【文章內(nèi)容簡介】 手動送料且條料緊貼單側(cè)倒料板送料，則條料寬度為 0 )()2(LB ???? ????????? a 表 43條料下料寬度偏差△（ mm） 條料厚度 (mm) 條料寬度 (mm) ≤ 50 ＞ 50～ 100 ＞ 100～ 200 ＞ 200 ≤ １ ＞ １～３ ＞ 3～４ ＞ 4～６ 圖 31 排 樣圖 計算材料利用率 沖裁件的實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)。 材料利用率為 %100 %ABF ???? 青島 濱海 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 13 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，工藝廢料的多少決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，排樣時應(yīng)考慮如下原則： 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）。 排樣方法使應(yīng)操作方便，勞動強度小且安全。 模具結(jié)構(gòu)簡單、壽命高。 保證制件質(zhì)量和制件對板料纖維方向的要求。 沖裁力的計算 在沖裁過程中，沖裁力是隨凸模進入凹模材料的深度而變化的。通常說的沖裁力是指沖裁力的最大值，它是選用壓力機和設(shè)計模具重要依據(jù) 之一。 ?tKLF? 用平刃沖裁時，其沖裁力Ｆ一般按下式計算： 查表得 aMP350?? ?tKLF? 式中 F— 沖裁力； L— 沖裁周邊長度； t— 材料厚度； τ — 材料抗剪強度； Ｋ — 系數(shù)； ? )22( ???????? ????? ??tKLF c 沖孔 沖裁力 3 6 9 2 .6 4 ( N )0 .73 0 04 .8122 ?????? ??tKLF c 落料 )() ( ??????? ???????????? ??tKLF c 支架多工位彎曲級進模的設(shè)計與制造 14 卸料力、頂件力的計算 在沖裁結(jié)束時，由于材料的彈性回復(fù)（包括徑向回復(fù)和彈性翹曲回復(fù)）及摩擦的存在，將使沖落的材料梗塞在凹模內(nèi)，而沖裁剩下的材料則緊箍在凸模上。為使沖裁工作繼續(xù)進行，必須將緊箍在凸模上的料卸下，將梗塞在凹模內(nèi)的材料推出。從凸模上卸下箍著的料稱卸料力；逆沖裁方向?qū)⒘蠌陌寄?nèi)頂出所需要的力稱為頂件力。 如圖 41 所示 : 圖 41 頂件力 一般按以下公式計算：查表得 ? ? 卸料力 1 0 8 5 . 7 4 ( N )FKF C3XX ?? 推件力 1 7 2 2 . 7 ( N ))FF(FFKF C3C2C1TT1 ????? TK 3 1 7 0 .3 ( N ))FF(FKF C2C1TT2 ???? n K t 表 44卸料力、推件力和頂件力系數(shù) 料厚 t/mm KX KT KD 鋼 ≤ ＞ ~ ＞ ~ ＞ ~ ＞ ~ ~ ~ ~ ~ 鋁、鋁合金 純銅，黃銅 ~ ~ ~ ~ N)3 7 3 7 0 0 . 5 2 (FFFFFFF T2T1XC3C2C1 ???????總 模具壓力中心的確定 模具壓力中心是指沖壓時諸沖壓力合力的 作用點位置。為了確保壓力機和模具正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機滑塊的中心相重合，否則，會使沖模和力機滑塊產(chǎn)生偏青島 濱海 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 15 心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌之間產(chǎn)生過大的摩擦，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低模具和壓力機的使用壽命。沖模的壓力中心，可以按下述原則來確定： 對稱形狀的單個沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。 工件形狀相同且分布位置對稱時，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。 形狀復(fù)雜的零件、多孔沖模、級進模的壓力中心可以用解析計算法求出沖模壓力中心。 