【正文】 變化不大，必須使搭邊的最小寬度大于塑變區(qū)的寬度，而塑變區(qū)寬度與材料性質(zhì)和材料厚度有關(guān)，一般約等于 。從節(jié)省材料出發(fā)，搭邊值越小越好，但搭邊小于一定數(shù)值后，對(duì)模具壽命和剪切表面質(zhì)量不利。查表 1 得，搭邊值 a=,a1=. 表 2 沖裁金屬材料的搭邊值 (單位為 mm)手工送料圓形 非圓形 往復(fù)送料自動(dòng)送料材料厚度ta a1 a a1 a a1 a a11 2 3 2 —— ——大于 12 2 2 3 2大于 23 2 3 4 大于 34 3 3 5 4 4 3大于 45 4 3 5 4 6 5 5 4大于 56 5 4 6 5 7 6 6 5大于 68 6 5 7 6 8 7 7 68 以上 7 6 8 7 9 8 8 7注：a——材料寬度方向上的搭邊值； a1——材料長度方向上的搭邊值；（2）條料的寬度的計(jì)算：條料寬度 B= D0+2c=+2=c—側(cè)搭邊的最小值條料送進(jìn)步距 h=+=第 三 章 模具整體的設(shè)計(jì)與工藝計(jì)算南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）19 搭邊 毛坯尺寸計(jì)算 根據(jù)等面積原則，用解析法求該零件的毛胚直徑。若搭邊值小于材料厚度，在沖裁中還可能被拉入凸、凹模間隙中，使零件產(chǎn)生毛刺，甚至損壞模具刃口，降低模具壽命。為了使作用在毛坯側(cè)表面上的應(yīng)力沿切離毛坯周長的變化不大，必須使搭邊的最小寬度大于塑變區(qū)的寬度，而塑變區(qū)寬度與材料性質(zhì)和材料厚度有關(guān)，一般約等于 。從節(jié)省材料出發(fā)，搭邊值越小越好，但搭邊小于一定數(shù)值后，對(duì)模具壽命和剪切表面質(zhì)量不利。搭邊還可以使條料有一定的剛度，便于送進(jìn)。b? 該 制 件 中 ， )(?? 搭邊和條料寬度的計(jì)算（1）搭邊計(jì)算：排樣時(shí)工件之間以及工件與條料側(cè)邊之間留下的余料叫搭邊。首先將該零件分成圓，圓環(huán)，圓錐臺(tái)三個(gè)簡單的幾何體，由表 1 查得它們的面積公式分別為：A1=πd 12/4=38/4=A2=π(d 32d22)/4=（5842)/4=1256A3=πl(wèi)(d 12+d22)/2=40=則毛坯展開尺寸 D= 表 1 有凸緣圓簡件的修邊余量 △h（mm ） 凸緣的相對(duì)直徑d凸/d 凸緣直徑 d凸 附圖25 150 2 100 3 150 3 200 5 250 300 6 5 4 3南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）16圖 輪 盤 零 件 圖南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）17圖 輪 盤 零 件 三 維 圖 沖 裁 力 的 計(jì) 算(1)沖 裁 力 計(jì) 算 ： ?tLFO?式 中 —— 沖 裁 件 周 長 （ mm)； L —— 材 料 厚 度 ；T —— 材 料 抗 剪 強(qiáng) 度 （ Mpa） 。 而沖件孔中心距最高精度公差為177。 確定工藝方案南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）15落料與拉深復(fù)合——沖中間孔和腰形孔——內(nèi)外緣翻邊。工件形狀尺寸較精確，而且工序比較少。沖孔與修邊復(fù)合。該方案的特點(diǎn)是模具制造簡單，工件尺寸比較精確，但工序過于復(fù)雜，生產(chǎn)效率不高。該方案的特點(diǎn)是落料拉深沖孔工件中間孔的尺寸難以保證，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。方案二：落料與拉深復(fù)合——沖中間孔和外緣翻邊。 該工件設(shè)計(jì)的出擬工藝方案方案一：落料拉深與沖中間孔復(fù)合——外緣翻邊復(fù)合。 復(fù) 合 模 具 由 以 下 特 點(diǎn) ：（ 1） 沖 件 精 度 高 ， 不 受 送 料 誤 差 的 影 響 ， 內(nèi) 外 形 相 對(duì) 位 置 一 致 性 好 ；（ 2） 沖 件 表 面 較 為 平 整 ；（ 3） 適 宜 沖 薄 料 ；（ 4） 可 以 充 分 利 用 短 料 和 邊 角 余 料 ；（ 5） 沖 模 面 積 較 小 。 如 果 使 用 單 工 序 模 則 會(huì) 使 制 造 周 期 增 長 ， 不 利 于 提 高 生 產(chǎn) 率 ； 經(jīng) 分 析 可知 ： 該 制 件 也 不 適 合 級(jí) 進(jìn) 模 。 各 種 沖 模 的 構(gòu) 成 大 體 相 同 ， 主 要 由 工 作 零 件 、 定 位 零 件 、卸 料 與 推 料 零 件 、 導(dǎo) 向 零 件 、 聯(lián) 接 與 固 定 零 件 等 組 成 。 (4) 由于該產(chǎn)品大批量生產(chǎn)，不宜采用單一工序，而用級(jí)進(jìn)模模結(jié)構(gòu)又太復(fù)雜，南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）14所以適用于復(fù)合模。因此，在起伏過程中能否一次成型，保證工件平整而且無裂紋是該工件模具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。圖 1 工件圖(2)該工件形狀尺寸精度要求為沖壓件的經(jīng)濟(jì)精度。南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）13 (1)沖壓工件為輪盤，工件圖見圖 1。沖壓件的工藝性，是指沖壓件對(duì)沖壓工藝的適應(yīng)性，即沖壓件的結(jié)構(gòu)、形狀，尺寸及公式差等技術(shù)要求是否符合沖壓加工的工藝要求。 即 沖 壓 工 藝 的 質(zhì) 量 就 決 定 了 模 具 三 維 質(zhì) 量 ， 因 此 ，制 定 合 理 的 沖 壓 工 藝 方 案 是 至 關(guān) 重 要 的 。沖 壓 工 藝 設(shè) 計(jì) 的 基 本 要 求 為 ：（ 1） 材 料 利 用 率 高 ；（ 2） 制 定 出 的 工 藝 方 案 在 技 術(shù) 上 可 行 ， 經(jīng) 濟(jì) 上 合 理 ； （ 3） 工 序 組 合 方 式 和 工 序 排 列 順 序 要 符 合 沖 壓 變 形 規(guī) 律 ， 能 保 證 沖 制 合 格 的 工件 ；（ 4） 工 序 數(shù) 量 盡 可 能 少 ， 生 產(chǎn) 效 率 盡 可 能 高 。良好的沖壓工藝性應(yīng)能滿足材料較省、工序較少、模具加工較容易、壽命較高、操作方便及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等要求。南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）11設(shè)計(jì)要求:設(shè)計(jì)該零件的沖裁模 沖壓零件圖如下圖所示:沖壓技術(shù)要求:1. 材料:Q235；南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）122. 材料厚度:；:大批量生產(chǎn)；第 二 章 零件的工藝性分析 零 件 工 藝 性 分 析沖壓件的工藝性是指沖壓件對(duì)沖壓工藝的適應(yīng)性。 我國沖模標(biāo)準(zhǔn)化與專業(yè)化生產(chǎn)近年來也有較大發(fā)展，除反映在標(biāo)準(zhǔn)件專業(yè)化生產(chǎn)廠家有較多增加外，標(biāo)準(zhǔn)件品種也有擴(kuò)展，精度亦有提高。目前，國外先進(jìn)工業(yè)國家模具標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)程度已達(dá) 70%~80%，模具廠只需設(shè)計(jì)制造工作零件，大部分模具零件均從標(biāo)準(zhǔn)件廠購買，使生產(chǎn)率大幅度提高。因?yàn)闆_模屬單件小批量生產(chǎn)，沖模零件既具的一定的復(fù)雜性和精密性，又具有一定的結(jié)構(gòu)典型性。為了滿足大批量高速生產(chǎn)的需要，目前沖壓設(shè)備也由單工位、單功能、低速壓力機(jī)朝著多工位、多功能、高南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）10速和數(shù)控方向發(fā)展，加之機(jī)械乃至機(jī)器人的大量使用，使沖壓生產(chǎn)效率得到大幅度提高，各式各樣的沖壓自動(dòng)線和高速自動(dòng)壓力機(jī)紛紛投入使用。模具加工過程中的檢測技術(shù)也取得了很大的發(fā)展,現(xiàn)在三坐標(biāo)測量機(jī)除了能高精度地測量復(fù)雜曲面的數(shù)據(jù)外,其良好的溫度補(bǔ)償裝置、可靠的抗振保護(hù)能力、嚴(yán)密的除塵措施及簡單操作步驟，使得現(xiàn)場自動(dòng)化檢測成為可能。 微米，表面粗糙度達(dá)2Ra=01~ 微米。其中高速銑削加工、電火花銑削加工、慢走絲切割加工、精密磨削及拋光技術(shù)、數(shù)控測量等代表了現(xiàn)代沖模制造的技術(shù)水平。 模具制造技術(shù)現(xiàn)代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。我國已能自行設(shè)計(jì)制造出達(dá)到國際水平的精度達(dá) 2~5 微米，進(jìn)距精度 2~3 微米，總壽命達(dá) 1 億南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）9次。