【正文】 續(xù)進(jìn)行，必須將緊箍在凸模上的料卸下，將梗塞在凹模內(nèi)的材料推出。用平刃沖裁時(shí)，其沖裁力Ｆ一般按下式計(jì)算：F=KLtτ b 公式（54）式中　　F—沖裁力；16 / 36 L—沖裁周邊長(zhǎng)度；　　　　t—材料厚度；　　　　τ b—材料抗剪強(qiáng)度；　　　?。恕禂?shù)；L=396mm系數(shù)Ｋ是考慮到實(shí)際生產(chǎn)中，模具間隙值的波動(dòng)和不均勻，刃口磨損、板料力學(xué)性能和厚度波動(dòng)等原因的影響而給出修正系數(shù)，一般?。?。 沖壓力的計(jì)算 沖裁力和拉深力的計(jì)算在沖裁過(guò)程中，沖裁力是隨凸模進(jìn)入凹模材料的深度而變化的。一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積A=17622π 21312π2 2 =所以一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率Η=Ａ／BS100% 公式（52） =／17927100%=%考慮料頭 、尾料和邊角余料消耗，一張板材上的總利用率 η 總 為η 總 = nA1／LB100% 公式（53）式中 n—一張板料上沖裁件的總數(shù)目；A 1—一個(gè)沖裁件的實(shí)際面積；L—板料長(zhǎng)度；B—板料寬度。3) 、 模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壽命高。因此，排樣時(shí)應(yīng)考慮如下原則：1） 、提高材料利用率（不影響制件使用性能的前提下，還可以適當(dāng)改變制件的形狀） 。因此，要提高材料利用率，就要合理排樣，減少工藝廢料。一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率η＝Ａ/BS100% 公式（52）式中　 A—一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積；B—條料寬度；S—步距；由此可之，η 值越大，材料的利用率就越高，廢料越少。級(jí)進(jìn)模送料步距 SS=Dmax+a1 公式（52）Dmax零件橫向最大尺寸，a 1搭邊S＝22＋5＝27mm排樣圖如圖 51 所示。條料寬度的確定與模具的結(jié)構(gòu)有關(guān)。表 51 搭邊值和側(cè)邊值的數(shù)值圓件及類(lèi)似圓形制件矩形或類(lèi)似矩形制件長(zhǎng)度≤50矩形或類(lèi)似矩形制件長(zhǎng)度＞50材料厚度t（mm)工件間 a 側(cè)邊 a1 工件間 a 側(cè)邊 a1 工件間 a 側(cè)邊 a 1≤ ~ ~＞～ ~ ~＞～1.0 ~ ~＞1～ ~ ~＞～2.0 ~ ~＞～2.5 ~ ~ 表 52 普通剪床用帶料寬度偏差△（mm）條料寬度 b(mm)條料厚度 t(mm)≤50 ＞50～100 ＞100～200 ＞200≤１ ＞１～2 13 / 36＞2～3 ＞3～5　 表 53 側(cè)刃沖切得料邊定距寬度 b1（mm）條料寬度 b(mm)條料厚度 t(mm)金屬材料 非金屬材料≤ ＞～ ＞～ 確定步距送料步距 S：條料在模具上每次送進(jìn)的距離稱(chēng)為送料步距，每個(gè)步距可沖一個(gè)或多個(gè)零件?！鳌辶霞舨孟碌钠?；（其值查表 5）可得△=。搭邊值通常由表 4 所列搭邊值和側(cè)搭邊值確定。搭邊過(guò)大，浪費(fèi)材料。考慮模具結(jié)構(gòu)和制造成本有廢料排樣的具體形式選擇直排最佳。方案三：無(wú)廢料排樣 沖件的質(zhì)量和模具壽命更低一些，但材料利用率最高。沖件尺寸完全由沖模來(lái)保證，因此沖件精度高，模具壽命高，但材料利用率低。根據(jù)以上方案比較并結(jié)合模具結(jié)構(gòu)形式和送料方式，為提高模具壽命和工件質(zhì)量，11 / 36該級(jí)復(fù)合模采用對(duì)角側(cè)導(dǎo)柱模架的導(dǎo)向方式，即方案一最佳。導(dǎo)柱安裝在模具的對(duì)稱(chēng)線(xiàn)上，導(dǎo)向平穩(wěn)、準(zhǔn)確。常用于沖壓件尺寸較大或精度要求較高的沖壓零件，以及大量生產(chǎn)用的自動(dòng)沖壓模架。方案三：四導(dǎo)柱模架。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比較方便。常用于橫向送料級(jí)進(jìn)?；蚩v向送料的落料模、復(fù)合模。 確定導(dǎo)向方式方案一：采用對(duì)角導(dǎo)柱模架。 出件方式因采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)，故采用向下落料出件。常用作落料模、沖孔模、正裝復(fù)合模的卸料裝置。彈壓卸料板具有卸料和壓料的雙重作用，主要用于料厚小于或等于 2mm 的板料由于有壓料作用，沖件比較平整。此時(shí)要求凸模卸料時(shí)不能完全脫離卸料板。當(dāng)卸料板只起卸料作用時(shí)與凸模的間隙隨材料厚度的增加而增大，單邊間隙?。ā﹖。 卸料、出件方式 卸料方式剛性卸料與彈性卸料的比較：剛性卸料是采用固定卸料板結(jié)構(gòu)。