【文章內(nèi)容簡介】 3。 20 參考文獻 21 致謝 22 3 第一章 沖裁件的工藝分析 本次設(shè)計沖壓工件如下圖： 由 上 圖分析知：材料為 A3 鐵，材料性能相當(dāng)于 Q235A,Q235A 鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的塑性性、焊 接性以及壓力加工性，主要用于制作沖擊件、緊固件，如墊片、墊圈等， 適合沖裁加工。 工件結(jié)構(gòu)形狀相對較為復(fù)雜，有 2個彎曲，中間有一個沒有閉合方孔，孔與邊緣之間的距離滿足 要求，料厚為 滿足許用壁厚要求（孔與孔之間、孔與邊緣之間的壁厚），可以沖裁加工。 根據(jù)零件圖得知此零件為未注公差 ，工件要求不高，尺寸精度要求較低，采用 IT14 級精度，普通沖裁完全可以滿足要求。 根據(jù)以上分析：該零件沖裁工藝性較好，綜合評比適宜沖裁加工。 第 2 章 沖裁工藝方案的確定 工藝方案的類型 方案一：單工序模生產(chǎn) , 先落料，再彎曲開口部分，后彎曲另一部分。 方案二： 采用級進模生產(chǎn)，先沖孔，再彎曲開口部分，后彎曲另一部分。 方案三： 采用一套級進模和一套彎曲模生 產(chǎn)，級進模先沖孔，在彎曲 開口部分，后落料。彎曲模完成最后一次彎曲 。 4 方案四：復(fù)合模生產(chǎn)。 工藝方案的選擇 方案一模具結(jié)構(gòu)簡單， 制造周期短 ，制造簡單，但需要三 副模具，成本高而精度和 生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)的要求。 方案二只 需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，精度也能滿足要求，模具制造工作量和成本比較高 ，但材料利用率低 。 方案三需 要兩 副模具，制件精度和生產(chǎn)效率都較高， 沖裁件的內(nèi)孔與邊緣的相對位置精度較高 ， 材料利用率高。 方案四只需一副模具，但是模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作復(fù)雜，不適合大批量生產(chǎn)。 通過對上述四 種方案的分析比較，由于工 件有 2 次彎曲，較為復(fù)雜，所以該工件采取 2 套模具設(shè)計，先級進模：沖方孔，彎曲，落料。然后采用單工序彎曲模進行彎曲。 第 3 章 級進模的總體設(shè)計 定距方式 級進模的定距方式有兩種：擋料銷定距和側(cè)刃定距。使用側(cè)刃定距的級進模精度較高，生產(chǎn)效率高，送料操作方便。側(cè)刃是特殊功用的凸模，根距零件的形狀，該級進模在送料的方向上需要切邊，側(cè)刃可以當(dāng)凸模用，這樣有利于簡化模具結(jié)構(gòu)，減少凸模數(shù)量，因此本級進模采用側(cè)刃定距。 操作 方式 零件 大批量生產(chǎn)，為達到大的生產(chǎn)效率，須采用自動送料的送料方式，以滿足生產(chǎn)的需 求，同時，隨著生產(chǎn)效率的提高，經(jīng)濟效益也相對于手動操作有了提升。 卸料方式 卸料有彈性卸料和剛性卸料兩種，剛性卸料的卸料力大，卸料可靠。彈性卸料的卸料力小，但它既起卸料作用又起壓料作用，所得沖裁件質(zhì)量好，平直度高 ，適合沖裁薄板零件。本零件壁厚較薄，且采用級進模，沖裁長度方向長，容易變形，因此采用彈性卸料方式。 5 出件方式 因采用連續(xù)模生產(chǎn)，故采用向下落料出件。 送料方式 因選用的沖壓設(shè)備為開式壓力機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。 第 4 章 模具設(shè)計計算 排樣、條料寬度、 導(dǎo) 料板 導(dǎo)料 寬度、步距、材料利用率的計算 排樣方案的選擇 方案一： 橫排 ，由于有彎曲，彎曲前必須將其與前面的工件斷開，這就需要兩側(cè)面留有載體，因此材料利用率低。 