連接件落料_沖孔復(fù)合模(終極版

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課 題 名： 稱連接件落料沖孔復(fù)合模具系 部： 機(jī)電工程系專 業(yè)： 機(jī)電一體化姓 名： 萬(wàn)里亮學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)老師： 愈龍海中文題目：連接件落料沖孔復(fù)合模具2010 年 十二 月目 錄摘要1Abstract2前言3第1章 課題相關(guān)的知識(shí)41.1沖壓的概念、特點(diǎn)及應(yīng)用4 1.2目前沖壓技術(shù)的發(fā)展方向5 1.3設(shè)計(jì)課題及設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)5 1.3.1課題研究的目的及基本要求 1.3.2 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)6第2章 工藝方案分析及確定6 2.1 零件的工藝分析6 2.2 工藝方案的確定7 2.3 排樣的確定7 2.3.1沖裁件的排樣7 2.3.2材料利用率8 2.3.3搭邊8第3章 工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算9

2、 3.1 沖壓力與壓力中心的算9 3.1.1沖裁方式與沖壓力的計(jì)算9 3.1.2 沖裁力的計(jì)算9 3.1.3卸料力、推件力的計(jì)算10 3.2 工作零件刃口尺寸計(jì)算10 3.3 工件零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)111 3.3.1 凹模尺寸12 3.3.2 凹凸模尺寸13 3.3.3沖孔凸模尺寸第4章 其他模具結(jié)構(gòu)零件4.1其他模具結(jié)構(gòu)零件154.2典型零件加工工藝方案如下16 4.3沖壓設(shè)備的選用第5章 模具裝配圖與零件的裝配圖 5.1 模具的裝配圖5.2 模具的零件圖 5.2.1沖孔排樣圖 5.2.2凸凹模的零件圖參考文獻(xiàn)致謝 摘 要模具是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中重要的工藝裝備之一。在鑄造、鍛造、沖壓、塑料、橡膠、玻璃

3、、粉末冶金、陶瓷等生產(chǎn)行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。某些發(fā)達(dá)國(guó)家的模具總產(chǎn)值以超過(guò)機(jī)床工業(yè)的總產(chǎn)值在這些國(guó)家，模具工業(yè)已擺脫了從屬地位而發(fā)展成為獨(dú)立的行業(yè)。近年來(lái)，我國(guó)的模具工業(yè)也有了較大的發(fā)展，模具制造工藝和生產(chǎn)裝備智能化程度越來(lái)越高，極大地提高了模具制造的精度、質(zhì)量和生產(chǎn)率。本模具的主要作用就是落料和沖孔，該模具在設(shè)計(jì)時(shí)不僅要根據(jù)沖裁件的材料選擇模具的材料，還要根據(jù)沖裁件的形狀、尺寸和精度來(lái)確定模具的類型和沖裁的工藝方案。確定合理的沖裁間隙是本模具的重中之重，它不僅影響沖裁件的形狀、尺寸和精度，還影響模具的使用壽命。在模具材料的選擇時(shí)應(yīng)注意材料的性能和強(qiáng)度。應(yīng)盡量選擇模具的標(biāo)準(zhǔn)件，這樣不僅可以提高模

4、具的壽命還可以縮短模具的制造周期。在模具設(shè)計(jì)時(shí)不僅要考慮要使做出的零件能滿足工作要求，還要保證它的使用壽命。在本次設(shè)計(jì)中主要是考慮到它的實(shí)際工作環(huán)境和必須完成的設(shè)計(jì)任務(wù)，模架采用后側(cè)導(dǎo)柱模架，凹模采用洞口形狀凹模，這樣可以一次完成全部的工序加工，在設(shè)計(jì)中要考慮到很多關(guān)于我所設(shè)計(jì)零件的知識(shí)，包括它的使用場(chǎng)合，外觀等。通過(guò)這次的設(shè)計(jì)使我深深的體會(huì)到怎樣才能把所學(xué)的東西更好的運(yùn)用到實(shí)踐中，設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題，使自己在沖壓模方面有了更深更多的了解。模具的精度比較高在使用的過(guò)程中要合理的保養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)的修復(fù)，這樣才能保證產(chǎn)品的質(zhì)量，提高模具壽命。 關(guān)鍵字：連接件，精度，落料沖孔，復(fù)合模Abst

