一個(gè)進(jìn)距內(nèi)材料利用率為

1、一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的材料利用率為=×100條料的材料利用率為              =×100板料的材料利用率為×100式中  F沖裁件面積（mm）b條件寬度（mm）h送料進(jìn)距（mm）一個(gè)進(jìn)距內(nèi)沖件總數(shù)；板料上沖件總數(shù)；L條料長度（m）板料長度（mm）板料寬度（mm）次方法是先做凸?；虬寄Ｖ械囊患?，然后根據(jù)制作好的凸?；虬寄５膶?shí)際尺寸，配做另一件，使它們之間達(dá)到最小合理間隙值。落料時(shí)，先做凹模，并以它作為基準(zhǔn)配制凸模，保證最小合理

2、間隙；沖孔時(shí)，先做凸模，并以它作為基準(zhǔn)配做凹模，保證最小合理間隙。因此，只需在基準(zhǔn)件上標(biāo)注尺寸和公差，另一件只標(biāo)注基本尺寸，并注明“凸模尺寸按凹模實(shí)際尺寸配制，保證間隙××”(落料時(shí))；或“凹模尺寸按凸模實(shí)際尺寸配做，保證間隙××”(沖孔時(shí))。這種方法，可放大基準(zhǔn)件的制造公差，使其公差大小不再受凸、凹模間隙值的限制、制造容易。對一些復(fù)雜的沖裁件，由于各部分尺寸的性質(zhì)不同，凸、凹模刃口的磨損規(guī)律也不相同，所以基準(zhǔn)件刃口尺寸計(jì)算方法也不同?！纠坑?jì)算圓形工件在條料上為多行交錯(cuò)排列的材料利用率。圖2-13a為三行排列，三個(gè)相鄰圓心的連線四等邊三角形。解： 圖中

3、為兩相鄰圓心之間的搭邊，側(cè)搭邊，d為工件直徑，計(jì)算條料寬度b:  b=2×(+d)+d+2  若=  則b=2.237d+3.723 由圖2-13b可知，材料利用率隨/d的增大而降低，隨行數(shù)n的增多而提高。圖2-13c為=時(shí)，行數(shù)n與之關(guān)系曲線。 圓形工件為n行排列的條料寬度b及材料利用綠之計(jì)算公式為：×100=×100            =×100 【例】  沖

4、制變壓器鐵芯片零件，材料為D42硅鋼片，料厚為0.35+0.04mm，尺寸如圖所示，確定落料凹、凸模刃口尺寸及制造公差。圖2-24  變壓器鐵芯片1精沖的主要特點(diǎn)1)在沖裁過程中，由于有齒圈壓板強(qiáng)力壓邊，頂件板和沖裁凸模的共同作用，并在間隙很小而凹模刃口帶圓角的情況下，從而使坯料的變形區(qū)處于強(qiáng)烈三向壓應(yīng)力狀態(tài)，提高了材料的塑性，抑制了剪切過程中裂紋的產(chǎn)生，使得沖裁件的斷面質(zhì)量和尺寸精度都有所提高。精沖的變形過程見圖237，根據(jù)精沖工藝要求，精沖設(shè)備應(yīng)是能夠提供三種加壓壓力(沖裁力、齒圈壓力、頂出器反壓力)的、導(dǎo)向精度要求高的專用精沖壓力機(jī)。根據(jù)我國情況，也可將普通壓力機(jī)改裝用于精沖

5、。圖237精沖過程l 模具開啟、送料  2一模具閉合，V形壓邊圈和反壓板壓緊材料 3一工件在完全壓緊的狀態(tài)下沖裁  4滑塊行程結(jié)束，工件及廢料分別進(jìn)入凹模及凸模5一模具開啟 ，壓力釋放  6卸料、頂料  7頂出工件，開始進(jìn)料    8吹出工件及廢料  9準(zhǔn)備下一個(gè)工件的沖裁2)精沖總沖裁力比普通沖裁力大，而凸、凹模間隙很小，故模具的剛度要求高，為了保證凸、凹摸同心，使間隙均勻，要有精確而穩(wěn)定的導(dǎo)向裝置，為了避免刃口損壞，要求嚴(yán)格控制凸模進(jìn)入凹模的深度。同時(shí)模具工作部分應(yīng)選擇耐磨、淬透性好、熱處理變形小的材料。3)由

