【正文】 推料力；而把卡在凹模孔內(nèi)的沖件向上頂出的作用力稱(chēng)為頂料力。 、卸料力和頂料力 無(wú)論采用何種刃口沖模，在沖裁完成后，由于材料的彈性變形，材料和凸、凹模表面接觸，產(chǎn)生摩擦的作用，會(huì)使沖件或廢料套在凸模上或卡在凹?？變?nèi)。沖裁力的大小，主要與 材料的性質(zhì)、厚度和沖件分離的輪廓長(zhǎng)度有關(guān)。 凹模外形尺寸： 凹模外形尺寸的經(jīng)驗(yàn)公式為 ： 凹模厚度 H=Kb 凹模壁厚（即凹模刃口與外邊緣的距離 ） [12] 小凹模 c=(～ 2)H 大凹模 c=(2～ 3)H 式中 ： b— 凹?？椎淖畲髮挾龋?mm）； K— 系數(shù)； H— 凹模厚度（ mm）； C— 凹模壁厚（ mm）。 表 3 系數(shù) K 值 [9] 孔寬 b/mm 料厚 t/mm 1 2 3 ＞ 3 ≤ 50 ＞ 50～ 100 ＞ 100～ 200 ＞ 200 由表三查得系數(shù) K=，所以 凹模厚度： H=Kb=260 =39（ mm） 凹模壁厚： C=2H=39 2=78（ mm） 計(jì)算拉深凸、凹模的基本尺寸 零件要求外形尺寸精度較高時(shí)，以凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，考慮到凹模磨損后增大，其設(shè)計(jì)尺寸取小值，并標(biāo)注單向正公差。其計(jì)算公式如下： D 凹 =（ DmaxxΔ ） +δ 凹 0=（ 260+ ） + = + mm D 凸 =（ D 凹 Zmin） δ 凸 0=（ DmaxxΔ Zmin） δ 凸 0 =()= mm 式中： D 凹 、 D 凸 —— 落料凹、凸模基本尺寸（ mm） [11]。由于基準(zhǔn)件凹模的刃口尺寸在磨損后會(huì)增大，因此應(yīng)使凹模的基本尺 寸接近工件輪廓的最小極限尺寸，再減小凸模尺寸以保證最小合理間隙值 Zmin。 計(jì)算落料凸、凹模的基本尺寸 設(shè)工件尺寸為 DΔ 0。這種結(jié)構(gòu)適用于拉深深度較大，材料較厚的情況 [8]。所以它適用于拉深深度不太大，材料較薄的情況。模座下的緩沖器兼作壓邊與頂件裝置。本例凸凹模能保證足夠強(qiáng)度，故采用復(fù)合模是合理的。 只有當(dāng)拉深件高度較高時(shí)，才有可能采用落料拉深復(fù)合模。 沈陽(yáng)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 18 4 落料拉深模具設(shè)計(jì) 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)確定的工藝方案和零件的形狀特點(diǎn)，精度要求，所選設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)，模具制造條件等選定其沖模的類(lèi)型及結(jié)構(gòu)形式。 t/D 100=(2/260)mm 100= 由表 1313[7]查 得第一次拉深允許的最大相對(duì)高度 h1/d1 之值為h1/d1=，零件的相對(duì)高度 h/d=20mm/90mm=。故d 凸 =230/92=。彎曲前的半成品形狀和尺寸如圖 4 所示： 沈陽(yáng)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 17 圖 4 工件半成品 d=92mm d 凸 =222mm h=20mm 因?yàn)?d 凸 /d=222/92=＞ ，屬于寬凸緣筒 形拉伸件。 半成品尺寸計(jì)算 該零件底部 216。 