【正文】 斷涌現(xiàn)，因而促進了沖壓技術(shù)的不斷革新和發(fā)展。特別是隨著計算機技術(shù)的飛躍發(fā)展和塑性變形理論的進一步完善，近年來國內(nèi)外已開始應(yīng)用塑性成形過程的計算機模擬技術(shù)，即利用有限元（ FEM）等有值分析方法模擬金屬的塑性成形過程，根據(jù)分析結(jié)果，設(shè)計人員可預測某一工藝方案成形的可行性及可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題，并通過在計算機上選擇修改相關(guān)參數(shù)，可實現(xiàn)工藝及模具的優(yōu)化設(shè) 3 計。其中，精密沖裁是提高沖裁件質(zhì)量的有效方法，它擴大了沖壓加工范圍，目前精密沖裁加工零件的厚度可達 25mm，精度可達 IT16~17 級；用液體、橡膠、聚氨酯等作柔性凸?；虬寄５能浤３尚喂に嚕芗庸こ鲇闷胀庸し椒y以加工的材料和復雜形狀的零件，在 特定生產(chǎn)條件下具有明顯的經(jīng)濟效果；采用爆炸等高能效成形方法對于加工各種尺寸在、形狀復雜、批量小、強度高和精度要求較高的板料零件，具有很重要的實用意義；利用金屬材料的超塑性進行超塑成形，可以用一次成形代替多道普通的沖壓成形工序，這對于加工形狀復雜和大型板料零件具有突出的優(yōu)越性；無模多點成形工序是用高度可調(diào)的凸模群體代替?zhèn)鹘y(tǒng)模具進行板料曲面成形的一種先進技術(shù)，我國已自主設(shè)計制造了具有國際領(lǐng)先水平的無模多點成形設(shè)備，解決了多點壓機成形法，從而可隨意改變變形路徑與受力狀態(tài)，提高了材料的成形極限，同時利用反復成形技術(shù) 可消除材料內(nèi)殘余應(yīng)力，實現(xiàn)無回彈成形。目前， 50 個工位以上的級進模進距精度可達到 2 微米，多功能級進模不僅可以完成沖壓全過程，還可完成焊接、裝配等工序。計算機技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)等先進技術(shù)正在不斷向傳統(tǒng)制造技術(shù)滲透、交叉、融合形成了現(xiàn)代模具制造技術(shù)。精度磨削及拋光已開始使用數(shù)控成形磨床、數(shù)控光學曲線磨床、數(shù)控連續(xù)軌跡坐標磨床及自動拋光等先進設(shè)備和技術(shù) 。如清華大學開發(fā)研制的“ MRPMSⅡ型多功能快速原型制造系統(tǒng)”是我國自主知識產(chǎn)權(quán)的世界惟一擁有兩種快速成形工藝（分層實體制造 SSM 和熔融擠壓成形 MEM）的系統(tǒng)，它基于“模塊化技術(shù)集成”之概念而設(shè)計和制造，具有較好的價格性能比。如在數(shù)控四邊折彎機中送入板 料毛坯后，在計算機程序控制下便可依次完成四邊彎曲，從而大幅度提高精度和生產(chǎn)率；在高速自動壓力機上沖壓電機定轉(zhuǎn)子沖片時，一分鐘可沖幾百片，并能自動疊成定、轉(zhuǎn)子鐵芯，生產(chǎn)效率比普通壓力機提高幾十倍，材料利用率高達97%；公稱壓力為 250KN 的高速壓力機的滑塊行程次數(shù)已達 2021 次 /min 以上。其中，無需設(shè)計專用模具、性能先進的轉(zhuǎn)塔數(shù)控多工位壓力 5 機、激光切割和成形機、 CNC 萬能折彎機等新設(shè)備已投入使用。 (4)沖壓標準化及專業(yè)化生產(chǎn)方面 模具的標準化及專業(yè)化生產(chǎn)，已得到模具行業(yè)和廣泛重視。模具制造廠專業(yè)化程度越不定期越高，分工越來越細，如目前有模架廠、頂桿廠、熱處理廠等，甚至某些模具廠僅專業(yè)化制造某類產(chǎn)品的沖裁模或彎曲模，這樣更有利于制造水平的提高和制造周期的縮短。 柴油機墊片沖壓工藝及 模具設(shè)計 6 2 模具總體設(shè)計 如圖 21 所示零件： 柴油機墊片 生產(chǎn) 綱領(lǐng) ： 50000 件 /年 材料： 08 t=2mm 精度要求： IT13 或 IT10 設(shè)計該零件的沖壓工藝與模具 圖 21 墊片零件圖 沖裁件工藝分析 材料分析： 08 鋼板是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的可沖 壓性能。所以，該零件的結(jié)構(gòu)滿足沖裁的要求。 方案二：落料 — 沖孔復合沖壓，采用復合模生產(chǎn)。盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復雜，但由于零件的幾何形狀簡單對稱，模具制造并不困難?，F(xiàn)對復合模中凸凹模壁厚進行校核 （結(jié)構(gòu)見右圖 22） ，現(xiàn)查得，當材料厚度為 2mm時凸凹模最小壁厚為 ，而該零件上的孔邊距只有 5mm，滿足復合模凸凹模最小 壁厚的要求，因此，該零件 既可以采用級進模又可以采用復合模。 