遮陽罩連接件級進模具設計-沖壓模具含14張CAD圖

遮陽罩連接件級進模具設計-沖壓模具含14張CAD圖,遮陽,連接,件級進,模具設計,沖壓,模具,14,cad 1遮 陽 罩 連 接 件 級 進 模 設 計SUN SHADE FITTING AND GRADUATION DESIGN OF PROGRESSIVE DIE摘 要模具工業(yè)是國民經濟的基礎工業(yè)。模具是大批量生產同形產品的工具，是生產各種工業(yè)產品的重要工藝裝備。冷沖壓更是在實際生產中占有絕對重要的地位。本設計說明書是沖裁加彎曲的多工位級進模的具體設計過程，其中包括最初的對制件進行工藝分析，對沖裁件的外形分析，沖裁過程的合理性以及彎曲回彈的分析，再對工藝方案進行比較和最終的選擇，然后再對模具的工藝進行一些必要的計算和對模具主要零部件的選擇以及校核，最后選擇合適的模架和壓力機。因為級進模一般是要大批量生產的，所以又考慮了模具的定位問題，包括用側刃粗定距，用導正銷進行精定位。因為制件彎曲步驟較多，所以模具的各部分零件較復雜。關鍵詞：沖壓；模具；彎曲；分析2ABSTRACTMold industry is the basic industry of national economy. Mold is mass production tools, products of the same shape is an important craft equipment in the production of various industrial products . Cold stamping is occupies absolute important position in the actual production. This thesis was blanking and bending of multistep progressive die design process, including the initial process analysis to parts, hedge cutting shape analysis, the rationality of blanking process and the analysis of the bending springback, then carries on the comparison to process and the final choice, and then some necessary for the mould process is calculated and the choice of major parts of the mold and checking, and finally choose the right mold frame and press. Because progressive die is generally to mass production, they are considering the positioning mould problem, including using coarse side blade spacing, with the guide is fine positioning pin. Because the large parts bending steps, the mould parts of the parts is more complex.3Key words：stamping； the mold；bend；analysis45目 錄第一章 概述 1第一節(jié) 