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1、1 绪 论改革开放以来，随着国民经济的高速发展，工业产品的品种和数量的不断增 加，更新换代的不断加快，在现代制造业中，企业的生产一方面朝着多品种、小 批量和多样式的方向发展，加快换型，采用柔性化加工，以适应不同用户的需要； 另一方面朝着大批量，高效率生产的方向发展，以提高劳动生产率和生产规模来 创造更多效益，生产上采取专用设备生产的方式。模具，做为高效率的生产工具 的一种，是工业生产中使用极为广泛与重要的工艺装备。采用模具生产制品和零 件，具有生产效率高，可实现高速大批量的生产；节约原材料，实现无切屑加工； 产品质量稳定，具有良好的互换性；操作简单，对操作人员没有很高的技术要求； 利用模具批量
2、生产的零件加工费用低；所加工出的零件与制件可以一次成形，不 需进行再加工；能制造出其它加工工艺方法难以加工、形状比较复杂的零件制品； 容易实现生产的自动化的特点。2 弯曲件的工艺分析图 21 零件图如图 21 所示零件图。生产批量：大批量;材料： LY21-Y;该材料，经退火及时效处理，具有较高的强度、硬度，适合做中等强度的零 件。尺寸精度：按公差IT14查出来的。尺寸精度较低，普通冲裁完全能够。其他的形状尺寸均未标注公差，属自由尺寸，可安IT14级确定工件的公差。经查公差表，各尺寸公差为：9 0 +0。3020 0-0.52 600-0.52工件结构形状：制件需要进行落料、冲孔、弯曲三道基本
3、工序，尺寸较小。 结论：该制件可以进行冲裁 制件为大批量生产，应重视模具材料和结构的选择，保证磨具的复杂程度和 模具的寿命。3确定工艺方案及模具的结构形式 根据制件的工艺分析，其基本工序有落料、冲孔、弯曲三道基本工序，按其 先后顺序组合，可得如下几种方案;（1）落料弯曲冲孔；单工序模冲压（2）落料冲孔弯曲；单工序模冲压。（3）冲孔落料弯曲；连续模冲压。（4）冲孔落料弯曲；复合模冲压。 方案（1）（2）属于单工序模冲裁工序冲裁模指在压力机一次行程内 完成一个冲压工序的冲裁模。由于此制件生产批量大，尺寸又较这两种方案生产 效率较低，操作也不安全，劳动强度大，故不宜采用。方案（3）属于连续模，是指压
4、力机在一次行程中，依次在模具几个不同的 位置上同时完成多道冲压工序的模具。由于制件的结构尺寸小，厚度小，连续模 结构复杂，又因落料在前弯曲在后，必然使弯曲时产生很大的加工难度，因此， 不宜采用该方案。方案（4）属于复合冲裁模，复合冲裁模是指在一次工作行程中，在模具同 一部位同时完成数道冲压工序的模具。采用复合模冲裁，其模具结构没有连续模 复杂，生产效率也很高，又降低的工人的劳动强度，所以此方案最为合适。根据分析采用方案（4）复合冲裁。3.1模具类型的选择 由冲压工艺分析可知，采用复合冲压，所以模具类型为复合模。3.2定位方式的选择 因为该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料板。控制条料
5、的送 进步距采用导正销定距。3.3卸料方式的选择因为工件料厚为1.5mm，相对较厚，卸料力大，故可采用刚性料装置卸料。3.4导向方式的选择 为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，该复合模采用中间导柱模架 的导向方式。4模具设计工艺计算4.1计算毛坯尺寸相对弯曲半径为：R/t=2/1.5=1.330.5式中：R弯曲半径（mm）t材料厚度（mm）由于相对弯曲半径大于0.5，可见制件属于圆角半径较大的弯曲件，应该先 求变形区中性层曲率半径B （mm ）。0=+kt公式（4一1）式中：10一一内弯曲半径t一一材料厚度k一一中性层系数表4一1 板料弯曲中性层系数r0/t0.10.20.250.30.
6、40.50.60.81.0K1(V)0.300.330.350.360.370.380.390.410.42k2（u）0.230.290.310.320.350.370.380.400.41K3（0）一一一一一0.720.700.670.63r0/t1.21.51.8234568K1(V)0.430.450.460.460.470.480.480.490.50K2（U）0.420.440.450.450.460.470.480.490.50K3(0)0.490.560.520.50查表 4 1, K=0.45 根据公式4 1B=0+kt=2+0.45X1.5=2.675(mm )图 41 算展
7、开尺寸示意图 毛坯总展开长度 L0 ：L0=2L3+L1+L2由毛坯图的：L1=13L2=60L3 = n2(R+KT)=3.14/2 (2+0.45 1.5)=6.2mm所以 L0=2x6.2+60+13=85.4mm(取 85.z0-0 87mm )根据计算得：工件的展开尺寸为2085.4(mm )，如图42所示。图 42 尺寸展开图 4.2排样、计算条料宽度及步距的确定 4.2.1 搭边值的确定 排样时零件之间以及零件与条料侧边之间留下的工艺余料，称为搭边。搭边的作用是补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。 搭边过大，浪费材料。搭边过小，冲裁时容易翘曲或被拉断，不
8、仅会增大冲件毛 刺，有时还有拉入凸、凹模间隙中损坏模具刃口，降低模具寿命。或影响送料工 作。搭边值通常由经验确定，表 42所列搭边值为普通冲裁时经验数据之一。表 42 搭边 a 和 a1 数值材料厚度圆件及r21的工件矩形工件边长L 50mm或r21的工件工件间a1沿边a工件间a1沿边a工件间a1沿边aiOO%(公式 44)式中n材料利用率()；n 冲裁件的数目；A1冲裁件的实际面积(mm 2)；B板料宽度(mm)；h 进距计算冲压件的面积：A=85.4)20 (4.52方 =1708mm-64mm= 1644 (mm2)条料宽度计算：B=85.4mm+ 2mmx 2mm=89.4mm进距的计
9、算：h=20+1.8=21.8mm一个进距的材料利用率：n=(nyA/hB)100%= (11636/21.889) 00%=84.3%总材料利用率根据冷冲模设计指导书取板的长x宽x厚为141010.5采用纵向剪切的方法剪钢板没张钢板上可剪得的条料数： n 1= 14 10/89. 4= 15 条余16(mm)每条板材上可剪得的冲压件数：n2=710/21.8=32 (个) 材料的总利用率：n2=iin2A1/LBx100%=15x 321636/1410只10100%=82.15%由此可之，n值越大，材料的利用率就越高，废料越少。工艺废料的多少决 定于搭边和余量的大小，也决定于排样的形式和冲压方式。因此，要提高材料利 用率，就要合理排样，减少工艺废料。图43 排样图5冲裁力的计算5.1计算冲裁力的公式 计算冲裁力是为了选择合适的压力机，设计模具和检