5、ractModern industrial production tooling is one of the important technological equipment. In casting, forging, stamping, plastic, rubber, glass, ceramic, etc, powder metallurgy industry production is widely used. Some developed countries with over the mould of machine tool industry total output valu

6、e in these countries, mould industry have cut out the submissive position and become independent industry. In recent years, our country mold industry also has witnessed rapid development, mould manufacturing process and production equipment intelligentize degree is higher and higher, greatly enhanci

7、ng the mould manufacturing precision, quality and productivity This is the main function of the mould and punching blanking, the mould in the design not only according to the blanking pieces of material selection of materials, but also according to mould blanking pieces of shapes, sizes and precisio

8、n to determine the types of dies and blanking process scheme. The determination of reasonable cutting clearance is the pinnacle of the mould, it not only affects blanking pieces of shapes, sizes and precision mould, still affect the service life. In the mold the choice of materials should be paid at

9、tention to when the properties of materials and strength. Should choose as far as possible, so that the standard mould can not only improve the service life of mould can shorten mould manufacturing cycle.In the mold design should be given not only to make a parts can meet the job requirements, but a

10、lso ensure that its service life. In the design of the main consideration to its actual working environment and must complete the task, formwork design by side guide column formwork, concave die adopt hole shape dies.the, so can a complete the process in the design, want to consider a lot about what

11、 I design parts of knowledge, including its use occasions, appearance, etc. Through this design makes me deeply realized how to combine the use of anything better to practice, design process problems should be paid attention to, make oneself in progressive metal stamping has a deeper more about.The

12、accuracy is higher in use process to reasonable maintenance, found that the problem should be timely repair, such ability assure product quality, improve die life. Keyword: Nitrides；The bridge piece； the precision； falls the material punch holes； the superposable die 前 言模具是工業(yè)生產(chǎn)的重要裝備，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)設(shè)備，是衡量一個(gè)

13、國(guó)家和地區(qū)工業(yè)水平的重要標(biāo)志。模具在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊產(chǎn)品制造中具有不可替代的作用，是工業(yè)發(fā)展的基石，被人稱為“工業(yè)之母”和“磁力工業(yè)”。該墊片零件是我在現(xiàn)實(shí)生活中見(jiàn)到的車鏈條中的一個(gè)連接墊片，每個(gè)鏈條需要很多個(gè)連接墊片，產(chǎn)品銷量擴(kuò)大，線切割加工也可以生產(chǎn)所需要零件，但是線切割加工成本較高，因此采用冷沖壓模具進(jìn)行生產(chǎn)。該模具設(shè)計(jì)制造難點(diǎn)是如何解決好零件中的小孔沖裁，如何確定模具結(jié)構(gòu)、沖裁方案，如何進(jìn)行模具制造等問(wèn)題，以及模具制造裝配要注意的問(wèn)題，本文通過(guò)采取給小凸模加保護(hù)套、在模具結(jié)構(gòu)上選用倒裝復(fù)合模取代以往采用的正裝復(fù)合模，這樣廢料不落在模具表面便于工人操作；在模具

14、制造過(guò)程中，為了提高凸模的韌性防止在使用過(guò)程中折斷，采用 模具鋼取代常規(guī)采用的 模具鋼，并采用真空熱處理，硬度取 ；在裝配過(guò)程中為了提高凸模的穩(wěn)定性，凸模與凸模固定板的裝配采用厭氧膠固定等措施，這些措施較好的解決了該模具設(shè)計(jì)制造難點(diǎn)?，F(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)對(duì)模具要求越來(lái)越高，模具結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，制造難度日益增大。模具制造正由過(guò)去的勞動(dòng)密集和主要依靠人工技巧及采用傳統(tǒng)機(jī)械加工設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)密集，更多的依靠各種高效、高精密的數(shù)控切削機(jī)床、電加工機(jī)床，從過(guò)去的機(jī)械加工時(shí)代轉(zhuǎn)變成機(jī)、電結(jié)合加工以及其他特殊加工時(shí)代，模具鉗工量正呈逐漸減少之勢(shì)?，F(xiàn)代模具制造集中了制造技術(shù)的精華，體現(xiàn)了先進(jìn)制造技術(shù)，已成為技術(shù)密