精密、高效的多工位及多功能級(jí)進(jìn)模和大型復(fù)雜的汽車覆蓋件沖模代表了現(xiàn)代沖模的技術(shù)水平。無模多點(diǎn)成形系統(tǒng)以 CAD/CAM/CAE 技術(shù)為主要手段，能快速經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)三維曲面的自動(dòng)化成形。目前，國內(nèi)外相繼涌現(xiàn)出精密沖壓工藝、軟模成形工藝、高能高速成形工藝及無模多點(diǎn)成形工藝等精密、高效、經(jīng)濟(jì)的沖壓新工藝。特別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展和塑性變形理論的進(jìn)一步完善，近年來國內(nèi)外已開始應(yīng)用塑性成形過程的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，即利用有限元（FEM）等有值分析方法模擬金屬的塑南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）8性成形過程，根據(jù)分析結(jié)果，設(shè)計(jì)人員可預(yù)測某一工藝方案成形的可行性及可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題，并通過在計(jì)算機(jī)上選擇修改相關(guān)參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)工藝及模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)。(1)沖壓成形理論及沖壓工藝方面沖壓成形理論的研究是提高沖壓技術(shù)的基礎(chǔ)。 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，許多新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料不斷涌現(xiàn)，因而促進(jìn)了沖壓技術(shù)的不斷革新和發(fā)展。不少過去用鍛造=鑄造和切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在大多數(shù)也被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。相當(dāng)多的工業(yè)部門越來越多地采用沖壓法加工產(chǎn)品零部件，如汽車、農(nóng)機(jī)、儀器、儀表、電子、航空、航天、家電及輕工等行業(yè)。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。 （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(shè)備，因而是一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）7（2）沖壓時(shí)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(zhì)量,而模具的壽命一般較長,所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好,具有“一模一樣”的特征。(1) 沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化。 與機(jī)械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行；沒有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝就無法實(shí)現(xiàn)。 沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡稱沖模。沖壓通常是在常溫下對(duì)材料進(jìn)行冷變形加工，且主要采用板料來加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。一般來說，設(shè)備類型的選擇主要取決于沖壓的工藝性質(zhì)、生產(chǎn)批量、工件的幾何尺寸及精度要求等因素，而設(shè)備規(guī)格的選擇主要與沖壓力、模具閉合高度及其輪廓尺寸等因素有關(guān)。它直接關(guān)系到設(shè)備的安全及合理使用，并對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、模具壽命、生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本等有著重要影響。