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南 京 工 程 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文) 作 者： 李川 學(xué) 號(hào) 088810202017 學(xué) 院： 江蘇財(cái)經(jīng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 專 業(yè)： 數(shù)控加工與模具設(shè)計(jì) 題 目： 電池彈片級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 指導(dǎo)者： 評(píng)閱者： 2012 年 4 月 淮 安 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 I 頁(yè) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 中 文 摘 要 摘 要 在 傳 統(tǒng) 的 工 業(yè) 生 產(chǎn) 中 ， 工 人 生 產(chǎn) 的 勞 動(dòng) 強(qiáng) 度 大 、 勞 動(dòng) 量 大 ， 嚴(yán) 重 影 響 生 產(chǎn) 效 率 的 提 高 。 隨 著 當(dāng) 今 科 技 的 發(fā) 展 ， 工 業(yè) 生 產(chǎn) 中 沖 壓 模 具 的 使 用 已 經(jīng) 越 來 越 引 起 人 們 的 重 視 ， 而 被 大 量 應(yīng) 用 到 工 業(yè) 生 產(chǎn) 中 來 。 沖 壓 模 具 的 自 動(dòng) 送 料 技 術(shù) 也 投 入 到 實(shí) 際 的 生 產(chǎn) 中 ， 沖 壓 模 具 可 以 大 大 的 提 高 勞 動(dòng) 生 產(chǎn) 效 率 ， 減 輕 工 人 負(fù) 擔(dān) ， 具 有 重 要 的 技 術(shù) 進(jìn) 步 意 義 和 經(jīng) 濟(jì) 價(jià) 值 。 本 文 介 紹 了 級(jí) 進(jìn) 模 冷 沖 壓 成 形 過 程 ， 并 且 簡(jiǎn) 要 分 析 了 坯 料 形 狀 、 尺 寸 ， 排 樣 、 裁 板 方 案 ， 沖 壓 工 序 性 質(zhì) 、 數(shù) 目 和 順 序 的 確 定 。 進(jìn) 行 了 工 藝 力 、 壓 力 中 心 、 模 具 工 作 部 分 尺 寸 及 公 差 的 計(jì) 算 ， 并 設(shè) 計(jì) 出 模 具 。 還 具 體 分 析 了 模 具 的 主 要 零 部 件 （ 如 凸 、 凹 模 、 卸 料 裝 置 、 墊 板 、 凸 模 固 定 板 等 ） 的 設(shè) 計(jì) 與 制 造 ， 沖 壓 設(shè) 備 的 選 用 ， 凸 、 凹 模 間 隙 調(diào) 整 和 編 制 一 個(gè) 重 要 零 件 的 加 工 工 藝 過 程 。 列 出 了 模 具 所 需 零 件 的 詳 細(xì) 清 單 ， 并 給 出 了 合 理 的 裝 配 圖 。 通 過 充 分 利 用 現(xiàn) 代 模 具 制 造 技 術(shù) 對(duì) 傳 統(tǒng) 機(jī) 械 零 件 進(jìn) 行 結(jié) 構(gòu) 改 進(jìn) 、 優(yōu) 化 設(shè) 計(jì) 、 優(yōu) 化 工 藝 方 法 能 大 幅 度 提 高 生 產(chǎn) 效 率 ， 這 種 方 法 對(duì) 類 似 產(chǎn) 品 具 有 一 定 的 借 鑒 作 用 。 關(guān) 鍵 詞 ： 電 池 彈 片 ； 級(jí) 進(jìn) 模 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 I 頁(yè)II 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 外 文 摘 要 Abstract In the traditional industrial production, the labor intensity of production workers, labor capacity, seriously affect the production efficiency. With todays technology, the industrial production of stamping dies used in more and more attention has been paid already, and have been widely applied to industrial production in the past. Automatic feeding stamping technology into actual production, stamping dies can greatly improve labor productivity, reduce the burden on workers, has an important significance of technological progress and economic value. This article describes the composite cold die stamping process, and a brief analysis of the blank shape, size, nesting, cutting board program, the nature of the stamping process, number and sequence determination. For the technological edge, center of pressure, mold dimensions and tolerances of the working part of the calculation and design mold. Also detailed analysis of the major components of the mold (such as punch and die, discharging device, plate, fixed plate punch, etc.) design and manufacturing, stamping equipment selection, adjustment and preparation of punch and die clearance is an important part of the processing process . Lists the components required for a detailed list of die, and gives a reasonable assembly drawing. By taking advantage of modern technology on the traditional mold manufacturing mechanical parts for structural