15、集型的綜合加工技術(shù)。畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要目的有兩個(gè)：一是讓學(xué)生掌握查閱查資料手冊(cè)的能力，能夠熟練的運(yùn)用工程軟件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。二是掌握模具設(shè)計(jì)方法和步驟,了解模具的加工工藝過(guò)程。 本文是連接板落料、沖孔復(fù)合模設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，結(jié)合模具的設(shè)計(jì)，廣泛聽(tīng)取各位人士的意見(jiàn)，經(jīng)過(guò)多次修改和驗(yàn)證編制而成。為了達(dá)到設(shè)計(jì)的規(guī)范化，標(biāo)準(zhǔn)化和合理性，本人通過(guò)查閱多方面的資料文獻(xiàn)，力求內(nèi)容簡(jiǎn)單扼要，文字順通，層次分明，論述充分。文中附有必要的插圖和數(shù)據(jù)說(shuō)明。第1章 緒論1.1沖壓的概念、特點(diǎn)及應(yīng)用沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備（主要是壓力機(jī)）上的模具對(duì)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

16、加工方法。沖壓通常是在常溫下對(duì)材料進(jìn)行冷變形加工，且主要采用板料來(lái)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(jiǎn)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(méi)有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行；沒(méi)有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝就無(wú)法實(shí)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。與機(jī)械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無(wú)論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。主要表現(xiàn)如下。（1）沖壓加工的生產(chǎn)效率高

17、，且操作方便，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化。這是因?yàn)闆_壓是依靠沖模和沖壓設(shè)備來(lái)完成加工，普通壓力機(jī)的行程次數(shù)為每分鐘可達(dá)幾十次，高速壓力要每分鐘可達(dá)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(gè)沖件。（2）沖壓時(shí)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(zhǎng),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(shí)材料的冷變形硬化效應(yīng)，沖壓的強(qiáng)度和剛度均較高。（4）沖壓一般沒(méi)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

18、，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(shí)一個(gè)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(diǎn)才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)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(mén)越來(lái)越多地采用沖壓法加工產(chǎn)品零部件，如汽車、農(nóng)機(jī)、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(mén)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(guò)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(shuō)，

19、如果生產(chǎn)中不諒采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門(mén)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(jìn)行產(chǎn)品更新?lián)Q代等都是難以實(shí)現(xiàn) 的。1.2 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)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(jìn)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(guó)內(nèi)外對(duì)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(guò)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(jìn)展。特別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展和塑性變形理論的進(jìn)一步完善，近年來(lái)國(guó)

20、內(nèi)外已開(kāi)始應(yīng)用塑性成形過(guò)程的計(jì)算機(jī)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(guò)程，根據(jù)分析結(jié)果，設(shè)計(jì)人員可預(yù)測(cè)某一工藝方案成形的可行性及可能出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，并通過(guò)在計(jì)算機(jī)上選擇修改相關(guān)參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)工藝及模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)。這樣既節(jié)省了昂貴的試模費(fèi)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(kuò)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(guó)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(wú)模多點(diǎn)成形工藝等精密、高效、經(jīng)濟(jì)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(kuò)大了沖壓加工范圍，目前精密沖裁加工零件的厚度

21、可達(dá)25mm，精度可達(dá)IT1617級(jí)；用液體、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(fù)雜形狀的零件，在特定生產(chǎn)條件下具有明顯的經(jīng)濟(jì)效果；采用爆炸等高能效成形方法對(duì)于加工各種尺寸在、形狀復(fù)雜、批量小、強(qiáng)度高和精度要求較高的板料零件，具有很重要的實(shí)用意義；利用金屬材料的超塑性進(jìn)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(duì)于加工形狀復(fù)雜和大型板料零件具有突出的優(yōu)越性；無(wú)模多點(diǎn)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(jìn)行板料曲面成形的一種先進(jìn)技術(shù)，我國(guó)已自主設(shè)計(jì)制造了具有國(guó)際領(lǐng)先水平的無(wú)模多點(diǎn)成形設(shè)備，解決了多點(diǎn)壓機(jī)成形法，從而可隨意改變變

22、形路徑與受力狀態(tài)，提高了材料的成形極限，同時(shí)利用反復(fù)成形技術(shù)可消除材料內(nèi)殘余應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)無(wú)回彈成形。無(wú)模多點(diǎn)成形系統(tǒng)以CAD/CAM/CAE技術(shù)為主要手段，能快速經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)三維曲面的自動(dòng)化成形。（2）沖模是實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的基本條件.在沖模的設(shè)計(jì)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(dòng)、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(dòng)化的模具加工機(jī)床和檢測(cè)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

