【正文】 世界第三，其 中，沖壓模占模具總量的 40%以上 [2]，但在整個(gè)模具設(shè)計(jì)制造水平和標(biāo)準(zhǔn)化程度上，與德國、美國、日本等發(fā)達(dá)國家相比還存在相當(dāng)大的差距。主要表現(xiàn)在 [4]： （ 1）模具 CAD/CAM的專業(yè)化程度不斷提高； （ 2）基于網(wǎng)絡(luò)的 CAD/CAE/CAM一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見端倪； （ 3）模具 CAD/CAE/CAM的智能化引人注目； （ 4）與先進(jìn)制造技術(shù)的結(jié)合日益緊密。它以計(jì)算機(jī)軟件的形式，為企業(yè)提供一種有效的輔助工具，使工程技術(shù)人員借助于計(jì)算機(jī)對(duì)產(chǎn)品性能、模具結(jié)構(gòu)、成形工藝、數(shù)控加工及生產(chǎn)管理進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化 [4]。 20世紀(jì) 60 年代初期，國外飛機(jī)、汽車制造公司開始研究計(jì)算機(jī)在模具設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用。 3）模具材料應(yīng)具有良好的加工工藝性能，便于 切削加工，淬透性好、熱處 藍(lán)天學(xué)院畢業(yè)論文 5 理變形小。 3）沖壓加工可以加工壁薄、重量輕、形狀復(fù)雜、表面質(zhì)量好 . 4）沖壓生產(chǎn)靠壓力機(jī)和模具完成加工過程，其生產(chǎn)效率高、操作簡便、易于機(jī)械化與自動(dòng)化。 制造的特點(diǎn)和模具材料選用的原則 沖壓加工與其他加工方法相比，無論在技術(shù)方面，還在經(jīng)濟(jì)方面，都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。 （ 5）校直、整形和溫?zé)釘D壓工序 選用摩擦壓力機(jī)。 1．壓力機(jī)類型的選擇 （ 1）中，小型沖壓件 選用開式機(jī)械壓力機(jī)。 （ 6）與材料科學(xué)結(jié)合，不斷改進(jìn)板料性能，以提高沖件的成形能力。 沖壓及其模具技術(shù)發(fā)展 （ 1）沖工藝分析計(jì)算現(xiàn)代化 （ 2）模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造分析（ CAD/CAM/CAE） 一體化的研究和應(yīng)用。分離工序是指坯料在模具刃口做用 下，沿一定的輪廓線分離而獲得沖件的加工方法。 在冷沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成沖件（或零件的一種特殊工藝裝備，稱為冷沖模。合理的沖壓成形工藝，先進(jìn)的模具，高效的沖壓設(shè)備是必不可少的三要素。分離工序主要有沖孔、落料、切斷等。 （ 3）沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化。 藍(lán)天學(xué)院畢業(yè)論文 4 （ 7）開發(fā)新的模具材料。 （ 2）大，中型沖壓件 選用雙柱閉式機(jī)械壓力機(jī)。 （ 6）薄板沖裁 ，精密沖裁 選用剛度高的精密壓力機(jī)。主要有： 1）沖壓加工是少無切 削加工方法之一，是一種省能、低耗、高效、的加工方法。 模具材料的選用，不僅關(guān)系到模具的使用壽命，也直接影響到模具的制造成本。 4）滿足經(jīng)濟(jì)性要求。通過以計(jì)算機(jī)為主要技術(shù)手段，以數(shù)學(xué)模型為中心，采用人機(jī)互相結(jié)合、各盡所長的方式，把模具的設(shè)計(jì)、分析、計(jì)算、制造、檢驗(yàn)、生產(chǎn)過程連成一個(gè)有機(jī)整體，使模具技術(shù)進(jìn)入到綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造的新階段。模具 CAD/CAE/CAM技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期，降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量已成為模具界的共識(shí)。 模具的發(fā)展與現(xiàn)狀 模具是工業(yè)生產(chǎn)中的基礎(chǔ)工藝裝備，是一種高附加值的高技術(shù)密集型產(chǎn)品，也是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域，其技術(shù)水平的高低已成為衡量一個(gè)國家制造水平 藍(lán)天學(xué)院畢業(yè)論文 6 的重要標(biāo)志。以大型覆蓋件沖模為代表，我國已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具，是我國重點(diǎn)發(fā)展的精密模具 品種，在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上，與國外多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具相比，存在一定差距 ]。 升降器部件裝配如圖221所示 。 采用 mm的鋼板沖壓而成 ， 保證了足夠的剛度和強(qiáng)度 。 