【正文】 具工業(yè)在過(guò)去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大的差距。 我國(guó)沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品 “交貨期短 ”、 “精度高 ”、 “質(zhì)量好 ”、 “價(jià)格低 ”的要求服務(wù)。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，普及 CAD/CAM/CAE 技術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大 CAD/CAM 技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度；進(jìn)一步擴(kuò)大 CAE 技術(shù)的應(yīng)用范圍。 (2) 高速銑削加工 國(guó)外近年來(lái)發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，對(duì)汽車(chē)、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。 (3) 模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng) 高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。模具掃描系統(tǒng)已在汽車(chē)、摩托車(chē)、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信在 “十五 ”期間將發(fā)揮更大的作用。國(guó)外已有使用這種技術(shù)的機(jī)床在模具加工中應(yīng)用。 (5) 提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度 我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計(jì)目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到30%左右。 (6) 優(yōu)質(zhì) 材料及先進(jìn)表面處理技術(shù) 選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來(lái)提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。 (7) 模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化 模具表面的質(zhì)量對(duì)模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動(dòng)化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢(shì)。模具自動(dòng)加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺(tái)機(jī)床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤(pán)；有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫(kù)；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。批量： 5000 件，要求零件外形輪廓粗糙度小于 ，零件厚度方向平整光滑。由于該 零件有 1 個(gè)Ф 26mm 孔和有直線、圓弧組成的輪廓外形，因而模具包含有沖孔、落料工序。對(duì)于落料，由于零件外形輪廓要求粗糙度小于 且光滑平整，因此屬于光潔沖裁。 沖壓工藝是塑性加工的基本加工方法之一。沖壓加工時(shí)，板料在 模具的作用下，于其內(nèi)部產(chǎn)生使之變形的內(nèi)力，當(dāng)內(nèi)力的作用達(dá)到一定程度時(shí)，板料就會(huì)產(chǎn)生與內(nèi)力的作用性質(zhì)相對(duì)應(yīng)的變形，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的零件。這對(duì)沖裁件的質(zhì)量、模具壽命和生產(chǎn)率都有很大影響。綜上分析，要選取在滿足工件質(zhì)量與生產(chǎn)率的要求下，模具制造成本低、壽命長(zhǎng)、操作方便又安全 的 工藝方案。在許可的情況下，把沖裁件設(shè)計(jì)成少、無(wú)廢料排樣的形狀。 ，凸模易折斷或壓彎。沖小孔的凸模宜采用保護(hù)套。 邊緣之間的距離不宜過(guò)小，否則會(huì)產(chǎn)生孔與孔間材料的扭曲或使邊緣材料變形。 沖裁件對(duì)尺寸精度的要求 一般普通沖裁所得到?jīng)_裁件的尺寸精度在 IT14～ IT10 級(jí)以內(nèi)。沖裁件結(jié)構(gòu)形狀簡(jiǎn)單，所以精度按照 IT14 級(jí)制造。 結(jié)論： （ 1） 材料：沖裁材料銅母線為 10鋼，屬低強(qiáng)度、高延伸性、高延伸率、塑性及流動(dòng)性好的軟材料，有利于成型。清角改為 R1 或者 R2的圓角。經(jīng)查公差表，各尺寸公差為： 零件外形： 0 ? 、 0 ? 、 0 ? 、 0 ? 、Ф 0 ? 、 R ? 零件內(nèi) 形：Ф 孔邊距： 0 ? 、 ? 