【正文】 的質(zhì)量穩(wěn)定 ,互換性好 ,具有 “ 一模一樣 ” 的特征。 （ 4）沖壓一般沒 有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設(shè)備，因而是一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。所以，只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點(diǎn)才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。相當(dāng)多的工業(yè)部門越來越多地采用沖壓法加工產(chǎn)品零部件，如汽車、農(nóng)機(jī)、儀器、儀表、電子、航空、航天、家電及輕工等行業(yè)。不少過去用鍛造 =鑄造和切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在大多數(shù)也被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。 柴油機(jī)墊片沖壓工藝及 模具設(shè)計(jì) 2 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。 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。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。 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。 沖模的結(jié)構(gòu)類型也很多。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。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)。其主要表現(xiàn)和發(fā)展方向如下。目前，國內(nèi)外對(duì)沖壓成形理論的研究非常重視，在材料沖壓性能研究、沖壓成形過程應(yīng)力應(yīng)變分析、板料變形規(guī)律研究及坯料與模具之間的相互作用研究等方面均取得了較大的進(jìn)展。 這樣既節(jié)省了昂貴的試模費(fèi)用，也縮短了制模具周期。目前，國內(nèi)外相繼涌現(xiàn)出精密沖壓工藝、軟模成形工藝、高能高速成形工藝及無模多點(diǎn)成形工藝等精密、高效、經(jīng)濟(jì)的沖壓新工藝。無模多點(diǎn)成形系統(tǒng)以 CAD/CAM/CAE 技術(shù)為主要手段，能快速經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)三維曲面的自動(dòng)化成形。 精密、高效的多工位及多功能級(jí)進(jìn)模和大型復(fù)雜的汽車覆蓋件沖模代表了現(xiàn)代沖模的技術(shù)水平。我國已能自行設(shè)計(jì)制造出達(dá)到國際水平的精度達(dá) 2 ~5 微米，進(jìn)距精度 2~3 微米，總壽命達(dá) 1 億次。 模具制造技術(shù)現(xiàn)代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。其中高速銑削加工、電火花銑削加工、慢走絲切割加工、精密磨削及拋光技術(shù)、數(shù)控測(cè)量等代表了現(xiàn)代沖模制造的技術(shù)水平。 微米，表面粗糙度達(dá) Ra=01~微米 。模具加工過程中的檢測(cè)技術(shù)也取得了很大的發(fā)展 ,現(xiàn)在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)除了能高精度地測(cè)量復(fù)雜曲面的數(shù)據(jù)外 ,其良好的溫度補(bǔ)償裝置、可靠的抗振保護(hù)能 力、嚴(yán)密的除塵措施及簡單操作步驟，使得現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化檢測(cè)成為可能。利用 RPM 技術(shù)快速成形三維原型后，通過陶瓷精鑄、電弧涂噴、消失模、熔模等技術(shù)可快速制造各種成形模。