improvements, optimization, process optimization method can significantly improve production efficiency, this method has a similar product for reference. Keywords: battery which; progressive die 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 III 頁(yè) 目 錄 第 1 章 緒 論 .1 1.1 模 具 行 業(yè) 的 發(fā) 展 現(xiàn) 狀 及 市 場(chǎng) 前 景 .1 1.2 沖 壓 工 藝 介 紹 .1 1.3 沖 壓 工 藝 的 種 類 .2 1.4 沖 壓 行 業(yè) 阻 力 和 障 礙 與 突 破 .3 第 2 章 沖 裁 件 的 工 藝 分 析 .6 2.1 工 件 材 料 .6 2.2 工 件 結(jié) 構(gòu) 形 狀 .6 2.3 工 件 尺 寸 精 度 .6 2.4 工 件 展 開 長(zhǎng) 度 計(jì) 算 .7 第 3 章 沖 裁 工 藝 方 案 的 確 定 及 模 具 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 .8 3.1 沖 裁 工 藝 方 案 的 確 定 .8 3.2 模 具 結(jié) 構(gòu) 形 式 的 確 定 .9 第 4 章 模 具 總 體 設(shè) 計(jì) .10 4.1 模 具 類 型 的 選 擇 .10 4.2 操 作 方 式 .10 4.3 卸 料 、 出 件 方 式 .10 4.3.1 卸 料 方 式 .10 4.3.2 出 件 方 式 .10 4.4 確 定 送 料 方 式 .10 4.5 確 定 導(dǎo) 向 方 式 .11 第 5 章 模 具 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 .12 5.1 排 樣 、 計(jì) 算 條 料 寬 度 、 確 定 步 距 、 材 料 利 用 率 .12 5.1.1 排 樣 方 式 的 選 擇 .12 5.1.2 計(jì) 算 條 料 寬 度 .12 5.1.3 確 定 步 距 .14 5.1.4 計(jì) 算 材 料 利 用 率 .14 5.2 沖 壓 力 的 計(jì) 算 .15 5.2.1 沖 裁 力 和 彎 曲 力 的 計(jì) 算 .15 5.2.2 卸 料 力 的 計(jì) 算 .17 5.3 壓 力 中 心 的 確 定 .18 5.4 模 具 刃 口 尺 寸 的 計(jì) 算 .19 5.4.1 沖 孔 模 中 凸 模 的 尺 寸 及 制 造 精 度 .19 5.5 模 具 彎 曲 部 分 工 作 尺 寸 計(jì) 算 .20 5.5.1 凸 、 凹 模 的 間 隙 .20 5.5.5 U 形 彎 曲 處 的 凸 、 凹 模 工 作 部 分 尺 寸 及 公 差 .21 第 6 章 主 要 零 部 件 設(shè) 計(jì) .23 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 IV 頁(yè) 6.1 工 作 零 部 件 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) .23 6.1.1 凹 模 洞 的 類 形 .23 6.1.2 凹 模 的 外 形 尺 寸 .23 6.1.3 模 具 的 其 它 零 件 .24 第 7 章 校 核 模 具 閉 合 高 度 及 壓 力 機(jī) 有 關(guān) 參 數(shù) .29 7.1 校 核 模 具 閉 合 高 度 .29 7.2 沖 壓 設(shè) 備 的 選 定 .29 第 8 章 設(shè) 計(jì) 并 繪 制 模 具 總 裝 圖 .30 8.1 繪 制 模 具 裝 配 圖 .30 8.2 模 具 結(jié) 構(gòu) 的 組 成 .30 第 9 章 模 具 的 安 裝 調(diào) 試 .32 9.1 模 具 的 安 裝 調(diào) 試 .32 9.1.1 確 定 裝 配 方 法 和 裝 配 順 序 .32 9.1.2 裝 配 要 點(diǎn) .32 第 10 章 總 結(jié) .33 致 謝 .34 參 考 文 獻(xiàn) .35 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 I 頁(yè)1 第 1 章 緒 論 1.1 模 具 行 業(yè) 的 發(fā) 展 現(xiàn) 狀 及 市 場(chǎng) 前 景 現(xiàn) 代 模 具 工 業(yè) 有 “不 衰 亡 工 業(yè) ”之 稱 。 世 界 模 具 市 場(chǎng) 總 體 上 供 不 應(yīng) 求 ， 市 場(chǎng) 需 求 量 維 持 在 600億 至 650億 美 元 ， 同 時(shí) ， 我 國(guó) 的 模 具 產(chǎn) 業(yè) 也 迎 來 了 新 一 輪 的 發(fā) 展 機(jī) 遇 。 近 幾 年 ， 我 國(guó) 模 具 產(chǎn) 業(yè) 總 產(chǎn) 值 保 持 13%的 年 增 長(zhǎng) 率 （ 據(jù) 不 完 全 統(tǒng) 計(jì) ， 2004年 國(guó) 內(nèi) 模 具 進(jìn) 口 總 值 達(dá) 到 600多 億 ， 同 時(shí) ， 有 近 200個(gè) 億 的 出 口 ） ， 到 2005年 模 具 產(chǎn) 值 預(yù) 計(jì) 為 600億 元 ， 模 具 及 模 具 標(biāo) 準(zhǔn) 件 出 口 將 從 現(xiàn) 在 的 每 年 9000 多 萬(wàn) 美 元 增 長(zhǎng) 到 2005年 的 2億 美 元 左 右 。 單 就 汽 車 產(chǎn) 業(yè) 而 言 ， 一 個(gè) 型 號(hào) 的 汽 車 所 需 模 具 達(dá) 幾 千 副 ， 價(jià) 值 上 億 元 ， 而 當(dāng) 汽 車 更 換 車 型 時(shí) 約 有 80%的 模 具 需 要 更 換 。 2003年 我 國(guó) 汽 車 產(chǎn) 銷 量 均 突 破 400萬(wàn) 輛 ， 預(yù) 計(jì) 2004年 產(chǎn) 銷 量 各 突 破 500萬(wàn) 輛 ， 轎 車 產(chǎn) 量 將 達(dá) 到 260萬(wàn) 輛 。 另 外 ， 電 子 和 通 訊 產(chǎn) 品 對(duì) 模 具 的 需 求 也 非 常 大 ， 在 發(fā) 達(dá) 國(guó) 家 往 往 占 到 模 具 市 場(chǎng) 總 量 的 20%之 多 。 目 前 ， 中 國(guó) 17000多 個(gè) 模 具 生 產(chǎn) 廠 點(diǎn) ， 從 業(yè) 人 數(shù) 約 50多 萬(wàn) 。 1999年 中 國(guó) 模 具 工 業(yè) 總 產(chǎn) 值 已 達(dá) 245億 元 人 民 幣 。 工 業(yè) 總 產(chǎn) 值 中 企 業(yè) 自 產(chǎn) 自 用 的 約 占 三 分 之 二 ， 作 為 商 品 銷 售 的 約 占 三 分 之 一 。 