轉發自（zì）： 設（shè） 計 與 研 究 7

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作者：王　穩

（蘇州健雄（xióng）職業技術學院（yuàn），太（tài）倉 215400）

摘　要：本文主要是一個衝孔彎曲零（líng）件的衝壓模具方案設計（jì），包括工藝性（xìng）分析、衝（chōng）壓工藝方案、相關工藝設計等內容。

模具方案設計（jì）中，筆者通過自身的模具專業知識，綜合（hé）考慮生產效率、模具（jù）成本、生產條件、經濟成

本等多方麵因素，設計出具有（yǒu）可行（háng）性的最優化方案（àn）。

關鍵（jiàn）詞：衝壓 尺寸計算 衝壓工藝

DOI:10.16107/j.cnki.mmte.2017.0855

1 衝裁件的結構工藝性分析

本（běn）設計衝裁件（jiàn）如圖1所示。它的技術要求及生產信息如下：材料-08F；未注公差等級IT14；生產量為（wéi）大批量。

圖 1　衝孔彎（wān）曲件

2 工藝分析

（1） 材料性能。該衝裁件的材料為08F鋼，其強度、硬度很低，塑性、韌性極高，具有良好（hǎo）的冷變形性和焊接性，正火加工切削性好，退火後的導磁率較高，剩磁較少（shǎo），但淬（cuì）透性（xìng）、淬硬性極低。因此，冷加工時（shí），應采用（yòng）消除應力熱（rè）處理或韌水處理，用來防（fáng）止加工斷裂。

（2） 彎曲工（gōng）藝。彎曲件結構、尺寸簡單而對稱，相對彎曲半徑為1.5，彎曲長度尺寸IT14級，屬於經濟度，故彎曲工藝性較好（hǎo）。但是，由於對（duì）表麵的質量要求較高，在彎曲方式上應加以注意。另外，要控製好製件的回彈。

3　衝壓工藝方（fāng）案

初擬該零件的（de） 彎曲成形方式得出三種方（fāng）式。方式一為

一次彎曲；方式二 為外角，再內角（jiǎo）兩次彎曲；方式三為（wéi）也

是（shì）先外角，再內（nèi）角 兩次彎曲，但彎曲內（nèi）角時先進行預彎。

2017

（3） 衝裁工藝。彎曲件展開尺寸大致在45mm×10mm，尺寸中等偏小，輪廓尺（chǐ）寸精度IT14級（jí），各孔直徑均大於允許的（de）最小衝（chōng）孔直徑，很合（hé）適衝（chōng）裁。但（dàn）是，2-φ2孔距彎曲變形區太近，且彎曲後的回彈也會影響孔距尺寸37.5mm，故應安（ān）排在所有彎曲工序之（zhī）後衝出；各孔的尺寸精度較高（gāo），應（yīng）嚴格控製衝（chōng）裁間隙。

根據以上分析，本次設（shè）計零件的衝壓工藝性良好，適用衝壓成型的成型方法。由於製件生產，為了保證模具的複雜程度和模具壽命，對模具材料與（yǔ）模具結構的選擇應該給予重視。比較起來，方式一不可取（qǔ），因為彎曲行程較大，工件（jiàn）與凸（tū）模台肩（jiān）、凹模表麵的摩擦嚴重，製件表麵質量差，回彈也較大，不（bú）能滿足（zú）項目要求；方式二、方式三的彎（wān）曲避免了（le）方式一的缺陷，均可取。

衝裁工序的安排，衝4-φ20mm孔安排在彎曲後，落料與衝φ20mm孔兩工序組合也合理，但考慮衝裁件結（jié）構簡單，一複合模衝裁為好。

據此，完成此工件需要衝（chōng）孔、落料兩道工序。可進（jìn）行的（de）衝壓工藝（yì）方案有四個：

方案一：四副模具。落料（liào）、衝孔複合（衝φ20mm孔）；彎曲（外角彎（wān）曲、內交彎曲180°）；彎曲（內角彎（wān）曲）。

方案二：四副模具。落料、衝孔（kǒng）符合（hé）（同方（fāng）案一）；彎曲（彎兩外角）；彎曲（彎兩內角（jiǎo））；衝孔（同方案（àn）一）。

方案三：三副模具。衝（chōng）孔、切斷、外角（jiǎo）彎曲級進衝壓；彎曲（彎（wān）兩內角，通方案二）；衝孔（同方案一）。

方案四：一副模（mó）具。所有工序組合，采用多工位級進模連續衝壓。

比較（jiào）以上四套方案（àn），分析如下。方案四效率高，但模具結構複雜，製造周期長、成本高（gāo），安（ān）裝、調試（shì）、維修困難，適於大批量生產，與產品生產批量不（bú）合（hé），不予采納。方案二的優（yōu）點是模具結構簡單，製造周期短，但模具壽（shòu）命長，彎曲時定位可靠、基準統一，操作方便；缺點是需要四副模具，工序較分散，占用設備和（hé）人員（yuán）較多，不能有效減少工作時間，工作效率低。方案三與方案二在彎曲（qǔ）工藝上（shàng）沒有區別，隻是（shì）采用了結構較複雜的級進、複合模，比方案二（èr）少用一副模具，但模（mó）具製造成（chéng）本並不更低。由於（yú）落料搭邊，材料（liào）利用（yòng）率稍高，但剪裁條料時，材料精度需嚴格（gé）控製。對於本（běn）項目要求，方案三應不如方案二合理。方案一與方案（àn）二比（bǐ）較（jiào），模具數量相同，且第6、7工序的模具結構也完全（quán）相同，僅在第10、11工（gōng）序，方案一的模具比較方案二的稍複雜。除此（cǐ），方（fāng）案一具有方案二的所有優點，且由於（yú）外角（jiǎo）彎曲（qǔ）時預彎內角，使得本（běn）來四處直角彎曲的兩直邊均得到校正，製件的回彈（dàn）比方案（àn）二好，且容易控製。

綜上（shàng）分析，考慮本項目（mù）質量要求，選擇方案一最為合理。

4 相（xiàng）關工藝計算

4.1 計算彎曲件展（zhǎn）開長度

4.1.1 工序件尺寸計算

基（jī）金（jīn）項（xiàng）目（mù）：江蘇省現代教育（yù）技術研究 2016 年度課題“基於 FluidSIM+WS200 的液壓氣動課程仿真與實踐教（jiāo）學研究”階段（duàn）性成果（2016-R-48889）；年度學院“三級聯動”科研基金項目與專項“盤（pán）類零件澆冒口自動切割設備研發（fā）”（2017SJLD16）；2017 年江蘇高校“青藍工程”項目。

（1） 計算彎曲件的展開料長度

=17 +(2*5)+(2*8.5)+1.5 （1）

≈ 41.5mm

式中，L為胚料展開總長度，單位（wèi）mm；li為直角長度，單為mm。

圖 2　製件展開圖

材料利用率（lǜ），計算一個步距的材（cái）料利用率η：

η=(A BS/ )×100%

=(2+10 *4) +33.5*10 / (BS) （2）

= 383/ 584.8

= 65.4%

（2） 衝裁排樣設計二

B為料寬，待計算；S為步距，每次條料（liào）送進的距離； a、a1為搭邊，排樣時（shí）衝