【正文】 ....................................................................1第一章 緒論 1 1 2第二章 工件工藝性分析及方案的確定 7 7 7 9 9 11第三章 沖裁工藝力的計算 15 15 15 16 1推件力、壓料力和推件力的計算 17 18 主要工藝參數(shù)計算 19第四章 沖裁模工作部分設(shè)計計算 21 21 21 對模具壽命的影響 22 對沖裁力、卸料力的影響 23 24 模具刃口尺寸的計算 25 27 28 28第五章 彎曲部分工藝計算 30 30 30 30 31 31 31 32 34 35 偏移 36第六章 模具總體設(shè)計 37 37 37 37 3出件方式的選擇 38 38第七章 卸料零件計算 39 39第八章 主要零部件設(shè)計 41 41 41 Cr12鋼的性能 41 ................................................................................................................41 42 42 凹?？虻脑O(shè)計 4凹模設(shè)計 45 45 46 47 47 47 47 48 沖孔凸模的結(jié)構(gòu) 50 51第九章 標(biāo)準(zhǔn)件的選擇 52 52 53 53 53 53 導(dǎo)柱、導(dǎo)套的選擇 53 54 55 55 56 56 56 57 導(dǎo)尺的選擇 58第十章 繪制模具總圖及裝配圖 59第十一章 結(jié)論 61參考文獻(xiàn)...............................................................................62符號說明...............................................................................63致謝 64附錄 65專題討論...............................................................................66第一章 緒論 沖壓是通過模具對板材施加壓力或拉力,使板材塑性成型,有時對板材施加剪切力而使板材分離,從而獲得一定尺寸、形狀和性能的一種零件加工方法。8）編寫冷沖壓工藝卡片。此模具結(jié)構(gòu)緊湊，裝拆，修磨方便，安全可靠，生產(chǎn)效率比使用傳統(tǒng)模具生產(chǎn)提高兩倍以上。專家認(rèn)為，我國模具行業(yè)日趨大型化，而且精度將越來越高。用模具成型的制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜性、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所無法比擬。該零件加工工序有沖孔、落料、彎曲三個工步，采用復(fù)合模進(jìn)行大批量生產(chǎn)。5）刃口尺寸計算。完成2345注：本表在學(xué)生接受任務(wù)時下達(dá)摘 要闡述了落料、沖孔、彎曲復(fù)合模的結(jié)構(gòu)設(shè)計及工作過程，通過工藝分析，采用落料沖孔彎曲工序，通過沖裁力、頂件力、壓料力、卸料力、彎曲力等計算，確定模具類型。而分離工序又有落料、沖孔、切斷、切邊、剖切等工序；成型工序又包括卷圓、扭曲、拉深、變薄拉深、翻孔、翻邊、拉彎、脹形、起伏、擴口、縮口、旋壓、校形等。特別是適用于定型產(chǎn)品的中大批生產(chǎn)。本文著重結(jié)合汽車工業(yè)的發(fā)展需求，討論沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。尤其是成形極限圖（FLD）的提出，推動了板材性能、成形理論、成形工藝和質(zhì)量控制的協(xié)調(diào)發(fā)展，成為沖壓技術(shù)發(fā)展史上的一個里程碑。工藝方法的創(chuàng)新及其過程的科學(xué)分析與控制是技術(shù)發(fā)展的核心；模具技術(shù)是沖壓技術(shù)發(fā)展的體現(xiàn)，是決定產(chǎn)品制造周期、成本、質(zhì)量的重要因素。目前的主要問題是開發(fā)低成本鋁合金，發(fā)展新結(jié)構(gòu)和高效制造方法，以及改進(jìn)回收技術(shù)。 3`^隨著新材料和新結(jié)構(gòu)的擴大應(yīng)用，迫切需要發(fā)展相應(yīng)的低成本沖壓成形技術(shù)。　以液體直接或間接作為半?