【正文】 IT10 級，沖孔比落料的精度約高一級。 沖壓工藝方案的確定 該工件有兩道加工工序：沖孔、落料。 三種方案比較見表 表 三種方案的比較 簡單模 級進模 復合模 沖裁件精度 較低 高 一般 生產(chǎn)效率 低 較高 高 生產(chǎn)批量 批量小或試制沖裁件 大批量 大批量 模具復雜程度 簡單 較復雜 復雜 模具制造成本 較低 較高 高 模具的結構特點 結構簡單安裝容易 結構較復雜制造麻煩 結構較復雜 模具的制造精度 較低 較高 高 模具制造周期 較快 較長 長 模 具 種 類 比 較 項 目 5 沖壓設備能力 較小 中等 較大 工作條件 一般 較好 好 方案一雖然模具結構簡單，尺寸較小，重量較輕，模具制造簡單，成本低廉。方案二級進模是多工序沖模，在一副模具上能完成多道工序，使用級進模可以減少模 具和設備數(shù)量，提高生產(chǎn)效率。但是，級進模比簡單模結構復雜，制造麻煩，成本增加。方案三復合模也是多工序沖模，在一副模具中一次送料定位可以同時完成幾個工序。綜上分析應該選擇第三方案進行加工。排樣的合理與否直接關系到材料利用率的高低，而沖壓件的成本中，材料費用一般占 60%以上，因此合理排樣對提高材料利用率降低成本具有十分重要的意義。可由搭邊補償誤差，因而能保證沖裁件的精度和質量，沖模壽命也較高，但材料利用率低。因受剪裁條料質量和定位誤差的影響，其沖件質量稍差就會影響模具的壽命，但材料 利用率高，沖模結構簡單。沖件的質量較差，模具壽命低，但材料利用率高。同時，因沖切周邊減小，可降低沖壓力并簡化沖模結構。此外，少無廢料排樣中，工件的毛刺也不 6 在同一方向。 綜上分析，根據(jù)零件的形狀、尺寸、材料，選取 有廢料排樣，采用直排的形式。搭邊雖然形成廢料，但在工藝上卻有很大的作用。搭邊還可以保證條料有一定的剛度，利于送進。搭邊值過大，材料利用率低；搭邊值過小，在沖裁中有可能被拉斷，使零件產(chǎn)生毛刺，嚴重時會拉入凸模與凹模間隙之中，損壞模具刃口。硬材料的搭邊值比軟材料的搭邊值可小一些；工件 尺寸大或是有尖突的復雜形狀時，搭邊值取大些，厚材料的搭邊值應取大些；用手工送料，有側壓裝置，搭邊值可取小些。表 是常用以確定搭邊值的參考數(shù)表。 送料步距、條料寬度及導料銷與條料間距計算 送料步距：兩次沖裁間板料在送料方向移動的距離 L，其值等于沖裁件相應部分的寬度加上工件間搭邊值 a,即 L=d1+a=+= （ 21） 7 條料寬度及導料銷與條料間距的計算 條料寬度的計算 B=d2+2a=（ +2 ） △ = （ 22） 導料銷與條料間距為 21: 圖 21 材料利用率的計算 查板材標準應選 900mm 1000mm 的鋼板，每個鋼板可剪裁成 30 個條料（ 1000mm） ,每張條料可加工 50 個零件，則材料的利用率為 nA 150 0 380= 100 % 100 % 63. 3%900 100 0BL? ?? ? ? ?? （ 23） n一張板料上沖件的數(shù)量 A零件的實際面積 B板料的寬度 L板料的長度 即每張板材的材料利用率為 % 3. 沖裁工藝計算 沖裁力和壓力中心的計算 沖裁力的計算 沖裁力是指沖裁時，材料對凸模的最大抵抗力，它是選擇沖壓設備和校核模具強度的重要依據(jù)。 這一公式是對沖裁區(qū)的變形進行簡化，認為是純剪變形得到的。 抗剪強度 ? 的數(shù)值，取決于材料的種類和狀態(tài)，可取 b??? 。為了繼續(xù)下一步的沖裁工作，必須 將箍在凸模上的板料卸下，將卡在凹模洞口的板料推出，從凸模上卸下緊箍著的板料叫卸料，所需的力叫卸料力；順著沖裁方向將卡在凹模洞口內的板料推出叫推件，所需的力叫推件力；；有時需要將卡在凹模洞口內的板料逆著沖裁方向頂出，這就叫頂件，頂件所需的力叫頂件力。要準確計算這些力是很難的，生產(chǎn)中常用以下經(jīng)驗公式進行計算： 推件力 11F nKF? （ 33） 頂件力 22F KF? （ 34） 9 卸料力 33F KF? （ 35） 式中： n同時卡在凹模洞口內的零件數(shù) F 沖裁力（ N） 1K 、 2K 、 3K 推件力、頂件力和卸料力系數(shù)，其值見下表、 表 推件力系數(shù)、頂件力系數(shù)和卸料力系數(shù) 料 厚 K1 K2 K3 鋼 ≤ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ 鋁、鋁合金 紫銅、黃銅 ~ ~ ~ ~ 注：卸料力系數(shù) 3K 在沖多孔和輪廓復雜沖裁件時取上限。 一般采用如下幾種方法： （ 1）材料加熱紅腫。但材料加熱后產(chǎn)生氧化皮，故此法一般只適用于厚板或工件表面質量及精度要求不高的零件。 （ 3）用斜刃口模具沖裁。 斜刃沖模雖然降低了沖裁力，但增加了模具制造和修磨的困難，刃口也容易磨損，故一般情況下盡量不用，只用于大型工件沖裁及厚板沖裁。為保證沖模正確平衡地工作，沖模壓力中心必須通過模柄軸線而和壓力機滑塊的中心線相重合，以免滑塊受偏心載荷，從而減少沖模和壓力機導軌的不正常磨損，提高模具壽命，避免沖壓事故。 對于任何形狀，不論單個圖形（敞開或封閉的輪廓）或多個圖形（如多凸模、復合模和級進模）沖裁，其計算方法相同。然后，任意選定直角坐標系 XOY ,確定各線段或各圖形的重心坐標 ( , )iixy ，按上述定理列式，即可求出壓力中心的坐標 00( , )xy 。曲柄壓力機可用于各類沖模，其中偏心機床尤其適用于導柱、導套不脫開的模具（如導板模），摩擦壓力機和液壓機主要用于校正模、壓鑄模等，同時也適用于擠壓模。 曲柄壓力機包括各種結構的偏心沖床和曲柄沖床，其基本工作機構都是曲柄連桿機構。連桿把偏心軸的回轉運動轉變?yōu)榛瑝K的直線運動，滑塊在床身的導軌作上下往復運動。 為了控制滑塊的運動和位置設有離合器和制動器。工作時，主要踩下腳踏開關，離合器嚙合，偏心軸轉動，即 可帶動滑塊作上下往復運動，進行沖壓。 床身是所有運動部分的支承體，并將壓力機的全部機構聯(lián)接成一個整體。 （ 1）公稱壓力 曲柄壓力機的公稱壓力，是指曲柄旋轉到下死點前某一特定角度（此角度稱為公稱壓力角，約為 30 度）時，滑塊所能容許的承受的最大作用力。 （ 2）滑塊行程 滑塊行程是指滑塊從上死點到下死點所走的距離，它為曲柄半徑的兩倍。當閉合高度調節(jié)裝置將滑塊調整到最上位置時，閉合高度達到最大值， 12 稱為最大閉合高度； 當閉合高度調節(jié)裝置將滑塊調整到最下位置時，閉合高度達到最小值，稱為最小閉合高度。 曲柄壓力機的選用 確定壓力機的規(guī)格時，一般應遵循以下原則。 （ 2） 壓力機滑塊行程應滿足工件在高度上能獲得所需的尺寸，并在沖壓后能順利地從模具上取出工件。 表 開式壓力機的主要結構參數(shù) 公稱壓力（ KN） 63 160 400 630 滑塊離下死點的距離 5 7 8 滑塊的行程 50 70 100 120 行程次數(shù) 160 115 80 70 最大封閉高度（ mm） 固定式和可傾式 170 220 300 360 活動臺位置 最低 300 400 460 最高 160 200 220 封閉高度調節(jié)量（ mm） 40 60 80 90 滑塊中心到床身的距離（ mm） 110 160 220 300 左右（工作臺尺寸） (mm) 315 450 630 710 前后（工作臺尺寸） (mm) 200 300 420 480 前后（工作臺孔尺寸）（ mm） 70 110 150 180 直徑（工作臺孔尺寸）（ mm） 110 160 200 230 立柱間的距離（ mm） 150 220 300 340 模柄孔尺寸 (mm) 30 50 50 工作臺板厚度（ mm） 40 60 80 90 傾角（ 。 凸凹模刃口尺寸的計算 模具刃口尺寸及其公差是影響沖裁件精度的首要因素，模具的合理間隙也要靠模具刃口尺寸及其公差來保證。凸模和凹模刃口尺寸及其公差的確定，必須考慮到?jīng)_裁變形的規(guī)律、沖裁件的精度要求、沖模的磨損和制造特點等多 方面的情況。因此，計算刃口尺寸時，應按落料和沖孔兩種情況分別處理，其原則如下： （ 1）設計落料模時，因落料尺寸等于凹模刃口尺寸，故應先確定凹模刃口尺寸，間隙取在凸模上；考慮到?jīng)_裁中模具的磨損，凹模刃口尺寸越磨越大，因此，凹模刃口的基本尺寸應取工件尺寸公差范圍內較小的尺寸，以保證凹模磨損到一定程度時，仍能沖出合格零件；凸、凹模之間的間隙則取最小合理間隙值，以保證模具磨損 到一定程度時，間隙仍在合理間隙范圍內。 （ 3）凸模和凹模的制造公差，應考慮工件的公差要求。零件精度與 模具制造精度的關系見表 。 凸、凹模刃口尺寸按加工方法的不同，可分兩種情況分別計算：一種是凸模和凹模分開加工采用這種方法時，要分別標注凸模和凹模刃口尺寸及其制造公差。使 它們之間保證一定的間隙。這樣，凸、凹模的制造公差 p? 和 d? 不再受間隙的限制，根據(jù)經(jīng)驗一般取 4? 。沖孔部分以凸模為基準，沖孔凹模按間隙值 配合。m 0~3 4 6 10 14 25 40 60 3~5 5 8 12 18 30 48 75 6~10 6 9 15 22 36 58 90 10~18 8 11 18 27 43 70 110 18~30 9 13 21 33 52 84 130 30~50 11 16 25 39 62 100 160 由于沖模的制造等級為 IT11 所以選