【正文】 方案三 為佳。級(jí)進(jìn)模還受產(chǎn)品零件尺寸限制，產(chǎn)品尺寸不宜太大。 (4)生產(chǎn)成本較低，級(jí)進(jìn)模由于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，所以制造費(fèi)用較高，同時(shí)材料利用率較低，單由于級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)率高、壓力機(jī)占有數(shù)少、需要的操作工人數(shù)和車間面積少，減少了產(chǎn)品的儲(chǔ)存和運(yùn)輸，因而產(chǎn)品零件的綜合生產(chǎn)成本并不高。(2)模具壽命長，工序分散在若干個(gè)工位，在工序集中的區(qū)域還可 以設(shè)置空位，從而避免了 凸 、 凹模 壁厚 過小的 問題，改變了 凸 、凹模的 受力 狀態(tài)，提高了模具強(qiáng)度。 方案三可以完成復(fù)雜零件的沖裁，雖然工位數(shù)量增加但是不影響生產(chǎn)效率。 三種類型模具優(yōu)缺點(diǎn)比較如下： 單工序模 復(fù)合模 級(jí)進(jìn)模 結(jié)構(gòu) 簡單 較復(fù)雜 復(fù)雜 成本、周期 小、短 小、短 高、長 制造精度 低 較高 高 材料利用率 高 高 低 生產(chǎn)效率 低 低 高 維修 不方便 不方便 方便 產(chǎn)品精度 高 高 低 品質(zhì) 低 低 高 安全性 不安全 不安全 安全 自動(dòng)化 易于自動(dòng)化 沖床性能要求 低 低 高 小批量生產(chǎn) 大批量生產(chǎn) 大批量生產(chǎn) 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 應(yīng)用 大中型零件的沖壓試制 內(nèi)外形精度要求高 中小零件沖壓 分析： 方案一模具結(jié)構(gòu)簡單， 即落料，沖 12mm 孔，沖 6mm 孔，各需要一套模具，使得 成本高而生產(chǎn)效率低 ，不能達(dá)到大批量生產(chǎn)。 方案二：落料 沖孔復(fù)合沖壓 ， 采用 復(fù)合模 生產(chǎn)。一般來說，復(fù)合模的沖壓精度比連續(xù)模高，結(jié)構(gòu)緊湊，模具輪廓尺寸比連續(xù)模??；但是，連續(xù)模的生產(chǎn)效率高，操作比較安全、簡便，容易實(shí)現(xiàn)單機(jī)自動(dòng)化生產(chǎn)，若裝上自動(dòng)送料裝置，可適用小件的自動(dòng)沖壓。但對于尺寸過小的沖壓件，考慮到單工序模上料不方便和生產(chǎn)效率低，也通常選用復(fù)合?；蜻B續(xù)模生產(chǎn) ； 若采用自動(dòng)送料，一般用連續(xù) 模沖壓；為避免多次沖壓的定位誤差，通常選用復(fù)合模生產(chǎn)；當(dāng)用幾個(gè)簡單模制造費(fèi)用比復(fù)合模還高，而生產(chǎn)批量又不大時(shí)，也可考慮將工序組合起來，選用復(fù)合模生產(chǎn)。通常，模具的選用主要取決于沖壓件的生產(chǎn)批量，尺寸大小和精度要求等因素。 第二章 工藝性分析 10 、工序的組合方式 一個(gè)沖壓件往往要經(jīng)過多道工序才能完成。主要是根據(jù)工序的變形特點(diǎn)和質(zhì)量要求來安排。就棘塊來說，由于只有沖孔和落料兩種性質(zhì)的工序，屬于平板件，故而沖Φ 12mm 孔次數(shù)為一次，沖Φ 6mm孔的次數(shù)為一次，落料的次數(shù)為一次。如拉深件，可根據(jù)它的形狀和尺寸，以及板料許可的變形程度，計(jì)算出拉深次數(shù)。 故，對于棘塊而言，所需的工序有沖Φ 12mm 孔，沖Φ 6mm 孔，落料。有些零件的工序性質(zhì)，則必須經(jīng)過分析和計(jì)算才能確定。 、選擇沖壓基本工序 剪切、落料、切邊、沖孔、彎曲、拉深、翻邊等是常見的沖壓工序，各工序有其不同的性質(zhì)、特點(diǎn)和用途。 確定沖壓件的總體工藝過程 在綜合分析，研究零件成型性的基礎(chǔ)上，以材料的極限變形參數(shù)，各種變形性質(zhì)的復(fù)合程度及趨向性，當(dāng)前的生產(chǎn)條件和零件的產(chǎn)品質(zhì)量要求為依據(jù)，提出各種可能的零件成形總體工藝方案。右下方突出的狹小部分頭部寬度只有 4mm，與料厚相同，限于工件的用途，此部分不能加寬，但用沖壓四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 加工的方法仍然可以成型 ； 精度 ：全部為自由公差， 尺寸精度要求不高 可看作 IT13 級(jí)，尺寸精度較低，普通沖裁完全能滿足要求。在一般情況下，對沖壓件工藝性影響最大的是沖壓件的結(jié)構(gòu)尺寸和精度要求。在技術(shù)方面，主要分析該零件的形狀特點(diǎn)、尺寸大小、精度要求和材料性能等因素是否符合沖壓工藝的要求。對于棘塊這種零件，由于是大批量生產(chǎn)，故而采用沖壓加工生產(chǎn)能夠減少單件產(chǎn)品的成本，可以取得很好的 經(jīng)濟(jì)效益。批量越大，沖壓加工的單件成本就越低。 圖 21 棘塊 、沖壓加工的經(jīng)濟(jì)性分析 沖壓加工方法是一種先進(jìn)的工藝方法，因其生產(chǎn)效率高，材料利用率高，操作簡單等一系列優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。第二章 工藝性分析 8 第二章 工藝性分析 分析零件圖 產(chǎn)品零件圖是分析和制定沖壓工藝方案的重要 依據(jù)。