畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書沖裁模設(shè)計

1、第一章 緒論1第二章 沖裁模設(shè)計零件分析72.1零件的經(jīng)濟性分析72.2零件的工藝性分析92.3精度92.4材料10第三章 確定沖裁工藝方案11第四章 模具的總體結(jié)構(gòu)方案124.1 模具類型124.2操作與定位方式124.3卸料與出件方式12第五章 模具工作原理13第六章 凸模設(shè)計146.1切口凸模146.2沖孔凸模146.3彎曲凸模146.4凹模14第七章 工藝設(shè)計157.1計算毛坯尺寸157.2排樣圖157.3計算材料的利用率157.4計算沖壓力157.5 彎曲件工藝精度177.6計算壓力中心187.7計算凸、凹模刃口尺寸及公差18第八章 設(shè)計選用零件、部件，繪制模具總裝草圖208.1 凹

2、模設(shè)計208.2凸模設(shè)計218.3棘輪機構(gòu)設(shè)計228.4轉(zhuǎn)盤設(shè)計248.5凹模固定板設(shè)計248.6凹模墊板設(shè)計248.7卸料與出件裝置設(shè)計24第九章 模架及其他零件的選用269.1 模柄設(shè)計269.2斜楔設(shè)計27第十章 凹凸模及個組成零件2810.1 沖壓設(shè)備的選擇2810.2 緊固件的選用2810.3 壓力機的校核2810.3.1 公稱壓力2810.3.2 行程次數(shù)2810.3.3 工作臺面的尺寸2810.4 滑塊模柄孔尺寸28第十一章 模具主要零件加工工藝規(guī)程的編制2911.1 沖壓模具制造技術(shù)要求2911.2 總裝工藝2911.3 加工要求2911.4 主要零、部件加工工藝29 第一章

3、緒論1.1選題的背景與意義沖壓在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當多的工業(yè)部門越來越多地采用沖壓法加工產(chǎn)品零部件，如汽車、農(nóng)機、儀器、儀表、電子、航空、航天、家電及輕工等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當?shù)拇?，少則60%以上，多則90%以上。不少過去用鍛造、鑄造和切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在大多數(shù)也被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。因此可以說，如果生產(chǎn)中不諒采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門要提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、快速進行產(chǎn)品更新?lián)Q代等都是難以實現(xiàn)的。多工位沖壓工藝是將一個需要多道沖壓工序完成的沖壓制件合并在一個壓力機上完成，即每沖壓一次就可獲得一個成形零件

4、的沖壓工藝方法。在生產(chǎn)中實現(xiàn)多工位沖壓具有如下優(yōu)點：減少了沖壓設(shè)備和占地面積。有利于提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量及降低沖壓件成本。事實上，使用多工位沖壓是實現(xiàn)沖壓自動化的主要途徑之一。該技術(shù)當今在世界各先進國家破廣泛采用。目前在國內(nèi)引進的成套設(shè)備中，也能看到多工位沖壓機和配套模具。多工位連續(xù)模可以直接從板、條、卷料等上沖出各種類型的成品沖壓件不僅能一模成型，使生產(chǎn)成倍的增加，而且沖壓精度高，互換性強，成本低，同時還能有效的較少沖壓模套數(shù)；大幅度壓縮工裝系數(shù)。這次畢業(yè)設(shè)計是按學習、消化、吸收、創(chuàng)新的思路進行的。通過本次畢業(yè)設(shè)計，我可以得到一個工程技術(shù)人員所必需的綜合訓練，在不同程度上提高了各種能力，我

5、們總結(jié)提高了以往所學到的基礎(chǔ)理論知識。同時，畢業(yè)設(shè)計又是一個理論性較強的實踐環(huán)節(jié)，它鍛煉了我們動手能力和解決實際問題的能力。綜合運用冷沖模課程以及其他有關(guān)先修課程的理論及生產(chǎn)實踐的常識去分析以及解決模具設(shè)計問題，并使所學專業(yè)常識進一步強化以及深化。 進一步了解模具設(shè)計的一般方法，以及掌握經(jīng)常使用模具整體設(shè)計、零器件的設(shè)計過程以及計算方法，造就正確的設(shè)計思惟以及分析問題、解決問題的能力，總體設(shè)計以及計算的能力。 通過計算以及繪圖，學會運用尺度、規(guī)范、手冊、圖冊以及查閱有關(guān)技術(shù)資料等，造就模具設(shè)計的基本技能。畢業(yè)設(shè)計是我們走上工作崗位之前的一次大練兵，鞏固以前所學的專業(yè)知識，理論與實踐相結(jié)合補充自

6、己的不足。1.2沖壓的概念、特點及應(yīng)用沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備（主要是壓力機）上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件（俗稱沖壓或沖壓件）的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對材料進行冷變形加工，且主要采用板料來加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，隸屬于材料成型工程術(shù)。 沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進行；沒有先進的沖模，先進的沖壓工藝就無法實現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工

7、的三要素，只有它們相互結(jié)合才能得出沖壓件。與機械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟方面都具有許多獨特的優(yōu)點。主要表現(xiàn)如下。(1) 沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，易于實現(xiàn)機械化與自動化。這是因為沖壓是依靠沖模和沖壓設(shè)備來完成加工，普通壓力機的行程次數(shù)為每分鐘可達幾十次，高速壓力要每分鐘可達數(shù)百次甚至千次以上，而且每次沖壓行程就可能得到一個沖件。(2)沖壓時由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面質(zhì)量,而模具的壽命一般較長,所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好,具有“一模一樣”的特征。（3）沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復雜的零件，如小到鐘表的秒表，大

8、到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時材料的冷變形硬化效應(yīng)，沖壓的強度和剛度均較高。（4）沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設(shè)備，因而是一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時一個復雜零件需要數(shù)套模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集形產(chǎn)品。所以，只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經(jīng)濟效益。 沖壓在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當多的工業(yè)部門越來越多地采用沖壓法加工產(chǎn)品零部件，如汽車、農(nóng)機、儀器、儀表、電子、航空、航天、家電及輕工等行業(yè)。在這些

