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沖壓模具設(shè)計(jì)中側(cè)壁起皺的分析 F.-k. Chen and Y.-C. Liao 臺(tái)灣 臺(tái)北市國(guó)立臺(tái)灣大學(xué)機(jī)械工程部門(mén) 在沖壓過(guò)程中，起皺一般發(fā)生在有錐度的方形杯子和帶有階梯的矩形杯子成形時(shí)。這兩種起皺類(lèi)型的共同特征是起皺都發(fā)生在相對(duì)沒(méi)有支撐的側(cè)壁。在沖壓一個(gè)有錐度的方形杯子時(shí)，當(dāng)發(fā)生起皺時(shí)，比如沖模間隙和沖壓毛壞的壓力大小等參數(shù)的影響通過(guò)有限元模擬方法被檢查到。模擬結(jié)果顯示沖模間隙越大，起皺的就越明顯，而且起皺不能通過(guò)增加沖壓力來(lái)被抑制。在研究帶有階梯的矩形杯子沖壓過(guò)程的起皺時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有相似幾何類(lèi)型的實(shí)際部分。在側(cè)壁被發(fā)現(xiàn)的起皺是因?yàn)榻橛跊_頭和階梯邊緣的金屬板料不平衡伸展造成的。為減少起皺，一個(gè)最適宜的沖模設(shè)計(jì)方法就是利用有限元分析法。在無(wú)起皺產(chǎn)品中介于模擬結(jié)果和實(shí)測(cè)結(jié)果的好協(xié)議使有限元分析法生效，而且證實(shí)了利用有限元分析法去設(shè)計(jì)沖模的優(yōu)勢(shì)。 關(guān)鍵詞：側(cè)壁起皺；沖模；階梯的矩形杯子；帶有錐度的主形杯子 1． 介紹 起皺是在金屬板料成形中主要的缺陷之一。由于性能和視察的原因，在產(chǎn)品中起皺往往不能被接受。在金屬板料成形過(guò)程中，有三種形式的起皺頻繁的發(fā)生：邊緣起皺，側(cè)壁起皺和由于殘余的彈性壓力引起的未變形區(qū)域的彈性彎曲。在沖壓一個(gè)復(fù)雜形狀零件的操作時(shí)，側(cè)壁起皺意味著沖模腔中的起皺。由于側(cè)壁區(qū)域的金屬板料相對(duì)于其它區(qū)域的金屬板料不被工具所保征質(zhì)量，側(cè)壁起皺的消除比邊緣起皺的抑制更難。很明顯，在未被加固的側(cè)壁區(qū)域中的金屬材料的額外拉伸可能防止起皺，而且在實(shí)際操作中也可以通過(guò)增加沖壓力來(lái)防止起皺，但是過(guò)度的拉力會(huì)通過(guò)裂痕導(dǎo)致失敗。因此，沖壓力必須處于一個(gè)狹小的范圍，一方面，要高于抑制起皺的力，另一方面，要低于產(chǎn)生破裂的力。沖壓力的狹小范圍很難計(jì)算。對(duì)于沖壓一個(gè)復(fù)雜形狀的零件，當(dāng)起皺發(fā)生在中心區(qū)域時(shí)，有意義的沖壓力范圍甚至不存在。 為了檢查起皺的形成結(jié)構(gòu)，Yoshida et al.發(fā)明了一種測(cè)試，在這種測(cè)試?yán)铮粔K薄板料不是均勻的沿著它的斜度被拉伸。他們也計(jì)劃一個(gè)近似的理論模型，在這種模型里面，起皺的開(kāi)始取決于在壓力不均勻區(qū)域中有壓縮的側(cè)部力的彈性灣曲。Yu et al.從實(shí)驗(yàn)性和分析性上研究起皺問(wèn)題，通過(guò)理論分析，他發(fā)現(xiàn)帶有兩個(gè)圓周波的起皺可能發(fā)生，然而，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示是四到六個(gè)。當(dāng)通過(guò)一個(gè)有錐度的模具畫(huà)出金屬板料時(shí)，Narayanasamy和sowerby用平底的沖頭和半球狀的沖頭檢查金屬板料的起皺。他們也試圖去把可以抑制起皺的道具分類(lèi)。 那些努力都被聚中于和簡(jiǎn)單形狀零件關(guān)聯(lián)的起皺問(wèn)題上，例如：一個(gè)圓形的杯子。在90年代早期，金屬板料成形中三維動(dòng)態(tài)軟件和有限元方法的成功運(yùn)用使得分析包括在沖壓一個(gè)復(fù)雜形狀零件的起皺問(wèn)題成為可能。在當(dāng)前的研究中，三維有限元分析法被用來(lái)分析在沖壓一個(gè)帶有階梯的矩形部分的過(guò)程中，產(chǎn)生起皺的金屬流動(dòng)制造參數(shù)上。 一個(gè)帶有階梯的方形杯子，在杯子的每一邊都有一個(gè)傾斜的側(cè)壁，在帶有錐度的杯子也相應(yīng)的存在傾斜的側(cè)壁。在沖壓過(guò)程中，側(cè)壁上的金屬板料相對(duì)沒(méi)被支撐，因此，這個(gè)部位更容易起皺。在當(dāng)前的研究中，起皺過(guò)程中的各種不同的制造參數(shù)的影響都在被研究。在沖壓一個(gè)帶有階梯的方形杯子時(shí)，就像圖1B顯示的一樣，可以觀(guān)測(cè)到另一種形式的起皺。為了評(píng)估分析的效力，在當(dāng)前的研究中，一個(gè)確切階梯幾何形狀的物體被檢測(cè)。通過(guò)使用有限元分析法和用適宜的模具設(shè)計(jì)來(lái)減少起皺，起皺的原因被確定。在觀(guān)測(cè)一個(gè)實(shí)際產(chǎn)品成形時(shí)，通過(guò)有限元分析法得到的模具設(shè)計(jì)方法得到證實(shí)。 圖1帶有錐度方形杯子的拉伸（a）和帶有階梯的矩形杯子的拉伸（b） 2有限元模型 包括沖頭、模具和毛壞固定器等工具幾何學(xué)是用CAD或PRO/E軟件來(lái)設(shè)計(jì)的。同樣用CAD軟件，三節(jié)點(diǎn)和四節(jié)點(diǎn)的外形元素被采用用來(lái)為以上工具生產(chǎn)網(wǎng)眼系統(tǒng)。對(duì)于有限元模擬來(lái)說(shuō)，工具被認(rèn)為是剛硬的，而且對(duì)應(yīng)的網(wǎng)眼被用來(lái)定義工具幾何學(xué)而不是壓力分析。同樣CAD軟件使用四節(jié)點(diǎn)外形元素來(lái)為板形壞料構(gòu)造網(wǎng)眼。圖2顯示工具的完整布置的網(wǎng)眼系統(tǒng)和用來(lái)沖壓帶有階梯方形杯子的板形壞料。由于對(duì)稱(chēng)條件，方形杯子的四分之一被分析。在模擬中，板形壞料放在壓力機(jī)上，沖模向下移動(dòng)，逆著壓力機(jī)夾緊板形壞料。然后沖模上升使得板形壞料按著模腔成形。 圖2 有限元網(wǎng)眼 為了表演一個(gè)精確的有限元分析法，金屬板料的真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)被要求是輸入數(shù)據(jù)的一部分。在當(dāng)前的研究中，拉深成形的金屬板料也被用來(lái)模擬。為在飛機(jī)上切割下的樣本測(cè)試被進(jìn)行，它們依次從0度的旋轉(zhuǎn)方向到45度的旋轉(zhuǎn)方向，再到90度的旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行著。平均的流動(dòng)力σ，計(jì)算方程為σ=（σ0+2σ45+σ90）/4，因?yàn)槊恳粋€(gè)方法真實(shí)應(yīng)變通常用來(lái)模擬帶錐度方形杯子和帶階梯矩形的沖壓，就如圖3顯示的那樣。 當(dāng)前研究中所有的模擬利用有限元程序PAM-STAMP涉及SGI Indigo2工作站。為了完成模似所需輸入數(shù)據(jù)的設(shè)置，沖頭的速度一般設(shè)置在10m/s，庫(kù)侖摩擦系數(shù)設(shè)置在0.1。 圖3 金屬板料的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系 3 錐度方形杯中的起皺 正像圖1a顯示的那樣，草圖暗示著一些有關(guān)錐度方形杯子的尺寸，方形沖頭每一面的長(zhǎng)度（2WP）、模腔的尺寸（2Wd）和高度(H)被認(rèn)為是影響起皺的至關(guān)重要尺寸。在當(dāng)前研究中，模腔尺寸和沖頭尺寸的差距的一半稱(chēng)作沖模間隙（記作G），G= Wd- WP。相關(guān)的在側(cè)壁沒(méi)被支撐的金屬板料的寬度取決于沖模間隙，起皺假想通過(guò)增加沖壓力來(lái)被抑制。相對(duì)于沖壓一個(gè)錐度方形杯子，沖模間隙和沖壓力兩方面的影響在接下來(lái)的部分被研究。 3.1沖模間隙的影響 為了檢查沖模間隙對(duì)起皺的影響，在沖壓一個(gè)錐度方形杯子時(shí)，分別用20mm，30mm，50mm大小的沖模間隙進(jìn)行模擬沖壓。在每次模擬沖壓中，模腔的尺寸都是固定在200mm，而且杯子拉深的高度都是100mm。三次模擬中使用的金屬板料都是380X380的方形尺寸，厚度也都是0.7mm，金屬的應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)如圖3所示。 圖4 G=50mm的帶有錐度的方形杯子 模擬結(jié)果顯示三次模擬中都發(fā)生起皺現(xiàn)象，沖模間隙為50mm沖壓出來(lái)的杯子模擬形狀如圖4。從圖4中可以看出，起皺分布在側(cè)壁，側(cè)壁拐角尤其明顯。這就說(shuō)明在沖壓過(guò)程中，起皺是由于在側(cè)壁有大面積區(qū)域不被支撐，同樣，由于沖模間隙不一樣，沖頭各邊的長(zhǎng)度和模腔尺寸也不一樣。由于橫向壓力的存大，在沖頭和模腔中拉深成形的金屬板料越來(lái)越不牢固。在壓縮下，側(cè)壁金屬板料不受限制的拉伸是起皺的主要原因。為了比較三種不同間隙沖壓出來(lái)的產(chǎn)品，兩個(gè)主要的應(yīng)變比率β被介紹，β=εmin/εmax，這里的εmin和εmax分別是主要的和次要的應(yīng)變。Hosford和Caddell已經(jīng)展示了β的實(shí)際值比β的評(píng)論值大，假設(shè)當(dāng)起皺發(fā)生時(shí)，β的實(shí)際值越大，起皺的可能性就越大。 在三個(gè)沖模間隙不同的沖壓中，同一側(cè)壁高度，沿著橫截面M-N的β值在圖4中標(biāo)記出，在圖5中畫(huà)出。圖5中說(shuō)明嚴(yán)重的起皺一般發(fā)生在拐角處，而對(duì)三個(gè)沖模間隙不同的沖壓，在側(cè)壁中心很少發(fā)生起皺。還說(shuō)明了沖模間隙越大，β的實(shí)際值就越大。因此，增加沖模間隙將增加在錐度方形杯子側(cè)壁處發(fā)生起皺的可能性。 3.2沖壓力的影響 眾所周知，在沖壓過(guò)程中，增加沖壓力可以幫助排除起皺。