【正文】 裝配和檢測校核。 設計中首先要完成對零件進行工藝分析。該設計模具工作性能良好，沖件的質(zhì)量高，符合零件設計的要求。 江漢大學 畢業(yè)論文（設計） 論文題目 ： 彈性伸縮器底座零件加工模具設計 （英文） ： The elastic telescopic device base parts processing, mold design 摘要 本文主要分析了彈性伸縮器底座的成形工藝，介紹了 沖孔 — 落料 級進模和 彎曲 模的排樣設計和工藝方案的選擇 ，從而設計出合理的模具結構。經(jīng)過對彈性伸 縮器底座零件成形工藝分析、工藝參數(shù)的制定、參數(shù)及相關尺寸的計算，完成了模具結構設計及成型設備的選用。并 用 CAD 和 Proe 繪制出了 模具 裝配圖和零件圖 的三維圖和平面圖 。擬定幾種可能的工藝方案并作 對比，選出最合適的工藝方案，完成板料的排樣設計，并計算出總沖裁力和壓力中心，并以此選出合適的壓力機。通過以上流程使我對零件沖壓工藝 方案的制定、工藝計算及模具設計有更深層次的認識，綜合素質(zhì)能力得到很大提高。 這種沖壓模具不僅能夠進行零件的沖壓 ，還可以 根據(jù)零件結構的特點和 材料 成形性能，完成壓筋、彎曲、拉深等成形工序。為 了 保證級進模能準確工作， 沖模必須具有高精度的導向和準確的定距系統(tǒng)，配有自動送料、自動出件以及安全檢測等裝置。 （ 2） 級進模具有操作安全這一顯著特點，因為手不必進入危險區(qū)域。 （ 4）級進模 易于自動化，包括自動送料，自動出料，自動出件，自動疊鉚釘 。同時 還 要求模具 得零件具有互換性，當 模具零件磨損或損壞后要求 迅速 更換 、 方便 、 可靠。 （ 6）級進模主要用在 沖制厚度較薄（一般不超過 2mm)、產(chǎn)量大、形狀復雜、精度要求較高的中、小型零件。因此，在設計時必須對工件進行 比較 詳細的工藝分析， 以制定出合理的工藝方案。 國內(nèi)外研究狀況和研究成果 模具被稱為“百業(yè)之母”，其涉及到一個國家的工業(yè)競爭力，政府和企業(yè)都對其 2 極為重視。 同時國內(nèi)的一些模具企業(yè)普及了 二維 CAD 設計 ，并 已經(jīng)有使用 UG、 Pro/Engineer 等國際 上大企業(yè)的 通用軟件， 其中 個別廠家還引進了 Moldflow、CFlow、 DYNAFORM 等 CAE 的 軟件，并 將其 應用于沖壓模的設計中。此外， 一些 研究機構和大專院校 開設了一些研究模具的課程。 如吉大 汽車覆蓋件成型技術 研究 所獨立研制 出來 的汽車覆蓋件沖壓成型分析軟件，華中 科技 大學模具國家重點實驗室開發(fā) 出 的注塑模 具、汽車覆蓋件模具以及 級進模軟件，上海交大模具 中心 CAD 國家工程研究中心開發(fā) 出來 的冷沖 壓 模和精沖模 CAD 軟件等在國內(nèi)模具行業(yè) 也 擁有不少的 使用者 。例如，精密加工設備 在模具加工設備所占的比重還較低 ； CAD/CAE/CAM 輔助 技術的普及率 還 不 是很 高；許多先進的模具技術 在 應用 中不夠廣泛等等， 導致 相當 大 一部分大型、精密、復雜和長壽命模具 仍然只能 依賴進口 [2]。設計過 程中要對 彈性伸縮器底座 零件進行成形工藝分析、工藝參數(shù)的計算、參數(shù)和相尺寸的計算，擬定出可能的設計方案，經(jīng)過對比出最合適的設計方案。設計出模具零件，制定 出合理的設計規(guī)程。 這次的設計主要目的是要我們熟悉沖壓模具的設計流程；掌握中等復雜程度零件沖壓模具設計與制造的一般方法；對零件沖壓 工藝方案的制定、工藝的計算及模具設計有更深層次的認識；并學會對模具設計材料的檢索與整合以及對已有材料的充分合理的使用，為今后的工作奠定堅實的基礎。零件名稱為彈性伸縮器底座。生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)。 結構分析 最小沖孔尺寸 為防止沖裁時凸模被折斷或壓彎 ，沖孔尺寸不能太小，用 普通 沖孔?？梢詻_壓的最小孔徑見下表 21。對于 扁形 孔 b=4滿足最小沖孔尺寸的要求 。 表 21 一般沖孔?？梢詻_壓的最小孔徑 表 22 一般沖裁件剪斷面表面粗糙度 表 23 普通沖裁毛刺的允許高度 圖 22 沖裁件的斷面形狀 5 3. 沖壓 工藝方案的選擇與確定 提出可能的 工藝 方案 零件為一沖裁、落料彎曲件，可提出的加工方案如下； 方案一：先落料后沖孔再彎曲，采用三套單工序模生產(chǎn)。采用一套復合模和一套彎曲單工序模。 方案一模具結構簡單，但需要三道工序、三套模具，生產(chǎn)效率低，零件精度差，在生產(chǎn)批量大時不適用。方案三也需要兩套模具，生產(chǎn)效率高，獲得零件的精度較好，適合于零件大批量生產(chǎn)，相較于方案二不受凸凹模壁厚的限制，零件可從下模座中落出。 