【正文】 30～ 80 360～ 500 80～ 120 500 120～ 180 （ 2）凸模與凹模配合加工 對于形狀復(fù)雜或料薄的沖裁件。 m inm a x ZZ －＋ 凹凸 ??? （ 41） 式中： 凸? —— 凸模的制造公差； 凹? —— 凹模的制造公差。 沖裁件的凸凹模刃口尺寸的計(jì)算方法 由于模具加工和測量方法的不同，凸模與凹模刀口部分尺寸的計(jì)算公式和制造公差的標(biāo)注也不同，基本上可分為兩類： （ 1）凸模凸模與凹模分開加工 采用這種方法，要分別標(biāo)注凸模和凹模刃口尺寸與制造公差，它適用于圓形或簡單形狀的工件。一般模具粗造精度比工件精度高 3— 4 級。這樣，在凸、凹模磨損到一定程度的情況下，仍能沖出合 格的零件。 （ 2）考慮到?jīng)_裁時(shí)凸、凹模的磨損，在設(shè)計(jì)凸、凹模刃口尺寸時(shí)，對基準(zhǔn)件刃口尺寸在磨損后增大的，其刃口的公稱尺寸應(yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)較小的數(shù)值。 17 第 4 章 凸凹模刃口尺寸計(jì)算 落料、沖槽的沖裁凸凹模刃口的計(jì)算 沖裁件的凸凹模刃口尺寸的計(jì)算原則 （ 1）落料件的尺寸取決于凹模尺寸，沖槽件的尺寸取決于凸模尺寸。沖裁的合理間隙也要靠凸凹模刃口部分的尺寸來實(shí)現(xiàn)和保證。其與模具設(shè)計(jì)的有關(guān)參數(shù)為： 公稱壓力： 250KN 滑塊行程： 65mm 最大閉合高度； 270mm 連桿調(diào)節(jié)量： 55mm 工作臺尺寸：（前后 mm左右 mm）： 370 560 墊板尺寸（厚度 mm孔徑 mm）： 50 200 模柄孔尺寸： ? ? 6040mmmm ??? ：深度直徑 最大傾斜角度： ?30 工作零件的刃口尺寸計(jì)算 該模具的工作零件的刃口尺寸包括落料的凸模和凹模、沖槽的凸模和凹模的刃口尺寸。 由復(fù)合模的特點(diǎn)，為了安全起見，防止設(shè)備超載，可按公稱壓力? ? 總壓 ～ FF ? 的原則選用壓力機(jī)。 （ 4）壓力機(jī)工作臺面的尺寸必須大于模具下模座的外形尺寸，并還要留有安裝固定的余地。 （ 3）所選壓力機(jī)的閉合高度應(yīng)與沖模的閉合高度相適應(yīng)。由于壓力機(jī)的行程影響到模具的張開高度，因此對于沖裁、彎曲等模具，其行程不宜過大，以免發(fā)生凸模與導(dǎo)板分離（導(dǎo)板模）或滾珠導(dǎo)向裝置脫開的不良后果。 由于該工件為對稱的沖壓件，所以其壓力中心在于輪廓圖形的幾何中心 O點(diǎn)。否則滑塊就會承受偏心載荷，使模具歪斜，間隙不均，從而導(dǎo)致沖床滑塊與導(dǎo)軌和模具的不正常磨損，降低沖床和模具的壽命。 按式（ 34）： 沖推推 FKF n? （ 34） 式中： 15 推F —— 推件力（ N） 推K —— 推件力因數(shù)，其值由表 31 查得 ?推K n—— 工件卡在凹模內(nèi)的個(gè)數(shù)，取 1n? 則推件力為： KNKNF 7 2 7 3 ????推 總的沖裁力計(jì)算 KNKNKNKNFFFF 2 4 4 70 6 0 7 3 4 ??? ＋＋＋＋ 頂卸沖總 壓力中心的確定 沖裁模的壓力中心就是沖裁力合力的作用點(diǎn)。 按式 （ 32）： 落卸卸 FKF ? （ 32） 式中： 卸K —— 卸料力因數(shù)，其值由表 查得 ?卸K 14 表 卸料力、推料力和頂料力因數(shù) 料厚 /mm 卸K 推K 頂K 鋼 ≤ ～ ＞ ～ ～ ＞ ～ ～ ＞ ～ ～ ＞ ～ 鋁、鋁合金 ～ ～ 純銅、黃銅 ～ ～ 則卸料力為： KNKNF 7 0 7 3 40 3 ???卸 頂件力的計(jì)算 把落料件從凹模洞口順著沖裁方向推出去的力 稱為推件力。 按式（ 31）： Lt??沖 (31) 式中： 沖F —— 沖裁力（ N） L—— 工件外輪廓周長（ mm）， t—— 材料厚度（㎜）， ? ? —— 材料的抗剪強(qiáng)度（ MPa）。