【正文】 ........................................................................... 48 落料拉深正裝式復(fù)合模裝配圖 .................................................................. 49 圓筒形拉深模 .............................................................................................. 50 倒裝式?jīng)_孔模 .............................................................................................. 50 5 壓力設(shè)備的選擇 ................................................................................................................ 51 6 結(jié)束語 ................................................................................................................................ 52 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 53 致謝 .......................................................................................................................................... 54 1 1 緒論 沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備（主要是壓力機(jī)）上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件（俗稱沖壓或沖壓件）的一種壓力加工方法。在盒形零件的實(shí)際生產(chǎn)中，可根據(jù)試模結(jié)果調(diào)整凸、凹模的圓角半徑、間隙大小和壓邊力，從而消除制件缺陷。 該盒形零件材料為 08鋼， 強(qiáng)度、硬度很低，而韌性和塑性極高，適合于制造拉深件。盒形零件沖壓成形過程中坯料所受應(yīng)力和變形沿周邊不均勻分布，這給盒形零件的沖模設(shè)計技術(shù)提出了新的要求。 本文首先對沖壓的發(fā)展應(yīng)用、工藝特點(diǎn)、成形原理等進(jìn)行了綜述。其 直壁高度不大，可一次拉深成形，但與圓筒形拉深和沖孔部位距離較近。 關(guān)鍵詞： 沖壓工藝 ； 盒形零件 ； 拉深 ； 模具設(shè)計 II Abstract In recent years, the use of boxshaped parts is more and more wide, which makes the die design bees particularly important. Owing to the stress and deformation of the billet distributing unevenly along the periphery during boxshaped parts stamping process, it proposes new requirements for die technology of the box parts. First, this article reviewed the development of applications, technology characteristics, forming principle for the stamping. Then, to start technology analysis, constitute process scheme, calculate blank dimension and related technological force for the box shaped parts. For the most important, the article designed each die parts structure according to the boxshaped part structure, drawn parts diagram and mold assembly diagram. The boxshaped parts make of 08 steel. It has low strength, and hardness, high toughness and ductility, it is suitable for deep drawing parts manufacturing. Its straight wall is not too high, and can be pleted by a deep drawing, but the cylindrical drawing parts close to the punching parts. In order to improve the life of stamping forming equipment, to guarantee parts quality, the article get the finished box parts by the blankingdrawing pound die, cylindershaped drawing die and the punching propose improvement measures for possible defects. In the boxshaped parts forming process, the plexity of the blank flow determines the important of the boxparted parts tryout process. In the actual production of the boxshaped part, for the sake of removing the workpiece defects, it adjusts the corner radius of a punch and die, gap size and the blank holder force on the basis of test mold results. Key words： Stamping process。沖壓通常是在常溫下對材料進(jìn)行冷變形加工，且主要采用板料來加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行；沒有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝就無法實(shí)現(xiàn)。 二是沖壓工藝的質(zhì)量穩(wěn)定，具有良好的互換性。 