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墊 片 沖 壓 成 形 工 藝 及 模 具 設(shè) 計 1 1 緒 論 目 前 我 國 沖 壓 技 術(shù) 與 工 業(yè) 發(fā) 達(dá) 國 家 相 比 還 相 當(dāng) 的 落 后 主 要 原 因 是 我 國 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 模 具 制 造 工 藝 及 設(shè) 備 等 方 面 與 工 業(yè) 發(fā) 達(dá) 的 國 家 上 有 相 當(dāng) 大 的 差 距 導(dǎo) 致 我 國 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 家 的 模 具 相 比 距 離 相 當(dāng) 大 1 1 國 內(nèi) 模 具 的 現(xiàn) 狀 和 發(fā) 展 趨 勢 1 1 1 國 內(nèi) 模 具 的 現(xiàn) 狀 我 國 模 具 近 年 來 發(fā) 展 很 快 近 10 年 來 我 國 模 具 行 業(yè) 一 直 以 每 年 15 的 增 長 速 度 快 速 發(fā) 展 十 五 期 間 我 國 模 具 行 業(yè) 年 增 長 速 度 達(dá) 到 20 2005 年 模 具 銷 售 額 達(dá) 610 億 元 同 比 增 長 25 排 在 世 界 第 三 位 模 具 出 口 大 幅 增 長 表 明 模 具 水 平 和 競 爭 力 提 高 據(jù) 海 關(guān) 統(tǒng) 計 2005 年 模 具 出 口 7 4 億 美 元 同 比 增 長 50 以 上 模 具 產(chǎn) 品 結(jié) 構(gòu) 更 趨 高 檔 復(fù) 雜 精 密 長 壽 命 的 模 具 份 額 提 高 到 30 目 前 國 內(nèi) 約 有 模 具 生 產(chǎn) 廠 商 3 萬 余 家 從 業(yè) 人 員 有 80 多 萬 人 全 年 模 具 產(chǎn) 值 達(dá) 534 億 元 人 民 幣 涌 現(xiàn) 出 一 批 模 具 行 業(yè) 領(lǐng) 頭 羊 如 在 汽 車 覆 蓋 件 領(lǐng) 域 的 一 汽 模 具 輪 胎 領(lǐng) 域 的 巨 輪 模 具 塑 料 模 具 領(lǐng) 域 的 海 爾 模 塊 標(biāo) 準(zhǔn) 件 領(lǐng) 域 的 圣 都 等 不 少 地 方 出 臺 了 扶 持 當(dāng) 地 模 具 行 業(yè) 發(fā) 展 的 政 策 如 重 慶 成 都 蘇 州 大 連 等 地 都 在 建 立 模 具 工 業(yè) 園 區(qū) 改 善 發(fā) 展 環(huán) 境 完 善 模 具 生 產(chǎn) 的 配 套 體 系 中 國 經(jīng) 濟(jì) 的 高 速 發(fā) 展 對 模 具 行 業(yè) 提 出 了 越 來 越 高 的 要 求 也 為 其 發(fā) 展 提 供 了 巨 大 了 的 動 力 1 1 2 國 內(nèi) 模 具 的 發(fā) 展 趨 勢 目 前 國 內(nèi) 市 場 中 低 檔 模 具 供 過 于 求 但 高 檔 模 具 卻 供 不 應(yīng) 求 因 此 要 鼓 勵 企 業(yè) 增 加 設(shè) 備 特 別 是 骨 干 企 業(yè) 要 配 齊 從 模 具 粗 加 工 熱 處 理 到 各 種 精 加 工 光 整 加 工 質(zhì) 量 控 制 與 檢 測 等 整 套 設(shè) 備 一 般 企 業(yè) 要 配 備 數(shù) 控 加 工 設(shè) 備 實 現(xiàn) 模 具 制 造 的 全 自 動 加 工 積 極 鼓 勵 企 業(yè) 與 大 專 院 校 進(jìn) 行 技 術(shù) 合 作 廣 泛 采 用 計 算 機 輔 助 技 術(shù) 人 工 智 能 技 術(shù) 等 進(jìn) 行 設(shè) 計 決 策 模 擬 分 析 和 估 化 設(shè) 計 增 強 企 業(yè) 技 術(shù) 創(chuàng) 新 能 力 易 模 塑 科 技 深 圳 有 限 公 司 目 前 在 深 圳 模 具 業(yè) 界 處 于 領(lǐng) 先 地 位 它 引 進(jìn) 先 進(jìn) 的 日 本 精 密 機 械 設(shè) 備 并 導(dǎo) 入 日 本 模 具 企 業(yè) 的 流 水 線 作 業(yè) 管 理 流 程 使 用 日 本 模 具 制 造 業(yè) 的 先 進(jìn) 工 藝 從 事 各 類 精 密 注 塑 模 具 鋁 合 金 壓 鑄 模 具 鋅 河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 2 合 金 壓 鑄 模 具 等 的 開 發(fā) 設(shè) 計 和 制 造 近 年 來 該 公 已 成 業(yè) 內(nèi) 翹 楚 業(yè) 務(wù) 成 長 性 高 達(dá) 300 1 2 國 外 模 具 的 現(xiàn) 狀 和 發(fā) 展 趨 勢 模 具 是 工 業(yè) 生 產(chǎn) 關(guān) 鍵 的 工 藝 裝 備 在 電 子 建 材 汽 車 電 機 電 器 儀 器 儀 表 家 電 和 通 訊 器 材 等 產(chǎn) 品 中 據(jù) 報 道 高 新 技 術(shù) 在 歐 美 模 具 企 業(yè) 得 到 廣 泛 應(yīng) 用 歐 美 許 多 模 具 企 業(yè) 的 生 產(chǎn) 技 術(shù) 水 平 在 國 際 上 是 一 流 的 將 高 新 技 術(shù) 應(yīng) 用 于 模 具 的 設(shè) 計 與 制 造 已 成 為 快 速 制 造 優(yōu) 質(zhì) 模 具 的 有 力 保 證 歐 美 模 具 企 業(yè) 的 先 進(jìn) 技 術(shù) 和 先 進(jìn) 管 理 使 其 生 產(chǎn) 的 大 型 精 密 復(fù) 雜 模 具 對 促 進(jìn) 汽 車 電 子 通 訊 家 電 等 產(chǎn) 業(yè) 的 發(fā) 展 起 了 極 其 重 要 的 作 用 也 給 模 具 企 業(yè) 帶 來 了 良 好 的 經(jīng) 濟(jì) 效 益 美 國 的 模 具 企 業(yè) 人 均 年 銷 售 額 在 20 萬 美 元 左 右 意 大 利 人 均 年 銷 售 額 也 在 10 萬 美 元 以 上 與 國 內(nèi) 的 模 具 企 業(yè) 相 比 即 使 扣 除 價 格 因 素 的 影 響 歐 美 模 具 企 業(yè) 的 生 產(chǎn) 效 率 也 比 我 們 高 許 多 倍 要 縮 小 與 先 進(jìn) 工 