在 模 具 工 業(yè) 的 總 產(chǎn) 值 中 ， 沖 壓 模 具 約 占 50%， 塑 料 模 具 約 占 33%， 壓 鑄 模 具 約 占 6%， 其 它 各 類 模 具 約 占 11%。 1.2 沖 壓 工 藝 介 紹 沖 壓 是 靠 壓 力 機(jī) 和 模 具 對(duì) 板 材 、 帶 材 、 管 材 和 型 材 等 施 加 外 力 ， 使 之 產(chǎn) 生 塑 性 變 形 或 分 離 ， 從 而 獲 得 所 需 形 狀 和 尺 寸 的 工 件 (沖 壓 件 )的 成 形 加 工 方 法 。 沖 壓 和 鍛 造 同 屬 塑 性 加 工 (或 稱 壓 力 加 工 )， 合 稱 鍛 壓 。 沖 壓 的 坯 料 主 要 是 熱 軋 和 冷 軋 的 鋼 板 和 鋼 帶 。 全 世 界 的 鋼 材 中 ， 有 60 70%是 板 材 ， 其 中 大 部 分 是 經(jīng) 過 沖 壓 制 成 成 品 。 汽 車 的 車 身 、 底 盤 、 油 箱 、 散 熱 器 片 ， 鍋 爐 的 汽 包 、 容 器 的 殼 體 、 電 機(jī) 、 電 器 的 鐵 芯 硅 鋼 片 等 都 是 沖 壓 加 工 的 。 儀 器 儀 表 、 家 用 電 器 、 自 行 車 、 辦 公 機(jī) 械 、 生 活 器 皿 等 產(chǎn) 品 中 ， 也 有 大 量 沖 壓 件 。 沖 壓 件 與 鑄 件 、 鍛 件 相 比 ， 具 有 薄 、 勻 、 輕 、 強(qiáng) 的 特 點(diǎn) 。 沖 壓 可 制 出 其 他 方 法 難 于 制 造 的 帶 有 加 強(qiáng) 筋 、 肋 、 起 伏 或 翻 邊 的 工 件 ， 以 提 高 其 剛 性 。 由 于 采 用 精 密 模 具 ， 工 件 精 度 可 達(dá) 微 米 級(jí) ， 且 重 復(fù) 精 度 高 、 規(guī) 格 一 致 ， 可 以 沖 壓 出 孔 、 凸 臺(tái) 等 。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 I 頁(yè)2 冷 沖 壓 件 一 般 不 再 經(jīng) 切 削 加 工 ， 或 僅 需 要 少 量 的 切 削 加 工 。 熱 沖 壓 件 精 度 和 表 面 狀 態(tài) 低 于 冷 沖 壓 件 ， 但 仍 優(yōu) 于 鑄 件 、 鍛 件 ， 切 削 加 工 量 少 。 沖 壓 是 高 效 的 生 產(chǎn) 方 法 ， 采 用 復(fù) 合 模 ， 尤 其 是 多 工 位 級(jí) 進(jìn) 模 ， 可 在 一 臺(tái) 壓 力 機(jī) 上 完 成 多 道 沖 壓 工 序 ， 實(shí) 現(xiàn) 由 帶 料 開 卷 、 矯 平 、 沖 裁 到 成 形 、 精 整 的 全 自 動(dòng) 生 產(chǎn) 。 生 產(chǎn) 效 率 高 ， 勞 動(dòng) 條 件 好 ， 生 產(chǎn) 成 本 低 ， 一 般 每 分 鐘 可 生 產(chǎn) 數(shù) 百 件 。 1.3 沖 壓 工 藝 的 種 類 沖 壓 主 要 是 按 工 藝 分 類 ， 可 分 為 分 離 工 序 和 成 形 工 序 兩 大 類 。 分 離 工 序 也 稱 沖 裁 ， 其 目 的 是 使 沖 壓 件 沿 一 定 輪 廓 線 從 板 料 上 分 離 ， 同 時(shí) 保 證 分 離 斷 面 的 質(zhì) 量 要 求 。 成 形 工 序 的 目 的 是 使 板 料 在 不 破 坯 的 條 件 下 發(fā) 生 塑 性 變 形 ， 制 成 所 需 形 狀 和 尺 寸 的 工 件 。 在 實(shí) 際 生 產(chǎn) 中 ， 常 常 是 多 種 工 序 綜 合 應(yīng) 用 于 一 個(gè) 工 件 。 沖 裁 、 彎 曲 、 剪 切 、 拉 深 、 脹 形 、 旋 壓 、 矯 正 是 幾 種 主 要 的 沖 壓 工 藝 。 沖 壓 用 板 料 的 表 面 和 內(nèi) 在 性 能 對(duì) 沖 壓 成 品 的 質(zhì) 量 影 響 很 大 ， 要 求 沖 壓 材 料 厚 度 精 確 、 均 勻 ； 表 面 光 潔 ， 無 斑 、 無 疤 、 無 擦 傷 、 無 表 面 裂 紋 等 ； 屈 服 強(qiáng) 度 均 勻 ， 無 明 顯 方 向 性 ； 均 勻 延 伸 率 高 ； 屈 強(qiáng) 比 低 ； 加 工 硬 化 性 低 。 在 實(shí) 際 生 產(chǎn) 中 ， 常 用 與 沖 壓 過 程 近 似 的 工 藝 性 試 驗(yàn) ， 如 拉 深 性 能 試 驗(yàn) 、 脹 形 性 能 試 驗(yàn) 等 檢 驗(yàn) 材 料 的 沖 壓 性 能 ， 以 保 證 成 品 質(zhì) 量 和 高 的 合 格 率 。 模 具 的 精 度 和 結(jié) 構(gòu) 直 接 影 響 沖 壓 件 的 成 形 和 精 度 。 模 具 制 造 成 本 和 壽 命 則 是 影 響 沖 壓 件 成 本 和 質(zhì) 量 的 重 要 因 素 。 模 具 設(shè) 計(jì) 和 制 造 需 要 較 多 的 時(shí) 間 ， 這 就 延 長(zhǎng) 了 新 沖 壓 件 的 生 產(chǎn) 準(zhǔn) 備 時(shí) 間 。 模 座 、 模 架 、 導(dǎo) 向 件 的 標(biāo) 準(zhǔn) 化 和 發(fā) 展 簡(jiǎn) 易 模 具 (供 小 批 量 生 產(chǎn) )、 復(fù) 合 模 、 多 工 位 級(jí) 進(jìn) 模 (供 大 量 生 產(chǎn) )， 以 及 研 制 快 速 換 模 裝 置 ， 可 減 少 沖 壓 生 產(chǎn) 準(zhǔn) 備 工 作 量 和 縮 短 準(zhǔn) 備 時(shí) 間 ， 能 使 適 用 于 減 少 沖 壓 生 產(chǎn) 準(zhǔn) 備 工 作 量 和 縮 短 準(zhǔn) 備 時(shí) 間 ， 能 使 適 用 于 大 批 量 生 產(chǎn) 的 先 進(jìn) 沖 壓 技 術(shù) 合 理 地 應(yīng) 用 于 小 批 量 多 品 種 生 產(chǎn) 。 沖 壓 設(shè) 備 除 了 厚 板 用 水 壓 機(jī) 成 形 外 ， 一 般 都 采 用 機(jī) 械 壓 力 機(jī) 。 以 現(xiàn) 代 高 速 多 工 位 機(jī) 械 壓 力 機(jī) 為 中 心 ， 配 置 開 卷 、 矯 平 、 成 品 收 集 、 輸 送 等 機(jī) 械 以 及 模 具 庫(kù) 和 快 速 換 模 裝 置 ， 并 利 用 計(jì) 算 機(jī) 程 序 控 制 ， 可 組 成 高 生 產(chǎn) 率 的 自 動(dòng) 沖 壓 生 產(chǎn) 線 。 在 每 分 鐘 生 產(chǎn) 數(shù) 十 、 數(shù) 百 件 沖 壓 件 的 情 況 下 ， 在 短 暫 時(shí) 間 內(nèi) 完 成 送 料 、 沖 壓 、 出 件 、 排 廢 料 等 工 序 ， 常 常 發(fā) 生 人 身 、 設(shè) 備 和 質(zhì) 量 事 故 。 因 此 ， 沖 壓 中 的 安 全 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 I 頁(yè)3 生 產(chǎn) 是 一 個(gè) 非 常 重 要 的 問 題 。 