一汽模具制造公司在以 CAD/CAM加工的 主模型為基礎(chǔ)，采用瑞士汽巴精化的高強(qiáng)度樹脂澆注成形的樹脂沖模應(yīng)用在國產(chǎn)轎車試制和小批量生產(chǎn)開辟了新的途徑。為了滿足大批量高速生產(chǎn)的需要，目前沖壓設(shè)備也由單工位、單功能、低速壓力機(jī)朝著多工位、多功能、高速和數(shù)控方向發(fā)展，加之機(jī)械乃至機(jī)器人的大量使用，使沖壓生產(chǎn)效率得到大幅度提高，各式各樣的沖壓自動(dòng)線和高速自動(dòng)壓力機(jī)紛紛投入使用。在多功能壓力機(jī)方面，日本田公司生產(chǎn)的 2021KN“沖壓中心”采用 CNC 控制，只需 5min時(shí)間就可完成自動(dòng)換模、換料和調(diào)整工藝參數(shù)等工作；美國惠特尼公司生產(chǎn)的 CNC金屬板材加工中心，在相同的時(shí)間內(nèi)，加工沖壓件的數(shù)量為普通壓力 機(jī)的 4~10 倍，并能進(jìn)行沖孔、分段沖裁、彎曲和拉深等多種作業(yè)。沖壓生產(chǎn)為適應(yīng)這一新的要求，開發(fā)了多種適合不同批量生產(chǎn)的工藝、設(shè)備和模具。特別是近幾年來在國外已經(jīng)發(fā)展起來、國內(nèi)亦開始使用的沖壓柔性制造單元（ FMC）和沖壓柔性制造系統(tǒng)（ FMS）代表了沖壓生產(chǎn)新的發(fā)展趨勢(shì)。同時(shí)，根據(jù)不同使用要求，可以完成各種沖壓工序，甚至焊接、裝配等工序，更換新產(chǎn)品方便迅速，沖壓件精度也高。因?yàn)闆_模屬單件小批量生產(chǎn)，沖模零件既具的一定的復(fù)雜性和精密性，又具有一定的結(jié)構(gòu)典型性。目前，國外 先進(jìn)工業(yè)國家模具標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)程度已達(dá) 70%~80%，模具廠只需設(shè)計(jì)制造工作零件，大部分模具零件均從標(biāo)準(zhǔn)件廠購買，使生產(chǎn)率大幅度提高。我國沖模標(biāo)準(zhǔn)化與專業(yè)化生產(chǎn)近年來也有較大發(fā)展，除反映在標(biāo)準(zhǔn)件專業(yè)化生產(chǎn)廠家有較多增加外，標(biāo)準(zhǔn)件品種也有擴(kuò)展，精度亦有提高。另外，標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)的銷售、供貨、服務(wù)等都還有待于進(jìn)一步提高。 結(jié)構(gòu)分析 ： 零件結(jié)構(gòu)簡單對(duì)稱，外形均有圓弧連接過度，對(duì)沖裁加工較為有利。另外，經(jīng)計(jì)算直徑為φ 10mm 的孔距零件外形之間的孔邊距為 5mm，大于沖裁件最小孔邊距 minl ≥ ?t 的要求。 精度分析 ： 零件上 未標(biāo)注 尺寸標(biāo)注了公差， 根據(jù)零件精度要求的不同，可以加工精度為 IT13或 IT10， 由以上分析可知，該零件可以用普通沖裁的加工方法制得。采用兩套單工序模生產(chǎn)。 方案三：沖孔 — 落料連續(xù)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 方案二只需一副模具，沖壓件的形狀位置精度和尺寸精度易于保證，且生產(chǎn)效率高 。 方案三也只需一副模具，生產(chǎn)效率也很高，但與方案二相比生產(chǎn)的零件精度稍差。 所以，比較三個(gè)方案， 對(duì)于精度要求為 IT13級(jí)時(shí)，采用級(jí)進(jìn)模較合理，對(duì)于精度要求為 IT10時(shí) 采用方案二生產(chǎn)更為合理。 沖裁工藝計(jì)算 排樣計(jì)算 (1)計(jì)算條料寬度及確定步距 首先查 〈〈冷沖壓 工藝及模具設(shè)計(jì)與制造 〉 〉 表 26 差得 a=,a1=,又由側(cè)刃且料寬度為 1~,取 b=2mm。 （ 2）利用率計(jì)算； 模具導(dǎo)料零件采用無側(cè)壓的導(dǎo)料板裝置，所以條料寬度應(yīng)在零件尺寸增加搭邊值的基礎(chǔ)上再增加一間隙值 ，可查得該間隙值為 。 