為了研究增加沖壓力的影響，沖模間隙為50mm與起皺是有關(guān)聯(lián)的，用沖模間隙為50mm的模具沖壓帶有錐度方形杯子被用不同的沖壓力來(lái)模擬了。沖壓從100KN增加到600KN，這兩個(gè)力分別產(chǎn)生0.33Mpa和1.98Mpa。在上述部分，剩下的模擬條件與給定的是一樣的。處于中間的300KN也被用來(lái)模擬。 模擬結(jié)果顯示沖壓力的增加并沒(méi)有幫助消除發(fā)生在側(cè)壁的起皺。在圖4中已標(biāo)出沿著橫截面M-N的β值與沖壓力為100KN和600KN的β值作比較。模擬結(jié)果指出兩種情況下，沿著橫截面M-N的β值是一樣的。為了檢查兩種不同沖壓力的起皺形狀，正如圖4和圖6標(biāo)出的那樣，側(cè)壁上從底部向上有五處不同位置的橫截面。從圖6可以看出，兩個(gè)外殼的波浪形橫截面是相似的。這就說(shuō)明在沖壓帶有錐度的方形杯子時(shí)，沖壓力不影響起皺的發(fā)生，這是因?yàn)槠鸢櫟脑蛑饕怯捎谠谟袡M向壓力存在的側(cè)壁處有大面積區(qū)域不被支撐。沖壓力對(duì)沖頭和模腔之間材料不穩(wěn)定的模式并沒(méi)有影響。 圖5 沿著橫截面M-N不同沖模間隙的β值 4階梯矩形杯子 在沖壓一個(gè)階梯矩形杯子時(shí)，起皺發(fā)生在側(cè)壁即使沖模間隙并不是那么重要。輪廓1顯示沖壓階梯矩形杯子的沖頭草圖，在這張草圖中，側(cè)壁C沿臺(tái)階D-E而行。在近期的研究中，在一個(gè)實(shí)際的產(chǎn)品中檢查到了這種幾何形狀。這種產(chǎn)品使用的原材料的厚度是0.7mm，從拉力測(cè)試中獲得的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系如圖3所示。 這種沖壓部分產(chǎn)品的程序包括通過(guò)清理焊縫的深拉。在這種深拉過(guò)程中，沒(méi)有焊縫被用在沖模表面來(lái)幫助幫助金屬的流動(dòng)。但是，由于沖頭拐角處的半徑過(guò)小和其復(fù)雜的幾何形狀，如圖7顯示的那樣，在沖頭邊緣上部經(jīng)常發(fā)生拉裂，在真實(shí)產(chǎn)品的側(cè)壁處經(jīng)常發(fā)生起皺。從圖7中可以看出，皺紋發(fā)分布在側(cè)壁上，但是在階梯邊緣拐角處最為嚴(yán)重，就像圖1（b）中A-D，B-E顯示的那樣。在沖頭的上部邊緣，金屬往往被拉裂，就像圖7所示。 為了進(jìn)一步的了解沖壓過(guò)程中板料的變形，誕生了一種有限元的方法。這種有限元模擬方法被在最初的設(shè)計(jì)中。部分的模擬形狀如圖8所示。從圖8中可以看出，零件上部邊緣的網(wǎng)眼被拉深，皺紋分布在側(cè)壁上，類(lèi)似真實(shí)零件中的那樣。 圖6 從圖a的100KN到圖b的600KN不同側(cè)壁高度的橫截面線(xiàn)條 圖7 產(chǎn)品零件中的拉裂和起皺 圖8 產(chǎn)品拉裂和起皺的模擬形狀 如圖1（b）就像A-B邊緣半徑和沖孔拐角處A的半徑一樣，沖孔的半徑也很小，這被認(rèn)為是拉裂的最主要原因。但是，根據(jù)有限元分析的結(jié)果，拉裂可以通過(guò)增加以半徑來(lái)避免。這種理念在現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品中通過(guò)增加半徑得到證實(shí)。 個(gè)別的嘗試也被用來(lái)消除起皺。第一，沖壓力加到原來(lái)的2倍。但是，就像在拉深帶有錐度的杯子中得到的結(jié)果一樣，沖壓力對(duì)消除起皺現(xiàn)象沒(méi)有起有很大的效果。通過(guò)增加摩擦和毛坯尺寸也得到同樣的結(jié)論。于是我們推測(cè)，這種起皺不能通過(guò)增加沖壓力來(lái)得到抑制。 由于在金屬屈服于過(guò)大壓力的區(qū)域，往往會(huì)因?yàn)榇罅康慕饘倭鲃?dòng)而起皺，一種通過(guò)在起皺區(qū)域增加掛鉤用于消除起皺的簡(jiǎn)單方法被用來(lái)吸收多余的材料。為了多余的金屬能有效的被吸收，掛鉤應(yīng)該平衡的加在起皺位置?；谶@種理念，兩個(gè)掛鉤被加在鄰近在壁上吸收多余的材料，如圖9如示。模擬結(jié)果顯示，階梯拐角處的起皺正如想象的那樣被吸收，但是，一些起皺仍然沒(méi)被吸收。這說(shuō)明在側(cè)壁處需要更多的掛鉤來(lái)吸收所有過(guò)量的材料，但是這在模具設(shè)計(jì)中是不允許的。 利用有限元分析法分析沖壓工序的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是沖壓過(guò)程中板料的變形形狀可以被監(jiān)測(cè)，而這在真實(shí)的產(chǎn)品沖壓過(guò)程中是不可能的。對(duì)沖壓過(guò)程中金屬流動(dòng)的精密監(jiān)測(cè)顯示板料最開(kāi)始通過(guò)沖頭的力按模腔的形狀成形，直到板料接觸到如圖1（b）階梯D-E邊緣才形成起皺。起皺的形狀如 圖9 加到側(cè)壁的起皺 圖10顯示的那樣。這就為模具設(shè)計(jì)的改進(jìn)提供了有價(jià)值的信息。 圖10 當(dāng)板料接觸臺(tái)階邊緣的起皺形成 圖11 切除了的臺(tái)階拐角 對(duì)于起皺的發(fā)生，最初的一個(gè)猜想是沖頭拐角處范圍A和階梯拐角處范圍D之間的金屬板料處于不平坦的拉深，就如圖1（b）所示。階梯拐角處被切主要是為了改善拉深條件，這樣就允許通過(guò)增加階梯邊緣有更多的拉伸被應(yīng)用到如圖11所示，從而使得模具設(shè)計(jì)的改進(jìn)得到發(fā)展。但是，杯子側(cè)壁處仍然有起皺，這就意味著起皺是因?yàn)檎麄€(gè)沖頭邊緣和整個(gè)階梯邊緣的不平坦引起的，不僅僅是沖頭拐角處和階梯拐角處之間的不平坦。為了證實(shí)這種說(shuō)法，兩種改進(jìn)過(guò)了的模具設(shè)計(jì)被用來(lái)實(shí)驗(yàn)：為了描述想象中的形狀用兩種拉深操作，一種是切去整個(gè)階梯，而另一種是增加更多的拉深操作。前一個(gè)方法的模擬形狀所圖12所示。自從更低的階梯被切去后，拉深工序與圖12中的矩形杯子拉深工序性很相似。從圖12中可以看出起皺現(xiàn)象已被消除。 在這兩種操作的拉深工序中，板料最初是被拉到很深的階梯處，如圖13（a）所示，然后，較低的階梯在第二步拉深操作中成形，同是，如圖13（b）所示的想象形狀也得到了。從圖13（b）可以清晰的看出，通過(guò)兩步拉深工序可以造出沒(méi)有起皺的階梯矩形杯子，同時(shí)也說(shuō)明在兩步拉深工序中，如果相應(yīng)的順序被應(yīng)用，則更低一些的階梯處的成形是伴隨更深階梯處成形和最深階梯邊緣處成形的最早成形，如圖1(b)中的A-B，因?yàn)榻饘俨蝗菀淄ㄟ^(guò)較低的階梯進(jìn)入模具型腔。 圖12改善模具設(shè)計(jì)的模擬形狀 圖13 兩個(gè)操作步驟中的a第一步操作 b第二步操作 有限元分析法說(shuō)明用簡(jiǎn)單的拉深操作來(lái)設(shè)計(jì)理想產(chǎn)品的沖壓模具設(shè)計(jì)是很難完成的。但是，由于額外的模具費(fèi)用和操作費(fèi)用，兩個(gè)操作的制造費(fèi)用是很高的。為了保持較低的制造費(fèi)用，零件的設(shè)計(jì)師對(duì)形狀做出了合適的改變，而且通過(guò)有限元模擬分析法結(jié)果去切除較低的臺(tái)階來(lái)改善模具設(shè)計(jì)，如圖12所示。隨著設(shè)計(jì)方法的改進(jìn)，產(chǎn)品真實(shí)的沖壓模具被制造出來(lái)，而且零件還沒(méi)有起皺，如圖14所示。通過(guò)有限元模擬分析法得到的零件也沒(méi)有起皺。 為了進(jìn)一步驗(yàn)證有限元模擬分析法的結(jié)果，有限元模擬分析法得到的沿橫截面G-H的厚度分布如圖14所示，這與產(chǎn)品的尺寸做了比較，比較的結(jié)果顯示在圖15。從圖15可以看出有限元模擬分析法得到的預(yù)想的厚度分布和產(chǎn)品得到的厚度分布是相符合的。這種吻合證實(shí)了有限元模擬分析法的效率。 圖14 無(wú)缺陷產(chǎn)品零件 圖15 G-H處模擬和測(cè)量厚度 5概要和結(jié)束語(yǔ) 通過(guò)有限元模擬分析法研究了兩種在沖壓過(guò)程中的起皺，而且還檢查了其起皺的原因和消除起皺的方法。 第一種形式的起皺發(fā)生在沖壓帶有錐度的方形杯子的側(cè)壁上，這種起皺的原因是因?yàn)闆_模間隙過(guò)大（沖模間隙就是模腔的尺寸和沖頭的尺寸的差距）。當(dāng)金屬被拉至模腔中，在沖頭和型腔中有一有害的拉深時(shí)，大的沖模間隙導(dǎo)致金屬板料的大面積區(qū)域不被支撐，因此大面積區(qū)域不被支撐導(dǎo)致起皺。有限元模擬分析法顯示這種起皺不能通過(guò)增加沖壓力的方法來(lái)得到抑制。 另一種形式的起皺發(fā)生在有階梯矩形的幾何形狀物體沖壓過(guò)程中。起皺往往發(fā)生在臺(tái)階以上的側(cè)壁，甚至沖模的間隙不是足夠的大。通過(guò)有限元模擬法得知，這種起皺主要是由于在沖頭和臺(tái)階邊緣存在不平坦的拉伸。在模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)有限元模擬分析法單獨(dú)的嘗試被用來(lái)消除起皺，切除了臺(tái)階的模具被建立。通過(guò)無(wú)缺陷的零件證實(shí)了這種模具設(shè)計(jì)方法對(duì)消除起皺的作用。有限元模擬分析法得到的結(jié)果和真實(shí)產(chǎn)品中看到的結(jié)果相吻合說(shuō)明了有限元模擬分析法的準(zhǔn)確性，還證實(shí)了用有限元分析法代替真實(shí)的模具制造方法的效力。 感謝 作者希望感謝中國(guó)人民共和國(guó)民族科學(xué)委員會(huì)授于NSC-86-2212-E002-028編號(hào)才使得這個(gè)項(xiàng)目得到發(fā)展。他們也希望感謝KYM提供了產(chǎn)品零件。 參考文獻(xiàn) 1. K. Yoshida， H. Hayashi， K. Miyauchi， Y. Yamato， K. Abe， M. Usuda， R. Ishida and Y. Oike，在金屬板料，皺紋機(jī)械工具的效果取決于不均勻的拉深 2. T.X.Yu，W.Johnson 和 W.J.Stronge， “圓形碟子在半球形模具中的沖壓成形”，機(jī)械學(xué)雜志，26，pp.131-148，1984 3. W.J.stronge，M.P.F.Sutcliffe和T.X.Yu，在沖壓期間，圓形碟子的塑性起皺。