【正文】 理的凸模圓角半徑來控制 , 必要時(shí)采用完全潤(rùn)滑方式 (前面已介紹 ) 。 整形時(shí)，必須根據(jù)制件形狀的特點(diǎn)和精度要求，正確地選定產(chǎn)生塑性變形的部位、變形的大 小和恰當(dāng)?shù)膽?yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)。對(duì)較厚的普通制件，一般采用齒形校平模 。 校平 (flattening)：指利用模具將有拱彎、翹曲的平板制件壓平的沖壓工序。 3）凸凹模：其內(nèi)外輪廓 為成形制件的工作部分 。其形式有：卸料板、推件裝置、頂件裝置、壓邊圈、彈簧、橡膠墊等。其形式有：上模座、下模座、模柄、 (凸、凹模 ) 固定板、墊板、限位器等。行程開始時(shí)，由壓力機(jī) 上座 帶動(dòng) 模具 的 上模座板 1上模座 10以及沖頭 5 和卸料板 17下行至由卸料板 17 先和預(yù)沖孔件接觸 的 位置，而后由 沖頭 5 單獨(dú)開始 下行， 沖頭 5快速 進(jìn)入凹模 4 上 的法蘭面凹?？字羞M(jìn)行沖裁 ， 隨即 制件 法蘭面上的 36 個(gè)孔同時(shí)。 模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 它是大型非標(biāo)模具， 所以加工難，通用性能低，但能提高制品的生產(chǎn)效率。 其形式有：導(dǎo)柱導(dǎo)套、導(dǎo)板、導(dǎo)筒等。其形式有：定位板、定位銷、擋料銷、導(dǎo)正銷、導(dǎo)尺、側(cè)刃等。 沖壓模具的基本結(jié)構(gòu)組成 工藝構(gòu)件 :（ 1）工作零件：用于成形制件 1）凸模：其外輪廓為成形制件的工作部分。 、校平 翻邊 (planging)：指利用模具將工件上的孔邊緣或外緣邊緣翻成豎立的直邊的沖壓工序。校平多用于沖裁件，以消除沖裁過程中拱彎造成的不平。 整形一般用于彎曲、拉深成形工序之后。 (4) 外觀不良。底部處有隆起現(xiàn)象 , 主要是由于油箱底殼拉伸凸模排氣不暢和與成形底板接觸不良造成。在油箱底殼拉伸中 , 消除內(nèi)、外皺的方法是 : 對(duì)于內(nèi)皺采用減緩材料流動(dòng) ,設(shè)置拉伸筋。 b 處破裂發(fā)生在有中間拉伸的油箱底殼 ,主要是中間凹模圓角過大 ,拉直后材料產(chǎn)生急劇變薄 , c 處與 b 處基本相同 ,但也有例外 , 由于起皺內(nèi)移到圓角處的凹模 R a 附近造成拉斷。 （ c） 油箱底殼拉伸成形不良品現(xiàn)象的控制 油箱底殼不良品主要是破裂、皺紋、精度和外觀不佳。 (2) 模具材料。若板料拉伸性能不好 ,則加入適量動(dòng)物或植物油脂減小摩擦力。潤(rùn)滑是拉伸的基礎(chǔ) ,其效果是減小摩擦以利拉伸 , 并能保證制品合格。 45號(hào)鋼為 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)用鋼 ,硬度 不高易切削加工 ,模具中常用來做 模板 ,梢子 ,導(dǎo)柱等 ,但須熱處理 。淬火 ,≥ 62HRC● 熱處理規(guī)范及金相組織：熱處理規(guī)范：試樣淬火 760～780℃ ,水冷。 2)淬火 1020℃ ,200℃ 回火 2h。可用來制造斷面較大、形狀復(fù)雜、經(jīng)受較大沖擊負(fù)荷的各種模具和工具。由于碳（石墨）以球狀存在于鑄鐵基體中，改善其對(duì)基體的割裂作用，球墨鑄鐵的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、塑性、沖擊韌性大大提高。由于油箱底殼長(zhǎng)度方向兩邊流動(dòng)較其它部位快 , 而為保證拉伸件兩邊壁部直而挺 , 作為一次拉伸和二次拉伸的第二道拉伸凸、凹模間隙要小些 , 單邊間隙一般取 (1. 15～ 1. 2) t , 而大頭部分圓角處和短邊的凸、凹模間隙要大些 , 一般取 (1. 8～ 2. 5) t 。而長(zhǎng)度方向?qū)購(gòu)澢尚?, 由于變形方式不同可小些。 凹模圓角半徑 及凸凹模間隙參數(shù)的確定 油箱底殼主要參數(shù)是凸、凹模間隙及凹模圓角半徑 ,這些參數(shù)的確定均要求有利于拉伸出 件。行程開始時(shí)，由邊滑塊帶動(dòng)壓邊圈 12 下行至限位墊板 23位置，而后由內(nèi)滑塊 帶動(dòng)成型凸模 21下行，板料緩 慢進(jìn)入凹模 11 型腔 ，制件右側(cè)部位在凸模作用下 首先成形，隨著凸模的相繼下行，制件左側(cè)區(qū)域 在頂件板成型鑲塊 15 作用下逐漸成型 ，至此一個(gè)行程結(jié)束。 