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1 目錄 外文翻譯 ...................................................................................................2 緒論 ...........................................................................................................8 內(nèi)軸承座的設(shè)計(jì) .....................................................................................12 1.1 沖裁件工藝性分析 ...............................................................................................................................12 1.1.1 零件的材料 .................................................................................................................................12 1.1.2 零件的尺寸精度 .........................................................................................................................13 1.1.3 零件的結(jié)構(gòu)形狀 .........................................................................................................................13 1.2 沖裁件工藝方案的確定 .......................................................................................................................13 1.3 排樣的設(shè)計(jì) ...........................................................................................................................................14 1.3.1 內(nèi)孔翻邊的工藝設(shè)計(jì) .................................................................................................................14 1.3.2 零件的排樣 .................................................................................................................................15 1.3.3 排樣圖的設(shè)計(jì) .............................................................................................................................16 1.3.4 材料的利用率 .............................................................................................................................20 1.4 沖裁力和翻邊力 ...................................................................................................................................21 1.4.1 沖裁力計(jì)算 .................................................................................................................................21 1.4.2 翻邊力與壓邊力計(jì)算 .................................................................................................................22 1.5 壓力機(jī)的選用 .......................................................................................................................................22 1.6 主要工作部分尺寸計(jì)算 .......................................................................................................................22 1.6.1 凸、凹模間隙值的確定 .............................................................................................................22 1.6.2 凸、凹模刃口尺寸 .....................................................................................................................23 1.7 模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) ...................................................................................................................................24 1.7.1 