負(fù)極片連續(xù)彎曲模的設(shè)計(jì)-畢業(yè)論文

1、GUILIN UNIVERSITY OF ELECTRONIC TECHNOLOGY畢業(yè)設(shè)計(jì)說明i:負(fù)極片連續(xù)脊曲模的設(shè)計(jì)（系）:機(jī)電工程學(xué)院業(yè):機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化學(xué)生姓名:學(xué) 號:1100110118指導(dǎo)教師單位:機(jī)電工程學(xué)院姓 名: 職 稱:題目卿：理論研究實(shí)驗(yàn)研究0口呈設(shè)計(jì)昭研究軟件開發(fā)2015年6月5日本次畢業(yè)設(shè)汁以負(fù)極片連續(xù)彎曲模為設(shè)計(jì)對象，本模具的制件的材料為QSn6. 5-0.1 （錫青銅）。負(fù)極片為工程實(shí)際零件，常用于儀器行業(yè)等。在設(shè)計(jì)過程中分析了負(fù)極片 沖裁，彎曲成型工藝，介紹了排樣方案，沖壓工藝力的計(jì)算，凸凹模刃口尺寸計(jì)算， 主要零部件的的設(shè)訃，模具閉合高度的計(jì)算，模具

2、的制造工藝。在沖孔、落料、彎曲級 進(jìn)模具的設(shè)汁過程中，我收集了大量的材料去研究沖模的設(shè)計(jì)過程，參考了大量的關(guān)于 沖壓模設(shè)汁及沖壓工藝的書籍和技術(shù)資料，研究本沖壓模設(shè)計(jì)的每一個要點(diǎn)，對每一個 零件的設(shè)計(jì)都驗(yàn)證了其合理性，刻苦鉆研復(fù)合模設(shè)計(jì)的過程，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并找了指導(dǎo) 老師解決。在設(shè)計(jì)本模具的過程中我對模架的強(qiáng)度，需加的墊板，彈簧的力與卸料力的 比較都進(jìn)行了相應(yīng)的汁算選擇和校核。另外在生產(chǎn)條件下進(jìn)行了驗(yàn)證，保證了該工藝的 可行性，為縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期、節(jié)省原材料及大批量生產(chǎn)創(chuàng)造了條件。對此次設(shè)計(jì)的設(shè) 汁要點(diǎn)，本文進(jìn)行以下兒方面研究：L應(yīng)用繪圖軟件AutoCAD進(jìn)行零部件設(shè)計(jì)，減少試模次數(shù)，提高生產(chǎn)

3、效率，節(jié)省成 本；2. 本次設(shè)計(jì)的模具采用沖孔落料彎曲級進(jìn)模，節(jié)省人力，節(jié)省了工序，從真正意義 上實(shí)現(xiàn)高效率的生產(chǎn)；3. 本次的設(shè)汁結(jié)果是可行的，可以在具體生產(chǎn)中應(yīng)用；4. 通過計(jì)算，凸模要加上墊板增加其強(qiáng)度5. 考慮了刃口的增減性，在進(jìn)行沖壓時(shí)，凸模刃口尺寸減小，凹模刃口尺寸增大。 沖裁間隙選用最小合理間隙。關(guān)鍵詞：負(fù)極片；沖孔；彎曲；落料；連續(xù)模設(shè)計(jì)AbstractThe mold design is lateral support multi-position pregressive die. Work piece material is QSn6.5-0.L Negative plat

4、e for engineering actual parts, commonly used in the instrument industry, etc.,In the design process in the analysis of the negative plnte blanking, bending forming process, introduces the layout scheme, stamping force calculation, punch and die cutting edge size calculation, design of the main part

5、s, die shut height calculation, mold manufacturing processJn punching, blanking, bending level in mould design process, I collected a lot of material to study die design process, with reference to the large number of about design of stamping die and stamping process books and technical data, every p

6、oint of the stamping die design research, design of every parts verify its rationality and assiduously compound die design process, timely detection of problems and find the guidance teachers to solve. The plate in the mold design and the process of my strength of the mold frame, the need to add. th

7、e spring force and the unloading force compared to the corresponding calculation and selection of the check, In addition, the production conditions are verified, and the feasibility of the process is ensured, and the conditions for shortening the preduction cycle, saving raw materials and mass produ

8、ction are also ensured.The design points of the design, the following aspects of the research:I. I app lied the designing software AutoCAD into the p rogress of designing components; this has decreased the number of times of exp eriinenting model, imp roved efficiency, minimized cost：2. The mould de

9、sign has economized manpower, working procedure, realized high efficiency with high significance;3. The design result is feasible, can be applied into real preduction;4. Increased whose intensity by adding protruding model with backing board5. When stamping are carried out ,the adding or subtracting

10、 of a cutting edge dimension should be considered. I selected and used the minimal rational gap according to cutting a gap.Key words: cathode piece; punching; bending; blanking; Continuous mold design1 前言11沖壓的概念12沖壓模具的分類13沖壓模具的主要應(yīng)用i4沖壓模具發(fā)展現(xiàn)狀2設(shè)計(jì)任務(wù)21制件分析-22制件的工藝分析3沖壓方案確定31沖壓方案32沖壓方案分析比較4排樣設(shè)計(jì)41排樣設(shè)計(jì)42排樣

