連接片級進(jìn)模沖壓模具設(shè)計【含CAD圖紙和說明書】

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冷沖壓工藝卡片 零件名稱 連接片 零件圖號 材料牌號及規(guī)格 08F 毛坯種類 條料 毛坯尺寸 每毛坯可制件數(shù) 工別 工序號 工 序 內(nèi) 容 設(shè)備型號及名稱 一次加工數(shù) 工 序 附 圖 送料 10 條料 自動送料機(jī) 1 落料 20 落料沖孔彎曲 級進(jìn)模 1 成形 30 成形 級進(jìn)模 1 去料 40 去毛坯 級進(jìn)模 1 處理 50 表面處理 級進(jìn)模 1 檢驗 60 按圖紙檢驗 級進(jìn)模 1 班級 姓名 君 學(xué)號 日期 批改 日期 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 開 題 報 告 學(xué)生姓名 學(xué)號 班級 所屬院系專業(yè) 模具設(shè)計與制造 指導(dǎo)教師 職稱 導(dǎo)師 所在部門 模具調(diào)研組 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目 連接片沖壓模具設(shè)計 題目類型 工程設(shè)計（項目）□ 論文類□ 作品設(shè)計類□ 其他□ 一、選題簡介、意義 沖壓加工及其模具技術(shù) 沖壓在現(xiàn)代社會生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用，因此，僅就本次設(shè)計任務(wù)本身——連接片來說，其在工業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛，能夠獨立、準(zhǔn)確地設(shè)計好其生產(chǎn)與制造的相關(guān)工藝方案，對于提高其生產(chǎn)率，提高沖壓件的性能有很大的好處，對于我們今后走向工作崗位也會有很大的幫助。 二、課題綜述（課題研究，主要研究的內(nèi)容，要解決的問題，預(yù)期目標(biāo)，研究步驟、方法及措施等） 碼盤沖壓模具設(shè)計 塑性成形工藝(沖壓)課程設(shè)計是我們課程學(xué)習(xí)實踐中的一個重要的環(huán)節(jié)。而我們本次的的沖壓工藝設(shè)計的任務(wù)，是對常用的簡單沖壓零件——碼盤進(jìn)行相應(yīng)的工藝設(shè)計。在設(shè)計的過程中，綜合運用和鞏固了沖壓工藝等課程及有關(guān)課程基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，初步掌握了沖壓工藝設(shè)計的一般流程和方法。這次課程設(shè)計，使我對工件的工藝分析有了更深層次的理解。通過對壓力中心的確定和刃口相關(guān)尺寸的計算，掌握了運用數(shù)學(xué)、理論力學(xué)等知識處理相關(guān)實際問題的思路和方法；通過繪圖、查表等的實際操作，培養(yǎng)了準(zhǔn)確選定、綜合分析、熟練運用相關(guān)表格和數(shù)據(jù)的能力。按照實際的設(shè)計流程，此次設(shè)計主要可分為三步：首先，進(jìn)行相關(guān)的工件沖壓工藝分析，接著確定生產(chǎn)的工藝方案和模具的結(jié)構(gòu)及形式，最后，進(jìn)行工件沖壓工藝的相關(guān)計算和確定合適的沖壓生產(chǎn)設(shè)備。 設(shè)計任務(wù)書，沖壓工藝對材料的要求，壓工藝對結(jié)構(gòu)與尺寸的要求，沖壓工藝對尺寸精度的要求，沖裁工藝方案的比較與確定，模具類型的選擇，送料方式的選用，操作方式確定，卸料方式的確定，出件方式的確定，定位與導(dǎo)向方式，模架，排樣，壓力中心的確定，凸、凹模的刃口尺寸計算，沖壓力的計算，沖壓設(shè)備選擇 三、設(shè)計（論文）體系、結(jié)構(gòu)（大綱） 摘 要 第一章 概述 第二章 沖壓的工藝分析 第三章 沖壓工藝方案和模具結(jié)構(gòu)形式的確定 第四章 沖壓設(shè)計的主要計算 參考文獻(xiàn) 附表Ⅰ 附表Ⅱ 附表Ⅲ 指導(dǎo)教師意見： 簽字： 年 月 日 院（系）審批意見： 簽章： 年 月 日 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 產(chǎn)品名稱 連接片 零（部）件名稱 內(nèi)卸料板 共 頁 第 頁 材料牌號 45 毛胚種類 板料 毛胚外形尺寸 Φ67mmX17mm 每毛胚可制件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備注 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 車間 工段 設(shè)備 工藝裝備 工時 準(zhǔn)終 單件 1 備料 將毛坯鍛成Φ66mmX16mm 鍛造車間 鍛壓機(jī) 2 熱處理 熱處理退火 熱處理車間 熱處理爐 3 銑平面 銑各平面，厚度留磨削余量0.6㎜，側(cè)面留磨削余量0.4㎜ 模具車間 銑床 平行夾頭 4 銑 銑四周面，保證尺寸 模具車間 銑床 平行夾頭 5 鉆孔 鉆孔，攻螺紋 模具車間 鉆床 6 熱處理 熱處理保證硬度45-48HRC 熱處理車間 7 線切割 線切割加工型孔，保證尺寸要求 快走絲機(jī)床 8 倒角 倒未注圓角R0.5 模具車間 9 檢驗 符合圖紙要求 檢驗室 編制（日期） 審核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 產(chǎn)品名稱 連接片 零（部）件名稱 沖頭 共 頁 第 頁 材料牌號 CR12 毛胚種類 板料 毛胚外形尺寸 Φ29mmX62mm 每毛胚可制件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備注 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 車間 工段 設(shè)備 工藝裝備 工時 準(zhǔn)終 單件 1 備料 將毛坯鍛成Φ28mmX61mm 鍛造車間 鍛壓機(jī) 2 熱處理 熱處理退火 熱處理車間 熱處理爐 3 銑平面 銑各平面，厚度留磨削余量0.6㎜，側(cè)面留磨削余量0.4㎜ 模具車間 銑床 平行夾頭 4 銑 銑四周面，保證尺寸 模具車間 銑床 平行夾頭 5 鉆孔 鉆孔，攻螺紋 模具車間 鉆床 6 熱處理 熱處理保證硬度45-48HRC 熱處理車間 7 線切割 線切割加工型孔，保證尺寸要求 快走絲機(jī)床 8 倒角 倒未注圓角R0.5 模具車間 9 檢驗 符合圖紙要求 檢驗室 編制（日期） 審核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 產(chǎn)品名稱 連接片 零（部）件名稱 凹凸模固定板 共 頁 第 頁 材料牌號 45 毛胚種類 板料 毛胚外形尺寸 172mmX172X22mm 每毛胚可制件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備注 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 車間 工段 設(shè)備 工藝裝備 工時 準(zhǔn)終 單件 1 備料 將毛坯鍛成171mmX171mmX21mm 鍛造車間 鍛壓機(jī) 2 熱處理 熱處理退火 熱處理車間 熱處理爐 3 銑平面 銑各平面，厚度留磨削余量0.6㎜，側(cè)面留磨削余量0.4㎜ 模具車間 銑床 平行夾頭 4 銑 銑四周面，保證尺寸 模具車間 銑床 平行夾頭 5 鉆孔 鉆孔，攻螺紋 模具車間 鉆床 6 熱處理 熱處理保證硬度45-48HRC 