【正文】 學 號_0910121059_ 課程設計課 題 塑性成型工藝（沖壓）課程設計 學生姓名 萬 偉 系 別 機械工程系 專業(yè)班級 09材料成型及控制工程1班 指導教師 劉 建 二0 一 二 年 六 月目 錄摘要第一章 概述 1 沖壓的概念 1 沖壓工序的分類 1 沖壓工藝的特點及應用 1 1 1 沖壓技術的現(xiàn)狀與發(fā)展方向 1 1 2 本設計的目的與意義 2 第二章 零件的工藝性分析 3 設計任務書 3 零件材料 3 零件結構形狀 4 零件的精度和粗糙度 4 4 4 第三章 沖壓生產方案的制定及模具結構的確定 5 生產方案的制定 5 模具結構的確定 6 送料方式的確定 6 卸料方式的確定 6 出件方式的確定 6 定位方式的確定 6 導向方式的確定 7第四章 沖壓工藝設計計算 8 排樣設計 8：直排 8：多排 11 14 壓力中心的確定 14 凸模與凹模刃口尺寸計算 17 尺寸計算原則 17 沖裁間隙 17 凸、凹模刃口尺寸計算 17 繪制凸、凹模具刃口尺寸圖 20 沖壓工藝力計算 21 沖裁力的計算 21 卸料力、推件力和頂件力的計算 21 壓力機公稱壓力的確定 22 沖壓設備的選擇 21總 結 22參考文獻 23致 謝 24附表Ⅰ 標準公差數(shù)值（摘自GB/T ）部分 25附表Ⅱ 沖裁模初始雙面間隙Z 26 軸承蓋沖壓工藝設計摘 要 本次課程設計的是軸承蓋沖壓設計，在該次軸承蓋沖壓設計中，綜合運用和鞏固沖壓工藝以及有關課程的基本理論和專業(yè)知識，有了對沖壓工藝設計的實質性的認識，為以后做畢業(yè)設計和世紀工作打下良好的基礎。在此設計過程中學習并掌握了沖壓工藝的設計過程和計算方法，培養(yǎng)了自己能夠正確設計思想、計算、分析問題和解決問題的能力，如掌握了運用標準、規(guī)范、手冊和查閱有關技術資料等基本技能。本次設計大致按以下步驟設計：零件的工藝性分析，生產方案的制定，確定沖模類型及結構形式，排樣設計，壓力中心計算，沖壓工藝力計算以及沖壓設備的選擇。本次設計中，沖裁件按照IT14級計算，凸、凹模按照IT7級計算，沖裁件的剪斷面的粗糙度可以選擇=。由于軸承蓋要大批量生產，故采用級進模自動送料方式生產，卸料方式采用彈壓卸料裝置，出件方式采用向下出件，橫向定位采用測壓裝置，縱向定位采用導正銷，導向方式采用導柱導套式導向裝置中角導柱的導向方式，排樣方式采用多排。落料凸模尺寸為，凹模尺寸為；沖孔（）凸模尺寸為，凹模尺寸為；沖孔（）凸模尺寸為，凹模尺寸為，壓力中心位于，沖壓設備選擇型號為J2363開式雙柱可傾壓力機。本設計中還存在著一些不足，在采用級進模沖裁時，多排沖裁時，當沖裁完一邊時需將條料翻轉180176。在進行沖裁，也就意味著要重新定位送進。關鍵詞：沖壓；軸承蓋；級進模；沖孔；落料；排樣；沖壓力I銅陵學院課程設計第一章 概述 沖壓的概念沖壓就是利用沖壓模具（凸模與凹模及結構附件）安裝在壓力機（例如：沖床、油壓機等設備）或其他相關設備上，對材料（在常溫下）施加壓力，使其產生分離或塑性變形，從而獲得一定的形狀和尺寸零件的一種加工方法。沖壓加工的三要素是合理的沖壓工藝、先進的模具和高效的沖壓設備。沖壓加工的三要素是決定沖壓質量、精度和生產效率的關鍵因素，是不可分割的，先進的模具是有配備先進的壓力機和優(yōu)質的材料，才能充分發(fā)揮作用，做出一流產品，取得高的經濟效益。 沖壓工序的分類沖壓工藝按其變形性質可以分為分離工序與成形工序兩大類，每一類中又包括許多不同的工序。如沖裁方面的工序、彎曲方面的工序、拉深方面的工序、成形方面的工序等，統(tǒng)稱為基本工序。分離工序是指沖壓成型時，變形材料內部的應力超過強度極限，使材料產生斷裂而產生分離，從而成形零件。分離工序主要有裁剪和沖裁等。成形工序是指沖壓成形時，變形材料內部應力超過屈服強度,但未達到強度極限，使材料產生塑性變形，從而成形零件。成形工序主要有彎曲、拉深、翻邊等。上述兩類基本工序當大批量生產各種產品時，僅靠這些工序，是滿足不了生產需要的，還得采用組合形式的工序，就是把兩個或者兩個以上的單獨基本工序組合起來靈活運用，進行設計。 沖壓工藝的特點及應用 沖壓生產過程的主要特點如下: （1）依靠沖模和沖壓設備完成加工，便于實現(xiàn)自動化，生產效率高，操作簡便。 （2）沖壓所獲得的零件一般無需要進行切削加工，故節(jié)約能源和原材料。 （3）沖壓所用原材料的表面質量好，且沖件尺寸公差由沖模保證，故沖壓產品尺寸穩(wěn)定。 （4）沖壓產品壁薄、質量輕、剛度好，可以加工形狀復雜的零件。沖壓與其他加工方法相比，具有獨到的特點，所以在工業(yè)生產中，尤其在大批量生產中應用十分廣泛，如汽車、拖拉機、電器儀表、電子、國防以及日用品中隨處可見冷沖壓產品，如不銹鋼飯盒，搪瓷盆，高壓鍋，汽車覆蓋件，冰箱門板，電子電器上的金屬零件，槍炮彈殼等。 