【正文】 析，可以進(jìn)一步明確，該零件的沖壓加工包括以下基本工序：落料、沖孔、彎曲。 毛胚尺寸計(jì)算 工件的主要成形工序?yàn)槁淞稀澢?、沖孔，零件尺寸如圖 ，所以毛坯的尺寸即為彎曲件的展開尺寸。從技術(shù)要求和使用條件來看，零件的精度要求一般，適合沖壓生產(chǎn)。因而此工件包含了落料，彎曲，沖孔等工藝步驟。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 第二章 工藝方案的 制訂 零件的工藝性分析 本 零件為汽車儀表板 ，材料為 Q235，板厚為 1 )(mm ， 大批量生產(chǎn) 。 十是以塑代鋼、以塑代木的進(jìn)程進(jìn)一步加快，塑料模具的比例將不斷增大。 八是隨著車輛和電機(jī)等產(chǎn)品向輕量化發(fā)展，壓鑄模的比例將不斷提高，同時(shí)對壓鑄模的壽命和復(fù)雜程度也將提出越來越高的要求。由此，一方面是制品使用周期縮短，另一方面花樣變化頻繁，要求模具的生 產(chǎn)周期愈短愈好。 七是快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊。模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將極大地影響模具制造周期，且還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造成本。這類模具要求剛性好，耐高壓，特別是精密模具的型腔應(yīng)淬火，澆口密封性好，模溫能準(zhǔn)確控制，所以對模具鋼的性能要求很嚴(yán)。熱流道模具在我國也已生產(chǎn)，有些企業(yè)使用率上升到 20%~30%。 四是熱流道模具在塑料模具中的比重逐漸提高。 三是多功 能復(fù)合模具將進(jìn)一步發(fā)展。 二是模具日趨大型化。 10 年前，精密模具的精度一般為 5 微米，現(xiàn)在已達(dá)到 2～ 3 微米，不久 1 微米精度的模具將上市。 中國模具的發(fā)展趨勢 “十二五”時(shí)期是我國妥善 應(yīng)對國內(nèi)外發(fā)展環(huán)境重大變化、加快實(shí)現(xiàn)全面建設(shè)小康社會目標(biāo)的關(guān)鍵時(shí)期，也是我國模具制造行業(yè)健康發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，國內(nèi)外環(huán)境不確定因素雖然很多，但我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展仍在高速增長期內(nèi)，我國模具在國際模具市場上的比較優(yōu)勢仍舊存在，國內(nèi)模具市場預(yù)期也繼續(xù)看好，模具行業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)大趨勢。 中國模具工業(yè)的發(fā)展在地域分布上存在不平衡性，東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。 目前， 根據(jù)專家統(tǒng)計(jì) 統(tǒng)計(jì)，中國約有模具生產(chǎn)廠點(diǎn) 2 萬余家，從業(yè)人員有 50 多萬人，全 年模具產(chǎn)值達(dá) 534 億元人民幣。 中國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對模具工業(yè)提出了越來越高的要求，也為其發(fā)展提供了巨大的動力 。濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 第一章 前言 中國模具的發(fā)展現(xiàn)狀 模具是機(jī)械、汽車、電子、通訊、儀表、家電工業(yè)產(chǎn)品的基礎(chǔ)工藝裝備， 模具制造是一切制造業(yè)之首，模具行業(yè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和商品化生產(chǎn)，是制造業(yè)生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步的標(biāo)志?，F(xiàn)代模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)，涉及機(jī)械工程、信息與電子工程、冶金與材料工程、工程管理等學(xué)科專業(yè)范圍。 近 10 年來，中國模具工業(yè)一直以每年 15％左右的增長速度快速發(fā)展。近年來，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐加快，主要表現(xiàn)為大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具標(biāo)準(zhǔn)件、模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度高于行業(yè)的總體發(fā)展速度；塑料模和壓鑄模比例增大；面向市場的專業(yè)模具廠家數(shù)量及能力增加較快；隨著經(jīng)濟(jì)體制改革的不斷深入， “ 三資 ” 及民營企業(yè)的發(fā)展很快。