沖壓模具畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、<p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p>　　第二章 沖裁模設(shè)計(jì)零件分析7</p><p>　　2.1零件的經(jīng)濟(jì)性分析7</p><p>　　2.2零件的工藝性分析9</p><p><b>　　2.3精度9</b></p><p>&l

2、t;b>　　2.4材料10</b></p><p>　　第三章 確定沖裁工藝方案11</p><p>　　第四章 模具的總體結(jié)構(gòu)方案12</p><p>　　4.1 模具類型12</p><p>　　4.2操作與定位方式12</p><p>　　4.3卸料與出件方式12</p>

3、;<p>　　第五章 模具工作原理13</p><p>　　第六章 凸模設(shè)計(jì)14</p><p>　　6.1切口凸模14</p><p>　　6.2沖孔凸模14</p><p>　　6.3彎曲凸模14</p><p><b>　　6.4凹模14</b></p>

4、<p>　　第七章 工藝設(shè)計(jì)15</p><p>　　7.1計(jì)算毛坯尺寸15</p><p><b>　　7.2排樣圖15</b></p><p>　　7.3計(jì)算材料的利用率15</p><p>　　7.4計(jì)算沖壓力15</p><p>　　7.5 彎曲件工藝精度17&

5、lt;/p><p>　　7.6計(jì)算壓力中心18</p><p>　　7.7計(jì)算凸、凹模刃口尺寸及公差18</p><p>　　第八章 設(shè)計(jì)選用零件、部件，繪制模具總裝草圖20</p><p>　　8.1 凹模設(shè)計(jì)20</p><p>　　8.2凸模設(shè)計(jì)21</p><p>　　8.3棘輪

6、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)22</p><p>　　8.4轉(zhuǎn)盤(pán)設(shè)計(jì)24</p><p>　　8.5凹模固定板設(shè)計(jì)24</p><p>　　8.6凹模墊板設(shè)計(jì)24</p><p>　　8.7卸料與出件裝置設(shè)計(jì)24</p><p>　　第九章 模架及其他零件的選用26</p><p>　　9.1 模柄設(shè)計(jì)

7、26</p><p>　　9.2斜楔設(shè)計(jì)27</p><p>　　第十章 凹凸模及個(gè)組成零件28</p><p>　　10.1 沖壓設(shè)備的選擇28</p><p>　　10.2 緊固件的選用28</p><p>　　10.3 壓力機(jī)的校核28</p><p>　　10.3.1 公

8、稱壓力28</p><p>　　10.3.2 行程次數(shù)28</p><p>　　10.3.3 工作臺(tái)面的尺寸28</p><p>　　10.4 滑塊模柄孔尺寸28</p><p>　　第十一章 模具主要零件加工工藝規(guī)程的編制29</p><p>　　11.1 沖壓模具制造技術(shù)要求29</p>

9、<p>　　11.2 總裝工藝29</p><p>　　11.3 加工要求29</p><p>　　11.4 主要零、部件加工工藝29</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1選題的背景與意義</p><p>　　沖壓在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是大

10、批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門(mén)越來(lái)越多地采用沖壓法加工產(chǎn)品零部件，如汽車、農(nóng)機(jī)、儀器、儀表、電子、航空、航天、家電及輕工等行業(yè)。在這些工業(yè)部門(mén)中，沖壓件所占的比重都相當(dāng)?shù)拇螅賱t60%以上，多則90%以上。不少過(guò)去用鍛造、鑄造和切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在大多數(shù)也被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。因此可以說(shuō)，如果生產(chǎn)中不諒采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門(mén)要提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、快速進(jìn)行產(chǎn)品更新?lián)Q代等都是難以實(shí)現(xiàn)的。&l

11、t;/p><p>　　多工位沖壓工藝是將一個(gè)需要多道沖壓工序完成的沖壓制件合并在一個(gè)壓力機(jī)上完成，即每沖壓一次就可獲得一個(gè)成形零件的沖壓工藝方法。在生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)多工位沖壓具有如下優(yōu)點(diǎn)：減少了沖壓設(shè)備和占地面積。有利于提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量及降低沖壓件成本。事實(shí)上，使用多工位沖壓是實(shí)現(xiàn)沖壓自動(dòng)化的主要途徑之一。該技術(shù)當(dāng)今在世界各先進(jìn)國(guó)家破廣泛采用。目前在國(guó)內(nèi)引進(jìn)的成套設(shè)備中，也能看到多工位沖壓機(jī)和配套模具。多工位連續(xù)?？?/p>

12、以直接從板、條、卷料等上沖出各種類型的成品沖壓件不僅能一模成型，使生產(chǎn)成倍的增加，而且沖壓精度高，互換性強(qiáng)，成本低，同時(shí)還能有效的較少?zèng)_壓模套數(shù)；大幅度壓縮工裝系數(shù)。</p><p>　　這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是按學(xué)習(xí)、消化、吸收、創(chuàng)新的思路進(jìn)行的。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我可以得到一個(gè)工程技術(shù)人員所必需的綜合訓(xùn)練，在不同程度上提高了各種能力，我們總結(jié)提高了以往所學(xué)到的基礎(chǔ)理論知識(shí)。同時(shí)，畢業(yè)設(shè)計(jì)又是一個(gè)理論性較強(qiáng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，它

13、鍛煉了我們動(dòng)手能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。綜合運(yùn)用冷沖模課程以及其他有關(guān)先修課程的理論及生產(chǎn)實(shí)踐的常識(shí)去分析以及解決模具設(shè)計(jì)問(wèn)題，并使所學(xué)專業(yè)常識(shí)進(jìn)一步強(qiáng)化以及深化。 進(jìn)一步了解模具設(shè)計(jì)的一般方法，以及掌握經(jīng)常使用模具整體設(shè)計(jì)、零器件的設(shè)計(jì)過(guò)程以及計(jì)算方法，造就正確的設(shè)計(jì)思惟以及分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，總體設(shè)計(jì)以及計(jì)算的能力。 通過(guò)計(jì)算以及繪圖，學(xué)會(huì)運(yùn)用尺度、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)以及查閱有關(guān)技術(shù)資料等，造就模具設(shè)計(jì)的基本技能。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們

14、走上工作崗位之前的一次大練兵，鞏固以前所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，理論與實(shí)踐相結(jié)合補(bǔ)充自己的不足。</p><p>　　1.2沖壓的概念、特點(diǎn)及應(yīng)用</p><p>　　沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備（主要是壓力機(jī)）上的模具對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件（俗稱沖壓或沖壓件）的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對(duì)材料進(jìn)行冷變形加工，且主要采用板料來(lái)加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板

15、料沖壓。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，隸屬于材料成型工程術(shù)。</p><p>　　沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡(jiǎn)稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒(méi)有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行；沒(méi)有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝就無(wú)法實(shí)現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素，只有它們相互結(jié)合才能得出沖壓件。</p>&

16、lt;p>　　與機(jī)械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無(wú)論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。主要表現(xiàn)如下。</p><p>　　(1) 沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化。這是因?yàn)闆_壓是依靠沖模和沖壓設(shè)備來(lái)完成加工，普通壓力機(jī)的行程次數(shù)為每分鐘可達(dá)幾十次，高速壓力要每分鐘可達(dá)數(shù)百次甚至千次以上，而且每次沖壓行程就可能得到一個(gè)沖件。</p><p>

17、　　(2)沖壓時(shí)由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面質(zhì)量,而模具的壽命一般較長(zhǎng),所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好,具有“一模一樣”的特征。</p><p>　　（3）沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時(shí)材料的冷變形硬化效應(yīng)，沖壓的強(qiáng)度和剛度均較高。</p><p>　?。?）沖壓一般沒(méi)有切屑碎料生成，材料的消

18、耗較少，且不需其它加熱設(shè)備，因而是一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。</p><p>　　但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時(shí)一個(gè)復(fù)雜零件需要數(shù)套模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集形產(chǎn)品。所以，只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點(diǎn)才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　沖壓在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是大批量生產(chǎn)中應(yīng)