熱處理車間 7 線切割 線切割加工型孔，保證尺寸要求 快走絲機(jī)床 8 倒角 倒未注圓角R0.5 模具車間 9 檢驗 符合圖紙要求 檢驗室 編制（日期） 審核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 產(chǎn)品名稱 連接片 零（部）件名稱 凹模 共 頁 第 頁 材料牌號 CR12 毛胚種類 板料 毛胚外形尺寸 172mmX172mmX42mm 每毛胚可制件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備注 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 車間 工段 設(shè)備 工藝裝備 工時 準(zhǔn)終 單件 1 備料 將毛坯鍛成171mmX171mmX41mm 鍛造車間 鍛壓機(jī) 2 熱處理 熱處理退火 熱處理車間 熱處理爐 3 銑平面 銑各平面，厚度留磨削余量0.6㎜，側(cè)面留磨削余量0.4㎜ 模具車間 銑床 平行夾頭 4 銑 銑四周面，保證尺寸 模具車間 銑床 平行夾頭 5 鉆孔 鉆孔，攻螺紋 模具車間 鉆床 6 熱處理 熱處理保證硬度45-48HRC 熱處理車間 7 線切割 線切割加工型孔，保證尺寸要求 快走絲機(jī)床 8 倒角 倒未注圓角R0.5 模具車間 9 檢驗 符合圖紙要求 檢驗室 編制（日期） 審核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 產(chǎn)品名稱 連接片 零（部）件名稱 卸料板 共 頁 第 頁 材料牌號 45 毛胚種類 板料 毛胚外形尺寸 172mmX172mmX17mm 每毛胚可制件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備注 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 車間 工段 設(shè)備 工藝裝備 工時 準(zhǔn)終 單件 1 備料 將毛坯鍛成171mmX17mmX16mm 鍛造車間 鍛壓機(jī) 2 熱處理 熱處理退火 熱處理車間 熱處理爐 3 銑平面 銑各平面，厚度留磨削余量0.6㎜，側(cè)面留磨削余量0.4㎜ 模具車間 銑床 平行夾頭 4 銑 銑四周面，保證尺寸 模具車間 銑床 平行夾頭 5 鉆孔 鉆孔，攻螺紋 模具車間 鉆床 6 熱處理 熱處理保證硬度45-48HRC 熱處理車間 7 線切割 線切割加工型孔，保證尺寸要求 快走絲機(jī)床 8 倒角 倒未注圓角R0.5 模具車間 9 檢驗 符合圖紙要求 檢驗室 編制（日期） 審核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 產(chǎn)品名稱 連接片 零（部）件名稱 固定板 共 頁 第 頁 材料牌號 45 毛胚種類 板料 毛胚外形尺寸 172mmX172mmX22mm 每毛胚可制件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備注 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 車間 工段 設(shè)備 工藝裝備 工時 準(zhǔn)終 單件 1 備料 將毛坯鍛成171mmX171mmX21mm 鍛造車間 鍛壓機(jī) 2 熱處理 熱處理退火 熱處理車間 熱處理爐 3 銑平面 銑各平面，厚度留磨削余量0.6㎜，側(cè)面留磨削余量0.4㎜ 模具車間 銑床 平行夾頭 4 銑 銑四周面，保證尺寸 模具車間 銑床 平行夾頭 5 鉆孔 鉆孔，攻螺紋 模具車間 鉆床 6 熱處理 熱處理保證硬度45-48HRC 熱處理車間 7 線切割 線切割加工型孔，保證尺寸要求 快走絲機(jī)床 8 倒角 倒未注圓角R0.5 模具車間 9 檢驗 符合圖紙要求 檢驗室 編制（日期） 審核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 產(chǎn)品名稱 連接片 零（部）件名稱 墊板 共 頁 第 頁 材料牌號 45 毛胚種類 板料 毛胚外形尺寸 172mmX172mmX17mm 每毛胚可制件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備注 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 車間 工段 設(shè)備 工藝裝備 工時 準(zhǔn)終 單件 1 備料 將毛坯鍛成171mmX171mmX16mm 鍛造車間 鍛壓機(jī) 2 熱處理 熱處理退火 熱處理車間 熱處理爐 3 銑平面 銑各平面，厚度留磨削余量0.6㎜，側(cè)面留磨削余量0.4㎜ 模具車間 銑床 平行夾頭 4 銑 銑四周面，保證尺寸 模具車間 銑床 平行夾頭 5 鉆孔 鉆孔，攻螺紋 模具車間 鉆床 6 熱處理 熱處理保證硬度45-48HRC 熱處理車間 7 線切割 線切割加工型孔，保證尺寸要求 快走絲機(jī)床 8 倒角 倒未注圓角R0.5 模具車間 9 檢驗 符合圖紙要求 檢驗室 編制（日期） 審核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 2014年 1 月 1 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）題 目 連接片沖壓模具設(shè)計 題目來源 自擬 指導(dǎo)教師 職稱 導(dǎo)師 所在部門 機(jī)械技術(shù)學(xué)院 學(xué)生姓名 學(xué)號 42 班 級 所屬院系專業(yè) 模具 外語翻譯要求 翻譯后中文字?jǐn)?shù)約2500字左右，內(nèi)容與課題相關(guān)。 課題需要完成的任務(wù) 【工程設(shè)計類課題：】 根據(jù)導(dǎo)師下達(dá)的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)，查閱相關(guān)設(shè)計資料（不少于5本），綜合應(yīng)用所學(xué)的專業(yè)知識，填寫開題報告。對產(chǎn)品進(jìn)行冷沖壓工藝分析，制訂完整的沖壓工藝方案，計算所需的工藝數(shù)據(jù)，設(shè)計合理的模具結(jié)構(gòu)，正確選用標(biāo)準(zhǔn)件和常用件。繪制裝配圖（1-2張）和主要工作部分零件圖（不少于5張）。編寫冷沖壓工藝卡片和主要工作部分零件加工工藝過程卡，撰寫完整的設(shè)計說明書1份（15000字以上）。 課題 計 劃 安 排 序號 內(nèi) 容 時 間 安 排 1 查閱相關(guān)設(shè)計資料填寫開題報告 2 制訂完整工藝方案及計算工藝數(shù)據(jù) 3 設(shè)計沖壓模結(jié)構(gòu)，繪制裝配圖和零件圖 4 整理沖壓模設(shè)計說明書 5 填寫沖壓模工藝卡、零件加工工藝過程卡、小結(jié) 打印所有資料并裝訂 計劃答辯 時間 2014年4月20日 答辯提交資料 2014年3月31日 教研室主任審核意見 簽名： 摘 要 本論文應(yīng)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實際知識進(jìn)行一次冷沖壓模具設(shè)計工作的實際訓(xùn)練從而培養(yǎng)和提高學(xué)生獨立工作能力，鞏固與擴(kuò)充了冷沖壓模具設(shè)計等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握冷沖壓模具設(shè)計的方法和步驟，掌握冷沖壓模具設(shè)計的基本的模具技能懂得了怎樣分析零件的工藝性，怎樣確定工藝方案，了解了模具的基本結(jié)構(gòu)，提高了計算能力，繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí)，獨立思考的能力也有了提高。 