a xm a x C、 BA ——工件極限尺寸（ mm）； ?——工件公差尺寸（ mm）。 AxDDA ????? 0m a x )( 0m i n)(TZDD AT ???? （ 2）沖孔 設(shè)沖孔尺寸為 ??0d ，根據(jù)計算原則，沖孔時以凸模為設(shè)計基準(zhǔn)。以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上，即沖裁間隙通過減小凸模刃口尺寸來取得。 （ 4）根據(jù)壓力機模具的尺寸大小、安裝和進出料防人等情況選定。 排樣利用率的計算 由零件的展開圖在 CAD 用計算機算得一個零件的面積為 2mm 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第 13 頁 共 37 頁 一個進距內(nèi)的坯料面積： BXS=50X60=3000 2mm ， 因此材料利用率為： η=(A/BS)X100% =()X100% =% 同理可算得圖 411 的材料利用率為 %. 雖然此材料利用率比較高，所以此種排樣方法是一種較好的排樣。 卸料出件方式的選擇 此零件沖壓工序應(yīng)有卸料機構(gòu)，又由于工件料厚 為 1mm，相對較薄，卸料力較小，所以選用彈性卸料板，彈性卸料板具有卸料和壓料的雙重作用，彈性卸料下出件比較便于操作與提高生產(chǎn)率。 比較各方案 方案一，模具結(jié)構(gòu)簡單，但需多道工序，多副模具，成本較高而生產(chǎn)效率低，難以滿足中批量生產(chǎn)要求。由于模具制造成本高，沖壓加工的單件成本主要取決于生產(chǎn)批量的大小，它對沖壓加工的經(jīng)濟性起著決定性作用。 ：孔邊與直壁之間應(yīng)保持一定距離，一般取 L tR ?? ，而工件上的孔與直壁之間的距離 L= tR ?? =1，所以孔 與直壁距離滿足要求。車間面積和倉庫面積可大大減小。但總體情況還滿足不了模具工業(yè)發(fā)展的要求，主要體現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)化程度還不高（一般在 40%以下），標(biāo)準(zhǔn)件的品種和規(guī)格較少，大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)件廠家未形成規(guī)模化生產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量也還存在較多問題。 FMS 系統(tǒng)以數(shù)控沖壓設(shè)備為主體，包括板料、 模具、沖壓件分類存放系統(tǒng)、自動上料與下料系統(tǒng)，生產(chǎn)過程完全由計算機控制，車間實現(xiàn) 24 小時無人控制生產(chǎn)。 （ 3）沖壓設(shè)備和沖壓生產(chǎn)自動化方面： 性能良好的沖壓設(shè)備是提高沖壓生產(chǎn)技術(shù)水平的基本條件，高精度、高壽命、高效率的沖模需要高精度、高自動化的沖壓設(shè)備相匹配。高速銑削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面質(zhì)量（主軸轉(zhuǎn)速一般為 15000~40000r/min） ， 加工精度一般可達 10 微米，最好的表面粗糙度 Ra≤1 微米），而且與傳統(tǒng)切削加工相比具有溫升低（工件只升高 3 攝氏度）、切削力小，因而可加工熱敏材料和剛性差的零件，合理選擇刀具和切削用量還可實現(xiàn)硬材料（ 60HRC）加工；電火花銑削加工（又稱中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)論文 第 5 頁 共 37 頁 電火花創(chuàng)成加工）是以高速旋轉(zhuǎn)的簡單管狀電極作三維或二維輪廓加工（像數(shù)控銑一樣），因此不再需要制造昂貴的成形電極，如日本三菱公司生產(chǎn)的 EDSCAN8E電火花銑削加工機床，配置有電極損耗自動補償系統(tǒng)、 CAD/CAM 集成系統(tǒng)、在線自動測量系統(tǒng)和動態(tài)仿真系 統(tǒng)，體現(xiàn)了當(dāng)今電火花加工機床的技術(shù)水平；慢走絲線切割技術(shù)的發(fā)展水平已相當(dāng)高，功能也相當(dāng)完善，自動化程度已達到無人看管運行的程度，目前切割速度已達到 300mm2 /min， 加工精度可達 177。 （ 2）沖模是實現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的基本條件 .