19、用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門(mén)越來(lái)越多地采用沖壓法加工產(chǎn)品零部件，如汽車、農(nóng)機(jī)、儀器、儀表、電子、航空、航天、家電及輕工等行業(yè)。在這些工業(yè)部門(mén)中，沖壓件所占的比重都相當(dāng)?shù)拇?，少則60%以上，多則90%以上。不少過(guò)去用鍛造、鑄造和切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在大多數(shù)也被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。因此可以說(shuō)，如果生產(chǎn)中不諒采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門(mén)要提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、快速進(jìn)行產(chǎn)品更新?lián)Q代等都是難以實(shí)現(xiàn)的。</p&g

20、t;<p>　　1.3 沖壓的基本工序及模具</p><p>　　由于沖壓加工的零件種類繁多，各類零件的形狀、尺寸和精度要求又各不相同，因而生產(chǎn)中采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的。概括起來(lái)，可分為分離工序和成形工序兩大類；分離工序是指使坯料沿一定的輪廓線分離而獲得一定形狀、尺寸和斷面質(zhì)量的沖壓（俗稱沖裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的沖壓件的工序。&l

21、t;/p><p>　　上述兩類工序，按基本變形方式不同又可分為沖裁、彎曲、拉深和成形四種基本工序，每種基本工序還包含有多種單一工序。</p><p>　　在實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)沖壓件的生產(chǎn)批量較大、尺寸較少而公差要求較小時(shí)，若用分散的單一工序來(lái)沖壓是不經(jīng)濟(jì)甚至難于達(dá)到要求。這時(shí)在工藝上多采用集中的方案，即把兩種或兩種以上的單一工序集中在一副模具內(nèi)完成，稱為組合的方法不同，又可將其分為復(fù)合-級(jí)進(jìn)和復(fù)合

22、-級(jí)進(jìn)三種組合方式。</p><p>　　復(fù)合沖壓——在壓力機(jī)的一次工作行程中，在模具的同一工位上同時(shí)完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方法式。</p><p>　　級(jí)進(jìn)沖壓——在壓力機(jī)上的一次工作行程中，按照一定的順序在同一模具的不同工位上完面兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方式。</p><p>　　復(fù)合-級(jí)進(jìn)——在一副沖模上包含復(fù)合和級(jí)進(jìn)兩種方式的組

23、合工序。</p><p>　　沖模的結(jié)構(gòu)類型也很多。通常按工序性質(zhì)可分為沖裁模、彎曲模、拉深模和成形模等；按工序的組合方式可分為單工序模、復(fù)合模和級(jí)進(jìn)模等。但不論何種類型的沖模，都可看成是由上模和下模兩部分組成，上模被固定在壓力機(jī)工作臺(tái)或墊板上，是沖模的固定部分。工作時(shí)，坯料在下模面上通過(guò)定位零件定位，壓力機(jī)滑塊帶動(dòng)上模下壓，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需形狀與尺寸的

24、沖件。上模回升時(shí)，模具的卸料與出件裝置將沖件或廢料從凸、凹模上卸下或推、頂出來(lái)，以便進(jìn)行下一次沖壓循環(huán)。</p><p>　　1.4 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向</p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，許多新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料不斷涌現(xiàn)，因而促進(jìn)了沖壓技術(shù)的不斷革新和發(fā)展。其主要表現(xiàn)和發(fā)展方向如下。</p><p>　　(1).沖壓成

25、形理論及沖壓工藝方面</p><p>　　沖壓成形理論的研究是提高沖壓技術(shù)的基礎(chǔ)。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)沖壓成形理論的研究非常重視，在材料沖壓性能研究、沖壓成形過(guò)程應(yīng)力應(yīng)變分析、板料變形規(guī)律研究及坯料與模具之間的相互作用研究等方面均取得了較大的進(jìn)展。特別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展和塑性變形理論的進(jìn)一步完善，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外已開(kāi)始應(yīng)用塑性成形過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，即利用有限元（FEM）等有值分析方法模擬金屬的塑性成形過(guò)程，根據(jù)

26、分析結(jié)果，設(shè)計(jì)人員可預(yù)測(cè)某一工藝方案成形的可行性及可能出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，并通過(guò)在計(jì)算機(jī)上選擇修改相關(guān)參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)工藝及模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)。這樣既節(jié)省了昂貴的試模費(fèi)用，也縮短了制模具周期。</p><p>　　研究推廣能提高生產(chǎn)率及產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本和擴(kuò)大沖壓工藝應(yīng)用范圍的各種壓新工藝，也是沖壓技術(shù)的發(fā)展方向之一。目前，國(guó)內(nèi)外相繼涌現(xiàn)出精密沖壓工藝、軟模成形工藝、高能高速成形工藝及無(wú)模多點(diǎn)成形工藝等精密、高效、經(jīng)濟(jì)的沖壓

27、新工藝。其中，精密沖裁是提高沖裁件質(zhì)量的有效方法，它擴(kuò)大了沖壓加工范圍，目前精密沖裁加工零件的厚度可達(dá)25mm，精度可達(dá)IT16~17級(jí)；用液體、橡膠、聚氨酯等作柔性凸?；虬寄５能浤３尚喂に?，能加工出用普通加工方法難以加工的材料和復(fù)雜形狀的零件，在特定生產(chǎn)條件下具有明顯的經(jīng)濟(jì)效果；采用爆炸等高能效成形方法對(duì)于加工各種尺寸在、形狀復(fù)雜、批量小、強(qiáng)度高和精度要求較高的板料零件，具有很重要的實(shí)用意義；利用金屬材料的超塑性進(jìn)行超塑成形，可以用一

28、次成形代替多道普通的沖壓成形工序，這對(duì)于加工形狀復(fù)雜和大型板料零件具有突出的優(yōu)越性；無(wú)模多點(diǎn)成形工序是用高度可調(diào)的凸模群體代替?zhèn)鹘y(tǒng)模具進(jìn)行板料曲面成形的一種先進(jìn)技術(shù)，我國(guó)已自主設(shè)計(jì)制造了具有國(guó)際領(lǐng)先水平的無(wú)模多點(diǎn)成形設(shè)備，解決了多點(diǎn)壓機(jī)成形法，從而可隨意改變變形路徑與受力狀態(tài)，提高了材料的成形極限，同時(shí)利用反復(fù)成形技術(shù)可消除材料內(nèi)殘余應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)</p><p>　　(2).沖模是實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的基本條件.</

29、p><p>　　在沖模的設(shè)計(jì)制造上,目前正朝著以下兩方面發(fā)展:一方面,為了適應(yīng)高速、自動(dòng)、精密、安全等大批量現(xiàn)代生產(chǎn)的需要，沖模正向高效率、高精度、高壽命及多工位、多功能方向發(fā)展，與此相比適應(yīng)的新型模具材料及其熱處理技術(shù)，各種高效、精密、數(shù)控自動(dòng)化的模具加工機(jī)床和檢測(cè)設(shè)備以及模具CAD/CAM技術(shù)也在迅速發(fā)展；另一方面，為了適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代和試制或小批量生產(chǎn)的需要，鋅基合金沖模、聚氨酯橡膠沖模、薄板沖模、鋼帶沖模、組

30、合沖模等各種簡(jiǎn)易沖模及其制造技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。</p><p>　　精密、高效的多工位及多功能級(jí)進(jìn)模和大型復(fù)雜的汽車覆蓋件沖模代表了現(xiàn)代沖模的技術(shù)水平。目前，50個(gè)工位以上的級(jí)進(jìn)模進(jìn)距精度可達(dá)到2微米，多功能級(jí)進(jìn)模不僅可以完成沖壓全過(guò)程，還可完成焊接、裝配等工序。我國(guó)已能自行設(shè)計(jì)制造出達(dá)到國(guó)際水平的精度達(dá)2?~5微米，進(jìn)距精度2~3微米，總壽命達(dá)1億次。我國(guó)主要汽車模具企業(yè)，已能生產(chǎn)成套轎車覆蓋件模具，在設(shè)計(jì)