凸模、凹模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) .............................................................................................................24 1.7.2 卸料裝置的設(shè)計(jì) .........................................................................................................................27 1.8 導(dǎo)料系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ...................................................................................................................................29 1.8.1 導(dǎo)正釘 .........................................................................................................................................29 1.8.2 托料裝置 .....................................................................................................................................30 1.9 限位裝置 ...............................................................................................................................................31 設(shè)計(jì)小結(jié) .................................................................................................32 參考文獻(xiàn) .................................................................................................33 2 外文翻譯 冷沖模凸凹模間隙控制和調(diào)整方法 冷沖壓模具凸、凹模間隙的大小和均勻程度直接影響沖裁件的質(zhì)量 和模具的使用壽命的長短。在保證沖裁件間隙時(shí)裝配也是模具制造中十 分重要的環(huán)節(jié)，而且裝配質(zhì)量將直接影響凸、凹模的間隙是否均勻。比如 加工時(shí)凸、凹模的尺寸精度雖已達(dá)到要求，但是在裝配時(shí)如果調(diào)整不好， 就會造成間隙不均勻，沖出的零件有毛邊。甚至?xí)_出不合格的零件。模 具裝配的關(guān)鍵是要控制凸、凹模的相對位置，以保證凸、凹模的間隙正確、 均勻并能沖出合格的零件。 1.模具在裝配前應(yīng)關(guān)注的問題 凸、凹模 間隙既與模具本身零件的精度有關(guān)，也與裝配時(shí)的裝配工 藝是否合理有關(guān)。為了保證凸、凹模的位置正確和間隙均勻，模具從設(shè)計(jì)、 加工到裝配整個(gè)環(huán)節(jié)要注意的問題如下： （1）凸、凹模的正確設(shè)計(jì)和制造 設(shè)計(jì)模具時(shí)首先應(yīng)根據(jù)沖裁件的斷面質(zhì)量、模具使用壽命等因素選 擇合理的凸、凹模間隙。并要考慮到模具在使用過程中的磨損使間隙增大， 一般在設(shè)計(jì)模具時(shí)采用最小合理間隙。并在制造過程中保證模具零件的 加工質(zhì)量和精度，在裝配過程中確保凸、凹模間隙均勻，這對于加工復(fù)雜 形狀零件十分關(guān)鍵。 （2）裝配方法的選擇要合理 沖模裝配方法大致包括直接裝配法和配合裝配法。裝配前必須仔細(xì) 3 研究模具裝配圖，充分考慮和分析沖模的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、沖模零件加工工藝和 加工精度等，以選擇方便、準(zhǔn)確、可靠的裝配方法以保證沖裁件質(zhì)量。 2.凸、凹模間隙的控制與調(diào)整的方法 凸、凹模的間隙控制，應(yīng)根據(jù)沖模結(jié)構(gòu)、間隙大小、沖裁件的質(zhì)量和 實(shí)際裝配條件來選定。凸、凹模間隙的控制與調(diào)整方法有以下幾種。 （1） 透光法 將凸、凹模合模后，用光照射底面，觀察凸、凹模刃口周圍透過的光 線和分布情況來判斷間隙的大小和均勻性。如果不均勻，重新調(diào)整至間隙 均勻后再固定，此法適用于薄板小間隙沖裁模。 （2） 塞尺法 將凸、凹模合模后，用凸、凹模單邊間隙厚度的塞尺塞入凸、凹模各 方向間隙中。然后擰緊上模固定螺釘。最后放紙?jiān)嚊_，最后將上模座與固 定板配鉆、鉸定位銷孔，并打人銷釘定位。 （3）墊片調(diào)整法 墊片調(diào)整間隙法簡便、應(yīng)用廣泛。如圖 1 所示，合模后墊好等高墊鐵， 將墊片包在凸模上使凸模進(jìn)入凹模內(nèi)，觀察凸、凹模的間隙狀況。如果間 隙不均勻，用敲擊凸模固定板的方法調(diào)整間隙，然后擰緊上模固定螺釘。 最后放紙?jiān)嚊_，觀察切紙上四周毛刺均勻程度，從而判斷凸、凹模間隙是 否均勻，再調(diào)整間隙直至沖裁毛刺均勻?yàn)橹?。最后將上模座與固定板配鉆、 鉸定位銷孔，并打入銷釘定位。這種方法廣泛適用于沖裁材料較厚的大間 隙沖模和彎曲、拉深成形模具的間隙控制。 4 （4）化學(xué)法 當(dāng)凸、凹模的形狀復(fù)雜時(shí)，用上述幾種方法調(diào)整間隙較困難時(shí)，這時(shí) 可用化學(xué)方法來控制間隙，常用的是電鍍法。電鍍法是在凸模工作端表面 鍍上一層銅或鋅來代替墊片。鍍層厚度與單邊隙相同，刃人凹?？變?nèi)，檢 查上下移動無阻滯現(xiàn)象即可裝配緊固。鍍層在沖模使用過程中會自然脫 落，無需去除。此法鍍層均勻，可提高裝配 間隙的均勻性。 （5）工藝措施調(diào)整法 采用工藝措施調(diào)整模具間隙主要有 2 種方法： 1.尺寸法 加工凸模時(shí)，將凸模前端適當(dāng)加長，加長段截面尺寸加工到與凹模 型孔尺寸相同。裝配時(shí)，使凸模進(jìn)入凹模型孔，自然形成沖裁間隙，然后 將凸模連同凸模固定板一起與上模座配作銷釘固定，最后將凸模前端加 長段去除即可形成均勻間隙。 2.定位孔法 工藝定位孔法就和級進(jìn)模里面的原理差不多。