；騻鞲袘?yīng)介質(zhì)的各種液壓成形技術(shù)，屬于半模成形或軟模成形，有很多優(yōu)點（已有近60年歷史），是飛機鈑金零件的主要制造方法。（1）并行工程（CE）、并行工作模式逐步取代傳統(tǒng)的串行順序式工作模式。目前市場軟件功能強大，主要面向分析師，買了先進(jìn)軟件系統(tǒng)，不一定能獲得好的模擬結(jié)果。材料性能本構(gòu)關(guān)系、摩擦狀態(tài)、缺陷判據(jù)等數(shù)據(jù)來自試驗，其真實性、準(zhǔn)確性是限制模擬分析達(dá)到可靠精度的重要因素。 /y沖壓成形技術(shù)的發(fā)展趨勢 進(jìn)入90年代以來，高新技術(shù)全面促進(jìn)了傳統(tǒng)成形技術(shù)的改造及先進(jìn)成形技術(shù)的形成和發(fā)展。（4）對產(chǎn)品可制造性和成形工藝的快速分析與評估能力將有大的發(fā)展。我國的板料加工領(lǐng)域必須加強力量的聯(lián)合，加強技術(shù)的綜合與集成，加快傳統(tǒng)技術(shù)從經(jīng)驗向科學(xué)化轉(zhuǎn)化的進(jìn)程。在許可情況下，把沖裁件設(shè)計成對稱或少無廢料的形狀。槽寬與槽長的關(guān)系為L≦5B。 彎曲件的尺寸精度與板料的力學(xué)性能、板料的厚度、模具結(jié)構(gòu)和模具精度、工序的數(shù)量和工序的先后次序以及工件本身的形狀尺寸等因素有關(guān)，彎曲件的外形尺寸及角度公差所能達(dá)到的精度。除孔180+0。要提高材料利用率，就必須減少廢料面積，沖裁過程中所產(chǎn)生的廢料，可分為兩種情況。5．送料及當(dāng)料方式 用手工送料，有側(cè)壓板的搭邊值可小一些。這種模具的缺點是長凸模插入凹模較深，容易磨損，修磨刃口也比較麻煩。沖裁時，所需沖壓力為沖裁力、卸料力和推件力之和，這些力在選擇壓力機時是否要考慮進(jìn)去，應(yīng)根據(jù)不同的模具結(jié)構(gòu)區(qū)別對待。 設(shè)模具的壓力中心坐標(biāo)為 ，則=0，其計算公式如下： 圖32沖裁時的壓力中心 =mm=51mm =0 式中 xx2……xn——各圖形沖裁力的x軸坐標(biāo)（mm）； yy2……yn——各圖形沖裁力的y軸坐標(biāo)（mm）； 主要工藝參數(shù)計算毛坯的尺寸計算 該毛坯的工件展開圖如圖33所示。影響沖裁件質(zhì)量的因素有：凸、凹模間隙值的大小及其分布的均勻性，模具刃口鋒利狀態(tài)、模具結(jié)構(gòu)與制造精度，材料性能等，其中，間隙值的大小與分布的均勻性是主要因素。此外，尺寸變化量的大小還與材料力學(xué)性能、厚度、軋制方向、沖裁件形狀等因素有關(guān)。影響模具壽命的因素很多，有模具 圖41 間隙與磨損的關(guān)系間隙；模具制造材料和精度、表面粗糙度。這些都導(dǎo)致模具壽命大大降低。 對沖裁力、卸料力的影響 當(dāng)間隙減小，凸模壓入板材的情況接近擠壓狀態(tài)，材料所受拉應(yīng)力減小，壓應(yīng)力增大，板料不易產(chǎn)生裂紋，因此最大沖裁力增大；當(dāng)間隙增大，板料所受拉應(yīng)力增大，材料容易產(chǎn)生裂紋，因此沖裁力減小。這個范圍的最小值稱為最小合理間隙，最大值稱為最大合理間隙?！?176。（一）計算原則由于凸、凹模之間存在間隙，所以沖裁件斷面都是帶有錐度的，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，沖裁件的小端尺寸等于凸模尺寸。若零件沒有標(biāo)注意公差，則對于非圓形件按國家標(biāo)準(zhǔn)非配合尺寸的IT14級精度來處理，圓形件一般可按IT10級精度來處理，工件尺寸公差應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注為單向公差，所謂“入體”原則是指標(biāo)注工件尺寸時應(yīng)向材料實體方向單向 圖45間隙變動值的范圍標(biāo)注，即：落料件正公差為零，只標(biāo)注負(fù)公差；沖孔件負(fù)公差為零，只標(biāo)注正公差?？煞糯蠡鶞?zhǔn)件的制造公差。對于6孔，凹模的制造公差可由文獻(xiàn)[5]表210的=，=，由文獻(xiàn)[5]表211查的X=校核：+＜ZmaxZmin +＜所以證明所取的和是適合的對于由文獻(xiàn)[5]表210查的=，=，由文獻(xiàn)[5]表211查的X=校核：+＜ZmaxZmin +＜所以證明所取和是合適的 由文獻(xiàn)[5]P64式（210）Ld——凹?？