【正文】 、沖裁件形狀等因素有關。當間隙較大時，材料所受拉伸作用增大，沖裁完畢后，因材料的彈性恢復，沖裁件尺寸向實體方向收縮，使落料件尺寸小于凹模尺寸，而沖孔件的尺寸則大于凸模尺寸。偏差值可能是正的，也可能是負的。這個差值包括兩方面的偏差，一是沖裁件相對凸?；虬寄３叽绲钠?，二是模具本身的制造偏差。影響沖裁件質量的因素有：凸、凹模間隙值的大小及其分布的均勻性，模具刃口鋒利狀態(tài)、模具結構與制造精度，材料性能等，其中，間隙值的大小與分布的均勻性是主要因素。零件表明應盡可能平整。（1）對沖裁件質量的影響沖裁件的質量主要是指斷面質量、尺寸精度、和形狀誤差。沖裁間隙分為單邊間隙和雙邊間隙單邊間隙用C表示,雙邊間隙用Z表示。標稱壓力為，最大裝模高度，模柄孔尺寸為，所以模柄所選直徑為。為避免設備過載，按公稱壓力選擇壓力機。通常取壓力機的名義噸位比大。如果模具閉合高度實在太小，可以在壓床下面加墊板。大多數(shù)壓力機，其連桿長度能調節(jié)，也即壓力機的閉合高度可以調整，故壓力機有最大的閉合高度，最小閉合高度。模具閉合高度是指上模在最低工作位置時，下模板的底面到上模板頂面的距離。（2）壓力機工作臺面的尺寸應大于沖模平面尺寸，且還需留有安裝固定的余地，但過大的工作臺面上安裝小尺寸的沖模，工作臺的受力條件也是不利的。結合以上所述和工件自身及生產狀況，選用開式曲柄壓力機。摩擦壓力機具有結構簡單、造價低廉、不易發(fā)生超負荷損壞等特點，所以在小批量生產中常用來完成彎曲、成形等沖壓工作。液壓機沒有固定的行程，不會因為板料厚度變化而超載，而且在需要很大的施力行程加工時，與機械壓力機相比具有明顯的優(yōu)點。在大型拉深件的生產中，應盡量選用雙動拉深壓力機，因其可使所用模具結構簡單，調整方便?？墒?，由于它提供了極為方便的操作條件和非常容易安裝機械化附屬裝置的特點，使它成為目前中、小型沖壓設備的主要形式。對于中小型的沖裁件，彎曲件或拉深件的生產，主要應采用開式機械壓力機。． 沖壓設備類型的選擇沖壓設備的選擇是工藝設計中的一項重要內容，它直接關系到設備的合理使用、安全、產品制造、模具壽命、生產效率和成本等一系列重要的問題。否則在沖裁過程中要產生偏心力矩，從而使沖裁時模具的間隙變得不均勻，使得沖壓件的外形發(fā)生歪扭，切口斷面質量變壞，甚至會導致壓力機滑塊導軌和模具的嚴重磨損。此時，在整個輪廓曲線上所受到?jīng)_裁力合力的作用點或多工序模各工序沖裁力的合力作用點稱為沖模的壓力中心。 材料利用率的確定27 零件展開圖材料利用率 式中 A——沖裁件面積（包括沖出的小孔在內）（mm2）； B——條料寬度（mm）； S——步距（mm）； 3 沖壓力及壓力中心的確定 沖壓力的計算圖31 材料強度表查圖31得：=400MP（1）校正彎曲力的計算式中 ——校正彎曲時的彎曲力 ——單位面積上的校正力，其值見表31。圖23 搭邊值沖壓件展開長54mm，非圓形，查圖23，搭邊值a=~,a1=~取a=2mm,a1=2mm圖24 條料寬度圖25 最小間隙圖26 極限偏差無側壓裝置的導料板之間送料條料寬度：B0Δ=[D+2(a1+Δ)+bo]0Δ=［54+2（2+）+］==式中　　B——條料標稱寬度（mm）； 　 D——工件垂直于送料方向的最大尺寸（mm）； 　 a1——側搭邊值（mm）；——條料寬度的公差（mm）；b0——條料與導料板間的間隙（mm）查以上兩圖得：＝, b0= 步距的確定步距是指條料在模具上每次送進的距離，進距的計算與排樣方式有關。（4）排樣的形式 對排的搭邊值大于直排的搭邊。（2）材料的厚度 材料越厚，搭邊值也越大。