【正文】 件；凸凹模之間的間隙取最小合理間隙值，以便安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 保證模具磨損到一定程度時(shí)，間隙仍然在合理間隙范圍內(nèi)。因此，正確 確定凸、凹模刃口尺寸和公差，是沖裁模具設(shè)計(jì)中的重要工作。 經(jīng)驗(yàn)確定法 Z Kt＝ 413 式中： Z雙面系數(shù)（ mm）； K間隙系數(shù)，實(shí)際生產(chǎn)中取值 ～ t材料厚度（ mm）。 硬鋼、硬青銅 4176。 中硬鋼、硬黃銅 5176。 表 42 不同材料的 0/ht和 ? 值 材料 0/ht ? 退火 硬化 退火 硬化 軟銅、紫銅 6176?？紤]到在生產(chǎn)過程中的磨損使間隙變大，故設(shè)計(jì)與制造新模具時(shí)應(yīng)采用最小合理間隙 minZ 。 所以，為了延長 模具壽命，在保證沖裁件質(zhì)量的前提下適當(dāng)采用 較大的間隙值 是十分必要的。 模具失效的原因一般有： 磨損 、 變形 、 崩刃 、 折斷 和 漲裂 。隨間隙增大，卸料力和推件力都將減小。 隨間隙的增大沖裁力有一定程度的降低，但影響不是很大。 壓力中心計(jì)算公式如下 1 1 2 2 3 3 101 2 31niin n inn iilxl x l x l x l xx l l l ll??? ? ? ???? ? ? ??? 49 1 1 2 2 3 3 101 2 31niin n inn iilyl y l y l y l yy l l l ll??? ? ???? ? ? ??? 410 式中， ( , )nnxy 為每段線段的壓力中心， nl 為每段的周長， 00( , )xy 為所求壓安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 力中心 yx 圖 41 零件壓力中心示意圖 0228 3 0 .2 2 5 3 3 .4 2 4 0 4 6 .8 7 2 2 5 7 0 .0 1 2 8 7 6 .0 5 4 0 7 0 .0 5 2 1 2 8 2 .0 5 8 9 1 .2 7333 0 .2 3 3 .4 2 4 6 .8 7 2 6 8 .1 9 2 7 0 .0 1 7 6 .0 5 2 8 2 .0 5 9 1 . 275 7 .4 ( )xmm? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 0 ( )y mm? 故零件壓 力中心為（ ,） 沖裁間隙 沖裁間隙 Z是指指沖裁模中凹模刃口橫向尺寸 AD 與凸模刃口橫向尺寸 Td 的差值。為了保證壓力機(jī)和模具的正常工作，應(yīng)盡量使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心線相重合。在生產(chǎn)中常采用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行彎曲力的概略計(jì)算。 彎曲力計(jì)算 彎曲力是設(shè)計(jì)沖壓工藝過程和選擇設(shè)備的重要依據(jù)之一，特別是在彎曲安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 板料較厚、彎曲線較長、相對(duì)彎曲半徑較小其計(jì)算更為重要。 ( 1. 6 2. 0) 88 .4 ( 14 1. 44 17 6. 38 )P k N?? 零件尺寸屬于中小型沖裁件，故選用 開式機(jī)械壓力機(jī)，查壓力機(jī)技術(shù)規(guī)格表，選用 JA2135 開式固定臺(tái)壓力機(jī)。 表 41 卸料力、推件力、頂件力系數(shù) 材料厚度 /mm Kx Kt Kd 鋼 ≦ ＞ 鋁、鋁合金 紫銅、黃銅 所用材料為 Q235A，材料厚度為 2mm，故取 Kx=， Kt=， Kd=。 卸料力： xxF KF? 44 推件力： tt F nKF? 45 頂件力： ddF KF? 46 式中： F沖裁力； KxKtKd卸料力、頂件力系數(shù)，見表 41； 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 n同時(shí)卡在凹模內(nèi)的落料件（或廢料）數(shù)。大間隙沖裁時(shí)，由于板料的變形的靜壓力小，因此彈性回復(fù)較小，故這幾種力都有所降低。為使沖裁工作繼續(xù)進(jìn)行，必須將箍在凸模上的 料卸下，將卡在凹模內(nèi)的料推出。 L沖裁邊周長（ mm）； t材料厚度（ mm）； τ b材料抗剪強(qiáng)度； 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 k考慮到實(shí)際生產(chǎn)中，模具間隙值的波動(dòng)和不均勻、刃口的磨損、板料力學(xué)性能和厚度波動(dòng)等因素的影響而給出的修正系數(shù)，一般取 k=。但是可以認(rèn)為是在沖裁件沿周邊撕裂的情況來計(jì)算。壓力機(jī)的噸位必須大于沖裁所需要的載荷。 排樣 2的材料利用率 η2=≈%,材料利用率也比較低， 不采用此種排樣方式。 