圖 22 沖孔落料復(fù)合模基本結(jié)構(gòu) 柴油機(jī)墊片沖壓工藝及 模具設(shè)計(jì) 8 圖 23 方案（ a） 圖 24 方案（ b） 圖 25 方案（ c） 比較方案 b 和方案 c，顯然方案 c 的材料利用率要高，所以首先排除 方案 b。 ○ 1 裁成 寬 83mm、長 1500mm的條料，則一張板材能出的零件總個(gè)數(shù)為 4683912381500831000 ???????????????? ○ 2 裁成 寬 83mm、長 1000mm的條料，則一張板材能出的零件總個(gè)數(shù)為 4682618381000831500 ???????????????? ○ 3 裁成 寬 53mm、長 1500mm的條料，則一張板材能出的零件總個(gè)數(shù)為 ???????????????? ○ 4 裁成 寬 53mm、長 1000mm的條料，則一張板材能出的零件總個(gè)數(shù)為 ???????????????? 比較以上四種裁剪方法，后兩種裁剪方法的材料利 用率最高（在斜排中，為了保證沖孔凹模與落料凹模之間的刃口強(qiáng)度，將零件間的搭邊值由 人為增大到3mm），所以最終裁剪方式為寬 、長 1500mm的條料。 IT13,使用級(jí)進(jìn)模時(shí)： 圖 28 級(jí)進(jìn)模零件圖 (1)落料件尺寸的計(jì)算 落料 基本計(jì)算公式為 : A0m axA )( ???? XΔDD 0m inm a x0m inAT TT )()( ?? ?? ????? ZX ΔDZDD ○ 1 尺寸 mm80 ? ，經(jīng)查得該零件凸、凹模最小間隙 Zmin=，最大間隙Zmax=；凸模制造公差 ?? ，凹模制造公差 ?? 。經(jīng)校驗(yàn)，不等式成立，所以，可代入上 11 式計(jì)算工作零件刃口尺寸。所以同樣可以滿足不等式 AT ?? ? ≤ minmax ZZ ? ，且該尺寸為單邊磨損尺寸，所以計(jì)算時(shí)取單 面間隙。經(jīng)驗(yàn)算滿足 AT ?? ? ≤ minmax ZZ ? ，所以 )( 0 ?? ????d mm4 9 3 )( ?? ?????d ○ 2 尺寸φ mm10 ? ，查得凸模制造公差 ?? ，凹模制造公差 ?? 。 IT10 級(jí)，使用復(fù)合模時(shí)； 圖 29 復(fù)合模零件圖 (1) 落料件尺寸的計(jì)算 ，落料 基本計(jì)算公式為 柴油機(jī)墊片沖壓工藝及 模具設(shè)計(jì) 12 A0m axA )( ???? XΔDD 0m inm a x0m inAT TT )()( ?? ?? ????? ZX ΔDZDD ○ 1 尺寸 mm80 ? ，經(jīng)查得該零件凸、凹模最小間隙 Zmin=，最大間隙Zmax=；凸模制造公差 ?? ，凹模制造公差 ?? 。經(jīng)校驗(yàn)，不等式成立，所以，可代入上式計(jì)算工作零件刃口尺寸。所以同樣可以滿足不等式 AT ?? ? ≤ minmax ZZ ? ，且該尺寸為單邊磨損尺寸，所以計(jì)算時(shí)取單面間隙。經(jīng)驗(yàn)算滿足 AT ?? ? ≤ minmax ZZ ? ， 所以 mm0 8 )0 8 ( 0 0 ?? ????d )2 4 8 ( 0 ?? ?????d ○ 2 尺寸φ mm10 ? ，查得凸模制造公差 ?? ，凹模制造公差 ?? 。 計(jì)算總沖壓力 沖裁力基本計(jì)算公式為： ?KLTF? 此例中零件的周長為 576 mm（落料周長為 293mm，沖孔周長為 ），材料厚度 2mm， 08鋼的抗剪強(qiáng)度取 280MPa，則沖裁該零件所需沖裁力為： kN2 1 42 1 3 3 0 4N2 8 022 9 ?????? NF 落 0 5 7 3 ?????? NF 沖 kN420??? 落沖 FFF （ 1） 級(jí) 進(jìn) 模 具 采 用 剛 性 卸 料 和 推 件 的 結(jié) 構(gòu) ， 所 以 所 需 推 件 力 為 13 ????? FNKF 。 （ 2 ） 復(fù) 合 模 具 采 用 卸 料 裝 置 和 下 出 料 方 式 ： 所 以 所 需 推 件 力 為 ????? FNKF 。 確定壓力中心 零件為一對(duì)稱件，所以 復(fù)合模零件的壓力中心就是零件的對(duì)稱中心。設(shè)模具壓力中心的坐標(biāo)點(diǎn)為（ x ,0）（見圖 210），則有 )