關(guān)鍵詞：模具設(shè)計，沖壓，沖裁，彎曲 ABSTRACT Thus the present paper applies this specialty to study the curriculum the theory and the production know-how carries on a time cold stamping mold design work the actual training to raise and to sharpen the student independent working ability, consolidated and expanded the content which curricula and so on cold stamping mold design studied, the method and the step which the grasping cold stamping mold designed, the basic mold skill which the grasping cold stamping mold designed had understood how analyzed the components the technology capability, how definite craft plan, had understood the mold basic structure, sharpened the computation ability, cartography ability, has been familiar with the standard and the standard, simultaneously various branches correlation curriculum all had the comprehensive review, independent thinking ability also had the enhancement. Key word: Mold Design, stamping, punching, bending 分類號： 目錄 1 摘 要 2 ABSTRACT 3 前 言 4 1.沖壓概述 5 1.1沖壓的概念、特點及應(yīng)用 5 1.2 沖壓的基本工序及模具 6 1.3 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向 7 2 模具工藝分析 11 2.1 制件的分析 11 2.2 工藝方案的確定 13 3沖裁方式與沖壓力的計算 14 3.1 排樣的確定 14 3.2沖裁力的計算 15 3.3卸料力、推料力和頂件力的計算 16 3.4 總沖裁力的計算 17 3.5壓力機(jī)的選擇 17 3.6壓力中心的確定 17 3.7沖模刃口尺寸及公差的計算 18 4主要零部件設(shè)計 20 4.1 工作零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 20 4.2 卸料部件的設(shè)計 23 4.3 輔助零件設(shè)計 23 參考文獻(xiàn) 26 前 言 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展需要，模具已成為現(xiàn)代化不可缺少的工藝裝備，模具設(shè)計是機(jī)械專業(yè)一個最重要的教學(xué)環(huán)節(jié),是一門實踐性很強(qiáng)的學(xué)科，是我們對所學(xué)知識的綜合運用，通過對專業(yè)知識的綜合運用，使學(xué)生對模具從設(shè)計到制造的過程有個基本上的了解，為以后的工作及進(jìn)一步學(xué)習(xí)深造打下了堅實的基礎(chǔ)。 畢業(yè)設(shè)計的主要目的有兩個：一是讓學(xué)生掌握查閱查資料手冊的能力，能夠熟練的運用CAD進(jìn)行模具設(shè)計。二是掌握模具設(shè)計方法和步驟,了解模具的加工工藝過程。 本書是沖裁成形模設(shè)計說明書，結(jié)合模具的設(shè)計和制作，廣泛聽取各位人士的意見，經(jīng)過多次修改和驗證編制而成。為了達(dá)到設(shè)計的規(guī)范化,標(biāo)準(zhǔn)化和合理性，本人通過查閱多方面的資料文獻(xiàn)，力求內(nèi)容簡單扼要，文字順通，層次分明，論述充分。其中附有必要的插圖和數(shù)據(jù)說明。 本書在編寫過程中得到了老師的精心指導(dǎo)和同學(xué)們的大力幫助,在此表示衷心的感謝。由于本人是應(yīng)屆畢業(yè)生,理論水平有限，實踐經(jīng)驗不足，書中難免有不當(dāng)和錯誤的地方，敬請各位老師與廣大讀者批評指正。 1.沖壓概述 1.1沖壓的概念、特點及應(yīng)用 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材料進(jìn)行冷變形加工，且主要采用板料來加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。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)。 沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡稱沖模。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，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行；沒有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝就無法實現(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。 與機(jī)械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面都具有許多獨特的優(yōu)點。主要表現(xiàn)如下。 (1) 沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，易于實現(xiàn)機(jī)械化與自動化。這是因為沖壓是依靠沖模和沖壓設(shè)備來完成加工，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沖件。 (2)沖壓時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,所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好,具有“一模一樣”的特征。 （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，加上沖壓時材料的冷變形硬化效應(yīng)，沖壓的強(qiáng)度和剛度均較高。 （4）沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少，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。 但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時一個復(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)點才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。 