【正文】 這可以通過增加金屬塑性和減少刃口附近的變形與應(yīng)力集中來實現(xiàn)。 要想提高沖裁件切斷面的光潔程度與尺寸精度，可通過增加光亮帶的高度或采用整修工序來實現(xiàn)。 毛刺：毛刺產(chǎn)生與凸、凹模刃口側(cè)面處產(chǎn)生裂紋的時候。 斷裂帶：是由刃口處的微裂紋在拉應(yīng)力作用下不斷擴展而形成的撕裂面，斷面粗糙，且有斜度。通常，光亮帶占全斷面的1/2～1/3。影響圓角帶（塌角）大小的因素除材料性質(zhì)以外，還有工件輪廓形狀，凸模與凹模的間隙等。 由于沖裁變形的特點，使沖出的工件斷面明顯地分成四個特征區(qū):即圓角帶、光亮帶、斷裂帶與毛刺。這類似于拉伸試驗，即塑性材料在應(yīng)力達到最大剪切應(yīng)力后，先產(chǎn)生縮頸然后才斷裂。當(dāng)剪切面積減少與硬化增加兩種影響相等時，剪切力達最大值，當(dāng)剪切面積減小與硬化增加兩種影響相等時，剪切力達最大值，以后剪切面積減少的影響超過加工硬化的影響，于是剪切力下降。020406080100%從曲線可以看出，在變形開始階段，力增加較慢（此時，毛坯受壓，并由切刃嵌入毛坯形成變形區(qū)），然后迅速增加（一部分相對于一部分移動的過程）。力矩M將板料壓向切刃的側(cè)表面，故切刃相對于板料移動時，這些力將表面壓平，在切口表面上形成光亮帶。隨著凸模下壓，模具刃口壓入材料，內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)滿足塑性條件時，產(chǎn)生塑性變形,變形集中在刃口附近區(qū)域。 沖裁既是分離工序，工件受力時必然從彈 、塑性變形開始，以斷裂告終。力矩使材料產(chǎn)生彎曲，故模具與板料僅在刃口附近的狹小區(qū)域內(nèi)保持接觸，～。 當(dāng)凸模下降至與板料接觸時，板料就受到 凸、凹模端面的作用力。用它可以制作零件或為彎曲、拉深、成形等工序準備毛胚。彎曲毛坯展開長度計算：L=a+*t二 成形力計算成形力是設(shè)計模具和選擇沖床的主要依據(jù)之一，然而由于成形力受到材料性能、零件形狀尺寸、模具間隙波動及厚度偏差等的影響，成形力往往是按近示估算。rptaxt1) 中心層半徑： ρ=r+x*t 式中：r─彎曲內(nèi)圓角半徑； x─中心層移動系數(shù)； t─被加工材料厚度。彎曲件展開長度包括直邊部分和彎曲部分。 表210 彎角精度 第四節(jié) 工藝計算一 毛坯展開1。177。177。177。177。177。)精密級177。(1539。～2176。)177。(5039。～2176。)177。3039。)177。3039。 表29 彎曲工藝的精度材料厚度ABCABCT/mm經(jīng)濟級精密級≤1IT13IT15IT16IT11IT13IT131～4IT14IT16IT17IT12IT13～IT14IT13～IT14彎角斷邊尺寸/mm1～66～1010～2525～6363～160160～400經(jīng)濟級177。6）局部彎曲的工藝結(jié)構(gòu) 零件邊緣需進行局部彎曲時，在彎曲部位的交接處應(yīng)開止裂孔或止裂槽,以避免彎角部位產(chǎn)生裂紋或畸變。壓槽 5)切口彎曲彎曲件上的各種切口彎曲工作（圖116），可以在沖切口的同時完成。彎曲直角的最小彎邊高度應(yīng)為Hmin≥2t。如果孔的位置精度要求較高或孔壁距彎曲區(qū)較近，則應(yīng)彎曲后沖制。通常?。寒?dāng)t＜2mm時，L≥t。