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畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文說明書目錄
1 引言 1
2．沖壓件工藝性分析 3
3．沖壓工藝方案的確定 4
4．沖裁工藝參數(shù)的計(jì)算 5
4.1排樣設(shè)計(jì) 5
4.2 沖壓力的計(jì)算 5
4.3 壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算 7
4.4 工作零件刃口尺寸計(jì)算 9
4.5 卸料橡膠的設(shè)計(jì) 9
5. 模具總體設(shè)計(jì) 11
5.1模具的類型選擇 11
5.2 定位方法的選擇 11
5.3 卸料、出件方式選擇 11
5.4 導(dǎo)向方式的選擇 12
6 主要零部件設(shè)計(jì) 13
6.1工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13
6.1.1落料凸模 13
6.1.2 沖孔凸模 13
6.2 定位零件的設(shè)計(jì) 14
6.3 導(dǎo)料板的設(shè)計(jì) 14
6.4卸料部件的設(shè)計(jì) 14
6.4.1卸料板的設(shè)計(jì) 14
6.4.2 卸料螺釘?shù)倪x用 14
6.5 模架及其他零部件的設(shè)計(jì) 15
6.6 沖壓設(shè)備的確定 15
6.7模具總裝圖及工作原理 15
6.8 模具的裝配 16
設(shè)計(jì)小結(jié) 17
致謝 18
參考文獻(xiàn) 19
河南機(jī)電高等專科學(xué)校
畢業(yè)設(shè)計(jì)論文
論文題目：隔板零件冷沖壓模具設(shè)計(jì)
系 部： 材料工程系
專 業(yè)： 模具設(shè)計(jì)與制造
班 級(jí)： 2003級(jí)1班
學(xué)生姓名： 謝 振 東
學(xué) 號(hào)： 0312141
指導(dǎo)老師： 蘇 光
2006年5月14日
河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
隔板零件沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)
1.引言
模具是機(jī)械，汽車，電子，通訊，家電等工業(yè)產(chǎn)品的基礎(chǔ)工藝裝備，屬于高新技術(shù)產(chǎn)品。
作為基礎(chǔ)工業(yè)，模具的質(zhì)量，精度，壽命對(duì)其它工業(yè)的發(fā)展起著十分重要的作用，在國(guó)際上稱為“工業(yè)之母”。近十年來，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，作為工業(yè)品基礎(chǔ)的模具工業(yè)，也得到了蓬勃發(fā)展，已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要產(chǎn)業(yè)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)（未包括臺(tái)灣，香港，澳門）現(xiàn)有模具生產(chǎn)廠家已超過1700家，從業(yè)人員達(dá)到60多萬人。
模具分為冷沖壓模具，熱鍛模具，塑料模具，鑄造模具，橡膠模具和玻璃模具等。其中冷沖壓模具歷史悠久，用途廣，技術(shù)成熟，在各種模具中所占比重最多。汽車，摩托車，家電行業(yè)是模具最大的市場(chǎng)，占整個(gè)模具市場(chǎng)的60%以上。例如一種車型的轎車共需模具約4000套，價(jià)值達(dá)2億元—3億元；單臺(tái)電冰箱需要模具生產(chǎn)的零件約150個(gè)，共需模具約350套，價(jià)值約400萬元；單臺(tái)彩電大約有150個(gè)零件需用模具生產(chǎn)共需模具約140套，價(jià)值達(dá)700萬元。其中所用模具大部分為冷沖壓模具。
利用模具生產(chǎn)零件的方法已成為工業(yè)上進(jìn)行成批或大批生產(chǎn)的主要技術(shù)手段，它對(duì)于保證制品質(zhì)量，縮短試制周期，進(jìn)而爭(zhēng)先占領(lǐng)市場(chǎng)，以及產(chǎn)品更新?lián)Q代和新產(chǎn)品開發(fā)都具有決定性意義。
由于模具工業(yè)的重要性，模具成型工藝在各個(gè)部門得到了廣泛的應(yīng)用，使得模具行業(yè)的產(chǎn)值已經(jīng)大大超過機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。這一情況充分說明在國(guó)民經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的過程中，在各個(gè)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)世界市場(chǎng)進(jìn)行激烈的爭(zhēng)奪中，愈來愈多地采用模具來進(jìn)行生產(chǎn)，模具工業(yè)明顯的成為技術(shù)，經(jīng)濟(jì)和國(guó)力發(fā)展的關(guān)鍵。
從我國(guó)的情況來看，不少工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量上不去，新產(chǎn)品開發(fā)不出來，老產(chǎn)品更新速度慢，能源消費(fèi)指標(biāo)高，材料消耗量大，這些都與我國(guó)模具生產(chǎn)技術(shù)落后，沒有一個(gè)強(qiáng)大的，先進(jìn)的模具工業(yè)密切相關(guān)。
因此要使國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門獲得高速發(fā)展，加速實(shí)現(xiàn)社會(huì)主義四個(gè)現(xiàn)代化，就必須盡快將模具工業(yè)搞上去，使模具生產(chǎn)形成一個(gè)獨(dú)立的工業(yè)部門，從而充分發(fā)揮模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的關(guān)鍵作用。
但是，我國(guó)面具工業(yè)要想在盡可能短的時(shí)間內(nèi)趕上世界工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的水平，還要付出許多艱苦的努力，主要應(yīng)叢下列幾個(gè)方面采取措施：
（1）進(jìn)行專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)
（2）采用先進(jìn)的制造技術(shù)
（3）研制和發(fā)展模具用材料
（4）進(jìn)一步推廣應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助制造（CAD/CAM）
（5）加強(qiáng)模具技術(shù)人才的開發(fā)
為了適應(yīng)模具工業(yè)的發(fā)展，迎接新時(shí)代技術(shù)革命，今后將改變“大而全”、“小而全”的生產(chǎn)體制，大力推進(jìn)專業(yè)化生產(chǎn)，在管理體制上實(shí)現(xiàn)科學(xué)化。在模具的要求方面將朝著高效率、高精度、高壽命的方向發(fā)展，以適應(yīng)制品日趨精密、復(fù)雜和成型工藝的高速化、自動(dòng)化、精密化的要求。在模具加工設(shè)備方面將著重研制和開發(fā)高效、高精度、大型自動(dòng)化的關(guān)鍵設(shè)備。此外健全和完善模具的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并大力推廣和實(shí)施這些標(biāo)準(zhǔn)；建立保質(zhì)、保量、供應(yīng)及時(shí)的模具標(biāo)準(zhǔn)件、商品化供應(yīng)渠道；加強(qiáng)智力開發(fā)和人才培養(yǎng)，很抓模具的基礎(chǔ)理論研究和關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)…，使整個(gè)模具工業(yè)在范圍和素質(zhì)上獲得空前的發(fā)展。
