【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 件基本情況 11 工藝分析 1尺寸公差要求 1結(jié)構(gòu)及沖壓公藝性 13 工藝計(jì)算、確定方案 11 13 13 13 14 15 16 17 183沖模的類型結(jié)構(gòu)及模具尺寸的計(jì)算 22 22 校核壓力機(jī) 244其他零件的選取 26參考文獻(xiàn) 36謝辭 37前言模具在制造業(yè)領(lǐng)域有著不可動(dòng)搖的特殊地位，在我們國(guó)家，模具制造業(yè)也是非常重要和備受重視的，但是我國(guó)的模具制造業(yè)依然發(fā)展緩慢。因?yàn)殡m然我們國(guó)家開始模具制造和使用模具的時(shí)間早，但是由于長(zhǎng)時(shí)期處于不前進(jìn)的狀態(tài)所以始終還是未能形成產(chǎn)業(yè)。直至20世紀(jì)80年代，中國(guó)的模具制造行業(yè)在一些有位人士的帶領(lǐng)下發(fā)展的可謂是突飛猛進(jìn)。在過(guò)去的幾年里，我們國(guó)家的模具企業(yè)發(fā)展的如火如荼，如日中天，突飛猛進(jìn)。模具企業(yè)甚至是深入到鄉(xiāng)鎮(zhèn)（個(gè)體）里發(fā)展，而且還一度發(fā)展地相當(dāng)迅速。如果想得到比較高水平的一些工業(yè)產(chǎn)品，就必須得具備較高水平的模具，所以，模具制造業(yè)必須要發(fā)展還要發(fā)展的如日中天。在當(dāng)今以為工業(yè)為主的社會(huì)中，不僅是評(píng)價(jià)一個(gè)國(guó)家的制造業(yè)水平高低要取決于模具制造業(yè)的水平的高低，而且一個(gè)國(guó)家工業(yè)產(chǎn)品要想保持在國(guó)際上的優(yōu)良競(jìng)爭(zhēng)力也是由模具制造業(yè)水平的高低所決定的。 雖然我們國(guó)家的模具工業(yè)發(fā)展的相當(dāng)?shù)难杆?，但是還是處在一個(gè)生產(chǎn)的產(chǎn)品不能滿足顧客需求的一個(gè)狀態(tài)。而這其中的最大的缺口就在于精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的模具領(lǐng)域。我們國(guó)家生產(chǎn)的模具不論是在精度、壽命上還是在制造周期及生產(chǎn)能力上，水平都是比較低的，因此，它與國(guó)際模具發(fā)展的平均水平以及一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具發(fā)展水平還是不能相提并論的，在每年的模具需求中還是要大量地從國(guó)外進(jìn)口獲得滿足。 中國(guó)模具產(chǎn)業(yè)除要繼續(xù)提高生產(chǎn)力，今后更要在其行業(yè)內(nèi)部的技術(shù)分布進(jìn)行調(diào)整和技術(shù)發(fā)展水平上要加大力度去有效提高。模具制造業(yè)在結(jié)構(gòu)調(diào)整上面，重中之重的任務(wù)就是企業(yè)的結(jié)構(gòu)要全面地向?qū)I(yè)化去調(diào)整，模具產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)持續(xù)地往更高水平去發(fā)展，在進(jìn)出口方向的結(jié)構(gòu)也需要改善，在最近幾年里的中等檔次，結(jié)構(gòu)方面需要改進(jìn)、多功能復(fù)合模具與復(fù)合加工以及超精加工及拋光技術(shù)。 