過大，材料利用率低；過小，材料利用率高，但是過小時不能發(fā)揮搭邊的作用，在沖裁過程中會被拉斷，造成送料困難，使工件產生毛刺，有時還會被拉入凸模和凹模之間，損壞模具刃口，降低模具壽命。另外，還可以防止沖裁時條料邊緣的毛刺拉入模具中損壞模具。在彎曲工位中，為了使3次彎曲不發(fā)生干涉及簡化模具設計及制造成本，選擇具體工位如下：8 7 6 5 4 3 2 1（1） 側刃和沖導正銷孔（2） 異型沖裁（3） 沖切（4） 分隔沖孔（5） 向下彎曲（6） 向上彎曲（7） 側向彎曲（8） 切斷沖裁 搭邊值的選用搭邊的作用是補償定位誤差，防止由于條料的寬度誤差、送料步距誤差、送料歪斜誤差等原因而沖裁出殘缺的廢品。成形此零件包括沖裁、彎曲、沖孔等工序。本設計采用單排直排方式，原因如下：（1）零件展開毛坯最大尺寸60mm,屬中尺寸零件，基本形狀為矩形，多工位沖壓時選用單排方式可大大降低模具的制造成本。但它們的應用范圍有一定局限性，受工件形狀的限制，且由于條料本身的寬度公差，條料導向與定位所產生的誤差，會直接影響工件尺寸而使工件精度降低。少、無廢料排樣法的材料利用率較高，同時，少、無廢料排樣法有利于一次沖裁多個工件，可以提高生產率。（3）無廢料排樣工件與工件之間，工件與條料側邊之間均無搭邊存在，條料沿直線或曲線切斷而得到工件所示。 沖裁件排樣設計 排樣方法根據(jù)材料的利用情況，排樣的方法分三種：（1）有廢料排樣沿工件的全部外形沖裁工件與工件之間，工件與條料側邊之間都有工藝余料（搭邊）存在，沖裁后搭邊成為廢料。通過上述三種方案的分析比較，沖壓方法采用方案三為佳，即采用級進模生產。若采用方案三，只需一副模具即可成型，能滿足生產所需的精度和批量，操作安全方便，且生產效率高。若采用方案二，由于有3次彎曲，需三副以上模具才可完成。若采用方案一，需五副模具才能完成，一副沖外形，一副沖孔，三副彎曲。由于采用條料（或帶料）進行連續(xù)沖壓，所以操作方便安全。方案三：采用級進模生產。復合模結構緊湊，沖出的制件精度較高，適合大批量生產，特別是孔與制件外形的同心度容易保證。單工序模結構簡單，制作周期短，制作成本低廉；但生產效率低，沖出的制件精度不高，且工人勞動強度大，不適合大批量的生產。沖裁大小不同、相距較近的孔時，為減少孔的變形，應先沖大孔，后沖小孔。（2）多工序工件用單工序沖裁時的順序安排先落料使毛坯與條料分離，然后以外輪廓定位進行其他沖裁。首先沖出的孔一般作后續(xù)工序定位用。對大量生產，還采用自動送料機構，模具內裝有安全檢測裝置。對簡單形狀、精度要求不高的零件，采用級進沖裁，模具結構較之復合模簡單，易于制造。（4）模具制造、安裝調整和成本 對復雜形狀的工件，采用復合沖裁與采用連續(xù)沖裁相比，模具制造，安裝調整較易，成本較底。為提高生產效率和材料利用率常采用多排沖壓。級進沖裁可以加工形狀復雜、寬度很小的異形零件，且可沖裁的材料厚度比復合沖裁要大。若采用復合沖裁，則該部位的凸凹模的壁厚因小于最小極限值，易因強度不足而破裂。但工件上孔與孔間和孔與邊緣之間的距離不能過小。（3）對工件尺寸、形狀的適應性 復合沖裁可用于各種尺寸的工件。級進沖裁所得的工件的尺寸公差等級較復合沖裁低，工件有拱彎、不夠平整。（2）沖裁件尺寸精度 復合沖裁所得的工件公差等級高，內、外形同軸度一般可達177。沖裁組合方式的選擇由以下幾個方面來綜合考慮：（1）生產批量 模具費用在制件成本中占很大比例，因此生產批量在很大程度上決定所用模具結構。 沖裁工藝方案的對比及確定 沖裁工序的組合沖裁工序按工序的組合程度可分為單工序沖裁、復合沖裁和級進沖裁。