2 沖壓件工藝性分析
沖裁件的工藝性是指對(duì)沖裁件對(duì)沖裁工藝的是適應(yīng)性。所謂沖裁工藝性好是指能用普通沖裁方法，在模具壽命和生產(chǎn)率較高，成本較低的條件下得到質(zhì)量合格的沖裁件。因此沖裁件的結(jié)構(gòu)形狀，尺寸大小，精度等級(jí)，材料及其厚度等是否符合沖裁的工藝要求，對(duì)沖裁件質(zhì)量，模具壽命和生產(chǎn)效率有很大的影響。
該工件只有落料和沖孔兩個(gè)工序。材料為A3號(hào)鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁。工件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且對(duì)稱，有一個(gè)ф5mm的孔和4個(gè)ф3.7mm的孔;孔與孔、邊與邊緣之間的距離也滿足要求，最小壁厚為4mm（4個(gè)ф3.7mm的孔與工件邊緣之間的壁厚）。工件的尺寸全部為自由公差,可看作IT14級(jí),尺寸精度較低,普通沖裁完全可以滿足要求。
3 沖壓工藝方案的確定
在沖裁工藝性分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)沖裁件的特點(diǎn)來確定工藝方案。確定工藝方案首先要考慮的問題是確定沖裁的工序數(shù)，沖裁工序的組合以及沖裁工序順序的安排。
根據(jù)沖壓工藝性分析可知本零件的加工工序包含沖孔和落料兩道工序。
在本零件的加工過程中，應(yīng)先沖孔或沖缺口，最后落料或切斷，將沖裁件與條料分離。
因?yàn)楣ぜ淞?、沖孔兩個(gè)基本工序，可以有三種工藝方案：
方案一：先落料，后沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。
方案二：落料-沖孔復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。
方案三：落料-沖孔級(jí)進(jìn)沖壓。采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。
方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需兩道工序兩副模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足顧客的要求。方案二只需一副模具，工件的精度及生產(chǎn)效率都較高，但工件最小壁厚接近凸、凹模許用最小壁厚，模具強(qiáng)度不足，無法沖出合格工件，模具易損壞，并且沖壓后成品留在模具上，在清理模具上的物料時(shí)會(huì)影響沖壓速度，操作不方便。方案三也只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，工件精度也能滿足要求。通過對(duì)上述三種方案的分析比較，該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案三為佳。
4．沖裁工藝參數(shù)的計(jì)算
4.1排樣設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)模，首先要設(shè)計(jì)排樣圖。由于零件的外形，參考[1]
確定其排樣方式為直對(duì)排。設(shè)計(jì)成隔位沖壓，可顯著地減少?gòu)U料。隔位沖壓就是將第一遍沖壓以后的條料水平方向旋轉(zhuǎn)180度，再?zèng)_第二遍，在第一次沖裁的間隔中沖裁出第二部分工件。其排樣圖如圖所示：
排樣方案圖
排樣方案確定后，為保證準(zhǔn)確的計(jì)算，要先確定搭邊值。搭邊的作用一是補(bǔ)償定位誤差和剪板誤差，確保沖出合格零件；二是增加條料剛度，方便條料送進(jìn)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；同時(shí)，搭邊還可以避免沖裁時(shí)條料邊緣的毛刺被拉入模具間隙，從而提高模具壽命。
查[2]表2-18得：最小工藝搭邊值a(沿邊)=2mm a1(工件間)=1.8mm。
如上圖所確定的排樣方案，條料寬度為69mm，步距為104.6mm（計(jì)算步驟由下表一）。一個(gè)步距的材料利用率分別為63％。查材料標(biāo)準(zhǔn)，宜選750×1500mm的鋼板，每張鋼板可剪裁為10張條料（69×1500mm）。
4.2 沖壓力的計(jì)算
為了合理地設(shè)計(jì)模具及選用設(shè)備,必須計(jì)算沖裁力。選取壓力機(jī)的噸位應(yīng)該大于所計(jì)算的沖裁力,以適應(yīng)沖裁的要求。
平刃口模具沖裁時(shí),其理論沖裁力(N)可按下式計(jì)算:
F=klt
式中 L----------沖裁件周長(zhǎng)
t-----------材料厚度(mm)
---------安全系數(shù) 一般取1.3
板料經(jīng)沖裁后,由于彈性變形及彎曲彈性恢復(fù)的作用,板料將依附在模具上，為使沖裁過程能連續(xù)順利地進(jìn)行,必須將板料從凸凹模上取下。
從凸模上將工件或廢料取下來所需的力稱為卸料力,從凹模內(nèi)將工件或廢料順著沖裁方向推出的力稱為頂件力。影響這些力的因素較多,主要有材料的力學(xué)性能,板料厚度,模具間隙,工件形狀及尺寸模具的工作狀態(tài)及尺寸,模具的工作狀態(tài)及潤(rùn)滑情況等,實(shí)際上難以準(zhǔn)確計(jì)算和確定這些力。為了較合理正確地確定沖裁力,建議采用以下公式計(jì)算:
卸料力: Fx=kF
式中 Fx----卸料力,N
F------沖裁力,N
k----卸料力系數(shù),見[2]表3-7
推件力: Ft=nk2F
式中 Ft----推件力,N
k2---推件力系數(shù)
n-----卡在凹模的工件個(gè)數(shù) n=n/t,其中n 為凹模行斜壁垂直部分高度,mm; t為料厚mm, 凹模型口直壁高度h=5mm
該模具采用級(jí)進(jìn)模，擬選擇彈性卸料裝置、下出件的。沖壓力的相關(guān)計(jì)算見下表1。根據(jù)結(jié)果查[3]沖壓設(shè)備擬選用J23-25。
表1 條料及沖壓力的相關(guān)計(jì)算
項(xiàng)目分類
項(xiàng)目
公式
結(jié)果
備注
排樣
沖裁件的面積A
A={140/360π202+[（10+23）×+13]/2+23×10}×2
2265.88mm2
條料寬度B
B=43+2+21+2+1
69mm
查表2.5.2，最小搭邊值a=2mm,a1=1.8mm；采用無側(cè)壓裝置
步距S
S=55+（23+1.8）×2
104.6mm
一個(gè)步距的材料利用率η
η=
=2×2265.88/（69×104.6）×100%=63%
63%
沖壓力
沖裁力F
F=KLtτb=1.3×246×1×350
111930N
L=246mm
τb=350MPa
卸料力Fχ
Fχ= KχF=0.07×111930
7835.1N
查表2-37得Kx=0.07 KT=0.1
n=h/t=5/1=5
推件力FT
FT=nKTF=5×0.1×111930
55965
沖壓工藝總力FZ
FZ= F+ Fχ+ FT
=111930+7835.1+55965
175730.1N
彈性卸料，下出件
4.3 壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算
沖裁力合力的作用點(diǎn)稱為沖模壓力中心，沖模壓力中心應(yīng)盡可能和模柄曲線以及壓力機(jī)滑塊中心線重合，以使沖模平穩(wěn)的工作，減少導(dǎo)向件的摩擦，提高模具及壓力機(jī)的壽命。以防止模具工作時(shí)發(fā)生歪斜，間隙不均勻。定壓力中心的工作主要是對(duì)復(fù)雜沖裁模、多凸模沖孔模及連續(xù)模。通常模具布置時(shí)將壓力中心安放在凹模的對(duì)稱中心點(diǎn)上。
