【正文】 12 表 24 條料寬度偏差 Δ（ｍｍ） 條料寬度B/mm 材料厚度 t/mm ～ 1 1～ 2 2～ 3 3～ 5 ～ 50 ～ ～ ～ ～ 50～ 100 ～ ～ ～ ～ 150～ 200 ～ ～ ～ ～ 200～ 220 ～ ～ ～ ～ 220～ 300 ～ ～ ～ ～ 表 25 條料寬度偏差 Δ（ｍｍ） 條料寬度 B/mm 材料厚度 t/mm ? ～ 1 1～ 2 ? 20 ～ ～ ～ 20～ 30 ～ ～ ～ 30～ 50 ～ ～ ～ 表 26 送料最小間隙Ｚ （ｍｍ） 導(dǎo)向方式 無(wú)側(cè)壓裝置 有側(cè)壓裝置 條料寬度 100 以下 100～ 200 200～ 300 100 以 下 100 以上 材料 厚度 （ mm） ～ ～ 1 1～ 2 2～ 3 3～ 4 4～ 5 端蓋級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)及其制造工藝 13 表 27 ｂ值 （ ｍｍ ） 材料厚度 t/mm 金屬材料 非金屬材料 ? 2 ～ 3 ～ 3 4 經(jīng)查表得： a=， a’= 則： 2 7 .8 1 2 9A D a m m? ? ? ? ? ? ? ? ? 0 . 10 . 12 2 7 . 8 2 1 . 2 1 3 2B D a Z? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 條料寬度為整數(shù)，料寬為 32mm，步距為 29mm。每次只沖一個(gè)零件的步距 A 的計(jì)算公式為： A D a?? （ 23） 式中 D——— 平行于送料方向的沖裁件寬度 （ mm） ； a——— 沖裁件之間的搭邊值 （ mm） ； 條料寬度的確定： 在排樣方式和搭邊數(shù)值確定以后，就可以確定條料的寬度。一般搭邊值是由經(jīng)驗(yàn)確定的。搭邊值過(guò)小，作用在模具側(cè)表面上的法向力沿著落料毛坯周長(zhǎng)的分布不均勻，造成模具刃口磨損；同時(shí)在沖裁時(shí)，搭邊被拉斷，使零件產(chǎn)生毛刺，有時(shí)還會(huì)拉入凸模和凹模間隙中，損壞模具刃口，降低模具壽命。在工藝切口沖切 工位后，即安排了拉深工序，經(jīng)一次拉深后，在其后的工位上設(shè)置了第二次拉深及整形工序，對(duì)直壁及凸緣與底部連接的過(guò)渡 R 逐步整修到位。 排樣設(shè)計(jì)的工作內(nèi)容包括選擇排樣方法；確定搭邊的數(shù)值；計(jì)算條料寬度及送料步距；畫出排樣圖。 排樣圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算 排樣的設(shè)計(jì)原則 1）提高材料利用率。 具體設(shè)計(jì)步驟： 1）計(jì)算所需的毛坯直徑，確定送料步距和條料寬度 2）計(jì)算總拉伸系數(shù)，確定拉深 次數(shù)，具體工位計(jì)算 3）選擇適合的排樣方式，繪制排樣圖 4）計(jì)算拉深力、沖裁力、壓邊力等 ,計(jì)算壓力中心 5）進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 工藝計(jì)算 首先按單工序拉深的計(jì)算方法及沖件的尺寸計(jì)算所需的毛坯直徑： 224 1 .7 2 0 .5 6D d d h rd r? ? ? ? （ 21） 計(jì)算得： D=26mm 表 21 凸緣拉深件的修邊余量 d? 凸緣直徑 td 凸緣的相對(duì)直徑 tdd 以下 ～ 2 2～ ? 25 25～ 50 50～ 100 100～ 150 150～ 200 200～ 250 250 6 5 4 3 經(jīng)查表得： 1 9 .2 1 5 .6 1 .2 3tdd ?? 得： mm?? 則： 端蓋級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)及其制造工藝 9 224 1 .7 2 0 .5 6D d d h rd r? ? ? ?? dm D?總 （ 22） 式中， d —— 制件中線直徑； D —— 制件實(shí)際毛坯直徑。為了避免因先沖孔后拉深，導(dǎo)致孔尺寸被破壞的情況發(fā)生。級(jí)進(jìn)模適合于加工結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，需要大批量生產(chǎn)的零件。根據(jù)復(fù)合模 加工成型的零件來(lái)看，一般都是平面零件，這就導(dǎo)致在沖孔落料此零件之后，需要再找另一副模具，來(lái)使零件拉深成型，并且此時(shí)定位要求高，零件加工困難，很容易產(chǎn)生廢品，使加工成本增加。單工序模適于簡(jiǎn)單零件的中小批量生產(chǎn)，故排除方案一。 研究方案確定 方案設(shè) 計(jì)： 方案一：使用單工序沖裁模加工，拉深、沖孔、翻邊、壓印等逐一進(jìn)行。 在科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)下，不斷提高自主開發(fā)能力、重視創(chuàng)新、堅(jiān)持改革開放、走新型工業(yè)化道路，將速度效益型的 增長(zhǎng)模式逐步轉(zhuǎn)變到質(zhì)量和水平效益型軌道上來(lái)，我國(guó)的沖壓模具的水平也必然會(huì)更上一層樓。精沖模中發(fā)展重點(diǎn)是厚板精沖模大型精沖模，并不斷提高其精度。有代表性的是集機(jī)電一體化的鐵芯精密自動(dòng)閥片多功能模具，已基本達(dá)到國(guó)際水平?？梢哉f(shuō)，沖制件覆蓋了電子、通訊、汽車、機(jī)械、電機(jī)電器、儀器儀表和家電等產(chǎn)品范疇。有些 模具企業(yè)，模具零件的粗加工、半精加工，也由相對(duì)固定的協(xié)作廠家去完成。 