天津科技大學(xué)2014屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第一章 概 述 “冷沖壓是利用安裝在壓力機(jī)上的沖模對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需要零件（俗稱沖壓件或沖件）的一種壓力加工方法1”；質(zhì)量輕，剛度大，高強(qiáng)度，互換性好，大批量生產(chǎn)以及高機(jī)械自動(dòng)化，這是冷沖壓成形具有的優(yōu)點(diǎn)；這使得其在制造業(yè)中具有頑強(qiáng)的生命力和競爭力，使用范圍覆蓋汽車、電子產(chǎn)品、機(jī)械零部件、日用零部件等各個(gè)領(lǐng)域。本次設(shè)計(jì)選擇的是廣泛普及的高端電子產(chǎn)品筆記本電腦之零部件。長支架是筆記本轉(zhuǎn)軸的重要組成部件，而整個(gè)轉(zhuǎn)軸用于筆記本電腦顯示屏與主機(jī)底板間的連接，實(shí)現(xiàn)顯示屏開合動(dòng)作。轉(zhuǎn)軸還通過阻力設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)顯示屏在0至150的任意角度調(diào)節(jié)。筆記本轉(zhuǎn)軸長支架都采用金屬材質(zhì)，本制件主要涉及沖孔、彎曲、壓凸、落料等工藝，采用級(jí)進(jìn)模，代表了冷沖壓的典型工序，尤其是保證重要表面相互平行的要求帶給設(shè)計(jì)的難度。支架與其他零部件組成的轉(zhuǎn)軸不僅要滿足固定、角度調(diào)節(jié)等功能；其尺寸、外形大小更要合理，不影響塑料外殼的安裝、不損傷顯示屏內(nèi)部線纜及不占用后蓋空間，能夠滿足筆記本追求機(jī)型輕薄的市場消費(fèi)趨勢。第一節(jié) 設(shè)計(jì)目的及要求一、畢業(yè)設(shè)計(jì)目的 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)及運(yùn)用，以及是否具備實(shí)際生產(chǎn)設(shè)計(jì)工作能力的綜合性檢評(píng)。本科生在大學(xué)的循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)過程，包括基礎(chǔ)學(xué)科的知識(shí)學(xué)習(xí)，逐步深入到專業(yè)性極強(qiáng)的專業(yè)骨干課程的學(xué)習(xí)，這個(gè)過程不僅是知識(shí)的獲取，同時(shí)也是各種能力和經(jīng)驗(yàn)的積累，最終達(dá)到具有專業(yè)知識(shí)功底，職業(yè)素養(yǎng)，能符合工作生產(chǎn)需求的高素質(zhì)人才。畢業(yè)設(shè)計(jì)既是檢測，亦是訓(xùn)練，其具體有以下幾個(gè)目的：（一） 借助設(shè)計(jì)課題，把課堂學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用到解決實(shí)際工程中的問題中來，并且打破課程教學(xué)方向的限制，靈活使用各學(xué)科知識(shí)，形成專業(yè)知識(shí)網(wǎng)鏈，使其系統(tǒng)化。（二） 培養(yǎng)處理實(shí)際問題的能力。剖析問題，從書本找到問題的關(guān)鍵，又運(yùn)用相關(guān)理論來解決問題。（三） 培養(yǎng)良好的職業(yè)素質(zhì)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中體現(xiàn)出嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是的務(wù)實(shí)精神以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)思維。（四） 鍛煉課題研究的能力及興趣，練習(xí)收集和整理與設(shè)計(jì)相關(guān)的文獻(xiàn)和資料的能力，熟練運(yùn)用文獻(xiàn)檢索查找國內(nèi)外期刊文獻(xiàn)。（五） 在正確合理的要求和參考下，培養(yǎng)自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)的技能。（六） 提高使用輔助工具的能力，熟練運(yùn)用AutoCAD、UG8.0等繪圖制作軟件，幫助順利完成設(shè)計(jì)工作，使用Office等辦公軟件編寫相關(guān)文獻(xiàn)。二、畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容（一）根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，查閱整理相關(guān)資料并調(diào)研，完成開題報(bào)告撰寫任務(wù)。（二）分析制件的工藝性。從形狀、結(jié)構(gòu)、成形難易程度、批量等方面進(jìn)行分析，制定三種工藝方案，并優(yōu)選最佳結(jié)果。（三）作必要的設(shè)計(jì)計(jì)算，按照國家制圖標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計(jì)規(guī)范繪制模具裝配圖及關(guān)鍵部件零件圖。（四）編寫零件制造工藝卡。（五）根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)要求撰寫設(shè)計(jì)說明書。三、畢業(yè)設(shè)計(jì)要求（一）完成一份字?jǐn)?shù)在2500以上的畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告。（二）完成與課題有關(guān)的漢字字?jǐn)?shù)不少于5000漢字的外文資料的翻譯工作。（三）設(shè)計(jì)圖紙總量不少于三張零號(hào)圖紙，手繪一張A0圖紙量。（四）編寫字?jǐn)?shù)在二萬字以上的說明書，其中引用的參考文獻(xiàn)15篇以上，外文引用數(shù)量不得少于3篇。