【正文】 界市場一體化加速發(fā)展，不斷加劇了制造商之間的競爭，提出了快速反應(yīng)市場的要求，與之相適應(yīng)，制造業(yè)對柔性自動化技術(shù)及裝備的要求更加迫切而強烈?，F(xiàn)今,全世界模具工業(yè)年總產(chǎn)值約為650億美元，其中亞洲地區(qū)占到全世界一半的總產(chǎn)值。美國的年產(chǎn)值為50億美元。然而,產(chǎn)值并不等同于技術(shù)質(zhì)量。一些大型、精度、復(fù)雜、長壽命的高檔模具每年仍大量進口，特別是中高檔轎車的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進口。近五年來,這還未包括隨設(shè)備和生產(chǎn)線作為附件帶進來的模具。這就是這次研究的意義。比如日本有“型技術(shù)協(xié)會”，臺灣地區(qū)有“臺灣模具工業(yè)同業(yè)公會”，我國有“中國模具工業(yè)協(xié)會”,各省市均有其分會。近年來，我國沖壓模具水平已有很大提高。模具精度達到1~2μm，壽命2億次左右。我國模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展已有20多年歷史。華中工學(xué)院和北京模具廠等在1986年共同完成的冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)是我國自行開發(fā)的第一個沖裁模CAD/CAM系統(tǒng)。21世紀開始，CAD/CAM技術(shù)逐漸普及，現(xiàn)在具有一定生產(chǎn)能力的沖壓模具企業(yè)基本都有了CAD/CAM技術(shù)，其中部分骨干重點企業(yè)還具備各CAE能力。在“八五”、九五“期間，已有一大批模具企業(yè)推廣普及了計算機繪圖技術(shù)，數(shù)控加工的使用率也越來越高，并陸續(xù)引進了相當數(shù)量CAD/CAM系統(tǒng)。國內(nèi)汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)普遍采用了CAD/CAM技術(shù)/DL圖的設(shè)計和模具結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計均已實現(xiàn)二維CAD，多數(shù)企業(yè)已經(jīng)向三維過渡，總圖生產(chǎn)逐步代替零件圖生產(chǎn)?？焖僭停≧P）傳統(tǒng)的快速經(jīng)濟模具相結(jié)合，快速制造大型汽車覆蓋件模具，解決了原來低熔點合金模具靠樣件澆鑄模具，模具精度低、制件精度低和制造難等問題，實現(xiàn)了以三維CAD模型作為制模依據(jù)的快速模具制造。圍繞著汽車車身試制、大型覆蓋件模具的快速制造，近年來也涌現(xiàn)出一些新的快速成型方法。它們都表現(xiàn)出了降低成本、提高效率等優(yōu)點。它主要用于加工板料零件，所以有時也叫板料沖壓。沖壓加工時，板料在模具的作用下，于其內(nèi)部產(chǎn)生使之變形的內(nèi)力。 沖壓生產(chǎn)靠模具與設(shè)備完成加工過程，所以它的生產(chǎn)率高，而且由于操作簡便，也便于實現(xiàn)機械化和自動化。 沖壓產(chǎn)品的尺寸精度是由模具保證的，所以質(zhì)量穩(wěn)定，一般不需要再經(jīng)過機械加工便可以使用。沖壓產(chǎn)品的表面質(zhì)量較好，使用的原材料是冶金工廠大量生產(chǎn)的軋制板料或帶料，在沖壓過程中材料表面不受破壞。用它生產(chǎn)的產(chǎn)品一般還具有重量輕且剛性好的特點?，F(xiàn)代各種先進工業(yè)化國家的沖壓生產(chǎn)都是十分發(fā)達的。 