9、工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當?shù)拇螅賱t60%以上，多則90%以上。不少過去用鍛造、鑄造和切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在大多數(shù)也被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。因此可以說，如果生產(chǎn)中不諒采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門要提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、快速進行產(chǎn)品更新?lián)Q代等都是難以實現(xiàn)的。1.3 沖壓的基本工序及模具 由于沖壓加工的零件種類繁多，各類零件的形狀、尺寸和精度要求又各不相同，因而生產(chǎn)中采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的。概括起來，可分為分離工序和成形工序兩大類；分離工序是指使坯料沿一定的輪廓線分離而獲得一定形狀、尺寸和斷面質(zhì)量的沖壓（俗稱沖裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的

10、條件下產(chǎn)生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的沖壓件的工序。 上述兩類工序，按基本變形方式不同又可分為沖裁、彎曲、拉深和成形四種基本工序，每種基本工序還包含有多種單一工序。 在實際生產(chǎn)中，當沖壓件的生產(chǎn)批量較大、尺寸較少而公差要求較小時，若用分散的單一工序來沖壓是不經(jīng)濟甚至難于達到要求。這時在工藝上多采用集中的方案，即把兩種或兩種以上的單一工序集中在一副模具內(nèi)完成，稱為組合的方法不同，又可將其分為復合-級進和復合-級進三種組合方式。 復合沖壓在壓力機的一次工作行程中，在模具的同一工位上同時完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方法式。 級進沖壓在壓力機上的一次工作行程中，按照一定的順序在同一模具的

11、不同工位上完面兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方式。 復合-級進在一副沖模上包含復合和級進兩種方式的組合工序。 沖模的結(jié)構(gòu)類型也很多。通常按工序性質(zhì)可分為沖裁模、彎曲模、拉深模和成形模等；按工序的組合方式可分為單工序模、復合模和級進模等。但不論何種類型的沖模，都可看成是由上模和下模兩部分組成，上模被固定在壓力機工作臺或墊板上，是沖模的固定部分。工作時，坯料在下模面上通過定位零件定位，壓力機滑塊帶動上模下壓，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需形狀與尺寸的沖件。上?；厣龝r，模具的卸料與出件裝置將沖件或廢料從凸、凹模上卸下或推、頂出來，以便進行下一次沖壓

12、循環(huán)。1.4 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向 隨著科學技術(shù)的不斷進步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，許多新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料不斷涌現(xiàn)，因而促進了沖壓技術(shù)的不斷革新和發(fā)展。其主要表現(xiàn)和發(fā)展方向如下。(1).沖壓成形理論及沖壓工藝方面 沖壓成形理論的研究是提高沖壓技術(shù)的基礎(chǔ)。目前，國內(nèi)外對沖壓成形理論的研究非常重視，在材料沖壓性能研究、沖壓成形過程應(yīng)力應(yīng)變分析、板料變形規(guī)律研究及坯料與模具之間的相互作用研究等方面均取得了較大的進展。特別是隨著計算機技術(shù)的飛躍發(fā)展和塑性變形理論的進一步完善，近年來國內(nèi)外已開始應(yīng)用塑性成形過程的計算機模擬技術(shù)，即利用有限元（fem）等有值分析方法模擬金屬的塑性成形過程，根據(jù)

13、分析結(jié)果，設(shè)計人員可預(yù)測某一工藝方案成形的可行性及可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題，并通過在計算機上選擇修改相關(guān)參數(shù)，可實現(xiàn)工藝及模具的優(yōu)化設(shè)計。這樣既節(jié)省了昂貴的試模費用，也縮短了制模具周期。 研究推廣能提高生產(chǎn)率及產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本和擴大沖壓工藝應(yīng)用范圍的各種壓新工藝，也是沖壓技術(shù)的發(fā)展方向之一。目前，國內(nèi)外相繼涌現(xiàn)出精密沖壓工藝、軟模成形工藝、高能高速成形工藝及無模多點成形工藝等精密、高效、經(jīng)濟的沖壓新工藝。其中，精密沖裁是提高沖裁件質(zhì)量的有效方法，它擴大了沖壓加工范圍，目前精密沖裁加工零件的厚度可達25mm，精度可達it1617級；用液體、橡膠、聚氨酯等作柔性凸模或凹模的軟模成形工藝，能加工出用普通

14、加工方法難以加工的材料和復雜形狀的零件，在特定生產(chǎn)條件下具有明顯的經(jīng)濟效果；采用爆炸等高能效成形方法對于加工各種尺寸在、形狀復雜、批量小、強度高和精度要求較高的板料零件，具有很重要的實用意義；利用金屬材料的超塑性進行超塑成形，可以用一次成形代替多道普通的沖壓成形工序，這對于加工形狀復雜和大型板料零件具有突出的優(yōu)越性；無模多點成形工序是用高度可調(diào)的凸模群體代替?zhèn)鹘y(tǒng)模具進行板料曲面成形的一種先進技術(shù)，我國已自主設(shè)計制造了具有國際領(lǐng)先水平的無模多點成形設(shè)備，解決了多點壓機成形法，從而可隨意改變變形路徑與受力狀態(tài)，提高了材料的成形極限，同時利用反復成形技術(shù)可消除材料內(nèi)殘余應(yīng)力，實現(xiàn)無回彈成形。無模多點

15、成形系統(tǒng)以cad/cam/cae技術(shù)為主要手段，能快速經(jīng)濟地實現(xiàn)三維曲面的自動化成形。(2).沖模是實現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的基本條件.在沖模的設(shè)計制造上,目前正朝著以下兩方面發(fā)展:一方面,為了適應(yīng)高速、自動、精密、安全等大批量現(xiàn)代生產(chǎn)的需要，沖模正向高效率、高精度、高壽命及多工位、多功能方向發(fā)展，與此相比適應(yīng)的新型模具材料及其熱處理技術(shù)，各種高效、精密、數(shù)控自動化的模具加工機床和檢測設(shè)備以及模具cad/cam技術(shù)也在迅速發(fā)展；另一方面，為了適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代和試制或小批量生產(chǎn)的需要，鋅基合金沖模、聚氨酯橡膠沖模、薄板沖模、鋼帶沖模、組合沖模等各種簡易沖模及其制造技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。 精密、高效的多工位及