6、于精沖材料直接影響精沖件的剪切表面質(zhì)量、尺寸精度和模具壽命，所以對材料的要求是比較嚴(yán)格的。適合于精沖的材料必須具有良好的塑性，足夠的變形能力(而屈強(qiáng)比越小越好)和良好的組織結(jié)構(gòu)。一般以鐵素體為主要成分的碳鋼是最好的精沖材料，因而純鐵是有利于精沖的。    對于含碳量較高的鋼，由于存在片狀滲碳體，對精沖不利只有通過熱處理，使?jié)B碳體呈球狀小顆粒，并均勻分布于細(xì)晶粒的鐵素體中。這樣的組織才適宜于精沖。一般鋼材精沖的適應(yīng)范圍可根據(jù)其退火后的強(qiáng)度劃分如下： 一686MPa  精沖允許料厚約為1.5mm； 588MPa  精沖允許料厚約

7、為3.5I mm； 一490MPa  精沖允許料厚約為6.0 mm； 14lMPa精沖允許料厚約為10 mm； 一392MPa精沖允許料厚約為15mm。    對于不銹鋼1Crl8Ni9Ti精沖前進(jìn)行熱處理亦可得到令人滿意的粗糙度。有色金屬鋁及鋁合金也是較好的精沖材料。凡能夠進(jìn)行冷彎、折邊、拉深和冷擠的材料就有精沖性能。硬鋁的精沖效果不太理想，如果在淬火時(shí)效時(shí)間內(nèi)實(shí)行精沖，其效果會有所改善，對冷作硬化的鋁及其合金在精沖前應(yīng)給予軟化處理。純銅與黃銅(H62等)如在軟化狀態(tài)或經(jīng)退火處理能取得良好的精沖效果。4)精沖刈模具工作部分

8、的潤滑是十分重要的，它有助于提高工件的光潔度和模具的壽命，對潤滑劑要求具備下列特性：高的耐壓力、良好的抗高溫性能，中性的化學(xué)性能。2精沖零什的工藝性(I)精沖件的形狀尺寸1)圓角半徑：精沖件應(yīng)力求避免凸池尖角。因?yàn)檫^小的圓角半徑會使工件剪切面上產(chǎn)生撕裂和模具相應(yīng)部分應(yīng)力集中及嚴(yán)重磨損，如圖238所示。 圖238  精沖件的圓角半徑圓角半徑大小一般?。?              =     

9、60;      =0.6=0.6             =0.6抗拉強(qiáng)度=441MPa的材料在不同拐角處的最小圓角半徑列于表2-40。表2-40  工件拐角處最小圓角半徑 (單位：mm)       料厚t拐角角度1234568101214150.40.91.522.63.24.671015180.20.450.7511.31.62.5469110.10

10、.230.350.50.70.851.3234.560.050.150.250.350.50.6511.52.234注：強(qiáng)度高于此值的材料，其數(shù)值按比例增加。2)孔徑、槽寬及邊距：精沖的最小孔徑，孔邊距、最小槽寬。等極限值都比通常的小。當(dāng)沖孔凸模的許用壓應(yīng)力為16001800MPa，沖槽凸模的許用壓應(yīng)力為12001400MPa，齒形的許用壓應(yīng)力為1200MPa時(shí)，可以精沖的各種尺寸極限值列于表241。表241   各種材料精沖時(shí)的尺寸極限材料強(qiáng)度150300450600（0.255）t（035045）t（0.50.55）t（0.70.75）t（0.304）t（0.4045）

11、t（0.55065）t（0.70.8）t（0.020.3）t（0.30.4）t（0.450.5）t（0.60.65）t（0.30.4）t（0.450.55）t（0.650.7）t（0.850.96）t注：薄料取上限，厚料取下限表2一42為抗拉強(qiáng)度低于44lMPa的材料可精沖的最小槽寬、最小槽邊距。高于44lMPa的材料，其數(shù)值按強(qiáng)度成正比增加。表2-42  /t數(shù)值   bt236810152040608010015020011.5234581012150.690.620.580.780.720.670.620.60.820.750.70.650.630

12、.620.840.780.730.680.650.640.630.880.820.770.710.680.670.660.940.870.830.760.740.730.710.680.970.90.860.790.760.750.730.710.70.69  10.920.880.860.850.80.790.78   0.980.940.920.90.850.840.83    0.970.950.930.870.860.85    10.970.950.880

