【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 (3)根據(jù)沖壓件的生產(chǎn)批量選擇，參照表 。表 按生產(chǎn)批量選擇設(shè)備沖壓件批量 設(shè)備類(lèi)型 特點(diǎn) 適用工序薄板 通用機(jī)械壓力機(jī)速度快、生產(chǎn)效率高質(zhì)量較穩(wěn)定各種工序小批量厚板 液壓機(jī)行程不固定，不會(huì)因超載損壞設(shè)備拉深、彎曲、脹形高速壓力機(jī) 高效率 沖裁大中批量 多工位自動(dòng)壓力機(jī)高效率，消除了半成品堆儲(chǔ)問(wèn)題各種工序19 / 45(4)考慮生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際可能：在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，還應(yīng)考慮生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際可能。如果目前還沒(méi)有較理想的設(shè)備供選擇，則應(yīng)該設(shè)法利用現(xiàn)有設(shè)備來(lái)完成工藝過(guò)程。(5)考慮技術(shù)上的先進(jìn)性：需要采用先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行沖壓生產(chǎn)時(shí)，可以選擇帶有數(shù)字顯示的、利用計(jì)算機(jī)操作的及具有數(shù)控加工裝置的各類(lèi)新設(shè)備。 設(shè)備類(lèi)型的選擇原則設(shè)備規(guī)格的選擇應(yīng)根據(jù)沖壓件形狀的大小、模具尺寸及工藝變形力等進(jìn)行。從提高設(shè)備的工作剛度、沖壓件的精度及延長(zhǎng)設(shè)備的壽命觀點(diǎn)出發(fā)，要求設(shè)備容量有較大剩余。最新的觀點(diǎn)是使設(shè)備留有 30～40%的余量，即指使用設(shè)備容量的60～70%。還有的建議只使用容量的 50%，即取設(shè)備的噸位為工藝變形力的 2 倍。20 / 45第 2章 沖裁件的工藝分析本次設(shè)計(jì)沖壓工件如下圖，材料為 20 號(hào)鋼，厚度為 。 圖 21 工件三維圖21 / 45 以下為工件二維零件圖，其最大尺寸 230mm，加工精度選擇 IT14。 圖 22 工件二維圖 工件材料由圖 11 分析知：此工件材料采用 20 號(hào)鋼，生產(chǎn)批量為大批量，需要用模具進(jìn)行生產(chǎn)。該鋼屬于優(yōu)質(zhì)低碳碳素鋼，冷擠壓、深談淬硬鋼。該鋼強(qiáng)度低，韌性、塑性和焊接性均好?？估瓘?qiáng)度為 253500MPa，伸長(zhǎng)率≥24%。 　　20 鋼特性與 15 鋼基本相仿，但強(qiáng)度稍高。用途：適用于制造汽車(chē)、拖拉機(jī)及一般22 / 45機(jī)械制造業(yè)中建造不太重要的中小型滲碳碳氮共滲等零件，如汽車(chē)上的手剎蹄片、杠桿軸、變速箱速叉、傳動(dòng)被動(dòng)齒輪及拖拉機(jī)上凸輪軸、懸掛均衡器軸、均衡器內(nèi)外襯套等；在熱軋或正火狀態(tài)下用于制造受力不大，而要求韌性高的各種機(jī)械零件；在重、中型機(jī)械制造業(yè)中，如鍛制或壓制的拉桿、鉤環(huán)、杠桿、套筒、夾具等。在汽輪機(jī)和鍋爐制造業(yè)中多用于壓力≤6N/平方，溫度≤450℃的非腐化介質(zhì)中工作的管子、法蘭、聯(lián)箱及各種緊固件；在鐵路、機(jī)車(chē)車(chē)輛上用于制造十字頭、活塞等鑄件。 20F 鋼力學(xué)性能： 抗拉強(qiáng)度 410MPa 屈服強(qiáng)度 245MPa 伸長(zhǎng)率=25% 斷面收縮率=55% 硬度=HB156 彈性模量 206000MPa 泊松比 由于該零件有 1 個(gè) Ф3mm 和 2 個(gè)橢圓形的孔，而且有直線組成的不規(guī)則輪廓外形，有 1 處彎曲，因而模具包含有沖孔、彎曲、落料工序。對(duì)于 3 小孔，由于孔徑大于或者等于料厚，不屬于深孔沖裁，因此在模具設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有必要對(duì)沖孔小凸模采取適當(dāng)保護(hù)措施加以保護(hù)，也沒(méi)有必要對(duì)凸模進(jìn)行強(qiáng)度校驗(yàn)。從材質(zhì)上看，沖裁材料母線為 20 號(hào)鋼，屬低強(qiáng)度、高延伸性、高延伸率、塑性及流動(dòng)性好的軟材料，有利于成型，總體來(lái)說(shuō)，該零件沖壓工藝性較好。 工件結(jié)構(gòu)形狀工件結(jié)構(gòu)形狀相對(duì)簡(jiǎn)單，有 1 段彎曲，有 1 個(gè)圓形孔，2 個(gè)橢圓形孔,孔與邊緣之間的距離滿(mǎn)足要求，料厚為 滿(mǎn)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。 