【正文】 ce is the difficulty and the innovation point of this graduation design, it has practical importance in the future development of mold.Keywords: stamping；progressive die；punching；bending 目 錄引言 11 課題資料收集 3 論文的選題背景和意義 3 論文的主要研究?jī)?nèi)容 32 產(chǎn)品分析 4 沖壓成形 4 4 4 彎曲件工藝分析 5 5 5 5 7 彎曲件工藝性分析 73 確定工藝方案 8 擬定工藝方案 8 確定最佳工藝方案 84 確定沖壓模具結(jié)構(gòu)類型 8 確定沖孔落料模具模結(jié)構(gòu)類型 9 9 9 9 9 確定Z形件彎曲模結(jié)構(gòu)類型 9 10 10 10 105 沖模工藝計(jì)算 10 彎曲件坯料展開尺寸計(jì)算 10 10 11 排樣設(shè)計(jì)計(jì)算 12 12 13 13 14 14 15 工藝計(jì)算 17 17 206 模具主要零部件設(shè)計(jì)與計(jì)算 21 沖孔落料模主要零件設(shè)計(jì)與計(jì)算 2落料凹模與凸凹模合理間隙選擇 2落料凹模、凸凹模工作尺寸計(jì)算 23 24 25 25 26 27 28 28 彎曲模主要零件設(shè)計(jì)與計(jì)算 29 29 30 凸、凹模橫向尺寸計(jì)算 31 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及固定方式 32 33 活動(dòng)凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及固定方式 33 34 347 模具總體設(shè)計(jì) 36 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇 36 選用標(biāo)準(zhǔn)模架，確定閉合高度及模具總體尺寸 37 378 模具零件材料的選擇及加工工藝 39 模具零件材料的選擇與熱處理 399 模具的安裝及試模與調(diào)整 42謝 辭 46參考文獻(xiàn) 47.. . . ..引 言模具對(duì)人們而言將不再陌生。模具是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝裝備，模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)。在設(shè)計(jì)制造方法和技術(shù)手段方面不斷改善,在轎車?yán)錄_壓模具國(guó)產(chǎn)化方面邁出了可喜的步伐。（1）行業(yè)創(chuàng)新能力薄弱整體效率低我國(guó)模具行業(yè)產(chǎn)需矛盾突出，無論是數(shù)量還是質(zhì)量都無法滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要，只達(dá)到70%左右。（3）產(chǎn)品水平和生產(chǎn)工藝水平低產(chǎn)品水平和生產(chǎn)工藝水平總體上比國(guó)際先進(jìn)水平低，而模具生產(chǎn)周期卻要比國(guó)際先進(jìn)水平長(zhǎng)。國(guó)際著名的汽車及零部件企業(yè)，幾乎都在中國(guó)建立了合資或獨(dú)資企業(yè)，引進(jìn)技術(shù)合資企業(yè)已超過1000家。同時(shí)，下游整車制造商多為大企業(yè)大集團(tuán)，在與零部件廠商的利益博弈中處于強(qiáng)勢(shì)地位，談判能力強(qiáng)，能將成本壓力轉(zhuǎn)嫁給汽車零部件行業(yè)，因此，零部件實(shí)際上處于兩頭受擠的“三明治”夾心地位。沖壓主要是按工藝分類，可分為分離工序和成形工序兩大類。