1.4 沖 壓 行 業(yè) 阻 力 和 障 礙 與 突 破 阻 力 一 ： 機(jī) 械 化 、 自 動(dòng) 化 程 度 低 美 國(guó) 680 條 沖 壓 線 中 有 70%為 多 工 位 壓 力 機(jī) ， 日 本 國(guó) 內(nèi) 250 條 生 產(chǎn) 線 有 32%為 多 工 位 壓 力 機(jī) ， 而 這 種 代 表 當(dāng) 今 國(guó) 際 水 平 的 大 型 多 工 位 壓 力 機(jī) 在 我 國(guó) 的 應(yīng) 用 卻 為 數(shù) 不 多 ； 中 小 企 業(yè) 設(shè) 備 普 遍 較 落 后 ， 耗 能 耗 材 高 ， 環(huán) 境 污 染 嚴(yán) 重 ； 封 頭 成 形 設(shè) 備 簡(jiǎn) 陋 ， 手 工 操 作 比 重 大 ； 精 沖 機(jī) 價(jià) 格 昂 貴 ， 是 普 通 壓 力 機(jī) 的 510 倍 ， 多 數(shù) 企 業(yè) 無 力 投 資 阻 礙 了 精 沖 技 術(shù) 在 我 國(guó) 的 推 廣 應(yīng) 用 ； 液 壓 成 形 ， 尤 其 是 內(nèi) 高 壓 成 形 ， 設(shè) 備 投 資 大 ， 國(guó) 內(nèi) 難 以 起 步 。 突 破 點(diǎn) ： 加 速 技 術(shù) 改 造 要 改 變 當(dāng) 前 大 部 分 還 是 手 工 上 下 料 的 落 后 局 面 ， 結(jié) 合 具 體 情 況 ， 采 取 新 工 藝 ， 提 高 機(jī) 械 化 、 自 動(dòng) 化 程 度 。 汽 車 車 身 覆 蓋 件 沖 壓 應(yīng) 向 單 機(jī) 連 線 自 動(dòng) 化 、 機(jī) 器 人 沖 壓 生 產(chǎn) 線 ， 特 別 是 大 型 多 工 位 壓 力 機(jī) 方 向 發(fā) 展 。 爭(zhēng) 取 加 大 投 資 力 度 ， 加 速 沖 壓 生 產(chǎn) 線 的 技 術(shù) 改 造 ， 使 盡 早 達(dá) 到 當(dāng) 今 國(guó) 際 水 平 。 而 隨 著 微 電 子 技 術(shù) 和 通 訊 技 術(shù) 的 發(fā) 展 使 板 材 成 形 裝 備 自 動(dòng) 化 、 柔 性 化 有 了 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 。 應(yīng) 加 速 發(fā) 展 數(shù) 字 化 柔 性 成 形 技 術(shù) 、 液 壓 成 形 技 術(shù) 、 高 精 度 復(fù) 合 化 成 形 技 術(shù) 以 及 適 應(yīng) 新 一 代 輕 量 化 車 身 結(jié) 構(gòu) 的 型 材 彎 曲 成 形 技 術(shù) 及 相 關(guān) 設(shè) 備 。 同 時(shí) 改 造 國(guó) 內(nèi) 舊 設(shè) 備 ， 使 其 發(fā) 揮 新 的 生 產(chǎn) 能 力 。 阻 力 二 ： 生 產(chǎn) 集 中 度 低 許 多 汽 車 集 團(tuán) 大 而 全 ， 形 成 封 閉 內(nèi) 部 配 套 ， 導(dǎo) 致 各 企 業(yè) 的 沖 壓 件 種 類 多 ， 生 產(chǎn) 集 中 度 低 ， 規(guī) 模 小 ， 易 造 成 低 水 平 的 重 復(fù) 建 設(shè) ， 難 以 滿 足 專 業(yè) 化 分 工 生 產(chǎn) ， 市 場(chǎng) 競(jìng) 爭(zhēng) 力 弱 ； 摩 托 車 沖 壓 行 業(yè) 面 臨 激 烈 的 市 場(chǎng) 競(jìng) 爭(zhēng) ， 處 于 “優(yōu) 而 不 勝 ， 劣 而 不 汰 ”的 狀 態(tài) ； 封 頭 制 造 企 業(yè) 小 而 散 ， 集 中 度 僅 39.2%。 突 破 點(diǎn) ： 走 專 業(yè) 化 道 路 迅 速 改 變 目 前 “大 而 全 ”、 “散 亂 差 ”的 格 局 ， 盡 快 從 汽 車 集 團(tuán) 中 把 沖 壓 零 部 件 分 離 出 來 ， 按 沖 壓 件 的 大 、 中 、 小 分 門 別 類 ， 成 立 幾 個(gè) 大 型 的 沖 壓 零 部 件 制 造 供 應(yīng) 中 心 及 幾 十 個(gè) 小 而 專 的 零 部 件 工 廠 。 通 過 專 業(yè) 化 道 路 ， 才 能 把 沖 壓 零 部 件 做 大 做 強(qiáng) ， 成 為 國(guó) 際 上 有 競(jìng) 爭(zhēng) 實(shí) 力 的 沖 壓 零 部 件 供 應(yīng) 商 。 阻 力 三 ： 沖 壓 板 材 自 給 率 不 足 ， 品 種 規(guī) 格 不 配 套 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 I 頁(yè)4 目 前 ， 我 國(guó) 汽 車 薄 板 只 能 滿 足 60%左 右 ， 而 高 檔 轎 車 用 鋼 板 ， 如 高 強(qiáng) 度 板 、 合 金 化 鍍 鋅 板 、 超 寬 板 (1650mm 以 上 )等 都 依 賴 進(jìn) 口 。 突 破 點(diǎn) ： 所 用 的 材 料 應(yīng) 與 行 業(yè) 協(xié) 調(diào) 發(fā) 展 汽 車 用 鋼 板 的 品 種 應(yīng) 更 趨 向 合 理 ， 朝 著 高 強(qiáng) 、 高 耐 蝕 和 各 種 規(guī) 格 的 薄 鋼 板 方 向 發(fā) 展 ， 并 改 善 沖 壓 性 能 。 鋁 、 鎂 合 金 已 成 為 汽 車 輕 量 化 的 理 性 材 料 ， 擴(kuò) 大 應(yīng) 用 已 勢(shì) 在 必 行 。 阻 力 四 ： 科 技 成 果 轉(zhuǎn) 化 慢 先 進(jìn) 工 藝 推 廣 慢 在 我 國(guó) ， 許 多 沖 壓 新 技 術(shù) 起 步 并 不 晚 ， 有 些 還 達(dá) 到 了 國(guó) 際 先 進(jìn) 水 平 ， 但 常 常 很 難 形 成 生 產(chǎn) 力 。 先 進(jìn) 沖 壓 工 藝 應(yīng) 用 不 多 ， 有 的 僅 處 于 試 用 階 段 ， 吸 收 、 轉(zhuǎn) 化 、 推 廣 速 度 慢 。 技 術(shù) 開 發(fā) 費(fèi) 用 投 入 少 ， 導(dǎo) 致 企 業(yè) 對(duì) 先 進(jìn) 技 術(shù) 的 掌 握 應(yīng) 用 慢 ， 開 發(fā) 創(chuàng) 新 能 力 不 足 ， 中 小 企 業(yè) 在 這 方 面 的 差 距 更 甚 。 目 前 ， 國(guó) 內(nèi) 企 業(yè) 大 部 分 仍 采 用 傳 統(tǒng) 沖 壓 技 術(shù) ， 對(duì) 下 一 代 輕 量 化 汽 車 結(jié) 構(gòu) 和 用 材 所 需 的 成 形 技 術(shù) 缺 少 研 究 與 技 術(shù) 儲(chǔ) 備 。 