【正文】 況，可采用少廢料直排的排樣方式。 對(duì)于簡(jiǎn)單形狀的工件，可以用就算方法選擇合理的排樣方式，而對(duì)于形狀復(fù)雜的工件要 作出正確判斷則比較困難，通常用放樣的方法，即用厚紙片剪 3～ 5 個(gè)樣件，擺出各種可能的排樣方案，從中選擇一個(gè)比較合理的方案。有廢料、少廢料或無廢料排樣。在幾個(gè)工件的匯合點(diǎn)容易產(chǎn)生毛刺。由于這種排樣法沖切周邊減少，所以還可以簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，降 低沖裁力。少、無廢料排樣法的材料利用率較高，在無廢料排樣時(shí)只有料頭、料尾損失，材料利用率可達(dá) 85%～ 95%，少廢料排樣法也可達(dá) 70%～90%。如圖 33c 所示。 （ 3）無廢料排樣， 工件與工件之間。 根據(jù)材料的利用情況，排樣的方法可以有三種： （ 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(cè)邊之間都有工藝余料（搭邊）存在，沖裁后搭邊成為廢料，如圖 33a 所示。 （ 2）工藝廢料 工件之間和工件與條料邊緣之間存在的搭邊，定位需要切去的料邊與定位孔，不可避免的料頭和料尾廢料稱為工 藝廢料，它決定于沖壓方式和排樣方式。衡量排樣經(jīng)濟(jì)性、合理性的指標(biāo)是材料利用率。還會(huì)影響到模具結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)率、制件質(zhì)量、生產(chǎn)操 作方便與安全等，因此，排樣是沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)中一項(xiàng)很重要的工作。 排樣指沖裁件在板料、條料或帶料上的布置方式。 模具類型的選擇 正裝模具不必考慮工件或廢料的流向，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，縮短了模具制造周期有利于新 產(chǎn)品的研制與開發(fā)、使用及維修非常的方便、安裝與調(diào)整凸凹模間隙較方便、磨具制造成本低，有利于提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、整個(gè)拉伸過程中始終存在壓邊力，所以適用于非旋轉(zhuǎn)體件的拉伸，該沖壓件屬于普通沖壓成形，精度要求不高故選擇正裝模結(jié)構(gòu)。但只能一個(gè)方向送料。 方案四：中間導(dǎo)柱模架。具有導(dǎo)向平穩(wěn)、導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠、剛性好等優(yōu)點(diǎn)。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)模或縱向送料的落料模 、復(fù)合模。 確定導(dǎo)向方式 方案一：采用對(duì)角導(dǎo)柱模架。 出料采用向下落料出件。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?。?～ ） t。 卸料、出件、送料方案的確定 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)?，F(xiàn)對(duì)復(fù)合模中凸凹模進(jìn)行校核，材料厚度為 2mm，可查得凸凹模最小壁厚為 ，現(xiàn)零件上最小孔邊距為 ,所以采用復(fù)合模生產(chǎn)。 沖壓方案的確定 工件加工工序中含有修邊和沖孔兩個(gè)基本工序， 根據(jù)沖壓件工藝分析，設(shè)計(jì)出三套工藝方案： . . 方案一：先修邊后沖孔，采用單工序模沖裁； 方案二：修邊 +沖孔，采用復(fù)合模沖裁； 方案三：沖孔 +修邊，采用級(jí)進(jìn)模沖裁。要求年生產(chǎn)量為 60000 件 /年，屬于中批量生產(chǎn)。 公稱壓力 250KN 發(fā)生公稱壓力時(shí)滑塊距下死點(diǎn) . . 