【正文】 1 前言 課題提出背景 近十多年來(lái)，隨著對(duì)發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的重要性獲得前所未有的共識(shí)，沖壓成形技術(shù)無(wú)論在深度和廣度上都取得了前所未有的進(jìn)展，其特征是與高新技術(shù)結(jié)合，在方法和體系上開始發(fā)生很大變化。計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)等沖壓領(lǐng)域的滲透與交叉融合，推動(dòng)了先進(jìn)沖壓成形技術(shù)的形成和發(fā)展。 汽車工業(yè)、航空航天工業(yè)等支柱產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)足發(fā)展。我國(guó)的沖壓行業(yè)既充滿發(fā)展的機(jī)遇，又面臨進(jìn)一步以高新技術(shù)改造傳統(tǒng)技術(shù)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)事業(yè)向沖壓成形技術(shù)的發(fā)展提出了更高的要求 [1][5]。 體重 秤簡(jiǎn)介 體重秤是衡器的一個(gè)分類（分為機(jī)械式和電子式），物美價(jià)廉，可以幫助人們有效的監(jiān)視自己的體重變化，新產(chǎn)品還可以檢測(cè)自己的脂肪含量，而且還有一些人性化的附屬功能。能夠準(zhǔn)確的稱量人體的體重，并且通過(guò)每日的體重變化，反應(yīng)某段時(shí)間的體重控制情況，體重控制是健康管理的基礎(chǔ)。分為電子體重秤和機(jī)械體重秤。 隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子式體重秤早已為人們熟知，但是機(jī)械式體重秤以其抗干擾能力強(qiáng)，以及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)也一直被人們所使用。機(jī)械式體重秤主要由上、下面板，支架，連桿，刻度盤，指針等幾部分組成。我的畢業(yè)設(shè)計(jì)就是體重秤下底 座成型設(shè)計(jì)，在體重秤中作用主要是支撐，用沖壓成型，大批量生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高而且比機(jī)械加工成本低。而板材沖壓是金屬板材在壓力機(jī)的模具上沖壓成各種零件的金屬塑性加工方法，廣泛用于汽車、機(jī)械、電器、儀表、航空等行業(yè)。故選用沖壓成型 設(shè)計(jì)內(nèi)容研究 本次設(shè)計(jì)的產(chǎn)品對(duì)象是體重秤下底座，屬于五金零件，具體的設(shè)計(jì)內(nèi)容如下： (1) 零件圖設(shè)計(jì)：根據(jù)產(chǎn)品樣品進(jìn)行測(cè)繪，設(shè)計(jì)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品零件圖。 (2) 沖壓工藝設(shè)計(jì)：分析零件的沖壓工藝性，設(shè)計(jì)多套沖壓工藝方案，從中確定出最優(yōu)的工藝方案。 (3) 裝配圖設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)全部 模具的裝配圖。 (4) 零件圖設(shè)計(jì)：選擇 1～ 2 套模具，設(shè)計(jì)該模具包含的全部沖模零件。 (5) 主要的計(jì)算內(nèi)容：毛坯形狀、排樣、落料力、沖孔力、拉深力、精壓力、沖頭強(qiáng)度、壓力中心等。 (6) 設(shè)計(jì)依據(jù)：體重秤下底座產(chǎn)品樣品；大批量生產(chǎn)；壓力機(jī)的種類、型號(hào)等不受限制。 設(shè)計(jì)目的與意義 本次設(shè)計(jì)的零件為 體重秤下底座 ，主要作用為支撐。零件形狀規(guī)則，無(wú)尖角和形狀突變。經(jīng)過(guò)方案論證選出最佳設(shè)計(jì)方案，通過(guò)本次設(shè)計(jì)： ⑴ 掌握了加強(qiáng)筋的標(biāo)注方法，和做零件圖過(guò)程中須注意的問(wèn)題。 ⑵ 學(xué)會(huì)正式提交材料的書寫格式，還有找出自 己的不足。 ⑶ 理解模具設(shè)計(jì)過(guò)程，及設(shè)計(jì)要點(diǎn)，總結(jié)不同模具設(shè)計(jì)差別，和對(duì)模具整體把握。 ⑷ 通過(guò)設(shè)計(jì)模具零件，了解各個(gè)部分之間的配合關(guān)系，對(duì)各個(gè)零件的作用了解更加深入。 ⑸ 學(xué)會(huì)制圖軟件的使用。 2 工藝方案的確定 對(duì)沖壓件的工藝分析 該零件為 體重秤下底座 ，板材很薄，主要作用為支撐。