業(yè) 國 家 的 差 距 必 須 加 快 技 術(shù) 進(jìn) 步 提 高 CAD CAE CAM 的 應(yīng) 用 程 度 增 加 數(shù) 控 加 工 設(shè) 備 的 比 重 用 信 息 技 術(shù) 進(jìn) 一 步 提 高 模 具 的 設(shè) 計 制 造 水 平 同 時 要 學(xué) 習(xí) 和 借 鑒 國 外 的 先 進(jìn) 管 理 經(jīng) 驗 進(jìn) 一 步 深 化 企 業(yè) 改 革 目 前 國 內(nèi) 有 些 模 具 廠 沖 模 塑 料 模 都 做 大 型 中 型 小 型 模 具 都 做 這 樣 很 難 干 好 必 須 走 小 而 專 小 而 精 小 而 特 的 道 路 同 時 要 增 強 參 與 國 際 競 爭 的 意 識 加 強 國 際 經(jīng) 濟(jì) 技 術(shù) 合 作 與 交 流 在 提 高 模 具 國 產(chǎn) 化 程 度 的 同 時 進(jìn) 一 步 擴 大 出 口 走 向 世 界 1 3 墊 片 模 具 設(shè) 計 與 制 造 方 面 1 3 1 墊 片 模 具 設(shè) 計 的 設(shè) 計 思 路 沖 裁 是 利 用 金 屬 的 塑 性 變 形 將 板 料 棒 料 型 材 或 管 材 等 按 設(shè) 計 要 求 彎 曲 成 一 定 曲 率 和 一 定 角 度 的 零 件 的 一 種 沖 壓 工 序 它 屬 于 成 型 工 序 是 沖 壓 加 工 的 基 本 工 序 之 一 彎 曲 件 的 尺 寸 精 度 與 板 料 的 厚 度 公 差 材 料 性 能 零 件 的 形 狀 和 尺 寸 模 具 結(jié) 構(gòu) 和 定 位 方 式 以 及 工 序 的 數(shù) 量 和 先 后 順 序 等 因 素 有 關(guān) 生 產(chǎn) 經(jīng) 驗 表 明 無 特 殊 要 求 彎 曲 件 的 尺 寸 精 度 以 不 高 于 IT13 級 為 宜 角 度 公 差 應(yīng) 不 大 于 15 如 果 對 彎 曲 件 的 尺 寸 精 度 有 較 高 要 求 在 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 上 應(yīng) 設(shè) 置 定 位 工 藝 孔 對 角 度 公 差 有 較 高 要 求 時 應(yīng) 允 許 零 件 彎 曲 部 位 表 面 有 輕 微 擦 傷 或 在 彎 曲 工 藝 方 面 增 加 整 形 工 序 只 有 加 強 沖 裁 件 基 礎(chǔ) 理 論 的 研 究 才 能 提 供 更 加 準(zhǔn) 確 實 用 方 便 的 計 算 方 墊 片 沖 壓 成 形 工 藝 及 模 具 設(shè) 計 3 法 才 能 正 確 地 確 定 沖 裁 工 藝 參 數(shù) 和 模 具 工 作 部 分 的 幾 何 形 狀 與 尺 寸 解 決 沖 裁 中 出 現(xiàn) 的 各 種 實 際 問 題 從 而 進(jìn) 一 步 提 高 制 件 質(zhì) 量 支 件 沖 孔 落 料 件 是 最 典 型 的 沖 裁 件 其 工 作 過 程 很 簡 單 就 沖 孔 落 料 可 采 用 單 工 序 模 復(fù) 合 模 具 或 級 進(jìn) 模 具 根 據(jù) 計 算 的 結(jié) 果 和 選 用 的 標(biāo) 準(zhǔn) 模 架 為 了 保 證 制 件 的 順 利 加 工 和 順 利 取 件 模 具 必 須 有 足 夠 高 度 要 改 變 模 具 的 高 度 只 有 從 改 變 導(dǎo) 柱 和 導(dǎo) 套 的 高 度 導(dǎo) 柱 和 導(dǎo) 套 的 高 度 可 根 據(jù) 凸 模 與 凹 模 工 作 配 合 長 度 決 定 設(shè) 計 時 可 能 高 度 出 現(xiàn) 誤 差 應(yīng) 當(dāng) 邊 試 沖 邊 修 改 高 度 1 3 2 墊 片 模 具 設(shè) 計 的 進(jìn) 度 1 了 解 目 前 國 內(nèi) 外 沖 壓 模 具 的 發(fā) 展 現(xiàn) 狀 所 用 時 間 20 天 2 確 定 加 工 方 案 所 用 時 間 5 天 3 模 具 的 設(shè) 計 所 用 時 間 30 天 4 模 具 的 調(diào) 試 所 用 時 間 5 天 在 設(shè) 計 的 過 程 中 將 有 一 定 的 困 難 但 有 指 導(dǎo) 老 師 的 悉 心 指 導(dǎo) 和 自 己 的 努 力 相 信 會 完 滿 的 完 成 畢 業(yè) 設(shè) 計 任 務(wù) 由 于 學(xué) 生 水 平 有 限 而 且 缺 乏 經(jīng) 驗 設(shè) 計 中 難 免 有 不 妥 之 處 肯 請 各 位 老 師 指 正 河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 4 2 沖 壓 工 序 2 1 沖 壓 工 序 類 別 沖 壓 是 利 用 模 具 使 板 料 沿 一 定 的 輪 廓 形 狀 產(chǎn) 生 分 離 的 一 種 沖 壓 工 序 它 包 括 沖 孔 落 料 切 口 切 邊 剖 切 等 多 種 分 離 工 序 一 按變形性質(zhì)分類 一 分離工序 被加工材料在外力作用下產(chǎn)生變形 當(dāng)作用在變形部分的相當(dāng)應(yīng)力達(dá)到了材料的抗 剪強度 材料便產(chǎn)生剪裂而分離 從而形成一定形狀和尺寸的零件 這些沖壓工序統(tǒng) 稱分離工序 如剪裁一沖孔 落料 切口等 二 成形工序 被加工材料在外力作用下 作用在變形部分的相當(dāng)應(yīng)力處于材料的屈服極限與強度 極限之間 材料僅僅產(chǎn)生塑性變形 從而得到一定形狀和尺寸的零件 這些沖壓工序 統(tǒng)稱成形工序 如彎曲 拉深 成形等變形工序 常用的各種沖壓加工方法 可見表 1 2 和表 1 3 二 按基本變形方式分類 一 沖裁 使材料沿封閉或不封閉的輪廓剪裂而分離的沖壓工序為沖裁 如沖孔 落料等 二 彎曲 將材料彎成一定角度或形狀的沖壓工序稱為彎曲 如壓彎 卷邊 扭曲等 三 拉深 將平板毛坯拉成空心件 或?qū)⒖招募男螤詈统叽缬美钅Ｗ鬟M(jìn)一步改變的沖壓工 序 稱為拉深 有不變薄拉深和變薄拉深 四 成形 使材料產(chǎn)生局部變形 以改變零件或毛坯形狀的沖壓工序稱為成形 如翻邊 縮口 等 三 按工序組合形式分 一 簡單工序 當(dāng)零件批量不大 形狀簡單 要求不高 尺寸較大時 在工藝上常采用工序分散的 方案 即在一副模具內(nèi)只完成零件的一個工序 此工序稱為簡單工序 二 組合工序 墊 片 沖 壓 成 形 工 藝 及 模 具 設(shè) 計 5 當(dāng)零件批量較大 尺寸較小 公差要求較嚴(yán)時 