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購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計說明書 軸承蓋落料 、 拉深 、 沖孔復合模 系 、 部： 學生姓名： 指導教師： 職稱 專 業(yè)： 班 級： 完成時間： 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 湖南工學院 2011 屆畢業(yè) 設(shè)計（論文）課題任務書 系：機械工程系 專業(yè)：材料成型及控制工程 指導教師 張文玉 學生姓名 袁剛 課題名稱 軸承蓋落料，拉深，沖孔復合模 內(nèi)容及任務 根據(jù)所給定的沖壓零件產(chǎn)品（如左圖所示），設(shè)計出沖壓模具。主要內(nèi)容如下： 1、繪制產(chǎn)品零件圖。 2、繪制模具裝配圖。 3、繪制整套模具零件圖，標準件除外。 4、編寫設(shè)計說明書。 5、自選一個重要模具零件編制加工工藝路線，進行相關(guān)的計算，并編制加工工藝卡和 工序卡。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 擬達到的要求或技術(shù)指標 按照“湖南工學院畢業(yè)設(shè)計（論文）工作管理規(guī)定”，本課題設(shè)計要求及技術(shù)指標如下： （一）模具 1、保證規(guī)定的生產(chǎn)率和高質(zhì)量產(chǎn)品的同時，力求成本低、壽命長。 2、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，工藝性好，具有一定的創(chuàng)新性。 3、操作安全、方便，易于維修，便于管理。 4、在保證模具強度前提下，注意外形美觀，各部分比例協(xié)調(diào)。 （二）設(shè)計圖紙 1、模具繪圖布局合理，視圖完整、清晰，各項內(nèi)容符合標準要求。 2、設(shè)計圖紙應符合學校的要求，不少于 3 張零號圖紙的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖、裝配圖和零件圖，其中應包含一張以上用計算機繪制的具有中等難度的 1 號圖紙，同時至少有折合 1 號圖幅以上的圖紙用手工繪制。 （三）設(shè)計說明書 1、資料數(shù)據(jù)充分，并標明數(shù)據(jù)出處。 2、計算過程詳細、完全。 3、公式的字母含義應標明，有時還應標注公式的出處。 4、內(nèi)容條理清楚，按步驟書寫。 5、說明書按照學校的有關(guān)規(guī)定，編寫不少于 12000 字的設(shè)計說明書，同時上交電子文檔。 （四）其他要求 1、查閱到 10 篇以上與題目相關(guān)的文獻 2、翻譯一篇本專業(yè)外文文獻（ 10000 個以上印刷符號），并附譯文。 進 起止日期 工作內(nèi)容 備注 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 度安排 2011 年 2 月 ~ 5 月 1 周（ 2、 21— 2、 28） 4 周（ 2、 28— 3、 25） 2 周（ 3、 28— 4、 10） 2 周（ 4、 11— 4、 24） 1 周（ 4、 25— 5、 1） 5 周（ 5、 2— 6、 3） 1 周（ 6、 6— 6、 10） 完成畢業(yè)設(shè)計的選題和開題報告； 進行畢業(yè)實習及調(diào)研； 進行工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計； 繪制裝配圖和零件圖； 對整個設(shè)計進行合理性檢查； 撰寫設(shè)計說明書及畢業(yè)答辯的準備； 畢業(yè)設(shè)計答辯。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 主要參考資料 [1] 劉心冶 . 冷沖壓工藝及模具設(shè)計 [M]. 重慶：重慶大學出版社， 1998 [2] 盧險峰 . 沖壓工藝模具學 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， 2000 [3] 梁柄文 . 實用板金沖壓工藝圖集 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， 1999 [4] 模具實用技術(shù)叢書編委會 . 沖模設(shè)計應用實例 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2002 [5] 杜東福 . 冷沖壓工藝及模具設(shè)計 [M]. 長沙：湖南科學技術(shù)出版社， 1990 [6] 成虹 . 沖壓工藝與模具設(shè)計 [M]. 成都：電子科技大學出版社， 2000 [7] 馮柄堯 . 模具設(shè)計與制造簡明手冊 [M]. 上海：上?？茖W技術(shù)出版社， 1998 [8] 王樹勛 ,高廣升 . 冷沖壓模具結(jié)構(gòu)圖冊大全 [M]. 廣州：華南理工大學出版社，1988 [9] 鄭家賢 . 