除在少、無廢料排樣或采用鑲拼模結構時，都應有適當?shù)膱A角相連，以利于模具制造和提高模具壽命。矩形孔兩端宜用原弧連接，以利于模具加工。零件結構對稱，形狀不復雜，但成形工藝復雜，包括沖裁和多次彎曲，但沒有違反沖裁的工藝性原則，零件能滿足沖壓工藝要求，可以進行下一步的設計。對制件技術要求是表面不得有劃痕，無毛刺等，而2A12M材料表面容易劃痕，因此要求沖件間隙合理，工作面表面粗糙度值要小。（3）焊接裂紋傾向大，用熔焊法有困難。有包鋁層時強度有所下降。錳可提高強度和耐蝕性，但一般限制錳小于1%，加入少量的鈦可細化晶粒，%，并希望鐵硅比值大于等于一。硬鋁（—％Cu、—％Mg、—%Mn、少量的硅，其余是鋁），有良好的機械性能、強度大又便于加工，而且密度小，可作輕型結構材料。（3）表面質量要求工件未標有表面質量精度要求，按照一般要求處理即可滿足工藝要求，即表面粗糙度Ra=?？孜怀叽缁鶞蕬M量選擇在沖裁過程中始終不參加變形的面或線上，切不要與參加變形的部分聯(lián)系起來。 分析工件的技術要求（1）加工表面的尺寸精度及尺寸基準工件中對標有尺寸精度的尺寸按照零件圖的精度進行設計，對其他未標尺寸按一般精度設計，即按國標對非圓形工件精度等級取IT14級設計，對圓形工件精度等級取IT10級設計。一般情況下，對沖裁工藝性影響最大的是制件的結構形狀、精度要求、行為公差及技術要求等。良好的工藝性和合理的工藝方案，可以用最小的材料消耗，最少的工序數(shù)量和工時，穩(wěn)定地獲得符合要求的優(yōu)質產品，并使模具結構簡單，壽命高，因而可以減少勞動量和沖裁成本。通過對所給零件的沖壓模具設計，可以促進我們專業(yè)知識的鞏固，增長見識，拓寬知識面，鞏固和加強機械制圖、機械設計、沖壓模具設計與制造等專業(yè)理論知識在實際生產中的應用，培養(yǎng)我們綜合運用所學過的知識分析、解決實際工程問題的能力，為今后的學習和工作積累經(jīng)驗，奠定良好的基礎。由于沖壓加工具有生產率高、生產成本低、操作簡單、適合大批量生產等優(yōu)點，在制造業(yè)中有著廣闊的發(fā)展前景，因而需要大量的工程技術人員去從事和研究沖壓工藝和模具設計方面的內容。 （5）精沖與半精沖、液壓成形、旋壓成形、爆炸成形、電水成形、電磁成形、超塑成形等技術得到不斷發(fā)展和應用，某些傳統(tǒng)的沖壓加工方法將被它們所取代，產品的沖壓加工趨于更合理、更經(jīng)濟。 （3）在模具設計與制造中，開發(fā)并應用計算機輔助設計和制造系統(tǒng)（CAD/CAM），發(fā)展高精度、高壽命模具和簡易模具（軟模、低熔點金模具等）制造技術以及通用組合模具、成組模具、快速換模裝置等，以適應沖壓產品的更新?lián)Q代和各種生產批量的要求。 制造沖壓件用的傳統(tǒng)金屬材料，正逐步被高強鋼板、涂敷鍍層鋼板、塑料夾層鋼板和其他復合材料或高分子材料所替代。上海交通大學在80年代初期開展了打規(guī)模的CAD/CAM研究開發(fā)工作，采用交互設計方法進行條料排樣，模具結構及零件設計方面采用了典型結構及標準零件的自動調用和交互設計相結合的方法，開發(fā)了智能化數(shù)據(jù)庫，貯存了各種沖模的典型結構、標準零件、設計經(jīng)驗 、設計方法和步驟，并向用戶開放，目前在上海交通大學已建立了模具CAD/CAM國家工程中心[6]。沖模CAD/CAM技術已成為沖壓工藝與模具的主要發(fā)展方向之一。