31、制造方法、手段方面已基本達(dá)到了國(guó)際水平，但在制造方法手段方面已基本達(dá)到了國(guó)際水平，模具結(jié)構(gòu)、功能方面也接近國(guó)際水平，但在制造質(zhì)量、精度、制造周期和成本方面與國(guó)外相比還存在一定差距。</p><p>　　模具制造技術(shù)現(xiàn)代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)正在不斷向傳統(tǒng)制造技術(shù)滲透、交叉、融合形成了現(xiàn)代模具制造技術(shù)。其中高速銑削加工、電火花銑削加工、慢走絲切割加工、精密磨削及拋光技術(shù)、

32、數(shù)控測(cè)量等代表了現(xiàn)代沖模制造的技術(shù)水平。高速銑削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面質(zhì)量（主軸轉(zhuǎn)速一般為15000~40000r/min）,加工精度一般可達(dá)10微米，最好的表面粗糙度Ra≤1微米），而且與傳統(tǒng)切削加工相比具有溫升低（工件只升高3攝氏度）、切削力小，因而可加工熱敏材料和剛性差的零件，合理選擇刀具和切削用量還可實(shí)現(xiàn)硬材料（60HRC）加工；電火花銑削加工（又稱電火花創(chuàng)成加工）是以高速旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單管狀電極作三維或二維輪

33、廓加工（像數(shù)控銑一樣），因此不再需要制造昂貴的成形電極，如日本三菱公司生產(chǎn)的EDSCAN8E電火花銑削加工機(jī)床，配置有電極損耗自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)、CAD/CAM集成系統(tǒng)、在線自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)，體現(xiàn)了當(dāng)今電火花加工機(jī)床的技術(shù)水平；慢走絲線切割技術(shù)的發(fā)展水平已相當(dāng)高，功能也相當(dāng)完善，自動(dòng)化程度已達(dá)到無(wú)人看管運(yùn)行的程度，目前切割速度已達(dá)到300m</p><p>　　(3).沖壓設(shè)備和沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化方面</p

34、><p>　　性能良好的沖壓設(shè)備是提高沖壓生產(chǎn)技術(shù)水平的基本條件，高精度、高壽命、高效率的沖模需要高精度、高自動(dòng)化的沖壓設(shè)備相匹配。為了滿足大批量高速生產(chǎn)的需要，目前沖壓設(shè)備也由單工位、單功能、低速壓力機(jī)朝著多工位、多功能、高速和數(shù)控方向發(fā)展，加之機(jī)械乃至機(jī)器人的大量使用，使沖壓生產(chǎn)效率得到大幅度提高，各式各樣的沖壓自動(dòng)線和高速自動(dòng)壓力機(jī)紛紛投入使用。如在數(shù)控四邊折彎?rùn)C(jī)中送入板料毛坯后，在計(jì)算機(jī)程序控制下便可依次完成

35、四邊彎曲，從而大幅度提高精度和生產(chǎn)率；在高速自動(dòng)壓力機(jī)上沖壓電機(jī)定轉(zhuǎn)子沖片時(shí)，一分鐘可沖幾百片，并能自動(dòng)疊成定、轉(zhuǎn)子鐵芯，生產(chǎn)效率比普通壓力機(jī)提高幾十倍，材料利用率高達(dá)97%；公稱壓力為250KN的高速壓力機(jī)的滑塊行程次數(shù)已達(dá)2000次/min以上。在多功能壓力機(jī)方面，日本田公司生產(chǎn)的2000KN“沖壓中心”采用CNC控制，只需5min時(shí)間就可完成自動(dòng)換模、換料和調(diào)整工藝參數(shù)等工作；美國(guó)惠特尼公司生產(chǎn)的CNC金屬板材加工中心，在相同的時(shí)

36、間內(nèi)，加工沖壓件的數(shù)量為普通壓力機(jī)的4~10倍，并能進(jìn)行沖孔、分段沖裁、彎曲和拉深等多種作業(yè)。</p><p>　　近年來(lái)，為了適應(yīng)市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來(lái)越高，且其更新?lián)Q代的周期大為縮短。沖壓生產(chǎn)為適應(yīng)這一新的要求，開(kāi)發(fā)了多種適合不同批量生產(chǎn)的工藝、設(shè)備和模具。其中，無(wú)需設(shè)計(jì)專用模具、性能先進(jìn)的轉(zhuǎn)塔數(shù)控多工位壓力機(jī)、激光切割和成形機(jī)、CNC萬(wàn)能折彎?rùn)C(jī)等新設(shè)備已投入使用。特別是近幾年來(lái)在國(guó)外已經(jīng)發(fā)展起

37、來(lái)、國(guó)內(nèi)亦開(kāi)始使用的沖壓柔性制造單元（FMC）和沖壓柔性制造系統(tǒng)（FMS）代表了沖壓生產(chǎn)新的發(fā)展趨勢(shì)。FMS系統(tǒng)以數(shù)控沖壓設(shè)備為主體，包括板料、模具、沖壓件分類存放系統(tǒng)、自動(dòng)上料與下料系統(tǒng)，生產(chǎn)過(guò)程完全由計(jì)算機(jī)控制，車間實(shí)現(xiàn)24小時(shí)無(wú)人控制生產(chǎn)。同時(shí)，根據(jù)不同使用要求，可以完成各種沖壓工序，甚至焊接、裝配等工序，更換新產(chǎn)品方便迅速，沖壓件精度也高。</p><p>　　(4).沖壓標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化生產(chǎn)方面</

38、p><p>　　模具的標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化生產(chǎn)，已得到模具行業(yè)和廣泛重視。因?yàn)闆_模屬單件小批量生產(chǎn)，沖模零件既具的一定的復(fù)雜性和精密性，又具有一定的結(jié)構(gòu)典型性。因此，只有實(shí)現(xiàn)了沖模的標(biāo)準(zhǔn)化，才能使沖模和沖模零件的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)專業(yè)化、商品化，從而降低模具的成本，提高模具的質(zhì)量和縮短制造周期。目前，國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)程度已達(dá)70%~80%，模具廠只需設(shè)計(jì)制造工作零件，大部分模具零件均從標(biāo)準(zhǔn)件廠購(gòu)買，使生產(chǎn)率大幅度提高。

39、模具制造廠專業(yè)化程度越不定期越高，分工越來(lái)越細(xì)，如目前有模架廠、頂桿廠、熱處理廠等，甚至某些模具廠僅專業(yè)化制造某類產(chǎn)品的沖裁模或彎曲模，這樣更有利于制造水平的提高和制造周期的縮短。我國(guó)沖模標(biāo)準(zhǔn)化與專業(yè)化生產(chǎn)近年來(lái)也有較大發(fā)展，除反映在標(biāo)準(zhǔn)件專業(yè)化生產(chǎn)廠家有較多增加外，標(biāo)準(zhǔn)件品種也有擴(kuò)展，精度亦有提高。但總體情況還滿足不了模具工業(yè)發(fā)展的要求，主要體現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)化程度還不高（一般在40%以下），標(biāo)準(zhǔn)件的品種和規(guī)格較少，大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)件廠家未形成規(guī)模

40、化生產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量也還存在較多問(wèn)題。另外，標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)的銷售、供貨、服務(wù)等都還有待于進(jìn)一步提高。</p><p>　　多工位級(jí)進(jìn)模是在普通級(jí)進(jìn)模的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種高精度、高效率、長(zhǎng)壽命的模具，是技術(shù)密集型模具的重要代表，是沖模發(fā)展方向之一。這種模具除進(jìn)行沖孔落料工作外，還可根據(jù)零件結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和成形性質(zhì)，完成壓筋、沖窩、彎曲、拉深等成形工序，甚至還可以在模具中完成裝配工序[1-3]。沖壓時(shí)，將帶料或條料由模具入口

41、端送進(jìn)后，在嚴(yán)格控制步距精度的條件下，按照成形工藝安排的順序，通過(guò)各工位的連續(xù)沖壓，在最后工位經(jīng)沖裁或切斷后，便可沖制出符合產(chǎn)品要求的沖壓件。為保證多工位級(jí)進(jìn)模的正常工作，模具必須具有高　精度的導(dǎo)向和準(zhǔn)確的定距系統(tǒng)，配備有自動(dòng)送料、自動(dòng)出件、安全檢測(cè)等裝置。所以多工位級(jí)進(jìn)模與普通沖模相比要復(fù)雜。1.5多工位級(jí)進(jìn)模的研究現(xiàn)狀 </p><p>　　多工位級(jí)進(jìn)模是在普通級(jí)進(jìn)模的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種高精度、高效率、長(zhǎng)