從凹模內(nèi)將工件或廢料順著沖裁方向推出的力稱推件力。 沖裁力是凸模與凹模相對運(yùn)動(dòng)使工件與板料相分離所需要的力。排樣時(shí)，在保證工件質(zhì)量的前提下，主要考慮如何提高材料的利用率?？蓞⒄?《沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例》中表 216 列出了沖裁時(shí)常用的最小搭邊值。搭邊過大，材料利用率低；但過小的搭邊，容易造成搭邊的強(qiáng)度和剛度不夠，沖裁時(shí)容易翹曲或被拉斷，不僅會增加沖裁件毛刺，有時(shí)甚至單邊拉入模具間隙，造成沖裁力不均勻，損壞模具刃口擠近凹模。搭邊還可以保持條料有一定的剛度，便于送料。 搭邊 搭邊是指排樣時(shí)沖裁件之間以及沖裁件與條料側(cè)邊之間留下的工藝廢料。這種排樣方式能保證沖裁件的質(zhì)量 ，沖模壽命也長，但材料利用率相對較低。但采用少廢料和無廢料排樣時(shí)，由于條料寬度的公差以及條料導(dǎo)向與定位所產(chǎn)生的誤差，使工件的質(zhì)量和精度較低。有少廢料和無廢料排樣，這兩種排樣方式對節(jié)省材料具有重要意義，并有利下一次沖裁多個(gè)工件，故可以提高生產(chǎn)率。有直排、斜排、直對排和混合排的廢料排樣，模具沿工件全部外形進(jìn)行沖裁，工件周邊都留有搭邊。合理的排樣和選擇適當(dāng)?shù)拇钸呏?，是提高材料利用率、降低成本和保證沖件質(zhì)量及模具壽命的有效措施。 綜上所述，故選擇方案 3 即復(fù)合?！淞?+沖槽。由于它們唯一的區(qū)別是工序順序相反。但是，它們唯一的區(qū)別就是工序相反，本方案為先沖槽后 落料。 結(jié)合本設(shè)計(jì)的要求即厚度 t=1mm，材料為 10 鋼，生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)，精度要求為 IT7 級的薄板槽型零件，本方案滿足其生產(chǎn)要求，故暫時(shí)保留方案 3。本方案生產(chǎn)優(yōu)點(diǎn)有沖件精度高，為 IT10~IT7 級；沖件平整，適合大批量生產(chǎn)。 上面分析了方案 方案 方案 5 和方案 6，即單工序模和級進(jìn)模都不滿足該薄板槽型零件的生產(chǎn)要求。 10 （ 4）方案 6：本方案和方案 5 都是級進(jìn)模，只是工序順序相反。 級進(jìn)模生產(chǎn)的缺點(diǎn)有沖件精度為 IT13~IT10 級，精度較低，且沖件平整度較差，質(zhì)量要求高時(shí)需要校平。 （ 3）方案 5：本方案為級進(jìn)模，工序順序?yàn)橄嚷淞虾鬀_槽。 （ 2）方案 2：同方案 1 都為單工序模，唯一不同的就是工序的順序相反。但是，這個(gè)方案的缺點(diǎn)有沖件精度低、沖件平整度差、生產(chǎn)率低，適合中小批量生產(chǎn)，并且不安全，需采取安全措施。 沖壓工藝方案分析和確定 方案 1：單工序模→落料 +沖槽； 方案 2：單工序?！鷽_槽 +落料； 方案 3：復(fù)合?！淞?+沖槽； 方案 4：復(fù)合?！鷽_槽 +落料； 方案 5：級進(jìn)?！淞?+沖槽； 方案 6：級進(jìn)模→沖槽 +落料。 工序順序 工序順序是指各工序的先后順序 ,主要取決于沖壓變形規(guī)律和零件質(zhì)量要求 ,如果工序順序的變更不影響托板質(zhì)量 ,則應(yīng)當(dāng)根據(jù)操作、定位及模具結(jié)構(gòu)等 9 結(jié)構(gòu)因素確定。 工序數(shù)量 工序數(shù)量是指不同性質(zhì)進(jìn)行相同次數(shù)的工序重復(fù)進(jìn)行的數(shù)量。 沖壓工藝設(shè)計(jì)基本內(nèi)容 工藝類型 工 藝類型是指成型沖壓件所需要的沖壓工序種類，如落料、沖孔、切邊、拉伸、翻孔、脹形、整形都是沖壓加工常見的工序。