工件尺寸精度根據(jù)零件圖上所注尺寸，工件要求不高，尺寸精度要求較低，采用 IT14 級(jí)精度，普通沖裁完全可以滿(mǎn)足要求。23 / 45根據(jù)以上分析：該零件沖裁工藝性較好，綜合評(píng)比適宜沖裁加工。 工件展開(kāi)長(zhǎng)度計(jì)算 一般折彎:(R=0, θ=90176。) L=A+B+K 1. 當(dāng) 0?T? 時(shí) , K=0 2. 對(duì) 于 鐵 材 :(如 SPCC,SGCC,SECC,SECD,SPTE, SUS 等 )a. 當(dāng) ?T? 時(shí) , K=b. 當(dāng) ?T? 時(shí) , K= c. 當(dāng) T? 時(shí) , K=3. 對(duì) 于 其 它 有 色 金 屬 材 料 如 AL,CU.當(dāng) T? 時(shí) , K=圖 23 工 件 展 開(kāi) 長(zhǎng) 度 、工件厚度為 ，所以展開(kāi)長(zhǎng)度為： L1=230mm L2=6++6+4+10++=如圖 14 所示:24 / 45 圖 24 工件展開(kāi)圖 沖裁工藝方案的確定方案一：先沖孔，再?gòu)澢?，后落料。單工序模生產(chǎn)。25 / 45方案二：沖孔彎曲落料級(jí)進(jìn)沖壓。級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。方案三：落料彎曲沖孔復(fù)合模沖壓。復(fù)合模生產(chǎn)。表 21 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小零件厚度 ～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?，必須手?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)根據(jù)分析結(jié)合表分析：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26 / 45率低，難以滿(mǎn)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(mǎn)足要求，模具制造工作量和成本比較高。適合大批量生產(chǎn)。方案三只需一副模具，制件精度和生產(chǎn)效率都較高，且工件最小壁厚大于凸凹模許用最小壁厚模具強(qiáng)度也能滿(mǎn)足要求。沖裁件的內(nèi)孔與邊緣的相對(duì)位置精度較高，板料的定位精度比方案三低，模具輪廓尺寸較小。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)采用方案二最佳。 模具結(jié)構(gòu)形式的確定級(jí)進(jìn)模是指在條料的送料方向上，具有兩個(gè)以上的工位，并在壓力機(jī)的一次行程中，在不同的工位上同時(shí)完成兩道或兩道以上的沖壓工序的沖模。級(jí)進(jìn)模的定距方式有兩種：擋料銷(xiāo)定距和側(cè)刃定距。本模具采用側(cè)刃定距。側(cè)刃代替了擋料銷(xiāo)控制條料送進(jìn)距離（步距） ，側(cè)刃是特殊功用的凸模，其作用是在壓力機(jī)每次沖壓行程中，沿條料邊緣切下一塊長(zhǎng)度等于送料近距的料邊。在條料送進(jìn)過(guò)程中，切下的缺口向前送進(jìn)被側(cè)刃擋塊擋住，送進(jìn)的距離即等于步距。27 / 45第 3章 模具總體設(shè)計(jì) 模具類(lèi)型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用級(jí)進(jìn)模方式?jīng)_壓，所以模具類(lèi)型為級(jí)進(jìn)模。 操作方式零件的生產(chǎn)批量為大批量，但合理安排生產(chǎn)可用手動(dòng)送料方式，既能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求，又可以降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。 卸料、出件方式 卸料方式剛性卸料與彈性卸料的比較：剛性卸料是采用固定卸料板結(jié)構(gòu)。常用于較硬、較厚且精度要求不高的工件沖裁后卸料。當(dāng)卸料板只起卸料作用時(shí)與凸模的間隙隨材料厚度的增加而增大，單邊間隙?。ā﹖。當(dāng)固定卸料板還要起到對(duì)凸模的導(dǎo)向作用時(shí)卸料板與 凸模的配合間隙應(yīng)該小于沖裁間隙。此時(shí)要求凸模卸料時(shí)不能完全脫離卸料板。主要用于卸料力較大、材料厚度大于 2mm 且模具結(jié)構(gòu)為倒裝的場(chǎng)合。彈壓卸料板具有卸料和壓料的雙重作用，主要用于料厚小于或等于 2mm 的板料由于有壓料作用，沖件比較平整。卸料板與凸模之間的單邊間隙選擇（～）t,若彈壓卸料板還要起對(duì)凸模導(dǎo)向作用時(shí)，二者的配合間隙應(yīng)小于沖裁間隙。常用作落料模、沖孔模、正裝復(fù)合模的卸料裝置。