【正文】 1 襯套的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 摘 要： 本設(shè)計(jì)課題來源于生產(chǎn)實(shí)際，更應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際，襯套是根據(jù)不同的工況條件選用不同的類型，選擇合理的沖壓工藝、設(shè)計(jì)出合理優(yōu)化的模具，進(jìn)一步擴(kuò)展襯套的使用場合和市場。來源于生產(chǎn)實(shí)際的此課題，根據(jù)圖紙?jiān)谥笇?dǎo)老師的精心指導(dǎo)下，憑借大學(xué)四年所學(xué)機(jī)械專業(yè)知識，參照相關(guān)手冊、參考工廠實(shí)物，分析出零件加工工藝性，制定加工工藝路線并設(shè)計(jì)計(jì)算繪制模具圖。本設(shè)計(jì)是關(guān)于襯套（摩托車發(fā)動機(jī)零件）冷沖壓模具設(shè)計(jì)，主要包括落料拉深模，整形模，切邊沖孔模和翻邊模的工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)計(jì)算和模具設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞 ：襯套；沖壓工藝；冷沖壓模具；模具設(shè)計(jì) The Design Of Bushing, S Stamping Process And Die Student:Huang Jia Tutor:Dong Liang (Science Technology Normal College,Hunan Agricultural University,Changsha 410128,China) Abstract:The topics e from actual production design, used in the actual production,the hub is based on different working conditions chosen a different type, select a reasonable stamping process, designed to optimize the reasonable die to further expand the use of occasions and the hub market. Production from the practice of the subject, under the guidance of the drawings under the guidance of teachers, by virtue of reference physical plant, parts of the processing technology, development of processing technology and design calculations line drawing die map . this design is about cold punch of motostyle is accessory. Mostly involved galling material and pull depp mould, and face lifting mould, and cut side and punch mould, and turn over side mould. The mostly assignment is technical regulation is calculation and mould design. Key words: bushing。 the stamping process。 cold stamping die。 die design 1 前言 襯套一般起襯里的作用。軸可以是各種形狀，襯套也是如此。因?yàn)檩S承有間隙，襯套是為了避免軸承軸向串動的。