排樣 1 排樣 2 排樣 3 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 排樣方式的確定 經(jīng)計(jì)算沖裁件展開面積 A= 2mm 。對(duì)沖壓件來說，由于產(chǎn)量大，沖壓生產(chǎn)效率高，原材料費(fèi)用常會(huì)占到?jīng)_件總成本的 60%以上，所以材料利用率是η是一項(xiàng)很重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)； 、安全，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證有較高的生產(chǎn)效 率。有時(shí)在不影響零件使用要求的前提下，對(duì)零件結(jié)構(gòu)作一些調(diào)整，可以減少設(shè)計(jì)廢料，提高材料利用率。工藝廢料是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，不可避免的料頭安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 與料尾的廢料。 要提高材料利用率，就必須減少廢料面積，沖裁過程中所生產(chǎn)的廢料課分為結(jié)構(gòu)廢料和工藝廢料。其計(jì)算公式如下： 一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的材料利用率 ? 為： 100%nABh? ?? 41 式中 A— 沖裁件的面積（包括沖出的小孔在內(nèi)）（ 2mm ）； n— 個(gè)進(jìn)距內(nèi)沖件數(shù)目； B— 條料寬度（ mm） 。 沖壓件大批量生產(chǎn)成本中，毛坯材料費(fèi)用占 60%以上，排樣的目的就在于合理利用原材料。排樣的合理與否，影響到材料的經(jīng)濟(jì)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)操作安全與安全等。為了能夠?qū)崿F(xiàn)一次成型，決定利用雙斜鍥及滑塊機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。落料、沖孔、壓彎一次成型，采用 1副復(fù)合模具完成加工。 3)落料、沖孔、壓彎一次 成形完成 , 采用 1 副復(fù)合模完成 , 其優(yōu)點(diǎn)是沖件質(zhì)量好 , 沖床占用少 , 生產(chǎn)效率高 , 只是模具相對(duì)復(fù)雜 , 適合沖件的大批量生產(chǎn)。 工藝方案的確定 方案的擬定及分析比較 1) 先落料 , 再鉆孔 , 后鉗工壓彎 , 只需 1 副落料模、 2 副夾具可以完成 , 其優(yōu)點(diǎn)是模具簡單 , 易制造 ,沖床占用少 , 但零件 2 孔的孔徑大小與位置要求難以保證 , 且生產(chǎn)效率低 , 只適合小批量試制。采用方案 （ 1） 加工工件，不易保證長度尺寸的精度要求，而且易使內(nèi)孔沖頭磨磨降低模具壽命。 有以下兩種不同的工藝方案： （ 1） 先落料，然后沖孔和彎曲在同一工步。加之零件彎曲直邊有 18mm，在模具上設(shè)置活動(dòng)凸模結(jié)構(gòu)也較易實(shí)現(xiàn)。用一副磨具同時(shí)完成落料沖孔壓彎三道工序。一般不小于 。如果對(duì)沖頭采用導(dǎo)向套保護(hù)，則可以提高沖頭的穩(wěn)定性，最小沖孔尺寸還可以減小，見表 32。 (4)沖裁件的最小孔徑 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 沖件孔徑太小時(shí)，凸模容易折斷。 ≥ ﹤ 90176。 ≥ ﹤ 90176。圓角半徑 R的最小值，參照表 31選取。 沖裁件應(yīng)滿足如下要求： (1)沖裁件形狀 沖裁件的形狀應(yīng)力求簡單、對(duì)稱，有利于材料的合理利用。 圖 23 彎曲應(yīng)力 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 第 3 章 工藝及方案分析 工藝分析 沖裁件的工藝性是指沖裁件對(duì)沖裁工藝的適應(yīng)性。 窄板彎曲的應(yīng)力狀態(tài)是平面的，應(yīng)變狀態(tài)是立體的。 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 t/b3 (寬板 ) 橫斷面幾乎不變； t/b3 (窄板 ) 斷面變成了內(nèi)寬外窄的扇形。 變形區(qū)橫斷面形狀尺寸發(fā)生改變稱為畸變。 應(yīng)變中型層 是指在變形前后金屬纖維的長度沒有發(fā)生改 變的那一層金屬纖維。 12板料彎曲變形特點(diǎn) 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 通過網(wǎng)格試驗(yàn)觀察彎曲變形特點(diǎn)（如 圖 11）。但是級(jí)進(jìn)組合沖模技術(shù)的應(yīng)用受拉伸深度、導(dǎo)向和傳輸?shù)膸Р倪吘壊牧媳砻嬗不南拗?，主要用于拉伸深度比較淺的簡單零件，因此不能完全替代多工位 壓力機(jī)，絕大多數(shù)零件應(yīng)優(yōu)生考慮在多工位壓力機(jī)上加工。