【正文】 ................................................................................. 18 沖壓設(shè)備類型的選擇 ..................................................................................... 18 沖壓設(shè)備規(guī)格的確定 .................................................................................... 18 第四章 模具主要零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與總體設(shè)計(jì) ........................................................ 20 工作零件的設(shè)計(jì) ............................................................................................ 20 凸模設(shè)計(jì) .............................................................................................. 20 凹模設(shè)計(jì) ............................................................................................... 20 定位零件 ........................................................................................................ 21 彈簧彈頂擋料銷、導(dǎo)正銷 .................................................................. 21 導(dǎo)料板 .................................................................................................. 22 卸料與出件零 部件 ........................................................................................ 22 卸料板 .................................................................................................. 22 彈頂器和頂件裝置 ............................................................................... 22 凸、凹模固定板 ............................................................................................ 23 墊板 ................................................................................................................ 23 緊固連接件 .................................................................................................... 23 模柄和模架的選擇 ........................................................................................ 24 模具總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) .................................................................................... 25 第五章 小結(jié) ................................................................................................................ 28 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 29 附錄 .............................................................................................................................. 30 致謝 .............................................................................................................................. 31 第一章 緒論 0 第一章 緒論 模具的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀 據(jù)文獻(xiàn)記載，我國(guó)勞動(dòng)人民遠(yuǎn)在青銅時(shí)期就已發(fā)現(xiàn)金屬具有錘擊變形的性能，到戰(zhàn)國(guó)時(shí)代就能練劍淬火。到了 1953 年，中國(guó)的長(zhǎng)春第一汽車 制造廠首次建立了沖模車間，并于 1958 年開(kāi)始制造汽車覆蓋件模具 [1]。 到了 21 世紀(jì)，隨著計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步， CAD/CAE/CAM 技術(shù)漸漸成熟并開(kāi)始普及，我國(guó)沖壓模具企業(yè)基本都有了 CAD/CAM 技術(shù)，一些國(guó)內(nèi)大型企業(yè)也具備了 CAE 能力。表面粗糙度達(dá)到Ra≤，大尺寸（ φ≥300mm）精沖模及中厚板精沖模國(guó)內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。而一些低檔次的簡(jiǎn)單沖模，則已供過(guò)于求。美國(guó) EDS 公司 、 Parametric Technology 公司 、 CV 公司分別擁有 UG、 Pro/Engineer、 CADSS 軟件，模具設(shè)計(jì)制造普遍應(yīng)用 CAD/CAE/CAM 技術(shù)，加工工藝、檢驗(yàn)檢測(cè)配套了先進(jìn)設(shè)備，大型、復(fù)雜、精密、長(zhǎng)壽命、高性能模具的發(fā)展達(dá)到領(lǐng)先水平。新加坡 65%以上企業(yè)生產(chǎn)的模具都是為電子相關(guān)業(yè)配套的，生產(chǎn)的模畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 1 具不是大型的，但都是高精密、高水平的模具。 模具自動(dòng)加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺(tái)機(jī)床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤(pán)；有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫(kù)；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積 (TiN、 TiC 等 )、等離子噴涂等技術(shù)。