【正文】 ......................... 15 矩形盒拉深工藝力 ...................................................................................... 16 圓筒形拉深工藝力 ...................................................................................... 17 沖孔工藝力 .................................................................................................. 17 IV 壓力中心的確定和壓力機(jī)的預(yù)選 ......................................................................... 18 壓力中 心的確定 .......................................................................................... 18 壓力機(jī)的預(yù)選 .............................................................................................. 18 4 模具設(shè)計(jì) ............................................................................................................................ 18 模具類型及結(jié)構(gòu)形式的比較選擇 ......................................................................... 19 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算 ......................................................................................... 19 落料 .............................................................................................................. 19 矩形盒形拉深 .............................................................................................. 21 圓筒形拉深 .................................................................................................. 23 沖孔 .............................................................................................................. 24 模具主要零部件的設(shè)計(jì) ......................................................................................... 25 落料拉深正裝式復(fù)合模 .............................................................................. 25 圓筒形拉深模 .............................................................................................. 35 倒裝式?jīng)_孔模 .............................................................................................. 42 模具裝配圖 ............................................................................................................. 48 落料拉深正裝式復(fù)合模裝配圖 .................................................................. 49 圓筒形拉深模 .............................................................................................. 50 倒裝式?jīng)_孔模 .............................................................................................. 50 5 壓力設(shè)備的選擇 ................................................................................................................ 51 6 結(jié)束語(yǔ) ................................................................................................................................ 52 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 53 致謝 .......................................................................................................................................... 54 1 1 緒論 沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備（主要是壓力機(jī)）上的模具對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件（俗稱沖壓或沖壓件）的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對(duì)材料進(jìn)行冷變形加工，且主要采用板料來(lái)加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，隸屬于材料成型工程術(shù)。 沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡(jiǎn)稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件 的專用工具。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒(méi)有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行；沒(méi)有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝就無(wú)法實(shí)現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素，只有它們相互結(jié)合才能得出沖壓件。 沖壓工藝的發(fā)展優(yōu)勢(shì) 與其他的機(jī)械、塑性等加工方法比較而言，沖壓加工工藝在其技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上具備了諸多的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 一是沖壓加工工藝的操作便利，易于實(shí)現(xiàn)工藝的機(jī)械自動(dòng)化。