加工時(shí)，在凸模固定 板和凹模相同的位置上加工兩定位孔，可將定位孔與模具型腔一次割出。 裝配時(shí)，在定位孔內(nèi)插入定位銷來保證間隙。 （6） 標(biāo)準(zhǔn)樣板法 根據(jù)零件圖預(yù)先在線切割機(jī)床上加工一標(biāo)準(zhǔn)樣板或采用合格沖壓零 件，裝配調(diào)整時(shí)將其放在凸、凹模之間，使上、下模相對運(yùn)動時(shí)松緊程度 適當(dāng)即可。 （7） 測量法 5 測量法采用的測量工具有塞尺。塞尺測量法調(diào)整后的凸、凹模間隙 均勻性好，是常用的方法。裝配時(shí)，在凸模刃口放入凹?？變?nèi)后，根據(jù)凸、 凹模間隙的大小選擇不同規(guī)格的塞尺插入凸、凹模間隙中，檢查凹模刃口 周邊各處間隙，并根據(jù)測量結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整時(shí)只要敲擊凸模固定板直 至調(diào)整好為止。 (8)調(diào)整修配法 沖模在使用一段時(shí)間后，由于凸、凹模的正常磨損。要對所加工的零 件進(jìn)行檢查，若制品產(chǎn)生毛刺，凸、凹模刃口變鈍和崩刃因素，則是因?yàn)?凸、凹模間隙因磨損發(fā)生了變化，即變大或不均勻。為使凸、凹模恢復(fù)到 原來的間隙值沖出合格零件可采用以下方法進(jìn)行修配。 Cold die clearances between control and adjusting method Cold stamping mould convex, concave die size and distribution of the clearance degree directly affect the quality of the blanking pieces and the length of the service life of the die. In guarantee blanking pieces space is mould manufacturing assembly very important link, and assembly quality will directly influence the convex, concave die if the clearance between the uniform. Such as the process of convex, concave die size precision although already meet the requirements, but in assembling if adjustment is bad, can cause clearance does not even, rushed out of the spare parts of the raw edges. Even rushed out of unqualified parts. The mold assembly is key to control convex, concave die of relative positions, in order to ensure that the convex, concave die, uniform and the clearance between the right to rush out of qualified parts. 1. Die before assembly the problems that should be paid attention[2] Convex, concave die and mould parts itself is clearance of the precision, and the assembly of the assembly process is reasonable. In order to ensure that the position of the convex, concave die correctly and gaps even, mould design, processing to assembly from the whole link should pay attention to the following questions： 6 （1）Convex, concave die design and manufacture of the right Design should be based on the above all when die cutting the section of a quality, service life of die factors such as the reasonable selection of convex, concave die clearance. And to consider the mould in the process of using that gap wear increases, general in the design the least reasonable clearance when mould. And in the manufacturing process can ensure the parts processing precision and quality, in the assembly process ensure convex, concave die gap even, this for processing complex shape is very key parts. （2）Assembly method the choice should be reasonable Die assembly method include roughly assembly method and direct with assembly method. Before the assembly must be carefully study mold assembly drawing, full consideration and analysis of the structure characteristics of punching die, die parts processing technology and processing accuracy etc, in order to choose convenient, accurate and reliable assembly method to ensure the quality of blanking pieces. 