【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 方面，與國外相比還存在一定的差距 ［ 6］ 。 標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具，是我國重點(diǎn)發(fā)展的精密模具品種。有代表性的是集機(jī)電一體化的鐵芯精密自動(dòng)閥片多功能模具，已基本達(dá)到國際水平 ［ 5］ 。 但總體上和國外多工位級(jí)進(jìn)模相比，在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上，仍存在一定差距。 專業(yè)化程度及分布狀況 我國模具行業(yè)專業(yè)化程度還比較低，模具自產(chǎn)自配比例過高。國外模具自產(chǎn)自 配比例一般為 30%，我國沖壓模具自產(chǎn)自配比例為 60%。這就對(duì)專業(yè)化產(chǎn)生了很多不利影響?，F(xiàn)在，技術(shù)要求高、投入大的模具，其專業(yè)化程度較高，例如覆蓋件模具、多工位級(jí)進(jìn)模和精沖模等。而一般沖模專業(yè)化程度就較低 ［ 7］ 。 由于自配比例高，所以沖壓模具生產(chǎn)能力的分布基本上跟隨沖壓件生產(chǎn)能力的分布。但是專業(yè)化程度較高的汽車覆蓋件模具和多工位、多功能精密沖模的專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的分布有不少并不跟隨沖壓件能力分布而分布，而往往取決于主要投資者的決策［ 8］ 。 我國沖壓模具發(fā)展趨勢(shì) 我國沖壓模具行業(yè)自形成以來，發(fā)展迅猛，占模具進(jìn) 出口總額的百分比分別為%和 %，已經(jīng)成為國際沖壓模具領(lǐng)域重要的出口國之一 ［ 9］ 。目前，我國精密沖壓模具正在積極走向國際舞臺(tái)，參與國際競(jìng)爭(zhēng)。目前，國內(nèi)五金沖壓模具行業(yè)發(fā)展特征明顯，大型、精密、復(fù)雜產(chǎn)品成為行業(yè)主流，技術(shù)含量將不斷提高，制造周期不斷縮短，沖壓件加工模具生產(chǎn)將繼續(xù)朝著信息化、數(shù)字化、精細(xì)化、高速化和自動(dòng)化方向發(fā)展，行業(yè)綜合實(shí)力和核心競(jìng)爭(zhēng)力顯著提升 ［ 10］ 。業(yè)內(nèi)相關(guān)專家表示，價(jià)廉物美的中國沖壓模具在國際市場(chǎng)頗受歡迎，國產(chǎn)沖壓模具在我國的模具進(jìn)出口總額中占據(jù)第二的重要位置 ［ 11］ 。 國內(nèi)沖壓模具行業(yè)正在不斷追趕世界先進(jìn)水平，不斷縮小與發(fā)達(dá)國家的技術(shù)差距，不少國產(chǎn)精密沖壓模具在主要性能上已經(jīng)能夠和進(jìn)口產(chǎn)品媲美，行業(yè)總體水平顯河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文 4 著提高，不僅實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代，還有相當(dāng)一部分產(chǎn)出口到美國、日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國家和地區(qū) ［ 12］ 。 雖然和發(fā)達(dá)國家還存在一定的差距，但是按照目前國內(nèi)行業(yè)的發(fā)展提示，今后幾年，國內(nèi)沖壓模具行業(yè)必將實(shí)現(xiàn)趕超，成為推動(dòng)國內(nèi)模具行業(yè)發(fā)展的中堅(jiān)力量，提升行業(yè)整體技術(shù)水平向更高層次發(fā)展。模具行業(yè)進(jìn)一步提升技術(shù)和工藝水平，將大幅提升國內(nèi)企業(yè)把握市場(chǎng)的能力，從而在今后的五到十年之內(nèi)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)規(guī) 模和技術(shù)水平的雙重質(zhì)變。 第 二 章 沖壓 工藝 及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 制件的工藝性分析及工藝計(jì)算 工藝分析 圖 21 工件二維圖 如圖 為工件圖，工件材料為 Q235，厚度為 1mm，工件尺寸精度要求為 IT12 級(jí) ，工件材料的力學(xué)性能如下： 表 21 工件材料的力學(xué)性能 牌號(hào) 抗剪強(qiáng)度 抗拉強(qiáng)度 屈服強(qiáng)度 伸長率 Q235 304313Mpa 432461Mpa 235Mpa 23% 沖裁模的工藝方案的確定 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文 5 根據(jù)制件工藝性分析，其基本工序有落料、沖孔和彎曲三種。按其先后順序組合 ，可得如下方案： 方案一： 沖孔 — 落料 — 彎曲 復(fù)合模完成沖孔落料，單工序模完成彎曲； 方案二： 落料 — 沖孔 — 彎曲 單工序模分別完成落料，沖孔，彎曲； 方案三： 沖孔 — 落料 — 彎曲 用級(jí)進(jìn)模順序依次是沖孔，落料，最后是彎曲。 下面對(duì)三種方案進(jìn)行比較分析： 方案二 屬于單工序沖壓。由于此制件生產(chǎn)批量較大，尺寸較小，這種方案生產(chǎn)率低，操作不安全，故不宜采用。方案三， 如果選擇用級(jí)進(jìn)模，與方案一比較成本太大，故不宜使用。 