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)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門越來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，如果生產(chǎn)中不諒采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門要提高生產(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代等都是難以實現(xiàn)的。 1.2 沖壓的基本工序及模具 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，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。 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。 在實際生產(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，若用分散的單一工序來沖壓是不經(jīng)濟(jì)甚至難于達(dá)到要求。這時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-級進(jìn)和復(fù)合-級進(jìn)三種組合方式。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完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方法式。級進(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。復(fù)合-級進(jìn)——在一副沖模上包含復(fù)合和級進(jìn)兩種方式的組合工序。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)工作臺或墊板上，是沖模的固定部分。工作時，坯料在下模面上通過定位零件定位，壓力機(jī)滑塊帶動上模下壓，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沖件。上?；厣龝r，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，以便進(jìn)行下一次沖壓循環(huán)。 1.3 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向 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。 (1).沖壓成形理論及沖壓工藝方面 沖壓成形理論的研究是提高沖壓技術(shù)的基礎(chǔ)。目前，國內(nèi)外對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，近年來國內(nèi)外已開始應(yīng)用塑性成形過程的計算機(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程，根據(jù)分析結(jié)果，設(shè)計人員可預(yù)測某一工藝方案成形的可行性及可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題，并通過在計算機(jī)上選擇修改相關(guān)參數(shù)，可實現(xiàn)工藝及模具的優(yōu)化設(shè)計。這樣既節(jié)省了昂貴的試模費用，也縮短了制模具周期。 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模多點成形工藝等精密、高效、經(jīng)濟(jì)的沖壓新工藝。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；用液體、橡膠、聚氨酯等作柔性凸?；虬寄５能浤３尚喂に嚕芗庸こ鲇闷胀庸し椒y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，具有很重要的實用意義；利用金屬材料的超塑性進(jìn)行超塑成形，可以用一次成形代替多道普通的沖壓成形工序，這對于加工形狀復(fù)雜和大型板料零件具有突出的優(yōu)越性；無模多點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)，我國已自主設(shè)計制造了具有國際領(lǐng)先水平的無模多點成形設(shè)備，解決了多點壓機(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，同時利用反復(fù)成形技術(shù)可消除材料內(nèi)殘余應(yīng)力，實現(xiàn)無回彈成形。無模多點成形系統(tǒng)以CAD/CAM/CAE技術(shù)為主要手段，能快速經(jīng)濟(jì)地實現(xiàn)三維曲面的自動化成形。 (2.)沖模是實現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的基本條件.在沖模的設(shè)計制造上,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、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)控自動化的模具加工機(jī)床和檢測設(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、組合沖模等各種簡易沖模及其制造技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。 精密、高效的多工位及多功能級進(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個工位以上的級進(jìn)模進(jìn)距精度可達(dá)到2微米，多功能級進(jìn)模不僅可以完成沖壓全過程，還可完成焊接、裝配等工序。我國已能自行設(shè)計制造出達(dá)到國際水平的精度達(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)計制造方法、手段方面已基本達(dá)到了國際水平，但在制造方法手段方面已基本達(dá)到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)、功能方面也接近國際水平，但在制造質(zhì)量、精度、制造周期和成本方面與國外相比還存在一定差距。 模具制造技術(shù)現(xiàn)代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(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)、數(shù)控測量等代表了現(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)的簡單管狀電極作三維或二維輪廓加工（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補(bǔ)償系統(tǒng)、CAD/CAM集成系統(tǒng)、在線自動測量系統(tǒng)和動態(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，自動化程度已達(dá)到無人看管運行的程度，目前切割速度已達(dá)到300mm/min,加工精度可達(dá)±1.5微米，表面粗糙度達(dá)Ra=01~0.2微米;精度磨削及拋光已開始使用數(shù)控成形磨床、數(shù)控光學(xué)曲線磨床、數(shù)控連續(xù)軌跡坐標(biāo)磨床及自動拋光等先進(jìn)設(shè)備和技術(shù);模具加工過程中的檢測技術(shù)也取得了很大的發(fā)展,現(xiàn)在三坐標(biāo)測量機(jī)除了能高精度地測量復(fù)雜曲面的數(shù)據(jù)外,其良好的溫度補(bǔ)償裝置、可靠的抗振保護(hù)能力、嚴(yán)密的除塵措施及簡單操作步驟，使得現(xiàn)場自動化檢測成為可能。