13、.870.86      10.930.920.9       0.960.950.93注: =(1.11.2)3)懸臂和凸耳：沖槽的原理也適用于一件上窄長的懸臂(圖239)。但因懸臂在精沖時(shí)使凸模產(chǎn)生較高的側(cè)向壓力。因而影響凸模壽命，故懸臂的最小寬度值叮按表2 42中最小槽寬確定。并呵增大3040。工件上的凸耳，主要足指短而寬的凸起，但凸出長度不超過平均寬度的三倍故與沖齒形相似，其最小寬度的極限值可以按表241 中齒厚選取  。4)形狀的過渡：精沖件的形

14、狀過渡應(yīng)盡可能的和緩。從圖240所示的兩個(gè)實(shí)例可以看出將圖中工件中窄長突出部分根部設(shè)置一個(gè)加大的錐形可以改善應(yīng)力圖而優(yōu)于用較大半徑作弧形過渡。：左下丁件中，內(nèi)形的轉(zhuǎn)角處構(gòu)成嚴(yán)重?fù)p壞危險(xiǎn)，改善的辦法是將工件外形輪廓做成圓形或者修正外輪廓。 圖239  懸臂和凸耳                    圖240  精沖件上的過渡形狀（2） 精沖與其它工序復(fù)合  精沖和彎曲

15、復(fù)合；如圖2-41所示工件，但彎角，料厚。壓印通常可以和精沖復(fù)合進(jìn)行，但應(yīng)優(yōu)先考慮壓印的字母或花紋放在落料模一邊，以便通過頂件器壓出，否者將會削弱凸模并增加模具的制造和維修費(fèi)用。壓印深度一般不超過0.1t，見圖2-42。   圖241  一次沖壓加工的彎性4精沖件              圖2-42   壓印件壓沉頭孔可和精沖一次復(fù)合進(jìn)行。但應(yīng)注意沉頭孔是在落料凹4模2的一邊。若沆頭孔是在落料凸模的一邊，

16、則需先沖出沉頭孔，然后以該孔定位來落料。表243所示為90。的沉頭孔的最大深度hmax沉頭孔的角度和深度改變時(shí)，應(yīng)注意使壓縮的體積不超過表列相應(yīng)數(shù)值。當(dāng)在工件的凸模側(cè)或兩側(cè)都可有沉頭孔時(shí)，需有預(yù)成形工序。表243   沉頭孔的最大深度hmax    (單位:mm) 材料強(qiáng)度b/MPa300 450 600 hmax 0.4t 0.3t 0.2t半沖孔：常見的半沖孑L件如圖243。圖a凹坑與外凸形狀相同，最易成形圖b凹坑與外凸形狀不同。只在不得已時(shí)才設(shè)計(jì)成這種形狀，但外形輪廓的

17、體積不得小于內(nèi)形部的體積。如果制件需要沖出盲孔而另一面又不允許有凸臺時(shí)，必須先壓出類似圖a的形狀，然后 再將凸出部分切削掉。如果凸臺在工件的凸模側(cè)，則半沖孔可和精沖一次復(fù)合完成，反之，也需要預(yù)成形工序。     圖243  半沖孔件a）內(nèi)外形輪廓相同   b）內(nèi)外形輪廓不同(3)精沖件的尺寸精度和幾何精度  精沖件的質(zhì)量與模具結(jié)構(gòu)、模具精度、凸模和凹模的狀況、材料的狀態(tài)、料厚、潤滑條件、設(shè)備精度、沖裁速度、壓邊力和頂件反力等因素有關(guān)，正常情況下，精沖件的尺寸精度和幾何精度列于表244。表2-44  精沖件

18、尺寸精度和幾何精度料厚t/mm公差等級公差等級孔間距/mm100mm長度上的平面度/mm內(nèi)形外形內(nèi)形外形0.511223344556677889910IT6IT7IT7IT7IT7IT7IT8IT8IT8IT8IT8IT8IT9IT6IT6IT6IT7IT7IT9IT9IT9IT9IT9ITIT7IT8IT7IT8IT8IT8IT8IT9IT8IT9IT9IT9IT9IT7IT7IT7IT9IT9IT9IT9IT9IT9IT10IT10+0.01+0.015+0.02+0.03+0.03+0.03+0.03+0.03+0.03+0.0350.130.060.0120.0550.110.0450