零件形狀規(guī)則，無(wú)尖角和形狀突變。零件外形無(wú)尺寸公差要求角部圓角半徑 R5，底部圓角半徑r2，外形用拉深成型。底部圓孔主要作用為安裝腳用，位置、尺寸精度要求不高。筋的作用主要保證外形不變。無(wú)公差要求。 通過(guò)上述工藝分析，可見(jiàn)該 零件為普通拉伸件，尺寸精度要求不高，主要是輪廓成型問(wèn)題，又屬大批量生產(chǎn)，因此可用沖壓方法生產(chǎn)。 確定工藝方案 沖壓工序性質(zhì)和工序次數(shù) 沖壓該零件，基本的工序有： （ 1） 落料（獲得毛坯）； （ 2） 拉深（獲得外型）； （ 3）脹形（壓筋和突起的部分）； （ 4）沖孔（沖板底部孔和定位用的方孔）； （ 5）沖側(cè)孔； （ 6）壓凸起。 選擇最優(yōu)方案 （ 1） 根據(jù)以上工序，可以作出以下組合方案： 方案一：（ a）落料 （ b）拉深 （ c）脹形和壓凸起 （ d）沖孔（僅為底部圓孔孔及方形） （ e）沖側(cè)孔 方案二：（ a）落料 （ b）沖孔 （ c）拉深 （ d）脹形、壓凸起及沖側(cè)孔 方案三：（ a）落料、沖孔 （ b）拉深 （ c）脹形、壓凸起及沖側(cè)孔 方案四：（ a）落料 （ b）拉深 （ c）脹形和壓凸起 （ d）沖孔（僅為底部圓孔孔及方形）及沖側(cè)孔 （ 2） 對(duì)以上五種方案進(jìn)行比較，可以看出： 方案一，沖孔工序安排在脹形壓凸起后，可以保 證孔的精度，但多凸起沖孔模容易磨損，模具壽命低，且五套模具先對(duì)較多，生產(chǎn)成本高。 方案二，落料后沖孔保證模具壽命，且模具簡(jiǎn)單操作方便。底部孔的尺寸、位置精度要求也不是很高，保證使用要求即可。落料和沖孔分開，模具比較簡(jiǎn)單，容易操作，但模具仍較多。 方案三，落料沖孔組合沖壓，優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省了設(shè)備和工序，可以提高生產(chǎn)率，模具數(shù)量也較少，且也有法案二的優(yōu)點(diǎn)方案二缺點(diǎn)是模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 方案四，與方案一有相似的缺點(diǎn)，只是相對(duì)一少了一套模具。 通過(guò)上述分析，可知在大批量生條件下，方案三比較合理。 （ 3） 選定的工藝方案： （ a）落料、沖孔 （ b）拉深 （ c）脹形、壓凸起及沖側(cè)孔 （ 4） 加工工序圖 [9][12]如下： 圖 工序圖3 落料沖孔復(fù)合模設(shè)計(jì) 復(fù)合模是指壓力機(jī)再一次行程中，板料在一個(gè)位置上，能同時(shí)完成落料與沖孔或彎曲等多個(gè)工序的沖壓模具。是冷沖模中多工序沖模的一種結(jié)構(gòu)形式。有倒裝式復(fù)合模和正裝式復(fù)合模兩種結(jié)構(gòu)形式。 毛坯尺寸計(jì)算 毛坯長(zhǎng)寬計(jì)算 該零件的毛坯長(zhǎng)寬可按公式 (文獻(xiàn) [6][7])(1)計(jì)算。即 ?? （ ） 式中 h矩形盒高度； pr 矩形盒底部圓角半徑。 式中 h=18mm pr =2mm 代入（ 1）知 l=18+ 2= 得 毛坯長(zhǎng) L1=2 +250= 毛坯寬為 L2=2 +230= 圓角部分按 188。圓筒拉深計(jì)算，得 )( 2 pp rrrrpr ???? （ ） 式中 r=10mm， h=18mm， rp=2mm 知毛坯圓角半徑： ? ? 2 ?????????? 選材 體重秤底座主要作用是支撐，沒(méi)有特殊的作用，采用普通金屬板材即可，故選用 Q235。 [13] 排樣 一種沖壓件可以采用多種排樣方法。但為了使排樣達(dá)到節(jié)約材料、提高工件尺寸精度、簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)及方便生產(chǎn)的目的，應(yīng)采 用一種合理的排樣方案。搭邊即制品在排樣時(shí)，制品與制品之間或孔與孔之間的距離。在沖壓生產(chǎn)中，搭邊大小對(duì)制品質(zhì)量和模具壽命的影響很大。查閱資料，初步定搭邊為 2mm。 [8] 毛坯形狀近方形，可選用單排沖壓，機(jī)器自動(dòng)送料。原材料選用寬為300mm的鋼卷料，排樣如下： 圖 排樣圖 材料利用率為： %1000 ?? AA? () 式中 η 材料利用率； A0工件實(shí)際面積， mm2 A所用面積，包括工件面積與廢料面積。 ? ? ? ? ? ? ? ?? ? % %1000 ??? ?????????????? AA? 即材料利用率為 93% 得到?jīng)_裁件如下： 圖 工序一 模具具體結(jié)構(gòu)確定 沖模的壓力中心 沖模壓力中心是指模具在工作時(shí)，被沖壓材料對(duì)沖模的諸反力作用點(diǎn)，