沖壓工藝模具設(shè)計實用技術(shù) [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， 1999 [10] 王芳 . 冷沖壓模具設(shè)計指導 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， 1999 [11] 肖景容，姜奎華 . 沖壓工藝學 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， 1999 教研室 意見 年 月 日 系主管領(lǐng)導意見 年 月 日 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 湖南工學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 )開題報告 題 目 軸承蓋落料，拉深，沖孔復合模 學生姓名 袁 剛 班級學號 212070148 專業(yè) 材料成型及控制工程 一、課題的目的和意義： 沖壓加工作為一個行業(yè)，在國民經(jīng)濟的加工行業(yè)中占有重要地位。根據(jù)統(tǒng)計，沖壓件在各個行業(yè)中均占有相當大的比重，尤其在汽車、電機、儀表、軍工、家電等方面所占比重更大。采用沖壓模具生產(chǎn)零部件，具有生產(chǎn)效益高，質(zhì)量好，成本低，節(jié)約能源和原料等一系列優(yōu)點，它已成為當代工業(yè)生產(chǎn)中 的重要手段和工藝發(fā)展方向。 模具工業(yè)已被我國正式確定為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，早在“十五”期間就被列為重點扶持產(chǎn)業(yè)。從 1997 年開始，我國模具工業(yè)產(chǎn)值超過了機床工業(yè)產(chǎn)值。因此模具對國民經(jīng)濟和社會發(fā)展起著舉足輕重的作用。 對于沖壓生產(chǎn)而言，單工位模具結(jié)構(gòu)單一，生產(chǎn)效率低，而且鈑金零件不能過于復雜，否則就需要多副單工位模具才能實現(xiàn)。如果采用級進模進行生產(chǎn)，就可以改變這些缺點。標志沖模技術(shù)先進水平的精密多工位級進模，具有生產(chǎn)周期短、用操作人員少、精度高、壽命長和生產(chǎn)效率高等特點，因此我國重點發(fā)展的精密沖模。 本次畢業(yè)設(shè)計，指導 老師給我安排的是 放器底蓋沖壓模具設(shè)計。通過對零件進行工藝分析，得出零件的主要加工工序主要有：落料、沖孔、脹形、翻邊、彎曲、整形等。經(jīng)過回顧大學所學的專業(yè)知識，參考相關(guān)文獻資料，以及指導老師指導之后，我初步理清了本次設(shè)計的基本思路，掌握了有關(guān)畢業(yè)設(shè)計的基本方法。希望通過完成本次設(shè)計，我能更好地了解模具設(shè)計過程，進一步的掌握模具的相關(guān)結(jié)構(gòu)，為今后步入模具行業(yè)打好堅實基礎(chǔ)。 二、文獻綜述 1、中國沖壓模具的 發(fā)展現(xiàn)狀 中國沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀改革開放帶了我國的經(jīng)濟進入高速發(fā)展的時期，模具的市場的需求量 也進一步的增加。模具行業(yè)也一直以 15%左右的增速再發(fā)展。因此帶來的模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分的巨大變化，一些國有專業(yè)模具廠也如雨后春筍般的建立起來，同時也帶來了以集體、獨資、私營和合資等形式的快速發(fā)展。 賦有“模具之鄉(xiāng)”的浙江寧波和黃巖地區(qū)是現(xiàn)今我國規(guī)模最大的兩個地方；廣東地區(qū)也漸漸掀起了開建模具廠的浪潮；其中科龍、康佳等集團紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資或是外商獨資形式的模具企業(yè)現(xiàn)也有幾千家。 近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進步的投資力度，將技術(shù)進步視為企業(yè)發(fā)展的重要購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 動力。一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二 維 陸續(xù)開始使用 別廠家還引進了 件，并成功應用于沖壓模的設(shè)計中。以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術(shù)已取得很大進步，東風汽車公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。此外，許多研究機構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。經(jīng)過多年的努力，在模具 術(shù)方面取得了顯著進步；在提高模具質(zhì)量 和縮短模具設(shè)計制造周期等方面做出了貢獻。 