19、.100.040.090.040.0850.0350.080.0350.070.030.0650.030.0650.025 00.100.0140.0010.0180.0030.0220.0050.0260.0070.0300.0090.0340.0110.0380.0130.0420.0150.046注：1.表中系指外形剪切面的傾斜值小于表中數(shù)值。2.精沖件剪切的粗糙度一般可達(dá)，精沖件仍有塌角和毛刺，但比一般沖裁件小。3.精沖力精沖時(shí)作用的力，見圖2-44(如下)所示。    沖裁力：式中  L沖裁周邊長度（mm） t料厚(mm)&

20、#160;抗拉強(qiáng)度（）齒圈壓力：  =（4060）反壓力：=Ap=(0.00.25) 式中  工件的受壓面積（mm）  p工件的單位反壓力，p      沖裁力（N）卸料力：=（0.10.15）推件力：     =（0.10.15）4.精沖間隙一般精沖的凸、凹模的雙面間隙值為料厚的1，軟材料取大值，硬材料取略小的數(shù)值，它與普通沖裁相比，要小得多（見圖2-45）。而精沖模的沖孔和落料的間隙值是不一樣的，其值見表2-45。     

21、;   圖244  精沖時(shí)作用力示意圖                圖245   普通沖裁與精沖的間隙范圍表2-45  凸、凹模間隙 （雙面）材料厚度mm外形內(nèi)孔d<tD=(15)td>5t0.512.521112.521212.510.531210.5411.70.750.5611.70.750.51011.50.50.515110.50.5注 ：1.本表適于精

22、沖要求的金相組織的碳鋼，沿整個(gè)剪切斷面均十分光潔，且在兩次磨修間具有較高壽命的基礎(chǔ)上制定的     2.外形上向內(nèi)凹的輪廓及齒圈不沿輪廓分布的部分，按內(nèi)孔確定間隙。5. 凸模和凹模的尺寸精沖模刃口尺寸設(shè)計(jì)與普通沖裁模刃口設(shè)計(jì)基本相同，落料件仍以凹模為基準(zhǔn)，沖孔件以凸模為基準(zhǔn)，不同的是精沖后零件外形或內(nèi)孔均有微量收縮，一般崴性比凹模口稍小，內(nèi)孔略小于沖孔沖頭尺寸。在確定凸模和凹模的尺寸時(shí)，必須考慮這一特點(diǎn)。落料凸模刃口尺寸按凹模實(shí)際尺寸配制，保證雙面間隙值。沖孔凹模刃口尺寸按凸模實(shí)際尺寸配制，保證雙面間隙值。式中   凹模刃口尺寸，（mm）;&#

23、160;     凸模刃口尺寸，（mm）;   、工件基本尺寸，（mm）;       工件公差，（mm）;   分別為土、凹模制造公差（mm），按IT5IT6級制造。6.排樣與搭邊由于精沖時(shí)在壓力圈上有V形環(huán)，故搭邊較普通沖裁要大些，如果零件不考慮材料纖維方向，則排樣時(shí)應(yīng)盡量減少廢料。對于形狀復(fù)雜的，帶鋸齒形的沖裁表面應(yīng)放在進(jìn)料方向，以便精沖時(shí)搭邊更充分（圖2-46）。搭邊寬度可由圖2-47中查得。圖例：料厚=4mm時(shí)，=6mm、=8mm。圖246

24、60;  排樣（t料厚）                            圖247  搭邊尺寸 7.齒圈尺寸齒圈常用的形式為尖狀齒圈（或稱V形齒圈），根據(jù)加工方法的不同，分為對稱角度齒形和非對稱角度齒形兩種（圖2-48）。當(dāng)材料厚度大于4mm，或材料韌性較好時(shí)，應(yīng)在齒圈壓板和凹模板上各加一個(gè)，

25、齒圈尺寸，根據(jù)被沖材料厚度不同，可參考表20-46中選取。沖孔時(shí)一般可不齒圈，當(dāng)孔徑在3043mm以上時(shí)，可在頂桿上加齒圈。齒圈應(yīng)和工件輪廓形狀線呢感一致，工件有較小向內(nèi)凹的缺口和凸彎很大的部分，齒圈可不緊靠輪廓分布（圖） 。圖248   齒圈的齒形a)對稱角度齒形        b) 非對稱角度齒形 表4  單面齒圈齒形尺寸 （單位mm）材料厚度t/mm抗拉強(qiáng)度/450450<600600<<70010.750.250.500.200.500.1521.50.51.200.401.000.3032.30.751.800.601.500.453.52.60.902.100.701.700.55圖249&