的距離 滑塊行程 80mm 滑塊行程次數(shù) min100次 最大的封閉高度為 250mm 封閉高度調(diào)節(jié)量 70mm 滑塊中心到床身的距離 190mm 工作臺(tái)前后尺寸 360mm 工作臺(tái)左右尺寸 560mm 立柱間距離 260mm 第 2 章 修邊沖孔模設(shè)計(jì) 沖裁件的工藝性分析 （ 1）從材料上分析：該工件材料為 Q/BB1172020，屬于低碳鋼，抗剪強(qiáng)度270340MPa,抗拉強(qiáng)度 335410MPa，屈服強(qiáng)度 215MPa， 材料的沖壓性能較好 。F沖= N42164 2 1 6 ??? 式中 n —— 同時(shí)卡在凹模內(nèi)的零件或廢料數(shù)目 K 39。 3）翻邊 頂件力 N34000?頂F 翻邊力 FKLtF ?? ?翻 式中 F—— 內(nèi)緣翻邊所需要的力； L—— 彎曲線長(zhǎng)度； L=50 ㎜ t—— 材料厚度； t=2 ㎜ σ —— 零件材料的抗拉強(qiáng)度；σ =440Mpa F—— 壓邊力為（ ） F； K—— 系數(shù)近似為 ； K= NKLtFKLtF 1 3 7 5 ????????? ??翻 推件力 頂推 nKFF ? n— 同時(shí)卡在凹模內(nèi)的零件數(shù)目 K— 推件力系數(shù) NnK FF 1 7 0 03 4 0 0 ?????推 卸料力 ???? 頂卸卸 FF 卸料力系數(shù)卸 ?K . . 故此工序所需要的總沖壓力 KN51N5 0 4 7 01 0 2 01 7 0 01 3 7 5 03 4 0 0 0 ?????????? 推卸頂翻總 FFFFF 為防止設(shè)備過載，可按公稱壓力可取大一些， 采用壓力機(jī)型號(hào)為 JB2120開式固定臺(tái)壓力機(jī)，公稱壓力為 63KN。 2）成形 彎曲力為： F自 = 2 bCKBtrt?? 式中 C—— 與彎曲形式有關(guān)的系數(shù)，對(duì)于 V 形件 C 取 ；對(duì)于 U 形件 C取 ； K—— 安全系數(shù)，一般取 ； B—— 料寬（ mm）； t —— 料厚（ mm）； r —— 彎曲半徑（ mm）； b? —— 材料強(qiáng)度極限 (MPa)。 1） 落料 落料工序所需的 沖裁力便可按下式計(jì)算： ???LF沖 式中 L—— 沖裁輪廓的總長(zhǎng)度 (mm)； L=442mm . . t—— 板料厚度 (mm)； t=2mm τ —— 板料的抗拉強(qiáng)度 (M pa)； 經(jīng)查的取 Mpa440?? (壓工藝與模具設(shè)計(jì)） 3 8 8 9 6 0 N440442 ??沖F 由于影響卸料力、推加力和頂件力的因素很多，根本無法準(zhǔn)確計(jì)算。 對(duì)于該制件主要工序?yàn)椋簺_孔、壓彎、切斷，且要求大批量生產(chǎn)，所以模具材料應(yīng) 采用質(zhì)量較高，能保證耐用度的材料。 （ 3）應(yīng)考慮模具材料的冷、熱加工性能和工廠現(xiàn)有條件。 例如 C r Cr4W2MoV、 YGl5等。沖模的 主要零件 —— 凸模、凹模和凸凹模等材料的選取尤應(yīng)慎重．通常應(yīng)考慮如下幾點(diǎn)： （ 1）根據(jù)沖壓件生產(chǎn)批量的大小來選取模具材料。所以對(duì)凸模、凹模和材料要求有好的耐磨性、耐沖擊性、淬透性和切削性， 硬度很大，熱處理變形小，而且價(jià)格低廉。 凸模和凹模是在強(qiáng)壓、連續(xù)使用和有很大沖擊 的條件下工作的，并伴隨有溫度的升 高，工件條件極其惡劣。 制造中、小型冷沖壓模具的材料有鑄鐵、碳素工具鋼、合金工具鋼、硬質(zhì)合金、 鋼結(jié)硬質(zhì)合金以及鋅合金、低熔點(diǎn)合金、環(huán)氧樹脂、聚氨脂橡等?？倝勖鼮殇撃＞叩?20～ 40倍，而模具制造費(fèi)用僅為鋼模具的 2～ 4倍。 在大批大量生產(chǎn)中．應(yīng)盡量采用高效率、長(zhǎng)壽命的級(jí)進(jìn)沖模及發(fā)展硬質(zhì)合金沖 模。對(duì)于小批量生產(chǎn)，采用簡(jiǎn)易模具。所以必須采取有效措施降低制造成本。