【正文】 理（ TD處理）及許多鍍（涂）層技術(shù)在沖壓模具上的應(yīng)用日益增多。 畢業(yè)設(shè)計說明書論文 36296518 原創(chuàng)通過答辯 2 沖壓工藝設(shè)計 沖壓件簡介 形狀和尺寸如下 圖所示。在技術(shù)方面，根據(jù)產(chǎn)品圖紙，主要分析零件的形狀特點、尺寸大小、精度要求和材料性能等因素是否符合沖壓工藝的要求；在經(jīng)濟方面，主要根據(jù)沖壓件的生產(chǎn)批量，分析產(chǎn)品成本，闡明采用沖壓生產(chǎn)可以取得的經(jīng)濟效益。 ③ 工件沒有懸壁。 畢業(yè)設(shè)計說明書論文 36296518 原創(chuàng)通 過答辯 7 ⑥ 材料 為 普通碳素鋼 Q235，是常見的沖壓材料。 （ 2） 本 沖壓件工藝分析如下： 1．圖形分析 形狀較 復雜，展開后相對不是很復雜 ，主要是落料、沖孔 、彎曲 。 力學性能：抗拉強度 σ b (MPa)： 455（ 查參考文獻 [2]P411 頁，表 71） 抗剪強度 τ (MPa)： 345 伸長率 δ10 (％ )： 21~25 屈服點 σ s (MPa)： 240 表 黑色金屬的力學性能 [2] 材料名稱 牌號 材料狀態(tài) 抗剪強度 τ/（ Mpa） 抗拉強度 σb/(Mpa） 伸長率 δ10/(%） 屈服強度 σs/(Mpa） 普通碳素鋼 Q235 未退火 310~380 440~470 21~25 240 Q275 400~500 580~620 15~19 280 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 10 已退火 260~340 300~440 29 210 20 280~400 360~510 25 250 45 440~560 550~700 16 360 黃銅 H62 軟態(tài) 260 300 35 380 半硬態(tài) 300 380 20 200 H68 軟態(tài) 240 300 40 100 半硬態(tài) 280 350 25 —— 錫磷青銅 錫鋅青銅 QSn43 軟 260 300 38 140 硬 480 550 3~5 特硬 500 650 1~2 550 由于零件 展開 一個平面形狀，內(nèi)部有 2 個 孔，外部是 長方形彎曲，邊緣帶 圓 角 。 6．沖裁間隙 根據(jù)料厚 t=，再 查 表 22 沖裁模初始雙面間隙（即 參考文獻 [3]， P20 頁，表 210），得 ： 畢業(yè)設(shè)計說明書論文 36296518 原創(chuàng)通過答辯 雙面間隙 Z＝ ～ 。故不能采用單工序模。連續(xù)模 的優(yōu)點：能實現(xiàn)沖壓自動化，日產(chǎn)量非常高，滿足一年生產(chǎn)100 萬件的生產(chǎn)要求。 所以， = == 故，各彎曲處彎曲半徑都合理。角展開公式： )( 0 xtrl ??? ???圓弧 （ 22） )(1 4 1 5 9 2 )( ??????? xtrl ?圓弧 各部分展開后形狀和尺寸如下圖所示。 并采用正裝方式設(shè)計模具結(jié)構(gòu)，即凹模裝在下模部分，同時為了正確控制送料步距采用 單側(cè) 側(cè)刃定距 ，在主要位置采用導正銷導正精確定位 。模具結(jié)構(gòu) 如下圖所示。 ⑷ 材料及擋料方式 采用自動送料，有側(cè)刃裝置。 排樣方法可分為三種： 1．有廢料排樣 2．少廢料樣 3．無廢料排樣 少廢料排樣的材料利用率也可達 70%－ 90%。 排樣時工件之間以及工件與 帶 料側(cè)邊之間留下的余料叫做搭邊。 畢業(yè)設(shè)計說明書論文 36296518 原創(chuàng)通過答辯 送料步距 ： S=L1+L2 （ 31） 式 中： L1—— 產(chǎn)品送料方向最大尺寸； L2—— 產(chǎn)品送料方向切搭邊寬度 ，必須 不小 于 a1； a1—— 送料方向搭邊。 Δ =（查表 條料寬度偏差Δ，即查參考文獻 [3]， P31 頁，表 217 條料寬度偏差Δ） b1=（查參考文獻 [3]， P32 頁， 表 219 b y值 ） 表 32 條料寬度偏差Δ [3] 條 料 寬 度 B 條料厚度 t ＜ ～ 1 1～ 2 2～ 3 3～ 5 ＜ 20 — — 20～ 30 — — 30～ 50 — — 表 33 b y 值 [3] 材料厚度 t b1 y 金屬材料 非金屬材料 約 1～ ～ 2 ～ 3 ～ 3 4 0 1m a x )()2( ???? ????????? nbaDB 導料板間距離： ZnbaDZBB ?????? 1m a x 239。 