【正文】 第一章 緒論 沖壓成形特點 沖壓成形是指在壓力機上通過模具對板料金屬（或非金屬）加壓，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而得到具有一定形狀、尺寸和性能要求的零件的加工方法，它屬于塑性成形的加工方法之一，見圖 。 通過查閱國內(nèi)外文獻了解國內(nèi)外模具的發(fā)展情況和及其發(fā)展趨勢，借鑒一些好的方法和原理，在老師的指導下運用自己所學的專業(yè)知識來完成任務。選做這個課題比較有 實際意義，也是對我大學期間學期課程的一個檢驗。 沖壓成形是一種先進的金屬加工方法，和其他的加工方法（如機械加工）相比具有以下特點： （ 1） 可以獲得其他加工方法不能或難以加工的形狀復雜的零件，如汽車覆蓋件、車門等。 模具發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢 我國沖壓模具無論在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都已有了很大發(fā)展，但與國民經(jīng)濟需求和世界先進水平相比，差距仍很大，一些大型、精密、復雜、長壽命的高檔模具每年仍大量進口，特別是中高檔轎車的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進口。達到這一要求急需發(fā)展如下幾項： (1)全面推廣 CAD/CAM/CAE 技術(shù) (2)高速銑削加工 (3)模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng) ? (4)電火花銑削加工 (5)提高模具標準 化程度 (6)優(yōu)質(zhì)材料及先進表面處理技術(shù) (7)模具研磨拋光將自動化、智能化 (8)模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展 濟南大學畢業(yè)設計 參考文獻 3 第二章 零件的工藝性分析及方案選擇 設計模具時，首先要根據(jù)生產(chǎn)批量、零件圖樣及零件的技術(shù)要求進行工藝性分析，從而確定其進行零件加工的難易程度。 盤形件的尺寸精度和表面粗糙度 圖 2— 1所示的汽車風扇傳動帶盤的沖壓件，材料為 08F 鋼板，料厚 ，3 4 176。如果單純?yōu)榱颂?高原材料的利用率而采用三排或三排以上、一模多件的沖載方案，雖然確實有助于提高原材料的利用率，但模具制造成本卻隨之大幅提高，其結(jié)果往往得不償失 [5] 零件的排樣 排樣的合理與否，不但影響到材料的經(jīng)濟利用率，而且影響到模具結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)率、制件質(zhì)量、生產(chǎn)操作方便與安全等。 方案三： 落料、三次拉深 — 脹形 翻邊 成形， 采用單工序模生產(chǎn)。該零件形狀 并不復雜，但由于屬于薄板成形，且拉伸深度比較大，一次拉伸不可能拉伸到零件的實際高度，因此需要計算采用幾次拉伸才能拉伸到零件的深度要求。 表 4— 4外緣翻邊允許的極限變形程度 [12] 外凸緣翻邊的變形程度用翻邊系數(shù) 表示： (318) 外凸緣翻邊時 ≥ R。 ２．工件形狀相同且分布位置對稱時，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。故設計落料模時，以凹模為基準，間隙取在凸模上，設計沖孔模時，以凸模為基準，間隙取在凹模上。沖模的封閉高度系指模具在最低工作位置時，上、下模板平面之間的距離。 定位方式的選擇 因為該模具采用的是條料，控制條料的送進方向采用導料板，無側(cè)壓裝置。 壓力機的選擇 選擇翻邊沖壓設備時 ， 首先選擇設備的 臺 面尺寸。 按下表 1數(shù)據(jù)選取翻邊時凸凹模間隙為 表 6— 2翻邊時凸凹模間隙 材料厚度 毛坯翻邊 計算凸凹模刃口尺寸 凸、凹模尺寸可參照拉深模的尺寸確定原則確定，只是應注意保證翻邊間隙。 KNd tp b a x ????? ?