沖壓課程設(shè)計(jì)說明書 2

1、江蘇技術(shù)師范學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書第一章 緒論1.1 模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及市場前景現(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱。世界模具市場總體上供不應(yīng)求，市場需求量維持在600億至650億美元，同時(shí)，我國的模具產(chǎn)業(yè)也迎來了新一輪的發(fā)展機(jī)遇。近幾年，我國模具產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值保持13%的年增長率（據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2004年國內(nèi)模具進(jìn)口總值達(dá)到600多億，同時(shí)，有近200個(gè)億的出口），到2005年模具產(chǎn)值預(yù)計(jì)為600億元，模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件出口將從現(xiàn)在的每年9000多萬美元增長到2005年的2億美元左右。單就汽車產(chǎn)業(yè)而言，一個(gè)型號的汽車所需模具達(dá)幾千副，價(jià)值上億元，而當(dāng)汽車更換車型時(shí)約有80%的模具需要更換。2003年我國

2、汽車產(chǎn)銷量均突破400萬輛，預(yù)計(jì)2004年產(chǎn)銷量各突破500萬輛，轎車產(chǎn)量將達(dá)到260萬輛。另外，電子和通訊產(chǎn)品對模具的需求也非常大，在發(fā)達(dá)國家往往占到模具市場總量的20%之多。目前，中國17000多個(gè)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)，從業(yè)人數(shù)約50多萬。1999年中國模具工業(yè)總產(chǎn)值已達(dá)245億元人民幣。工業(yè)總產(chǎn)值中企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占三分之一。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其它各類模具約占11%。1.2 沖壓工藝的種類沖壓主要是按工藝分類，可分為分離工序和成形工序兩大類。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(shí)保

3、證分離斷面的質(zhì)量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的條件下發(fā)生塑性變形，制成所需形狀和尺寸的工件。在實(shí)際生產(chǎn)中，常常是多種工序綜合應(yīng)用于一個(gè)工件。沖裁、彎曲、剪切、拉深、脹形、旋壓、矯正是幾種主要的沖壓工藝。 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(qiáng)度均勻，無明顯方向性；均勻延伸率高；屈強(qiáng)比低；加工硬化性低。在實(shí)際生產(chǎn)中，常用與沖壓過程近似的工藝性試驗(yàn)，如拉深性能試驗(yàn)、脹形性能試驗(yàn)等檢驗(yàn)材料的沖壓性能，以保證成品質(zhì)量和高的合格率。模具的精度和結(jié)構(gòu)直接影響沖壓件的成形和精度。模具制造成本和壽命則是影響沖壓

4、件成本和質(zhì)量的重要因素。模具設(shè)計(jì)和制造需要較多的時(shí)間，這就延長了新沖壓件的生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。模座、模架、導(dǎo)向件的標(biāo)準(zhǔn)化和發(fā)展簡易模具(供小批量生產(chǎn))、復(fù)合模、多工位級進(jìn)模(供大量生產(chǎn))，以及研制快速換模裝置，可減少?zèng)_壓生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量和縮短準(zhǔn)備時(shí)間，能使適用于減少?zèng)_壓生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量和縮短準(zhǔn)備時(shí)間，能使適用于大批量生產(chǎn)的先進(jìn)沖壓技術(shù)合理地應(yīng)用于小批量多品種生產(chǎn)。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(shí)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。因此，沖壓中的安全生產(chǎn)是一個(gè)非常重要的問題。1.3沖壓工藝介紹沖壓是靠壓力機(jī)和模具對板材、帶材、管材和型材等施加外力，使之產(chǎn)生