23、橡膠沖模、薄板沖模、鋼帶沖模、組合沖模等各種簡(jiǎn)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(jí)進(jìn)模和大型復(fù)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(gè)工位以上的級(jí)進(jìn)模進(jìn)距精度可達(dá)到2微米，多功能級(jí)進(jìn)模不僅可以完成沖壓全過(guò)程，還可完成焊接、裝配等工序。我國(guó)已能自行設(shè)計(jì)制造出達(dá)到國(guó)際水平的精度達(dá)25微米，進(jìn)距精度23微米，總壽命達(dá)1億次。我國(guó)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(jì)制造方法、手段方面已基本達(dá)到了國(guó)際水平，但在制造方法手段方面已基本達(dá)到了國(guó)際水平，模具結(jié)構(gòu)、功能方面也接近國(guó)際水平，但在制造質(zhì)量、精度、制造周期和成本方面與國(guó)外相比還存在一定差距。

24、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(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等先進(jìn)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(cè)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(dá)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(shí)現(xiàn)硬材料（60HRC）加工；電火花銑削加工（又稱電火花

25、創(chuàng)成加工）是以高速旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)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(jī)床，配置有電極損耗自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)、CAD/CAM集成系統(tǒng)、在線自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)，體現(xiàn)了當(dāng)今電火花加工機(jī)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(dāng)高，功能也相當(dāng)完善，自動(dòng)化程度已達(dá)到無(wú)人看管運(yùn)行的程度，目前切割速度已達(dá)到300mm/min,加工精度可達(dá)±1.5微米，表面粗糙度達(dá)Ra=010.2微米;精度磨削及拋光已開(kāi)始使用數(shù)控成形磨床、數(shù)控光學(xué)曲線磨床、數(shù)控連續(xù)軌跡坐標(biāo)磨床及自動(dòng)拋光等先進(jìn)設(shè)備和技術(shù);模具加工過(guò)程中的檢

26、測(cè)技術(shù)也取得了很大的發(fā)展,現(xiàn)在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)除了能高精度地測(cè)量復(fù)雜曲面的數(shù)據(jù)外,其良好的溫度補(bǔ)償裝置、可靠的抗振保護(hù)能力、嚴(yán)密的除塵措施及簡(jiǎn)單操作步驟，使得現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化檢測(cè)成為可能。此外，激光快速成形技術(shù)（RPM）與樹(shù)脂澆注技術(shù)在快速經(jīng)濟(jì)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(guò)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(xué)開(kāi)發(fā)研制的“M-RPMS-型多功能快速原型制造系統(tǒng)”是我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的世界惟一擁有兩種快速成形工藝（分層實(shí)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(jì)和制造，具有較好的價(jià)格性能比。一汽模具制造公

27、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(qiáng)度樹(shù)脂澆注成形的樹(shù)脂沖模應(yīng)用在國(guó)產(chǎn)轎車試制和小批量生產(chǎn)開(kāi)辟了新的途徑。（3）沖壓設(shè)備和沖壓生產(chǎn)自動(dòng)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(dòng)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(jī)朝著多工位、多功能、高速和數(shù)控方向發(fā)展，加之機(jī)械乃至機(jī)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(dòng)線和高速自動(dòng)壓力機(jī)紛紛投入使用。如在數(shù)控四邊折彎?rùn)C(jī)中送入板料毛坯后，在計(jì)算機(jī)程序控制下便可依次完成四邊彎曲，從而大幅度提高精度

28、和生產(chǎn)率；在高速自動(dòng)壓力機(jī)上沖壓電機(jī)定轉(zhuǎn)子沖片時(shí)，一分鐘可沖幾百片，并能自動(dòng)疊成定、轉(zhuǎn)子鐵芯，生產(chǎn)效率比普通壓力機(jī)提高幾十倍，材料利用率高達(dá)97%；公稱壓力為250KN的高速壓力機(jī)的滑塊行程次數(shù)已達(dá)2000次/min以上。在多功能壓力機(jī)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(shí)間就可完成自動(dòng)換模、換料和調(diào)整工藝參數(shù)等工作；美國(guó)惠特尼公司生產(chǎn)的CNC金屬板材加工中心，在相同的時(shí)間內(nèi)，加工沖壓件的數(shù)量為普通壓力機(jī)的410倍，并能進(jìn)行沖孔、分段沖裁、彎曲和拉深等多種作業(yè)。近年來(lái)，為了適應(yīng)市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來(lái)越高，且其更新?lián)Q代的周期大為縮短。沖壓生產(chǎn)為

