普通本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書課題名稱 鍍鎳鐵帶陽極薄片多工位級進(jìn)模具設(shè)計(jì) 學(xué) 院專 業(yè)班 級學(xué) 號姓 名指導(dǎo)教師年四月I摘 要多工位級進(jìn)模是在當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)廣泛使用一種生產(chǎn)模具零件的一種模具。它也是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、半自動(dòng)化的一種先進(jìn)、高效的、高精度沖壓模具，是當(dāng)代先進(jìn)模具的代表。而且多工位級進(jìn)模在最近年來的發(fā)展十分之迅速，開始出現(xiàn)大型復(fù)雜精密的沖裁模具用于復(fù)雜薄壁零件的沖壓加工，不僅能夠減少模具的套數(shù)，避免重復(fù)定位誤差，且生產(chǎn)效率高、沖裁質(zhì)量好，所以在工業(yè)生產(chǎn)中得到很高的重視。還可以大批量的生產(chǎn)，操作也方便，還可以降低成本。故本次設(shè)計(jì)采用多工位級進(jìn)模進(jìn)行沖裁、彎曲等工藝設(shè)計(jì)，以確保較高的生產(chǎn)率和制件精度。本文主要是首先根據(jù)多工位級進(jìn)模設(shè)計(jì)的步驟和要點(diǎn)為鍍鎳鐵帶陽極薄片零件設(shè)計(jì)一套多工位級進(jìn)模。對多工位級進(jìn)模的定義、特點(diǎn)、功能、使用條件等進(jìn)行了詳細(xì)分析；對極薄片零件進(jìn)行工藝分析，確定出工位順序以及進(jìn)行排樣設(shè)計(jì)；對級進(jìn)模具進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，選擇了壓力機(jī)的型號，對凸凹模結(jié)構(gòu)以及模板結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：多工位級進(jìn)模；工藝分析；凸凹模；陽極薄片IIAbstractMulti position progressive die is a kind of a kind of mold production mold parts are widely used in modern industrial production. It is also to achieve automation, semi automation is an advanced, efficient, high precision stamping mould, is representative of the contemporary advanced mold. And the multi position progressive die is developed in recent years very quickly that began to appear in large complex blanking die for stamping precision machining of complex thin-walled parts, not only can reduce the die sets, avoid repeated positioning error, and has high production efficiency, good quality of blanking, so it gets high attention in industrial production. It can also be produced in large quantities, the operation is convenient, can also be therefore, to reduce costs. This design uses multi position progressive die for blanking, bending and other process design, to ensure higher productivity and precision of