冷沖壓模具的特點及其發(fā)展 1第二節(jié) 冷沖壓加工工藝的分類 3第三節(jié) 沖壓加工基本工序 4第四節(jié) 畢業(yè)設計任務 5第二章 制件的工藝性分析 6第一節(jié) 沖裁件的工藝性 6第二節(jié) 彎曲件的工藝性 7第三節(jié) 彎曲件的工序安排原則 .10第四節(jié) 彎曲回彈的計算 .10第三章 工藝方案的確定 .13第四章 模具的工藝計算 .16第一節(jié) 毛坯長度尺寸計算 .16第二節(jié) 排樣圖設計 .176第三節(jié) 材料利用率 .18第四節(jié) 部分尺寸的計算 .22第五節(jié) 彎曲模成形部分尺寸的計算 .33第六節(jié) 各種力的計算 36第七節(jié) 壓力中心的確定 .38第五章 模具主要零件的設計 .41第一節(jié) 模具成形零件的設計 .41第二節(jié) 彈性元件的選取 .44第三節(jié) 模架的選用以及導向裝置 .46第六章 設備的選擇 .48第一節(jié) 壓力機的初選 .48第二節(jié) 壓力機的校核 .48第七章 凸凹模的材料選擇以及加工工藝 .50參考文獻 .51致 謝 .52附 錄 .5378第一章 概述第一節(jié) 冷沖壓模具的特點及其發(fā)展一、 特點冷沖壓模具多為在室溫下，安裝在壓力機上的，對放置在之內的板料施加變形力，使其產生變形，從而獲得一定形狀,尺寸和性能的產品零件的特殊的專用工藝設備。沖模在冷沖壓之中占有至關重要的作用，一般情況下，如果沖模不符合所需具備的要求，則冷沖壓就無法進行；一個先進的冷沖壓工藝就必須要依靠與其相對應的沖模才能夠實現(xiàn)。板料、設備和模具是構成冷沖壓加工的三個必要的因素。冷沖壓加工的三要素之構成與其相互之間的關系可以用下面的關系圖 1-1 表示。確切的說，此三要素是冷沖壓加工所必須具備的硬件條件，然后經過人類對他們進行有機的協(xié)調，其中包括進行較合理的工藝設計、計算以及用有效的組織管理軟件等方面的工作，之后獲得所需的理想產品或制件。此三要素的定義如下圖：圖 1-1 冷沖壓加工三要素其中，板料即是沖壓加工的對象，也就是能夠直接制造出沖壓件的原材料。冷沖壓加工所用的板料只要是各種金屬板料，包括鋼板，銅、鋁及其合金的板料等等。而模具，也就是冷沖壓加工中安裝在設備之上的專用的模型或者成為9工具，并且能夠制造出同一種規(guī)格的一定數量的沖壓件。冷沖壓模具一般就簡稱為冷沖壓?；蛘呃錄_模。所謂的設備，就是那些進行沖壓加工時所必須依靠的成套的機器、裝置、生產線或者加工中心?，F(xiàn)如今，實際上所采用的多為傳統(tǒng)的沖壓設備，也就是各種的壓力機、液壓機等等。但是作為 21 世紀正在發(fā)展起來的先進制造技術中所使用的沖壓設備，除了傳統(tǒng)的機器零部件之外，還應該包括各種微電子、計算機技術以及其他周邊裝置部分。冷沖壓生產過程的最最主要的特點是依靠沖模和沖壓設備來完成加工，有利于實現(xiàn)自動化，它的生產率非常的高，而且操作起來也是異常的簡便。冷沖壓所獲得的零部件大多數無需進行什么切削加工，因此可以認為冷沖壓是一種又節(jié)省能源的、又節(jié)省原材料的少屑或者無屑的加工方式。又由于冷沖壓加工所使用的原材料多為表面質量比較好的板料或者帶料，而沖件的尺寸公差又是由沖模來保證的，所以產品的尺寸非常的穩(wěn)定，互換性也非常的好。冷沖壓產品大多是壁薄、質量較輕、剛度較好，而且可以加工成形狀及其復雜的零部件，小到鐘表的秒針，大到汽車的縱梁和其覆蓋件等。唯一的缺點是冷沖壓生產只能在生產的批量大時才會獲得較高的經濟效益，為什么呢，究其原因在于沖模制造一般都是單件小批量生產的，其精度要求高、技術要求也高，也就是所謂的技術密集型產品，所以制造成本非常的高。