【文章內(nèi)容簡介】 的培訓即可。 冷沖壓也有不足之處，主要缺點為： 1） 需要有專用模具，其制造周期長、費用高。因此，在生產(chǎn)批量小時，經(jīng)濟上不合適。 2） 需要有制作精度較高、相適應于沖壓工藝要求（滿足相應的應力狀態(tài)、符合一定的變形要求）的模具。因此，有時不能制造出精度要求極高的制件。 按照不同的生產(chǎn)特點，沖壓工藝方法也是多種多樣的。概括起來可以分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序是指使板料按照一定的輪廓線分離而獲得一定、尺寸和切斷面質(zhì)量的沖壓件；成形工序則是指坯料在不破壞的條件下產(chǎn)生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的沖壓件的工序。上述兩類工序按沖壓方式的不同又可分成很多基 本工序。有時也將其中的某些工序進行組合與裝配。 沖壓件的精度是有一定限制的，對于一般模具所能達到的精度為： 沖裁 ＩＴ１１～ＩＴ１２級 光潔沖裁 ＩＴ９～ＩＴ１１級 精密沖裁 ＩＴ６～ＩＴ８級 整修 ＩＴ６～ＩＴ７級 沖孔 ＩＴ１１級 壓彎 ＩＴ１１～ＩＴ１２級 筒形拉深件的高度 ＩＴ１１～ＩＴ１２級 帶凸緣拉深件的高度 ＩＴ９～ＩＴ１１級 拉深件的直徑 ＩＴ９～ＩＴ１１級 拉深件的厚度 ＩＴ１１～ＩＴ１２級 冷擠壓 ＩＴ９級 立體成形（敞開式模具） ＩＴ１２～ＩＴ１３級 （封閉式模具） 周向尺寸 ＩＴ１０～ＩＴ１１級 徑向尺寸 ＩＴ７～ＩＴ８級 以上 是 對 有關(guān)沖壓模具設(shè)計過程 、 冷沖壓生產(chǎn)特點等有關(guān)內(nèi)容所作的概述 。 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )說明書 7 2 工藝 方案的確定 制定沖壓工藝的主要內(nèi)容： 制定沖壓工藝時，先要分析制件的工藝性。通常在分析制件的工藝性尚屬合理以后，列出幾種不同的沖壓工藝方案（包括工序性質(zhì)、工序數(shù)、工序順序、工序合并等），進行綜合分析、比較，然后確定適合具體生產(chǎn)的最經(jīng)濟的合理方案，并在最經(jīng)濟的原則下決定毛坯的形狀、尺寸和下料方式，確定材料的消耗量最后根據(jù)制定的工藝方案和制件的形狀特點、精度要求、生產(chǎn)批量，模具 加工條件，操作習慣與安全性，以及現(xiàn)有設(shè)備的自動化裝置等，確定沖模類型，選定設(shè)備的類型和壓力大小。 以下為工件的展開圖和工件成形后圖樣： 圖 三視 圖 圖 展開圖 工件的加工工藝 工件 材料為 2Cr1 厚度為 的 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu) 鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁 。工件加工有沖孔、落料、折彎三 個工序。 ，工件結(jié)構(gòu) 比較復雜 ，有 四 個畢業(yè)設(shè)計 (論文 )說明書 8 2mm 的方 孔， 并且相距較近， 外形結(jié)構(gòu)比較復雜 。 該 工件包含 的工序大致有：①沖孔；② 落料； ③ 折彎； ④ 成形 。 沖孔 時 按 IT10 級計算。 沖壓加工材料由金屬材料和非金屬材料，金屬材料分黑色金屬和有色金屬兩類，黑色金屬材料由普通碳素鋼和優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，由于碳素結(jié)構(gòu)鋼 既保證機械性能又保證化學成分，主要用于復雜的彎曲件和拉深件加工，具 有較好的沖壓工藝性。普通沖材加工的零件，由于沖裁后材料的彈性恢復，將使沖孔件的尺寸與凸模尺寸，落料件尺寸與凹模尺寸之間出現(xiàn)誤差，導致沖裁件尺寸精度不高，一般為 IT10IT14 級，經(jīng)濟 精度為 IT12IT14級，由于沖裁時材料被剪裂破壞的，導致沖裁件斷面粗糙不平， 一般斷面粗糙度為，制件要求的公差等級為 IT10 級，所以，沖壓件的尺寸精度能滿足工件要求。 綜上，根據(jù)沖壓件圖，分析其形狀尺寸 大小，精度要求及所用的材料，此工件較符合工藝要求。 雖然只有四個方孔，但考慮倒 孔距 尺寸和工件的 剛度， 并且還要沖出制件外形，沖孔應該分兩次完成。第一次沖第一 、 第三個方孔 ，第二次沖第二、第四個方孔。由于考慮到最后要折彎成一個封閉型的工件，折彎也不能一次完成，也應分成三次來完成，首先應折成 U形的，之后折成半封閉形的，最后才能成型。