partsThis paper is mainly based on the first step of multi position progressive die design and key points for nickel iron anode sheet parts to design a multi position progressive die. On the definition, the multi position progressive die for the characteristics, function and operating conditions are analyzed in detail; analysis of the technology of very thin parts, determined the position sequence and layout design of the progressive die; design the structure, choose the type of press, the die structure and template structure design.Keywords：multi position progressive die; process analysis; concave convex die; anode sliceIII目 錄摘 要 IAbstractII第一章 緒論 .11.1 選題意義與目的 1第二章 零件的整體性工藝分析 .22.1 零件的工藝性分析 22.2 沖壓設(shè)計(jì)原則 32.2.2 陽極薄片零件工位的確定 .42.2.3 材料利用率的計(jì)算 .5第三章 沖裁模間隙的確定與刃口的計(jì)算 .63.1 模具沖裁間隙選擇 63.1.1 沖裁間隙對制件的尺寸精度的影響 .63.1.2 沖裁間隙對模具使用壽命的影響 .63.2 沖裁間隙的確定 63.3 刃口尺寸的計(jì)算 7IV3.3.1 刃口尺寸計(jì)算的基本原則 .73.3.2 刃口尺寸的計(jì)算 .83.3.3 沖裁凸、凹模配合尺寸計(jì)算 103.3.4 彎曲部分刃口尺寸的計(jì)算 113.3.5 彎曲部分圓角尺寸的計(jì)算 12第四章 排樣設(shè)計(jì) 144.1 設(shè)計(jì)原則與考慮因素 .144.1.1 設(shè)計(jì)原則 144.1.2 原材料因素 144.2 毛坯排樣 .144.3 工件展開長度 .164.4 搭邊 .174.5 工序排樣 .184.5.1 工序排樣類型 .184.5.2 條料定位方式 .184.6 工序排樣 .19V4.7 條料尺寸及步距精度 .20第五章 級進(jìn)模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 215.1 沖裁力計(jì)算 .215.2 卸料力及推件力的計(jì)算 .225.3 沖模壓力中心的確定 .225.4 彈簧的設(shè)計(jì) .235.5 卸料裝置的導(dǎo)向形式 .245.6 卸料螺釘?shù)脑O(shè)計(jì) .245.7 浮料銷的設(shè)計(jì) .255.8 推料桿的設(shè)計(jì) .255.9 凸模長度的計(jì)算 .265.10 模架的設(shè)計(jì) 275.11 標(biāo)準(zhǔn)模架閉合高度 H 的確定： 285.12 模柄的設(shè)計(jì)和選用： 285.13 螺釘銷釘?shù)倪x用： 285.14 沖床選用 29VI5.14.1 沖壓設(shè)備的選擇 .295.14.2 壓力機(jī)的選擇 .29第六章 模具零部件設(shè)計(jì) .316.1 凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .316.1.1 沖裁工位凸凹模設(shè)計(jì) 316.1.2 成型工位凸凹模設(shè)計(jì) 316.2 定位裝置 .326.3 自動(dòng)送料裝置 .32圖 4.3 送料裝置示意圖第七章 模具裝配 .33第七章 模具裝配 347.1 裝配的要點(diǎn) .347.2 模具的總裝配圖 .34總結(jié) 37致 謝 .39參考文獻(xiàn) 401第一章 緒論1.1 選題意義與目的模具是當(dāng)代生產(chǎn)制造中一種處在特別地位的工藝生產(chǎn)設(shè)備，其涉及的領(lǐng)域非常的寬廣與各種各樣類行業(yè)都有著直接或者間接的聯(lián)系。