【正文】 系 別 機(jī)械工程系 專業(yè)班級(jí) 09材料成型及控制工程1班 指導(dǎo)教師 劉 建 二0 一 二 年 六 月目 錄摘要第一章 概述 1 沖壓的概念 1 沖壓工序的分類 1 沖壓工藝的特點(diǎn)及應(yīng)用 1 1 1 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展方向 1 1 2 本設(shè)計(jì)的目的與意義 2 第二章 零件的工藝性分析 3 設(shè)計(jì)任務(wù)書 3 零件材料 3 零件結(jié)構(gòu)形狀 4 零件的精度和粗糙度 4 4 4 第三章 沖壓生產(chǎn)方案的制定及模具結(jié)構(gòu)的確定 5 生產(chǎn)方案的制定 5 模具結(jié)構(gòu)的確定 6 送料方式的確定 6 卸料方式的確定 6 出件方式的確定 6 定位方式的確定 6 導(dǎo)向方式的確定 7第四章 沖壓工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 8 排樣設(shè)計(jì) 8：直排 8：多排 11 14 壓力中心的確定 14 凸模與凹模刃口尺寸計(jì)算 17 尺寸計(jì)算原則 17 沖裁間隙 17 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算 17 繪制凸、凹模具刃口尺寸圖 20 沖壓工藝力計(jì)算 21 沖裁力的計(jì)算 21 卸料力、推件力和頂件力的計(jì)算 21 壓力機(jī)公稱壓力的確定 22 沖壓設(shè)備的選擇 21總 結(jié) 22參考文獻(xiàn) 23致 謝 24附表Ⅰ 標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值（摘自GB/T ）部分 25附表Ⅱ 沖裁模初始雙面間隙Z 26 軸承蓋沖壓工藝設(shè)計(jì)摘 要 本次課程設(shè)計(jì)的是軸承蓋沖壓設(shè)計(jì)，在該次軸承蓋沖壓設(shè)計(jì)中，綜合運(yùn)用和鞏固沖壓工藝以及有關(guān)課程的基本理論和專業(yè)知識(shí)，有了對(duì)沖壓工藝設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)性的認(rèn)識(shí)，為以后做畢業(yè)設(shè)計(jì)和世紀(jì)工作打下良好的基礎(chǔ)。在此設(shè)計(jì)過程中學(xué)習(xí)并掌握了沖壓工藝的設(shè)計(jì)過程和計(jì)算方法，培養(yǎng)了自己能夠正確設(shè)計(jì)思想、計(jì)算、分析問題和解決問題的能力，如掌握了運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)和查閱有關(guān)技術(shù)資料等基本技能。本次設(shè)計(jì)中，沖裁件按照IT14級(jí)計(jì)算，凸、凹模按照IT7級(jí)計(jì)算，沖裁件的剪斷面的粗糙度可以選擇=。落料凸模尺寸為，凹模尺寸為；沖孔（）凸模尺寸為，凹模尺寸為；沖孔（）凸模尺寸為，凹模尺寸為，壓力中心位于，沖壓設(shè)備選擇型號(hào)為J2363開式雙柱可傾壓力機(jī)。在進(jìn)行沖裁，也就意味著要重新定位送進(jìn)。沖壓加工的三要素是合理的沖壓工藝、先進(jìn)的模具和高效的沖壓設(shè)備。 沖壓工序的分類沖壓工藝按其變形性質(zhì)可以分為分離工序與成形工序兩大類，每一類中又包括許多不同的工序。分離工序是指沖壓成型時(shí)，變形材料內(nèi)部的應(yīng)力超過強(qiáng)度極限，使材料產(chǎn)生斷裂而產(chǎn)生分離，從而成形零件。成形工序是指沖壓成形時(shí)，變形材料內(nèi)部應(yīng)力超過屈服強(qiáng)度,但未達(dá)到強(qiáng)度極限，使材料產(chǎn)生塑性變形，從而成形零件。上述兩類基本工序當(dāng)大批量生產(chǎn)各種產(chǎn)品時(shí)，僅靠這些工序，是滿足不了生產(chǎn)需要的，還得采用組合形式的工序，就是把兩個(gè)或者兩個(gè)以上的單獨(dú)基本工序組合起來靈活運(yùn)用，進(jìn)行設(shè)計(jì)。 （2）沖壓所獲得的零件一般無需要進(jìn)行切削加工，故節(jié)約能源和原材料。 （4）沖壓產(chǎn)品壁薄、質(zhì)量輕、剛度好，可以加工形狀復(fù)雜的零件。 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展方向 目前，我國(guó)的沖壓技術(shù)、沖壓模具與先進(jìn)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還是有一定差距的，主要表現(xiàn)在我國(guó)的沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝落后、模具標(biāo)準(zhǔn)化程度低、模具設(shè)計(jì)方法和手段與模具制造工藝及設(shè)備落后、模具專業(yè)化水平低等。 隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展，沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)由手工設(shè)計(jì)、依靠人得經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)機(jī)械加工技術(shù)轉(zhuǎn)向以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD或三維軟件）、數(shù)控加工（CNC）的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（三維造型/CAM）技術(shù)轉(zhuǎn)變。