用若干個分散的簡單工序來沖 壓 零 件 是 不 經(jīng) 濟(jì) 的 或 難 于 達(dá) 到 要 求 的 這 時 在 工 藝 上 多 采 用 工 序 集 中 的 方 案 即 將 兩 種 或 兩 種 以 上 的 簡 單 工 序 集 中 在 一 副 模 具 內(nèi) 完 成 稱 為 組 合 工 序 根 據(jù) 工 序 組 合 的 方 法 又 可 將 其 分 為 三 類 1 復(fù) 合 沖 壓 在 壓 力 機 的 一 次 行 程 中 在 一 副 模 具 的 同 一 位 置 上 同 時 完 成 兩 種 或 兩 種 以 上 的 簡 單 工 序 的 沖 壓 方 法 2 連 續(xù) 沖 壓 在 壓 力 機 的 一 次 行 程 中 在 一 副 模 具 的 不 同 位 置 上 同 時 完 成 兩 種 或 兩 種 以 上 的 簡 單 工 序 的 沖 壓 方 法 連 續(xù) 沖 壓 所 完 成 的 沖 壓 工 序 依 次 分 布 在 條 料 送 進(jìn) 的 方 向 上 壓 力 機 每 一 次 行 程 中 條 料 送 進(jìn) 一 個 步 距 同 時 沖 壓 相 應(yīng) 的 工 序 除 最 初 幾 次 沖 壓 行 程 外 以 后 每 次 沖 壓 行 程 都 可 以 完 成 一 個 零 件 3 連 續(xù) 一 復(fù) 合 沖 壓 在 一 副 模 具 內(nèi) 包 括 連 續(xù) 沖 壓 和 復(fù) 合 沖 壓 的 組 合 工 序 連 續(xù) 沖 壓 和 連 續(xù) 一 復(fù) 合 沖 壓 是 高 效 率 的 組 合 工 序 可 使 復(fù) 雜 零 件 在 一 副 模 具 內(nèi) 沖 壓 成 形 在 大 批 量 生 產(chǎn) 中 廣 泛 采 用 此 外 在 生 產(chǎn) 中 也 常 用 冷 沖 壓 方 法 使 零 件 產(chǎn) 生 局 部 的 塑 性 變 形 來 進(jìn) 行 裝 配 此 工 序 稱 為 冷 沖 壓 裝 配 工 序 如 鉚 接 彎 接 冷 塑 壓 焊 接 等 2 2 沖 模 的 發(fā) 展 狀 況 2 2 1 沖 模 的 先 進(jìn) 制 造 工 藝 及 設(shè) 備 沖 壓 模 具 設(shè) 計 制 造 出 后 必 須 依 賴 合 適 的 沖 壓 設(shè) 備 才 能 實 現(xiàn) 其 功 效 選 擇 的 沖 壓 設(shè) 備 合 適 與 否 嚴(yán) 重 影 響 著 模 具 的 使 用 效 率 所 以 在 生 產(chǎn) 線 選 擇 中 選 擇 什 么 樣 的 壓 力 機 是 個 很 重 要 的 問 題 一 般 而 言 生 產(chǎn) 綱 領(lǐng) 和 工 廠 投 資 規(guī) 模 決 定 著 沖 壓 設(shè) 備 的 檔 次 根 據(jù) 生 產(chǎn) 綱 領(lǐng) 模 具 數(shù) 量 及 班 產(chǎn) 大 小 可 以 估 算 出 手 動 沖 壓 線 所 需 的 設(shè) 備 數(shù) 量 生 產(chǎn) 線 的 設(shè) 備 排 布 則 可 根 據(jù) 汽 車 覆 蓋 件 的 工 序 需 要 來 確 定 壓 力 機 工 作 臺 面 尺 寸 及 設(shè) 備 噸 位 可 以 根 據(jù) 最 大 零 件 尺 寸 來 選 擇 設(shè) 備 臺 數(shù) 以 及 是 否 應(yīng) 該 采 用 沖 壓 自 動 線 數(shù) 則 可 根 據(jù) 沖 壓 工 序 數(shù) 來 決 定 沖 壓 自 動 線 數(shù) 生 產(chǎn) 效 率 較 高 以 三 到 四 臺 單 機 組 成 的 沖 壓 自 動 線 就 可 以 實 現(xiàn) 高 效 率 的 生 產(chǎn) 若 采 用 大 型 多 工 位 線 則 一 臺 大 型 多 工 位 壓 力 機 就 是 一 條 完 整 的 自 動 生 產(chǎn) 線 在 大 批 量 生 產(chǎn) 時 其 優(yōu) 勢 明 顯 各 種 先 進(jìn) 壓 力 機 特 點 如 下 所 述 1 多 連 桿 驅(qū) 動 壓 力 機 具 有 在 壓 制 過 程 中 減 慢 速 度 在 空 程 和 返 程 時 加 快 速 度 的 變 速 功 能 此 功 能 有 助 于 拉 延 成 形 和 行 程 次 數(shù) 的 提 高 其 生 產(chǎn) 率 較 高 另 外 多 連 桿 驅(qū) 動 壓 力 機 還 可 以 取 代 雙 動 壓 力 機 進(jìn) 行 反 拉 延 工 藝 能 夠 省 略 翻 轉(zhuǎn) 沖 壓 件 的 步 驟 而 直 接 進(jìn) 入 下 道 生 產(chǎn) 工 序 從 而 減 少 了 工 作 量 和 輔 助 設(shè) 備 的 使 用 有 利 于 生 產(chǎn) 的 自 動 化 另 外 其 設(shè) 備 噪 音 及 生 產(chǎn) 噪 音 低 且 抗 沖 擊 性 強 所 以 雙 動 壓 力 機 必 將 逐 步 被 多 連 桿 壓 力 機 所 取 代 2 沖 壓 自 動 線 與 普 通 線 相 比 較 沖 壓 自 動 線 的 生 產(chǎn) 效 率 要 高 出 一 倍 而 價 格 僅 僅 高 50 并 且 它 還 有 較 高 的 生 產(chǎn) 率 及 良 好 的 柔 性 同 時 還 能 夠 減 少 操 河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 6 作 人 數(shù) 消 除 制 件 表 面 磕 碰 劃 傷 消 除 不 安 全 因 素 等 現(xiàn) 在 我 國 的 沖 壓 自 動 線 還 很 落 后 必 須 引 進(jìn) 吸 收 國 外 先 進(jìn) 技 術(shù) 加 快 全 線 的 國 產(chǎn) 化 步 伐 3 大 型 多 工 位 壓 力 機 多 工 位 壓 力 機 代 表 著 當(dāng) 今 沖 壓 技 術(shù) 的 國 際 水 平 它 主 要 由 小 型 工 業(yè) 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 控 制 的 壓 力 機 主 機 上 料 裝 置 工 位 間 送 料 系 統(tǒng) 數(shù) 控 液 壓 拉 伸 墊 碼 垛 裝 置 拆 垛 裝 置 快 速 換 模 系 統(tǒng) 視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 和 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 等 組 成 其 主 要 特 點 有 生 產(chǎn) 效 率 高 沖 壓 件 質(zhì) 量 高 節(jié) 省 動 能 消 耗 占 地 面 積 小 無 不 安 全 因 素 且 