有了模具，企業(yè)才能向社會(huì)提供更多，更好的，更便宜的商品。滿足廣大人民群眾各方面的消費(fèi)需要。模具可以讓人民群眾的生活更加便利，讓他們的吃穿住行有更多的選擇。如今模具已經(jīng)發(fā)展成為現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)與現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)不可缺和代替的工藝生產(chǎn)設(shè)備?，F(xiàn)代工業(yè)新型產(chǎn)品的研發(fā)、大規(guī)模的批量生產(chǎn)都與模具脫不了關(guān)系。由于其生產(chǎn)出零件能達(dá)到較高的精度、材料消耗低、消耗的能量資源較少，因此使得它在生產(chǎn)制造業(yè)中有著非常重要并無法替代的作用.設(shè)計(jì)本套級進(jìn)沖裁模需要考慮到如何降低成本、怎樣提高設(shè)計(jì)效率?則根據(jù)設(shè)計(jì)的基本要求，采用一些國家標(biāo)準(zhǔn)沖壓模具中的標(biāo)準(zhǔn)件。首先根據(jù)多工位級進(jìn)模設(shè)計(jì)的步驟和要點(diǎn)為鍍鎳鐵帶陽極薄片零件設(shè)計(jì)一套多工位級進(jìn)模。其具體內(nèi)容主要如下：（1）首先對多工位級進(jìn)模的定義、特點(diǎn)、功能、使用條件等進(jìn)行了詳細(xì)分析；（2）對極薄片零件進(jìn)行工藝分析，確定出工位順序以及進(jìn)行排樣設(shè)計(jì)；（3）對級進(jìn)模具進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，選擇了壓力機(jī)的型號，對凸凹模結(jié)構(gòu)以及模板結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題研究，基本囊括了我大學(xué) 4 年的知識，沖壓工藝方案，沖壓工藝的分析，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)等等，制圖過程中還用到了模具設(shè)計(jì)，機(jī)械制圖，UG，ACD，preo3.o,CAXA 等軟件。 我的這次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是陽極薄片級進(jìn)模模設(shè)計(jì)，通過咨詢老師，和查閱瀏覽相關(guān)的知識，有了個(gè)大概的沖壓模具的設(shè)計(jì)過程，按照學(xué)校的相關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)陽極薄片零件的尺寸和精度等。同時(shí)選好制造模具上各板的材料。 然后運(yùn)用所掌握的冷沖模知識，解決工藝上遇到的各種問題。經(jīng)過此次設(shè)計(jì)，我也認(rèn)識到自己理論知識結(jié)構(gòu)比價(jià)簡單，知識儲(chǔ)備比較淺顯，因此在設(shè)計(jì)中有大量的知識疑惑和不懂。通過自我查閱相關(guān)的書籍，豐富自我的知識，對于將來我獨(dú)立學(xué)習(xí)進(jìn)一步提升自己的自身價(jià)值有著非常重要的影響。在本次設(shè)計(jì)中對于很多不懂的問題可以請教老師和同學(xué)，在此過程中不僅增進(jìn)了我和老師2以及同學(xué)之間的感情，還使我知道了如何更好的和他人交流以及在生活和學(xué)習(xí)中一個(gè)團(tuán)體的重要性。3第二章 零件的整體性工藝分析2.1 零件的工藝性分析如圖 3.1-圖 3.2 所示陽極接觸片零件。零件材料：鍍鎳鐵帶；料厚：0.15mm；零件整體為一凹形彎曲件，底部縱橫向有加強(qiáng)筋，側(cè)面有方形側(cè)孔。由圖 3.1 可知，零件尺寸小且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度要求較高。