第二節(jié) 設(shè)計(jì)任務(wù)一、 課題設(shè)計(jì)名稱HS筆記本電腦轉(zhuǎn)軸長支架連續(xù)沖壓模具設(shè)計(jì)二、 材料 0Cr19Ni9三、 厚度 0.8mm四、 制件技術(shù)要求（一） 大批量生產(chǎn)。（二） 銳角倒鈍，未注明圓角R0.10.4。（三） 其它未注公差等級(jí)為ST5或FT9。（四） 精度等級(jí)為IT12。五、 制件圖圖1-1 產(chǎn)品原型圖 圖1-2 制件圖第二章 工藝分析 第一節(jié) 產(chǎn)品分析一、結(jié)構(gòu)分析 （一）長支架與筆記本電腦、轉(zhuǎn)軸間的安裝連接關(guān)系長支架是筆記本電腦轉(zhuǎn)軸的部件之一，其整個(gè)外形被安裝在顯示屏部分，下端與轉(zhuǎn)軸其它部件鉚接，上端與電腦顯示屏內(nèi)部支撐件鉚接。因此鉚接孔不宜過大，但同時(shí)滿足強(qiáng)度需要，按照實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，其被設(shè)計(jì)為上端3個(gè)鉚接孔，下端2個(gè)鉚接孔，直徑都為3mm，間距5mm。(c)(b)(a)圖2-1 （a）下鉚接孔；（b）制件三維實(shí)體圖；（c）上鉚接孔長支架被橫向垂直于顯示屏而固定，其寬度直接影響筆記本電腦后蓋的厚度，也會(huì)影響塑料外殼能否順利閉合，或是縫隙能否通過檢測。在調(diào)研中，多數(shù)筆記本電腦顯示屏厚度在10mm至14mm之間，因此，長支架的身寬設(shè)計(jì)為8mm，數(shù)據(jù)表明，此數(shù)值滿足使用強(qiáng)度。其次，上端的連接部分理論上會(huì)影響電腦液晶屏的尺寸，但是在實(shí)際設(shè)計(jì)中并未對(duì)其作過多的要求，其寬度為10mm，不管在強(qiáng)度，還是自身尺寸上都是符合要求的。（二）長支架的表面與電腦部件的聯(lián)系長支架是被完全安裝在顯示屏塑料外殼內(nèi)部，其還會(huì)與內(nèi)部的電線等其它精密電子器件接觸，這要求制件的外形輪廓無明顯毛刺，成形后的表面光潔度要比較高，在成形前后無凹凸等缺陷。（三）長支架的結(jié)構(gòu)優(yōu)化在整體尺寸上，此制件屬于狹長的特點(diǎn)；又由于制件厚度僅為0.8mm，不論在成形過程中還是在裝配電腦后的使用期間，很有必要通過一些手段來增加其強(qiáng)度。由此，我們?cè)谥萍闹虚g部分設(shè)計(jì)兩個(gè)凹凸以增加其強(qiáng)度。凹凸外形設(shè)計(jì)為矩形，長寬分別為5mm、4mm，深度為0.5mm。此結(jié)構(gòu)由成形工藝完成，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的凸凹模。(a)(c)（b）圖2-2 （a）壓凸結(jié)構(gòu)；（b）壓凸成形參數(shù)；（c）壓凸凸模二、經(jīng)濟(jì)性分析（一）加工的經(jīng)濟(jì)性 此制件屬于中度偏薄型鈑金件，常規(guī)采用沖壓加工制造。由于是大批量生產(chǎn)，這可以降低模具制造成本在平均每個(gè)制件上的花費(fèi)。沖壓成形本身具有材料利用率高，機(jī)械化、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足大批量生產(chǎn)的需求；因此，這就實(shí)現(xiàn)了制件的廉價(jià)生產(chǎn)和很好的綜合經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)于長支架的加工，其涉及了沖孔、落料、彎曲以及整形彎曲和壓凸等淺成形。整個(gè)制件的要求較高，所以在設(shè)計(jì)和制造模具時(shí)要保證有足夠的修改余量和處理策略，能夠?qū)崿F(xiàn)模具達(dá)到一定使用壽命時(shí)還能正常生產(chǎn)出合格的制件。由此，盡管加工的工序較多，但通過恰當(dāng)?shù)拇胧?，也可以?shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的生產(chǎn)制造。（二）材料的經(jīng)濟(jì)性由于此產(chǎn)品是用于電腦零部件，這要求原材料具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度大、不易被腐蝕，較好的抗沖擊和擠壓等性能特點(diǎn)，同時(shí)要廉價(jià)和容易獲取，環(huán)保等。綜合考慮，最終選擇0Cr19Ni9。0Cr19Ni9屬于不銹耐熱鋼，具有良好的耐腐蝕性和機(jī)械特性，無熱處理硬化缺陷，綜合加工性能好。綜上所述，產(chǎn)品的工藝性還會(huì)根據(jù)進(jìn)一步設(shè)計(jì)的需要而做適當(dāng)?shù)耐晟坪透倪M(jìn)。三、材料性能料帶是以冷壓優(yōu)質(zhì)不銹鋼板0Cr19Ni9裁剪而來，較高精度，料厚0.8mm，查閱相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)2，取料厚允許偏差值0.08mm。以下是0Cr19Ni9的相關(guān)機(jī)械性能及化學(xué)成分：抗剪強(qiáng)度b=850MPa；屈服強(qiáng)度s=205MPa；抗拉強(qiáng)度b=520 MPa；主要成分及所占百分比如下：碳C0.08%，硅Si1.00%，錳Mn2.00% ,磷P0.035%，硫S0.030%，鎳Ni8.00%-10.50%, 鉻Cr18.00%-20.00%。第二節(jié) 沖裁工藝分析一、長支架的公差等級(jí)和斷面粗糙度按照GB/T 139142002規(guī)定1，長支架的外形尺寸和內(nèi)形尺寸公差等級(jí)取ST4，孔邊距、孔中心距尺寸公差等級(jí)取ST5，其它未注公差等級(jí)取ST5。該制件厚度為0.8mm，其斷面粗糙度Ra可達(dá)到3.2um。因?yàn)槭怯迷诟叨穗娮赢a(chǎn)品，而且對(duì)制件的斷面質(zhì)量要求較高，所以Ra取3.2um。二、長支架的結(jié)構(gòu)形狀與尺寸(b)（a）圖2-3 （a）制件毛坯；（b）制件孔邊距尺寸；1長支架的形狀較為簡單、規(guī)則，在排樣時(shí)可以減少工藝廢料。