4 模具總體設(shè)計(jì) 模具類(lèi)型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用級(jí)進(jìn)模方式?jīng)_壓，所以模具類(lèi)型為級(jí)進(jìn)模。側(cè)刃代替了擋料銷(xiāo)控制條料送進(jìn)距離（步距） ，側(cè)刃是特殊功用的凸模，其作用是在壓力機(jī)每次沖壓行程中，沿條料邊緣切下一塊長(zhǎng)度等于送料近距的料邊。級(jí)進(jìn)模的定距方式有兩種：擋料銷(xiāo)定距和側(cè)刃定距。通過(guò)對(duì)上述三種方案的分析比較，該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。方案三只需一副模具，制件精度和生產(chǎn)效率都較高，且工件最小壁厚大于凸凹模許用最小壁厚模具強(qiáng)度也能滿(mǎn)足要求。方案二只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，精度也能滿(mǎn)足要求，模具制造工作量和成本比較高。復(fù)合模生產(chǎn)。級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。單工序模生產(chǎn)。 根據(jù)以上分析：該零件沖裁工藝性較好，綜合評(píng)比適宜沖裁加工。 工件結(jié)構(gòu)形狀工件結(jié)構(gòu)形狀相對(duì)簡(jiǎn)單，有一個(gè)不規(guī)則形狀孔，孔與邊緣之間的距離滿(mǎn)足要求，料厚為 1mm 滿(mǎn)足許用壁厚要求（孔與孔之間、孔與邊緣之間的壁厚） ，可以沖裁加工。5 / 361 沖裁件的工藝分析本次設(shè)計(jì)沖壓工件如下圖： 圖 11 工件圖 工件材料 由圖 11 分析知：Q235 鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的塑性性、焊接性以及壓力加工性，主要用于制作沖擊件、緊固件，如墊片、墊圈等。振興我國(guó)沖壓行業(yè)需要大批高水平的科技人才，大批熟悉國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)、具有現(xiàn)代管理知識(shí)和能力的企業(yè)家，大批掌握先進(jìn)技術(shù)、工藝的高級(jí)技能人才。另外，眾多合資公司由外方進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，掌握設(shè)計(jì)權(quán)、投資權(quán)，我方?jīng)_壓技術(shù)人員難以真正掌握沖壓工藝的真諦。力爭(zhēng) 2022 年模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá)到 60%，2022 年達(dá)到 70%以上基本滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。突破點(diǎn)：提升信息化、標(biāo)準(zhǔn)化水平必須用信息化技術(shù)改造模具企業(yè)，發(fā)展重點(diǎn)在于大力推廣 CAD/CAM/CAE 一體化技術(shù)，特別是成形過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬分析和優(yōu)化技術(shù)(CAE)。所以應(yīng)圍繞大型開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，以高校和科研單位為技術(shù)支持，企業(yè)為應(yīng)用基地，形成產(chǎn)品、設(shè)備、材料、技術(shù)的企業(yè)聯(lián)合實(shí)體，形成既能開(kāi)發(fā)創(chuàng)新，又能迅速產(chǎn)業(yè)化的良性循環(huán)。目前，國(guó)內(nèi)企業(yè)大部分仍采用傳統(tǒng)沖壓技術(shù)，對(duì)下一代輕量化汽車(chē)結(jié)構(gòu)和用材所需的成形技術(shù)缺少研究與技術(shù)儲(chǔ)備。先進(jìn)沖壓工藝應(yīng)用不多，有的僅處于試用階段，吸收、轉(zhuǎn)化、推廣速度慢。鋁、鎂合金已成為汽車(chē)輕量化的理性材料，擴(kuò)大應(yīng)用已勢(shì)在必行。阻力三：沖壓板材自給率不足，品種規(guī)格不配套目前，我國(guó)汽車(chē)薄板只能滿(mǎn)足 60%左右，而高檔轎車(chē)用鋼板，如高強(qiáng)度板、合金化鍍鋅板、超寬板(1650mm 以上)等都依賴(lài)進(jìn)口。突破點(diǎn)：走專(zhuān)業(yè)化道路迅速改變目前“大而全”、“散亂差”的格局，盡快從汽車(chē)集團(tuán)中把沖壓零部件分離出來(lái)，按沖壓件的大、中、小分門(mén)別類(lèi)，成立幾個(gè)大型的沖壓零部件制造供應(yīng)中心及幾十個(gè)小而專(zhuān)的零部件工廠(chǎng)。同時(shí)改造國(guó)內(nèi)舊設(shè)備，使其發(fā)揮新的生產(chǎn)能力。而隨著微電子技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展使板材成形裝備自動(dòng)化、柔性化有了技術(shù)基礎(chǔ)。