為使拉深過程中各處徑向拉應(yīng)力趨于一致，使得各個(gè)區(qū)段的金屬流動(dòng)趨于均勻 ， 有效防止“多則皺，少則裂”的現(xiàn)象， 在凹模一周通過拉深筋 的合理排布輔助實(shí)現(xiàn)有效地控制。雙動(dòng)拉伸壓力機(jī)主要是由壓邊滑塊和凸?；瑝K構(gòu)成雙動(dòng)。 （ b） 拉深力的計(jì)算 1. 壓力機(jī)的壓力曲線 2. 拉深力 3. 落料力 圖 拉深力與壓力機(jī)的壓力曲線 拉深力由資料 [6]表 419 得： P=KLtb?= K=， t=2mm，b?=300MP， L=2183mm。在生產(chǎn)中，壓邊力 都有一定的調(diào)節(jié)范圍 ( 圖 ) ，其范圍在最大壓邊力 和最小壓邊力 之間。 拉深工藝力的計(jì)算 （ a） 壓邊力的計(jì)算 解決拉深工作中的起皺問題的主要方法是采用防皺壓邊圈。 對(duì)拉深件的圓角半徑和拉深件精度的要求 (1)為了使拉深順利進(jìn)行，拉深件的底與壁、凸緣與壁、盒形件的四壁間的圓角半徑應(yīng)滿足 否則，應(yīng)增加整形工序。對(duì)半敞開的或非對(duì)稱的空心太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 25 件，應(yīng)能組合成對(duì)進(jìn)行拉深，然后將其切成兩個(gè)或多個(gè)零件 。前者拉深成形后的零件，其 各部分的壁厚與拉深前的坯料相比基本不變；后者拉深成形后的零件，其壁厚與拉深前的坯料相比有明顯的變薄， 這種變薄是產(chǎn)品要求的，零件呈現(xiàn)是底厚、壁薄的特點(diǎn)。 解析法的計(jì)算依據(jù)是：各分力對(duì)某坐標(biāo)軸的力矩之代數(shù)和等于諸力的合力對(duì)該坐標(biāo)軸力矩。否則會(huì)使沖模和壓力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 23 荷， 使滑塊和導(dǎo)軌之間產(chǎn)生過大的磨損，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低模具和壓力機(jī)的使用壽命。 壓力機(jī)公稱壓力的選取 沖裁時(shí)，壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于沖裁各工藝力的總和。影響卸料力、推料力和 頂件力 的因素很多，要精確地計(jì)算是困難的。 當(dāng)查不到抗剪強(qiáng)度τ時(shí)，可用抗拉強(qiáng)度σ b 代替τ，而取Kp＝ 1 的 近似計(jì)算法計(jì)算。 ?? ???? ）（ R340 ?? ???? ）（ 490 ?? ???? ）（ 沖裁工藝力的計(jì)算 計(jì)算沖裁力的目的是為了選用合適的壓力機(jī)、設(shè)計(jì)模具和檢驗(yàn)?zāi)＞叩膹?qiáng)度。 采用配作法，計(jì)算凸?；虬寄Ｈ锌诔叽?，首先是根據(jù)凸?；虬寄Ｄp后輪廓變化情況，正確判斷出模具刃口各個(gè)尺寸在磨損過程中是變大，變小還是不變這三種情況，然后分別按不同的公式計(jì)算。對(duì)于沖制薄材料（因 Zmax 與 Zmin的差值很?。┑臎_模，或沖制復(fù)雜形狀工件的沖模，或單件生產(chǎn)的沖模，常常采用凸模與凹模配作的加工方法。）。用 x、 Δ表示，其中 Δ為工件的公差值， x 為磨損系數(shù)， 其值在 ～１之間，根據(jù)工件制造精度進(jìn)行選取： 工件精度 IT10 以上 X=1 工件精度 IT11～ IT13 X= 工件精度 IT14 X= ３．不管落料還是沖孔，沖裁間隙一般選用最小合理間隙值（ Zmin）。以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上，沖裁間隙通過增大凹模刃口尺寸來取得。 沖裁過程中，凸、凹模要與沖裁零件或廢料發(fā)生摩擦，凸模輪廓越磨越小，凹模輪廓越磨越大，結(jié)果使間隙越用越 大。 凸、凹模具刃口尺寸計(jì)算原則 由于凸、凹模之間存在著間隙，所以沖裁件斷面都帶有錐度。確定合理間隙的方法 計(jì)算法、經(jīng)驗(yàn)法、查表法。