方案二：豎排 ，由于零件在送料方向不對稱，因此受力不對稱。 方案三：對排 ，豎排能夠很好的解決不對稱的問題，且相對單排來說效率提高了一倍，生產(chǎn)效率高，結(jié)構(gòu)對稱。 由以上分析可知，因選擇方案三的排樣方式：對排 。 條料寬度的計算 條料是有板料裁剪下料而得，為保證送料順利， 規(guī)定其上偏差為零，下偏差為負(fù)值 — △ ，由表 235 [2]查得Δ =，根據(jù)工件尺寸， 因此選取對排兩工件之間的尺寸為 d=4mm，則 0 a x0 )()22()2( ???????? ??????????? bDLbLB 式中 maxL — 條料寬度方向 兩 沖裁件 外側(cè)之間 的最大尺寸； 1b — 側(cè)刃沖切得料邊定距寬度 ，通常取 1b =— ,薄料取小值，厚料取大值 ，這里取 1b =2。 L — 條料寬度方向沖裁件的最大尺寸 6 故條料寬度為 。 導(dǎo)料板導(dǎo)料寬度的計算 側(cè)刃未切條料部分導(dǎo)料板之間的寬度： mmZBB 39。 ????? 側(cè)刃切去條料部分導(dǎo)料板之間的寬度： mmyLB 39。 m a x ????? 式中 Z 沖切前的條料寬度與導(dǎo)料板間的間隙。 y 沖切后的條料寬度與導(dǎo)料板間的間隙，通常取 mmy ~? 。 步距的確定 送料步距 S：條料在模具上每次送進的距離稱為送料步距，每個步距可沖一個或多個零件。進距與排樣方式有關(guān)，是決定側(cè)刃長度的依據(jù)。條料寬度的確定與模具的結(jié)構(gòu)有關(guān)。 進距確定的原則是，最小條料寬度要保證沖裁時工件周邊有足夠的搭邊值；最大條料寬度能在沖裁時順利的在導(dǎo)料板之間送進條料，并有一定的間隙。 根據(jù)圖 310[1]可知，沖裁件形狀應(yīng)盡量避免有過長的凸出懸臂和過窄的凹槽，對于軟鋼、黃銅等材料其寬度 tb ? ，高碳鋼或合金鋼等硬材料 tb 2? 。懸臂和凹槽的長度最大為 5b。對本零件所用材料 mmtb ???? ，但是其凹槽相對較深，綜合考慮，取 mmb 4? 。 級進模送料步距 S mmaDS a x ????? Dmax零件橫向最大尺寸， 排樣圖 如下圖 所示。 7 材料利用率的計算 一個步距內(nèi)的材料利用率 %100?? BSA? 式中 A— 個步距內(nèi)沖裁件的實際面積； B— 條料寬度； S— 步距； 由此可之，η值越大， 材料的利用率就越高，廢料越少。廢料分為工藝廢料和結(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，工藝廢料的多少決定于搭邊和余量的大小，也決定于排樣的形式和沖壓方式。因此，要提高材料利用率，就要合理排樣，減少工藝廢料。 排樣合理與否不但影響材料的經(jīng)濟和利用，還影響到制件的質(zhì)量、模具的的結(jié)構(gòu)和壽命、制件的生產(chǎn)率和模具的成本等指標(biāo)。因此，排樣時應(yīng)考慮如下原則： 1）、提高材料利用率（不影響制件使用性能的前提下，還可以適當(dāng)改變制件的形狀）。 2) 、排樣方法使應(yīng)操作方便，勞動強度小且安全。 3) 、 模具結(jié) 構(gòu)簡單、壽命高。 4) 、保證制件質(zhì)量和制件對板料纖維方向的要求。 一個步距內(nèi)沖裁件的實際面積 27292)( mmA ?????? 所以一個步距內(nèi)的材料利用率 %% 729%100 ?????? BSA? 沖壓力的計算 8 沖裁力和彎曲力的計算 沖裁 力是指沖裁是凸模所承受的最大壓力，包括施加給板料的正壓力和摩擦阻力。 平刃口沖裁模的 沖裁力 F 一般按下式計算： bKLtF ?? 式中 F— 沖裁力 （ N） ； L— 沖裁周邊長度 (mm)； t— 材料厚度 (mm)； τ b— 材料抗剪強度 (MPa)； Ｋ — 系數(shù)； mmL )( ?????? 系數(shù) K 是考慮到實際生產(chǎn)中，模