例如，吉林大學汽車覆蓋件成型技術(shù)所獨立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析 件，華中理工大學模具技術(shù)國家重點實驗室開發(fā)的注塑模、汽車覆蓋件模具和級進模件，上海交通大學模具 家工程研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖模 雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低；術(shù)的普及率不高；許多先進的模具技術(shù)應用不夠廣泛等等，致使相當一部分大型、精密、復雜和長壽命模具依賴進口。 2、中國沖壓模具的發(fā)展方向 模具技術(shù)的發(fā)展應該為適應模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價格低”的要求服務。達到這一要求急需發(fā)展如下幾項： (1)全面推廣 術(shù)模具 術(shù)是模具設(shè)計制造的發(fā)展方向。隨著微機軟件的發(fā)展和進步，普及 術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大術(shù)培訓和技術(shù)服務的力度；進一步擴大 術(shù)的應用范 圍。計算機和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使 術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個行業(yè)中推廣成為可能，實現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。 (2)高速銑削加工國外近年來發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，對汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。 (3)模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)高速掃描機和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪?型所需的諸多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的 據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。 (4)電火花銑削加工電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù)，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù)，它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 加工 (像數(shù)控銑一樣 )，因此不再需要制造復雜的成型 電極，這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。國外已有使用這種技術(shù)的機床在模具加工中應用。預計這一技術(shù)將得到發(fā)展。 (5)提高模具標準化程度我國模具標準化程度正在不斷提高，估計目前我國模具標準件使用覆蓋率已達到 30%左右。國外發(fā)達國家一般為 80%左右。 (6)優(yōu)質(zhì)材料及先進表面處理技術(shù)選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應用相應的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應發(fā)展工藝先進的氣相沉積 ( )、等離子噴涂等技術(shù)。 (7)模具研磨拋光將自動化、智能化模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢。 (8)模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展這是我國長遠發(fā)展的目標。模具自動加工系統(tǒng)應有多臺機床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測控制系統(tǒng)。 我國沖壓模具與發(fā)達國家企業(yè)之間的差距不小，因此 要發(fā)揮整體優(yōu)勢和綜合競爭力，要加強統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、完善合作機制，創(chuàng) 造性地工作。也需要加大對模具相關(guān)專業(yè)人才的綜合素質(zhì)培訓投入。 三、設(shè)計任務書 1、課題名稱 課題名稱為 軸承蓋落料，拉深，沖孔復合模 ，如上圖所示；材料為 20 號鋼，料厚 2批量生產(chǎn)。 2、設(shè)計內(nèi)容與步驟 （ 1）沖壓零件的工藝性分析：材料的沖壓性能分析、結(jié)構(gòu)形狀工藝性分析、尺寸的工藝性分析、精度的工藝性分析等。 （ 2）沖壓工藝的總體方案的分析和確定：單工序模方案、復合模方案、級進模方案的對比，最終確定的方案； （ 3）基于所確定的總體方案，進行排樣設(shè)計：擬定工位數(shù)、各工位的沖壓性質(zhì)和沖壓順序，繪制板料的排樣圖 ； （ 4）基于總體方案和排樣方案，進行工藝計算，如：凸凹模尺寸及偏差、間隙、變形力、壓力中心、卸料力等計算； （ 5）模具關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的方案設(shè)計：凸凹模結(jié)構(gòu)形式、導向、導料、定位、卸料等； （ 6）模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計與確定：基于上述內(nèi)容，設(shè)計并確定模具總體結(jié)構(gòu)，描述模具的工作原理和工藝動作，并繪制二維裝配圖和相應的三維圖； 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 （ 7）選擇合理的沖壓設(shè)備（考慮設(shè)備噸位與變形力的吻合、沖裁封閉高度與設(shè)備裝模高度的吻合、模具的平面尺寸與設(shè)備工作臺面尺寸的吻合等）； （ 8）進行模具零件的詳細設(shè)計：確定模具中的標準件（聯(lián)結(jié)零件：螺 釘、銷釘、彈性元件等）的型號和數(shù)量，對模具中的非標準件進行詳細的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計，繪制相應的二維零件圖； （ 9）編制模具中主要零件的制造工藝方案和加工方法； （ 10）撰寫設(shè)計說明書； （ 11）所有設(shè)計文檔、資料的整理、收尾、答辯。 3、繪圖任務 （ 1） 模具總裝配圖 （ 2） 模具零件圖 （ 3） 模具總成三維圖（可選） （ 4） 模具主要零件三維圖（可選） 四、設(shè)計過程進度計劃 （ 1）第五周（ 20112011：完成以下航設(shè)計內(nèi)容中的“ 1 （ 2）第六周（ 34：完成以上設(shè)計內(nèi) 容的“ 3 （ 3）第七八周（ 44：完成以上設(shè)計內(nèi)容的“ 6 （ 4）第九十周（ 45：完成以上設(shè)計內(nèi)容的“ 8” （ 5）第十一、十二周（ 55：完成以上設(shè)計內(nèi)容中的“ 9” （ 6）第十三、十四周（ 55：完成以上設(shè)計內(nèi)容中的“ 10” （ 7）第十五周（ 56：完成以上設(shè)計內(nèi)容中的“ 11” 指導教師批閱意見 指導教師 (簽名 )： 年 月 日 注：可另附 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 摘 要 介紹了軸承蓋冷沖壓成形過程，經(jīng)過對軸承蓋的批量生產(chǎn)、零件質(zhì)量、零件結(jié)構(gòu)以及使用要求的分析、研究，按照不降低使用性能為前提，將其確定為沖壓件，用沖壓方法完成零件的加工，沖壓基本工序為：落料、拉深、沖孔，然后根據(jù)對工序的初步計算，確定工序數(shù)目，如沖壓次數(shù)，拉深次數(shù)，對工序順序的安排，一般根據(jù)各工序的變形特點，質(zhì)量要求來確定，由于本工件為帶孔的落料、拉深件，因此先落料，再拉深，最后沖孔，根據(jù)生產(chǎn)批量和條件（沖壓加工條件和模具制造條件）確定工序組合，因為生產(chǎn)批量大，所以將 各個工序組合在一起，并用復合模沖壓，這樣就提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)率。通過充分利用現(xiàn)代模具制造技術(shù)對傳統(tǒng)機械零件進行結(jié)構(gòu)改進、優(yōu)化設(shè)計、優(yōu)化工藝方法能大幅度提高生產(chǎn)效率，這種方法對類似產(chǎn)品具有一定的借鑒作用。 關(guān)鍵字： 軸承蓋；沖壓；工序；生產(chǎn)批量；生產(chǎn)效率 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 to to to by to of of to to as is in to to it to to to to to to to of if to of of to in of to to of in to to to so to of to to to to s to of so to of of to of to on to of to to 目 錄 摘要 分析零件的工藝性 ...................................................... 1 沖裁工藝性 ...................................................... 1 拉深工藝性 ...................................................... 1 2 分析計算確 定工藝方案 .................................................. 3 計算毛坯尺寸 .................................................... 3 確定是否需要壓邊圈 .............................................. 