其沖壓工藝特點(diǎn)為：(1)控制尺寸公差，如零件左側(cè) mm，中間凸包 和雙側(cè)凸耳??03.5m4.0??R??m05.98.6??，并且要保證其縱橫向加強(qiáng)筋的形狀和精度要求；(2)零件形狀復(fù)雜，5.61?應(yīng)合理安排先后成形順序，即先成形中間凹形，后壓制底部和左側(cè)加強(qiáng)筋，采取適當(dāng)?shù)墓に嚧胧┮苑乐构ぜ诔尚芜^程中發(fā)生拉裂。綜合考慮產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，決定采用多工位級進(jìn)模生產(chǎn)。4圖 3.1 陽極薄片零件二維圖圖 3.2 陽極薄片零件三維模型2.2 沖壓設(shè)計(jì)原則（1）設(shè)計(jì)的零件要在已有的技術(shù)支持下完成，要求組裝和修配能夠簡單的進(jìn)行操作。（2）設(shè)計(jì)的制件的工藝裝備和工藝流程盡量簡便，以便保證模具的壽命。（3）要求沖壓件結(jié)構(gòu)簡單，均勻?qū)ΨQ。如果是級進(jìn)模，工序盡量以少為上，這樣方便延長模具的使用時(shí)間，在提高生產(chǎn)率的同時(shí)盡量的降低制造成本。 （4）為了節(jié)省制造成本，提高效率，優(yōu)先使用廢料少的排樣方法。（5）沖壓件要根據(jù)現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)沖壓模具來配制，保證模具的使用時(shí)間。52.2.2 確定步距和條料寬度步距的大小與平行于送料方向制件外形尺寸、排樣的排列類別和條料上制件之間的搭邊大小等不同情況有關(guān)。由于所用的料厚較小，零件精度要求較高，因此采用有沿邊、搭邊的單列直排排樣方式可以減小誤差的影響。在排樣圖中，由于是直排，所以其步距基本尺寸為： MCS??式中：C ——工件沿送料方向有一傾斜夾角方位的某個(gè)局部外形輪廓尺寸，mm；M 表示載體寬度，mm。其條料寬度 B 的大小按下式計(jì)算： 12aDB??式中，D 為垂直于送料方向的制件的最大外形尺寸； 為工藝切口寬度。1根據(jù)零件圖可知：C=17.4mm，M 取 3mm,則步距為： m4.203.17??S根據(jù)零件圖可確定：D=14.8mm，取工藝切口寬度 為 2mm，則條料寬度為：1a8.28.142????aDB2.2.2 陽極薄片零件工位的確定根據(jù)以上的工藝分析可知此陽極薄片零件只有沖裁和成形兩種工序。在沖裁成形多工位級進(jìn)模中，應(yīng)先沖切掉孔和成形的外形余料，再進(jìn)行成形。6基于此，確定單列直排排樣方式如圖 3.3 所示，共 5 個(gè)工位。此陽極薄片零件工位具體內(nèi)容如下：工位 1：采用標(biāo)準(zhǔn)齒形側(cè)刃沖裁，沖切長圓形工藝孔，在彎曲過程中吸收主要的應(yīng)力集中，有利于壓彎成形。工位 2：沖切 2 個(gè)方形側(cè)孔，長度均為 ，寬度根據(jù)工件側(cè)面的窗m15.023?口展開尺寸確定。工位 3：落料工位，將壓彎成形的工件最終與條料分離。圖3.3 排樣設(shè)計(jì)圖2.2.3 材料利用率的計(jì)算可根據(jù)下列公式對該排樣方案的最終材料利用率進(jìn)行計(jì)算 BSnA??式中: n 為—個(gè)步距內(nèi)最終生產(chǎn)出來的零件數(shù)量；A—個(gè)完整步距的板料面積，mm；S—料帶的寬度，mm；B—沖壓步距，mm。測得陽極薄片零件的成形完成后的實(shí)際面積為 132.27mm2，代入上式可知一個(gè)步距內(nèi)材料的利用率： %5.34.20817???BSnA?78第三章 沖裁模間隙的確定與刃口的計(jì)算3.1 模具沖裁間隙選擇我設(shè)計(jì)的陽極薄片制件，了解了大部分的尺寸要求，合理制定沖裁間隙。因?yàn)闆_裁間隙的大小不但會(huì)陽極薄片制件精度造成一定的影響，還對模具壽命有影響。3.1.1 沖裁間隙對制件的尺寸精度的影響當(dāng)間隙太小時(shí)，在本次陽極沖孔、沖廢料過程中需要沖除的材料面積較多，在沖裁的過程中制件受到的擠壓作用力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于它們受到的拉伸力，所以在完成沖裁后，再加上材料本身會(huì)產(chǎn)生對彈性恢復(fù)的影響，因而在陽極制件上沖裁出來的孔會(huì)比所設(shè)計(jì)好的凸模尺寸要小。