2在外形轉(zhuǎn)角處都設(shè)計(jì)有過渡圓弧，半徑為0.5mm，其它未注半徑在R0.10.4范圍。采用過渡圓弧，能夠減少熱處理開裂；同時(shí)對(duì)凸凹模也有利，減少崩刃和過快磨損。3沖裁件整體上沒有過長的突出懸臂或是過窄的凹槽，這使得制件具有良好的沖裁工藝性，對(duì)凸模的制造和維護(hù)帶來很大便利。4根據(jù)相關(guān)資料1，孔邊距應(yīng)滿足公式：（2-1）對(duì)于厚度為0.8mm，其范圍為0.81.2mm，而實(shí)際孔邊距為22.5mm，因此是滿足工藝性的。對(duì)于孔中心距亦采用式（2-1），實(shí)際取值為5mm，亦滿足工藝性要求。5沖孔時(shí)，采用有導(dǎo)向的凸模，查閱相關(guān)資料1，凸模能夠沖制的最小孔徑d1.3t，即d1mm，而實(shí)際最小孔直徑為3mm，滿足工藝性要求。第三節(jié) 彎曲工藝分析一、彎曲件的精度按照GB/T 139142002規(guī)定1，成形沖壓尺寸公差取FT7，未注公差等級(jí)為FT9。二、彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性1彎曲半徑“彎曲件的彎曲半徑不能小于該工件材料的最小彎曲半徑1”，查閱相關(guān)資料，對(duì)于0Cr19Ni9不銹鋼，按最不利因素考慮，即壓彎線與軋制紋向平行，應(yīng)取最小彎曲半徑rmin為2t，即1.6mm。而實(shí)際中，最小的彎曲半徑在150彎曲處取得最小值1.6mm，因此，整個(gè)制件的彎曲工藝性是滿足的。2彎曲件的形狀“彎曲件的形狀應(yīng)對(duì)稱，彎曲半徑應(yīng)左右一致1”，所以，對(duì)于兩個(gè)150的“Z”彎采取了相同的彎曲半徑。同時(shí)，彎曲件越簡單越有利，長支架只存在一個(gè)90折彎及一對(duì)“Z”彎，相對(duì)而言，是簡單而且很好彎曲成形的。3彎曲件上孔的位置制件是按照先沖孔后彎曲的工序加工毛坯的，查閱相關(guān)資料1，對(duì)于t=0.8mm，孔邊距離Lt，即L0.8mm，而實(shí)際中其值為1.3mm，因此是滿足工藝性要求的。圖2-4 彎曲件上的孔邊距離4添加工藝孔考慮到在90折彎尺寸突變處因尖角而出現(xiàn)撕裂，在沖裁工序時(shí)沖加工藝孔，避免撕裂的出現(xiàn)，工藝孔的半徑按經(jīng)驗(yàn)值取2mm。工藝孔R(shí)=2mm圖2-5 防止尖角處撕裂的措施第三章 工件的加工工藝方案 第一節(jié) 制定工藝方案一、HS筆記本電腦轉(zhuǎn)軸長支架沖壓模具總體方案的確定 在前一章節(jié)系統(tǒng)地對(duì)產(chǎn)品以及各成形工序的工藝性進(jìn)行了分析，同時(shí)借助調(diào)查研究、相關(guān)收集到的資料文獻(xiàn)，將從細(xì)節(jié)上確定工序及模具結(jié)構(gòu)，從提出的多種工藝方案中優(yōu)選最佳方案，并開始著手繪制裝配草圖。工藝方案的確定包括沖裁、彎曲等工序的先后順序的安排，工序之間的聯(lián)系，采用何種沖壓模具，工序的如何組合等等。這是一個(gè)比較的過程，同時(shí)也搭建了這個(gè)設(shè)計(jì)的框架，給了后續(xù)設(shè)計(jì)的方向和整體思路，在后面的各部分工作中都將在此基礎(chǔ)上逐步完善。因此，模具總體方案尤其重要。二、工藝方案的提出與篩選 （一）沖壓模具按工序組合程度大致可以分為以下三種方案：方案一：單工序模方案二：復(fù)合模方案三：級(jí)進(jìn)模（二）方案分析方案一：對(duì)于單工序模，結(jié)構(gòu)簡單，不論是制造還是制造周期都比復(fù)合模，級(jí)進(jìn)模要容易，維修和調(diào)試方便。然而，其生產(chǎn)效率低，一般的工件都會(huì)有多道工序，這就要相應(yīng)地單獨(dú)地制造多套模具，這是不經(jīng)濟(jì)和不可行的，也不適合大批量生產(chǎn)。方案二：復(fù)合模是多工序模。其沖壓精度是三種沖模中最高的，這是由于它的凸凹模在沖裁時(shí)可以起壓料的作用。但是復(fù)合模往往結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，制造困難，而且要求制造精度高，這就增加了制模的成本。所以，復(fù)合模主要用于大批量生產(chǎn)，高精度的沖裁件。方案三：級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)效率高。其自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可以減少模具和設(shè)備的數(shù)量。但缺點(diǎn)是其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在制造模具時(shí)也很困難。級(jí)進(jìn)模加工的零件一般具有件小，批量大，精度較高，需要多個(gè)工序加工完成的特點(diǎn)。對(duì)于長支架，其展開后的毛坯最大尺寸數(shù)值不超過60mm，并涉及了沖孔、落料、彎曲、壓凸多個(gè)工序，因此是不適合單工序沖裁模加工，復(fù)合模也不易實(shí)現(xiàn)，且精度沒有過分要求，而從級(jí)進(jìn)模的加工特點(diǎn)可以看出，采用級(jí)進(jìn)模沖裁加工時(shí)最適合長支架的加工制造的。第二節(jié) 工序與排樣一、工序的安排 在級(jí)進(jìn)模中，我們需要合理安排沖孔、彎曲、淺成形、落料等工序的先后順序。因?yàn)榍耙坏拦ば虬才诺牟缓侠恚鶗?huì)影響下一道工序加工的質(zhì)量，甚至?xí)p壞工件。對(duì)于長支架，主要的工序包括沖內(nèi)形的鉚接孔、工藝孔，壓凸，90彎曲，一對(duì)150的“Z”彎，以及沖導(dǎo)正空，沖掉與彎曲部位連接的廢料，最后的落料等。考慮到彎曲的回彈以及“Z”彎后的平面平行度要求較高，在每一次彎曲后還要設(shè)計(jì)預(yù)折彎及整形工序。對(duì)于90彎曲，其實(shí)際結(jié)構(gòu)比較簡單，只安排彎曲后緊加一道整形工序，而不采用45預(yù)折彎。