【正文】 ....... 39 5 壓力機(jī)的校核 ................................................................................................... 41 6 模具的裝配總圖 .................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 7 模具主要零件加工工藝的制定 ........................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 落料凹模加工工藝過程 ............................................................................ 44 沖孔凸模加工工藝過程 ............................................................................ 44 凹凸模加工工藝過程 ................................................................................ 45 凸模固定板加工工藝過程 ........................................................................ 46 凸凹模固定板加工工藝過程 .................................................................... 47 卸料板加工工藝過程 ................................................................................ 48 凸凹模墊板加工工藝過程 ........................................................................ 49 沖孔墊板加工工藝過程 ............................................................................ 50 8 總結(jié) ...................................................................................................................... 46 謝詞 ......................................................................................................................... 47 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................ 48 止動(dòng)片沖壓工藝分析及模具設(shè)計(jì) 5 引 言 1沖壓與冷沖模概念 沖壓是在室溫下，利用安裝在壓力機(jī)上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。 在沖壓加工中，將材料加工成零件的一種特殊工藝裝備，稱為沖壓模具。沖模在現(xiàn)實(shí)沖壓加工中是必不可少的工藝裝備，與沖壓件“一摸一樣”的關(guān)系，若沒有符合要求的沖模，就不能生產(chǎn)出合格的沖壓件；沒有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓成型工藝就無法實(shí)現(xiàn)。在沖壓零件的生產(chǎn)中，合理的沖壓成形工藝、先進(jìn)的模具、高效的沖 壓設(shè)備是必不可少的三要素。沖模在種類繁多的模具中占有十分重要的地位，是工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛的模具，從產(chǎn)量上看，它占了模具總產(chǎn)量的 30%以上，從產(chǎn)值上看，它占了模具總產(chǎn)值的 50%左右。 沖壓加工與其他加工方法相比，無論在技術(shù)方面，還是在經(jīng)濟(jì)方面，都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。生產(chǎn)的制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。