因?yàn)楫a(chǎn)品的成本不 僅與材料費(fèi) (包括原材料費(fèi)、外購件費(fèi) )、加工費(fèi) (包括工人工資、能源消耗、設(shè)備折舊費(fèi)、車間經(jīng)費(fèi)等 )有關(guān)，而且與模具費(fèi)有關(guān)。在沖壓生產(chǎn)中，既要保證產(chǎn)品質(zhì)量，完成所需的產(chǎn)品數(shù)量，又要降低模具的制造費(fèi)用．這樣才能使整個(gè)冷沖壓的成本得到降低。 2) 冷沖壓模具的成本分析 在冷沖壓模具設(shè)計(jì)中，常常要提到模具成本問題，即經(jīng)濟(jì)性。級(jí)進(jìn)模能在一副模具上對(duì)形狀十分復(fù)雜的沖壓件進(jìn)行沖裁、彎曲、拉深成形等工序，生產(chǎn)率高，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。若采用單工序模，工序多，工件小，手工操作，生產(chǎn)率低，難以滿足零件大批量生產(chǎn)的需求，且三道工序中的定位誤差，將導(dǎo) 致孔心距尺寸精度難以保證。通常材料厚度 t＜ 1mm 的零件，斷面粗糙度可達(dá) Ra=? m； t＞ 1mm 的零件，斷面粗糙度將高于 Ra=? m。零 件圖上尺寸均無公. . 差標(biāo)注，按 IT14 級(jí)處理。如無特殊要求，外形尺寸精度應(yīng)低于 ITl0 級(jí)，內(nèi)形尺寸精度應(yīng)低于 IT9 級(jí)。沖裁件的精度要求，應(yīng)在經(jīng)濟(jì)精度以內(nèi)，對(duì)于該制件為普通沖裁件，其經(jīng)濟(jì)精度不高于 IT11 級(jí)，沖孔件比落料件高一級(jí)。沖件上的孔與孔、孔 與邊緣之間的距離不能過小，以避免工件變形、模壁過簿或因材料易被拉入凹模而影響模具壽命。工件圖如圖： . . 圖 11 此工件為支架，有沖孔、壓彎、切斷三個(gè)工序特征，形狀較簡(jiǎn)單，沒有極限沖裁特征，成形容易，適合沖裁。 沖裁件各直線或曲線的連接處，盡量避免銳角。 沖壓件結(jié)構(gòu)工藝性及分析 沖裁件的結(jié)構(gòu)形狀應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單、對(duì)稱、避免復(fù)雜形狀的曲線，在許可的情況下，把沖裁件設(shè)計(jì)成少、無廢料排樣的 形狀，以減少廢料，矩形孔兩端宜用圓弧連接，以利于模具加工。良好的沖裁件工藝性能滿足材料省、工序少、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、模具較易加工、操作方便且壽命較高等要求，從而顯著降低沖裁件的制造成本。沖裁件的工藝性對(duì)沖裁工件的質(zhì)量、材料利用率、生產(chǎn)率、模具制造難易、模具壽命、操作方式及沖壓設(shè)備的選用等都有很大的影響。 stamping molding。 本課題通過對(duì)工件的沖壓模具設(shè)計(jì)，鞏固和深化了所學(xué)知識(shí)，取得了比較滿意的效果，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)意圖。如此設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)可確保模具工作運(yùn)用可靠，保證了與其他部件的配合。 本設(shè)計(jì)對(duì)指定工件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，利用 Auto CAD 軟件對(duì)制件進(jìn)行設(shè)計(jì)繪圖。 . . 摘要： 沖壓成型是金屬成型的一種重要方法，它主要適用于材質(zhì)較軟的金屬成型，可以一次成型形狀復(fù)雜的精密制件。 隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，沖壓產(chǎn)品生產(chǎn)正呈現(xiàn)多品種、少批量，復(fù)雜、大. . 型、精密，更新?lián)Q代速度快的變化特點(diǎn)，沖壓模具正向高效、精密、長(zhǎng)壽命、大型化方向發(fā)展。