【正文】 因為相對彎曲半徑 r / t 愈小，變形程度愈大，變形區(qū)總的切向變形程度增大，塑性變形在總變形中占的比例增大，而相應(yīng)彈性變形的比例則減少，從而回彈值減少 。 影響回彈的主要因素 一 ． 材料的力學性能 材料的屈服點σ S 愈高，彈性模量 E 愈小，彎曲變形的回彈也愈大。 t為板料厚度。這樣就使變形區(qū)域擴大，減小了外層材料的伸長率。當工件 的彎曲半徑小于表 所列數(shù)值時，為提高彎曲極限變形程度，常采取以下措施： (1)經(jīng)冷變形硬化的材料，可采用熱處理的方法恢復其塑性，再進行彎曲。彎曲中心角越小，變形分散效應(yīng)越顯著。反之，工件的彎曲線與材料的纖維平行時，其最小彎曲半徑則大。對于沖裁或剪裁坯料，若未經(jīng)退火，由于切斷的面存在冷變形硬化層，就會使材料塑性降低。 通過拉兩段以及纏繞彎曲成形模，材料被縱向拉伸超過其彈性極限。彎曲半徑一般較大；成形限制不是一個要素。在彎曲工序中，利用提高溫度，通過 增加材料的延展性及降低屈服強度來增強部件的可 成形性和邊界成形，減少回彈和彎 曲。這種類型的彎曲通常在室溫下在液壓或膠墊壓力機上加工，如鋁和小厚度鋼等材料。 直線彎曲 —— 在直線彎曲件的成形過程中，在彎曲區(qū)的內(nèi)側(cè)晶粒受到壓縮而外側(cè)晶粒受到拉伸。 根據(jù)所使用的工具與設(shè)備的不同，彎曲方法可分為在壓力機上利用模具進行的壓彎以及在專用彎曲設(shè)備上進行的折彎、滾彎、拉彎等。與此同時，置于凸 模上的 板料在彈性卸料裝置作用下，也已完成脫離工作。 96號彈簧的規(guī)格： 外徑 D＝ 90mm， 鋼絲直徑 d＝ 14mm， 長春工業(yè)大學本科畢業(yè)論文 22 自由高度 H0 ＝ 200mm。沖 制的工件由推桿、頂板、頂桿和推件塊組成的剛性推件裝置推出。 凹模厚度 mmKbH 0 ???? 凹模壁厚 mmHC ?? 式中 K —— 系數(shù)，查《沖壓工藝與模具》表 42； b —— 沖裁件最大外形尺寸。 當 ?? 時 ,x=1. (見 沖壓工藝及模具 劉華剛編著 ) 刃口尺寸計算公式： Ad= dxA ???? 0max )( （ ） 零件尺寸 處凹模尺寸： *4101 )( ?? ????凹A 零件尺寸 7mm處凹模尺寸： *4102 )( ?? ????凹A 零件尺寸 8mm處凹模尺寸： *4103 )( ?? ????凹A 長春工業(yè)大學本科畢業(yè)論文 20 凸模、凹模 的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1．凸模： 凸模結(jié)構(gòu)形式主要取決于沖件的形狀和尺寸，沖模結(jié)構(gòu)、加工以及裝配工藝等實際條件的不同。零件精度與模具制造精度的關(guān)系 ，若零件沒有標注公差，則對于非圓形件按國家標準“非配合尺寸的公差數(shù)值” IT14 精度來處理，沖模則可以按 IT11 精度制造；對于圓形件，一般可按 IT6— IT7 精度制造模具。這樣，在凸、凹模磨損到一定程度的情況下，仍然能沖出合格的零件。沖裁過程中，凸、 由于凸、凹模之間存在著間隙，所以沖裁件斷面一般都是帶有錐度的，且落 凹模要與沖裁零件或廢料發(fā)生摩擦，凸模越磨越小，凹模越磨越大，結(jié)果間隙越用越大。 5．工件尺寸公差與沖模刃口尺寸的制造偏差原則上都應(yīng)按 “ 入體 ” 原則標注為單向公差，所謂 “ 入體 ” 原則是指標注工件尺寸公差時應(yīng)向材料實體方向單向標注。 4．