【正文】 第二章 沖壓件工藝與模具設(shè)計(jì) （一） 沖壓工序及分類(lèi) 沖壓工序的分類(lèi)是指沖壓模具所能做的基本工序。每一類(lèi)中又包括許多不同的工抒，如沖裁方面的工序、彎曲方面的工序、拉深方面的工序、成形方面的工序等，統(tǒng)稱(chēng)為基本工序。 尺寸精度的分析 (1) 精度 沖裁件的經(jīng)濟(jì)精度一般不高于 IT11 級(jí)，最高可達(dá) IT8~IT10 級(jí)，沖孔比落料的精度約高一級(jí)， 6 沖裁件的尺寸公差、孔中心距的公差；因材料厚 2mm 所以： 普通沖裁： ： （ 2）斷面粗糙度 沖裁件的斷面粗糙度一般為 ~50um，最高可達(dá) ，因料厚為 2mm,所以查表得粗糙度為： 。 沖裁件結(jié)構(gòu)工藝 該工件尺寸較小，厚度較薄，大批量，表面粗糙度為 ，表面微觀(guān)特征為可見(jiàn)加工痕跡，使用范圍為不與工件或其他沖模零件接觸的表面 。 單工序模、復(fù)合模和級(jí)進(jìn)模的比較 單工序模：沖壓精度低；生產(chǎn)率低，壓力機(jī)一個(gè)行程只能完成一個(gè)工序；實(shí)現(xiàn)操作機(jī)械化，自動(dòng)化的 可能性較易，尤其適合于在多工位壓力機(jī)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；生產(chǎn)通性好，適合于中心批量生產(chǎn)；沖模的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造周期短，價(jià)格低。通用性較差，僅適合于大批量生產(chǎn)。 工藝方案的的分析和確定 根據(jù)制件工藝分析，其基本工序有沖孔和落料兩種，按其先后順序組合，可得如下四種方案： （ 1）落料－沖孔，單工序沖壓 （ 2）沖孔－落料，單工序沖壓 （ 3）沖孔落料，復(fù)合沖壓 （ 4）沖孔落料，連續(xù)模 方案（１）（２）屬于單工序沖壓，由于此制件生產(chǎn)的批量較大，尺寸又較小，這兩種方案生產(chǎn)效率較低，操作也較不安全，所以不采用 方案（３）屬于復(fù)合式?jīng)_壓 ， 其沖壓精度高，內(nèi)外形相對(duì)位置一致性好；生產(chǎn)率高，壓力機(jī)一個(gè)行程可完成兩個(gè)以 上工序；而此產(chǎn)品是有兩個(gè)工序來(lái)完成的；沖件表面較為平整，這就符合本設(shè)計(jì)的要求；復(fù)合模適宜沖薄料，適宜沖脆性或軟質(zhì)材料；可充分利用短料和邊角余料；沖模面積較小。而且本產(chǎn)品又是大批量生產(chǎn)。 （四）模具結(jié)構(gòu)形式的確定 因制件材料較薄且窄，批量大，為 保證制件平整，孔位精度，實(shí)行工序集中的工藝方案，采用活動(dòng)擋料銷(xiāo)和導(dǎo)料銷(xiāo)定位，采用彈性卸料裝置，落件則由推件裝置推出，條料由導(dǎo)料銷(xiāo)送進(jìn)，并由活動(dòng)擋料銷(xiāo)定位，采用倒裝復(fù)合模。壓力機(jī)的噸位必須大于所計(jì)算的沖裁力，以適應(yīng)沖裁力的要求。 t—— 材料厚 度（ mm）； τ—— 材料抗剪強(qiáng)度（ Mpa） 。 1）卸料力 F 卸 =K 卸 F 式中 F 卸 —— 卸料力（ N） K 卸 —— 卸料系數(shù) 查表得 K 卸 為 ~ F—— 沖裁力（ N） 所以 F 卸 = = N 2）頂件力 F 頂 = K 頂 F 式中 F 頂 —— 頂件力（ N） 8 K 頂 —— 頂件系數(shù) 查表得 K 頂 為 F—— 沖裁力 (N) 所以 F 頂 = = N 3）推件力 F 推 =nK 推 F 式中 F 推 —— 推件力（ N） K 推 —— 推件力系數(shù) 查表得 K 推為 F—— 沖裁力（ N） n—— 梗塞在凹模內(nèi)料的個(gè)數(shù)， n=h/t， h 為凹模刃壁垂直部分高度（ mm）， t 為料厚（ mm） h= 4 mm n=4 / 2 = 2 所以 F 推 = 2 = 壓力機(jī)噸位的計(jì)算和選擇 壓力機(jī)的噸位應(yīng)當(dāng)?shù)扔诨虼笥跊_裁的總沖力。