29、適應(yīng)這一新的要求，開(kāi)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(wú)需設(shè)計(jì)專用模具、性能先進(jìn)的轉(zhuǎn)塔數(shù)控多工位壓力機(jī)、激光切割和成形機(jī)、CNC萬(wàn)能折彎?rùn)C(jī)等新設(shè)備已投入使用。特別是近幾年來(lái)在國(guó)外已經(jīng)發(fā)展起來(lái)、國(guó)內(nèi)亦開(kāi)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(shì)。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(dòng)上料與下料系統(tǒng)，生產(chǎn)過(guò)程完全由計(jì)算機(jī)控制，車間實(shí)現(xiàn)24小時(shí)無(wú)人控制生產(chǎn)。同時(shí)，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(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化生產(chǎn)方面模具的標(biāo)準(zhǔn)化及

30、專業(yè)化生產(chǎn)，已得到模具行業(yè)和廣泛重視。因?yàn)闆_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(shí)現(xiàn)了沖模的標(biāo)準(zhǔn)化，才能使沖模和沖模零件的生產(chǎn)實(shí)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(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)程度已達(dá)70%80%，模具廠只需設(shè)計(jì)制造工作零件，大部分模具零件均從標(biāo)準(zhǔn)件廠購(gòu)買(mǎi)，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(lái)越細(xì)，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(guó)沖模標(biāo)準(zhǔn)化與專業(yè)化生產(chǎn)近年來(lái)

31、也有較大發(fā)展，除反映在標(biāo)準(zhǔn)件專業(yè)化生產(chǎn)廠家有較多增加外，標(biāo)準(zhǔn)件品種也有擴(kuò)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(biāo)準(zhǔn)化程度還不高（一般在40%以下），標(biāo)準(zhǔn)件的品種和規(guī)格較少，大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)件廠家未形成規(guī)?；a(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量也還存在較多問(wèn)題，還有待進(jìn)一步提高1.3設(shè)計(jì)課題及設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1.3.1課題研究的目的及基本要求（1）目的用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)，近行一項(xiàng)冷沖模設(shè)計(jì)的世界訓(xùn)練，從而培養(yǎng)和提高學(xué)生獨(dú)立工作的能力。擴(kuò)充“沖壓模具設(shè)計(jì)”課程所學(xué)內(nèi)容，掌握沖壓模具設(shè)計(jì)的方法和步驟。掌握沖壓模具設(shè)計(jì)的基本知識(shí)。如計(jì)算、繪圖、查閱設(shè)計(jì)資料和手冊(cè)，熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。（2

32、）基本要求達(dá)到課題研究的目的所提的要求。以生產(chǎn)者的身份來(lái)設(shè)計(jì)模具，為求所設(shè)計(jì)模具適合在所在設(shè)備條件下生產(chǎn)，既要綜合生產(chǎn)實(shí)際，又要滿足生產(chǎn)要求，更要提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。1.3.2 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 本設(shè)計(jì)為連接件落料沖孔復(fù)合模具，設(shè)計(jì)工件如圖1.1所示 第2章 工藝方案分析及確定2.1 零件的工藝分析沖裁件的工藝性是指從沖壓工藝方面來(lái)衡量設(shè)計(jì)是否合理。一般來(lái)講，在滿足工件使用要求的條件下，能以最簡(jiǎn)單最經(jīng)濟(jì)的方法將工件沖裁出來(lái)，它直接受到工廠的沖壓技術(shù)水平和設(shè)備條件等因素的影響。以上要求是確定沖壓件的結(jié)構(gòu)，形狀，尺寸等是確定沖裁工藝實(shí)應(yīng)性的主要因素。根據(jù)這一要求對(duì)該零件進(jìn)行工藝分析如下：1 材料：該

33、沖裁材料為A3鋼是普通碳素鋼，具有良好的可沖壓性。2 零件結(jié)構(gòu)：該沖裁件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，比較適合沖裁。3 尺寸精度：只有孔心距精度要求較高故采用IT11級(jí)，其余均采用14級(jí)。2.2工藝方案的確定 確定方案就是確定沖壓件的工藝路線，主要包括沖壓工序數(shù)，工序的組合和順序等。確定合理的沖裁工藝方案，應(yīng)進(jìn)行全面的工藝分析與研究，比較其綜合的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果。這樣一個(gè)最佳的合理沖壓工藝方案。該零件包括落料、沖孔兩個(gè)基本工序，可以采用以下3種工藝方案： （1）先落料，后沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。（2）先落料-沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。（3）沖孔-落料連續(xù)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。方案（1）模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要兩道工序