沖壓技術的現(xiàn)狀與發(fā)展方向 目前，我國的沖壓技術、沖壓模具與先進工業(yè)發(fā)達國家相比還是有一定差距的，主要表現(xiàn)在我國的沖壓基礎理論及成形工藝落后、模具標準化程度低、模具設計方法和手段與模具制造工藝及設備落后、模具專業(yè)化水平低等。結果導致我國模具在壽命效率、效率、加工精度、生產周期等方面與先進工業(yè)發(fā)達國家的模具相比差距相當大。 隨著我國計算機技術和制造技術的迅速發(fā)展，沖壓模具設計與制造技術由手工設計、依靠人得經驗和常規(guī)機械加工技術轉向以計算機輔助設計（CAD或三維軟件）、數(shù)控加工（CNC）的計算機輔助設計與制造（三維造型/CAM）技術轉變。計算機輔助設計軟件與模具設計和制造技術相結合的模具設計一迅速發(fā)展，目前，我國已有相當多的廠家普及了計算機繪圖。雖然我國的模具工業(yè)和技術在過去十年得到了迅速的發(fā)展，但未來的十年，中國模具工業(yè)和技術的主要發(fā)展方向包括：提高模具的設計制造水平，使其朝著大型化、精密化、復雜化、長壽命化發(fā)展。（1）在模具設計制造中更加普及和應用國產的CAD/CAE/CAM技術。（2）發(fā)展快速制造成形和快速制造模具的技術。（3）提高模具標準化水平和模具標準化的使用率。（4）研究和發(fā)展優(yōu)質的模具材料和先進的表面處理技術。（5）研究和開發(fā)模具的拋光技術和設備。（6）研究和普及模具的高速測量技術與逆向工程。（7）研究和開發(fā)新的成形工藝和模具。 本設計的目的與意義 本次課程設計是沖壓工藝課程的一個重要實踐環(huán)節(jié)，同時也是第一次對自己進行全面的工藝設計訓練。其目的與意義是： （1）綜合運用和鞏固自己對沖壓工藝等課程及有關課程的基礎理論和專業(yè)知識，培養(yǎng)自己從事沖壓工藝設計的初步能力，為后續(xù)畢業(yè)設計和實際工作打下良好的基礎。 （2）學習沖壓工藝設計的一般方法，了解和掌握沖壓工藝的設計過程和計算方法，培養(yǎng)自己正確的設計思想、計算、分析問題和解決問題的能力。 （3）通過本設計，使自己學會運用標準、規(guī)范、手冊、圖冊和查閱有關技術資料等，培養(yǎng)自己工藝設計的基本技能。 （4）在設計中，培養(yǎng)自己認真負責、踏實細致的工作作風和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，強化質量意識和事件觀念，養(yǎng)成良好的職業(yè)習慣。第二章 零件的工藝性分析 沖裁件的工藝性分析是指沖裁件的材料、形狀、尺寸精度方面是否適應沖裁加工的工藝要求。影響沖裁件的工藝性的因素很多，從技術和經濟方面考慮，主要有以下幾個方面。 設計任務書 所沖壓的零件名稱為軸承蓋，材料為Q235鋼，料厚為3mm,大批量生產。圖21 軸承蓋示意圖 零件材料由上分析可知：Q235鋼為普通碳素鋼，具有良好的塑性、焊接性以及壓力加工型性，主要用于制作沖擊件、緊固件，例如：軸承蓋、墊片、墊圈等零件。Q235鋼抗拉強度為303~372MPa，抗拉強度為375~460MPa，屈服點為235MPa，伸長率為26~31%，故適合沖裁加工。 21 沖壓常用黑色金屬材料（部分）的力學性能材料名稱牌號材料狀態(tài)力學性能抗剪強度抗拉強度屈服點伸長率普通碳素結構鋼Q195未退火255~314315~39019528~33Q235303~372375~46023526~31Q275392~490490~61027515~20碳素結構鋼08F退火230~310275~38018027~3008260~360215~4102002720280~400355~5002502435400~520490~6353201945440~560530~68536015 零件結構形狀 由上圖可知，零件的結構形狀相對簡單，結構對稱，中心內孔為一大圓孔，無尖銳的清角，無細長的懸臂和狹槽，三個小圓均勻分布在圓周上，空與邊緣的距離滿足要求，料厚為3mm滿足許用壁厚要求（孔與孔之間、孔與邊緣之間的壁厚），可以沖裁加工。 零件的精度和粗糙度表21 沖裁件內外形所能達到的經濟精度沖裁間件的精度一般不高于IT11級，最高可達IT8~IT10級，沖孔比落料的精度約高一級。表21是沖裁件內外形所能達到的經濟精度。由表中數(shù)據(jù)可知由于沒有給出設計公差，則設計時可按IT14級選取公差值。材料厚度t/mm基本尺寸/mm≤33~66~1010~1818~500≤1IT12~IT13IT111~2IT14IT12~IT13IT112~3IT14IT12~IT133~5IT14IT12~IT13附表Ⅰ是沖裁件公差與配合。由于里料厚t=3mm，零件的最大尺寸為58mm，則標注應為，沖孔的直徑標注分別為、由表22中心圓孔與分布小圓孔間的孔心距標注為。表22 沖裁件中中心距公差料厚/mm普通沖模高級沖?？拙喑叽?mm孔距尺寸/mm5050~150150~3005050~150150~3001177。177。177。177。177。177。1~2177。177。177。17