【導(dǎo)讀】金屬板料沖壓是一種在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛的加工方法。隨著現(xiàn)代各行各業(yè)突飛猛進(jìn)。的發(fā)展，金屬件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度高，需求量多，加上對(duì)生產(chǎn)的安全性、操作的方便性，均采用多工位級(jí)進(jìn)模進(jìn)行生產(chǎn)。因此，多工位級(jí)進(jìn)模在國(guó)內(nèi)外模具制造業(yè)中應(yīng)用日趨廣泛。最多、結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、生產(chǎn)效率和自動(dòng)化程度最高的一種沖模。程中，首先必須設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)模的總裝結(jié)構(gòu)，然后再在此基礎(chǔ)上進(jìn)行模具其他零部件的設(shè)計(jì)。本模具采用切廢料方式進(jìn)行沖裁，故模具結(jié)構(gòu)采用沖孔、導(dǎo)正、彎曲、落料的工序設(shè)計(jì)，排樣采用單排橫排排列。本論文分析了側(cè)彎支架的沖壓工藝性，介紹了側(cè)彎支架多工位級(jí)。進(jìn)?？傮w結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)工件進(jìn)行了展開(kāi)計(jì)算，確定了工件加工成型的工藝方案和排樣方案，等主要零部件的設(shè)計(jì)，還根據(jù)各標(biāo)準(zhǔn)對(duì)模具中用到的其他標(biāo)準(zhǔn)件，如模架、導(dǎo)柱導(dǎo)套等，的級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)有參考價(jià)值。

　　

【正文】 身的公差以及條料導(dǎo)向與定們所產(chǎn)生的誤 差，使工作的質(zhì)量和精度較低。另外，由于采用單邊剪切，可影響斷面質(zhì)量和模具壽命。 根據(jù)本工件的形狀和批量，對(duì)模壽命有一定要求，固采用有廢料排樣方法。 排樣時(shí)工件之間以及工件與 帶 料側(cè)邊之間留下的余料叫做搭邊。搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差，保證沖出合格的工件。還可以使 帶 料有一定的剛度，便于送進(jìn)。 送料步距與帶料寬度 本模具排樣采用單排橫排排列，采用單側(cè)側(cè) 刃 粗 定距 ，再用導(dǎo)正銷(xiāo)精定位。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)論文 36296518 原創(chuàng)通過(guò)答辯 送料步距 ： S=L1+L2 （ 31） 式 中： L1—— 產(chǎn)品送料方向最大尺寸； L2—— 產(chǎn)品送料方向切搭邊寬度 ，必須 不小 于 a1； a1—— 送料方向搭邊。 已知 ： L1=， L2=3mm（考慮凸模不能太窄，從 2mm增大至 3mm） 所以： S=+3=。 根據(jù)本模具的特點(diǎn) 帶 料寬度 ： 0 1m a x )2( ????? nbaDB （ 32） 式 中： Dmax—— 產(chǎn)品送料方向最大尺寸； a ——— 送料方向搭邊 ； n ——— 側(cè)刃數(shù)目 ； b1——— 側(cè)刃沖切的料邊寬度； Δ ——— 條料寬度偏差。 已知： Dmax=， a=3mm， n=2（雖是單面?zhèn)热?，但另一?cè)有切廢料，故等同于雙側(cè)） ， t=。 