【文章內(nèi)容簡介】 正逐步被高強鋼板、涂敷鍍層鋼板、塑料夾層鋼板和其他復(fù)合材料或高分子材料替代。隨著材料科學(xué)的發(fā)展，加強研究各種新材料的沖壓成形性能，不斷發(fā)展和改善沖壓成形技術(shù)。當(dāng)前，國外模具材料系列日趨完善與細(xì)化，國內(nèi)開發(fā)的高級優(yōu)質(zhì)模具鋼品種雖然不少，但推廣應(yīng)用不足，每年所需約 70 萬噸模具鋼還要有相當(dāng)一分進(jìn)口。模具表面處理技術(shù)對模具的制造精度、模具的強度、模具的壽命、模具的制造成本湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計4等有著直接的影響。稀土表面工程技術(shù)和納米技術(shù)表面工程技術(shù)的出現(xiàn)進(jìn)一步推動模具制造的表面工程技術(shù)的發(fā)展。同時處理技術(shù)由大氣熱處理向真空熱處理發(fā)展。(6)沖壓成形技術(shù)將更加科學(xué)化、數(shù)字化，可控化?？茖W(xué)化主要體現(xiàn)深入研究沖壓變形的基本規(guī)律、各種沖壓工藝的變形理念、失穩(wěn)理論與變形程度等對成形過程、產(chǎn)品質(zhì)量、成本、效益的預(yù)測和可控程序。數(shù)字化主要體現(xiàn)在應(yīng)用有限元、邊界元等技術(shù)，對沖壓過程進(jìn)行數(shù)字模擬分析，以預(yù)測某一工藝過程中坯料對沖壓的適應(yīng)性及可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題，從而優(yōu)化沖壓方案。(7)成形過程的數(shù)值模擬技術(shù)將在實用化方向取得很大的發(fā)展，并與化制造系統(tǒng)很好地集成。人工智能技術(shù)、智能化控制將從簡單形狀零件成形發(fā)展到覆蓋件等復(fù)雜開關(guān)零件成形，從而真正進(jìn)入實用階段。(8)注重產(chǎn)品制造全過程，最大程度地實現(xiàn)多目標(biāo)全局優(yōu)化。優(yōu)化將從傳統(tǒng)的單一成形環(huán)節(jié)向產(chǎn)品制造全過程及全生命期的系統(tǒng)整體發(fā)展。(9)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。以便宜從產(chǎn)品初步設(shè)計甚至構(gòu)思時起，就能針對零件的可成形性及所需性能的保證度，作出快速分析評估。(10)沖壓技術(shù)將具有更大的靈活性或柔性，以適應(yīng)未來小指量多品種混流生產(chǎn)模式及市場多樣化、修改化需求的發(fā)展趨勢，加強企業(yè)對市場變化的快速響應(yīng)能力。推廣應(yīng)用數(shù)控沖壓設(shè)備、沖壓柔性加工系統(tǒng)(FMS)、多工位高速自動沖壓機以及智能機器人送料取件，進(jìn)行機械化與自動化的流水線沖壓生產(chǎn)。湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計5一 材料分析 工件材料分析本次設(shè)計所采用的材料為 08 鋼。選擇拉深材料時，首先應(yīng)滿足拉深件的使用要求。由于該件不屬于易損工件，對材料的耐磨度要求不高，還應(yīng)滿足沖壓工藝對材料的要求，保證沖壓過程順利完成，即材料應(yīng)具有良好的塑性和表面質(zhì)量，以及板料厚度公差應(yīng)符合規(guī)定，08 鋼為一種優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，該結(jié)構(gòu)鋼已退火，而退火的目的是消除鋼的內(nèi)應(yīng)力，以細(xì)化組織均勻化學(xué)成分降低硬度提高塑性，而且其抗剪和抗拉強度均不高，所以綜合其所有的力學(xué)的性能，08 鋼具有良好的拉深性能，適合深拉深。 模具材料分析 模具零件的材料：要選擇滿足模具零件工作要求的最佳綜合性能的材料。 要針對模具失效形式選用鋼材：鋼材的失效是影響模具壽命的主要因素包括：（1）為防模具開裂，要選用韌性好的材料。（2）為防磨損，應(yīng)選用合金元素高的材料。（3）對于大型沖模應(yīng)選用淬透性好的材料。（4）為保持鋼材硬度能力，要選用耐回火性高的含鉻、鉬合金鋼。（5）為防熱處理變形，對于形雜的零件應(yīng)選用含碳量高、淬透性好的高合金材料。 要根據(jù)制品批量大小，以最低的成本的選材原則選用:對于需沖壓數(shù)量較多模具，一般采用優(yōu)質(zhì)合金鋼，而數(shù)量少的則采用碳素鋼，以降低成本。 要根據(jù)沖模零件的作用選擇：凸、凹模具應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)的鋼材制作，對于數(shù)量不多或厚度不大的可采用有色金屬或黑色金屬。而對于支撐板、卸料零件、導(dǎo)向件應(yīng)選用一般鋼材。 要根據(jù)沖模精密程度選用：在制造小型精密模具而又復(fù)雜時可選用優(yōu)質(zhì)合金鋼制作，而對于比較簡單，形狀、精度有要求不高的模具應(yīng)選用比較便宜的碳鋼或低合金鋼。湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計6二 零件工藝性分析1) 工藝性是指：拉深件對拉深工藝的適應(yīng)性。2) 工件:,并且工件為無凸緣圓筒件,要求內(nèi)形尺寸,拉深時厚度不變,r= ≥t, ，普通拉深即可達(dá)到零件的精度要求，即 IT14 級。如圖 22 所示，材料 08 鋼，厚度 1mm。 零件立體圖 零件圖 圖 21 圖 223) 沖壓工藝方案的確定：可依據(jù)表 確定。