2. Convex, concave die gap between the control and adjustment of the method[3] Convex, concave die clearance control, should according to die structure, clearance size, blanking pieces of quality and practical assembly condition to selected. Convex, concave die gap between the control and adjustment method have the following kinds. （1）Pervious to light method Will convex, concave die after molmerged, shone a light on the underside, observe the convex, concave die around through light and distribution to judge the size of the clearance and uniformity. If not even, to adjust to evenly between fixed again, this method is suitable for small gap plate stamping die. （2）Feeler method Will convex, concave die after molmerged, convex, concave die into the thickness of unilateral clearance feeler convex, concave die gaps in each direction. Then tighten the screw on mode. Finally put paper to stamping and will last mould seat and fixed on board with drilling, reaming positioning pin hole, and at a pin location. （3）Gaskets DiaoZhengFa Gasket adjustment method is simple, convenient, clearance is used widely. As shown in figure 1 shows, the mat with good contour mat iron, will gaskets wrapped in the punch to the punch into the concave mould, 7 observe the convex, concave die clearance condition. If clearance does not even, with striking the protruding models of fixed plate method clearance adjustment, then tighten the screw on mode. Finally put paper to stamping, observation on paper cutting around burr and even rate to judge whether clearance convex, concave die even, to adjust the gap until cutting burr uniform so far. Finally the mould seat and the plate with drilling, reaming positioning pin hole, and enter the pin location. This method widely used cutting materials focusing thick large clearance and bending stamping, deep drawing mould clearance control. (4) Chemical method When the convex, concave die complex shape, the use of the above several methods more difficult to adjust the gap, the chemical method can be used to control the gap, the plating method is used. Plating method is the punch in the work surface coated with copper or zinc instead of washers. The plating thickness and unilateral gap is same, blade people concave die hole, and check the move without block phenomenon can assembly tighten. Coating in use process will die fall off naturally, need not removed. This uniform coating, can improve the uniformity of assembling clearance. (5) Technology DiaoZhengFa measures The main technological measures to adjust the gap between two kinds of the mould method: 1. Size method Processing of the punch, will the punch front-end appropriate lengthen, extended period of section size and sunken model hole processing to the same size. Assembly, make the punch into female model hole, natural form the cutting clearance, and then to the punch with fixed together with the punch mould seat on board with the pin for fixed and will last longer period of the punch front can remove form even clearance. 