3）彎曲件的孔邊距彎曲前允許在毛坯上沖制的孔，應(yīng)位于彎曲變形區(qū)之外。時可取中間數(shù)值；2. 對在沖裁或剪裁時沒有退火的窄毛料的彎曲時，應(yīng)作為硬化的金屬來使用；3. 彎曲時通常將沖裁件有毛刺的一面放在彎曲圓弧的外層；4. 表列數(shù)據(jù)適用于彎曲角≥90176。～400176。～400176。其值的大小與材料的種類、彎曲角的大小、板料表面質(zhì)量、毛坯的邊緣狀態(tài)、毛坯的寬度和厚度，以及板材的軋制方向有關(guān)。2）最小彎曲半徑彎曲件的內(nèi)圓角半徑與材料厚度的比值，通常稱為相對彎曲半徑，用以代替應(yīng)變中性層的曲率半徑與材料厚度的比值，近似地表示彎曲件成形時的變形程度。 表27 彎曲工藝性分析主要內(nèi)容項目產(chǎn)品圖毛坯示意圖彎曲限制彎邊高度增大H彎曲后切至HH≥(R=0)H≥2t+R(一般)彎曲區(qū)臌凸臌凸B=(～)tA=3t臌凸的程度與R的大小有關(guān)止 裂破裂A≥RA≥2t(R=0)易破裂D=變形H≤2t+Rθ60176。彎曲成形的主要問題是：回彈和最小彎曲半徑。177。177。177。177。177。177。177。177。 表25 沖裁件精度精度等級零件尺寸材料厚度＜11～22～44～6經(jīng)濟級＜1010～5050～150150～300精密級＜1010～5050～150150～300注：表中數(shù)字的分子項為落料件公差值，分母項為孔公差值。7） 沖裁件的精度不宜過高，表25是沖裁件所允許的精度和經(jīng)濟精度。如果間距過小則會降低模具壽命。4) 沖裁件上孔的最小尺寸不能太小，否則會導(dǎo)致凸模的折斷，各種材質(zhì)下一般沖模的最小孔尺寸見表24。90176。90176。2） 沖裁件的內(nèi)外輪廓的轉(zhuǎn)角處應(yīng)有適當(dāng)?shù)膱A角，以方便模具制造，延長模具壽命，各種材料的最小圓角半徑見表23。二 沖裁件的工藝性沖裁件的工藝性是指沖裁件的材料、尺寸、形狀、精度等要求對沖裁加工的適應(yīng)性，即是否滿足沖裁工藝的要求。沖壓件工藝性分析就是分析具體產(chǎn)品零件的材料性能、幾何形狀、尺寸和精度要求等是否滿足沖壓工藝的要求。四 輔助工序的確定輔助工序要根據(jù)零件的要求及所采取的沖壓工序順序及組合方式確定，常用的有表面處理、清理、去毛刺等。典型工序組合方式包括簡單工序、復(fù)合工序和級進工序。安排沖壓順序時要綜合考慮零件技術(shù)要求、各工序間的影響、模具結(jié)構(gòu)等方面的因素。例如拉深件，可根據(jù)其形狀尺寸和材料的拉深性能確定所需的拉深次數(shù)。具體選擇哪種工序方案則要根據(jù)產(chǎn)品零件的實際形狀和尺寸經(jīng)過計算甚至實驗后方可確定。如圖22所示的零件，當(dāng)大d1,d2和h的尺寸關(guān)系不同時，會影響沖壓工序的選擇，可采用的工序是：1） 落料─沖孔─翻邊。 第二節(jié) 工藝方案設(shè)計一 確定產(chǎn)品零件沖壓工序 根據(jù)產(chǎn)品零件的技術(shù)要求和形狀特點，選擇獲得零件各要素的合適的沖壓工序，如沖孔、落料、彎曲、拉深、翻邊等（圖21）。三 工藝計算為了進行模具設(shè)計和沖壓加工，工藝計算首先應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品零件的幾何形狀和尺寸來計算所需毛坯的形狀和尺寸，然后按照節(jié)約材料、簡化模具結(jié)構(gòu)的原則擬定合理的排樣方案，并確定板料或條料的規(guī)格及下料方式。