【導(dǎo)讀】人、集體已發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。來(lái)源于無(wú)錫毅立模具有限公司，是電器產(chǎn)品上的一個(gè)零件。有很好的發(fā)展前途和應(yīng)用前景。該產(chǎn)品外形較大，冷沖壓工藝設(shè)計(jì)復(fù)。外文不少于5篇）；術(shù)資料或?qū)I(yè)文獻(xiàn)，內(nèi)容要盡量結(jié)合課題。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。進(jìn)模總體結(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】 沖壓工藝方案的確定 沖壓模具類(lèi)型 經(jīng)過(guò)對(duì)沖壓件的工藝分析后，結(jié)合產(chǎn)品進(jìn)行必要的工藝計(jì)算，并在分析沖壓工藝，工序順序組合方式的基礎(chǔ)上，提出各種可能的沖壓分析方案。 方案一：?jiǎn)喂ば蚰！Ｄ＞呓Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 落料和沖孔 可以生產(chǎn)出工件，需要兩副模具，由于一年需生產(chǎn) 100 萬(wàn)件工件，數(shù)量大，生產(chǎn)效率低于實(shí)際生產(chǎn)需求，同時(shí) 彎曲 位于落料 之后 位置尺寸不易保證。故不能采用單工序模。 方案二 ：復(fù)合模。 本產(chǎn)品式序較多， 故不能采用 一副 復(fù)合模 完成 。 方案三 ：連續(xù)模。連續(xù)模 的優(yōu)點(diǎn)：能實(shí)現(xiàn)沖壓自動(dòng)化，日產(chǎn)量非常高，滿(mǎn)足一年生產(chǎn)100 萬(wàn)件的生產(chǎn)要求?？晒?jié)省勞動(dòng)力成本，能保證工件沖孔位于落料的位置 精度和 工件的質(zhì)量； 連續(xù)模 的缺點(diǎn)： 模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，模具調(diào)試難度大，制造周期長(zhǎng)，通常材料率很低，必須批量非常大，否則產(chǎn)品成本很高。 因此綜合考慮工藝和模具設(shè)計(jì)的 可行性，產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)周期，產(chǎn)品批量，節(jié)省成本等因素，采用方案三 。 沖壓工藝分析和計(jì)算 各彎曲處的內(nèi)側(cè)圓角半徑為 ，查參考文獻(xiàn) [3]， P81 頁(yè)，表達(dá)式 31 最小彎曲圓角半徑的數(shù)值，得：垂直碾壓方向?yàn)?，平行碾壓方向?yàn)?。 所以， = == 故，各彎曲處彎曲半徑都合理。 1．展開(kāi)尺寸計(jì)算 查參考文獻(xiàn) [3]， P87 頁(yè)，得中性層半徑計(jì)算公式： xtr??0? （ 21） 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)論文 36296518 原創(chuàng)通過(guò)答辯 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 通過(guò)答辯 式中： 0? —— 為中性層半徑 r—— 為彎曲內(nèi)側(cè)半徑， mm χ —— 為中性層位移系數(shù) t—— 為材料厚度， mm 已知： r=， t=， r/t=。 查表 23 中性層位移系數(shù)χ的值（參考文獻(xiàn) [3]， P88 頁(yè)，表 33 中性層位移系數(shù)χ的值），得：χ =。 中性層 90176。角展開(kāi)公式： )( 0 xtrl ??? ???圓弧 （ 22） )(1 4 1 5 9 2 )( ??????? xtrl ?圓弧 各部分展開(kāi)后形狀和尺寸如下圖所示。 圖 展開(kāi) 圖 2．沖壓工藝方案 采用切廢料方式 。 第一步：沖 4 個(gè)圓孔、 1 個(gè)矩形孔和成形側(cè)刃 ，其中 2 個(gè) φ 的孔為導(dǎo)正孔 ； 第二步：切廢料，留少量連 接載體，這里還要分幾小步； 第三步：彎曲 、切舌彎曲 ； 第四步：彎曲、切斷； 第五步：切斷廢料。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)論文 36296518 原創(chuàng)通過(guò)答辯 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 通過(guò)答辯 3 側(cè)彎支架 連續(xù)模設(shè)計(jì) 模具結(jié)構(gòu) 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。 并采用正裝方式設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)，即凹模裝在下模部分，同時(shí)為了正確控制送料步距采用 單側(cè) 側(cè)刃定距 ，在主要位置采用導(dǎo)正銷(xiāo)導(dǎo)正精確定位 。由于料不厚，沖壓速度較快，卸料采用彈性卸料結(jié)構(gòu)，建議彈性材料采用彈簧。廢料采用在凹模（下模）向下推出 ，產(chǎn)品用氣吹吹出模具 。 帶 料采用自動(dòng)左右送料裝置 。模具結(jié)構(gòu) 如下圖所示。 圖 模具結(jié)構(gòu)圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)論文 36296518 原創(chuàng)通過(guò)答辯 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 通過(guò)答辯 確定其搭邊值 考慮到成型范圍，應(yīng)考慮以下因素： ⑴ 材料的機(jī)械性能 軟件、脆件搭邊值取大一些，硬材料的搭邊值可取小一些。 ⑵ 沖件的形狀尺寸 沖件的形狀復(fù)雜或尺寸較大時(shí)，搭邊值大一些。 ⑶ 材料的厚度 厚材料的搭邊值要大一些。 ⑷ 材料及擋料方式 采用自動(dòng)送料，有側(cè)刃裝置。 ⑸ 卸料方式 彈性卸料比剛性卸料大搭邊值小一些。 ⑹ 材料為： 普通碳素鋼 Q235，落料部 分全 都帶 圓 角 。 因料厚 t=，采用自動(dòng)送料，故 查表 31 搭邊值 a 和 a1（即查 參 考文獻(xiàn) [3]， P31頁(yè)，表 216 搭邊值 a 和 a1） ， 確定其搭邊值 為 ： 兩工件間的搭邊值： a1=2mm 工件側(cè)面搭邊值： a=3mm 表 搭邊值 a 和 a1[3] 材料厚度 手工送料 自動(dòng)送料 圓形 非圓形 往復(fù)送料 a a1 a a1 a a1 a a1 1 2 3 2 3 2 1～ 2 2 2 3 2 2～ 3 2 3 4 3 2 3～ 4 3 3 5 4 4 3 4～ 5 4 3 5 4 6 5 5 4 5～ 6 5 4 6 5 7 6 6 5 6～ 8 6 5 7 6 8 7 7 6 8 7 6 8 7 9 8 8 7 確定排樣圖 在沖壓零件中，材料費(fèi)用占 60%以上，排樣的目的就在于合理利用原材料，因此材料的利用率是決定產(chǎn)品成本的重要因素，必須認(rèn)真計(jì)算，確保排樣相對(duì)合理，以達(dá)到較好的材料利用率。 排樣方法可分為三種： 1．有廢料排樣 2．少?gòu)U料樣 3．無(wú)廢料排樣 少?gòu)U料排樣的材料利用率也可達(dá) 70%－ 90%。但采用少、無(wú)廢料排樣時(shí)也存在一些缺點(diǎn)，就是由于條料本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 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 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 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 通過(guò)答辯 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 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 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(chēng)各 1 個(gè)） 、 2 個(gè)切舌彎曲 （左右對(duì)稱(chēng)） 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 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 通過(guò)答辯 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 ＞ 3