由該工件圖可得復(fù)雜形狀零件模具壓力中心的計(jì)算原理與多凸模沖裁壓力中心的計(jì)算原理相同。其具體步驟如下 ：
（1） 選定坐標(biāo)軸x和y。
（2） 將組成圖形的輪廓線劃分為若干簡(jiǎn)單的線段，求出各線段長(zhǎng)度。
（3） 確定各線段的重心位置x和y。
（4） 按沖壓模具設(shè)計(jì)與制造公式（2.6.12）和（2.6.13）算出壓力中心的坐標(biāo)（x，y）。
基本要素長(zhǎng)度
L/mm
各基本要素壓力中心的坐標(biāo)值
x
y
L1=46
-21.5
52.3
L2=10
-16.5
75.3
L3=48.84
5
81.55
L4=23
21.5
52.3
L5=48.84
5
23.65
L6=10
-16.5
29.3
L7=23.24
-16.5
-52.3
L8=11.62
0.5
-40.3
L9=15.70
0.5
-63.5
L10=15.70
17
-56.8
合計(jì)252.92
-1.75
24.58
計(jì)算壓力中心時(shí)，先畫出凹模型口圖，如圖上所示。在圖中將xOy坐標(biāo)系建立在圖示的中心線上，將沖裁輪廓線按幾何圖形分解成L1到L10一共10組基本線段，用解析法求得該模具的壓力中心C點(diǎn)的坐標(biāo)為（-1.75，24.58）。
由以上計(jì)算結(jié)果可以看出，該工件沖裁力不大，壓力中心偏移坐標(biāo)原點(diǎn)O較小，為了便于模具的加工和裝配，模具中心仍選在坐標(biāo)原點(diǎn)O。若選用J23-25沖床，工件的幾何中心仍在壓力機(jī)模柄孔投影面積范圍內(nèi)，滿足要求。
4.4 工作零件刃口尺寸計(jì)算
凸模和凹模的刃口尺寸和公差，直接影響沖裁件的尺寸精度。模具的合理間隙值也靠凸、凹模刃口尺寸及其公差來保證。因此，正確確定凸、凹模刃口尺寸和公差，是沖裁模設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要工作。
凸、凹模刃口尺寸計(jì)算要遵循如下計(jì)算原則：
（1）設(shè)計(jì)落料模先確定凹模刃口尺寸。以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上，即沖裁間隙通過減小凸模刃口尺寸來取得。設(shè)計(jì)沖孔凸模先確定凸模刃口尺寸。以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上，沖裁間隙通過增大凹模刃口尺寸來取得。
（2）根據(jù)沖模在使用過程中的磨損規(guī)律，設(shè)計(jì)落料模時(shí)，凹?；境叽鐟?yīng)取接近或等于工件的最小極限尺寸；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，凸?；境叽鐒t取接近或等于工件孔的最大極限尺寸。
（3）不管落料還是沖孔，沖裁間隙一般選用最小合理間隙值。
（4）選擇模具刃口制造公差時(shí)，要考慮工件精度與模具精度的關(guān)系，既要保證工件的精度要求，又要保證合理的間隙值。
（5）工件尺寸公差與沖模刃口尺寸的制造偏差原則上都應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注為單向公差，所謂“入體”原則是指標(biāo)注工件尺寸公差時(shí)應(yīng)向材料實(shí)體方向單向標(biāo)注。
在確定工作零件刃口尺寸計(jì)算方法之前，首先要考慮工作零件的加工方法及模具的裝配方法。結(jié)合該模具的特點(diǎn)，工作零件的形狀相對(duì)簡(jiǎn)單，適宜采用線切割機(jī)床分別加工沖孔凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板，這種加工方法可以保證這些零件各個(gè)孔的同軸度，使裝配工作簡(jiǎn)化。因此工作零件刃口尺寸計(jì)算就按分開加工的方法來計(jì)算，具體計(jì)算見下表2。
表2 工作零件刃口尺寸計(jì)算[7]、[4]
尺寸及分類
尺寸轉(zhuǎn)換
計(jì)算公式
結(jié)果
備注
落 料
55
550-0.74
DA=(Dmax-X )0+δA
DT=（DA-Zmin/2）-δT0
DT=+00.046
查表2.3.3得雙面間隙Zmax=0.14mm,Zmin=0.10mm 磨損系數(shù)X=0.5，模具按IT8級(jí)制造。校核滿足δT+δA ≤（Zmax-Zmin）
DA=0-0.046
43
430-0.62
DT=0+0.039
DA=0-0.039
沖 孔
φ3.7
φ3.7+00.30
dT=(dmin+ X)0-δT
dA=(dT+Zmin/2)0+δA
dT=ф3.850-0.018
dA=ф3.900+0.018
φ5
φ5+00.30
dT=ф5.150-0.018
dA=ф5.200+0.018
孔心距
37
37±0.31
LA=
LA=37±0.08
23
23±0.26
LA=23±0.07
4.5 卸料橡膠的設(shè)計(jì)
彈性推件裝置其彈力來源于彈性元件，它同時(shí)兼起壓料和卸料作用。彈簧和橡膠是模具中廣泛應(yīng)用的彈性元件。
彈簧屬于標(biāo)準(zhǔn)件，在模具中應(yīng)用最多的是圓柱螺旋壓縮彈簧和碟形彈簧。
橡膠允許承受的負(fù)荷較大，安裝調(diào)整靈活方便，是沖裁模中常用的彈性元件。
根據(jù)分析采用的級(jí)進(jìn)模沖壓力比較大，相應(yīng)的卸料力也比較大，要求卸料裝置的承載能力也比較大，所以采用橡膠是合適。
表3 卸料橡膠的設(shè)計(jì)
項(xiàng)目
公式
結(jié)果
備注
卸料板工作行程h工
h工=h1+t+h2
4mm
h1為凸模凹進(jìn)卸料板的高度1mm
h2為凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度2mm
橡膠工作行程H工
H工=h工+h修
9mm
h修為凸、凹模修模量，取5mm
橡膠自由高度H自由
H自由=4 H工
36mm
取H工為H自由的25﹪
橡膠的預(yù)壓縮量H預(yù)
H預(yù)=15﹪H自由
5.4mm
一般H預(yù)=10﹪～15﹪H自由
每個(gè)橡膠承受的載荷F1
F1=F卸/4
1958.8mm
選用四個(gè)圓筒形橡膠
橡膠的外徑D
D=(
72mm
D為圓筒橡膠的內(nèi)徑，取d=12mm；p=0.5Mpa
校核橡膠的自由高度H自由
0.5≤H自由/D=0.5≤1.5
滿足要求
橡膠的安裝高度H安
H安=H自由-H預(yù)
30mm
5.模具總體設(shè)計(jì)
5.1模具的類型選擇
根據(jù)沖壓工藝分析可知，采用級(jí)進(jìn)沖壓，所以模具類型為級(jí)進(jìn)模。
級(jí)進(jìn)模是一種工位多、效率高的沖模。整個(gè)沖件的成形是在連續(xù)過程中完成的。連續(xù)成形是工序集中的工藝方法，可以使多種工序在一副模具上完成?？傊?jí)進(jìn)模比單工序模生產(chǎn)率高，減少了模具和設(shè)備的數(shù)量，工件精度較高，便于操作和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。對(duì)于特別復(fù)雜或孔邊距較小的沖壓件，用簡(jiǎn)單?；驈?fù)合模沖裁有困難時(shí)，可用級(jí)進(jìn)模逐步?jīng)_出。但級(jí)進(jìn)模輪廓尺寸較大，成本較高，一般適用于大批量生產(chǎn)小型沖壓件。
5.2 定位方法的選擇
因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料銷，無側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進(jìn)步距采用擋料銷初定距，而第一件的沖壓位置因?yàn)闂l料的長(zhǎng)度有一定的余量，可以靠操作工目測(cè)來定。