42、壽命的模具，是技術(shù)密集型模具的重要代表，是沖模發(fā)展方向之一。這種模具除進(jìn)行沖孔落料工作外，還可根據(jù)零件結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和成形性質(zhì)，完成壓筋、沖窩、彎曲、拉深等成形工序，甚至還可以在模具中完成裝配工序[1-3]。沖壓時(shí)，將帶料或條料由模具入口端送進(jìn)后，在嚴(yán)格控制步距精度的條件下，按照成形工藝安排的順序，通過(guò)各工位的連續(xù)沖壓，在最后工位經(jīng)沖裁或切斷后，便可沖制出符合產(chǎn)品要求的沖壓件。為保證多工位級(jí)進(jìn)模的正常工作，模具必須具有高精度的導(dǎo)向和準(zhǔn)確的定

43、距系統(tǒng)，配備有自動(dòng)送料、自動(dòng)出件、安全檢測(cè)等裝置。所以多工位級(jí)進(jìn)模與普通沖模相比要復(fù)雜，具有如下特點(diǎn)：</p><p>　?。?）在一副模具中，可以完成包括沖裁，彎曲，拉深和成形等多道沖壓工序；減少了使用多副模具的周轉(zhuǎn)和重復(fù)定位過(guò)程，顯著提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率和設(shè)備利用率。</p><p>　?。?）由于在級(jí)進(jìn)模中工序可以分散在不同的工位上，故不存在復(fù)合模的“最小壁厚”問(wèn)題，設(shè)計(jì)時(shí)還可根據(jù)模具強(qiáng)

44、度和模具的裝配需要留出空工位，從而保證模具的強(qiáng)度和裝配空間[4,5]。</p><p>　?。?）多工位級(jí)進(jìn)模通常具有高精度的內(nèi)、外導(dǎo)向（除模架導(dǎo)向精度要求高外，還必須對(duì)細(xì)小凸模實(shí)施內(nèi)導(dǎo)向保護(hù)）和準(zhǔn)確的定距系統(tǒng)，以保證產(chǎn)品零件的加工精度和模具壽命。</p><p>　　（4）多工位級(jí)進(jìn)模常采用高速?zèng)_床生產(chǎn)沖壓件，模具采用了自動(dòng)送料、自動(dòng)出件、安全檢測(cè)等自動(dòng)化裝置，操作安全，具有較高的生產(chǎn)效

45、率。目前，世界上最先進(jìn)的多工位級(jí)進(jìn)模工位數(shù)多達(dá) 50 多個(gè)，沖壓速度達(dá) 1000 次／分以上。</p><p>　?。?）多工位級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鑲塊較多，模具制造精度要求很高，給模具的制造、調(diào)試及維修帶來(lái)一定的難度。同時(shí)要求模具零件具有互換性，在模具零件磨損或損壞后要求更換迅速，方便，可靠。所以模具工作零件選材必須好（常采用高強(qiáng)度的高合金工具鋼、高速鋼或硬質(zhì)合金等材料），必須應(yīng)用慢走絲線</p>&

46、lt;p>　　切割加工、成型磨削、坐標(biāo)鏜、坐標(biāo)磨等先進(jìn)加工方法制造模具[6]。</p><p>　　（6）多工位級(jí)進(jìn)模主要用于沖制厚度較?。ㄒ话悴怀^(guò)2mm）、產(chǎn)量大，形狀復(fù)雜、精度要求較高的中、小型零件。用這種模具沖制的零件，精度可達(dá) IT10 級(jí)。</p><p>　　1.6多工位級(jí)進(jìn)模的發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　隨著與國(guó)際接軌的腳步不斷加快，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)

47、的日益加劇，人們已經(jīng)越來(lái)越認(rèn)識(shí)到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力的重要性。近年來(lái)許多模具企業(yè)因此加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，一些國(guó)內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開(kāi)始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS等國(guó)際通用軟件，個(gè)別廠家還引進(jìn)了Moldf隨著與國(guó)際接軌的腳步不斷加快，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，人們已經(jīng)越來(lái)越認(rèn)識(shí)到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力的重要性[7]。近年來(lái)許多模具企業(yè)因此加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，一些國(guó)內(nèi)

48、模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開(kāi)始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS等國(guó)際通用軟件，個(gè)別廠家還引進(jìn)了Moldflow等CAE軟件，并成功應(yīng)用于多工位級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)中。 而多工位級(jí)進(jìn)模技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價(jià)格低”的要求服務(wù)。專家認(rèn)為，未來(lái)多工位級(jí)進(jìn)模具制造技術(shù)有以下幾大發(fā)展趨勢(shì)： (1)全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù) 模具CAD/CAM/CA

49、E技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，普及CAD/CAM/CA</p><p>　　第二章 沖裁模設(shè)計(jì)零件分析</p><p><b>　　如圖1所示零件</b></p><p><b>　　生產(chǎn)批量：大批量</b></p><p><b>　　材料：10鋼</b

50、></p><p>　　設(shè)計(jì)該零件的沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1零件的經(jīng)濟(jì)性分析</p><p>　　對(duì)任何一次具體生產(chǎn)活動(dòng)而言，反應(yīng)生產(chǎn)規(guī)模大小的生產(chǎn)批量都是生產(chǎn)綱領(lǐng)中所規(guī)定的一項(xiàng)重要內(nèi)容，也是日后探求合理生產(chǎn)技術(shù)方案、組織效益生產(chǎn)的基本依據(jù)之一。但是生產(chǎn)批量大小并沒(méi)有統(tǒng)一而嚴(yán)格的界定。</p><p>　　2.1.

51、1沖裁件的制造成本 </p><p>　　所謂經(jīng)濟(jì)性，就是以盡可能少的生產(chǎn)消費(fèi)獲得盡可能大的經(jīng)濟(jì)效益，在進(jìn)行沖壓工藝設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該運(yùn)用經(jīng)濟(jì)分析的方法找到降低成本，取得優(yōu)異經(jīng)濟(jì)效果的工藝途徑。 </p><p>　　沖裁件的制造成本 C總包括C總＝Ｃ材＋Ｃ工＋Ｃ模 </p><p>　　式中 C材：材料費(fèi)；C工∶加工費(fèi)(工人工資、設(shè)備折舊費(fèi)、管理費(fèi)等 )；C模：模

52、具費(fèi)。上述成本中，模具費(fèi)、設(shè)備折舊費(fèi)一般與產(chǎn)量無(wú)關(guān)，加工費(fèi)中的工人工資和其它經(jīng)費(fèi)只要在一定時(shí)間內(nèi)，基本上也是不變的，因此，叫做固定費(fèi)用，用 Ca表示。 而材料費(fèi)、外購(gòu)件費(fèi)等，將隨生產(chǎn)量大小而變化，屬可變費(fèi)用 Cb表示(以單件計(jì))， 若產(chǎn)量 為Ｑ，則： （ 2—24)</p><p>　　這樣，產(chǎn)品制造成本由固定費(fèi)用和可變費(fèi)用兩部分組成。設(shè)法降低固定費(fèi)用或可變費(fèi)用，都能使成本降低、利潤(rùn)增加并積累資金。產(chǎn)品的制造

53、成本和產(chǎn)量之間有著密切關(guān)系，現(xiàn)用圖 5～圖7分別進(jìn)行分析。 </p><p><b>　?。保潭ㄙM(fèi)用 </b></p><p>　　總的固定費(fèi)用 Ca不隨產(chǎn)量的增加而增加，而單件產(chǎn)品的固定費(fèi)用(單位固定費(fèi)用)卻由于產(chǎn)量 Q的增加而逐漸下降，如圖5b)所示 。</p><p><b>　　 </b></p>

54、;<p>　　圖 5 固定費(fèi)用圖 </p><p>　　a)總固定費(fèi)用b)單位固定費(fèi)用 </p><p><b>　　2.可變費(fèi)用 </b></p><p>　　總的可變費(fèi)用將 隨產(chǎn)量 的增加而增加，但對(duì)產(chǎn)品單位費(fèi)用而言，其直接耗費(fèi)的原材料費(fèi)、外購(gòu)件費(fèi)、外協(xié)加工費(fèi)等則基本不變，如圖 6所示。</p><p&

