【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 正逐步被高強(qiáng)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(qiáng)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(guó)外模具材料系列日趨完善與細(xì)化，國(guó)內(nèi)開發(fā)的高級(jí)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(wàn)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(duì)模具的制造精度、模具的強(qiáng)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(jì)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(dòng)模具制造的表面工程技術(shù)的發(fā)展。同時(shí)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。科學(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(duì)成形過(guò)程、產(chǎn)品質(zhì)量、成本、效益的預(yù)測(cè)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(duì)沖壓過(guò)程進(jìn)行數(shù)字模擬分析，以預(yù)測(cè)某一工藝過(guò)程中坯料對(duì)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(guò)程的數(shù)值模擬技術(shù)將在實(shí)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(jiǎn)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(shí)用階段。(8)注重產(chǎn)品制造全過(guò)程，最大程度地實(shí)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(guò)程及全生命期的系統(tǒng)整體發(fā)展。(9)對(duì)產(chǎn)品可制造性和成形工藝的快速分析與評(píng)估能力將有大的發(fā)展。以便宜從產(chǎn)品初步設(shè)計(jì)甚至構(gòu)思時(shí)起，就能針對(duì)零件的可成形性及所需性能的保證度，作出快速分析評(píng)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(lái)小指量多品種混流生產(chǎn)模式及市場(chǎng)多樣化、修改化需求的發(fā)展趨勢(shì)，加強(qiáng)企業(yè)對(duì)市場(chǎng)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(dòng)沖壓機(jī)以及智能機(jī)器人送料取件，進(jìn)行機(jī)械化與自動(dòng)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(jì)5一 材料分析 工件材料分析本次設(shè)計(jì)所采用的材料為 08 鋼。選擇拉深材料時(shí)，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(duì)材料的耐磨度要求不高，還應(yīng)滿足沖壓工藝對(duì)材料的要求，保證沖壓過(guò)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(qiáng)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(shí)可選用優(yōu)質(zhì)合金鋼制作，而對(duì)于比較簡(jiǎn)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(jì)6二 零件工藝性分析1) 工藝性是指：拉深件對(duì)拉深工藝的適應(yīng)性。2) 工件:,并且工件為無(wú)凸緣圓筒件,要求內(nèi)形尺寸,拉深時(shí)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(jí)。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(xiàng)目無(wú)導(dǎo)柱 有導(dǎo)柱級(jí)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(shí) 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(jì)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(jià)格容易、價(jià)格低導(dǎo)柱、導(dǎo)套的裝配采用先進(jìn)工藝后不難簡(jiǎn)單形狀制件的級(jí)進(jìn)模比復(fù)合模具制造難度低，價(jià)格亦較低形狀復(fù)雜的制件用復(fù)合模比級(jí)進(jìn)模制造難度低，相對(duì)價(jià)格低生產(chǎn)率 低 較低可用自動(dòng)送料出料裝置，效率較高工序組合后效率高使用高速?zèng)_床的可能性只能單沖不能連沖有自動(dòng)送料裝置可以連沖，但速度不能太高使用于高速?zèng)_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(guò)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(jiǎn)單安裝、調(diào)整比級(jí)進(jìn)模更容易，操作簡(jiǎn)單4) 分析表 ，采用：一，單工序模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(jí)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(guò)分析對(duì)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(jì)8三 拉深工藝參數(shù)的計(jì)算 確定修邊余量T=1mm，該計(jì)算全部采用中線計(jì)算查《冷沖模設(shè)計(jì)》表 62 得： h/d=≈，取 6mm 計(jì)算毛坯直徑 D由《冷沖模設(shè)計(jì)》中式 69 得： D= 2 ?? = mm20()??? ≈ 78mm 判斷是否采用壓邊圈零件的相對(duì)厚度 t/D100=1/78100=，選用 =, =。查《冷沖模1mn設(shè)計(jì)》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(jì)和 CAD 圖紙?jiān)嬲?qǐng)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(jì)》表 68 可知， =， =可見， =＜＜ = 1由此，判斷一次不能拉深出來(lái) 用計(jì)算法確定拉深次數(shù)由《冷沖模設(shè)計(jì)》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(jì)9 由查表法確定拉深次數(shù)由《冷沖模設(shè)計(jì)》表 69 可查得 n=4 次 t/D= 1/78 = % h/d= 由《冷沖模設(shè)計(jì)》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(jì)》表 66 可查得 =， =， =， =， =則各次的拉深直徑推算為： = 78mm=39mm1d = 39mm= = = = =因?yàn)?= 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(lái)。 確定各次拉深半成品尺寸1） 各次拉深把成品直徑計(jì)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(shí)際選取 =， =， =， =：1m23m4 d1 = 78mm=41mm d2 = 41mm=31mm d3 = = d4 = =20mm2） 各次半成品的高度計(jì)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(jì)10則由《冷沖模設(shè)計(jì)》式 616 計(jì)算各次的 h：（計(jì)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(jì)11四 落料拉深復(fù)合模工藝計(jì)算 落料凸、凹模刃口尺寸計(jì)算凸模和凹分別來(lái)加工由上節(jié)計(jì)算得落料的外形尺寸為：D= 78m?由《冷沖模設(shè)計(jì)》表 33 可查得： =， =所以，凸凹模的制造公差 和 分別用一下公式計(jì)算：T?A=（ ）maxin=（ ）Ai計(jì)算得： =（）=? =（）=以凹模的尺寸來(lái)進(jìn)行計(jì)算由《冷沖模設(shè)計(jì)》式 35 得： max0()AD????? inTTAZ0maxin()TDZ???由《冷沖模設(shè)計(jì)》表 35 可查得：