查[8]固定擋料銷選用標(biāo)準(zhǔn)件8×10，然可后進(jìn)行加工，
尺寸d(h11)|基本尺寸: 8
尺寸d(h11)|極限偏差: 0/－0.090
尺寸d1(m6)|基本尺寸: 4
尺寸d1(m6)|極限偏差: +0.012/+0.004
尺寸h: 2
L: 10
5.3 卸料、出件方式選擇
卸料裝置是多工位級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)中的重要部件。它的作用除了沖壓開始前壓緊帶料，防止各凸模沖壓時(shí)由于先后次序的不同或受力不均而引起帶料竄動(dòng)，并保證沖壓結(jié)束后及時(shí)平穩(wěn)的卸料外更重要的是卸料板將對(duì)各工位上的凸模在受側(cè)向作用力時(shí)，起到精確導(dǎo)向和有效的保護(hù)。卸料裝置主要由卸料板，彈性元件，卸料螺釘和輔助導(dǎo)向零件所組成。
因?yàn)楣ぜ暮穸葹?mm，相對(duì)較薄，卸料力也比較小，故可采用彈性卸料。
又因?yàn)槭羌?jí)進(jìn)模生產(chǎn)，所以采用下出件的方式比較便于操作與生產(chǎn)率的提高。
5.4 導(dǎo)向方式的選擇
為提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該模具采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。
6 主要零部件設(shè)計(jì)
6.1工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
6.1.1落料凸模
由于沖件的形狀和尺寸的不同，沖模的加工以及裝配工藝等實(shí)際條件亦不同，所以在實(shí)際生產(chǎn)中使用的凸模結(jié)果形式很多。其截面形狀有圓形和非圓形；刃口形狀有平刃和斜刃等；結(jié)構(gòu)有整體式，嵌拼式，階梯式，直通式和帶護(hù)套式等。凸模的固定方法有臺(tái)肩固定，柳接，螺釘和銷釘固定，粘潔劑澆注法固定等。
結(jié)合工件外形并考慮加工，將落料凸模設(shè)計(jì)成直通式，采用線切割機(jī)床加工，2個(gè)M8的螺釘固定在墊板上，其與凸模固定板的配合為。其總長(zhǎng)可按[2]公式2.9.2計(jì)算：
L=h1+h2+h+t=15+19.5+12.5+1=48
式中：L——凸模長(zhǎng)度（mm）；
h1——凸模固定板的厚度（mm）；
h2————卸料板的厚度（mm）；
t——材料的厚度（mm）；
h——增長(zhǎng)長(zhǎng)度。它包括凸模的修模量，凸模進(jìn)入凹模的深度（0.5到1），凸模固定板與卸料板之間的安全距離等，一般取10到20mm。
6.1.2 沖孔凸模
沖小孔的凸模強(qiáng)度和剛度差，容易彎曲和折段，所以必須采用措施提高它的強(qiáng)度和剛度，從而提高其使用壽命。其方法有以下幾種：
a：沖小孔凸模加保護(hù)與導(dǎo)向，沖小孔凸模加保護(hù)與導(dǎo)向構(gòu)有兩種即局部保護(hù)與導(dǎo)向和全長(zhǎng)保護(hù)與導(dǎo)向。
b：采用短凸模的沖孔模。采用厚墊板超短凸模結(jié)構(gòu)。由于凸模大為縮短，同時(shí)凸模又以卸料板為導(dǎo)向，因此大大提高了凹模的剛度。
c：在沖模的其他結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造上采取保護(hù)小凸模措施。如提高模架的剛度和精度；采用較大的沖裁間隙；采用斜刃壁凹模以減小沖裁力；取較大斜料力（一般取沖裁力的10%）；保證凸、凹模的間隙的均勻性并減小工作表面粗糙度等
因?yàn)樗鶝_的孔均為圓形，而且都不屬于需要特別保護(hù)的小凸模。具體結(jié)構(gòu)可以根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需要而定。
6.1.3 凹模
凹模采用整體式結(jié)構(gòu)，各沖裁的凹?？拙捎秒娀鸹ň€切割加工，安排凹模在模架上的位置時(shí)，要依據(jù)計(jì)算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心重合。其輪廓尺寸可按[2]公式2.9.3、2.9.4計(jì)算：
凹模厚度 H=kb=0.3×55=16.5mm（查表2.9.5得k=0.3）
凹模壁厚 c=（1.5∽2）H=24.75∽33mm
取凹模厚度 H=20mm 凹模厚度c=30mm
凹模寬度 B=b+2c=（55+60）=115mm
凹模長(zhǎng)度 L取195mm（送料方向）
凹模輪廓尺寸為 195mm×115mm×30mm。結(jié)構(gòu)可參考模具裝配圖。
6.2 定位零件的設(shè)計(jì)
落料凸模下部設(shè)置兩個(gè)導(dǎo)正銷，借用工件上φ5mm的孔作導(dǎo)正孔。導(dǎo)正應(yīng)在卸料板壓緊板料之前完成導(dǎo)正，考慮料厚和裝配后卸料板下平面超出凸模端面1mm，所以導(dǎo)正銷直線部分的長(zhǎng)度為1.8mm。導(dǎo)正銷采用安裝在落料凸模端面，導(dǎo)正銷導(dǎo)正部分與導(dǎo)正孔采用配合。起粗定距的活動(dòng)擋料銷，彈簧和螺塞選用標(biāo)準(zhǔn)件，規(guī)格為6×16。
6.3 導(dǎo)料板的設(shè)計(jì)
到料板的內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模齊平，導(dǎo)料板與條料之間的間隙取1mm,這樣就可確定了導(dǎo)料板的寬度，導(dǎo)料板的厚度按[2]造表2.9.7選擇。導(dǎo)料板采用45鋼制作，熱處理硬度為40∽45HRC，用螺釘和銷釘固定在凹模上。導(dǎo)料板的進(jìn)料端安裝有承料板。
6.4 卸料部件的設(shè)計(jì)
6.4.1卸料板的設(shè)計(jì)
卸料板的周界尺寸與凸凹模的周界尺寸相同，厚度為20mm。
卸料板采用45鋼制造，淬火硬度為40∽45HRC。
6.4.2 卸料螺釘?shù)倪x用
卸料板上設(shè)置4個(gè)卸料螺釘，公稱直徑為12mm，螺紋部分為M10×8mm。卸料螺釘?shù)奈膊繎?yīng)留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料板超出凸模端面1mm，有時(shí)誤差可以通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。
6.5 模架及其他零部件的設(shè)計(jì)
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，模架主要有兩大類：一類是由上模座，下模座，導(dǎo)柱，導(dǎo)套組成的導(dǎo)柱模模架；另一類是由彈壓導(dǎo)板，下模座，導(dǎo)柱，導(dǎo)套組成的導(dǎo)板模模架。模架及其組成零件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，并對(duì)其規(guī)定了一定的技術(shù)條件。
該模具采用中間導(dǎo)柱模架，這種模架的導(dǎo)柱在模具中間位置，沖壓時(shí)可防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。以凸凹模周界尺寸為依據(jù)，查[6]選擇模架規(guī)格為選擇模架規(guī)格。
導(dǎo)柱d/mm×L/mm分別為φ25×130，φ28×130；導(dǎo)套d/mm×L/mm×D/mm分別為φ25×85×33，φ28×85×33。
上模座的厚度H上模取35mm，上模座墊板的厚度H墊取8mm，固定板的厚度取18mm，下模座的厚度H下模取40mm，那么，該模具的閉合高度：
H閉=H上模+H墊+H下模+H+L-h2
=（35+8+40+20+48-2）=149mm
式中：L-沖孔凸模長(zhǎng)度，L=50mm；
H-凹模厚度，H=20mm；
h2-凸模沖裁進(jìn)入凹模的深度，h2=2mm。