55、gt;<b>　　 </b></p><p><b>　　6 可變費(fèi)用圖 </b></p><p>　　a)總可變費(fèi)用b)單位可變費(fèi)用 </p><p>　?。常杀九c產(chǎn)量的關(guān)系 (如圖7) </p><p>　　產(chǎn)品的單位成本 C可用公式表示，并由圖7b)可知，單位成本將 隨產(chǎn)量 的增加而

56、下降。</p><p><b>　　 </b></p><p>　　圖 7 成本曲線圖 </p><p>　　a)成本Cb)單位成本C </p><p>　　2.1.2降低沖壓 件成本 的途徑 </p><p>　　增產(chǎn)可降低單件產(chǎn)品成本中的固定費(fèi)用，相對(duì)地減少消耗，通過(guò)節(jié)約可以直接降低消

57、耗，兩者都是降低成本的重要途徑。沖壓件的成本包括材料費(fèi)、加工費(fèi)、模具費(fèi)等項(xiàng)因此，降低成本，就是要降低上述各項(xiàng)費(fèi)用，降低成本有以下各種措施： </p><p>　　１．降低小批量生產(chǎn)中的沖壓件成本  </p><p>　　由圖 5a)可知，試制或小批量生產(chǎn)時(shí)，降低成本的有效途徑是降低固定費(fèi)用，這樣能取得較好的經(jīng)濟(jì)效益，其中降低模具費(fèi)用，是降低成本的有力措施。如沖壓 件質(zhì)量 要求較高，須采

58、用 正規(guī)模具，一般情況下，應(yīng)盡可能分散工序，選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便、價(jià)格低廉的簡(jiǎn)易模具。如：薄板模、組合沖模、聚氨脂橡皮模、鋅合金模低熔點(diǎn)合金模等。 </p><p><b>　　2．工藝合理化 </b></p><p>　　沖壓生產(chǎn)中，合理的工藝是降低成本的可靠保證。新產(chǎn)品投產(chǎn)前應(yīng)通過(guò)試生產(chǎn)，對(duì)工藝可行性進(jìn)行驗(yàn)證，然后再正式投入生產(chǎn)。 當(dāng)產(chǎn)量改變，發(fā)現(xiàn)模具早期損

59、壞或事故頻繁，以及更改產(chǎn)品設(shè)計(jì)而改換模具、或更換設(shè)備等生產(chǎn)條件變化時(shí)，都要對(duì)產(chǎn)品工藝進(jìn)行認(rèn)真的討論和研究。在制定工件的沖壓工藝時(shí)，處理工序的分散與集中是比較復(fù)雜的問(wèn)題。它取決于工件的批量、結(jié)構(gòu)形狀、質(zhì)量要求、工藝特點(diǎn)等。對(duì)于板料沖壓件，通常是大批量生產(chǎn)情況下，應(yīng)當(dāng)盡量采取工序集中的方案，采用復(fù)合 或級(jí)進(jìn)模進(jìn)行沖壓，這樣既提高生產(chǎn)率，又能做到安全生產(chǎn)。但小批量生產(chǎn)時(shí)，則以采用單工序模，用工序分散的沖壓方式為宜。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，對(duì)于復(fù)合模

60、，集中到一副模具上的工序數(shù)量不宜太多，一般為 2～ ３個(gè) 工序，最多四個(gè)工序， 對(duì)于級(jí)進(jìn)模 ，集中的工序數(shù)可以多些，因?yàn)槠淠＞呓Y(jié)構(gòu)的布局范圍自由度比 前者大 得多。 </p><p>　?。常嗉瑫r(shí)沖壓 </p><p>　　產(chǎn)量較大時(shí)，采用多件同時(shí)沖壓，可使模具費(fèi)、材料費(fèi)和加工費(fèi)降低，對(duì)成形工藝來(lái)說(shuō)也有利于材料應(yīng)力、應(yīng)變對(duì)稱均勻，如圖 8所示。</p><p&g

61、t;　　 圖 8 左右同時(shí)成形后再切割 </p><p>　　４．沖壓過(guò)程的高速自動(dòng)化 </p><p>　　自動(dòng)化生產(chǎn)對(duì)安全和降低成本都有利。是沖壓加工的發(fā)展方向，今后不僅大批量生產(chǎn)中應(yīng)采用自動(dòng)化，在小批量生產(chǎn)中也傾向采用自動(dòng)化。 </p><p>　?。担岣卟牧侠寐湿?</p><p>　　降低材料費(fèi)，特別是材料價(jià)格較高時(shí)，必須

62、認(rèn)真地考慮此問(wèn)題。降低材料 費(fèi)主要 可從材料的經(jīng)濟(jì)利用入手。方法已在前述排樣設(shè)計(jì)中進(jìn)行了研究。 </p><p>　　６．節(jié)約模具費(fèi)用 </p><p>　　模具費(fèi)用在沖壓件的制造成本中占有相當(dāng)比重。圖 2—29表示沖壓件的加工費(fèi)用(加工費(fèi) 和模具折舊費(fèi) )與產(chǎn)量之間的關(guān)系。</p><p>　　 圖 9 沖壓件的加工費(fèi)用與產(chǎn)量之間的關(guān)系</p>

63、<p>　　B點(diǎn)處表示大量生產(chǎn)時(shí)的情況，其加工費(fèi)比少量生產(chǎn)要低，而模具折舊費(fèi)更低。采用自動(dòng)化大量生產(chǎn)時(shí)，雖然模具折舊費(fèi)有所增加，但因加工費(fèi)更少，所以沖壓 件加工 的費(fèi)用為最小值。A點(diǎn)處是少量生產(chǎn)的情況。加工費(fèi)和模具折舊費(fèi)都比大量生產(chǎn)時(shí)要高得多，所以累計(jì)的制件加工費(fèi)用非常高，尤其是模具折舊費(fèi)，隨著產(chǎn)量的減少增大較快。以上分析表明，少量生產(chǎn)時(shí)，要降低沖壓 件加工 的費(fèi)用，必須減少模具費(fèi)。近年來(lái)，對(duì)各種簡(jiǎn)易模具進(jìn)行了研究，結(jié)果

64、表明，由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造迅速，價(jià)廉，適用于小批量生產(chǎn)，能節(jié)約模具費(fèi)，降低沖壓件制造成本在大批大量生產(chǎn)中，應(yīng)盡量采用高效率、長(zhǎng)壽命的級(jí)進(jìn)沖壓的硬質(zhì)合金沖模。硬質(zhì)合金沖模的刃磨壽命和總壽命比鋼模具長(zhǎng)得多。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料其刃磨壽命為鋼模具的 10～３０倍，總壽命為 20～４０倍，但模具制造費(fèi)用只為鋼模具的２～４倍。</p><p>　　零件的生產(chǎn)批量對(duì)沖壓加工的經(jīng)濟(jì)性起決定性的作用。此零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)左右對(duì)稱尺寸較小，

65、適合用批量生產(chǎn)。</p><p>　　2.2零件的工藝性分析</p><p>　?。?）、對(duì)于沖裁件的精度應(yīng)盡量避免過(guò)高的要求，一般對(duì)落料件精度的要求最好低于IT10級(jí)，沖孔件的精度最好低于IT9級(jí)。此零件屬于沖孔落料件，所以采用精度為IT12的沖裁件。而普通沖裁件的斷面粗糙度Ra一般在6.3um以下。所以粗糙度為6.3um。</p><p>　?。?）此沖裁件為形

66、狀簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)對(duì)稱的毛坯件沖裁而成的，所以無(wú)需排樣，直接用手送料。</p><p>　　（3）對(duì)沖裁件的外形內(nèi)孔應(yīng)避免尖銳的角，由于此沖裁件的尺寸較小，所以此外形及內(nèi)孔都采用R1的圓角。</p><p>　?。?）此沖裁件的孔是方孔，孔與邊緣之間的距離為1mm左右，所以要考慮模具模具的壁厚等。此沖裁件需要彎曲工序，對(duì)沖孔的沖裁件進(jìn)行彎曲，要求孔邊緣離開(kāi)彎曲中心有相當(dāng)?shù)臄?shù)值。</p>

