【正文】 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計1 前言 沖壓是生產(chǎn)中應(yīng)用相當(dāng)廣泛的一種加工方法，但沖壓加工必須制備相應(yīng)的模具，而模具是技術(shù)精密型產(chǎn)品，起制造屬單間小批量生產(chǎn)，具有加工難、精度高、技術(shù)含量高、生產(chǎn)成本高的特點。所以，只有在沖壓零件大批量生產(chǎn)的情況下，沖壓加工的優(yōu)點才能充分顯現(xiàn)出來。當(dāng)前我國模具工業(yè)發(fā)展迅速，模具技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的重要代表，模具工業(yè)已成為高薪技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個重要組成部分。 經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國的沖壓模具總量位居世界第三位，加工技術(shù)裝備基本已與世界先進(jìn)水平同步。以汽車覆蓋件為代表的大型、復(fù)雜、精密沖壓模，用C A D /C A M / C A E軟件進(jìn)行三維設(shè)計和模擬，靠高速、精密的加工設(shè)備生產(chǎn)，用新型研磨或拋光代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工研磨拋光， 提高模具質(zhì)量。標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級進(jìn)模和多功能模具，是我國重點發(fā)展的精密模具品種。有代表性的是集機(jī)電一體化的鐵芯精密自動閥片多功能模具，已基本達(dá)到國際水平。但總體上和國外多工位級進(jìn)模相比，在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上，仍存在一定差距。 鈑金沖壓模具的水平也有了顯著的提高，很多新型材料的沖壓的模具的制造得到了實踐。我國鈑金沖壓模具無論在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都已有了很大發(fā)展，但與國家經(jīng)濟(jì)需求和世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大。隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。對于鈑金沖壓模具的設(shè)計和制造，結(jié)合所需加工的材料進(jìn)行分析和優(yōu)化，通過我們的不懈努力，提高我國制造業(yè)的水平。不銹鋼鈑金沖壓件作為最常見的現(xiàn)代電子和家庭用品的消費品，顯示了不銹鋼沖壓件模具生產(chǎn)的重要性，生產(chǎn)的零件的綜合種類很多，用途很廣，因此不銹鋼鈑金的沖壓模具會有很大的市場，尤其對于電子產(chǎn)品和家庭日用品。我覺得外國的電子產(chǎn)品的設(shè)計加工主要還是零部件沖壓模具的精密性決定的，要占領(lǐng)消費市場，在提高產(chǎn)品設(shè)計的同時，必須提高鈑金沖壓模具的設(shè)計和加工工藝。因此我選擇日常生活中的不銹鋼籠屜沖壓模具的設(shè)計來檢驗自己在模具專業(yè)方向?qū)W習(xí)。雖然這種日常不銹鋼沖壓產(chǎn)品很常見，而且通過沖壓工藝學(xué)的學(xué)習(xí)理解了沖壓模具原理，但是我們沒有自身去設(shè)計和生產(chǎn)過這樣的一套沖壓模具產(chǎn)品，這一次的畢業(yè)設(shè)計給了我這個機(jī)會去檢驗自己所學(xué)沖壓模具的知識和理論。 2 沖壓件的工藝方案的制定 沖壓件的工藝性沖壓件的工藝性是指沖壓件對沖壓工藝的適應(yīng)性，一般情況下，對沖壓件工藝性影響最大的是幾何形狀、尺寸和精度要求。良好的沖壓工藝性應(yīng)能滿足材料較省、工序較少、模具加工較易、壽命較高、操作方便及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等要求。根據(jù)設(shè)計題目的要求可知，該沖壓件的材料為不銹鋼1Cr18Ni9， mm，該零件外形對稱，內(nèi)有一直徑為221mm反拉深圓桶，且圓桶周圍均勻分布12個方孔，無尖角、凹陷，大批量生產(chǎn)，該零件是典型的板料沖壓成形件，在高溫條件下工作，表面不允許有折皺及折痕等缺陷。 不銹鋼籠屜 沖壓件結(jié)構(gòu)的工藝性（1）最小圓角半徑 沖壓件的最小圓角半徑允許值可以查表得知，如果是少、無廢料拍樣沖裁，或者采用鑲拼模具時可不要求沖壓件有圓角。