11、的基本類型43排樣的確定4.4材料利用率的計(jì)算-5沖壓工藝力的計(jì)算51沖裁工藝力的計(jì)算5.1.1各個工位沖裁力計(jì)算5.2彎曲力計(jì)算1011521各工位彎曲力計(jì)算II5.3總沖壓工藝力計(jì)算54沖模壓力中心的確定55壓力機(jī)的選擇 6凸凹模刃口尺寸計(jì)算6.1沖裁刃口尺寸1212131515151618191915611刃口尺寸的確定原則 612刃口尺寸的確定方法6. L3沖裁刃口尺寸計(jì)算62彎曲模刃口尺寸621凸模和凹模間隙622凸、凹模尺寸計(jì)算227主要零部件的的設(shè)計(jì)7.1凸模的設(shè)計(jì)227.1.1凸模的固定方法227丄2凸模長度的確定72凹模的設(shè)計(jì)721凹模的結(jié)構(gòu)722凹模刃口形式73定位形式*7

12、32導(dǎo)正銷74導(dǎo)料桿75卸料裝置-76彈簧的選用77模架的選擇78凸模固定板設(shè)計(jì)79墊板的設(shè)計(jì)-710模座的設(shè)計(jì)711頂處裝置的設(shè)計(jì)7. 12限位裝置設(shè)計(jì)8模具閉合高度的計(jì)算9模具的制造工藝91凹模工藝一-222626262727272828293031323333343510總結(jié)致謝參考文獻(xiàn)附件35383940411前言1.1沖壓的概念什么是沖壓？日常生活當(dāng)中我們常見有許多的沖壓制成品，如門窗合頁、拉手、家 用電器里的各種五金、汽車和摩托車的金屬件、工具農(nóng)具等等有很多。但在我們沒有進(jìn)入大學(xué)之前對于沖壓其實(shí)并沒有什么概念，也根本不了解與沖壓有 關(guān)的原理。在沖壓加工的過程中我們需要用到用于沖壓的

13、模具和各種專業(yè)的機(jī)械設(shè)備。系統(tǒng)的來說，沖圧的過程就是，沖壓模具的凸模與凹模直接作用于沖壓板料上，這 時(shí)沖壓材料接收到模具施加的作用力，從而讓沖壓材料產(chǎn)生變形或者斷裂分離，最后獲 得所需要的各種成型零件。通常來說，用于沖壓加工的一些材料一般都屬于板料，且沖 壓加丄跟其他沖壓加工的方式方法不同，其他加工成型方法一般都需要加熱，但沖壓加 丄的過程特殊些，一般來說就不需要經(jīng)過加熱過程。沖壓加工一般只需要山?jīng)_壓設(shè)備提 供的沖壓力就可以完成加工，所以相對于其它的加工方式，沖壓加工與其他加工方法相 比比較節(jié)省能源。隨著沖壓模具技術(shù)的發(fā)展，沖壓加工出來的零件能越來越復(fù)雜，加工 出來的零件精度也越來越高，零件的

14、質(zhì)量也越來越好。相比而言，沖壓加工的生產(chǎn)效率應(yīng)該來說還是比較高的，最重要的是操作比較方便, 沖壓加工容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與高度的自動化生產(chǎn)。在加工的過程中，沖壓加工不需要冷卻, 修磨等工序，而且零件從模具中加工出來就可以直接使用。我們常常用于沖壓的機(jī)械設(shè) 備的加工效率還很高，且加工速度快，可以在兒秒鐘內(nèi)完成一次加工工序，而有些高速 沖壓設(shè)備其至在不到一秒鐘的時(shí)間內(nèi)完成一次加工。對于沖壓加丄所使用的模具一般都采用的是金屬。由于金屬模具的壽命長，更換頻 率低，所以在一定程度上保證了沖壓制件的精度和質(zhì)量的穩(wěn)定。對于沖壓模具的外形尺寸，其尺寸的范M可以變化很大。一般來說，大的模具可以 加工很大的制件，如汽車

15、覆蓋件等等。而小的沖壓模具則是可以加工各種精密的零件。 當(dāng)金屬制件在進(jìn)行彎曲或者是進(jìn)行拉深加工時(shí)會發(fā)生塑性變形，對于金屬的塑性變形， 會產(chǎn)生加丄硬化效應(yīng)，這些都有利于提高沖壓件的使用性能。沖壓加工還有另外一個優(yōu) 點(diǎn)，就是沖壓加工不會像一般的機(jī)械加工方法那樣有切屑的產(chǎn)生，這些都是在一定程度 上有利于提高材料的利用率，從而提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和競爭力。沖壓模具在沖壓的加工過程中占據(jù)重要位置，是生產(chǎn)的過程中不可或缺的工藝設(shè) 備，但總體而言，其技術(shù)要求相對比較高，制造難度相對大。所以無論是沖壓零件的質(zhì) 量，抑或是生產(chǎn)效率或生產(chǎn)成本都時(shí)刻與沖壓模具的質(zhì)fi有關(guān)，一般而言，模具設(shè)計(jì)和 制造質(zhì)量在一定程度上

16、就決定了零件的質(zhì)量。在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)達(dá)的今天，模具技術(shù)的發(fā)展 在一定程度上代表著其他行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展，同時(shí)也是在一定程度上代表了一個國家工業(yè) 生產(chǎn)的制造水平。1.2沖壓模具的分類沖壓模具分為許多種不同的形式，一般悄況下，我們通常根據(jù)以下主要特征對沖壓 模具加以劃分：按沖壓模具的丄藝性質(zhì)進(jìn)行分類叫(1) 沖裁模，沖裁模是一種能使沖壓材料，沿著預(yù)定的輪廓線產(chǎn)生斷裂與分離的 模具。沖壓模在工業(yè)生產(chǎn)中常用于沖孔、切口、剖切、落料、切邊等不同工業(yè)材料的 性質(zhì)的加丄。(2) 彎曲模，彎曲模是一種能夠使沖壓材料，沿著預(yù)定的直線或者曲線產(chǎn)生一定 的彎曲，從而進(jìn)行加工得到所需零件的模具。(3) 拉深模，拉深模是指把沖