計(jì)算總力時(shí)只是加與 F 同一瞬間的力即可。 1）材料的利用率 一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率 η為 η = (nA)/(Bh) 100% 式中 A—— 沖裁件面積（包括沖出小孔在內(nèi)）（ mm） n—— 一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的沖件數(shù)目 B—— 條料寬度（ mm） h—— 進(jìn)距（ mm） 首先查最小搭邊值表，根據(jù) 零件形狀，兩工件間按圓形取搭邊值 a1=2mm，側(cè)邊也按圓形取搭邊值 a=，級(jí)進(jìn)模送料步距為 18+ a1 + 3 =23 mm， 條料寬度按相應(yīng)的公式計(jì)算 B=(D+2a)0?? =(5+2 )? 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 因材料厚為 ，所以查表得搭邊為： 工件間 a1 為 ~ 沿邊 a 為 ~ 3）在冷沖壓生產(chǎn)中，采用復(fù)合模生產(chǎn)時(shí)，其排樣的合理性一般可用材料利用率來(lái)衡量。 沖裁間隙數(shù)值主要按制件質(zhì)量要求，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值來(lái)選用。一般沖模精度 較沖件高 2~3 級(jí)。? =(3— ++— ) ? = mm 凹模尺寸 dd =(d+ⅹΔ +Zmin) 243。 Δ —— 制件的制造公差（ mm） Zmin—— 最小合理間隙（ mm） 為了保證新沖模的間隙小于最大合理間隙（ Zmax），凸模和凹模制造公差必須保證 δp +δd ≤Zmax— Zmin ⅹ磨損系數(shù)，其值在 ~1 之間 工件精度在 IT10 以上 ⅹ =1 工件精度在 IT11~IT13 之間 ⅹ = 工件精 度在 IT14 時(shí) ⅹ = 確定各主要零件的結(jié)構(gòu)尺寸 1）落料凹模的外形 尺寸的確定 A） 根據(jù)沖裁刃口形式和料厚 t=2mm 有關(guān)表取沖裁刃口高度 h≤ 6mm B） ,凹模厚度Ｈ的確定（按經(jīng)驗(yàn)公式） H=kb H凹模厚度 。卸料板厚 h2=12。凸模修模量 Y=18,則 L 凸 11 =8+12+18+18=56mm。 代入數(shù)據(jù)計(jì)算得： () ≥ 3000~2022 11488~6022 ≥ (2~) 由此得出，凸模強(qiáng)度足夠。凸凹模的內(nèi)外緣均為刃口，內(nèi)外緣之間的壁厚決定于沖裁件的尺寸。 對(duì)于正裝復(fù)合模，由于凸凹模裝于上模，內(nèi)孔不會(huì)積存廢料，脹力小，最小厚度可小些；對(duì)于倒裝復(fù)合模，因孔內(nèi)會(huì)積存廢料，所以最小壁厚要大些。倒裝 復(fù)合模的凸模最小壁厚；對(duì)于黑色金屬和硬材料約為工件料厚的 ，對(duì)于有色金屬及軟材料約等于工件料厚，但不小于 , 定位零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn) 1) 導(dǎo)料板，導(dǎo)料銷(xiāo) 導(dǎo)料板銷(xiāo)的作用是導(dǎo)正材料的送進(jìn)方向。