加工的零件也越來越大，省去了用多工位壓力機(jī)和成套模具生產(chǎn)所必需串接的板材剪切、涂油、板坯運(yùn)輸?shù)群罄m(xù)工序。 三、車身制造中的級(jí)進(jìn)沖模發(fā)展迅速。 當(dāng)前，主要發(fā)展液壓高速試驗(yàn)壓力機(jī)和拉伸機(jī)械壓力機(jī)，特別是在機(jī)械壓力機(jī)上的模具試驗(yàn)時(shí)間可減少 80%、具有巨大的節(jié)省潛力。同時(shí)，虛擬制造等 IT 技術(shù)的應(yīng)用，也將推動(dòng)模具工業(yè)的發(fā)展。目前，世界上汽車的改型換代 — 般約需 48 個(gè)月，而美國僅需 30個(gè)月，這車要得益于在模具業(yè)中應(yīng)用了 CAD/CAE/CAM 技術(shù)和三維實(shí)體汽年覆蓋件模具結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)軟件。外形車身和發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的兩個(gè)關(guān)鍵部件，汽車車身模具特別是大中型覆蓋件模具，其技術(shù)密集，體現(xiàn)當(dāng)代模具技術(shù)水平，是車身制造技術(shù)的重要組成部分。 模具發(fā)展趨勢(shì) 一、充分運(yùn)用 IT技術(shù)發(fā)展模具設(shè)計(jì)、制造 。其結(jié)果是歸納出模具設(shè)計(jì)原則，并使得壓力機(jī)械、沖壓材料、加工方法、模具結(jié)構(gòu)、模具材料、模具制造方法、自動(dòng)化裝置等領(lǐng)域面貌一新，并向?qū)嵱没姆较蛲七M(jìn)，從而使沖壓加工從僅能生產(chǎn)優(yōu)良產(chǎn)品的第一階段，進(jìn)入 20 世紀(jì) 70 年代向高速化、自動(dòng)化、精密化、安全化發(fā)展的第二階段。模具設(shè)計(jì)多憑經(jīng)驗(yàn)，參考已有圖紙和感性認(rèn)識(shí)，對(duì)所設(shè)計(jì)模具零件的機(jī)能缺乏真實(shí)了解。從世界范圍看，當(dāng)時(shí)美國的沖壓技術(shù)走在最前列一一許多模具先進(jìn)技術(shù)，如簡易模具、高效率模具、高壽命模具和沖壓自動(dòng)化技術(shù)，大多起源于美國；而瑞士的精沖、德國的冷擠壓技術(shù)、前蘇聯(lián)對(duì)塑性加工的研究也處于世界先進(jìn)行列。 19世紀(jì)，隨著軍火工業(yè)（槍炮的彈殼）、鐘表工業(yè)、無線電工業(yè)的發(fā)展，沖模得到廣泛使用。國民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn)業(yè) —— 機(jī)械、電子、汽車、石油化工和建筑都要求模具工業(yè)的發(fā)展與之相適應(yīng)，都需要大量模具，特別是汽車、電動(dòng)機(jī)、電器、家電和通信等類產(chǎn)品中60% ~ 80%的零部件要依靠模具成型。在美國模具被稱為點(diǎn)安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 鐵成金的磁力工業(yè)，德國則認(rèn)為其是所有工業(yè)中的關(guān)鍵 工業(yè)；日本認(rèn)為模具是促進(jìn)社會(huì)繁榮富裕的動(dòng)力。模具技術(shù)能促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展和質(zhì)量的提高，并能獲得極大的經(jīng)濟(jì)效益。所以得到廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，由于模具的加工效率高，互換性好，節(jié)省原材料。 pound die。 關(guān)鍵詞 ：沖模；復(fù)合模；排樣。 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 08機(jī)械 (1)班 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 課 題 落料沖孔壓彎復(fù)合模設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 雷 2020 年 4 月 1 日 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 摘 要 本設(shè)計(jì)說明書中概括了模具市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)及沖壓技術(shù)的概念和發(fā)展方向，主要是沖孔、落料、壓彎復(fù)合模具的詳細(xì)設(shè)計(jì)過程，包括工藝方案的確定，模具刃口尺寸的計(jì)算，以及壓力機(jī)校核等。此次設(shè)計(jì)的零件采用沖壓生產(chǎn)時(shí)是必要的，由于零件的尺寸、結(jié)構(gòu)、產(chǎn)量限制最好采用