2. Positioning hole method Process positioning hole method and the inside of the progressive die principle about. Processing, the punch in fixed board and concave die on the same position processing two positioning hole, can will locate hole and the mold cavity a cut out. Assembly, in the positioning hole insert pins to ensure that gap. (6) Standard model method 8 According to the drawing wedm in advance in processing a standard model or the qualified stamping parts, to adjust the assembly put it in between convex, concave die, upper and lower die relative motion can be reasonable degree when appropriate. (7) Measurement method Measuring method of the measuring tool have feeler. A feeler method after the adjustment convex, concave die clearance good uniformity, it is the commonly used method. Assembly, the punch in the concave die in the hole, convex, concave die according to the size of the clearance choose different specifications of the feeler insert convex, concave die clearance, inspection concave die around the blade gap everywhere, and according to the measured results adjustment. If the adjustment of the punch fixed board knock until adjust good so far. (8) Adjustment method of repair match means Die in use after period of time, because the convex, concave die normal wear and tear. To working parts inspection, if products produce burr, convex, concave die dull and collapse the blade factors, it is because of the convex, concave die clearance for wear changed, namely bigger or not even. To make the convex, concave die restored to the original gap value out of parts can use the following method to qualified for repair match means. 緒論 一.課題研究的目的 沖壓是在室溫下，利用安裝在壓力機(jī)上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生 分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種加工方法。 在沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成零件（或半成品）的一 種特殊工藝裝備，稱為沖壓模具。沖模在實(shí)現(xiàn)沖壓加工中是必不可少的工 藝裝備，用模具加工出的沖壓件幾乎是“一模一 樣” ，若沒有符合要求的沖 模，就不能生產(chǎn)出合格的沖壓件；沒有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓成形工藝 就無法實(shí)現(xiàn)。在沖壓零件的生產(chǎn)中，合理的沖壓成形工藝、先進(jìn)的模具、 9 高效的沖壓設(shè)備是必不可少的三要素。 沖壓加工與其他加工方法相比，無論在技術(shù)方面，還是在經(jīng)濟(jì)方面， 都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。生產(chǎn)的制件所表現(xiàn)出來的高精度，高復(fù)雜程度、 高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。但需 要指出的是，由于進(jìn)行沖壓成形加工必須具備相應(yīng)的模具，而模具是技術(shù) 密集型產(chǎn)品，其制造屬單位小批量生產(chǎn)，具有難加工、精度高、技術(shù)要求 高、生產(chǎn)成本高的特點(diǎn)。所以，只有在沖 壓零件生產(chǎn)批量大的情況下，沖 壓成形加工的優(yōu)點(diǎn)才能充分體現(xiàn)，從而獲得好的經(jīng)濟(jì)效益。 由于沖壓加工具有上述突出特點(diǎn)，因此在批量生產(chǎn)中得到了廣泛的 應(yīng)用，在現(xiàn) 代工業(yè)生產(chǎn)中占有十分重要的地位，是國防工業(yè)及民用工業(yè)中 必不可少的加工方法。 本課題主要研究掌握模具設(shè)計(jì)的方法及工序，鞏固和加深對機(jī)械二 維、三維的制 圖能力。設(shè)計(jì)過程中鍛煉查閱文獻(xiàn)和資料自我設(shè)計(jì)的能力， 培養(yǎng)和提升我們的創(chuàng)新能力，增強(qiáng)我們獨(dú)立思考問題和解決問題的能力。 在對模具設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和理論計(jì)算上，掌握模具設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)與性 能、工藝適 應(yīng)性與技術(shù)參數(shù)。從而能根據(jù)成型的生產(chǎn)要求，模具結(jié)構(gòu)等因 素，經(jīng)濟(jì)、有效的使用設(shè)備，合理的 選擇工藝 ，正確的設(shè)計(jì)模具，保證成型 生產(chǎn)能夠經(jīng)濟(jì)、合理的進(jìn)行，提高自身在成型工藝和模具方面的綜合著機(jī) 水平，提高自身解決實(shí)際問題的能力。 二.