此外，激光快速成形技術(shù)（RPM）與樹脂澆注技術(shù)在快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)中得到了成功的應(yīng)用。利用RPM技術(shù)快速成形三維原型后，通過陶瓷精鑄、電弧涂噴、消失模、熔模等技術(shù)可快速制造各種成形模。如清華大學(xué)開發(fā)研制的“M-RPMS-Ⅱ型多功能快速原型制造系統(tǒng)”是我國自主知識產(chǎn)權(quán)的世界惟一擁有兩種快速成形工藝（分層實體制造SSM和熔融擠壓成形MEM）的系統(tǒng)，它基于“模塊化技術(shù)集成”之概念而設(shè)計和制造，具有較好的價格性能比。一汽模具制造公司在以CAD/CAM加工的主模型為基礎(chǔ)，采用瑞士汽巴精化的高強(qiáng)度樹脂澆注成形的樹脂沖模應(yīng)用在國產(chǎn)轎車試制和小批量生產(chǎn)開辟了新的途徑。 (3) 沖壓設(shè)備和沖壓生產(chǎn)自動化方面 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線和高速自動壓力機(jī)紛紛投入使用。如在數(shù)控四邊折彎機(jī)中送入板料毛坯后，在計算機(jī)程序控制下便可依次完成四邊成形，從而大幅度提高精度和生產(chǎn)率；在高速自動壓力機(jī)上沖壓電機(jī)定轉(zhuǎn)子沖片時，一分鐘可沖幾百片，并能自動疊成定、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時間就可完成自動換模、換料和調(diào)整工藝參數(shù)等工作；美國惠特尼公司生產(chǎn)的CNC金屬板材加工中心，在相同的時間內(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、成形和拉深等多種作業(yè)。 近年來，為了適應(yīng)市場的激烈競爭，對產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高，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，無需設(shè)計專用模具、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萬能折彎機(jī)等新設(shè)備已投入使用。特別是近幾年來在國外已經(jīng)發(fā)展起來、國內(nèi)亦開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。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)、自動上料與下料系統(tǒng)，生產(chǎn)過程完全由計算機(jī)控制，車間實現(xiàn)24小時無人控制生產(chǎn)。同時，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。 (4)沖壓標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化生產(chǎn)方面 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。因為沖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，國外先進(jìn)工業(yè)國家模具標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)程度已達(dá)70%~80%，模具廠只需設(shè)計制造工作零件，大部分模具零件均從標(biāo)準(zhǔn)件廠購買，使生產(chǎn)率大幅度提高。模具制造廠專業(yè)化程度越不定期越高，分工越來越細(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?；虺尚文?，這樣更有利于制造水平的提高和制造周期的縮短。我國沖模標(biāo)準(zhǔn)化與專業(yè)化生產(chǎn)近年來也有較大發(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)?；a(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量也還存在較多問題。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。 2 模具工藝分析 2.1 制件的分析 沖裁件的工藝性是指從沖壓工藝方面來衡量設(shè)計 是否合理。一般的講，在滿足工件使用要求的條件下，能以 最簡單最經(jīng)濟(jì)的方法將工件沖制出來，就說明該件的沖 壓工藝性好，否則，該件的工藝性就差。當(dāng)然工藝性的 好壞是相對的，它直接受到工廠的沖壓技術(shù)水平和設(shè)備 條件等因素的影響。以上要求是確定沖壓件的結(jié)構(gòu)，形 狀，尺寸等對沖裁件工藝的實應(yīng)性的主要因素。根據(jù)這 一要求對該零件進(jìn)行工藝分析。 沖壓件圖如下圖1所示: 材料 08f鋼 t=0.8mm 圖1 (1) 制件的結(jié)構(gòu)工藝特點 該零件的材料為08f鋼，該鋼種是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，碳的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)是0.07%～0.14％，屬于低炭鋼，具有良好的沖壓、拉深、焊接性能,零件的主要成型是沖裁.彎曲工序，所以本制件采用級進(jìn)模比較合理。 （2）對沖切斷面質(zhì)量要求 為保證制件的質(zhì)量，要求表面規(guī)整、光 亮、無毛刺，沖切斷面粗糙度比較高，且制件表面不得有傷 痕，要求制件進(jìn)行滾磨、光飾和清洗處理。 （3） 制件的展開圖2 沖裁件的結(jié)構(gòu)形狀應(yīng)盡可能簡單、對稱、避免復(fù)雜形狀的曲線，以利于模具加工。該工件結(jié)構(gòu)簡單，也無復(fù)雜形狀的曲線。 沖裁件各直線或曲線的連接處，盡量避免銳角，將所有90°角改為R1圓角，以利于模具制造和提高模具壽命。 （4） 分析得到工件可經(jīng)過先沖孔、彎曲后落料而成，基本工序：沖孔——彎曲——落料。 2.2 工藝方案的確定 確定方案就是確定沖壓件的工藝路線，主要包括沖壓工序數(shù)，工序的組合和順序等。確定合理的沖裁工藝方案應(yīng)在不同的工藝分析進(jìn)行全面的分析與研究，比較其綜合的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果，選擇一個合理的沖壓工藝方案。 此副模具為連續(xù)模生產(chǎn)，該零件屬于中小批量生產(chǎn)，工藝性較好，沖壓件尺寸精度不高，形狀簡單。根據(jù)現(xiàn)有沖模制造條件與沖壓設(shè)備，采用沖孔彎曲落料級進(jìn)模，工人操作安全，方便可靠。 