【正文】 以提高其成形能力和使用效果 例如，研制高強(qiáng)度鋼板，用來生產(chǎn)汽車覆蓋件，以減輕零件重量和提高其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度 我國模具技術(shù)的發(fā)展趨勢 當(dāng)前，我國工業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)是產(chǎn)品品種多、更新快和市場競爭激烈。 此外，對沖壓成形性能和成形極限的研究，沖壓件成形難度的判定以及成形預(yù)報(bào)等技術(shù)的發(fā)展，均標(biāo)志著沖壓成形以從原來的經(jīng)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)分析階段開始走上由沖壓理論指導(dǎo)的科學(xué)階段，使沖壓成形走向計(jì)算機(jī)輔助工程化和智能化的發(fā)展道路。闡述了零件沖壓復(fù)合模具的整體結(jié)構(gòu)及其工作過程，為保證沖裁件的質(zhì)量，指出了復(fù)合模具設(shè)計(jì)和加工注意的要點(diǎn)。它具有操作方便、一次成形、生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)。在沖壓毛坯設(shè)計(jì)方面也開展了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，可以對排樣或拉深毛坯進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。這樣，就使沖壓生產(chǎn)既適合大量生產(chǎn)，也搖架調(diào)壓塊沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 4 同樣適用于小批生產(chǎn)。如觸頭與支座的組件，各種小型電機(jī)、電器及儀表的鐵芯組件等。氣體輔助注射成 形包括塑料熔體注射和氣體 (一般均采用氮?dú)?)注射成形兩面部份，比傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數(shù)需要確定和控制，而且氣體輔助注射常用于較復(fù)搖架調(diào)壓塊沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 5 雜的大型制品，模具設(shè)計(jì)和控制的難度較大，因此，開發(fā)氣體輔 助成型流動(dòng)分析軟件，顯得十分重要。一方面是制品使用周期短，品種更新快，另一方面制品的花樣變化頻繁，均要求模具的生產(chǎn)周期越快越好。 （ 7）模具使用優(yōu)質(zhì)材料及應(yīng)用先進(jìn)的表面處理技術(shù)將進(jìn)一步受重視 在整個(gè)模具價(jià)格構(gòu)成中，材料所占比重不大，一般在 20%～ 30%之間，因此選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。 模具熱處理和表面處理是能否充分發(fā)揮模具鋼材性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在普及推廣模具CAD/CAM 技術(shù)的過程中，應(yīng)抓住機(jī)遇，重點(diǎn)扶持國產(chǎn)模具軟件的開發(fā)和應(yīng)用。首先是通過立體光固化 (SLA)疊層實(shí)體制造搖架調(diào)壓塊沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 7 (LOM) 激光選區(qū)燒結(jié) (SLS)、三維打印 (3DP)熔融沉積成形 (FDM)等不同方法得到制件原型。 （ 10 國外近年來發(fā)展的高速銑削加工，主軸轉(zhuǎn)速可達(dá)到 40000～ 100000r/min,快速進(jìn)給速度可達(dá)到 30～ 40m/min，換刀時(shí)間可提高到 1～ 3S。用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。日本已研制了數(shù)控研磨機(jī)，可實(shí)現(xiàn)三給曲面模具研磨 拋光的自動(dòng)化。 設(shè)計(jì)內(nèi)容 （ 1）實(shí)物零件圖???? 1 張 （ 2）工序卡?????? 2 張 （ 3）模具裝配圖???? 