由表 227查得搭邊數(shù)值： a=,a1= 進(jìn)距： S=D+a1=（ 260+） mm=262mm 條料寬度 b=D+2a=（ 260+2 ） mm =265mm 板料規(guī)格擬選用 :2 1400 3500 采用縱裁：裁板條數(shù) n1=B/b=1400mm/265mm=5 條 每條個(gè)數(shù) n2=(La1)/S=(35002)mm/262mm =13 個(gè) 每板總個(gè)數(shù) n=n1 n2=5 13=65個(gè) 板的材料利用率：η 總 =nA1/LB 100%=65 3500 100%=47% 采用橫裁：裁板條數(shù) n1=L/b=3500mm/265mm =13 條 每條個(gè)數(shù) n2=(Ba1)/S=(14002)mm/262mm =5 個(gè) 每板總個(gè)數(shù) n =n1 n2=13 5=65個(gè) 板的材料利用 率：η 總 =nA1/LB 100%=65 3500 100%=47% 式 中： A1 為一個(gè)沖裁件的實(shí)際面積， B為板料寬度， L為板料長(zhǎng)度。 該工件采用方案二，此方案符合工件的工藝要求 ,且落料與拉深復(fù)合 ,提高了生產(chǎn)率 ,制造費(fèi)用低。 沖壓工藝方案論證 確定工序的步驟： 方案一： （ 1）落料 （ 2）拉深 （ 3）切邊 （ 4）彎曲 方案二： （ 1）落料拉深 （ 2）切邊 （ 3）彎曲 方案一的特點(diǎn)：模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但多一套模具和一道工 序。外殼采用 2mm 厚的鋼板沖成，保證了足夠的剛度和強(qiáng)度。 如下圖 3所示，寬緣圓筒件沖壓工藝過(guò)程主要由落料、拉深、切邊、彎曲等工序組成。 沈陽(yáng)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 14 2 方案論證 沖壓工藝分析 沖壓件的工藝性，是指沖壓件對(duì)沖壓工藝的適應(yīng)性，即沖壓件的結(jié)構(gòu)、形狀，尺寸及公式差等技術(shù)要求是否符合沖壓加工的工藝要求。若凸模和凹模圓角半徑過(guò)大，則板料變形阻力小，金屬流動(dòng)性好，但也會(huì)相應(yīng)減小壓邊的有效面積，使 制件容易起皺。當(dāng)凹模圓角半徑過(guò)小時(shí)，毛坯側(cè)壁傳力區(qū)的拉應(yīng)力相應(yīng)增大，加速凹模表面的磨損，引起磨擦阻力的增加，造成制件表面拉毛。它連接拉深件側(cè)壁，壓料面及工藝補(bǔ)充形面。工藝圓角是廣意的，即包括凸模圓角、凹模圓角、壓邊筋圓角 。車(chē)門(mén)外板成形的壓料面四周平緩，保證毛坯被壓緊時(shí)，毛坯不產(chǎn)生局部起伏、折棱和皺褶。 車(chē)門(mén)外板周邊的翻邊是用翻邊工序完成的，在拉深時(shí)周邊應(yīng)展開(kāi)。設(shè)置車(chē)門(mén)外板拉深模的壓料面時(shí)，要使拉深的深度均勻，盡量做到凸模相對(duì)兩側(cè)的拉入角相等，凸模開(kāi)始與毛坯接觸狀態(tài)應(yīng)平穩(wěn) (盡量使接觸的部位在中間，接觸面積大，接觸點(diǎn)多 )，這樣才能保證各部分進(jìn)料阻力均勻。 門(mén)外板成形工藝關(guān)鍵技術(shù) 壓料面的確定 設(shè)置壓料面是為了使板料受到預(yù)壓力，從而使板料拉深時(shí)增加拉應(yīng)力，以改善拉深條件。 沖壓工藝的制定應(yīng)以消除和防止沖壓缺陷產(chǎn)生為目標(biāo)，同時(shí)考慮工裝制造能力、生產(chǎn)水平、工裝制造周期、投資成本、生產(chǎn)設(shè)備及沖壓生產(chǎn)的場(chǎng)地條件等。車(chē)門(mén)外板的裝飾線(xiàn)有利于提高沖壓件表面的剛性，但不利于美觀(guān) 。毛坯受力狀態(tài)下的形狀在出模卸載后仍可保留，所以成形精度高。在這種情況下，能夠保證得到比較均勻并符合要求的徑向拉應(yīng)力的有效措施，是采用拉深筋或拉深檻。