模具生產(chǎn)最集中的地區(qū)在珠江三角和長江三角地區(qū)，其模具產(chǎn)值約占全國產(chǎn)值的三分之二以上。 一是模具的精度越來越高。這要求超精加工。這是由于模具成型的零件日漸大型化和高生產(chǎn)效率要求而發(fā)展的 一模多腔 所造成的。新型多功能復(fù)合模具除了沖壓成型零件外，還擔(dān)負(fù)疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù)，對鋼材的性能要求也越來越高。由于采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)約制作的原材料，因此熱流道技術(shù)的應(yīng)用在外國發(fā)展很快，許多塑料模具廠生產(chǎn)的塑料模具一半以上采用了熱流道技術(shù)，有的廠家使用率達(dá)到 80%以上，效果十分明顯。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 五是隨著塑料成型工藝的不斷改進(jìn)與發(fā)展，氣輔模具及適應(yīng)高壓注 射成型等工藝的模具將隨之發(fā)展。 六是標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛。因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用在 十五 期間必將得到較大的發(fā)展?，F(xiàn)在是多品種小批量生產(chǎn)時(shí)代， 21 世紀(jì)，這種生產(chǎn)方式占工業(yè)生產(chǎn)的比例將達(dá)到 75%以上。因此開發(fā)快速經(jīng)濟(jì)模具將越來越引起人們的關(guān)注。 九是模具技術(shù)含量將不斷提高，中、高檔模具比例將不斷增大，這也是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整所導(dǎo)致模具市場走勢的變化。同時(shí)，由于機(jī)械零件的復(fù)雜程度和精度的不斷提高，對塑料模具的要求也越來越高。 圖 汽車儀表板 該零件有四處 90 度彎曲，有多處沖孔。 其工件最小圓角半徑 1mm 符合最小圓角半徑要求。工件的沖壓精度和粗糙度都要求不高，符合沖裁要求。 U 型彎曲件的毛胚展開長度計(jì)算公式 )(321 ?xrlllL ????? （ 21） 式中 1l — U 型彎曲件直邊長度 )(mm 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 2l — U 型彎曲件直邊長度 )(mm 3l — U 型彎曲件直邊長度 )(mm r — 彎曲半徑 )(mm ? — 彎曲件厚度 )(mm x — 中性層位移系數(shù) 則工件毛坯的長度 L1為 )(404)(38488L 1 mm??????? ? 工件毛坯的寬度 L2為 )(350)(33088L 2 mm??????? ? 依上所述，該零件的坯料尺寸可定為長度 404 )(mm ，寬度 350 )(mm 。此工件的成形工藝可以有以下幾種方案： 方案一：按照基本工序順序：落料→沖孔→彎曲 方案二：落料 →彎曲→沖孔 方案三：落料、沖孔復(fù)合，其他按照基本工序：落料、沖孔 →彎曲 分析以上三種方案，可以看到： 方案一：按照基本工序排列的沖壓工藝每步工序都只使用簡單模具，結(jié)構(gòu)簡單，制造周期短，成本較低，但不能保證沖孔件孔的精度。 方案三：將落料、沖孔復(fù)合，實(shí)現(xiàn)二道工序在一副模具上完成，減少了工序數(shù)和模具數(shù)，但模具復(fù)雜，提高了生產(chǎn)成本。 搭邊的最小寬度大于塑變區(qū)的寬度，由板厚 1 )(mm 查搭邊數(shù)值表，沿邊搭邊為2 )(mm ，工件間搭邊為 )(mm 。 圖 落料工件圖 （ 3） 第二步工序：彎曲，工件如圖 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 圖 彎曲工件圖 （ 4） 第三步工序：沖孔，工件如圖 。當(dāng) t=1 )(mm 時(shí)，沿邊搭邊為 2 )(mm ，工件間 搭邊為 )(mm 。 模具的壓力中心的計(jì)算 由于毛坯 內(nèi)外周邊形狀對稱 ， 所以模具的 幾何中心就是 壓力中心 。 根據(jù) 表 215 凸凹模的制造公差表 [1]查得凸凹模的制造公差為： 凸模 )( mmp ?? )( mmp ?? )( mmp ?? )( mmp ?? 凹模 )( mmd ?? )( mmd ?? )( mmd ?? )( mmd ?? 為了保證沖模的間隙小于最大合理間隙 ： )( mmdpdp ?????? ???? )( mmdpdp ?????? ???? )( nma x mmZZ ???? 