對(duì)于150的“Z”彎，同樣添加整形彎曲，由此來保證彎曲角度的合格及達(dá)到平面要求。而在實(shí)際的模具設(shè)計(jì)中，是根據(jù)彎曲結(jié)果彎不到位還是回彈而修改彎曲凸凹模的彎曲角度，實(shí)現(xiàn)整形目的。通過對(duì)凸凹模的修模，是能過達(dá)到整形效果的，而且也容易被實(shí)現(xiàn)。（一）按照設(shè)計(jì)要求，可以有以下幾種工序安排：方案一：沖鉚接孔及導(dǎo)正孔90彎曲周邊廢料除料“Z”彎周邊廢料除料90折彎90整形折彎“Z”彎整形“Z”彎壓凸落料出件方案二：沖鉚接孔及導(dǎo)正孔壓凸“Z”彎及90折彎周邊廢料除料“Z”彎90折彎整形“Z”彎90整形折彎落料出件方案三：沖鉚接孔及導(dǎo)正孔壓凸90彎曲周邊廢料除料90折彎90整形彎曲“Z”彎周邊廢料除料“Z”彎整形“Z”彎落料出件（二）方案比較與分析1相比折彎而言，應(yīng)把沖孔安排在彎曲工件的前面。因?yàn)閺澢笸鶗?huì)使內(nèi)形孔所在的制件平面與料帶平面不在同一水平面了，或垂直或傾斜，這使得后續(xù)的沖孔凸凹模安裝或是沖裁都難以實(shí)現(xiàn)。如果孔徑離折彎中心非常近，甚至折彎會(huì)使前一道沖孔工序的孔徑發(fā)生變形，這時(shí)就需要把該孔安排到彎曲之后沖裁。而對(duì)于長支架，通過前一章節(jié)的工藝分析，不存在上述情況的發(fā)生，所以，應(yīng)在彎曲前，完成所有沖孔看、工藝，包括內(nèi)形孔、工藝孔、導(dǎo)正孔。而且，導(dǎo)正孔最好安排在第一工步或是第二工步，這樣可以更準(zhǔn)確的定位。在上述三種方案中，沖孔都安排在彎曲工藝之前，這都是恰當(dāng)?shù)摹?90折彎應(yīng)安排在“Z”彎之前完成。從圖3-1所示的制件分析，在安排彎曲時(shí)，應(yīng)是選取長支架中間部分為固定面，從兩邊往上或是往下折彎30。這樣，上端的90折彎底部平面會(huì)跟著“Z”彎而向上或是向下位移，這對(duì)后續(xù)的彎曲精確定位或是彎曲凸凹模的設(shè)計(jì)與安裝帶來困難。所以方案二中彎曲工序的安排是不合理的，方案一、方案三的彎曲工序的安排是合理的。圖3-1 折彎固定面的選取3整形彎曲或是校形須緊跟上一彎曲工序。處于彎曲定位及誤差的考慮，彎曲和整形彎曲前后兩工步應(yīng)銜接。因此方案二的整形安排是不合理的。4每一彎曲部位周邊廢料的沖裁工步緊緊安排在彎曲前。在下一工步還沒有安排折彎的情況下，彎曲周邊工藝廢料不能過早去除或是全部去除。這是因?yàn)闂l料被沖除彎曲工藝廢料后剩下用作彎曲固定面的部分太少，甚至無法固定或是承接，從而導(dǎo)致料帶斷裂或是無法精確定位。由此，方案一與方案二的工序安排是不合理的，而方案三最為合理。通過分析比較，方案三安排的工序最為合理，并把它作為最終工藝方案。二、計(jì)算展開后毛坯尺寸把工件展平從而得到毛坯件。毛坯尺寸的計(jì)算，主要是對(duì)彎曲部位展平后的尺寸計(jì)算，而對(duì)于壓凸或一般的沖裁，不需要作過多的計(jì)算。圖3-2 彎曲件毛坯長度的計(jì)算表3-2 V形壓彎90時(shí)中性層位移系數(shù)K值參閱相關(guān)資料1，按彎曲半徑r0.5t，即r0.4時(shí)，彎曲變形曲不存在變薄、斷面畸形等不良現(xiàn)象。此時(shí)用應(yīng)變中性層與毛坯長度相等的原則計(jì)算毛坯長度。1對(duì)于90折彎，有以下計(jì)算： （3-1）從表3-2中取K值為0.48，則90折彎毛坯長度L1為：（3-2） 2對(duì)于150的“Z”彎，有以下計(jì)算：（3-3）從表3-2中取K1值為0.40；（3-4）從表3-2中取K2值為0.46；則“Z”彎毛坯長度L2為：（3-5）對(duì)于壓凸，其通過沖凸凸模擠壓毛坯成形，展開后尺寸、面積還是原毛坯表面的的數(shù)值，因此不需計(jì)算展開尺寸，而沖孔、落料尺寸則展開前后沒有發(fā)生改變，所以最終展開后毛坯相關(guān)參數(shù)如圖3-3。圖3-3 制件展開圖 三、計(jì)算毛坯面積借助AotuCAD繪圖軟件計(jì)算毛坯的實(shí)際面積。圖3-4 毛坯面積及周長用域面積查詢得到“L”部分面積S1為676.5680mm2，周長L1為177.1194mm，取S1=676.57 mm2，L1=177.12 mm。另5個(gè)直徑為3mm的圓孔面積及周長的計(jì)算如下：L2=d=33.14=9.42mm2 (3-6)S2=d22=3223.14=7.07mm2 (3-7)于是展開毛坯的面積S及周長L分別為：(3-8)(3-9)所以，毛坯的面積為641 mm2，周長為130mm。四、排樣對(duì)于已確定的多工位級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)，其料帶的設(shè)計(jì)尤為重要。一方面，它體現(xiàn)出設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)水平和設(shè)計(jì)理念；另一方面，料帶的結(jié)構(gòu)直接影響接下來的模具的結(jié)構(gòu)，凸凹模在模架中的相對(duì)位置，沖裁加工的難易等等。排樣即是毛坯在帶料上的布置方法，排樣占了料帶設(shè)計(jì)的很大一部分。在本節(jié)的前面已就工序進(jìn)行了工藝分析，接下來的排樣方案提出與確定最終排樣方案都應(yīng)體現(xiàn)出工序工藝分析的思想。因此，從工序前后的順序安排，凸凹模加工制造與安裝的可行性，材料經(jīng)濟(jì)利用程度等角度，現(xiàn)提出以下排樣方案并加以分析。（一）提出方案在提出條料設(shè)計(jì)方案時(shí)，我們查閱及參考了相關(guān)手冊(cè)和資料，對(duì)于沖裁凸模，彎曲、成形凸模等凸模設(shè)計(jì)的專業(yè)常識(shí)和基礎(chǔ)加以學(xué)習(xí)和了解，；推廣凸模設(shè)計(jì)規(guī)范。同時(shí)，根據(jù)長支架的毛坯外形及工序、工藝等結(jié)合實(shí)際，自主創(chuàng)興地提出以下幾種排樣方案。