在過(guò)去的幾年里，我們國(guó)家的模具標(biāo)準(zhǔn)件在以迅雷不及掩耳之勢(shì)發(fā)展，模具制造業(yè)結(jié)構(gòu)的變動(dòng)、體制改革的速度和力度加大，速度跟一般模具產(chǎn)品相比之下，要高了很多很多；各個(gè)地區(qū)的各類模具和各個(gè)企業(yè)都發(fā)展迅速，在以珠江三角洲和長(zhǎng)江三角洲為中心的東南沿海一帶的各地區(qū)發(fā)展的步伐較快于中西部的一些地區(qū)的模具發(fā)展速度，與此同時(shí)，在南方一些地區(qū)的模具制造業(yè)的發(fā)展水平還是較北方大部分地區(qū)的發(fā)展水平要高。截至目前，近年來(lái)在江蘇、上海、安徽和山東這些省份，模具制造業(yè)發(fā)展的較為迅速，而說(shuō)起發(fā)展最快的、模具生產(chǎn)最為集中的省份，還要數(shù)廣東和浙江這兩模具制造大省。 沖壓模具是模具的重要組成部分，在模具中占據(jù)40%的比例。此次的模具設(shè)計(jì)能夠檢驗(yàn)我三年來(lái)對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握程度，再一次重溫了沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)，通過(guò)這次設(shè)計(jì)工作也增加了我對(duì)模具的認(rèn)識(shí)，從剛開始學(xué)習(xí)沖壓及模具課程時(shí)的懵懂到現(xiàn)在的了解，過(guò)程中我享受到了學(xué)習(xí)，探究，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題以及解決問(wèn)題的樂(lè)趣更對(duì)模具設(shè)計(jì)產(chǎn)生了極大的興趣。由此，激發(fā)了我致力于模具制造業(yè)的決心，要為祖國(guó)的模具制造業(yè)獻(xiàn)一份力。 1 沖壓工藝概述、特點(diǎn)及應(yīng)用沖壓的主要概念就是指在常溫下，要依靠壓力機(jī)和模具對(duì)板材、帶材、管材和型材等材料施加外力，使其產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件的一種加工方法【Ⅰ】。沖壓產(chǎn)生的產(chǎn)品被稱為沖壓件，沖壓所用到的模具稱為沖模。沖壓通常是在常溫下對(duì)材料進(jìn)行冷變形加工，加工成所需的零件采用的材料主要是板料，因而沖壓也叫冷沖壓或板料沖壓。塑性加工用到的最主要的技術(shù)就是沖壓技術(shù)，而材料壓力加工也經(jīng)常會(huì)用到?jīng)_壓方法。把金屬或非金屬材料金批量加工成所需沖件的專用工具是沖模。沖模是沖壓過(guò)程中至關(guān)重要的一部技術(shù)操作，可以毫不夸張地說(shuō)，沒(méi)有合適的沖模，就沒(méi)有沖壓生產(chǎn)；缺乏先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝的實(shí)現(xiàn)也就成了天方夜譚。沖壓加工有三要素：沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備和沖壓材料，只有它們相互結(jié)合才能得出沖壓件。相較于機(jī)械加工和塑性加工的其它方法，在技術(shù)方面沖壓加工占了很大優(yōu)勢(shì)，在經(jīng)濟(jì)方面，沖壓加工也是有很多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。主要有以下幾點(diǎn)大優(yōu)勢(shì)：沖壓加工操作起來(lái)簡(jiǎn)單方便，相對(duì)來(lái)說(shuō)還很安全，而且生產(chǎn)效率也是比較高的，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化也比較簡(jiǎn)單。主要是因?yàn)闆_壓能依靠沖模和沖壓設(shè)備以完成加工。