（3）沖壓件具有重量輕、強(qiáng)度高、剛性好和表面粗造度小等特點(diǎn)。由于沖壓加工所用毛坯多為條料或帶料，又是冷態(tài)加工，大批量生產(chǎn)時(shí)易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。該沖壓制件為一汽配Z形彎曲件，其工作條件要求具有良好的機(jī)械性能和耐腐蝕性能，由于該制件作為其它零部件的連接件，要求制件具有一定的強(qiáng)度、韌性。零件材料主要參數(shù)查表（參考文獻(xiàn)[11] 548頁）可得：經(jīng)退火后，抗剪強(qiáng)度τ=280～400 MPa，抗拉強(qiáng)度σb＝360～510MPa，屈服強(qiáng)度σs=250MPa，拉伸率δs=25%，因此，取τ=330 MPa，σb＝390 MPa。,70177。Z形彎曲件h為6mm，t為2mm。3 確定工藝方案 擬定工藝方案確定彎曲件的工藝方案就是確定多工序的彎曲工序安排及各工序的模具結(jié)構(gòu)，要合理確定彎曲工藝方案，必須先掌握常用彎曲模結(jié)構(gòu)及工作原理，再根據(jù)模具結(jié)構(gòu)、工作原理及特點(diǎn)確定工序安排及工藝方案。并且用幾副模具進(jìn)行加工使得操作不方便，生產(chǎn)率較低。 確定沖孔落料模具模結(jié)構(gòu)類型模具總體結(jié)構(gòu)方案的確定包括以下幾個(gè)內(nèi)容： 模具類型主要是指單工序模、復(fù)合模、級(jí)進(jìn)模3種。主要有彈性卸料、固定卸料或廢料切刀等卸料方式和彈性頂件、剛性推件或凸模直接推件等出料方式。為了達(dá)到工件的質(zhì)量要求，必須要綜合考慮前序的模具設(shè)計(jì)原則，同時(shí)還要考慮一下幾點(diǎn)： 模具類型主要是指單工序模、復(fù)合模、級(jí)進(jìn)模3種。此工件為Z形彎曲件，厚度為2mm，長(zhǎng)度基本尺寸為105mm，其彎曲形式為浮動(dòng)式，彎曲角為90度，且兩端的彎曲方向相反。：查文獻(xiàn)【2】制件展開長(zhǎng)度計(jì)算公式為： 式中： L—制件展開長(zhǎng)度尺寸（mm）；χ —與變形程度有關(guān)的中性層系數(shù)，其值見下表2；t —制件厚度（mm）。提高材料利用率具有重要的經(jīng)濟(jì)意義，為此，必須盡量減少?gòu)U料面積。 （2）少、無廢料排樣 少、無廢料排樣是只有在沖裁件與沖裁件之間或者沖裁件之間留有搭邊，這種排樣方法的沖裁只沿著沖裁件的部分輪廓進(jìn)行。（2）搭邊數(shù)值 搭邊過大，浪費(fèi)材料；搭邊過小，起不到搭邊的作用。=+=條料是由板料剪裁下料而得，為保證送料順利，規(guī)定條料寬度的上偏差為0，下偏差為負(fù)值。一般情況下縱裁材料利用率高，沖壓時(shí)調(diào)換條料的次數(shù)也少。代入公式中：N KN查文獻(xiàn)【8】沖孔力的計(jì)算公式： 式中： —沖孔沖裁力（N）； —沖裁件受剪切周邊長(zhǎng)度（mm）；NKN查文獻(xiàn)【8】卸料力計(jì)算公式： 式中：—卸料力（N）；—卸料力系數(shù)；查文獻(xiàn)【8】卸料力、推件力、頂件力系數(shù)如下表6所示：表6 卸料力、推件力、頂件力系數(shù)板料厚度t/mm 鋼≤～ ＞～～ ＞～～ ＞～～ ＞～ 鋁、鋁合金～～～純銅、黃銅～～～由表5，代入公式得：NKN由文獻(xiàn)【8】推件力計(jì)算公式： 式中： —推件力（N）；—推件力系數(shù)，；—梗塞在凹模內(nèi)的沖件數(shù)（）；—凹模直壁銅扣的高度（mm）；—板料厚度（mm）。代入公式得：NKN查文獻(xiàn)【2】頂件力計(jì)算公式： 式中： —頂件力（N）。生產(chǎn)實(shí)際中，一般以觀察沖裁件斷面狀況來判定沖裁間隙是否合理，確定合理沖裁間主要有理論計(jì)算法、查表法、經(jīng)驗(yàn)記憶法。