在沖模的設(shè)計制造上 ， 目前正朝著以下兩方面發(fā)展 ： 一方面 ， 為了適應(yīng)高速、自動、精密、安全等大批量現(xiàn)代生產(chǎn)的需要，沖模正向高效率、高精度、高壽命及多工位、多功能方向發(fā)展，與此相比適應(yīng)的新型模具材料及其熱處理技術(shù)，各種高效、精密、數(shù)控自動化的模具加工機床和檢測設(shè)備以及模具 CAD/CAM 技術(shù)也在迅速 發(fā)展；另一方面，為了適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代和試制或小批量生產(chǎn)的需要，鋅基合金沖模、聚氨酯橡膠沖模、薄板沖模、鋼帶沖模、組合沖模等各種簡易沖模及其制造技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。 （ 1）沖壓成形理論及沖壓工藝方面： 沖壓成形理論的研究是提高沖 壓技術(shù)的基礎(chǔ)。 復(fù)合級進 ——在一副沖模上包含復(fù)合和級進兩種方式的組合工序。因此可以說，如果生產(chǎn)中不諒采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門要提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、快速進行產(chǎn)品更新?lián)Q代等都是難以實現(xiàn)的 。 （ 3）沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時材料的冷變形硬化效應(yīng)，沖壓的強度和剛度均較高。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。通過工藝性分析，工序為落料、沖孔和彎曲。模架采用四導(dǎo)柱四導(dǎo)套結(jié)構(gòu)和彈性卸料板，并在卸料板和固定板之間設(shè)置輔助導(dǎo)向機構(gòu)的小導(dǎo)柱和小導(dǎo)套，保證卸料板有足夠的運動精度。 與機械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟方面都具有許多獨特的優(yōu)點。所以，中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)論文 第 2 頁 共 37 頁 只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點才能充分體現(xiàn)，從 而獲得較好的經(jīng)濟效益。 上述兩類工序，按基本變形方式不同又可分為沖裁、彎曲、拉深和成形四 種基本工序，每種基本工序還包含有多種單一工序。但不論何種類中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)論文 第 3 頁 共 37 頁 型的沖模，都可看成是由上模和下模兩部分組成，上模被固定在壓力機工作臺或墊板上，是沖模的固定部分。這樣既節(jié)省了昂貴的試模費用，也縮 短了制模具周期。我國已能自行設(shè)計制造出達到國際水平的精度達 2~5 微米，進距精度 2~3 微米，總壽命達 1 億次。模具加工過程中的檢測技術(shù)也取得了很大的發(fā)展 ， 現(xiàn)在三坐標(biāo)測量機除了能高精度地測量復(fù)雜曲面的數(shù)據(jù)外 ，其良好的溫度補償裝置、可靠的抗振保護能 力、嚴密的除塵措施及簡單操作步驟，使得現(xiàn)場自動化檢測成為可能。在中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)論文 第 6 頁 共 37 頁 多功能壓力機方面，日本田公司生產(chǎn)的 2021KN―沖壓中心 ‖采用 CNC 控制，只需5min 時間就可完成自動換模、換料和調(diào)整工藝參數(shù)等工作；美國惠特尼公司生產(chǎn)的 CNC 金屬板材加工中心，在相同的時間內(nèi)，加工沖壓件的數(shù)量為普通壓力 機的4~10 倍，并能進行沖孔、分段沖裁、彎曲和拉深等多種作業(yè)。因為沖模屬單件小批量生產(chǎn)，沖模零件既具的一定的復(fù)雜性和精密性，又具有一定的結(jié)構(gòu)典型性。復(fù)合模也只有一個工位，但在沖床的一次行程中要完成兩類以上的加工工藝。但精度高的零件，并非全部輪廓的所有內(nèi)、外形相對位置要求都高，可以在沖內(nèi)形的同一工位上，把相對位置要求高的這部分輪廓同時沖出，從而保證零件的精度要求 ]6[ 。 綜上所述，所以此零件的結(jié)構(gòu)滿足沖裁、彎曲工藝性要求。所以采用有導(dǎo)向級近 模進行沖壓生產(chǎn)，才能保證產(chǎn)品的質(zhì)量，滿足生產(chǎn)率要求，雖然模具制造難度較大，但是由于生產(chǎn)量大，所以總的生產(chǎn)成本還是不高。通過對上述三種方案的分析比較，該件沖壓生產(chǎn)采用方案三級進模生產(chǎn)為佳。根據(jù)零件的展開圖來看，零件的外形近似于 T，應(yīng)采用豎直排切邊型工序排樣。 卸料力、推件力的計算 卸 料力、推件力按下式計算： 卸料力： 總卸卸 FKF ? 