沖壓時(shí)模具起到了很大的作用，因?yàn)槟＞咔袑?shí)做到了保證沖壓件的尺寸大小，不僅如此，而且將其精度也控制在要求范圍內(nèi)，根據(jù)一般情況來(lái)說(shuō)其實(shí)是太可能破壞到?jīng)_壓件的表面質(zhì)量,而且模具的壽命一般來(lái)說(shuō)還是挺長(zhǎng)的，自然而然的沖壓質(zhì)量就可以說(shuō)是比較穩(wěn)定的,互換性也較好,確實(shí)能夠做到“一模一樣”的良好效果。沖壓可以加工的零件非常之多，不僅可以加工尺寸非常小，非常精密復(fù)雜的零件，還能夠加工尺寸范圍較大、形狀比較復(fù)雜的零件。 沖壓一般不會(huì)產(chǎn)成切屑碎料，消耗的材料比較少，而且不需要其它加熱設(shè)備【Ⅱ】。所以沖壓其實(shí)是一種非常節(jié)省原材料，非常節(jié)能的制造方法，沖壓件成本也很低。在大批量生產(chǎn)時(shí)用到?jīng)_壓方法，就會(huì)深刻地感受到?jīng)_壓加工的優(yōu)點(diǎn)，從而獲得好的經(jīng)濟(jì)效益。沖壓在現(xiàn)代化的科技發(fā)達(dá)的工業(yè)發(fā)展占主導(dǎo)的生產(chǎn)中的應(yīng)用那是相當(dāng)?shù)膹V泛，特別是在大批量生產(chǎn)中更是相當(dāng)普遍常見。在這些工業(yè)部門之中，他們所用到的設(shè)備非常之大的比重就是沖壓件，百分比能占到60%到90%以上呢。有不少的工業(yè)加工在之前用的可都是鍛造、鑄造和切削之類的什么傳統(tǒng)的加工方法來(lái)制造的零件，現(xiàn)在大多數(shù)也都被沖壓件給代替了，之所以有這種形式，還是有賴于沖壓件有著良好的剛度和較輕的質(zhì)量。所以說(shuō)，如果工業(yè)部門想要提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)的成本、快速地進(jìn)行產(chǎn)品的更新?lián)Q代這些動(dòng)作的話，都是需要采用沖壓工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 沖壓基本工序以及模具沖壓加工的零件種類是非常之多的，各式各樣的零件形狀、各種各樣的零件尺寸要求和各不相同的精度要求，隨之生產(chǎn)中采用的沖壓工藝方法也就自然而然是多種多樣了。概括起來(lái)，其實(shí)是可分為分離工序和成形工序兩大類的；分離工序是指使坯料沿一定的輪廓線分離而獲得一定形狀、尺寸和斷面質(zhì)量的沖壓（沖裁件）的工序【Ⅲ】；成形工序是指使坯料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的沖壓件的工序。上述兩類工序，按基本變形方式不同又可分為沖裁、彎曲、拉深和成形四種基本工序，每種基本工序還包含有多種單一工序。在日常生活的生產(chǎn)中，沖壓件如若需要的是較大批量生產(chǎn)、尺寸較少而公差也相對(duì)來(lái)說(shuō)比較小的時(shí)候，采用分散的單一的工序來(lái)進(jìn)行沖壓是非常之不經(jīng)濟(jì)的，更嚴(yán)重的說(shuō)根本就達(dá)不到要求的那樣。這時(shí)在工藝上多半就會(huì)采用集中的方案，也就是把兩種或者兩種以上的單工序集中在同一副模具里來(lái)完成，而組合的方法多種多樣，所以又能將其分為復(fù)合、級(jí)進(jìn)、復(fù)合級(jí)進(jìn)這三種組合。復(fù)合沖壓是在壓力機(jī)的一次工作行程中，在模具的同一個(gè)工位上同時(shí)完成兩種或兩種以上不同的單一工序的一種方式。級(jí)進(jìn)沖壓是在壓力機(jī)的一次工作行程中，按照一定的順序在同一模具的不同工位上完成兩種或兩種以上不同的單一工序的一種方式。復(fù)合級(jí)進(jìn)組合是在同一副沖模上包含了復(fù)合和級(jí)進(jìn)兩種方式的組合工序。