在運(yùn)動部件中，因?yàn)殚L期的磨損而造成零件的磨損，當(dāng)軸和孔的間隙磨損到一定程度的時候必須要更換零件，因此設(shè)計(jì)者2 在設(shè)計(jì)的時候選用硬度較低、耐磨性較好的材料為襯套，這樣可以減少軸和座的磨損，當(dāng)襯套磨損到一定程度進(jìn)行更換，這樣可以節(jié)約因更換軸或座的成本，一般來說，襯套與座采用過盈配合，而與軸采用間隙配合為無論怎樣還是無法避免磨損的，只能延長壽命，而軸類零件相對來說比較容易加工；也有一些新的設(shè)計(jì)人員不喜歡這樣設(shè)計(jì)，認(rèn)為這樣設(shè)計(jì)是在制造的時候增加成本，但經(jīng)過一段時間使用后，維修時要按這種方法改造，但容易千萬設(shè)備的精度降低，原因很簡單，二次加工無法保證座孔中心的位置的，在這個時候，襯套的作用就明顯了。為此，優(yōu)化工藝制造路線，設(shè) 計(jì)出合理的模具結(jié)構(gòu)，不但可以降低生產(chǎn)成本，還可以提高工件的使用壽命和市場。在保證零件制造成本、精度的同時，還要考慮所設(shè)計(jì)的模具成本、壽命、維護(hù)等問題。模具在工作中除了要求足夠的強(qiáng)度和韌性的合理性外，其表面性能對模具的工作性能和使用壽命也至關(guān)重要。因此工藝路線的制度和模具設(shè)計(jì)顯得更為重要了 [1]。 2 沖模工藝的研究現(xiàn)狀 由于冷沖壓具有表面質(zhì)量好、重量輕、成本低的優(yōu)點(diǎn)，它還是一種經(jīng)濟(jì)的加工方法，這是其他加工方法不能與之競爭的。因而冷沖壓工藝在機(jī)械制造業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，它在現(xiàn)代汽車、拖拉機(jī)、電機(jī)、電器、儀器、儀表以及飛機(jī)、導(dǎo)彈、槍彈、炮彈和各種民用輕工業(yè)中已成為主要的工藝之一。目前，大量產(chǎn)品均可以通過鋼板沖壓直接生產(chǎn)，有些機(jī)械設(shè)備往往以沖壓件所占的比例作為評價結(jié)構(gòu)是否先進(jìn)的指標(biāo)之一。 工業(yè)發(fā)達(dá)國家對冷沖壓生產(chǎn)工藝的發(fā)展是很重視的，很多國家（包括英、美、法、日等）的模具工業(yè)產(chǎn)值已超過機(jī)床工業(yè)，作為冷沖壓原材料的鋼帶和鋼板占全部品 種的 67%。通過冷沖壓技術(shù)加工產(chǎn)品已成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和發(fā)展方向。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)日益復(fù)雜與多樣化，產(chǎn)品性能和質(zhì)量也在不斷提高，因而對冷沖壓技術(shù)提出了更高的要求。為了使冷沖壓技術(shù)能適應(yīng)各工業(yè)部門的需要，冷沖壓技術(shù)自身也在不斷革新和發(fā)展。冷沖壓技術(shù)的發(fā)展思路就是盡可能地完 善和擴(kuò)充冷沖壓工藝的優(yōu)點(diǎn)，克服其缺點(diǎn)。在冷沖壓技術(shù)的發(fā)展過程中，應(yīng)注意以下幾方面。 1）冷沖壓技術(shù)的發(fā)展過程中應(yīng)正確地確定工藝參數(shù)及沖模工作部分的形狀與尺寸，提高沖壓件的質(zhì)量、縮短新產(chǎn)品試制周期，應(yīng)在加強(qiáng)沖壓成形理論研究3 的基礎(chǔ)上，使沖壓成形理論達(dá)到能對生產(chǎn)實(shí)際起指導(dǎo)作用，逐步建立起一套密切結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際的先進(jìn)的工藝分析計(jì)算方法。國外已開始采用彈塑性有限元法對汽車覆蓋零件的成形過程進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變分析和計(jì)算機(jī)模擬，以預(yù)測某一工藝方案對零件成形的可能性和可能出現(xiàn)的問題。 2）加快產(chǎn)品更新?lián)Q代，克服模具設(shè)計(jì)周期長的缺點(diǎn)。應(yīng)大力開展模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造（ CAD/CAM）技術(shù)的研究。