由于沖壓加工工藝的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)沖壓模具、沖壓設(shè)備而完成的，而普通壓力機(jī)每分鐘的行程量可達(dá) 到幾十次，若是高速的壓力機(jī)每分鐘的行程量則可為上百至千次，并且壓力機(jī)的每次行程都有可能獲取一個(gè)沖件，從而使其加工工藝的生產(chǎn)效率得到了大大的提高。 二是沖壓工藝的質(zhì)量穩(wěn)定，具有良好的互換性。這是因?yàn)樵谶M(jìn)行沖壓加工時(shí)，沖壓模具使其沖壓件的形狀尺寸的精度得到了良好的保證，沖壓件的表面質(zhì)量通常都會(huì)受到較好的保護(hù) ，再加之所使用的沖壓模具的使用壽命較長(zhǎng)，從而使得同一沖壓模具制成的沖壓件具有一模一樣的特點(diǎn)。 三是小到秒表大到汽車覆蓋，沖壓加工工藝可加工出形狀復(fù)雜、尺寸跨度大的零件，再加上板料在沖 壓加工工藝過(guò)程中的冷變形硬化效應(yīng) ，使其所得沖壓件的剛強(qiáng)度比較高。 四是沖壓加工工藝是一種省料、節(jié)能的加工方法，在其沖壓加工過(guò)程中幾乎沒(méi)有碎料的產(chǎn)生 ，使得材料的利用率較高，并且在此過(guò)程中無(wú)需外來(lái)其他的加熱設(shè)備 ，因而所得沖壓件的成本也較低。 但沖壓工藝的優(yōu)越性只有在沖壓件大量生產(chǎn)的情況下也會(huì)得到充分的體現(xiàn)，其所獲取的經(jīng)濟(jì)效益也會(huì)隨之體現(xiàn)的更為突出。 沖壓成形的主要方法 沖壓成形工序按照材料的變形特點(diǎn)可分為：分離工序、變形工序。分離工序是指沖壓成形時(shí)，變形材料內(nèi)部的應(yīng)力超 過(guò)強(qiáng)度極限 σb，使材料發(fā)生斷裂而產(chǎn)生分離，從而形 2 成零件（如沖裁、剪切）。變形工序是指沖壓成形時(shí)，變形材料內(nèi)部的應(yīng)力超過(guò)屈服極限 σs，使材料產(chǎn)生塑性變形，從而形成零件（如彎曲、拉深、成形、冷擠壓）。 按照沖壓成形工序的不同組合，可將沖壓模具分為：?jiǎn)喂ば蚰?、?fù)合模、連續(xù)模。 單工序模是指 在 壓力機(jī) 的一次行程中，只完成一道沖壓工序的模具。其模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造周期短，模具通用性好，不受沖壓件尺寸的限制即適合于中小 型沖壓的生產(chǎn)，也適合于一些外形尺寸較大、厚度較厚的沖壓件的生產(chǎn)；但 制件精度不高，生產(chǎn)效率低。 根據(jù)其特點(diǎn)，單工序模適合于生產(chǎn)一 些對(duì)精度要求不高，生產(chǎn)批量不大的工件，它能滿足研制周期短，開(kāi)發(fā)速度快，制造成本低的發(fā)展要求，所以顯得非常實(shí)用。 復(fù)合模是指只有一個(gè)工位，在壓力機(jī)的一次行程中，在同一工位上同時(shí)完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。 由于是在沖床的一次行程內(nèi)，完成數(shù)道沖壓工序，因而不存在累積定位誤差，使沖出的制件內(nèi)外形相對(duì)位置及各件的尺寸一致性非常好，制件平直，適宜沖制薄料和脆性或軟質(zhì)材料，且生產(chǎn)效率高，模具 結(jié)構(gòu)緊湊，面積較小。但其凸凹模璧厚不能太薄（外形與內(nèi)形、內(nèi)形與內(nèi)形），以免影響強(qiáng)度。根據(jù)其特點(diǎn)，復(fù)合模一般只有在當(dāng)制件精度要求高，生產(chǎn)批量大，表面要求平整時(shí)才選用。 級(jí)進(jìn)模是指在毛坯的送進(jìn)方向上，具有兩個(gè)或更多的工位，在壓力機(jī)的一次行程中，在不同的工位上逐次完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。其工序件自動(dòng)送料，可以自動(dòng)排除沖件，生產(chǎn)率高，沖裁結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單的零件時(shí)的工作量和成本比復(fù)合模低。但制件的平整度低，當(dāng)生產(chǎn)高精度制件時(shí)需校平；生產(chǎn)對(duì)制件的定位要求也很高，需要導(dǎo)向和定位裝置。根據(jù)其特點(diǎn)，級(jí)進(jìn)模適用于生 產(chǎn)精度要求不高，需要大批量生產(chǎn)的情況下。 沖壓成形缺陷 沖壓成形缺陷的種類很多， 沖壓成形缺陷大體上分為分離工序缺陷和變形工序缺陷。 分離工序的變形局限于切口區(qū)，以剪切變形為主，伴隨著撕裂 (由于間隙的存在 )，總之是以板料分離為主要目的，如果出現(xiàn)整體變形，則認(rèn)為是缺陷或廢品。分離工序的缺陷有斷口缺陷、制件整體缺陷等。變形工序的變形量較大 (有的分布于整個(gè)制件 )，如果出現(xiàn)斷裂，則認(rèn)為是廢品。變形工序缺陷是指制件形狀、尺寸、幾何位置、表面質(zhì)量不合要求。以下是對(duì)幾種常見(jiàn)沖壓件的成形缺陷分析。 沖裁件的 成形常見(jiàn)缺陷主要有：毛刺、制件表面翹曲不平，尺寸精度差。毛刺是由于金屬件表面的余屑，沖裁間隙過(guò)大、過(guò)小或不均勻，刃口鈍或模具結(jié)構(gòu)不當(dāng)造成的。制件表面翹曲不平是由于材料在軋制卷繞時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力，在沖裁后移到表面造成的。 彎曲件 成形常見(jiàn)缺主要有陷有 :回彈 (跳 )，尺寸和形狀偏差，彎曲裂紋，表面擦傷，撓曲和扭曲及偏移等?；貜検侵杆苄詮澢鷷r(shí)伴隨有彈性變形，當(dāng)外載荷去除后，塑性變形保留下來(lái)，而彈性變形會(huì)完全消失，使彎曲件的形狀和尺寸發(fā)生變化而與 3 模具尺寸不一致。彎曲裂紋是由于彎曲開(kāi)裂產(chǎn)生在彎曲變形區(qū)的外緣，是在 拉應(yīng)力作用下產(chǎn)生的。 撓曲常發(fā)生在寬板彎曲中，彎曲后沿寬度 b 方向，變形區(qū)棱線發(fā)生兩頭翹起，中間凹陷的現(xiàn)象；窄板在彎曲變形時(shí)，中性層外側(cè)材料受拉變長(zhǎng)，內(nèi)側(cè)受壓縮短。 扭曲是指彎曲制件沿寬向發(fā)生扭轉(zhuǎn)，使兩端面投影不能重合。偏移是毛坯在彎曲變形過(guò)程中發(fā)生位置改變，使彎棱線偏離預(yù)定位置，而造成制件報(bào)廢；偏移是彎曲工序中僅次于回彈，而經(jīng)常出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題。 杯筒類拉深件的成型常見(jiàn) 缺陷主要有：起皺、破裂與裂紋、回彈。起皺是由于杯筒類制件的起皺多產(chǎn)生于近凹?？诓康姆ㄌm邊上，是由于周向壓應(yīng)力使板料失穩(wěn)所致。破裂與裂紋的產(chǎn) 生和徑向拉應(yīng)力超過(guò)材料頸縮失穩(wěn)點(diǎn)有關(guān)，所以一切增大徑向拉應(yīng)力的因素都會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)該類廢品。 方箱類拉深件的成形常見(jiàn)缺陷主要有：箱壁剛度不足、角處破裂、其它缺陷（類似與杯筒件）。箱壁剛度不足是由于箱壁在拉深過(guò)程中，壓邊圈下的法蘭邊周向壓應(yīng)力為零，料流進(jìn)模阻力很小，徑向拉應(yīng)力也不大，故該處材料應(yīng)變量很小，不能產(chǎn)生加工強(qiáng)化，成形后該處在很小外力作用下也會(huì)產(chǎn)生大面積彈性變形，有人稱此現(xiàn)象為 “油壹 ”的效應(yīng)。圓角處破裂是由于為了防止直邊剛度差，增大了直邊的進(jìn)料阻力，使成形抗力升高了，所以助長(zhǎng)了轉(zhuǎn)角處拉裂傾向。 沖壓成形的設(shè)備 沖壓成形中的設(shè)備主要包括有：沖壓加工設(shè)備、沖壓加工模具。即壓力機(jī)和沖模。 沖壓加工設(shè)備 沖壓工作是將沖壓模具安裝在沖壓設(shè)備上進(jìn)行的，因而模具的設(shè)計(jì)要與沖