、落料凹模、凸凹模工作尺寸計(jì)算沖裁模工作部分尺寸的計(jì)算方法與模具的加工方法有關(guān)，常用的模具加工方法有：凸模和凹模分別加工法、凸模和凹模配合加工的單配加工法。圓凸模可采用高精度外圓磨床加工，異形凸?？梢圆捎寐呓z線切割加工或成形磨削加工（成形磨削是模具零件成形表面精加工的一種方法，可以獲得高尺寸精度、高表面加工質(zhì)量）。因此，在一次沖裁的過程中，其應(yīng)力為拉伸和壓縮交變反復(fù)作用。凸凹模是沖裁復(fù)合模中同時(shí)具有凸模和凹模作用的工作零件，在本設(shè)計(jì)中凸凹模設(shè)計(jì)成整體式結(jié)構(gòu)，凸凹模高度為45mm，凸凹模外形各工作尺寸按照落料凹模相應(yīng)尺寸、圓孔尺寸按照沖孔凸模相應(yīng)尺寸配做，～。最小對(duì)彎曲半徑值查文獻(xiàn)【3】如下表9所示：表9 最小對(duì)彎曲半徑值 材料彎曲線方向正火或退火硬化與扎制向垂直與扎制向平行與扎制向垂直與扎制向平行鋁 0 退火純銅 黃銅H68 008F 0Q215 0 1Q235 2Q255 在上述章節(jié)中已經(jīng)分析過該Z形彎曲件的彎曲工藝性，可知道，制件材料為Q235，退火處理，彎曲線方向與扎制方向垂直，則，材料厚度為2mm，彎曲半徑r=2mm，所以=，所以凸模圓角半徑mm。查文獻(xiàn)【8】活動(dòng)凸模和凹模單邊間隙計(jì)算公式為： 式中：—彎曲時(shí)活動(dòng)凸模、凹模之間的單面間隙（mm）；—間隙系數(shù)；—板料厚度（mm）；—彎曲件的寬度（mm）；—彎曲件的高度（mm）。凸模具與凸模固定板采用凸臺(tái)固定，并采用一塊凸凹模固定板固定，防止在沖裁過程中凸凹模位置的偏移，： 活動(dòng)凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及固定方式綜合考慮彎曲件的加工，將彎曲凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成活動(dòng)式凸模，：凸模托板與上模座采用六個(gè)M10的螺釘固定，在橡膠彈性的作用下，可以在一定的行程內(nèi)豎直方向上來回活動(dòng)，安裝在模架上的位置時(shí)，依據(jù)壓力中心計(jì)算的數(shù)據(jù)，將壓力中心和模柄中心重合。由于彈性好、制造方便、價(jià)格便宜，是沖壓模中運(yùn)用最廣泛的一種彈性元件，數(shù)量約占90%。即：F允許 ≥F總 = F預(yù) + F工作 + h修磨（ 參考文獻(xiàn)[11] 209頁） （237）式中：F允許彈簧允許的最大壓縮量，mm； F總實(shí)際所需要的彈簧總壓縮量，mm； F工作卸料板或推件板、壓邊圈的工作行程，mm。不要隨意改制或組合彈簧。 選用標(biāo)準(zhǔn)模架，確定閉合高度及模具總體尺寸導(dǎo)向零件用于提高模具精度、減少?zèng)_床模具精度的不良影響，同時(shí)還可以節(jié)省模具的調(diào)整時(shí)間，以提高沖件的精度和模具的壽命。每類模架中由于導(dǎo)柱安裝的位置和數(shù)量不同，又各具有多種模架類型，主要包括：對(duì)角導(dǎo)柱模架、后側(cè)導(dǎo)柱模架、后側(cè)導(dǎo)柱窄形模架、中間導(dǎo)柱模架、中間導(dǎo)柱圓形模架和四導(dǎo)柱模架。注意采用拆裝快捷并保證重復(fù)裝卸精度的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。凸緣模柄：用34個(gè)螺釘、銷釘與上模座緊固在一起，主要適用于大型模具或上模座中開設(shè)推件孔的中、小型模具。4. 根據(jù)生產(chǎn)量和控件形狀，考慮究竟應(yīng)該采用壓力機(jī)還是多工位自動(dòng)壓力機(jī)。先加工凸模，然后凹模的尺寸按照凸模的尺寸配作。 