【導(dǎo)讀】本文首先論敘了我國(guó)目前沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)。拉深工藝分析及方案比較選擇、模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算。Pro/E2021設(shè)計(jì)了模具的三維實(shí)體造型。另外還運(yùn)用FlashMX制作出動(dòng)畫，演。示了整個(gè)模具的工作過(guò)程。

　　

【正文】 工藝分析 從外形看，該零件屬于拉伸成形件。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，加工中應(yīng)有落料、拉 伸等工序。 根據(jù)裝飾蓋高度及其相對(duì)高度， H/h=()/(+)≈ 拉深件坯料形狀和尺寸是以沖件形狀和尺寸為基礎(chǔ)，按體積不變?cè)瓌t和相似中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 22 頁(yè) 共 31 頁(yè) 原則確定。體積不變?cè)瓌t，即對(duì)于不變薄拉深，假設(shè)變形前后料厚不變，拉深前坯料表面積與拉深后沖件表面積近似相等，得到坯料尺寸；相似原則，即利用拉深前坯料的形狀與沖件斷面形狀相似，得到坯料形狀。當(dāng)沖件的斷面是圓形、正方形、長(zhǎng)方形或橢圓形時(shí)，其坯料形狀應(yīng)與沖件的斷面形狀相似，但坯料的周邊必須是光滑的曲線連接。對(duì)于形狀復(fù)雜的拉深件，利用相似原則僅能初 步確定坯料形狀，必須通過(guò)多次試壓，反復(fù)修改，才能最終確定出坯料形狀，因此，拉深件的模具設(shè)計(jì)一般是先設(shè)計(jì)拉深模，坯料形狀尺寸確定后再設(shè)計(jì)沖裁模。 由于金屬板料具有板平面方向性和模具幾何形狀等因素的影響，會(huì)造成拉深件口部不整齊，因此在多數(shù)情況下采取加大工序件高度或凸緣寬度的辦法，拉深后再 經(jīng)過(guò)切邊工序以保證零件質(zhì)量。 查表 可得，修邊余量為 拉伸高度 h/mm 拉伸的相對(duì)高度 h/d 及 h/ B ＞ ＞ ＞ ＞ ≤ 10 ＞ 1020 ＞ 2050 ＞ 50100 ＞ 100150 ＞ 150200 ＞ 200250 ＞ 250 表 依圖樣零件計(jì)算尺寸 H=+= D= 22222 rrdHdd ??? =78 拉伸凸凹 模尺寸計(jì)算 凹模圓角半徑按公式得 r1d = tdD )( ? ≈ 5mm r2d =(~) r1d ≈ 4mm 凸模圓角半徑 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 23 頁(yè) 共 31 頁(yè) r1p =(~) r1d ≈ 5mm r2p = 完成拉伸工作的總次數(shù) 1 2 3 4 5 拉伸次數(shù) 1 1 2 1 2 3 1,2 3 4 凸模與凹模的單邊間隙 Z 1~ 1~ 1~ 1~ 第一次拉伸單邊間隙 Z= 第二次拉伸單邊間隙 Z=t 查表 得 amp。d = amp。p = 材料厚度 t 拉伸件的直 徑 d ≤ 20 20100 ＞ 100 ≤ δd δ p δ d δ p δ d δ p ~ ＞ 表 6． 4 拉伸間隙的確定 拉伸件的尺寸精度是指拉伸件的實(shí)際尺寸與基本尺寸的差值，差值越小，則精度越高。這個(gè)差值包括兩方面的偏差，一是拉伸件相對(duì)與凸?；蛘呤前寄３叽绲钠睿抢炷＞弑旧淼闹圃煺`差。 拉伸件相對(duì)于凸凹模尺寸的偏差，主要是制件從凹模推出或從凸模上卸下時(shí)，因材料所受的擠壓變形 纖維伸長(zhǎng) 穹彎等產(chǎn)生彈性恢復(fù)而造成的。偏差值可中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 24 頁(yè) 共 31 頁(yè) 能是正的，也可能是負(fù)的。影響這個(gè)偏差值的因素有：凸凹模間隙 材料性質(zhì) 工件形狀與尺寸。其中主要因素是凸凹模間隙值。 當(dāng)凸凹模間隙較大時(shí)，材料的彈性恢復(fù)使拉伸件尺寸向?qū)嶓w方向收縮，落料件尺寸小于凹模尺寸，沖孔孔徑大于凸模直徑。 拉伸尺寸與沖壓模具尺寸完全一樣。當(dāng)間隙較小時(shí)，由于材料受凸 、凹模擠壓力大，故沖壓完后，材料的彈性恢復(fù)使落料件尺寸增大，沖孔孔徑變小。尺寸變化量的大小與材料性質(zhì)、厚度、軋制方向等因素有關(guān)。材料性質(zhì)直接決定了材料在沖壓過(guò)程中的彈性變形量。軟鋼的彈性變形量較小，沖壓后的彈性恢復(fù)也就小；硬鋼的彈性恢復(fù)量較大。上述因素的影響是在一定的沖壓模具制造精度這個(gè)前提下討論的。若沖壓模具刃口制造精度低，則沖壓件的 制造精度也就無(wú)法保證。