一 工藝方案設(shè)計工藝方案設(shè)計就是根據(jù)沖壓件的形狀尺寸、材料、生產(chǎn)批量等特點，初步確定出沖壓加工內(nèi)容，并制定出幾種可行的加工工藝方案，通過對產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、設(shè)備條件、模具制造和壽命、操作的方便性和安全性、經(jīng)濟性等方面的綜合比較，確定出適合具體生產(chǎn)條件的最佳工藝方案。 第四章 沖壓工藝設(shè)計 第一節(jié) 工藝設(shè)計內(nèi)容沖壓工藝設(shè)計，就是根據(jù)沖壓件的要求，合理安排原材料準備、各種加工工序等，使得沖壓過程在經(jīng)濟和技術(shù)上合理可行。4）避免在翻邊線附近沖孔，如果有孔，則在翻邊后再沖孔，以防孔變形。3） 局部成形時級進模的工序排樣原則在級進模中，當(dāng)零件的成形包含有鼓包、翻邊、壓印等局部成形工序時，其工序排樣應(yīng)考慮以下原則：1）局部成形工序可視具體情況穿插在各工位上進行，以利于減少工位數(shù)，提高產(chǎn)品質(zhì)量2）局部成形會起條料的收縮，使周圍的孔變形，因此，局部成形工序不應(yīng)安置在條料邊緣區(qū)或工序件外形處，局部成形區(qū)周圍的孔應(yīng)在成形后再沖。7176。拉深過程中筒形件高度在逐步增加，使各工序件高度不一致，引起了載體變形，影響拉深件質(zhì)量，對此，可增加空位以改善拉深件質(zhì)量；6176。拉深件底部帶有較大孔時，可在拉深前先沖較小的預(yù)備孔，改善材料的拉深性，拉深后再將孔沖至要求的尺寸；4176。保證條料的搭邊和載體有足夠的強度；2176。 (e)工件的穩(wěn)定性好；(f)伸縮性好； (g)和(i)不僅伸縮性好，而且穩(wěn)定； (h)比基本型的伸縮性好。1） 級進拉深工序排樣中的工藝切口：在級進拉深工序排樣時，為了使拉深過程中材料更易流動，避免步距的改變，獲得更好的拉深性，應(yīng)在拉深工序之前先沖工藝切口。在級進拉深工序排樣中，關(guān)鍵是要解決因凸緣收縮而導(dǎo)致的各工位步距和條料寬度不一致的問題。若要作不同于行程方向的彎曲加工，可采用斜鍥滑塊機構(gòu)，對閉口型彎曲件，也可采用斜口凸模彎曲。彎曲排樣時，應(yīng)盡量采用小的送進線高度。7） 復(fù)雜彎曲件應(yīng)分解為簡單彎曲工序的組合，經(jīng)逐次彎曲而成；對精度要求較高的彎曲件應(yīng)設(shè)置整形工藝。6） 在一個工位上，彎曲變形程度不宜太大。4） 彎邊處的孔有精度要求時，應(yīng)在彎曲后在沖孔，以免因彎曲引起孔的變形。2） 彎曲線應(yīng)安排在與纖維方向垂直的方位或成一定的角度。沖裁排樣仍按前述級進沖裁模的工序排樣原則。3. 級進彎曲模的工序排樣彎曲是沖壓加工的基本工藝，級進彎曲模在彎曲模中占有很大比例。7） 外形薄弱部分的沖切應(yīng)安排在較前的工位上。5） 有孔位精度要求的孔應(yīng)在同一工位上沖，若無法安排在同一工位上時，可安排在相近的工位上沖。布置在同一工位及相鄰工位上的沖切輪廓（包括孔）的間距不應(yīng)小于凹模最小壁厚。3） 工序要分散，以確保凹模有足夠的強度。級進沖裁工序排樣的基本原則是：1） 先沖孔，后沖外形。7） 工件和廢料應(yīng)能順利排出。