【文章內(nèi)容簡介】 目前沖壓設備也由單工位、單功能、低速壓力機朝著多工位、多功能、高速和數(shù)控方向發(fā)展，加之機械乃至機器人的大量使用，使沖壓生產(chǎn)效率得到大幅度提高，各式各樣的沖壓自動線和高速自動壓力機紛紛投入使用。如在數(shù)控四邊折彎機中送入板料毛坯后，在計算機程序控制下便可依次完成四邊 彎曲，從而大幅度提高精度和生產(chǎn)率；在高速自動壓力機上沖壓電機定轉(zhuǎn)子沖片時，一分鐘可沖幾百片，并能自動疊成定、轉(zhuǎn)子鐵芯，生產(chǎn)效率比普通壓力機提高幾十倍，材料利用率高達 97%；公稱壓力為250KN 的高速壓力機的滑塊行程次數(shù)已達 2020 次 /min 以上 [ 2]。 (4) 沖壓標準化及專業(yè)化生產(chǎn)方面 模具的標準化及專業(yè)化生產(chǎn)，已得到模具行業(yè)和廣泛重視。因為沖模屬單件小批量生產(chǎn)，沖模零件既具的一定的復雜性和精密性，又具有一定的結(jié)構(gòu)典型性。因此，只有實現(xiàn)了沖模的標準化，才能使沖模和沖模零件的生產(chǎn)實現(xiàn)專業(yè)化、商品化，從而降低 模具的成本，提高模具的質(zhì)量和縮短制造周期。目前，國外先進工業(yè)國家模具標準化生產(chǎn)程度已達 70%~80%，模具廠只需設計制造工作零件，大部分模具零件均從標準件廠購買，使生產(chǎn)率大幅度提高。模具制造廠專業(yè)化程度越不定期越高，分工越來越細，如目前有模架廠、頂桿廠、熱處理廠等，甚至某些模具廠僅專業(yè)化制造某類產(chǎn)品的沖裁模或彎曲模，這樣更有利于制造水平的提高和制造周期的縮短。我國沖模標準化與專業(yè)化生產(chǎn)近年來也有較大發(fā)展，除反映在標準件專業(yè)化生產(chǎn)廠家有較多增加外，標準件品種也有擴展，精度亦有提高。但總體情況還滿足不了模具工業(yè) 發(fā)展的要求，主要體現(xiàn)在標準化程度還不高（一般在 40%以下），標準件的品種和規(guī)格較少，大多數(shù)標準件廠家未形成規(guī)模化生產(chǎn)，標準件質(zhì)量也還存在較多問題。另外，標準件生產(chǎn)的銷售、供貨、服務等都還有待于進一步提高。 總之，設計出正確合理的模具不僅能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)率、模具使用壽命，還可以提高產(chǎn)品經(jīng)濟效益。在進行模具設計時，必須清楚零件的加工工藝，設計出的零件要能加工、易加工。充分了解模具各部件作用是設計者進行模具設計的前提，新的設計思路必然帶來新的模具結(jié)構(gòu)。 本書是筒蓋 沖壓模設計說明書，結(jié)合模具的設計和制作，廣泛 聽取各位人士的意見，經(jīng)過多次修改和驗證編制而成。為了達到設計的規(guī)范化 ,標準化和合理性，本人通過查閱多方面的資料文獻，力求內(nèi)容簡單扼要，文字順通，層次分明，論述充分。 東華理工大學長江學院畢業(yè)設計說明書 主要模具零件的加工工藝過程 3 2 沖壓零件分析 工件分析 工件名稱： 彈性隔套 ； 生產(chǎn)批量：大 批量 ； 材料： 冷拔管 15鋼 ； 工件簡圖： 工件材料的選取 沖壓工藝對材料的基本要求主要是： （ 1） 對沖壓成形性能的要求 是 為了有利于沖壓變形和制件質(zhì)量的提高，材料應具有良好的沖壓成形性能 [ 2]。而沖壓成形性能與材料的機械性能密切相關(guān)，通常要求材料應具有：良好的塑性，屈強比小，彈性模量高，板厚方向性系 數(shù) 大，板平面方向性系數(shù)小。 東華理工大學長江學院畢業(yè)設計說明書 主要模具零件的加工工藝過程 4 （ 2） 對材料厚度公差的要求材料的厚度公差應符合國家規(guī)定標準。因為一定的模具間隙適用于一定厚度的材料，材料厚度 公差太大，不僅直接影響制件的質(zhì)量，還可能導致模具和沖床的損壞。 對表面質(zhì)量的要求材料的表面應光潔平整，無分層和機械性質(zhì)的 損傷，無銹斑、氧化皮及其它附著物。表面質(zhì)量好的材料，沖壓時不易破裂，不易擦傷模具，工件表面質(zhì)量好 。 （ 3） 常用沖壓材料 的形狀有各種規(guī)格的板料、帶料和塊料。板料的尺寸較大， 一般用于大型零件的沖壓，對于中小型零件，多數(shù)是將板料剪裁成條料后使用。帶料（又稱卷料）有各種規(guī)格的寬度，展開長度可達幾千米，適用于大批量生產(chǎn)的自動送料，材料厚度很小時也是做成帶料供應。塊料只用于少數(shù)鋼號和價錢昂貴的有色金屬的沖壓 [3] 。 綜上所述，沖壓材料我選擇 15 鋼 作為沖壓件的材料。 根據(jù)表 [4]取抗剪強度 78 aMP?? ，抗拉強度 74baMP? ? ，屈服點 49saMP? ? ，伸長率 0025?? 