【正文】 學(xué) 號_0910121059_ 課程設(shè)計(jì)課 題 塑性成型工藝（沖壓）課程設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 萬 偉 系 別 機(jī)械工程系 專業(yè)班級 09材料成型及控制工程1班 指導(dǎo)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(diǎn)及應(yīng)用 1 1 1 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展方向 1 1 2 本設(shè)計(jì)的目的與意義 2 第二章 零件的工藝性分析 3 設(shè)計(jì)任務(wù)書 3 零件材料 3 零件結(jié)構(gòu)形狀 4 零件的精度和粗糙度 4 4 4 第三章 沖壓生產(chǎn)方案的制定及模具結(jié)構(gòu)的確定 5 生產(chǎn)方案的制定 5 模具結(jié)構(gòu)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(dǎo)向方式的確定 7第四章 沖壓工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 8 排樣設(shè)計(jì) 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(jì)算 17 尺寸計(jì)算原則 17 沖裁間隙 17 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算 17 繪制凸、凹模具刃口尺寸圖 20 沖壓工藝力計(jì)算 21 沖裁力的計(jì)算 21 卸料力、推件力和頂件力的計(jì)算 21 壓力機(jī)公稱壓力的確定 22 沖壓設(shè)備的選擇 21總 結(jié) 22參考文獻(xiàn) 23致 謝 24附表Ⅰ 標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)摘 要 本次課程設(shè)計(jì)的是軸承蓋沖壓設(shè)計(jì)，在該次軸承蓋沖壓設(shè)計(jì)中，綜合運(yùn)用和鞏固沖壓工藝以及有關(guān)課程的基本理論和專業(yè)知識，有了對沖壓工藝設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)性的認(rèn)識，為以后做畢業(yè)設(shè)計(jì)和世紀(jì)工作打下良好的基礎(chǔ)。在此設(shè)計(jì)過程中學(xué)習(xí)并掌握了沖壓工藝的設(shè)計(jì)過程和計(jì)算方法，培養(yǎng)了自己能夠正確設(shè)計(jì)思想、計(jì)算、分析問題和解決問題的能力，如掌握了運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊和查閱有關(guān)技術(shù)資料等基本技能。本次設(shè)計(jì)大致按以下步驟設(shè)計(jì)：零件的工藝性分析，生產(chǎn)方案的制定，確定沖模類型及結(jié)構(gòu)形式，排樣設(shè)計(jì)，壓力中心計(jì)算，沖壓工藝力計(jì)算以及沖壓設(shè)備的選擇。本次設(shè)計(jì)中，沖裁件按照IT14級計(jì)算，凸、凹模按照IT7級計(jì)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(chǎn)，故采用級進(jìn)模自動送料方式生產(chǎn)，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(dǎo)正銷，導(dǎo)向方式采用導(dǎo)柱導(dǎo)套式導(dǎo)向裝置中角導(dǎo)柱的導(dǎo)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(shè)備選擇型號為J2363開式雙柱可傾壓力機(jī)。本設(shè)計(jì)中還存在著一些不足，在采用級進(jìn)模沖裁時(shí)，多排沖裁時(shí)，當(dāng)沖裁完一邊時(shí)需將條料翻轉(zhuǎn)180176。在進(jìn)行沖裁，也就意味著要重新定位送進(jìn)。關(guān)鍵詞：沖壓；軸承蓋；級進(jìn)模；沖孔；落料；排樣；沖壓力I銅陵學(xué)院課程設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)附件）安裝在壓力機(jī)（例如：沖床、油壓機(jī)等設(shè)備）或其他相關(guān)設(shè)備上，對材料（在常溫下）施加壓力，使其產(chǎn)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(jìn)的模具和高效的沖壓設(shè)備。沖壓加工的三要素是決定沖壓質(zhì)量、精度和生產(chǎn)效率的關(guān)鍵因素，是不可分割的，先進(jìn)的模具是有配備先進(jìn)的壓力機(jī)和優(yōu)質(zhì)的材料，才能充分發(fā)揮作用，做出一流產(chǎn)品，取得高的經(jīng)濟(jì)效益。 沖壓工序的分類沖壓工藝按其變形性質(zhì)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(shí)，變形材料內(nèi)部的應(yīng)力超過強(qiáng)度極限，使材料產(chǎn)生斷裂而產(chǎn)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(shí)，變形材料內(nèi)部應(yīng)力超過屈服強(qiáng)度,但未達(dá)到強(qiáng)度極限，使材料產(chǎn)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(dāng)大批量生產(chǎn)各種產(chǎn)品時(shí)，僅靠這些工序，是滿足不了生產(chǎn)需要的，還得采用組合形式的工序，就是把兩個(gè)或者兩個(gè)以上的單獨(dú)基本工序組合起來靈活運(yùn)用，進(jìn)行設(shè)計(jì)。 沖壓工藝的特點(diǎn)及應(yīng)用 沖壓生產(chǎn)過程的主要特點(diǎn)如下: （1）依靠沖模和沖壓設(shè)備完成加工，便于實(shí)現(xiàn)自動化，生產(chǎn)效率高，操作簡便。 （2）沖壓所獲得的零件一般無需要進(jìn)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(zhì)量好，且沖件尺寸公差由沖模保證，故沖壓產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定。 （4）沖壓產(chǎn)品壁薄、質(zhì)量輕、剛度好，可以加工形狀復(fù)雜的零件。沖壓與其他加工方法相比，具有獨(dú)到的特點(diǎn)，所以在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛，如汽車、拖拉機(jī)、電器儀表、電子、國防以及日用品中隨處可見冷沖壓產(chǎn)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(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展方向 目前，我國的沖壓技術(shù)、沖壓模具與先進(jìn)工業(yè)發(fā)達(dá)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(chǔ)理論及成形工藝落后、模具標(biāo)準(zhǔn)化程度低、模具設(shè)計(jì)方法和手段與模具制造工藝及設(shè)備落后、模具專業(yè)化水平低等。