但需要指出的是，由于進(jìn)行沖壓成形加工必須具備相應(yīng)的模具，而模具是技術(shù)密集型產(chǎn)品，其制造屬單件小批量生產(chǎn)，具有難加工、精度高、技術(shù)要求高、生產(chǎn)成 本高（占產(chǎn)品成本的10%~30%）等特點(diǎn)。所以，只有在沖壓零件生產(chǎn)批量大的情況下，沖壓成形加工的優(yōu)點(diǎn)才能充分體現(xiàn)，從而獲得好的經(jīng)濟(jì)效益。 2模具工業(yè)在當(dāng)今市場的發(fā)展?fàn)顩r和前景： 模具工業(yè)作為現(xiàn)代社會(huì)的一種新興工業(yè)，它能夠節(jié)約能源、節(jié)約原材料以及較高的生產(chǎn)效率，它能夠保證比較高的加工精度等特點(diǎn)。模具市場在世界上大部分都是供不應(yīng)求的，它的市場需求量大致 580 億至 660 億美元之間，與此同時(shí)，模具工業(yè)在我國也迎來了一輪新的發(fā)展前景。模具工業(yè)在我國最近幾年總產(chǎn)值保持 %的年增長率，截止至 2021 年底模具產(chǎn)值預(yù)計(jì) 超過 550 億元。 3 模具在現(xiàn)代工業(yè)中的地位 在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，模具是重要的工藝裝備之一，它在鑄造、鍛造、沖壓、塑料、橡膠、玻璃、粉末冶金、陶瓷制品等生產(chǎn)行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。由于采用模具進(jìn)行生產(chǎn)能提高生產(chǎn)效率、節(jié)約原材料、降低成本，并保證一定的加工質(zhì)量要求，所以，汽車、飛機(jī)、拖拉機(jī)、電器、儀表、玩具和日常品等產(chǎn)品的零部件很多都采用模具進(jìn)行加工。據(jù)國際技術(shù)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)， 2021 年產(chǎn)品零件粗加工的80%，精加工的 60%都由模具加工完成。 4 沖壓工藝的種類 沖壓主要是按工藝分類，可分為分離工序和成形工序兩 大類。分離工序也稱沖裁，其目的是使沖壓件沿一定輪廓線從板料上分離，同時(shí)保證分離斷面的質(zhì)量止動(dòng)片沖壓工藝分析及模具設(shè)計(jì) 6 要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的條件下發(fā)生塑性變形，制成所需形狀和尺寸的工件。在實(shí)際生產(chǎn)中，常常是多種工序綜合應(yīng)用于一個(gè)工件。沖裁、彎曲、剪切、拉深、脹形、旋壓、矯正是幾種主要的沖壓工藝。 沖壓用板料的表面和內(nèi)在性能對沖壓成品的質(zhì)量影響很大，要求沖壓材料厚度精確、 均勻；表面光潔，無斑、無疤、無擦傷、無表面裂紋等；屈服強(qiáng)度均勻，無明顯方向性；均勻延伸率高；屈強(qiáng)比低；加工硬化性低。在實(shí)際生產(chǎn)中，常用與沖壓過程近似的 工藝性試驗(yàn)，如拉深性能試驗(yàn)、脹形性能試驗(yàn)等檢驗(yàn)材料的沖壓性能，以保證成品質(zhì)量和高的合格率。 模具的精度和結(jié)構(gòu)直接影響沖壓件的成形和精度。模具制造成本和壽命則是影響沖壓件成本和質(zhì)量的重要因素。模具設(shè)計(jì)和制造需要較多的時(shí)間，這就延長了新沖壓件的生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。 模座、模架、導(dǎo)向件的標(biāo)準(zhǔn)化和發(fā)展簡易模具 (供小批量生產(chǎn) )、復(fù)合模、多工位級(jí)進(jìn)模 (供大量生產(chǎn) )，以及研制快速換模裝置，可減少?zèng)_壓生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量和縮短準(zhǔn)備時(shí)間，能使適用于減少?zèng)_壓生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量和縮短準(zhǔn)備時(shí)間，能使適用于大批量生產(chǎn)的先進(jìn)沖壓技術(shù)合理地應(yīng)用于小批量 多品種生產(chǎn)。 沖壓設(shè)備除了厚板用水壓機(jī)成形外，一般都采用機(jī)械壓力機(jī)。以現(xiàn)代高速多工位機(jī)械壓力機(jī)為中心，配置開卷、矯平、成品收集、輸送等機(jī)械以及模具庫和快速換模裝置，并利用計(jì)算機(jī)程序控制，可組成高生產(chǎn)率的自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線。 