2 張 （ 4）模具零件圖 ??? 9 張 搖架調(diào)壓塊沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 9 （ 5）說明書 ?? ??? 1 份 （ 6）英文翻譯 ???? 1 篇 原始資料 （ 1） 搖架調(diào)壓塊 零件的實(shí)物零件圖 （ 2）生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批量生產(chǎn)，并滿足中型企業(yè)生產(chǎn)條件 （ 3）板料為 Q235 鋼板 課題目的和意義 通過完成畢業(yè)設(shè)計(jì)：“搖架調(diào)壓塊沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)” ,鞏固大學(xué)四年來所學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識 ,并運(yùn)用所學(xué)的冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)知識 ,解決沖壓工藝中的實(shí)際問題 ,提高分析問題 ,解決實(shí)際問題的能力 . 著重是培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)知識獨(dú)立分析、設(shè)計(jì)、解決實(shí)際生產(chǎn)問題和其它一些綜合能力，特別是工作能力，養(yǎng)成良好的工作態(tài)度、工作作 風(fēng)。其材料 Q235 為普通碳素鋼，抗剪強(qiáng)度τ =304～ 373MPa，抗拉強(qiáng)度 b? =432～ 461MPa，屈服極限δ s=253MPa，伸長率δ 10=21%～ 25%，具有良好的沖壓性能，適合沖壓加工 。 方案二與方案一相比主要區(qū)別在于將落料與沖孔復(fù)合，工序少，生產(chǎn)效率提高，當(dāng)然結(jié)構(gòu)要稍微復(fù)雜一點(diǎn)。但因彎曲變形時(shí)，不僅在圓角變形區(qū)產(chǎn)生變薄現(xiàn)象，而且與其相鄰的直邊部分也產(chǎn)生變薄，加之影響因素較多且難以考慮，所以實(shí)際上是用經(jīng)過修正的公式計(jì)算。間隙減?。翰牧鲜艿睦瓚?yīng)力減小而壓應(yīng)力增大 ，不易撕裂使沖裁力增加。生產(chǎn)中考 慮到模具的制造偏差及使用中的磨損，應(yīng)選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙。間隙主要取決于材料厚度，并與沖裁輪廓、工件材料有關(guān)。排樣方案對材料利用率、沖裁件質(zhì)量、生產(chǎn)率、生產(chǎn)成本和模具結(jié)構(gòu)形式都有重要影響。沖裁力是沖裁過程中，模具工作部分對材料的壓力。沖壓設(shè)備的選擇原則如下： 1） 壓力機(jī)的噸位應(yīng)當(dāng)?shù)扔诨虼笥跊_裁時(shí)的總力，即 F總壓 F? 2） 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)選擇壓力機(jī)類型和行程（沖程）次數(shù)； 3） 根據(jù)模具尺寸大小，安裝和進(jìn)出料等情況選擇壓力機(jī)臺(tái)面尺寸，如果有推件應(yīng)考慮臺(tái)面的大小，使沖后有關(guān)零件能自由通過； 4） 選擇壓力機(jī)的閉合高度與模具是否匹配； 5） 模具直徑、長度尺寸是否與壓力機(jī)滑塊模柄孔直徑、深度尺寸相當(dāng)； 6） 壓力機(jī) 的行程次數(shù)應(yīng)保證有最高的生產(chǎn)率； 7） 壓力機(jī)應(yīng)該使用方便安全。 簡單形狀工件的壓力中心：具有中心對稱的工件，其壓力中心與重心重合。為了保證沖模和壓力機(jī)正常和平穩(wěn)地工作，沖模的壓力中心必須通過模柄軸線而與壓力機(jī)滑塊的中心線重合，如果中心不在模柄軸線上，滑塊會(huì)承受偏心載荷，沖壓時(shí)會(huì)使沖模與壓力機(jī)滑塊產(chǎn)生歪斜，從而導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌和模具導(dǎo)向裝置的不正常摩損。 連桿的調(diào)節(jié)量 M 為： m inm a x HHM ?? 