實(shí)驗(yàn)的技巧，pp.345-353，1986. 4. R.Narayanasamy和R.Sowerby，“當(dāng)用一種圓錐形的沖模成形時(shí)的金屬板料起皺”，材料處理技術(shù)雜志，41，pp.275-290，1994. 5. W.F.Hosford 和 R.M.Caddell，金屬成形:機(jī)械和冶金，1993年第二季。 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：焊片沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 系 部 專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 2007年5 月 20 日 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 系 部： 材料工程系 專(zhuān) 業(yè)： 模具設(shè)計(jì)與制造 學(xué)生姓名: 學(xué) 號(hào): 設(shè)計(jì)(論文)題目： 焊片沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 起 迄 日 期: 2007年 03 月 20日~ 06月 18 日 指 導(dǎo) 教 師: 2007 年 03 月 20 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書(shū) 1．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題來(lái)源及應(yīng)達(dá)到的目的： 本設(shè)計(jì)是來(lái)源于實(shí)際生產(chǎn)，達(dá)到能夠獨(dú)立的完成一個(gè)沖壓模具的過(guò)程，在設(shè)計(jì)期間，能夠獨(dú)立的查閱有關(guān)資料，并熟悉設(shè)計(jì)為以后設(shè)計(jì)跟復(fù)雜的模具積累一定的經(jīng)驗(yàn)。 2．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： （1）了解目前國(guó)內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀； （2）沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝分析； （3）焊片模具設(shè)計(jì)，并編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份； （4）繪制模具總裝圖一張，并畫(huà)出非標(biāo)準(zhǔn)零件的所有零件圖； 原始資料：零件件圖及其尺寸見(jiàn)說(shuō)明書(shū)， 材料：黃銅 生產(chǎn)批量：大批量 所在專(zhuān)業(yè)審查意見(jiàn)： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 系部意見(jiàn)： 系領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)語(yǔ) 學(xué)生姓名： 班級(jí): 學(xué)號(hào)： 題 目： 焊片模具設(shè)計(jì)及其制造 綜合成績(jī)： 指導(dǎo)者評(píng)語(yǔ)： 指導(dǎo)者(簽字)： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)語(yǔ) 評(píng)閱者評(píng)語(yǔ)： 評(píng)閱者(簽字)： 年 月 日 答辯委員會(huì)（小組）評(píng)語(yǔ)： 答辯委員會(huì)（小組）負(fù)責(zé)人(簽字)： 年 月 日 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 選題情況 課題名稱(chēng) 焊片沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 難易程度 偏難 適中 偏易 工作量 較大 合理 較小 符合規(guī)范化的要求 任務(wù)書(shū) 有 無(wú) 開(kāi)題報(bào)告 有 無(wú) 外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差 學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況 好 一般 差 工作進(jìn)度 快 按計(jì)劃進(jìn)行 慢 中期工作匯報(bào)及解答問(wèn)題情況 優(yōu) 良 中 差 中期成績(jī)?cè)u(píng)定： 所在專(zhuān)業(yè)意見(jiàn)： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡 （模具專(zhuān)業(yè)沖壓模具課題適用） 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零（部）件圖號(hào) 04 產(chǎn)品名稱(chēng) 零（部）件名稱(chēng) 凹模 材料牌號(hào) Cr12MoV 毛坯 種類(lèi) 棒料 毛坯外型尺寸 200x170x28 備注 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 工 序 內(nèi) 容 車(chē)間 工段 設(shè)備 工 藝 裝 備 工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 1 下料 210x180x32 金工 2 鍛造 201x171x29 金工 3 退火 消除鍛造后的內(nèi)應(yīng)力，改善其加工性能 金工 4 刨（銑） 厚度留余量0.5～0.8 金工 5 平磨 磨平上下兩個(gè)平面 金工 6 劃線(xiàn) 按形孔及其它安裝孔劃線(xiàn) 金工 7 鉗工 鉆出穿絲孔 金工 8 插（銑） 金工 9 鉗工 加工螺孔 金工 10 熱處理 淬火 回火 54～58HRC 金工 11 平磨 磨平上下兩平面，表面粗糙度值應(yīng)小于Ra1.6 金工 12 電火花切割 按圖樣編制切割程序，并將程序輸入計(jì)算機(jī) 金工 設(shè)計(jì)日期 審核日期 標(biāo)準(zhǔn)化日期 會(huì)簽 日期 13 研光 使工作表面光潔 金工 標(biāo)記 記數(shù) 更改文 件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更該文件號(hào) 沖壓課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 1 頁(yè) 緒 論 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)?shù)穆浜?，主要原因是我?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)備等方面與工業(yè)發(fā) 達(dá)的國(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。 1.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 1.1.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀 我國(guó)模具近年來(lái)發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2003 年我國(guó)模具生產(chǎn)廠(chǎng)點(diǎn)約有 2 萬(wàn)多 家，從業(yè)人員約 50 多萬(wàn)人，2004 年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢(shì)頭，模具企業(yè)總體上訂 單充足，任務(wù)飽滿(mǎn)，2004 年模具產(chǎn)值 530 億元。進(jìn)口模具 18.13 億 美元，出口模具 4.91 億美元，分別比 2003 年增長(zhǎng) 18%、32.4%和 45.9%。進(jìn)出口之比 2004 年為 3.69:1，進(jìn)出口相抵后的進(jìn)凈口達(dá) 13.2 億美元，為凈進(jìn)口量較大的國(guó)家。 在 2 萬(wàn)多家生產(chǎn)廠(chǎng)點(diǎn)中，有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中，產(chǎn)值過(guò)億元 的模具企業(yè)只有 20 多家，中型企業(yè)幾十家，其余都是小型企業(yè)。 近年來(lái)， 模具行業(yè) 結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命中高檔模具 及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；專(zhuān)業(yè)模具廠(chǎng)數(shù)量增加，能力提高較快；"三 資"及私營(yíng)企業(yè)發(fā)展迅速；國(guó)企股份制改造步伐加快等。 雖然說(shuō)我國(guó)模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。我國(guó)尚存在 以下幾方面的不足: 第一，體制不順，基礎(chǔ)薄弱。 “三資”企業(yè)雖然已經(jīng)對(duì)中國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展起了 積極的推動(dòng)作用，私營(yíng)企業(yè)近年來(lái)發(fā)展較快，國(guó)企改革也在進(jìn)行之中，但總體來(lái)看， 體制和機(jī)制尚不適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，再加上國(guó)內(nèi)模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，因此，行業(yè)發(fā)展還不 盡如人意，特別是總體水平和高新技術(shù)方面。 第二，開(kāi)發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳.我國(guó)模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低， 且不重視產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，在市場(chǎng)中經(jīng)常處于被動(dòng)地位。我國(guó)每個(gè)模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值 沖壓課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 2 頁(yè) 約合 1 萬(wàn)美元，國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多是 15～20 萬(wàn)美元，有的高達(dá) 25～30 萬(wàn)美 元，與之相對(duì)的是我國(guó)相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過(guò)去作坊式管理，真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化 企業(yè)管理的企業(yè)較少。 第三，工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低．雖然國(guó)內(nèi)許多企業(yè)采用了先 進(jìn)的加工設(shè)備，但總的來(lái)看裝備水平仍比國(guó)外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控化率和 CAD/CAM 應(yīng)用覆蓋率要比國(guó)外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進(jìn)設(shè)備不配套， 設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問(wèn)題長(zhǎng)期得不到較好解決。裝備 水平低，帶來(lái)中國(guó)模具企業(yè)鉗工比例過(guò)高等問(wèn)題。 第四，專(zhuān)業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差． 由于長(zhǎng)期以來(lái)受“大而全” “小而全”影響，許多模具企業(yè)觀(guān)念落后，模具企業(yè)專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)水平低，專(zhuān)業(yè)化分工 不細(xì)，商品化程度也低。目前國(guó)內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占 45%左右，其馀為自 產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)，與國(guó)際水平相 比要落后許多。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低，標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對(duì)模具質(zhì)量、成本有較大 影響，對(duì)模具制造周期影響尤甚。 第五，模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后．模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會(huì)影響模 具質(zhì)量、壽命及成本，國(guó)產(chǎn)模具鋼與國(guó)外進(jìn)口鋼相比，無(wú)論是質(zhì)量還是品種規(guī)格，都 有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差，也直接影響模具水平的提高。 1.1.2 國(guó)內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì) 巨大的市場(chǎng)需求將推動(dòng)中國(guó)模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國(guó)的模具工業(yè)和技術(shù)在 過(guò)去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在較大差距，尚不能 完全滿(mǎn)足國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。未來(lái)的十年，中國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方 向包括以下幾方面: 1） 模具日趨大型化； 2）在模具設(shè)計(jì)制造中廣泛應(yīng)用 CAD/CAE/CAM 技術(shù)； 3）模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)； 4）提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率； 5）發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)； 沖壓課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 3 頁(yè) 6）模具的精度將越來(lái)越高； 7）模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化； 8）研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程； 9）開(kāi)發(fā)新的成形工藝和模具。 1.2 國(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車(chē)、電機(jī)、電器、儀器儀表、 家電和通訊器材等產(chǎn)品中，60％－80％的零部件都要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)制作 表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方 法所無(wú)法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的 重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。近幾年， 全球模具市場(chǎng)呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場(chǎng)年交易總額為 600～650 億美元左右。 美國(guó)、日本、法國(guó)、瑞士等國(guó)家年出口模具量約占本國(guó)模具年總產(chǎn)值的三分之一。 國(guó)外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的比例占到 50%以上；國(guó)外模具 企業(yè)的組織形式是"大而專(zhuān)"、"大而精"。2004 年中國(guó)模協(xié)在德國(guó)訪(fǎng)問(wèn)時(shí)，從德國(guó)工、 模具行業(yè)組織--德國(guó)機(jī)械制造商聯(lián)合會(huì)（VDMA）工模具協(xié)會(huì)了解到，德國(guó)有模具企業(yè) 約 5000 家。2003 年德國(guó)模具產(chǎn)值達(dá) 48 億歐元。其中（VDMA）會(huì)員模具企業(yè)有 90 家， 這 90 家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國(guó)模具產(chǎn)值的 90%，可見(jiàn)其規(guī)模效益。 隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，國(guó)外的一些掌握和能運(yùn)用新技術(shù)的人才如模具結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)、模具工藝設(shè)計(jì)、高級(jí)鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術(shù)水平比較高．故人均 產(chǎn)值也較高．我國(guó)每個(gè)職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合 1 萬(wàn)美元左右，而國(guó)外模具工 業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多 15～20 萬(wàn)美元，有的達(dá)到 25～30 萬(wàn)美元。 國(guó)外先進(jìn)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá) 70%以上，而我國(guó)才達(dá)到 45％． 沖壓課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 4 頁(yè) 目 錄 緒論………………………………………………………………………………1 1.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)………………………………………………1 1.1.