確定工藝方案主要是確定各次沖壓加工的工序性質(zhì)、工序數(shù)量、工序順序、工序的組合方式等。 制造要求受 力不大、韌性高的零件，如汽車車身、貯器、深沖壓器皿、管子、墊片等，可用作冷軋、冷沖、冷鐓、冷彎、熱軋等工藝成形，也可用作心部強(qiáng)度不高的滲碳件、碳氮共滲件等。零件材料為 10 鋼，厚度 t=1mm。 薄板沖槽模具 薄板槽形落料成形模。 7 第 2 章 薄板槽型零件工業(yè)性分析和工藝方案的擬定 薄板槽型零件工藝性分析 所需加工的工件名稱：薄板槽型零件 零件的生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn)（ 150 萬件 /年） 零件的材料： 10 鋼，厚 1mm 預(yù)計(jì)薄板槽型零件的日產(chǎn)量約為 6000 件 /天 薄板槽型零件的工件圖如圖 和圖 所示： 圖 零件三維圖 圖 零件二維圖 8 工件的工藝性分析是根據(jù)工件的圖樣，分析沖壓件的形狀、尺寸、表面質(zhì)量等是否符合沖 壓工藝要求。 用于模具設(shè)計(jì)制造的計(jì)算機(jī)軟件日趨完善，并向智能化、集成化方向發(fā)展，能減少設(shè)計(jì)人員的重復(fù)勞動(dòng)，提高效率。適合仿造零件和模具的加工，不需要圖紙，直接用實(shí)物就能加工。 低熔點(diǎn)合金模、精鑄模、層疊模、環(huán)氧樹脂模等一些快速經(jīng)濟(jì)型模具將進(jìn)一步得到應(yīng)用，適合于多品種少批量生產(chǎn)用模。發(fā)達(dá)國家正在研制數(shù)控自動(dòng)化光整加工設(shè)備。 (2) 成形表面的加工向精密、自動(dòng)化發(fā)展（成形表面的精加工向數(shù)控、數(shù)顯方向發(fā)展，數(shù)控機(jī)床、電 火花成形機(jī)床、慢走絲線切割機(jī)床等精加工廣泛運(yùn)用。三維造型軟件和仿真軟件的廣泛應(yīng)用，不僅能自動(dòng)編程，還能進(jìn)行干涉檢查，保證設(shè)計(jì)和工藝的合理性 。模具零件的精度由數(shù)控機(jī)床保證，解決了以前傳統(tǒng)切削加工生產(chǎn)模具零件，靠鉗工技藝保證質(zhì)量，質(zhì)量難保證的問題。如三維 曲面數(shù)控加工；模具表面拋光、表面皮紋加工及皮紋輥制造技術(shù)；模具鋼的超塑性成型技術(shù)和各種快速成型技術(shù)等。 2)開發(fā)了多工位級進(jìn)模和硬質(zhì)合金模等新產(chǎn)品，并根據(jù)國內(nèi)生產(chǎn)需要研制了精密塑料注射模。 (1) 中國模具產(chǎn)業(yè)的進(jìn)出口 近幾年來，我國每年進(jìn)口模具約占市場總量的 20％左右，已超過 10 億美元 ，成為世界上最大的模具進(jìn)口國其中塑料與橡膠模具占全部進(jìn)口模具的 50％以上，沖壓模具占全部進(jìn)口模具約 40％ 中、高檔模具進(jìn)口比例占市場總量的40％以上 (2) 我國模具技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步主要表現(xiàn)在 1)研究開發(fā)了模具新鋼種及硬質(zhì)合金、鋼結(jié)硬質(zhì)合金等新材料，并采用了一些新的熱處理工藝，延長了模具的使用壽命。國內(nèi)的模具生產(chǎn)廠已超過 17000 家，從業(yè)人員達(dá) 50 萬。 汽車模具：多為鋅基合金快速制模和使用環(huán)氧樹脂制作金屬成型模。 4 效益：大大縮短制模時(shí)間。 加工效率：比傳統(tǒng)的切削工藝要高幾倍，甚至十幾倍。 CAE 技術(shù)已逐漸成熟（意大利 COMAU 公司應(yīng)用 CAE 技術(shù)后，試模時(shí)間減少了 50%以上）。 PRO/E、 UG、 CIMATRON 等軟件普遍應(yīng)用。 ③ 模具結(jié)構(gòu)的大小，復(fù)合模的大小不同，他的結(jié)構(gòu)和板塊會有繁簡的差異 ④ 工件精度 當(dāng)沖壓工件的尺寸精度或同軸度、對稱度等位置精度要求較高時(shí) ,應(yīng)考慮采用復(fù)合模。 B、復(fù)合模具的特點(diǎn)：高精度的模具、提高工件質(zhì)量、效率提高 C、復(fù)合模具的分類： ① 沖裁類復(fù)合模 如落料、沖孔復(fù)合模；切斷、沖孔復(fù)合模等； ② 成形類復(fù)合模 如復(fù)合擠壓模等； ③ 沖裁與成形復(fù)合模 如落料、拉深復(fù)合模；沖孔、翻邊復(fù)合模；拉深、切邊復(fù)合模；落料、拉深、沖孔、翻邊復(fù)合模等。 復(fù)合 — 級進(jìn)沖壓 —— 在一副沖模上包含復(fù)合和級進(jìn)兩種方式的組合工序。 復(fù)合沖壓 —— 在壓力機(jī)的一次工作行程中，在模具的同一工位上同時(shí)完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方式。這時(shí)在工藝上多采用工序集中的方案，即把兩種或兩種以上的單一工序集中在一副模具內(nèi)完成，稱為組合工序。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，隨著機(jī)電一體化技術(shù)的進(jìn)步，這些問題一定會盡快二完善的得到解決。主要表現(xiàn)在沖壓加工時(shí)產(chǎn)生的噪音和振動(dòng)兩種公害，而且操作者的安全事故時(shí)有發(fā)生。所以，只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點(diǎn)才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益的。據(jù)有關(guān)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，自行車，縫紉機(jī)，手表里有 80%是沖壓件；電視機(jī)，收錄機(jī)，攝像機(jī)里有 90%是沖壓件；還有食品金屬罐殼，鋼精鍋爐，搪瓷盆碗及不銹鋼餐具，全都是使用模具的沖壓加工產(chǎn)品；就連電腦的硬件中也缺少不了沖壓件。像飛機(jī)，火車，汽車，拖拉機(jī)上就有許多大，中，小型沖壓件。例如，在宇航，航空，軍工，機(jī)械，農(nóng)機(jī)，電子， 信息，鐵道，郵電，交通，化工，醫(yī)療器具，日用電器及輕工等部門里都有沖壓加工。在現(xiàn)代制造業(yè)，比如汽車、拖拉機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械、電機(jī)、電器、儀表、化 2 工容器、玩具以及日常生活用品的生產(chǎn)方面，都占有十分重要的地位。 沖壓加工的缺點(diǎn)是模具制造的周期長，制造成本高，不適于單件小批量生產(chǎn)；其次，沖壓加工多用機(jī)械壓力機(jī)，由于滑塊往復(fù)運(yùn)動(dòng)快，大量手工操作，勞動(dòng)強(qiáng)度較大，易發(fā)生事故，安全生產(chǎn)與管理要求高，須采用必要的安全技術(shù)措施來保證。因?yàn)樗饕糜诩庸ぐ辶狭慵?，所以又稱板料沖壓。它是由人使用板料、借助于常規(guī)的或?qū)I(yè)的沖壓設(shè)備（動(dòng)力）、從安裝在設(shè)備上的模具里使其得到變形力并進(jìn)行變形，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的產(chǎn) 品零件的生產(chǎn)技術(shù)?？梢娔＞吖I(yè)在世界各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中所具有的重要地位，模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造水平的重要指標(biāo)之一。 關(guān)鍵詞 ：薄板；沖壓； CAD； UG；復(fù)合模 III Abs