17、壓材料加工成為有開口的空心零件，或者于加工過 程中進(jìn)一步改變空心零件的形狀和尺寸的模具。(4) 成形模，成型模是指能夠按照模具的形狀，在工業(yè)生產(chǎn)過程中將沖壓毛坯直 接復(fù)制成形，但是于毛坯本身卻只是產(chǎn)生局部的塑性變形的模具。按沖壓模具的丄序組合的程度進(jìn)行分類：(1) 單工序模，顧名思義是只有一個工位的模具。在沖壓模具進(jìn)行沖壓的過程中, 其只能完成一道沖壓工序，就叫做單工序模。(2) 復(fù)合模，其也只有一個工位，但在在沖壓模具進(jìn)行沖壓的過程中，在模具的 同一個工位上，其可以同時(shí)完成多道沖壓加工工序，就叫做復(fù)合模。(3) 連續(xù)模，連續(xù)模的模具在沖壓材料送進(jìn)的方向上設(shè)計(jì)有多個加工工位，一般 來說，模具在

18、壓力機(jī)的一次行程中，在不同的工位上能夠同時(shí)完成兩道或者兩道以上的 沖壓工序。1.3沖壓模具的主要應(yīng)用在現(xiàn)代丄業(yè)異常發(fā)達(dá)的今天，沖壓模具應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛，沖壓模具已經(jīng)應(yīng)用 于國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的各個領(lǐng)域當(dāng)中，可以說，當(dāng)今社會的各個行業(yè)，其日常生活都離不開 沖壓加丄及其制品皿。比如，在電子產(chǎn)品、日用百貨、交通運(yùn)輸、航空航天、農(nóng)業(yè)機(jī)械、 機(jī)床設(shè)備等不同工業(yè)的領(lǐng)域都有存在各種各樣的沖壓制品。在日常生活中，我們時(shí)時(shí)刻 刻都在接觸各種沖壓制件。如通訊i殳備、醫(yī)療器械、飛機(jī)，廚具、電器，車輛，通訊設(shè) 備、醫(yī)療器械等不同的產(chǎn)品上都有各種各樣的類型、各種尺寸的沖壓制件。沖壓加工于 汽車等不同工業(yè)產(chǎn)品上都有各種的類

19、型、各種尺寸的沖壓制件。如車身，地盤零部件及 車圈，一般都是用沖壓的方法進(jìn)行加工的。沖壓制品還在一些工業(yè)成品零部件中占有很 大的比例，如有的產(chǎn)品80%的零件，其都屬于沖壓件，乂如電視劇、照相機(jī)等。而其他 有些工業(yè)產(chǎn)品，比如廚具、易拉罐頭等，其都是直接用沖壓加工模具的方法進(jìn)行生產(chǎn)的。但是，沖壓加工這種加工方法，也是有一定的局限性，對于一般悄況下，沖壓成型同時(shí)使用多副模具進(jìn)行多次加工才可 尺寸精度相對要求比較高，模具制造 一般而言，只能在沖壓件生產(chǎn)批量， 則使用沖壓加工的成本比較高，經(jīng)濟(jì)的加工過程中所使用的模具都屬于專用的，對于不同的制件要求必須使用不同的模具， 而對于一些外形比較復(fù)雜零件，其還要

20、根據(jù)需要， 以完成。而沖壓模具的設(shè)計(jì)和制造難度相對較大、 的成本相對而言比較高。所以，沖壓加工的方法， 相對比較大的悄況下使用。如果生產(chǎn)批量比較小， 效益相對較低。其主要表現(xiàn)在沖壓加工的過程中一半設(shè)備都會產(chǎn)生較大噪音和振動，其 會影響生活的環(huán)境。而且，對于沖壓加工的過程，其具有一定的危險(xiǎn)性，對于工作人員， 還是比較容易發(fā)生安全事故。但是我們應(yīng)該深刻認(rèn)識到其任何加工的方法都不是絕對的 安全，于沖壓模具進(jìn)行加工的過程中是我們必須正確進(jìn)行操作。且現(xiàn)在很多的沖壓設(shè)備 和落后的操作方法，對于一般的生產(chǎn)事故而言，這些問題是造成安全事故的主要原因。1.4沖壓模具發(fā)展現(xiàn)狀B前，沖壓模具技術(shù)發(fā)展迅猛，特別是21

21、世紀(jì)后，隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，如 CAD等技術(shù)的發(fā)展，模具設(shè)計(jì)更是進(jìn)入了高速發(fā)展的快車道。在現(xiàn)在，沖壓模具的主要 發(fā)展的方向有兩個方面：第一，沖壓模具在新時(shí)達(dá)里正大步朝著高加工速度、高尺寸精 度、長使用時(shí)間及多工位、多功能方向快速發(fā)展。正在逐步滿足現(xiàn)代生產(chǎn)發(fā)展的要求高 效率、高自動化、高精度、操作安全的需要。與此想對應(yīng)的材料技術(shù)，熱處理技術(shù)，及 各種模具的加工設(shè)備同時(shí)也得到了較快的發(fā)展。高精度模具設(shè)計(jì)要求一定要有成熟的計(jì) 算機(jī)技術(shù)，這些就促使模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展：第二，U前產(chǎn)品的更新?lián)Q代的周期時(shí) 間越來越短，生產(chǎn)過程為了滿足試制或者小批量加工的需要，各種簡易的沖壓模具以及 其相應(yīng)的模