當今，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，沖壓工藝技術(shù)也在不斷革新和發(fā)展，這些革新和發(fā)展主要表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）工藝分析計算方法的現(xiàn)代化（2）模具設(shè)計及制造技術(shù)的現(xiàn)代化（3）沖壓生產(chǎn)的機械化和自動化（4）新的成型工藝以及技術(shù)的出現(xiàn)（5）不斷改進板料的性能，以提高其成型能力和使用效果。隨著社會主義市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品增多，產(chǎn)品更新?lián)Q代加快，市場競爭激烈。模具是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備。模具已成為國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)?，F(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)效益的提高，在很大程度上取決于模具的發(fā)展和技術(shù)經(jīng)濟水平。畢業(yè)計也是我們專業(yè)在學(xué)完基礎(chǔ)理論課，技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的基礎(chǔ)上，所設(shè)置的一個重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。二、鞏固復(fù)習(xí)三年以來所學(xué)的各門學(xué)科的知識，以致能融貫通，進一步了解從模具設(shè)計到模具制造整個工藝流程。由于本人設(shè)計水平有限，經(jīng)驗不足，錯誤難免，敬請老師批評、指導(dǎo)，不勝感激。分離工序也稱沖裁，其目的是使沖壓件沿一定輪廓線從板料上分離，同時保證分離斷面的質(zhì)量要求。在實際生產(chǎn)中，常常是多種工序綜合應(yīng)用于一個工件。 沖壓用板料的表面和內(nèi)在性能對沖壓成品的質(zhì)量影響很大，要求沖壓材料厚度精確、均勻；表面光潔，無斑、無疤、無擦傷、無表面裂紋等；屈服強度均勻，無明顯方向性；均勻延伸率高；屈強比低；加工硬化性低。 模具的精度和結(jié)構(gòu)直接影響沖壓件的成形和精度。模具設(shè)計和制造需要較多的時間，這就延長了新沖壓件的生產(chǎn)準備時間。沖壓設(shè)備除了厚板用水壓機成形外，一般都采用機械壓力機。在每分鐘生產(chǎn)數(shù)十、數(shù)百件沖壓件的情況下，在短暫時間內(nèi)完成送料、沖壓、出件、排廢料等工序，常常發(fā)生人身、設(shè)備和質(zhì)量事故。沖裁件的工藝性是指沖裁件在沖裁加工中的難易程度。因此，沖裁件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、精度等級、材料及厚度等是否符合沖裁的工藝要求，對沖裁件質(zhì)量、模具壽命和生產(chǎn)效率有很大的影響。 沖裁件的尺寸精度沖裁件的精度主要以其尺寸精度、沖裁斷面粗糙度、毛刺高度三個方面的指標來衡量，根據(jù)零件的尺寸及公差，可以判斷屬于尺寸精度為IT12—IT14的經(jīng)濟級普通沖壓。沖裁方式根據(jù)下列因素確定：根據(jù)生產(chǎn)批量來確定 對于年產(chǎn)量需求100萬件的該產(chǎn)品來說，采用復(fù)合?；蜻B續(xù)模較合適。根據(jù)對沖裁件尺寸形狀的適應(yīng)性來確定 該產(chǎn)品的尺寸較小，考慮到單工序送料不方便和生產(chǎn)效率低，因此常采用復(fù)合沖裁或連續(xù)沖裁。綜上所述分析，在滿足沖裁件質(zhì)量與生產(chǎn)率的要求下，選擇復(fù)合沖裁和單工序模結(jié)合的沖裁方式，其模具壽命較長，生產(chǎn)率高，操作較方便和工作安全性高。