34、、兩套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量的生產(chǎn)要求。方案（2）和方案（3）對(duì)于該零件都可以采用，但由于孔心距尺寸精度要求高，為更好地保證尺寸精度，最后確定用復(fù)合沖裁的方式進(jìn)行生產(chǎn)。工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚，為便于操作，所以采用倒裝復(fù)合模結(jié)構(gòu)及彈性卸料方式。2.3排樣的確定在沖壓生產(chǎn)中，節(jié)約金屬和減少?gòu)U料具有非常重要的意義，特別是在大批量生產(chǎn)中，較好地確定沖件尺寸和合理排樣是降低成本的有效措施之一。2.3.1 沖裁件的排樣 排樣是指沖件在條料、帶料或板料上布置的方法。沖件的合理布置（即材料的經(jīng)濟(jì)利用），與沖件的外形有很大關(guān)系。根據(jù)不同幾何形狀的沖件，可得出于其相適應(yīng)的

35、排樣類型，而根據(jù)排樣的類型，又可分為少或無(wú)工藝余料的排樣與工藝余料的排樣兩種。 考慮到該制造件的生產(chǎn)綱領(lǐng)與加工條件，采用條料加工余料的排樣。排樣如下： 圖2.12.3.2材料利用率 衡量材料經(jīng)濟(jì)利用的指標(biāo)是材料利用率。一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的材料利用率為：*100% A 沖裁件面積（包括沖出小孔在內(nèi)）（2）;B 條斜寬度（）；H近距（）； =*100% =3341/4410 =75.8% 一張板料上總的材料利用率為： = 式中： N張條料上的沖件總數(shù)目: L板料長(zhǎng)度（）； B板料寬度（）； A沖裁件面積（2）; 查板材標(biāo)準(zhǔn)。選600mmx2000mm的鋼材，每張鋼材可剪裁為5張條料（5mmx2000mm）

36、，每張條料可沖47個(gè)工件： =65.4%2.3.3 搭邊排樣時(shí)，沖件之間以及沖件與條料側(cè)邊之間留下的余料叫搭邊。它的作用是補(bǔ)償定位誤差，保證沖出合格的沖件，以及保證條料有一定剛度，便于送料。搭邊數(shù)值取決于以下因素:(1) 工件的尺寸和形狀。(2) 材料的硬度和厚度。(3) 排樣的形式（直排、斜排、對(duì)排等）。(4) 條料到的送料方法（是否有側(cè)壓板）。檔料裝置的形式（包括檔料銷、導(dǎo)料銷和定距側(cè)刃等的形式）。搭邊值一般由經(jīng)驗(yàn)在經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單計(jì)算確定的。第3章 工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算3.1 沖壓力與壓力中心的計(jì)算3.1.1 沖裁方式與沖壓力的計(jì)算 當(dāng)一次沖裁完成以后，為了能夠順利地進(jìn)行下一次沖裁，必須適時(shí)的解決出件

37、、卸料及排除廢料等問(wèn)題。選取的沖裁方式不同時(shí)，出件、卸料及排除廢料的形式也就不同。因此沖裁方式將直接決定沖裁的結(jié)構(gòu)形式，并影響沖裁的質(zhì)量。3.1.2 沖裁力的計(jì)算計(jì)算沖裁力的目的是為了確定壓力機(jī)的額定壓力，因此要計(jì)算最大沖裁力。則沖裁力可按下式計(jì)算： F=A 式中：A 為剪切斷面面積. 為板料的抗剪強(qiáng)度?？紤]到刃口磨損、間隙的波動(dòng)、材料力學(xué)性能的變化、板料厚度的偏差等因素的影響，可取安全系數(shù)為1.3,于是在生產(chǎn)沖裁力便可按下式計(jì)算： F=1.3LT 式中： L沖裁的總長(zhǎng)度（mm）： T板料厚度（mm）： 板料的抗剪強(qiáng)度（Mpa）。 經(jīng)查資料取=450Mpa . 按非退火A3鋼板計(jì)算 將相應(yīng)數(shù)據(jù)