沖模的結(jié)構(gòu)類型也有很多種。一般來(lái)說(shuō)，可以按工序性質(zhì)、工序的組合方式來(lái)劃分。按工序性質(zhì)可以分為沖裁模、彎曲模、拉深模和成形模；按工序的組合方式可以分為單工序模、復(fù)合模和級(jí)進(jìn)模。但有不管怎么說(shuō)，沖模是上模和下模兩部分組成結(jié)構(gòu)。上模是沖模的固定部分，需要固定在壓力機(jī)工作臺(tái)或墊板上。工作時(shí)，坯料主要是在下模上通過(guò)定位零件來(lái)定位，通過(guò)壓力機(jī)滑塊來(lái)帶動(dòng)上模往下壓。在模具工作零件（凹模、凸模）的作用下坯料會(huì)發(fā)生分離或者塑性變形，從而得到所需的形狀與尺寸、的沖壓件。當(dāng)上?；厣龝r(shí)，模具的卸料裝置和出件裝置會(huì)將沖壓件或者廢料從凹、凸模上面卸下來(lái)、推出來(lái)或者頂出來(lái)，以便于下一次沖壓的循環(huán)進(jìn)行。、障礙和突破 搜索了沖壓行業(yè)的相關(guān)資料，綜合來(lái)看，我國(guó)沖壓行業(yè)的主要阻力來(lái)源有六點(diǎn)：其一，機(jī)械化、自動(dòng)化程度低；其二，生產(chǎn)太過(guò)分散，需要緊蹙集中；其三，沖壓原材不能自行解決，品種規(guī)格不全；其四，科學(xué)技術(shù)應(yīng)用不到位；其五，大、精模具國(guó)內(nèi)生產(chǎn)量小，需要從國(guó)外進(jìn)口；其六，專業(yè)人才數(shù)量有限。美國(guó)，日本國(guó)家的沖壓生產(chǎn)線中絕大多數(shù)都是多工位壓力機(jī)，大型的多工位壓力機(jī)在當(dāng)今國(guó)際的工業(yè)生產(chǎn)上占據(jù)了主導(dǎo)地位，發(fā)展前景非常之好，然而我國(guó)在這方面的應(yīng)用卻是少之又少。中小型私企的設(shè)備普遍比較落后，能源和材料的消耗相對(duì)較高，工業(yè)生產(chǎn)也導(dǎo)致了環(huán)境污染成了非常棘手的事。封頭成形設(shè)備簡(jiǎn)陋，人工操作普遍，機(jī)械化程度低，精沖機(jī)價(jià)格高，大多企業(yè)投資受阻，導(dǎo)致精沖技術(shù)發(fā)展緩慢，國(guó)內(nèi)起步艱難。針對(duì)機(jī)械化、自動(dòng)化程度低方面的突破點(diǎn)主要在于加速技術(shù)改造。聯(lián)系到企業(yè)自身的具體情況，盡可能地區(qū)采取一些新興起的工藝方法，對(duì)于提高機(jī)械化、自動(dòng)化的程度是非常之有效的。另一當(dāng)面也可以盡量加大投資的力度，盡可能地區(qū)改善優(yōu)化沖壓線上的技術(shù)，以便盡可能迅速地趕上國(guó)際化水平。各企業(yè)沖壓件種類是非常之多，有的規(guī)模又是小之又小的，零件生產(chǎn)又比較分散，不便于管理和規(guī)劃，封頭制造企業(yè)小而分散。針對(duì)生產(chǎn)集中度低方面的主要突破點(diǎn)是走專業(yè)化的道路。從大型集團(tuán)中把沖壓零部件分離出來(lái)甚至分門別類成立小型的專一的各種零部件工廠。通過(guò)走專業(yè)化道路，達(dá)到國(guó)際水平。沖壓原材不能自行解決，品種規(guī)格不全，針對(duì)此問(wèn)題主要突破點(diǎn)在于用材要跟行業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展。截至目前，在我們國(guó)家絕大多數(shù)的企業(yè)采用的都是比較保守傳統(tǒng)的沖壓技術(shù)，這種狀況對(duì)下一代輕量化汽車結(jié)構(gòu)和用材所需的成形的技術(shù)研究跟技術(shù)儲(chǔ)備，科技成果的轉(zhuǎn)化，先進(jìn)工藝的推廣都十分不利。