應(yīng)綜合考慮這幾方面因素的相互關(guān)系和影響，并根據(jù)零件幾何形狀的特點(diǎn)予以靈活地運(yùn)用。并造成制件的早期損壞。如果沖壓件變形不充分，導(dǎo)致貼模度很差，成形后在零件表面上殘留著鼓包和皺折。 車(chē)門(mén)外 板是一種平坦淺拉深件。車(chē)門(mén)外板拉深件工藝制定的合理性，是保證其表面質(zhì)量、增強(qiáng)剛性的關(guān)鍵。車(chē)門(mén)內(nèi)外板組裝時(shí)窗口翻邊吻合，表面挺括，剛性好。 圖 2 高正方形盒形件多次拉深工序圖 [3] 車(chē)門(mén)外板產(chǎn)品質(zhì)量要求制件外觀(guān)光順平滑，不允許有波紋、皺紋 ，凹陷、拉痕以及其它破壞表面美感的缺陷。按計(jì)算毛坯剪料，在模具上試制拉深件，根據(jù)拉深件是否破裂或發(fā)生材料堆聚，修整毛坯尺寸，直到獲得合格的拉深件。 高正方形盒形件拉深工藝計(jì)算：盒形件拉深過(guò)程的應(yīng)力和變形比較復(fù)雜，沿周邊也是不均勻分布的，其不均勻度隨相對(duì)高度及角部的相對(duì)圓角半徑的大小而變化，這兩個(gè)比值決定了圓角部分材零件側(cè)壁轉(zhuǎn) 移的程度及側(cè)壁高度的增補(bǔ)量，所以盒形件毛坯尺寸及其工序尺寸的計(jì)算比普通拉深件復(fù)雜得多，其計(jì)算步驟如下 :由相對(duì)圓角半徑 r角 /B=3/19=。盒形件拉深變形時(shí)，圓角部分近似圓筒形件的拉深，直邊部分近似板料彎曲。 、智能化方向發(fā)展 。 。通過(guò)這種多勸能模具生產(chǎn)出來(lái)的不再是單個(gè)零件，而是成批的組件 期，而且能提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本。 展 新型多功能復(fù)合具是在多工位級(jí)進(jìn)模基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的。 、精密化 模具產(chǎn)品成形零件的日漸大型化，以及由于高效率生產(chǎn)要求的一模多腔(如塑封模已達(dá)到一模幾百腔 )使模具日趨大型化。在這種情況下，用戶(hù)對(duì)模具制造的要求是交貨期短、精度高、質(zhì)理好、價(jià)格低。除電刷鍍修復(fù)模具外，又引進(jìn)和開(kāi)發(fā)了多種脈沖焊接機(jī)，修復(fù)效果較好。除原來(lái)已推廣的電火花強(qiáng)化機(jī)外，又開(kāi)發(fā)了電刷鍍強(qiáng)化設(shè)備。模具花紋的蝕刻技術(shù)，工藝水平提高較快，能制作各類(lèi)模具的裝飾紋，且仿真性越來(lái)越好。擠壓珩磨拋光已用應(yīng)用。 模具制造的相關(guān)技術(shù)與工 藝的發(fā)展，對(duì)模具水平的提高起到了重要作用。壓鑄模制造精度可達(dá) (國(guó)外為 )，型腔表面粗糙度為 沈陽(yáng)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 8 m(國(guó)外為 m)，模具制造周期為中小型的 34 個(gè)月，中等復(fù)雜的 48 個(gè)月，大型的 812 個(gè)月，約為國(guó)外的 1 倍。在模具設(shè)計(jì)時(shí)， 注意解決熱平衡問(wèn)題，合理確定澆注系統(tǒng)和冷動(dòng)系統(tǒng)，并根據(jù)制作要求，采用了液壓軸芯和二次增壓等結(jié)構(gòu)。汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸罩、蓋板、變速器殼體和摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸機(jī)、齒輪箱殼體、制動(dòng)器、輪轂等鋁合金鑄件模具以及自動(dòng)扶梯級(jí)壓鑄模等，我國(guó)均已能生產(chǎn)。