【正文】 ....................................................... 26 選擇沖壓設(shè)備 ..................................................................................................................... 28 沖壓設(shè)備的選用原則 : ................................................................................................ 28 壓力機(jī)噸位和型號的選擇 ......................................................................................... 29 壓力機(jī)的可用性分析 ................................................................................................. 29 模具總裝圖的繪制 ............................................................................................................. 30 模具的裝配 ......................................................................................................................... 31 結(jié)論 ............................................................................................................................................... 35 致謝 ............................................................................................................................................... 36 參考文獻(xiàn) ....................................................................................................................................... 37 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 1 1 緒論 課題研究的背景 沖壓加工作 為一個國家的基礎(chǔ)行業(yè)，在國民經(jīng)濟(jì)的加工工業(yè)中占有重要的地位。 隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，模具制造已成為整個鏈條中最基礎(chǔ)的要素之一。 //CAD CAE CAM技術(shù)作為一種現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造方法，把它引入模具生產(chǎn)實(shí)際中，可以大大縮短產(chǎn)品開發(fā)周期， 提高生產(chǎn)效率和市場競爭力。目前，國內(nèi)外對沖壓成形理論的研究非常重視，在材料沖壓性能研究、沖壓成形過程應(yīng)力應(yīng)變分析、板料變形規(guī)律研究及坯料與模具之間的相互作用研究等方面均取得了較大的進(jìn)展。目前，國內(nèi)外相繼涌現(xiàn)出精密沖壓工藝、軟模成形工藝、高能高速成形工藝及無模多點(diǎn)成形工藝等精密、高效、經(jīng)濟(jì)的沖壓新工藝。 精密、高效的多工位及多功能級進(jìn)模和大型復(fù)雜的汽車覆蓋件沖模代表了現(xiàn)代沖模的技術(shù)水平。 模具制造技術(shù)現(xiàn)代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。 微米，表面粗糙度達(dá) Ra=01~徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 3 微米 。利用 RPM技術(shù)快速成形三維原型后，通過陶瓷精鑄、電弧涂噴、消失模、熔模等技術(shù)可快速制造各種成形模。為了滿足大批量高速生產(chǎn)的需要，目前沖壓設(shè)備也由單工位、單功能、低速壓力機(jī)朝著多工位、多功能、高速和數(shù)控方向發(fā)展，加之機(jī)械乃至機(jī)器人的大量使用，使沖壓生產(chǎn)效率得到大幅度提高，各式各樣的沖壓自動線和高速自動壓力機(jī)紛紛投入使用。