【文章內(nèi)容簡介】 定位，用幾副模具來生產(chǎn)太過于浪費(fèi)， 生產(chǎn) 效率低下，制件的精度也難以保證 。 方案二：采用復(fù)合模具。 優(yōu)點(diǎn)：沖出的零件的精度和平直度好，生產(chǎn)效率也較高 ； 缺點(diǎn)：用一副 模具完成多個(gè)操作 比較 困難，而且模具 制造 困難。 7 方案三： 采用多工位級(jí)進(jìn)模 優(yōu)點(diǎn)：多工位級(jí)進(jìn)?？梢?使得產(chǎn)品在一副模具中被沖壓完成，可以同步完成沖孔，切舌，拉深，彎曲等 工序，級(jí)進(jìn)模一般可以設(shè)置導(dǎo)正銷定位，定位精度可以得到保證。級(jí)進(jìn)模 可以 設(shè)置自動(dòng)送料裝置，誤差檢驗(yàn)裝置，托料機(jī)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)無人看管自動(dòng)化生產(chǎn)，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)還可以急停，安全，省時(shí) ， 省力 ， 節(jié)約人力成本。 缺點(diǎn)：模具設(shè)計(jì)制造 周期長 ， 成本較高 。 綜上 所述：采用多工位級(jí)進(jìn)模制造該制件是最合適的。 8 排樣圖的確定 排樣 方式的確定 方案一 ：單排 優(yōu)點(diǎn)： 模具結(jié)構(gòu)簡單 ； 缺點(diǎn) ： 模具 壓力中心與條料壓力中心不重合，模具效率較低 ， 較浪費(fèi)材料（ 條料 ）。 方案 二： 斜排 優(yōu)點(diǎn)： 材料利用率較高 ； 缺點(diǎn) ：模具設(shè)計(jì)復(fù)雜 ， 步距增大 。 方案 三 ：雙排 優(yōu)點(diǎn)： 材料利用率高 ， 模具設(shè)計(jì)較為簡單，模具壓力中心與條料壓力中心重合 ； 缺點(diǎn) ：模具 較為 龐大 。 方案四： 雙排 與 方案三相比，方案四 的淺拉深 部位接近條料邊緣，這樣拉深的時(shí)候更能做到不變薄拉深。 綜上所述 ，采用方案四所示的 排樣是 最合理的。 9 下面 ，給出具體的排樣圖 ， 如圖 41。 圖 41： 排樣圖 第一工位：側(cè)刃沖切 ，沖制 Φ 5 的導(dǎo)正銷孔 ； 第二工位 ：導(dǎo)正銷導(dǎo)正 ； 第三工位 ：淺拉深 ； 第四 工位： 空工位 ； 第五工位：沖制異形 孔 、導(dǎo)正銷導(dǎo)正 ； 第六工位 ： 切舌 ； 第七工位 ： 沖制異型孔 ； 第八 工位： 沖制 兩個(gè) Φ 的 小孔，同時(shí)從條料上切 斷 。 步距的確定 該落料沖孔件采用導(dǎo)正銷和 側(cè)刃 進(jìn)行定位，用 側(cè)刃粗定位，定位銷精定位。 則步距由工件間最小搭邊值和位置來確定，要 確定步距和條料尺寸首先得確定 在 拉深 前 的制品 毛坯尺寸 。 10 制品 毛坯尺寸的確定 此 制件的 拉深 部分屬于錐形 淺 拉深， 拉深 高度很淺，有可能有較大的回彈，因此拉深凹模的底部要設(shè)計(jì)成頂料塊結(jié)構(gòu)， 既 可以調(diào)節(jié)拉深深度，又能保證 底部 的平整度。 錐形零件的拉深 次數(shù) 取決于 錐 體的高度 H，直徑 d，和斜角 α。 因?yàn)?相對高度 =1 . 4 / 7 . 8 1=H/d ?。 α = 屬于 50o~80o ,所以它 屬于低錐形零件 ，可一次拉深成 形 。 