可見該模具閉合厚度小于所選壓力機(jī)J23-25的最大裝模高度（220mm），可以使用。
6.6 沖壓設(shè)備的確定
壓力機(jī)應(yīng)根據(jù)沖壓工序的性質(zhì)、生產(chǎn)內(nèi)批量的大小、模具的外形尺寸和計(jì)算的沖裁力工藝總值等情況來進(jìn)行選擇。
由表1知其沖壓工藝總力為175730.1N，所選壓力機(jī)的噸位必須大于所計(jì)算的沖裁力，經(jīng)查[6]、[9]選擇壓力機(jī)為開式雙柱可傾壓力機(jī)J23-25能滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下。
公稱壓力：250kN
滑塊行程：65mm
最大閉合高度：270mm
最大裝模高度：220mm
連桿調(diào)節(jié)高度：55mm
工作臺(tái)尺寸（前后×左右）：370mm×560mm
墊板尺寸（厚度×孔徑）：50mm×200mm
模柄孔尺寸：φ40mm×60mm
最大傾斜角度：300
6.7 模具總裝圖及工作原理
通過以上設(shè)計(jì)，可得到這套模具的總裝圖。模具的上模部分主要有上模板、墊板、落料凸模、沖孔凸模、凸模固定板等組成。下部分由下模座、凹模、凹模固定板、卸料板等組成。卸料方式采用彈性卸料，以橡膠為彈性元件。沖孔廢件從漏料孔中漏出，工件從凹模中落下。
工作原理:條料送進(jìn)時(shí)采用固定擋料銷進(jìn)行定位，而有導(dǎo)料銷和導(dǎo)料板保證送料沿正確的方向送進(jìn)。當(dāng)條料送到指定位置時(shí)，上模在壓力機(jī)的作用下進(jìn)行沖壓。當(dāng)沖壓完成時(shí)，上模上行回程，卡在落料凸模上的廢料由彈性卸料板卸下，工件從凹模中落下。然后，再開始下一個(gè)行程。
6.8 模具的裝配
根據(jù)級(jí)進(jìn)模裝配要點(diǎn)，選凹模作為裝配基準(zhǔn)件，先裝下模，再裝上模，并調(diào)整間隙，試沖。返修。[10]
1. 凸、凹模預(yù)配 裝配前仔細(xì)檢查各凸模形狀及尺寸以及凹模形孔,是否符合圖紙要求尺寸精度、形狀；將各凸模分別與相應(yīng)的凹模
孔相配，檢查其間隙是否加工均勻。不合適者應(yīng)重新修磨或更換。
2.凸模裝配 以凹?？锥ㄎ唬瑢⒏魍鼓７謩e壓入凸模固定板的形孔中，并擠緊牢固。
3.裝配下模 在下模座上劃中心線，按中心預(yù)緊凹模、導(dǎo)料板； 在下模座、導(dǎo)料板上，用已加工好的凹模分別確定其螺孔位置，并分別鉆孔，攻絲； 將下模座、導(dǎo)料板、凹模、活動(dòng)擋料銷、彈簧裝在一起，并用螺釘緊固，打入銷釘。
4.裝配上模 在已裝好的下模上放等高墊鐵，再在凹模中放入0.12mm的紙片，然后將凸模與固定板組合裝入凹模； 預(yù)裝上模座，劃出與凸模固定板相應(yīng)螺孔、銷孔位置并鉆鉸 螺孔、銷孔； 用螺釘將固定板組合、墊板、上模座連接在一起，但不要擰緊； 將卸料板套裝在已裝入固定板的凸模上，裝上橡膠和卸料螺釘，并調(diào)節(jié)橡膠的預(yù)壓量，使卸料板高出凸模下端約1mm； 復(fù)查凸、凹模間隙并調(diào)整合適后緊固螺釘； 安裝導(dǎo)正銷、承料板；切紙檢查，合適后打入銷釘。
5.試沖與調(diào)整 裝機(jī)試沖并根據(jù)試沖結(jié)果作相應(yīng)調(diào)整。
設(shè)計(jì)小結(jié)
在河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校學(xué)習(xí)三年，收獲頗豐。三年來，在老師悉心的指導(dǎo)下，大大豐富了自己的文化知識(shí)，同時(shí)也為自己創(chuàng)造了一個(gè)很好的發(fā)展機(jī)會(huì)，為以后的人生道路選擇了正確的方向。
目前，我國(guó)沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還相當(dāng)落后，主要原因是我國(guó)在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝及設(shè)備方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國(guó)模具在壽命
、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具相比差距相當(dāng)大。
隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷高，沖壓產(chǎn)品生產(chǎn)正呈現(xiàn)多品種、少批量，復(fù)雜、大型、精密，更新?lián)Q代速度較快等變化特點(diǎn)，沖壓模具正向高效、精密、長(zhǎng)壽命、大型化方向發(fā)展。為適應(yīng)市場(chǎng)變化，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展，沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)正由手工設(shè)計(jì)、依靠人工經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)機(jī)械加工技術(shù)向以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、數(shù)控切削加工、數(shù)控電加工為核心的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造技術(shù)轉(zhuǎn)變。識(shí)。并且也加深了相關(guān)理論知識(shí)的認(rèn)識(shí)。同時(shí)熟練掌握了專業(yè)工具書的使用方法。在整個(gè)過程中，增強(qiáng)了自己的的能力。當(dāng)然，由于本人水平有限及缺乏生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，該設(shè)計(jì)難免存動(dòng)手能力及獨(dú)立思考解決問題在不足之處。希望老師對(duì)此提出批評(píng)意見，在此表示萬分的感謝。
致謝
做畢業(yè)設(shè)計(jì)也是樹立目標(biāo)、為之努力、達(dá)到目標(biāo)。在接到畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的那一刻開始，就得到了蘇老師的多方面的指導(dǎo)，如明白畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的要求、在畢業(yè)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題等等。在此對(duì)蘇老師表示深深的謝意。
“三人行，必有我?guī)煛薄Ｔ谧鳟厴I(yè)設(shè)計(jì)將近一個(gè)月的過程中，由于本人水平有限，遇到過不少棘手的問題，曾得到多位同學(xué)的大力幫助。在此對(duì)提供過幫助的同學(xué)表示深深的謝意。
在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，我參考了其它很多的文獻(xiàn)如王孝培所編的《沖壓手冊(cè)》，其不僅鞏固了我所學(xué)的知識(shí)，并且擴(kuò)大了自己的視野。最重要的是這些文獻(xiàn)幫助我順利完
成了畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。在此對(duì)這些文獻(xiàn)的作者表示深深的謝意。
參考文獻(xiàn)
[1]《沖壓模具手冊(cè)》 王孝培主編 機(jī)械工業(yè)出版社
[2]《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》 劉建超主編 高等教育出版社
[3]《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》 馮炳堯主編 上?？萍汲霭嫔?
