【正文】 有重要的地位。目前，我國加入WTO之后，在當(dāng)代工業(yè)的迅速發(fā)展下，各行業(yè)產(chǎn)品的品種和數(shù)量不斷增加，換型加快，對產(chǎn)品質(zhì)量、樣式和外觀也不斷提出新要求，使模具需求增加，對模具質(zhì)量要求也越來越高，模具技術(shù)直接影響制造業(yè)的發(fā)展、產(chǎn)品更新?lián)Q代和產(chǎn)品競爭能力。因此，迅速提高模具技術(shù)水平已成為當(dāng)務(wù)之急。當(dāng)代模具的設(shè)計(jì)與制造廣泛采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM），設(shè)計(jì)過程程序化和自動化，使用程序、模具擬成形過程、采用交互式設(shè)計(jì)方法，發(fā)揮人和計(jì)算機(jī)的各自特長。我設(shè)計(jì)的課題是底板連接板成形模設(shè)計(jì)，工件如下圖：圖11工件CAD圖圖12 工件三維造型這個課題零件是XX廠的實(shí)際生產(chǎn)零件，實(shí)用性較強(qiáng)。在制造過程中用到了沖孔、彎曲、翻邊、沖凸起等成形工藝。在沖孔工藝中，由于孔的孔徑較小，所以在設(shè)計(jì)過程中對沖孔凸模進(jìn)行了改進(jìn)。，所以采用的是校正彎曲。沖壓件材料是SECC，其力學(xué)性能非常適合沖壓。2 毛坯計(jì)算和確定工藝方案 工藝性分析（1）沖孔（槽）尺寸大小工藝分析沖孔的最小尺寸與孔的形狀、板材力學(xué)性能和厚度有關(guān)，因受凸模強(qiáng)度的限制，沖孔的尺寸不能過小。結(jié)合SECC材料的力學(xué)性能，在用一般沖模沖孔時(shí)沖的直徑應(yīng)該大于材料的厚度即：[1]。在此課程設(shè)計(jì)中用的板料厚度t=2mm，、5mm、四個孔的大小都適合沖壓，但是由于沖孔沖頭很細(xì)很長，沖頭的剛度可能不夠，在設(shè)計(jì)過程中我對沖孔凸模進(jìn)行了一定的改進(jìn)。沖槽時(shí)候，：[1]。在此課程設(shè)計(jì)的工件中最小的槽的寬度是2mm，也是可以沖壓的，但是鑒于沖頭的長度很長，在設(shè)計(jì)過程中我也對沖槽凸模進(jìn)行了一些改進(jìn)，增強(qiáng)了沖頭的剛度，使模具的壽命更長。（2）孔（槽）間距的工藝分析沖壓時(shí)候，孔與孔之間或者孔與邊緣之間的距離a，受模具的強(qiáng)度和沖裁件質(zhì)量的限制，其值不能過小，宜取，但不得小于3~4mm。必要時(shí)可取（當(dāng)t1mm時(shí)，按t=1mm）但模具壽命會因此降低或結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度增加[1]。在此課程設(shè)計(jì)的工件中，已經(jīng)很接近允許沖孔間距最小值，理論上必須采取一些措施：，減小沖裁力的方法有斜刃沖裁和階梯沖裁。但是這幾種方法都會增加模具的制造成本和模具的復(fù)雜度，不利于模具的制造，而且在實(shí)際生產(chǎn)中已經(jīng)證明，普通的沖孔模具能夠滿足這樣的孔邊距的沖裁，所以在工藝設(shè)計(jì)中我省去了這方面的改進(jìn)，以使得模具設(shè)計(jì)和制造簡單，成本低廉。（3）孔（槽）壁的要求在彎曲件上沖孔時(shí)，其孔壁與工件直壁的最小距離應(yīng)不小于[1]（R為彎曲件沖孔處的圓角，t為料厚）。若距離過小，孔邊進(jìn)入工件底部的圓角部分，沖孔時(shí)候會使凸模受水平推力而折斷，影響沖孔質(zhì)量和模具壽命。在此課程設(shè)計(jì)中，因?yàn)橛械牟劬驮谡圻吷?，為了避免上面所說到的缺陷產(chǎn)生，在工藝設(shè)計(jì)中，把沖孔工序安排在了彎曲之前，從而避免了上面所說到的沖孔限制。（4）工件彎曲時(shí)彎曲半徑的工藝分析如果彎曲半徑過小，彎曲時(shí)板料外層拉伸變形量過大，使得拉應(yīng)力達(dá)到或超過抗拉強(qiáng)度，則板料外層將出現(xiàn)斷裂，致使工件報(bào)廢。因此板料彎曲存在一個最小圓角半徑允許值。