該零件包括落料、沖孔和彎曲三個基本工序，從工序可能的集中與分散，工序間的組合來看可以有以下幾種工藝方案： ① 先落料，再沖孔，然后彎曲，采用單工序模生產(chǎn)。 ② 落料—沖孔復(fù)合沖壓，再彎曲，采用復(fù)合模生產(chǎn)。 ③ 沖孔，落料連續(xù)沖壓，彎曲再落料，采用級進(jìn)模生產(chǎn)。 方案①模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序、兩套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率較低．難以滿足零件大批量生產(chǎn)的需求。如果使用單工序模則會使制造周期增長，不利于提高生產(chǎn)率；為提高生產(chǎn)效率，主要應(yīng)采用復(fù)合沖裁或級進(jìn)沖裁方式。由于孔邊距尺寸有公差要求．本產(chǎn)品在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都較為合理的工藝方案為級進(jìn)模沖壓。為了更好地保證此尺寸精度和高效率生產(chǎn),最后確定用方案③進(jìn)行生產(chǎn)。 采用一套級進(jìn)模，沖裁此產(chǎn)品只需要一套模具，可以連續(xù)完成切邊，沖孔，彎曲等工序。生產(chǎn)效率高易于實現(xiàn)自動化，操作安全方便，適宜大批量生產(chǎn)。工件精度也能滿足要求。采用自動送料裝置，保證步距準(zhǔn)確，提高效率。 確定用方案③進(jìn)行生產(chǎn) 2.3零件沖裁工藝方案分析 當(dāng)一次沖裁完成以后，為了能夠順利地進(jìn)行下一次沖裁，必須適時的解決出件、卸料及排除廢料等問題。選取的沖裁方式不同時，出件、卸料及排除廢料的形式也就不同。因此沖裁方式將直接決定沖裁模的結(jié)構(gòu)形式，并影響沖裁件的質(zhì)量。根據(jù)不產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和工藝性能，本副模具頂板式順出件結(jié)構(gòu)。由于本模具采用順出件式模具沖裁，省去校平工序，既可滿足工件對平面度的要求，有能保證安全生產(chǎn)。 2.4沖裁方式與沖壓力的計算 在沖壓生產(chǎn)中，節(jié)約金屬和減少廢料具有非常重要的意義，特別是在大批量生產(chǎn)中，較好地確定沖件尺寸和合理排樣是降低成本的有效措施之一。 （１） 沖裁件的排樣 排樣是指沖件在條料、帶料或`板料上布置的方法。沖件的合理布置（即材料的經(jīng)濟(jì)利用），與沖件的外形有很大關(guān)系。 根據(jù)不同幾何形狀的沖件，可得出與其相適應(yīng)的排樣類型，而根據(jù)排樣的類型，又可分為少或無工藝余料的排樣與有工藝余料的排樣兩種。 （2） 搭邊 排樣時，沖件之間以及沖件與條料側(cè)邊之間留下的余料叫搭邊。它的作用是補(bǔ)償定位誤差，保證沖出合格的沖件，以及保證條料有一定剛度，便于送料。 搭邊數(shù)值取決于以下因素： ①件的尺寸和形狀。 ②材料的硬度和厚度。 ③排樣的形式（直排、斜排、對排等）。 ④條料的送料方法（是否有側(cè)壓板）。 ④ 擋料裝置的形式（包括擋料銷、導(dǎo)料銷和定距側(cè)刃等的形式）。搭邊值一般是由經(jīng)驗再經(jīng)過簡單計算確定的。 3.1 排樣的確定 兩工件間的搭邊a1=5mm 工件邊緣的搭邊a=1.8mm 兩排工件之間的搭邊=5mm 送料步距: H = 5 +5 =10mm 條料寬度: B =24*2+ 2a+ =56.6 mm 通過以上分析和計算得出下圖3的排樣形式為最佳方案。 a1=5mm a=1.8mm H =10 mm B =56.6 mm 圖3 （3） 材料利用率 衡量材料經(jīng)濟(jì)利用的指標(biāo)是材料利用率。 一個進(jìn)距內(nèi)的材料利用率為 η= S/AB*100% =956.70/10*56.6*100% = 57.78%（3.1） 式中　S——沖裁件面積（包括沖出小孔在內(nèi)）（mm2）； n——一個進(jìn)距內(nèi)的沖件數(shù)目； B——條料寬度（mm）； A——進(jìn)距（mm） 材料利用率57.78% 確定排樣 落料力 =1.3×108×1.5×340/1000(kN) =71.60(kN) L=108mm 沖孔力=1.3×106.81×1.5×340/1000(kN) =70.78(kN) L=106.81 彎曲力 =(FfU + FQ )/2=(0.65~0.8)Bt2σb /(r p+t)(N) =6.8(kN) 其中 L_______沖裁長度(mm); t_______板料厚度(mm); σb ______板料的抗拉強(qiáng)度(MPa)。 經(jīng)查的取σb=440 . P落=51.25KN 3.3卸料力、推料力和頂件力的計算 表1 中均采用下列經(jīng)驗公式計算： FQ1=K1F (N) （3.3） FQ2=K2nF (N) （3.4） FQ3=K3F (N) （3.5） 式中 FQ1、FQ2、FQ3——分別為卸料力、推加力和頂件力； 材料種類 板料厚度/mm K1 K2 K3 鋼 ~0.1 >0.1~0.5 >0.5~2.5 >2.5~6.5 >6.5 0.06~0.075 0.045~0.055 0.04~0.05 ~0.03~0.04 0.02~0.03 0.1 0.065 0.050 0.045 0.025 0.14 0.08 0.06 0.05 0.03 黃銅、紫銅 0.02~0.06 0.03~0.09 鋁、鋁合金 0.025~0.08 0.03~0.07 K1 、K2 、K3——分別為卸料力系數(shù)、推加力系數(shù)和頂件力系數(shù)，其值見表1-1 n——同時卡在凹?？變?nèi)的工件或廢料數(shù)，n=h/t h為凹模直刃高度，t為板厚； F——沖裁力（N）， 卸料力計算：式中 ） 查表，得K1＝0.045 所以 FQ＝0.045*(51.25+70.78)=5.49 KN 推料力計算：式中 查表，得 K2＝0.05 所以FQ1＝4*0.05*(51.25+70.78)=24.41KN 3.4 總沖裁力的計算 計算總沖壓力： =71.60+70.78+6.8+5.49+24.41 =179.08(kN) 3.5壓力機(jī)的選擇 初選壓力,根據(jù)壓力機(jī)型號為 J21-25,其公稱壓力為250KN 沖床的公稱壓力應(yīng)大于計算出的總壓力171.37KN；最大閉合高度應(yīng)大于沖模閉合高度；工作臺臺面尺寸應(yīng)能滿足模具的正確安裝。按上述要求，結(jié)合工廠實際，可使用J21-25開式雙柱可傾壓力機(jī)。并需在工作臺面上配備墊塊，墊塊實際尺寸可配制。 雙柱可傾壓力機(jī)J21-25參數(shù)： 公稱壓力：250KN 滑塊行程：80mm ?最大閉合高度：250 mm ?連桿調(diào)節(jié)量：70 mm ?工作臺尺寸（前后×左右）：360×560 模柄尺寸（直徑×深度）： ???最大傾斜角度：30° 3.6壓力中心的確定 模具壓力中心是指沖壓時諸沖壓力合力的作用點位置。為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重合，否則，會使沖模和力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌之間產(chǎn)生過大的摩擦，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低模具和壓力機(jī)的使用壽命。沖模的壓力中心，可以按下述原則來確定： 1）.對稱形狀的單個沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。 2）.工件形狀相同且分布位置對稱時，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。 