如圖 42： d=。d1=。H=。 1 . 6 9 m m= )+2])( [ ( 9 . 7 1√= H)H+2]d1)([(d√=L 22 ????所以毛坯 直徑為 δ+) d 1 )+(d2L+(d√= 20D ? δ+=δ+) )+(+(√= 2 ??； 圖 42 拉 深 件 尺寸 其中δ 為 修 邊余量 ， 根據(jù) 表 41 選擇 修邊 余量 得 毛 坯的 直徑為=+ 所以毛坯 的原始尺寸為 1 8 . 0 5 m m ；=15+9 . 7 1 ）（1 2 . 7 6 4 0 . 5 5 m m=+）（1 2 . 7 6 。 11 表 41有 凸緣圓筒形拉深件修 邊 余量 凸緣直徑 凸緣的相對直徑 dF/d 以下 ~ 2 2~ =25 25~50 2 50~100 3 100~150 3 150~200 5 200~250 250 6 5 4 3 因?yàn)?相對厚度 22 . 3 5=1 0 01 2 . 7 60 . 3=1 0 0 D0t ????? ,可以不使用 壓邊圈， 它與圓筒形零件 的 拉深相似，但要采用帶底的錐形凸模，需要在工件行程終了時(shí)對工件加以整形。 根據(jù)表 42， 確定工件間搭邊值為 ， 所以步距 等于 =+ 取為 20mm. 表 42 工件間搭邊值 材料厚度 t 工件間搭邊值 a1 圓形件圓角 L2t 矩形件邊長 L=50mm 矩形件邊長 L50mm 以下 ~ ~ 1 載體 形式的確定 載體 形式有單側(cè)載體，雙側(cè)載體，中間載體等形式 。 單側(cè) 載體是指有一側(cè)的載體在中間空位就被切 掉 了，制件連在另一側(cè)的載體上送往后續(xù)工位。 雙側(cè) 載體是 直到 最后一個(gè)工位，兩側(cè)的載體才被切除，制件才從帶料上掉下來。它 的 送料 穩(wěn)定性 是最好的，但是，相應(yīng)的，也比較浪費(fèi)材料，降低了材料利用率。 中間 載體是帶料兩側(cè)的材料被切除，制件通過中間的載體連接在帶料上， 直到 最后一個(gè)工位才被切除，中間載體在彎曲級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)中用的比較普遍。 12 該零件的形狀較復(fù)雜，有 拉深，切舌，落料，沖孔，對送進(jìn)精度要求比較高，最終確定用雙側(cè) 載體 ，雙側(cè)載體有足夠的強(qiáng)度和 精度 ，能平穩(wěn) 送進(jìn)條料。 為了使載體 的 強(qiáng)度得到保證，載體的寬度一般取搭邊寬度的 2~4 倍。查表 2 得 其側(cè)面 搭邊 為 2mm， 所以取載體寬度為 5mm. 側(cè)刃 形式的確定 側(cè)刃 定距是在級(jí)進(jìn)模中比較常用的一種定距方法 。 它 是 在條料的一側(cè)或兩側(cè)的邊緣上，用側(cè)刃凸模（ 簡稱 側(cè)刃） 先 沖去一窄邊料 （圖中 為 bA? ， 其中 A 為步距 尺寸， b 為 條料寬度尺寸的減小部分 ） ，形成一缺口，被沖過的料 寬 由 B變成 B1( bB=B1 )， 在送料過程中，用 側(cè)刃 擋塊的 F 面 來擋住缺口斷面 E，阻止 送料，從而達(dá)到擋料定距定位作用，經(jīng)分析，該帶料沖壓采用雙側(cè)側(cè)刃較為合適，選取的側(cè)刃型號(hào)如下： ?? . 所以 條料寬度的基本尺寸為 297 .1 mm=3+1. 52+52+40 .5 52 ??? （其中 3mm 為 對稱雙排時(shí)，兩工件間的邊料距離） 。 