零件的排樣計算 及確定 經(jīng) 查 參考文獻 [3]中 表 2224 取工件間間距 a1= , 側面間距 a= 。排樣圖如下 31： 圖 31 6 方案 b：零件 在排樣圖上 橫排 布置 。排樣圖如 33： 三種方案的工序方案都較簡單，比較各方案的板料利用率： 利用材料利用率公式 η = 100% (31) F— 沖裁 件面積 （包括沖出的小孔在內(nèi)）（ mm2）； n— 一個步距內(nèi)沖件數(shù)量； B— 條料寬度（ mm）； h— 步距（ mm）； 沖裁件總面積 F=各區(qū)域面積之和 =43 11+（ ）（ 4322） +π *178。+（ 20+12） 12/24*π *2178。條料寬度為 38 ，步距為 , 所 選 板 料 為 1000mm800mm2mm ，每塊可剪裁為`500mm38mm2mm。= T—— 材料厚度 T=2mm σ—— 材料抗剪強度 σ=350MPa 則 由公式（ 41）計算得， F 落 =KLTσ=2350= ② 沖孔力的計算 其中 K= T=2mm σ=350MPa L=3π*4= 則 由公式（ 41）得， F 沖 1= KLTσ=2350= ③ 沖槽力的計算 其中 K= T=2mm σ=350MPa L=π4+152= 則 由公式（ 41）得， F 沖 2=KLTσ=2350= 所以沖裁力 F 沖裁力 =F 落 +F 沖 1+ F 沖 2=++= 卸料力的計算 彈性卸料 F 卸料力 =K 卸 F 沖 （ 42） 查表 :K 卸 = F 卸料力 =K 卸 F 沖 == 推件力的計算 9 采用 下出料方式 F 推件力 =NK 推 F 沖 （ 43） 其中 N=5 K 推 = F 推件力 =NK 推 F 沖 =5= 所以沖壓工藝總力 Fz=++= 壓力中心的確定及相關計算 由于本 該 零件沿輪廓 垂直沖裁 的斷面 厚度不變，輪廓 各部分的沖裁力，與輪廓的長度成正比，同時沖裁沿輪廓分布。 計算方法如下： （ 1） 按比例畫出 沖裁件的 輪廓線 （ 2） 在任意處做坐標軸 （ 3） 將 沖裁件 輪廓分為若干基本線段 計算每條 基本線段的中心位置到 Y 軸和 X 軸的距離 公式： X=（ L1X1+L2X2....LnXn） /L1+L2+… Ln （ 51） Y=（ L1Y1+L2Y2+LnYn） /L1+L2+.....Ln （ 52） 以 左側凸模邊界為原點建立坐標系，建系如下圖 ： 由公式（ 51）計算得出壓力中心 X 方向的坐標， 圖 41 10 由公式（ 52）計算的出壓力中心 Y 方向的坐標， 12 如圖 41 選取坐標系原點為 0 點 ,利用公式計算得壓力中心為（ ， 12）。沖裁時，壓力機的公稱壓力必須大于或等于沖裁各工藝力的總和。選擇壓力機的公稱壓力為350KN，壓力機的型號為 JH23— 35， 查表得壓力機數(shù)據(jù)為 如下表 51： 公稱壓力（ KN） 350 工作臺板厚度（ mm） 60 公稱力行程（ mm） 滑塊底面尺寸（前后左右）（ mm） 220 250 滑塊行程（ mm） 80 模柄孔尺寸（直徑深度）（ mm） ?40 60 行程次數(shù)（ min） 60 機身最大可傾角度 30176。根據(jù)沖裁力為 ，從 文獻圖表中 查 得 h=30mm 由 文獻 [1]表格中查得 ，從沖件料寬（ ?40mm）及料厚（ ~3mm）取壁厚b2=30mm . 凹模長 L=100+2?30=160mm 凹模寬 B=50+2?30=110mm LxBxh=160x110?30mm 對照 文獻中 表格數(shù)據(jù) ，將上述尺寸改為 160x100x30mm。 上模座（ GB/T — 2021）尺寸為 160?100?35mm 下模座（ GB/T — 2021）尺寸為 160?100?40mm 導柱（ GB/T — 2021） 尺寸為 25?150mm 導套（ GB/T — 2021）尺寸為 25?85?33mm[4]。 如下圖 64： 圖 64 定位銷的布置 13 當工件從導料板導入 ， 活動擋料銷擋住板料的頭部定位沖孔 ，當沖完 三個圓孔和一個方孔后 ，料帶向前進 ， 然后 左邊的活動擋料銷擋住板料頭部定位落料 。 當一側的料帶材料沖裁完后，將料帶翻轉(zhuǎn)通過上部的活動擋料銷初始定位。 第一件的沖壓位置應 通過活動檔料銷與板料的左邊框定位沖得。 卸料、出件方式的選擇 因 工件料厚為 2mm，相對較薄，卸料力也較小，可采用彈性卸料。 卸料裝置中彈性元件的計算 采用彈壓卸料裝置，彈性元件選用橡膠，尺寸計算如下： （ 1） 確定橡膠的自由高度 H0 H0=（ ~） H 工 （ 61） H 工 =h 工作 +h 修模 =t+1+(5~10)=2+1+7=10mm （ 62） 由公式（ 61）、（ 62） 兩個公式取 H0=40mm （ 2） 確定橡膠的截面面積 A A=Fx/P （ 63） 查得矩形橡膠在預壓量為 10%~15%的單位壓力為 ，所以 由公式（ 63）計算得， A= 2 （ 3） 確定橡膠的平面尺寸 14