二、發(fā)展冷沖壓加工與其他的加工方法相比下具有其獨到的特點，所以其在工業(yè)生產之中，尤其是在大批量的生產中應用非常廣泛。上世紀 20 年代初開始，金屬制件、玩具產品還有小五金等行業(yè)中就有使用沖床、壓力機等傳統(tǒng)的機械設備及相應的模具加工出產品的毛坯或者某些產品的零部件，而其中有用于落料、沖孔的“刀口模子” ，也有用于金屬拉伸的“塢工模子” 。當然當時各廠使用的沖壓設備功率都不大，大多數的還是依靠人的手扳腳踏。模具的加工過程除了使用少量的簡陋的通用設備之外，都是以手工制造為主體，因此說模具的制造精度都不高，而且損壞率也很大。時間推移到 40年代初，才出現(xiàn)水壓機冷沖模具，這時的模具制造水平有了些微的提高。而 50年代公私體制合營之后，由于增添了磨床、銑床和鋸床等較高級的設備，又配上了硬度計、外徑內徑測定器和塊規(guī)等精密工具，才使得冷沖模具的精度得以較大的提高。隨著產品的生產大量使用沖壓機床，1960～1970 年，冷沖模具已經從原來簡易的單沖落料、單沖孔模具發(fā)展成為了落料、沖孔復合模，而復合模的出現(xiàn)說明模具制造技術有了較大飛躍。又由于冷沖模架標準件的出現(xiàn)，使10的模具設計結構形式變得多種多樣化，模具的精度也由此之后有了較大提高。而且隨著熱處理技術的不斷進步和現(xiàn)代檢測手段的不斷完善，冷沖模具的使用壽命提高了 5～7 倍，這說明模具水平已經不可同日而語了。而且這一時期，還由于成型磨削機、電脈沖和線切割機等機床的相繼投入使用，加上采用硬質合金為模具原材料，冷沖模具的制作工藝有了質的飛躍。硬質合金冷沖模具的使用壽命已經從原來低等的 3.5 萬次躍增到達了高等的 150 萬次以上，這表明材料的利用有了很大的提高，對節(jié)省材料和能源做出了相當大的貢獻。由于設計人員又改進了制造模具的工藝方案，大量具有自動送料裝置、自動理片裝置和接料裝置的復合模具相繼問世。當靠模銑床引進之后，用石膏、臘、木?；驅嵨锛纯煞瞥鲂螤钕嗤母鞣N模芯，給制作復合、拉深模具提供了方便，同時又能夠保證模具的精度。而 70 年代以后，由于使用斜度線切割機加工冷沖模具，使得其凸模（沖頭）和凹?？上却慊鹛幚碓偾懈钛b配，完全取代了原來的冷沖模具制作過程：熱處理－裝配－變形修正的繁瑣工藝。而且模具的光潔度也相應的提高了一個等級，精度已經能夠達到 0.01 毫米，這是一個偉大的進步。隨著冷加工技術的不斷深化，且加工件精度的日趨提高，模具制造技術更是有著長足的進步。至今為止，我國模具制造行業(yè)的產值已經超過機床行業(yè)的。有關沖壓技術方面的問題更是越來越為人們所關注。與之相對應的沖壓工藝理論研究和沖壓加工機里的探討也是隨之不斷深化。所以模具的設計和加工、改善沖件的質量精度、提高模具的使用壽命也就自然顯得尤為重要。綜上所述，冷沖壓加工和其他加工方法相比下具有其獨到的特點，因此在工業(yè)生產中，尤其是在大批量的生產之中其應用最為廣泛。有相當多的工業(yè)部門也越來越多的采用冷沖壓加工的產品零部件，包括機械制造、車輛生產、航天航空、電子、電器、輕工、儀表以及日用品等各種行業(yè)。在這些工業(yè)生產部門中，沖壓件所占的比重都是相當的大，例如有不少的過去用鑄造、鍛造、切削加工的方法制造出的零部件，現(xiàn)如今都已被質量輕、剛度好的沖壓件所替代。所以說，如果不能在生產加工中廣泛的采用沖壓工藝，則許許多多的工業(yè)部門它們的產品想要提高其生產率、提高產品質量、降低其成本，進行產品的更新?lián)Q代都是難以實現(xiàn)的。第二節(jié) 冷沖壓加工工藝的分類11從加工的工藝角度來看，沖壓的產品及零件往往要經過沖壓基本的工序和其他的工序才能完成。