16、多功能級進模和大型復雜的汽車覆蓋件沖模代表了現(xiàn)代沖模的技術(shù)水平。目前，50個工位以上的級進模進距精度可達到2微米，多功能級進模不僅可以完成沖壓全過程，還可完成焊接、裝配等工序。我國已能自行設(shè)計制造出達到國際水平的精度達25微米，進距精度23微米，總壽命達1億次。我國主要汽車模具企業(yè)，已能生產(chǎn)成套轎車覆蓋件模具，在設(shè)計制造方法、手段方面已基本達到了國際水平，但在制造方法手段方面已基本達到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)、功能方面也接近國際水平，但在制造質(zhì)量、精度、制造周期和成本方面與國外相比還存在一定差距。 模具制造技術(shù)現(xiàn)代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。計算機技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)等先進技術(shù)正在不斷向傳統(tǒng)制造

17、技術(shù)滲透、交叉、融合形成了現(xiàn)代模具制造技術(shù)。其中高速銑削加工、電火花銑削加工、慢走絲切割加工、精密磨削及拋光技術(shù)、數(shù)控測量等代表了現(xiàn)代沖模制造的技術(shù)水平。高速銑削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面質(zhì)量（主軸轉(zhuǎn)速一般為1500040000r/min）,加工精度一般可達10微米，最好的表面粗糙度ra1微米），而且與傳統(tǒng)切削加工相比具有溫升低（工件只升高3攝氏度）、切削力小，因而可加工熱敏材料和剛性差的零件，合理選擇刀具和切削用量還可實現(xiàn)硬材料（60hrc）加工；電火花銑削加工（又稱電火花創(chuàng)成加工）是以高速旋轉(zhuǎn)的簡單管狀電極作三維或二維輪廓加工（像數(shù)控銑一樣），因此不再需要制造昂貴的成形

18、電極，如日本三菱公司生產(chǎn)的edscan8e電火花銑削加工機床，配置有電極損耗自動補償系統(tǒng)、cad/cam集成系統(tǒng)、在線自動測量系統(tǒng)和動態(tài)仿真系統(tǒng)，體現(xiàn)了當今電火花加工機床的技術(shù)水平；慢走絲線切割技術(shù)的發(fā)展水平已相當高，功能也相當完善，自動化程度已達到無人看管運行的程度，目前切割速度已達到300mm/min,加工精度可達1.5微米，表面粗糙度達ra=010.2微米;精度磨削及拋光已開始使用數(shù)控成形磨床、數(shù)控光學曲線磨床、數(shù)控連續(xù)軌跡坐標磨床及自動拋光等先進設(shè)備和技術(shù);模具加工過程中的檢測技術(shù)也取得了很大的發(fā)展,現(xiàn)在三坐標測量機除了能高精度地測量復雜曲面的數(shù)據(jù)外,其良好的溫度補償裝置、可靠的抗振保

19、護能力、嚴密的除塵措施及簡單操作步驟，使得現(xiàn)場自動化檢測成為可能。此外，激光快速成形技術(shù)（rpm）與樹脂澆注技術(shù)在快速經(jīng)濟制模技術(shù)中得到了成功的應(yīng)用。利用rpm技術(shù)快速成形三維原型后，通過陶瓷精鑄、電弧涂噴、消失模、熔模等技術(shù)可快速制造各種成形模。如清華大學開發(fā)研制的“m-rpms-型多功能快速原型制造系統(tǒng)”是我國自主知識產(chǎn)權(quán)的世界惟一擁有兩種快速成形工藝（分層實體制造ssm和熔融擠壓成形mem）的系統(tǒng)，它基于“模塊化技術(shù)集成”之概念而設(shè)計和制造，具有較好的價格性能比。一汽模具制造公司在以cad/cam加工的主模型為基礎(chǔ)，采用瑞士汽巴精化的高強度樹脂澆注成形的樹脂沖模應(yīng)用在國產(chǎn)轎車試制和小批量

20、生產(chǎn)開辟了新的途徑。(3).沖壓設(shè)備和沖壓生產(chǎn)自動化方面 性能良好的沖壓設(shè)備是提高沖壓生產(chǎn)技術(shù)水平的基本條件，高精度、高壽命、高效率的沖模需要高精度、高自動化的沖壓設(shè)備相匹配。為了滿足大批量高速生產(chǎn)的需要，目前沖壓設(shè)備也由單工位、單功能、低速壓力機朝著多工位、多功能、高速和數(shù)控方向發(fā)展，加之機械乃至機器人的大量使用，使沖壓生產(chǎn)效率得到大幅度提高，各式各樣的沖壓自動線和高速自動壓力機紛紛投入使用。如在數(shù)控四邊折彎機中送入板料毛坯后，在計算機程序控制下便可依次完成四邊彎曲，從而大幅度提高精度和生產(chǎn)率；在高速自動壓力機上沖壓電機定轉(zhuǎn)子沖片時，一分鐘可沖幾百片，并能自動疊成定、轉(zhuǎn)子鐵芯，生產(chǎn)效率比普通

21、壓力機提高幾十倍，材料利用率高達97%；公稱壓力為250kn的高速壓力機的滑塊行程次數(shù)已達2000次/min以上。在多功能壓力機方面，日本田公司生產(chǎn)的2000kn“沖壓中心”采用cnc控制，只需5min時間就可完成自動換模、換料和調(diào)整工藝參數(shù)等工作；美國惠特尼公司生產(chǎn)的cnc金屬板材加工中心，在相同的時間內(nèi)，加工沖壓件的數(shù)量為普通壓力機的410倍，并能進行沖孔、分段沖裁、彎曲和拉深等多種作業(yè)。 近年來，為了適應(yīng)市場的激烈競爭，對產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高，且其更新?lián)Q代的周期大為縮短。沖壓生產(chǎn)為適應(yīng)這一新的要求，開發(fā)了多種適合不同批量生產(chǎn)的工藝、設(shè)備和模具。其中，無需設(shè)計專用模具、性能先進的轉(zhuǎn)塔數(shù)控