折彎順序應該如圖 圖 工藝方案的種類 對于一個沖壓件，其沖壓工藝方案可能有幾個，應從質(zhì)量，效率，成本和安全等方面進行分析和比較，然后確定一個最合適于所給生產(chǎn)條件的最佳方案。 綜合考慮大致有如下幾種方案： 方案一： ① 一次沖孔 ；② 二次沖孔 ；③落料；④ 一次折彎 ；⑤ 二次折彎 ；⑥ 三次成型 ； 本方案 采用單工序模生產(chǎn)。 方案二 ：①一次沖孔；②二次沖孔；③落料；④一次折彎 ，二次折彎 ；⑥三次成型；本方案采用 復合 模生產(chǎn)。 方案 三 ：①一次沖孔；②二次沖孔；③落料；④一次折彎；⑤二次折彎；⑥三次成型；本方案采用 級進 模生產(chǎn)。 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )說明書 9 工藝方 案的比較和 確定 方案一，模具結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，成本相對較 低 ，生產(chǎn)效率低，且更重要的是在第一道工序完成后，進入下面的工序必然會增大誤差，使工件精度、質(zhì)量大打折扣，達不到所需的要求，難以滿足生產(chǎn)需要。故而不選此方案。 方案二， 只是部分工序采用了復合模具，而其他的仍為單工序模，跟方案一比較，跟本沒什么有點，而且后面采用復合模具不能降低前面的誤差，反而使成本增加了。 方案三 ， 采用了級進模生產(chǎn)，首先降低了工人的勞動強度，提高了生產(chǎn)效率，因此也降低了生產(chǎn)成本。 級進模是一種多工位、效率高的一種加工方法。 它是在一副模具內(nèi) ，按加工的零件，分為若干等距離工位，在每個工位上安排一定的沖壓工序，完成工件的某部分的加工，被加工材料經(jīng)逐個工位沖壓加工后，便完成工件的沖壓加工。在一副模具中可以連續(xù)完成沖裁，彎曲，拉深，成形等工序。一般來說，無論沖壓零件怎么復雜，沖壓工序怎么多，均可用一副級進模沖壓完成。 雖然 級進模輪廓尺寸較大，制造復雜，成本較高， 但是 適用于大批量 、 小型沖壓件 的生產(chǎn)加工， 而該工件符合級進模大批量，小型沖壓件的要求。 所要生產(chǎn)的零件每年的市場需求量大概是 100 多萬件，需求量較大，市場前景較為廣闊，因此需要模具具有較高的生產(chǎn)效率 ，這樣每件產(chǎn)品的成本才會降下來。 比較以上方案，復合模具的生產(chǎn)效率高，由于一套模具能完成若干工序，所以大大減少了沖壓設(shè)備的占用，減少了操作人員，減少了周轉(zhuǎn)時間，提高了生產(chǎn)率。而且提高了沖壓件的質(zhì)量，在復合模具中幾道沖壓工序在同一工位上完成，不用重新定位，可以避免重新定位產(chǎn)生的誤差，從而保證了沖壓件的位置精度，而復合模具的選擇原則包括生產(chǎn)批量，沖壓工件的精度，復合工序的數(shù)量等。而本設(shè)計中的方案二復合工序只是很少一部分，因此不用復合模。級進模具是多工序沖模，在一副模具上可以完成工件所需要的全部工序，比復合模具有 更高的生產(chǎn)率；而級進模具多為自動送料連續(xù)工作，手不必進入危險區(qū)，所以級進模具具有操作安全的顯著特點；級進模具易于實現(xiàn)自動化，包括自動送料，自動出料，自動疊片等；使用級進模具可以減少占用壓力機的數(shù)量，減少占地面積，減少半成品件的周轉(zhuǎn)；級進模適用于大批量生產(chǎn)加工，被加工零件要有足夠的產(chǎn)量和批量。雖然采用級進模具材料的利用率較低，級進模具使用帶料或者條料，載體要有足夠的強度，占用材料較多，但綜合比較各個方面，決定采用級進模具。 綜合三個方案的比較，最后決定采取第三 個方案。 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )說明書 10 3 模具設(shè)計 模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 由沖壓工藝分析可知，采用 級進 模沖壓，所以本套模具類形為 級進 模。 定位方式的選擇 因為該模具采用的是條料，控制條料的送進方向采用導料板；控制條料的送進步距采用 側(cè) 刃 沖出 。而 沖孔過程 因為條料有一定的搭邊余量，可以靠操作工人來確定 。 落料 方式的選擇 根據(jù)模具沖裁的運動特點 ,該模具采用彈性卸料方式比較方便，而且在部分工位卸料板還可以做壓料板使用。 上模座下降，落料凸模對工件落 下坯料 。結(jié)構(gòu)簡 圖見圖 。 圖 送料方式的選擇 根據(jù)模具 總體設(shè)計及綜合考慮，送料方式分為兩部分： 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )說明書 11 1）在落料之前，由于采用了側(cè)刃沖出步距定位， 只需要把條料沿著導料板往前送即可。