【文章內(nèi)容簡介】 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)。同時，根據(jù)不同使用要求，可以完成各種沖壓工序，甚至焊接、裝配等工序，更換新產(chǎn)品方便迅速，沖壓件精度也高。(4).沖壓標準化及專業(yè)化生產(chǎn)方面 模具的標準化及專業(yè)化生產(chǎn)，已得到模具行業(yè)和廣泛重視。因為沖模屬單件小批量生產(chǎn)，沖模零件既具的一定的復雜性和精密性，又具有一定的結(jié)構(gòu)典型性。因此，只有實現(xiàn)了沖模的標準化，才能使沖模和沖模零件的生產(chǎn)實現(xiàn)專業(yè)化、商品化，從而降低模具的成本，提高模具的質(zhì)量和縮短制造周期。目前，國外先進工業(yè)國家模具標準化生產(chǎn)程度已達70%~80%，模具廠只需設計制造工作零件，大部分模具零件均從標準件廠購買，使生產(chǎn)率大幅度提高。模具制造廠專業(yè)化程度越不定期越高，分工越來越細，如目前有模架廠、頂桿廠、熱處理廠等，甚至某些模具廠僅專業(yè)化制造某類產(chǎn)品的沖裁模或彎曲模，這樣更有利于制造水平的提高和制造周期的縮短。我國沖模標準化與專業(yè)化生產(chǎn)近年來也有較大發(fā)展，除反映在標準件專業(yè)化生產(chǎn)廠家有較多增加外，標準件品種也有擴展，精度亦有提高。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)在標準化程度還不高（一般在40%以下），標準件的品種和規(guī)格較少，大多數(shù)標準件廠家未形成規(guī)?；a(chǎn)，標準件質(zhì)量也還存在較多問題。另外，標準件生產(chǎn)的銷售、供貨、服務等都還有待于進一步提高。302 沖孔落料級進模設計與計算 概述沖壓工藝是塑性加工的基本加工方法之一。它主要用于加工板料零件，所以有時也叫板料沖壓。沖壓加工時，板料在模具的作用下，于其內(nèi)部產(chǎn)生使之變形的內(nèi)力。當內(nèi)力的作用達到一定程度時，板料毛坯或毛坯的某個部位便會產(chǎn)生與內(nèi)力的作用性質(zhì)相對應的變形，從而獲得一定的形狀. 尺寸和性能的零件。沖壓通常在冷態(tài)下進行，因此也稱為冷沖壓。板材沖壓具有下列特點：（1）材料利用率高。（2）可加工薄壁、形狀復雜的零件。（3）沖壓件在形狀和尺寸精度方面的互換性好。（4）能獲得質(zhì)量輕而強度高、鋼性好的零件。（5）生產(chǎn)率高，操作簡單，容易實現(xiàn)機械化和自動化。因此，沖壓工藝是一種產(chǎn)品質(zhì)量較好而且成本低的加工工藝。用它生產(chǎn)的產(chǎn)品一般還具有重量輕且剛性好的特點。板材沖壓常用的金屬材料有低碳鋼、銅、鋁、鎂合金及高塑性的合金鋼等。沖壓工藝在汽車，電機，儀器等各種民用輕工產(chǎn)品以及航空和兵工等的生產(chǎn)方面占據(jù)十分重要的地位。現(xiàn)代各先進工業(yè)化國家的沖壓生產(chǎn)都是十分發(fā)達的。在我國的現(xiàn)代化建設進程中，沖壓生產(chǎn)占有重要的地位。 設計要求：設計該零件的沖裁模沖壓技術(shù)要求:1. 材料:Q2352. 材料厚度:3. 生產(chǎn)批量:大批量4. 未注公差:按IT14級確定。圖1 零件圖 沖壓件的工藝分析該零件為工業(yè)用溫控器支架，材料較薄，其主要作用是用來支撐。