比如，①加速新型模具標準件的研制；②根據(jù)企業(yè)自身的實力和市場不同層次的需求，有針對性地拓展市場，向相關行業(yè)發(fā)展，保證了以“標準件為主”向“多種經(jīng)營”發(fā)展，以籌措集累資金，保證模具標準件專業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展；③積極開拓國際市場，我國的模具標準件已開始遠銷國外，有的企業(yè)出口銷售額已占總銷售額的30% 以上；④采取先進的銷售經(jīng)營措施。在引進、消化的基礎上開展自主創(chuàng)新，使新型模具標準件品種增多，特別是出現(xiàn)了不少與汽車模具配套的新產品。重視技術改造, 加大對新設備的投資，增強市場競爭的“硬件”實力。近年來，我國模具標準件的生產和銷售形勢是“產銷兩旺”，主要是因為汽車工業(yè)的發(fā)展和國家“十一五”規(guī)劃確定要以重化工業(yè)為重點的拉動。沖壓件的質量、生產效率以及生產成本等，與模具設計和制造有直接關系。隨著科學技術的進步，特別是計算機技術的發(fā)展，隨著機電一體化技術的進步，這些問題一定會盡快二完善的得到解決。主要表現(xiàn)在沖壓加工時產生的噪音和振動兩種公害，而且操作者的安全事故時有發(fā)生。所以，只有在沖壓件生產批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經(jīng)濟效益的。據(jù)有關調查統(tǒng)計，自行車，縫紉機，手表里有80%是沖壓件；電視機，收錄機，攝像機里有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品；就連電腦的硬件中也缺少不了沖壓件。像飛機，火車，汽車，拖拉機上就有許多大，中，小型沖壓件。例如，在宇航，航空，軍工，機械，農機，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。（3）級進模（也稱連續(xù)模） 在毛坯的送進方向上，具有兩個或更多的工位，在壓力機的一次行程中，在不同的工位上逐次完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。根據(jù)工序組合程度分類：（1）單工序模 在壓力機的一次行程中，只完成一道沖壓工序的模具。（4）成形模 是將毛坯或半成品工件按圖凸、凹模的形狀直接復制成形，而材料本身僅產生局部塑性變形的模具。（2）彎曲模 使板料毛坯或其他坯料沿著直線（彎曲線）產生彎曲變形，從而獲得一定角度和形狀的工件的模具。沖壓模具的形式很多，一般可按以下幾個主要特征分類：根據(jù)工藝性質分類：（1）沖裁模 沿封閉或敞開的輪廓線使材料產生分離的模具。沖壓件的質量、生產效率以及生產成本等，與模具設計和制造有直接關系。（4）沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設備，因而是一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低?！　。?） 沖壓時由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面質量,而模具的壽命一般較長,所以沖壓的質量穩(wěn)定,互換性好,具有“一模一樣”的特征。主要表現(xiàn)如下：　　（1）沖壓加工的生產效率高，且操作方便，易于實現(xiàn)機械化與自動化。沖壓是在室溫下，利用安裝在壓力機上的模具對材料施加壓力，使其產生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。它是金屬塑性加工（或壓力加工）的主要方法之一，