3）.形狀復(fù)雜的零件、多孔沖模、級進(jìn)模的壓力中心可以用解析計算法求出沖模壓力中心。 X0=（L1x1＋L2x2＋…Lnxn）/(L1＋L2＋…Ln) Y0=（L1y1＋L2y2＋……Lnyn ）/（L1＋L2＋…＋Ln） 3.7沖模刃口尺寸及公差的計算 沖裁件的尺寸精度主要決定于模具刃口的尺寸精度，模具的合理間隙值也要靠模具刃口尺寸及制造精度來保證。正確確定模具刃口尺寸及其制造公差，是設(shè)計沖裁模主要任務(wù)之一。從生產(chǎn)實踐中可以發(fā)現(xiàn)：  （1）由于凸模、凹模之間存在間隙，使落下的料或沖出的孔都帶有錐度，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，沖孔件的小端尺寸等于凸模尺寸。  （2）在測量與使用中，落料件是以大端尺寸為基準(zhǔn)，沖孔孔徑是以小端尺寸為基準(zhǔn)。  （3）沖裁時，凸模、凹模要與沖裁件或廢料發(fā)生摩擦，凸模愈磨愈小，凹模愈磨愈大，結(jié)果使間隙越來越大。 由此在決定模具刃口尺寸及其制造公差時需考慮下述原則：  （1）落料件尺寸由凹模尺寸決定，沖孔時孔的尺寸由凸模尺寸決定。故設(shè)計落料模時，以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上；設(shè)計沖孔模時，以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。 　?。?）考慮到?jīng)_裁中凸模、凹模的磨損，設(shè)計落料模時，凹?；境叽鐟?yīng)取尺寸公差范圍的較小尺寸；設(shè)計沖孔模時，凸模基本尺寸則應(yīng)取工件孔尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸。這樣，在凸模、凹模磨損到一定程度的情況下，仍能沖出合格制件。凸模、凹模間隙則取最小合理間隙值。  （3）確定沖模刃口制造公差時，應(yīng)考慮制件的公差要求。如果對刃口精度要求過高( 即制造公差過小)，會使模具制造困難，增加成本，延長生產(chǎn)周期；如果對刃口精度要求過低(即制造公差過大)，則生產(chǎn)出來的制件可能不合格，會使模具的壽命降低。制件公差為IT12級，則對于非圓形件按國家標(biāo)準(zhǔn)“非配合尺寸的公差數(shù)值”IT14級處理，沖模則可按IT13級制造；對于圓形件，一般可按IT7～I(xiàn)T6級制造模具。沖壓件的尺寸公差應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注，落料件上偏差為零，下偏差為負(fù)；沖孔件下偏差為零，上偏差為正。 ⑴落料刃口尺寸計算 對于形狀復(fù)雜或料薄的沖壓件，為了保證沖裁凸、凹模間有一定的間隙值，必須采用配合加工。此方法是先做好其中的一件(凸?；虬寄?作為基準(zhǔn)件，然后以此基準(zhǔn)件的實際尺寸來配加工另一件，使它們之間保持一定的間隙。這種加工方法的特點是： ??? （1）模具的沖裁間隙在配制中保證，不需受到｜δ p｜＋｜δd｜≤２cmax－2cmin條件限制，加工基準(zhǔn)件時可適當(dāng)放寬公差，使加工容易。根據(jù)經(jīng)驗，普通沖裁模具的制造偏差δp或δd一般可取△／4（△為制件公差）。 ??? （2）尺寸標(biāo)注簡單，只在基準(zhǔn)件上標(biāo)注尺寸和制造公差，配制件只標(biāo)注公稱基本尺寸并注明配做所留的間隙值。但該方法制造的凸模、凹模是不能互換的。 落料凹模﹑沖孔凸模﹑凸凹模和彎曲凸模的工作關(guān)系如裝配圖所示。根據(jù)資料查得，沖裁模初始雙面間隙 2Cmax=0.24，2Cmin=0.132，未注公差為0.08 工件尺寸 校核： 0.025+0.016=0.041<0.108 工件尺寸 校核： 0.015+0.009=0.024﹤0.108﹙滿足間隙公差條件﹚ ⑵沖孔刃口尺寸的計算 沖裁凸模﹑凹模分別按IT6和IT7級制造 ①對于孔沖裁凸模﹑凹模的尺寸公差：由于的公差為0.12, 取 校核： 0.008+0.012=0.02<0.108﹙滿足間隙公差條件﹚ ②對于孔沖裁凸模﹑凹模的尺寸公差：由于的公差為0.18， 取 校核： 0.008+0.012=0.02<0.108﹙滿足間隙公差條件﹚ ③孔距尺寸﹙19.2 ﹚ ⑶彎曲部分尺寸計算 由于該彎曲不易施加側(cè)向壓力，所以施加校正彎曲力，因此， 采用減少彎曲凸﹑凹模的間隙來減少回彈。 4主要零部件設(shè)計 4.1 工作零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1 凸模 凸模的結(jié)構(gòu)形式 通過對該工件的工藝性分析可知，該模具沖孔時需采用圓形凸模，落料時需采用非圓形凸模兩種。查《沖壓工藝及模具設(shè)計》可選用（b）型為該圓形凸模結(jié)構(gòu)，d=3.0～30.2mm，正符合該工件，其結(jié)構(gòu)如下圖： 圖7 沖孔凸模結(jié)構(gòu) 凸模長度為： =60 其中凸模固定板厚， 取=20mm 卸料板厚，mm ,其中包括凸模進(jìn)入凹模的深度 、總修磨量以及模具閉合狀態(tài)下卸料板到凸模固定板間的安全距離，取。 對于非圓形凸?？晒潭ú糠肿龀砷L方形，這樣就改善了它和凸模固定板之間的配合。 如上該圓形小凸模比較細(xì)長，且工件厚度較大，必須進(jìn)行承壓能力校驗。 承壓能力校驗： 沖裁時,凸模承受的壓應(yīng)力必須小于凸模材料強(qiáng)度即該沖孔凸模承壓能力足夠。 = 式中： ——凹模最小厚度，mm； P ——沖裁力，mm； ——許用彎曲應(yīng)力。對于Cr12MoV， =（300500）MPa = = 19.1mm<25mm 所以取凹模厚度25滿足要求 用凸模固定板將凸模固定在模座上。固定板與凸模一般采用過渡配合。適用于沖裁板厚的沖裁凸模與各類模具零件，利用臺階結(jié)構(gòu)限制軸向移動，注意臺階結(jié)構(gòu)的尺寸，應(yīng)該使，，。 它的特點是連接可靠，對配合孔的精度要求較高。裝配時，將凸模固定板型孔臺階朝上，放在兩個等高墊鐵上，將凸模工作端朝下放入型孔對正，用壓入機(jī)分多次壓入，要邊壓入邊檢查凸模垂直度，并注意盈量、表面粗糙度，導(dǎo)入圓角和導(dǎo)入斜度。壓入后臺階面要接觸，然后將凸模尾端磨平。壓入時最好在手動壓力機(jī)上進(jìn)行，首次壓入時不要超過3mm。而落料凸模由于其外形復(fù)雜.采用低熔點合金法進(jìn)行固定。低熔點合金在冷凝時有體積膨脹的特點，利用這個特點在模具裝配時固定零件。采用這種方法的優(yōu)點是工藝簡單、操作方便，并可降低配合部位的加工精度，減少加工工時，有較高的連接強(qiáng)度。且低熔點合金可重復(fù)使用，回用次數(shù)多時，應(yīng)測定合金的成分比例。 2凹模 凹模的材料選用Cr12，查課本可選用如下圖所示的類型： 圖8 凹模結(jié)構(gòu)圖 凹模外形尺寸的確定 凹模的輪廓尺寸，因其結(jié)構(gòu)形式不一，受力狀態(tài)比較復(fù)雜，目前還不能用理論計算方法確定，在實用中，一般根據(jù)沖裁材料的厚度，按經(jīng)驗公式計算。凹模板的厚度一般應(yīng)不小于15，隨著凹模板外形尺寸的增大，凹模板的厚度也相應(yīng)增大。按照下面的公式進(jìn)行計算。 凹模厚度：（mm） 式中 K——系數(shù)，考慮板料厚度的影響=0.28； b——沖裁件的最大外形尺寸。 所以落料凹模厚度為：H=40 落料凹模尺寸為：180×180 4.2 卸料部件的設(shè)計 1 卸料板的設(shè)計 卸料板采用Q235制造，卸料板輪廓尺寸與落料凹模輪廓尺寸相同，厚度根據(jù)JB/T 8066.2-1995規(guī)定，選用292.5mm×185mm×140-170組模具參考，其厚度為22.5mm。 