本次設(shè)計是少廢料拍樣的沖裁，所以對圓角不作要求。（2）最小孔距、邊孔距 沖壓件的孔與孔間，孔與邊緣間的距離不能太小，否則模具強(qiáng)度不夠或使沖壓件變形，一般取該距離大于料厚的二倍。（3）最小彎曲半徑 彎曲時彎曲半徑愈小，板料外表面變形程度愈大，如果彎曲半徑過小，則板料的外表面將超過材料的最大許可變形程度而發(fā)生裂紋。因此，彎曲工藝受到最小彎曲半徑的限制。所以工件上的彎曲半徑無要求時，應(yīng)盡量取大一些，此次設(shè)計取R=3mmError! No bookmark name given. 沖壓件的精度和粗糙度（1）精度 沖壓件的經(jīng)濟(jì)精度一般不高于IT11級，最高可達(dá)IT8—IT10級，沖孔比落料精度約高一級。（2）斷面粗糙度 —50，具體數(shù)值可根據(jù)設(shè)計手冊查表可得。 沖壓件毛坯尺寸的計算形狀簡單的旋轉(zhuǎn)體拉伸件面積的計算首先將拉伸件分成若干個簡單的幾何形狀，分別求出各部分的面積并相加，即可得到工件的總面積, 則毛坯直徑為： (21)D= (22)式中 帶入數(shù)值得毛坯尺寸為： D＝ = (mm) F== F== D=402mm因此，不銹鋼籠屜沖壓件的毛坯為圓形，直徑為402mm。 3沖壓件工藝方案的制定 沖壓件的工藝方案的分析 從零件的材料和形狀分析，屬于冷沖壓的范疇，該零件主要由拉深和反拉深成型，輔之以沖孔和滾邊工藝。該零件為圓形對稱形狀，有利于拉深加工和反拉深加工的實現(xiàn)。 從上面的分析來看，所需要的基本沖壓工藝為：落料，拉深，反拉深，沖多孔。根據(jù)以上基本工藝的性質(zhì)和數(shù)量，進(jìn)行工序的組合和排列，初步擬出以下三種方案。 方案一：落料、拉深，反拉深，沖多孔。 方案二：落料、沖孔，拉深、反拉深。 方案三：落料、拉深、反拉深，沖孔。 分析比較上述三種工藝方案，方案一的優(yōu)點是加工工藝結(jié)合的平均，模具設(shè)計簡單，有利于保證加工零件的尺寸和形狀精度，但是模具數(shù)量偏多，成本較高。 方案二將沖孔工藝提前到第一組沖壓工序，雖然簡化了生產(chǎn)工藝，但是在多道加工工藝之后，沖孔的尺寸無法的到保證，同時反拉深時沖孔的邊的強(qiáng)度無法的到保證。 方案三將反拉深步驟復(fù)合到第一組工藝，可以縮減模具的的數(shù)量，但是同時也增加了模具設(shè)計的復(fù)雜程度。 綜合分析上述三種方案，為了滿足大批量生產(chǎn)，保證零件的尺寸和形狀精度，采用第一種加工方案。 根據(jù)確定的工藝方案和零件形狀的特點，精度要求和所選設(shè)備的主要參數(shù)、模具制造條件以及安全生產(chǎn)等，下面對第一套方案進(jìn)行模具的結(jié)構(gòu)類型的選擇。 工序一采用落料、拉深復(fù)合模。 工序二采用反拉深簡單模。工序三采用沖多孔的簡單模。最后采用滾邊工藝完成加工。 沖壓件工藝方案的制定(1) 零件的排樣圖， 排樣是指沖件在條料、帯料或板料上布置的方法。沖壓件的合理布置，與沖壓件的外形有很大關(guān)系，對材料利用率的大小有直接影響，本次設(shè)計采用直排。 搭邊的最小寬度大于塑變區(qū)寬度，。材料厚度t/mm圓件最小搭邊值工件間a沿邊a~ 排樣圖材料的利用率計算： 一個進(jìn)距內(nèi)的材料利用率可以按一下公式計算： 式中 A — 沖裁件的面積（mm）； n — 一個進(jìn)距內(nèi)沖裁件數(shù)目； b — 條料寬度(mm)； h — 進(jìn)距(mm)； =%（1） 第一步工序：落料、拉深，； 落料拉深工件圖（2） 第二步工序：反拉深，； 反拉深工件（3） 第三部工序：沖四周12圓形孔，；圖 沖多孔工件 （4） 最后一步經(jīng)過滾邊工藝進(jìn)行加工，成型最后零件，；圖 滾邊加工4落料、拉深復(fù)合模的設(shè)計落料、拉伸復(fù)合模能在壓力機(jī)一次行程內(nèi)，完成落料、拉伸兩道工序。完成這兩道工序的過程中，沖壓件材料無需進(jìn)給移動。復(fù)合模具有主要的特點：（1）沖壓件精度較高，不受送料誤差的影響，內(nèi)外形相對位置一致性好；（2）沖件表面較為平整；（3）適宜沖薄料，也適宜沖脆性或軟質(zhì)材料；（4）可充分利用短料和邊角余料等。 沖壓工藝參數(shù)的計算 沖件的工藝力的計算（1）落料沖裁力 （42）式中 L—沖裁件周長（mm）,L=； t —材料的厚度（mm），t=； —材料抗剪強(qiáng)度（MPa）。選擇設(shè)備噸位時，考慮刃口磨損和材料厚度及力學(xué)性能波動等因素，實際沖裁力可能增大，所以應(yīng)取 （43）式中 —材料抗拉強(qiáng)度，(Mpa)。 1Cr18Ni9 =580~640Mpa，取所以 ＝ ＝（KN）（2）拉深力①工件拉伸次