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河南機電高等?？茖W(xué)校 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計 論文 中期檢查表 學(xué)生姓名 呂曉峰 學(xué) 號 111304329 指導(dǎo)教師 韓艷艷 課題名稱 墊片沖壓成形工藝及模具設(shè)計 難易程度 偏難 適中 偏易選題情況 工作量 較大 合理 較小 任務(wù)書 有 無 開題報告 有 無符合規(guī)范化 的要求 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 按計劃進(jìn)行 慢 中期工作匯 報及解答問 題情況 優(yōu) 良 中 差 中期成績評定 所在專業(yè)意見 負(fù)責(zé)人 年 月 日 河南機電高等專科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設(shè)計與制造 學(xué) 生 姓 名 呂曉峰 學(xué) 號 111304329 設(shè) 計 題 目 墊片沖 壓 成 形 工 藝 及 模 具 設(shè) 計 起 迄 日 期 2013 年 11月 2日 2014 年 4月 13日 指 導(dǎo) 教 師 韓艷艷 2013 年 11 月 2 日 畢 業(yè) 設(shè) 計 任 務(wù) 書 1 本畢業(yè)設(shè)計課題來源及應(yīng)達(dá)到的目的 該課題來源于一一六廠生產(chǎn)一線的沖壓制件 在完成該課題之后 應(yīng)對沖壓工藝 生產(chǎn)較為熟悉 能熟練掌握相關(guān)設(shè)計手冊的使用 能獨立完成一套模具的設(shè)計及模具 工作零件加工工藝的編制 能夠運用模具設(shè)計軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制 2 本畢業(yè)設(shè)計課題任務(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 課題資料 厚度 1mm 材料 Mn 批量 大批量 設(shè)計任務(wù) 1 了解目前國內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀 2 分析筒形件拉深沖壓成形工藝并確定其工藝方案 3 成形設(shè)備的選用及校核 4 模具的整體設(shè)計 繪制模具總裝圖與拆畫非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖 5 編寫設(shè)計說明書一份 6 編制主要零件加工工藝過程卡 所在專業(yè)審查意見 負(fù)責(zé)人 年 月 日 系部意見 系領(lǐng)導(dǎo) 年 月 日 河南機電高等?？茖W(xué)校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 畢業(yè)設(shè)計題目 墊片沖壓成形工藝及模具設(shè)計 系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設(shè)計與制造 班 級 模具 113 學(xué)生姓名 呂曉峰 學(xué) 號 111304329 指導(dǎo)教師 韓艷艷 2014 年 4 月 18 日 I 墊 片 沖 壓 成 形 工 藝 及 模 具 設(shè) 計 摘 要 本 次 設(shè) 計 了 一 套 沖 孔 落 料 的 模 具 經(jīng) 過 查 閱 資 料 首 先 要 對 零 件 進(jìn) 行 工 藝 分 析 經(jīng) 過 工 藝 分 析 和 對 比 采 用 沖 孔 落 料 工 序 通 過 沖 裁 力 頂 件 力 卸 料 力 等 計 算 確 定 模 具 的 類 型 得 出 將 設(shè) 計 的 模 具 類 型 后 將 模 具 的 各 工 作 零 部 件 設(shè) 計 過 程 表 達(dá) 出 來 在 論 文 中 第 一 部 分 主 要 敘 述 了 沖 壓 模 具 的 發(fā) 展 狀 況 說 明 了 沖 壓 模 具 的 重 要 性 接 著 是 對 沖 壓 件 的 工 藝 分 析 完 成 了 工 藝 方 案 的 確 定 第 二 部 分 對 零 件 排 樣 圖 的 設(shè) 計 完 成 了 材 料 利 用 率 的 計 算 再 進(jìn) 行 沖 裁 工 藝 力 的 計 算 和 沖 裁 模 工 作 部 分 的 設(shè) 計 計 算 對 選 擇 沖 壓 設(shè) 備 提 供 依 據(jù) 最 后 對 主 要 零 部 件 的 設(shè) 計 和 標(biāo) 準(zhǔn) 件 的 選 擇 為 本 次 設(shè) 計 模 具 的 繪 制 和 模 具 的 成 形 提 供 依 據(jù) 通 過 前 面 的 設(shè) 計 方 案 畫 出 模 具 各 零 件 圖 和 裝 配 圖 本 模 具 性 能 可 靠 運 行 平 穩(wěn) 能 夠 適 應(yīng) 大 批 量 生 產(chǎn) 要 求 提 高 了 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 和 生 產(chǎn) 效 率 降 低 勞 動 強 度 和 生 產(chǎn) 成 本 關(guān) 鍵 詞 沖 壓 落 料 沖 孔 模 模 具 結(jié) 構(gòu) II Gasket Process Molding and Mold Design Abstract A molding tool for designing a set only hurtling bore falling anticipating After a lot of access to information Punching and blanking procedure were adopted through process analysis Punching through the top pieces such as the discharge of calculation to determine the type mold Get a molding tool for will designing type empress expresses out each work zero parts design process of the molding tool In the first part mainly described the development status of progressive