沖模的閉合高度 H應(yīng)介于壓力機(jī)的最大裝模高度 Hmax和最小裝模高度 Hmin之間，一般按下列關(guān)系選擇 105 m inm a x ???? HHH 最好取 3/m in MHH ?? ，以避免因連桿調(diào)節(jié)過長而損壞連接螺紋。 工作零件的設(shè)計(jì) 復(fù)合模的工作零件有沖孔凸模、凸凹模和落料凹模。所以此道工序中無須對凸模進(jìn)行強(qiáng)度校驗(yàn)。對有色金屬等軟材料可約等于板料厚度，但最小值不小于 ㎜。 1. 落料凹模 凹模結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)包括：確定凹模的外形尺寸和凹模板的厚度，選擇凹模型孔側(cè)壁的形狀，布置凹模板上型孔、螺孔的位置以及標(biāo)注尺寸等。 對零件進(jìn)行分析，可知宜采用直壁刃口。 定位零件的設(shè)計(jì) 沖模定位零件（裝置）的作用是保證坯料的正確送進(jìn)及使工作零件處于正確的位置，這稱作坯料的定位或?qū)?。見圖 3－ 7： 它適用于倒裝式復(fù)合模和帶有活動(dòng)的下卸料板的冷沖模。為了確保卸料可靠，裝配模具時(shí)，彈壓卸料板的壓料面超出凸模端面 ～ 。 查表國產(chǎn)聚氨酯橡膠的力學(xué)性能選取其中一種，見表 3－ 2： 表 3－ 2橡膠性能 性能指標(biāo) 性能 牌號 8280 硬度（邵氏 A） 83 5? 伸長率（ %） 450 斷裂強(qiáng)度（ N/cm2 ） 4500 斷裂韻腳變形（ %） 12 沖擊回彈性（ %） 15~30 抗撕力（ N/cm2 ） 800 脆性溫度（ ? C） － 50 搖架調(diào)壓塊沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 29 老化系數(shù) (100? C72h) ? 耐煤油、室溫、 72h 的增重率（ %） 4? 橡膠直徑取同卸料板直徑同樣大小，即 D=Φ 180mm， d=Φ 85mm，橡膠高度 H應(yīng)滿足 ≤ H/d≤ ，故可取 H=43～ 127mm。見圖 3－ 8 圖 3－ 8卸料螺釘 所以 卸料螺釘?shù)拈L度為： L=h2+h3+H0(mm) （ 3－ 18） 式中 h2—— 模座沉孔處實(shí)體厚度（ mm）。由于導(dǎo)柱間誤差方向與送料方向側(cè)斜，所以導(dǎo)向精度高于后置導(dǎo)柱式和中間導(dǎo)柱式。 ：是將上模座安裝在壓力機(jī)滑塊上的零件。因此，模座不僅要有足夠的強(qiáng)度，還要有足夠的剛度。凸模 固定板與凹模固定板的外 形與尺寸通常和凹模板相同，凹模固定板的厚度約為凹模板厚度的 ～ 1倍。穿銷孔是在預(yù)裝模具時(shí)，調(diào)整好間隙后，連同模座和固定板一起經(jīng)鉆孔、鉸孔加工出來的，墊板淬火前應(yīng)將銷孔擴(kuò)大，以免墊板淬火變形后難以打入銷釘。銷釘壓入連接件與被連接件的深度分別 L2不小于 與 L3約為 (d 為銷釘直徑 )。) 35 彎曲模工作部分尺寸的設(shè)計(jì) （ 1）凸模圓角半徑 彎曲件 r/t 較小， r/t= r凸 可以取彎曲件的彎曲半徑，但不能小于彎曲件的最小圓角半徑。間隙過小，會(huì)使彎曲件直邊料厚減薄或出現(xiàn)劃痕，同時(shí)還會(huì)降低凹模壽命，增大彎曲力；間隙過大，則回彈增大，從而降低了彎曲件精度。查表得 r凹 =(3～ 6) r凹 =4? =6(mm)。即是 FD = FY =（ ～ ） F自 （ 4）壓力機(jī)公稱壓力的確定 自由彎曲時(shí)候，壓力機(jī)公稱壓力 F機(jī) 為 F機(jī) ? （ ～ ） F自 + FY 校正彎曲時(shí)，由于 校正彎曲力比頂件力 FD 或壓料力 FY 大得多，可以忽略頂件力和壓料力，故 F機(jī) ? （ ～ ） F校 =～ （ KN） 沖壓設(shè)備的選擇 公稱壓力的選擇： 選擇壓力機(jī)時(shí)，要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)來確定，當(dāng)施力行程較大時(shí)（ 50%～ 60%） P? P機(jī) 即沖壓時(shí)工藝力的總和不能大于壓力機(jī)公稱壓力的 50%～60%。連接件的銷釘孔應(yīng)同時(shí)鉆、鉸。 墊板材料可選用 45鋼，熱處理硬度為 HRC43～ 45。下模座的輪廓尺寸應(yīng)比壓力機(jī)工作臺(tái)漏料孔至少大 40～ 50mm。此復(fù)合模具選擇凸緣式模柄，如圖 3－ 9 所示 在上模座加工出能容 納模柄大凸緣的沉孔，與凸緣為 H7/h6 的配合。