在每分鐘生產(chǎn)數(shù)十、數(shù)百件沖壓件的情況下，在短暫時(shí)間內(nèi)完成送料、沖壓、出件、排廢料等工序，常常發(fā)生人身、設(shè)備和質(zhì)量事故。因此，沖壓中的安全生產(chǎn)是一個(gè)非常重要的問題。 5 沖壓行業(yè)阻力和障礙與突破 阻力一：生產(chǎn)集中度低 許多汽車集團(tuán)大而全，形成封閉內(nèi)部配套，導(dǎo)致各企業(yè)的沖壓件種類多，生產(chǎn)集中度低，規(guī)模小，易造成低水平的重復(fù)建設(shè)，難以滿足專業(yè)化分工生產(chǎn)，市場競爭力弱；摩托車沖壓行業(yè)面臨激烈的市場競爭，處于 “ 優(yōu)而不勝，劣而不汰 ”的狀態(tài)；封頭制造企業(yè)小而散，集中度僅 %。 突破點(diǎn)：走專業(yè)化道路 迅速改變目前 “ 大而全 ” 、 “ 散亂差 ” 的格局，盡快從汽車集團(tuán)中把沖壓零部件分離出來，按沖壓件的大、中、小分門別類，成立幾個(gè)大型的沖壓零部件制造供應(yīng)中心及幾十個(gè)小而專的零部件工廠。通過專業(yè)化道路，才能把沖壓零部件做大做強(qiáng)，成為國際上有競爭實(shí)力的沖壓零部件供應(yīng)商。 阻力二：機(jī)械化、自動(dòng)化程度低 止動(dòng)片沖壓工藝分析及模具設(shè)計(jì) 7 美國 680 條沖壓線中有 70%為多工位壓力機(jī)，日本國內(nèi) 250 條生產(chǎn)線有 32%為多工位壓力機(jī)，而這種代表當(dāng)今國際水平的大型多工位壓力機(jī)在我國的應(yīng)用卻為數(shù)不多；中小企業(yè)設(shè)備普遍較落后，耗能耗材高，環(huán)境污染嚴(yán)重；封頭成形設(shè)備簡陋，手工操作比重大；精沖機(jī)價(jià)格昂貴，是普通壓力機(jī)的 5~10 倍，多數(shù)企業(yè)無力投資阻礙了精沖技術(shù)在我國的推廣應(yīng)用；液壓成形，尤其是內(nèi)高壓成形，設(shè)備投資大，國內(nèi)難以起步。 突破點(diǎn)：加速技術(shù)改造 要改變當(dāng)前大部分還是手工上下料的落后局面，結(jié)合具體情況，采取新工藝，提高機(jī)械化、自動(dòng)化程度。汽車車身覆蓋件沖壓應(yīng)向 單機(jī)連線自動(dòng)化、機(jī)器人沖壓生產(chǎn)線，特別是大型多工位壓力機(jī)方向發(fā)展。爭取加大投資力度，加速?zèng)_壓生產(chǎn)線的技術(shù)改造，使盡早達(dá)到當(dāng)今國際水平。而隨著微電子技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展使板材成形裝備自動(dòng)化、柔性化有了技術(shù)基礎(chǔ)。應(yīng)加速發(fā)展數(shù)字化柔性成形技術(shù)、液壓成形技術(shù)、高精度復(fù)合化成形技術(shù)以及適應(yīng)新一代輕量化車身結(jié)構(gòu)的型材彎曲成形技術(shù)及相關(guān)設(shè)備。同時(shí)改造國內(nèi)舊設(shè)備，使其發(fā)揮新的生產(chǎn)能力。 阻力三：科技成果轉(zhuǎn)化慢先進(jìn)工藝推廣慢 在我國，許多沖壓新技術(shù)起步并不晚，有些還達(dá)到了國際先進(jìn)水平，但常常很難形成生產(chǎn)力。先進(jìn)沖壓工藝應(yīng)用不 多，有的僅處于試用階段，吸收、轉(zhuǎn)化、推廣速度慢。技術(shù)開發(fā)費(fèi)用投入少，導(dǎo)致企業(yè)對先進(jìn)技術(shù)的掌握應(yīng)用慢，開發(fā)創(chuàng)新能力不足，中小企業(yè)在這方面的差距更甚。目前，國內(nèi)企業(yè)大部分仍采用傳統(tǒng)沖壓技術(shù)，對下一代輕量化汽車結(jié)構(gòu)和用材所需的成形技術(shù)缺少研究與技術(shù)儲(chǔ)備。 突破點(diǎn)：走產(chǎn)、學(xué)、研聯(lián)合之路 我國與歐、美、日等相比，存在的最大的差距就是還沒有一個(gè)產(chǎn)、學(xué)研聯(lián)合體，科研難以做大，成果不能盡快轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。