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，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，更換新產(chǎn)品方便迅速，沖壓件精度也高。目前，國外先進(jìn)工業(yè)國家模具標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)程度已達(dá)70%~80%，模具廠只需設(shè)計(jì)制造工作零件， 大部分模具零件均從標(biāo)準(zhǔn)件廠購買，使生產(chǎn)率大幅度提高。另外，標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)的銷售、供貨、服務(wù)等都還有待于進(jìn)一步提高。因此模具強(qiáng)度相對較 高，壽命較長。因?yàn)榧夁M(jìn)模是將工件的內(nèi)、外形逐漸沖出的，每次沖出都有定位誤差，較難穩(wěn)定保持工件內(nèi)、外形相對位置的一致性。 ? 擬定零件沖壓工藝方案及模具總體設(shè)計(jì)方案。零件為非對稱的彎曲件。由于工件彎曲形狀、尺寸不對稱，高度相差較大，彎曲時受力不均勻，毛坯易偏移，尺寸不易保證，模具設(shè)計(jì)時考慮增設(shè)壓料板、定位孔等定位零件，使工件彎曲前已處于彈性壓緊狀態(tài)，然后再進(jìn)行彎曲。 ? 多角彎曲件主要從材料變形和彎曲的材料移動兩方面安排彎曲的先后順序，一般情況下，先彎曲外部角，后彎曲內(nèi)部角。 （ 3）沖孔 — 彎曲 — 落料，復(fù)合沖壓。但復(fù)合模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，成本高。方案（ 4）級進(jìn)模比單工序模生產(chǎn)率高，生產(chǎn)批量大，操作方便，通過合理設(shè)計(jì)可以達(dá)到較好的零件質(zhì)量和避免模具強(qiáng)度不夠的問題，既解決了（ 1）、（ 2）的問題，又不存在方案（ 3）的難點(diǎn)。 為了保證壓力機(jī)和模具正常地工作，特別是保持壓力機(jī)導(dǎo)軌的均勻磨損，應(yīng)該使模具的壓力中心與壓力機(jī)的滑塊中心基本重合。這是設(shè)計(jì)級進(jìn)模的重要依據(jù)。 排樣圖設(shè)計(jì)原則 1. 先沖孔，后沖外形。布置在同一工位及相鄰工位上的沖切輪廓（包括孔）的間距不應(yīng)小于凹模最小壁 厚。 7. 外形薄弱部分的沖切應(yīng)安排在較前的工位上。 在 8 處設(shè)置空工位主要目的是為了增加成形凹模之間的距離，從而增強(qiáng)凹模強(qiáng)度。 用普通平刃口模具沖裁時，其落料力 F 一般按下式計(jì)算： bF KLtt= 式（ ） 式中 : F —— 沖裁力， N； L—— 沖件周邊長度， mm ； t—— 材料厚度， mm ； b? —— 材料抗剪強(qiáng)度， MPa 。 。 卸料力、推件力和頂件力是從壓力機(jī)和模具的卸料、推件和頂件裝置中獲得的，所以在選擇壓力機(jī)的公稱壓力和設(shè)計(jì)沖模以上裝置時，應(yīng)分別予以計(jì)算。 = ，從總壓力來說我們選擇的是 600KN 的壓力機(jī)，其具體的型號要等后面的計(jì) 算來決定。對于對稱形狀的壓力中心就是其幾何中心，對于復(fù)雜形狀工件或多凸模沖壓的模具，其壓力機(jī)中心的計(jì)算，是采用平行力系合力作用線的求解方法，即某點(diǎn)“合力對某軸的力矩之和”的力學(xué)原理求得。 本文中加工零件為對稱形狀沖裁件，所以該模具壓力中心為零件的幾何對稱中心。 壓力機(jī)的閉合高度與模具閉合高度的關(guān)系一般為： （ maxH － h1） － 5≥H≥( minH － h)+10 式（ ） 式中： maxH —— 壓力機(jī)最大的閉合高度（ mm ）； minH —— 壓力機(jī)最小的閉合高度（ mm ）； 1h —— 壓力 機(jī)墊板厚度（ mm ）； h—— 模具的閉合高度（ mm ）。 落料、沖孔復(fù)合模具的閉合高度為： H 模 =312mm 。落料件的光亮帶處于大端尺寸，其光亮帶是因凹模刃口擠切材料產(chǎn)生的，且落料件的大端（光面）尺寸等于凹模尺寸，沖孔件的光亮帶處于小端尺寸，其光亮帶是凸模刃口擠切材料產(chǎn)生的，且沖孔件的小端（光面）尺寸等于凸模尺寸。設(shè)計(jì)沖孔模先確定凸模刃口尺寸。模具磨損預(yù)留量與工件制造精度有關(guān)。對于形狀簡單的圓 形、方形刃口，其制造偏差值可按 6~ 7IT IT 級來選?。粚τ谛螤顝?fù)雜的刃口制造偏差可按工件相應(yīng)部位公差值的 1/4 來選??；對于刃口尺寸磨損后無變化的制造偏差值可取工件相應(yīng)部位公差值的 1/8 并冠以（177。 確定凸、凹模間隙 沖裁間隙是指沖裁模中凸、凹模刃口之間的空隙。 在沖壓實(shí)際生產(chǎn)中，為了獲 得合格的沖裁件、較小的沖壓力和保證模具有一定的壽命，我們給間隙值規(guī)定一個范圍，這個間隙范圍就稱為合理間隙，這個范圍的最小值稱為最小合理間隙（minZ），最大值稱為最大合理間隙（ maxZ ）。