【正文】 零件質(zhì)量。這個差值包括兩方面的偏差，一是拉伸件相對與凸?；蛘呤前寄３叽绲钠?，二是拉伸模具本身的制造誤差。其中主要因素是凸凹模間隙值。尺寸變化量的大小與材料性質(zhì)、厚度、軋制方向等因素有關(guān)。若沖壓模具刃口制造精度低，則沖壓件的 制造精度也就無法保證。 間隙對沖壓模具壽命的影響 沖壓模具壽命受各種因素的綜合影響，間隙是影響沖壓模具壽命諸因素中最主要的因素之一。 間隙對沖壓工藝力的影響 隨著間隙的增大，材料所受的拉應力增大，材料容易斷裂分離，因此沖裁力減小。但間隙繼續(xù)增大，因為毛刺增大，又將引起卸料力、頂件力 、 由以上分析可見，凸、凹模間隙對沖壓件質(zhì)量、沖壓工藝力、沖壓模具壽命中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 25 頁 共 31 頁 都有很大的影響?？紤]到?jīng)_裁模具在使用過程 中的磨損使間隙增大，故設計與制造新沖壓模具時要采用最小合理間隙值 min。我相信其中的酸甜苦辣最終都會化為甜美的甘泉。北京：機械工業(yè)出版社， 1999 1杜東福等編?？墒?，我又會有點自戀式地安慰自己：做一件事情，不必過于在乎最終的結(jié)果，可貴的是過程中的收獲。我的畢業(yè)指導老師 潘廣靜 老師，雖然我們是在開始畢設時才認識，但她卻能以一位長輩的風范來容諒我的無知和沖動，給我不厭其煩的指導。就要離開學校，走上工作的崗位了，這是我人生歷程的又一個起點，在這里祝福大學里跟我風雨同舟的朋友們，一路走好，未來總會是絢爛繽紛。 大學生活即將匆匆忙忙地過去，但我卻能無悔地說：我曾經(jīng)來過。 畢業(yè)設計，也許是我大學生涯交上的最后一個作業(yè)了。點擊運行，也基本達到預期的效果，虛榮的成就感在沒人的時候也總會冒上心頭。希望這次的經(jīng)歷能讓我在以后學習中激勵我繼續(xù)進步。 中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 26 頁 共 31 頁 設計總結(jié) 雖然我的論文作品很不是成熟、有不足，但我可以自豪地說，這里面的每一個程序，都有我的勞動。但分別從質(zhì)量、沖壓力、沖壓模具壽命等方面的要求確定的合理間隙并不是同一個數(shù)值，只是彼此接近。間隙對卸料力、 推件力的影響比較顯著。所以過小的間隙對沖壓模具壽命極為不利。此外，沖裁模具的結(jié)構(gòu)形式及定位方式對孔的定位尺寸精度也有較大的影響，這將在沖裁模具結(jié)構(gòu)中闡述。軟鋼的彈性變形量較小，沖壓后的彈性恢復也就??；硬鋼的彈性恢復量較大。 拉伸尺寸與沖壓模具尺寸完全一樣。偏差值可中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 24 頁 共 31 頁 能是正的，也可能是負的。d = amp。當沖件的斷面是圓形、正方形、長方形或橢圓形時，其坯料形狀應與沖件的斷面形狀相似，但坯料的周邊必須是光滑的曲線連接。 圖 工藝分析 從外形看，該零件屬于拉伸成形件。由于是裝飾件，要求外觀圓滑、光潔，零件不允許有拉伸過程中出現(xiàn)的壓痕、歪扭等缺陷。如選用代號 3054 合金鑄鐵制作模具，那么選用一 般潤滑劑效果都較好 。通常在生產(chǎn)中根據(jù)產(chǎn)品變形程度和實際情況選擇和配方 (有關(guān)沖壓手冊上可查到配方 )?！胺勒辰的Α笔沁x擇潤滑劑的基本出發(fā)點。 (2)成膜技術(shù)決定了膜層是否容易脫落，通常，較新的技術(shù)都采用離子注入法，使膜層嵌入基體表面，從而提高了膜基結(jié)合力 (3)膜層硬度決定了鍍件的耐磨性能 (4)膜層表面摩擦系數(shù)低，有利于工件表面的潤滑，也是提高耐磨性的一個因素 模具工作部分的表面加工 不銹鋼拉深模表面質(zhì)量要求很高。同時，在橡膠裝上模具后，周圍要留有足夠的空隙位置，以允許橡膠壓縮時斷面尺寸的脹大！ (2)在拉伸工序中，為保證拉伸件的表面質(zhì)量，防止拉伸過程中材料的起皺，常采用壓邊圈把零件的變形區(qū)部分壓在凹 模平面上，并使零件從壓邊圈與凹模平面之間的間隙中通過，從而防止零件起皺現(xiàn)象的產(chǎn)生。在本例中我們使用橡膠為卸料裝置。圓鋼絲螺旋壓縮彈簧在模具設計時，彈簧按標準選用首先壓力要足夠即彈簧的預壓力要大于卸料力除以彈簧的個數(shù)。固定卸料裝置能承受較大的卸料力，卸料安全可靠，但操作不便生產(chǎn)率較低。適用與沖壓材料厚度較厚、沖裁力較大的落料模和級進模。 本套模具我選用滑動導柱導 套。滾珠應排列對稱，分布均勻，與中心線傾斜角一般取 5度到 10 度。 設計時，滾珠與導柱、導套之間應保持 到 毫米的過盈量。凸凹模間隙小于 毫米時，采用 H6h5 配合；大于 毫米時，采用 H7h6配合。導套的長度必須保證在沖壓前進入導套 10毫米以上。 導向頂出機構(gòu)設計 導柱和導套對批量生 產(chǎn)大，要求模具壽命長，工件精度較高的沖模一般采用導柱，導套來保證上，下模的精確導向。常規(guī)淬火開裂敏感性低，對淬火溫度及工件形狀不敏感。 氧化、脫碳敏感性 高溫加熱時抗氧化懷能好，脫碳速度慢，對加熱介質(zhì)不敏感，產(chǎn)生麻點傾向小。為保 證模具的制造質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，其材料應具有良好的可鍛性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性；還應具有小的氧化、脫碳敏感性和淬火變形開裂傾向。 (5)耐冷熱疲勞性能 有些模具在工作過程中處于反復加熱和冷卻的狀態(tài)，使型腔表面受拉、壓力變應力的作用，引起表面龜裂和剝落，增大摩擦力，阻礙塑性變形，降低了尺寸精度，從而導致模具失效。其形式有小能量多次沖擊疲勞斷裂、拉伸疲勞斷裂接觸疲勞斷裂及彎曲疲勞斷裂。 (2)強韌性 模具的工作條件大多十分惡劣，有些常承受較大的沖擊負荷，從而導致脆性斷裂。所以材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。 為此，還須在壓邊圈上設置能產(chǎn)生較大阻力的拉伸筋，以增加進料的阻力，從而使材料產(chǎn)生較大的塑性變形，以滿足材料的塑性變形和塑性流動的要求。 中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 14 頁 共 31 頁 5 模具結(jié)構(gòu)設計 傳動原理 成形工藝 ： 下磨部分靜止，上模部分下移，壓邊圈壓料，凸模進行拉深 卸料過程 ： 上模部分上移，彈簧帶動卸料板卸料 零部件設計 在模具設計階段，有必要對模具結(jié)構(gòu)件進行必要的強度校核計算，而選用材料時則有以下注意事項： ① 模承受的應力 凸模材料的許用壓應力 ②為提高凸模的抗彎強度，應選用彈性系數(shù)大的材質(zhì) ③根據(jù)歐拉公式，進行穩(wěn)定能力的校核 值得注意的是，在沖壓成形過程中，由于每一種沖壓板材都有自己的化學成分、力學性能以及與沖壓性能密切相關(guān)的特性值，沖壓材料的性能不穩(wěn)定、沖壓材料厚度的波動、以及沖壓材質(zhì)的變化，不但直接影響到?jīng)_壓成形加工的精度和品質(zhì)，亦可能導致模具的損壞。 