方案一 沖裁件內(nèi)外所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度為 IT12。將以上精度與零件簡(jiǎn)圖中所標(biāo)注的尺 寸公差相比較，可認(rèn)為該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證。其它尺寸標(biāo)注、生產(chǎn)批量等情況，也均符合沖裁的工藝要求，故決定采用利用導(dǎo)料銷或?qū)е鶎?dǎo)套進(jìn)行定位、彈性卸料裝置、自然漏料方式的落料沖孔復(fù)合模進(jìn)行加工。 計(jì)算毛坯尺寸 制件的尺寸如圖 21 所示。厚度為 1mm，彎曲角度均大于 倍的板料厚度，所以這種彎曲稱為有圓角半徑的彎曲。 根據(jù)《冷沖模設(shè)計(jì)》中的公式： 經(jīng)計(jì)算 L=89mm ， 寬度 B=25mm。 排樣及工藝計(jì)算 （ 1）沖裁件的面積 分析零件的形狀特點(diǎn)及精度要求 ； 考慮 采用直排有廢料排樣方式 ， 如圖 12 為沖裁件 。 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文 6 圖 22 沖裁件 經(jīng)計(jì)算沖裁件的面積 A=。 （ 2）搭邊值與條料寬度的確定 由《冷沖模設(shè)計(jì)》表 310 搭邊數(shù)值確定，查得： a1= a= 送料步距： S=25+= ，條料寬度： B=(D+2a1+△ )0△ 式中 D—— 沖裁件與送料方向垂直的最大尺寸 ； △ —— 為板料沖裁時(shí)的下偏差。 由《冷沖模設(shè)計(jì)》表 311 查得△ =， 由上計(jì)算得 B==。 圖 23 排樣圖 （ 3）材料利用率計(jì)算 由《冷沖模設(shè)計(jì)》材料利用率通用計(jì)算公式： nASB?? ????? 式中 n—— 個(gè)歩距內(nèi)沖裁件數(shù)目； A—— 沖裁件面積（包括內(nèi)形結(jié)構(gòu)廢料）； 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文 7 S—— 歩距長度； B—— 板料寬度； ?。?n=1； A=； S=； B= 得：材料利用率 η=% 。 沖壓力及壓力中心的計(jì)算 沖壓力計(jì)算 （ 1） 沖裁力 F 式中 K—— 系數(shù)， K= L—— 沖裁周邊長度（ mm） —— 材料的抗剪強(qiáng)度（ MPa） —— 材料的抗拉強(qiáng)度（ MPa） 得 =400MPa （ 2）卸料力 根據(jù)《冷沖模具設(shè)計(jì)》提供的表 38得 。 (3)頂出力 根據(jù)《冷沖模具設(shè)計(jì)》提供的表 38得 。 （ 4）總沖壓力 : 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文 8 計(jì)算壓力中心 如圖 24 以沖裁件的左下角為坐標(biāo)原點(diǎn)建立坐標(biāo)系 ： 圖 24 其中 :孔 1的周長 L1=3mm，孔 2的周長 L2=6mm， X1=， Y1=8， X2=， Y2=18。 由公式 ： 得壓力中心為： = = 凸模 凹模 凸凹模刃口及結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 計(jì)算模具刃口尺寸 本制件形狀簡(jiǎn)單，薄料，可按分別 加工法計(jì)算尺寸。 由于零件是由 沖孔、落料兩道工序完成 的，所以落料以凹模為基準(zhǔn)尺寸，沖孔以凸模為基準(zhǔn)尺寸，零件上包含四 個(gè) 基本 尺寸： 落料尺寸 :L= W= 沖孔尺寸 : 由《冷沖模具設(shè)計(jì)》表 33 查得沖裁模刃口雙間隙： 由 《冷沖模具設(shè)計(jì)》 表 36查得 凸、凹模制造偏差，代入此公式均不成立，故凸、凹模的制造偏差由公式河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文 9 計(jì)算得。 磨損系數(shù) x落料部分為 ，沖孔部分為 。 落料 沖孔 落料凹模結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 落料凹模尺寸如圖 25所示。 由《冷沖模具設(shè)計(jì)》公式： 凹模厚度： H=Kb 凹模壁厚： W=（ ～ 2） H 式中 b—— 沖裁件的最大外形尺寸； 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文 10 K—— 系數(shù)，考慮板料厚度的影響。差《冷沖模具設(shè)計(jì)》表 43得 K=。 由上得到： H=20mm， W=40mm， L=169mm， B=105mm。 圖 25 落料凹模尺寸 沖孔凸模 結(jié)構(gòu)尺寸確定 沖孔凸模的形式根據(jù)國標(biāo)選擇 圖 26 凸模尺寸 H1—— 凸模固定板的厚度 H2—— 凹模高度 H3—— 墊板厚度 H—— 沖孔凸模的長度 根據(jù)凹模結(jié)構(gòu) H1=20mm， H3=15mm，凹模高度 H2=20mm。 得到?jīng)_孔凸模長度 H=55mm。 根據(jù)國標(biāo)沖大孔凸模的直徑取 6mm，沖小孔凸模取 3mm。 凸凹模 結(jié)構(gòu) 尺寸確定 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文 11 圖 26 凸凹模各部分尺寸 （ 1） 凸凹模高度 H 確定 H=H1+H2+H3=15+40+25=80mm 式中 H1—— 卸料板厚度 取 H1=15mm； H2—— 橡皮高度 取 H2=40mm； H3—— 凸凹模固定板厚度 取 H3=25mm。