3 計算拉深次數(shù) .................................................... 4 確定工藝方案 .................................................... 5 3 主要工藝參數(shù)的計算 .................................................... 7 確定排樣、裁板方案 .............................................. 7 計算工藝力、初選壓力機 .......................................... 9 計算工藝力 ................................................. 9 初選壓力機 ................................................ 12 計算壓力中心 ................................................... 12 計算凸、凹模刃口尺寸及公差 ..................................... 13 4 模具的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計 ................................................... 15 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇 ............................................. 15 模具總體設(shè)計 ................................................... 15 模具工作部分尺寸計算 ........................................... 16 落料凹模 .................................................. 16 沖孔凸模 .................................................. 17 拉深凸模 .................................................. 17 凸凹模 .................................................... 17 5 模具的主要零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 ............................................ 19 模架 ........................................................... 19 模座 ........................................................... 19 模柄 ........................................................... 19 定位零件 ....................................................... 20 擋料銷 .................................................... 20 導料銷 .................................................... 20 導料板 .................................................... 20 卸料裝置 ....................................................... 21 固定卸料板 ................................................ 21 橡膠 ...................................................... 22 其他支撐與固定零件 ............................................. 22 凸模固定板 ................................................ 22 導向零件 .................................................. 23 墊板 ...................................................... 23 緊固件 ......................................................... 23 6 確定沖壓設(shè)備 ......................................................... 25 7 模具的裝配 ........................................................... 