【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 程度正在不斷提高，估計(jì)目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到30%左右。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家一般為80%左右。 優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù)：選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來(lái)提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積(Ti N、Ti C等)、等離子噴涂等技術(shù)。 模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化:模具表面的質(zhì)量對(duì)模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動(dòng)化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢(shì)。 模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的發(fā)展:這是我國(guó)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動(dòng)加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺(tái)機(jī)床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤(pán)；有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫(kù)；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。【7】第二章 沖裁件分析工件名稱(chēng)：托板生產(chǎn)批量：大批量材料：08F料厚：工件簡(jiǎn)圖，： 工件材料 由圖21分析可知：08F是沖壓用鋼板中沸騰鋼的一種牌號(hào)。特性：強(qiáng)度低和硬度塑性好，易于深沖拉延彎曲和焊接。適合托板的加工要求。 工件結(jié)構(gòu)形狀 該工件由方形和兩個(gè)半圓組成，間距為17和14。沖裁時(shí)，要注意沖裁件內(nèi)外形應(yīng)盡量避免有尖銳清角，為提高模具壽命，建議將所有90清角改為R1的圓角。 工件尺寸精度 ，且孔與孔，孔與邊緣之間的距離也滿足沖壓最小距離要求，均可按照IT14級(jí)尺寸精度。所以零件要求精度較低，同時(shí)零件外形及位置公差等均為一般技術(shù)要求，因此使用普通沖裁方式完全滿足零件的精度等級(jí)以及形位公差等技術(shù)要求。查未注公差尺寸表附錄一確定零件的各種構(gòu)成尺寸在實(shí)際沖壓的公差和尺寸為：、、第三章 工藝方案的確定 沖裁工藝方案種類(lèi) 此工件所需的基本沖壓工序?yàn)闆_孔、落料。可以擬出如下幾種工藝方案： 方案一：先落料，再?zèng)_孔的單工序沖裁。采用單一工序的沖壓方法即先落方半圓的外形，（）。 方案二：沖孔、落料復(fù)合模沖裁。采用復(fù)合工序的沖壓方法，（）。方案三：沖孔、落料級(jí)進(jìn)模沖裁。采用級(jí)進(jìn)工序的沖壓方法，→方半圓外形（）。a)落料 b)同沖四孔 采用單一工序方案 采用復(fù)合工序方案 沖裁工藝方案分析及確定 方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造周期短，制造簡(jiǎn)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。 方案二只需一副模具，制件精度和生產(chǎn)效率都較高。 方案三只需一副模具，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在沖裁簡(jiǎn)單的零件時(shí)比復(fù)合模低。 綜合以上通過(guò)對(duì)上述三種方案的分析比較，該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案三為最佳。其優(yōu)缺點(diǎn)見(jiàn)表3—1：表31 各類(lèi)模具結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)比較模具種類(lèi)比較項(xiàng)目單工序模（無(wú)導(dǎo)向）（有導(dǎo)向）級(jí)進(jìn)模復(fù)合模零件公差等級(jí)低一般可達(dá)IT13～I(xiàn)T10級(jí)可達(dá)IT10～I(xiàn)T8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～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＞吖ぷ鞅砻嫔希仨毷謩?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(wú)導(dǎo)向的稍高沖裁簡(jiǎn)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) 第四章 沖壓工藝計(jì)算及設(shè)計(jì) 排樣、計(jì)算條料寬度、材料利用率 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 材料利用率最高，但沖件的質(zhì)量和模具壽命更低一些。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/BS100% （42） 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）。 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=π82+416+38= 所以一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率 η=Ａ／BS100%=／(62)100%=69% 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／LB100% （43） 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。 排樣形式及搭邊和料邊的確定縱排縱裁 橫排橫裁 排樣1 排樣2橫排縱裁 縱排縱裁 排樣3 排樣4 圖41④排樣選擇排樣一 板料選用27502000條料寬度B=Dmax+2a+Z=54+22+=步距S=30+2=32每板總件數(shù)n=1293=756材料利用率η=7562000=%排樣二 板料選用27502000條料寬度B=54+22+=進(jìn)距S=30+2=2mm每板總件數(shù)n=3223=736材料利用率η=7362000=%排樣三 板料選用214003500條料寬度B=30+22+2=進(jìn)距S=58+2=60mm每板總件數(shù)n=4158=2378材料利用率η=23783500=%排樣四 板料選用214003500條料寬度B=30+22+=進(jìn)距S=58+2=60mm每板總件數(shù)n=10223=2346材料利用率η=23463506=%綜上所述，得排樣一的材料利用率最高，故選用橫排橫裁法，排樣圖如下：圖42 排樣圖 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41所列搭邊值和側(cè)搭邊值確定。根據(jù)零件形狀，查表41工件之間搭邊值a=, 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—△B0△=（Dmax＋2 a1）0△ （41） 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； △—板料剪裁下的偏差；（其值查表42）可得△=。 B0△=58＋2= 故條料寬度為62mm。表41 搭邊值和側(cè)邊值的數(shù)值材料厚度t（mm)圓件及類(lèi)似圓形制件矩形或類(lèi)似矩形制件長(zhǎng)度≤50矩形或類(lèi)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≤~~＞～~~＞～~~＞