國內(nèi)外研究概況 ⑴國外模具發(fā)展概況 為了適應(yīng)高速、自動、精密、一安全 現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要,工業(yè)先進(jìn)國家 10 發(fā)展的高效率、高精度、高壽命模具向多工位、多型腔、多功能方向發(fā)展。 在沖模方面:國外多工位級進(jìn)模多達(dá) 50 個(gè)工位。多次拉深成形工件發(fā)展 了多工位傳遞模。多次冷擠壓工件也發(fā)展了多工位傳遞模。多次彎曲工件 發(fā)展了前幾個(gè)沖裁工位用級進(jìn)模接著用多向自動彎曲模。在級進(jìn)模的基 礎(chǔ)上發(fā)展了多功能模具。 目前，國外人汽車公司為了降低模具開發(fā)、制造成本，縮短生產(chǎn)周期 ，將除轎車 外覆蓋件之外的人部分轎車沖壓件的模具都交由專業(yè)模具公 司（如 Fontana Pietro.Kuka.Laepple.Schuler Cartec.Ogi-hala-Fuji Techniaca 等等）設(shè)計(jì)和制造，這些公司都有很強(qiáng)的開發(fā)能力，并在某些零件的模具 制造方面擁有獨(dú)到的優(yōu)勢。但作為整車廠，考慮到新車型開發(fā)過程中的保 密，對諸如翼子板、行李箱蓋、 車門、側(cè)圍、 車頂、前蓋等敏感零部件的模 具，則都由自己的模具制造部門來設(shè)計(jì)和制造。 ⑵國內(nèi)模具發(fā)展概況 模具制造是我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的一項(xiàng)重要產(chǎn)業(yè)，起著振興和發(fā)展我國 模具工業(yè)的重要作用，正日益受到人們的重視和關(guān)注。 “模具是工業(yè)生產(chǎn)的 基礎(chǔ)工藝裝備” 也已經(jīng) 成為廣大業(yè)內(nèi)人士的共 識。在電子、汽 車、電機(jī)、電 器、儀器、儀表、家 電和通信等 產(chǎn)品中，60%～80%的零部件都要依靠模具 成形。用模具生產(chǎn)制件,具備高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和 低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。模具又是“ 效益放大器”，用 模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值，往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍,尤 其是在沖壓技術(shù)相對落后的中國，制造出優(yōu)質(zhì)的模具以及生產(chǎn)出高質(zhì)量 的沖壓產(chǎn)品勢在必行。 11 我國模具工業(yè)近年來發(fā)展很快。尤其近 10 年來，中國模具工業(yè)一直 以每年 15%左右的增長速度快速發(fā)展。雖然中國模具工 業(yè)發(fā)展迅速，但 與需求相比，仍然供不應(yīng)求，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2003 年我國模具生產(chǎn)廠點(diǎn)約 有 2 萬多家，從業(yè)人員約 50 多萬人，2004 年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢 頭，模具企 業(yè)總體上訂單充足，任務(wù)飽滿， 2004 年模具產(chǎn)值 530 億元，進(jìn) 口模具 18.13 億美元，出口模具 4.91 億美元，分別比 2003 年增長 18%、32.4%和 45.9%。進(jìn)出口相抵后的凈進(jìn) 口達(dá) 13.2 億美元， 為進(jìn)口量 較大的國家。2008 年中國模具進(jìn)出口總額為 39.26 億美元，比 2007 年增 長 13.27%。其中進(jìn)口 20.04 億美元，比 2007 年減少 2.39%；出口 19.22 億 美元，比 2007 年增長 36.02%?？梢?，出口繼續(xù) 保持強(qiáng)勁的上升趨勢，逆 差進(jìn)一步下降，總體情況良好。 近年來，我國沖壓模具水平已有很大提高。大型沖壓模具已能生產(chǎn)單 套重量達(dá) 50 多噸的模具。為中檔轎車配套的覆蓋件模具國內(nèi)也能生產(chǎn)了。 精度達(dá)到 1～2μm ，壽命 2 億次左右的多工位級進(jìn)模國內(nèi)已有多家企業(yè)能 夠生產(chǎn)。表面粗糙度達(dá)到 Ra≦1.5μm 的精沖模，大尺寸（Φ≧300mm）精沖 模及中厚板精沖模國內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。加速發(fā)展模具工業(yè)的重 要意義 模具是汽 車、 電子、 電器、航空、儀表、輕工、塑料、H 用品等工業(yè) 部門極其重要的工藝裝備。沒有模具,就沒有高質(zhì)量的產(chǎn)品。模具不是一 般的工藝裝備,而是技術(shù)密集型的產(chǎn)業(yè),工業(yè)發(fā)達(dá)國家把模具作為機(jī)械制 造方面的高科技產(chǎn)品來對待。他們認(rèn)為：“模具是發(fā)展工業(yè)的一把鑰匙” ； “模具是一個(gè)企 業(yè)的心 臟” ；“模具是富裕社會的一種動力”。 12 內(nèi)軸承座的設(shè)計(jì) 1.1 沖裁件工藝性分析 1.1.1 零件的材料 該產(chǎn)品零件選用的材料為 08F 鋼板. 08F 是沖 壓用鋼板中沸騰鋼的一 種牌號（中國稱 08F，國 際稱 CR1，日本稱 SPCC，德國用 St12，前蘇聯(lián)用 Br）08F 中 F 指的是沸 騰鋼.08 指的是含碳量萬分之八 . ①特性： 強(qiáng)度低和硬度、塑性、韌性好，易于深沖、拉延、彎曲和焊接。 ②用途 ： 13 鋼板用作深沖壓和深拉延的容器，如搪瓷制品、儀表板、汽車駕駛室 蓋板等。 圓鋼 用作心部強(qiáng)度要求 不高的滲碳或氰化零件。 ③力學(xué)性能： 抗拉強(qiáng)度 σb （MPa）：≥295（30） 屈服強(qiáng)度 σs （MPa）：≥175（18） 伸長率 δ5 （%）：≥35 斷面收縮率 ψ （%）：≥60 硬度 ：未熱處理，≤131HB 1.1.2 零件的尺寸精度 由圖可知，所有尺寸均沒有特殊要求，表面處理為鍍鋅 1.1.3 零件的結(jié)構(gòu)形狀 此零件為非對稱型零件且有較大翻邊產(chǎn)生，故在排樣時(shí)應(yīng)該考慮是 否能夠一次翻邊成形?？着c零件邊緣之間的壁厚 c1 大于 t(2)皆滿足沖裁 條件。 