分析零件形狀，應(yīng)采用單直 排 或斜排 的排樣方式，零件可能的排樣方式有圖所示三種。 ：條料寬度按相應(yīng)的公式計算：查 〈〈冷沖壓工藝及模具設(shè)計與制造〉〉公式 22 B=(l+2a1+ab)⊿ B=(50+2 + 2) = 查 〈〈冷沖壓工藝及模具設(shè)計與制造〉〉；公式 21 步距 A=50+3=53； 材料利用率 = 10010001500 504)157490( ?? ????? ﹪ =﹪； 其具體排樣圖如下圖 26 所示： 圖 26 級進模排樣圖 柴油機墊片沖壓工藝及 模具設(shè)計 10 復合模時；其具體排樣 圖如 圖 27 所示 圖 27 復合模排樣圖 凸、凹模刃口尺寸 及公差 的計算 根據(jù)零件形狀特點，刃口尺寸計算采用分開制造法。 ?? ???? ）（D mm4 0 4 5 0 0 2 ?? ??? ）（D ○ 2 尺寸 mm35 ? ，查得其 minZ 、 maxZ 、 T? 、 A? 數(shù)值同上一尺寸，所以同樣滿足 AT ?? ? ≤ minmax ZZ ? 的要求，則 ?? ???? ）（D 0 ?? ??? ）（D ○ 3 尺寸 mm10 ?R ， 查 得 凸模 制 造公 差 ?T? ， 凹 模制 造公 差?A? 。經(jīng)驗算滿足不等式 AT ?? ? ≤ minmax ZZ ? ，所以 mm1 6 )( 0 0 2 ?? ????d mm4 1 )2 4 6 ( 0 ?? ???d (3)中心距 尺寸 計算 ： 零件上兩孔中心距為 ? mm，代入中心距計算公式得????L 。 ?? ???? ）（D mm6 3 4 0 0 ?? ??? ）（D ○ 2 尺寸 mm35 ? ，查得其 minZ 、 maxZ 、 T? 、 A? 數(shù)值同上一尺寸，所以同樣滿足AT ?? ? ≤ minmax ZZ ? 的要求，則 ?? ???? ）（D 0 ?? ??? ）（D ○ 3 尺寸 mm10 ?R ，查得凸模制 造公差 ?T? ，凹模制 造公差?A? 。經(jīng)驗算滿足不等式 AT ?? ? ≤ minmax ZZ ? ，所以 )( 0 ?? ????d mm3 0 )2 4 5 ( 0 2 ?? ???d (3) 中心距 尺寸 計算 ：零件上兩孔中心距為 ? mm，代入中心距計算公式得????L 。卸料力為 ???? KFKF 卸 則零件所需得沖壓力為 kN5 9 0kN)271 1 34 5 0(FT ??????? xFFF 總 ，初選設(shè)備為開式壓力機 J23— 63。其總體結(jié)構(gòu)如下： 柴油機墊片沖壓工藝及 模具設(shè)計 14 圖 211 級進模裝配圖 b. 落料凹模裝在上模，稱為倒裝復合模。廢料直接由凸模從凸、凹模內(nèi)孔推出。凸模下部應(yīng)加工導正銷的安裝孔。 17 圖 35 凸凹模 定位零件的確定 導料零件 —— 用于確定條料的送進方向； 擋料零件 —— 用于確定步距。 圖 37 活動擋料銷 卸料與出料裝置的確定與計算 a．零件的材料厚度較厚，級進模可以采用剛性卸料，卸料板直接安裝于導料板之上，也可與導料板做成整體結(jié)構(gòu)，并在上面開設(shè)與零件形狀一致的凸模避讓孔。 ○ 2 選彈簧的規(guī)格；彈簧中徑 D= d=7mm。彈簧的自由長度Ｈ 0=84mm。 ○4 校核彈簧的最大壓縮量 F0+F+F’ =+3+4=。每類模架中，由于導柱的安 裝位置和導柱數(shù)量不同，又分為多種模架形式。 級進模應(yīng)選擇 : (a) 對角導柱模架?？捎糜跊_壓較寬條料。 (1)導套： 導套內(nèi)孔開有油槽，導套與導柱配合關(guān) 系為間隙配合（ H7/h H6/h5），導套與上模座之間配合關(guān)系為過盈配合（ H7/r6）， 由于過盈配合裝配時孔有縮小的現(xiàn)象，所以 d。 A型導柱如上圖 c）所示， 其只有一個尺寸，加工方便，但與上模座之間的過盈配合改為基軸制，配合關(guān)系為 R7/h6。 21 圖 38 導柱和導套 (4)導柱、導套的材料 及熱處理 ： 導柱、導套一般選用 20鋼制造。 兩套模具的模柄均采用壓入式： 它與模座孔采用過渡 配合 H7/m6，并加銷釘防轉(zhuǎn)。模具中最常見的是凸模固定板，固定板分為圓形固定板和矩形固定板兩種，主要用于固定小型的凸模和凹模 。 圖 312 級進模墊板 23 螺釘與銷釘： 螺釘與銷釘都是標準件，設(shè)計模具時按標準選用即可。兩套模具均采用 10的銷釘。 (6) 閉合高度 由壓力機型號知 Hmax=380 M=90 H1=100 Hmin=Hmax– M=38090=290 (M 為閉合高度調(diào)節(jié)量 /mm,H1 為墊板厚度 /mm) 由式 (124):( Hmax– H1)5≥ H≥ ( Hmin– H1)+10,得 (380– 100)5≥ 262≥ (290– 100)+10 即 275≥ 262≥ 200 ,所以所選壓力機合適 ,即壓力機得以校核 . 25 5 模具主要零件加工工藝規(guī)程的編制 復合?？傃b工藝 將模柄 12