相反，當(dāng)間隙的值過大生產(chǎn)出來的落料件就會(huì)因?yàn)閺椥曰謴?fù)的作用，使落料件尺寸變小。所以沖裁出了落料件就會(huì)比設(shè)計(jì)好的凹模尺寸小。3.1.2 沖裁間隙對模具使用壽命的影響與此陽極制件模具的使用壽命有關(guān)的因素有很多，比如本次設(shè)計(jì)中模具的結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)的搭邊值得大小等。但本次設(shè)計(jì)中所選擇的沖裁間隙的大小對于陽極制件模具的使用壽命是眾多因素中非常重要的一個(gè)。在對容框制件的各類孔以及彎曲的沖裁中，凸模與被沖的孔以及被彎曲的部分會(huì)產(chǎn)生摩擦力，力的大小會(huì)因?yàn)殚g隙的逐漸減小而逐漸增大，從而會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的發(fā)熱現(xiàn)象，從而模具自身的磨損速度加快。但是也并不是說間隙越大越好，當(dāng)間隙太大時(shí)，在每一個(gè)工位對制件完成沖裁后，加工所需的卸料力也會(huì)有一定程度的增大，從而造成的模具磨損程度也隨之增加。3.2 沖裁間隙的確定沖模精度在一定程度上影響模具制造精度，計(jì)算時(shí)要選擇合理間隙。間隙值還會(huì)影響模具壽命、沖裁工藝等，根據(jù)下表 4-1 查出材料 10 鋼的最小雙面間隙，最大雙面間隙 =0.14，此處取間隙 Z=0.14mm。10.min?ZmaxZ9表 4-1沖 裁 模 初 始 用 間 隙 2c(m)材 料厚 度 08、 1、 35、9Mn、 Q2 16Mn 40、 5ZmimaxZminZmaxZmin2max0.560.780.91.215.720.125.730.540.56.058.00.480.64720.910.26130.2460.260.4*60.54610.72941.080.6720.9140.26140.8240.360.3850.640.781.0281.400.480.64720.910.32170.260.2830.4280.5680.780.491.200.6720.9140.26140.8240.380.450.60.78920.61.2013.6800.480.64720.910.32170.260.2830.4280.5680.7981.400.6720.9140.26140.8240.380.450.60.78921.04321.503.3 刃口尺寸的計(jì)算3.3.1 刃口尺寸計(jì)算的基本原則刃口計(jì)算有下列三個(gè)原則得遵循：101、由于多工位級進(jìn)模通常在高速的連續(xù)沖壓狀態(tài)下工作的，會(huì)引起很大的震動(dòng)，所以凸、凹模的磨損比一般模具大得多。因此在多工位級進(jìn)模中凸、凹模必須要有足夠的強(qiáng)度、剛度和硬度等；2、多工位級進(jìn)模在高速?zèng)_壓過程中沖下的制件、廢料很容易被凸模帶走，若落到凹模上的廢料不能及時(shí)清除，很有可能會(huì)損壞模具。所以要有及時(shí)的排除廢料系統(tǒng)，以免損壞模具；3、凸、凹模要有統(tǒng)一的基準(zhǔn)，以保證凸模的工作形狀與對應(yīng)的凹模、卸料板形孔對應(yīng)一致。3.3.2 刃口尺寸的計(jì)算凸凹模加工通常有兩種方法：凸凹模分開加工和凸凹模配合加工。當(dāng)采用凸凹模分開加工是，模具形成互換性，方便大批量的生產(chǎn)。但此時(shí)精度要求高，制作困難相應(yīng)增加。凸凹模配合加工較為復(fù)雜，計(jì)算時(shí)的嚴(yán)謹(jǐn)和細(xì)心。凸模與凹模分開加工的方法計(jì)算落料凸凹模的刃口尺寸，分別標(biāo)注凸凹模公差，通常用于圓形和矩形。設(shè)工件尺寸為 ，根據(jù)沖裁模刃口尺寸計(jì)算原則，沖孔應(yīng)先確定凸模刃口尺??d寸，間隙取在凹模上。其計(jì)算公式為：沖孔凸模刃口尺寸： )(????xdp沖孔凹模刃口尺寸： )(min0minzxdzpd ????