1.2 沖裁件工藝方案的確定 該零件包括翻邊，沖孔和落料三個(gè)基本工序，從工序可能的集中與分 散，工序間 的組合來看可以有以下幾種方案： ⑴先翻邊，再沖孔，后落料采用單工序模生產(chǎn) ⑵翻邊、再沖孔-落料復(fù)合沖壓采用復(fù)合模生 產(chǎn) 14 ⑶翻邊、沖孔連續(xù)沖壓、再落料（或切斷）采用級進(jìn)模生產(chǎn) 方案⑴模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要三道工序，三套模具才能完成零件的加 工，生產(chǎn)效率 較低， 難 以滿足零件大批量生產(chǎn)的需求。如果使用單工序模 則會使模具制造周期增長，不利于提高生產(chǎn)效率；為了提高生產(chǎn)效率，主 要采用復(fù)合沖裁和級進(jìn)沖裁方式。由于該產(chǎn)品有的折彎要求，方案⑵不能 一次性保證孔與折彎邊緣的距離。因此，采用方案⑶既能滿足尺寸精度又 能高效生產(chǎn)。 綜上所述，采用方案⑶一套級進(jìn)模生產(chǎn)，可連續(xù)完成翻邊、沖孔等工 序。生產(chǎn)效率高，易于實(shí)現(xiàn)自動化，操作安全方便，適宜大批量生產(chǎn)，工件 的精度也能滿足要求。同時(shí)，采用自動送料裝置，保證步距準(zhǔn)確，提高效 率。 1.3 排 樣的 設(shè)計(jì) 1.3.1 內(nèi)孔翻邊的工藝設(shè)計(jì) 影響極限翻邊系數(shù)的主要因素： ①材料的塑性 材料的延伸率 、應(yīng)變硬化指數(shù) n 和各向異性系數(shù) r 越大，極限翻邊? 系數(shù)就越小，有利于翻邊。 ②孔的加工方法 預(yù)制孔的加工方法決定了決定了孔的邊緣狀況，孔的邊緣無毛刺、撕 裂、硬化層 等缺陷時(shí)，極限翻邊系數(shù)就越小，有利于翻邊。 當(dāng)翻邊系數(shù)大于極限翻邊系數(shù)時(shí)，可采用一次翻邊成形。當(dāng)翻邊系數(shù) 15 小于極限翻邊系數(shù)時(shí)可采用多次翻邊。`??28.367.04.20 ???trHDd 查表得.5.683?m14.8.0?td 6.0min? 所以能夠一次翻邊成形min7.? 1.3.2 零件的排樣 設(shè)計(jì)多工位級進(jìn)模時(shí)，首先要設(shè)計(jì)條料排樣圖，這是設(shè)計(jì)多工位級進(jìn) 模的主要依據(jù)。條料的排樣圖一旦確定了，也就確定了以下幾方面： ⑴被沖制零件各部分在模具中的沖制順序 ⑵模具的工位數(shù)，及其作業(yè)內(nèi)容 ⑶確定了被沖零件的式樣﹙單排、雙排、多排﹚方位﹙正排、斜排﹚ 等。并反應(yīng) 出材料的利用率 ⑷確定了模具步距的公稱尺寸和定距方式 ⑸條料的寬度，條料紋向與送料方向的關(guān)系 ⑹條料載體的設(shè)計(jì)形式 ⑺基本上確定了模具的結(jié)構(gòu) 多工位級進(jìn)模條料設(shè)計(jì)得好壞，對模具設(shè)計(jì)的影響是很大的。排樣圖 設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，會 導(dǎo)致制造出的模具無法沖制零件。 16 一般在設(shè)計(jì)多工位級進(jìn)模條料排樣圖時(shí)，要拿出多種排樣方案，加以 比較、 歸納 、綜合、最后得出一個(gè)最佳方案。多工位級進(jìn)模條料排樣圖設(shè) 計(jì)是否是最佳方案，首先要看工位分布是否合理；條料是否在連續(xù)沖壓過 程中暢通無阻；是否便于使用、制造、維修和刃磨；是否經(jīng)濟(jì)合理。 1.3.3 排樣圖的設(shè)計(jì) 條料排樣圖直接關(guān)系到級進(jìn)模設(shè)計(jì)，因此在設(shè)計(jì)排樣圖時(shí)，主要需考 慮到以下幾個(gè)因素。 ⑴送料方式：高速沖壓的多工位級進(jìn)模，用自動送料機(jī)構(gòu)送料，用導(dǎo) 正釘精確定距；手工送料則多用側(cè)刃粗定距，用導(dǎo)正釘精確定距 ⑵沖壓零件形狀分析：每一個(gè)沖壓零件都有它的一些特點(diǎn)，因而在設(shè) 計(jì)條料排樣時(shí)，必須對這些特點(diǎn)加以分析、 ，研究。 ⑶模具的具體結(jié)構(gòu)和加工工藝性：在設(shè)計(jì)條料排樣圖的同時(shí)，必須考 慮模具的具體結(jié)構(gòu)，要把每一個(gè)環(huán)節(jié)，每一個(gè)具體部分的裝配關(guān)系，裝配 順序，以至 對每部分的加工方案等都要考慮全面。這樣，設(shè)計(jì)出來的條料 排樣圖才能夠指導(dǎo)模具設(shè)計(jì)。 ⑷被加工材料：多工位級進(jìn)模對被加工材料的要求都是很嚴(yán)格的。在 設(shè)計(jì)排樣圖時(shí)，對材料的供料狀態(tài)、被加工材料的機(jī)械性能、材料的厚度、 條料寬度與材料紋向、材料利用率等都要給予全面考慮。 ⑸正確安排側(cè)刃孔與導(dǎo)正釘孔：導(dǎo)正釘孔與導(dǎo)正釘?shù)奈恢玫陌才艑?于多工位級進(jìn)模的精確定位是很關(guān)鍵的。 ⑹分段沖切過程零件形狀連接方式的選擇：多工位級進(jìn)模的分段切 17 除的排樣圖，其連接方式基本上可以分為三種：即搭接、平接和切接。搭 接最有利于保證沖件的連接質(zhì)量，因此在分段切除過程中絕大部分都采 用搭接連接方式。 ⑺載體：條料載體是條料在送料過程中，經(jīng)過不斷的沖切余料，條料 內(nèi)連接沖壓零件運(yùn)載前進(jìn)的這部分材料稱為條料載體。條料載體分為：雙 側(cè)載體、單側(cè)載體和中間載體三個(gè)基本形式。 ⑻工位的確定與空位工位：在劃分工位時(shí)，對零件要求比較高的部位， 應(yīng)盡量集中在一個(gè)工位一次沖壓完成為好，以避免步距誤差影響精度要 求。對于一個(gè)零件的兩個(gè)彎曲部分有尺寸精度要求時(shí)，則彎曲部分也應(yīng)當(dāng) 在同一工位一次加工成形。這樣不僅保證了尺寸精度，并且能夠準(zhǔn)確地保 持成批零件加工后的一致性。在排樣圖中，增設(shè)空工位的目的是為了保證 模具有足夠的強(qiáng)度，確保模具的使用壽命，或是為了便于模具設(shè)置特殊結(jié) 構(gòu)。 ⑼各種沖壓工序在條料排樣圖設(shè)計(jì)中的順序原則：在一般冷沖模設(shè) 計(jì)中，各種沖壓工序之間的順序關(guān)系已形成一定規(guī)律。但是在多工位級進(jìn) 模連續(xù)沖壓時(shí)，常有一些不同之處，如果在設(shè)計(jì)條料排樣圖時(shí)，沒有很好 的掌握這些特點(diǎn)和內(nèi)在關(guān)系，會使模具的設(shè)計(jì)與制造走彎路，甚至影響模 具順利沖制和沖壓零件的質(zhì)量。在本設(shè)計(jì)屬于沖裁彎曲多工位級進(jìn)模，應(yīng) 先沖切掉孔和彎曲部分的外形余料，在進(jìn)行彎曲。 條料排樣的主要內(nèi)容： 1.將各工序內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化組合形成一系列工序組，并對工序組排序； 2.