[4]《鋼鐵材料手冊(cè)》 李春勝主編 江西科技出版社
[5] 《沖壓模具圖冊(cè)》 楊占堯主編 高等教育出版社
[6]《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典·第三卷》 李志剛主編 機(jī)械工業(yè)出版社
[7]《公差技術(shù)與配合測(cè)量》 薛彥成主編 機(jī)械工業(yè)出版社
[8]《冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》 王秀鳳主編 北京航空航天大學(xué)出版社
[9]《金屬與塑料成型機(jī)械》 翟德梅主編
[10]《模具制造技術(shù)》 翟德梅主編
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外文翻譯
專 業(yè) 名 稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 078105232
學(xué) 生 姓 名 冼 振 源
指 導(dǎo) 教 師 陳 為 國(guó)
填 表 日 期 2011 年 1 月 17 日
General all-steel punching die’s punching accuracy
Accuracy of panel punching part is display the press accuracy of the die exactly. But the accuracy of any punching parts’ linear dimension and positional accuracy almost depend on the blanking and blanking accuracy,. So that the compound mould of compound punching’s accuracy, is typicalness and representation in the majority.
Analyse of the die’s accuracy
For the analyse of pracyicable inaccuracy during production of dies to inactivation, we could get the tendency when it is augmentation in most time. From this we could analyse the elements. When the new punch dies pt into production to the first cutter grinding, the inaccuracy produced called initial error; if the die grinding more than twenty times, until it’s discard, the inaccuracy called conventional error; and before the dies discard, the largest error of the last batch permit, called limiting error. at job site, the evidence to confirm life of sharpening is the higher of the blanking, punched hole or punched parts. Because all finished parts had been blanked ,so it is especially for the compound dies. Therefore, the analyse of burr and measurement is especially important when do them as enterprise standardization or checked with <
>.
The initial error usually is the minimal through the whole life of die. Its magnitude depend on the accuracy of manufacture, quality, measure of the punching part, thickness of panel, magnitude of gap and degree of homogeneity. The accuracy of manufacture depend on the manufacture process. For the 1 mm thicked compound punching part made in medium steel, the experimental result and productive practice all prove that the burr of dies which produced by spark cutting are higher 25%~~30% than produced by grinder ,NC or CNC. The reason is that not only the latter have more exact machining accuracy but also the value of roughness Ra is less one order than the formmer, it can be reached 0.025μm. Therefore, the die’s initial blanked accuracy depends on the accuracy of manufacture, quality and so on.
The normal error of the punch die is the practicable error when the fist cutter grinding and the last cutter grinding before the die produce the last qualified product. As the increase of cutter grinding, caused the measure the nature wear of the dies are gradual increasing, the error of punching part increase also, so the parts are blew proof. And the die will be unused. The hole on the part and inner because the measure of wear will be small and small gradually, and its outside form will be lager in the same reason. Therefore, the hole and inner form in the part will be made mould according to one-way positive deviation or nearly equal to the limit max measure. In like manner, the punching part’s appearance will be made mould according to one-way negative deviation or nearly equal to limit mini measure. For this will be broaden the normal error, and the cutter grinding times will be increased, the life will be long.
The limit error in punching parts are the max dimension error which practicable allowed in the parts with limit error. This kind of parts usually are the last qualified products before the die discard.
For the all classes of dies, if we analyse the fluctuate, tendency of increase and decrease and law which appeared in the die’s whole life, we will find that the master of the error are changeless; the error that because the abrade of the cutter and impression will be as the cutter grinding times increased at the same time. And that will cause the error oversize gradually; and also have another part error are unconventional , unforeseen. Therefore, every die’ s error are composed of fixed error, system error, accident error and so on.
1. fixed error
At the whole process when the New punching die between just input production to discard, the changeless master error that in qualified part are called fixed error. It’s magnitude is the deviation when the die production qualified products before the first cutter grinding. Also is the initial error, but the die have initial punching accuracy at this time. Because of the abrade of parts, the die after grinding will be change the dimension error. And the increment of deviation will oversize as the times of cutter grinding. So the punching accuracy after cutter grinding also called “grinding accuracy” and lower tan initial accuracy. The fixed error depend on the elements factor as followed :
(1) the material , sorts, structure, (form) dimension, and thick of panel
the magnitude of punching gap and degree of homogeneity are have a important effect for the dimension accuracy. Different punching process, material, thick of panel, have completely different gap and punching accuracy. A gear H62 which made in yellow brass with the same mode number m=0.34, 2mm thick and had a center hole, when the gap get C=0.5%t (single edge) , and punched with compound punching die, and the dimension accuracy reached IT7, the part have a flat surface ,the verticality of tangent plane reached 89.5°, its roughness Ra magnitude are 12.5μm, height of burr are 0.10mm; and the punching part are punched with progressive die, the gap C=7%t (single edge) , initial accuracy are IT11, and have an more rough surface, even can see the gap with eyes. In the usual situation, flushes a material and its thickness t is theselection punching gap main basis. Once the designation gap haddetermined flushes the plane size the fixed error main body; Flushesthe structure rigidity and the three-dimensional shape affects itsshape position precision.
(2) punching craft and molder structure type
Uses the different ramming craft, flushes a precision and the fixederror difference is really big. Except that the above piece gearexample showed, the essence flushes the craft and ordinary punching flushes a precision and the fixed error differs outside a magnitude,even if in ordinary punching center, uses the different gap punching, thefixed error difference very is also big. For example material thickt=1.5mm H62 brass punching, selects C <= the 40%t unilateral I kind ofsmall gap punching compared to select C <= 8%t (unilaterally) III kindof big gap punching, will flush a fixed error to enlarge 40% ~ 60%, theprecision at least will fall a level. Side in addition, whether thereis picks builds a row of type side, flushes a error to have far to bebigger than has builds a row of type to flush. Side not builds a rowof type to flush. Side not builds a row of type to flush a precisionto be lower than the IT12 level side, but most has builds a row oftype to flush a precision in IT11 between ~ IT9 level, material thickt > 4mm flushes, the size precision can lower some. Different die’s structure type, because is suitable the rammingmaterial to be thick and the manufacture precision difference, causesto flush a fixed error to have leaves. Compound die center, multi-locations continuous type compound die because flushes continuously toduplicate the localization to add on the pattern making error to bebigger, therefore it flushes a fixed error compound punching die to wantcompared to the single location Big 1 ~ 2 levels
(3) the craft of punching die’s manufacture
the main work of punching die namely are raised, the concave moldprocessing procedure, to operates on the specification not to behigh, can time form a more complex cavity. But its processing surfaceapproximately is thick > 0.03 ~ 0.05mm is the high temperatureablation remaining furcated austenite organization, degree ofhardness may reach as high as HRC67 ~ 70, has the micro crack, easilywhen punching appears broke the cutter or flaking. The Italian CorradaCorporation''s related memoir called "the line cut the processing contruction to have the disadvantageous influence to the superficialgold, in fact already changed the gold contruction. We must use theJin''gang stone powder to grind or the numerical control continual pathcoordinates rub truncate (cut to line) to make the precision work ". In recent years country and so on Switzerland and Japan, has conductedthe thorough research to the electrical finishing equipment and abigger improvement, makes function complete high accuracy NC and theCNC line cutter, the processing precision may reach ±0.005 ~ 0.001mm,even is smaller. The processing surface roughness Ra value can achieve0.4 mu m. According to the recent years to the domestic 12 productionlines cutter factory investigation and study, the domesticallyproduced line cutter processing precision different factory differentmodel line cutter might reach ±0.008 ~ ±0.005mm, generally all in±0.01mm or bigger somewhat, was individual also can achieve±0.005mm, the processing surface roughness Ra value was bigger than1.6μm. However, the electrical finishing ablation metal surface thus the change and the damage machined surface mental structure character can not change, only if with rubs truncates or other ways removes this harmful level. Therefore, merely uses electricity machining, including the spark cutting and the electricity perforation, achieves with difficulty punching, especially high accuracy, high life punching die to size precision and work components surface roughness Ra value request.
