【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 工件平直度較高，料厚為 2mm相對(duì)較薄，卸料力不大，由于彈壓卸料模具比剛性卸料模具方便，操作者可以看見(jiàn)條料在模具中的送進(jìn)動(dòng)態(tài)，且彈性卸料板對(duì)工件施加的是柔性力，不會(huì)損傷工件表面，故可采用彈性卸料。 出件方式 因采用 級(jí)進(jìn) 模生產(chǎn)，故采用向下落料出件。 確定送料方式 因選用的沖壓設(shè)備為開(kāi)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(zhǎng)度 L 故采用橫向送料方式，即由右向左（或由左向右）送料。 確定導(dǎo)向方式 方案一：采用對(duì)角導(dǎo)柱模架。由于導(dǎo)柱安裝在模具壓力中心對(duì)稱的對(duì)角線上，所以上模 座在導(dǎo)柱上滑動(dòng)平穩(wěn)。常用于橫向送料級(jí)進(jìn)模或縱向送料的落料模、復(fù)合模。 方案二：采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比較方便。因?yàn)閷?dǎo)柱安裝在后側(cè)，工作時(shí)，偏心距會(huì)造成導(dǎo)套導(dǎo)柱單邊磨損，嚴(yán)重影響模具使用壽命，且不能使用浮動(dòng)模柄。 方案三：四導(dǎo)柱模架。具有導(dǎo)向平穩(wěn)、導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠、剛性好等優(yōu)點(diǎn)。常用于沖壓件尺寸較大或精度要求較高的沖壓零件，以及大量生產(chǎn)用的自動(dòng)沖壓模架。 方案四：中間導(dǎo)柱模架。導(dǎo)柱安裝在模具的對(duì)稱線上，導(dǎo)向平穩(wěn)、準(zhǔn)確。但只能一個(gè)方向送料。 根據(jù)以上方案比較并結(jié)合模具結(jié)構(gòu)形式和送料方 式，為提高模具壽命和工件質(zhì)量，南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 11 該級(jí)復(fù)合模采用對(duì)角側(cè)導(dǎo)柱模架的導(dǎo)向方式，即方案一最佳。 5 模具設(shè)計(jì)計(jì)算 排樣、計(jì)算條料寬度、確定步距、材料利用率 排樣方式的選擇 方案一：有廢料排樣 沿沖件外形沖裁，在沖件周邊都留有搭邊。沖件尺寸完全由沖模來(lái)保證，因此沖件精度高，模具壽命高，但材料利用率低。 方案二：少?gòu)U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(jiǎn)單。 方案三：無(wú)廢料排樣 沖件的質(zhì)量和模具壽命更低一些，但材料利用率最高。 通過(guò)上述三種方案的分析比較，綜合考慮模具壽命和沖件質(zhì)量，該沖件的排樣方式選擇方案一為佳?？紤]模具結(jié)構(gòu)和制造成本有廢料排樣的具體形式選擇直排最佳。 計(jì)算條料寬度 搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差，保持條料有一定的剛度，以保證零件質(zhì)量和送料方便。搭邊過(guò)大，浪費(fèi)材料。搭邊過(guò)小，沖裁時(shí)容易翹曲或被拉斷，不僅會(huì)增大沖件毛刺，有時(shí)還有拉入凸、凹模間隙中損壞模具刃口，降低模具壽命。 搭邊值通常由表 4所列搭邊值和側(cè)搭邊值確定。 根據(jù)零件形狀，查表 4工件之間搭邊值 a=5mm, 工件與側(cè)邊之間搭邊值 a1=, 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 — △ 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 12 B0△ =（ Dmax＋ 2 a1） 0△ 公式（ 51） 式中 Dmax— 條料寬度方向沖裁件的最大尺寸； a1沖裁件之間的搭邊值； b1側(cè)刃沖切得料邊定距寬度；（其值查表 6）可得△ =。 △ — 板料剪裁下的偏差；（其值查表 5）可得△ =。 B0△ =176＋ 2 = 故條料寬度為 181mm。 表 51 搭邊值和側(cè)邊值的數(shù)值 材料厚度t（ mm) 圓件及 類似圓形制件 矩形 或類 似矩形制件 長(zhǎng) 度≤ 50 矩形 或類似矩形制件 長(zhǎng) 度＞ 50 工件間 a 側(cè)邊 a1 工件間 a 側(cè)邊 a1 工件間 a 側(cè)邊 a1 ≤ ~ ~ ＞ ～ ~ ~ ＞ ～ ~ ~ ＞ 1～ ~ ~ ＞ ～ ~ ~ ＞ ～ ~ ~ 表 52 普通剪床用帶料寬度偏差 △ （ mm） 條料厚度 t(mm) 條料寬度 b(mm) ≤50 ＞ 50～ 100 ＞ 100～ 200 ＞ 200 ≤ １ ＞１～ 2 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 13 ＞ 2～ 3 ＞ 3～ 5 表 53 側(cè)刃沖切得料邊定 距寬度 b1（ mm） 條料厚度 t(mm) 條料寬度 b(mm) 金屬材料 非金屬材料 ≤ ＞ ～ ＞ ～ 確定步距 送料步距 S：條料在模具上每次送進(jìn)的距離稱為送料步距，每個(gè)步距可沖一個(gè)或多個(gè)零件。進(jìn)距與排樣方式有關(guān)，是決定側(cè)刃長(zhǎng)度的依據(jù)。條料寬度的確定與模具的結(jié)構(gòu)有關(guān)。 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。 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＝ 22＋ 5 ＝ 27mm 排樣圖如圖 51 所示。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 14 圖 51 排樣圖 計(jì)算材料利用率 沖裁件的實(shí)際面積與所用板料面積的百分比叫材料的利用率，它是衡量合理利用材料的重要指標(biāo)。 一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率 η ＝Ａ /BS 100% 公式（ 52） 式中 A— 一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的實(shí)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?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。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(jì)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(shí)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）。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 15 2) 、排樣方法使應(yīng)操作方便，勞動(dòng)強(qiáng)度小且安全。 3) 、 模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壽命高。 4) 、保證制件質(zhì)量和制件對(duì)板料纖維方向的要求。 一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積 A=176 22π 12π 22 = 所以一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率 Η =Ａ／ BS 100% 公式（ 52） =／ 179 27 100% =% 考慮料頭 、尾料和邊角余料消耗，一張板材上的總利用率 η 總 為 η 總 = nA1／ LB 100% 公式（ 53） 式中 n— 一張板料上沖裁件的總數(shù)目； A1— 一個(gè)沖裁件的實(shí)際面積； L— 板料長(zhǎng) 度； B— 板料寬度。 查板材標(biāo)準(zhǔn)，宜選用 650mm 1300mm 的鋼板，每張鋼板可剪裁為 24 張條料（ 27mm 1300mm） ,每張條料可以沖 7 個(gè)工件，所以每張鋼板的材料利用率 η 總 = nA1/LB 100% 公式（ 52） =24 7/650 1300 100% =% 根據(jù)計(jì)算結(jié)果知道選用直排材料利用率可達(dá) %，滿足要求。 沖壓力的計(jì)算 沖裁力和拉深力的計(jì)算 在沖裁過(guò)程中，沖裁力是隨凸模進(jìn)入凹模材料的深度而變化的。通常說(shuō)的沖裁力是指沖裁力的最大值，它是選用壓 力機(jī)和設(shè)計(jì)模具重要依據(jù)之一。 用平刃沖裁時(shí)，其沖裁力Ｆ一般按下式計(jì)算： F=KLtτ b 公式（ 54） 式中 F— 沖裁力； 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文