沖孔和落料的 壓力中心的 計算 nnnFFF FFF ??? ???? ......2122110 ???? nnno FFF yFyFyFy ??? ???? ......212211 67 圖 42 壓力中心 基本要素長度 L/mm 基本要素壓力中心的坐標(biāo)值（ mm) X Y L1=3 / 9 L2=2 / 10 L3= / 11 L4= / L5= / 8 L6= / 支架多工位彎曲級進模的設(shè)計與制造 16 L7= / L8= / L9=2 / L10= / 0 L11=2 / L12= / L13= / L14= / 12 L15= / 0 L16=12 / 合計 = 0 因為該零件對稱 ,所以 X 軸的壓力對稱 ,所以壓力中心在 Y 軸上 ... ...2122110 ???? ????nnnFFF yFyFyFy 彎曲時的壓力中心的計算 圖 43 彎曲 壓力中心 基本要素長度 L/mm 基本要素壓力中心的坐標(biāo)值（ mm) X Y L1=3 / 9 青島 濱海 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 17 L2=2 / 10 L3= / 11 L4=3 / L5= / 8 L6= / L7= / L8= / L9=2 / L10= / 0 L11=2 / L12= / L13= / L14=1 / 12 L15=3 / L16= / 9 L17=1 / L18= / 8 合計 = / 因為該零件對稱 ,所以 X軸的壓力對 稱 ,所以壓力中心在 Y軸上 ... ...2122110 ???? ????nnnFFF yFyFyFy 所以 ，這個零件的壓力中心就是 ?? 彎曲工序力的計算 彎曲是指把 金屬坯料彎成一定角度或形狀的過程，是沖壓生產(chǎn)中應(yīng)用較廣泛的 一種工藝。 彎曲計算公式： 支架多工位彎曲級進模的設(shè)計與制造 18 對于 V 形件 tr bkbt?? ?2Z .60F 對于 Y 形件 tr bkbt?? ?2Z .70F 式中， Fz― 自由彎曲力（沖壓結(jié)束時的彎曲力）， N； k― 安全系數(shù)，一般取 k=； b― 彎曲件寬度， mm； t― 彎曲件厚度， mm； σ b― 材料的抗壓強度， MPa。 r― 彎曲半徑（內(nèi)角半徑）， mm。 一般地，應(yīng)保證彎曲件的直邊高度不小于料厚的 2倍，該零件符合條件。 該零件是 U形件，所以 . 3503 221 ????? tr bk bt ?彎 25 3503 222 ????? tr bk bt ?彎 ( N ). 7 F0F 11 ???? 彎壓 ( N ) 3 .. 7 F0F 22 ???? 彎壓 ( N ) 111 ????? 彎彎總 4 3 0 . 2 5 ( N )1 7 7 . 1 52 5 3 . 1FFF 222 ????? 彎彎總 模具刃口尺寸的計算 沖裁間隙分析 根據(jù) JB/Z271—— 86 規(guī)定，沖裁間隙是指凸，凹模刃口間隙的距離，用符號 C 表示，其值可為正也可為負(fù)，在普通沖裁模中均為正值。它對沖裁件的斷面質(zhì)量有極其重要的影響，此外，沖裁間隙還影響模具壽命、卸料力、推件力、沖裁力和沖裁件的尺寸精度。因此，沖裁間隙是沖裁工藝與模具設(shè)計中的一個非常重要的工藝參數(shù)。 間隙 對沖裁件尺寸精度的影響 沖裁件的尺寸精度是指沖裁件的實際尺寸與基本尺寸的差值，差值越小，則精度越高，這個差值包括兩方面的偏差，一是沖裁件相對于凸?；虬寄５钠?，二是模具本身的制造青島 濱海 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 19 偏差。 間隙對模具壽命的影響 模具壽命受各種因素的綜合影響，間隙是也許模具壽命諸因數(shù)中最主要的因數(shù)之一，沖裁過程中，凸模與被沖的孔之間，凹模與落料件之間均有摩擦，而且間隙越小，模具作用的壓應(yīng)力越大，摩擦也越嚴(yán)重，所以過小的間隙對模具壽命極為不利。而較大的間隙可使凸模側(cè)面及材料間的摩擦減小，并延緩間隙由于受到制造和裝配精度的限制， 出現(xiàn)間隙不均勻的不利影響，從而提高模具壽命。 間隙對沖裁工藝力的影響 隨著間隙的增大，材料所受的拉應(yīng)力增大，材料容易斷裂分離，因此沖裁力減小。通常沖裁力的降低并不顯著，當(dāng)單邊間隙在材料厚度的 5~20%左右時，沖裁力的降低不超過5~10%。間隙對卸料力推料力的影響比較顯著。間隙增大后，從凸模里卸料和從凹模里推料都省力當(dāng)當(dāng)單邊間隙達到材料厚度的 15~25%左右時的卸料力幾乎為零。但間隙繼續(xù)增大，因為毛刺增大，又將引起卸料力、頂件力迅速增大。 間隙值的確定 由以上分析可見，凸、凹模間隙對沖裁件質(zhì)量、沖裁工 藝力、模具壽命都有很大的影響。因此，設(shè)計模具時一定要選擇合理的間隙，以保證沖裁件的斷面質(zhì)量、尺寸精度滿足產(chǎn)品的要求，所需沖裁力小、模具壽命高，但分別從質(zhì)量，沖裁力、模具壽命等方面的要求確定的合理間隙并不是同一個數(shù)值，只是彼此接近?？紤]到模具制造中的偏差及使用中的磨損、生產(chǎn)中通常只選擇一個適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙，只要間隙在這個范圍內(nèi)，就可以沖出良好的制件，這個范圍的最小值稱為最小合理間隙 Cmin，最大值稱為最大合理間隙Cmax?？紤]到模具在使用過程中的磨損使間隙增大，故設(shè)計與制造新模具時要采用最小合理間隙值 Cmin。 根據(jù)近年的研究與使用的經(jīng)驗，在確定間隙值時要按要求分類選用。對于尺寸精度，斷面垂直度要求高的制件應(yīng)選用較小的間隙值，對于垂直度與尺寸精度要求不高的制件，應(yīng)以降沖裁力、提高模具壽命為主，可采用較大的間隙值。由于理論法在生產(chǎn)中使用不方