67、;<p><b>　　2.3精度</b></p><p>　　普通沖裁件內(nèi)、外形尺寸的經(jīng)濟(jì)公差等級(jí)一般不高于IT11級(jí)，落料件公差等級(jí)最好低于IT10級(jí)，沖孔件公差等級(jí)最好低于IT9級(jí)。經(jīng)查《沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)》表3-6得：</p><p>　　零件外形尺寸：4 0 -0.18，1 0 -0.18 </p><p>　　零件內(nèi)形尺

68、寸：3+0.06 0</p><p>　　利用普通沖裁方式可以達(dá)到零件圖樣要求</p><p><b>　　2.4材料</b></p><p>　　10鋼屬于合金鋼差《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》附表1可知：</p><p>　　此材料具有良好的塑性和較高的彈性，其沖裁加工性能良好。</p><p>

69、　　根據(jù)以上分析，該零件工藝性較好，可以進(jìn)行沖裁。</p><p>　　第三章 確定沖裁工藝方案</p><p>　　在沖裁工藝分析和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的基礎(chǔ)上根據(jù)沖裁件的特點(diǎn)確定沖裁工藝方案。 </p><p><b>　　沖裁工序的組合 </b></p><p>　　沖裁工序可分為單工序沖裁、復(fù)合沖裁和級(jí)進(jìn)沖裁。 &

70、lt;/p><p>　　復(fù)合沖裁是在壓機(jī)一次行程中，在模具的同一位置同時(shí)完成兩個(gè)或兩個(gè)以上的沖壓工序；級(jí)進(jìn)沖裁是把沖裁件的若干個(gè)沖壓工序，排列成一定的順序，在壓機(jī)一次行程中條料在沖模的不同工序位置上，分別完成工件所要求的工序。除最初幾次沖程外，以后每次沖程都可以完成一個(gè)沖裁件。組合的沖裁工序比單工序沖裁生產(chǎn)效率高，獲得的制件精度等級(jí)高。 </p><p>　　沖裁組合方式的確定應(yīng)根據(jù)下列因素

71、決定。 </p><p>　　１．生產(chǎn)批量一般來(lái)說(shuō)，小批量與試制采用單工序沖裁， 中批和 大批量生產(chǎn)采用復(fù)合沖裁或級(jí)進(jìn) 沖裁。 </p><p>　?。玻ぜ叽绻畹燃?jí)復(fù)合沖裁所得到的工件尺寸公差等級(jí)高，因?yàn)樗苊饬硕啻螞_壓的定位誤差，并且在沖裁過(guò)程中可以進(jìn)行壓料，工件較平整。級(jí)進(jìn)沖裁所得到的工件尺寸公差等級(jí)較復(fù)合 沖裁低， 在級(jí)進(jìn) 沖裁中采用 導(dǎo)正銷結(jié)構(gòu) ，可提高沖裁件精度。 &

72、lt;/p><p>　　３．對(duì)工件尺寸、形狀的適應(yīng)性工件的尺寸較小時(shí)，考慮到單工序上料不方便和生產(chǎn)率低，常采用復(fù)合 沖裁或級(jí)進(jìn) 沖裁。對(duì)于尺寸中等的工件，由于制造 多副單工序 模的費(fèi)用比復(fù)合模昂貴，也宜采用復(fù)合沖裁。但工件上孔與孔之間或孔與邊緣之間的距離過(guò)小時(shí)，不宜采用復(fù)合沖裁和單工序沖裁，宜采用級(jí)進(jìn)沖裁。 所以級(jí) 進(jìn)沖裁可以加工形狀復(fù)雜、寬度很小等異形工件 (參見(jiàn)圖10），且可沖裁的材料厚度比復(fù)合沖裁時(shí)要大， 但級(jí)

73、進(jìn) 沖裁受壓機(jī)臺(tái)面尺寸與工序數(shù)的限制，沖裁工件尺寸不宜太大。</p><p>　?。矗＞咧圃臁惭b調(diào)整和成本對(duì)復(fù)雜形狀的工件，采用復(fù)合沖裁比采用級(jí)進(jìn)沖裁為宜。因模具制造、安裝調(diào)整較易，成本較低。 </p><p>　?。担僮鞣奖闩c安全復(fù)合沖裁出件或清除廢料較困難，工作安全性較差。級(jí)進(jìn)沖裁較安全。 </p><p>　　綜合上述分析，對(duì)于一個(gè)工件，可以得出多

74、種工藝方案。必須對(duì)這些方案進(jìn)行比較，選取在滿足工件質(zhì)量與生產(chǎn)率的要求下，模具制造成本低、壽命長(zhǎng)、操作方便又安全的工藝方案。 </p><p>　　此零件的原材料為單個(gè)片狀的平毛胚類型的材料，材料為10號(hào)鋼，有良好沖壓性能。該零件形狀簡(jiǎn)單，尺寸較小厚度適中，一般批量生產(chǎn)屬于普通沖壓件。</p><p>　　根據(jù)工藝分析，其基本工序有切口、沖長(zhǎng)方孔、壓彎三道工序。根據(jù)先后順序組合可有如下方案：

75、</p><p>　?。?）切口—沖孔—彎曲 單工序沖壓</p><p>　?。?）切口—沖孔—彎曲 復(fù)合沖壓</p><p>　?。?）切口—沖口—彎曲 級(jí)進(jìn)模</p><p>　　（4）切口—沖口—彎曲 多工位連續(xù)沖壓</p><p>　　方案一適合小批量生產(chǎn)，此沖裁件生產(chǎn)批量交大，尺寸又較小所以方案一

76、不適用;由于此制件的結(jié)構(gòu)尺寸小，壁厚小，復(fù)合模裝配困難，強(qiáng)度也會(huì)受到影響，壽命不高?？着c孔邊緣距離過(guò)小用復(fù)合模會(huì)因?yàn)槟＞弑诤襁^(guò)小過(guò)薄而損壞。此制件原材料為單個(gè)半成品，如采用方案3的級(jí)進(jìn)模其送料裝置設(shè)計(jì)安裝困難，同時(shí)也不容易固定和定位。</p><p><b>　　所以方案3最合適。</b></p><p>　　第四章 模具的總體結(jié)構(gòu)方案</p><

77、;p><b>　　4.1 模具類型</b></p><p>　　因制件材料結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸較小，毛坯件為單個(gè)制件，因此在沖壓過(guò)程中需要將工序間送到下一個(gè)工序件，多以采用將工序件自動(dòng)送到下一道沖壓工序的自動(dòng)上半件裝置。為方便工序件的放入和取件，采用轉(zhuǎn)盤(pán)式上件裝置，用棘輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p>　　擬采用soliworks三維設(shè)計(jì)軟件，分別對(duì)模具零件，裝配

78、進(jìn)行必要的有限元分析，制作裝配動(dòng)畫(huà)。</p><p>　　綜上采用轉(zhuǎn)盤(pán)式上件半自動(dòng)沖裁彎曲模，共經(jīng)過(guò)切口-沖孔-壓彎-排料個(gè)工序。能夠有效實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的提高、沖壓成本的降低。</p><p>　　根據(jù)零件的沖壓工藝方案，因該沖裁該零件的尺寸較小，所以采用襄拼式復(fù)合模，采用轉(zhuǎn)盤(pán)帶動(dòng)零件進(jìn)行加工。因該工件工作尺寸小，容易磨損；采用才模具便于修模和更換，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于操作，而且沒(méi)有頂出裝置，因此采

79、用此模具。</p><p>　　4.2操作與定位方式</p><p>　　雖然零件的生產(chǎn)批量較大，但合理安排生產(chǎn)，可用手工送料方式能夠達(dá)到批量要求，且能降低模具成本，因此采用手工送料方式。因工件是由轉(zhuǎn)盤(pán)帶動(dòng)，用棘輪使轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)。棘爪可以粗定位而采用小導(dǎo)柱定位精確定位，使凸凹模精確定位。</p><p>　　4.3卸料與出件方式</p><p>