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀……………………………………………………………… 1.1.2 國(guó)內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì)……………………………………………………… 1.2 國(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)………………………………………………3 第一章制件的工藝性分析……………………………………………………4 2.1 分析零件的沖壓工藝性………………………………………………………4 2.2 制件的外形分析 ……………………………………………………………… 5 第二章工藝方案的確定………………………………………………………5 第三章主要工藝參數(shù)計(jì)算 …………………………………………………………………… 3.1 排樣的設(shè)計(jì)與計(jì)算…………………………………………………………………… 5 3.2 沖壓力的計(jì)算并初步選取壓力機(jī)的噸位…………………………………………6 3.3 沖裁力的計(jì)算………………………………………………………………6 3.4 沖壓設(shè)備的確定………………………………………………………………8 3.5 壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算…………………………………………………8 3.6 工作零件忍口尺寸計(jì)算………………………………………………………………9 第四章模具總體設(shè)計(jì)………………………………………………………………………14 4.1 模具的類(lèi)型選擇………………………………………………………………14 4.2 主要零部件的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………14 4.3 模柄的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………21 4.4 固定板的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………22 4.5 墊板的設(shè)計(jì)………………………………………………………………………………22 4.6 卸料板的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………23 4.7 螺釘或銷(xiāo)釘?shù)脑O(shè)計(jì)………………………………………………………………………24 4.8 模架及其他零部件的設(shè)計(jì)………………………………………………………………24 沖壓課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 5 頁(yè) 第五章.模具總裝圖及工作原理……………………………………………………………26 第六章模具總裝與調(diào)試……………………………………………………………………27 第七章結(jié)束語(yǔ)………………………………………………………………………………28 致謝 …………………………………………………………………………………28 參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………29 沖壓課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 6 頁(yè) 第一章制件的工藝性分析 1.1分析零件的沖壓工藝性 零件圖 （1）材料： 黃銅板，具有良好的沖壓性能。 （2）工件結(jié)構(gòu)：該零件的形狀相對(duì)比較簡(jiǎn)單，為避免工件變形和保證模具強(qiáng)度， 孔邊距不能過(guò)小，其最小許可值當(dāng)取：C≥0.8 t 根據(jù)已知工件的尺寸可得： C1=2.8 t=3 所以工件的尺寸符合上述要求。 沖孔時(shí)因受凸模強(qiáng)度限制孔的尺寸不應(yīng)太小，否則凸模易折斷或壓彎，查模具 制造手冊(cè)而知 2.7.2 表制件上孔的直徑當(dāng)大于或等于 0.35 倍的料厚，即 d≥0.35t，由任務(wù)書(shū)零件圖易于看出工件尺寸符合要求 （3）尺寸精度：沖裁件上的未注公差等級(jí)定為 IT14 級(jí)，沖裁件的斷面粗糙度值與 材料塑性、厚度，沖裁間隙，刃口銳鈍及沖模結(jié)構(gòu)相關(guān)，工件厚度為 3mm，其斷面粗糙 沖壓課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 7 頁(yè) 度值為 12.5μm （4）結(jié)論：可以沖裁。 2.2 制件的外形分析 （1）沖裁件的外形轉(zhuǎn)角：沖裁件的外形無(wú)尖銳角，均圓弧過(guò)渡，查模具制造手 冊(cè) 2.7.1 知此圓角過(guò)度有利于模具加工，不會(huì)引起熱處理開(kāi)裂和沖裁時(shí)尖角處的崩 刃和過(guò)快磨損的現(xiàn)象。 （2）在沖裁件的形狀和尺寸方面：此工件只有落料和沖孔兩個(gè)工序。材料為黃銅 板 9，厚度 3mm，適合沖裁。由零件圖可以知道：零件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。這樣可以使的排樣 廢料最少。外形/內(nèi)孔避免了尖銳的清角， 。最小孔徑適宜，孔邊距未超過(guò)極限值。 沖壓課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 8 頁(yè) 第二章沖壓工藝方案的確定 該工件包括落料、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(mǎn)足 該零件的年產(chǎn)量需求，當(dāng)然更難以滿(mǎn)足顧客的要求。 方案二只需一副模具，沖壓件的形位精度和尺寸精度容易保證，工件的精度及生 產(chǎn)效率都較高，但模具強(qiáng)度不足，無(wú)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，可以減少模具和設(shè)備的數(shù)量，提高生產(chǎn)率。并且操作安 全，便于實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化，在大批量生產(chǎn)中效果顯著，工件精度也能滿(mǎn)足要求。 通過(guò)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。 沖壓課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 9 頁(yè) 第三章主要工藝參數(shù)計(jì)算 3.1 排樣的設(shè)計(jì)與計(jì)算 A 排樣圖的確定：合理的排樣是提高材料利用率、降低成本，保證沖件 質(zhì)量及模具壽命的有效措施。 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《沖壓手冊(cè)》 表 2-16 確定其排樣方式為直對(duì)排或者是直排。其排樣圖如圖所示： A 排樣方案圖 B 搭邊值的確定：搭邊值對(duì)沖裁過(guò)程及沖裁件質(zhì)量有很大的影響，因此一 定要合理確定搭邊數(shù)值。 查表 2-18 得：最小工藝搭邊值 a(沿邊)=2.2mm a 1(工件間)= 2.5 mm C 沖壓材料規(guī)格的確定：查 P506 表 8-12，宜選用 390mm×600mm 的黃銅板。 D 材料利用率的確定：沖裁件的實(shí)際面積與所用板料面積的百分比叫材料 利用率。 如上圖所確定的排樣方案，該方案條料寬度為 39mm，步距為 30mm。每張鋼板 可裁 10 張條料，一個(gè)步距的材料利用率分別為 68％。每張條料可沖 20 個(gè)工件， 沖壓課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 10 頁(yè) 每張鋼板總的材料利用率為 70％。 3.2 沖壓力的計(jì)算并初步選取壓力機(jī)噸位 （1）沖裁力的計(jì)算 沖裁力的大小隨凸模進(jìn)入材料的深度（凸模行程）而變化，本模具采用普通平刃 口模具沖裁，其沖裁力 F 按下式計(jì)算： F= KLtτ b 該模具采用級(jí)進(jìn)模，沖裁好的工件由落料孔落下，所以采用下出件。沖壓力的 相關(guān)計(jì)算見(jiàn)下表 1。根據(jù)結(jié)果沖壓設(shè)備擬選用 J23-10。 表 1 條料及沖壓力的相關(guān)計(jì)算 項(xiàng)目 公式 結(jié)果 沖裁件的面 積 A A=62×π- 3.22×π+7×6 +4×14+7×2- 1/2×2π×1 2+ 4×24-5×2×2 265.476mm2 條料寬度 B B=34.1+2× 2.2+0.5 39mm 步距 S S=13+2 15mm 排 樣 一個(gè)步距的 材料利用率 η η= %10?BSnA 68% 查表 2.5.2，最小搭邊 值 a=1.5mm,a1=1.2mm； 采用無(wú)側(cè)壓裝置 沖 壓 力 沖裁力 F=KLtτ b =1.3×600× 3×200 468000N 沖壓課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 11 頁(yè) （2）沖壓設(shè)備的確定 通過(guò)校核，選擇開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī) J23-50 能滿(mǎn)足使用要求。其主要技術(shù)參 數(shù)如下表。 公稱(chēng)壓力/KN 500 發(fā)生公稱(chēng)壓力時(shí)滑塊離下極點(diǎn)距離/mm 4 滑塊固定行程/mm 60 滑塊調(diào)節(jié)行程/mm 60/8 標(biāo)準(zhǔn)行程次數(shù)(不小于)(次/min) 135 (快速型)發(fā)生公稱(chēng)壓力時(shí)滑塊離下極點(diǎn)距離/mm 1.5 (快速型)滑塊行程/mm 30 (快速型)行程次數(shù)(不小于)(次/min) 300 (最大閉合高度)固定臺(tái)和可傾/mm 180 閉合高度調(diào)節(jié)量/mm 50 (標(biāo)準(zhǔn)型)滑塊中心到機(jī)身距離(吼深)/mm 130 (標(biāo)準(zhǔn)型)工作臺(tái)尺寸(左右×前后)/mm 360×240 (標(biāo)準(zhǔn)型)工作臺(tái)孔尺寸(左右×前后)/mm 180×90 (標(biāo)準(zhǔn)型)工作臺(tái)孔尺寸(直徑)/mm 130 (標(biāo)準(zhǔn)型)立柱間距離(不小于)/mm 180 模柄孔尺寸(直徑×深度)/mm Ф34×84 工作臺(tái)板厚度/mm 50 傾斜角(不小于)(°) 30 3.3 壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算 為保證壓力機(jī)和模具正常工作，必須使沖模的壓力中心與壓力機(jī)的滑塊中心 相重合。否則在沖壓時(shí)會(huì)使沖模與壓力機(jī)的滑塊歪斜，引起凸、凹模間隙不均勻 和導(dǎo)向零件加速磨損，造成刃口和其他零件的損壞，甚至?xí)饓毫C(jī)導(dǎo)軌的磨 損。