5） 為保證條料送進的步距精度，第一工位安排沖導(dǎo)正孔，第二工位設(shè)導(dǎo)正銷，在其后的各工位上，優(yōu)先在易竄動的工位設(shè)置導(dǎo)正銷。3） 同一工位各沖切凸模應(yīng)盡量設(shè)計為相同的高度，便于刃磨。4）導(dǎo)正銷設(shè)置原則A．導(dǎo)正孔要在第一工位沖出，緊接的工位上要有導(dǎo)正銷，在以后的工位上，根據(jù)工位數(shù)優(yōu)先在容易竄動的工位設(shè)置導(dǎo)正銷；B．重要的加工工位之前要有導(dǎo)正銷；C．單載體末工位要有導(dǎo)正銷，以較正載體橫向彎曲；D．導(dǎo)正銷至少要設(shè)置兩個，超過兩個時，相互之間應(yīng)等間隔布置；五 工序排樣原則：1） 工序排樣要保證產(chǎn)品零件的精度和使用要求。精定位方式主要是導(dǎo)正銷定位，即對工序件精確定位。2）按照工序件定位精度，可把級進?？v向定位方式分為粗定位和精定位兩類。2. 工序件定位方式1）以條料為基準，工序件的定位可分為縱向和橫向，縱向沿條料送進方向，而橫向與條料送進方向垂直。為了保證前后兩次沖切中在工序件上沖切口的準確匹配和連接，級進模任意相鄰兩工位之間的步距必須相等。雙橋載體具有很好的導(dǎo)向精度，可以穩(wěn)定運載工序件，多用于非常小的精密零件。5. 中心載體中心載體與單載體類似，但載體位于條料中部，它比單載體和雙載體節(jié)省材料，在彎曲件的工序排樣中應(yīng)用較多。4. 雙載體雙載體又稱標(biāo)準載體，它是在條料兩側(cè)分別留出一定的材料運載工序件。3. 單載體單載體是在條料的一側(cè)留出一定寬度的材料，并在適當(dāng)位置與工序件連接，實現(xiàn)對工序件的運載。這種載體穩(wěn)定性好，簡單。1. 無載體無載體實際上與毛坯無廢料排樣是一致的，零件外形具有一定的特殊性，即要求毛坯左右邊界在幾何上具有互補性。 載體由形式和尺寸兩個因素決定，他們與產(chǎn)品外形和尺寸有密切關(guān)系以載體強度不可單純依靠增加載體寬度來補救，更重要的是靠合理地選擇載體形式。一旦載體發(fā)生變形，條料的送進精度就無法保證，甚至阻礙條料送進或造成事故，損壞模具。搭邊是為滿足把工件從條料上沖切下來的工藝要求而設(shè)置的，而載體是為運載條料上的工序件至后續(xù)工位而設(shè)計的。載體就是級進模沖壓時條料上連接工序件并將工序件在模具上穩(wěn)定送進的部分材料。在級進模中設(shè)置空工位是為了提高模具強度、保證模具的壽命和產(chǎn)品質(zhì)量以及模具中設(shè)置特殊機構(gòu)等?？梢詻_制外形復(fù)雜的產(chǎn)品零件。產(chǎn)品容易回收；2176?；旌闲凸ば蚺艠邮亲畛Ｓ玫墓ば蚺艠臃椒āＧ羞呁鼓５脑O(shè)計自由度大，有很多設(shè)計技巧，因而設(shè)計難度大。外形分幾次沖成，凸模數(shù)量多，并且容易出現(xiàn)搭接頭不平直、錯牙和毛刺等問題；5176。產(chǎn)品留在凹模面上，產(chǎn)品的平整度易保證；3176。切邊型工序排樣的特點是：1176。條料易于導(dǎo)向。外形無搭接頭錯位現(xiàn)象，適合于沖制外形簡單的工件；4176。2176。落料型工序排樣的主要特點是：1176。工序排樣類型：(A)落料型(B)切邊型(C)混合型 1）落料型工序排樣: 落料型工序排樣是最基本的工序排樣，它將產(chǎn)品零件內(nèi)部孔的沖切工序安排在開始的若干工位，最末工位安排外形落料工序。4） 繪制工序排樣圖。2