濟南大學畢業(yè)設計 參考文獻 25 第八章 終成形（擠壓）模具設計 該稱形工序為此套模具設計的主要工序之一，它采用了 浮動的凹模鑲塊和雙向斜楔滑塊機構(gòu) ,很好的解決了橫向和縱向壓料精度不高的困難 , 提高了生產(chǎn)效率 , 并且保證了零件質(zhì)量。在國際機床展上我們看到了許許多多的新機床，有液壓機、切割機、數(shù)控加工中心等一些先進的生產(chǎn)設備?！? 但是由于這是我第一次獨立完成的設計，難免存在不足和欠缺之處，希望老師給予 批評，指正。對我工作后從事相關的技術(shù)工作打下了堅實的技術(shù)基礎。 由實用模具技術(shù)手冊 p23 表 23 查得：選用 J2340 公稱壓力： 400KN 滑塊行程 : 80mm 最大封閉高度 :330mm 連桿調(diào)節(jié)量： 4565mm 工作臺尺寸（前后 mm?左右 mm）： 460? 700 墊板尺寸（厚度 mm?孔徑 mm）： 65 最大傾斜角度： 300 濟南大學畢業(yè)設計 參考文獻 26 致謝 通過近一個學期的畢業(yè)設計，現(xiàn)已基本完成， 在整個的畢業(yè)設計過程中我們的導師 —— 張明哲老師給我們給我們做了細心的指導，在此，我們向您說一聲：“老師，您辛苦了”。 脹形毛胚得塑性變形區(qū)局限于變形區(qū)內(nèi)，材料不上變形區(qū)外轉(zhuǎn)移，也不從外部進入變形區(qū)內(nèi)，脹形是靠毛胚局部變薄來實現(xiàn)的。凹模圓角半徑可以直接按工件要求的大小設計，但當工件凸緣圓角半徑小于最小值時應加整形工序 。 又因為是級進模生產(chǎn)，所以采用下出件比較便于操作與提高生產(chǎn)效率。 選用 37號標準圓鋼絲螺旋壓縮彈簧，自由高度 H0=55mm，受負荷時的高度H1=。這類壓力機生產(chǎn)效率高，質(zhì)量較穩(wěn)定，操作方便，價格低廉，擬選定開式雙柱可傾式壓力機。 圖 41 壓力中心的計算 ? ? )122145( 22 ???????濟南大學畢業(yè)設計 參考文獻 16 綜上所述，由此可以確定傳動帶盤零的件壓力中心為該零件的圓心。 擠壓工序 濟南大學畢業(yè)設計 參考文獻 14 第四章 落料 拉伸復合模的設計 沖壓力計算 計算落料力 將毛坯的周長 L，厚度 t= 以及 08 鋼材料的抗剪強度 τ＝ 294 MPa 代入上式，得 ： 平刃口模具沖裁時： F落 =KLtτ =?π ?294?252?≈ 350KN (41) 式中： t— 材料厚度 ,[t]為 mm τ — 材料抗剪強度 [τ ]為 MPa L— 沖裁周長 [L]為 mm K系數(shù) 考慮到模具刃口的磨損，模具間隙的波動，材料力學性能的變化及材料厚度偏差等因素，一般 K 取 [13]。而在以后的拉伸中，圖緣直徑保持不變，僅僅，減小筒部直徑。 方案 三： 由于級進模具對工件的定位要求比較高，模具的制造成本也相應的增加，故不選用此方案。 表 2— 1 凸緣筒形件拉深修邊余量δ /mm 濟南大學畢業(yè)設計 參考文獻 5 由上表查得：取最小搭 邊值：δ =6mm 表 2— 2 搭邊 a 與 1a 的值 [7] 由上表查得：搭邊 a 和 1a 的數(shù)值：工件間 a=， 側(cè)面 a1= 確定條料毛坯尺寸的計算 為了計算方便，先按分析圖中所示尺寸， 工件的展開尺寸為盤形， 根據(jù)彎曲毛坯展開長度計算方法求出中性層母線的各段長度并將計算數(shù)據(jù) ，則沖壓件展開直徑為 [7]： 凸緣 直徑 凸緣的相對直徑 = ～ 2 2～ =25 25～ 50 50～ 100 100～ 150 150～ 200 200～ 250 250 6 5 4 3 濟南大學畢業(yè)設計 參考文獻 6 (21) mm176 )(212? ?????? 條料寬度： B=（ L+2a+b0） =(252+2 +)= (22) 送料步距： A=L+a1=252+1=253 (23) B— 條料寬度， mm； L— 沖裁件與送料方向的最大尺寸， mm； a— 沖裁件與條料側(cè)邊之間的搭邊， mm； 條料的利用率 沖裁單件材料的利用率： %781772084 %100%100 20 ??? ??????? BhnAbhnA? (24) 畫出排樣圖 該工件排樣根據(jù)落料工序設計，考慮操作 方便及模具結(jié)構(gòu)簡單，故采用單排排樣設計，根據(jù)以上資料畫出排樣圖。 