在可行性上，其都能可以用于最終方案，我們需要從中優(yōu)選最佳方案，并通過比較對(duì)照，整合結(jié)構(gòu)有點(diǎn)，改進(jìn)和完善料帶排樣設(shè)計(jì)。方案1：如圖3-5圖3-5 排樣方案1方案2：如圖3-6圖3-6 排樣方案2方案3：如圖3-7圖3-7 排樣方案3（二）排樣方案分析與制定在設(shè)計(jì)工步的過程中，各種工藝廢料的設(shè)計(jì)以及相對(duì)應(yīng)的凸凹模設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常復(fù)雜、非常困難的任務(wù)。對(duì)于總的設(shè)計(jì)思路，此長支架的各種排樣方案中，沖裁凸模多數(shù)用設(shè)計(jì)為“L”形，一方面是由于排樣中工藝廢料的布置特點(diǎn)，另一方面，通過調(diào)研，在工廠實(shí)際生產(chǎn)中“L”形凸模也用得非常普遍。其次，所擬定的排樣方案中都體現(xiàn)出對(duì)沖裁凸模實(shí)際制造加工可行性的考慮。在去除廢料時(shí)，并不是一次性按廢料外形設(shè)計(jì)相應(yīng)凸模，很高程度地避免工作輪廓過于復(fù)雜的缺點(diǎn)。外形復(fù)雜的凸模，不僅制造困難，加工成本高，而且在使用中容易磨損，維護(hù)和修模難度大。所有沖孔凸模也同時(shí)回避了帶回字形的外形設(shè)計(jì)，避免在開模過程中，廢料或料帶卡在凸模內(nèi)而撕裂或扯斷已成形的條料。再之，以上方案中同時(shí)具備的另一設(shè)計(jì)共同點(diǎn)是考慮了凸模在模架上的安裝空間，選擇性分散凸模，合理布局，把中心距過小的孔分散到多個(gè)工步中。下面依次是對(duì)每個(gè)方案的具體分析：方案1：采用對(duì)排，對(duì)排方向與送料方向垂直。采用一對(duì)側(cè)刃定步距，斜對(duì)角布置，切除搭邊值為2.1mm。導(dǎo)正銷成傾斜一定角度布置在料帶兩側(cè)。連料方式為兩邊連料，整個(gè)料帶方便固定及定位。整個(gè)排樣11個(gè)工步，步長74.2mm，料寬50mm。1至3個(gè)工步為沖孔及壓凸，除去90彎曲部位連接的工藝廢料；4、5工步是90折彎及整形彎曲；5、6、7工步是除去150“Z”彎部位連接的工藝廢料；8、9工步是“Z”彎及整形彎曲；10、11工步是切除廢料及落料出件。90折彎設(shè)計(jì)為自下向上彎曲，實(shí)現(xiàn)方式為合模時(shí)卸料板壓著料帶與凹模板一同下沉，彎曲凸模固定不動(dòng)，卸料板上的彎曲凹模與其閉合，完成彎曲工藝。這需要在后續(xù)工步對(duì)卸料板的對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)避位孔，這個(gè)凹模板向下沉。關(guān)于壓凸，設(shè)計(jì)為自下而上沖突，在卸料板上設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)凹模以及在后續(xù)公布中設(shè)計(jì)避位槽?！癦”彎設(shè)計(jì)為向下彎曲，需要設(shè)計(jì)浮頂銷以方便送料。各個(gè)工步中的“L”形沖孔凸模的寬度不應(yīng)設(shè)計(jì)過窄，防止凸模彎曲變形或折斷，而實(shí)際設(shè)計(jì)最小值為3mm，其凸模強(qiáng)度是否滿足要求將在后面進(jìn)行校核。總體上布局均稱合理，工藝廢料少，材料利用率高，結(jié)構(gòu)緊湊。參照相關(guān)資料的計(jì)算公式1，采用方案1的一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率計(jì)算見式（3-10）：(3-10)方案2：采用單排，制件方向沿著送料方向，這是為了方便用中間部分做載體連料。采用單邊側(cè)刃定距，步長60.2mm，料寬44mm。條料被設(shè)計(jì)為單邊搭邊，單邊沖導(dǎo)正孔導(dǎo)正。排樣的各個(gè)工步都比較簡單，工步少，這使得制模比較方便，也容易實(shí)現(xiàn)。但是采用單邊連料及導(dǎo)正，這對(duì)沖裁及彎曲工序的固定料帶和精確定位十分的不利。更重要的是，若采用此種排樣，工藝廢料所占條料面積過大，材料利用率太低，造成許多浪費(fèi)。采用方案2的一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率計(jì)算見式（3-11）：(3-11)方案3：采用對(duì)排，對(duì)排方向沿送料方向。其也是采用單邊側(cè)刃定距，步長32mm，料寬77.7mm。雖然工步數(shù)和方案1一樣為11個(gè)工步，但是整個(gè)排樣長度短，結(jié)構(gòu)緊湊，這可以減小整個(gè)模架的外形尺寸。若考慮到凸模的固定，對(duì)于2、3工步間以及5、6、7工步間的沖裁凸模布置過于密集，對(duì)應(yīng)在凸模固定板上的安裝空間不夠而致使凸模無法安裝。沖裁凸模以及彎曲凸?？赡馨l(fā)生的干涉是此排樣最大的缺陷和隱患。對(duì)于導(dǎo)向和固定，此方案亦不可采取。其為中間安置導(dǎo)正銷導(dǎo)正，由于布置在一條直線上，料帶在受沖裁凸模以及彎曲凸模的橫向擠壓力下會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)的可能性，這使導(dǎo)正銷的導(dǎo)正精度大為降低。在后面的的幾個(gè)工步中，僅有中間極少部分料帶作為連接載體，在彎曲成形及整形工序中會(huì)因固定面過小或壓料力不夠而發(fā)生條料大幅度的滑移。，這是對(duì)彎曲成形是十分不利的。方案3會(huì)因結(jié)構(gòu)的緊湊而使得工藝廢料面積比上兩個(gè)方案少許多，材料利用率大幅增加，具體數(shù)值計(jì)算見式（3-12）：(3-12)下面是三種方案的對(duì)比：1對(duì)于多工位級(jí)進(jìn)模，采用側(cè)刃定位比較合適，而且最好采用一對(duì)側(cè)刃對(duì)稱布置或斜對(duì)角布置在料帶的兩側(cè)。這是因?yàn)?，在送料的末尾階段，后續(xù)沒有料條，側(cè)刃已沒有沖裁定步距了，那么在送料方向前面的最后幾個(gè)工步的條料送進(jìn)的距離就不能被控制，工步內(nèi)安排的工藝也無法完成。