但總體上和國(guó)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 。有代表性的是集機(jī)電一體化的鐵芯精密自動(dòng)疊片多功能模具，已達(dá)到國(guó)際水平。但在制造質(zhì)量、精度、制造周期和成本方面，與國(guó)外相比還存在一定的差距 ?？纱砀采w件模具的水平。一汽模具中心生產(chǎn)了捷達(dá)王轎車(chē)外覆蓋件模具。我國(guó)已能生產(chǎn)部分轎車(chē)覆蓋件模具。我國(guó)模具工業(yè)作為一個(gè)獨(dú)立的、新型的工業(yè)，正處于飛速發(fā)展階段，已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)之一，其發(fā)展前景十分廣闊。 我國(guó)已成為世界上凈出口模具最多的國(guó)家。為了滿(mǎn)足這些要求，國(guó)內(nèi)外都在模具材料的研究和開(kāi)發(fā)上作了巨大的努力，也在這方面取得了不少成果 。 模具工業(yè)發(fā)展概述 模具作為提高生產(chǎn)率，減少材料和消耗，降低產(chǎn)品成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段，已越來(lái)越受到各工業(yè)部門(mén)的重視。 （ 2） 需要制作精度較高、相適應(yīng)于沖壓工藝要求（滿(mǎn)足相應(yīng)的應(yīng)力狀態(tài)、符合一定的變形要求）的模具，因此，有時(shí)不能制造出精度要求極高的零件。 沖壓加工也有其不足之處，主要缺點(diǎn)為 [1]： （ 1） 需要有專(zhuān)用的模具，其制造周期長(zhǎng) 、費(fèi)用高。 （ 3） 沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車(chē)縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時(shí)材料的冷變形硬化效應(yīng)，沖壓的強(qiáng)度和剛度均較高。主要表現(xiàn) 如下： （ 1） 沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化。 沖壓工藝 是制造業(yè)中最常用的一種材料成形加工方法 ， 且 在現(xiàn)代汽車(chē)、拖拉機(jī)、電機(jī)、電器、儀表以及飛機(jī)、導(dǎo)彈、炮彈和各種民用輕工等行業(yè)中已成為主要的生產(chǎn)工藝之一。所以，被稱(chēng)之為冷沖壓或板料沖壓，簡(jiǎn)稱(chēng)沖壓。板料，模具和設(shè)備是沖壓加工的三要素。鑒于以上所述的沖壓三要素，該設(shè)計(jì)應(yīng)詳細(xì)論述寬緣圓筒件的成形工藝特點(diǎn)、所采用的模具結(jié)構(gòu)、沖壓加工的具體方法及選用何種性能的壓力機(jī)。 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)技術(shù)是一門(mén)從事現(xiàn)代塑性加工所必須掌握的重要內(nèi)容，該技術(shù)的理論性和實(shí)用性均很強(qiáng)。 模具與壓力機(jī)是決定沖壓質(zhì)量、精度和生產(chǎn)效率的兩個(gè)關(guān)鍵因素。 沖壓設(shè)備主要有機(jī)械壓力機(jī)和液壓機(jī)。沖壓件的表面質(zhì)量、尺寸公差、生產(chǎn)率以及經(jīng)濟(jì)效益等與模具結(jié)構(gòu)及其合理設(shè)計(jì)的關(guān)系很大。否則，沖壓 成形性能較差，工藝上必須采取一定的措施。 工件如圖 1 所示： 圖 1 工件圖 沖壓是一 種 金屬塑性加工方法， 利用沖模在壓力機(jī)上對(duì)板料