而所謂的基本工序則是指借助于典型的沖壓設備以及沖壓模具來實現(xiàn)拌料的沖壓加工工序。而所謂的其他加工工序則是指除了基本工序外，成為沖壓產品所涉及的那些加工工序，其中包括備料工序、特殊工序、接合工序、裝配工序、輔助工序、修飾工序和包裝工序等。沖壓加工的工序分類是指針對于其基本工序而言的，沖壓工藝的知識結構體系也是一基本工序為單元來構成的。沖壓基本工序也可以進一步理解為：在沖壓設備工作的一次行程中和沖模的一次功能作用里，對每次送進的板料，完成其成型加工的變形過程。沖壓加工工藝的分類方法、一局機器基本工序的名稱舉例見表 1-1。表 1-1 沖壓工藝分類分組表12第三節(jié) 沖壓加工基本工序一、 分離工序類組中的基本工序分離工序是按照其不同的變形機理劃分為沖裁、整修、精密沖裁及半精密沖裁四小組。其中沖裁：切斷、切口、剖切、落料、沖孔和切（修）邊；整修：外緣整修和內緣整修；精密沖裁：精沖落料和精沖孔；半精密沖裁：小間隙圓角刃口沖裁、負間隙沖裁、上下沖裁、對向凹模沖裁、擠壓式沖裁和脹拉沖裁。二、成形工序類組中的基本工序成形工序按照板料變形區(qū)的力學性質分為三類：壓縮類、拉伸類和復合類沖壓成形。其中壓縮類成形：拉深和縮口；拉伸類成形：翻邊、脹形和擴口；復合類成形：彎曲、曲面形狀零件拉深成形、拉形和卷邊。三、復合變形工序類組中的基本工序復合變形工序是按照板料在不連續(xù)變形部位產生各自的塑形變形或斷裂分離，而劃分成分離工序復合、成形工序復合及分離成形復合三個組別的。其中分離工序復合：落料沖孔、沖裁整修和精沖落料與辦沖孔；成形工序復合：拉深翻邊、拉深脹形和正反彎曲；分離成形復合：落料拉深（或沖孔翻邊） 、落料拉深沖孔翻邊和拉深成形切口沖孔。第四節(jié) 畢業(yè)設計任務一、 設計題目：遮陽罩連接件沖壓模具設計二、材料：08F三、厚度：1mm13四、技術要求：1.制造精度為 IT10，表面光滑無毛刺。2.制件要求大批量生產。五、制件圖圖 1-2 制件圖14第二章 制件的工藝性分析第一節(jié) 沖裁件的工藝性沖裁件的工藝性主要是指沖裁件對相應的沖壓工藝的適應性，亦指為了提高產品的經濟效益，使產品在滿足使用條件的情況下，生產工藝的過程能夠簡便易行。充分的分析和考慮對沖裁件的形狀結構、尺寸大小、尺寸偏差、形位公差以及尺寸基準等是否能符合沖裁加工的經濟合理的工藝要求。沖裁件的工藝性是否合理對沖裁件的質量、模具的壽命還有生產效率的影響是相當大的。沖裁件的形狀以及尺寸要求如下列出：1. 沖裁件的形狀應該盡可能的對稱、簡單以及便于實現(xiàn)無廢料和少廢料的排樣。2. 沖裁件的外形，除了無廢料沖裁或者鑲拼結構之外，應避免尖銳的棱角。在各直線或曲線的連接處，則應該具有適宜的圓角來相連。事實上呢，即使是將沖裁件的凹模拐角處制成是清角（即圓角半徑為 R=0） ，在沖裁件上也是必然會出現(xiàn)半徑為間隙值的 2.5 倍左右的小圓角。所以，嚴格意義上來說，在進行普通的沖裁時，是根本不可能制得具有尖角的沖裁件。但是在不影響制件的功能的沖裁件外拐角處的圓角值或者沖孔件的孔型內拐角處的圓角的情況下呢，應該要考慮到便于設計與制造這種模具以及容易沖制的沖壓件，同時呢，還應該考慮如何延長模具的壽命等問題。圓角的下極限值可以參照下面：沖裁時當 時，R 0.25t，但 R 0.25mm；?? ≥ 90° ≥ ≥當 時，R 0.5t，但 R 0.5mm。??90° ≥ ≥沖孔時15當 時，R 0.3t，但 R 0.3mm；?? ≥ 90° ≥ ≥當 時，R 0.6t，但 R 0.6mm。??90° ≥ ≥3. 沖裁件的形狀呢，應盡量避免有著過長的凸出懸臂和過窄的凹槽。