結(jié)果，每條料帶的最后幾個(gè)工步的制件都將浪費(fèi)，這大為降低了材料利用率，經(jīng)濟(jì)效應(yīng)性也受此影響。因此，對(duì)于方案2及方案3比不上方案1的排樣效果好。2料帶采用兩邊連料要優(yōu)于單邊連料或是中間連料。條料的兩邊留取足夠的搭邊值，并把導(dǎo)正銷對(duì)稱布置，這能夠使料帶在沖裁過程中定位精準(zhǔn)，沖壓精度能提高許多，而單邊連料及中間載體就差了許多。因此，在載體設(shè)計(jì)上方案1要優(yōu)勝于方案2及方案3。3對(duì)于送進(jìn)步長，應(yīng)是數(shù)值不宜過大。步距越長，工步間的沖裁精度就會(huì)下降。所以，應(yīng)沿著制件長度尺寸小的方法設(shè)為送料方向。上述三種方案中，方案3最佳，方案2次之，方案1則有所不及。4通過比較材料利用率，方案3是材料利用率最高，經(jīng)濟(jì)效益最好的，方案1次之，方案2最后。料帶的材料利用率是我們比較排樣方案時(shí)需要重要考慮的因素，在盡可能下，選取高利用率的方案為最終方案。然而，也不盡是只看材料利用率，不能把其作為唯一區(qū)分方案好壞的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該考慮工藝性等其它相關(guān)因素。所以，從這個(gè)角度，方案1的材料利用率是可以接受的。經(jīng)過上述綜合因素的比較和考慮，方案1的排樣設(shè)計(jì)是最佳的。因此，把方案1作為最終排樣方案。（三）工步的校正與優(yōu)化在排樣方案確定之后，我們還需要對(duì)各個(gè)工步進(jìn)行校核和改進(jìn)，降低不安全因素，減少其對(duì)后續(xù)設(shè)計(jì)工作的不良影響。1凸模的強(qiáng)度校核（1）圓凸模的強(qiáng)度校核。參考相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)2，當(dāng)直徑dt時(shí)，凸模強(qiáng)度按照式（3-13）進(jìn)行校核。(3-13)式中t為料厚，d為孔徑，為料帶的抗剪強(qiáng)度，對(duì)于0Cr19Ni9不銹鋼其值為850 N/mm2，K為凸模刃口的接觸應(yīng)力，為凸模材料許用壓應(yīng)力，按手冊(cè)推薦的經(jīng)驗(yàn)值，常用的合金模具鋼可取18002200N/mm2。在排樣的各個(gè)工步中，最小圓凸模直徑為3mm，料厚為0.8mm，條料的抗剪前度為850 N/mm2，數(shù)值計(jì)算見式（3-14）：(3-14)從式（3-14）的計(jì)算結(jié)果可以得出，該圓凸模是滿強(qiáng)度要求的。而對(duì)于其它直徑更大的凸模，其強(qiáng)度也相應(yīng)都滿足。（2）異形凸模強(qiáng)度校核。排樣圖中系列的沖裁凸模，其強(qiáng)度跟其長寬比值的大小有很直接的關(guān)系。對(duì)于刃口一定長度的凸模，其寬度不應(yīng)太窄，否者會(huì)因強(qiáng)度不夠而折斷。據(jù)此，在一系列的“L”形沖裁凸模中，工步1中的“L”形凸模是長度最大，長寬比最大的一個(gè)，如圖3-8，應(yīng)選取其作為強(qiáng)度校核的對(duì)象。圖3-8 工步1中“L”形沖裁凸模參考設(shè)計(jì)手冊(cè)2相關(guān)內(nèi)容，在校核刃口接觸應(yīng)力時(shí)，按式（3-15）計(jì)算平均壓應(yīng)力來核算凸模強(qiáng)度。(3-15)F為沖裁件表面面積，L為沖裁件輪廓長度，借助CAD域的面積查詢功能，上述參數(shù)值F為126mm2，L為89.8mm，t為料帶厚度，值為0.8mm，值取850 N/mm2，值在18002200N/mm2范圍。數(shù)值計(jì)算見式（3-16）：(3-16)從式（3-16）的計(jì)算結(jié)果可以得出，該“L”形凸模是滿足強(qiáng)度的。因此，對(duì)于其它凸模，其刃口強(qiáng)度相應(yīng)滿足。而對(duì)于其它壓凸凸模、彎曲凸模以及整形彎曲凸模，在排樣設(shè)計(jì)時(shí)，按經(jīng)驗(yàn)值確定工作界面長寬參數(shù)，保證有足夠的刃口強(qiáng)度。而事實(shí)上，排樣圖中的上述凸模對(duì)應(yīng)的條料沖壓輪廓沒有相當(dāng)復(fù)雜或是尺寸過小過窄的，在設(shè)計(jì)中能夠容易使其滿足工作需要的強(qiáng)度。因此，上述凸模不需要再進(jìn)行強(qiáng)度校核。2出件方式。正如排樣圖中設(shè)計(jì)的工步及工序，在工步10沖除與制件相連的工藝廢料，工步11單邊沖除與制件相連的搭邊。在沖除這兩個(gè)工步的廢料時(shí)，其輪廓是不封閉的，而且僅是兩條直線輪廓與工藝廢料及制件相連。在設(shè)計(jì)工序時(shí)，不能將其作為切斷或是切邊處理。因?yàn)樵趯?shí)際中，由于凸模力和速度的因素，在沒有對(duì)應(yīng)的凹模而是懸空的情況下，很有可能是沿著沖裁直線輪廓發(fā)生彎曲而非沖裁。如圖3-9，以黑色線條為切斷輪廓可能發(fā)生彎曲。為解決這個(gè)問題，應(yīng)在凹模板對(duì)應(yīng)沖裁凸模處設(shè)計(jì)封閉輪廓的凹模。同時(shí)凹模的設(shè)計(jì)還要考慮工藝廢料的順利掉落，制件的順利掉落。如圖3-10，黑色粗線條表示凹模板凹模及避位槽輪廓，藍(lán)色封閉線框是在凹模板上開的空孔，用來出廢料及制件（外形輪廓用紅色線條表示），從圖3-10中可以看出，兩個(gè)工步的矩形沖裁凸模都有封閉輪廓的凹模，且凹模距孔邊有足夠的安全距離，能夠保證凹模壁厚強(qiáng)度。這就實(shí)現(xiàn)了一般沖孔工序，而不是簡單的切斷，制件對(duì)應(yīng)部位的外形輪廓斷面質(zhì)量能夠被保證。圖3-9 切斷時(shí)會(huì)發(fā)生彎曲的沖裁方式圖3-10 凹模封閉輪廓沖裁與出件方式同時(shí)能夠發(fā)現(xiàn)，被標(biāo)紅的制件及廢料才沖裁時(shí)，有一半是被卸料板壓在凹模板表面，另一半左右是懸空的，這是為了在完成向下合模沖裁后，制件與廢料已已被切斷，當(dāng)卸料板向上抬起時(shí)，由于自身重力及重心位置的關(guān)系，制件會(huì)向中間傾斜翻落出件，10工步的沖裁廢料會(huì)沿著左端斜坡向空孔滑落掉出。