根據(jù)應(yīng)變中性層在板料彎曲前后長度保持不變的特性，可將其作為確定彎曲件毛坯長度的依據(jù)。相對彎曲半徑(r/t)愈小，中型層內(nèi)移量愈大，且不是圓弧形狀而類似拋物線形狀，同時板料變薄也愈顯著。根據(jù)以上原理，計算中型層尺寸D=產(chǎn)品翻邊時，材料流動類似彎曲，展開尺寸及圖紙如圖41，此尺寸目前是待定，在實際生產(chǎn)時需調(diào)節(jié)。模具結(jié)構(gòu)簡單、壽命長。 搭邊與料寬 1．搭邊 排樣中相鄰兩個零件之間的余料或零件與條料邊緣間的余料稱為搭邊。搭邊值要合理確定，值過大，材料利用率低；值過小，搭邊的強度與剛度不夠，沖裁時容易翹曲或被拉斷，不僅會增大沖裁件毛刺，有時甚至單邊拉入模具間隙，造成沖裁力不均，損壞模具刃口。搭邊值的大小還與材料的力學(xué)性能、厚度、零件的形狀與尺寸、排樣的形式、送料及擋料方式、卸料方式等因素有關(guān)。具體可見排樣圖42。每次只沖一個零件的步距S的計算公式為 S=D+a1 (1) S=式中 D——平行于送料方向的沖裁寬度；a1——沖裁之間的搭邊值。當用孔定距時，可按下式計算條料寬度 BΔ=(Dmax+2a)Δ (2) =(204+2) = mm式中 B——條料的寬度（mm）；Dmax——沖裁件垂直于送料方向的最大尺寸（mm）；a——側(cè)搭邊值；Δ——條料寬度的單向（負向）公差；剪切條料寬度偏差Δ=, 因此B= 。 材料利用率的計算一個步距內(nèi)的材料利用率η為η=nF/Bs100% （3）η=1144100%=%式中 F——一個步距內(nèi)沖裁件面積（包括沖出的小孔在內(nèi)）；n——一個步距內(nèi)沖裁件數(shù)目；B——條料寬度（mm）；s——步距； 5 確定總沖壓力和選用壓力機及計算壓力中心 落料沖孔模落料力計算F=KLδτ (51) F=360= =535KN式中 F——沖裁力（N）；L——沖裁件周邊長度（mm）；τ——材料抗剪強度（MPa）；δ——材料厚度；(mm)K——系數(shù)，通常K=；沖孔力計算F=nKLδτ (52) F=1（+178++2）360= N = F卸=K卸F (53) =（535+）= KN F頂=K頂F (54) =（535+）= KN 式中 F——沖裁力； F卸、F頂——分別為卸料系數(shù)和頂件系數(shù)綜上所述，總的落料沖孔力為F總=535+++= 翻邊彎曲力的計算翻邊力一般不大，可按以下公式近似計算 P=*Ltσ 其中 P——翻邊力（N）；L——翻邊外周長（mm）；t——材料厚度（mm）；σ——材料屈服極限；(MPa)計算P=360=脹形力的計算，暫時還沒有具體的計算公式，這里可以把脹形看成淺拉深，具體的拉深力的計算方法如下：一般采用經(jīng)驗計算方法，經(jīng)驗公式建立的基點是，拉伸力的數(shù)值略小于拉伸件危險斷面的斷裂力；斷裂與拉伸力的比值用系數(shù)K表示；K值的大小取決于拉伸件的形狀及變形方式。拉伸力可按下式計算 P=LK1tδ (52) F=（+）360= N =式中 F——拉伸力（N）；L——拉伸周長（mm）；τ——材料抗剪強度（MPa）；t——材料厚度；(mm)K——修正系數(shù)（查表可得），K=； 卸料力： F3=k卸F （查《冷沖壓工藝與模具設(shè)計》得：k卸=～）F3=（+）=綜上所述，總的翻邊成型力為F總=++= 壓彎成型力的計算此工件U形彎曲時力的計算，選計算公式為 F自=4(kbttδb)/(r+t) =2(360)/(2+1) =111267N=F自—材料在沖壓行程結(jié)束時的自由彎曲力b—彎曲件的寬度 t—彎曲件厚度 r—彎曲件內(nèi)彎角半徑k—安全系數(shù) δb—材料的強度極限 δb查表=294～432,取380 綜上所述，總的壓彎成型力為F總= 整形力的計算由于兩邊緣在成形后會回