仔木嗟臉?biāo)稱尺寸（mm）； L——工件孔心距的標(biāo)稱尺寸（mm）； △——工件孔心距的公差，△= mm, △/8= mm. 第五章 彎曲部分工藝計算在生產(chǎn)中常用經(jīng)驗公式來計算自由彎曲力，公式如下：式中：C與彎曲形式有關(guān)的系數(shù)，；K——安裝系數(shù)，；B——料寬（mm），本題中B=40mm；t——料厚（mm），t=3mm；r——彎曲半徑（mm），r=；——材料強度極限（MPa），值由文獻(xiàn)[1]P23表F4的=450；將所有數(shù)據(jù)帶入上式中的： 由于該彎曲不易施加側(cè)向壓力所以不能施加校正彎曲力，而側(cè)面與大孔的間距又有精度要求，精度等級為IT10級。L≧2t=6卸載后彎曲角形狀和尺寸發(fā)生變化的現(xiàn)象，稱為彎曲回彈（簡稱回彈）。彎曲件回彈量的大小，還受彎曲件的形狀、板材厚度偏差、模具間隙和模具圓角半徑等因素的影響。計算本題的彎曲回彈如下：本題中r=；t=3mm按r/t=＜5～8；彎曲半徑的變化不大，可只考慮角度的回彈。（2）采用正確的彎曲工藝①改善彎曲方式，對彎曲精度要求高的制件，應(yīng)盡可能采用帶有壓料板的校正彎曲，充分利用彈簧、橡膠等彈性元件所產(chǎn)生的壓力來控制回彈。②工作部分形狀的選擇：把凸模端面和壓料板表面做成一定曲率的弧面，用卸載后產(chǎn)生負(fù)回彈來補所示。如果外層纖維的伸長率超過一定限度就會被拉斷，故彎曲件應(yīng)有一個最小的允許彎曲半徑來限制。彎曲時將有毛刺的一面置于彎曲的內(nèi)側(cè)，則的值可較?。?）減少和防止彎曲裂紋的措施①改善毛坯條件，如選擇塑性好的材料，在變形大的部位進(jìn)行局部退火，提高剪切（沖裁）毛坯斷面質(zhì)量等。 第六章 模具總體設(shè)計根據(jù)所要完成的沖壓工藝的性質(zhì)、生產(chǎn)批量的大小、沖壓件的幾何尺寸和精度要求來選定設(shè)備類型。由于彈壓卸料模具操作時比固定卸料模具方便，操作者可以看見條料在模具中的送進(jìn)動作，且彈壓卸料板卸料時對條料施加的是柔性力，不會損傷工件表面，因此實際設(shè)計中盡量采彈壓卸料板，而只有在彈壓卸料板卸料力不足時，才改用固定卸料板。第七章 卸料零件計算常用的彈簧是圓柱螺旋壓縮彈簧，一般選用原則是在滿足模具結(jié)構(gòu)要求的前提下，保證所選用的彈簧能夠提供所需的壓力和行程。選材時必須兼顧模具使用性能要求。統(tǒng)計資料表明，由于選材和熱處理不當(dāng)，致使模具早期失效的約占70％。 落料凹模的設(shè)計考慮到工件的出件方式，采用如圖81的凹模刃口形式： 該刃口形式的特點是刃邊強度較好，刃磨后工作 部分尺寸不變，但洞口積存廢料或制件，推件力大且磨損大，刃磨時磨去的尺寸多。（5）如有對稱線，為便于加工，應(yīng)沿對稱線分開。②框套螺釘緊固法：用于中小鑲塊模。由于導(dǎo)尺固定在凹模框上，故在凹?？蜚@了相應(yīng)的孔以便固定導(dǎo)尺，同時也攻了螺紋以便凹模框本身的固定。這一尺寸如無特殊要求，可取10～20mm。沖孔凸模長度的確定跟凸凹模的長。由于凸凹模同時起到落料凸模和沖孔凹模的作用，并且也肩負(fù)著排除廢料的責(zé)任，故模具設(shè)計成如圖810所示的結(jié)構(gòu)：為保證凸凹模最小壁厚處的強度，在裝配時在圖中通孔打入銷釘。技術(shù)要求淬火硬度60～64HRC 圖85 落料凹模結(jié)構(gòu)形式、凹模設(shè)計 凸凹模是本模具中相當(dāng)重要的工作零件，是完成沖壓工作的主要零件。如圖85所示。 如果有凹模和凸模都采用鑲塊，為避免毛刺凹模鑲塊接合線與凸模鑲塊。 圖81凹模刃口形式圓形凹模可由冷沖模國家標(biāo)準(zhǔn)或工廠標(biāo)準(zhǔn)件中選用。由于鎢形成碳化物，這種鋼在淬火和低溫回火后具有比鉻鋼和 9SiCr 鋼更多的過剩碳化物和更高的硬度及耐磨性。強度與韌性以及韌性與耐磨性之間往往此消彼長。圓柱形螺旋壓縮彈簧的選用，應(yīng)以彈簧的特性為依據(jù)按下述步驟進(jìn)行（1） 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)和工藝力（卸料力、頂件力）初步定彈簧的根數(shù)為n，并求出分配在每根彈簧上的工藝力F/n。根據(jù)目前情況，當(dāng)材料料厚約在2mm以下時采用彈壓卸料板，大于2mm時采用固定卸料板較為貼近實際。參照文獻(xiàn)[8]附錄B3可選公稱壓力為630KN的開式雙柱可傾壓力機，該壓力機與模具設(shè)計的有關(guān)參數(shù)為：公稱壓力；630KN滑塊行程；100mm 滑塊行程次數(shù)；40次/分滑塊中心線至床身距離；290mm最大閉合高度；400mm立柱距離；420mm封