metal stamping tools illustrates the importance of stamping mould then there is the process analysis of stamping process scheme completed the sure Further blanking force calculation and Die Design and calculation of working part provide the basis for the selection of stamping equipment Finally on the main parts design and standard for the selection of design mould of plotting and die forming provides the basis The design project passing before draws an each spare parts of molding tool diagram with assemble the diagram The mold reliable stable operation to adapt to the requirements of large scale production improve product quality and production efficiency reduce labor intensity and the cost of production Keyword pressing blanking and piercing die die structure 零件號 零 件 名 稱 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 模具號 00 09 上墊板 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工序號 工 序 名 稱 名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 工 時 01 備料 02 粗銑六面達(dá)尺寸 105mm 73mm 11mm 立式銑 床 虎鉗 30 面 銑刀 10 立銑 刀 游標(biāo)卡尺 03 鉗工劃線 劃前部線 螺紋孔線 游標(biāo)卡尺 高度尺 04 熱處理 淬火 回火 保證硬度 50 55HRC 熱處理 爐 硬度儀 游標(biāo)卡尺 05 磨平面 磨上下平面 保證尺寸50 平面磨床 游標(biāo)卡尺 06 線切割各個型孔留余量 0 02mm 線切割 慢走絲 機床 復(fù)式支 撐 0 2mm 黃銅絲 千分表 游標(biāo)卡尺 07 檢驗 游標(biāo)卡尺 編制 校對 審核 批準(zhǔn) 零件號 零 件 名 稱 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 模具號 00 07 凸模固定板 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工序號 工 序 名 稱 名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 工 時 01 備料 02 粗銑六面達(dá)尺寸 105mm 73mm 16mm 立式銑 床 虎鉗 30 面 銑刀 10 立銑 刀 游標(biāo)卡尺 03 鉗工劃線 劃前部線 螺紋孔線 游標(biāo)卡尺 高度尺 04 熱處理 淬火 回火 保證硬度 58 62HRC 熱處理 爐 硬度儀 游標(biāo)卡尺 05 磨平面 磨上下平面 保證尺寸50 平面磨床 游標(biāo)卡尺 06 線切割各個型孔留余量 0 02mm 線切割 慢走絲 機床 復(fù)式支 撐 0 2mm 黃銅絲 千分表 游標(biāo)卡尺 07 檢驗 游標(biāo)卡尺 編制 校對 審核 批準(zhǔn) 目 錄 1 緒 論 1 1 1 國 內(nèi) 模 具 的 現(xiàn) 狀 和 發(fā) 展 趨 勢 1 1 1 1 國 內(nèi) 模 具 的 現(xiàn) 狀 1 1 1 2 國 內(nèi) 模 具 的 發(fā) 展 趨 勢 1 1 2 國 外 模 具 的 現(xiàn) 狀 和 發(fā) 展 趨 勢 2 1 3 墊 片 模 具 設(shè) 計 與 制 造 方 面 2 1 3 1 墊 片 模 具 設(shè) 計 的 設(shè) 計 思 路 2 1 3 2 墊 片 模 具 設(shè) 計 的 進(jìn) 度 3 2 沖 壓 工 序 4 2 1 沖 壓 工 序 類 別 4 2 2 沖 模 的 發(fā) 展 狀 況 5 2 2 1 沖 模 的 先 進(jìn) 制 造 工 藝 及 設(shè) 備 5 3 工 藝 分 析 7 3 1 工 件 的 材 料 7 3 2 工 件 的 結(jié) 構(gòu) 和 尺 寸 精 度 分 析 7 4 制 定 工 藝 方 案 8 4 1 工 藝 方 案 的 分 析 8 4 2 工 藝 方 案 的 確 定 8 5 工 藝 計 算 9 5 1 排 樣 及 材 料 的 利 用 率 9 5 1 1 排 樣 的 選 用 原 則 9 5 1 2 材 料 利 用 率 的 計 算 9 5 2 落 料 力 沖 孔 力 卸 料 力 推 件 力 的 計 算 10 5 3 壓 力 中 心 的 計 算 13 5 4 模 具 刃 口 的 尺 寸 和 公 差 的 確 定 14 I 5 4 1 沖 裁 間 隙 的 確 定 14 5 5 工 作 零 件 的 設(shè) 計 16 5 5 1 凸 模 的 設(shè) 計 16 5 5 2 凸 模 強 度 的 校 核 17 5 5 3 凹 模 的 設(shè) 計 17 5 6 壓 力 機 的 選 擇 17 5 6 1 壓 力 機 的 選 擇 17 6 模 具 結(jié) 構(gòu) 合 理 性 分 析 19 6 1 模 具 工 作 過 程 19 7 模 具 主 要 零 件 的 設(shè) 計 20 7 1 定 位 方 式 的 選 擇 20 7 2 卸 料 出 件 方 式 的 選 擇 20 7 3 彈 性 元 件 的 設(shè) 計 20 7 4 模 架 的 選 擇 22 7 5 壓 力 機 的 校 核 22 總 結(jié) 24 致 謝 25 參 考 文 獻(xiàn) 26 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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