沖壓設(shè)計_本科生畢業(yè)設(shè)計.doc

1、( 此文檔為 word 格式，下載后您可任意編輯修改！)第一章緒論 .11.1前言 . .11.2沖壓的基本工序及模具 .21.3沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向 .2第二章零件的工藝分析 .62.1零件圖 . .62.2零件圖的工藝分析 .8第三章沖裁力、卸料力、頂出力的計算 .103.1沖裁力的計算 .103.2卸料力的計算 .113.3頂件力的計算 .123.4計算總沖裁力 .12第四章初選壓力機 .134.1壓力機的選取原則 .134.2選取壓力機 .13第五章凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .145.1凸模選取原則 .145.1.1精確定位 .145.1.2防止拔出 .145.2凸模的結(jié)構(gòu) .145.3計算

2、凸模長度 .14第六章凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .166.1凹模結(jié)構(gòu) . .166.2計算凹模厚度 .16第七章刀刃的尺寸計算 .177.1配作法制模刃口尺寸計算 .177.1.1凸模刃口尺寸 .17第八章壓力中心的計算 .19第九章定位中心的設(shè)計 .209.1擋料銷 . .209.2彈性定位銷 .209.2.1彈簧的選取 .20第十章卸料裝置的設(shè)計 .2210.1卸料板的選取 .2210.2 彈性元件的選取及計算 .2210.2.1 彈性元件選取 .2210.2.2確定橡膠參數(shù) .2210.3 卸料螺釘?shù)倪x取 .24第十一章頂料裝置的設(shè)計 .2611.1頂料裝置的選取 .2611.2圓柱彈簧參數(shù)的選取

3、 .26I第十二章沖模導向的設(shè)計28第十三章其他零件的設(shè)計29第十四章模架和其他零件的選用3014.3模座 .3114.4模柄的選擇3114.5固定板的選擇3214.6墊板的選擇3214.7緊固件的選擇3214.8限位圈的選擇3214.9模具主要零件的尺寸規(guī)格及閉合高度33第十五章模的安裝和安全技術(shù)34第十六章整個模具的動作分析35總結(jié)41致謝36參考資料37第一章緒論1.1前言沖壓形成是一個涉及領(lǐng)域機器廣泛的行業(yè)，深入到制造業(yè)的方方面面，在國外，沖壓被稱為板料成形。沖壓形成加工是通過沖壓模具來實現(xiàn)的。沖壓模具是大批量生產(chǎn)同形產(chǎn)品的工具，是沖壓形成的主要工藝裝備。使用沖壓模具生產(chǎn)零部件，具有生

4、產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、成本低，節(jié)約能源和原料和原材料等一系列優(yōu)點，其生產(chǎn)的制件所具備的高精度、高復雜程度、高一致性、高生產(chǎn)效率和低能耗，是其他加工制造方法所不能比擬的，它以成為當代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向。而整個模具發(fā)展業(yè)已很大程度上決定著現(xiàn)代工業(yè)品的發(fā)展和技術(shù)水平的提高。因此模具工業(yè)對國民經(jīng)濟和社會發(fā)展起舉足輕重的作用。早在 1989 年 3 月國務(wù)院頒布的關(guān)于當前產(chǎn)業(yè)政策要點的決定中，就把模具列為機械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位、生產(chǎn)和基本建設(shè)序列的第二位（僅次于大型發(fā)電設(shè)備及相應(yīng)的輸變設(shè)備） ，確立模具工業(yè)在在國民經(jīng)濟中的重要地位。 1997 年以來，又相繼把模具及其加工技術(shù)和設(shè)備列入了

5、當前國家重點鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄和鼓勵外商投資產(chǎn)業(yè)目錄 。經(jīng)國務(wù)院批準，從 1997 至 2000 年，對 80 多國家有專業(yè)模具廠實行增值稅返還 70% 的優(yōu)惠政策，以扶植模具工業(yè)的發(fā)展。 從 1977 年開始，我國模具工業(yè)產(chǎn)值也超過了機床工業(yè)產(chǎn)值。據(jù)統(tǒng)計，在家電、玩具等輕工行業(yè)， 近 90% 的零件是模具生產(chǎn)的； 在飛機、汽車、農(nóng)機和無線電行業(yè)， 在這個比例也超過 60% 。從產(chǎn)值看， 20 世紀 80 年代以來， 美國、日本等工業(yè)發(fā)達國家模具行業(yè)的產(chǎn)值已超過機床行業(yè)，并又有繼續(xù)增長的趨勢。據(jù)國際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會預測，到 2010 年，產(chǎn)品零件粗加工的 75% 、精加工的 55% 將