有關(guān)間隙值的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，可在一般沖 壓手冊中查到，選用時結(jié)合沖裁件的質(zhì)量要求和實(shí)際生產(chǎn)條件考慮。這種加工方法的特點(diǎn)是模具的間隙由配制保證，工藝比較簡單，并且還可放大基準(zhǔn)件的制造公差，使制造容易。 第一類尺寸： m ax 0()jA A x ???? 式（ ） （ 2）凸?；虬寄Ｄp后會減小的尺寸 —— 第二類尺寸 B； 沖孔凸?；蚵淞习寄Ｄp后將會減小的尺寸，相當(dāng)于簡單形狀的沖孔凸模尺寸，所以它的基本尺寸及制造公差的確定方法與公式（ ）相同。沖裁模結(jié)構(gòu)的合理性和先進(jìn)性，對沖裁件的質(zhì)量與精度，沖裁加工的生產(chǎn)率與效益、模具的使用壽命與操作安全等都有著密切的關(guān)系。 單工序模：在沖床的一次行程內(nèi)只能完成一個沖裁工序。 3) 按模具的導(dǎo)向方式可分為：無導(dǎo) 向模（敞開模）、導(dǎo)向模（ guide plate die）、導(dǎo)柱模（ guide pillars die）、導(dǎo)筒模等。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 15 凸模、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 沖模的工作零件（ working ponent，包括凸模、凹模及凸凹模）又稱成形零件，是直接完成沖裁工序的關(guān)鍵零件。凸 模長度過短則凸模不能插入凹模刃口內(nèi)對板料進(jìn)行沖切，但若凸模過長又降低其工作時的穩(wěn)定性。 將數(shù)據(jù)帶入其中計(jì)算可得： 50L mm? 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 16 凸凹模是復(fù)合模中同時具有落料凸模和沖孔凹模作用的工作零件。 零件凸凹模刃口個部分尺寸按上述凹模的相應(yīng)部分尺寸配制，保證雙面間隙值minZ ? m a x 6 mm??。在開始彎曲時，板料與凹凸模三點(diǎn)接觸，板料的彎曲內(nèi)側(cè)半徑為 0r 。在這之前的彎曲則稱為自由彎曲。 1) 最小相對半徑 minrt 設(shè)彎曲件中性層的曲率半徑為 ? ，彎曲帶中心角為 ? ，所示，由此可得最外層的斷后伸長率 out? 為 11()out rr? ? ?? ?? ????? 式 () 設(shè)彎曲后中性層不發(fā)生內(nèi)移且板厚保持不變，那么 /2rt??? ， 1r r t?? ，將其帶入上式可得： 12 / 1out rt? ? ? 式 () 由式 (312)可得，對于一定厚度的材料，彎曲半徑越小，外層金屬的相對伸長量越徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 17 大，當(dāng)外層金屬的相對伸長量達(dá)到材料的斷后伸長率時，彎曲半徑達(dá)到最小值，班了就會產(chǎn)生彎曲裂紋。 2) 影響最小相對彎曲半徑的因素 ? 材料的力學(xué)性能。由于材料的相互牽連，其變形擴(kuò)展到圓角附近的直邊部分，擴(kuò)大了彎曲變形區(qū)范圍，降低了圓角處應(yīng)變的最大值。經(jīng)退火的板料塑性好， min/rt較小。 ? 板料的彎曲方向。 影響板料最小彎曲半徑的因素較多，難以準(zhǔn)確的建立最小相對彎曲半徑與其影響因素的關(guān)系。 設(shè)彎曲件卸載后彎曲角為 ? ，彎曲半徑為 r ；彎曲件卸載前彎曲角（凸模角度）為p? ，彎曲半徑（凸模圓角半徑）為 pr ，則彎曲角變化量為 p? ? ?? ? ? ，彎曲半徑變化量為 pr r r? ? ? ?；貜椀拇笮∨c材料的屈服強(qiáng)度 s? 成正比，與彈性模量 E 成反比，即 sE? 越大，則回彈越大。這是因?yàn)?，?dāng) /rt增大時，彎曲變形程度減小，其中塑性變形和彈性變形成分軍減小，但總變形中彈性變形所占比例增加。 ? 彎曲工件的形狀。 ? 彎曲力。在一般情況下，設(shè)計(jì)模具時對回彈值的確定大多按經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，或計(jì)算后在實(shí)際試模中進(jìn)行修正。可根據(jù)材料的有關(guān)參數(shù)，用下列公式計(jì)算回彈補(bǔ)償時彎曲凸模的圓角半徑及角度。該零件材料為 65Mn ，屈服強(qiáng)度 400s MPa? ? 。本文將凸模角度設(shè)定為： 39。 1. 概算法 彎曲件分為直邊和彎曲兩部分，以其中性層長度之和可求得彎曲件展開長度，但彎曲部分的中性層要考慮位移，如圖 35 所示，即： 圖 35 彎曲中心角為 a 的彎曲件 12 ()180L l l r t?? ?? ? ? ? 式 () 式中： L—— 彎曲件展開長度， mm； 12,ll—— 彎曲件長邊長度， mm； r —— 彎曲件彎曲半徑， mm； ? —— 層位系數(shù)，見表； ? —— 彎曲件的彎曲帶中心角，（ ）， ? 可以是 90 、大于或小于 90 。由于影響因素眾多而難以精