雖然我國(guó)的模具工業(yè)和技術(shù)在過去十年得到了迅速的發(fā)展，但未來的十年，中國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括：提高模具的設(shè)計(jì)制造水平，使其朝著大型化、精密化、復(fù)雜化、長(zhǎng)壽命化發(fā)展。（2）發(fā)展快速制造成形和快速制造模具的技術(shù)。（4）研究和發(fā)展優(yōu)質(zhì)的模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)。（6）研究和普及模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程。 本設(shè)計(jì)的目的與意義 本次課程設(shè)計(jì)是沖壓工藝課程的一個(gè)重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，同時(shí)也是第一次對(duì)自己進(jìn)行全面的工藝設(shè)計(jì)訓(xùn)練。 （2）學(xué)習(xí)沖壓工藝設(shè)計(jì)的一般方法，了解和掌握沖壓工藝的設(shè)計(jì)過程和計(jì)算方法，培養(yǎng)自己正確的設(shè)計(jì)思想、計(jì)算、分析問題和解決問題的能力。 （4）在設(shè)計(jì)中，培養(yǎng)自己認(rèn)真負(fù)責(zé)、踏實(shí)細(xì)致的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，強(qiáng)化質(zhì)量意識(shí)和事件觀念，養(yǎng)成良好的職業(yè)習(xí)慣。影響沖裁件的工藝性的因素很多，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面考慮，主要有以下幾個(gè)方面。圖21 軸承蓋示意圖 零件材料由上分析可知：Q235鋼為普通碳素鋼，具有良好的塑性、焊接性以及壓力加工型性，主要用于制作沖擊件、緊固件，例如：軸承蓋、墊片、墊圈等零件。 21 沖壓常用黑色金屬材料（部分）的力學(xué)性能材料名稱牌號(hào)材料狀態(tài)力學(xué)性能抗剪強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度屈服點(diǎn)伸長(zhǎng)率普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q195未退火255~314315~39019528~33Q235303~372375~46023526~31Q275392~490490~61027515~20碳素結(jié)構(gòu)鋼08F退火230~310275~38018027~3008260~360215~4102002720280~400355~5002502435400~520490~6353201945440~560530~68536015 零件結(jié)構(gòu)形狀 由上圖可知，零件的結(jié)構(gòu)形狀相對(duì)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)對(duì)稱，中心內(nèi)孔為一大圓孔，無尖銳的清角，無細(xì)長(zhǎng)的懸臂和狹槽，三個(gè)小圓均勻分布在圓周上，空與邊緣的距離滿足要求，料厚為3mm滿足許用壁厚要求（孔與孔之間、孔與邊緣之間的壁厚），可以沖裁加工。表21是沖裁件內(nèi)外形所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度。材料厚度t/mm基本尺寸/mm≤33~66~1010~1818~500≤1IT12~IT13IT111~2IT14IT12~IT13IT112~3IT14IT12~IT133~5IT14IT12~IT13附表Ⅰ是沖裁件公差與配合。表22 沖裁件中中心距公差料厚/mm普通沖模高級(jí)沖?？拙喑叽?mm孔距尺寸/mm5050~150150~3005050~150150~3001177。177。177。1~2177。177。177。2~4177。177。177。4~6177。177。177。 表23 一般沖裁件的剪斷面表面粗糙度 零件圖正沖孔粗糙度也無要求，由表23可知沖裁件的剪斷面的粗糙度可以選擇=。單工序模、級(jí)進(jìn)模和復(fù)合模結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)比較如下： 表31 各類模具結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)的比較 模具種類比較項(xiàng)目單工序模級(jí)進(jìn)模復(fù)合模無導(dǎo)向有導(dǎo)向零件公差等級(jí)低一般可達(dá)IT13~IT10級(jí)可達(dá)IT10~IT8級(jí)特點(diǎn)尺寸不受限制，厚度不受控制中小型，尺寸厚度較厚~6mm，可加工復(fù)雜零件形狀與尺寸受模具與強(qiáng)度限制，尺寸可以極大，厚度可達(dá)3mm零件平面度低一般中小型不平直，高質(zhì)量制作需較平由于壓料沖件的同時(shí)得到了較平。方案二只需一副模具，制件精度和生產(chǎn)效率都較高，且工件最小壁厚大于凸凹模許用最小壁厚模具強(qiáng)度也能滿足要求。但工件沖壓后成品件留在模具上，在清理模具上的物料時(shí)會(huì)影響沖壓速度，操作不方便。綜上可知選擇方案三采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)是最佳選擇。 卸料方式的確定 通常，卸料是指把沖裁件或者廢料從凸模上卸下來。固定卸料板卸料與彈壓卸料方式對(duì)比如下：固定卸料板方式，常用于較硬、較厚且精度要求不高的工件沖裁后卸料。當(dāng)固定卸料板還要起到對(duì)凸模的導(dǎo)向作用時(shí)卸料板與凸模的配合間隙應(yīng)該小于沖裁間隙。主要用于卸料力較大、材料厚度大于2mm且模具結(jié)構(gòu)為倒裝的場(chǎng)合。卸料板與凸模之間的單邊間隙選擇（～）t,若彈壓卸料板還要起對(duì)凸模導(dǎo)向作用時(shí)，二者的配合間隙應(yīng)小于沖裁間隙。