條料 寬度公差的確定 料寬主要由落料件寬度和載體寬度確定料寬為 B=,公差由表 43可知，確定為。 表 3 條料寬度公差 條料寬度 B/mm 材料厚度 t/mm 1 1~2 2~3 50 50~100 100~150 所以 條料寬度為 為 20mm. 13 工藝計(jì)算 計(jì)算材料利用率 完成 一個(gè)制件所需要的工位內(nèi) 沖裁件 的 實(shí)際面積和 板料 面積 的百分比稱之為材料利用率，它是 用來 衡量 是否 合理利用材料的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。 8個(gè)步距內(nèi)的材料利用率為 100%BSη ＝Ａ ?? ； 式中 A 為 8 個(gè)步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際總面積， 即 8 個(gè) 工步內(nèi)實(shí)際沖裁的面積 （ mm2） ； B為條料的寬度（ mm） ； S 為 步距 8? （ mm） ； 經(jīng)計(jì)算得 =A mm2, %=100%）8（2 =BSA=η ????? ， 所以材料的利用率為 25%，一般級(jí)進(jìn)模的材料利用率會(huì)偏低一些，屬正常范圍。 計(jì)算沖裁力 (1)沖裁力計(jì)算公式： KLtτ=F ， 式中 F 為沖裁力， K 為 安全系數(shù)值 選取 （在 生產(chǎn) 中 ，考慮到刃口變鈍，間隙不均勻，潤滑情況） ， L為制件周長， t為材料厚度為 ，τ為 抗剪強(qiáng)度（硬 鈹青銅的 抗剪 強(qiáng)度為 520 Mpa） ，σ b為抗拉強(qiáng)度 (硬 鈹青銅的 抗拉 強(qiáng)度 為 660 Mpa) 。 根據(jù)排樣圖計(jì)算各工位的沖壓力： 第一工位 是側(cè)刃沖切和沖制導(dǎo)正銷孔， =L ，N 1 2 7 6 4 . 2 3=5 2 00 . . 3=K L t τ =F 1 ???； 第三工位 是錐形拉深 , K1π dtσ b=F3 ，其中 K1為修正系數(shù) ， 取 ， dt 為 拉深底部（ 已變形 區(qū)） 直徑 大小。 4858N==π dt σ b2K=F 13 ?????； 第五 工位為沖 制異型孔， =L ， 2 2 6 8 9 . 9 1 N =5 2 00 . . 3=K L t τ =F 5 ???； 第六工位 為切舌，可以分為 沖裁 部分和彎曲部分，沖裁部分 周長 L=3，所以 沖裁部分的沖裁力為 1 2 1 6 . 8 N =5 2 00 . 331 . 32=2 K L t τ ???? ； 14 彎曲 部分 的沖裁 力用 自由 彎曲的公式 t)+(r0 . 6 k b t 2 δ=F b ?； 其中 F為 自由彎曲力， b 為 彎曲件寬度， r 為 彎曲件內(nèi)彎曲半徑， k 為 系數(shù)，一般取 1~. 所以 =)+(=F ??????? ， 所以 第六工位的沖裁力為 =+ 。 第七工位 為沖制異型孔， =L ， 所以 2 4 5 0 2 . 3 0 N 5 2 00 . 31 2 0 . 8 21 . 3=K L t τ =F 7 ????， 第八工位 為沖制兩個(gè)圓形小孔 ， 將產(chǎn)品從帶料上切下， =L ,所以1 7 0 2 2 . 6 4 N 3 . 9 =KLt τ =F 8 ????， 所以 總沖壓力為 =F+F+F+F+F+F=F 876531 。 (2)卸料力 :如 表 51， =Kx ,則 N 6 6 6 2 . 8 4==FK=F xx ?。 表 51 卸料 力系數(shù) Kx 板料厚度/mm 沖模種類 單凸模沖孔或沖裁 連續(xù)模（沖孔及沖裁） 多凸模沖孔 1 ~ ~ ~ 1~5 ~ ~ ~ 5 ~ ~ ~ (3)推 件力： 當(dāng) 板料與 制件（或 廢料）發(fā)生分離時(shí)，制件 （或 廢料）要 恢復(fù) 到原始形狀，即 產(chǎn)生回彈。 其中 ，制件是向上頂出，而廢料是向下推出，通過漏 料孔漏到裝廢料的器皿里面。 本設(shè)計(jì) 論文中，第三工位的淺拉深和第六工位的切舌 ， 這兩個(gè)工位的 制件 都會(huì)產(chǎn)生較大的回彈 。 托料銷 在 模具完成一次沖裁后 ， 要頂起板料，以便于自動(dòng)送料裝置把帶料連同制件一塊送到下一工位。這時(shí)候 ， 淺拉深件和切舌片就容易卡在凹模里面，尤其是切舌片，容易發(fā)生取件困難 （拉深 件加切舌片 一共 四個(gè)制件） 。 而 其他 工位的廢料則被向下推出漏到廢料器皿 里 （ 一共 十個(gè)廢料） 所以推件 力 FnK=F dd ?? ,其中 Kd 為 推件力系數(shù)，如 表 52， 取 =,=K d2d1 。 15 表 52 推件力 系數(shù) Kd 方向 kd 向下推出 ~ 向上頂出 ~ n為 同時(shí)卡在 凹模 內(nèi)的制件或廢料， 10=n4,=n 21 則 1 2 9 9 2 5 . 4 4 N= 3 2 8 5)( 0 . 1 4=)FnKn(K=F 2d21d1d ????? ； KN 9 4 7 5 1 N=1 0 4 8 0 2 . 1 4+6 6 6 2 . 8 4+8 3 2 8 5 . 5 4=F +F+F =Σ F dx ?， 則壓力機(jī)公稱壓力 P0為 Σ )F( ～0 ? 由上式得壓力機(jī)公稱壓力為 : KN 2 5 3 . 1 8KN 2 1 4 . 2 3= 9 41 . 3 )( 1 . 1=1 . 3 ) Σ F( 1 . 1P ～～～0 ?? 。 因此可選 壓力機(jī) SH35(開式超高速 超精密壓力機(jī) ),其 參數(shù)如 下表 53 所示 ： 表 53 SH35 開式超高速精密壓力機(jī) 參數(shù) /單位 數(shù)值 公稱力 /KN 350 公稱力行程 /mm 滑塊行程 /mm 10 行程次數(shù) / min1 150~800 最大裝模高度 /mm 270 裝模高度調(diào)節(jié)量 /mm 40 滑塊底面尺寸 前后 /mm 250 左右 /mm 350 工作臺(tái)板尺寸 前后 /mm 380 左右 /mm 600 外形尺寸 前后 /mm 1200 左右 /mm 900 高度 /mm 2100 墊板厚度 /mm 100 主電機(jī)功率 /KW 16 計(jì)算 刃口 尺寸 沖孔 (圓孔， 異型孔 )刃口尺寸計(jì)算 ：（配合 加工法） 如下圖 圖 51~56 所示 其中外側(cè)藍(lán)色的線 表示 實(shí)際沖裁刃口，內(nèi)側(cè)綠色的線表示磨損后的沖裁刃口。 圖 51第一 工位：沖切側(cè)刃 圖 52第一 工位：沖導(dǎo)正孔 圖 53 第五工位 ：沖異形孔 17 圖 54第七 工位：沖異型孔 圖 55 第八工位 ：切除 圖 56 第八工位：沖圓形小孔 如上圖 51~56 所示 ， 分別是第 8沖孔 （ 圓形孔 或異形孔） 工位的 凸模，孔的沖裁以凸