確定工藝方案模具結(jié)構(gòu)類(lèi)型 因該工件屬大批量生產(chǎn)，根據(jù)零件的生產(chǎn)批量，尺寸精度和材料種類(lèi)與厚度，選擇模具的導(dǎo)向方式與精度，定距方式及卸料方式等，現(xiàn)有如下三種模具結(jié)構(gòu)方案： ]2[ 方案一：采用單工序沖裁模結(jié)構(gòu)。 適合大批量生產(chǎn)， 模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 但是需要的工序多，要多套模具才能完成零件的加工生產(chǎn)效率較底，成本高。 方案二：采用復(fù)合沖裁模結(jié)構(gòu)。 復(fù)合模有如下特點(diǎn)： 沖裁出來(lái)的產(chǎn)品精度高，不受送料誤差的影響，內(nèi)外形相對(duì)位置一致性好。 適宜沖薄料，也適宜沖脆性或軟質(zhì)材料。 方案三：采用級(jí)進(jìn)沖裁模結(jié)構(gòu)。 級(jí)進(jìn)模有如下特點(diǎn)： 材料利用率較高。 工作效率比較高。 即： 復(fù)合沖裁模 把沖孔、落料由一副復(fù)合模來(lái)做。 對(duì)于復(fù)合模，它既保證了落料與沖孔的同心度，又避免了由于零件外形尺寸太小而帶來(lái)的二次定位 的困難。 另外，復(fù)式?？梢圆捎谜b結(jié)構(gòu)和倒裝結(jié)構(gòu)。而正裝復(fù)式模的頂件板和卸料板均為彈性，條料與沖件同時(shí)受壓平作用，可使較軟較薄的沖裁件達(dá)到平整要求。經(jīng)過(guò)對(duì)正裝、倒裝復(fù)式模的分析比較，并根據(jù)零件條 料厚度小、外形尺 寸大的特點(diǎn)，我們決定采用倒裝復(fù)式模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 定位裝置 因?yàn)榘辶虾穸?t=,屬于較厚的板材 , 為了使條料送料時(shí)有準(zhǔn)確的位置 ,保證沖出合格的制件 ,同時(shí)考慮到零件生產(chǎn)批量不多 ,且要求模具結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)單，故采用側(cè)面兩個(gè)始用擋料銷(xiāo)定位導(dǎo)向 ,在送料方向由于受凸模和凹模的影響 ,為了不至于削弱模具的強(qiáng)度 ,在送給方向采用一個(gè)固定擋料銷(xiāo)。 在下 模的卸料裝置一般有三種形式：第一種剛性卸料，常用于較硬、較厚且精度要求不太高的工件沖裁。第三種廢料切刀卸料，主要用于大中型零件沖裁或成形見(jiàn)切邊。 導(dǎo)向裝置 由于加工工件需要光潔沖裁，定位要精確，所以采用四導(dǎo)柱式模架。按材料的經(jīng)濟(jì)利用程度或廢料的多少，排樣可分為有廢料排樣與少、無(wú)廢料排樣兩大類(lèi)。無(wú)廢料排樣是指工件與工件之間、工件與條料側(cè)邊之間均無(wú)廢料。無(wú)廢料排樣是全部沿工件外形沖裁，在沖裁刃之間，工件與條料之間均無(wú)搭邊。鑒于圖示工件的尺寸、外形及公差等級(jí)，采用少、無(wú)廢料排樣均不能滿足要求，因此選用有廢料排樣，且為直排法。搭邊值的合理確定關(guān)系到工件的質(zhì)量及模具的壽命。搭邊過(guò)大，浪費(fèi)材料。 搭邊值通常由 表 31 所列搭邊值和側(cè)搭邊值確定。 △ — 板料剪裁下的偏差；（其值查表 32）可得△ =。 表 31 搭邊值和側(cè)邊值的數(shù)值 材料厚度t（ mm) 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 工件間 a 側(cè)邊 a1 工件間 a 側(cè)邊 a1 工件間 a 側(cè)邊 a1 ≤ ~ ~ ＞ ～ ~ ~ ＞ ～ ~ ~ ＞ 1～ ~ ~ ＞ ～ ~ ~ ＞ ～ ~ ~ 表 32 普通剪床用帶料寬度偏差 △ （ mm） 條料厚度 t(mm) 條料寬度 b(mm) ≤50 ＞ 50～ 100 ＞ 100～ 200 ＞ 200 ≤ １ ＞１～ 2 ＞ 2～ 3 ＞ 3～ 5 表 33 側(cè)刃沖切得料邊定距寬度 b1（ mm） 條料厚度 t(mm) 條料寬度 b(mm) 金屬材料 非金屬材料 ≤ ＞ ～ ＞ ～ 材料利用率的計(jì)算 一段條料能沖出的工件的重量與這段條料重量之比的百分?jǐn)?shù)稱(chēng)為材料利用率 ]2[ 。我們?nèi)≈虚g值，按普通沖裁力的 1． 4倍計(jì)算，即 ?KLtP ? = 360 540/1000 =（ KN） P2= 4 2 540/1000 =(KN) 按推件力公式計(jì)算推件力 Pt： Pt=nKtP （ ） 其中： n 為卡在凹模里料的個(gè)數(shù) =h/t。 取 n=1，查表 210， Kt= Pt=1 =(KN) 計(jì)算總沖壓力 PZ： PZ=P1+P2+Pt =++ =(KN) 壓力中心的計(jì)算 沖裁力合力的作用點(diǎn)稱(chēng)為沖裁的壓力中心。定壓力中心的工作，主要對(duì)復(fù)雜沖裁模、多凸模沖孔模及連續(xù)模才進(jìn)行。由沖裁壓力中心計(jì)算公式 ]4[ /i i ix x L L?? ? ， /i i iy y L L?? ? ， （ ） 本次設(shè)計(jì)的模具中的沖孔模屬于 X 方向非對(duì)稱(chēng)沖孔，因此要 計(jì)算其壓力中心 . 選取如圖 所示的坐標(biāo)系，畫(huà)出計(jì)算壓力中心的草圖如下： 圖 計(jì)算壓力中心草圖 如圖 ，將 Y軸選在左右對(duì)稱(chēng)的位置，則壓力中心的 X坐標(biāo)不用計(jì)算，即 Y方向上獨(dú)立的沖裁輪廓共有 9 段 按《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》式（