因此，對于軟鋼、黃銅等材料來說，其寬度 b 1.5t，高碳鋼或者合金鋼等比較硬的≥材料 b 2t，板料 t 1mm 時需要按照 1mm 來考慮。懸臂和凹槽的最大長度不≥ 能超過 5b。4. 為了避免工件的變形，沖裁件的最小孔邊距不能太小了。5. 盡可能的避免沖裁寬度小于 3 倍材料厚度的狹長零件（也就是 B≥3t） 。如果必要時，可以用金屬絲壓扁的方法來作為替代，但是這時的沖裁件兩邊是允許有自然的圓弧。6. 沖孔時，孔的最小尺寸與孔的形狀，還有材料的力學性能和材料的厚度等因素都有關。結論：經過該工藝分析，證明該制件能夠進行沖裁。如圖 2-1 所示。16圖 2-1 沖裁件的展開圖第二節(jié) 彎曲件的工藝性彎曲件的結構應該具有良好的工藝性。這不僅能夠簡化彎曲工藝過程及模具的設計，而且能夠提高彎曲件的精度，又能節(jié)省原材料。彎曲件的結構工藝性可以分述如下。1.彎曲件的圓角半徑彎曲件的結構設計，它的圓角半徑不應該小于最小彎曲半徑。否則會使得17外層圓角處的拉伸應力超過材料的強度極限值，致使外層產生斷裂現(xiàn)象，甚至與使得制件報廢掉。但是圓角半徑也不能過大，由于過大的圓角會使得制件受回彈的影響從而使得彎曲角度與圓角半徑的精度都不容易得到保證。最小彎曲半徑也只有在產品的設計有需要時才采用。要是彎曲件的圓角半徑值小于最小彎曲圓角半徑值時，那么可以設法提高材料的塑形（比如退火處理、熱彎曲等等） ，或者整修切去材料的外表面硬化層以及滾光毛坯表面的毛刺等。對于 1mm 以下的板料，常常采用如圖 2-2a 所示的壓 r 凸肩的方法；而對于厚板料時則可以預先壓槽彎曲或者彎曲后再銑槽（見圖 2-2b、c） 。圖 2-2 彎曲件直邊的高度a） 壓凸肩 b） 、c） 厚板料預先壓槽彎曲多角彎曲件的彎曲半徑應該左右對應相等（如圖 2-3a 所示） ，以免彎曲過程中材料產生錯動而使得工件造成偏移。此時，應該保證 r1=r2；r3=r4若有特殊的要求時，也可以采用壓凸肩的方法（如圖 2-3b 所示） 。18圖 2-3 對稱型工件的圓角半徑a） 彎曲圓角左右對稱 b） 壓凸肩2.彎曲件的直邊高度為了保證彎曲件的直邊部分是平直的，則其直邊高度 h 不應該小于 2t，最好是能夠大于 3t。若是 h＜2t，則必須在彎曲件的圓角處預先給壓槽然后再彎曲，或直接加長直邊的部分，待得彎曲完之后再切掉那些多余的部分。但彎曲件的直邊部分帶有斜角時，如果斜線到達變形區(qū)，則應該改變零件的形狀，使得其帶有一直邊。3.彎曲件上孔的位置彎曲件預先沖好孔的毛坯，其孔如果位于變形區(qū)內，那么該孔的形狀將會直接受到彎曲變形的影響而產生畸變。為了避免產生類似的缺陷，就必須使孔處在彎曲變形區(qū)之外，如圖 2.2-3a 所示?？椎倪吘壍綇澢霃?r 中心的距離要根據料厚的不同而取得不同的值：t＜2mm，l≥t；t≥2mm，l≥2t。當孔的邊緣到彎曲半徑中心的距離過小而不能滿足上面的要求時，則可以預先在彎曲線上沖出工藝孔從而防止孔的變形，如圖 2-4b 所示。如果孔的形狀精度要求較高，那么應該在彎曲之后再沖孔。t＜2mm；l=3-1.5-1=0.5＜t=1mm故應該在彎曲完之后再沖孔。19圖 2-4 彎曲件上的孔邊距離4.定位工藝孔當彎曲件的形狀較復雜或者需要進行多道的彎曲時，為了使得毛坯在彎曲模內定位的準確，可以在彎曲件上設計出定位工藝孔。第三節(jié) 彎曲件的工序安排原則1.形狀簡單、精度不太高的彎曲件，比如 V 形、U 形、Z 形件等，可以進行一次彎曲成形。2.形狀比較復雜的彎曲件，一般情況下需要采用兩次或者多次的彎曲成形。一般來說，要先彎外角，然后再彎內角。而且前次的彎曲要給后次的彎曲留出可靠的定位，并且要保證后次彎曲不破壞前次已彎的的形狀。