零件外形對稱，無尖角、凹陷或其他形狀突變，系典型的板料沖壓件。零件外形尺寸無公差要求，壁部圓角半徑r=， 相對圓角半徑r/，大于表相關資料所示的最小彎曲半徑值，因此可以彎曲成形。直徑為2mm的4個孔分別均布在零件的三個平面上，孔距有位置要求，但孔徑無公差配合。 圓孔精度不高，彎曲角為90176。，也無公差要求。 通過工藝分析，可以看出該零件為普通的厚板彎曲件，尺寸精度要求不高，主要是輪廓成形問題，又屬大量生產(chǎn)，因此可以用沖壓方法生產(chǎn)。 確定工藝方案 計算毛坯尺寸該零件的毛坯展開尺寸可按式下式計算：根據(jù)圖，各處的,展開長度是以前彎曲前、后中性層長度不變?yōu)樵瓌t計算，即：中性層長=展開長度。(1)得當圖形單角彎曲的時候的公式是： (2)當圖形一次彎曲兩個角時的公式是：圖2 零件的展開圖上式中， 考慮到彎曲時板料纖維的伸長，經(jīng)過試壓修正，實際毛坯尺寸取最后可以得到24所示的零件的毛坯尺寸。 沖壓工序性質(zhì)和工藝方案的選擇沖壓該零件，需要的基本工序和次數(shù)有：（a） 落料；（b） 沖2個孔；（c）沖中部孔R3和R4；（f）彎曲成形。根據(jù)以上這些工序，可以作出下列各種組合方案。方案一：落料——首次彎曲——二次彎曲——沖孔。方案二：沖孔——落料——首次彎曲——二次彎曲。方案三：沖孔，落料（復合模）——首次彎曲——二次彎曲。方案四：沖孔，落料（級進模）——首次彎曲——二次彎曲。對以上三種方案進行比較，可以看出：方案一：全部沖孔工序安排在彎曲成形后進行，缺點是成形后沖孔，模具結(jié)構(gòu)復雜，刃磨和修理比較困難，上、下料操作也不方便。方案二：單工序模，先沖孔再落料保證一定的精度，但主要適用于生產(chǎn)量較小或單件生產(chǎn)，生產(chǎn)率較低，且多了一模具，生產(chǎn)周期長。方案三： 落料和零件上的孔采用復合模組合沖壓，優(yōu)點是節(jié)省了工序和設備，而且有利于降低零件的生產(chǎn)成本，可以提高生產(chǎn)效率。但是復合模適合位置精度高，生產(chǎn)批量大的沖裁件使用。方案四：從生產(chǎn)效率、模具結(jié)構(gòu)和壽命方面考慮，將落料和零件上的孔組合在三套模具上沖壓，有利于降低沖裁力和提高模具壽命，同時模具結(jié)構(gòu)比較簡單，操作也較方便。但是連續(xù)模的結(jié)構(gòu)復雜，對制造精度的要求高，制造成本高。由于模具采用多工序，連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高。通過以上的方案分析，選用方案四比較合理。 確定排樣方式和計算材料利用率沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法叫排樣排樣合理就能降低材料消耗。大批量生產(chǎn)時，材料的經(jīng)濟利用是一個重要問題，特別對貴重的有色金屬。排樣的合理與否將影響到材料的經(jīng)濟利用、模具結(jié)構(gòu)與壽命、生產(chǎn)率、沖裁質(zhì)量、生產(chǎn)操作方便與安全等。排樣的形式根據(jù)沖裁件在板料上的布置方式，排樣形式有直排，單行排，多行排，斜排，對頭排和對排等多種排列方式。排樣的設計，在排樣的設計中，除了選擇適當?shù)呐艠臃椒ㄍ?，還包括確定搭邊值的大小，計算條料的寬度及送料的進距，畫出排樣圖，必須時還需要計算材料的利用率。材料的利用率是沖壓工藝中一個非常重要的經(jīng)濟指標。排樣是否合理，經(jīng)濟性是否好，可用材料利用率來衡量。