連結(jié)板倒裝復(fù)合模設(shè)計文獻綜述

PAGEPAGE10本科生畢業(yè)論文學(xué)號：連結(jié)板倒裝復(fù)合模設(shè)計（文獻綜述）院部：機電工程學(xué)院專業(yè)：材料成型及控制工程姓名：指導(dǎo)教師：文獻綜述專業(yè)：材料成型及控制工程班級：材料班作者：指導(dǎo)老師：摘要：隨著科學(xué)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。本文從復(fù)合模的特點，使用原則，正裝倒裝結(jié)構(gòu)，探討了復(fù)合模具的沖壓工藝。關(guān)鍵詞：工藝設(shè)計毛坯選擇工藝規(guī)程編程設(shè)計沖壓生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志，因為沖壓很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力前言：一沖壓的定義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)成沖壓加工的三要素，只有它們相互結(jié)合才能得出沖壓件。二沖壓的基本工序及模具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(dāng)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(fù)合-級進和復(fù)合-級進三種組合方式。復(fù)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(fù)合-級進——在一副沖模上包含復(fù)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(fù)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循環(huán)。三沖壓工藝的優(yōu)點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(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、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(fù)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。沖壓地、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(dāng)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(dāng)?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。四復(fù)合模具的優(yōu)點符合模具以為不受送料誤差的影響所以有很多優(yōu)點1．內(nèi)外形相對位置及零件尺寸的一致性非常好，生產(chǎn)零件表面平整，并且精度高2．模具結(jié)構(gòu)緊湊，對壓力機的平臺要求不高3．可以充分利用短料和余料4．適合沖裁簿料和脆性或軟性材料五選擇復(fù)合模的原則選擇復(fù)合模的原則，由以下幾點因素決定:①生產(chǎn)批量復(fù)合?？梢猿杀兜靥岣呱a(chǎn)效率,生產(chǎn)批量越大,提高生產(chǎn)效率就越顯得重要。②沖壓工件精度當(dāng)沖壓工件的尺寸精度或同軸度、對稱度等位置精度要求較高時,應(yīng)考慮采用復(fù)合模。③復(fù)合工序的數(shù)量一般復(fù)合模的復(fù)合工序數(shù)量在四工序以下,更多的工序?qū)?dǎo)致模具結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜,同時模具的強度、剛度、可靠性也將隨之下降,制造和維修更加困難。④模具結(jié)構(gòu)的大小復(fù)合模的大小不同，其采用的結(jié)構(gòu)和板塊會有繁簡的差異,而且脫料裝置也不一樣。六復(fù)合模具的結(jié)構(gòu)復(fù)合模指在壓力機的一次工作行程中，在模具同一部位同時完成幾道工序的模具。沖裁復(fù)合模在結(jié)構(gòu)上的主要特征是有一個工作部分外形為落料凸模內(nèi)形是沖孔凹模的凸凹模。按照復(fù)合模中落料凹模的安裝位置不同，可分為倒裝式復(fù)合模和正裝式復(fù)合模兩種。

1．倒裝式復(fù)合模

如圖左為倒裝式復(fù)合模。凸凹模18裝在下模，落料凹模17和沖孔凸模14、16裝在上模。倒裝式復(fù)合模通常采用剛性頂件裝置把卡在凹模中的沖件推下，剛性頂件裝置由打桿12、頂板11、連接推桿10和頂件塊9組成。沖孔廢料直接由沖孔凸模從凸凹模內(nèi)孔推下，無頂件裝置，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。板料的定位靠導(dǎo)料銷22和彈簧彈頂?shù)幕顒訐趿箱N5來完成。非工作行程時，擋料銷5由彈簧3頂起，可供定位；工作時，擋料銷被壓下，上端面與板料平。由于采用彈簧彈頂擋料裝置，所以在凹模上不必鉆相應(yīng)的讓位孔。

1－下模座2－導(dǎo)柱3、20－彈簧4－卸料板5－活動擋料銷6－導(dǎo)套7－上模座8－凸模固定板9－頂件塊10－連接推桿11－頂板12－打桿13－模柄14、16－沖孔凸模15－墊板17－落料凹模18－凸凹模19－固定板21－卸料螺釘22－導(dǎo)料銷

適用：這種結(jié)構(gòu)一般適用于沖裁較硬的或厚度大于0.3mm的板料。如果在上模內(nèi)設(shè)置彈性元件，就可以用于沖制材質(zhì)較軟的或板料厚度小于0.3mm，且平直度要求較高的沖裁件。

2．正裝式復(fù)合模

圖右為正裝式落料沖孔復(fù)合模，凸凹模6在上模，落料凹模8和沖孔凸模11在下模。工作時，板料以導(dǎo)料銷13和擋料銷12定位。上模下行，凸凹模外形和凹模8進行落料，同時，沖孔凸模與凸凹模內(nèi)孔進行沖孔?？ㄔ诎寄Ｖ械臎_件由頂件裝置頂出凹模面，卡在凸凹模內(nèi)的沖孔廢料由推件裝置推出。凸凹模孔內(nèi)不積存廢料，脹力小，不易破裂。但沖孔廢料落在下模工作面上，清除廢料麻煩。邊料由彈壓卸料裝置卸下。若采用固定擋料銷和導(dǎo)料銷，需在卸料板上鉆出相應(yīng)的讓位孔。1－打桿2－模柄3－頂板4－頂桿5－卸料螺釘6－凸凹模7－卸料板8－落料凹模9－頂件塊10－帶肩頂桿11－沖孔凸模12－擋料銷13－導(dǎo)料銷

從上述工作過程可以看出，正裝式復(fù)合模工作時，板料是在壓緊的狀態(tài)下分離，沖出的沖件平直度較高。但由于彈頂器和彈壓卸料裝置的作用，分離后的沖件容易被嵌入邊料。綜上，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(fù)雜性和精密性，又具有一定的結(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?；驈澢＃@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)模化生產(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。參考文獻：[1]趙偉閣.模具設(shè)計，西安電子科技大學(xué)出版社，2006[3]王孝培.沖壓手冊北京：機械工業(yè)出版社，1990[4]翁其金.沖壓工藝及沖模設(shè)計機械工業(yè)出版社，20