所 需 工 人 少 在 那 些 大 的 汽 車 制 造 企 業(yè) 中 多 工 位 壓 力 機 已 得 到 了 廣 泛 的 應(yīng) 用 根 據(jù) 國 外 的 經(jīng) 驗 汽 車 年 產(chǎn) 量 達(dá) 到 30萬 輛 以 上 為 降 低 覆 蓋 件 成 本 就 應(yīng) 該 采 用 大 型 多 工 位 壓 力 機 進(jìn) 行 連 續(xù) 自 動 沖 壓 目 前 在 國 內(nèi) 采 用 4 6臺 單 動 壓 力 機 和 l臺 雙 動 拉 深 壓 力 機 或 多 連 桿 單 動 拉 深 壓 力 機 組 成 的 沖 壓 線 進(jìn) 行 沖 壓 件 生 產(chǎn) 的 汽 車 制 造 企 業(yè) 約 占 90 并 且 上 下 料 多 數(shù) 采 用 手 工 操 作 這 就 造 成 了 工 人 勞 動 強 度 大 工 作 環(huán) 境 差 生 產(chǎn) 效 率 低 不 能 保 證 零 件 質(zhì) 量 占 地 面 積 大 等 結(jié) 果 更 主 要 的 是 與 國 外 相 比 覆 蓋 件 制 造 成 本 要 高 2 3倍 這 也 正 是 導(dǎo) 致 我 國 汽 車 工 業(yè) 在 國 際 市 場 缺 乏 競 爭 力 的 原 因 之 一 在 國 內(nèi) 沖 壓 線 實 現(xiàn) 了 單 機 聯(lián) 線 自 動 化 作 業(yè) 的 僅 有 10 生 產(chǎn) 效 率 較 高 而 對 于 大 型 多 工 位 壓 力 機 其 應(yīng) 用 更 是 接 近 空 白 對 此 我 們 能 看 出 國 內(nèi) 沖 壓 行 業(yè) 與 發(fā) 達(dá) 國 家 的 巨 大 差 距 市 場 對 生 產(chǎn) 自 動 化 程 度 要 求 必 定 越 來 越 高 車 身 覆 蓋 件 沖 壓 也 一 定 得 向 單 機 聯(lián) 線 自 動 化 和 大 型 多 工 位 壓 力 機 的 方 向 發(fā) 展 近 年 來 通 過 與 內(nèi) 外 合 作 和 引 進(jìn) 等 方 式 在 很 大 程 度 上 提 高 了 我 國 汽 車 沖 壓 生 產(chǎn) 線 的 自 動 化 程 度 如 濟(jì) 南 二 機 床 集 團(tuán) 公 司 近 十 年 為 國 內(nèi) 提 供 了 60多 條 汽 車 覆 蓋 件 沖 壓 生 產(chǎn) 線 今 后 先 進(jìn) 的 多 連 桿 單 動 沖 壓 線 沖 壓 自 動 線 和 大 型 多 工 位 壓 力 機 生 產(chǎn) 線 等 幾 種 新 的 生 產(chǎn) 工 藝 必 將 在 我 國 的 得 到 廣 泛 的 應(yīng) 用 墊 片 沖 壓 成 形 工 藝 及 模 具 設(shè) 計 7 3 工 藝 分 析 3 1 工 件 的 材 料 工 件 圖 如 圖 1 所 示 材 料 為 65Mn 厚 度 為 1mm 圖 1 工 件 圖 3 2 工 件 的 結(jié) 構(gòu) 和 尺 寸 精 度 分 析 對 課 題 應(yīng) 解 決 的 主 要 問 題 該 零 件 形 狀 簡 單 對 稱 是 由 圓 弧 和 直 線 組 成 的 由 表 查 出 沖 裁 件 內(nèi) 外 形 所 能 達(dá) 到 的 經(jīng) 濟(jì) 精 度 為 IT12 一 IT13 將 以 上 精 度 與 零 件 簡 圖 中 所 標(biāo) 注 的 尺 寸 公 差 相 比 較 可 認(rèn) 為 該 零 件 的 精 度 要 求 能 夠 在 沖 裁 加 工 中 得 到 保 證 其 它 尺 寸 標(biāo) 注 生 產(chǎn) 批 量 等 情 況 也 均 符 合 沖 裁 的 工 藝 要 求 故 決 定 采 用 沖 孔 落 料 復(fù) 合 沖 裁 模 進(jìn) 行 加 工 選 擇 復(fù) 合 模 的 原 因 從 總 體 來 看 由 于 大 批 量 生 產(chǎn) 零 件 的 要 求 比 較 高 沖 壓 工 件 尺 寸 精 度 較 高 工 件 平 整 對 稱 度 及 位 置 度 誤 差 小 在 一 次 行 程 內(nèi) 可 完 成 兩 個 以 上 工 序 大 大 提 高 了 生 產(chǎn) 率 但 對 模 具 制 造 精 度 要 求 較 高 由 于 復(fù) 合 模 要 在 一 副 模 具 中 完 成 幾 道 沖 壓 工 序 結(jié) 構(gòu) 一 般 要 比 單 工 序 模 復(fù) 雜 同 時 模 具 的 強 度 剛 度 可 靠 性 也 將 隨 之 下 降 外 形 有 直 線 和 圓 弧 組 成 用 沖 裁 方 法 速 度 快 質(zhì) 量 好 比 其 它 加 工 方 法 如 銑 削 切 削 成 本 要 低 效 率 要 高 排 樣 也 較 為 方 便 由 于 大 批 量 生 產(chǎn) 在 保 證 質(zhì) 量 的 情 況 下 可 以 采 用 沖 裁 對 沖 裁 的 凸 凹 模 要 求 就 要 提 高 特 別 是 凸 模 要 進(jìn) 行 熱 處 理 滲 碳 淬 火 加 回 火 等 來 提 高 強 度 和 耐 磨 性 當(dāng) 凸 模 磨 損 產(chǎn) 生 誤 差 時 要 及 時 更 換 來 保 證 工 件 精 度 要 求 對 于 沖 壓 過 程 中 產(chǎn) 品 的 開 裂 起 皺 等 問 題 利 用 理 論 知 識 計 算 分 析 模 具 材 料 在 保 證 質(zhì) 量 的 情 況 下 采 用 性 能 低 的 材 料 來 節(jié) 約 成 本 模 具 自 動 化 程 度 高 操 作 方 便 勞 動 強 度 低 對 凸 模 的 安 裝 和 拆 卸 要 方 便 直 接 關(guān) 系 到 凸 模 的 更 換 模 具 結(jié) 構(gòu) 要 設(shè) 計 合 理 防 止 沖 壓 時 孔 的 開 河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 8 裂 4 制 定 工 藝 方 案 4 1 工 藝 方 案 的 分 析 通 過 對 該 工 件 的 沖 壓 工 藝 性 進(jìn) 行 分 析 考 慮 到 制 件 生 產(chǎn) 批 量 和 產(chǎn) 品 的 質(zhì) 量 生 產(chǎn) 效 率 模 具 壽 命 材 料 消 耗 及 操 作 方 便 安 全 等 因 素 由 沖 壓 制 件 外 觀 形 狀 分 析 該 制 件 有 落 料 沖 孔 兩 道 工 序 所 以 確 定 此 連 接 板 的 生 產(chǎn) 中 可 以 采 用 下 面 的 幾 套 方 案 方 案 一 先 落 料 模 后 沖 孔 模 2 副 單 工 序 模 方 案 二 先 沖 孔 模 后 落 料 模 1 副 級 進(jìn) 模 分 析 方 案 一 定 位 不 方 便 