【正文】 的工作條件來選材。 沖模零件的材料 可按下列原則造材： 1) 根據(jù)沖壓件生產(chǎn)批量的大小選材 對于大量生產(chǎn)的零件，其模具材料應采用質(zhì)量較高，能保證耐用度的材料。通過對各部件的結(jié)構(gòu)設計，畫出模具的方案來，概略定出模具的外形尺寸，初步算出模具閉合高度以適應相應的壓力機尺寸。圖18　墊圈及沖模結(jié)構(gòu) 圖19　彈簧特性曲線 模具總體設計 在上述分析、計算的基礎上，即可進行模具總體設計。 解：①根據(jù)模具的安裝位置，擬選用6個彈簧，則每個彈簧的預壓力，P預=Px/n=1500/6=250N ②查表31，考慮模具結(jié)構(gòu)尺寸，初選彈簧參數(shù)：d=、D2＝1t=、Pj=55H0=50、n=、Fj=、[*18*50] ③所選彈簧特性曲線如圖19所示Pj=557NFj=h預=== ④彈簧總壓縮量h=h預+h工+h修磨 h工——卸料板工作行程，常取h工=(t+1)mm h修磨——凸、凹模修磨量及調(diào)整量，一般取5～10mm。 例：沖壓墊圈零件及其所用沖模結(jié)構(gòu)如圖18所示。這些彈簧都已形成標準。 2）彈簧的選用、計算 主要有圓鋼絲蠕旋彈簧，扁鋼絲螺旋彈簧和碟形彈簧等。 (c) 對橡皮高度與直徑(D)之比按下式進行計算：≤h自由／Ｄ≤ 如h自由／D，應將橡皮分成若干塊在其間加以鋼墊圈，使每塊橡皮的h自由／D值滿足上式。1）橡皮的選用和計算 常用牌號為111250、1260以及聚胺脂橡膠。 （3）彈簧與橡皮的選用、設計 生產(chǎn)中常用橡皮作彈性元件，因為橡皮使用方便，允許承受的負荷較彈簧大。剛性推件裝置一般裝在上模，其推件是靠壓力機滑塊中的橫梁作用，推件力大且可靠。圖17彈性推件裝置除有推出工件的作用外，還有壓平工件的作用，一般裝于下模。其刃口應比廢料寬一些，高度低于模具切邊刃口3t。廢料切刀夾角一般為78186。彈性卸料裝置卸料力較小兼有壓料作用，沖裁件質(zhì)量較好。 （2）卸料及出件裝置 卸料及出件裝置分為剛性和彈性兩類。若能按“冷沖模標準”選用時，要盡量選用標準件，若無標準可選時再進行設計。 6) 模具的結(jié)構(gòu)應保證操作者的手不必進入危險區(qū)，而且各活動零件(如卸料等)的結(jié)構(gòu)尺寸，在其運動范圍內(nèi)不致壓傷操作者的手指等。 3) 沖模的工作零件較多，而且使用壽命相差較大時，應將易損壞及易磨損的工作零件做成快換結(jié)構(gòu)的形式，而且盡量做到可以分別調(diào)整和補償易磨損件的高度尺寸。 1) 大型復雜的模具零件加工困難時，應考慮采用鑲拼結(jié)構(gòu)，以利于加工。 模具類型確定之后，就要確定模具結(jié)構(gòu)形式．在滿足沖壓件質(zhì)量前提下，對小批量生產(chǎn)，模具結(jié)構(gòu)力求簡單，制造周期短、成本低；對大批量生產(chǎn)，模具結(jié)構(gòu)力求完善，生產(chǎn)效率高、壽命長。在沒有能力制造高水平模具時，應盡量設計切實可行的比較簡單的模具結(jié)構(gòu)：而在有相當設備和技術(shù)力量的條件下，為了提高模具壽命和適應大量生產(chǎn)，則選擇較為復雜的精密沖模結(jié)構(gòu)。一般情況下，大型制件，為便于制造模具并簡化模具結(jié)構(gòu)，采用簡單模，小型制件，而且形狀復雜，為便于生產(chǎn)，常用復合模式級進模。例如接探加工在有雙動壓力機情況下，選用雙動沖模結(jié)構(gòu)比選用單動沖模結(jié)構(gòu)好得多。復合模沖出制件精度高于級模，而級模高于簡單模。 2) 根據(jù)制件的尺寸要求確定沖模的精度等級。一般來說，簡易模壽命低，成本低；而復雜沖模壽命長、成本高。 （1）沖模種類很多，其選用原則如下：1）根據(jù)制件的生產(chǎn)批量確定采用簡易?；驈碗s模具結(jié)構(gòu)。m C——F平均／Fmax ～ Fmax——最大拉深力 N H——拉深行程　mm 填寫工藝過程卡片根據(jù)上述工藝設計，將所需的工序及原材料、使用的設備、模具、工時定額等項內(nèi)容填入到一定格式的工藝卡片中，可參照太原重型機械學院李天佑主編的《沖模圖冊》中的“沖壓工藝卡”。 Fn——拉深力 N dn——n次拉深半成品尺寸 mm K１、K２——系數(shù) 查表 Q——壓邊力 N F——壓邊面積mm2 Q——單位壓邊力 N／mm’ ∑F——拉深力和壓邊力的總和N 在復合模沖裁時，還包括其他變形力?？梢酝ㄟ^解析法或作圖法來求解沖件的壓力中心。其各自的力矩中心分別稱為沖件垂直向及水平向的壓力中心。沖裁過程中，作用在沖件輪廓各單元線段上的力可以分解成垂直作用力（Z向）和水平側(cè)向壓力（包括X向和Y向）兩大部分。如果不注意壓力曲線，很可能由于過早地出現(xiàn)最大沖壓力而使壓床超載損壞。q選擇壓床總壓力： F０=Fn+Q 當拉深行程較大時，特別是采用落料拉深復合時，不能簡單地將落料力和拉深力迭加去選擇壓床，因為壓床的公稱壓力是指接近下死點時的壓床壓力。 p——單位校正力 MPa／mm178。σb/r+t 校正彎曲力： F校=A（1）沖裁力計算：沖裁力 F0 =Ltσb 　　　　　　　　　　 推件力 Fl=nK1F0 　　　　　　 頂件力 F2=K2F0 　　　　　　 卸料力 F3=K3F0采用彈性卸料裝置和上出料方式的總沖裁力為：F=F0+F2+F3采用彈性卸料裝置和上出料方式的總沖裁力為：F=F0+Fl采用彈性卸料裝置和下出料方式的總沖裁力為：F=F0+Fl+F3 F壓機≥F F——沖裁力 N L——沖裁周長 mm t——料厚 mm σb——材料抗拉強度表123～26 MPa n——同時梗塞在凹模內(nèi)的零件(或廢料)數(shù)，n=h／t h——凹模腔口高度 mmKKK3——推件力、頂件力、卸料力系數(shù)（2）彎曲力計算： V形件最大自由彎曲力： F自= 確定排樣形式、裁板方法，并計算材料利用率 計算各工序壓力、沖模壓力中心，并初選壓力機 計算工序壓力時，要使其最大壓力不超過壓力機的允許壓力曲線。 （4）由所定工藝方案計算并確定各中間工序的工件形狀和尺寸，繪出各工序的工件圖。沖壓件生產(chǎn)成本，主要包括：原材料費用，模具費用、工時費用、設備折舊和其它生產(chǎn)費用。 5) 經(jīng)濟核算 將各基本工序做各種可能的排列與組合，可得出多種工藝方案，對其進行綜合分析和比較。這些輔助工序可根據(jù)沖壓件結(jié)構(gòu)特點和使用要求選用，安排在各沖壓工序之間，也可置于沖壓工序前、后。較大制件一般以2～3個工序為宜，較小制件可達十幾個工序。 根據(jù)實踐經(jīng)驗，集中到一副模具上的工序數(shù)量不能太多，對于復合模，一般為2～3個工序，最多4個工序。但應考慮凸凹模強度問題，可參照表22。復合沖壓制件平整精度高，而連續(xù)沖壓的制件不平，有拱曲或扭曲，精度較低。因為一個大的復合模比同樣大的兩個單工序模造價要低。在沖壓很小的制件時，采用復合工序就可以克服單工序的送料不便，生產(chǎn)率低等問題。 (f) 整形或校平工序，應在沖壓件基本成形后進行。一般情況下，先彎外角，后彎內(nèi)角。但是孔的位置在零件底部，且孔徑尺寸要求不高時，也可以先在毛坯上沖孔，后拉深?？着c基準面的間距有嚴格要求時，也應先壓彎后沖孔。使用連續(xù)模，則應先沖孔或切口，后落料。一般可按下列原則進行： (a) 對于帶孔的或帶有缺口的沖裁件。具體地說，前次沖壓的半成品形狀不要使后次沖壓時定位發(fā)生困難，后次沖壓不應引起已成形部分發(fā)生變形。