突 破 點(diǎn) ： 走 產(chǎn) 、 學(xué) 、 研 聯(lián) 合 之 路 我 國(guó) 與 歐 、 美 、 日 等 相 比 ， 存 在 的 最 大 的 差 距 就 是 還 沒 有 一 個(gè) 產(chǎn) 、 學(xué) 研 聯(lián) 合 體 ， 科 研 難 以 做 大 ， 成 果 不 能 盡 快 轉(zhuǎn) 化 為 生 產(chǎn) 力 。 所 以 應(yīng) 圍 繞 大 型 開 發(fā) 和 產(chǎn) 業(yè) 化 項(xiàng) 目 ， 以 高 校 和 科 研 單 位 為 技 術(shù) 支 持 ， 企 業(yè) 為 應(yīng) 用 基 地 ， 形 成 產(chǎn) 品 、 設(shè) 備 、 材 料 、 技 術(shù) 的 企 業(yè) 聯(lián) 合 實(shí) 體 ， 形 成 既 能 開 發(fā) 創(chuàng) 新 ， 又 能 迅 速 產(chǎn) 業(yè) 化 的 良 性 循 環(huán) 。 阻 力 五 ： 大 、 精 模 具 依 賴 進(jìn) 口 當(dāng) 前 ， 沖 壓 模 具 的 材 料 、 設(shè) 計(jì) 、 制 作 均 滿 足 不 了 國(guó) 內(nèi) 汽 車 發(fā) 展 的 需 要 ， 而 且 標(biāo) 準(zhǔn) 化 程 度 尚 低 ， 大 約 為 40%45%， 而 國(guó) 際 上 一 般 在 70%左 右 。 突 破 點(diǎn) ： 提 升 信 息 化 、 標(biāo) 準(zhǔn) 化 水 平 必 須 用 信 息 化 技 術(shù) 改 造 模 具 企 業(yè) ， 發(fā) 展 重 點(diǎn) 在 于 大 力 推 廣 CAD/CAM/CAE 一 體 化 技 術(shù) ， 特 別 是 成 形 過 程 的 計(jì) 算 機(jī) 模 擬 分 析 和 優(yōu) 化 技 術(shù) (CAE)。 加 速 我 國(guó) 模 具 標(biāo) 準(zhǔn) 化 進(jìn) 程 ， 提 高 精 度 和 互 換 率 。 力 爭(zhēng) 2005 年 模 具 標(biāo) 準(zhǔn) 件 使 用 覆 蓋 率 達(dá) 到 60%， 2010 年 達(dá) 到 70%以 上 基 本 滿 足 市 場(chǎng) 需 求 。 阻 力 六 ： 專 業(yè) 人 才 缺 乏 業(yè) 內(nèi) 掌 握 先 進(jìn) 設(shè) 計(jì) 分 析 技 術(shù) 和 數(shù) 字 化 技 術(shù) 的 高 素 質(zhì) 人 才 遠(yuǎn) 遠(yuǎn) 不 能 滿 足 沖 壓 行 業(yè) 飛 速 發(fā) 展 的 需 要 ， 尤 其 是 摩 托 車 行 業(yè) 中 具 備 沖 壓 知 識(shí) 和 技 術(shù) 和 技 能 的 專 業(yè) 人 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 I 頁(yè)5 才 更 為 缺 乏 且 大 量 外 流 。 另 外 ， 眾 多 合 資 公 司 由 外 方 進(jìn) 行 工 程 設(shè) 計(jì) ， 掌 握 設(shè) 計(jì) 權(quán) 、 投 資 權(quán) ， 我 方 沖 壓 技 術(shù) 人 員 難 以 真 正 掌 握 沖 壓 工 藝 的 真 諦 。 突 破 點(diǎn) ： 提 高 行 業(yè) 人 員 素 質(zhì) 這 是 一 項(xiàng) 迫 在 眉 睫 的 任 務(wù) ， 又 是 一 項(xiàng) 長(zhǎng) 期 而 系 統(tǒng) 的 任 務(wù) 。 振 興 我 國(guó) 沖 壓 行 業(yè) 需 要 大 批 高 水 平 的 科 技 人 才 ， 大 批 熟 悉 國(guó) 內(nèi) 外 市 場(chǎng) 、 具 有 現(xiàn) 代 管 理 知 識(shí) 和 能 力 的 企 業(yè) 家 ， 大 批 掌 握 先 進(jìn) 技 術(shù) 、 工 藝 的 高 級(jí) 技 能 人 才 。 要 舍 得 花 大 力 氣 ， 有 計(jì) 劃 、 分 層 次 地 培 養(yǎng) 。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 I 頁(yè)6 第 2 章 沖 裁 件 的 工 藝 分 析 本 次 設(shè) 計(jì) 沖 壓 工 件 如 下 圖 ， 材 料 為 黃 銅 ， 厚 度 為 0.3mm。 圖 2.1 工 件 圖 2.1 工 件 材 料 由 圖 1.1 分 析 知 ： 此 工 件 材 料 采 用 黃 銅 ， 生 產(chǎn) 批 量 為 大 批 量 ， 需 要 用 模 具 進(jìn) 行 生 產(chǎn) 。 由 于 該 零 件 有 2 個(gè) 2mm 和 一 個(gè) 312 的 長(zhǎng) 方 形 孔 ， 而 且 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 2 小 孔 ， 由 于 孔 徑 大 于 或 者 等 于 料 厚 ， 不 屬 于 深 孔 沖 裁 ， 因 此 在 模 具 設(shè) 計(jì) 時(shí) 沒 有 必 要 對(duì) 沖 孔 小 凸 模 采 取 適 當(dāng) 保 護(hù) 措 施 加 以 保 護(hù) ， 也 沒 有 必 要 對(duì) 凸 模 進(jìn) 行 強(qiáng) 度 校 驗(yàn) 。 從 材 質(zhì) 上 看 ， 沖 裁 材 料 銅 母 線 為 黃 銅 ， 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 ， 總 體 來 說 ， 該 零 件 沖 壓 工 藝 性 較 好 。 2.2 工 件 結(jié) 構(gòu) 形 狀 工 件 結(jié) 構(gòu) 形 狀 相 對(duì) 簡(jiǎn) 單 ， 圓 形 彎 曲 ， 有 一 個(gè) 圓 形 孔 ， 孔 與 邊 緣 之 間 的 距 離 滿 足 要 求 ， 料 厚 為 0.3mm 滿 足 許 用 壁 厚 要 求 （ 孔 與 孔 之 間 、 孔 與 邊 緣 之 間 的 壁 厚 ） ， 可 以 沖 裁 加 工 。 2.3 工 件 尺 寸 精 度 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 I 頁(yè)7 根 據(jù) 零 件 圖 上 所 注 尺 寸 ， 工 件 要 求 不 高 ， 尺 寸 精 度 要 求 較 低 ， 采 用 IT14 級(jí) 精 度 ， 普 通 沖 裁 完 全 可 以 滿 足 要 求 。 根 據(jù) 以 上 分 析 ： 該 零 件 沖 裁 工 藝 性 較 好 ， 綜 合 評(píng) 比 適 宜 沖 裁 加 工 。 2.4 工 件 展 開 長(zhǎng) 度 計(jì) 算 一 般 折 彎 :(R=0, =90) L=A+B+K （ 2.1） 1. 當(dāng) 0T0.3 時(shí) , K=0 2. 對(duì) 于 鐵 材 : (如 SPCC,SGCC,SECC,SECD,SPTE, SUS 等 ) a. 當(dāng) 0.3T1.5 時(shí) , K=0.4T b. 當(dāng) 1.5T2.5 時(shí) , K=0.35T c. 當(dāng) T2.5 時(shí) , K=0.3T 3. 