所以，凸、凹模刃口的制造公差一定要按工件的尺寸要求來(lái)決定。此外，沖裁模具的結(jié)構(gòu)形式及定位方式對(duì)孔的定位尺寸精度也有較大的影響，這將在沖裁模具結(jié)構(gòu)中闡述。沖模制造精度與沖裁件精度之間的關(guān)系可見很緊密。 間隙對(duì)沖壓模具壽命的影響 沖壓模具壽命受各種因素的綜合影響，間隙是影響沖壓模具壽命諸因素中最主要的因素之一。沖壓過(guò)程中，凸模與被沖的孔之間，凹模與落料件之間均有摩擦，而且間隙越小，沖壓模具作用的壓應(yīng)力越大，摩擦也越 嚴(yán)重。所以過(guò)小的間隙對(duì)沖壓模具壽命極為不利。 而較大的間隙可使凸模側(cè)面及材料間的摩擦減小，并減緩間隙由于受到制造和裝配精度的限制，出現(xiàn)間隙不均勻的不利影響，從而提高沖壓模具壽命。 間隙對(duì)沖壓工藝力的影響 隨著間隙的增大，材料所受的拉應(yīng)力增大，材料容易斷裂分離，因此沖裁力減小。通常沖裁力的降低并不顯著，當(dāng)單邊間隙在材料厚度的 5～ 20％左右時(shí)，沖壓力的降低不超過(guò) 5～ 10％。間隙對(duì)卸料力、 推件力的影響比較顯著。間隙增大后，從凸模上卸料和從凹模里推出零件都省力，當(dāng)單邊間隙達(dá)到材料厚度的 15～ 25%左右時(shí)卸料力幾乎為零。但間隙繼續(xù)增大，因?yàn)槊淘龃螅謱⒁鹦读狭?、頂件?、 由以上分析可見，凸、凹模間隙對(duì)沖壓件質(zhì)量、沖壓工藝力、沖壓模具壽命中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 25 頁(yè) 共 31 頁(yè) 都有很大的影響。因此，設(shè)計(jì)沖壓模具時(shí)一定要選擇一個(gè)合理的間隙，以保證沖壓件的斷面質(zhì)量、尺寸精度滿足產(chǎn)品的要求、所需沖裁力小、沖壓模具壽命高。但分別從質(zhì)量、沖壓力、沖壓模具壽命等方面的要求確定的合理間隙并不是同一個(gè)數(shù)值，只是彼此接近?？紤]到?jīng)_壓模具制造中的偏差及使用中的磨損、生產(chǎn)中通常只選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙，只 要間隙在這個(gè)范圍內(nèi)，就可沖出良好的制件，這個(gè)范圍的最小值稱為最小合理間隙 min，最大值稱為最大合理間隙max?？紤]到?jīng)_裁模具在使用過(guò)程 中的磨損使間隙增大，故設(shè)計(jì)與制造新沖壓模具時(shí)要采用最小合理間隙值 min。確定合理間隙的方法有理論確定法與經(jīng)驗(yàn)確定法。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 26 頁(yè) 共 31 頁(yè) 設(shè)計(jì)總結(jié) 雖然我的論文作品很不是成熟、有不足，但我可以自豪地說(shuō)，這里面的每一個(gè)程序，都有我的勞動(dòng)。當(dāng)看著自己的程序，自己成天相伴的系統(tǒng)能夠健康的運(yùn)行，真是莫大的幸福和欣慰。我相信其中的酸甜苦辣最終都會(huì)化為甜美的甘泉。 這次我感受到做論文是要真真正正用心去做 的一件事，是真正的自己學(xué)習(xí)的過(guò)程和研究的過(guò)程，沒有學(xué)習(xí)就不可能有研究的能力自己的研究，就不會(huì)有所突破，那也就不叫論文了。希望這次的經(jīng)歷能讓我在以后學(xué)習(xí)中激勵(lì)我繼續(xù)進(jìn)步。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 27 頁(yè) 共 31 頁(yè) 參 考 文 獻(xiàn) 王孝培主編 .沖壓手冊(cè) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1990 肖景榮，姜奎華主編 .沖壓工藝學(xué) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1996 吳詩(shī)淳主編，沖壓工藝學(xué) .西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社， 1995 李碩本主編 . 沖壓工藝學(xué) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1982 模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會(huì) .沖壓設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1994 高鴻庭，劉建超主編 .