【正文】 作不方便 生產(chǎn)適應(yīng)性 使用于沖件精度要求不高的單工序模 適用于精度、高速?zèng)_裁、薄料小間隙沖裁等 適用于單工序模和級(jí)進(jìn)模，導(dǎo)板可同時(shí)作為卸料板，并保護(hù)凸模。對(duì)于復(fù)合模生產(chǎn)，應(yīng)采用上出件比較便于操作與提高生產(chǎn)效率。 操作與定位方式 落料首次拉深復(fù)合模考慮零件中批量生產(chǎn) ,安排生產(chǎn)可采用手工送料方式能夠達(dá)到批量生產(chǎn) ,且能降低模具成本 ,因此采用手工送料方式 ，該模具采用的是條料，控制條料的送進(jìn)方式采用導(dǎo)料板；控制條料的送進(jìn)步距采用固定擋料銷定距。 分析比較上述三種方案，可以看出： 方案一：采用單工序模具生產(chǎn)，模具 結(jié)果簡單，但因工序比較多，所以需五副模具，制造周期時(shí)間長，生產(chǎn)綱領(lǐng)達(dá)不到，模具浪費(fèi)，成本高，生產(chǎn)效率低，難以滿足中批量生產(chǎn)需求，所以不采用第一方案。 ． 3 凸凹模工作部分的尺寸 （ 1）凹模圓角半徑 查《沖壓手冊(cè)》 [1]表 478得，第一次拉深凹模圓角半徑 mmrd 121 ? ； 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 第 18 頁 由《沖壓工藝學(xué)》 [2]公式（ 457）和（ 458） 得： mmrr dd 10)~( 12 ?? ； mmrr dd 9)~( 21 ?? （ 2）凸模圓角半徑 mmrr d 9)1~( 11 ??? ； mmr 102 ?? ； mmr 93 ?? ． 4 確定各次拉深直徑和 計(jì)算拉深高度 實(shí)際采用的拉深系數(shù)為 321 , mmm 332211 ][][][ mmmmmm ????? （ 1） ?mmm （ 2） 由公式 （ 1） 和公式 （ 2）得 : ?m ， ?m ， ?m 三次拉深后的直徑分別為： mmDmd ?? ； mmdmd ?? ； mmdmd ?? 三次拉深后的高度分別為： mmrddrddDH )()( 11111121 ????? 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 第 19 頁 mmrddrddDH )()( 22222222 ????? mmrddrddDH )()( 33333323 ????? ． 5 畫出工序簡圖 圖 23 ． 6 確定排樣方式和計(jì)算樹料利用 率 由 mmt ? ,查《模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊(cè)》 [3] 表 1112，選用 500 1500 的板料。 查《沖壓手冊(cè)》 [1] 表 85，可知 08F 鋼的機(jī)械性能如下表所示： 表 21 鋼號(hào) 拉深級(jí)別 鋼板厚度（ mm） 機(jī)械性能 σb /MPa) σ10 100,不小于 08F Z ≤ 4 275~392 32 S ≤ 4 275~412 20 P ≤ 4 275~412 28 查《沖壓手冊(cè)》 [1] 表 82，可知 08F 鋼的化學(xué)成分如下表所示： 表 22 鋼號(hào) ω C 100 ω Si 100 ω Mn 100 ω P 100 ω S 100 ω Ni 100 ω Cr 100 ω Cu 100 08 ～ ～ ～ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 第 15 頁 查《沖壓手冊(cè)》 [1] 表 83，可知主要元素對(duì) 08F 鋼沖壓性能的影響： 表 23 元素名稱 對(duì)沖壓性能的影響 C 增加 Fe3C 的數(shù)量，提高鋼板的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度，降低塑形，使沖壓性能惡化，特別是當(dāng) Fe3C 出現(xiàn)于晶界時(shí)，不利于沖壓成型 Si Si 溶于鐵素體中，強(qiáng)化鐵素體的作用很大，增加強(qiáng)度，降低塑形，含硅量越低越好，深沖鋼壓板不能用硅脫氧 Mn 錳的直接影響不大，錳和硫形成 MnS 夾雜物，其數(shù)量和形態(tài)對(duì)沖壓性能有影響 P 磷顯著地增加強(qiáng)度和 脆性，并有偏析傾向，易于形成帶狀組織，對(duì)沖壓性能不利 S 形成硫化物，其數(shù)量、形狀和分布對(duì)沖壓性能有很大影響，數(shù)量多且呈細(xì)長條狀分布的硫化物對(duì)沖壓性能最不利 零件的工藝性分析 ① 外形尺寸：零件輪廓結(jié)構(gòu)簡單、形狀對(duì)稱， 外形無尖角有利于提高模具壽命，為無凸緣圓桶件； ② 沖裁件的精度：沖裁件的精度與粗糙度： 未標(biāo)注公差尺寸，屬于自由尺寸，可按 IT14 級(jí)確定工件尺寸的公差，查 《沖壓手冊(cè)》表 2— 5可得，工件基本尺寸：mmd ??? , mmh ?? ， mmR ?? , mmt ?? ； ③ 材料：零件材料為 08F 鋼，它的強(qiáng)度、硬度很低，而塑性、韌性極高，具有良好的沖壓成形性能，主要用來制造冷沖壓件； ④ 屬中批量生產(chǎn)。 該零件為無凸緣圓桶，采用 的鋼板沖壓而成。 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 第 14 頁 第 2 章 零件的工藝性分析 分析沖壓零件的工藝性包括技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩個(gè)方面。 另外，從國際市場來看，目前世界模具市場仍然是供不應(yīng)求。家用電器，如彩電、冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)等，在國內(nèi)的市場也很大。