結(jié)果導(dǎo)致我國模具在壽命效率、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與先進(jìn)工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具相比差距相當(dāng)大。 隨著我國計(jì)算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展，沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)由手工設(shè)計(jì)、依靠人得經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)機(jī)械加工技術(shù)轉(zhuǎn)向以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD或三維軟件）、數(shù)控加工（CNC）的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（三維造型/CAM）技術(shù)轉(zhuǎn)變。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件與模具設(shè)計(jì)和制造技術(shù)相結(jié)合的模具設(shè)計(jì)一迅速發(fā)展，目前，我國已有相當(dāng)多的廠家普及了計(jì)算機(jī)繪圖。雖然我國的模具工業(yè)和技術(shù)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(shù)的主要發(fā)展方向包括：提高模具的設(shè)計(jì)制造水平，使其朝著大型化、精密化、復(fù)雜化、長壽命化發(fā)展。（1）在模具設(shè)計(jì)制造中更加普及和應(yīng)用國產(chǎn)的CAD/CAE/CAM技術(shù)。（2）發(fā)展快速制造成形和快速制造模具的技術(shù)。（3）提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)化的使用率。（4）研究和發(fā)展優(yōu)質(zhì)的模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)。（5）研究和開發(fā)模具的拋光技術(shù)和設(shè)備。（6）研究和普及模具的高速測量技術(shù)與逆向工程。（7）研究和開發(fā)新的成形工藝和模具。 本設(shè)計(jì)的目的與意義 本次課程設(shè)計(jì)是沖壓工藝課程的一個(gè)重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，同時(shí)也是第一次對自己進(jìn)行全面的工藝設(shè)計(jì)訓(xùn)練。其目的與意義是： （1）綜合運(yùn)用和鞏固自己對沖壓工藝等課程及有關(guān)課程的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，培養(yǎng)自己從事沖壓工藝設(shè)計(jì)的初步能力，為后續(xù)畢業(yè)設(shè)計(jì)和實(shí)際工作打下良好的基礎(chǔ)。 （2）學(xué)習(xí)沖壓工藝設(shè)計(jì)的一般方法，了解和掌握沖壓工藝的設(shè)計(jì)過程和計(jì)算方法，培養(yǎng)自己正確的設(shè)計(jì)思想、計(jì)算、分析問題和解決問題的能力。 （3）通過本設(shè)計(jì)，使自己學(xué)會運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖冊和查閱有關(guān)技術(shù)資料等，培養(yǎng)自己工藝設(shè)計(jì)的基本技能。 （4）在設(shè)計(jì)中，培養(yǎng)自己認(rèn)真負(fù)責(zé)、踏實(shí)細(xì)致的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，強(qiáng)化質(zhì)量意識和事件觀念，養(yǎng)成良好的職業(yè)習(xí)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(yīng)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(shù)和經(jīng)濟(jì)方面考慮，主要有以下幾個(gè)方面。 設(shè)計(jì)任務(wù)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(chǎn)。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(qiáng)度為303~372MPa，抗拉強(qiáng)度為375~460MPa，屈服點(diǎn)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(xué)性能材料名稱牌號材料狀態(tài)力學(xué)性能抗剪強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度屈服點(diǎn)伸長率普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q195未退火255~314315~39019528~33Q235303~372375~46023526~31Q275392~490490~61027515~20碳素結(jié)構(gòu)鋼08F退火230~310275~38018027~3008260~360215~4102002720280~400355~5002502435400~520490~6353201945440~560530~68536015 零件結(jié)構(gòu)形狀 由上圖可知，零件的結(jié)構(gòu)形狀相對簡單，結(jié)構(gòu)對稱，中心內(nèi)孔為一大圓孔，無尖銳的清角，無細(xì)長的懸臂和狹槽，三個(gè)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(nèi)外形所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度沖裁間件的精度一般不高于IT11級，最高可達(dá)IT8~IT10級，沖孔比落料的精度約高一級。表21是沖裁件內(nèi)外形所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度。由表中數(shù)據(jù)可知由于沒有給出設(shè)計(jì)公差，則設(shè)計(jì)時(shí)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(biāo)注應(yīng)為，沖孔的直徑標(biāo)注分別為、由表22中心圓孔與分布小圓孔間的孔心距標(biāo)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