3.對于批量比較大的、而尺寸又比較小的彎曲件，為了要提高生產率，可20以采用多工序的沖裁、彎曲、切斷等連續(xù)的工藝成形。4.對于單面不對稱的幾何形狀的彎曲件，若是單個彎曲時則容易發(fā)生偏移，那么可以采用成對彎曲成形，等彎曲完了之后再切開。第四節(jié) 彎曲回彈的計算只有當彎曲凸模的圓角半徑值 R≥（5~8）t 時，計算才會近視正確?；貜椣禂凳腔貜椇蠊ぜA弧部分的中心角與回彈角的對比，也即 K=??0??回彈前后圓弧部分的展開應相等，是故（2-1）?。???+0.5??） =??0（ ??0+0.5??）或 （2-2）??=??+0.5????0+0.5??式中 K 表示回彈系數表示工件（回彈后）圓角半徑值??0R 表示工件回彈前的圓角半徑，相當于凸模的圓角半徑值（mm）表示工件（回彈后）圓弧所對應的中心角（度）α 0表示工件回彈前圓弧所對的中心角，相當于是凸模圓弧所對應的中心角α（度）t 表示工件的材料厚度（mm）、 和 t 可以從工件圖上讀出或者求得，如果能夠知道回彈系數 K，則??0 α 0就可以計算出凸模工作部分的尺寸 和 R，如圖 2-5 所示。α根據材料為 08F，則 （2-??=1?3??????（ ??0+0.5??）????213）表 2-1 系數 c 的數值22圖 2-5 回彈系數 K其中 E 表示彈性模數（N/ ）????2表示材料的抗拉強度（N/ ）???? ????2C 表示系數圖 2-6 凸模其中 ??=180°???因為材料為 08F，所以有抗拉強度 屈服強度 彈性模量 E=200~220GPa????≥295?????? ????≥175??????又因為不是 V 形彎曲件，則 K 值按照下式計算（2-4）??=1?[??(????+????2 )+??(????+????2 )(??0??)]式中 表示材料的屈服點（N/ ）???? ????2a 表示系數，a=0.0001b 表示系數，b=0.0000015.23所以有 =0.9751??=[0.0001?295+1752 +0.0000015?295+1752 ?(11)2]??=??0??=90°0.9761=92.204°=0.964??=??（ ??0+0.5??） ?0.5??=0.9761?（ 1+0.5?1） ?0.5?1減少回彈的措施：1.降低相對彎曲半徑 r/t 能夠有效的減少制件的回彈2.減小彎曲的中心角 ，則回彈的積累值就會相對減小，故回彈角也會相應??減少3.U 形件的回彈要小于 V 形件，所以盡量的采用 U 形彎4.在彎曲 U 形件時，模具的凸、凹模間隙值對彎曲件的回彈有著直接的影響，間隙值減小，則回彈就減小。第三章 工藝方案的確定根據制件的外形結構可以初步確定需要完成沖孔、落料和彎曲三個工序。其中沖孔即是將廢料沿封閉的輪廓從材料或者工序件上給分離下來，從而在材料或者工序件上獲得所需要的孔；落料則為將材料沿封閉的輪廓分離，而被分離下來的部分大多數是平板形零件或者工序件；所謂彎曲則是用彎曲模使得材料產生塑形變形，從而彎成一定曲率、一定角度的零件。它可以加工各種復雜的彎曲件。制件的工藝方案的安排應該根據工件的形狀的復雜程度、精度高低、生產批量以及材料的力學性能等因素來綜合考慮。合理的工藝方案安排能夠實現(xiàn)工序少、質量高、生產效率高而成本則相對較低。初步擬定三個工藝方案：方案一：先落料，再沖孔，最后彎曲的單工序模；方案二：沖孔、落料、彎曲的一次成形復合模；24方案三：沖孔、落料、彎曲級進模。1.單工序模的特點：單工序模一般是結構比較的簡單，幾何形狀與尺寸精度要求較高，在制造師，凸凹模的工作表面往往需要做好樣板以便于控制，從而保證制造精度。