5、塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件(沖壓件)的成形加工方法。沖壓和鍛造同屬塑性加工(或稱壓力加工)，合稱鍛壓。沖壓的坯料主要是熱軋和冷軋的鋼板和鋼帶。全世界的鋼材中，有6070%是板材，其中大部分是經(jīng)過沖壓制成成品。汽車的車身、底盤、油箱、散熱器片，鍋爐的汽包、容器的殼體、電機(jī)、電器的鐵芯硅鋼片等都是沖壓加工的。儀器儀表、家用電器、自行車、辦公機(jī)械、生活器皿等產(chǎn)品中，也有大量沖壓件。沖壓件與鑄件、鍛件相比，具有薄、勻、輕、強(qiáng)的特點(diǎn)。沖壓可制出其他方法難于制造的帶有加強(qiáng)筋、肋、起伏或翻邊的工件，以提高其剛性。由于采用精密模具，工件精度可達(dá)微米級，且重復(fù)精度高、規(guī)格一致，可以沖壓出孔、凸

6、臺(tái)等。冷沖壓件一般不再經(jīng)切削加工，或僅需要少量的切削加工。熱沖壓件精度和表面狀態(tài)低于冷沖壓件，但仍優(yōu)于鑄件、鍛件，切削加工量少。沖壓是高效的生產(chǎn)方法，采用復(fù)合模，尤其是多工位級進(jìn)模，可在一臺(tái)壓力機(jī)上完成多道沖壓工序，實(shí)現(xiàn)由帶料開卷、矯平、沖裁到成形、精整的全自動(dòng)生產(chǎn)。生產(chǎn)效率高，勞動(dòng)條件好，生產(chǎn)成本低，一般每分鐘可生產(chǎn)數(shù)百件。 第二章 沖壓工藝性分析2.1課程設(shè)計(jì)題目零件圖如圖2-1所示。 技術(shù)要求：1.表面光潔，邊緣不得有毛刺 2.材料：08鋼 3.板料厚：1.5mm 4.大批量生產(chǎn)圖2-1 沖壓件圖2.2沖壓件工藝分析材料:該沖裁件的材料08鋼。有良好的力學(xué)性能，熱態(tài)下塑性好，冷態(tài)下塑性也

7、可以，切削性好，易釬焊和焊接，耐蝕，但易產(chǎn)生腐蝕破裂。此外價(jià)格便宜，是應(yīng)用廣泛的一個(gè)普通黃銅品種?？勺龈鞣N深拉深和彎折制造的受力零件，如銷釘、鉚釘、墊圈、螺母、導(dǎo)管、氣壓表彈簧、篩網(wǎng)、散熱器零件等，沖壓工藝性好，適合進(jìn)行沖壓加工。機(jī)械性能：抗拉強(qiáng)度（Mpa）：385.0 延伸率（A%）：15.0。 抗拉強(qiáng)度：（b/MPa)410-630 伸長率：（10/%）10 維氏硬度：（HV)105-175 （厚度0.3）零件結(jié)構(gòu):該拉深件結(jié)構(gòu)簡單，適合采用拉深工藝尺寸精度:零件圖上所有未注公差的尺寸，屬自由尺寸，可按工T14級確定工件尺寸的公差。2.3結(jié)構(gòu)形狀分析該工件是L形彎曲件，彎角是直角，工件結(jié)構(gòu)

8、對稱，形狀簡單，孔為直徑為20mm的圓孔，故符此形狀方面的要求。 為了便于模具加工，沖裁件轉(zhuǎn)角處應(yīng)該盡量避免尖角，而以圓弧過度，從而減少?zèng)_壓時(shí)候的開裂以及沖裁時(shí)尖角處的崩刃和過快磨損。一般沖裁件的圓角半徑R應(yīng)大于或等于板厚t的一半，即R0.5t。本次設(shè)計(jì)的工件，圓角半徑R=30.5t=1.5，故沖裁件的尺寸滿足要求。 在直角彎曲時(shí)，為了使彎曲過程中能產(chǎn)生足夠的彎矩，保證彎曲件的直邊平直，必須使彎曲件的直邊高度H2t，本次設(shè)計(jì)的工件的直邊高度為30mm，故滿足要求。對于帶孔的彎曲件，為了防止預(yù)先沖好的位于彎曲變形區(qū)附近的孔由于彎曲過程中材料的塑性流動(dòng)產(chǎn)生變形，孔的位置應(yīng)處于彎曲變形區(qū)外?？走呏翉?/p>