所以應(yīng)圍繞大型開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，以高校和科研單位為技術(shù)支持，企業(yè)為應(yīng)用基地，形成產(chǎn)品、設(shè)備、材料、技術(shù)的企業(yè)聯(lián)合實(shí)體，形成 既能開發(fā)創(chuàng)新，又能迅速產(chǎn)業(yè)化的良性循環(huán)。 阻力四：沖壓板材自給率不足，品種規(guī)格不配套 目前，我國汽車薄板只能滿足 60%左右，而高檔轎車用鋼板，如高強(qiáng)度板、合金化鍍鋅板、超寬板 (1650mm 以上 )等都依賴進(jìn)口。 突破點(diǎn)：所用的材料應(yīng)與行業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展 汽車用鋼板的品種應(yīng)更趨向合理，朝著高強(qiáng)、高耐蝕和各種規(guī)格的薄鋼板方向發(fā)展，并改善沖壓性能。鋁、鎂合金已成為汽車輕量化的理性材料，擴(kuò)大應(yīng)用已勢在必行。 止動(dòng)片沖壓工藝分析及模具設(shè)計(jì) 8 阻力五：大、精模具依賴進(jìn)口 當(dāng)前，沖壓模具的材料、設(shè)計(jì)、制作均滿足不了國內(nèi)汽車發(fā)展的需要，而且標(biāo)準(zhǔn)化程度尚低，大約為 40%~45%，而國際上一般在 70%左右。 突破點(diǎn)：提升信息化、標(biāo)準(zhǔn)化水平 必須用信息化技術(shù)改造模具企業(yè)，發(fā)展重點(diǎn)在于大力推廣 CAD/CAM/CAE 一體化技術(shù)，特別是成形過程的計(jì)算機(jī)模擬分析和優(yōu)化技術(shù) (CAE)。加速我國模具標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，提高精度和互換率。力爭 2021 年模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá)到 60%，2021 年達(dá)到 70%以上基本滿足市場需求。 止動(dòng)片沖壓工藝分析及模具設(shè)計(jì) 9 1 止動(dòng)片沖壓工藝分析及模具設(shè)計(jì) ，零件圖如下 : 圖 11為止動(dòng)片制件，材料為 Q235A，厚度為 2mm，大批量生產(chǎn)。試設(shè)計(jì) 圖 11 止動(dòng)片零件圖 相應(yīng)的模具及其主要的零部件，工件結(jié)構(gòu)分析、工藝分析、模具方案的論證、進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制定主要件的工藝規(guī)程、必須的工藝計(jì)算、制造工藝以及一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析等。 沖壓件工藝分析 （ 1）材料 :該沖裁件的材料 Q235A是普通碳素鋼，具有較好的可沖壓性能。 （ 2）零件結(jié)構(gòu) : 零件結(jié)構(gòu)簡單對稱，無尖角，外形有多處圓弧，中間有三個(gè)圓孔，孔的最小尺寸 4mm，滿足沖裁最小孔徑 in ?? td 的要求，成型后須保證各 尺寸公差要求?？着c邊緣的最小壁厚為 3mm，孔與孔之間的最小距? ，滿足沖裁件最小孔邊距 in ?? tl 的要求，滿足許用壁厚要求，因此，該制件具有良好的沖壓工藝性，比較適合沖裁。 （ 3）尺寸精度 : 零件圖上所有未注公差的尺寸，屬自由尺寸，精度要求比較低，可按工 T14 級(jí)確定工件尺寸的公差。有七個(gè)尺寸標(biāo)注了公差要求，由公差表查得其公差要求都屬 IT12。 由以上分析可知，該零件可以用普通沖裁的加工方法制得。 沖壓工藝方案的確定 由圖 11可知 該零件包括落料、沖孔兩個(gè)基本工序，可以采用以下三種工藝方案 : （ 1）先落料，再?zèng)_孔，采用單工序模生產(chǎn)。 （ 2）落料一沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。 （ 3）中孔一落料連續(xù)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 止動(dòng)片沖壓工藝分析及模具設(shè)計(jì) 10 方案（ 1）模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序、兩套模具才能完成零件的加工，生 產(chǎn)效率較低，難以滿足零件大批量生產(chǎn)的需求 .由于零件結(jié)構(gòu)簡單，為提高生產(chǎn)效率， 主要應(yīng)采用復(fù)合沖裁或級(jí)進(jìn)沖裁方式。 方案（ 2）只需要一套模具，