With precisely rubs truncates the law manufacture punching die, specially makes the high accuracy, the high life punching die, such as: Thin material small gap compound punching die, multi- locations continuous type compound die and so on, has the size precision high, the work component smachined surface roughness Ra value is small, the mold life higher characteristic. Its processing craft at present changed the electrical fire by the past ordinary engine bed rough machining spark cutting or the electricity puncher rough machining, finally precisely rubs truncates, also from takes shape rubs, optics curve rubs, the manual grid reference rubs gradually filters the continual path grid reference to rub and NC and the CNC continual path grid reference rubs, Processing coarseness may reach ±0.001 ~ 0.0005mm, the processing surface roughness Ra value may reach 0.1 ~ 0.025 mu m. Therefore, with this craft manufacture the die , regardless of the size precision, the work components surface roughness, all can satisfy die, each kind of compound request, the die is especially higher than the electrical finishing craft manufacture scale.
(4) gap size and degree of homogeneity
the flange and other sheet forming sgene rally all must first punching (fall material) the plate to launch the semi finished materials, after also has the forming to fall the material, the incision obtains the single end product to flush. Therefore punching the work, including is commonly used punching hole, the margin, cut side and so on, regarding each kind of sheet pressing partall is necessary. Therefore punching the gap to flushes a out form in chprecision to have the decisive influence. punching the gap small and is even, may cause punching the size gain high accuracy. Regarding drawability, is curving and so on mould, the gap greatly will decide increases flushes the oral area size error and the snapping back. The gapnon-uniformity can cause to flush a burr enlarges and incurs cutting edge the non-uniform attrition.
(5) ramming equipment elastic deformation In the ramming process
After the punch press load bearing can have the certain elastic deformation. Although this kind of distortion quantity according to flushes the pressure the size to change also to have the obvious directivity, but on the pressing part, mainly is to has the volume ramming archery target stamping, embosses, the equalization, the pressure is raised, the wave, flushes crowds, the shape, the flange, hits flatly, thinly changes draw ability and so on the craft work punching forming flushes, has the significant influence to its ramming aspect size precision
普通全鋼沖模的沖壓精度分析
板料沖壓件的精度準(zhǔn)確顯示出其沖模的沖壓精度。而任何沖件的線性尺寸精度與形位精度主要取決于沖模沖裁和立體成形沖壓件展開平毛坯的落料精度。因此，多工步復(fù)合沖壓的單工位復(fù)合模、多工位連續(xù)模的沖壓精度，在普通沖壓的眾多種類與不同結(jié)構(gòu)的沖模中，最具典型性和代表性。
沖模的沖壓精度分析
對(duì)沖模投產(chǎn)至失效報(bào)廢各個(gè)時(shí)期沖件的實(shí)際誤差分析，可以看出其增大的時(shí)期及趨向，從而分析其增大的因素。新沖模投產(chǎn)至第一次刃磨前沖制沖件的誤差即所謂的初始誤差；沖模經(jīng)過20次左右刃磨至失效報(bào)廢前沖制的沖件誤差稱之為常規(guī)誤差；而沖模失效報(bào)廢前沖制的最后一批合格沖件的允許最大誤差稱之為極限誤差。在現(xiàn)場(chǎng)，確定沖模刃磨壽命的依據(jù)是沖件沖孔與落料的毛刺高度。由于任何成形件都具有沖裁作業(yè)（毛坯落料或沖孔），對(duì)于復(fù)合模尤為如此。所以，沖件毛刺高度的觸模檢查和測(cè)量并按企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或JB4129-85《沖壓件毛刺高度》對(duì)照檢測(cè)就顯得十分重要。
沖模的初始誤差通常是沖模整個(gè)壽命中沖件誤差最小的。其大小主要取決于沖模的制造精度與質(zhì)量及沖件尺寸、料厚以及間隙值大小與均勻度。沖模的制造精度及質(zhì)量又取決于制模工藝。對(duì)于料厚t≤1mm的中碳鋼復(fù)合沖裁模沖件，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與生產(chǎn)實(shí)踐都證明，電火花線切割制造的沖模沖件毛刺高度比用成型磨或NC與CNC連續(xù)軌跡座標(biāo)磨即精密磨削工藝制造的沖模沖件要高25%～30%。這是因?yàn)楹笳卟粌H加工精度高，而且加工面粗糙度Ra值要比前者小一個(gè)數(shù)量級(jí)，可達(dá)到0.025μm。因此，沖模的制造精度與質(zhì)量等因素決定了沖模的初始沖壓精度，也造就了沖件的初始誤差。