確定工位數(shù)和每一工位的加工工序內(nèi)容； 18 3.確定載體類型； 4.毛坯定位方式； 5.設(shè)計(jì)導(dǎo)正孔直徑和導(dǎo)正銷的數(shù)量； 6.繪制工序排樣圖。 排樣設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則 多工位級進(jìn)模的排樣，除了遵守普通沖模的排樣原則外，還應(yīng)考慮如 下幾點(diǎn)： 1)可制作沖壓件展開毛坯樣板(3～5 個(gè))，在圖面上反復(fù)試排，待初步 方案確定后，在排樣圖的開始端安排沖孔、切口、切廢料等分離工位，再 向另一端依次安排成形工位，最后安排制件和載體分離。在安排工位時(shí)， 要盡量避免沖小半孔，以防凸模受力不均而折斷。 2)第一工位一般安排沖孔和沖工藝導(dǎo)正孔。第二工位設(shè)置導(dǎo)正銷對帶 料導(dǎo)正，在以后的工位中，視其工位數(shù)和易發(fā)生竄動的工位設(shè)置導(dǎo)正銷， 也可在以后的工位中每隔 2～3 個(gè)工位設(shè)置導(dǎo)正銷。第三工位根據(jù)沖壓條 料的定位精度，可設(shè)置送料步距的誤送檢測裝置。 3)沖壓件上孔的數(shù)量較多，且孔的位置太近時(shí)，可分布在不同工位上 沖出孔，但孔不能因后續(xù)成形工序的影響而變形。對相對位置精度有較高 要求的多孔，應(yīng)考慮同步?jīng)_出，因模具強(qiáng)度的限制不能同步?jīng)_出時(shí)，后續(xù) 沖孔應(yīng)采取保證孔相對位置精度要求的措施。復(fù)雜的型孔，可分解為若干 簡單型孔分步?jīng)_出。 19 4)為提高凹模鑲塊、卸料板和固定板的強(qiáng)度和保證各成形零件安裝位 置不發(fā)生干涉，可在排樣中設(shè)置空工位，空工位的數(shù)量根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的要 求而定。 5)成形方向的選擇(向上或向下)要有利于模具的設(shè)計(jì)和制造，有利于 送料的順暢。若有不同于沖床滑塊沖程方向的沖壓成形動作，可采用斜滑 塊、杠桿和擺塊等機(jī)構(gòu)來轉(zhuǎn)換成形方向。 6)對彎曲和拉深成形件，每一工位變形程度不宜過大，變形程度較大 的沖壓件可分幾次成形。這樣既有利于質(zhì)量的保證，又有利于模具的調(diào)試 修整。對精度要求較高的成形件，應(yīng)設(shè)置整形工位。 7)為避免 U 形彎曲件變形區(qū)材料的拉伸，應(yīng)考慮先彎成 45°，再彎成 90°。 8)在級進(jìn)拉深排樣中，可應(yīng)用拉深前切口、切槽等技術(shù)，以便材料的流 動。 9)壓筋一般安排在沖孔前，在凸包的中央有孔時(shí)，可先沖一小孔，壓凸 后再沖到要求的孔徑，這樣有利于材料的流動。 10)當(dāng) 級進(jìn)成形工位數(shù)不是很多，制件的精度要求 較高時(shí)，可采用壓回條 料的技術(shù)，即將凸模切入料厚的 20～35%后，模具中的機(jī)構(gòu)將被切制件 反向壓入條料內(nèi)，再送到下一工位加工，但不能將制件完全脫離帶料后再 壓入。 查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表 2.5.2 確定搭邊值： 兩工件間的搭邊 m2.1a? 工件與邊緣的搭邊 5 20 為保證沖模剛度，工件間搭邊值 則m4a1? 送料步距： H940?? 條料的寬度: DB8a2 1.3.4 材料的利用率 在沖壓零件的成本中，材料的費(fèi)用約占 60%以上，因此材料的經(jīng)濟(jì) 利用具有非常重要的意義。沖壓件在條料或板料上的布置方法為排樣。不 合理的排樣會浪費(fèi)材料，衡量排樣經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)是材料的利用率，可用下 式計(jì)算： 式中%1010??ABSS? —材料利用率 S—工件的實(shí)際 面積 S0—所用材料面 積，包括工件面 積和廢料面積 一個(gè)步距內(nèi)材料的利用率是： 21 %5798436.210%10?????ABSS? 板料規(guī)格擬選用 2.0mm×900mm×1800mm 若用縱裁：裁板條數(shù) 每條個(gè)數(shù)19480b1??n ????98490a12 ????hBn 每板個(gè)數(shù) 若用橫裁：裁板條數(shù) 172?nz 180b1??An 每條個(gè)數(shù) 每板個(gè)數(shù)????940a12 ??hB 6222?z 因?yàn)?，所以材料的總利用率：1zn? %51089036.527%SAz ?????? 1.4 沖裁力和翻邊力 1.4.1 沖裁力計(jì)算 計(jì)算沖裁力的目的是為了合理的選用沖壓設(shè)備，設(shè)計(jì)模具和檢驗(yàn)?zāi)?具的強(qiáng)度。 壓力機(jī)的噸位必須大于所計(jì)算的沖裁力，以適應(yīng)沖裁的需求。 采用平刃沖裁模，其沖裁力 按下式計(jì)算 pF?tLKFp? 為材料抗剪切強(qiáng)度， ； 為沖裁周邊總長， ； 為材料厚度，?aMPLmt ； 系數(shù) 是考慮到?jīng)_裁模刃口的磨損 、凸模與凹模間隙的波動、潤mpK 滑情況、材料力學(xué)性能與厚度公差的變化等因素而設(shè)置的安全系數(shù)，一般 取 1.3。當(dāng)查 不到材料抗剪切強(qiáng)度 時(shí)，可用抗拉強(qiáng)度 代替 ，此時(shí)?b??1?pKKNtLF397206.90.23??? 卸料力計(jì)算： K—卸料力系數(shù)，其 值為 0.02-0.06（薄料取大值，pQF? 22 厚料取小值） KNKFpQ94.7302.??? 1.4.2 翻邊力與壓邊力計(jì)算 在所有凸模形狀中，圓柱形平底凸模翻邊力最大，其計(jì)算公式為 式中， 為材料的抗拉強(qiáng)度??bdDtF??01.??b??KN8.1920.3654.21.3????? 由于翻邊時(shí)壓邊圈下的坯料是不變形的，所以在一般的情況下，其壓邊力 比拉深時(shí)的壓邊力大，當(dāng)外緣寬度相對豎邊直徑較大時(shí)，所需的壓邊力很 小，故可以忽略不計(jì)。 綜上所述，總的沖壓力為： tKNFQPF 437.28.194.73?????? 1.5 壓 力機(jī)的 選用 由于級進(jìn)模的特點(diǎn)，為防止設(shè)備超載，可按公稱壓力的原則選取壓力 機(jī)。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，查 《沖壓模具設(shè)計(jì)手冊》選定壓力機(jī)為： 壓力機(jī)的型號：J11-50 公稱壓力/KN：500 滑塊固定行