80、　　采用固定卸料的方式卸料，保證制件及廢料的頂出不互相干涉。</p><p>　　第五章 模具工作原理</p><p>　　轉(zhuǎn)盤(pán)式自動(dòng)上件裝置是一種常見(jiàn)的上件裝置。間歇旋轉(zhuǎn)的把配出機(jī)構(gòu)送出的工序件依次送到模具上進(jìn)行沖壓。帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)有棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、渦輪蝸桿、凸輪機(jī)構(gòu)、摩擦機(jī)等。</p><p>　　轉(zhuǎn)盤(pán)式上件的半自動(dòng)沖裁彎曲模的工作原理是：當(dāng)上模下行時(shí)，

81、滾輪推動(dòng)斜楔，斜楔帶動(dòng)擺桿擺動(dòng)；棘輪在擺桿中的棘爪撥動(dòng)下做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。由于棘輪與帶動(dòng)工件運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)盤(pán)剛性連接，因?yàn)榧啂?dòng)有工件的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，知道滾輪離開(kāi)斜楔進(jìn)入直邊部分，棘輪和轉(zhuǎn)盤(pán)不再轉(zhuǎn)動(dòng)，待上模的小導(dǎo)柱插入轉(zhuǎn)盤(pán)上導(dǎo)向孔后進(jìn)行沖壓。完成后，照此循環(huán)動(dòng)作，繼續(xù)送料和沖壓。</p><p><b>　　第六章 凸模設(shè)計(jì)</b></p><p>　　對(duì)于大、中型和形狀復(fù)雜、局

82、部薄弱的凹?；蛲鼓?，如果采用整體式結(jié)構(gòu)，往往會(huì)給鍛造、機(jī)械加工及熱處理帶來(lái)困難，而當(dāng)局部發(fā)生損壞時(shí)，會(huì)造成整個(gè)凹凸模的報(bào)廢。為此常采用鑲拼結(jié)構(gòu)的凹凸模。</p><p>　　鑲拼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般原則：</p><p>　?。?）便于加工制造，減少鉗工工作量，提高模具加工精度；</p><p>　?。?）便于裝配調(diào)整和維修</p><p>　?。?

83、）滿足沖裁的工藝要求，提高沖件質(zhì)量。為此，凹模與凸模的拼接線因至少錯(cuò)開(kāi)3mm~5mm以免沖裁產(chǎn)生毛刺。</p><p><b>　　6.1切口凸模</b></p><p>　　切口凹模的尺寸很小，同時(shí)又由于切口凸模為單面切沖的凸模，為防止側(cè)向附加力使凸模傾側(cè)而啃傷或使凸模折斷，在刃部與材料接觸前，使刃部未工作的另一邊先深入凹模。也可以起到導(dǎo)向的作用。便于凸模與固定板的

84、加工和連接，可設(shè)計(jì)成固定臺(tái)階式，在卸料時(shí)也不至于凸模固定板中拉出。</p><p><b>　　6.2沖孔凸模</b></p><p>　　沖孔凸模刃口部分為非圓形，為便于凸模與固定板的加工，可設(shè)計(jì)成固定臺(tái)階式，中間臺(tái)階和凸模固定板以H7/m6過(guò)渡配合，凸模頂端的最大臺(tái)階是用其臺(tái)肩擋住凸模，在卸料時(shí)不至于凸模固定板中拉出，通過(guò)接方式與凸模固定板固定。</p>

85、;<p><b>　　6.3彎曲凸模</b></p><p>　　彎曲凸模同樣為非圓形，也采用臺(tái)階式固定。因要壓彎的工件兩側(cè)有凸起的部分，所以同時(shí)要注意沖壓時(shí)凸模頂端需要為材料讓位。預(yù)留出工件凸起部分的位置，以免發(fā)生干涉，使工件受損。</p><p><b>　　6.4凹模</b></p><p>　　因切口

86、和沖孔的尺寸很小，工作工程中會(huì)凹模的磨損嚴(yán)重。為方便更換和修復(fù)凹模凹模同樣采用復(fù)合模，實(shí)用固定臺(tái)階式的凹模。</p><p><b>　　第七章 工藝設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　7.1計(jì)算毛坯尺寸</b></p><p><b>　　相對(duì)彎曲半徑為 </b></p>&

87、lt;p>　　R/t=135/1.8=75>0.5</p><p><b>　　R----彎曲半徑</b></p><p><b>　　t----料厚</b></p><p>　　可見(jiàn)制件屬于圓角半徑較大的彎曲件，應(yīng)先求彎曲變形區(qū)中性層曲率半徑</p><p>　　ρ=R+xt=135+

88、0.5×1.8</p><p><b>　　=135.9mm</b></p><p>　　x---應(yīng)變中性層位移系數(shù) 查《使用模具技術(shù)手冊(cè)》表4-2</p><p>　　表4-2 中性層位移系數(shù)x值</p><p><b>　　7.2排樣圖</b></p><p

89、>　　該材料是單個(gè)毛坯件，無(wú)排樣圖</p><p>　　7.3計(jì)算材料的利用率</p><p>　　=（n×A0/A）×100﹪</p><p>　　A0---得到制件總面積</p><p>　　A---一個(gè)條料的面積</p><p>　　=（n×A0/A）×100﹪<

90、;/p><p>　　=[（8×33-3×4）/8×33] ×100%=95%</p><p><b>　　7.4計(jì)算沖壓力</b></p><p>　　完成制件所需要的沖壓力由沖裁力、彎曲力及卸料力、推料力組成，不需要彎曲時(shí)的頂料力和壓料力。</p><p>　　查《冷沖壓工藝及模具設(shè)

91、計(jì)》附表1可知：σb=300 MPa;</p><p>　　根據(jù)零件圖可算得零件切口外周邊長(zhǎng)度</p><p>　　L1=（1+4）×2</p><p><b>　　=10mm</b></p><p><b>　　切口力：</b></p><p><b>

92、　　F切=L1tσb</b></p><p>　　=10×1.8×300</p><p><b>　　=5.4KN</b></p><p><b>　　沖孔外周邊長(zhǎng)：</b></p><p><b>　　L2=3×4</b></p

93、><p><b>　　=12mm</b></p><p><b>　　沖孔力：</b></p><p><b>　　F孔=L2 tσb</b></p><p>　　=1.8×300×12</p><p><b>　　=6.48K

94、N</b></p><p>　　彎曲力：彎曲力為有效控制回彈采用校正彎曲</p><p><b>　　F彎=Ap</b></p><p>　　A----變形區(qū)投影面積</p><p><b>　　p---單位校正力</b></p><p>　　p=50N/mm--

95、-其值查書(shū)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》中表3-13。</p><p>　　表3-13 單位面積校正壓力q（MPa）</p><p>　　F彎=8×33×50</p><p><b>　　=13.2KN</b></p><p><b>　　卸料力：</b></p>&l

96、t;p><b>　　Fx=KxF落 </b></p><p>　　Kx=0.1------查《模具實(shí)用技術(shù)手冊(cè)》</p><p>　　=0.1×(6.48+5.4)</p><p><b>　　=11.88KN</b></p><p><b>　　總沖壓力：</b&g

97、t;</p><p>　　FЁ= F切+ F孔+Fx+ F彎</p><p>　　=5.4+6.48+13.2+11.88</p><p><b>　　=26.268KN</b></p><p>　　應(yīng)選取的壓力機(jī)公稱壓力為：63KN</p><p>　　因此可初選壓力機(jī)型號(hào)為J23-6.3<

98、;/p><p>　　當(dāng)模具結(jié)構(gòu)及尺寸確定之后，可對(duì)壓力機(jī)的閉合高度，模具安裝尺寸進(jìn)行校核，從而最終確定壓力機(jī)的規(guī)格。</p><p>　　7.5 彎曲件工藝精度</p><p>　　在實(shí)際生產(chǎn)中，彎曲件容易出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題很多，如回彈、彎裂、偏斜、扭曲以及尺寸超差等。影響彎曲件成形質(zhì)量的因素也很多，在制定彎曲工藝以及彎曲模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該綜合考慮。</p>&l