導(dǎo)料銷(xiāo)一般有兩個(gè)，壓裝在凹模上的固定式，在卸料板上的為活動(dòng)式，導(dǎo)料銷(xiāo)多用于單工序模和復(fù)合模。 本設(shè)計(jì)中的因?yàn)闉樽詣?dòng)擋料銷(xiāo)，所以選則擋料銷(xiāo)高度為 4mm，則導(dǎo)料板高度為 6~8mm，本設(shè)計(jì)中選擇 8mm. 終上： H=8mm h=4mm 卸料與推件零件的設(shè)計(jì) 1)卸料裝置 本設(shè)計(jì)中采用彈壓卸料板。在中小型模具中最廣泛用用的導(dǎo)向零件是導(dǎo)柱和導(dǎo)套。 本設(shè)計(jì)中采用的是滑動(dòng)導(dǎo)柱、導(dǎo)套。其固定有圓形和矩形兩種。 由計(jì)算得固定板厚度為： 墊板的作用是直接承受和擴(kuò)散凸模傳遞的壓力，經(jīng)降低模座所受的單位壓力，保護(hù)模座以免被凸模壓陷。 凸模支承端面對(duì)模座的單位壓力（ Mpa） P=F/A 式中 F —— 沖裁力（ N） A—— 凸模支承端面積（ mm2） 經(jīng)計(jì)算得：沖孔凸模 p = MPa 落料凸模 p = MPa 第三章 編制模具主要零件加工工藝規(guī)程 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件，落料凹模，落料凸模加工工藝規(guī)程如下表： 落料凹模加工工藝規(guī)程 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序內(nèi)容 １ 下料 Ф 50 75（按體積法計(jì)算后再加上鍛造的燒損量） ２ 鍛造 將毛坯鍛造成尺寸為 125 105 30mm的平行六面體 ３ 熱處理 退火（消除鍛后殘余內(nèi)應(yīng)力，降低硬度） 13 ４ 刨平面 刨平面達(dá)尺寸為 121 101 26mm（磨削余量單面 ） ５ 平磨 磨上下大平面，留精磨余 量 ；與卸料板，凸模固定板疊合磨一對(duì)垂直側(cè)基面，并對(duì)角尺寸 ６ 鉗工 劃銷(xiāo)孔，螺釘過(guò)孔及漏料孔中心位置線(xiàn)；鉸銷(xiāo)釘孔 4Ф8 01600。? mm ９ 熱處理 淬火，回火達(dá)硬度 60～ 64HRC １０ 平磨 磨上下平面達(dá)圖，磨一對(duì)垂直側(cè)基面對(duì)角尺 １１ 退磁 １２ 線(xiàn)切割 按程序切割型孔，切割型面留研磨量 １３ 研磨型孔 鉗工研磨型孔達(dá)設(shè)計(jì)要求 落料凸模加工工藝規(guī)程 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序內(nèi)容 １ 備料 備制尺寸為 63 35 60mm的矩形鍛件 ２ 熱處理 退火（消除鍛后殘余應(yīng)力，降低硬度） ３ 粗加工毛坯 銑六面，保證尺寸 ４ 磨平面 磨兩大平面及相鄰的側(cè)面保證垂直 ５ 鉗工劃線(xiàn) 劃刃口輪廓線(xiàn)及孔線(xiàn) ６ 銑型面 按線(xiàn)銑刃口型面留單面余量 ７ 鉗工 鉗工加工孔 14 ８ 熱處理 淬火達(dá)硬度 56～ 60HRC ９ 磨端面 磨兩端面保證與型面垂直 １０ 磨型面 成形磨削刃口型面達(dá)設(shè)計(jì)要求 １１ 鉗工 側(cè)磨刃口達(dá)設(shè)計(jì)要求 凸模固定板，卸料板和墊板的加工工藝規(guī)程與此類(lèi)似，只是其下料為平板料。 由以上數(shù)據(jù)可選定： 凹模周界 L=200 B=160 閉合高度 H 最小 180 最大 220 上模座 GB/ 160 160 45 下模座 GB/ 160 160 55 導(dǎo)柱 GB/ 28 180 32 180 導(dǎo)套 GB/ 28 110 43 32 110 43 第五章 沖壓設(shè)備的選擇 根據(jù)模具尺寸大小、安裝和進(jìn)出料等情況選擇壓力機(jī)臺(tái)面尺寸，如有推件時(shí)應(yīng)考慮臺(tái)面孔的大小使沖后有關(guān)零件能自由通過(guò)。 