王稳

（苏州健雄职业技术学院，太仓 215400）

据此，完成此工件需要冲孔、落料两道工序。可进行的冲压工艺方案有四个：

方案一：四副模具。落料、冲孔复合（冲φ20mm孔）；弯曲（外角弯曲、内交弯曲180°）；弯曲（内角弯曲）。

方案二：四副模具。落料、冲孔符合（同方案一）；弯曲（弯两外角）；弯曲（弯两内角）；冲孔（同方案一）。

方案三：三副模具。冲孔、切断、外角弯曲级进冲压；弯曲（弯两内角，通方案二）；冲孔（同方案一）。

方案四：一副模具。所有工序组合，采用多工位级进模连续冲压。

比较以上四套方案，分析如下。方案四效率高，但模具结构复杂，制造周期长、成本高，安装、调试、维修困难，适于大批量生产，与产品生产批量不合，不予采纳。

编辑

方案二的优点是模具结构简单，制造周期短，但模具寿命长，弯曲时定位可靠、基准统一，操作方便；缺点是需要四副模具，工序较分散，占用设备和人员较多，不能有效减少工作时间，工作效率低。方案三与方案二在弯曲工艺上没有区别，只是采用了结构较复杂的级进、复合模，比方案二少用一副模具，但模具制造成本并不更低。

由于落料搭边，材料利用率稍高，但剪裁条料时，材料精度需严格控制。对于本项目要求，方案三应不如方案二合理。

方案一与方案二比较，模具数量相同，且第6、7工序的模具结构也完全相同，仅在第10、11工序，方案一的模具比较方案二的稍复杂。

除此，方案一具有方案二的所有优点，且由于外角弯曲时预弯内角，使得本来四处直角弯曲的两直边均得到校正，制件的回弹比方案二好，且容易控制。

综上分析，考虑本项目质量要求，选择方案一最为合理。

4 相关工艺计算

4.1 计算弯曲件展开长度

由于制件相对弯曲半径（查资料得）为r/t＝0.4＜0.5，则按中性层展开长度计算。查表得四个圆角的中性层内移系数为x＝0.32。

4.2　冲裁排样设计

排样的选择依据有很多，如图3、图4所示。就企业而言，大都会对材料的利用率进行判断。根据材料利用率，排样方法一共有三种，有废料、少废料和无废料。

也可以以选择少、无废料的派样方法，以简化模具结构，降低冲裁力。当然，这种方法也有弊端，如因条料本身公差及条料导向公差影响，导致冲裁件的公差等级较低。

同时，因模具单面受力，会加剧模具的磨损，降低模具的寿命，直接影响冲裁件的断面质量。

根据材料利用率，本设计选用排样2的方案。

4.3　冲压力的计算弯曲外角、预弯内角。采用校正弯曲，忽略压料力，根据冲模设计手册表3-11的单位面积校正力数据（取50MPa），计算弯曲力：

F_校=AP=8450 （6）不计内角弯曲，自由弯曲力计算为：

F_自= 0.7KBt²σ_b / r +t

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

= 7841 N

F自为冲压行程结束的自由弯曲力；B为弯曲件的宽度； r为弯曲件的内弯曲半径；t为弯曲件材料厚度；σ_b 为材料的抗拉强度；K为安全系数，一般取K=1.3；a为系数；c为系数。总冲压力为：

F=F_自+F_校=16291 （8）选择冲压设备。各工序冲压力均较小，工件尺寸也较小，

可选用可倾式开式压力机。根据冲模设计手册以及压力机参数，考虑压力机行程应大于工件高度两倍的要求，兼顾模具大致尺寸及漏料方便，应选用合适压力机。

5　结语通过方案设计可以看出，方案的设计与制定必须通过项目组提供的所有信息进行设计，并与冲压工艺相结合，深入挖掘这些信息对应的技术内涵，前呼后应，全面兼顾，才能设计出合理的冲压方案。

模具方案设计中，满足加工工艺的同时，必须综合考虑生产效率、模具成本、生产条件、经济成本等多方面因素，从而达到方案的最优化设计。

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