工序先后順序的安排主要由工序性質(zhì)、材料變形規(guī)律、制件精度及定位要求決定的。當然這不是絕對劃分，生產(chǎn)中常有兩者的結(jié)合。如圖16，D／d4時，大致屬于局部成形。一般產(chǎn)品的形狀可直觀地反映出所需工序的性質(zhì)，但是某些沖壓件的工序性質(zhì)，必須經(jīng)過分析和計算才能確定。1) 工序性質(zhì)的確定 工序性質(zhì)應根據(jù)制件的結(jié)構(gòu)形狀，按各種工序的變形性質(zhì)和應用范圍予以確定。如彎曲件的最小彎曲半徑；拉深件所需的拉深次數(shù)；一次翻邊的高度及縮口、脹形變形程度的計算等。如彎曲零件的毛坯展開尺寸，拉深零件的毛坯形狀與尺寸等。分析零件圖時還要明確該零件的沖壓難點所在，對于零件圖上的極限尺寸，設計基準以及零件成形過程中的變薄量，翹曲，回彈，毛刺大小和方向等都要在設計中特別注意，因為這些因素對所設計工序的性質(zhì)，數(shù)量和順序的確定，對工件定位方法，模具制造精度和模具結(jié)構(gòu)形式的選擇，都有較大影響。生產(chǎn)量小時采用其他加工方法可能比沖壓方法更為經(jīng)濟，只有在大批量生產(chǎn)條件下，沖壓加工才能取得明顯的經(jīng)濟效益，生產(chǎn)批量大小同時也決定模具設計方案。 任意沖件允許的毛刺高度見表3。2) 沖壓件精度 沖壓件精度與模具結(jié)構(gòu)型式及其制造精度等因素有關。拉深件形狀應盡可能對稱，避免急劇轉(zhuǎn)角或凸臺。對于拉深件，圓角半徑不能過小。彎曲件應盡量對稱，以避免壓彎時的毛坯偏移。圖 13　圖 14對于彎曲件，直邊長度L、Ll不宜過小。在彎曲件或拉深件上沖孔時，其孔壁與工件直壁之間的距離不能小于圖13所示。沖孔的最小尺寸見表1，表2。一般情況下，沖裁件外形不能有尖角，應采用r。1) 沖壓件形狀和尺寸對于沖裁件，要求外形簡單對稱，最好是由圓弧和直線組成。良好的工藝性應保證材料消耗少，工序數(shù)目少，模具結(jié)構(gòu)簡單，且壽命長，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，操作簡單、方便等。工藝設計時，首先要了解零件形狀結(jié)構(gòu)特點，使用的材料，尺寸大小，精度要求以及它的用途等基本情況，并根據(jù)各種沖壓工藝的特點來分析該零件的沖壓工藝性，作為制訂工藝方案的依據(jù)。同時經(jīng)濟性還包括制定沖壓工藝及模具設計的合理性。例如在零件上加工孔，批量小時采用鉆孔比沖孔要經(jīng)濟；有些旋轉(zhuǎn)體零件，采用旋壓比拉深會有更好的經(jīng)濟效果。（1）沖壓加工的經(jīng)濟性分析沖壓加工方法是一種先進的工藝方法，因其生產(chǎn)率高，材料利用率高，操作簡單等一系列優(yōu)點而廣泛使用。 沖壓工藝分析 分析沖壓零件圖產(chǎn)品零件圖是分析和制定沖壓工藝方案的重要依據(jù)，設計沖壓工藝過程要從分析產(chǎn)品的零件圖入手。這一過程的正確實施，與具體的生產(chǎn)條件、生產(chǎn)組織有著密切的聯(lián)系，要得到較高的經(jīng)濟效益，必須考慮工藝制訂和模具設計的合理性。工程繪圖量一般不少于折合成圖幅為AO號的圖紙1張；并應用計算機進行實驗數(shù)據(jù)處理與實驗結(jié)果的分析、繪圖。 其具體要求有： (1) 查閱與課題相關的文獻15篇以上,寫出文獻綜述（4500字以上）；(2) 翻譯與課題有關的外文資料,譯文字數(shù)不少于5000漢字以上；(3) 按要求寫出開題報告；(4) 工作量要求：①模具設計類設計說明書30頁左右，（）；工程繪圖量不少于折合成圖幅為A0號的圖紙4張（學校要求3張）——3～6副模具裝配圖，至少3副模具零件設計圖；盡量引導應用計算機進行設計、計算與繪圖。