99、t;p><b>　　1. 拉裂</b></p><p>　　彎曲過(guò)程中外層材料受拉，當(dāng)相對(duì)彎曲半徑小于最小相對(duì)彎曲半徑 值時(shí)，外層材料會(huì)開(kāi)裂。彎裂除了與材料本身塑性好壞有關(guān)之外，還與彎曲毛坯兩側(cè)邊緣的加工狀態(tài)、彎曲線與軋制方向的角度關(guān)系等因素有關(guān)。</p><p><b>　　2. 偏移</b></p><p>　　

100、偏移一般是由于零件或模具不對(duì)稱使工件兩邊受到的摩擦力不相等，引起毛坯在彎曲過(guò)程中在水平方向移動(dòng)造成的。</p><p>　　3. 底部不平    </p><p>　　壓彎時(shí)板料與凸模底部沒(méi)有靠緊，會(huì)出現(xiàn)彎曲后的底部不平現(xiàn)象。解決辦法是采用帶有壓料頂板的模具，在壓彎開(kāi)始時(shí)頂板便對(duì)毛坯產(chǎn)生足夠的壓力。</p><p><b>　

101、　4. 表面擦傷</b></p><p>　　表面擦傷指彎曲后在工件彎曲外表面產(chǎn)生的劃痕等。產(chǎn)生原因可能是由于有較硬的顆粒附在工作表面，或凹模圓角半徑太小，或凸模與凹模的間隙過(guò)小。</p><p><b>　　5. 回彈</b></p><p>　　(1)采用剛性好的工件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)  如圖3—23所示零件在彎曲區(qū)壓制加強(qiáng)肋，

102、不僅可以提高工件的剛度，也有利于抑制彎曲回彈。</p><p>　　(2)從模具設(shè)計(jì)上考慮減少?gòu)棌?fù)  在凸模上做出等于回彈角的斜度進(jìn)行補(bǔ)償，使制件回彈后恰好等于所要求的角度</p><p>　　常溫下的塑性彎曲和其它塑性變形一樣，在外力作用下產(chǎn)生的總變形由塑性變形和彈性變形兩部分組成。當(dāng)彎曲結(jié)束外力去除后，塑性變形留存下來(lái)，而彈性變形則完全消失，彎曲變形區(qū)外側(cè)因彈性恢復(fù)而縮短，內(nèi)

103、側(cè)因彈性恢復(fù)而伸長(zhǎng)，產(chǎn)生了彎曲件的彎曲角度和彎曲半徑與模具相應(yīng)尺寸不一致的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象稱為彎曲回彈（簡(jiǎn)稱回彈）。 </p><p>　　在彎曲加載過(guò)程中，板料變形區(qū)內(nèi)側(cè)與外側(cè)的應(yīng)力應(yīng)變性質(zhì)相反，卸載時(shí)內(nèi)側(cè)與外側(cè)的回彈變形性質(zhì)也相反，而回彈的方向都是反向于彎曲變形方向的。另外綜觀整個(gè)坯料，不變形區(qū)占的比例比變形區(qū)大得多，大面積不變形區(qū)的慣性影響會(huì)加大變形區(qū)的回彈，這是彎曲回彈比其它成形工藝回彈嚴(yán)重的另一個(gè)原因。它

104、們對(duì)彎曲件的形狀和尺寸變化影響十分顯著，使彎曲件的幾何精度受到損害。 </p><p>　　圖 1 彎曲時(shí)的回彈             </p><p>　　彎曲件的回彈現(xiàn)象通常表現(xiàn)為兩種形式：一是彎曲半徑的改變，由回彈前彎曲半徑 r t 變?yōu)榛貜椇蟮?r 0 。二是彎曲角度的改

105、變，由回彈前彎曲中心角度 α t （ 凸 模的中心角度）變?yōu)榛貜椇蟮墓ぜ?shí)際中心角度 α 0     , 如圖 3-7 所示。回彈值的確定主要考慮這兩個(gè)因素。若彎曲中心角 α 兩側(cè)有直邊，則應(yīng)同時(shí)保證兩側(cè)直邊之間的夾角 θ（ 稱作彎曲角 ） 的精度，參見(jiàn)圖 3-8 。彎曲角 θ 與彎曲中心角度 α 之間的換算關(guān)系為： θ = 180 o － α ， 注意兩者之間呈反比關(guān)系 。</p><p>

106、　　圖2 彎曲角 θ 與彎曲中心角度 α</p><p>　　6 ． 相對(duì)彎曲半徑 r / t </p><p>　　相對(duì)彎曲半徑 r / t 愈小，則回彈值愈小 。因?yàn)橄鄬?duì)彎曲半徑 r / t 愈小，變形程度愈大，變形區(qū)總的切向變形程度增大，塑性變形在總變形中占的比例增大，而相應(yīng)彈性變形的比例則減少，從而回彈值減少 。反之，相對(duì)彎曲半徑 r / t 愈大，則回彈值愈大 。這就是曲率半徑很

107、大的工件不易彎曲成形的原因。 </p><p>　　7 ． 彎曲中心角α </p><p>　　彎曲中心角α愈大，表示變形區(qū)的長(zhǎng)度愈大，回彈累積值愈大，故回彈角愈大，但對(duì)曲率半徑的回彈沒(méi)有影響。 </p><p><b>　　8． 模具間隙 </b></p><p>　　彎曲模具的間隙愈大，回彈也愈大。所以板料厚度允差愈

108、大， 回彈值愈不穩(wěn)定 。 </p><p><b>　　7.6計(jì)算壓力中心</b></p><p>　　7.7計(jì)算凸、凹模刃口尺寸及公差</p><p>　　本制件形狀簡(jiǎn)單，可按分別建工法計(jì)算人口尺寸</p><p>　　由《模具實(shí)用手冊(cè)》表2-24可得Zmax=0.320mm，Zmin=0.220㎜</p>

109、<p>　　《模具實(shí)用手冊(cè)》表2-21可得 δp=0.020mm，δd=0.020mm</p><p>　　δp+δd=0.020+0.020=0.040mm</p><p>　　Zmax -Zmin=0.320-0.220=0.100mm</p><p>　　滿足 δp+δd< Zmax -Zmin </p><p

110、>　　由《模具使用手冊(cè)》可得X=0.75</p><p><b>　　沖孔刃口尺寸</b></p><p>　　L凸=（Linu△）0 –δp</p><p>　　=(3+0.75×0.30)0-0.020mm</p><p>　　=3.2250-0.020mm</p><p>&

111、lt;b>　　=3.2mm</b></p><p>　　L凹= (L凸+ Zmax)）+δd0mm</p><p>　　=(3.225+0.220) mm</p><p><b>　　=3.44mm</b></p><p><b>　　切口尺寸</b></p><

112、;p>　　L凸=4 0-0.020mm</p><p>　　B凸=1 0-0.020</p><p>　　L凹=（4+0.220）mm</p><p><b>　　=4.22mm</b></p><p><b>　　=4.2mm</b></p><p><b>

113、;　　B凹=1.22mm</b></p><p><b>　　=1.2mm</b></p><p>　　由于模具間隙較小，固凸、凹模采用配作加工為宜，由于凸、凹模之間存在著間隙，使落下的料或沖出的孔都帶有錐度。落料件的尺寸接近于凹模刃口尺寸，而沖孔件的尺寸接近于凸模刃口尺寸。固計(jì)算凸模與凹模刃口尺寸時(shí)，應(yīng)按落料與沖孔兩種情況分別進(jìn)行。由此，在確定模具刃口尺

114、寸及其制造公差時(shí)，需遵循以下原則：</p><p>　?。↖）落料時(shí)以凹模尺寸為基準(zhǔn)，即先確定凹模刃口尺寸；考慮到凹模刃口尺寸在使用過(guò)程中因磨損而增大，固落料件的基本尺寸應(yīng)取工件尺寸公差范圍較小尺寸，而落料凸模的基本尺寸則按凹模基本尺寸減最小初始間隙；</p><p>　?。↖I）沖孔時(shí)以凸模尺寸為基準(zhǔn)，即先確定凸模刃口尺寸，考慮到凸模尺寸在使用過(guò)程中因磨損而減小，固沖孔件的基本尺寸應(yīng)取工