加工凸凹模的圓角半徑以及間隙時應該均勻，工作部位的表面需要拋光處理。凸凹模的加工次序應該按照制品的外形尺寸標注情況來選定，對于尺寸標注在內的制件，一般是先加工凸模，而凹模按照凸模來配置；對于尺寸標注在外的制件則相反，并且要保證雙面間隙值。它的優(yōu)點是制造比較簡單，生產周期相對較短，生產效率算是比較高，模具結構比較簡單，成本較低，沖壓時不會受到材料的厚度、外形、尺寸等條件的約束。缺點則是工件尺寸精度比較的低，生產效率較其他的要低。適用于沖裁精度要求不是很高、形狀較簡單、批量較小的沖裁件。但是此制件要求的是大批量生產，需要的是生產效率比較高，單工序模需要多副的模具，成本相對來說是比較高，所以不能滿足要求，故不采用單工序模來生產。圖 3-1 單工序模典型結構2.復合模的特點：復合模相對于其他的冷沖壓模具結構來說，就具備有如下幾個優(yōu)點：工序件的同軸度是最好的，尺寸精度相對較高，生產效率比較的高，而且表面平直，況且可以不受條料外形尺寸的精度要求所限制，有時候廢角料還可以用來做在生產。但是它的缺點也是較大的，例如模具的零部件加工及制造都是相對比較困難的，成本是很高的，而且凸凹模容易受到最小壁厚的限制，從而使得一些內孔間距、內孔與外邊緣的間隙較小的制件不宜采用。所以本制件不采用復合模來生產。25圖 3-2 復合模典型結構3.級進模的特點：又稱之為跳步模、連續(xù)模、多工位級進模。指的是模具上沿著被沖原材料的直線送進方向，一副模具內至少具有兩個或者兩個以上的工位，并且在壓力機的一次行程之下，在不同的工位上完成兩道或者兩道以上的沖壓工序（每一工位在一般的情況之下，只能完成一個工序，也有在一個工位上同時完成兩個工序的，如沖孔落料復合工序工位）的沖壓模具，常見的沖壓工序有沖孔（如圓孔、方孔、異性孔、窄縫、窄槽等） 、壓彎、拉深、再拉深、整形、成形、落料等。由于沖件各不相同，所完成的沖壓工序和工位數就因件而異，也是各不相同的。級進模的最大特點就是能夠在一副模具上，能夠完成一個沖件的全部加工過程。一般情況下來說，對于中小型件，無論其形狀復雜程度如何大，只要是合理的進行工藝分析與工序的分解，再將不同的工序分布在不同的工位上來完成，那么就能夠達到將多工序集合到同一副模具上，從而實現(xiàn)采用多工位級進模沖壓零件的目的。如果能夠配合上自動送料裝置和使用高速壓力機以后，就能夠進行自動、告訴沖壓生產、效率很高。26圖 3-3 級進模典型結構綜上所述，最后選定級進模來生產。27第四章 模具的工藝計算第一節(jié) 毛坯長度尺寸計算根據彎曲件結構形狀的不同、彎曲圓角半徑的各異還有就是彎曲方式的不同，工件的毛坯尺寸較合理的計算方法也就隨之而不盡一樣了。對于不同的情況我們應該分別對待。1.當 r＞0.5t 時的彎曲件因為這種零部件的彎曲變形區(qū)的材料變薄現(xiàn)象不是很厲害，再加上斷面的畸變非常的小，所以應該根據應變的中性層與毛坯的長度相等這個原理來確定。例如，有一個 90 度角的彎曲變形件，那么它的毛坯計算公式就應該是（4-1）??=??1+??2+????180°（ ??+????）式中 L 表示的是毛坯的展開長度（mm） ；表示的是工件的直邊長度（mm） ；??1、 ??2K 表示的是應變的中性層位移系數（見表 4-1） ；r 表示的是彎曲件內彎曲半徑值（mm） ；t 表示的是板料的厚度（mm） 。2.當 r＜0.5t 時的彎曲件小圓角的半徑值（r＜0.5t）或者無圓角半徑的彎曲件，那么它的毛坯尺寸長度就是根據彎曲前后的材料的體積一樣的原理做為確認的方法。經過整理后，如下：（4-2）??1=??1+??2+0.785??28當然，對于毛坯形狀特別復雜的，彎曲的個數比較多的還有就是要求比較高的彎曲制件，一般情況下需要用實驗的方法最后確定毛坯的展開長度。