操 作 起 來 非 常 的 麻 煩 此 方 案 不 可 取 方 案 二 定 位 簡 單 可 靠 沖 裁 的 孔 與 外 形 的 位 置 精 度 較 高 工 件 較 平 整 具 有 校 形 的 作 用 模 具 制 造 復(fù) 雜 可 適 用 大 批 量 生 產(chǎn) 從 以 上 比 較 多 來 看 在 保 證 沖 裁 件 質(zhì) 量 的 情 況 下 應(yīng) 盡 可 能 降 低 成 本 提 高 經(jīng) 濟(jì) 效 益 工 人 操 作 方 便 安 全 的 情 況 下 考 慮 選 擇 級 進(jìn) 模 比 較 合 適 4 2 工 藝 方 案 的 確 定 經(jīng) 過 全 面 分 析 綜 合 考 慮 以 零 件 質(zhì) 量 生 產(chǎn) 效 益 及 經(jīng) 濟(jì) 性 幾 個 方 面 衡 量 認(rèn) 為 兩 種 方 案 中 方 案 二 為 最 佳 的 方 案 即 采 用 落 料 沖 孔 級 進(jìn) 模 完 成 此 制 件 的 成 品 墊 片 沖 壓 成 形 工 藝 及 模 具 設(shè) 計 9 5 工 藝 計 算 5 1 排 樣 及 材 料 的 利 用 率 5 1 1 排 樣 的 選 用 原 則 由 于 產(chǎn) 量 大 材 料 利 用 率 是 一 項 很 重 要 的 經(jīng) 濟(jì) 指 標(biāo) 要 提 高 材 料 利 用 率 就 必 須 減 小 廢 料 面 積 條 料 在 沖 裁 過 程 中 翻 動 要 少 使 工 人 操 作 方 便 安 全 減 輕 勞 動 強 度 排 樣 應(yīng) 保 證 沖 裁 件 的 質(zhì) 量 無 論 是 采 用 有 廢 料 或 少 無 廢 料 的 排 樣 根 據(jù) 沖 裁 件 在 條 料 上 的 不 同 布 置 方 法 排 樣 方 法 有 直 排 斜 排 對 排 多 排 等 多 種 形 式 的 排 列 方 式 可 以 根 據(jù) 不 同 的 沖 裁 件 形 狀 加 以 選 出 用 現(xiàn) 工 件 外 形 為 圓 形 采 用 有 廢 料 的 直 排 法 比 較 方 便 合 理 搭 邊 起 補 償 條 料 的 剪 裁 誤 差 送 料 步 距 誤 差 以 及 補 償 于 條 料 與 導(dǎo) 料 板 之 間 有 間 隙 所 造 成 的 送 料 歪 斜 誤 差 的 作 用 使 凸 凹 模 刃 口 雙 邊 受 力 受 力 平 衡 合 理 間 隙 一 易 破 壞 模 具 壽 命 與 工 件 斷 面 質(zhì) 量 都 能 提 高 對 于 利 用 搭 邊 自 動 送 料 模 具 搭 邊 使 條 料 有 一 定 的 剛 度 以 保 證 條 料 的 連 續(xù) 送 進(jìn) 搭 邊 的 合 理 數(shù) 值 主 要 決 定 于 材 料 厚 度 材 料 種 類 沖 裁 件 的 大 小 以 及 沖 裁 件 的 輪 廓 形 狀 等 一 般 板 料 愈 厚 材 料 愈 軟 以 及 沖 裁 件 尺 寸 愈 大 形 狀 愈 復(fù) 雜 則 搭 邊 值 也 應(yīng) 愈 大 由 查 表 得 工 件 間 搭 邊 值 a 2mm 側(cè) 面 a 2 5mm 1 5 1 2 材 料 利 用 率 的 計 算 采 用 直 排 的 排 排 樣 方 案 如 圖 2 所 示 計 算 沖 壓 件 的 毛 坯 面 積 用 CAD 自 帶 的 測 了 面 積 工 具 S 304mm2 送 料 步 距 A 送 料 步 距 的 大 小 應(yīng) 為 條 料 上 兩 個 對 應(yīng) 沖 裁 件 的 對 應(yīng) 點 之 間 的 距 離 每 次 只 沖 一 個 零 件 的 步 距 按 式 A D a 1 A 11 3 2 13 3mm 條 料 寬 度 B B 40 7 2 5 2 mm 45 7mm 河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 10 圖 2 排 樣 圖 通 常 是 以 一 個 步 距 內(nèi) 零 件 的 實 際 面 積 與 所 用 毛 坯 面 積 的 百 分 率 來 表 示 按 式 100 100 S AB 式 中 一 個 步 距 內(nèi) 零 件 的 實 際 面 積1 一 個 步 距 內(nèi) 所 需 毛 坯 面 積0 A 送 料 步 距 B 條 料 寬 度 帶 入 數(shù) 據(jù) 可 得 100 100 59 AS m5 3 274 2 5 2 落 料 力 沖 孔 力 卸 料 力 推 件 力 的 計 算 計 算 沖 裁 力 的 目 的 是 為 了 選 用 合 理 的 壓 力 機 設(shè) 計 模 具 以 及 檢 驗 模 具 的 強 度 壓 力 機 的 噸 位 必 須 大 于 所 計 算 的 沖 裁 力 以 適 應(yīng) 沖 裁 工 藝 的 需 求 一 般 可 按 下 公 式 計 算 LtFP 式 中 FP 沖 裁 力 N 墊 片 沖 壓 成 形 工 藝 及 模 具 設(shè) 計 11 L 沖 裁 周 邊 長 度 mm t 沖 裁 料 厚 mm b 抗 剪 強 度 MPa 1 落 料 力 計 算 按 上 式 LtF 落 式 中 F 落 落 料 力 N L 工 件 外 輪 廓 周 長 mm T 材 料 厚 度 mm t 1mm 材 料 抗 剪 強 度 MPa 由 查 表 MPa30 根 據(jù) 零 件 圖 可 算 輪 廓 長 度 L 154 74mm 則 kNmF2 63074 15 落 2 沖孔力 LtF 沖 孔 式 中 沖 孔 力 N 沖 孔F L 工 件 外 輪 廓 周 長 mm T 材 料 厚 度 mm t 1mm 材 料 抗 剪 強 度 MPa 由 查 表 MPa30 根 據(jù) 零 件 圖 可 算 輪 廓 長 度 L 6 3mm 則 kNF89 101 沖 孔 3 落 料 時 的 卸 料 力 的 計 算 KX 卸 落F 式 中 卸 料 力 N 卸F 河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 12 落 料 力 N 落F KX 卸 料 系 數(shù) 查 沖 壓 模 具 簡 明 設(shè) 計 手 冊 表 3 11 P57 其 值 為 0 03 0 04 薄 料 取 大 值 厚 料 取 小 值 取 K 0 04 則 KX 0 04 46 422 1 8 KN 卸F落 4 沖 孔 時 的 推 件 力 的 計 算 nkT 推 沖F 式 中 推 料 力 N 推F K1 推 料 系 數(shù) 查 沖 壓 模 具 簡 明 設(shè) 計 手 冊 表 3 11 其 值 為 0 05 n 梗 塞 在 凹 模 內(nèi) 的 制 件 或 廢 料 數(shù) 量 n h t h 為 刃 口 部 分 的 高 mm t 為 材 料 厚 度 mm 其 中 h 5mm t 1mm 取 n 