26 復合模的裝配 ................................................... 26 凸、凹模間隙的調(diào)整 ............................................. 26 8 重要零件的加工工藝過程編制 ........................................... 27 結(jié) 論 .................................................................. 29 致 謝 .................................................................. 30 參考文獻 ................................................................ 31 1 1 分析零件的工藝性 沖裁工藝性 沖裁件的工藝性是指沖裁件對沖壓工藝的適應性，即沖裁件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、精度等級是否符合沖裁加工的工藝要求。良好的結(jié)構(gòu)工藝性應保證材料消耗少，工序數(shù)目少，模具結(jié)構(gòu)簡單而壽命高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，操作簡單單等等。通常對沖裁件的工藝性影響最大的是幾何形狀尺寸和精度要求。對幾何形狀的要求是沖裁件的形狀應盡可能簡單、對稱，最好采用圓形、矩形等規(guī)則的幾何形狀或由這些形狀所組成，使排樣時廢料最少；沖裁件的凸出懸臂和凹槽的寬度不宜太小，以 免凸模折斷；沖裁件的外形或內(nèi)形的轉(zhuǎn)角出，要避免夾角出現(xiàn)，應以圓弧過渡，以便于模具加工，減少熱處理或沖壓時的在尖角處開裂的現(xiàn)象，同時可以防止尖角部位的刃口磨損過快而使模具壽命降低。對精度的要求是沖裁件的經(jīng)濟精度一般不高于 高可達 0 級，沖孔比落料的精度約高一級。 該零件的形狀如圖 1，其沖裁工藝性為： （ 1）結(jié)構(gòu)與尺寸：該零件結(jié)構(gòu)較簡單、形狀對稱，完全由圓弧和直線組成，沒有長的懸臂和狹槽。 （ 2）精度：零件尺寸除中心孔和兩中心孔的距離尺寸接近 外，其余尺寸均為自由尺寸且無其他 特殊要求，利用普通沖裁方法可以達到零件圖樣要求。 （ 3）材料：該零件材料為 20 號鋼，屈服強度為 450材料具有良好的結(jié)構(gòu)強度和塑性，其沖裁加工性較好。 （ 4）生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn)。 根據(jù)以上分析，該零件的沖裁性較好，可以沖裁加工。 拉深工藝性 影響拉深件工藝性的因素主要有拉深件的結(jié)構(gòu)與尺寸、精度和材料。拉深工藝性對結(jié)構(gòu)與尺寸的要求是拉深件因盡量簡單、對稱，并能一次拉深成形；拉深件的壁厚公差或變薄量一般不應超出拉深工藝壁厚變化規(guī)律；當零件一次拉深的變形程度過大時，為避免拉裂，需采用多次拉深， 這時在保證必要的表面質(zhì)量前提下，應允許內(nèi)、外表面存在拉深過程中可能產(chǎn)生的痕跡；在保證裝配要求下，應允許拉深件側(cè)壁有一定的斜度；拉深件的徑向尺寸應只標注外形尺寸或內(nèi)形尺寸，而不能同時標注內(nèi)、外形尺寸。 工藝性對精度的要求是一般情況下，拉深件的尺寸精度應在 以下， 2 不宜高于 ；對于精度要求高的拉深件，應在拉深后增加整形工序，以提高其精度，由于材料各向異性的影響，拉深件的口部或凸緣外緣一般是不整齊的，出現(xiàn)“突耳”現(xiàn)象，需要增加切邊工序。 工藝性要求材料具有良好的塑性，屈強比 ? / 小，板厚方向性系數(shù) 平面方向性系數(shù) r? 小。屈強比 ? / 值越小，一次拉深允許的極限變形程度越大，拉深的性能越好；板厚方向性系數(shù) r? 反映了材料的各向異性性能，當 r? 較小時，材料寬度的變形比厚度方向的變形容易，板平面方向性能差異較小，拉深過程中材料不易變薄或拉裂，因而有利于拉深成形。 該零件可看成 帶凸緣的圓筒形件，料厚 t=2深后厚度不變；零件底部圓角半徑 r=3緣處的圓角半徑也為 R=3寸公差都為自由公差，滿足拉深工藝對精度等級的要求；零件所用材料 20 號鋼塑性好，易于拉深成形。 根據(jù)以上分析，該零件的拉深工藝性較好，可用拉深工序加工。 所以，該零件的加工工藝性較好。 圖 1 工件圖 3 2 分析計算確定工藝方案 計算毛坯尺寸 由于板料在扎壓或退火時所產(chǎn)生的聚合組織而使材料引起殘存的方向性，反映到拉深過程中，就使桶形拉深件的口部形成明顯的突耳。此外，如果板料本身的金屬結(jié)構(gòu)組織不均勻、模具間隙不均勻、潤滑的不均勻等等，也都會引起沖件口高低不齊的現(xiàn)象，因此就必需在拉深厚的零件口部和外緣進行修邊處理。這樣在計算毛坯尺寸的時候就必需加上修邊余量然后再進行毛坯的展開尺寸計算。 根據(jù)零件的尺寸取修邊余量的值為 5— 7，《沖壓工藝與模具設(shè)計實用技術(shù)》） 在拉深時，雖然拉深件的各部分厚度要求發(fā)生一些變化，但如果采用 適當?shù)墓に嚧胧?，則其厚度的變化量還是并不太大。