選擇模具刃口制造公差時，要考慮工件精度與模具精度的關(guān)系，即要保證工件的精度要求，又要保證有合理的間隙值。 2．根據(jù)沖模在使用過程中的磨損規(guī)律，設(shè)計落料模時，凹?；境叽鐟?yīng)取接近或等于工件的最小極限尺寸；設(shè)計沖孔模時，凸?；境叽鐒t取接近或等于工 件孔的最大極限尺寸。因此，確定凸、凹模刃口尺寸應(yīng)區(qū)分落料和沖孔工序，并遵循如下原則： 1．設(shè)計落料模先確定凹模刃口尺寸。但在沖裁件尺寸的測量和使用中，則是以光亮帶的尺寸為基準。 在沖壓手冊中，查表可得 Zmin=,Zmax= 長春工業(yè)大學本科畢業(yè)論文 18 凸模與凹模 尺寸的確定 凸模和凹模的刃口尺寸和 公差，直接影響沖裁件的尺寸精度。 合理沖裁間隙的計算與選擇 確定沖裁模具間隙的方法有公式法、經(jīng)驗值法和查表法。 從以上幾個方面分別選擇合理的間隙時，往往會產(chǎn)生互相矛盾的情況。 （ 3）間隙對沖裁件精度的影響 研究表 明，間隙對沖裁件彎拱影響的一般規(guī)律是：小間隙時，彎拱較大；間隙為（ 5%— 15%） t 時，彎拱較??；隨著間隙的增大，彎拱撓度也增大，使沖裁件的平直精度降低。 （ 2）間隙對沖裁件斷面質(zhì)量的影響 對于斷面質(zhì)量，起決定作用的是沖裁間隙。 沖裁間隙的數(shù)值等于凹模刃口與凸模刃口尺寸之差， Z=DdDp 式中 Z—— 沖裁間隙， mm； Dd—— 凹模刃口尺寸， mm； Dp—— 凸模刃口尺寸， mm。通常利用求平行力系合力作用點的方法來確定模具的壓力中心。 。壓力機的閉合高度 H 是指滑塊在下死點時，工作臺面到滑塊下端面的距離。 ，且還須留有安裝固定的余地，但是過大的工作平面上安裝小尺寸的沖模對工作臺的受力是不利的。 （ ） 其中： F —— 沖裁力； n —— 同時梗塞在凹模內(nèi)的零件 (或廢料 )數(shù)； K卸 、 K推 —— 卸料力、推件力系數(shù)。這兩種彈性恢復的結(jié)果，會使落料梗塞在凹模內(nèi)，而沖裁后剩下的板料則箍緊在凸模上。 沖裁力的大小主要與材料力學性能、厚度和沖裁件的輪廓長度有關(guān)。因此 在確定料寬時，要考慮到模具的結(jié)構(gòu)中，是否采用側(cè)壓裝置和側(cè)刃，根據(jù)不同結(jié)構(gòu)確定不同的料寬。 搭邊值要合理選擇，如果過大，材料利用率低；過小，利用率雖高，卻很難起到搭邊的作用，在沖裁中會被拉斷，造成送料困難，使工件產(chǎn)生毛刺，有時還會被拉入模具間隙中，損毀模具刃口，降低模具壽命。 條料排樣的搭邊值一般與工件形狀、工件厚度 t 等有關(guān)，多工位連續(xù)模的搭邊比單工序模的搭邊稍微大一些。排樣中相鄰兩工件之間的余料或工件與條料邊緣間的余料稱為 搭邊。同時，由于模具單邊受力（單邊切斷時），不但會加劇模具磨損，降低模具壽命，而且也直接影響沖裁件的斷面質(zhì)量。沖件的質(zhì)量和模具壽命更差，但材料利用率最高。沖件尺寸完全由沖模來保證， 因此精度高，模具壽命也高，但材料利用率低。 要提高材料的利用率就必須減少廢料面積。其計算公式如下： 一個單位進距內(nèi)的材料的利用率為： %100?? bhnA? （ ） 式中 A —— 沖裁件面積； N —— 一個進距內(nèi)沖件個數(shù)； B —— 條料寬度； H —— 進距。因此，排樣是沖裁工藝與模具設(shè)計中一項很重要的工作。 4. 模具精度的確定 根據(jù)沖壓件的精度確定合理的模具加工精度，選擇合理的導向方式和固定方式。確定模具的結(jié)構(gòu)形式，必須解決好以下的問題。