22、多工位壓力機、激光切割和成形機、cnc萬能折彎機等新設(shè)備已投入使用。特別是近幾年來在國外已經(jīng)發(fā)展起來、國內(nèi)亦開始使用的沖壓柔性制造單元（fmc）和沖壓柔性制造系統(tǒng)（fms）代表了沖壓生產(chǎn)新的發(fā)展趨勢。fms系統(tǒng)以數(shù)控沖壓設(shè)備為主體，包括板料、模具、沖壓件分類存放系統(tǒng)、自動上料與下料系統(tǒng)，生產(chǎn)過程完全由計算機控制，車間實現(xiàn)24小時無人控制生產(chǎn)。同時，根據(jù)不同使用要求，可以完成各種沖壓工序，甚至焊接、裝配等工序，更換新產(chǎn)品方便迅速，沖壓件精度也高。(4).沖壓標準化及專業(yè)化生產(chǎn)方面 模具的標準化及專業(yè)化生產(chǎn)，已得到模具行業(yè)和廣泛重視。因為沖模屬單件小批量生產(chǎn)，沖模零件既具的一定的復雜性和精密性，又

23、具有一定的結(jié)構(gòu)典型性。因此，只有實現(xiàn)了沖模的標準化，才能使沖模和沖模零件的生產(chǎn)實現(xiàn)專業(yè)化、商品化，從而降低模具的成本，提高模具的質(zhì)量和縮短制造周期。目前，國外先進工業(yè)國家模具標準化生產(chǎn)程度已達70%80%，模具廠只需設(shè)計制造工作零件，大部分模具零件均從標準件廠購買，使生產(chǎn)率大幅度提高。模具制造廠專業(yè)化程度越不定期越高，分工越來越細，如目前有模架廠、頂桿廠、熱處理廠等，甚至某些模具廠僅專業(yè)化制造某類產(chǎn)品的沖裁模或彎曲模，這樣更有利于制造水平的提高和制造周期的縮短。我國沖模標準化與專業(yè)化生產(chǎn)近年來也有較大發(fā)展，除反映在標準件專業(yè)化生產(chǎn)廠家有較多增加外，標準件品種也有擴展，精度亦有提高。但總體情況還

24、滿足不了模具工業(yè)發(fā)展的要求，主要體現(xiàn)在標準化程度還不高（一般在40%以下），標準件的品種和規(guī)格較少，大多數(shù)標準件廠家未形成規(guī)?；a(chǎn)，標準件質(zhì)量也還存在較多問題。另外，標準件生產(chǎn)的銷售、供貨、服務(wù)等都還有待于進一步提高。多工位級進模是在普通級進模的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種高精度、高效率、長壽命的模具，是技術(shù)密集型模具的重要代表，是沖模發(fā)展方向之一。這種模具除進行沖孔落料工作外，還可根據(jù)零件結(jié)構(gòu)的特點和成形性質(zhì)，完成壓筋、沖窩、彎曲、拉深等成形工序，甚至還可以在模具中完成裝配工序1-3。沖壓時，將帶料或條料由模具入口端送進后，在嚴格控制步距精度的條件下，按照成形工藝安排的順序，通過各工位的連續(xù)沖壓，

25、在最后工位經(jīng)沖裁或切斷后，便可沖制出符合產(chǎn)品要求的沖壓件。為保證多工位級進模的正常工作，模具必須具有高精度的導向和準確的定距系統(tǒng)，配備有自動送料、自動出件、安全檢測等裝置。所以多工位級進模與普通沖模相比要復雜。1.5多工位級進模的研究現(xiàn)狀 多工位級進模是在普通級進模的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種高精度、高效率、長壽命的模具，是技術(shù)密集型模具的重要代表，是沖模發(fā)展方向之一。這種模具除進行沖孔落料工作外，還可根據(jù)零件結(jié)構(gòu)的特點和成形性質(zhì)，完成壓筋、沖窩、彎曲、拉深等成形工序，甚至還可以在模具中完成裝配工序1-3。沖壓時，將帶料或條料由模具入口端送進后，在嚴格控制步距精度的條件下，按照成形工藝安排的順序，通

26、過各工位的連續(xù)沖壓，在最后工位經(jīng)沖裁或切斷后，便可沖制出符合產(chǎn)品要求的沖壓件。為保證多工位級進模的正常工作，模具必須具有高精度的導向和準確的定距系統(tǒng)，配備有自動送料、自動出件、安全檢測等裝置。所以多工位級進模與普通沖模相比要復雜，具有如下特點： （1）在一副模具中，可以完成包括沖裁，彎曲，拉深和成形等多道沖壓工序；減少了使用多副模具的周轉(zhuǎn)和重復定位過程，顯著提高了勞動生產(chǎn)率和設(shè)備利用率。 （2）由于在級進模中工序可以分散在不同的工位上，故不存在復合模的“最小壁厚”問題，設(shè)計時還可根據(jù)模具強度和模具的裝配需要留出空工位，從而保證模具的強度和裝配空間4,5。 （3）多工位級進模通常具有高精度的內(nèi)、

27、外導向（除模架導向精度要求高外，還必須對細小凸模實施內(nèi)導向保護）和準確的定距系統(tǒng)，以保證產(chǎn)品零件的加工精度和模具壽命。 （4）多工位級進模常采用高速沖床生產(chǎn)沖壓件，模具采用了自動送料、自動出件、安全檢測等自動化裝置，操作安全，具有較高的生產(chǎn)效率。目前，世界上最先進的多工位級進模工位數(shù)多達 50 多個，沖壓速度達 1000 次分以上。 （5）多工位級進模結(jié)構(gòu)復雜，鑲塊較多，模具制造精度要求很高，給模具的制造、調(diào)試及維修帶來一定的難度。同時要求模具零件具有互換性，在模具零件磨損或損壞后要求更換迅速，方便，可靠。所以模具工作零件選材必須好（常采用高強度的高合金工具鋼、高速鋼或硬質(zhì)合金等材料），必須應(yīng)