影響壓力機(jī)的精度，對(duì)于形狀簡(jiǎn)單而對(duì)稱(chēng)的工件如矩形、圓形、正多邊形， 其沖裁的壓力中心與工件的幾何中心重合。 結(jié)合零件圖，該零件圖上部是圓其壓力中心位于其圓心，下部是直線(xiàn)段其壓力中 心位于直線(xiàn)段的中線(xiàn)，沖裁件的壓力中心即為工件的幾何中心。該工件的沖裁力不大， 為便于模具的加工和裝配，模具中心選在工件的幾何中心。若選用 J23-50，工件的幾 沖壓課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 12 頁(yè) 何中心仍在壓力機(jī)模柄孔投影面積范圍內(nèi)，滿(mǎn)足要求。 3.4 工作刃口的計(jì)算 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(xiàn)切割 機(jī)床分別加工沖孔凸模、凸凹模、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(kāi) 加工的方法來(lái)計(jì)算，具體計(jì)算見(jiàn)下表 2。 表 2 工作零件刃口尺寸計(jì)算 尺寸及分類(lèi) 尺寸轉(zhuǎn)換 計(jì)算公式 計(jì)算結(jié)果 備 注 DT= 0.2418? φ12 φ 0.621? DA= 0.369? 6 0.62? D A= 0.15? 4 0.42? D A= 0.15369? 14 0.341? D A= 0.85? 19 0.429? D A= 0.1579? 24 0.34? D A= 0.342?落料 2 DT=??minmaxZ??? DA=????max 磨損系數(shù) X=0.5，模 具按 IT8 級(jí)制造。校 核滿(mǎn)足 δ T+δ A ≤（Z max-Zmin） 沖壓課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 13 頁(yè) 0.42? D A= 0.1579? 28 0.369? D A= 0.928? 沖孔 LA=7 0.0775?DT=?????mindDA= iZ凹 磨損系數(shù)為 X=0.75 DT= 0.246?? DA= +0.367 孔心 距 7 0.317??L A= 8?? LA=7 0.0755? 該零件在彎曲前屬于無(wú)特殊要求的一般沖孔落料件，外形尺寸由落料 獲得，而中 間的小孔尺寸則是由沖孔得到。 查表 2.3.3 而知：Zmin = 0.210mm Zmax = 0.270mm Zmax –Zmin = 0.114mm 設(shè)凸、凹模分別按 IT9、 IT10 級(jí)精度制造，分別計(jì)算 Dt. DA如下 （1）沖 φ6.4mm 的小孔 ??maxin0.4TZ?????maxin0.6AZ??? d = 0i+T??? = 0.246.751?? = 0.249? d =A??0minATZ?? = .3606.1 沖壓課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 14 頁(yè) = 0.367? 校核：|δT|+|δA|≤ Zmax-Zmin 0.024+0.036≤0.270-0.210 0.06 =0.06 滿(mǎn)足公差間隙條件 （2）沖孔距尺寸 Ld=L1±1/8Δ=7±0.125 ×2×0.31=7±0.0755 （3）落料計(jì)算： 沖壓課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 15 頁(yè) 工件尺寸圖 落料時(shí)采用凸模與凹模配做法，以落料凹模為基準(zhǔn)件以下尺寸屬于 A 類(lèi)尺寸。 L = A??0max AD???? = .03612.54? = 0.3678? D =A?? /40maxX?? = .85.2?? = 0.8537? E =A?? /40max?? .62.??? 0.6? F =A?? /40maxDX??? .72.58?? 0.76? G =A?? /40max??? 沖壓課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 16 頁(yè) ??0.924.536????0.98? H =A /40maxDX?? ??.151.2??? 0.15879? J =A /40max?? ??.085.3??? 0.751? 落料時(shí)采用凸模與凹模配做法，以落料凹模為基準(zhǔn)件以下尺寸屬于 B 類(lèi)尺寸。??0/4maxACD??0.52.2???0.5? 沖壓課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 17 頁(yè) 第四章模具總體設(shè)計(jì) 4.1 模具的類(lèi)型選擇 （1）由沖壓工藝分析可知，采用級(jí)進(jìn)模，所以模具類(lèi)型為級(jí)進(jìn)模。 定位方法的選擇 （2）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(xiāo)，導(dǎo)料板。 控制條料的送進(jìn)步距采用擋料銷(xiāo)定距，因?yàn)榱慵某叽缇鹊囊蟛皇呛車(chē)?yán)格，此 定位方法完全可以滿(mǎn)足要求。 卸料、出件方式的選擇 （3）因?yàn)楣ぜ暮穸葹?3mm，相對(duì)較薄，卸料力也不是很大 ，可采用卸料板 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。 導(dǎo)向方式的選擇 （4）為提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整及送料的方便，該模具采用 后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。 4.2 主要零部件設(shè)計(jì) （1）工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ① 落料凸模 沖壓課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 18 頁(yè) 落料凸模草圖 結(jié)合工件外形并考慮加工，將落料凸模設(shè)計(jì)成臺(tái)階式，采用線(xiàn)切割機(jī)床加工，4 個(gè) M12 的螺釘固定在墊板上，其與凸模固定板的配合為 ，其總長(zhǎng)為 60 mm，經(jīng)56mH 校核計(jì)算凸模的強(qiáng)度足夠。 ② 沖孔凸模 因?yàn)樗鶝_的孔為圓形，而且不屬于需要特別保護(hù)的小凸模，所以沖孔凸模采用 臺(tái)階式，一方面加工簡(jiǎn)單，另一方面由便于裝配與更換。其中 φ6.4mm，可選用標(biāo) 準(zhǔn)件 A 型式（尺寸為 6.4×84mm） 。沖 φ6.4mm 孔的凸模結(jié)構(gòu)可參考零件圖。 沖壓課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 19 頁(yè) 沖孔凸模草圖 凸模長(zhǎng)度的校核計(jì)算： F= F=1.3×Т×t×L=468000N 經(jīng)校核計(jì)算凸模的強(qiáng)度足夠。 ③ 凹模的設(shè)計(jì) 在本模具中采用螺釘和銷(xiāo)釘將凹模直接固定在下模座上,凹模刃口為直壁式 , 凹模采用銷(xiāo)釘和螺釘固定時(shí)要保證螺釘(或沉孔)間、螺孔與銷(xiāo)孔間及螺孔與凹模刃壁 間的距離不能太近,否則會(huì)影響模具的壽命。壁厚 40 查表 2.9.4 確定凹模厚度為 40 mm 凹模采用整體式結(jié)構(gòu)，各沖裁的凹模孔均采用電火花線(xiàn)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 寸可按公式 2.9.3、2.9.4 計(jì)算： 凹模厚度 H=kb=0.35×34=22mm 凹模壁厚 c=（1.5∽2）H=33∽44mm 沖壓課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 20 頁(yè) 取凹模厚度 H=28mm 凹模壁厚度 c=40mm 凹模寬度 B=170 mm 凹模長(zhǎng)度 L 取 200（送料方向） 凹模輪廓尺寸為 200×170 mm×40mm，草圖如下： 凹模草圖 （2）定位零件的設(shè)計(jì) 沖模的定位零件是用來(lái)保證條料的正確送進(jìn)及在模具中的正確位置。 在本模具中采用的是條料，所以選用導(dǎo)料板和固定擋料銷(xiāo)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)沖裁條料的定位。 導(dǎo)料銷(xiāo)一般設(shè)兩個(gè)，并位于條料的同一側(cè)。從左向右送料時(shí)，導(dǎo)料銷(xiāo)裝在右側(cè)，從前 先后送料時(shí)導(dǎo)料銷(xiāo)裝在左側(cè)。導(dǎo)料銷(xiāo)在本模具中直接 安裝在凹模板上。在裝配圖中很 容易看到。 固定擋料銷(xiāo)同樣起定位的作用，用它擋住搭邊或沖件輪廓，以限定條料的送進(jìn)距離。 在本模具中試用固定擋料銷(xiāo)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易，在模具中廣泛應(yīng)用作定距；但 沖壓課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 21 頁(yè) 其存在著缺點(diǎn)：銷(xiāo)孔距離凹模刃壁較近，削弱了凹模的強(qiáng)度。 固定擋料銷(xiāo)草圖 在首件沖裁之前，用手將始用擋料塊壓入以限定條料的位置，在以后各次沖裁中， 放開(kāi)始用擋料塊，始用擋料塊被彈簧彈出，不再起擋料作用，而靠固定擋料銷(xiāo)對(duì)條料 定位。 沖壓課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 22 頁(yè) 始用擋料塊草圖 落料凸模下部設(shè)置 1 個(gè)導(dǎo)正銷(xiāo)，使用擋料銷(xiāo)可以消除送進(jìn)導(dǎo)向和送料定距或定位板 等粗定位的誤差，沖裁中，導(dǎo)正銷(xiāo)先進(jìn)入沖孔中，導(dǎo)正條料位置，保證孔與外形相對(duì) 位置公差的要求，次導(dǎo)正銷(xiāo)借用工件上 φ6.4mm 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(xiāo)直 線(xiàn)部分的長(zhǎng)度為 1.8mm。