6、由模具完成，以上的金屬板材、 80% 以上的塑料都將通過模具轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品。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

7、、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。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

8、尺寸范圍較大、形狀較復雜的零件，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

9、、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。1.2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)

10、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

11、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

12、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)。1.3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

13、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)分析結(jié)果，設(shè)計人員可預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

14、體、橡膠、聚氨酯等作柔性凸?；虬寄５能浤３尚喂に?，能加工出用普通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

15、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。無模多點成形系統(tǒng)以 CADCAMCAE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 CADCAM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

16、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

17、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 1500040000rmin ） , 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

18、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)、 CADCAM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300mmmin,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) ;

19、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，

20、具有較好的價格性能比。一汽模具制造公司在以 CADCAM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

21、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，

22、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

23、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

24、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。第二章零件的工藝分析2.1 零件圖圖 1.1 零件1、工藝方案分析該工件包括落料、拉深兩個基本工序，可有以下三種工藝方案：方案一：先落料，首次拉深一，再次拉深。采用單工序模生產(chǎn)。方案二：落

25、料 +拉深復合，后拉深二。采用復合模+單工序模生產(chǎn)。方案三：先落料，后二次復合拉深。采用單工序模+復合模生產(chǎn)。方案四：落料 +拉深 +再次拉深。采用復合模生產(chǎn)。方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需三道工序三副模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)要求。方案二只需二副模具，工件的精度及生產(chǎn)效率都較高，工件精度也能滿足要求，操作方便，成本較低。方案三也只需要二副模具，制造難度大，成本也大。方案四只需一副模具， 生產(chǎn)效率高， 操作方便，工件精度也能滿足要求，但模具成本造價高。通過對上述四種方案的分析比較，該件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。2、 主要工藝參數(shù)的計算(1) 確定修邊余量該件 h=70mm，=2，初

26、步確定需要兩次拉成，同時需增加一次整形工序。(4) 計算各次拉深直徑由于該工件需要兩次拉深，查沖壓工藝與模具設(shè)計表4-11 可得，首次拉深系數(shù)m和二次拉深系數(shù)m:m=0.53m=0.76初步計算各次拉深直徑為：d= mD=0.5313069mmd=mD=0.7613050mm(5) 選取凸凹模的圓角半徑考慮到實際采用的拉深系數(shù)均接近其極限值, 故首次拉深凹模圓角半徑r 應(yīng)取大些 , 根據(jù)壓工藝與模具設(shè)計表4-7 知：r=10t=100.8=8 mm由沖壓工藝與模具設(shè)計式（4-49）和式（ 4-50）即：r=(0.7 0.8) r 和 r=(0.7 0.8)r計算各次拉深凹模與凸模的圓角半徑，分

27、別為：r=8 mmr=6 mmr=6 mmr=5 mm(6) 計算各次工序件的高度根據(jù)沖壓工藝與模具設(shè)計式（4-39）計算各次拉深高度如下：H=14(D)=14（130 2 / 69691.7260.576 2 / 69）=49mmH=14=(D)=14=(130 2 / 50501.7250.5752 / 50 )mm2.2 零件圖的工藝分析沖壓件工藝性是指沖壓零件在沖壓加工過程中加工的難易程度。雖然沖壓加工工藝過程包括備料沖壓加工工序必要的輔助工序質(zhì)量檢驗組合、包裝的全過程，但分析工藝性的重點要在沖壓加工工序這一過程里。而沖壓加工工序很多，各種工序中的工藝性又不盡相同。即使同一個零件，由于

28、生產(chǎn)單位的生產(chǎn)條件、工藝裝備情況及生產(chǎn)的傳統(tǒng)習慣等不同，其工藝性的涵義也不完全一樣。這里我們重點分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性。首先，我們必須清楚沖裁件的結(jié)構(gòu)要素，其要素包括：（選自沖壓工藝與模具設(shè)計 P45）(1) 、沖裁件的內(nèi)、外形轉(zhuǎn)角處應(yīng)避免尖銳的轉(zhuǎn)角，應(yīng)有適當?shù)膱A角。一般應(yīng)有R0.5t(t (2)為板料厚度 ) 的圓角，否則模具壽命將明顯降低。、沖裁件上應(yīng)盡量避免窄長的懸臂和凹槽。最好b 2t、l 0.10.50.0450.0550.0650.08鋼0.52.50.040.050.0500.062.56.50.030.040.0450.056.50.020.030.0250.03黃銅、紫銅0.0