28、用慢走絲線切割加工、成型磨削、坐標鏜、坐標磨等先進加工方法制造模具6。（6）多工位級進模主要用于沖制厚度較?。ㄒ话悴怀^2mm）、產(chǎn)量大，形狀復雜、精度要求較高的中、小型零件。用這種模具沖制的零件，精度可達 it10 級。1.6多工位級進模的發(fā)展趨勢隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認識到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。近年來許多模具企業(yè)因此加大了用于技術(shù)進步的投資力度，一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維cad，并陸續(xù)開始使用ug、pro/engineer、i-deas等國際通用軟件，個別廠家還引進了moldf隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，

29、人們已經(jīng)越來越認識到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性7。近年來許多模具企業(yè)因此加大了用于技術(shù)進步的投資力度，一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維cad，并陸續(xù)開始使用ug、pro/engineer、i-deas等國際通用軟件，個別廠家還引進了moldflow等cae軟件，并成功應(yīng)用于多工位級進模的設(shè)計中。 而多工位級進模技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價格低”的要求服務(wù)。專家認為，未來多工位級進模具制造技術(shù)有以下幾大發(fā)展趨勢： (1)全面推廣cad/cam/cae技術(shù) 模具cad/cam/cae技術(shù)是模具設(shè)計制造的發(fā)展方向。隨著微機軟件的發(fā)展和進步，普及ca

30、d/cam/cae技術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大cad/cam技術(shù)培訓和技術(shù)服務(wù)的力度；進一步擴大cae技術(shù)的應(yīng)用范圍10。計算機和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使cad/cam/cae技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個行業(yè)中推廣成為可能，實現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。 (2)高速銑削加工 國外近年來發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點11。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，對汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。 (3)模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng) 高速掃描機和模具掃

31、描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。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，實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動生成各種不同數(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”。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。 (4)電火花銑削加工 電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù)，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù)，它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數(shù)控銑一樣)，因此不再需要制造復雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展1

32、2。國外已有使用這種技術(shù)的機床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計這一技術(shù)將得到發(fā)展。 (5)提高模具標準化程度 我國模具標準化程度正在不斷提高，估計目前我國模具標準件使用覆蓋率已達到30%左右。國外發(fā)達國家一般為80%左右。 (6)優(yōu)質(zhì)材料及先進表面處理技術(shù) 選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。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)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進的氣相沉積(tin、tic等)、等離子噴涂等技術(shù)。 (7)模具研磨拋光將自動化、智能化 模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研

33、究自動化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢。 (8)模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展 這是我國長遠發(fā)展的目標。模具自動加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺機床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；質(zhì)量監(jiān)測控制系統(tǒng)。 第二章 沖裁模設(shè)計零件分析如圖1所示零件生產(chǎn)批量：大批量材料：10鋼設(shè)計該零件的沖壓工藝與模具設(shè)計2.1零件的經(jīng)濟性分析 對任何一次具體生產(chǎn)活動而言，反應(yīng)生產(chǎn)規(guī)模大小的生產(chǎn)批量都是生產(chǎn)綱領(lǐng)中所規(guī)定的一項重要內(nèi)容，也是日后探求合理生產(chǎn)技術(shù)方案、組織效益生產(chǎn)的基本依據(jù)之一。但是生產(chǎn)批量大小并沒有統(tǒng)一而嚴格的界定。2.1.1沖

34、裁件的制造成本 所謂經(jīng)濟性，就是以盡可能少的生產(chǎn)消費獲得盡可能大的經(jīng)濟效益，在進行沖壓工藝設(shè)計時，應(yīng)該運用經(jīng)濟分析的方法找到降低成本，取得優(yōu)異經(jīng)濟效果的工藝途徑。 沖裁件的制造成本 c總包括c總材工模 式中 c材：材料費；c工加工費(工人工資、設(shè)備折舊費、管理費等 )；c模：模具費。上述成本中，模具費、設(shè)備折舊費一般與產(chǎn)量無關(guān)，加工費中的工人工資和其它經(jīng)費只要在一定時間內(nèi)，基本上也是不變的，因此，叫做固定費用，用 ca表示。 而材料費、外購件費等，將隨生產(chǎn)量大小而變化，屬可變費用 cb表示(以單件計)， 若產(chǎn)量 為，則： （ 224)這樣，產(chǎn)品制造成本由固定費用和可變費用兩部分組成。設(shè)法降低固

35、定費用或可變費用，都能使成本降低、利潤增加并積累資金。產(chǎn)品的制造成本和產(chǎn)量之間有著密切關(guān)系，現(xiàn)用圖 5圖7分別進行分析。 固定費用 總的固定費用 ca不隨產(chǎn)量的增加而增加，而單件產(chǎn)品的固定費用(單位固定費用)卻由于產(chǎn)量 q的增加而逐漸下降，如圖5b)所示 。 圖 5 固定費用圖 a)總固定費用b)單位固定費用 2.可變費用 總的可變費用將 隨產(chǎn)量 的增加而增加，但對產(chǎn)品單位費用而言，其直接耗費的原材料費、外購件費、外協(xié)加工費等則基本不變，如圖 6所示。 6 可變費用圖 a)總可變費用b)單位可變費用 成本與產(chǎn)量的關(guān)系 (如圖7) 產(chǎn)品的單位成本 c可用公式表示，并由圖7b)可知，單位成本將 隨

36、產(chǎn)量 的增加而下降。 圖 7 成本曲線圖 a)成本cb)單位成本c 2.1.2降低沖壓 件成本 的途徑 增產(chǎn)可降低單件產(chǎn)品成本中的固定費用，相對地減少消耗，通過節(jié)約可以直接降低消耗，兩者都是降低成本的重要途徑。沖壓件的成本包括材料費、加工費、模具費等項因此，降低成本，就是要降低上述各項費用，降低成本有以下各種措施： 降低小批量生產(chǎn)中的沖壓件成本 由圖 5a)可知，試制或小批量生產(chǎn)時，降低成本的有效途徑是降低固定費用，這樣能取得較好的經(jīng)濟效益，其中降低模具費用，是降低成本的有力措施。如沖壓 件質(zhì)量 要求較高，須采用 正規(guī)模具，一般情況下，應(yīng)盡可能分散工序，選用結(jié)構(gòu)簡單，制造方便、價格低廉的簡易模