當(dāng)沖壓件尺寸很大時(shí)，為便于制造模具及簡化模具結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用單工序模；當(dāng)沖壓件尺寸小且形狀復(fù)雜時(shí)，為便于生產(chǎn)操作，常采用復(fù)合?；蚣?jí)進(jìn)模。一般來說，簡易模（聚氨酯橡膠模、低熔點(diǎn)合金模、鋅基合金模、板模及鋼帶沖 模等）壽命低、成本低、通常適用于試制、小批量生產(chǎn)。選擇模具類型時(shí)，需綜合考慮沖壓件的使用要求、生產(chǎn)批量大小、沖壓設(shè)備情況及模具制造能力 等各方面的因素。這些輔助工序應(yīng)視具體情況作出合理安排，有的可放在沖壓工 序之間進(jìn)行，有的可置于沖壓工序前或后進(jìn)行。因此，在確定工藝方案時(shí)，應(yīng)從工廠現(xiàn) 有的生產(chǎn)條件出發(fā)，在保證產(chǎn)品質(zhì)量和滿足生產(chǎn)批量要求的前提下，尋求以最經(jīng)濟(jì)合理的 方式完成沖壓件的加工過程。 ③ 選擇最佳工藝方案 任何一個(gè)沖壓件往往可有幾種不同的沖壓工藝方案，因此需綜合考慮各方面的因素， 并通過分析、比較，從中選擇一種在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都較為合理的最佳方案。組合的必要性取決于生產(chǎn)批量，可行性則受沖壓變形特點(diǎn)、工件質(zhì)量、模具結(jié)構(gòu)及 制模條件的限制。 對(duì)沖壓件的工序性質(zhì)、 數(shù)量和工序順序初步確定之后， 還應(yīng)考慮這些工序的組合問題。工序數(shù)量主要取決于工件的復(fù)雜程度、尺寸精度要求及材料的沖壓工藝性能。 ② 提出各種可能的工藝方案 在上述有關(guān)工藝計(jì)算的基礎(chǔ)上，通過對(duì)沖壓件的工序性質(zhì)、工序數(shù)量、工序順序及工 序組合方式的綜合分析，提出各種可能的工藝方案。工藝方案的確定一般可按如下步驟進(jìn)行： ① 進(jìn)行必要的工藝計(jì)算 根據(jù)產(chǎn)品圖樣，計(jì)算毛坯展開尺寸、工序間的半成品尺寸、沖壓力。 (2)確定沖壓工藝方案 在對(duì)沖壓件進(jìn)行工藝性分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)生產(chǎn)批量和南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）5工廠現(xiàn)有條件并綜合考慮產(chǎn)品 質(zhì)量、生產(chǎn)效率、模具壽命、材料消耗及操作方便安全等因素好，通過對(duì)各種方案的仔細(xì) 分析、比較，然后確定一種最佳工藝方案。必要時(shí)，應(yīng)建議產(chǎn)品設(shè)計(jì)部門重新設(shè)計(jì)?？傊?，對(duì)產(chǎn)品圖進(jìn)行工藝性審查， 其目的就在于明確該零件是否適合沖壓加工的工藝特點(diǎn)， 用沖壓方法制造是否經(jīng)濟(jì)合理及粗要解決的主要技術(shù)問題有哪些。在分析產(chǎn)品圖時(shí)，要特別注意零件的 極限尺寸（如最小沖孔尺寸、最小窄槽寬度、最小孔間距和孔邊距、最小彎曲半徑、最小 拉深圓角半徑） 、尺寸公差、 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)及其他特殊要求。在工藝設(shè)計(jì)時(shí)，首先分析沖壓件的工 藝性，目的是為制定工藝方案奠定基礎(chǔ)。 因 此 ， 沖 壓 中 的 安 全生 產(chǎn) 是 一 個(gè) 非 常 重 要 的 問 題 。 以 現(xiàn) 代 高 速 多工 位 機(jī) 械 壓 力 機(jī) 為 中 心 ， 配 置 開 卷 、 矯 平 、 成 品 收 集 、 輸 送 等 機(jī) 械 以 及 模 具 庫和 快 速 換 模 裝 置 ， 并 利 用 計(jì) 算 機(jī) 程 序 控 制 ， 可 組 成 高 生 產(chǎn) 率 的 自 動(dòng) 沖 壓 生 產(chǎn) 線 。在實(shí)際生產(chǎn)中，常用與沖壓過程近似的工藝性試驗(yàn)，如拉深性能試驗(yàn)、脹形性能試驗(yàn) 等檢驗(yàn)材料的沖壓性能，以保證成品質(zhì)量和高的合格率。成形工序是指在沖壓過程中，使毛坯在不破壞的條件下發(fā)生塑性變形，成為所要求的 形狀，同時(shí)沖壓件應(yīng)該滿足尺寸精度方面的要求。 沖壓工藝按其變形性質(zhì)可以分為材料的分離和成形兩大類，每一類中包括許多不同的工序分離工序是在沖壓過程中，使沖壓件與板料在切應(yīng)力和拉應(yīng)力作用下，沿一定的輪廓線相互分離，其沖壓件分離面質(zhì)量應(yīng)該滿足一定的要求