29、20.060.030.09鋁、鋁合金0.0250.080.030.07表 1那么：=0.0430144=1205.76(此卸料力為單孔卸料力 )3.3頂件力的計算根據(jù)選自沖壓工藝與模具設(shè)計知識，采用經(jīng)驗公式；=.2.3式中 :為頂件力為頂件力系數(shù)，其值見表（1-7）為沖裁力那么；=0.0630144=1808.643.4計算總沖裁力根據(jù)選自沖壓工藝與模具設(shè)計知識，采用總沖壓力的計算公式：=+2.4式中： 為總沖裁力=8=301448=241152為總卸料力=4=1205.764=4823.04為總頂件力=4=18080.644=72322.56=318297.6第四章初選壓力機4.1壓力機的選

30、取原則根據(jù)總的沖壓力選取大于總沖壓力的壓力機沖裁。選擇合適的壓力機型號，使之與模具行成合理的配置關(guān)系，可提高模具使用過程中的安裝可靠性，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)率和模具壽命。選擇壓力機型號主要是使其技術(shù)規(guī)格能符合模具成型工藝的要求，主要考慮公稱壓力、閉合高度、滑塊行程以及工作臺墊板尺寸等。根據(jù)所要完成的沖壓工藝性質(zhì)，生產(chǎn)批量的大小，沖壓的集合尺寸和精度要求等來選擇設(shè)備的類型。對于中小型的修邊件主要采用開式機械壓力機。雖然開式?jīng)_床的剛度差，在沖壓力的作用下床身的變形能破壞修邊模的間隙分布，降低模具的壽命和修邊件的表面質(zhì)量?？墒撬峁┝藰O為方便的操作條件和非常容易安裝的機械化附屬裝置的特點，使它成為

31、目前中、小型沖壓設(shè)備的主要形式。根據(jù)沖壓件的尺寸、模具的尺寸和沖壓力來確定沖壓設(shè)備的規(guī)格。1、壓力機的公稱壓力必須大于沖壓所需要的總沖壓力，即：2、機的行程大小應(yīng)適當。由于壓力機的行程影響到模具的張開高度，對于修邊等模具，其行程不宜過大，以免發(fā)生凸模與導板分離（導板模）或滾珠導向裝置脫開的不良后果。3、沖模的閉合高度相適應(yīng)。即滿足：沖模的閉合高度介于壓力機的最大閉合高度和最小閉合高度之間。4、壓力機工作臺的尺寸必須大于模具下模座的外形尺寸并還要留有安裝固定的余地。但在過大的工作臺面上安裝過小尺寸的沖模時，對工作臺的受力條件也是不利的。4.2選取壓力機根據(jù)上述原則，我們查表選用開式壓力機( 沖模

32、設(shè)計手冊表C-1)開式?jīng)_壓機的重要參數(shù)如下:噸位 :行程：模柄孔：第五章凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計5.1凸模選取原則為了保證凸模能夠正常工作，設(shè)計任何結(jié)構(gòu)形式的凸模都必須滿足如下三原則。5.1.1精確定位凸模安裝到固定板上以后，在工作過程中其軸線或母線不允許發(fā)生任何的移位，否則將造成沖裁間隙不均勻，降低模具壽命，嚴重時造成啃模。5.1.2防止拔出回程時，卸料力對凸模產(chǎn)生拉伸作用。凸模結(jié)構(gòu)應(yīng)能防止凸模從固定板中拔出來5.1.3防止轉(zhuǎn)動對于一些截面比較簡單的凸模，例如長圓形、半圓形、矩形等，為了使凸模固定板上安裝凸模的型孔加工容易，常常將凸模固定段簡化圓形。這時就必須保證凸模在工作過程中不發(fā)生轉(zhuǎn)動，否則將出現(xiàn)