因?yàn)? m i nm a x44223311 ＞＞ ZZdpdpdpdp ??????? ???????? 則 )()( m i nm a x4321 mmZZppppp ????????? ????? )()( m i nm a x4321 mmZZddddd ????????? ????? 由于零件 形狀 比較簡單，所以凸凹?？梢苑珠_加工，且零件的公差等級為 IT12，精度要求不高。 （ 2） 凹模的外形尺寸 由壁厚 C=48 )(mm ， 可確定 凹模的外形尺寸。 （ 4） 凹模的固定形式 利用銷釘和螺釘固定在下模座上。 （ 2） 凸模的固定形式 利用銷釘和螺釘固定在上模座上。 卸料板的設(shè)計(jì) 由于此件的厚度較小，且要求表面平整，可采用 固定 卸料版，查 表 915 卸料板厚度 [1]。 模座的設(shè)計(jì) （ 1） 模座的外形尺寸 由于凹模的 最大 外形尺寸 為 500 )(mm ，查模架標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)表 [4]，可確定下模座的尺寸為 80500500 ?? )(mm ，上模座的尺寸為 65500500 ?? )(mm 。 （ 3） 墊板 選擇 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 查表 923 墊板尺寸 [1]，從凹模尺寸 （ 500446） 凸模尺寸（ 404350）可確定 上墊板尺寸 50044612 )(mm 下墊板尺寸 40435012 )(mm 擋料裝置的設(shè)計(jì) 擋料裝置在單工序落料或復(fù)合模中，主要作用保持沖件輪廓的完整和適量 的搭邊。擋料裝置利用擋料銷進(jìn)行擋料。 壓力機(jī)的閉合高度是指滑塊在下止點(diǎn)時(shí)工作臺面（不含墊板高）至滑塊下平面件的距離。 模柄、導(dǎo)柱、導(dǎo)套的 選用 根據(jù)所選壓力機(jī)的模柄孔，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件表 [4]，查得相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的模柄 ，選標(biāo) 標(biāo)準(zhǔn)的壓入式模柄 d=50 )(mm ,D=54 )(mm 。 模具材料的選 用 凸模和凹模是在強(qiáng)壓、連續(xù)使用和有 很大 沖擊的條件下工作，并伴有溫度的升高，工作條件極其惡劣。硬度要大，熱處理變形小，而且價(jià)格要低廉。視直邊區(qū)在彎曲前后長度不變，圓角區(qū)展開長度 則在 按彎曲前后中性層長度不變 的 條件 下 進(jìn)行計(jì)算。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 彎曲件回彈值的計(jì)算 (1) 彎曲回彈值確定 由于此工件的 r/? =1/1=18，查表 412 U 形彎曲回彈角 [1]， 可確定 Δθ=1176。 最小彎曲半徑 彎曲時(shí)，彎曲半徑愈小，板料外表面變形程度愈大，如果彎曲半徑過小，則板料的外表面將超過材料的最大許可變形程度而發(fā)生裂紋。所以工件上的彎曲半徑無特殊要求時(shí)，應(yīng)盡量取大一些，不要小于最小彎曲半徑值，最小彎曲半徑值根據(jù)表 110 最小彎曲半徑 [4]查取，因此確定工件的彎曲半徑 rt=1 )(mm 。 模具的壓力中心的計(jì)算 由于毛坯 內(nèi)外周邊形狀對稱， 所以模具的 幾何中心就是 壓力中心 。 零件的公差等級 IT12，零件的工作尺寸為 )(388 0 55 mml ??? ? ， )(334 0 6 mml ??? ? 則凸模尺寸 65505 )43( hZllT ?????? （ 45） 6) 8( h???? 0 ?? )(mm 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 66606 )43( hZll T ?????? 6)( h???? 0 ?? )(mm 凹模尺寸 75505 )43( HllA ????? （ 46） 7)( H??? ?? )(mm 76606 )43( Hll A ????? 7)( H??? ?? )(mm 彎曲 模主要零件的設(shè)計(jì) 落料凹模 （ 1） 厚度 Ha 查表 96 凹模厚度 H 和壁厚 C[1]，從凹模孔的最大寬度（ 388﹥ 200）及料厚（ 1～ ） ，取 凹模厚度 Ha=30 )(mm ，壁厚 C=48 )(mm 。 凹模長： 388+48+48=484 )(mm 凹模寬： 334+48+48=430 )(mm （ 3） 凹模圓角半徑 查表 413 V 形和 U 形彎曲模工作部分結(jié)構(gòu)與尺寸 [1] 可確定凹模圓角半徑ra=3 )(mm 。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 （ 5） 凹模的固定形式 利用銷釘和螺釘固定在下模座上。 （ 2） 凸模的固定形式 利用銷釘和螺釘固定在上模座上。 推 板的設(shè)計(jì) 選用推板厚度 h0