生產(chǎn)批量大，沖壓工序應(yīng)盡可能地組合在一起，進行復合?；蜻B續(xù)模沖壓；小批量生產(chǎn)，常選用單工序簡單模。 （ 3）拉伸 （ 4）成形 包括：翻邊、縮口、脹形、起伏成形和整 形。但概括起來可分為分離工序和變形工序兩大類。 在此連接件設(shè)計當中主要解決好以下幾個問題： ①對沖壓件進行工藝分析，設(shè)計出的模具結(jié)構(gòu)能保證工件的正常生產(chǎn)； ②通過分析比較，確定 最佳工藝方案。此制件要求精度不高，不需較高的公差等級，屬于一般沖裁彎曲精度。 2 沖壓件工藝 沖壓件工藝分析 此沖壓件為頭枕導管，是小 型零件，大批量生產(chǎn)。因此，尺寸穩(wěn)定，互換性好。 ⑷ 合理選擇沖壓設(shè)備。沖壓件的生產(chǎn)過程包括原材料準備、沖壓和其他輔助工序。它是壓力加工的一種，是機械制造中先進的加工方法之一。數(shù)控加工過程的在線激光測量，不但有助于 保工 件的加工質(zhì)量，而且大大提高 NC 機床的運轉(zhuǎn)安全?？梢詮?CAPP→ PDM→ CIMS→ VM 逐步深化和提高，也有不少人認為推行 C3P CAD/CAE/CAM/PDM)技術(shù)可能更有效。因此，除了設(shè)計技術(shù)和加工技術(shù)之外，還必須重視一些綜合技術(shù)，其發(fā)展方向?qū)δ＞咧圃飚a(chǎn)生重大影響。模具加工的工作主要集中在模具型面加工、表面加工和裝配，加工方法主要有精密鑄造、金屬切削加工、電火花加工、電化學加工、激光及其他高能波束加工，以及集兩種以上加工方法為一體的復合加工等。從產(chǎn)值看， 80 年代以來，美、日等工業(yè)發(fā)達國家模具行業(yè)的產(chǎn)值已超過機床行業(yè)，并又有繼續(xù)增長的趨勢。經(jīng)國務(wù)院批準，從 1997 年到 2021 年，對 80 多家國有專業(yè)模具廠實行增值稅返還 70%的優(yōu)惠政策，以扶植模具工業(yè)的發(fā)展。現(xiàn)代經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)。本次設(shè)計闡述了沖壓模 具 的結(jié)構(gòu)設(shè)計及工作過程。第二部分， 是 對零件排樣圖的設(shè)計，完成了材料利用率的計算。在文檔中第一部分，主要敘述了沖壓模具的發(fā)展狀況，說明了沖壓模具的重要性與本次設(shè)計的意義，接著是對沖壓件的工藝分析，完成了工藝方案的確定。通過前面的設(shè)計方案畫出模具各零件圖和裝配圖。 采用模具生產(chǎn)零部件，具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、成本低、節(jié)約能源和原材料等一系列優(yōu)點， 用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高 復雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的 ，已成為當代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向。 1997 年以來，又相繼把模具及其加工技術(shù)和設(shè)備列入 了《當前國家重點鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄》和《鼓勵外商投資產(chǎn)業(yè)目錄》。 