表 34 導料板與條料之間的最小間隙 Zmin[3] 材料厚度 t 無側(cè)壓裝置 有側(cè)壓裝置 條 料寬度 B 條料寬度 B 100 以下 100～ 200 200～ 300 100 以下 100 以上 約 1 1 1～ 5 1 1 查表 33 b y值 ，得： y=。 圖 排樣圖 材料利用率計算 在沖壓零件中，材料利用率是一個非常重要的因素，提高利用率是企業(yè)降低成本的途徑之一。 凸、凹模 等 刃口尺寸的確定 本模具有 許 多工序組成，需計算與產(chǎn)品 有 關(guān)的 各 工序 尺寸 ，即 5 個 沖孔 （ 4 個圓孔、 1個矩形孔）、 1 個成形側(cè)刃、 6 處 切廢料 （ 1 個小凸形廢料、 1 個大凸形廢料、 1 個凹形廢料、1 個長矩形搭邊廢料、 2 個短矩形廢料） 、 4 個彎曲 （前后各 1 個，左右對稱各 1 個） 、 2 個切舌彎曲 （左右對稱） 和 2 處 切斷 （ 2 個相同矩形） 等 。 （ 2）凸、凹模制造公差及凸、凹模刃口尺寸計算 這 5 個 孔， 有 2 個是重復的， 即 2 個 ?? ， 2 個 ?? ， 1 個 0 ?? 。 177。 177。 Δ =，根據(jù) t=，矩形件，工件公差 ，查表 36 磨損系數(shù)χ ，得：χ = 所以 凸模尺寸 ： mm　ddpp 0 )()( ??? ??????? ?? 凹模尺寸 ： mm　　Zdd dpd i n )()( ??? ????? ? 7．矩形邊 0 計算 轉(zhuǎn)化為單向尺寸： ? 查 表 35 規(guī)則形狀（圓形、方形件）沖裁時凸、凹模的制造公差 ，得： 凸模偏差δ p= 凹模偏差δ d= 所以： δp+δd= ZmaxZmin==＞ 符合要求。 圖中圓孔 ?? 是成形側(cè)刃的基準之一 ， ? 是定位尺寸，另一定位尺寸正好在對稱線上 。 由于以 凸 模為基準，所以查參考文獻 [3] ， P25 頁 ，表 214，得 計算 公式 ： 磨損后 凸 模尺寸變 大（ a 類），設(shè)工件尺寸為 0 ??a ，則 ： 4/0m ax )( ????? ?aa p （ 39） 磨損后 凸 模尺寸變 ?。?b 類），設(shè)工件尺寸為 ??0 b ，則 ： 0 4/m in )( ????? ?bb p （ 310） 磨損后 凸 模尺寸不變 （ c 類），設(shè)工件尺寸為 c177。
。 因此這 5 個尺寸可分為： 屬于凸模磨損后尺寸變 大的尺 寸 （ a 類）： ? 、 ?R 、 ? 。由于 成形側(cè)刃形狀復雜，不易加工 ，故凸、凹模 采用配作 加工法來制造， 下面按此 進行設(shè)計計算。 177。 177。 Δ =。 Δ =。 沖孔 凸、凹模刃口尺寸 計算 （ 1）計算原則 本產(chǎn)品共有 5 個孔，均屬于沖孔 工序，因此計算原則以凸 模為基準 ，凹模大一個最小雙面間隙 。 在一個送料步距 內(nèi) ， 一個工位內(nèi)的材料 不 被下一個工件畢業(yè)設(shè)計說明書論文 36296518 原創(chuàng)通過答辯 產(chǎn)品 利用到， 因此 用一 個 工位計算就能反映 材料利用率。 ????? ZBB a x39。1 （ 34） 式 中： B＇ —— 沖切前導料板間距離； B1＇ —— 沖切后導料板間距離； Z—— 沖切 前的條料與導料板間的間隙，見表 34； y—— 沖切后的條料與導料板間的 雙面 間隙，見表 33。 根據(jù)本模具的特點 帶 料寬度 ： 0 1m a x )2( ????? nbaDB （ 32） 式 中： Dmax—— 產(chǎn)品送料方向最大尺寸； a ——— 送料方向搭邊 ； n ——— 側(cè)刃數(shù)目 ； b1——— 側(cè)刃沖切的料邊寬度； Δ ——— 條料寬度偏差。還可以使 帶 料有一定的剛度，便于送進。另外，由于采用單邊剪切，可影響斷面質(zhì)量和模具壽命。 ⑹ 材料為： 普通碳素鋼 Q235，落料部 分全 都帶 圓 角 。 ⑵ 沖件的形狀尺寸 沖件的形狀復雜或尺寸較大時，搭邊值大一些。廢料采用在凹模（下模）向下推出 ，產(chǎn)品用氣吹吹出模具 。 第一步：沖 4 個圓孔、 1 個矩形孔和成形側(cè)刃 ，其中 2 個 φ 的孔為導正孔 ； 第二步：切廢料，留少量連 接載體，這里還要分幾小步； 第三步：彎曲 、切舌彎曲 ； 第四步：彎曲、切斷； 第五步：切斷廢料。 查表 23 中性層位移系數(shù)χ的值（參考文獻 [3]， P88 頁，表 33 中性層位移系數(shù)χ的值），得：χ =。 