式中， ， —沖孔凸模和凹模尺寸，mmpdd-落料工件孔的基本尺寸工件最小雙面間隙minz， -凸凹模制作公差見下表 4-1b?px-磨損系數(shù)，見下表 4-211Δ-工件制作公差 表 4-1規(guī) 則 形 狀 （ 圓 形 、 矩 形 ） 沖 裁 凸 、 凹 模 的 制 造 公 差 表基 本 尺 寸 凸 模 尺 寸 凹 模 尺 寸≤ 18-0.2+0.2＞ ～ 30 5＞ ～ 3＞ 8～ 12-0.25+0.＞ 0～ 3 4表 4-2磨 損 系 數(shù)工 件 形 狀 非 圓 形 圓 形0.50.7510.750.5工 件 尺 寸 IT14IT1-3IT0以 上 IT1-3IT14由上查表可知，工件精度為 IT14，故磨損系數(shù) x=0.5經(jīng)計(jì)算： 第一工位孔 φ6沖孔凸模刃口尺寸： 02.46)(??????xdp沖孔凹模刃口尺寸： 02.min0min 96)(???zxdzpd?第 3、4 工位切除廢料（如右圖所示）工件尺寸 25.0?凸模尺寸 02.14)(?????xdp凹模尺寸 02.min0min 653)(???zxdzpd?第五工位矩形切口（如右圖）12彎曲單邊間隙 1.0????ctz其中 c 間隙系數(shù)（查沖模制造典型實(shí)例 29 頁表 1-26 得 0.1），mrd1rp工件基本尺寸 065.凸模尺寸 02.1)(??????xdp凹模尺寸 025.min0min6)(???zxdzpd?第 10 工位切斷廢料（見右圖）工件基本尺寸 25.03凸模尺寸 02.15)(??????xdp凹模尺寸 025.min0min3)(???zxdzpd?工件基本尺寸 36.01凸模尺寸 02.18)(??????xdp凹模尺寸 025.min0min 31)(???zxdzpd?3.3.3 沖裁凸、凹模配合尺寸計(jì)算分析制件，由制件的尺寸和公差來確定凸凹模，加工時(shí)，一般落料先加工凹模，沖孔則加工凸模。合理間隙在圖紙規(guī)定下使用，并在基準(zhǔn)件上標(biāo)號尺寸和公差，在技術(shù)要求中標(biāo)明是什么配作，以保證雙面間隙 。14.0?z第 2、3 工位切除兩邊廢料（見下圖）13分析上圖，要以凸模作為基準(zhǔn)來和凹模配作，計(jì)算凸模刃口尺寸，不同的磨損情況有不同的刃口尺寸，有變大亦有變小的尺寸，這時(shí)分三種情況計(jì)算。下列式子中， , , 為凹模尺寸，A,B,C 為相應(yīng)的沖裁尺寸，X 沖裁件公差1ABC取 0.5，Δ 沖裁件偏差取， 凹模的制造偏差。（參考沖壓工藝與模具設(shè)??25.0p?計(jì) 39 頁表 2.3.1 系數(shù) X 和 41 頁表 2.3.3 以沖孔凸模設(shè)計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)的刃口計(jì)算）A 第一種情形，沖裁凸模磨損后尺寸變小的計(jì)算。 01(p?????）1 工件的基本尺寸 ，凸模尺寸3.06?075.16?2 工件的基本尺寸 ，凸模尺寸43.01?01.2?3 工件的基本尺寸 ，凸模尺寸52.08?013.68?B 第二種情形，沖裁磨損后變大尺寸的計(jì)算。 pX????01(）工件的基本尺寸 ，磨損后尺寸為18.023? 09.123?C 第三種情形，沖裁前后并沒有尺寸改變14????125.0.(1）C即， 8.13.3.4 彎曲部分刃口尺寸的計(jì)算設(shè)計(jì)彎曲模時(shí)彎曲半徑要合理，避免出現(xiàn)裂紋或拉斷現(xiàn)象。設(shè)計(jì)工作有凸 、 凹模 的 圓 角 半 徑 和 凹 模 的 工 作 深 度 ， 應(yīng) 彎 曲 模 分 U 形 和 V 形 ， 所 以 對 于 U 形 彎 曲 還 得考 慮 凸 凹 模 間 隙 。 間 隙 值 會(huì) 影 響 彎 曲 力 大 小 ， 間 隙 不 能 太 小 ， 否 則 會(huì) 使 零 件 邊 料 壁厚 減 小 ， 產(chǎn) 生 劃 傷 裂 紋 。 間 隙 值 過 就 會(huì) 影 響 精 度 。