材料的利用率的公式：其中，n為一張板上沖裁件的總數(shù)目；s為一個沖裁件的實際面積；L為板料的長度；B為條料的寬度。排樣圖是排樣的最后設計，是編制沖裁工藝與設計沖裁模具的重要文件。一張完整的沖裁模具裝配圖，應在其右上角畫出沖裁件的圖形及排樣圖。排樣圖上，應該注明條料寬度及偏差、送料進距及搭邊值。排樣1：第一個排樣如圖所示：圖3 排樣圖 1根據(jù)材料的厚度t=,可以查表得，則送料進距， 條料寬度：B=54+4=56mm所以，材料的利用率排樣2圖4 排樣圖2根據(jù)材料的厚度t=,可以查表得，則送料進距，條料寬所以，材料的利用率所以，第一個方案的排樣圖比較合適。 沖裁工藝性分析及間隙的選擇沖裁件的工藝性分析是指沖裁件對沖裁的適應性，即沖裁件的形狀結(jié)構(gòu)、尺寸的大小及偏差等是否符合加工的工藝要求。沖裁件的工藝性是否合理對沖裁件的質(zhì)量、模具的壽命和生產(chǎn)率有很大影響。 沖裁間隙的選擇沖裁間隙指凸、凹模刃口間隙的距離。沖裁間隙是沖壓工藝和模具設計中的重要參數(shù)，它直接影響沖裁件的質(zhì)量、模具壽命和力能的消耗，應根據(jù)實際情況和需要合理的選用。沖裁間隙有單面間隙和雙面間隙之分。根據(jù)沖裁件尺寸精度、剪切質(zhì)量、模具壽命和力能消耗等主要因素，將金屬材料沖裁間隙分成三種類型[3]：Ⅰ類（小間隙），Ⅱ類（中等間隙），Ⅲ類（大間隙）。圖5 沖裁間隙示意圖 沖裁間隙對沖裁件的影響1間隙過小時，由凹模刃口處產(chǎn)生的裂紋在繼續(xù)加壓的情況下將產(chǎn)生二次剪切，繼而被擠入凹模。這樣，制件端面中部留下撕裂面，而兩頭出現(xiàn)光亮帶，在端面出現(xiàn)擠長的毛刺。毛刺雖長單易去除，只要中間撕裂不是很深，仍可用。間隙過大時，材料的彎曲與拉伸增大，拉伸應力增大，材料容易被撕裂，使制件的光亮代減小，圓角與斷裂都增大，毛刺大而厚，難去除。所以隨著間隙的增大，制件的斷裂面的傾斜度的增大，毛刺增高。 間隙對尺寸精度的影響沖裁件的尺寸精度是指沖裁件的實際尺寸與公差尺寸的差值。這個差值包含兩個方面的偏差，一是沖裁件相對于凸?；虬寄３叽绲钠睿皇悄＞弑旧淼闹圃炱?。其中凸、凹模間隙是影響凸?；虬寄３叽绲钠畹闹饕蛩?。當凸、凹模的間隙較大時，材料所受拉伸作用增大。沖裁完后，材料的彈性恢復使落料尺寸小于凹模尺寸，沖孔孔徑大于凸模直徑。此時穹彎的彈性恢復方向與其相反，鼓薄板沖裁時制件尺寸偏差減小。在間隙較小時，由于材料受凸、凹模擠壓力大，故沖裁完后，材料的彈性恢復使落料件尺寸增大，沖孔孔徑減小。 間隙對沖裁力的影響隨著間隙的增大，材料所受的拉力增大，材料容易斷裂分離，因此沖裁力減小。但是繼續(xù)增大間隙時，會因從凸、凹模刃口處產(chǎn)生的裂紋不重合，沖裁力減小。由于間隙的增大，使沖裁件的光亮面變小，落料尺寸小于凹模尺寸，沖孔尺寸大于凸模尺寸，因而使卸料力、推件力或頂件力也隨之減小。但是，間隙繼續(xù)增大時，因為毛刺增大，引起卸料力、頂件力也迅速增大。 間隙對模具壽命的影響沖裁模具的壽命通常以保證獲得合格產(chǎn)品時的沖裁次數(shù)來表示。沖裁過程中模具的失效形式一般有：磨損、變形、崩刃和凹模刃口漲裂四種。 間隙增大時可使沖裁力、卸料力等減小，因而模具的磨損也減??；但當間隙繼續(xù)增大時，卸料力增加，又影響模具磨損，一般間隙為（10%~15%）t時磨損最小模具壽命較高。間隙小時，落料件梗塞在凹模洞口的漲裂力也大。 確定合理間隙的理論依據(jù)由以上分析可見，凸、凹模對沖裁件質(zhì)量、沖裁力、模