由于產(chǎn)品的材料和工藝特性不同，生產(chǎn)用的設(shè)備也各異，模具種類繁多，但用的最為廣泛的大約有以下幾種：冷沖壓模、塑料成型模、鍛造模、精密鑄造模、粉末冶金模、橡膠成型模、玻璃成型模等。 我們利用模具加工各種的工件，以便來滿足人們的需要，模具的發(fā)展給我們帶來了新的生活，新的 時(shí)代。 當(dāng)今社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展，使原有的商品已經(jīng)不能滿足人們對(duì)物質(zhì)的需求，然而有些商品的制造必須依靠模具才能夠生產(chǎn)加工出來。如果模具設(shè)計(jì)及制造水平落后，產(chǎn)品質(zhì)量低劣，制造周期長(zhǎng)，必將影響產(chǎn)品的更新?lián)Q代，使產(chǎn)品失去競(jìng)爭(zhēng)能力，阻礙生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。由于采用模具能提高生產(chǎn)效率、節(jié)約材料、降低成本，并且可以保證一定的加工質(zhì)量要求，所以，汽車，飛機(jī)、拖拉機(jī)電器、儀表、玩具和日常用品等產(chǎn)品的零部件很多都采用模具加工。上?；厣龝r(shí)，模具的卸料與出件裝置將沖件或廢料從凸、凹模上卸下或推、頂出來，以便進(jìn)行下一次沖壓循環(huán)。但不論何種類型的沖模，都可看成是由上模和下模兩部分組成，上模被固定在壓力機(jī)工作臺(tái)或墊板上，是沖模的固定部分。 沖模的結(jié)構(gòu)類型也很多。 . . 級(jí)進(jìn)沖壓 —— 在壓力機(jī)上的一次工作行程中，按照 一定的順序在同一模具的不同工位上完面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，稱為組合的方法不同，又可將其分為復(fù)合 級(jí)進(jìn)和復(fù)合 級(jí)進(jìn)三種組合方式。 上述兩類工序，按基本變形方式不同又可分為沖 裁、彎曲、拉深和成形四種基本工序，每種基本工序還包含有多種單一工序。因此可以說，如果生產(chǎn)中不諒采用沖壓 工藝，許多工業(yè)部門要提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、快速進(jìn)行產(chǎn)品更新?lián)Q代等都是難以實(shí)現(xiàn)的 沖壓的基本工序及模具 由于沖壓加工的零件種類繁多，各類零件的形狀、尺寸和精度要求又各不相同，因而生產(chǎn)中采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當(dāng)?shù)拇?，少則 60%以上，多則 90%以上。 沖壓加工在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。 但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時(shí)一個(gè)復(fù)雜零件需要數(shù)套模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集形產(chǎn)品。 （ 3）沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽. . 車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時(shí)材料的冷變形硬化效應(yīng)，沖壓的強(qiáng)度和剛度均較高。這是因?yàn)闆_壓是依靠沖模和沖壓設(shè)備來完成加工，普通壓力機(jī)的行程次數(shù)為每分鐘可達(dá)幾十次，高速壓力要每分鐘可達(dá)數(shù)百次甚至千次以上，而且每次沖壓行程就可能得到一個(gè)沖件。主要表現(xiàn)如下。沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素，只有它們相互結(jié)合才能得出沖壓件。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，隸屬于材料成