免責(zé)聲明：本文援引自網(wǎng)絡(luò)或其他媒體，與揚(yáng)鍛官網(wǎng)無關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本站證實(shí)，對(duì)本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實(shí)性、完整性、及時(shí)性本站不作任何保證或承諾，請(qǐng)讀者僅作參考，并請(qǐng)自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。

轉(zhuǎn)發(fā)自： 設(shè) 計(jì) 與 研 究 7

作者：王　穩(wěn)

（蘇州健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院，太倉(cāng) 215400）

落料與沖φ20mm孔兩工序組合也合理，但考慮沖裁件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一復(fù)合模沖裁為好。

據(jù)此，完成此工件需要沖孔、落料兩道工序。可進(jìn)行的沖壓工藝方案有四個(gè)：

方案一：四副模具。落料、沖孔復(fù)合（沖φ20mm孔）；彎曲（外角彎曲、內(nèi)交彎曲180°）；彎曲（內(nèi)角彎曲）。

方案二：四副模具。落料、沖孔符合（同方案一）；彎曲（彎兩外角）；彎曲（彎兩內(nèi)角）；沖孔（同方案一）。

方案三：三副模具。沖孔、切斷、外角彎曲級(jí)進(jìn)沖壓；彎曲（彎兩內(nèi)角，通方案二）；沖孔（同方案一）。

方案四：一副模具。所有工序組合，采用多工位級(jí)進(jìn)模連續(xù)沖壓。

比較以上四套方案，分析如下。方案四效率高，但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造周期長(zhǎng)、成本高，安裝、調(diào)試、維修困難，適于大批量生產(chǎn)，與產(chǎn)品生產(chǎn)批量不合，不予采納。方案二的優(yōu)點(diǎn)是模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造周期短，但模具壽命長(zhǎng)，彎曲時(shí)定位可靠、基準(zhǔn)統(tǒng)一，操作方便；缺點(diǎn)是需要四副模具，工序較分散，占用設(shè)備和人員較多，不能有效減少工作時(shí)間，工作效率低。

方案三與方案二在彎曲工藝上沒有區(qū)別，只是采用了結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的級(jí)進(jìn)、復(fù)合模，比方案二少用一副模具，但模具制造成本并不更低。由于落料搭邊，材料利用率稍高，但剪裁條料時(shí)，材料精度需嚴(yán)格控制。

對(duì)于本項(xiàng)目要求，方案三應(yīng)不如方案二合理。方案一與方案二比較，模具數(shù)量相同，且第6、7工序的模具結(jié)構(gòu)也完全相同，僅在第10、11工序，方案一的模具比較方案二的稍復(fù)雜。除此，方案一具有方案二的所有優(yōu)點(diǎn)，且由于外角彎曲時(shí)預(yù)彎內(nèi)角，使得本來四處直角彎曲的兩直邊均得到校正，制件的回彈比方案二好，且容易控制。

綜上分析，考慮本項(xiàng)目質(zhì)量要求，選擇方案一最為合理。

4 相關(guān)工藝計(jì)算

4.1 計(jì)算彎曲件展開長(zhǎng)度

4.1.1 工序件尺寸計(jì)算

基金項(xiàng)目：江蘇省現(xiàn)代教育技術(shù)研究 2016 年度課題“基于 FluidSIM+WS200 的液壓氣動(dòng)課程仿真與實(shí)踐教學(xué)研究”階段性成果（2016-R-48889）；年度學(xué)院“三級(jí)聯(lián)動(dòng)”科研基金項(xiàng)目與專項(xiàng)“盤類零件澆冒口自動(dòng)切割設(shè)備研發(fā)”（2017SJLD16）；2017 年江蘇高校“青藍(lán)工程”項(xiàng)目。

（1） 計(jì)算彎曲件的展開料長(zhǎng)度

=17 +(2*5)+(2*8.5)+1.5 （1）

≈ 41.5mm

式中，L為胚料展開總長(zhǎng)度，單位mm；li為直角長(zhǎng)度，單為mm。

圖 2　制件展開圖

材料利用率，計(jì)算一個(gè)步距的材料利用率η：

η=(A BS/ )×100%

=??(2+10 *4) +33.5*10?? / (BS) （2）

= 383/ 584.8

= 65.4%

（2） 沖裁排樣設(shè)計(jì)二

B為料寬，待計(jì)算；S為步距，每次條料送進(jìn)的距離； a、a1為搭邊，排樣時(shí)沖裁件之間及沖裁件與條料側(cè)邊之間留下的工藝廢料。

該制件為矩形制件，查表得a=2.8mm，a1=2.2mm。

4.1.2 計(jì)算料寬 B

計(jì)算料帶需要考慮有無測(cè)壓裝置、有沒有距側(cè)刃。有側(cè)壓裝置的模具，條料能夠始終沿著導(dǎo)料板，沖裁件送入。

模具采用無側(cè)壓裝置的送料方式：

B-?=(Dmax+2a+C)-? （3）

D為條料寬度方向沖裁件的最大尺寸；a為搭邊值；Δ 查表得0.1mm；C查表得0.5mm。

B-?=(Dmax+2a+C)-?