5 則 nkT 5 0 05 1 89 0 47 KN 推F沖 沖 裁 時 壓 力 機 的 公 稱 壓 力 必 須 大 于 或 等 于 各 沖 裁 工 藝 力 的 總 和 總 落 沖 孔 卸F推 式 中 沖 裁 力 46 422KN 1 89KN 卸 料 力 1 8KN 推 料 力落F沖 孔 卸F 0 47KN 則 推F 50 582kN總 落 沖 孔 卸F推 由于復(fù)合模的特點 為防止設(shè)備超載 可按公稱壓力 選擇壓力機 參照設(shè)總壓 F3 1 計手冊選取公稱壓力為的壓力機 壓力機型號為 J23 10 墊 片 沖 壓 成 形 工 藝 及 模 具 設(shè) 計 13 5 3 壓 力 中 心 的 計 算 按 比 例 畫 出 零 件 形 狀 選 定 坐 標(biāo) 系 xOy 如 下 圖 3 所 示 因 零 件 前 后 對 稱 即 yc o 故 只 需 計 算 xc 將 工 件 沖 裁 周 邊 分 成 l1 l2 l6 基 本 線 段 求 出 各 段 長 度 及 各 段 的 重 心 位 置 圖 3 壓 力 中 心 計 算 圖 221 875ml75 1 5 12 x 64 056286 m0 12 566l4 3 x6 3 629 1475m1 704 975 84 196l285 mx 96 353 6 2 16 20 71ml47 x57 179 528 m4 08 267 51l19 x129 27 843m34 0 5 60 河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 14 mllxxlxc 7 1021 5 4 模 具 刃 口 的 尺 寸 和 公 差 的 確 定 5 4 1 沖 裁 間 隙 的 確 定 間 隙 在 沖 裁 模 中 指 凸 凹 模 刃 口 間 縫 隙 的 距 離 通 常 稱 為 單 邊 間 隙 考 慮 使 用 習(xí) 慣 仍 采 用 雙 邊 間 隙 作 為 間 隙 的 定 義 對 普 通 沖 裁 間 隙 對 沖 裁 力 和 卸 料 力 有 明 顯 影 響 特 別 對 卸 料 力 影 響 顯 著 與 此 同 時 間 隙 還 影 響 沖 裁 件 的 尺 寸 和 模 具 壽 命 試 驗 表 明 當(dāng) 間 隙 過 小 時 落 料 件 尺 寸 大 于 凹 模 尺 寸 沖 孔 件 尺 寸 小 于 凸 模 尺 寸 間 隙 過 大 時 落 料 件 尺 寸 小 于 凹 模 尺 寸 沖 孔 件 大 于 凸 模 尺 寸 在 正 常 使 用 情 況 下 間 隙 增 大 模 具 壽 命 會 明 顯 提 高 選 用 沖 裁 間 隙 的 主 要 依 據(jù) 是 在 保 證 沖 件 斷 面 質(zhì) 量 的 前 提 下 使 模 具 壽 命 提 高 在 通 常 情 況 下 可 根 據(jù) 沖 件 剪 切 表 面 質(zhì) 量 及 尺 寸 精 度 模 具 壽 命 等 因 素 將 沖 裁 間 隙 分 為 兩 大 類 其 中 小 間 隙 主 要 適 用 于 電 子 電 工 儀 表 等 行 業(yè) 沖 裁 厚 度 較 薄 t 0 5 大 間 隙 適 用 于 沖 裁 厚 件 t 0 5 的 沖 模 以 及 一 般 技 術(shù) 要 求 的 模 具 5 4 2 凸 凹 模 刃 口 尺 寸 計 算 模 具 刃 口 尺 寸 計 算 方 法 分 為 兩 種 一 種 是 凸 模 和 凹 模 分 開 加 工 一 般 在 制 造 的 沖 裁 模 批 量 較 大 時 采 用 此 方 法 另 一 種 是 凸 模 和 凹 模 配 合 加 工 由 于 凸 模 和 凹 模 配 合 加 工 這 種 方 法 有 利 于 獲 得 最 小 合 理 間 隙 放 寬 對 模 具 加 工 設(shè) 備 的 精 度 要 求 因 此 對 于 沖 制 復(fù) 雜 形 狀 零 件 的 沖 模 單 件 或 小 批 量 生 產(chǎn) 的 沖 模 時 大 采 用 配 合 加 工 法 加 工 凸 模 和 凹 模 8 對 于 沖 孔 可 以 采 用 分 開 加 工 的 方 法 通 過 查 表 得 間 隙 值 30 min Z34 max Z 凸 凹 模 制 造 公 差 02凸 m02 凹 校 核 inmax 4 凸凸 滿 足 的 條 件 可 以 采 用 分 開 加 工 凹凸 iZ 工 件 圖 中 未 注 公 差 的 可 查 表 尺 寸 偏 差 數(shù) 值 如 下 mm mm2 08 查 表 得 磨 損 系 數(shù) 為 x 0 75 墊 片 沖 壓 成 形 工 藝 及 模 具 設(shè) 計 15 代 入 公 式 凸 模 尺 寸 計 算 0凸 凸 xd02 02 6875 2 凸 凹 模 刃 口 尺 寸 計 算 凹 凸凹 0minZ02 02 36 凹 表 1 配 合 加 工 時 落 料 凹 模 尺 寸 的 計 算 公 式 工 序 性 質(zhì) 制 件 尺 寸 凸 模 尺 寸 凹 模 尺 寸0 A 25 0 xAd 落 料 0B 按 凹 磨 尺 寸 配 制 其 雙 面 間 隙 為maxin Z25 0B 0C 1 Cd 250 C d 對 于 外 輪 廓 的 落 料 由 于 形 狀 復(fù) 雜 故 采 用 配 合 加 工 的 方 法 利 用 表 1 的 公 式 進(jìn) 行 計 算 其 凸 凹 模 刃 口 尺 寸 計 算 如 下 未 注 公 差 可 查 表 磨 損 之 后 增 大 的 尺 寸 40 7mm mm 056 11 3mm 24 0 R5 65mm mm1 6mm mm 012 4mm mm 0 利 用 公 式 25 0 xAd 14 056 02 7 4 凹 6 04 031凹 河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 16 03 12 056 7065 凹R 0 209凹 25 1 53 4 凹 磨 損 之 后 減 小 的 尺 寸 R2 5mm mm 08 5mm mm12 0 4 4mm mm8 1 5mm mm06 利 用 公 式 25 0 xBd 02 08 256 7 凹 05 01凹 2 8 254 04 凹 15 06 257 51 凹 磨 損 之 后 不 變 的 尺 寸 20 5mm mm 4 0 14mm mm16 利 用 公 式 25 Cd 03 524 01 0 凹 641凹 落 料 凸 模 按 間 隙 0 30 0 34 配 合 加 工 5 5 工 作 零 件 的 設(shè) 計 5 5 1 凸 模 的 設(shè) 計 根 據(jù) 凸 模 工 作 斷 面 選 擇 圓 柱 形 凸 模 凸 模 的 長 度 尺 寸 應(yīng) 根 據(jù) 模 具 的 具 體 結(jié) 墊 片 沖 壓 成 形 工 藝 及 模 具 設(shè) 計 17 構(gòu) 確 定 同 時 要 考 慮 凸 模 的 修 磨 量 及 固 定 板 