據(jù)統(tǒng)計，在家電、玩具等輕工行業(yè)，近 90％的零件是模具生產(chǎn)的；在飛機、汽車、農(nóng)機和無線電行業(yè)，這個比例也 超過 60％。不同類型的模具有不同的加工方法，同類模具也可以用不同加工技術(shù)去完成。 長春工業(yè)大學本科畢業(yè)論文 6 模具制造綜合技術(shù)的發(fā)展方向 在模具制造中，模具設(shè)計和模具加工往往不能分割。模 具CAD/CAE/CAM 一體化及軟件的宜人化、集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化將是今后的發(fā)展方向 有條件的企業(yè)應(yīng)積極做好 CAD/CAE/CAM 技術(shù)的深化應(yīng)用工作，即應(yīng)用 KBE 技術(shù)和開 展企業(yè)信息化工程。面世不久的 4D 激光測量機可以自標定，不但能進行 3D 測量，而且可以得出質(zhì)量指標 ，說明每個測量點的精確性。 冷沖壓 沖壓加工的概念 沖壓是在常溫下利用沖模在壓力機上對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離和變形，從而獲得一定形狀，尺寸和性能的零件加工方法。根據(jù)零件的形狀、尺寸精度和其他技術(shù)要求，可分別采用各種工序?qū)Π辶厦鬟M行加工，以獲得滿意的零件。 ⑶ 確定模具結(jié)構(gòu)型式。 。 ，勞動強度低，易于實現(xiàn)機械化和自動化，生產(chǎn)效率高。由于該連接件是彎曲工件，回彈一般比較小，經(jīng)計算滿足沖壓工藝要求。 彎曲的工藝性：圖示零件包含四個彎曲部位。 確定沖壓工序： 由于沖壓加工的零件形狀、尺寸、精度要求、批量大小、原材料性能等的不同，其沖壓方法多種多樣。 （ 2）彎曲 包括：壓彎和卷邊。一般來說，這主要取決與沖壓件的生產(chǎn)批量、尺寸大小和精度等因素。所以 為其選擇正確的模具加工形式，在滿足沖 壓件質(zhì)量要求的前提下，最大限度的降低沖壓件的生產(chǎn)成本。 3．壓料和卸料方式的確定 壓料或不壓料 彈性或剛性卸料等。在企業(yè)中能節(jié)省企業(yè)生產(chǎn)過程中的成本。衡量排樣經(jīng)濟性、合理性的指標材料的利用率。其原因是條料和帶料有料頭和料尾的影響，另外用板材剪成條料還有料邊的影響。 排樣的方法 1．有廢料排樣 沿沖件全部外形沖裁，沖件與沖件之間、沖件與條料之間都存在有搭邊廢料。 3 無廢料排樣 沖件與沖件之間或沖件與條料側(cè)邊之間均無搭邊，沿直線或曲線切斷條料而獲得沖件。但是，因條料本身的公差以及條料導向與定位所產(chǎn)生的誤差影響，沖裁件公差等級低。 板料排樣設(shè)計 搭邊 搭邊 —— 分段搭接點應(yīng)盡量少，搭接點位置要避開產(chǎn)品零件的薄弱部位和外形的重要位，放在不注目的位置。刃口分解應(yīng)考慮加工設(shè)備條件和加工方法，便于加工。此外，還應(yīng)保持條料與一定的強度和剛度，保證送料的順利進行，從而提高制件質(zhì)量，使凸、凹模刃口沿整個封閉輪廓線進行，使受力平衡，提高模具壽命和工件斷面質(zhì)量。 條料寬度的確定原則是：最小條料寬度要保證沖裁時工件周邊有足夠的搭邊值，最大條料寬度要能在沖裁時順利地在導料板間送進，并于導板間有一定的間隙。 兩工件間搭邊： a ＝ 3mm ； 工件邊緣搭邊： a1 ＝ 3mm ； 進 距 ： h ＝ 73mm ； 條料寬度 ： b ＝ ； 沖裁件的面積： A ＝ () 70=6706mm2 長春工業(yè)大學本科畢業(yè)論文 12 一個進距內(nèi)的材料的利用率：