冷沖壓設(shè)計(jì)及制造 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 翁其金主編 .冷沖壓技術(shù) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 丁松聚主編 . 冷沖模設(shè)計(jì) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1994 成虹主編 .沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) . 北京：高等教育出版社， 2021 李天佑主編 . 沖模圖冊(cè) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1988 1國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局 .沖模模架 . 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社， 1991 1中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)鍛壓學(xué)會(huì)編 .鍛壓手冊(cè) 第 2 冊(cè) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993 1王同海編著 .實(shí)用 沖壓設(shè)計(jì)技術(shù) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1995 1模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會(huì) .模具制造工藝裝備及應(yīng)用。北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1999 1杜東福等編。冷沖壓模具設(shè)計(jì) .長(zhǎng)沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社， 1985 1趙孟棟主編 .冷沖模設(shè)計(jì) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 28 頁(yè) 共 31 頁(yè) 致 謝 踉踉蹌蹌地忙碌了兩個(gè)月，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題也終將告一段落。點(diǎn)擊運(yùn)行，也基本達(dá)到預(yù)期的效果，虛榮的成就感在沒人的時(shí)候也總會(huì)冒上心頭。但由于能力和時(shí)間的關(guān)系，總是覺得有很多不盡人意的地方 ，譬如功能不全、外觀粗糙、底層代碼的不合理 ?? 數(shù)不勝 數(shù) 。可是，我又會(huì)有點(diǎn)自戀式地安慰自己：做一件事情，不必過(guò)于在乎最終的結(jié)果，可貴的是過(guò)程中的收獲。以此語(yǔ)言來(lái)安撫我尚沒平復(fù)的心。 畢業(yè)設(shè)計(jì)，也許是我大學(xué)生涯交上的最后一個(gè)作業(yè)了。想籍次機(jī)會(huì)感 謝兩 年以來(lái)給我?guī)椭乃欣蠋?、同學(xué)，你們的友誼是我人生的財(cái)富，是我生命中不可或缺的一部分。我的畢業(yè)指導(dǎo)老師 潘廣靜 老師，雖然我們是在開始畢設(shè)時(shí)才認(rèn)識(shí)，但她卻能以一位長(zhǎng)輩的風(fēng)范來(lái)容諒我的無(wú)知和沖動(dòng)，給我不厭其煩的指導(dǎo)。在此，特向她道聲謝謝。 大學(xué)生活即將匆匆忙忙地過(guò)去，但我卻能無(wú)悔地說(shuō)：我曾經(jīng)來(lái)過(guò)。 大學(xué) 兩 年，但它給我的影響卻不 能用時(shí)間來(lái)衡量，這 兩 年以來(lái)，經(jīng)歷過(guò)的所有事，所有人，都將是我以后生活回味的一部分，是我為人處事的指南針。就要離開學(xué)校，走上工作的崗位了，這是我人生歷程的又一個(gè)起點(diǎn)，在這里祝福大學(xué)里跟我風(fēng)雨同舟的朋友們，一路走好，未來(lái)總會(huì)是絢爛繽紛。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 29 頁(yè) 共 31 頁(yè) 附 錄 A 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 30 頁(yè) 共 31 頁(yè) 附 錄 B 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 31 頁(yè) 共 31 頁(yè) 附 錄 C