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(biāo)準(zhǔn)化程度還不高（一般在 40%以下），標(biāo)準(zhǔn)件的品種和規(guī)格較少，大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)件廠家未形成規(guī)?；a(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量也還存在較多問題。模具制造廠專業(yè)化程度越不定期越高，分工越來越細(xì)，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?；驈澢?，這樣更有利于制造水平的提高和制造周期的縮短。因此，只有實(shí)現(xiàn)了沖模的標(biāo)準(zhǔn)化，才能使沖模和沖模零件的生產(chǎn)實(shí)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。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 (4)沖壓標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化生產(chǎn)方面 模具的標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化生產(chǎn)，已得到模具行業(yè)和廣泛重視。 FMS 系統(tǒng)以數(shù)控沖壓設(shè)備為主體，包括板料、模具、沖壓件分類存放系統(tǒng)、自動(dòng)上料與下料系統(tǒng)，生產(chǎn)過程完全由計(jì)算機(jī)控制，車間實(shí)現(xiàn) 24 小時(shí)無人控制生產(chǎn)。其中，無需設(shè)計(jì)專用模具、性能先進(jìn)的轉(zhuǎn)塔數(shù)控多工位壓力機(jī)、激光切割和成形機(jī)、 CNC 萬能折彎機(jī)等新設(shè)備已投入使用 。 近年來，為了適應(yīng)市場的激烈競爭，對產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高，且其更新?lián)Q代的周期大為縮短。如在數(shù)控四邊折彎機(jī)中送入板料毛坯后，在計(jì)算機(jī)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(dòng)壓力機(jī)上沖壓電機(jī)定轉(zhuǎn)子沖片時(shí)，一分鐘可沖幾百片，并能自動(dòng)疊成定、轉(zhuǎn)子鐵芯，生產(chǎn)效率比普通壓力機(jī)提高幾十倍，材料利用率高達(dá) 97%；公稱壓力為 250KN 的高速壓力機(jī)的滑塊行程次數(shù)已達(dá) 2021 次 /min 以上。 (3) 沖壓設(shè)備和沖壓 生 產(chǎn)自動(dòng)化方面 性能良好的沖壓設(shè)備是提高沖壓生產(chǎn)技術(shù)水平的基本條件，高精度、高壽命、高效率的沖模需要高精度、高自動(dòng)化的沖壓設(shè)備相匹配。如清華大學(xué)開發(fā)研制的“M RPMSⅡ 型多功能快速原型制造系統(tǒng) ” 是我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的世界 惟一擁有兩種快速成形工藝（分層實(shí)體制造 SSM 和熔融擠壓成形 MEM）的系 統(tǒng)，它基于 “模塊化技術(shù)集成 ”之概念而設(shè)計(jì)和制造，具有較好的價(jià)格性能比。此外，激光快速成形技術(shù)（ RPM）與樹脂澆注技術(shù)在快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)中得到了成功的應(yīng)用。 精度磨削及拋光已開始使用 數(shù)控成形磨床、數(shù)控光學(xué)曲線磨床、數(shù) 控連續(xù)軌跡坐標(biāo)磨床及自動(dòng)拋光等先進(jìn)設(shè) 備和技術(shù) 。高速銑削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面質(zhì)量（主軸轉(zhuǎn)速一般為 15000~40000r/min） ,加工精度一般可達(dá) 10 微米，最好的表面粗糙度 Ra≤1 微米），而且與傳統(tǒng)切削加工相比具有溫升低（工件只升高 3 攝氏度）、切削力小，因而可加工熱敏材料和剛性差的零件，合理選擇刀具和切削用量還可實(shí)現(xiàn)硬材料（ 60HRC）加工；電火花銑削加工（又稱電火花創(chuàng)成加工）是以高速旋 轉(zhuǎn)的簡單管狀電極作三維或二維輪廓加工（像數(shù)控銑一樣），因此不再需要制造昂貴的成形電極，如日本三菱公司生產(chǎn)的 EDSCAN8E 電火花銑削加工機(jī)床，配置有電極損耗自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)、 CAD/CAM 集成系統(tǒng)、在線自動(dòng)測量系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)，體現(xiàn)了當(dāng)今電火花加工機(jī)床的技術(shù)水平；慢走絲線切割技術(shù)的發(fā)展水平已相當(dāng)高，功能也相當(dāng)完善，自動(dòng)化程度已達(dá)到無人看管運(yùn)行的程度，目前切割速度已達(dá)到 300mm /min,加工精度可達(dá) 177。