為了保證使用中的安全性和可靠性，設(shè)計(jì)與裝配模具時(shí)，還應(yīng)注意：當(dāng)模具處于閉合位置時(shí)，導(dǎo)柱上端面與上模座的上平面應(yīng)留 10～ 15mm 的距離；導(dǎo)柱下端面與下模座的底平面應(yīng)留 2～ 5mm的距離；導(dǎo)套與上模座上平面應(yīng)留不小于 3mm 的距離，同時(shí)，上模座開橫槽，以便于排氣。 導(dǎo)向裝置及模架的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 導(dǎo)向裝 置用于沖裁模上、下模之間的定位聯(lián)接和運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。螺釘 螺紋長度雖短但是在光桿段有臺(tái)階，可保證旋入彈壓卸料板后不易松動(dòng)；螺紋長度是指光桿 段長度，且有公差要求，便于保證彈壓卸料板工作平面與凹模平行。根據(jù)模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可選用圓筒形橡膠墊。固定卸料板結(jié)構(gòu)簡單，卸料力大，通常用于板料厚度 mmt ? 的沖裁，從凸模上卸料；彈性卸料板借助彈簧、橡膠或氣墊等彈性裝置起壓料、卸料作用。表面粗糙度 m? 以下，壓入部分配合 為 H7/s6。 C=30～40mm，取 C=35mm。為減少直壁部分積儲(chǔ)工件或廢料，可取直壁高度 h=4～ 8mm,下方做成筒形或 2～ 3 ? 錐形開口。當(dāng) t1 時(shí)，取 h=6～ 8mm； b=～ 1 mm。 倒裝復(fù)合模的凸凹模裝于下模，沖孔廢料容易積聚在凸凹模型孔內(nèi)，所受脹力大，凸凹模最小壁厚要大些。采用國家模具標(biāo)準(zhǔn)的 B 形圓凸模，圓凸模的固定段按 m6 級制造，與固定板為基孔制過渡配合。此復(fù)合模的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有復(fù)合形式的凸凹模，既是沖孔的凹模，又是落料的凸模。沖模的閉合高度必須為壓力機(jī)的裝模高度相適應(yīng)。 Y0壓力中心到 X軸的距離。對于中小型模具，壓力中心應(yīng)盡可能和模柄軸線重合；對于大型模具，應(yīng)使模具壓力中心在壓力機(jī)滑塊（或橫梁）中心線附近的允許范圍內(nèi)，否則會(huì)產(chǎn)生偏心載荷影響模具和壓力機(jī)的精度和壽命。 板料沖裁后，由于彈性變形的恢復(fù)，落下的料徑向脹大，有可能梗塞在凹模內(nèi)；沖出的孔徑向收縮，有可能將凸模箍緊，為取下工件或廢 料需要施加相應(yīng)的力。搭邊數(shù)值取決于以下因素：沖件的形狀和尺寸；材料的硬度和厚度；排樣的方式（直排、斜排、對排等）；條料的送料方式（是否有側(cè)壓板）；擋料裝置的形式（包括擋料銷、導(dǎo)料銷和定距側(cè)刃等形式）。 因此，沖孔凸模： mmddp 0 p )()( ?? ?????? δ?= mm （ 32） 沖孔凹模： mmZdd 00m i npd )()( d ?? ???? ?= ? mm （ 33） 落料工序： 尺寸 為自由公差，可按 IT14 級計(jì)算，則△ =，取磨損系數(shù)χ =， 查文獻(xiàn) [16]表 2－ 23 得： δ p=，δ d= 則δ p+δ d mmZZ inm a x ??? ，滿足間隙公差條件。 ② 、 考慮到模具的磨損，設(shè)計(jì)制造模具應(yīng)采用最小合理間隙值 Zmin。 沖裁時(shí)，坯料對凸、凹模刃口產(chǎn)生側(cè)壓力和摩擦力，引起磨損。 間隙是影響斷面質(zhì)量的主要因素，間隙在一定的合理范圍內(nèi)時(shí)，由凸凹模刃口沿最大剪切力方向產(chǎn)生的裂紋將互相重合，制件斷面比較平直、光亮、毛刺很小。正確的計(jì)算、合理的調(diào)試和選擇各力，對于選用壓力機(jī)、模具設(shè)計(jì)、保證工件的質(zhì)量以及提高模具的壽命都具有重要意義。此外，由于零件較小，從安全角度考慮，要采取適當(dāng)?shù)娜〖绞健? 3）、生產(chǎn)條件：包括設(shè)備情況、生產(chǎn)工人技術(shù)水平、模具制造能力等。這也是我國長遠(yuǎn)發(fā)展 的目標(biāo)。 搖架調(diào)壓塊沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)