2 卸料螺釘?shù)倪x用 卸料板上設(shè)置4個卸料螺釘，公稱直徑為10mm,螺紋部分為M8×6mm,卸料螺釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間，以保證卸料的正常運動。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料螺板超出凸凹模端面1mm,有誤差時通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。 4.3 輔助零件設(shè)計 1 擋料銷 擋料銷用于限定條料的送進(jìn)距離、抵住條料的搭邊或工件輪廓，起定位作用。擋料銷有固定擋料銷和活動擋料銷，而固定擋料銷分為圓形和鉤形，一般安裝在凹模上，圓形擋料銷，結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，根據(jù)所設(shè)計的模具選用圓形固定擋料銷。材料為45鋼，經(jīng)熱處理硬度HRC42～48。與凹模的銷孔為H7/m6配合。查表知，擋料銷高度為3mm。 2導(dǎo)料板 導(dǎo)料板的作用是使條料在橫向能夠正確定位，即沖裁時條料可貼在導(dǎo)料板的一側(cè)向前送進(jìn)，以防偏斜。導(dǎo)料板的結(jié)構(gòu)可分為與卸料板作為一體的和與卸料板分離的兩種形式。為了便于加工制造，采用導(dǎo)料板與卸料板聯(lián)成整體的結(jié)構(gòu)形式。為使條料順利通過，導(dǎo)料板間的距離應(yīng)等于條料的最大寬度加上一間隙值（ 一般大于0.5mm）。導(dǎo)料板的高度H視料厚t與擋料銷的高度h而定,使用固定擋料銷時,導(dǎo)料板高度較大,擋料銷上要有適當(dāng)?shù)目臻g,使條料便于通過,送料不受阻礙時,導(dǎo)料板高度可小些.查表知H=8～10mm ,取H=10mm。其結(jié)構(gòu)如下圖9： 圖9 3卸料板 卸料板是將材料或工件從凸模上卸脫的固定式或活動式板形零件。本次設(shè)計考慮到該工件的工藝性極其模具的要求等因素，決定選用彈性卸料板結(jié)構(gòu)。卸料板孔應(yīng)按照凸模配做。固定卸料板與凸模之間的單邊間隙取，經(jīng)過計算，凸模與卸料板上形孔的單邊間隙可取0.5mm。卸料板與凸模配合的孔下面應(yīng)保證是銳角，否則卸料時條料易擠進(jìn)間隙內(nèi)而損壞凸模。卸料板厚度一般為凹模厚度的0.5～1.0倍。 4 導(dǎo)向零件 導(dǎo)向零件是指上、下模的導(dǎo)向裝置零件。對生產(chǎn)批量大、要求模具壽命長、工件精度高的沖裁模，一般采用導(dǎo)向裝置，以保證上、下模的精確導(dǎo)向。常用導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)構(gòu)。 由于設(shè)計的模具較大，采用中間導(dǎo)柱模架。導(dǎo)柱分布在矩形凹模的對稱中心上，兩個導(dǎo)柱的直徑不同，可避免上模與下模裝錯而發(fā)生啃模事故。適用與單工序模。導(dǎo)柱與導(dǎo)套、下模座的配合關(guān)系采用基軸制。導(dǎo)柱和與之相配合的導(dǎo)套，分別壓入下模座和上模座的安裝孔中，分別采用和過盈配合，工作可靠，應(yīng)用較為廣泛。為避免因調(diào)整不當(dāng)，使壓力機(jī)滑塊與導(dǎo)柱上端面碰撞，在選擇導(dǎo)柱長度和導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝時，應(yīng)保證模座在閉合狀態(tài)時，上模座上平面與導(dǎo)柱上端面應(yīng)保留10～15mm的距離，導(dǎo)柱下端面與下模座下平面應(yīng)留2～5mm的距離。導(dǎo)套與上模座上平面應(yīng)留不小于3mm的距離。 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 基本結(jié)構(gòu)形式 正倒裝結(jié)構(gòu)：采用正裝式級進(jìn)模 卸料方式：選用彈壓卸料裝置。 結(jié)構(gòu)設(shè)計 1工作單元結(jié)構(gòu) 凸模采用固定板安裝在上模，凹模采用鑲拼式結(jié)構(gòu)，采用定位銷定位，用螺釘固定在下模座上。 2送料方式 采用機(jī)動送料 3模具零件的固定 模板采用定位銷定位，螺釘固定。由于各凸模平面尺寸較小，因此模板上凸模的配合定位均采用凸臺或鉚開式結(jié)構(gòu)固定。 4安全裝置 模具采用自動送料，為了使廢料順利落下，下模座的漏料孔應(yīng)比凹模落料孔大。 5零件材料 凸模與凹模選用合金工具鋼Cr12MoV,卸料板選用T10A. 模具零件設(shè)計 彈性元件的設(shè)計 選用普通彈簧作為模具彈性元件，用于提供卸料力和彈頂力 致 謝 走的最快的總是時間，來不及感嘆，大學(xué)生活已近尾聲，兩年多的努力與付出，隨著本次論文的完成，將要劃下圓滿的句號。 本論文設(shè)計在單云老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下完成的，從課題選擇到具體的寫作過程，論文初稿與定稿無不凝聚著單云老師的心血和汗水，在我的畢業(yè)設(shè)計期間，單云老師為我提供了種種專業(yè)知識上的指導(dǎo)和一些富于創(chuàng)造性的建議，單云老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實的態(tài)度使我深受感動，沒有這樣的幫助和關(guān)懷和熏陶，我不會這么順利的完成畢業(yè)設(shè)計。在此向單云老師表示深深的感謝和崇高的敬意！ 在臨近畢業(yè)之際，我還要借此機(jī)會向在這三年中給予我諸多教誨和幫助的各位老師表示由衷的謝意，感謝他們?nèi)陙淼男燎谠耘?。不積跬步何以至千里，各位任課老師認(rèn)真負(fù)責(zé)，在他們的悉心幫助和支持下，我能夠很好的掌握和運用專業(yè)知識，并在設(shè)計中得以體現(xiàn)，順利完成畢業(yè)論文。 同時，在論文寫作過程中，我還參考了有關(guān)的書籍和論文，在這里一并向有關(guān)的作者表示謝意。 我還要感謝同組的各位同學(xué)以及我的各位室友，在畢業(yè)設(shè)計的這段時間里，你們給了我很多的啟發(fā)，提出了很多寶貴的意見，對于你們幫助和支持，在此我表示深深地感謝！  參考文獻(xiàn) [1]成虹.沖壓工藝與模具設(shè)計[M].北京：高等教育出版社，1996.7 [2]郝濱海.沖壓模具簡明設(shè)計手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.11 [3]楊關(guān)全,匡余華.冷沖模設(shè)計資料與指導(dǎo)(第二版)[M].大連：大連理工大學(xué)出版社，2009.6 [4]馬修金.鍛造工藝與模具設(shè)計[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2007.9 [5]王樹勛，吳裕農(nóng).典型模具結(jié)構(gòu)圖冊[M]第2版.廣州：華南理工大學(xué)出版社，2005.4 [6]東北工學(xué)院機(jī)械設(shè)計與機(jī)械制圖教研室.機(jī)械零件設(shè)計設(shè)計手冊[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1974.4 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