主要突破點(diǎn)在于要走產(chǎn)、學(xué)、研的聯(lián)合之路我國(guó)大、精模具都要依賴于進(jìn)口，突破點(diǎn)在于提高信息化和標(biāo)準(zhǔn)化的水平。行業(yè)內(nèi)人才不足，滿足不了沖壓行業(yè)迅速發(fā)展的需要。在專業(yè)人才缺乏這一問(wèn)題上的主要突破點(diǎn)在于提高行業(yè)人員素質(zhì)。這是項(xiàng)任務(wù)確實(shí)是需要時(shí)間才能都完成好，還需要系統(tǒng)的規(guī)劃，但是確實(shí)又迫在眉睫。必須要舍得花大力氣，有計(jì)劃和層次地對(duì)人才進(jìn)行培養(yǎng)。如此一來(lái)就能夠獲得沖壓領(lǐng)域的高水平的科技人才和熟悉國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)且具有現(xiàn)代化管理知識(shí)和能力的企業(yè)家以及身懷絕技的有著先進(jìn)技術(shù)和工藝的業(yè)界人才。 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展現(xiàn)代化模具工業(yè)發(fā)展迅速，非常多的專業(yè)人士表示模具工業(yè)將會(huì)是一個(gè)不會(huì)衰亡的工業(yè)方向。世界模具市場(chǎng)在當(dāng)今時(shí)代總體上是處于供不應(yīng)求的狀態(tài)，市場(chǎng)需求量大到超乎想象，我國(guó)模具制造業(yè)即將迎來(lái)新一輪的發(fā)展機(jī)遇。近年來(lái)，我國(guó)模具產(chǎn)業(yè)總值保持增長(zhǎng)。模具和模具標(biāo)準(zhǔn)件的出口也處于增長(zhǎng)趨勢(shì)。到目前為止，在模具工業(yè)所產(chǎn)生的價(jià)值當(dāng)中，沖壓模具產(chǎn)生的價(jià)值就大約占到了一大半的比重，塑料模具緊跟其后，接下來(lái)就是壓鑄模具等的其它各類模具，所占比重較小。隨著科技的日新月的突飛猛進(jìn)和工業(yè)生產(chǎn)的如日中天的成長(zhǎng)與發(fā)展，各項(xiàng)新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料都紛紛涌現(xiàn)，從而也就自然而然地有效地促進(jìn)了沖壓技術(shù)層出不窮地創(chuàng)新去發(fā)展。以下有幾點(diǎn)主要的大方向：沖壓成形工藝與理論研究沖壓成形理論的研究，主要就是為了優(yōu)化改善沖壓技術(shù)的最基本的技能。當(dāng)前的國(guó)內(nèi)外對(duì)于沖壓成形理論的相關(guān)研究也是極為重視的。研究材料沖壓的性能、分析沖壓成形過(guò)程中的應(yīng)力應(yīng)變、研究坯料和模具之間的相互作用方面都有了超乎想象波瀾壯闊的進(jìn)展。伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn)的快速發(fā)展和塑性變形理論的大大的優(yōu)良改善，在以前的多年之間一直到現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)開始用塑性成形過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，也就是利用有限元（FEM）有值分析法這樣一個(gè)新興的，高科技的方法來(lái)模擬金屬的塑性成形過(guò)程。