大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具需求的增長還將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過 每年10%的增幅。 國內(nèi)外模具的質(zhì) 量水平不可同日而語，開發(fā)能力和經(jīng)濟(jì)效益仍有差距。近五年來，我國平均每年進(jìn)口模具 億美元， 2020 年進(jìn)口模具 億美元 (出口模具僅 億美元 )，這還不包括隨進(jìn)口設(shè)備和生產(chǎn)線作為附件帶來的模具。其他類型的模具，例如子午線輪胎活絡(luò)模具、鋁合金和塑料門窗異型材擠出模等，也都達(dá)到了較高的水平，并可替代進(jìn)口模具。體現(xiàn)高水平制造技術(shù)的多工位級(jí)進(jìn)模的覆蓋面，已從電機(jī)、電器鐵芯片模具，擴(kuò)展到接 插件、電子槍零件、空調(diào)器散熱片等家電零件模具。 2020 年全國模具工業(yè)總產(chǎn)值達(dá) 300 億元人民幣，我國模具年產(chǎn)值已 位居世界第四。模具生產(chǎn)的 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 第 11 頁 工藝水平及科技含量的高低，已成為衡量一個(gè)國家科技與產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益、新產(chǎn)品的開發(fā)能力，決定著 一個(gè)國家制造業(yè)的國際競爭力。在這方面我們還有很長的路要走，還有很多東西要學(xué)。如在數(shù)控四邊彎折機(jī)中送入板料毛坯后，在計(jì)算機(jī)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(dòng)壓力機(jī)上沖壓電機(jī)定轉(zhuǎn)字沖片時(shí)，一分鐘可沖幾百片，并能自動(dòng)疊成定、轉(zhuǎn)子鐵芯，生產(chǎn)效率比普通壓力機(jī)提高幾十倍，材料利用率高達(dá) 97%，公稱壓力為 250KN 的高速壓力機(jī)的滑塊行程次數(shù)已達(dá) 2020次 /min 以上。如清華大學(xué)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(shí)產(chǎn)權(quán)的世界唯一擁有兩種快速成形工藝（分層實(shí)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(jì)和制造，具有較好的價(jià)格性能比。 ，表面粗糙度達(dá)Ra=~ 微米，精度磨削及拋光已開始使用數(shù)控成形磨床、數(shù)控光學(xué)曲面磨床、數(shù)控連續(xù)軌跡坐標(biāo)磨床及自動(dòng)拋光等先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備。高速銑削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面質(zhì)量（主軸轉(zhuǎn)數(shù)一般為 15000~40000r/min）。我國主要汽車模具企業(yè)，已能生產(chǎn)成套轎車覆蓋件模具，在設(shè)計(jì)制造方法、手段方面已基本達(dá)到了國際水平，但在制造方法手段方面已基 本達(dá)到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)、功能方面也接近國際水平，但在制造精度、質(zhì)量、制造周期和成本方面與國外相比還存在一定差距。另一方面：為了適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代和試制或小批量生產(chǎn)的需要 ，鋅基合金沖模、聚氨酯橡膠沖模、薄板沖模、鋼帶沖模、組合沖模等等各種簡易沖模及其制造技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。采用爆炸等高能效成形方法對(duì)于加工各種尺寸在形狀復(fù)雜、批量小，強(qiáng)度高和精度要求高的板料零件，具有很重要的實(shí)用意義。這 樣既節(jié)省的昂貴的試模費(fèi)用，也縮短了制模具周期。 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，許多新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料不斷涌現(xiàn)，因而促進(jìn)了沖壓技術(shù)的不斷革新和發(fā)展。但不論何種類型的沖模，都可看成是由上模和下模兩部分組成。 復(fù)合 級(jí)進(jìn) ———— 在一副沖模上包含復(fù)合和級(jí)進(jìn)的兩種方式的組合工序。 在實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)沖壓件的生產(chǎn)批量較大、尺寸較少而公差要求較小時(shí)，若用分散的單一工序來沖壓是不經(jīng)濟(jì)甚至難于達(dá)到要求。 沖壓的基本工序及模具 由于沖壓加工的零件種類繁多，各類零件的形狀、尺寸和精度要求又各不相同，因?yàn)樯a(chǎn)中采用的沖壓方法也是多種多樣的。其中，無需設(shè)計(jì)專用模具、性能先進(jìn)的轉(zhuǎn)塔數(shù)控多工 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 第 6 頁 位壓力機(jī)、激光切割和成形機(jī)、 CNC 萬能折彎機(jī)等新設(shè)備已投入使用。不少過去用鍛造、鑄造和切削加工方法制造的零件， 現(xiàn)在大多數(shù)也被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所替代。