國(guó)外各模具生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)自身的生產(chǎn)能力、經(jīng)驗(yàn)等，制定了自己的標(biāo)準(zhǔn)。選定基準(zhǔn)點(diǎn)后，產(chǎn)品上任何一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)尺寸，都能準(zhǔn)確地計(jì)算出來(lái)。應(yīng)用 3D 設(shè)計(jì)，還可以在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行裝配干涉的檢端蓋級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)及其制造工藝 4 查，保證設(shè)計(jì)和工藝的合理性。工作時(shí)，坯料在下模面上通過(guò)定位零件定位，壓力機(jī)滑塊帶動(dòng)上模下壓，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需形狀與尺寸的沖件。 復(fù)合 級(jí)進(jìn) —— 在一副沖模上包含復(fù)合和級(jí)進(jìn)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(lái)沖壓是不經(jīng)濟(jì)甚至難于達(dá)到要求。因此可以說(shuō)，如果生產(chǎn)中不諒采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門要提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、快速進(jìn)行產(chǎn)品更新?lián)Q代等都是難以實(shí)現(xiàn)的。 沖壓在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是大批量生產(chǎn)中應(yīng) 用十分廣泛。冷沖模具的結(jié)構(gòu)組成有的可能復(fù)雜而且加工難度很大，模具往往很昂貴，但利用模具生產(chǎn)制件的操作卻很簡(jiǎn)單，單件制件生產(chǎn)周期極短。 （ 3）沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時(shí)材料的冷變形硬化效應(yīng)，沖壓的強(qiáng)度和剛度均較高。主要表現(xiàn)如下。 冷沖模技術(shù)的先進(jìn)程度幾乎決定了沖壓工藝的先進(jìn)程度。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一， 在機(jī)械制造中屬于一種高效的加工方式。 關(guān)鍵詞： 沖裁工藝，級(jí)進(jìn)模，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 端蓋級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)及其制造工藝 II Abstract: This text main research design and manufacture process of the progressive die for the cover. This thesis applied professional curriculum theory and the actual production of knowledge, to cultivating and improving students39。結(jié)構(gòu)采用級(jí)進(jìn)模，能更簡(jiǎn)單的實(shí)施自動(dòng)化操作。本論文應(yīng)用專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)，進(jìn)行一次冷沖壓模具設(shè)計(jì)工作的實(shí)際訓(xùn)練從而培養(yǎng)和提高學(xué)生獨(dú)立工作能力，鞏固與擴(kuò)充了冷沖壓模具設(shè)計(jì)等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的方法和步驟，掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的基本技能，懂得怎樣分析零件的工藝性，怎樣確定工藝方案，通過(guò)對(duì)比和結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)需要，明白了單工序模、復(fù)合模、級(jí)進(jìn)模各個(gè)優(yōu)勢(shì)所在，了解了模具的基本結(jié)構(gòu)，提高了計(jì)算能力，繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí)，獨(dú)立思考的能力也有了提 高。本設(shè)計(jì)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)等問(wèn)題。沖壓通常是在常溫下對(duì)材料進(jìn)行冷變形加工，且主要采用板料來(lái)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(méi)有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行；沒(méi)有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝就無(wú)法實(shí)現(xiàn)。 與機(jī)械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無(wú)論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。 （ 2）沖壓時(shí)由于模 具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面質(zhì)量 ,而模具的壽命一般較長(zhǎng) ,所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定 ,互換性好 ,具有 “ 一模一樣 ” 的特征。但模具是技術(shù)密集型產(chǎn)品，其制造屬單件小批量生產(chǎn)，具有難加工、精度高、技術(shù)要求高、生產(chǎn)成本高的特點(diǎn)。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。不少過(guò)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)量端蓋級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)及其制造工藝 3 輕、剛度好的沖壓件所代替。 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有多種單一工序。 級(jí)進(jìn)沖壓 —— 在壓力機(jī)上的一次工作行程中，按照一定的順序在同一模具的不同工位上完面兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方式。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，上模被固定在壓力機(jī)工作臺(tái)或墊板上，是沖模的固定部分。一些國(guó)家還開發(fā)了級(jí)進(jìn)模專用的 3D 設(shè)計(jì)軟件，應(yīng)用這些軟件不僅可完成 2D設(shè)計(jì)，同時(shí)可獲得 3D 模型，為 CAD/CAM 的集成提供了保證。如為了便于模具設(shè)計(jì)與計(jì)算，各道工序均以一個(gè)統(tǒng)一的基準(zhǔn)點(diǎn)為中心，以坐標(biāo)尺寸的方式標(biāo)注尺寸。有了加工要領(lǐng)圖，對(duì)各道工序的關(guān)系就可一目了然，不僅便于模具設(shè)計(jì)，而且對(duì)模具加工和調(diào)整也方便。其他模具零件均可作為標(biāo)準(zhǔn)件在市場(chǎng)上采購(gòu)。 從精密多任務(wù)位級(jí)進(jìn)模的沖制件來(lái)看，包括電機(jī)鐵芯片級(jí)進(jìn)模、空調(diào)器翅片級(jí)進(jìn)模、集成電路引線框架級(jí)進(jìn)模、電子連接器級(jí)進(jìn)模、彩管電子槍零件級(jí)進(jìn)模、汽車零件級(jí)進(jìn)模、家電零件級(jí)進(jìn)模等。 標(biāo)識(shí)沖模技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具，是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展 的精密模具品種。多功能、多工位級(jí)進(jìn)模中 發(fā)展重點(diǎn)是高精度、高效率和大型、高壽命的級(jí)進(jìn)模。通過(guò)改革與發(fā)展，采取各種有效措施，在沖壓模具行業(yè)全體職端蓋級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)及其制造工藝 5 工的共同努力奮斗之下，我國(guó)沖壓模具也一定會(huì)不斷提高水平，逐漸縮小與世界先進(jìn)水平的差距。其塑性條件適合在不采用中間退火等熱處理工序時(shí)實(shí)現(xiàn)連續(xù)拉深的沖壓生產(chǎn)。此零件需要經(jīng)過(guò)多次拉深，并且還有沖孔，翻邊，沖裁等工藝，生產(chǎn)工序多，使用的模具相對(duì)多，會(huì)使總成本增加。在同一位置上合理布置凹凸模，能使其同時(shí)完成沖孔及落料的工序。 級(jí)進(jìn)模是壓力機(jī)在一次行程中，依次在幾個(gè)不同的位置上同時(shí)完成多道工序的沖模。 方案分析： 根據(jù)以上方案設(shè)計(jì)結(jié)論，最后選用級(jí)進(jìn)模進(jìn)行零件的加工。且不影響條料輸送，滿足了自動(dòng)送料的要求。 因該拉深件的筒壁直邊及凸緣與底部的過(guò)渡 R尺寸較小，應(yīng)通過(guò)后面工位的沖壓工序來(lái)達(dá)到這一要求，因而設(shè)置了二次拉深加整形工序。 4）排樣應(yīng)暴政沖裁件的質(zhì)量。該沖件采用有切口的帶料連續(xù)拉深工藝。從節(jié)省材料出發(fā)，搭邊值越小越好，但搭邊小于一定數(shù)值后，對(duì)模具壽命和剪切表面質(zhì)量都不利。 另外，排樣方式、有無(wú)壓料機(jī)構(gòu)對(duì)搭邊值均有影響。送料步距的大小應(yīng)為條料上兩個(gè)對(duì)應(yīng)沖裁件的對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的距離。2 1 .5B L a n b L a n b? ? ? ? ? ? （ 26） 式中 B——— 條料寬度（ mm）； L——— 沖裁件垂直于送料方向的尺寸（ mm）； n——— 側(cè)刃數(shù)； b——— 側(cè)刃裁切的寬度（ mm），見表 27； a ——— 側(cè)搭邊值（ mm）。 沖裁件在板料（條料或帶料）上的布置方法稱為沖裁工作的排樣法，通常叫做排樣。 ? 值越大，說(shuō)明廢料越少，材料利用率就越高。 故經(jīng)計(jì)算： ? ? 0 00 / 1 0 0 6 5 .4 %SS? ? ? ? 通常說(shuō)的沖裁力是指沖裁力的最大值，它是選