在簡(jiǎn)化電極 準(zhǔn)備、簡(jiǎn)化編程和操作、提高加工速度以及不斷降低設(shè)備制造成本上也做了大量研究和實(shí)踐。 全面推廣 CAD/CAM/CAE 技術(shù) 模具 CAD/CAM/CAE 技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使 CAD/CAM/CAE 技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個(gè)第一章 緒論 2 行業(yè)中推廣成為可能，實(shí)現(xiàn) 技術(shù)資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的 CAD 數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的 “逆向工程 ”。 本論文研究的內(nèi)容 本文研究冷沖壓模具級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)過(guò)程，其中涉及到了落料、拉深和沖孔工序，從分析沖壓件的工藝性開(kāi)始，確定加工制件的工藝方案，確定毛坯尺寸及排樣方式，對(duì)沖裁拉深的凸模和凹模刃口進(jìn)行計(jì)算，進(jìn)行沖壓力與拉深力的計(jì)算，得出總壓力，確定模具的壓力中心，選擇合適的沖壓設(shè)備，對(duì)冷沖壓模具主要組成零件的結(jié)構(gòu)和模具的總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。尺寸 Φ110177。 零件材料 工件材料為 08 鋼，具有低強(qiáng)度、高韌性、塑性好的性能，適合作沖裁、拉第二章 沖壓件的工藝分析和模具設(shè)計(jì)的相關(guān)計(jì)算 4 深的材料。 沖壓工藝方案的確定 對(duì)零件結(jié)構(gòu)、材料、精度分析后，得出以下三種方案： 方案一：落料 拉深 沖孔，采用單工序模具，則需要三套模具。 方案三：落料 拉深 沖孔，采用級(jí)進(jìn)模具，只需要一套模具。方案二 :采用復(fù)合模，模具制造難 度加大，模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，模具制造周期較長(zhǎng)，模具成本較高，所以方案二不合理。 當(dāng)使用方案三級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)，由于零件包括落料、拉深、沖孔等幾個(gè)基本工序，所以有以下兩種方案： 方案一： 第一工位：落料 第二工位：拉深 第三工位：沖孔 方案二： 第一工位：落料 第二工位：沖孔 第三工位：拉深 方案三： 第一工位：拉深 畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 5 第二工位：沖孔 第三工位：落料 對(duì)于以上三種方案 都是用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)，級(jí)進(jìn)模工序排樣的原則是先安排沖孔、切槽、切口等沖裁工序，在安排彎曲、拉深、成形等工序，但考慮到，最后拉深可能會(huì)造成前面沖成的孔變形，如果最后落料，材料大，前面的拉深容易把材料拉破，所以選用方案一。為了拉深計(jì)算的需要，級(jí)進(jìn)模的拉深也要像單個(gè)毛坯一樣計(jì)算毛坯直徑。 因 dt/d=110/78=, dt=110,查表手冊(cè) [3]得 δ= :d 凸 = dt+2=。d2=802=78mm。d4=d 凸 =。r= 4+1=5mm。查沖壓模具設(shè)計(jì) [3]續(xù)表 知毛坯的計(jì)算公式為 ： 2324221221 ddr4ddr2hd4dD ?????? π）（π （ 21） = 2222 . 1 4322278468 ???????????? ）（ = = 所以毛坯直徑為 D= 判斷能否一次拉成 第二章 沖壓件的工藝分析和模具設(shè)計(jì)的相關(guān)計(jì)算 6 材料的相對(duì)厚度 t/D100=，凸緣的相對(duì)直徑 d 凸 /d2=，由手冊(cè) [3]查得，第一次拉深的極限拉深系數(shù) m1=，工件總的拉深系數(shù) mt =d2/D=78/=,工件第一次拉深的最大相對(duì)高度 h1/d1 為 ～ [3]，零件的相對(duì)高度 h/d2=32/78=，由以上可知零件總拉深系數(shù) mt 大于第一次拉深系數(shù) m1,零件的相對(duì)高度 h/d 小于工件第一次拉深的最大相對(duì)高度值，所以該 零件可以一次拉深成形。 排樣方式的確定及計(jì) 算 設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)模首先要設(shè)計(jì)條料排樣圖。 無(wú)論是采用有廢料或少?gòu)U料，無(wú)廢料排樣，根據(jù)沖裁件在條料上的不同布置方式，又有直排、斜排、對(duì)排、混合排的排列方式。綜合考慮材料經(jīng)濟(jì)利用程度與工件形狀的分析，為了盡可能地提高材料利用率，可以初擬以下幾種排樣設(shè)計(jì)方案： （ a） 方案一 （ b） 方案二 畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 7 （ c） 方案三 (d) 方案四 圖 24 排樣圖 第一種方案條料寬度合適，圓筒形件的毛坯直徑為 ，加上沖裁金屬材料的搭邊值，不至于條料太窄，也不影響加工質(zhì)量，且可以使模具的寬度不至于較長(zhǎng)。所以優(yōu)先考慮零件加工質(zhì)量和模具結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單化，選用第一種方案。 計(jì)算材料在一個(gè)步距內(nèi)的利用率： 沖裁件的實(shí)際面積： F0=（ ） 4（ ） （ 20/2） 2 (22) = 條料寬度 B=+2a= (23) 條料進(jìn)距 L=+b= (24) 查手冊(cè)表 [3]得材料利用率計(jì)算公式為： %10 0LBnF 0 ??? (25) % ?? ?? %? 式中： η——材料利用率 （ %） ； F0——單個(gè)沖裁件的實(shí)際面積 (mm2)； n——該條料上所能沖制出的沖裁件個(gè)數(shù)； L——條料的長(zhǎng)度 (mm)； 第二章 沖壓件的工藝分析和模具設(shè)計(jì)的相關(guān)計(jì)算 8 B——條料的寬度 (mm)； η值越大，說(shuō)明廢料越少，材料利用率越高。 （ 2） 當(dāng) 設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，因工件的尺寸等于凸模刃口公稱尺寸，故應(yīng)先確定凸模尺寸，間隙取在凹模上，考慮沖裁過(guò)程中模具的磨損，凸模 刃口尺寸越磨越小，因此，凸模刃口的基本尺寸 需 取工件尺寸公差范圍較大尺寸，以保證凸模磨損到一定程度時(shí)， 還可以 使用；凸、凹模之間的間隙取最小合理間隙值 [4]。一般比沖裁件的精度高 2～ 3 級(jí)，如果對(duì)刃口精度要求過(guò)高， 將會(huì) 增加模具制造成本和難度，生產(chǎn)周期 變 長(zhǎng)；如果對(duì)刃口精度要求 太 低，沖制的零件 將 不合格。 沖裁凸、凹模刃口尺寸計(jì)算 （ 1）分別加工法。此方法主要用于沖裁件形狀簡(jiǎn)單、間隙較大的模具或用精密設(shè)備加工凸模和凹模的模具。 （ 2）單配加工法。加工后凸模與凹模必須 配對(duì) ， 沒(méi)有互換性 。 在 基準(zhǔn)模的零件圖上標(biāo)注尺寸和公差，在 配合 的非基 準(zhǔn)模零件圖上標(biāo)注與基準(zhǔn)模相同的基本尺寸， 不標(biāo)注 公差，這種方法多