對(duì) 于 其 它 有 色 金 屬 材 料 如 AL,CU. 當(dāng) T0.3 時(shí) , K=0.4T 圖 2.2 工 件 展 開 長(zhǎng) 度 、 工 件 厚 度 為 0.3mm， 所 以 展 開 長(zhǎng) 度 為 ： L=10+1.72=13.4mm 如 圖 1.3 所 示 : 圖 2.3 工 件 展 開 圖 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 I 頁(yè)8 第 3 章 沖 裁 工 藝 方 案 的 確 定 及 模 具 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 3.1 沖 裁 工 藝 方 案 的 確 定 方 案 一 ： 落 料 -沖 圓 孔 -沖 方 孔 -彎 曲 。 單 工 序 模 生 產(chǎn) 。 方 案 二 ： 沖 圓 孔 -沖 方 孔 切 邊 -彎 曲 -落 料 級(jí) 進(jìn) 沖 壓 。 級(jí) 進(jìn) 模 生 產(chǎn) 。 方 案 三 ： 落 料 -沖 孔 -彎 曲 復(fù) 合 模 沖 壓 。 復(fù) 合 模 生 產(chǎn) 。 表 3.1 各 類 模 具 結(jié) 構(gòu) 及 特 點(diǎn) 比 較 模 具 種 類 比 較 項(xiàng) 目 單 工 序 模 （ 無 導(dǎo) 向 ） （ 有 導(dǎo) 向 ） 級(jí) 進(jìn) 模 復(fù) 合 模 零 件 公 差 等 級(jí) 低 一 般 可 達(dá) IT13 IT10 級(jí) 可 達(dá) IT10 IT8 級(jí) 零 件 特 點(diǎn) 尺 寸 不 受 限 制 厚 度 不 受 限 制 中 小 型 尺 寸 厚 度 較 厚 小 零 件 厚 度 0.2 6mm 可 加 工 復(fù) 雜 零 件 ， 如 寬 度 極 小 的 異 形 件 形 狀 與 尺 寸 受 模 具 結(jié) 構(gòu) 與 強(qiáng) 度 限 制 ， 尺 寸 可 以 較 大 ， 厚 度 可 達(dá) 3mm 零 件 平 面 度 低 一 般 中 小 型 件 不 平 直 ， 高 質(zhì) 量 制 件 需 較 平 由 于 壓 料 沖 件 的 同 時(shí) 得 到 了 較 平 ， 制 件 平 直 度 好 且 具 有 良 好 的 剪 切 斷 面 生 產(chǎn) 效 率 低 較 低 工 序 間 自 動(dòng) 送 料 ， 可 以 自 動(dòng) 排 除 制 件 ， 生 產(chǎn) 效 率 高 沖 件 被 頂 到 模 具 工 作 表 面 上 ， 必 須 手 動(dòng) 或 機(jī) 械 排 除 ， 生 產(chǎn) 效 率 較 低 安 全 性 不 安 全 ， 需 采 取 安 全 措 施 比 較 安 全 不 安 全 ， 需 采 取 安 全 措 施 模 具 制 造 工 作 量 和 成 本 低 比 無 導(dǎo) 向 的 稍 高 沖 裁 簡(jiǎn) 單 的 零 件 時(shí) ， 比 復(fù) 合 模 低 沖 裁 較 復(fù) 雜 零 件 時(shí) ， 比 級(jí) 進(jìn) 模 低 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 I 頁(yè)9 適 用 場(chǎng) 合 料 厚 精 度 要 求 低 的 小 批 量 沖 件 的 生 產(chǎn) 大 批 量 小 型 沖 壓 件 的 生 產(chǎn) 形 狀 復(fù) 雜 ， 精 度 要 求 較 高 ， 平 直 度 要 求 高 的 中 小 型 制 件 的 大 批 量 生 產(chǎn) 根 據(jù) 分 析 結(jié) 合 表 分 析 ： 方 案 一 模 具 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 ， 制 造 周 期 短 ， 制 造 簡(jiǎn) 單 ， 但 需 要 多 副 模 具 ， 成 本 高 而 生 產(chǎn) 效 率 低 ， 難 以 滿 足 大 批 量 生 產(chǎn) 的 要 求 。 方 案 二 只 需 一 副 模 具 ， 生 產(chǎn) 效 率 高 ， 操 作 方 便 ， 精 度 也 能 滿 足 要 求 ， 模 具 制 造 工 作 量 和 成 本 比 較 高 。 適 合 大 批 量 生 產(chǎn) 。 方 案 三 只 需 一 副 模 具 ， 制 件 精 度 和 生 產(chǎn) 效 率 都 較 高 ， 且 工 件 最 小 壁 厚 大 于 凸 凹 模 許 用 最 小 壁 厚 模 具 強(qiáng) 度 也 能 滿 足 要 求 。 沖 裁 件 的 內(nèi) 孔 與 邊 緣 的 相 對(duì) 位 置 精 度 較 高 ， 板 料 的 定 位 精 度 比 方 案 二 低 ， 模 具 輪 廓 尺 寸 較 小 。 通 過 對(duì) 上 述 三 種 方 案 的 分 析 比 較 ， 該 工 件 的 沖 壓 生 產(chǎn) 采 用 方 案 二 最 佳 。 3.2 模 具 結(jié) 構(gòu) 形 式 的 確 定 級(jí) 進(jìn) 模 是 指 在 條 料 的 送 料 方 向 上 ， 具 有 兩 個(gè) 以 上 的 工 位 ， 并 在 壓 力 機(jī) 的 一 次 行 程 中 ， 在 不 同 的 工 位 上 同 時(shí) 完 成 兩 道 或 兩 道 以 上 的 沖 壓 工 序 的 沖 模 。 級(jí) 進(jìn) 模 的 定 距 方 式 有 兩 種 ： 擋 料 銷 定 距 和 側(cè) 刃 定 距 。 本 模 具 采 用 側(cè) 刃 定 距 。 側(cè) 刃 代 替 了 擋 料 銷 控 制 條 料 送 進(jìn) 距 離 （ 步 距 ） ， 側(cè) 刃 是 特 殊 功 用 的 凸 模 ， 其 作 用 是 在 壓 力 機(jī) 每 次 沖 壓 行 程 中 ， 沿 條 料 邊 緣 切 下 一 塊 長(zhǎng) 度 等 于 送 料 近 距 的 料 邊 。 在 條 料 送 進(jìn) 過 程 中 ， 切 下 的 缺 口 向 前 送 進(jìn) 被 側(cè) 刃 擋 塊 擋 住 ， 送 進(jìn) 的 距 離 即 等 于 步 距 。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 I 頁(yè)10 第 4 章 模 具 總 體 設(shè) 計(jì) 4.1 模 具 類 型 的 選 擇 由 沖 壓 工 藝 分 析 可 知 ， 采 用 級(jí) 進(jìn) 模 方 式 沖 壓 ， 所 以 模 具 類 型 為 級(jí) 進(jìn) 模 。 4.2 操 作 方 式 零 件 的 生 產(chǎn) 批 量 為 大 批 量 ， 但 合 理 安 排 生 產(chǎn) 可 用 手 動(dòng) 送 料 方 式 ， 既 能 滿 足 生 產(chǎn) 要 求 ， 又 可 以 降 低 生 產(chǎn) 成 本 ， 提 高 經(jīng) 濟(jì) 效 益 。 4.3 卸 料 、 出 件 方 式 4.3.1 卸 料 方 式 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) 。 常 用 于 較 硬 、 較 厚 且 精 度 要 求 不 高 的 工 件 沖 裁 后 卸 料 。 