藍(lán)天學(xué)院畢業(yè)論文 8 圖 221 1— 軸套 ； 2— 座板 ； 3— 制動(dòng)扭簧 ； 4— 心軸 ； 5— 外殼 ； 6— 傳動(dòng)軸 ； 7— 手柄 ； 8— 聯(lián)動(dòng)片 ； 9— 擋圈 ； 10— 小齒輪 ； 11— 大齒輪 圖 222 藍(lán)天學(xué)院畢業(yè)論文 9 第三章 設(shè)計(jì)方案分析 該零件是汽車車門上玻璃升降器的外殼。 該零件是薄壁軸對(duì)稱殼體零件。只是圓角半徑偏小些，0 . 2 0 . 2 0 . 1 40 0 01 6 . 5 , 1 6 , 2 2 . 3m m m m m m? ? ?? ? ? 幾個(gè)尺寸精度偏高些，這可在末次拉深時(shí)提高模具制造精度，減小模具間隙。如下圖所示： 圖 313 藍(lán)天學(xué)院畢業(yè)論文 11 這三種方法中第一種車底的質(zhì)量高，但生產(chǎn)率低，且費(fèi)料，該零件承托部位要求不高，不宜采用；第二種沖底，要求底部的圓角半徑壓成接近清角即（ R≈ 0），這需要加一道整形工序且質(zhì)量不易保證；第三種采用翻邊，生產(chǎn)效率高且省料，翻邊端部雖不如以上好，但該零件高度 21mm 為未注公差尺寸，翻邊完全可以保證要求，所以采用第三種方案是較合理的。 查表二， 50 .8d mmd m m??凸 取修邊余量△ R＝ ,則實(shí)際凸緣直徑為： 2 5 0 3 .6 5 3 .6 , 5 4d d R m m d m m??? ? ? ? ? ?凸 凸 凸△ 取 藍(lán)天學(xué)院畢業(yè)論文 12 表一 ：低碳鋼圓孔極限翻邊系數(shù) 凸模形式 孔的加工 方法 比 值 d/δ 100 50 35 20 15 10 8 5 3 1 球形 鉆孔去毛刺 沖孔 圓柱形平面 鉆孔去毛刺 沖孔 表二 ：有凸緣圓圖形拉深件的修邊余量△ R 凸緣直徑 Fd 凸緣的相對(duì)直徑 /Fdd ＞ ～ 2 ＞ 2～ ＞ ≤ 25 ＞ 25～ 50 ＞ 50～ 100 ＞ 100～ 150 ＞ 150～ 200 ＞ 200～ 250 ＞ 250 5 6 2 3 5 3 4 3 圖 321 藍(lán)天學(xué)院畢業(yè)論文 13 坯料直徑按 圖 322 計(jì)算。況且零件所達(dá)到的圓角半徑（ R=）又偏小，這就需要在二次拉深工序后，增加一次整形工序。 10 鋼） 零件總的拉深系數(shù) d/D=,調(diào)整后三次拉深工序的拉 深系數(shù)為 1 2 30. 56 , 0. 80 5 , 0. 81m m m? ? ? 1 2 3 m m ? 對(duì)于外殼這樣 工序較多的沖壓件，可以先確定出零件的基本工序，在考慮對(duì)所有的基本工序進(jìn)行可能的組合排序，由此得到各種方案進(jìn)行分析比較，從中確定適 藍(lán)天學(xué)院畢業(yè)論文 15 合于生產(chǎn)的最佳方案。首次拉深與沖 11mm 底孔復(fù)合（模具結(jié)構(gòu)圖如圖 3216 所示）其余按基本工序。 方案四 落料 藍(lán)天學(xué)院畢業(yè)論文 22 方案一 沒有上述的缺點(diǎn)，但其中工序復(fù)合程度低，生產(chǎn)效率較低。 圖 3217 圖 3218 藍(lán)天學(xué)院畢業(yè)論文 23 第四章 工藝分析計(jì)算 工藝計(jì)算 、裁板方案 板料規(guī)格選用 900mm 1800mm. 由于坯料直徑φ 65mm不算太小，考慮到操作方 便，采用單排。板料的材料利用率為 22D )4 100%bbdLB??? ???總總 （ 2 2 2 2 )3 3 8 ( 6 5 1 14 100%9 0 0 1 8 0 06 7 . 2 %m m m mm m m m??????? 若采用縱裁，則裁板條數(shù) 1 900 / 69 13n m m m m??條，余 3mm。 藍(lán)天學(xué)院畢業(yè)論文 24 經(jīng)計(jì)算，零件的凈重 G及材料的消耗 Go 為 2 2 2 2 2[ 6 5 1 1 3 3 . 2 ( 5 4 5 0 ) ]4G A r ??? ? ? ? ? ? ? 2 2 1 310 10 /c m c m g c m??? ? ? ? 33g? 式中 A—— 零件中性層的面積； r— — 密度，低碳鋼取 / 。 藍(lán)天學(xué)院畢業(yè)論文 29 總壓力為 F 2 8 3 2 3 6 9 = 2 8 3 9 2 NFF? ? ? ?總 拉 深 壓 邊 選用 250kN 壓力機(jī)主要是考慮模具閉合高度。 6） 沖三個(gè)小孔 ? 工序 （模具結(jié)構(gòu)圖如 328 所示） 沖孔力 23 1 .3 D= 3 1 .3 3 .1 4 3 .2 m m 1 .5 2 9 4 /17282Fm m N m mN? ? ???? ? ? ? ??沖 卸料力 K 0 . 0 4 1 7 2 8 2 6 9 1F F N N? ? ? ?卸 卸 沖 推料力 K 5 0 . 0 5 5 1 7 8 2 8 4 7 5 3F n F N N? ? ? ? ?推 推 沖 總壓力 F F 1 7 8 2 8 6 9 1 4 7 5 3 N = 2 2 7 2 6 NFF? ? ? ? ? ?總 沖 卸 推 （ ） 結(jié)合模具結(jié)構(gòu)（閉合高度）選用 250kN 壓力機(jī) 7） 切邊工序 （模具結(jié)構(gòu)圖如 329 圖所示） 21 .31 .3 3 .1 4 1 .5 5 0 2 9 4 /90008FDm m m m N m mN? ? ?? ?? ? ? ? ??切 22 1 . 3 ( 5 4 5 0 ) 1 . 5 2 9 4 /4586F m m m m N m mN?? ? ? ? ? ? ?? 切 總壓力為 F 9 0 0 0 8 4 5 8 6 N = 9 4 5 9 4 NFF? ??? ? ? ?切 切總 （ ） 也選用 250kN 壓力機(jī)。拉深復(fù)合模