與 卸 料 板 之 間 的 安 全 距 離 等 因 素 通 過 分 析 凸 模 的 的 長 度 設(shè) 計 為 35mm 5 5 2 凸 模 強 度 的 校 核 壓 應(yīng) 力 校 核 壓 td4min 式 中 凸 模 最 小 直 徑 d 材 料 厚 度 t 材 料 的 抗 剪 強 度 MPa 10 鋼 為 310 380MPa 取 330MPa 凸 模 材 料 許 用 壓 力 MPa 本 設(shè) 計 凸 模 材 料 選 用 T10A 亞 取 1600MPa 則 遠(yuǎn) 遠(yuǎn) 小 于 2mm 故 滿 足 使 用 要 求 08 34 5 5 3 凹 模 的 設(shè) 計 凹 模 的 刃 口 形 式 考 慮 到 本 例 生 產(chǎn) 批 量 較 大 所 以 采 用 刃 口 強 度 較 高 的 凹 模 選 擇 直 刃 口 形 式 凹 模 的 外 形 尺 寸 高 度 取 20m 壁 厚 c 取 30mm 左 右 5 6 壓 力 機 的 選 擇 5 6 1 壓 力 機 的 選 擇 由 前 面 壓 力 機 公 稱 壓 力 計 算 初 選 的 壓 力 機 型 號 J23 10 查 模 具 實 用 技 術(shù) 手 冊 表 2 3 得 壓 力 機 主 要 技 術(shù) 參 數(shù) 如 下 公 稱 壓 力 100 KN 滑 塊 行 程 45 mm 最 大 閉 合 高 度 180 mm 最 大 裝 模 高 度 180 mm 連 桿 調(diào) 節(jié) 長 度 35 mm 工 作 臺 尺 寸 前 后 x 左 右 130 mm x 200 mm 河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 18 墊 板 尺 寸 厚 度 35 mm 模 柄 孔 尺 寸 30 mm x 60 mm 最 大 傾 斜 角 度 5 由 上 述 技 術(shù) 參 數(shù) 可 知 所 選 壓 力 機 J23 10 型 號 可 用 墊 片 沖 壓 成 形 工 藝 及 模 具 設(shè) 計 19 6 模 具 結(jié) 構(gòu) 合 理 性 分 析 6 1 模 具 工 作 過 程 模 具 工 作 時 第 一 次 送 料 依 靠 始 用 擋 料 銷 定 位 上 模 下 行 首 先 沖 異 性 孔 凸 模 和 沖 孔 凸 模 先 沖 孔 然 后 外 形 凸 模 再 進(jìn) 行 沖 壓 卸 料 板 7 和 凹 模 8 在 上 模 和 橡 膠 的 作 用 下 壓 緊 坯 料 上 模 繼 續(xù) 下 行 凸 模 14 和 凸 凹 模 21 完 成 沖 孔 同 時 在 凸 凹 模 21 和 凹 模 8 的 作 用 下 完 成 落 料 完 成 之 后 沖 孔 的 廢 料 通 過 下 模 的 廢 料 孔 落 下 工 件 留 在 凹 模 19 中 在 推 件 器 20 的 的 作 用 將 工 件 推 出 上 模 上 行 卸 料 板 在 橡 膠 的 作 用 下 完 成 卸 料 以 后 的 每 次 送 料 都 有 固 定 擋 料 銷 24 定 位 有 導(dǎo) 料 銷 20 完 成 導(dǎo) 向 作 用 河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 20 7 模 具 主 要 零 件 的 設(shè) 計 7 1 定 位 方 式 的 選 擇 定 位 方 式 的 選 擇 通 俗 的 說 既 是 選 擇 定 位 零 件 定 位 零 件 的 作 用 是 使 坯 料 或 工 序 件 在 模 具 上 有 正 確 的 位 置 定 位 零 件 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 很 多 用 于 對 條 料 進(jìn) 行 定 位 的 定 位 零 件 有 擋 料 銷 導(dǎo) 料 銷 導(dǎo) 料 板 側(cè) 壓 裝 置 導(dǎo) 正 銷 側(cè) 刃 等 用 于 對 工 序 進(jìn) 行 定 位 的 定 位 零 件 有 定 位 銷 定 位 板 等 定 位 零 件 基 本 上 都 已 標(biāo) 準(zhǔn) 化 可 根 據(jù) 坯 料 和 工 序 件 形 狀 尺 寸 精 度 及 模 具 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 與 生 產(chǎn) 效 率 要 求 等 選 用 相 應(yīng) 的 標(biāo) 準(zhǔn) 因 為 該 模 具 采 用 是 條 料 控 制 條 料 的 送 進(jìn) 方 向 采 用 導(dǎo) 料 板 無 側(cè) 壓 裝 置 控 制 條 料 的 送 進(jìn) 步 距 采 用 固 定 擋 料 銷 定 距 導(dǎo) 料 銷 精 定 位 而 第 一 件 的 沖 壓 位 置 因 為 條 料 長 度 有 一 定 余 量 可 以 靠 操 作 工 目 測 來 確 定 7 2 卸 料 出 件 方 式 的 選 擇 卸 料 與 出 件 裝 置 的 作 用 是 當(dāng) 沖 模 完 成 一 次 沖 壓 之 后 把 沖 件 或 廢 料 從 模 具 工 作 零 件 上 卸 下 來 以 便 沖 壓 工 作 繼 續(xù) 進(jìn) 行 通 常 把 沖 件 或 廢 料 從 凸 模 上 卸 下 來 稱 為 卸 料 卸 料 裝 置 按 卸 料 的 方 式 分 為 固 定 卸 料 裝 置 彈 性 卸 料 裝 置 和 廢 料 切 刀 三 種 固 定 卸 料 裝 置 固 定 卸 料 裝 置 僅 由 固 定 卸 料 板 構(gòu) 成 一 般 安 裝 在 下 模 的 凹 模 上 彈 性 卸 料 裝 置 由 卸 料 板 卸 料 螺 釘 和 彈 性 元 件 彈 簧 或 彈 簧 組 成 彈 性 卸 料 裝 置 可 安 裝 于 上 模 或 下 模 依 靠 彈 簧 或 彈 簧 的 彈 力 來 卸 料 卸 料 力 不 太 大 但 沖 壓 時 可 兼 起 壓 料 作 用 故 多 用 于 沖 裁 料 薄 及 平 面 度 要 求 較 高 的 沖 件 廢 料 切 刀 是 在 沖 裁 過 程 中 沖 裁 廢 料 切 斷 成 數(shù) 塊 從 而 實 現(xiàn) 卸 料 的 一 種 卸 料 零 件 出 件 裝 置 的 作 用 是 從 凹 模 內(nèi) 卸 下 沖 件 或 廢 料 我 通 常 把 超 過 上 模 內(nèi) 的 出 件 裝 置 稱 為 推 件 裝 置 把 裝 在 下 模 內(nèi) 的 稱 為 頂 件 裝 置 綜 合 考 慮 該 模 具 的 結(jié) 構(gòu) 和 使 用 方 便 以 及 工 件 料 厚 為 1mm 相 對 較 薄 卸 料 力 也 比 較 小 故 可 采 用 彈 性 卸 料 裝 置 卸 料 裝 置 由 卸 料 板 卸 料 螺 釘 和 彈 簧 組 成 沖 制 的 