在我國，目前要特別注 意加強(qiáng)多工位級進(jìn)模 CAD/CAM 技術(shù)的研究。 3）滿足大量生產(chǎn)需要以及減輕勞動強(qiáng)度。應(yīng)加強(qiáng)冷沖壓生產(chǎn)的機(jī)械化和自動化研究，使一般中、小件能在高速壓力機(jī)上采用多工位級進(jìn)模生產(chǎn)，達(dá)到生產(chǎn)高度自動化，進(jìn)一步提高沖壓的生產(chǎn)率。 4）擴(kuò)大冷沖壓生產(chǎn)的運(yùn)用范圍。使冷沖壓既適合大量生產(chǎn)，也適合小批量生產(chǎn)；既能生產(chǎn)一般精度的產(chǎn)品，也能生產(chǎn)精密零件。應(yīng)注意開發(fā)如精密沖裁（特別是厚料精沖）、高能成形、軟模成形、施壓和超塑性加工等新成形工藝，還要推廣簡易模（軟模和低熔點(diǎn)合金模）、通用組合模、數(shù)控沖床等設(shè)備的運(yùn)用。 此外，對沖壓板 料性能的改進(jìn)，模具新材料、模具新加工方法的開發(fā)也應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng) [2]。 3 分析零件的沖壓工藝性 根據(jù)產(chǎn)品圖紙，分析沖壓件的形狀特點(diǎn)，尺寸大小，精度要求及所用材料是否符合沖壓工藝要求。良好的沖壓工藝性應(yīng)保證材料消耗小，占用設(shè)備少，模具結(jié)構(gòu)簡單而壽命高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，操作簡單等等。 零件簡圖見 附圖（ CTCM0001） ： 零件采用 2毫米厚的鋼沖壓而成，有足夠的剛度和強(qiáng)度。內(nèi)腔為 26 個毫米，為 IT11—— IT12 級，那么沖模的制造精度要求為 IT8—— IT9 級就能達(dá)到零件的尺寸和精度要求。 根據(jù)零件的技術(shù)要求，進(jìn)行沖壓工藝性分析，可以認(rèn)為：該零件形狀屬于旋轉(zhuǎn)體，是一般的帶凸圓筒件， d 凸 /d,h/d 都比較合適，拉伸工藝性較好，但是其中幾個圓角半徑 R1偏小，這可在拉延完后增加整形工序，來達(dá)到零件的尺寸要求。 該零件高度 尺寸注有公差，有配合要求，底部需留機(jī)加工余量車削才能保證尺寸要求（另外 45 度倒角也必須上車床進(jìn)行車削，不能沖壓出來）。 4 內(nèi)徑 26區(qū)段的成形，有三種方法：一種可以采用階梯拉伸后車去底部；另一種可以采用拉 伸后沖去底部；再一種可以采用拉伸后沖底孔，再翻邊。具體方法參見附 圖 （ CTCM0002） ： 其中在這三種方法中，第一種方法車底質(zhì)量高，但浪費(fèi)金屬材料；第二種方法沖底，要求零件底部的圓角半徑壓成接近清角（ R=0），這就需要增加一道整形工序并且質(zhì)量不易保證，浪費(fèi)金屬材料；第三種方法采用沖孔翻邊，生產(chǎn)效率較高并節(jié)省金屬材料，因?yàn)樯隙瞬恳宪嚧玻瑸楸ＷC高度 ，順便也需上車床車削，才能達(dá)到尺寸要求，綜上述三種方法，應(yīng)采用第三種方法最為合理。即沖底孔再翻邊。 4 毛坯尺寸的計(jì)算 計(jì)算毛坯尺寸需要先確定翻邊前的半成品尺寸。翻邊前是否也需要拉成階梯零件？這就要核算翻邊的變形程度。 內(nèi)徑 26 處的高度尺寸 H=(+2)+（機(jī)加工） =13mm 暫取翻邊高度為 ,r=3mm h=(1K) D/2+ [3] (1) h— 翻邊高度 D— 翻邊后直徑 k— 翻邊系數(shù)（ Do/d） D0— 預(yù)沖孔直徑 d— 翻孔直邊平均直徑 r— 翻邊底部圓角半徑 =（ 26+2） （ 1K） /2+ 3 K= [K]極限 故 的高度可以得出 拉延高度 h1 為： h1=Hh+r+t (2) 式中： H— 制件內(nèi)徑 26 處總高度 h1=+3+2= 翻邊前孔徑為 d=K D D= 28= 5 翻邊前的半成品形狀和尺寸如附圖（ CTCM0003）所式： 修邊余量為 X= 實(shí)際凸緣直徑 d 凸 =d 凸 +2X=51+2 L5= =58mm 此零件是形狀復(fù)雜的旋轉(zhuǎn)體，毛坯直徑按古里金定理求出： 古里金定理：任何形狀的母線 AB 繞軸線 YY旋轉(zhuǎn)時所得到的旋轉(zhuǎn)體表面積，等于母線長度 L