Δ =（查表 條料寬度偏差Δ，即查參考文獻(xiàn) [3]， P31 頁(yè)，表 217 條料寬度偏差Δ） b1=（查參考文獻(xiàn) [3]， P32 頁(yè)， 表 219 b y值 ） 表 32 條料寬度偏差Δ [3] 條 料 寬 度 B 條料厚度 t ＜ ～ 1 1～ 2 2～ 3 3～ 5 ＜ 20 — — 20～ 30 — — 30～ 50 — — 表 33 b y 值 [3] 材料厚度 t b1 y 金屬材料 非金屬材料 約 1～ ～ 2 ～ 3 ～ 3 4 0 1m a x )()2( ???? ????????? nbaDB 導(dǎo)料板間距離： ZnbaDZBB ?????? 1m a x 239。 （ 33） yaDB ??? 2m ax39。1 （ 34） 式 中： B＇ —— 沖切前導(dǎo)料板間距離； B1＇ —— 沖切后導(dǎo)料板間距離； Z—— 沖切 前的條料與導(dǎo)料板間的間隙，見(jiàn)表 34； y—— 沖切后的條料與導(dǎo)料板間的 雙面 間隙，見(jiàn)表 33。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)論文 36296518 原創(chuàng)通 過(guò)答辯 13 查表 34 導(dǎo)料板與條料之間的最小 雙面 間隙 Zmin（即查參考文獻(xiàn) [3]， P32 頁(yè)，表 218導(dǎo)料板與條料之間的最小間隙 Zmin），得： Z=。 表 34 導(dǎo)料板與條料之間的最小間隙 Zmin[3] 材料厚度 t 無(wú)側(cè)壓裝置 有側(cè)壓裝置 條 料寬度 B 條料寬度 B 100 以下 100～ 200 200～ 300 100 以下 100 以上 約 1 1 1～ 5 1 1 查表 33 b y值 ，得： y=。 所以： 39。 ????? ZBB a x39。1 ???????? yaDB 排樣方案 經(jīng)過(guò)詳細(xì)分析和計(jì)算最終排樣方案為： 第 1 工位： 沖 5 個(gè)孔，成形側(cè)刃 ，其中 2 個(gè)φ 的孔為導(dǎo)正孔 ； 第 2 工位：切 2 個(gè)廢料； 第 3 工位：空； 第 4 工位：切 1 個(gè)廢料 ，切 1 個(gè)搭邊； 第 5 工位：切 2 個(gè)廢料； 第 6 工位：前彎曲，中間切舌彎曲； 第 7 工位：后彎曲 ，左右彎曲 ，切斷； 排樣圖如圖 所示。 圖 排樣圖 材料利用率計(jì)算 在沖壓零件中，材料利用率是一個(gè)非常重要的因素，提高利用率是企業(yè)降低成本的途徑之一。 由于本產(chǎn)品采用連續(xù)模生產(chǎn)，送料采用自動(dòng)送料，因此可以假設(shè)原材料為帶料，通常帶料是定做的，因此 預(yù)定 帶 料的 尺寸為：寬 ，厚 ， 長(zhǎng)度很長(zhǎng) ，為了計(jì)算利用率的方便，假定長(zhǎng)度為 100m。 在一個(gè)送料步距 內(nèi) ， 一個(gè)工位內(nèi)的材料 不 被下一個(gè)工件畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)論文 36296518 原創(chuàng)通過(guò)答辯 產(chǎn)品 利用到， 因此 用一 個(gè) 工位計(jì)算就能反映 材料利用率。 材料利用率計(jì)算公式： %1000 ?? SS? （ 35） 其中： S0—— 一個(gè)工位 材 料總面積 S —— 實(shí)際產(chǎn)品面積 故 S0= = S= S—— 為一個(gè) 實(shí)際產(chǎn)品面積，由于形狀復(fù)雜計(jì)算不方便，采用 CAXA 軟件畫(huà)圖后測(cè)量所得面積為： mm2 故材料利用率 %%100 6%1000 ????? SS? 材料利用率大于 45%，應(yīng)符合要求。 