凸 凹 模 單 邊 間 隙 Z 通 常 按 下 列 公 式 計(jì) 算 ：Z=t+Δ+ct 式中：Z——彎曲凸、凹模單邊間隙t——材料的厚度Δ——材料厚度的正偏差為 0C——間隙系 數(shù) 見 下 表 4-3 4-3U形 彎 曲 間 隙 值彎 曲 件高 度H/m 間 隙 系 數(shù)b/H≤ 2 b/H＞ 2材 料 厚 度 tm﹤ 0.56～ 2.1～ 4.1～ 5﹤ 0.56～ 2.1～ 4.1～757.6以上100.50-10.1---2.5.40.30.0.80.60.63500.50150.1.17.50.40.250.80.60.6本 次 設(shè) 計(jì) 中 ， U 形 件 彎 曲 時(shí) ， H=25， b=9.8， t=1.由 上 表 查 得 c=0.1015Z=1+0+1×0.10=1.1該 制 件 U 形 彎 曲 前 需 要 側(cè) 向 彎 曲 ， 由 上 可 知 需 彎 b=9.8mm 的 高 度 ， 而 制 件 寬 為25mm， 計(jì) 算 凸 模 如 下 ：第 5、6 工位彎曲（如右圖所示）工件尺寸 25.0?凸模尺寸 02.5)(?????xdp3.3.5 彎曲部分圓角尺寸的計(jì)算如 果 彎 曲 件 的 彎 曲 半 徑 沒 有 做 明 確 規(guī) 定 ， 則 可 取 r =（ 1-3） t若彎曲件的彎曲半徑為 r ，則 ，本次設(shè)計(jì)中， r =1mm，則 ?凸r，經(jīng)過合理分析滿足設(shè)計(jì)要求。1mr?凸凹模圓角半徑，通常根據(jù)材料的厚度選取。t≤2mm 時(shí)， ，t=（2-trd)63(??4）t 時(shí)， ，t﹥4mm 時(shí)， 。本 次 設(shè) 計(jì) 中 ， t =1mm， r =（ 3-6） t trd)32(??2?dr=3-6mm， 可 取同理可得第 8 工位陽極薄片彎曲凸凹模尺寸（采用斜切滑塊運(yùn)動(dòng)而成，按 V 形彎曲處理） 彎 曲 V形 件 凹 模 尺 寸彎 曲 件 邊長 L 深 度 及 最 小 厚 度材 料 厚 度 ≤ 2材 料 厚 度 2-4材 料 厚 度 ＞ 4L0hL0hL0h10-25210-5215--＞ 2723230＞ 7733075＞ 5-10325-30544＞ 424 0由上表查得 L0=10，h=2016凸凹模之間的距離由壓力機(jī)的閉合高度控制， ，mrp1?rd3mrd5.1,?17第四章 排樣設(shè)計(jì)4.1 設(shè)計(jì)原則與考慮因素4.1.1 設(shè)計(jì)原則在開始排樣的設(shè)計(jì)之前，要全方面地考慮幾個(gè)問題。因?yàn)檫@些問題直接反映了設(shè)計(jì)所需要考慮的關(guān)鍵性問題。以下就是該問題的主要內(nèi)容。（1）產(chǎn)量和生產(chǎn)能力（2）送料的方式的確定以及能否再生產(chǎn)過程保證送料暢通無阻（3）工件的整體形狀和該工件的加工精度（4）毛坯量的使用程度（5）在各工位中沖裁過程產(chǎn)生的變形程度和分離程度是否符合規(guī)定要求（6）毛刺方向（7）所使用工件材料的力學(xué)性能是否達(dá)到設(shè)計(jì)的需求（8）選用哪種形式的定位原件和定位原件所處的位置（9）廢料與工件能否在加工過程中順利的排出。4.1.2 原材料因素沖裁材料為 08f，抗拉強(qiáng)度 σb (MPa)：≥295條件屈服強(qiáng)度 σ0.2 (MPa)：≥175伸長率 δ=35(%)。4.2 毛坯排樣毛坯排樣的本質(zhì)即為沖裁件毛坯外形在條料上的工作位置及與前后條料關(guān)系的直接體現(xiàn)。在生產(chǎn)過程中，毛坯的使用程度占有整個(gè)財(cái)政估算相當(dāng)大得比例。所以，毛坯的排樣直接決定了材料使用的多寡、對于降低生產(chǎn)成本起到了決定性的作用。18同時(shí)，毛坯排樣即為級進(jìn)模排樣的主要部分，所以毛坯排樣部分得先行確定下來。典型的毛坯排樣有如下三種，如圖 2.1 所示。(a)(b)19第一種方案為豎直排放，水平距離比較長，則所需要的條料寬度并不是很大，從而節(jié)約的毛坯尺寸、由于工件的尺寸也偏小、整體形狀不算十分復(fù)雜、可以考慮只用定距側(cè)刃來作為定位原件，又節(jié)省了一項(xiàng)沖裁工序。第二種方案是屬于斜排，即將工件的橫向擺放改變一個(gè)弧度，因?yàn)樵摴ぜ挠泻艽笠徊糠质顷P(guān)于彎曲和切廢料，又加上工件整體比較小，步距自然大不了。