37、具。如：薄板模、組合沖模、聚氨脂橡皮模、鋅合金模低熔點合金模等。 2工藝合理化 沖壓生產(chǎn)中，合理的工藝是降低成本的可靠保證。新產(chǎn)品投產(chǎn)前應(yīng)通過試生產(chǎn)，對工藝可行性進行驗證，然后再正式投入生產(chǎn)。 當產(chǎn)量改變，發(fā)現(xiàn)模具早期損壞或事故頻繁，以及更改產(chǎn)品設(shè)計而改換模具、或更換設(shè)備等生產(chǎn)條件變化時，都要對產(chǎn)品工藝進行認真的討論和研究。在制定工件的沖壓工藝時，處理工序的分散與集中是比較復雜的問題。它取決于工件的批量、結(jié)構(gòu)形狀、質(zhì)量要求、工藝特點等。對于板料沖壓件，通常是大批量生產(chǎn)情況下，應(yīng)當盡量采取工序集中的方案，采用復合 或級進模進行沖壓，這樣既提高生產(chǎn)率，又能做到安全生產(chǎn)。但小批量生產(chǎn)時，則以采用單工

38、序模，用工序分散的沖壓方式為宜。實踐經(jīng)驗表明，對于復合模，集中到一副模具上的工序數(shù)量不宜太多，一般為 2 個 工序，最多四個工序， 對于級進模 ，集中的工序數(shù)可以多些，因為其模具結(jié)構(gòu)的布局范圍自由度比 前者大 得多。 多件同時沖壓 產(chǎn)量較大時，采用多件同時沖壓，可使模具費、材料費和加工費降低，對成形工藝來說也有利于材料應(yīng)力、應(yīng)變對稱均勻，如圖 8所示。 圖 8 左右同時成形后再切割 沖壓過程的高速自動化 自動化生產(chǎn)對安全和降低成本都有利。是沖壓加工的發(fā)展方向，今后不僅大批量生產(chǎn)中應(yīng)采用自動化，在小批量生產(chǎn)中也傾向采用自動化。 提高材料利用率 降低材料費，特別是材料價格較高時，必須認真地考慮此問

39、題。降低材料 費主要 可從材料的經(jīng)濟利用入手。方法已在前述排樣設(shè)計中進行了研究。 節(jié)約模具費用 模具費用在沖壓件的制造成本中占有相當比重。圖 229表示沖壓件的加工費用(加工費 和模具折舊費 )與產(chǎn)量之間的關(guān)系。 圖 9 沖壓件的加工費用與產(chǎn)量之間的關(guān)系 b點處表示大量生產(chǎn)時的情況，其加工費比少量生產(chǎn)要低，而模具折舊費更低。采用自動化大量生產(chǎn)時，雖然模具折舊費有所增加，但因加工費更少，所以沖壓 件加工 的費用為最小值。a點處是少量生產(chǎn)的情況。加工費和模具折舊費都比大量生產(chǎn)時要高得多，所以累計的制件加工費用非常高，尤其是模具折舊費，隨著產(chǎn)量的減少增大較快。以上分析表明，少量生產(chǎn)時，要降低沖壓 件

40、加工 的費用，必須減少模具費。近年來，對各種簡易模具進行了研究，結(jié)果表明，由于其結(jié)構(gòu)簡單，制造迅速，價廉，適用于小批量生產(chǎn)，能節(jié)約模具費，降低沖壓件制造成本在大批大量生產(chǎn)中，應(yīng)盡量采用高效率、長壽命的級進沖壓的硬質(zhì)合金沖模。硬質(zhì)合金沖模的刃磨壽命和總壽命比鋼模具長得多。據(jù)統(tǒng)計資料其刃磨壽命為鋼模具的 10倍，總壽命為 20倍，但模具制造費用只為鋼模具的倍。零件的生產(chǎn)批量對沖壓加工的經(jīng)濟性起決定性的作用。此零件結(jié)構(gòu)簡單，結(jié)構(gòu)左右對稱尺寸較小，適合用批量生產(chǎn)。2.2零件的工藝性分析 （1）、對于沖裁件的精度應(yīng)盡量避免過高的要求，一般對落料件精度的要求最好低于it10級，沖孔件的精度最好低于it9級

41、。此零件屬于沖孔落料件，所以采用精度為it12的沖裁件。而普通沖裁件的斷面粗糙度ra一般在6.3um以下。所以粗糙度為6.3um。（2）此沖裁件為形狀簡單，結(jié)構(gòu)對稱的毛坯件沖裁而成的，所以無需排樣，直接用手送料。（3）對沖裁件的外形內(nèi)孔應(yīng)避免尖銳的角，由于此沖裁件的尺寸較小，所以此外形及內(nèi)孔都采用r1的圓角。（4）此沖裁件的孔是方孔，孔與邊緣之間的距離為1mm左右，所以要考慮模具模具的壁厚等。此沖裁件需要彎曲工序，對沖孔的沖裁件進行彎曲，要求孔邊緣離開彎曲中心有相當?shù)臄?shù)值。2.3精度普通沖裁件內(nèi)、外形尺寸的經(jīng)濟公差等級一般不高于it11級，落料件公差等級最好低于it10級，沖孔件公差等級最好低

42、于it9級。經(jīng)查沖壓工藝及沖模設(shè)計表3-6得：零件外形尺寸：4 0 -0.18，1 0 -0.18 零件內(nèi)形尺寸：3+0.06 0 利用普通沖裁方式可以達到零件圖樣要求 2.4材料10鋼屬于合金鋼差冷沖壓工藝及模具設(shè)計附表1可知：此材料具有良好的塑性和較高的彈性，其沖裁加工性能良好。 根據(jù)以上分析，該零件工藝性較好，可以進行沖裁。第三章 確定沖裁工藝方案 在沖裁工藝分析和技術(shù)經(jīng)濟分析的基礎(chǔ)上根據(jù)沖裁件的特點確定沖裁工藝方案。 沖裁工序的組合 沖裁工序可分為單工序沖裁、復合沖裁和級進沖裁。 復合沖裁是在壓機一次行程中，在模具的同一位置同時完成兩個或兩個以上的沖壓工序；級進沖裁是把沖裁件的若干個沖