凸、凹模 等 刃口尺寸的確定 本模具有 許 多工序組成，需計(jì)算與產(chǎn)品 有 關(guān)的 各 工序 尺寸 ，即 5 個(gè) 沖孔 （ 4 個(gè)圓孔、 1個(gè)矩形孔）、 1 個(gè)成形側(cè)刃、 6 處 切廢料 （ 1 個(gè)小凸形廢料、 1 個(gè)大凸形廢料、 1 個(gè)凹形廢料、1 個(gè)長(zhǎng)矩形搭邊廢料、 2 個(gè)短矩形廢料） 、 4 個(gè)彎曲 （前后各 1 個(gè)，左右對(duì)稱各 1 個(gè)） 、 2 個(gè)切舌彎曲 （左右對(duì)稱） 和 2 處 切斷 （ 2 個(gè)相同矩形） 等 。下面將 對(duì)各結(jié)構(gòu)分別 進(jìn)行計(jì)算。 沖孔 凸、凹模刃口尺寸 計(jì)算 （ 1）計(jì)算原則 本產(chǎn)品共有 5 個(gè)孔，均屬于沖孔 工序，因此計(jì)算原則以凸 模為基準(zhǔn) ，凹模大一個(gè)最小雙面間隙 。由于 這 5 個(gè)孔中 4 個(gè)是圓形， 1 個(gè)是矩形，容易加工 ，故采用凸、凹模 分 別 加工法來(lái)制造，并進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。 （ 2）凸、凹模制造公差及凸、凹模刃口尺寸計(jì)算 這 5 個(gè) 孔， 有 2 個(gè)是重復(fù)的， 即 2 個(gè) ?? ， 2 個(gè) ?? ， 1 個(gè) 0 ?? 。其中 ?? 是導(dǎo)正孔，因此 定位尺寸 只需 1 個(gè) ? ， 另一個(gè)定位尺寸不需計(jì)算直接給出 ， ?? 有 2 個(gè)定位尺寸 ? 、 ?? ， 0 ?? 有 1 個(gè)定位尺寸 2? 1． 孔 ?? 尺寸 計(jì)算 查參考文獻(xiàn) [3]， P21 頁(yè)，得計(jì)算公式： 凸模尺寸： 　ddpp 0)( ?? ???? （ 36） 凹模尺寸： 　Zdd dpd ???? 0m in )( （ 37） 其中工件尺寸為： 　d　　??0 查 表 35 規(guī)則形狀（圓形、方形件）沖裁時(shí)凸、凹模的制造公差 （即查 參考文獻(xiàn) [3]，P22 頁(yè) ，表 211），得： 凸模偏差δ p= 凹模偏差δ d= 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)論文 36296518 原創(chuàng)通 過(guò)答辯 15 表 35 規(guī)則形狀（圓形、方形件）沖裁時(shí)凸、凹模的制造公差 [3] 基本尺寸 凸模偏差δ p 凹模偏差 δ d 基本尺寸 凸模偏差δ p 凹模偏差δ d ≤ 18 ＞ 180～ 260 ＞ 18～ 30 ＞ 260～ 360 ＞ 30～ 80 ＞ 360～ 500 ＞ 80～ 120 ＞ 500 ＞ 120～ 180 所以： δp+δd= ZmaxZmin==＞ 符合要求。 Δ =。 根據(jù) t=，圓形件，工件公差 ，查表 36 磨損系數(shù)χ （即查 參考文獻(xiàn) [3]， P22頁(yè) ，表 212），得：χ = 表 36 磨損 系數(shù) χ [3] 材料厚度t/mm 非圓形 工件 圓形 工件 1 工件公差 ?/mm ≤ 1 ≤ ~ ≥ ＜ ≥ 1~2 ≤ ~ ≥ ＜ ≥ 2~4 ≤ ~ ≥ ＜ ≥ ＞ 4 ≤ ~ ≥ ＜ ≥ 所以 凸模尺寸 ： mm　ddpp 0 )()( ??? ??????? ?? 凹模尺寸 ： mm　　Zdd dpd i n )()( ??? ????? ? 2．定位 尺寸 ? 計(jì)算 　CC ??? （ 38） 式中：δ =Δ /8 Δ = 所以： C=177。 177。 3．孔 ?? 尺寸計(jì)算 查 表 35 規(guī)則形狀（圓形、方形件）沖裁時(shí)凸、凹模的制造公差 ，得： 凸模偏差δ p= 凹模偏差δ d= 所以： δp+δd= ZmaxZmin==＞ 符合要求。 Δ =。 根據(jù) t=，圓形件，工件公差 ，查表 36 磨損系數(shù)χ ，得：χ = 所以 凸模尺寸 ： mm　ddpp 0 )()( ??? ??????? ?? 