式中： 總F ——沖裁力； 推卸 KK ——卸料力、推件力系數(shù)； n——同時卡在凹模內(nèi)的沖裁件或廢料的數(shù)目： thn? 式中： h——凹模洞口的直壁高度； t——板料厚度； 查《沖壓工藝及模具設(shè)計手冊》表 213 得： 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第 15 頁 共 37 頁 卸料力系數(shù)： 卸K =； 推件力系數(shù)： 推K =； 定件力系數(shù)： 頂K =； 查《沖壓工藝及模具設(shè)計手冊》表 221， 53??h ，取 h =5mm，則 51htn??=5 制件的卸料力、推件力分別為： 卸料力： 總卸卸 FKF ? =? = 推件力： 總推推 FnKF ? =? ? = 彎曲部分的計算 彎曲力按下式計算 U 形件彎曲力： trKBtF bU ?? ? V 形件彎曲力： trKBtF bV ?? ? 各工位的彎曲力計算如下： 第五工位：兩側(cè)向下彎曲為 U 型彎曲 1F ＝ 20 . 7 0 . 7 1 . 3 2 5 4 0 0 3 0 3 3 . 321bU K B tFNrt ? ? ? ?? ? ???形 切舌的向下彎曲為Ｖ型彎曲： 2F? 220 .6 0 .6 1 .3 6 4 0 0 1 62421bV K B trt ? ? ? ? ?? ? ???形 第六工位：此工位的彎曲為校正彎曲： F Q A??校 式中： Q 為單位校正力，其值可查得為 15MPa ； A 為校正部分的投影面積，由零件尺寸可算的 17 20 340A? ? ? 。其技術(shù)規(guī)格及其參數(shù)如下： 滑塊行程 7080 滑塊行程次數(shù) 100 最大閉合高度 360 閉合高度的調(diào)節(jié)量 70 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第 17 頁 共 37 頁 墊板厚度 20 壓力中心的 確定及相關(guān)計 算 此級進模有多個凸模，所以應(yīng)先確定各凸模的壓力中心后，再計算模具的壓力中心。 ，要考慮工件精度與模具精度的關(guān)系，既要保證工件的精度要求。在同一工布中，在工件上沖出孔距為2/??L 兩個孔時，其凹模型孔中心距 dL 可按下式確定 。??C ??? p 表 52中： pA pB 、pC—————凸模的刃口尺寸（ mm） dA、 dB 、 dC ————凹模的刃口尺寸（ mm） A 、 B、 C —————工件的基本尺寸（ mm） ?———————————工件的公差（ mm） 39。 凹模尺寸為 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第 24 頁 共 37 頁 0. 030 0 0( ) ( 27 .5 9 2. 3 ) 29 .8 4AATAL L Z ??? ?? ? ? ? ? 圖 58 工位 6 上 U 形彎曲的尺寸 此零件在彎曲 U形時，尺寸是標(biāo)注在內(nèi)形上的，所以可根據(jù)前面凸、凹模計算方法時的計算公式計算該 U形彎曲的凸、凹模尺寸及公差 168P ： 凸模尺寸為： 0 0 0m in 0 . 0 2 1( 0 .7 5 ) ( 2 0 0 .7 5 0 .0 6 ) 2 0 .0 4 5TTALL ??? ? ?? ? ? ? ? ? ? 由于凸凹模配合加工，其單邊間隙 Z= t ct??? 系數(shù) c 可查得為 ? 為坯料厚度正偏差取 ，所以 Z 為 。 為保證制件的尺寸精度，每一彎曲處除有一個彎曲凸模外， 在對應(yīng)的凹模內(nèi)設(shè)有浮動彎曲推塊，以保證模具閉合時，能先對條料施加壓力，然后再彎曲，防止條料因滑動產(chǎn)生變形和尺寸的不準(zhǔn)確。 凸模的固定方法 凸模的固定方法： （ 1） 臺階式凸模，將凸模壓入固定板內(nèi)，采用 H7/m6配合。 凸模一般不必進行強度校驗，但對于特別細長的凸?；虬寄嗝娉叽缧《辶现斜贝髮W(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2021屆本科畢業(yè) 設(shè)計說明書 第 26 頁 共 37 頁 厚大時，則應(yīng)進行強度的校驗。 330. 1 0. 1 14 46 31 .5 24 .3 6aHP? ? ? ? 凹?？扇?25mm 凹模壁厚： C=()H ( mm30? ) 因 H一般不應(yīng)小于 1520mm，因此 C產(chǎn)實際中應(yīng)取 20mm。是否采用墊板，視模座承受的應(yīng)力是否超過模座的許應(yīng)力][? ，模座承受的壓力為： 5 0 3 8 4 0 ??? AP? 。 2) 凹模孔口高度。導(dǎo)套的長度 1L ，對沖裁模，因工作行程小，當(dāng)沖床滑塊到止點時允許導(dǎo)柱，導(dǎo)套脫開，但須保證在沖壓時導(dǎo)柱一定要進入導(dǎo)套 10mm以上。 J23250 型壓力機的滑塊行程為 70mm，遠遠滿足沖裁件的沖