22、具制造技術(shù)于現(xiàn)在也得到了快速的發(fā)展。因此，我國現(xiàn)代的模具行業(yè)發(fā)展迅 速，其發(fā)展勢頭良好，平均每年都能達(dá)到15%的增長速度。隨著人們現(xiàn)代生活水平的不斷提高，在此同時(shí)，人們對產(chǎn)品質(zhì)量要求同時(shí)也越來越 高，這些就要求其有較高的模具設(shè)計(jì)和制造技術(shù)水平。U前，多工位的連續(xù)模，其進(jìn)距 精度可以達(dá)到很高的水平。但同時(shí)，有些多功能的連續(xù)模卻可以進(jìn)行各種各樣的沖壓加 丄，其其至還可以完成其他的工藝性質(zhì)的工序，如焊接與裝配等等?，F(xiàn)在我國設(shè)計(jì)制造 模具的水平已經(jīng)達(dá)到世界水平，模具的精度和壽命等各項(xiàng)指標(biāo)都到達(dá)了使用要求。U前 在我國的模具生產(chǎn)企業(yè)中，其在模具的設(shè)汁制造方面已經(jīng)達(dá)到比較拓的水平。2設(shè)計(jì)任務(wù)2.1制件分析

23、制件名稱:負(fù)極片連續(xù)彎曲模叫制件材料:QSn6 5-0. 1 （錫青銅）:材料片度:1. 3mm；制件簡圖:如圖2.1所示;制件展開圖：如圖2. 2所示。ir4圖2.1匸件圖J3 j96If） in 31A圖2. 2毛胚圖422.2制件的工藝分析沖壓制件的沖壓工藝性能，體現(xiàn)了制件是否適合采用沖壓的方法進(jìn)行加工，以及制 件在沖壓加工過程中的難易程度。負(fù)極片連續(xù)彎曲模所使用的材料為QSn6. 5-0. 1 （錫青銅），生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)。 制件的彈性變形量不大，沖裁后制件的回彈也小，比較適合沖壓加工。零件形狀較簡單, 結(jié)構(gòu)是對稱的，形狀比較復(fù)雜復(fù)雜，經(jīng)過分析，該零件需要八道工序才能完成全部加工,

24、 其中各個工序的沖壓性質(zhì)不盡相同，雖然零件的加工工序較多，但是仍然可以用沖壓的 方法進(jìn)行加工要完成負(fù)極片連續(xù)彎曲模的加工，需要用到的不同性質(zhì)的工序，既需要沖裁，沖孔, 也要進(jìn)行彎曲。零件尺寸要求比較嚴(yán)格的是彎曲成形的開口部分，其余尺寸精度要求不 高。制件中對標(biāo)有尺寸精度的工件尺寸按照零件圖的精度進(jìn)行設(shè)計(jì)，對與其他未標(biāo)尺寸, 根據(jù)一般的精度進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以根據(jù)未標(biāo)注尺寸的制造公差標(biāo)注進(jìn)行確定，如果零件的 外形不是圓形，那么取精度等級IT14級進(jìn)行設(shè)計(jì)，如果零件的外形是圓形的，那么精 度等級一般可取IT10級進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過對制件零件圖的分析，制件的主要形位公差精度該制件的未進(jìn)行標(biāo)注，所以形 位公差精

25、度根拯一般的精度要求處理即可滿足工藝要求。制件未標(biāo)有表面質(zhì)量的要求， 根據(jù)照一般要求處理即可。3沖壓方案確定3.1沖壓方案沖壓模具的類型比較多，根據(jù)不同的分類方法有不同的形式。如果根據(jù)工序組合來 分類，沖壓模具可分為單工序模、復(fù)合模以及連續(xù)模三種基本類型，設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng) 該要根據(jù)制件多方面要求進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，要考慮零件的尺寸精度要求等。負(fù)極片連續(xù)彎 曲模運(yùn)用這三種模具均可加工，在此先提出三種不同的沖壓方案，隨后在對沖壓方案進(jìn) 行比較分析，擇優(yōu)選用。方案一：采用單工序模沖壓加工，這種方案需要設(shè)計(jì)多副模具，各個工序分開進(jìn)行, 先進(jìn)行沖裁落料，然后沖裁形孔，最后進(jìn)行兒道彎曲丄序。方案二：采用復(fù)合模沖

26、壓加工，落料、沖裁采用一副模具沖裁，然后進(jìn)行彎曲工序 的加工。方案三：采用多工位連續(xù)模進(jìn)行加工，一副模具內(nèi)同時(shí)進(jìn)行多道工序，沖裁、彎曲 等工序在一套模具內(nèi)同時(shí)進(jìn)行。3.2沖壓方案分析比較一般說來試制新的產(chǎn)品或者進(jìn)行小批的量生產(chǎn)，模具結(jié)構(gòu)相對比較簡單，此時(shí)要求 力求制造快，成本低，盡量采用單工序模進(jìn)行沖壓加工。如果需要生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量很大, 則模具的結(jié)構(gòu)要做到完善，要求生產(chǎn)零件的速度快、模具耐用性好，此時(shí)優(yōu)先選用復(fù)合 模或級進(jìn)模。方案一：采用普通單工序模生產(chǎn)，單工序模具結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，模具容易加工制造，模 具可以在比較短是時(shí)間內(nèi)完成。但負(fù)極片結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要采用多套模具才能完成，如果 采用單工序模，需要