目前，在沖模的設(shè)計(jì)制造方向上,正向著兩個(gè)方面去發(fā)展:其一，為了能夠高效率地去適應(yīng)這種高速的、自動(dòng)化的、精密的、大批量的現(xiàn)代化高科技產(chǎn)品生產(chǎn)需要，沖模在以史無(wú)前例的高速正朝著高效率、高精度、高壽命以及多工位、多功能的方向火力全開，以便于去配合新型的高科技的模具原材和熱處理技術(shù)以及各種高效率、精密度高、數(shù)控自動(dòng)化強(qiáng)的模具加工機(jī)床和檢測(cè)設(shè)備及模具CAD/CAM技術(shù)也在迅猛的發(fā)展中；其二，是為了能夠適應(yīng)產(chǎn)品的更新?lián)Q代和小批量生產(chǎn)需要，鋅基合金沖模、聚氨酯橡膠沖模、薄板沖模、鋼帶沖模、組合沖模等的這類非常之簡(jiǎn)易的一些沖模以及還有那些牽涉到制造技術(shù)之類的也都有了忍俊不禁的突破性的發(fā)展。沖壓設(shè)備以及自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)的要素之一和實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化高水平?jīng)_壓生產(chǎn)的基本保證都是沖壓設(shè)備。一個(gè)企業(yè)如若是想要盡力改善優(yōu)化自己的沖壓生產(chǎn)的技術(shù)水平，那么他必須而且很必要做的事情就是要有性能良好的屬性健全的沖壓設(shè)備。而采用那些什么高精度啊、高壽命啊、高效率的沖模也是在盡力做到和那些高精度、高自動(dòng)化的沖壓設(shè)備相匹配。為了能夠滿足大批量高速生產(chǎn)的需求，在過(guò)去的幾年里一直到現(xiàn)在的沖壓設(shè)備也開始慢慢從那些比較簡(jiǎn)單粗糙的單工位、單功能、低速壓力機(jī)大力的發(fā)展到了各種多工位、多功能、高速和數(shù)控方向 了。加上機(jī)械甚至是機(jī)器人先進(jìn)設(shè)備的大量投入使用，這些重要的舉措都讓沖壓生產(chǎn)效益實(shí)現(xiàn)了史無(wú)前例的大幅度的劇增。我國(guó)的沖壓設(shè)備行業(yè)通過(guò)多年以來(lái)的技術(shù)的引進(jìn)，合作生產(chǎn)以及合資等方式來(lái)運(yùn)作，而這些方面的整體水平也是相當(dāng)?shù)慕o力，一路突飛猛進(jìn)。一直到最近的多少年開始，設(shè)計(jì)制造的有一些產(chǎn)品技術(shù)性能指標(biāo)開始在慢慢地往國(guó)際水平進(jìn)軍。下面有幾種：重型機(jī)械壓力機(jī)以及跟他相關(guān)的沖壓生產(chǎn)線和大型多工位壓力機(jī) 這類設(shè)備主要是用于大型沖壓件（最典型的就是汽車覆蓋件）的生產(chǎn)，截至目前的主要形勢(shì)，其實(shí)還是有方法，第一點(diǎn)就是需要通過(guò)多臺(tái)重型機(jī)械壓力機(jī)加上自動(dòng)化機(jī)械手，如此一來(lái)就組合出一條自動(dòng)化柔性沖壓生產(chǎn)線。像這樣的一種比較自動(dòng)化的沖壓生產(chǎn)線有著比如說(shuō)是大噸位、大行程、大臺(tái)面及大噸位氣墊、機(jī)械手自動(dòng)上下料系統(tǒng)、全自動(dòng)換模系統(tǒng)和功能完善的用手直接在屏幕上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制的高級(jí)系統(tǒng)，高生產(chǎn)速度、高精度，截止到現(xiàn)在為止已用在了很多汽車制造業(yè)內(nèi)，不僅僅是如此，而且還正朝著更多汽車公司和國(guó)內(nèi)外公司迫不及待地發(fā)展著。在9年前的那個(gè)月里，濟(jì)南的一個(gè)機(jī)床公司大公無(wú)私地向泰國(guó)的薩米特公司友情給出了一條大型的沖壓生產(chǎn)線，這條生產(chǎn)線可是赤裸裸地完全符合汽車快速、高精度及高效率之類的這些各種生產(chǎn)要求。這第二點(diǎn)就是要把很多