其上限為最大合理聞隙，下限為最小合理間隙 即合理間隙指的是一個(gè)范圍值。 沖裁間隙的確定 沖裁間隙的概念沖裁間隙指凸模刃口與凹模刃口之間的間隙。 太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 18 工藝方案的確定 本沖件所需的基本工序?yàn)闆_孔、落料、一般可采用： 方案（ 1），單工序模；生產(chǎn)率低，積累誤差大，生產(chǎn)不夠安全，模具簡(jiǎn)單，制造容易。 ａ）間隙過?。猓╅g隙合理ｃ）間隙過大 圖 間隙對(duì)剪切裂紋與斷面質(zhì)量的影響 工藝分析 該制件形狀簡(jiǎn)單，尺寸大 ，薄板材件，且大批量生產(chǎn)，屬普通沖壓件。如圖 所示。如斷面中部出現(xiàn)夾層，兩頭呈光亮帶，在端面有擠長(zhǎng)的毛刺。上、下裂紋不重合。當(dāng)凸、凹間隙合適時(shí)，凸、凹模刃口附近沿最大切應(yīng)力方向產(chǎn)生的裂紋在沖裁過程中能會(huì)合，此時(shí)盡管斷面與 材料表面不垂直，但還是比較平直、光滑、毛刺較小，制件的斷面質(zhì)量較好（圖 ）所示）。在普通沖裁中毛刺是不可避免的 。 圓角帶 a ：該區(qū)域的形成是當(dāng)凸模刃口壓入材料時(shí)，刃口附近的材料產(chǎn)生彎曲和伸長(zhǎng)變形，材料被拉入間隙的結(jié)果； 光亮帶 b ：該區(qū)域發(fā)生在塑形變形階段，當(dāng)刃口切入材料后，材料與凸、凹模切刃的側(cè)表面擠壓而形成的光亮垂直的斷面。尺寸精度應(yīng)該保證在圖紙規(guī)定的公差范圍之內(nèi)。 從圖 所示沖裁力 凸模行程曲線可明顯看出沖裁變形 過程的三個(gè)階段。間隙越大，彎曲和拉伸變形也越大。 (b)．塑性變形階段 (圖 Ⅱ ) 因板料發(fā)生彎曲，凸模沿寬度為 b的環(huán)形帶繼續(xù)加壓，當(dāng)材料內(nèi)的應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度時(shí)便開始進(jìn)入塑性變形階段。中間拉伸對(duì)某些部位材料流動(dòng)不產(chǎn)生影響 , 可考慮由于底面的不平整對(duì)于所需材料流動(dòng)不同 ,進(jìn)行合理設(shè)計(jì) 。假若在試模調(diào)整時(shí)發(fā)現(xiàn)圓角部分出現(xiàn)材料堆聚，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)減小圓角部分的壁間距離 。將尺寸為 的盒形件，看作由兩個(gè)寬度為 B 的半太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 12 方形盒和中間為 (AB) 的直邊部分連接而 成，這樣，毛坯的形狀就是由兩個(gè)半圓弧和中間兩平行邊所組成的長(zhǎng)圓形，長(zhǎng)圓形毛坯的圓弧半徑為： 圖 24 方盒件毛坯的形狀與尺寸 圖 25 高盒形件的毛坯形狀與尺寸 式中 D 是寬為 B 的方形件的毛坯直徑，按式 (1) 計(jì)算。計(jì)算的原則仍然是保證毛坯的面積等于加上修邊量后的工件面積，并盡可能要滿足口部平齊 。因此盒形件毛坯的形狀和尺寸必然與 r/B 和 H/B 的 值有關(guān)。 由于此零件法蘭面與側(cè)壁間圓角半徑偏小，不利于之間一次拉伸成形，因此決定在拉深工序后增加一法蘭面與側(cè)壁間圓角部位整形工序，保證一次 拉深成形的工藝需求。 有限元模擬分析 根據(jù)有限元模擬技術(shù)預(yù)示的成形載荷、板材幾何變形、應(yīng)力應(yīng)變分布和加工條件，調(diào)整模具的幾何形狀、材料等級(jí)和邊界條件，對(duì)油底殼深拉伸進(jìn)行模擬分析。 圖 23 盒形件拉深時(shí)的應(yīng)力分布 (3) 盒形件拉深時(shí)，由于直邊部分和圓角部分實(shí)際上是聯(lián)系在一起的整體，因此兩部分的變形相互影響，影響的結(jié)果是：直邊部分除了產(chǎn)生彎曲變形外，還產(chǎn)生了徑向伸長(zhǎng)，切向壓縮的拉深變形。 (2) 變形的不均勻?qū)е聭?yīng)力分布不均勻 (圖 23) 。 因此該處的變形不同于純粹的拉深。這些變化主要表現(xiàn)在： 圖 22 盒形件的拉深變形特點(diǎn) ⑴ 直邊部位的變形 直邊部位的橫向尺寸 變形后成為間距逐漸縮小，愈向直邊中間部位縮小愈少，即 縱向尺寸變形后成為 ，間距逐漸增大，愈靠近盒形件口部增大愈多，即 。