導(dǎo)正銷(xiāo)采用 安裝在落料凸模端面，導(dǎo)正銷(xiāo)導(dǎo)正部分與導(dǎo)67rH 正孔采用 配合。其中此零件可以采用標(biāo)準(zhǔn)件 A 型（具體結(jié)構(gòu)及尺寸可查表67hH 2.9.7） 。 沖壓課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 23 頁(yè) 導(dǎo)正銷(xiāo)草圖 （3）導(dǎo)料板的設(shè)計(jì) 沖壓課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 24 頁(yè) 導(dǎo)料板草圖 導(dǎo)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(xiāo)釘固定在凹模上。導(dǎo)料板的進(jìn)料端安裝 有承料板。 4.3 模柄的設(shè)計(jì) 沖壓課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 25 頁(yè) 模柄草圖 本模具采用模柄將上模固定在壓力機(jī)的滑塊上。模柄是作為上模與壓力機(jī)滑塊連接 的零件。對(duì)它的基本要求是:一要與壓力機(jī)滑塊上的模柄孔正確配合,安裝可靠；二要 與上模正確而可靠的連接。 在本模具中選用壓入式模柄，通過(guò)螺紋與上模座連接并加螺絲防止轉(zhuǎn)動(dòng)。這種模柄 可較好的保證軸線(xiàn)與上模座軸線(xiàn)垂直。 模柄材料通常采用 Q235 或 Q275 鋼,在此選用 Q235 鋼.其支撐面應(yīng)垂直于模柄的軸 線(xiàn)(垂直度不應(yīng)超過(guò) 0.02:100)。 模柄在本模具選用標(biāo)準(zhǔn)尺寸，并根據(jù)前文壓力機(jī)的參數(shù)確定模柄的直徑和長(zhǎng)度?，F(xiàn) 制草圖如下并標(biāo)明其具體尺寸： 4.4 固定板的設(shè)計(jì) 將凸模或凹模按一定相對(duì)的位置壓入固定后，作為一個(gè)整體安裝在上模座上。在 本模具中只有凸模需要由固定板來(lái)固定。 沖壓課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 26 頁(yè) 固定板的厚度一般取凹模厚度的 0.6～0.8 倍,其平面尺寸可與凹模、卸料板外形尺 寸相同,需考慮緊固螺釘及銷(xiāo)釘?shù)奈恢?。固定板的凸凹模安裝孔與凸凹模采用過(guò)渡配合 H7/m6、H7/n6，壓裝后將凸凹模端面和固定板一起磨平?，F(xiàn)選用標(biāo)準(zhǔn)凸模固定板尺寸 為:200mm×170mm×20mm 固定板草圖 4.5 墊板的設(shè)計(jì) 墊板的作用是直接承受凸模的壓力，以降低模座承受的單位壓力，防止模座被 局部壓陷，影響凸模的正常工作。墊板的外形尺寸和模板相同，厚度取 8mm 沖壓課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 27 頁(yè) 墊板草圖 4.6 卸料板的設(shè)計(jì) 卸料板用在卡在凸模上的沖裁件或廢料，卸料板的周界尺寸與凸凹模的周界 尺寸相同，厚度為 16mm。卸料板采用 45 鋼制造，淬火硬度為 23∽28HRC。 沖壓課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 28 頁(yè) 卸料板草圖 4.7 螺釘或銷(xiāo)釘?shù)脑O(shè)計(jì) 螺釘和銷(xiāo)釘都是標(biāo)準(zhǔn)件，設(shè)計(jì)模具時(shí)按標(biāo)準(zhǔn)選用即可。螺釘用于固定模具零件， 一般選用內(nèi)六角螺釘，銷(xiāo)釘起定位作用。螺釘、銷(xiāo)釘規(guī)格應(yīng)根據(jù)沖壓力大小、凹模 厚度等確定。 4.8 模架及其他零部件的設(shè)計(jì) 該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱模架，這種模架的導(dǎo)柱在模具后側(cè)位置，以凸凹模周界尺 寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。 導(dǎo)柱 d/mm×L/mm 分別為 φ25×180，φ32×160；導(dǎo)套 d/mm×L/mm×D/mm 分 別為 φ25×50×20，φ32×60×24。 沖壓課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 29 頁(yè) 模架草圖 上模座的厚度 H 上模 取 20mm，上模座墊板的厚度 H 墊 取 6mm，固定板的厚度取 10mm，下模座的厚度 H 下模 取 25mm，那么，該模具的閉合高度： H 閉 =H 上模 +H 墊 +H 下模 +H+L-h2 =（20+6+25+25-2+55）=129mm 式中：L-沖孔凸模長(zhǎng)度，L=55mm； H-凹模厚度，H=25mm； h2-凸模沖裁進(jìn)入凹模的深度，h 2=2mm。 可見(jiàn)該模具閉合厚度小于所選壓力機(jī) J23-10 的最大裝模高度（250mm） ，可 以使用。 10.模具強(qiáng)度校核 ① 沖孔凸模 查表 2.9.2 可得強(qiáng)度校核公式 L≤270 ；壓應(yīng)力的校核公式 d≥ 。其Fd 2 ??凹??t4 中 d=6.4mm，t=3mm，F(xiàn)=468000N，τ=200Mpa，[σ 壓 ]=700Mpa。將上述數(shù)據(jù)帶入上 面公式可得以下結(jié)論：該沖孔模具的強(qiáng)度以及壓應(yīng)力均符合要求。 ② 落料凹模 對(duì)于其結(jié)構(gòu)及尺寸的設(shè)計(jì)，均按生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)公式設(shè)計(jì)。這樣就可以完全落料凹模 符合強(qiáng)度的要求。 沖壓課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 30 頁(yè) ③ 落料凸模 由于采用級(jí)進(jìn)模，為避免沖孔廢料的積聚。所以，對(duì)于凹模采用錐形刃口。這 樣可以保證模具的壁厚符合最小壁厚（0.7mm）的要求。而對(duì)于其尺寸的設(shè)計(jì)確定， 則參考了沖孔凸模的設(shè)計(jì)。查表 2.9.2 的強(qiáng)度校核公式 L≤1180 ，d≥ 。FJ??凹? 其中 F=468000N，[σ 壓 ]=700Mpa，J=7mm 4。將上述數(shù)據(jù)帶入上面公式可得以下結(jié)論： 該凸凹模的強(qiáng)度以及壓應(yīng)力均符合要求。 11.模具總裝圖及工作原理 通過(guò)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。卸料方式采用固定卸料，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。 模具總裝圖 工作原理:條料送進(jìn)時(shí)采用固定擋料銷(xiāo)進(jìn)行定位，而有導(dǎo)料銷(xiāo)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。 沖壓課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 31 頁(yè) 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(kāi)始下一個(gè)行程。 12.模具的總裝與試沖 模具裝配，就是把組成模具的零部件按照?qǐng)D紙的要求連接或固定起來(lái)，使之成為滿(mǎn) 足一定成形工藝要求的專(zhuān)用工藝裝備。 模具裝配圖及驗(yàn)收技術(shù)條件是模具 裝配的依據(jù)，構(gòu)成模具的所有零件，包括標(biāo)準(zhǔn) 件、通用件及成形零件等符合技術(shù)要求是模具裝配的基礎(chǔ)，但是，并不是有了合格的 零件，就一定能裝配出符合設(shè)計(jì)要求的模具，合理的裝配工藝及裝配經(jīng)驗(yàn)也很重要。 模具裝配過(guò)程是模具制造工藝全過(guò)程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，包括裝配、調(diào)整、檢驗(yàn)和試模。 在裝配時(shí)，零件或相鄰裝配單元的配合和連接均需按裝配工藝確定的裝配基準(zhǔn)進(jìn)行 定位與固定，以保證它們之間的配合精度和位置精度，從而保證模具凸模與凹模精密 均勻的配合、模具開(kāi)合運(yùn)動(dòng)及其他輔助機(jī)構(gòu)（如卸料、送料等）運(yùn)動(dòng)的精確性，進(jìn)而 保證制件的精度和質(zhì)量，保證模具的使用性能和壽命。 模具的裝配精度一般由設(shè)計(jì)人員根據(jù)產(chǎn)品零件的技術(shù)要求、生產(chǎn)批量等因素確定。 對(duì)于沖模而言，主要有凸凹模間隙，上下模座底面的平行度，導(dǎo)柱導(dǎo)套配合精度等。 總裝時(shí)，根據(jù)模具裝配圖的技術(shù)要求，完成模具的模架、凹模部分、凸模部分等分 裝之后，即可進(jìn)行總裝配。首先應(yīng)根據(jù)主要零件的相互依賴(lài)關(guān)系，以及裝配方便和易 于保證裝配精度要求來(lái)確定裝配基準(zhǔn)件，例如復(fù)合模一般以凸凹模作為裝配基準(zhǔn)件， 級(jí)進(jìn)模以凹模作為裝配基準(zhǔn)件；其次，應(yīng)確定裝配順序，根據(jù)各個(gè)零件與裝配基準(zhǔn)件 的依賴(lài)關(guān)系和遠(yuǎn)近程度確定裝配順序。裝配結(jié)束后，要進(jìn)行試沖，通過(guò)試沖發(fā)現(xiàn)問(wèn)題， 并及時(shí)調(diào)整和修理直至模具沖出合格零件為止。 1.通讀設(shè)計(jì)圖樣，了解級(jí)進(jìn)模的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 本模具的裝配工藝要點(diǎn)是：在一付模具中有規(guī)律的安排 2 個(gè)工序進(jìn)行連續(xù)沖壓， 同時(shí)保證落料和沖孔用凸、凹模間隙的均勻；導(dǎo)正銷(xiāo)工作可靠，且卸料板能及時(shí)卸下 工件 2. 