表 沖壓工藝方案單工序模項目無導(dǎo)柱 有導(dǎo)柱級進(jìn)模 復(fù)合模沖壓精度 低 較低 較高，相當(dāng)于IT10~IT13高，相當(dāng)于IT8~IT11制件平整程度 不平整 一般 不平整，有時 因壓料較好，湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計7要校平 制件平整制件最大尺寸和材料厚度不受限制300mm 以下厚度達(dá) 6mm尺寸〈250mm厚度在 ~6之間尺寸〈300mm厚度常在~3mm沖模制造的難度程度及價格容易、價格低導(dǎo)柱、導(dǎo)套的裝配采用先進(jìn)工藝后不難簡單形狀制件的級進(jìn)模比復(fù)合模具制造難度低，價格亦較低形狀復(fù)雜的制件用復(fù)合模比級進(jìn)模制造難度低，相對價格低生產(chǎn)率 低 較低可用自動送料出料裝置，效率較高工序組合后效率高使用高速沖床的可能性只能單沖不能連沖有自動送料裝置可以連沖，但速度不能太高使用于高速沖床高達(dá) 400 次/分以上由于有彈性緩沖器，不宜用高速，不宜連沖材料要求 可用邊角料條料要求不嚴(yán)格條料或卷料要求嚴(yán)格除用條料外，小件可用邊角料，但生產(chǎn)率低生產(chǎn)安全性 不安全手在沖模過程較不安全比較安全手在沖模工作較不安全，要有安全裝置沖模安裝調(diào)整與操作調(diào)整麻煩操作不便安裝、調(diào)整較容易、操作方便安裝、調(diào)整較容易，操作簡單安裝、調(diào)整比級進(jìn)模更容易，操作簡單4) 分析表 ，采用：一，單工序模具結(jié)構(gòu)簡單，只需要道工序一副模具才能完成，且生產(chǎn)效率低難以滿足該工件大量生產(chǎn)的要求；二，復(fù)合模需一副模具，生產(chǎn)率較高，盡管模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜；三，級進(jìn)模也需一副模具，生產(chǎn)率高，但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，送進(jìn)料不方便，加之工件尺寸偏大。通過分析對上述三種方案的比較，該件若能一次成形，則采用落料拉深復(fù)合模最佳。先落料拉深再二次拉深。湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計8三 拉深工藝參數(shù)的計算 確定修邊余量T=1mm，該計算全部采用中線計算查《冷沖模設(shè)計》表 62 得： h/d=≈，取 6mm 計算毛坯直徑 D由《冷沖模設(shè)計》中式 69 得： D= 2 ?? = mm20()??? ≈ 78mm 判斷是否采用壓邊圈零件的相對厚度 t/D100=1/78100=，選用 =, =。查《冷沖模1mn設(shè)計》表 612 可知，＜， ＜， ＜ 屬于必須用壓邊圈的范圍。所以采1mn用壓邊圈。想要全套設(shè)計和 CAD 圖紙原版請加 740773248 劉. 確定拉深系數(shù) 先判斷能否一次拉出零件所要求的拉深系數(shù)(既總拉深系數(shù)) ：總 =d/D=20/78=由《冷沖模設(shè)計》表 68 可知， =， =可見， =＜＜ = 1由此，判斷一次不能拉深出來 用計算法確定拉深次數(shù)由《冷沖模設(shè)計》式 615 可知： n =1+?（ ） = 取較大整數(shù)：n=4湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計9 由查表法確定拉深次數(shù)由《冷沖模設(shè)計》表 69 可查得 n=4 次 t/D= 1/78 = % h/d= 由《冷沖模設(shè)計》表 610 可查得 = t/D = %查得 n 也是 4 次故該工件需要用 4 次拉深 由推算法確定拉深系數(shù)由《冷沖模設(shè)計》表 66 可查得 =， =， =， =， =則各次的拉深直徑推算為： = 78mm=39mm1d = 39mm= = = = =因為 = 已小于 d=20mm（工件直徑） ，不必再推算下去，需拉 4 次即能拉4m出來。 確定各次拉深半成品尺寸1） 各次拉深把成品直徑計算：調(diào)整各次拉深系數(shù)，使各次拉深系數(shù)均大于表 66 查得的相應(yīng)極限拉深系數(shù)。調(diào)整后，實際選取 =， =， =， =：1m23m4 d1 = 78mm=41mm d2 = 41mm=31mm d3 = = d4 = =20mm2） 各次半成品的高度計算：取各次的 （即半成品底部的內(nèi)圓角半徑） 分別為：r凸=5mm， =， =4mm， =湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計10則由《冷沖模設(shè)計》式 616 計算各次的 h：（計算式均取中線的 r 值） =［（ /4141）1278+（41+） ］ = =［( /3131)+5/31(31+5)］2h278 = =［( /)3 278+(+)］ = 58mm = 畫出工序圖如圖 31 各次拉深的工序圖 工序圖 圖 31 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計11四 落料拉深復(fù)合模工藝計算 落料凸、凹模刃口尺寸計算凸模和凹分別來加工由上節(jié)計算得落料的外形尺寸為：D= 78m?由《冷沖模設(shè)計》表 33 可查得： =， =所以，凸凹模的制造公差 和 分別用一下公式計算：T?A=（ ）maxin=（ ）Ai計算得： =（）=? =（）=以凹模的尺寸來進(jìn)行計算由《冷沖模設(shè)計》式 35 得： max0()AD????? inTTAZ0maxin()TDZ???由《冷沖模設(shè)計》表 35 可查得：