27、采用多套模具，多套設(shè)備，模具總成本較高，并且使用單工序模生 產(chǎn)效率較低，在制件批量不大時(shí)可以使用，不適合大批量生產(chǎn)。方案二：采用復(fù)合模進(jìn)行生產(chǎn)，但復(fù)合模在沖壓設(shè)備的每次加工過程中，能夠完 成兩道或兩道以上的沖壓工序，但復(fù)合模的工位也只有一個。復(fù)合模的結(jié)構(gòu)要比單工序 模復(fù)雜一些，但復(fù)合模較單工序模生產(chǎn)率高，減小了模具和設(shè)備的數(shù)量，也減少了廠房 的占地面積。由于多個沖壓工序在模具的一個工位上完成，因此沖壓后制件精度較高。方案三：采用連續(xù)模進(jìn)行加工，連續(xù)模在一副模具上有多個工位，并在沖壓設(shè)備的 一次加丄中，各個工位上的工序能夠同時(shí)完成。連續(xù)模與單工序模，復(fù)合模相比，模具 結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，模具的加工制造較

28、困難，但連續(xù)模更適合用于形狀復(fù)雜，工序較多的制件 加工，模具和設(shè)備的使用數(shù)量較少，連續(xù)模適合中小件大批量的生產(chǎn)。通過分析比較以上三種沖壓方案，從制件工藝性，制件生產(chǎn)成本，生產(chǎn)效率方面等 綜合考慮，采用連續(xù)模加工方式最適合。4排樣設(shè)計(jì)4.1排樣設(shè)計(jì)排樣圖的是否優(yōu)化，是否合理，不僅關(guān)系到材料的利用率、制件的進(jìn)度、模具制造 的難易程度、模具制造的成本和使用壽命，而且直接關(guān)系到模具加工的協(xié)調(diào)和穩(wěn)定。4.2排樣的基本類型（1）雙邊載體排樣國雙邊載體是指在送料期間，在制件件加工完成之前，制件和條料的兩邊相連接的部 分。雙邊載體排樣能夠很完整的保持載體的外形，模具導(dǎo)正銷的導(dǎo)正孔一般置于兩邊的 載體上。這種排

29、樣方法的送料穩(wěn)定性以及載體的強(qiáng)度都是比較好的，但缺點(diǎn)是材料的利 用率相對比較低，材料浪費(fèi)嚴(yán)重。（2）單邊載體排樣單邊載體排樣指的是在送料過程中，先把條料的一個邊沿沖裁掉的，而條料的另一 邊保留完整，并且使其與制件相連的排樣方法。單邊載體排樣通常應(yīng)用于彎曲件的加工, 在零件沒有進(jìn)行彎曲工序之前，把阻礙條料彎曲的不需要的材料先沖裁掉，使制件能夠 和載體斷開，方便彎曲。（3）無載體排樣無載體排樣方式在加丄過程中沒有廢料的產(chǎn)生，應(yīng)用這種排樣方法要求制件外形能 夠?qū)ΨQ或者互補(bǔ)。這種排樣方式的零件一般都是從板料上直接沖裁下來，此種排樣方法 送料的剛性比較好。4.3排樣的確定負(fù)極片連續(xù)彎曲模制件的外形比較復(fù)

30、雜，但具有一定的對稱性，單獨(dú)沖裁比較麻煩, 兩個為一組進(jìn)行沖裁比較簡單。根據(jù)制件分析和外形特點(diǎn)，確定采用8工位連續(xù)模，沖 壓一次能出一個制件，選擇直排，單邊橫排排樣的方法。根據(jù)歐陽波儀所編多工位級進(jìn)模設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)教程 -P31査搭邊Amin =6.0 7.0?, a=2.5mm , al二2mm搭邊值山設(shè)計(jì)手冊得材料厚度t=l. 3mm,值可知，=5.0zn/n,(4-1)到：步距的確定：L = C + |式中 L步距（mm）；C一一制件與條料送進(jìn)方向平行的尺寸（mm）；搭邊值（mm）。根據(jù)（4-1）式，即步距為L = 9.6+2x2 = 136w條料料寬的確定B = 42+2x25 = 47 曲

31、導(dǎo)尺料距離:A = S+C = 47 + 2x25 = 52/w排樣圖如圖4.1所示1160.0165丄位1丄位2工位3工位4工位5丄位6工位7工位8(4-2)圖4.1負(fù)極片連續(xù)彎曲模排樣圖沖導(dǎo)正銷孔；沖切周邊余料；空位；1處彎邊，2處切口，3處彎Z形；1.2處彎曲90度；1.2處彎至55度；空位；落料。4.4材料利用率的計(jì)算一個制件的面積和條料一個工位面積的比值叫做材料的利用率9利用率是用來分析制 件的排樣方法是否合理的一個依拯5。即：A=xlOO%LB式中A制件的面積（mnr ）；L一一排樣步距（mm）;B一一板料寬度（mm）。運(yùn)用pro/E軟件進(jìn)行鍍金設(shè)計(jì)，飯金件展開計(jì)算得制件展開的投影

32、面積為 A=351.04mm24QS1 04所以由材料利用率：=丄X100% =X100% = 49.6%.LB13.6x525沖壓工藝力的計(jì)算5.1沖裁工藝力的計(jì)算表5. 1 QSn6 5-0. 1的力學(xué)性能材料名稱牌號材料狀態(tài)抗剪強(qiáng)度rfMPa抗拉強(qiáng)度 bb / MPa伸長率幾/%標(biāo)準(zhǔn)錫青銅QSn6 5-0. 1棒材的縱向室 溫拉伸力學(xué)性 能300$47013GB/T4423-2007由表5. 1,可知QSn6. 5-0. 1（錫青銅）在淬硬并經(jīng)自然時(shí)效下的抗剪強(qiáng)度為3OOMpa, 取 SOOMpa,抗拉強(qiáng)度為470Mpa,取 470Mpao沖裁力的計(jì)算公式:（1）(5-1)F = i.3