4）壓力機(jī)滑塊行程應(yīng)該是拉深深度的 2~3 倍。 6）模柄直徑、長(zhǎng)度尺寸是否與壓力機(jī)滑塊模柄孔直徑、嘗試尺寸 相當(dāng)。 8）壓力機(jī)的行程應(yīng)該有高的生產(chǎn)效率。 先壓入導(dǎo)柱的裝配方法 1)選配導(dǎo)柱和導(dǎo)套 2）壓入導(dǎo)柱 3）檢測(cè)導(dǎo)柱與模座基準(zhǔn)面的垂直度。 沖裁模裝配要點(diǎn)如下： 1）選 擇裝配基準(zhǔn)件 2）確定裝配順序 3）控制沖裁間隙 4）位置正確，動(dòng)作無(wú)誤 5) 試沖 （二） 繪制模具零件圖 繪制相關(guān)模具零件圖 （附圖：凸模，凹模，凸模固定板和卸料板） 第七章 模具壽命，合理使用及維護(hù) （１） 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)為有導(dǎo)向的沖孔落料級(jí)進(jìn)復(fù)合模 ,凸模材料 T10A,凹模材料為 Cr12MoV，凸凹模刃口雙邊間隙為 ~，材料厚度為 ，材料為 08F 的碳素結(jié)構(gòu)鋼，查詢(xún)有關(guān)手冊(cè)其模具壽命為 80~120萬(wàn)件。 （２） 合理使用與維護(hù)： 模具使用前應(yīng)嚴(yán)格檢查，清除臟物，檢查導(dǎo)向裝置的潤(rùn)滑是否良好。 按安裝程序?qū)⒛＞甙惭b在壓力機(jī)上，模具和導(dǎo)板要仔細(xì)調(diào)整間隙。 凸凹模磨損后應(yīng)及時(shí)刃磨，否則會(huì)加速刃口的磨損，降低沖壓件的質(zhì)量和模具的壽命。 送料，出件使用的工，夾具應(yīng)用軟金屬制成，以防意外損壞模具。 模具入庫(kù)存放前應(yīng)清除廢料及贓物，并在刃口和導(dǎo)向部分涂抹潤(rùn)滑油防銹。它主要通過(guò)所成型材料物理狀態(tài)的改變來(lái)實(shí)現(xiàn)物品外形的加工。隨 著化工、輕工產(chǎn)業(yè)的 快速發(fā)展，我國(guó)的模具工業(yè)近年來(lái)一直以每年 13％～ 15％左右 的增長(zhǎng)速度高速發(fā)展，而各行業(yè)對(duì)模具的要求也越來(lái)越高。 在中國(guó)，人們已經(jīng)越來(lái)越認(rèn)識(shí)到模具在制造中的重要基礎(chǔ)地位，認(rèn)識(shí)到模具技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造技術(shù)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。此外許多研究機(jī)構(gòu)和大專(zhuān)院校也開(kāi)展模具技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)。 任重道遠(yuǎn) 17 致謝 大學(xué)三年的學(xué)習(xí)，在老師們的精心指導(dǎo)下，終于到了展示我們所學(xué)的時(shí)候了，謹(jǐn)此獻(xiàn)給予我們精心指導(dǎo)和幫助的老師們和同學(xué)們，同時(shí)也給我們的家人帶去一點(diǎn)安慰。誠(chéng)然，這離不開(kāi)我們自己的努力，但更需要感謝的還是那些在我們?nèi)〉命c(diǎn)滴進(jìn)步是給予點(diǎn)滴幫助的人們。 快畢業(yè)了，有壯志也有離愁。 愿母校南昌工程學(xué)院未來(lái)前程似錦，親愛(ài)的老師永遠(yuǎn)年輕！ 我們永遠(yuǎn)和你們?cè)谝黄?