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 取 （ 0.2 0.5） t。 當(dāng) 固 定 卸 料 板 還 要 起 到 對(duì) 凸 模 的 導(dǎo) 向 作 用 時(shí) 卸 料 板 與 凸 模 的 配 合 間 隙 應(yīng) 該 小 于 沖 裁 間 隙 。 此 時(shí) 要 求 凸 模 卸 料 時(shí) 不 能 完 全 脫 離 卸 料 板 。 主 要 用 于 卸 料 力 較 大 、 材 料 厚 度 大 于 2mm 且 模 具 結(jié) 構(gòu) 為 倒 裝 的 場(chǎng) 合 。 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 。 卸 料 板 與 凸 模 之 間 的 單 邊 間 隙 選 擇 （ 0.1 0.2） t,若 彈 壓 卸 料 板 還 要 起 對(duì) 凸 模 導(dǎo) 向 作 用 時(shí) ， 二 者 的 配 合 間 隙 應(yīng) 小 于 沖 裁 間 隙 。 常 用 作 落 料 模 、 沖 孔 模 、 正 裝 復(fù) 合 模 的 卸 料 裝 置 。 工 件 平 直 度 較 高 ， 料 厚 為 0.3mm 相 對(duì) 較 薄 ， 卸 料 力 較 小 ， 彈 壓 卸 料 模 具 比 剛 性 卸 料 模 具 方 便 ， 操 作 者 可 以 看 見 條 料 在 模 具 中 的 送 進(jìn) 動(dòng) 態(tài) ， 且 彈 性 卸 料 板 對(duì) 工 件 施 加 的 是 柔 性 力 ， 不 會(huì) 損 傷 工 件 表 面 ， 所 以 采 用 彈 性 卸 料 。 4.3.2 出 件 方 式 因 采 用 連 續(xù) 模 生 產(chǎn) ， 故 采 用 向 下 落 料 出 件 。 4.4 確 定 送 料 方 式 因 選 用 的 沖 壓 設(shè) 備 為 開 式 壓 力 機(jī) 且 垂 直 于 送 料 方 向 的 凹 模 寬 度 B 小 于 送 料 方 向 的 凹 模 長(zhǎng) 度 L 故 采 用 橫 向 送 料 方 式 ， 即 由 右 向 左 （ 或 由 左 向 右 ） 送 料 。 4.5 確 定 導(dǎo) 向 方 式 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 I 頁(yè)11 方 案 一 ： 采 用 對(duì) 角 導(dǎo) 柱 模 架 。 由 于 導(dǎo) 柱 安 裝 在 模 具 壓 力 中 心 對(duì) 稱 的 對(duì) 角 線 上 ， 所 以 上 模 座 在 導(dǎo) 柱 上 滑 動(dòng) 平 穩(wěn) 。 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 。 方 案 二 ： 采 用 后 側(cè) 導(dǎo) 柱 模 架 。 由 于 前 面 和 左 、 右 不 受 限 制 ， 送 料 和 操 作 比 較 方 便 。 因 為 導(dǎo) 柱 安 裝 在 后 側(cè) ， 工 作 時(shí) ， 偏 心 距 會(huì) 造 成 導(dǎo) 套 導(dǎo) 柱 單 邊 磨 損 ， 嚴(yán) 重 影 響 模 具 使 用 壽 命 ， 且 不 能 使 用 浮 動(dòng) 模 柄 。 方 案 三 ： 四 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) 。 常 用 于 沖 壓 件 尺 寸 較 大 或 精 度 要 求 較 高 的 沖 壓 零 件 ， 以 及 大 量 生 產(chǎn) 用 的 自 動(dòng) 沖 壓 模 架 。 方 案 四 ： 中 間 導(dǎo) 柱 模 架 。 導(dǎo) 柱 安 裝 在 模 具 的 對(duì) 稱 線 上 ， 導(dǎo) 向 平 穩(wěn) 、 準(zhǔn) 確 。 但 只 能 一 個(gè) 方 向 送 料 。 根 據(jù) 以 上 方 案 比 較 并 結(jié) 合 模 具 結(jié) 構(gòu) 形 式 和 送 料 方 式 ， 為 提 高 模 具 壽 命 和 工 件 質(zhì) 量 ， 該 級(jí) 復(fù) 合 模 采 用 對(duì) 角 側(cè) 導(dǎo) 柱 模 架 的 導(dǎo) 向 方 式 ， 即 方 案 一 最 佳 。 第 5 章 模 具 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 I 頁(yè)12 5.1 排 樣 、 計(jì) 算 條 料 寬 度 、 確 定 步 距 、 材 料 利 用 率 5.1.1 排 樣 方 式 的 選 擇 方 案 一 ： 有 廢 料 排 樣 沿 沖 件 外 形 沖 裁 ， 在 沖 件 周 邊 都 留 有 搭 邊 。 沖 件 尺 寸 完 全 由 沖 模 來 保 證 ， 因 此 沖 件 精 度 高 ， 模 具 壽 命 高 ， 但 材 料 利 用 率 低 。 方 案 二 ： 少 廢 料 排 樣 因 受 剪 切 條 料 和 定 位 誤 差 的 影 響 ， 沖 件 質(zhì) 量 差 ， 模 具 壽 命 較 方 案 一 低 ， 但 材 料 利 用 率 稍 高 ， 沖 模 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 。 方 案 三 ： 無 廢 料 排 樣 沖 件 的 質(zhì) 量 和 模 具 壽 命 更 低 一 些 ， 但 材 料 利 用 率 最 高 。 通 過 上 述 三 種 方 案 的 分 析 比 較 ， 綜 合 考 慮 模 具 壽 命 和 沖 件 質(zhì) 量 ， 該 沖 件 的 排 樣 方 式 選 擇 方 案 一 為 佳 。 考 慮 模 具 結(jié) 構(gòu) 和 制 造 成 本 有 廢 料 排 樣 的 具 體 形 式 選 擇 直 排 最 佳 。 5.1.2 計(jì) 算 條 料 寬 度 搭 邊 的 作 用 是 補(bǔ) 償 定 位 誤 差 ， 保 持 條 料 有 一 定 的 剛 度 ， 以 保 證 零 件 質(zhì) 量 和 送 料 方 便 。 搭 邊 過 大 ， 浪 費(fèi) 材 料 。 搭 邊 過 小 ， 沖 裁 時(shí) 容 易 翹 曲 或 被 拉 斷 ， 不 僅 會(huì) 增 大 沖 件 毛 刺 ， 有 時(shí) 還 有 拉 入 凸 、 凹 模 間 隙 中 損 壞 模 具 刃 口 ， 降 低 模 具 壽 命 。 搭 邊 值 通 常 由 表 5.1.2(a)所 列 搭 邊 值 和 側(cè) 搭 邊 值 確 定 。 根 據(jù) 零 件 形 狀 ， 查 表 5.1.2(a)， 并 考 慮 到 工 件 的 切 邊 ， 工 件 之 間 搭 邊 值 a=1.5mm, 工 件 與 側(cè) 邊 之 間 搭 邊 值 取 a1=2mm, 條 料 是 有 板 料 裁 剪 下 料 而 得 ， 為 保 證 送 料 順 利 ， 規(guī) 定 其 上 偏 差 為 零 ， 下 偏 差 為 負(fù) 值 B0- =（ Dmax a1 2b1） 0- 公 式 （ 5.1） 式 中 Dmax條 料 寬 度 方 向 沖 裁 件 的 最 大 尺 寸 ； a-沖 裁 件 之 間 的 搭 邊 值 ； a1-工 件 與 側(cè) 邊 之 間 搭 邊 值 取 。 板 料 剪 裁 下 的 偏 差 ； （ 其 值 查 表 5.1.2(b)） 可 得 =0.4mm。 