33、Ltr式中L沖裁周長（mm）；/材料的厚度（mm）;r一一材料的抗剪強(qiáng)度（MPa）。卸料力計(jì)算公式：(5-2)式中K卸料力系數(shù);F沖裁力（N）；表5. 2卸料力、推件力和頂件力系數(shù)材料料療度fk,k30.10.065-0.075O.I0.1401050.045-0.0550.0650.08鋼0.5-2.50.04-0.050.0550.06 2.5 6.50.03-0-040.0450.056.50.02-0.030.0250.03鋁、鋁合金0.025-0.080.03-0.070.03-0.07銅、黃銅0.02-0.060.03-0.090.03-0,09山表5. 2可知，K為002006,

34、取K=003。（3）推料力的計(jì)算公式為：式中F總沖裁力N）；一一卡在凹模里制件或者廢料的數(shù)量；Kt推料力系數(shù)，査表5. 2可取0.03。5丄1各個工位沖裁力計(jì)算（1）沖導(dǎo)正銷孔沖導(dǎo)正銷兩孔的沖裁力:厶=2兀d = 2x;rx2 = 12.57 mm/r =KLiZr = L3x2x;rx2xl3x300 = 6367.92 NF卸=0.03 X15970 .5 = 479.127VF=nKrF = 6x003xl5970 .5 = 2874 69N（2）沖切周邊余料 沖切周邊余料的沖裁力:厶=42*2 + 9,6*2 + 3.5*2 = 110.2 mm/s = KL.rr = L3xll0-

35、2xl3x300 = 55871.4 N島=0.03 x 55871 .4 = 1676.14NF惟2 = nKA =6x0.03x55871 .4 = 10056 85N（3）切口切口的沖裁力:L = 13+13+5.5 = 31.5 inniF = KLzr = 13x31.5x13x300 = 15970.5 N= 0.03 X15970 .5 = 479,127VF惟=nK,F = 6 x 0.03x 15970 .5 = 2874.69/V（4）落料落料的沖裁力:厶= 31.4*2-&5*2 = 45.8 川加F = KL/r = 13x45.8x13x300 = 23220.6=

36、0.03 X 23220 6 = 696,627V= HKrF = 6xOO3x 23220.6 = 4179/ZN5.2彎曲力計(jì)算（1）當(dāng)制件的彎曲為自山彎曲時(shí)的彎曲力計(jì)算公式如下叫V形彎曲件：(5-4)廠_0.6KJ護(hù)礙r R + tU形彎曲件:(5-5)式中 B一一彎曲件寬度（mm）Z一一彎曲件厚度（mm）;R彎曲內(nèi)半徑（mm）；抗拉強(qiáng)度（MPs）K安全系數(shù)，取1. 3o（2）當(dāng)制件的彎曲為校正彎曲時(shí),彎曲力的訃算公式如下:P = qA(5-6)式中q單位校正力（N/mm）,查沖壓模具簡明設(shè)計(jì)手冊P9b表3-26,60-80.在此取60。521各工位彎曲力計(jì)算A -校正部分投影面積（in

37、nr）：（1）第四工位1處彎邊：為U形彎曲f/7加嘰 0g-6x.347()=4N2 + 1.33處彎Z形：是校正彎曲p = qA = 60x4x9.6 = 2304N（2）第五工位1.2處彎曲90度：此處的向上彎曲屬于校正彎曲P = 60x(3 *6 +2.5 *5.5) = 1905N（3）第六工位1.2處彎至55度：此工位的彎曲為V形彎曲廠 OGKBrbh 0.6xL3x(6 + 5,5)xL3-x4702 + 1.3化=2159 /V5.3總沖壓工藝力計(jì)算沖壓模具的總工藝力為模具工作是各種工藝力的之和，確定總沖壓工藝力有利于對 壓力機(jī)進(jìn)行選擇。F總=庁+總+坊|總+ F惟總+ F爲(wèi)層(

38、5-7)式中倫總沖壓工藝力N）：總沖裁力(N)；件I總一一總卸料力(N)；總推件力(N)；為總總彎曲力(N)；所以，總的丄藝力為:倫=101428 +妙3 +18257 + 7682 =130410 N5.4沖模壓力中心的確定沖壓模具的壓力中心，是指總沖壓合力的作用位置。模具模柄的安裝位置必須安裝 在沖壓模具的壓力中心上。如果沖壓模具的壓力中心不經(jīng)合理的確定，則沖裁時(shí)會產(chǎn)生 不平衡現(xiàn)象，形成偏離中心的作用力，使模具刃口磨損不均勻，影響模具壽命和制件質(zhì)對于多個凸模沖裁或者形狀比較復(fù)雜的模具，沖壓的壓力中心坐標(biāo)位置確定公式 為:(5-9)(5-8)式中Xo壓力中心到y(tǒng)軸的距離(mm)；兒壓力中心到

39、X軸的距離(mm)o注：丄件為對稱圖形，以丄件的兒何中心為坐標(biāo)原點(diǎn)建立X,Y軸。知x=0 根據(jù)（5-8）、（5-9）式求得各個工位的壓力中心坐標(biāo)分別為： 丄位1壓力中心坐標(biāo)：X =0 y =-6.8=02 =3.6=0兒=0=0兒=8.5扯=0兒=-3.6“6=0兒=-2.4兀？ =0=0Xg =0兒=2工位2壓力中心坐標(biāo):丄位3壓力中心坐標(biāo):丄位4壓力中心坐標(biāo):工位5壓力中心坐標(biāo):丄位6壓力中心坐標(biāo):工位7壓力中心坐標(biāo):丄位8壓力中心坐標(biāo):整副模具的壓力中心坐標(biāo)的確定公式為:(5-10)(5-11)I一人已+4大2+化&式中 J沖壓模具的壓力中心到y(tǒng)軸的距離（mm）；沖壓模具的壓力中心到X軸