若將圓角部太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 9 分和直邊部分分開考慮，則圓角部分的變形相當(dāng)于直徑為 2r 、高為 h 的圓筒件的拉深，直邊部分的變形相當(dāng)于彎曲。 H/r 愈大，表示變形程度愈大。 （ b） 運(yùn)用 盒形件拉深的變形程度 來確定拉深次數(shù) 由于盒形件初次拉深時(shí)圓角部分的受力和變形比直邊大，起皺和拉破易在圓角部發(fā) 生，故盒形件初次拉深時(shí)的極限變形量由圓角部傳力的強(qiáng)度確定。 拉深次數(shù)的確定 上述初定的工藝流程，未確定拉深次數(shù)，而拉深件的拉深次數(shù)的合理確定對(duì)制件成型尤為 重要。 圖 21所示油底殼沖壓件外形不規(guī)則，由復(fù)雜空間曲面構(gòu)成，斷面平面度及孔位位置度要求相對(duì)較高，屬于典型的復(fù)雜深拉深件。這種塑料材料油底殼的材料被命名為 “ ”，其中 35%為增強(qiáng)玻璃纖維。 2021 年，世界塑料工程學(xué)會(huì) SPE（ Society of Plastic Engineers），為研發(fā)成功世界首例載貨汽車 發(fā)動(dòng)機(jī)熱塑性塑料油底殼的德國(guó)薩克森技術(shù)公司（ KTSN）頒發(fā)了 “格蘭特創(chuàng)新特別獎(jiǎng) ”。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輕量化程度在很大程度上取決于輕量化材料的發(fā)展。油底殼的儲(chǔ)油量是潤(rùn)滑系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)之一，油底殼的儲(chǔ)油容積對(duì) “濕式 ”潤(rùn)滑系統(tǒng)中機(jī)油完成潤(rùn)滑、冷卻、清洗、密封、防銹等功能具有重要的保證作用。主要表現(xiàn)在： （ 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。西安交通大學(xué)開發(fā)出多工位彎曲級(jí)進(jìn)模 CAD 系統(tǒng)等。與此同時(shí)，新加波、馬來西亞、印度及我國(guó)臺(tái)灣、香港有關(guān)機(jī)構(gòu)和公司也在開發(fā)和試用新一代級(jí)進(jìn)模 CAD/CAM 系統(tǒng)。進(jìn)入本世紀(jì)以來，模具 CAD/CAE/CAM 技術(shù)發(fā)展速度更快，應(yīng)用范圍更廣。 模具 CAD/CAE/CAM 是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù)，是一項(xiàng)高科技、高效益的系統(tǒng)工程。對(duì)沖模技術(shù)性能的研太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 3 究已經(jīng)成為發(fā)展沖壓成形技術(shù)的中心和關(guān)鍵。在設(shè)計(jì)制造方法、手段上已基本達(dá)到了國(guó)際水平，模具結(jié)構(gòu)功能方面也接近國(guó)際水平，在轎車模具國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程中前進(jìn)了一大步。目前我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展步伐日益加快，“ 十一五期間 ” 產(chǎn)品發(fā)展重點(diǎn)主要應(yīng)表現(xiàn)在： （ 1）汽車覆蓋件模； （ 2）精密沖模； （ 3）大型及精密塑料模； （ 4）主要模具標(biāo)準(zhǔn)件； （ 5）其它高技術(shù)含量的模具。結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)信息系統(tǒng)和 現(xiàn)代化管理信息系統(tǒng)的成果，由這三方面組合又形成現(xiàn)代沖壓新的生產(chǎn)太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2 模式 — 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng) CIMS（