同時(shí)在10工步的右側(cè)設(shè)計(jì)了浮頂銷，使廢料向左邊傾斜滑落更容易實(shí)現(xiàn)；而實(shí)際上，送料時(shí)，料帶也會(huì)帶著矩形廢料向左移動(dòng)而落向空孔。因此，工步10及工步11僅需在凹模板開一個(gè)通孔用來出件，減少了凹模板機(jī)械車削量，使其強(qiáng)度強(qiáng)度更加有保證。（四）搭邊與條料寬度在排樣設(shè)計(jì)中，我們?cè)O(shè)計(jì)了雙側(cè)搭邊，這樣可以增加條料的剛度、補(bǔ)償定位誤差等。參考設(shè)計(jì)手冊(cè)相關(guān)資料2，對(duì)于料厚為0.8mm的條料，工件間距a1取1.8mm，側(cè)面a取2.0mm；而實(shí)際設(shè)計(jì)中，a1取3mm，側(cè)面a取8.5mm。側(cè)刃切去部分寬度為2.1mm。如圖3-11。條料寬度B為50-0.30mm。圖3-11 條料的搭邊值（五）條料規(guī)格與材料利用率參考相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)2，按步長及工步數(shù)，選擇冷軋薄鋼板規(guī)格為1800mm750mm。由于步長為74.2mm，所以把薄鋼板裁剪成750 mm50mm的料帶，每條料帶出件20個(gè)。于是，一張薄鋼板總的材料利用率Z按式（3-17）計(jì)算：(3-17)所以，最終的材料利用率為34.2。第四章 初步確定模具結(jié)構(gòu) 第一節(jié) 選用模架一、確定凹模板的規(guī)格 在最終排樣方案設(shè)計(jì)并改進(jìn)后，即可確定凹模的大致長度尺寸，各種凸凹模的安裝位置需待進(jìn)一步分析確定。凹模板的即待選取的上下模座的凹模周界應(yīng)該要安全安置所有工步內(nèi)的沖壓成形凸凹模，并且還要留取一定長度空間安置其它模具零部件。當(dāng)已設(shè)計(jì)好工步的條料在凹模板上定位了，那么，相應(yīng)的凸凹模位置也就被固定下來。所以，首要的工作就是確定條料在凹模板上的相對(duì)位置。其中一種好的解決方法是借助AutoCAD繪圖軟件，通過對(duì)凹模板的左右移動(dòng)來選取條料放置的最佳位置。具體操作如下。首先，在未計(jì)算料條壓力中心之前，在垂直送料方向，把料條的中心線固定在凹模板的寬度中心線上。對(duì)于步距數(shù)為74.2mm，工步數(shù)為11，凹模板的長度應(yīng)至少大于步距與工步數(shù)的乘積值，即74.211=816.2mm。查閱相關(guān)模具設(shè)計(jì)匯編3，凹模板的最大規(guī)格尺寸為315mm250mm。于是將選取3塊315mm250mm規(guī)格的凹模板拼排選用，其板間間距取2mm。于是整個(gè)凹模長度為3153+22=949mm。用CAD畫出凹模周界線框，并選定后在排樣圖上來回移動(dòng)，選取最佳位置。由于是三塊凹模板拼組在一起，那么排樣圖上有凸模的地方應(yīng)避開凹模板間隙。由此，最終選取如圖4-1所示的位置。圖4-1 條料在凹模板上的位置送料方向?yàn)閺挠蚁蜃?，在確定第1工步最右邊的凸模距離凹模板右端面99.7mm后，其它相對(duì)位置尺寸按排樣圖中的位置尺寸進(jìn)行定位。同時(shí)，從右端開始送料時(shí)，凹模板可承接料條的長度達(dá)100mm，因此，只需要設(shè)計(jì)導(dǎo)料板，承料板可以不設(shè)計(jì)，凹模代替了它的使用作用，即承載料條，防止料條在沖裁開始處發(fā)生翹起。二、選用上下模座及模架 根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及實(shí)際調(diào)研，首先選用滑動(dòng)導(dǎo)向模座。對(duì)于模架的選取，最終采用的是四導(dǎo)柱模架。因?yàn)閷?duì)于級(jí)進(jìn)模，采用四導(dǎo)柱模架具有導(dǎo)向平穩(wěn)，精確可靠的優(yōu)點(diǎn)，也適合級(jí)進(jìn)模，尤其是多工位自動(dòng)級(jí)進(jìn)模。而上下模座將參照標(biāo)準(zhǔn)四導(dǎo)柱滑動(dòng)導(dǎo)向模座，根據(jù)實(shí)際模具長度尺寸對(duì)其加以設(shè)計(jì)。先根據(jù)單塊凹模板即315mm250mm的規(guī)格作為凹模周界選取上下模座，然后把上下模座拼接為以整體，去掉中間導(dǎo)柱，即為最終的上下模架。參考模具匯編3相關(guān)內(nèi)容，按彈壓卸料橫向典型組合選取上墊板，凸模固定板，卸料板，凹模板，下墊板等模板的厚度，而長寬尺寸皆按凹模板315mm250mm選取。而固定用的內(nèi)六角螺釘、銷釘?shù)臄?shù)量及中心距則參照典型組合確定。三、模具其它結(jié)構(gòu)確定 1在標(biāo)準(zhǔn)四導(dǎo)柱上下模座的基本結(jié)構(gòu)上，設(shè)計(jì)四個(gè)定位柱，沿著四個(gè)模架導(dǎo)柱成對(duì)稱布置。2考慮到?jīng)_壓工藝設(shè)計(jì)彎曲和淺成形，則在每塊凹模板上設(shè)計(jì)四個(gè)小的內(nèi)限位柱。同時(shí)，也將在凸模固定板及凹模板之間設(shè)計(jì)小導(dǎo)柱，以保證沖裁的足夠精度。數(shù)量為每塊凹模板布置4個(gè)，均稱布置。3由于模架長度超過1米，各工步的沖裁廢料及最后公布的落件不能夠都從壓力機(jī)中間孔落出。這就需要另行設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)來解決該問題。于是，我們將從原模架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上在下模座設(shè)計(jì)墊塊和下托模板。墊塊高度為70mm，下托板厚度取30mm，而長寬尺寸及固定方式將根據(jù)下模座加以確定。廢料及制件將從下模座落在托板上，從而只需操作工用推板等工具將制件和廢料從托板上掃出。