查對(duì)各零件已完成裝配前的加工工序，并經(jīng)檢驗(yàn)合格。 3.確定裝配方法和裝配順序。 經(jīng)查對(duì)認(rèn)定模具零件已加工完成，可采用直接裝配方法。 結(jié)合模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)凹模、凸模先進(jìn)行分組裝配，再進(jìn)行總裝配。選用以凹模為基 準(zhǔn)件，先裝配上模，再裝配下模及輔助零件，步驟如下： （1） 模架的裝配 模架的裝配主要是指導(dǎo)柱和導(dǎo)套的裝配，導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間采用過(guò)盈配合，導(dǎo)柱壓 入下模座，導(dǎo)套壓入上模座，裝配后的模架，上模座沿導(dǎo)柱上、下移動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)，無(wú)阻 礙現(xiàn)象。 沖壓課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 32 頁(yè) 壓入上、下模座的導(dǎo)套、導(dǎo)柱，離其安裝面應(yīng)有 1-2mm 的距離，壓入后應(yīng)牢固， 不可松動(dòng)。 （2） 下模的裝配 凹模裝在下模座上，對(duì)正中心。 （3） 上模裝配 以凹模為基準(zhǔn)，按沖裁間隙，均勻找正凸模位置，將凸模與固定板、墊板裝合， 保證，間隙均勻。 （4）裝卸料板、承料板和條料導(dǎo)向、定位銷(xiāo)等。 試沖 模具裝配以后，必須在生產(chǎn)條件下進(jìn)行試沖。通過(guò)試沖可以發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)和制造的不 足，并找出原因，對(duì)模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修理，知道模具正常工作沖出合格制件為 止。 沖裁模具經(jīng)試沖合格后，應(yīng)在模具模板正面打刻編號(hào)、沖模圖號(hào)、制件號(hào)、使用壓力 機(jī)型號(hào)、裝配鉗工工號(hào)、制造日期等，并涂油防銹后經(jīng)檢驗(yàn)合格入庫(kù)。 13.設(shè)計(jì)總結(jié) 通過(guò)沖壓課程設(shè)計(jì)，我進(jìn)一步鞏固了沖裁理論知識(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(zhuān)業(yè)工具書(shū)的使用方法。在整個(gè)過(guò)程中，增強(qiáng)了自己的 動(dòng)手能力及獨(dú)立思考解決問(wèn)題的能力。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)難免存在不足之處。希望老師對(duì)此提出批評(píng)意見(jiàn)，在此表示萬(wàn)分的感謝。 沖壓課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 33 頁(yè) 致謝 感謝我的指導(dǎo)老師于老師，她對(duì)仔細(xì)審閱了本文的全部?jī)?nèi)容并對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi) 容提出了許多建設(shè)性建議。于智宏老師淵博的知識(shí)，誠(chéng)懇的為人，使我受益匪淺，在 畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，特別是遇到困難時(shí)，她給了我鼓勵(lì)和幫助，在這里我向她表示真 誠(chéng)的感謝！ 感謝母?！幽蠙C(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校的辛勤培育之恩！感謝材料工程系給我提供 的良好學(xué)習(xí)及實(shí)踐環(huán)境，使我學(xué)到了許多新的知識(shí)，掌握了一定的操作技能。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們進(jìn)行完了三年的模具設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè)課程后進(jìn)行的，它是對(duì)我們?nèi)?年來(lái)所學(xué)課程的又一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)踐的訓(xùn)練。 它在我們的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我在溫習(xí)學(xué)過(guò)的知識(shí)的同時(shí)又學(xué)習(xí)了許多新知識(shí)，對(duì)一原來(lái)一 知半解的理論也有了進(jìn)一步的的認(rèn)識(shí)。特別是原來(lái)所學(xué)的一些專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課：如機(jī)械制 圖、模具材料、公差配合與技術(shù)測(cè)量、冷沖模具設(shè)計(jì)與制造等有了更深刻的理解，使 我進(jìn)一步的了解了怎樣將這些知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)中。同時(shí)還使我更清楚了模具設(shè) 計(jì)過(guò)程中要考慮的問(wèn)題，如怎樣使制造的模具既能滿(mǎn)足使用要求又不浪費(fèi)材料，保證 工件的經(jīng)濟(jì)性，加工工藝的合理性。 在學(xué)校中，我們主要學(xué)的是理論性的知識(shí)，而實(shí)踐性很欠缺，而畢業(yè)設(shè)計(jì)就相當(dāng)于 實(shí)戰(zhàn)前的一次演練。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)可是把我們以前學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)系統(tǒng)的連貫起來(lái)，使 我們?cè)跍亓?xí)舊知識(shí)的同時(shí)也可以學(xué)習(xí)到很多新的知識(shí)；這不但提高了我們解決問(wèn)題的 能力，開(kāi)闊了我們的視野，在一定程度上彌補(bǔ)我們實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足，為以后的工作打 下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 通過(guò)對(duì)焊片冷沖模的設(shè)計(jì)，我對(duì)沖裁模有了更為深刻的認(rèn)識(shí)，特別是這種沖孔落料 模具的設(shè)計(jì)。在模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中也遇到了一些難以處理的問(wèn)題，雖然設(shè)計(jì)中對(duì)它們 做出了解決 ，但還是感覺(jué)這些方案中還是不能盡如人意，如壓力計(jì)算時(shí)的公式的選用、 凸、凹模間隙的計(jì)算、卸件機(jī)構(gòu)選用、工作零件距離的調(diào)整，都可以進(jìn)行進(jìn)一步的完 善，使生產(chǎn)效率提高。 歷經(jīng)近二個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，敬請(qǐng)各位老師對(duì)我的設(shè)計(jì)過(guò)程作最后檢查。在 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中通過(guò)參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料，請(qǐng)教各位老師有關(guān)模具方 面的問(wèn)題，并且和同學(xué)的探討，模具設(shè)計(jì)在實(shí)際中可能遇到的具體問(wèn)題，使我在這短 暫的時(shí)間里，對(duì)模具的認(rèn)識(shí)有了一個(gè)質(zhì)的飛躍。 沖壓課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 34 頁(yè) 從陌生到開(kāi)始接觸，從了解到熟悉，這是每個(gè)人學(xué)習(xí)事物所必經(jīng)的一般過(guò)程，我對(duì) 模具的認(rèn)識(shí)過(guò)程亦是如此。經(jīng)過(guò)近三個(gè)月的努力，我相信這次畢業(yè)設(shè)計(jì)一定能為三年 的大學(xué)生涯劃上一個(gè)圓滿(mǎn)的句號(hào)，為將來(lái)的事業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中得到了老師以及許多同學(xué)的幫助，我受益匪淺。在此，再次感謝 各位老師特別是我的指導(dǎo)老師于智宏老師在這一段時(shí)間給予無(wú)私的幫助和指導(dǎo)，并向 他們致于深深的敬意，對(duì)關(guān)心和指導(dǎo)過(guò)我各位老師表示衷心的感謝! 沖壓課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 35 頁(yè) 參考文獻(xiàn) [1]陳錫棟、周小玉主編.實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)[ M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001 [2]李紹林、馬長(zhǎng)福主編.實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)[ M].上海科學(xué)技術(shù)出版社，1998 [3]許發(fā)樾主編.實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)[ M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 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