計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)正在不斷向傳統(tǒng)制造技術(shù)滲透、交 叉、融合形成了現(xiàn)代模具制造技術(shù)。我國主要汽車模具企業(yè)，已能生產(chǎn)成套轎車覆蓋件模具，在設(shè)計(jì)制造方法、手段方面已基本達(dá)到了國際水平，但在制造方法手段方面已基本達(dá)到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)、功能方面也接近國際水平，但在制造質(zhì)量、精度、制造周 期和成本方面與國外相比還存在一定差距。目前， 50個(gè)工位以上的級(jí)進(jìn)模進(jìn)距精度可達(dá)到 2微米，多功能級(jí)進(jìn)模不僅可以完成沖壓全過程，還可完成焊接、裝配等工序。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 (2)沖模是實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的基本條件 在沖模的設(shè)計(jì)制造上 ,目前正朝著以下兩方面發(fā)展 :一方面 ,為了適應(yīng)高速、自 動(dòng)、精密、安全等大批量現(xiàn)代生產(chǎn)的需要，沖模正向高效率、高精度、高壽命及多工位、多功能方向發(fā)展，與此相比適應(yīng)的新型模具材料及其熱處理技術(shù)，各種高效、精密、數(shù)控自動(dòng)化的模具加工機(jī)床和檢測設(shè)備以及模具 CAD/CAM 技術(shù)也在迅速發(fā)展；另一方面，為了適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代和試制或小批量生產(chǎn)的需要，鋅基合金沖模、聚氨酯橡膠沖模、薄板沖模、鋼帶沖模、組合沖模等各種簡易沖模及其制造技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。其中，精密沖裁是提高沖裁件質(zhì)量的有效方法，它擴(kuò)大了沖壓加工范圍，目前精密沖裁加工零件的厚度可達(dá) 25mm，精度可達(dá) IT16~17 級(jí)；用液體、橡膠、聚氨酯等作柔性凸?；虬寄５能浤３尚喂に?，能加工出用普通加工方法難以加工的材料和復(fù)雜形狀的零件，在特定生產(chǎn)條件下具有明顯的經(jīng)濟(jì)效果；采用爆炸等高能效成形方法對于加工各種尺寸在、形狀復(fù)雜、批量小、強(qiáng)度高和精度要求較高的板料零件，具有很重要的實(shí)用意義；利用金屬材料的超塑性進(jìn)行超塑成形，可以用一次成形代替多道普通的沖壓成形工序，這對于加工形狀 復(fù)雜和大型板料零件具有突出的優(yōu)越性；無模多點(diǎn)成形工序是用高度可調(diào)的凸模群體代替?zhèn)鹘y(tǒng)模具進(jìn)行板料曲面成形的一種先進(jìn)技術(shù)，我國已自主設(shè)計(jì)制造了具有國際領(lǐng)先水平的無模多點(diǎn)成形設(shè)備，解決了多點(diǎn)壓機(jī)成形法，從而可隨意改變變形路徑與受力狀態(tài)，提高了材料的成形極限，同時(shí)利用反復(fù)成形技術(shù)可消除材料內(nèi)殘余應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)無回彈成形。 研究推廣能提高生產(chǎn)率及產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本和擴(kuò)大沖壓工藝應(yīng)用范圍的各種壓新工藝，也是沖壓技術(shù)的發(fā)展方向之一。特別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展和塑 性變形理論的進(jìn)一步完善，近年來國內(nèi)外已開始應(yīng)用塑性成形過程的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，即利用有限元（ FEM）等有值分析方法模擬金屬的塑性成形過程，根據(jù)分析結(jié)果，設(shè)計(jì)人員可預(yù)測某一工藝方案成形的可行性及可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題，并通過在計(jì)算機(jī)上選擇修改相關(guān)參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)工藝及模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)。 (1)沖壓成形理論及沖壓工藝方面 沖壓成形理論的研究是提高沖壓技術(shù)的基礎(chǔ)。 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，許多新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料不斷涌現(xiàn)，因而促進(jìn)了沖壓技術(shù)的不斷革新和發(fā)展。工作時(shí)，坯料在下模面上通過定位零件定位，壓力機(jī)滑塊帶動(dòng)上模下壓，在第一章 緒論 4 模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便產(chǎn)生分離或塑性變形，從而