。 結(jié)構(gòu)形狀 尺寸精度 該工件未 標 注公差的尺寸，根據(jù)工件的使用性能，可按 IT14 級制造 [5]。 模具的技術(shù)要求 利用模具生產(chǎn)制品零件，其模具質(zhì)量的好壞，壽命的長短，直接關(guān)系到產(chǎn)品制造精度、性能和成本。是提高勞動生產(chǎn)率、降低消耗、創(chuàng)造效益，盡快使產(chǎn)品占領市場的重要性 條件。而模具的質(zhì)量、使用壽命、制造精度及合格率很大程度上取決于設計時對模具材料的選用、熱處理工藝要求、模具零件配合精度及公差等級的選擇和表面質(zhì)量要求。 東華理工大學長江學院畢業(yè)設計說明書 主要模具零件的加工工藝過程 5 3 確定工藝方案，模具形式及 模具結(jié)構(gòu)設計 確定工藝方案，模具形式 此工件的工序包括縮口，球形拉伸 兩步，參考下表選擇模具表 所示： 表 31 三種模具特點比較 比較項目 單工序模 復合模 連續(xù)模 沖件精度 較低 高 一般 生產(chǎn)效率 較低 較高 高 生產(chǎn)批量 適合大、中、小批量 適合大批量 適合大批量 模具復雜程度 較易 較復雜 復雜 模具成本 較低 較高 高 模具制作精度 較低 較高 高 模具制造周期 較快 較長 長 模具外形尺寸 較小 中等 較大 沖壓設備能力 較小 中等 較大 工作條件 一般 較好 好 此工件 胚料是冷保管，所以 有 縮口和球形拉伸兩 個工序。材料為 15 鋼，具有良好的沖壓性能，適合成型 。工件結(jié)構(gòu)簡單，最小壁厚為 工件的尺寸全部為自由公差，可看作 IT14 級，尺寸精度較低， 工件上下表面有平行度要求，所以在模具上有壓邊機構(gòu)來實現(xiàn)平行度， 普通沖裁完全可以滿足要求 [7]。 工藝方案分析 ： 該工件包 縮口，球形拉伸兩個基本工序，可有以下兩 種工藝方案： 方案一：先 縮口再拉伸 。采用單工序模生產(chǎn)。 方案二： 縮口 +球形拉伸 ， 采用復合模。 方案一模具結(jié) 構(gòu)簡單，但需兩道工序兩副模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足生產(chǎn)要求。方案二只需二副模具，工件的 精度及生產(chǎn)效率都較高，工件精度也能滿足要求，操作方便，成本較低。通過對上述兩種方案的分析比較，該件的沖壓生產(chǎn)采用方案二 為佳。 東華理工大學長江學院畢業(yè)設計說明書 主要模具零件的加工工藝過程 6 模具結(jié)構(gòu)設計 此產(chǎn)品有一個縮口和三個均布的凹槽， 用復合模具來完成，如果縮口凹模采用固定式的，三個凹槽會很難一次成型，現(xiàn)把縮口凹模的左 右兩半采用滑塊的形式 如圖，為了保證產(chǎn)品精度模具上加縮口凸模，三個均布的凹槽使用滑塊結(jié)構(gòu) 如圖，滑塊都使用彈珠彈簧結(jié)構(gòu)定位 如圖 圖 圖 東華理工大學長江學院畢業(yè)設計說明書 主要模具零件的加工工藝過程 7 圖 4 縮口 計算 縮口次數(shù)計算 縮口變形程度用縮口系數(shù)來度量，縮口系數(shù)定義為縮口凹模內(nèi)徑 dd 與胚料直徑d0 之比 : mn=d0/dd 計算 d0 的時候通常按照零件的中經(jīng)計算，極限變形時的縮口系數(shù)成為極限縮口系數(shù)mnc。查表可得 15 鋼的極限縮口系數(shù)為 。經(jīng)計算此工件的縮口系數(shù) mn=所以在縮口的時候不會失穩(wěn) 。 縮口力計算 縮口力的大小與縮口件的形狀，變形程度及模具結(jié)構(gòu)形式有關(guān)系，縮口力可以按照下式計算。 東華理工大學長江學院畢業(yè)設計說明書 主要模具零件的加工工藝過程 8 Dd=37， d0=45， t=2， h=15， h1=，∝ =50176。， t0= 帶入公式可得 P= 縮口件的精度 1，胚料高度計算 帶圓筒部分的縮口件高度公式 帶入數(shù)據(jù)可得胚料高度 H= 2，縮口凸凹模間隙選擇 縮口變形后由于彈性回跳，縮口件的尺寸往往 會比凹模的實際尺寸稍微有增大， 這樣對與有配合要求的縮口件在工藝和模具設計時應該予以考慮，縮口件的彈復值 可以按照以下經(jīng)驗值確定。 縮口件尺寸會比模具尺寸增大 %%，由于縮口變形程度和縮口變形條件的不同增大系數(shù)是不一樣的，在模具設計的時候預留修正余量，使之達到縮口件的精度要求，彈性隔套我們?nèi)≡龃笙禂?shù)為 %，由于內(nèi)孔有公差要求， 35177。 ，取中間尺寸35，則凸模尺寸： d0={35*（ %） }177。 =177。 如圖凸模結(jié)構(gòu)圖： ???????????????? ?????dDDdDDdhhH 1s i 2221 ?東華理工大學長江學院畢業(yè)設計說明書