0 . 0 5濟南大學畢業(yè)設計 參考文獻 4 其未注公差尺寸精度等級為 IT12，取△ =，屬于一般沖裁模、拉伸、成形模具就能夠 達到的公差等級，不需采用整修等特殊加工方式，因此，利用普通沖裁、拉伸、成形方式即可達到圖樣要求。外形沒有尖角，各直線或曲線的連接處，也有適當?shù)膱A角轉(zhuǎn)接，從而便于模具加工。 為中檔轎車配套的覆蓋件模具國內(nèi)也能生產(chǎn)了。 （ 5） 生產(chǎn)率高、操作簡便，易于實現(xiàn)自動化。 能夠滿足汽車風扇傳動帶盤零件的成形質(zhì)量要求 , 生產(chǎn)效率高 , 經(jīng)濟效益顯著。此次模具設計的突出特點是嘗試 設計了浮動的凹模鑲塊和雙向斜楔滑塊機構(gòu) ,很好的解決了橫向和縱向壓料精度不高的困難 , 提高了生產(chǎn)效率 ,同時也 使用復雜的復合模具，解決常規(guī)沖壓工藝模具套數(shù)多、工藝路線長、生產(chǎn)成本高、效率低等缺點 并且保證了零件質(zhì)量 ， 并為以后此類零件沖壓工藝的 編制及模具設計提供了可靠的依據(jù)。我相信通過這個設計，我的動手和實踐能力會有一個很大的提高，同時通過這個設計可以進一步加深對所學知識的認識，對以后的工作和學習打下基礎。 （ 2） 由于尺 寸精度主要有模具來保證，所以加工出的零件質(zhì)量穩(wěn)定、一致性好，具有“一模一樣”的特征。一些低檔次的簡單沖模，已趨供過于求，市場競爭激烈。對不適合零件加工或難以保證加工要求的部位提出改進建議或與設計人員協(xié)商解決。R 6R 4R 31 4 0 177。同時，在沖壓零件的成本中，材料費用占 60%以上，因此，材料的經(jīng)濟利用是一個重要問題。 方案的分析 方案一 ： 模具結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，但需要 七 道工序， 七 副模具，成本相對較高，生產(chǎn)效率低， 而且由于頻繁更換名模具造成重復定位誤差增大 使工件精度質(zhì)量大打折扣，達不到所需的要求，難以滿足生產(chǎn)需要。 落料工序 從條料上沖下所需形狀的圓形毛胚，其直徑為 D=252mm，以便以后工序進行。 在該零件中， R=88mm, r=76mm ≥ R=8876=12mm 濟南大學畢業(yè)設計 參考文獻 13 m i nm i n 12 0 . 1 28 8 1 2c bE Rb? ? ??? (319) 有上表可查 ： % 10dE ? mincE 〉 dE (320) 由此可知 ,內(nèi)外緣都可以 一次翻邊 就 能達到零件高度要求 。３．形狀復雜的零件、多孔沖模、 級進模的 壓力中心可用解 析計算法求出沖模壓力中心 ，如圖 41 所示 。 （ 2）考慮到?jīng)_裁中凸、凹模的磨損，設計落料模時，凹模基本尺寸應取工件尺寸公差范圍內(nèi)的較小尺寸；設計沖孔模時，凸?；境叽鐒t應取工件孔的尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸。 模具的封閉高度 H應該介于壓力機的最大閉合高度及最小封閉高度 H之間，其關系如下 [18]： hmin+10mm≤ h 模 ≤ hmax5mm 當模具的最大閉合高度小于設備的最小封閉高度時時，可采用以下兩種方法解決：①將某些模具零部件的寬度 (厚度 )增大， ②在壓機工作臺板上面 (下模座下平面下面 )再附加 墊板?？刂茥l料的送進步距采用擋料銷初定距，導正銷精定距。因為翻邊時所需的翻邊力相對不大，一般只要設備的臺面尺寸能夠安裝翻邊模具，設備的能力就能 滿足翻邊要求，可以不進行翻邊力的計算。凸模圓角半徑 越大越好，最好用曲面或錐形凸模，對平底凸模一般取 ≥4 。 并為以后此類零件沖壓工藝的編制及模具設計提供了可靠的依據(jù)。 在濰坊裕元電子有限公司 ，我們見到了國內(nèi)先進的模具