40、的距離（mm）；P幾各個凸模的壓力N）；忑各個壓力中心到y(tǒng)軸的距離（mm）；兒，兒各個壓力中心到y(tǒng)軸的距離（mm）：將數(shù)據(jù)代入（5-10）、（5-11）式得整幅模具的壓力中心坐標(biāo)為:5.5壓力機(jī)的選擇多工位連續(xù)彎曲模模具設(shè)訃合理同時(shí)，該模具必須在合適的沖壓機(jī)或沖壓設(shè)備上使 用。沖壓壓力機(jī)要求在使用性能、安全性和剛性等技術(shù)要求上必須可靠，才能達(dá)到最好 的沖壓效果，才能更好的加工合格的制件。多工位連續(xù)彎曲模是一種特殊的模具，它與一般的生產(chǎn)模具有一定的區(qū)別，對于一 副模具中同時(shí)完成多道工序，其中包括成型、沖裁及彎曲等不同的工序，制件的變形悄 況比較復(fù)雜，受力悄況不盡相同。特別是模具乂是在接連不斷的沖

41、壓過程中將所需制件 一次性沖壓加工完成的，其至有些是在生產(chǎn)商度自動化的悄況下進(jìn)行連續(xù)加工的。所以 多工位連續(xù)彎曲模在選用壓力機(jī)或壓力設(shè)備的過程中一定要認(rèn)真綜合考慮各種可能的 因素。多工位連續(xù)彎曲模對沖壓機(jī)或沖壓設(shè)備的有如下幾點(diǎn)要求：（1）壓力機(jī)（沖壓設(shè)備）要有足夠大的壓力。壓力機(jī)（沖壓設(shè)備）提供的壓力必須 大于沖壓工作時(shí)產(chǎn)生的總沖壓力，即/5機(jī)吃.。（2）壓力機(jī)（沖壓設(shè)備）的剛度和功率一定要足夠大，并且要求要有足夠高的精度。（3）壓力機(jī)（沖壓設(shè)備）滑塊的配合精度一定要高，而且滑塊還要耐磨損，并能夠 長期承受較大的側(cè)向力。（4）壓力機(jī)（沖壓設(shè)備）必須要求安裝有檢測系統(tǒng)。一旦發(fā)生故障，壓力機(jī)（沖壓

42、 設(shè)備）必須要有穩(wěn)定的急停功能和可靠的制動系統(tǒng)。其反應(yīng)必須靈敏迅速。（5）壓力機(jī)（沖壓設(shè)備）必須要達(dá)到制件的高度要求。即在沖壓加工過程中即能保 證讓毛坯件在模具中成型，乂能保證模具開啟時(shí)毛坯件能迅速被完全頂出。（6）壓力機(jī)（沖壓設(shè)備）的裝模高度與工作臺尺寸及滑塊尺寸都應(yīng)當(dāng)滿足模具要求。 模具的閉合高度選擇應(yīng)當(dāng)合理，模具閉合高度H,”與壓力機(jī)（沖壓設(shè)備）最大裝模高度 1_跟最小裝模高度Hmm必須要求滿足如下關(guān)系：Hmin +S 百蹴-5/ri/fi（5-12）本模具所選用的壓力機(jī)（沖壓設(shè)備）類型為開式壓力機(jī)，型號為JH23-40,其壓力機(jī)（沖 壓設(shè)備）主要的技術(shù)參數(shù)見表5. 3。表5. 3 JH

43、23-40壓力機(jī)主要參數(shù)公稱壓力/KN滑塊行程/mm最大裝模高度,mm工作臺尺寸/(nini X inm )滑塊行程次數(shù)/（次/min）33080330700x460556凸凹模刃口尺寸計(jì)算凸、凹模是模具中直接作用于各制件上的部件，在模具加工成型設(shè)計(jì)的過程中，凸、 凹模的設(shè)計(jì)更是一個設(shè)汁的重點(diǎn)與難點(diǎn)，各制件的形狀同尺寸精度絕大程度上是山凹、 凸模來決定的，所以凸、凹模的設(shè)汁尤為重要，是模具的關(guān)鍵零部件。6.1沖裁刃口尺寸6.1.1刃口尺寸的確定原則模具凹、凸模刃口尺寸的制定，會直接影響沖壓生產(chǎn)過程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，還會影 響到制件的加工質(zhì)量精度以及模具的使用壽命。設(shè)計(jì)凹、凸模刃口尺寸時(shí)必須根據(jù)沖

44、裁 力的變形規(guī)律同沖裁模的磨損規(guī)律與經(jīng)濟(jì)的合理性等各方面綜合考慮，沖裁凸凹模尺寸 的確定要遵循的原則一般有以下三個：(1) 在確定落料模尺寸時(shí)，一般以凹模尺寸為刃口尺寸的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，而凸模尺寸一般根 據(jù)間隙值來確定，主要靠減少凸模的尺寸來獲得；但在設(shè)計(jì)沖孔模尺寸的時(shí)候則好相反, 尺寸設(shè)汁的基準(zhǔn)為凸模尺寸，一般在凹模上取間隙，主要靠增大其尺寸來獲得。(2) 當(dāng)根據(jù)沖壓模具的磨損規(guī)律時(shí)，由于凹模的磨損，會讓制件的輪廓尺寸與實(shí)際尺寸 相比有所增大，因此我們在設(shè)計(jì)落料模尺寸時(shí)，凹模尺寸應(yīng)等于或者接近于制件允許的 最小尺寸；因?yàn)樵谀＞吖ぷ鬟^程中一般會導(dǎo)致凸模的磨損，會讓沖孔件的孔直徑尺寸減 少，因此我們在