9、曲半徑r中心的距離L材料厚度有關(guān)，一般應(yīng)滿足一下條件：當(dāng)t(1.6-1.8)，參考文獻(xiàn)一附錄B3，選用公稱壓力為1000kN的開式壓力機(jī)。其主要技術(shù)參數(shù)為：公稱壓力：1000kN滑塊行程：130mm最大閉合高度：480mm工作臺(tái)尺寸：710*1080mm模柄孔尺寸：第五章 主要工作尺寸計(jì)算 模具的落料凹模、凸凹模、沖孔凹模、沖孔凸模及鑲拼凸、凹模的工作關(guān)系如圖5-1所示。 對于工件未注公差，可按IT9計(jì)算。 根據(jù)文獻(xiàn)一表2-10查得，沖裁模刃口雙面間隙Zmin=0.10mm,Zmax=0.14mm.5.1.落料刃口尺寸計(jì)算 mm的凸、凹模的制造公差由文獻(xiàn)一表2-12得=0.04mm，mm 由于

10、，故采用凸模與凹模配合加工法。由文獻(xiàn)一表2-13查得x=0.5.則： 按凹模尺寸配制，其雙面間隙為0.10mm-0.14mm。如圖4-1、4-2所示。圖5-1 落料凹模 圖5-2 落料凸模5.2沖孔刃口尺寸計(jì)算 對于孔的凸，凹模制造公差可由文獻(xiàn)一表2-12查得，。 由于，故采用凸模與凹模配合加工法。由文獻(xiàn)一表2-13查得，。則：凹模尺寸配制，其雙面間隙為0.10-0.14mm，如圖5-3、5-4所示。圖5-3 沖孔凸模圖5-4 沖孔凹模5.3拉深工作部分的尺寸拉深凸模和凹模的單邊間隙可按文獻(xiàn)一表5-12中式Z/2=1t計(jì)算Z/2=0.8mm.由于拉深工件的公差為IT14級，故凸、凹模的制造公差

11、可采用IT10級精度，查文獻(xiàn)一附錄得。按文獻(xiàn)一式5-24、5-25可求拉深凸、凹模尺寸及公差如表5.1所示，詳見圖5-5、5-6所示。圖5-5 鑲拼凸模圖5-6 鑲拼凹模表5.1 工作尺寸工作尺寸4.4凹模外形尺寸凹模厚度：H=kb，查文獻(xiàn)二表2-27得H=0.19*160=30mm。直徑D=b+2c=b+(3-4)h=206+3*30=296mm.根據(jù)凹模直徑，查文獻(xiàn)二表9-9，得數(shù)據(jù)如表5.2所示。表5.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)復(fù)合圓形凹模典型組合的結(jié)構(gòu)參數(shù)（mm）上模座上墊板上固定板蓋板橡膠5510251030卸料版凹模下固定板下墊板下模座2245281070根據(jù)表中尺寸計(jì)算，得模具總高度：壓力機(jī)閉

12、合高度為：480mm，經(jīng)校核在壓力機(jī)的閉合高度之內(nèi)，所以合格。第六章 模具的總體設(shè)計(jì)及裝配該工件的模具裝配圖如圖6-1所示：1-橡膠 2-下模座 3-推桿 4-下墊板 5-下固定板 6-凹模 7-下頂塊 8-鑲拼凸模 9-擋料銷 10-沖孔凹模 11-鑲拼凹模 12-凸凹模 13-上頂塊 14-打桿 15-模柄 16-頂桿 17-上模座 18-沖孔凸模 19-上墊塊 20-定位銷 21-蓋板 22-上固定板 23-橡膠 24-卸料板 25-導(dǎo)柱 26-限位銷 27-導(dǎo)柱 28-緊固螺釘 29-倒料銷圖6-1 裝配圖模具工作原理： 該模具是一套實(shí)現(xiàn)落料拉深沖孔的復(fù)合模具，模具實(shí)行前后進(jìn)料，靠定位