33、啃?，F(xiàn)象。5.2凸模的結(jié)構(gòu)根據(jù)沖孔的形狀和尺寸設(shè)計（圖形如下）圖 4.1 凸模5.3計算凸模長度根據(jù)選自沖壓工藝與模具設(shè)計知識可得公式+.4.1式中：凸模固定板厚度彈壓卸料析厚度預壓狀態(tài)下橡膠的高度是凸模端面縮進卸料板的距離那么 :30+20+31.50.2=81.35.4凸模強度校核根據(jù)選自沖壓工藝與模具設(shè)計知識可以得到以下：5.4.1凸?？箟耗芰π：送鼓Ｄ苷９ぷ髌渥钚〗孛娉惺艿膲簯?yīng)力必須小于凸模材料允許的壓應(yīng)力=,4.2式中：凸模最小截面的壓應(yīng)力沖裁力凸模最小截面積凸模材料許用應(yīng)力則： =1505.4.2凸?？v向抗彎能力校核由歐拉公式可解得凸模不發(fā)生失穩(wěn)彎曲的最小長度為：,4.3式中：凸

34、模材料的彈性模量，一般模具鋼可取=2.2凸模最小截面慣性矩彎曲安全系數(shù)，淬火鋼沖裁力則：3963783.9mm433014483.1所以合格第六章凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計6.1凹模結(jié)構(gòu)根據(jù)零件圖形，凹模的外形尺寸與護零件的內(nèi)部尺寸穩(wěn)合，并且一端要壓入在凹模體內(nèi)，凹模的中心部位為空心，為了便于廢料的排出，應(yīng)將制成一定的錐度，根據(jù)零件圖的尺寸要求，不能以凹模的端面定位，那么定位基準設(shè)在凹模體側(cè)面上。6.2計算凹模厚度按以下經(jīng)驗公式計算：,.5.1式中：沖裁力凹模材料修正系數(shù)，見表2-18凹模刃口周邊長度修正系數(shù)，見表2-18那么 : 確H1.3 13 0.1 3014415mm表

35、2-18 凹模厚度按刃口長度修正系數(shù)刃口長度 mm500修正系數(shù)11.121.251.371.501.60第七章刀刃的尺寸計算7.1配作法制模刃口尺寸計算采用配作法制模時, 刃口尺寸的計算與處理基本作法如下：落料時，只計算凹模刃口尺寸，制造公差取工件相應(yīng)尺寸公差的14。凸模刃口尺寸不需計算，在凸模的工作圖上只注凹模相應(yīng)刃口尺寸的基本尺寸，不注公差。在技術(shù)要求中注寫“刃口尺寸按凹模實際尺寸配作，保證單邊間隙為”。沖孔時則只計算凸模刃口尺寸并取工件相應(yīng)尺寸公差的14 為其制造公差，不計算凹模刃口尺寸，在凹模工作圖上只注相應(yīng)凸模刃口的基本尺寸， 不注公差。并在技術(shù)要求中注寫 “刃口尺寸按凸模實際尺寸

36、配作，保證單邊間隙為”。對于非規(guī)則形狀的沖裁，落料凹模刃口尺寸隨刃口磨損量增大的變化情況，沒有圓形落料凹模刃口尺寸磨損后只增大那樣單一的變化規(guī)律；沖孔凸模沒有圓形沒有圓形沖孔凹模刃口尺寸磨損后只減小那樣單一的變化規(guī)律；無論是落料凹模還是沖孔凸模，磨損后刃口尺寸的變化均有可能有三種情況：磨損后尺寸增大，簡稱 A 類尺寸；磨損后尺寸減小，簡稱 B 類尺寸；磨損后尺寸不變，簡稱 C 類尺寸。A 類尺寸：.6.1B 類尺寸：.6.2C 類尺寸：.6.3式中與 A 類尺寸對應(yīng)的工件尺寸允許的最大值（mm）與 B 類尺寸對應(yīng)的工件尺寸允許的最小值（mm）與 C 類尺寸對應(yīng)的工件尺寸允許的最小值（mm）7.

37、1.1凸模刃口尺寸根據(jù)選自沖壓工藝與模具設(shè)計知識，采用B 類尺寸用圓形沖孔凸模刃口尺寸計算公式：.6.4式中：與 B 類尺寸對應(yīng)的工作尺寸允許的最小值補償刃口磨損量系數(shù)，見表2-21 ；為工作公差數(shù)值表 2-21 補償刃口磨損量系數(shù)x工件尺寸公差等級XIT10 級以上1IT1113 級0.75IT14 級以下0.5表 2材料為 20 號鋼，料厚 t= 1.5mm未注公差尺寸為 IT 14 級，凸模屬于軸類尺寸，查標準那么利用上面公式計算：=7.1.2凹模刃口尺寸刃口尺寸按凸模實際尺寸配作，取, 保證單邊間隙為0.045 值查沖壓工藝與模具設(shè)計 ，表 1-3 金屬材料沖裁間隙20 號鋼第八章壓力中心的計算為