汽車(chē)車(chē)身覆蓋件沖壓應(yīng)向單機(jī)連線(xiàn)自動(dòng)化、機(jī)器人沖壓生產(chǎn)線(xiàn)，特別是大型多工位壓力機(jī)方向發(fā)展。 4 沖壓行業(yè)阻力和障礙與突破 阻力一：機(jī)械化、自動(dòng)化程度低3 / 36美國(guó) 680 條沖壓線(xiàn)中有 70%為多工位壓力機(jī)，日本國(guó)內(nèi) 250 條生產(chǎn)線(xiàn)有 32%為多工位壓力機(jī)，而這種代表當(dāng)今國(guó)際水平的大型多工位壓力機(jī)在我國(guó)的應(yīng)用卻為數(shù)不多；中小企業(yè)設(shè)備普遍較落后，耗能耗材高，環(huán)境污染嚴(yán)重；封頭成形設(shè)備簡(jiǎn)陋，手工操作比重大；精沖機(jī)價(jià)格昂貴，是普通壓力機(jī)的 5~10 倍，多數(shù)企業(yè)無(wú)力投資阻礙了精沖技術(shù)在我國(guó)的推廣應(yīng)用；液壓成形，尤其是內(nèi)高壓成形，設(shè)備投資大，國(guó)內(nèi)難以起步。在每分鐘生產(chǎn)數(shù)十、數(shù)百件沖壓件的情況下，在短暫時(shí)間內(nèi)完成送料、沖壓、出件、排廢料等工序，常常發(fā)生人身、設(shè)備和質(zhì)量事故。沖壓設(shè)備除了厚板用水壓機(jī)成形外，一般都采用機(jī)械壓力機(jī)。模具設(shè)計(jì)和制造需要較多的時(shí)間，這就延長(zhǎng)了新沖壓件的生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。模具的精度和結(jié)構(gòu)直接影響沖壓件的成形和精度。 沖壓用板料的表面和內(nèi)在性能對(duì)沖壓成品的質(zhì)量影響很大，要求沖壓材料厚度精確、均勻；表面光潔，無(wú)斑、無(wú)疤、無(wú)擦傷、無(wú)表面裂紋等；屈服強(qiáng)度均勻，無(wú)明顯方向性；均勻延伸率高；屈強(qiáng)比低；加工硬化性低。在實(shí)際生產(chǎn)中，常常是多種工序綜合應(yīng)用于一個(gè)工件。分離工序也稱(chēng)沖裁，其目的是使沖壓件沿一定輪廓線(xiàn)從板料上分離，同時(shí)保證分離斷面的質(zhì)量要求。生產(chǎn)效率高，勞動(dòng)條件好，生產(chǎn)成本低，一般每分鐘可生產(chǎn)數(shù)百件。熱沖壓件精度和表面狀態(tài)低于冷沖壓件，但仍?xún)?yōu)于鑄件、鍛件，切削加工量少。由于采用精密模具，工件精度可達(dá)微米級(jí)，且重復(fù)精度高、規(guī)格一致，可以沖壓出孔、凸臺(tái)等。沖壓件與鑄件、鍛件相比，具有薄、勻、輕、強(qiáng)的特點(diǎn)。汽車(chē)的車(chē)身、底盤(pán)、油箱、散熱器片，鍋爐的汽包、容器的殼體、電機(jī)、電器的鐵芯硅鋼片等都是沖壓加工的。沖壓的坯料主要是熱軋和冷軋的鋼板和鋼帶。2 沖壓工藝介紹沖壓是靠壓力機(jī)和模具對(duì)板材、帶材、管材和型材等施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件(沖壓件)的成形加工方法。工業(yè)總產(chǎn)值中企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷(xiāo)售的約占三分之一。目前，中國(guó)17000多個(gè)模具生產(chǎn)廠(chǎng)點(diǎn)，從業(yè)人數(shù)約50多萬(wàn)。2022年我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量均突破400萬(wàn)輛，預(yù)計(jì)2022年產(chǎn)銷(xiāo)量各突破500萬(wàn)輛，轎車(chē)產(chǎn)量將達(dá)到260萬(wàn)輛。近幾年，我國(guó)模具產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值保持13%的年增長(zhǎng)率（據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2022年國(guó)內(nèi)模具進(jìn)口總值達(dá)到600多億，同時(shí)，有近200個(gè)億的出口），到2022年模具產(chǎn)值預(yù)計(jì)為600億元，模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件出口將從現(xiàn)在的每年9000多萬(wàn)美元增長(zhǎng)到2022年的2億美元左右。0 / 36目 錄引言 ......................................................................11 模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及市場(chǎng)前景 .....................................................................................12 沖壓工藝介紹 ...........................................................................