工件工位之間并沒有明顯可以相互利用的空材料，所以毛坯浪費(fèi)較為嚴(yán)重，并且斜排的加工相對來說比較復(fù)雜，對模具的設(shè)計(jì)有很大的阻力。所以即不能做到經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)，也加深了難度。第三種方案中間需要裁的廢料過多，在落料過程中刃口向性不好，導(dǎo)致在落料時(shí)對彎弧度的影響過大，尺寸無法保證。綜上考慮，第一種方案最為合適4.3 工件展開長度該工件求展開后的長度的關(guān)鍵在于經(jīng)歷了多少次彎曲或拉深，將彎曲或拉深的部分通過計(jì)算得出展平的尺寸，再與其直線部分長度相加即為此工件的展開長度。本次加工的零件展開圖如所示20圖 3.工 件 展 開 (1)將 各 個(gè) 直 線 的 長 度 分 別 相 加 ， 即 長 度 a+b+.。(2)由 工 件 彎 曲 的 角 度 與 材 料 的 厚 度 之 比 得 出 數(shù) 值 ， 按 照 按 數(shù) 值 查 書 本 表 3.3.3 得 到 x 系 數(shù) 的 值 分 別 為 0.4、 0.43、 0.45。(3)根 據(jù) 彎 曲 的 角 度 、 …求 出 所 對 應(yīng) 的 、 …弧 的 展 長 度 ：1?21l2()2lrxt???(5)計(jì) 算 毛 坯 總 長 度12nLabll???? ? ? ?將工件整體數(shù)值代入公式解得橫向長度的計(jì)算值為 L=10.1縱向長度的計(jì)算值為 L=14.11（3.3.1）(3.3.2)214.4 搭邊根據(jù)第一種樣方案，初步選雙邊載體。因?yàn)樵诖斯ぜ募庸み^程中，初定首先沖掉兩側(cè)的的廢料，能保證兩側(cè)邊小腳的尺寸不受送料過程的拉力而影響，通過沖掉多余的廢料后形成的雙側(cè)載體強(qiáng)度是最大的，同是也是最穩(wěn)定的一種。 圖 3.3 雙載體尺寸根據(jù)上表所提供的數(shù)據(jù)選取 A=4mm，初定整副模具定位方式為側(cè)刃與導(dǎo)正銷混合使用，經(jīng)查表可以得出側(cè)刃切去的余料寬度,根據(jù)條料厚度查得側(cè)刃切邊量為 2mm。 4.5 工序排樣4.5.1 工序排樣類型根據(jù)本次所加工的工件的工藝需求，來擬定工序排樣，首先該工件屬于尺寸較小的薄料工件，選用裁搭邊式排樣，切可有效地解決工件在最后一步落料時(shí)發(fā)生扭彎22變形、沖兩邊小腳時(shí)不好進(jìn)行、卸料困難等問題4.5.2 條料定位方式由于多工位級進(jìn)模是將工件的生產(chǎn)一個(gè)一個(gè)工位按順序加工完成的，那么在這個(gè)加工過程中每一個(gè)工位的位置都要確保定位準(zhǔn)確并且不影響下一個(gè)工位的沖裁，因此級進(jìn)模得有可靠精準(zhǔn)的方式來保證加工工位的位置準(zhǔn)確定位。條料送進(jìn)方向：由于工件的尺寸過小，不方便制造導(dǎo)正孔。送進(jìn)步距控制用側(cè)刃進(jìn)行粗定位，為了確保條料的定位精度，選用帶有導(dǎo)向的側(cè)刃。4.6 工序排樣工序排樣是級進(jìn)模沖壓排樣中的最后一步，是在毛坯排樣和沖切刃口設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。(1)工序排樣要按照排樣的制造原則設(shè)計(jì)(2)工序排樣必須能滿足工件的精度和加工需求。(3)工序不要集中，這樣可以延長模具的壽命。(4)優(yōu)化工序，幾何中心不能與壓力中心相隔太遠(yuǎn)。(5)同一工位的沖裁凸模應(yīng)該設(shè)立在一樣的高度，這樣可以刃磨變得更簡單。(6)落料的排序排在沖孔、彎曲、拉深、脹形之后。(7)在允許的情況下設(shè)立空工位以增強(qiáng)凸凹模的強(qiáng)度。(8)保證零件和廢料的順利排出。23綜合上述所提到的設(shè)計(jì)原則和所計(jì)算好的數(shù)據(jù)，列出幾個(gè)排樣方式并進(jìn)行比較分析后，最終確定的工件排樣的整體結(jié)構(gòu)如圖 3.10 所示，即零件的沖制用六工位級進(jìn)模。圖 3.10 第一工位為沖長腰孔、定距切邊第二工位為切除兩邊廢料。第三工位為切彎工藝，一步將切割，彎曲一步到位第四工位為整形彎曲第五工位為彎兩邊小腳第六工位為落料4.7 條料尺寸及步距精度條料寬度 23mm