B0- =32 22 21 =380-0.40mm 故 條 料 寬 度 為 38mm。 表 5.1.2（ a） 搭 邊 值 和 側(cè) 邊 值 的 數(shù) 值 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 I 頁(yè)13 圓 件 及 類 似 圓 形 制 件 矩 形 或 類 似 矩 形 制 件 長(zhǎng) 度 50 矩 形 或 類 似 矩 形 制 件 長(zhǎng) 度 50材 料 厚 度 t（ mm) 工 件 間 a 側(cè) 邊 a1 工 件 間 a 側(cè) 邊 a1 工 件 間 a 側(cè) 邊 a1 0.25 1.0 1.2 1.2 1.5 1.52.5 1.82.6 0.25 0.5 0.8 1.0 1.0 1.2 1.22.2 1.52.5 0.5 1.0 0.8 1.0 1.0 1.2 1.52.5 1.82.6 1 1. 5 1.0 1.3 1.2 1.5 1.82.8 2.23.2 1.5 2.0 1.2 1.5 1.5 1.8 2.03.0 2.43.4 2.0 2.5 1.5 1.9 1.8 2.2 2.23.2 2.73.7 表 5.1.2(b)普 通 剪 床 用 帶 料 寬 度 偏 差 （ mm） 條 料 寬 度 b(mm)條 料 厚 度 t(mm) 50 50 100 100 200 200 0.4 0.5 0.6 0.7 2 0.5 0.6 0.7 0.8 2 3 0.7 0.8 0.9 1.0 3 5 0.9 1.0 1.1 1.2 表 5.1.3(c) 側(cè) 刃 沖 切 得 料 邊 定 距 寬 度 b1（ mm） 條 料 寬 度 b(mm)條 料 厚 度 t(mm) 金 屬 材 料 非 金 屬 材 料 1.5 1.5 2.0 1.5 2.5 2.0 3.0 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 I 頁(yè)14 1.5 2.5 2.5 4.0 5.1.3 確 定 步 距 送 料 步 距 S： 條 料 在 模 具 上 每 次 送 進(jìn) 的 距 離 稱 為 送 料 步 距 ， 每 個(gè) 步 距 可 沖 一 個(gè) 或 多 個(gè) 零 件 。 進(jìn) 距 與 排 樣 方 式 有 關(guān) ， 是 決 定 側(cè) 刃 長(zhǎng) 度 的 依 據(jù) 。 條 料 寬 度 的 確 定 與 模 具 的 結(jié) 構(gòu) 有 關(guān) 。 進(jìn) 距 確 定 的 原 則 是 ， 最 小 條 料 寬 度 要 保 證 沖 裁 時(shí) 工 件 周 邊 有 足 夠 的 搭 邊 值 ； 最 大 條 料 寬 度 能 在 沖 裁 時(shí) 順 利 的 在 導(dǎo) 料 板 之 間 送 進(jìn) 條 料 ， 并 有 一 定 的 間 隙 。 級(jí) 進(jìn) 模 送 料 步 距 S S=Dmax+a1 公 式 （ 5.2） Dmax 零 件 橫 向 最 大 尺 寸 ， a1 搭 邊 S 13.4 1.5 14.9mm 排 樣 圖 如 圖 5.1.3 所 示 。 圖 5.1.3 排 樣 圖 5.1.4 計(jì) 算 材 料 利 用 率 沖 裁 件 的 實(shí) 際 面 積 與 所 用 板 料 面 積 的 百 分 比 叫 材 料 的 利 用 率 ， 它 是 衡 量 合 理 利 用 材 料 的 重 要 指 標(biāo) 。 一 個(gè) 步 距 內(nèi) 的 材 料 利 用 率 /BS100% 公 式 （ 5.3） 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 I 頁(yè)15 式 中 A一 個(gè) 步 距 內(nèi) 沖 裁 件 的 實(shí) 際 面 積 ； B條 料 寬 度 ； S步 距 ； 由 此 可 之 ， 值 越 大 ， 材 料 的 利 用 率 就 越 高 ， 廢 料 越 少 。 廢 料 分 為 工 藝 廢 料 和 結(jié) 構(gòu) 廢 料 ， 結(jié) 構(gòu) 廢 料 是 由 本 身 形 狀 決 定 的 ， 一 般 是 固 定 不 變 的 ， 工 藝 廢 料 的 多 少 決 定 于 搭 邊 和 余 量 的 大 小 ， 也 決 定 于 排 樣 的 形 式 和 沖 壓 方 式 。 因 此 ， 要 提 高 材 料 利 用 率 ， 就 要 合 理 排 樣 ， 減 少 工 藝 廢 料 。 排 樣 合 理 與 否 不 但 影 響 材 料 的 經(jīng) 濟(jì) 和 利 用 ， 還 影 響 到 制 件 的 質(zhì) 量 、 模 具 的 的 結(jié) 構(gòu) 和 壽 命 、 制 件 的 生 產(chǎn) 率 和 模 具 的 成 本 等 指 標(biāo) 。 因 此 ， 排 樣 時(shí) 應(yīng) 考 慮 如 下 原 則 ： 1） 、 提 高 材 料 利 用 率 （ 不 影 響 制 件 使 用 性 能 的 前 提 下 ， 還 可 以 適 當(dāng) 改 變 制 件 的 形 狀 ） 。 2)、 排 樣 方 法 使 應(yīng) 操 作 方 便 ， 勞 動(dòng) 強(qiáng) 度 小 且 安 全 。 3)、 模 具 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 、 壽 命 高 。 4)、 保 證 制 件 質(zhì) 量 和 制 件 對(duì) 板 料 纖 維 方 向 的 要 求 。 一 個(gè) 步 距 內(nèi) 沖 裁 件 的 實(shí) 際 面 積 ， 運(yùn) 用 CAD 軟 件 ， 工 具 -查 詢 -面 積 ： A=336.257mm2 所 以 一 個(gè) 步 距 內(nèi) 的 材 料 利 用 率 = BS100% 公 式 （ 5.4） =336.257 3814.9100% 根 據(jù) 計(jì) 算 結(jié) 果 知 道 選 用 直 排 材 料 利 用 率 可 達(dá) 59.4%， 滿 足 要 求 。 5.2 沖 壓 力 的 計(jì) 算 5.2.1 沖 裁 力 和 彎 曲 力 的 計(jì) 算 在 沖 裁 過 程 中 ， 沖 裁 力 是 隨 凸 模 進(jìn) 入 凹 模 材 料 的 深 度 而 變 化 的 。 通 常 說 的 沖 裁 力 是 指 沖 裁 力 的 最 大 值 ， 它 是 選 用 壓 力 機(jī) 和 設(shè) 計(jì) 模 具 重 要 依 據(jù) 之 一 。 用 平 刃 沖 裁 時(shí) ， 其 沖 裁 力 一 般 按 下 式 計(jì) 算 ： F=KLt b 公 式 （ 5.5） 式 中 F沖 裁 力 ； L沖 裁 周 邊 長(zhǎng) 度 ； 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 I 頁(yè)16 t材 料 厚 度 ； b材 料 抗 剪 強(qiáng) 度 ； 系 數(shù) ； 系 數(shù) 是 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 磨 損 、 板 料 力 學(xué) 性 能 和 厚 度 波 動(dòng) 等 原 因 的 影 響 而 給 出 修 正 系 數(shù) ， 一 般 取 =1