工 件 由 推 板 推 銷 和 推 件 塊 組 成 的 剛 性 推 件 裝 置 沖 孔 的 廢 料 可 通 過 凸 凹 模 的 內(nèi) 孔 從 沖 床 臺 面 孔 漏 下 7 3 彈 性 元 件 的 設(shè) 計 卸 料 彈 簧 的 設(shè) 計 計 算 選 用 的 2 個 彈 簧 的 厚 度 務(wù) 必 一 致 不 然 會 造 成 受 力 不 均 勻 運 動 產(chǎn) 生 歪 斜 影 響 模 具 的 正 常 工 作 卸 料 彈 簧 的 設(shè) 計 計 算 a 料 板 工 作 行 程 工h 墊 片 沖 壓 成 形 工 藝 及 模 具 設(shè) 計 21 21ht 工 1m4 式 中 為 凸 模 凹 進(jìn) 卸 料 板 的 高 度 取 為1h t 為 工 件 厚 度 取 m 為 凸 模 沖 裁 后 進(jìn) 入 凹 模 的 深 度 取2 m2 b 彈 簧 工 作 行 程 工H修hI 347 式 中 為 凸 模 修 模 量 取修hm c 彈 簧 自 由 高 度 自 由H 工自 由 4 7 28 一 般 情 況 下 取 為 H 自 由 的 25 工 d 彈 簧 預(yù) 壓 縮 量 預(yù) 自 由預(yù) 1 285 m 4 e 每 個 彈 簧 承 受 的 載 荷 F 選 用 4 個 圓 筒 形 彈 簧 故 41卸 80 N45 f 彈 簧 的 外 徑 D 27 1 PFdm2 式 中 為 圓 筒 形 彈 簧 的 內(nèi) 徑 取 為 d1 p50 g 校 核 彈 簧 自 由 高 度 自 由H 看 看 是 否 滿 足 此 不 等 式5 1 5 D自 由 308 自 由 9 河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 22 滿 足 條 件 h 彈 簧 的 安 裝 高 度 24安H 7 4 模 架 的 選 擇 模 架 是 由 上 下 模 座 模 柄 及 導(dǎo) 向 裝 置 最 常 用 的 是 導(dǎo) 柱 導(dǎo) 套 組 成 模 架 是 整 副 模 具 的 骨 架 模 具 的 全 部 零 件 都 固 定 在 它 的 上 面 并 且 承 受 沖 壓 過 程 中 的 全 部 載 荷 模 架 的 上 模 座 通 過 模 柄 與 壓 力 機 滑 塊 相 連 下 模 座 用 螺 釘 壓 板 固 定 在 壓 力 機 工 作 臺 面 上 下 模 之 間 靠 模 架 的 導(dǎo) 向 裝 置 來 保 持 其 精 確 位 置 以 引 導(dǎo) 凸 模 的 運 動 保 證 沖 裁 過 程 中 間 隙 均 勻 通 過 分 析 選 擇 中 間 導(dǎo) 柱 模 架 上 模 座 L mm 100 80 40HB 下 模 座 L mm 100 80 30 導(dǎo) 柱 d mm L mm 20 150 導(dǎo) 套 d mm L mm D mm 20 65 32 墊 板 的 厚 度 定 為 10mm 凸 模 固 定 板 厚 度 15mm 凹 模 厚 度 20mm 卸 料 板 厚 度 取 10mm 橡 膠 外 露 高 度 24mm 凸 凹 模 固 定 板 15mm 下 墊 板 10mm 模 具 的 閉 合 高 度 H 171mm模 7 5 壓 力 機 的 校 核 由 于 級 進(jìn) 模 的 特 點 為 防 止 設(shè) 備 超 載 可 按 公 稱 壓 力 選 擇 壓 力 機 總壓 F3 1 參 照 設(shè) 計 手 冊 選 取 公 稱 壓 力 為 的 壓 力 機 壓 力 機 型 號 為 J23 10 下 表 為 壓 力 機 J23 10 技 術(shù) 參 數(shù) 沖 壓 模 具 簡 明 設(shè) 計 手 冊 表 13 10 P389 墊 片 沖 壓 成 形 工 藝 及 模 具 設(shè) 計 23 表 1 型 號 J23 10 公 稱 壓 力 kN 100 滑 塊 行 程 mm 55 滑 塊 行 程 次 數(shù) 次 min 150 最 大 閉 合 高 度 mm 200 閉 合 高 度 調(diào) 節(jié) 量 mm 40 墊 板 尺 寸 厚 度 mm 孔 徑 mm 40 210 模 柄 孔 尺 寸 直 徑 mm 深 度 mm 30 60 前 后 300工 作 臺 尺 寸 左 右 450 河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 24 總 結(jié) 通 過 沖 壓 畢 業(yè) 設(shè) 計 我 進(jìn) 一 步 鞏 固 了 沖 裁 理 論 知 識 并 且 也 加 深 了 相 關(guān) 理 論 知 識 的 認(rèn) 識 同 時 熟 練 掌 握 了 專 業(yè) 工 具 書 的 使 用 方 法 在 整 個 過 程 中 增 強 了 自 己 的 動 手 能 力 及 獨 立 思 考 解 決 問 題 的 能 力 當(dāng) 然 由 于 本 人 水 平 有 限 及 缺 乏 生 產(chǎn) 實 際 經(jīng) 驗 該 設(shè) 計 難 免 存 在 不 足 之 處 希 望 老 師 對 此 提 出 批 評 意 見 在 此 表 示 萬 分 的 感 謝 根 據(jù) 相 關(guān) 資 料 文 獻(xiàn) 手 冊 完 成 墊 片 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 并 進(jìn) 行 了 一 些 尺 寸 的 相 關(guān) 校 核 做 出 了 沖 壓 模 具 的 設(shè) 計 方 案 并 在 此 基 礎(chǔ) 上 完 成 了 模 具 總 裝 配 圖 紙 利 用 Auto CAD 等 相 關(guān) 軟 件 完 成 了 一 些 相 關(guān) 二 維 圖 形 使 設(shè) 計 的 模 具 得 以 直 觀 顯 示 墊 片 沖 壓 成 形 工 藝 及 模 具 設(shè) 計 25 致 謝 畢 業(yè) 設(shè) 計 是 我 們 進(jìn) 行 完 了 三 年 的 模 具 設(shè) 計 與 制 造 專 業(yè) 課 程 后 進(jìn) 行 的 它 是 對 我 們 三 年 來 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 踐 的 訓(xùn) 練 它 在 我 們 的 學(xué) 習(xí) 中 占 有 重 要 的 地 位 在 學(xué) 校 中 我 們 主 要 學(xué) 的 是 理 論 性 的 知 識 而 實 踐 性 很 欠 缺 而 畢 業(yè) 設(shè) 計 就 相 當(dāng) 于 實 戰(zhàn) 前 的 一 次 演 練 通 過 畢 業(yè) 設(shè) 計 可 是 把 我 們 以 前 學(xué) 的 專 業(yè) 知 識 系 統(tǒng) 的 連 貫 起 來 使 我 們