13、銷和擋料銷實(shí)現(xiàn)定位，當(dāng)壓力機(jī)帶動(dòng)的上模開始向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)落料凸模向下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)落料，凸模繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，使拉深的凸模和凹模接觸，實(shí)現(xiàn)拉深，此時(shí)頂桿拖動(dòng)上頂塊向下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而沖孔凸模與沖孔凹模接觸實(shí)現(xiàn)沖孔。沖孔后，余料直接從凹模中漏料。開模時(shí)，上模部分隨著壓力機(jī)的拉力向上運(yùn)動(dòng)，落料凸模，沖孔凸模，拉深凹模繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，下頂干受到壓縮橡膠回彈的彈力推動(dòng)下頂塊向上運(yùn)動(dòng)，從而推出制件。第七章 課程設(shè)計(jì)心得通過本次課程設(shè)計(jì)，理論與實(shí)踐相結(jié)合，在指導(dǎo)老師和同學(xué)的幫助下，順利地完成了本次課程設(shè)計(jì)。在本次設(shè)計(jì)的過程中，通過自己的實(shí)際的操作計(jì)算，我對以前所學(xué)過的專業(yè)知識(shí)有了更進(jìn)一步更深刻的認(rèn)識(shí)，也認(rèn)識(shí)到自己的不足

14、之處。到此時(shí)我才深深的體會(huì)到，只有理論和實(shí)踐相結(jié)合，把所學(xué)的運(yùn)用到實(shí)踐中去，才能提高自己的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力。本次課程設(shè)計(jì)歷時(shí)3周，從最初的領(lǐng)會(huì)課程設(shè)計(jì)要求，到對拿到自己受傷的沖壓件的各種沖壓性能的分析計(jì)算，例如對沖壓件結(jié)構(gòu)的分析，對尺寸的分析，通過不斷的分析計(jì)算，對要進(jìn)行設(shè)計(jì)的沖壓件有了一個(gè)比較全面深刻的認(rèn)識(shí)，并在此基礎(chǔ)上綜合考慮生產(chǎn)中的各種實(shí)際因素，最后確定本次課程設(shè)計(jì)的工藝方案，然后是對排樣方式的計(jì)算，直到模具總裝配圖的繪。在這段時(shí)間里，我進(jìn)行了大量的計(jì)算，從材料利用率的計(jì)算，到工序壓力的計(jì)算，再到工作部分刃口尺寸及公差的計(jì)算，到各種零件的結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算以及主要零部件的強(qiáng)度剛度計(jì)算的核算

15、。其間，在圖書館翻閱了許多相關(guān)書籍和各種設(shè)計(jì)資料。因此，從某種意義上講，通過本次設(shè)計(jì)，也培養(yǎng)了和鍛煉了自己一種查閱資料，獲取有價(jià)值信息的能力?？傊?，通過本次課程設(shè)計(jì)，我獲益良多，是的我對于模具與模具制造的整個(gè)過程都有了比較深刻的認(rèn)識(shí)和全面的掌握，當(dāng)然，這都離不開老師和同學(xué)們的幫助，使得我在設(shè)計(jì)的這段時(shí)間里，收獲很多。相信這次的課程設(shè)計(jì)將會(huì)對我在以后的人生道路上會(huì)有一種鼓舞前行的力量。參考文獻(xiàn) 1.肖祥芷.中華磨具設(shè)計(jì)大典M.南昌：江西科學(xué)技術(shù)出版社，2003,10.2.楊占堯.沖壓磨具標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用手冊M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010,10.3.劉建超.沖壓模具設(shè)計(jì)與制造M.北京：高等教育出版社，2004,6.4.許發(fā)樾.沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999,6.第 20 頁 共 22 頁目錄第一章 緒論11.1 模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及市場前景11.2 沖壓工藝的種類11.3沖壓工藝介紹2第二章 沖壓工藝性分析32.1課程設(shè)計(jì)題目32.2沖壓件工藝分析42.3結(jié)構(gòu)形狀分析42.4精度和粗糙度分析52.4.1精度的確定52.4.2粗糙度的確定5第三章 沖壓生產(chǎn)