沖件的常規(guī)誤差是沖模經(jīng)第一次刃磨到最后一次刃磨后沖出最后一個(gè)合格沖件為止，沖件實(shí)際具有的誤差。隨著刃磨次數(shù)的增加，刃口的自然磨損而造成的尺寸增量逐漸加大，沖件的誤差也隨之加大。當(dāng)其誤差超過極限偏差時(shí)，沖件就不合格，沖模也就失效報(bào)廢。///////沖件上孔與內(nèi)形因凸模磨損尺寸會(huì)逐漸變??；其外形落料尺寸會(huì)因凹模磨損而逐漸增大。所以，沖件上孔與內(nèi)形按單向正偏差標(biāo)允差并依接近或幾乎等于極限最大尺寸制模。同理，沖件外形落料按單向負(fù)偏差標(biāo)注允差并依接近或幾乎等于極限最小尺寸制模。這樣就使沖件的常規(guī)誤差范圍擴(kuò)大，沖模可刃磨次數(shù)增加，模具壽命提高。
沖件的極限誤差是具有極限偏差的沖件所具有的實(shí)際允許的最大尺寸誤差。這類沖件通常是在沖模失效報(bào)廢前沖制的最后一批合格沖件。
對(duì)各類沖模沖件誤差在沖模整個(gè)壽命中出現(xiàn)的波動(dòng)、增減趨向及規(guī)律等進(jìn)行全面分析便可發(fā)現(xiàn)：沖件誤差的主導(dǎo)部分是不變的；因刃口或型腔的自然磨損而出現(xiàn)的誤差增量隨沖模刃磨沖數(shù)增加而使這部分誤差逐漸加大；還有部分誤差的增量是非常規(guī)的、不可預(yù)見的。所以，各類沖模沖件誤差是由因定誤差、漸增誤差、系統(tǒng)誤差及偶發(fā)誤差等幾部分綜合構(gòu)成。
1、固定誤差
新沖模在指定的沖壓設(shè)備上投入使用至失效報(bào)廢的整個(gè)（總）壽命過程中，其合格沖件誤差的主導(dǎo)部分固定不變即所謂固定誤差。其大小就是新沖模第一次刃磨前沖制的合格沖件的偏差，也即沖模的初始誤差，而此時(shí)的沖模具有初始沖壓精度。刃磨后的沖模，因其工作零件（凸、凹模）磨損而改變尺寸誤差，使沖件識(shí)差增量隨刃磨次數(shù)增加而逐漸加大，故沖模刃磨后的沖壓精度亦稱“刃磨精度”比其初始精度要低。沖模沖件的固定誤差取決于以下各要素：
（1）沖件的材料種類、結(jié)構(gòu)（形狀）尺寸及料厚
沖裁間隙的大小及其均勻度對(duì)沖裁件的尺寸精度有決定性的影響。不同沖裁工藝、不同材料種類與不等料厚，間隙相差懸殊，沖壓精度差異很大。同一種模數(shù)m=0.34的2mm的料厚、中心有孔的H62黃銅材料片齒輪復(fù)合模沖件，當(dāng)取間隙C=0.5%t（單邊），用復(fù)合精沖模沖制，沖件尺寸精度達(dá)到IT7級(jí)，沖件平直無拱彎，沖切面垂直度可達(dá)89.5°，其表面粗糙Ra值為0.2μm；而用普通復(fù)合模沖制，間隙C=5%t（單邊），沖件初始誤差亦即沖模的初始沖壓精度為1T9級(jí)，沖切面粗糙度Ra值為12.5μm，毛刺高度為0.10mm；還是這個(gè)沖件用連續(xù)模沖制，間隙C=7%t（單邊），初始沖件精度為IT11級(jí)，沖切面更粗糙，甚至有肉眼可見的臺(tái)階。通常情況下，沖件材料及其厚度t是選取沖裁間隙的主要依據(jù)。一旦選定間隙就確定了沖件的平面尺寸的固定誤差的主體；沖件結(jié)構(gòu)剛度及立體形狀則影響其形位精度。
（2）沖壓工藝及沖模結(jié)構(gòu)類型
采用不同的沖壓工藝，沖件的精度及固定誤差相差甚大。除上述片齒輪實(shí)例說明，精沖工藝與普通沖裁的沖件精度與固定誤差相差一個(gè)數(shù)量級(jí)之外，即便在普通沖裁中，采用不同間隙沖裁，固定誤差相差也很大。例如料厚t=1.5mm的H62黃銅沖裁件，選用C≤40%t單邊Ⅰ類小間隙沖裁比選用C≤8%t（單邊）Ⅲ類大間隙沖裁，沖件固定誤差將加大40%～60%，精度至少降一級(jí)。此外，采有無搭邊排樣，沖件的誤差要遠(yuǎn)大于有搭邊排樣沖件。無搭邊排樣沖件。無搭邊排樣沖件的精度低于IT12級(jí)，而多數(shù)有搭邊排樣的沖件精度在IT11～I(xiàn)T9級(jí)之間，料厚t＞4mm的沖件，尺寸精度會(huì)更低一些。
不同沖模結(jié)構(gòu)類型，由于適用沖壓料厚及制造精度的差異，導(dǎo)致沖件的固定誤差有別。復(fù)合模中，多工位連續(xù)式復(fù)合模由于沖件連續(xù)重復(fù)定位加上制模誤差較大，故其沖件的固定誤差比單工位復(fù)合沖裁模要
大1～2級(jí)。
（3）沖模制造工藝
沖模主要工作零件即凸、凹模的加工程序，對(duì)操作上的技術(shù)要求不高，能夠一次成形較復(fù)雜的模腔。但其加工表面約厚＞0.03～0.05mm為高溫?zé)g的殘余樹枝狀?yuàn)W氏體組織，硬度可高達(dá)HRC67～70，有顯微裂紋，容易在沖裁時(shí)出現(xiàn)崩刃或剝落。意大利Corrada公司的有關(guān)研究報(bào)告稱“線切割加工對(duì)表面金相結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利的影響，實(shí)際上已經(jīng)改變了金相結(jié)構(gòu)。我們必須用金剛石粉研磨或數(shù)控連續(xù)軌跡坐標(biāo)磨削（對(duì)線切割件）作精加工”。近年來瑞士和日本等國(guó)，對(duì)電加工設(shè)備進(jìn)行了深入的研究和較大的改進(jìn)，制造出功能齊全的高精度NC和CNC線切割機(jī)，加工精度可達(dá)±0.005～0.001mm，甚至更小。加工表面粗糙度Ra值能達(dá)到0.4μm。根據(jù)近年對(duì)國(guó)內(nèi)12家生產(chǎn)線切割機(jī)工廠的調(diào)研，國(guó)產(chǎn)線切割機(jī)加工精度各別廠家的各別型號(hào)線切割機(jī)可達(dá)±0.008～±0.005mm，一般都在±0.01mm或更大一些，個(gè)別也能達(dá)到±0.005mm，加工表面粗糙度Ra值均大于1.6μm。然而，電加工燒蝕金屬表面從而改變和損壞加工面金相結(jié)構(gòu)的特性不會(huì)改變，除非用磨削或其他加工法去除這一有害層。所以，僅僅用電加工法，包括電火花線切割與電穿孔，難以達(dá)到?jīng)_模，尤其高精度、高壽命沖模對(duì)尺寸精度與工作零件表面粗糙度Ra值要求。
用精密磨削法制造沖模，特別是制造高精度、高壽命沖模，諸如：薄料小間隙復(fù)合沖裁模、多工位連續(xù)式復(fù)合模等，具有尺寸精度高、工作零件加工面粗糙度Ra值小、模具壽命高等特點(diǎn)。其加工工藝目前已由過去的普通機(jī)床粗加工改為電火花線切割或電穿孔機(jī)粗加工，最后精密磨削，也由成型磨、光學(xué)曲線磨、手動(dòng)座標(biāo)磨逐步過濾到連續(xù)軌跡座標(biāo)磨及NC與CNC連續(xù)軌跡座標(biāo)磨，加工粗度可達(dá)±0.001～0.0005mm，加工表面粗糙度Ra值可達(dá)0.1～0.025μm。所以，用該工藝制造的沖模，無論尺寸精度、工作零件表面粗糙度，都能滿足沖模，尤其各種復(fù)合模的要求，比電加工工藝制造的沖模高一個(gè)檔次。
（4）間隙的大小與均勻度
拉深、彎曲、翻邊及其他板料成形件一般都要先沖裁（落料）出平板展開毛坯，也有成形后落料、切開得到單個(gè)成品沖件。故沖裁作業(yè)，包括常用的沖孔、切口、切邊等，對(duì)于每種板料沖壓件都是必要的。所以沖裁間隙對(duì)沖件的外廓尺寸精度有決定性的影響。沖裁間隙小而均勻，可使沖裁尺寸獲取更高精度。對(duì)于拉深、彎曲等成形模，間隙大定將增大沖件口部尺寸誤差及回彈。間隙不均勻會(huì)使沖件毛刺加大并招致刃口的不均勻磨損。
（5）沖壓設(shè)備的彈性變形
在沖壓過程中，沖床承載后會(huì)產(chǎn)生一定的彈性變形。雖然這種變形量依沖壓力的大小變化且具有明顯的方向性，但就沖壓件，主要是對(duì)具有體積沖壓性質(zhì)的壓印、壓花、校平、壓凸、起波、沖擠、鐓形、翻邊、鐓粗、打扁、變薄拉深等工藝作業(yè)沖制成形的沖件，對(duì)其沖壓方面的尺寸精度有重大影響。