由于上述的計算方法收到很多因素（比如材料的性能、模具的自身情況還有彎曲的方式等）的影響，所以也許會有比較的誤差產生，是故只能用作形狀比較簡單、彎曲的個數比較少還有就是對精度的要求不高的彎曲件。表 4-1 V 形壓彎 90 時中性層的位移系數 K 值°=16+8.5+8.5+ （1+0.30*1）=37??1??2=20+12.5+12.5+8+8+3+3+12.5+12.5+ =93??2??2?（ 1+0.30?1）第二節(jié) 排樣圖設計根據對材料的利用情況分析，排樣的方式主要有一下三種。1.有廢料的排樣沿著工件全部外形沖裁，工件的周邊都是留有搭邊值，如圖 4.2-1a 所示。由于有搭邊值的存在，使得這種排樣能夠保證沖裁件的質量要求，沖模的壽命也是比較長的，但唯一的缺點就是材料的利用率非常的低。2.少廢料的排樣沿著沖件部分的外形來切斷或者沖裁，只是給沖件之間或者沖件和條料的側邊之間留下一點點的搭邊，如圖 4.2-1b 所示。由于受到剪裁的條料質量的影響，加上存在定位誤差，使得沖件的質量稍微差點兒，而且加上邊緣毛刺被凸模帶入凸凹模間隙會嚴重影響模具的使用壽命，可是材料的利用率比較的高，沖模的結構比較的簡單。3.無廢料排樣沿著直線或者曲線切斷條料從而獲得沖件，沒有任何的搭邊值存在，如圖294-1c、d。沖裁件的質量和模具的使用壽命要比上面兩種更加差，可是材料的利用率最高。另外呢，當送進的步距為兩倍的零件寬度時，一次切斷便可以獲得兩個一模一樣的沖件，這樣做有利于提高勞動生產率，更有利于節(jié)省原材料。圖 4-1 排樣方法的分類有廢料、少廢料還有無廢料的排樣又可以分成直排、斜排、直對排、斜對排、混合排、多行排以及裁搭邊等等。圖 4-2 直排圖 4-3 橫排圖 4-4 斜排經過初步的計算加上制件分布情況的統(tǒng)計得出結果是：制件橫排時，一個30條料上制件數比較少，意味著將黨務更多的時間來換條料，從而降低了制件的生產效率，延長了工作的時間，所以不宜使用橫排；而斜排，因為材料的利用率相對與直排來說高了些，而且模具的結構設計時相對直排來說復雜了點，于是也就不宜用斜排；在材料利用率基本上差不多的情況下，由于直排的模具結構相對簡單點，故著重考慮直排。第三節(jié) 材料利用率在沖壓零件的所有成本之中，就單單材料費用就已經占到了 60%以上，所以材料的經濟有效的利用成了一個非常值得考慮的問題，但是材料的經濟有效的利用又是跟排樣有著很直接的掛鉤。而所謂的排樣，也就是通常說的沖裁件在條料上或者板料上的布置方法。實際上，材料利用率就是指沖裁件的實際面積與所用的板料實際面積的百分比，是一個比值，而它是作為一個衡量材料合理使用的一個非常重要的技術經濟指標。排樣時工件之間還有工件與條料之間留下的余料就是所謂的搭邊。搭邊的作用是為了補償定位時產生的誤差，從而保證能夠沖出合理的工件。搭邊還能夠使得條料有一定的剛度，從而達到條料送進時方便。搭邊值必須要合理的選擇。當然，從節(jié)省原材料的方向考慮，搭邊值固然是越小越好，但是搭邊小于一定的數值以后，對于模具的使用壽命還有剪切表面的質量問題都是很不利的。搭邊值太大時，材料的利用率就會比較低下；而搭邊值取得太大時，那么搭邊的強度還有剛度都是不夠的，容易在沖裁時候突然就被拉斷掉，甚至于有時會將工件的單邊突然給它拉入模具的凸凹模間隙，到那時，將會使得產生不均勻的沖裁力，從而使得模具的刃口被損壞。搭邊值的最小寬度應該是與條料的厚度相當。搭邊值的大小與材料的力學性能、工件的形狀和尺寸、材料的厚度還有就是送料以及擋料方式等因素有關系?？偟膩碚f，搭邊值是由經驗來確定的。目前常用的表格如表 4-2 所示。表 4-2 搭邊 a 和 的數值??1