隨著拉深系數(shù)的減小，所需壓料力是增大的。 圓筒形件拉深的壓料力與拉深力 為了解決拉深過程中的起皺問題，生產(chǎn)實際中的主要方法是在模具結(jié)構(gòu)上采中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 13 頁 共 31 頁 用壓料裝置。為此，必須正確調(diào)整壓料力，即應在保證不起皺的前堤下，盡量減少壓料力，提高工藝的穩(wěn)定性。 2)摩擦潤滑 凹模和壓料圈與板料接觸的表面應當光滑，潤滑條件要好，以減少摩擦阻力和筒壁傳力區(qū)的拉應力。 2)板料的相對厚度 當板料相對厚度較小時，抵抗失穩(wěn)起皺的能力小，容易起皺。因此拉深系數(shù)減小有一個客觀的界限，這個界限就稱為極限拉深系數(shù)。 當零件的相對高度Ｈ /ｄ很小，并且高度尺寸要求不高時，也可以不用切邊工序。體積不變原則，即對于不變薄拉深，假設變形前后料厚不變，拉深前坯料表面積與拉深后沖件表面積近似相等，得到坯料尺寸；相似原則，即利用拉深前坯料的形狀與沖件斷面形狀相似，得到坯料形狀。即使在凸緣變形區(qū)內(nèi)也是這樣，越靠近外緣，變形程度越大，板料增厚也越多。 5).筒底部分 (見圖 、圖 、圖 ) 這部分材料與凸模底面接觸，直接接收凸模施加的拉深力傳遞 到筒壁，是傳力區(qū)。原因是：此處傳遞拉深力的截面積較小，因此產(chǎn)生的拉應力較大。 3).筒壁部分 (見圖 、圖 、圖 ) 這部分是凸緣部分材料經(jīng)塑性變形后形成的筒壁，它將凸模的作用力傳遞給凸緣變形區(qū)，因此是傳力區(qū)。當拉深變形程度較大，板料又比較薄時，則在坯料的凸緣部分，特別是外緣部分，在切向壓應力 作用下可能失穩(wěn)而拱起，產(chǎn)生起皺現(xiàn)象。力學分析可證明，凸緣變形區(qū)的是按對數(shù)曲線分布的，其分布情況如圖 所示，在 =r處 (即凹模入口處 )，凸緣上的值最大。為了更好地解決上述問題，有必要研究拉深過程中坯料內(nèi)各區(qū)的應力與應變狀態(tài)。 拉深過程中坯料內(nèi)的應力與應變狀態(tài) 拉深過程 中出現(xiàn)質(zhì)量問題主要是凸緣變形區(qū)的起皺和筒壁傳力區(qū)的拉裂。由于彈性元件裝在上模，因此凸模要比較長，適宜于拉深深度不大的工件。當凸模 3 直徑過小時，則還應加上模座，以增加上模部分與壓力機滑塊的接觸面積，下模部分有定位板 下模座 2 與凹模 5。當筒壁拉應力超過筒壁材料的抗拉強度時，拉深件就會在底部圓角與筒壁相切處 —— “ 危險斷面 ” 產(chǎn)生破裂 要防止筒壁的拉裂，一方面要通過改善材料的力學性能，提高筒壁抗拉強度；另一方面是通過正確制定拉深工藝和設計模具，合理確定拉深變形程度、凹模圓角半徑、合理改善條件潤滑等，以降低筒壁傳力區(qū)中的拉應力。在拉深過程中 是隨著拉深的進行而增加的，但凸緣變形區(qū)的相對厚度 也在增大。 拉深件的起皺及拉裂 凸緣變形區(qū)的 “ 起皺 ” 和筒壁傳力區(qū)的 “ 拉裂 ” 是拉深工藝能否順利進行的主要障礙。 從拉深過程坯料的應力應變的分析中可見：坯料各區(qū)的應力與應變是很不均勻的。因此在拉深過程中，此處變薄便最為嚴重，是整個零件強度最薄弱的地方，易出現(xiàn)變薄 超差甚至拉裂。為了更好地解決上述問題，有必要研究。 拉深模結(jié)構(gòu)圖 １－模柄 ２－上模座 ３－凸模固定板 ４－彈簧５－壓邊圈 ６－