43、壓工序，排列成一定的順序，在壓機一次行程中條料在沖模的不同工序位置上，分別完成工件所要求的工序。除最初幾次沖程外，以后每次沖程都可以完成一個沖裁件。組合的沖裁工序比單工序沖裁生產(chǎn)效率高，獲得的制件精度等級高。 沖裁組合方式的確定應(yīng)根據(jù)下列因素決定。 生產(chǎn)批量一般來說，小批量與試制采用單工序沖裁， 中批和 大批量生產(chǎn)采用復合沖裁或級進 沖裁。 工件尺寸公差等級復合沖裁所得到的工件尺寸公差等級高，因為它避免了多次沖壓的定位誤差，并且在沖裁過程中可以進行壓料，工件較平整。級進沖裁所得到的工件尺寸公差等級較復合 沖裁低， 在級進 沖裁中采用 導正銷結(jié)構(gòu) ，可提高沖裁件精度。 對工件尺寸、形狀的適應(yīng)性工

44、件的尺寸較小時，考慮到單工序上料不方便和生產(chǎn)率低，常采用復合 沖裁或級進 沖裁。對于尺寸中等的工件，由于制造 多副單工序 模的費用比復合模昂貴，也宜采用復合沖裁。但工件上孔與孔之間或孔與邊緣之間的距離過小時，不宜采用復合沖裁和單工序沖裁，宜采用級進沖裁。 所以級 進沖裁可以加工形狀復雜、寬度很小等異形工件 (參見圖10），且可沖裁的材料厚度比復合沖裁時要大， 但級進 沖裁受壓機臺面尺寸與工序數(shù)的限制，沖裁工件尺寸不宜太大。模具制造、安裝調(diào)整和成本對復雜形狀的工件，采用復合沖裁比采用級進沖裁為宜。因模具制造、安裝調(diào)整較易，成本較低。 操作方便與安全復合沖裁出件或清除廢料較困難，工作安全性較差。級

45、進沖裁較安全。 綜合上述分析，對于一個工件，可以得出多種工藝方案。必須對這些方案進行比較，選取在滿足工件質(zhì)量與生產(chǎn)率的要求下，模具制造成本低、壽命長、操作方便又安全的工藝方案。 此零件的原材料為單個片狀的平毛胚類型的材料，材料為10號鋼，有良好沖壓性能。該零件形狀簡單，尺寸較小厚度適中，一般批量生產(chǎn)屬于普通沖壓件。根據(jù)工藝分析，其基本工序有切口、沖長方孔、壓彎三道工序。根據(jù)先后順序組合可有如下方案：（1）切口沖孔彎曲 單工序沖壓（2）切口沖孔彎曲 復合沖壓（3）切口沖口彎曲 級進模（4）切口沖口彎曲 多工位連續(xù)沖壓方案一適合小批量生產(chǎn)，此沖裁件生產(chǎn)批量交大，尺寸又較小所以方案一不適用;由于此制

46、件的結(jié)構(gòu)尺寸小，壁厚小，復合模裝配困難，強度也會受到影響，壽命不高?？着c孔邊緣距離過小用復合模會因為模具壁厚過小過薄而損壞。此制件原材料為單個半成品，如采用方案3的級進模其送料裝置設(shè)計安裝困難，同時也不容易固定和定位。所以方案3最合適。第四章 模具的總體結(jié)構(gòu)方案4.1 模具類型因制件材料結(jié)構(gòu)簡單，尺寸較小，毛坯件為單個制件，因此在沖壓過程中需要將工序間送到下一個工序件，多以采用將工序件自動送到下一道沖壓工序的自動上半件裝置。為方便工序件的放入和取件，采用轉(zhuǎn)盤式上件裝置，用棘輪機構(gòu)帶動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動。擬采用soliworks三維設(shè)計軟件，分別對模具零件，裝配進行必要的有限元分析，制作裝配動畫。綜上采用

47、轉(zhuǎn)盤式上件半自動沖裁彎曲模，共經(jīng)過切口-沖孔-壓彎-排料個工序。能夠有效實現(xiàn)生產(chǎn)效率的提高、沖壓成本的降低。 根據(jù)零件的沖壓工藝方案，因該沖裁該零件的尺寸較小，所以采用襄拼式復合模，采用轉(zhuǎn)盤帶動零件進行加工。因該工件工作尺寸小，容易磨損；采用才模具便于修模和更換，結(jié)構(gòu)簡單便于操作，而且沒有頂出裝置，因此采用此模具。4.2操作與定位方式雖然零件的生產(chǎn)批量較大，但合理安排生產(chǎn)，可用手工送料方式能夠達到批量要求，且能降低模具成本，因此采用手工送料方式。因工件是由轉(zhuǎn)盤帶動，用棘輪使轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動。棘爪可以粗定位而采用小導柱定位精確定位，使凸凹模精確定位。4.3卸料與出件方式 采用固定卸料的方式卸料，保證制件

48、及廢料的頂出不互相干涉。第五章 模具工作原理 轉(zhuǎn)盤式自動上件裝置是一種常見的上件裝置。間歇旋轉(zhuǎn)的把配出機構(gòu)送出的工序件依次送到模具上進行沖壓。帶動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的機構(gòu)有棘輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)、渦輪蝸桿、凸輪機構(gòu)、摩擦機等。轉(zhuǎn)盤式上件的半自動沖裁彎曲模的工作原理是：當上模下行時，滾輪推動斜楔，斜楔帶動擺桿擺動；棘輪在擺桿中的棘爪撥動下做順時針轉(zhuǎn)動。由于棘輪與帶動工件運動的轉(zhuǎn)盤剛性連接，因為棘輪帶動有工件的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，知道滾輪離開斜楔進入直邊部分，棘輪和轉(zhuǎn)盤不再轉(zhuǎn)動，待上模的小導柱插入轉(zhuǎn)盤上導向孔后進行沖壓。完成后，照此循環(huán)動作，繼續(xù)送料和沖壓。第六章 凸模設(shè)計 對于大、中型和形狀復雜、局部薄弱的凹模或凸模，