但沖壓工藝的優(yōu)越性只有在沖壓件大量生產(chǎn)的情況下也會得到充分的體現(xiàn)，其所獲取的經(jīng)濟(jì)效益也會隨之體現(xiàn)的更為突出。 按照沖壓成形工序的不同組合，可將沖壓模具分為：單工序模、復(fù)合模、連續(xù)模。 復(fù)合模是指只有一個工位，在壓力機(jī)的一次行程中，在同一工位上同時完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。 級進(jìn)模是指在毛坯的送進(jìn)方向上，具有兩個或更多的工位，在壓力機(jī)的一次行程中，在不同的工位上逐次完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。 沖壓成形缺陷 沖壓成形缺陷的種類很多， 沖壓成形缺陷大體上分為分離工序缺陷和變形工序缺陷。變形工序缺陷是指制件形狀、尺寸、幾何位置、表面質(zhì)量不合要求。制件表面翹曲不平是由于材料在軋制卷繞時產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力，在沖裁后移到表面造成的。 撓曲常發(fā)生在寬板彎曲中，彎曲后沿寬度 b 方向，變形區(qū)棱線發(fā)生兩頭翹起，中間凹陷的現(xiàn)象；窄板在彎曲變形時，中性層外側(cè)材料受拉變長，內(nèi)側(cè)受壓縮短。起皺是由于杯筒類制件的起皺多產(chǎn)生于近凹?？诓康姆ㄌm邊上，是由于周向壓應(yīng)力使板料失穩(wěn)所致。圓角處破裂是由于為了防止直邊剛度差，增大了直邊的進(jìn)料阻力，使成形抗力升高了，所以助長了轉(zhuǎn)角處拉裂傾向。正確選擇沖壓設(shè)備，關(guān)系到設(shè)備的安全使用，沖壓工藝的順利實(shí)施及沖壓件的質(zhì)量，生產(chǎn)效率和模具壽命等一系列重要問題。 第二，對于大中型沖壓件，多選用閉式機(jī)械壓力機(jī)，包括一般用途的通用壓力機(jī)和專用的精密壓力機(jī)，雙動或三動拉伸壓力機(jī)等。由于液壓機(jī)具有速度低，生產(chǎn)效率不高，造價低廉，以及不易發(fā)生超載破壞等特點(diǎn)，因而在小批量生產(chǎn)中常用來彎曲大而厚的彎曲件，尤其適用于技平、整形、壓印等成形工序。 表 各種沖壓加工設(shè)備工作原理及特點(diǎn) 類型 名 稱 工作原理 特 點(diǎn) 機(jī) 械 壓 力 機(jī) 摩擦壓力機(jī) 利用摩擦盤與飛輪之間相互接觸并傳遞動力，借助螺桿與螺母相對運(yùn)動原理而工作。 生產(chǎn)率高，適用于各類沖壓加工。 壓力大，而且是靜壓力，但生產(chǎn)率低。 沖壓加工模具 在沖壓加工中，將材料加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備。計算機(jī)技術(shù)與模具技術(shù)完美結(jié)合（如 pro/E、 UG 等軟件的應(yīng)用 ，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展等），大大減少了模具設(shè)計與制造人員的重復(fù)勞動，使設(shè)計人員可以把主要精力放在創(chuàng)新和開發(fā)上。目前發(fā)達(dá)國家有完美的標(biāo)準(zhǔn)化體系列，包括零件標(biāo)準(zhǔn)和模架標(biāo)準(zhǔn)，國際化組織對一些通用件的使用越來越多，其大大提高了他們的互換性。 第一，模具數(shù)字化設(shè)計制造及企業(yè)信息化管理技術(shù)。 第二，大型及精密沖壓模具設(shè)計制造技術(shù)。模具標(biāo)準(zhǔn)件是模具的基礎(chǔ)，廣泛使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具生產(chǎn)周期和提高模具質(zhì)量，而且還能降低模具生產(chǎn)成本及有利于模具維修。這些產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)的突破，將有助于提升我國大型精密模具的水平。 材料性能分析 制件材料為 08 鋼，性能指標(biāo)見表 ，是一種 碳素結(jié)構(gòu)鋼，強(qiáng)度、硬度低，而韌性和塑性極高，具有良好的深沖、拉延、彎曲等冷加工性能，常用來制造拉深件。 結(jié)構(gòu)工藝性分析 該盒形零件的形狀對稱，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，存在著正反兩個方向的拉深工藝，分別 7 為矩形盒拉深和盒底的圓筒形拉深，以及沖孔工藝。 對于沖孔工藝，沖孔尺寸不宜過小，否則凸模強(qiáng)度不足易折斷，由于制件材料屬于軟鋼，由圖 知孔徑 d=，則圓孔滿足 d≥t的工藝條件，故凸模強(qiáng)度足夠，沖孔工藝性良好；但制件孔邊離拉深壁的距離 C=，尺寸不滿足 C ≥2t的工藝條件，因而沖孔時拉深壁與凸模易發(fā)生接觸而導(dǎo)致折斷，且其距直壁較近，難以加保護(hù)套保護(hù)凸模，因此沖孔凸模的設(shè)計是一個有待解決的難題。 比較以上四種工藝方案，從保證零件質(zhì)量、零件的尺寸精度、大批量生產(chǎn)、模具制造及維護(hù)等幾個方面綜合考慮，決定采用方案 4 來進(jìn)行設(shè)計與生產(chǎn)，其成形工藝流程如 8 圖 所示。 該盒形件相對高度 (H/B)=、角部相對轉(zhuǎn)角半徑 (r/B)=，其滿圖中： H 為計入修邊余量的工件高度； h0 為圖紙要求的盒形件高； Δh 為修邊余量； r 為盒形件側(cè)壁間的 轉(zhuǎn)角 半徑；H=h0+Δh 9 足式 H/B(r/B)+，故盒形件可一次拉深成形。 圖 毛坯尺寸和形狀 拉深次數(shù)的確定 該盒形零件包括矩形盒拉深和圓筒拉深，在設(shè)計模具結(jié)構(gòu)之前，需要先確定其拉深次數(shù)，再根據(jù)所算的拉深次數(shù)和各道次的拉深情況進(jìn)行模具設(shè)計。查表 可知，該矩形盒第一次拉深許可的最大比值 (H/r0)=(H/r)，故可一次拉成。故圓筒首次拉深相對高度 h/d1=2/=，首次拉深系數(shù) m1=d1/D1=另一方面，該盒形零件盒底帶凸緣的圓筒形拉深，根據(jù)前述數(shù)據(jù)可得：凸緣相對直徑 (d 凸 /d1)=6/=、毛坯相對厚度 (t/D1)=100=，查表 可知圓筒的首次拉深的最大相對高度 (h1/d1)=~(h/d1)，首次拉深的極限系數(shù) m’1=m1，故可一 12 次拉成。鑒于此沖裁件的形狀接近為矩形，且材料為 08 鋼，其屬于軟鋼，因此選用直排有搭邊的排樣方式，如圖 所示。 搭邊值的大小與材料的性質(zhì)、板料厚度、工件的形狀和尺寸、排樣方法、以及送料、卸料、坯料的定位方式等有一定的關(guān)系。另外，查表 可知條料寬度的單向極限值為 Δ=。通常，選用余料較少的裁板方法，從而提高材料利用率。其中板料沖件總數(shù) n3=2922=638。 16 綜上所述，落料過程總的沖裁工藝力為 Fb1=ΣF=F 沖 +F 推 +F 壓 =++= 矩形盒拉深工藝力 (1)矩形盒拉深力 對于低矩形盒拉深，一次拉深成形的拉深力 [7]按式 計算 F 拉 =k(2B1+)tσb () 式中 k——一次拉深低矩形盒的系數(shù)，據(jù)毛坯相對高度 (H/B)=、相對厚度(t/D)100