因此綜合考慮工藝和模具設(shè)計的 可行性，產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)周期，產(chǎn)品批量，節(jié)省成本等因素，采用方案三 。 本產(chǎn)品式序較多， 故不能采用 一副 復合模 完成 。 方案一：單工序模。 4．批量 一年生產(chǎn) 100 萬件是 批量生產(chǎn)。 3．材料 Q235，是常見的沖裁材料。 ⑧ 生產(chǎn)批量，一般來說，大批量生產(chǎn)時，可選用連續(xù)和高效沖壓設(shè)備，以提高生產(chǎn)效率；中小批量生產(chǎn)時，常采用簡單?；驈秃夏＃越档湍＞咧圃熨M用。查文獻 [1]， P145,表 322 孔與孔之間、孔與邊緣之間距離的許可值得，孔與孔之間的距離 C≥ =， ＜ 9mm；孔與邊緣之間的距離 C≥ =， ＜ 4mm，故可以沖裁。 （ 1） 影響沖壓件 工藝 性的因素很多，從技術(shù)和經(jīng)濟方面考慮，主要因素： ① 工件 主要是以彎曲為 主 ，部分沖孔 。 零件圖如下： 圖 零件圖 從圖中可見 ，主要是彎曲和沖裁。 畢業(yè)設(shè)計說明書論文 36296518 原創(chuàng)通 過答辯 5 本課題 應(yīng) 達到的要求 零件沖壓模具設(shè)計原始資料及設(shè)計技術(shù)要求如下： （ 1） 設(shè)計技術(shù)要求如下： ； 100萬件； ； ，寬為 ，深盡可能短； 。這些都提高了模具面加工精度，提高了模具的質(zhì)量，縮短了模具的制造周期。 但總體上 和國外多工位級進模相比，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。轎車覆蓋件模具，具有設(shè)計和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高的特點，可代表覆蓋件模具的水平。據(jù)中國模具工業(yè)協(xié)會提供的數(shù)據(jù)，我國制造業(yè)急需的精密、復雜沖壓模具、塑料模具、轎車覆蓋件模具和電子接插件等電子產(chǎn)品模具，仍然大量依靠進口，模具產(chǎn)品的進出口逆差超過 10多億美元。一種比較理想的解決方法是，加強中歐雙方的合作 ,由歐洲國家出訂單和圖紙，中國模具企業(yè)具體負責完成設(shè)計及加工制作，并在此過程中不斷學習歐洲先進的技術(shù)及管理理念 ， 加快工業(yè)化的改造，努力提高企業(yè)自身的核心優(yōu)勢和競爭力。同 時，歐洲及世界各國之間的模具競爭也相應(yīng)加劇，像德國近兩年半內(nèi)的模具整體價格就下降了 25%左右。精度達到 1~2μ m，壽 命 2億次左右的多工位級進模國內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。在上述供求總體情況中，有幾個具體情況必須說明：一是進口模具大部分是技術(shù)含量高的大型精密模具，而出口模具大部分是技術(shù)含量較低中的中低檔模具，因此技術(shù)含量高的中高檔模具市場滿足率低于沖壓模具總體滿足率，這些模具的發(fā)展已滯后于沖壓件生產(chǎn)，而技術(shù)含量低的中 低檔模具市場滿足率要高于沖壓模具市場總體滿足率；二是由于我國的模具價格要比國際市場低格低許多，具有一定的竟爭力，因此其在國際市場前景看好， 2020年沖壓模具出口達到 ，比 2020年增長 %就可說明這一點 ； 三是近年來港資、臺資、外資企業(yè)在我國發(fā)展迅速，這些企業(yè)中大量的自產(chǎn)自用的沖壓模具無確切的統(tǒng)計資料，因此未能計入上述數(shù)字之中。 我國沖壓模具無論在數(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，但與國發(fā)經(jīng)濟需求和世界先進水平相比，差距仍很大，一些大型、精度、復雜、長壽命的高檔模具每年仍大量進口，特別是中高檔轎車的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進口。在此基礎(chǔ)上，又開始應(yīng)用模具輔助設(shè)計與制造 (CAD/CAM)技術(shù) ， 進一步提高模具的設(shè)計與制造水平。沖壓加工的工藝和設(shè)備正在不斷地發(fā)展，例如精密沖裁、冷擠壓、多工位自動沖壓、高速成形、液壓成形、超塑沖壓等，把冷沖壓生產(chǎn)技術(shù)提高到了新的水平。直到 20世紀 70年代末，由于錯過了世界經(jīng)濟發(fā)展的大浪潮，我國模具業(yè)沒有跟上世界的步伐。 我國模具工業(yè)是 19世紀末 20世紀初隨著軍火和鐘表