45、設(shè)汁沖孔模時(shí)，凸模尺寸應(yīng)等于或接近于工件最大極限尺寸。(3) 當(dāng)沖裁模在工作期間，因?yàn)榘?、凸模刃口是不斷地被磨損的，磨損后，凹模的磨損 刃口尺寸會增大，凸模的磨損使刃口尺寸會減小，這將會導(dǎo)致凹、凸模的間隙增大，造 成一定的尺寸誤差。因此我們在設(shè)計(jì)沖裁模尺寸時(shí)，模具間隙一般不能取最大間隙，而 一般一定要選擇最小的間隙值只有這樣才能夠使模具的精度保持得更久遠(yuǎn)，節(jié)省 了一定的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用，不用經(jīng)常更換模具，保證了連續(xù)生產(chǎn)。(4) 凸、凹模的制造公差一般是根拯工件的精度和形狀來確定，當(dāng)工件的精度和形狀不 同時(shí)，其制造公差也就不同。一般來說凹、凸模的制造精度要比制件精度高23級，對 于圓形件一般可以取公差等

46、級IT6- IT7級。6.1.2刃口尺寸的確定方法表6.1凹模、凸模刃口尺寸的汁算公式加工工序工件凸模尺寸凹模尺寸方法性質(zhì)尺寸分開加工落料E=(D-M-2乙工Q=(D-M)評沖孔-也)hdd=(d + M-2ZH配合加工落料按凹模尺寸配作時(shí)，確保證單面 間隙為Zm十Ad=(A_M)B計(jì)Bd=(B + x滬Q=嚴(yán)沖孔Ap=(A-M)加按凸模尺寸配作時(shí)，保確 證單面間隙為Z麗-B加Bp=(B + M)hC士MCp心注：D、d、A、B、C丄件基本尺寸（mm）；匸件的公差（mm）；Dp、dp、州、Bp、Cp凸模刃口尺寸（mm）；Dd、心、4八Bd、Cd凹模刃口尺寸（mm）;&P凸模的制造公差（mm）；

47、6一一凹模的制造公差（mm）A一一磨損系數(shù)，根據(jù)摩擦情況和丄件公差而定，可以取05l”X6.1.3沖裁刃口尺寸計(jì)算沖壓模具設(shè)計(jì)師手冊表6. 6,可知硬材料,tJ. 3mm時(shí)，二類單邊間隙值為Z=7%10%t, 單邊間隙Z訕=009mnb Z加/O.Hmnu丄位1：沖02導(dǎo)正銷孔圖6.1導(dǎo)正銷孔磨損系數(shù)取0. 751.5時(shí)，Z = f + 6式中/材料的療度（mm）Z單邊間隙（mm） 4 一材料的上偏差（mm） 3622凸、凹模尺寸計(jì)算負(fù)極片連續(xù)彎曲模彎曲部分的尺寸均為標(biāo)注為內(nèi)形尺寸的。尺寸標(biāo)注在內(nèi)形的彎曲 件，在我們設(shè)計(jì)模具時(shí)，應(yīng)當(dāng)以凸模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，凹模的工作部分尺寸應(yīng)該取接近于制 件內(nèi)形的最

48、大極限尺寸，為凹模工作部分的尺寸加上相應(yīng)的模具間隙。彎曲凸、凹模的 制造公差一般取公差等級IT9級。但山于材料的療度小于1. 5mm,山此凸模與凹模的單 邊間隙Z二1.3mm。丄位4:3處彎Z形圖6. 3 3處彎Z形凸、凹模尺寸訃算：厶產(chǎn)( + 0.75場,=(4.1 + 0.75x0.62幾磁=4.56?0.驗(yàn)厶叫=(Q+2Z)：心=(456+2xl3)g =7.16*- 第5丄位：1.2處彎曲90度圖6. 4 1.2處彎曲90度凸、凹模尺寸計(jì)算：=346oo57厶、=(厶+0.75厶)?爲(wèi)，=(3 + 0.75x0.62)打324 勺=(乙+075厶竹=(25 + 075x062%臉=29

49、6；jo57厶產(chǎn)(Q+2Z)；乩=(3.46+2x 1= 6.06處厶尸(S+2Z)： “ =(296+2xl3)g =5.56曲 第6匸位：1.2處彎至55度凸、凹尺寸訃算：&=(厶 + 0.75心爲(wèi)“=(7 + 0.750.62兒32 =74 碣呵厶片=(厶+ 075Gh =(1 1 + O75xO62)：%2 =114.057厶叫=(Q+2Z)；“ =(746+2xl3)g =100632厶叫=(厶凸+2Z)靜=(ll46+2xl3)g =12062第8丄位：落料22.922.9TI圖6.6落料圖落料時(shí)凸模對沖裁件的影響只有一個尺寸，其為磨損后減小的尺寸，制件尺寸公差等級為IT14,訃算如下：=(9.6 + 0.75 x 0.62)25x0,62 =10.06%,5 -7主要零部件的的設(shè)計(jì)7.1凸模的設(shè)計(jì)總的來說在沖壓過程中，凸模總是是被沖壓制件包容著。一般而言，凸模的形狀和 用途多樣，其類型也相對而言較多，可以按如下兒種情況分類：（1）按照沖壓的性質(zhì)分類：可分為沖裁凸模、成形凸模.彎曲凸模、拉深凸模等（2）按凸模的工作斷面分類：可分為圓形、方形、矩形和異形凸模等麗。（3）按