如用自動送料機構(gòu)，則模具機構(gòu)設(shè)計勢必相當復雜，無謂增加制造成本。所以只需要一個工人手工操作即可，安全方便。 2）在落料之后，由于工件的前進方向發(fā)生變化，人工送料難度極大，且相當危險，須采用自動送料裝置。 上模座繼續(xù)下降，斜楔推動滾輪使滑座連同推板 向左退出。當上模座上升時借拉簧之力，推板將落料平坯送入彎曲工位。結(jié)構(gòu)簡 圖見圖 。 圖 導柱、導套位置的確定 為了提高模具的壽命和工件質(zhì)量，方便安裝、調(diào)整、維修模具，該復合模采用滑動導向四導柱模架 。 模具工序的安排 在級進 模具中，包括多個工序，怎樣合理安排各工序的順序，對工件的質(zhì)量和畢業(yè)設(shè)計 (論文 )說明書 12 模具成本影響很大。而各種工序的排列順序可以參考以下原則： ① 對于純沖裁的級進模，先沖形孔，伴隨切去外形余料，最后得到完整的沖壓工件。在切除外形余料的過程中，應力求保持條料載體的足夠強度； ② 對于沖裁、彎曲的級進模，應先沖孔和彎曲部 分外形的余料，再進行彎曲，然后再沖去其余的余料，作后再沖那些靠近彎邊的孔和彎曲部分側(cè)面有孔精度要求的側(cè)壁孔； ③ 對于沖裁、拉深級進模，為了獲得較小的拉深因數(shù)，應先按排切口加工，再進行拉深，完成拉深工序后，再從條料上沖下工件； ④ 對于帶有拉深、彎曲工序的工件，應先進行拉深，然后再考慮沖切周邊余料，隨后進行彎曲加工，這是因為再拉深過程中，周邊材料流動量較大，先拉深后彎曲可以避免零件變形； ⑤ 對于帶有鐓形的工件，為了保證鐓形時便于 材料流動和減少鐓形壓力，在鐓形前應該鐓形部分周邊余料適當切除，然后在安排鐓形，鐓形完成后再進行一次精確沖切余料，方能達到所需的幾何形狀的尺寸精度，如果再鐓形部位還有沖孔加工，一般應先鐓形后沖孔； ⑥ 對于帶有鐓形、彎曲加工的工件，一般應先鐓形，然后沖切余料，再進行彎曲加工。 經(jīng)過分析比較，決定采用第 ② 種的工序排列。 工件毛刺方向設(shè)計 在沖壓過程中，沖壓工件經(jīng)過凸、凹模沖切的最后切斷面時出現(xiàn)毛刺的方向面。工件提出毛刺方向要求時，應保證工件毛刺 方向一致，一副模具沖出的工件不應有正有反；對于有彎曲加工的工件，在設(shè)計條料排樣時應使毛刺面保留在彎曲件的內(nèi)側(cè)，這樣不僅使工件外形美觀，而且彎曲部位不會出現(xiàn)邊口裂紋。本模具設(shè)計時，工件的排樣避免了毛刺的影響。 模具的主要零部件設(shè)計 工作零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1）本模具 沖孔、 沖外形時的沖裁模的凸凹模刃口型式選用平刃，因為平刃的刃口強度高，刃口尺寸不隨修磨刃口平面而改變，適用于形狀復雜，精度要求較高的模具。刃口高度選取 5 毫米。 凹模采用整體凹模 ， 輪廓全部采用數(shù)控線切割機床即可一次成型 ,安排凹模在模架上的位置時 ,要依據(jù)壓力中心的數(shù)據(jù) ,盡量保證壓力中心與模柄中心重合 。在工藝允許的情況下，應適當加長沖裁凸模，以便減少修磨沖裁凸模刃口相應修磨彎曲凸?；娴拇螖?shù)。 其輪廓尺寸可按資料計算 : 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )說明書 13 凹模厚度 H=kb(查 沖壓模具設(shè)計手冊， 得 k=) 取凹模厚度 H=70mm 凹模寬度 B 為 240mm(送料方向 ) 凹模長度 L 為 130mm 2）本模具采用的彎曲模具分三個部分，第一次先彎成 U 型，之后再進一步彎成半封閉 U型，最后彎成閉合圖形，即 U 盤接口的形狀。在彎 曲模的設(shè)計中要注意以下幾點：應盡量使后續(xù)的彎曲工序的彎曲線于材料軋紋方向成一定夾角；彎曲時，應先彎外角，后彎內(nèi)角，前次的彎曲必須使后續(xù)的彎曲有合適的定位基準，后續(xù)彎曲不影響前次彎曲的成型精度；確定彎曲方向時，應盡量使工件的沖裁斷裂帶處于彎曲件的內(nèi)側(cè)；為了便于修磨沖裁刃口，應盡量使彎曲成型部分與沖裁部分相當集中，先沖裁再彎曲，最后切斷卸料。彎曲成型后的落料凸模長度，能保證彎曲件在正常的閉模狀態(tài)下不滯留在凹模內(nèi)。 定位零部件的設(shè)計 結(jié)合本套模具的具體結(jié)構(gòu) ,考慮到工件的形狀 ,設(shè)置 側(cè)刃沖出步矩 和 一個 自動送料機構(gòu) 起定距的作用 ；