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)論文 36296518 原創(chuàng)通過(guò)答辯 凹模尺寸 ： mm　　Zdd dpd i n )()( ??? ????? ? 4．定位尺寸 ? 計(jì)算 Δ =，再根據(jù)公式 38， 所以： C=16177。 177。 5．定位尺寸 ?? 計(jì)算 轉(zhuǎn)化為對(duì)稱公差尺寸為： ? Δ =，再根據(jù)公式 38， 所以： C=177。 177。 6．矩形邊 ? 計(jì)算 轉(zhuǎn)化為單向尺寸： ? 查 表 35 規(guī)則形狀（圓形、方形件）沖裁時(shí)凸、凹模的制造公差 ，得： 凸模偏差δ p= 凹模偏差δ d= 所以： δp+δd= ZmaxZmin==＞ 符合要求。 Δ =，根據(jù) t=，矩形件，工件公差 ，查表 36 磨損系數(shù)χ ，得：χ = 所以 凸模尺寸 ： mm　ddpp 0 )()( ??? ??????? ?? 凹模尺寸 ： mm　　Zdd dpd i n )()( ??? ????? ? 7．矩形邊 0 計(jì)算 轉(zhuǎn)化為單向尺寸： ? 查 表 35 規(guī)則形狀（圓形、方形件）沖裁時(shí)凸、凹模的制造公差 ，得： 凸模偏差δ p= 凹模偏差δ d= 所以： δp+δd= ZmaxZmin==＞ 符合要求。 Δ =，根據(jù) t=，矩形件，工件公差 ，查表 36 磨損系數(shù)χ ，得：χ =1 所以 凸模尺寸 ： mm　ddpp 0 0 0 )()( ??? ??????? ?? 凹模尺寸 ： mm　　Zdd dpd i n )()( ??? ????? ? 8．定位尺寸 2? 計(jì)算 轉(zhuǎn)化為對(duì)稱公差尺寸為： ? Δ =，再根據(jù)公式 38， 所以： C=177。 177。 成形側(cè)刃 凸、凹模刃口尺寸 計(jì)算 成形側(cè)刃圖形如下圖所示，各 部 分 尺寸和公差按產(chǎn)品要求求出的，公差采用尺寸鏈計(jì)算原則計(jì)算，不重要尺寸的公差查表所獲。 圖中圓孔 ?? 是成形側(cè)刃的基準(zhǔn)之一 ， ? 是定位尺寸，另一定位尺寸正好在對(duì)稱線上 。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)論文 36296518 原創(chuàng)通 過(guò)答辯 17 圖 成形側(cè)刃 刃口圖形 （ 1）計(jì)算原則 成形側(cè)刃切去的是外側(cè)搭邊和廢料，相當(dāng)于沖孔，因此計(jì)算原則以凸 模為基準(zhǔn) ， 凹模比凸模周邊大一個(gè)最小單面間隙 。由于 成形側(cè)刃形狀復(fù)雜，不易加工 ，故凸、凹模 采用配作 加工法來(lái)制造， 下面按此 進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。 （ 2）凸、凹模制造公差及凸、凹模刃口尺寸計(jì)算 從圖中可知有 5 個(gè) 尺寸 ， 即 9? 、 ? 、 ?R 、 、 ? 。 由于以 凸 模為基準(zhǔn)，所以查參考文獻(xiàn) [3] ， P25 頁(yè) ，表 214，得 計(jì)算 公式 ： 磨損后 凸 模尺寸變 大（ a 類(lèi)），設(shè)工件尺寸為 0 ??a ，則 ： 4/0m ax )( ????? ?aa p （ 39） 磨損后 凸 模尺寸變 ?。?b 類(lèi)），設(shè)工件尺寸為 ??0 b ，則 ： 0 4/m in )( ????? ?bb p （ 310） 磨損后 凸 模尺寸不變 （ c 類(lèi)），設(shè)工件尺寸為 c177。Δ /2，則， 8/???Ccp （ 311） 凹模尺寸按凸模實(shí)際刃口尺寸配作，保證 雙面間隙 大 Zmin～ Zmax。 因此這 5 個(gè)尺寸可分為： 屬于凸模磨損后尺寸變 大的尺 寸 （ a 類(lèi)）： ? 、 ?R 、 ? 。 屬于凸模磨損后尺寸變 小的尺寸 （ b 類(lèi)）： 9? 、 。