所以，只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點(diǎn)才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。 （ 2） 沖壓是由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，切一般不破壞沖壓件的表面質(zhì)量，而模具的壽命一般較長，所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定，互換性好，具有“一模一樣”的特征。 與機(jī)械加工及塑性加工的其他發(fā)放相比，沖壓加工無論在技術(shù)發(fā)面還是經(jīng)濟(jì)方面都有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。 沖壓所使用的模 具稱為沖壓模具，簡稱沖模。本設(shè)計(jì)共分 6章，分別論述了產(chǎn)品工藝分析，沖壓方案的確定，工藝計(jì)算，模板及零件設(shè)計(jì)，模具 組立 等問題。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。其的缺點(diǎn)是：模具 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易制造。 三套模具均分別落料拉深復(fù)合模、二次拉深單工序模和三次拉深單工序模。此外是模具總體方案的選擇與確定模具種類的選擇，有模具具體結(jié)構(gòu)的選擇、復(fù)合模的選擇。另外還介紹了沖壓工藝方案設(shè)計(jì)及最佳工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，包 括圓桶的各沖壓工序的性質(zhì)、沖壓順序、工序組合方式以及最佳工藝方案的確定。通過對(duì)這 三 套模具的設(shè)計(jì)，把所學(xué)的專業(yè)知識(shí)和在工廠實(shí)習(xí)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)結(jié)合起來，進(jìn)行了一次全面的理論與實(shí)踐的融合。與單工序模相比，主要優(yōu)點(diǎn)是：①生產(chǎn)效率高； ②沖壓件精度高。 在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，樹立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。落料拉深效果好，能極大地提高生產(chǎn)效率，但落料拉深凹模設(shè)計(jì)較為重 要，設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮其落料拉深?？谛螤?，否則易影響落料拉深件的形狀。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一， 隸屬于材料成型工程技術(shù)。沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備與沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素，只有它們相互結(jié)合才能得出沖壓件。這是因?yàn)闆_壓是依靠沖模和沖壓設(shè)備來完成加工，普通壓力機(jī)的行程次數(shù)為 每分鐘可達(dá)幾十次，高速壓力要每分鐘可達(dá)數(shù)百次甚至上千次以上，而且每次沖壓行程就可能得到一個(gè)沖件。 但是，沖 壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時(shí)一個(gè)復(fù)雜零件需要數(shù)套模具才能加工成型，切模具制造的精度高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集型產(chǎn)品。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當(dāng)?shù)拇螅賱t 60%以上，多則 90%以上。沖壓生產(chǎn)為適應(yīng)這一新的要求，開發(fā)了多種適合不同批量生產(chǎn)的工藝、設(shè)備和模具。同時(shí)，根據(jù)不同使用要求，可以完成各種沖壓工序，甚至焊接、裝配等工序，更新新產(chǎn)品方便迅速，沖壓件精度也高。 上述兩類工序，按基本變形方式不同又可分為沖裁、彎曲、拉深和成形四種基本工序，每種基本工序還包含多種單一工序。 級(jí)進(jìn)沖壓 ———— 在壓力機(jī)上的額一次工作行程中，按照一定的順序在同一模具的不同工位上完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方式。按工序的組合方式可分為單工序模、復(fù)合模和級(jí)進(jìn)模等。上模回升時(shí)，模具的卸料與出件裝置將沖件或廢料從凸、凹模上卸下或推、頂出來，以便進(jìn)行下一次沖壓循環(huán)。特別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展和塑性變形理論的進(jìn)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(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，即利用有限元（ FEM）等有值分析模擬金屬的塑性成形過程，根據(jù)分析結(jié)果，設(shè)計(jì)人員可預(yù)測(cè)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