在設(shè)計工藝過程時，可以不考慮毛坯厚度的變化。同時由于金屬在塑性變形過程中保持體積不變，因而，在計算拉深件的的毛坯展開尺寸時，可以認為在變形前后的毛坯和拉深間的表面積相等。 對于該零件，可以看成是帶凸緣拉深件，其相對凸緣直徑 ??d ……………………………… （ 1） 因 ?? 其毛坯最大直徑通過公式： ??…………………… （ 2） 得： D= ??????? 確定是否需要壓邊圈 坯料相對厚度 : %100?…………………………………… （ 3） 4 % 0 02 2 62 ??? % 所以需要壓邊圈。 計算拉深次數(shù) 在考慮拉深的變形程度時，必需保證使毛坯在變形過程中的應力既不超過材料的變形極 限，同時還能充分利用材料的塑性。也就是說，對于每道拉深工序，應在毛坯側(cè)壁強度允許的條件下，采用最大的變形程度，即極限變形程度。 圖 2 拉深后的形狀 極限拉深系數(shù)值可以用理論計算的方法確定。即使得在傳力區(qū)的最大拉應力與在危險斷面上的抗拉強度相等，便可求出最小拉深系數(shù)的理論值，此值即為極限拉深系數(shù)。但在實際生產(chǎn)過程中，極限拉深系數(shù)值一般是在一定的拉深條件下用實驗的方法得出的，我們可以通過查 表來取值。 零件的總拉深系數(shù)為 ?? ???????????（ 4） 其相對凸緣直徑 ??Dd f ???????????（ 5） 5 屬于帶大凸緣拉深的拉深件。根據(jù) ????????????? （ 6） 12 4210 0 ????（由表 5— 21，《沖壓工藝與模具設(shè)計實用手冊》可以查出 ， 表 5— 22，《沖壓工藝與模具設(shè)計 實用手冊》????? ） 因為凸緣的相對高度 實際拉深系數(shù) 以拉深過程可以一次拉深成功。 確定工藝方案 確定工藝方案就是要在工序的性質(zhì)、數(shù)量、順序和組合幾個方面加以確定。工序性質(zhì)是指某個沖壓件所需要的沖壓工序的種類。工序性質(zhì)主要根據(jù)零件的構(gòu)造，按照工序變形性質(zhì)和應用范圍，結(jié)合現(xiàn)場條件、模具形式及結(jié)構(gòu)、制作定位及加工操作等許多因素綜合分析后確定。 確定工序數(shù)量的原則是：在保證質(zhì)量的前提下，工序數(shù)量盡可能地少。工序數(shù)量主要取決于制作幾何構(gòu)造的復雜程度、精度要求以及材料的性質(zhì)等。工序數(shù)量若指同性質(zhì)工序重復進行的次數(shù)時，工序性質(zhì)不同，其根據(jù)也不同。如拉延件主要是通過極限變形程度的計算求出所需拉延的額次數(shù)。工序數(shù)量若只不同的工序時，則應結(jié)合工序性質(zhì)的確定，充分利用制件的工藝性狀，減少工序數(shù)，特別是減少一些輔助工序。 工序的順序主要由工序性質(zhì)、坯料的工藝性狀、制件的精度及定位要求所決定。安排工序順序的一般原則是：前后工序不應相互妨礙，盡可能地創(chuàng)造條件，使前后工 序相互有利。 工序能否合并及合并的程度主要取決于模具的可行性和經(jīng)濟性。合并形式中，復合沖壓的制件質(zhì)量好，而連續(xù)沖壓操作方便、生產(chǎn)率高。大批量生產(chǎn)中，為提高生產(chǎn)率、降低成本、操作方便，盡可能采用工序合并的方案，沖壓小沖件多用連續(xù)工序，大制件多用復合工序。 該零件包括落料和拉深兩個基本工序，可采用的加工工藝方案有單工序、復合工序和連續(xù)工序三種。由于零件屬于大批量生產(chǎn)且制件比較大，因此采用單工 6 序效率太低，運輸安裝成本高，占地大，且不便于操作。采用復合工序和連續(xù)工序加工出來的零件精度和平直度都較好，生產(chǎn)效率高，材料 利用率也高。但制件比較大，采用連續(xù)工序時工作強度增加，故采用復合工序工藝方案。 7 3 主要工藝參數(shù)的計算 確定排樣、裁板方案 加工此零件為大批大量生產(chǎn)，沖壓件的材料費用約占總成本的 60%~80%之多。因此，材料利用率每提高 1%，則可以使沖件的成本降低 在沖壓工作中，節(jié)約金屬和減少廢料具有非常重要的意義，特別是在大批量的生產(chǎn)中，較好的確定沖件的形狀尺寸和合理的排樣是降低成本的有效措施之一。 沖裁件在板料上的布置方法稱 為沖裁工作的排樣法，通常叫做排樣。排樣的目的在于合理利用原材料，并盡可能節(jié)約材料。材料利用率是衡量排樣經(jīng)濟性的指標。它是指林的實際面積 的百分比，即 ? ? %100/ ?? ???????????（ 7） 式中 ? —— 材料利用率； 零件的實際面積 ? ?2 S —— 沖裁此零件所占用的板料面積，包括零件實際面積與廢料面積? ?2 ? 值越大，說明廢料越少，材料利用率就越高。 從上式可以看出，若減少廢料面積，就可以提高材料利用率。沖裁時產(chǎn)生的廢料分為工藝廢料與結(jié)構(gòu)廢料良種。搭邊和余量屬于工藝廢料 ，它取決于排樣形式及沖壓方式；結(jié)構(gòu)廢料是有零件本身的形狀特點決定的，一般不能改變。所以要提高材料利用率，主要從減少工藝廢料著手。合理的排樣是減少工藝廢料的主要手段。另外，在不影響設(shè)計要求的情況下，改善零件結(jié)構(gòu)也可以減少結(jié)構(gòu)廢料。此外，利用廢料做小零件的毛坯，也可以使材料利用率大大提高。