49、如果采用整體式結(jié)構(gòu)，往往會給鍛造、機械加工及熱處理帶來困難，而當局部發(fā)生損壞時，會造成整個凹凸模的報廢。為此常采用鑲拼結(jié)構(gòu)的凹凸模。 鑲拼結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則：（1）便于加工制造，減少鉗工工作量，提高模具加工精度；（2）便于裝配調(diào)整和維修（3）滿足沖裁的工藝要求，提高沖件質(zhì)量。為此，凹模與凸模的拼接線因至少錯開3mm5mm以免沖裁產(chǎn)生毛刺。6.1切口凸模切口凹模的尺寸很小，同時又由于切口凸模為單面切沖的凸模，為防止側(cè)向附加力使凸模傾側(cè)而啃傷或使凸模折斷，在刃部與材料接觸前，使刃部未工作的另一邊先深入凹模。也可以起到導向的作用。便于凸模與固定板的加工和連接，可設(shè)計成固定臺階式，在卸料時也不至于凸模固

50、定板中拉出。6.2沖孔凸模沖孔凸模刃口部分為非圓形，為便于凸模與固定板的加工，可設(shè)計成固定臺階式，中間臺階和凸模固定板以h7/m6過渡配合，凸模頂端的最大臺階是用其臺肩擋住凸模，在卸料時不至于凸模固定板中拉出，通過接方式與凸模固定板固定。6.3彎曲凸模彎曲凸模同樣為非圓形，也采用臺階式固定。因要壓彎的工件兩側(cè)有凸起的部分，所以同時要注意沖壓時凸模頂端需要為材料讓位。預(yù)留出工件凸起部分的位置，以免發(fā)生干涉，使工件受損。6.4凹模因切口和沖孔的尺寸很小，工作工程中會凹模的磨損嚴重。為方便更換和修復凹模凹模同樣采用復合模，實用固定臺階式的凹模。第七章 工藝設(shè)計7.1計算毛坯尺寸相對彎曲半徑為 r/t

51、=135/1.8=750.5 r-彎曲半徑 t-料厚可見制件屬于圓角半徑較大的彎曲件，應(yīng)先求彎曲變形區(qū)中性層曲率半徑 =r+xt=135+0.51.8 =135.9mm x-應(yīng)變中性層位移系數(shù) 查使用模具技術(shù)手冊表4-2表4-2 中性層位移系數(shù)x值r/t0.10.20.30.40.50.60.70.81.01.2x0.210.220.230.240.250.260.280.300.320.33r/t1.31.522.534567x0.340.360.380.390.400.420.440.460.480.507.2排樣圖該材料是單個毛坯件，無排樣圖7.3計算材料的利用率=（na0/a）100

52、a0-得到制件總面積a-一個條料的面積=（na0/a）100 =（833-34）/833 100%=95%7.4計算沖壓力完成制件所需要的沖壓力由沖裁力、彎曲力及卸料力、推料力組成，不需要彎曲時的頂料力和壓料力。查冷沖壓工藝及模具設(shè)計附表1可知：b=300 mpa;根據(jù)零件圖可算得零件切口外周邊長度 l1=（1+4）2=10mm 切口力：f切=l1tb =101.8300 =5.4kn 沖孔外周邊長：l2=34 =12mm沖孔力：f孔=l2 tb =1.830012 =6.48kn 彎曲力：彎曲力為有效控制回彈采用校正彎曲 f彎=ap a-變形區(qū)投影面積 p-單位校正力p=50n/mm-其值查

53、書沖壓工藝與模具設(shè)計中表3-13。表3-13 單位面積校正壓力q（mpa）材料材料厚度t/mm鋁10-2020-3030-4040-50黃銅20-3030-4040-6060-8010、15、20鋼30-4040-6060-8080-10030、35鋼40-5050-7070-100100-120f彎=83350 =13.2kn卸料力：fx=kxf落 kx=0.1-查模具實用技術(shù)手冊=0.1(6.48+5.4)=11.88kn總沖壓力：f= f切+ f孔+fx+ f彎=5.4+6.48+13.2+11.88=26.268kn 應(yīng)選取的壓力機公稱壓力為：63kn因此可初選壓力機型號為j23-6.

54、3當模具結(jié)構(gòu)及尺寸確定之后，可對壓力機的閉合高度，模具安裝尺寸進行校核，從而最終確定壓力機的規(guī)格。7.5 彎曲件工藝精度在實際生產(chǎn)中，彎曲件容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題很多，如回彈、彎裂、偏斜、扭曲以及尺寸超差等。影響彎曲件成形質(zhì)量的因素也很多，在制定彎曲工藝以及彎曲模具設(shè)計時應(yīng)該綜合考慮。1. 拉裂彎曲過程中外層材料受拉，當相對彎曲半徑小于最小相對彎曲半徑 值時，外層材料會開裂。彎裂除了與材料本身塑性好壞有關(guān)之外，還與彎曲毛坯兩側(cè)邊緣的加工狀態(tài)、彎曲線與軋制方向的角度關(guān)系等因素有關(guān)。2. 偏移偏移一般是由于零件或模具不對稱使工件兩邊受到的摩擦力不相等，引起毛坯在彎曲過程中在水平方向移動造成的。3. 底部不平 壓彎時板料與凸模底部沒有靠緊，會出現(xiàn)彎曲后的底部不平現(xiàn)象。解決辦法是采用帶有壓料頂板的模具，在壓彎開始時頂板便對毛坯產(chǎn)生足夠的壓力。4. 表面擦傷表面擦傷指彎曲后在工件彎曲外表面產(chǎn)生的劃痕等。產(chǎn)生原因可能是由于有較硬的顆粒附在工作表面，或凹模圓角半徑太小，或凸模與凹模的間隙過小。5. 回彈(1)采用剛性好的工件結(jié)構(gòu)設(shè)計 如圖323所示零件在彎曲區(qū)壓制加強肋，不僅可以提高工件的剛度，也有利于抑制彎曲回彈。(2)從模具設(shè)計上考慮減少彈復 在凸模上做出等于回彈角的斜度進行補償