模架大多已標(biāo)準(zhǔn)化了，主要是合理選購(gòu)。導(dǎo)柱、導(dǎo)套可選熱軋圓鋼做毛坯，滲碳淬火后，再磨削 模座的加工 模座根據(jù)其在模具中的作用一般多選用鑄鐵（HT200、QT400－18）或鑄鋼，鑄造成毛坯，按照切削加工先加工平面后加工孔、先粗加工后精加工、先加工基準(zhǔn)面后加工其它表面的原則，先用銑床或刨床加工模座的上、下平面等，再在平面磨床土磨削上、下平面達(dá)圖紙要求。9 模具的安裝及試模與調(diào)整模具零件全部制造好后，模具鉗工通過總裝圖進(jìn)行裝配，裝配完后將它安裝在壓力機(jī)上試沖和調(diào)整，通過試沖才能發(fā)現(xiàn)模具的各種缺陷，從而再分析原因進(jìn)行調(diào)整或修理，直至沖出合格的零件為止。模座的加工要求模具的所有零件都是直接或間接地固定在上、下模座上的，并且用來壓入導(dǎo)套、導(dǎo)柱。熱處理后型孔可通過研磨或內(nèi)圓孔磨削精加工。（參考文獻(xiàn)[11] 596頁）所示：表 開式壓力機(jī)的基本參數(shù)名稱量值公稱壓力/KN800公稱力行程/mm2滑塊行程/mm40行程次數(shù)/120～180最大裝模高度/mm320閉合高度調(diào)節(jié)量/mm60滑塊中心至機(jī)身距離/mm310工作臺(tái)板尺寸（前后）/mm6001000機(jī)身工作臺(tái)孔尺寸（前后）/mm350380工作臺(tái)板厚度/mm120滑塊底面尺寸（前后）/mm /mm420560模柄孔尺寸（直徑深度）/mm5080立柱間的距離/mm650電動(dòng)機(jī)型 號(hào)YCT2254A功率/kW11外形尺寸（長(zhǎng)寬高） /mm185012802850凈重/毛重/kg8000/9200生產(chǎn)單位江蘇揚(yáng)力集團(tuán)8 模具零件材料的選擇及加工工藝 模具零件材料的選擇與熱處理 沖壓模具零件材料的選用，主要是根據(jù)模具零件的工作情況來確定，另外，還要考慮沖壓零件的材料性質(zhì)、尺寸精度、幾何性質(zhì)的復(fù)雜性以及生產(chǎn)批量等因素。結(jié)合所選的壓力機(jī)的模柄孔尺寸，所以選擇A40 JB/T ,選用壓力機(jī)，首先應(yīng)根據(jù)所要完成的工藝性質(zhì)、批量大小、工件的幾何尺寸和精度等選定其類型。導(dǎo)柱尺寸為： 50260(mm) B50h526070 GB/T 材料為：20鋼熱處理：～，硬度58～62HRC。選用時(shí)可以根據(jù)凹模的周界即LB來選取國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)模架規(guī)格。光滑的圓柱導(dǎo)向常分為一級(jí)精度（H6/h5IT5～6級(jí)）和二級(jí)精度（H7/h6IT7～8級(jí)）兩種。所選彈簧最大工作負(fù)荷P1 大于P預(yù) ，一般P1大于P預(yù) 約70%～90%。一般取2～6mm。彈簧都有標(biāo)準(zhǔn)（GB/T20891994）,選用時(shí)一般不進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格直接選用。在本套彎曲模中，根據(jù)具體制件形狀結(jié)構(gòu)選用一個(gè)ψ8的固定擋料銷和一個(gè)初始擋料塊來定位。、凸、凹模橫向尺寸計(jì)算（1）凹模橫向尺寸計(jì)算查文獻(xiàn)【2】凹模橫向尺寸計(jì)算公式： 式中：—凹模橫向尺寸（mm）；—彎曲件展開尺寸長(zhǎng)度（mm）；—彎曲件直邊長(zhǎng)度（mm）；—凹模制造公差。生產(chǎn)中，按材料的厚度決定，當(dāng)t≤2mm，～；t=（2～4）mm，～；t﹥4mm。： 凸凹模主視圖凸凹模的固定方式為：使用一個(gè)M8的螺釘固定在下模墊板和下座上，并采用一塊凸凹模固定板固定，防止在沖裁過程中凸凹模位置的偏移，： 凸凹模固定方式擋