因?yàn)闆_裁后的廢料尺寸較小，制件的外形要大得多，于是通過篩子的篩選將制件與廢料分開。4因?yàn)槟＜荛L度尺寸較大，在結(jié)構(gòu)上將不設(shè)計(jì)模柄，而改用壓板使其固定在壓力機(jī)上。而關(guān)于卸料螺釘及彈簧或是聚胺酯彈性體的設(shè)計(jì)將根據(jù)后續(xù)的沖裁力及卸料力的計(jì)算逐步確定，在此不作說明。其它模具零部件將根據(jù)設(shè)計(jì)的需要將在后續(xù)設(shè)計(jì)中逐一介紹。第二節(jié) 模架結(jié)構(gòu)圖根據(jù)前面的設(shè)計(jì)工作，先可以借助CAD繪圖軟件進(jìn)行繪制模具裝配草圖，并在繪圖中發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)方案。因此，初步的模架圖如下。圖4-2 模架結(jié)構(gòu)圖圖4-3 模架三維圖第五章 壓力中心及壓力計(jì)算 在選用壓力機(jī)之前，需要計(jì)算模具所有凸模在沖壓工件時(shí)對(duì)壓力機(jī)的反作用力及其合力的作用點(diǎn)。我們將根據(jù)沖裁、彎曲、壓凸三種不同沖壓工序分別計(jì)算作用了，最終在同一坐標(biāo)系中計(jì)算三種工序的合力。由于沖壓過程的復(fù)雜性，其每一時(shí)刻的沖壓力大小和作用點(diǎn)都不同，在處理時(shí)，我們將考慮所有沖壓凸模作用在同一時(shí)刻達(dá)到最大值時(shí)的合力及其作用點(diǎn)，以此來估算模具工作壓力安全范圍。第一節(jié) 工步?jīng)_裁壓力中心計(jì)算 在計(jì)算沖裁壓力中心時(shí)，我們將分別計(jì)算各個(gè)工步的沖裁壓力中心。最后在同一坐標(biāo)系中計(jì)算各工步的合力的壓力中心。對(duì)于級(jí)進(jìn)模沖，沖裁輪廓往往是開放的，這就需要按每一段輪廓分別計(jì)算。參考設(shè)計(jì)手冊(cè)2的相關(guān)計(jì)算方法，對(duì)于圓弧線段輪廓，采用式（5-1）計(jì)算其壓力中心；而求多條輪廓的壓力中心則采用式（5-2）、式（5-3）進(jìn)行計(jì)算。（5-1）（5-2）（5-3）對(duì)于每一工步，都以導(dǎo)正孔的圓心為坐標(biāo)原點(diǎn)，以沿送料方向向右為x軸正方向，垂直送料方向向上為y軸正方向，建立坐標(biāo)系。具體計(jì)算如下。（一） 工步1，如圖5-1，表5-1所示。圖5-1 工步1沖裁輪廓表5-1 工步1輪廓中心坐標(biāo)及長度序號(hào)12345678X-8.32930.326.633.131.630.129.9Y42.742.243.337.232.227.230.534.1L71.22.52.1131036.50.785序號(hào)910111213141516X24.920.1-41.1-40.9-35.9-31.1-37.6-44.1Y34.235.716.14.74.531.58.8L9.5322.20.7859.531325.7則工步1的沖裁力的壓力中心計(jì)算如式（5-4）、式（5-5）：（5-4）（5-5）所以，工步1中沖裁力的壓力中心相對(duì)坐標(biāo)為（-11.08，27.78）。（二）工步3，如圖5-2，表5-2所示。圖5-2 工步3沖裁輪廓表5-2 工步3輪廓中心坐標(biāo)及長度序號(hào)12345X46.144.643.142.943.1Y131.534.715.6L23330.78521.2序號(hào)6789X20.120.318.617.1Y23.134.137.225.7L21.20.785323則工步3的沖裁力的壓力中心計(jì)算如式（5-6）、式（5-7）：（5-6）（5-7）所以，工步3中沖裁力的壓力中心相對(duì)坐標(biāo)為（31.95，18.30）。 （三）工步5，如圖5-3，表5-3所示。圖5-3 工步5沖裁輪廓表5-3 工步5輪廓中心坐標(biāo)及長度序號(hào)1234X7.316.97.1-2.5Y37.234.134.235.7L19.60.78519.13序號(hào)5678X-27.9-18.1-8.5-18.3Y4.74.531.5L0.78519.13 19.6則工步5的沖裁力的壓力中心計(jì)算如式（5-8）、式（5-9）：（5-8）（5-9）所以，工步5中沖裁力的壓力中心相對(duì)坐標(biāo)為（-1.43，19.45）。（四）工步6，如圖5-4，表5-4所示。圖5-4 工步6沖裁輪廓表5-4 工步6輪廓中心坐標(biāo)及長度序號(hào)1234X16.97.1-2.57.3Y26.426.224.723.2L0.78519.1319.6序號(hào)5678X-18.3-8.5-18.1-27.9Y15.51412.512.3L19.6319.10.785則工步6的沖裁力的壓力中心計(jì)算如式（5-10）、式（5-11）：（5-10）（5-11）所以，工步6中沖裁力的壓力中心相對(duì)坐標(biāo)為（-1.43，19.35）。（五）工步7，如圖5-5，表5-5所示。圖5-5 工步7沖裁輪廓表5-5 工步7輪廓中心坐標(biāo)及長度序號(hào)123456X1919.38.512812.5Y4.51.5312.51415.5L21.1321.68.139.1序號(hào)789101112X-23.6-19-23.1-30.1-19.5-30.3Y23.224.726.234.235.737.2L9.138.121.1321.6則工步7的沖裁力的壓力中心計(jì)算如式（5-12）、式（5-13）：（5-12）（5-13）所以，工步7中沖裁力的壓力中心相對(duì)坐標(biāo)為（-7.05，19.56）。（六）工步10，如圖5-6，表5-6所示。圖5-6 工步10沖裁輪廓表5-6 工步10輪廓中心坐標(biāo)及長度序號(hào)1234X-0.3-0.3-10.8-10.8Y12.515.523.226.2L16.516.516.516.5則工步10的沖裁力的壓力中心計(jì)算如式（5-14）、式（5-15）：（5-14）（5-15）所以，工步10中沖裁力的壓力中心相對(duì)坐標(biāo)為