=40+2×2.8+0.5 （4）

=46.1-0.1mm

步距S=70mm+2mm+2.2mm=74.2mm。

材料利用率。計(jì)算一個(gè)步距的材料利用率η：

η=(A BS/ )×100%

=??(2+10 *4) +33.5*10?? / BS （5）

= 383/ 518.65

= 73.8%

4.2　沖裁排樣設(shè)計(jì)

排樣的選擇依據(jù)有很多，如圖3、圖4所示。就企業(yè)而言，大都會(huì)對(duì)材料的利用率進(jìn)行判斷。根據(jù)材料利用率，排樣方法一共有三種，有廢料、少?gòu)U料和無廢料。也可以根據(jù)制件在條料上的布置形式，選擇排樣方案。要想材料利用率高，一次沖程獲得多個(gè)制件的派樣方案，本設(shè)計(jì)可以選擇少、無廢料的派樣方法，以簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，降低沖裁力。當(dāng)然，這種方法也有弊端，如因條料本身公差及條料導(dǎo)向公差影響，導(dǎo)致沖裁件的公差等級(jí)較低。同時(shí)，因模具單面受力，會(huì)加劇模具的磨損，降低模具的壽命，直接影響沖裁件的斷面質(zhì)量。

根據(jù)材料利用率，本設(shè)計(jì)選用排樣2的方案。

圖 3　排樣圖 1 圖 4　排樣圖 2

4.3　沖壓力的計(jì)算彎曲外角、預(yù)彎內(nèi)角。采用校正彎曲，忽略壓料力，根據(jù)沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-11的單位面積校正力數(shù)據(jù)（取

50MPa），計(jì)算彎曲力：

F校=AP=8450 （6）不計(jì)內(nèi)角彎曲，自由彎曲力計(jì)算為：

F自= 0.7KBt2σb / r +t

= 0.7 1.3× ×(20+10)×1.52 ×383/1.5+1.5 （7）

= 7841 N

F自為沖壓行程結(jié)束的自由彎曲力；B為彎曲件的寬度； r為彎曲件的內(nèi)彎曲半徑；t為彎曲件材料厚度；σb 為材料的抗拉強(qiáng)度；K為安全系數(shù)，一般取K=1.3；a為系數(shù)；c為系數(shù)。總沖壓力為：

F=F自+F校=16291 （8）選擇沖壓設(shè)備。各工序沖壓力均較小，工件尺寸也較小，

可選用可傾式開式壓力機(jī)。根據(jù)沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)以及壓力機(jī)參數(shù)，考慮壓力機(jī)行程應(yīng)大于工件高度兩倍的要求，兼顧模具大致尺寸及漏料方便，應(yīng)選用合適壓力機(jī)。

5　結(jié)語(yǔ)通過方案設(shè)計(jì)可以看出，方案的設(shè)計(jì)與制定必須通過項(xiàng)目組提供的所有信息進(jìn)行設(shè)計(jì)，并與沖壓工藝相結(jié)合，深入挖掘這些信息對(duì)應(yīng)的技術(shù)內(nèi)涵，前呼后應(yīng)，全面兼顧，才能設(shè)計(jì)出合理的沖壓方案。模具方案設(shè)計(jì)中，滿足加工工藝的同時(shí)，必須綜合考慮生產(chǎn)效率、模具成本、生產(chǎn)條件、經(jīng)濟(jì)成本等多方面因素，從而達(dá)到方案的最優(yōu)化設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)

[1]徐政坤.沖壓模具及設(shè)備[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005. [2]模具使用技術(shù)叢書編委會(huì).沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.

[3]姜奎華.沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，

2005.

[4]甄瑞麟.模具制造技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.

Stamping Die Design of Punching Bending Parts

WANG Wen

(Suzhou Chien-shiung Institute of Technology, Taicang 215411)

Abstract: The paper is mainly about the design of stamping die design for a perforated bending part, including the technology analysis, stamping process plan and related process design. In the mold design, the authors design a feasible optimization scheme,through own mold professional knowledge, comprehensive consideration of production efficiency, tooling cost, production conditions, economic factors such as cost.

Key words: stamping, dimensions calculation, stamping process