同時須考慮模具維修、安裝問題，要求工人操作方便，工作安全可靠。畢業(yè)設計要達到的最終目的是：①學生能熟練地運用專業(yè)課中所學的基本理論、基本方法以及在畢業(yè)實習中所學到的實踐知識，對一個較復雜的沖壓零件進行工藝分析，制訂出合理的沖壓工藝路線，并作出必要的工藝計算。畢業(yè)設計目的、要求畢業(yè)設計是大學階段的最后一個教學環(huán)節(jié)。同時在設計中盡量能考慮模具維修、安裝問題，注意工人操作方便，工作要安全可靠，并有一定經(jīng)濟性。 課程設計要求學生在四周時間里完成一個中等復雜程度零件的沖壓工藝制定及模具設計，模具設計任務一般為二至三副模具。沖壓課程設計和實例畢業(yè)論文前言 課程設計目的、要求課程設計是學生在學習了《沖壓工藝與模具設計》、《塑性成型設備》、《模具制造技術(shù)》等專業(yè)課程之后，緊接著進行的一個重要應用性教學環(huán)節(jié)。它對學生鞏固、充實、加深對所學專業(yè)課的理解和掌握，具有重要意義。要求沖壓工藝設計合理，模具結(jié)構(gòu)正確、模具零件設計能滿足課題的基本要求，經(jīng)教師審查該設計能沖出符合圖紙要求的零件。編寫設計說明書20頁左右。它是學生四年來掌握知識、應用知識、分析問題和解決問題的能力的綜合訓練和檢驗，也為學生走上工作崗位打下良好的基礎。②對模具結(jié)構(gòu)、模具零件的設計，能滿足工藝方案和沖件圖紙要求，要求所設計模具高效、經(jīng)濟。③學會使用手冊和查閱有關書籍及圖表資料。②工程技術(shù)研究類實驗、測試報告或生產(chǎn)、模擬性試驗報告及論文正文的撰寫字數(shù)不少于3萬字（2萬字）。第一章 沖壓設計內(nèi)容 沖壓件的生產(chǎn)過程一般是從原材料剪切下料開始，經(jīng)過各種沖壓工序和其它必要的輔助工序（如酸洗、退火，表面處理等)制造出按圖紙所要求的零件。 制訂沖壓件的工藝過程和設計模具是沖壓設計的主要內(nèi)容，也是沖壓生產(chǎn)前十分重要的技術(shù)準備工作。分析零件圖包括技術(shù)和經(jīng)濟兩個方面。由于模具費用高，生產(chǎn)批量的大小對沖壓加工的經(jīng)濟性起著決定性作用，批量越大，沖壓加工的單件成本就越低，批量小時，沖壓加工的優(yōu)越性就不明顯，這時采用其他方法制作該零件可能有更好的經(jīng)濟效果。所以，要根據(jù)沖壓件的生產(chǎn)綱領，分析產(chǎn)品成本，闡明采用沖壓生產(chǎn)可以取得的經(jīng)濟效益。（2）沖壓件的工藝性分析沖壓件的工藝性是指該零件在沖壓加工中的難易程度。在技術(shù)方面，主要分析該零件的形狀特點、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。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，如果發(fā)現(xiàn)零件工藝性不好，則應在不影響產(chǎn)品使用要求的前提下，征得有關人員的同意對零件設計進行修改。應該避免沖裁件上過長的圖 11 圖 12懸臂和狹槽，若沖裁材料為高碳鋼時，b≥2t，L≤5b，當材料厚度t1mm時，按t=1mm計算，如圖11。這有利于模具制造和提高模具壽命，沖孔時由于受到凸模強度的限制，孔的尺寸不宜過小，其數(shù)值與孔的形狀、材料的機械性能、材料的厚度等有關。沖裁件的孔與孔之間，孔與邊緣之間的距離a（圖12）受模具強度和沖裁件質(zhì)量的限制，其值不能過小，一般孔邊距取：對圓孔為a=(1～)t，對矩形孔為a=(～2)t(tlmm時按t=lmm計算)，并不得小于3—4mm。