38、代入.得沖裁力為： 落料 F=1.3x(2x3.14x20+60x2)x1.6x450=330KN 沖孔 F1=1.3x2x3.14x10x2x1.6x450=117.6KN3.1.3 卸料力、推件力的計(jì)算 由于影響卸料力、推件力的因素很多無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)算。在生產(chǎn)中均采用下列經(jīng)驗(yàn)公式： FQ1=K1nF (N) FQ2=K2nF （N） 式中：FQ1、FQ2分別為卸料力、推件力： K1、 K2分別為卸料力系數(shù)、推件力系數(shù)，其值表3.1 n同時(shí)卡在凹?？變?nèi)的工件或廢料數(shù)， F沖裁力 (N),按式（3.1）計(jì)算。表3.1 卸料力、推件力系數(shù)表材料種類板料厚度mmK1K2鋼-0.10.06-0.090.

39、10.1-0.50.045-0.070.0650.5-2.50.025-0.060.0502.5-6.50.02-0.050.0456.50.15-0.040.025查表3.1得K1=0.05 K2=0.05 。代人公式得：卸料力FQ1=K1F=330x0.05=16.5KN推件力FQ2=K2Nf=2x0.05x117.6=11.76KN3.1.4 總沖裁力的計(jì)算根據(jù)工件的要求以及對(duì)模具的要求，故選總沖壓力為：F總=330+117.6+16.5+11.76=475.86KN3.2 工件零件刃口尺寸計(jì)算落料部分以落料凹模為基準(zhǔn)計(jì)算，落料凸模按間隙值配置。沖孔部分以沖孔凸模為基準(zhǔn)計(jì)算，沖孔凹模按間

40、隙配制。既已落料凹模沖孔凸模為基準(zhǔn)，凸凹模按間隙值配制。 具體刃口尺寸計(jì)算見(jiàn)下表：基本尺寸分類沖裁間隙磨損系數(shù)計(jì)算公式制造公差計(jì)算結(jié)果落料凹模R200-0.52Zmin=0.14Zmax=0.18Zmax-Zmin=0.04工件公差為IT14級(jí)，故X=0.75Dd=（Dmax-X）/404Dd=19.74沖孔凹模20+0.52同上同上dD=（Dmin+X）0-/4同上dD=20.26孔心距60±0.19同上X=0.75Ld=（Lmin+X）8L=60±0.0483.3 工作零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.3.1 凹模尺寸 凹模厚度 H=Kb（20mm） =0.26x100=26 其中K查

41、表3.2，利用插值法得K=0.26凹模邊緣壁厚 C(1.5-2）H C=（1.5-2）x26=（39-52），實(shí)取C=50mm凹模邊長(zhǎng) L=b+2C=100+2x50=200mm查標(biāo)準(zhǔn) JBT6743.1-94;凹模寬 160mm因此確定凹模外形尺寸為200x160x26mm,將凹模板做成薄型形式并加空心墊板后實(shí)際凹模尺寸為200x160x20mm表3.2 凹模厚度系數(shù)Kb12500.350.4250-1000.220.28 3.3.2凸凹模尺寸凸凹模長(zhǎng)度： L=H1+H2+h=20+20+16.6=56.6mm其中H1:凸凹模固定板厚度；H2:卸料板厚度 h:增加高度（包括凸凹模進(jìn)入凹模的深

42、度，彈性元件安裝高度）。3.3.3沖孔凸模尺寸沖孔凸模尺寸：L凸=h1+h2+h3=20+10+20=50mm其中h1：凹凸模固定板厚度；h2:卸料板厚度 h:增加高度(包括凹凸進(jìn)入凹模的深度,彈性元件安裝高度)凸凹模 第4章其他模具結(jié)構(gòu)零件4.1其他模具結(jié)構(gòu)零件根據(jù)凹模零件尺寸，結(jié)合倒裝式復(fù)合模特點(diǎn)，查JB/T2885.1-94,確定其他模具結(jié)構(gòu)零件，如下表所示：表4.1 模具主要零件尺寸序號(hào)名稱長(zhǎng)x寬x高材料數(shù)量1墊板130x90x1045鋼12凹模固定板130x90x20T8A13卸料板130x90x1045鋼14凸模固定板130x90x20T8A1 根據(jù)模具零件結(jié)構(gòu)尺寸，結(jié)合倒裝式復(fù)合模結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，查JB/T2855.5-94選取后