理論上彎曲半徑的最大值是沒有限制的，但是也不宜過大，因?yàn)檫^大時(shí)，受到回彈的影響，彎曲角度和圓角半徑的精度都不易達(dá)到要求。在此畢業(yè)設(shè)計(jì)工件中，這個半徑已經(jīng)小于了材料的最小彎曲半徑，所以必須在彎曲工藝上進(jìn)行改進(jìn)。例如預(yù)先開槽或壓槽的方法，使彎曲部位的板料邊薄，能防止彎曲部位開裂。（5）工件彎曲時(shí)其它工藝分析彎曲線不應(yīng)該位于兩件寬度突變處，以避免撕裂。在此畢業(yè)設(shè)計(jì)中，有許多彎曲都在工件寬度突變處，對此在工藝設(shè)計(jì)時(shí)在這種翻邊處都事先沖好工藝槽，從而避免工件的撕裂。在進(jìn)行直角彎曲時(shí)，如果彎邊高度過小，彎邊在模具上支撐的長度過小，不容易形成足夠的彎矩，將產(chǎn)生不規(guī)則變形，很難得到形狀準(zhǔn)確的零件。為了避免這種情況，應(yīng)使彎邊高度[1]。在此畢業(yè)設(shè)計(jì)工件中有一個彎邊高度為4mm，不滿足前面的公式，理論上不能完成折邊，但是在實(shí)際生產(chǎn)中證明這個高度的折邊是可行的。（6）在此工件的凸起特征上要有一個圓孔，由于沖凸起時(shí)金屬的流動會使得孔的形狀和孔之間距離發(fā)生不規(guī)則變化，導(dǎo)致安裝定位不準(zhǔn)確，所以在工藝設(shè)計(jì)中把這個沖孔工藝發(fā)在沖凸起之后，或者同時(shí)完成。 毛坯展開尺寸的計(jì)算工件厚度t=2mm，該工件的折彎角均為r=，工件的各邊尺寸如圖11。，這類彎曲零件的毛坯尺寸是根據(jù)彎曲前后材料體積不變的原則，并考慮在彎曲處材料有變薄現(xiàn)象進(jìn)行計(jì)算的，由文獻(xiàn)[3]：圖21 彎曲件展開類型分類彎曲一個角零件展開長度： （21）一次同時(shí)彎曲兩個角零件展開長度： （22）一次同時(shí)彎曲兩個角，第二次彎曲另一個角，兩件展開長度： （23）根據(jù)上面的公式，各部分的邊長計(jì)算如下：側(cè)邊彎曲自上而下展開尺寸：L1=62+205+=L2=62++=L3=152+205+=橫向彎邊展開尺寸：L=58+18+62+4+2=144槽邊彎邊展開尺寸：L1=++=L2=+10+=各邊加減計(jì)算誤差后的展開工件圖如下：圖22 工件展開圖圖23 工件展開圖三維造型對于底板連接板，包括以下基本工序：落料，、5mm、沖槽孔，沖翻邊孔，沖兩個凸起，L彎曲，U形彎曲，Z形彎曲。根據(jù)這些基本工序，可擬出如下三種方案：方案一：① 落料+、5mm、+沖所有槽孔 ② 壓側(cè)包+彎兩個向下的槽邊+沖包底直徑5mm的孔+螺紋孔翻邊 ③ 彎四個向上的槽邊+壓帶孔包 ④ U形彎曲+L形彎曲 ⑤ Z形彎曲方案二：① 落料+、5mm、+沖所有槽孔 ② 彎四個向上的槽邊+壓帶孔包 ③ 壓側(cè)包+彎兩個向下的槽邊+沖包底直徑5mm的孔+螺紋孔翻邊 ④ U形彎曲+L形彎曲 ⑤ Z形彎曲方案三：此方案為一料兩件① 落料+、5mm、+沖所有槽孔 ② 彎兩個向下的槽邊+壓帶孔包+壓側(cè)包+螺紋孔翻邊 ③ U形彎曲側(cè)邊+彎四個向上的槽邊+沖包底直徑5mm的孔 ④ U形彎曲橫向中部邊 ⑤ U形彎曲橫向中部邊 ⑥ 切斷 ⑦ 翻橫向邊分析比較上述三種方案，可以看到：在方案三中，橫向和縱向的結(jié)構(gòu)是完全對稱的，壓力中心正好是工件的幾何中心，加工零件的質(zhì)量好，模具壽命長。但是由于工件大，所需要的模具刃口大，整個模具笨重，加工復(fù)雜，浪費(fèi)材料，而且所需的沖壓力增加了一倍，對壓力機(jī)的噸位要求更高。在方案一和二中，雖然該工件不對稱，但在多工序一次沖壓成形過程中，沖壓機(jī)的中心與模具的中心基本重合，這樣就可以避開了偏心問題，從而也避免了因偏心引起的各種問題。該套模具工序比較集中，生產(chǎn)效率高，占用設(shè)備及人員數(shù)量少。模具小巧簡潔，方便搬運(yùn)。底板連接板對外形的尺寸精度和表面質(zhì)量沒有特別的要求，并且年生產(chǎn)量比較大。從經(jīng)濟(jì)和實(shí)際生產(chǎn)的情況來分析，應(yīng)該選擇方案一或者二的設(shè)計(jì)方法。從方案