沖壓工藝與模具設(shè)計的內(nèi)容及步驟(精)

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1、沖壓工藝與模具設(shè)計的內(nèi)容及步驟 沖壓工藝與模具設(shè)計是進(jìn)行沖壓生產(chǎn)的重要技術(shù)準(zhǔn)備工作。 沖壓工藝與模具 設(shè)計應(yīng)結(jié)合工廠的設(shè)備、人員等實際情況，從零件的質(zhì)量、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本、　勞動強(qiáng)度、環(huán)境的保護(hù)以及生產(chǎn)的安全性各個方面綜合考慮，選擇和設(shè)計出技術(shù)先　進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理、使用安全可靠的工藝方案和模具結(jié)構(gòu) ，以使沖壓件的生產(chǎn)在保證 達(dá)到設(shè)計圖樣上所提出的各項技　術(shù)要求的基礎(chǔ)上，盡可能降低沖壓的工藝成本和?！∽C安全生產(chǎn)。 一般來講，設(shè)計的主要內(nèi)容及步驟包括： １?工藝設(shè)計 （１零件及其沖壓工藝性分析 根據(jù)沖壓件產(chǎn)品圖，分析沖壓件的形狀特點(diǎn)、尺寸大小、精　度要求、原材料尺　寸規(guī)格和力學(xué)性能，

2、并結(jié)合可供選用的沖　壓設(shè)備規(guī)格以及模具制造條件、生產(chǎn)批量　等因素，分析零件的沖壓工藝性。良好的沖壓工藝性應(yīng)保證材料消耗少、工序 數(shù)目 少、占用設(shè)備數(shù)量少、模具結(jié)構(gòu)簡單而壽命高、產(chǎn)品質(zhì) 量穩(wěn)定、操作簡單。（２確 定工藝方案，主要工藝參數(shù)計算在沖壓工藝性分析的基礎(chǔ)上，找出工藝與模具設(shè)計的　特點(diǎn)與難點(diǎn)，根據(jù)實際情況提出各種可能的沖壓工藝方案，內(nèi)容包括工序性質(zhì)、工序　數(shù)目、工序順序及組合方式等。有時同一 種沖壓零件也可能存在多個可行的沖壓工藝方案，通常每種方案各有優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)　從產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、設(shè)備占用情況、模具制造的難易程度和壽命高低、生產(chǎn)　成本、操作方便與安全程度等方面進(jìn)行綜合分析、比較，

3、確定出適合于現(xiàn)有生產(chǎn)條　件的最佳方案。此外，了解零件的作用及使用要求對零件沖壓工藝與模具設(shè)計是有　幫助的 工藝參數(shù)指制定工藝方案所依據(jù)的數(shù)據(jù)，如各種成形系數(shù)（拉深系數(shù)、脹形系數(shù)　等、零件展開尺寸以及沖裁力、成　形力等。計算有兩種情況， 第一種是工藝參數(shù)可以計算得比較準(zhǔn)確，如零件排樣的材料利用率、沖裁壓力　中心、工件面積等； 第二種是工藝參數(shù)只能作近似計算，如一般彎曲或拉深成形　力、復(fù)雜零件坯料　展開尺寸等，確定這類工藝參數(shù)一般是根　據(jù)經(jīng)驗公式或圖表進(jìn)行粗略計算，有些需通　過試驗調(diào)整；有時甚至沒有經(jīng)驗公式可以應(yīng)用，或者因計算太繁雜以致于無　法進(jìn)行，　如復(fù)雜模具零件的剛性或強(qiáng)度校核、復(fù)雜沖壓

4、零件　成形力計算等，這種情況下一般　只能憑經(jīng)驗進(jìn)行估計。 （３選擇沖壓設(shè)備 根據(jù)要完成的沖壓工序性質(zhì)和各種沖壓設(shè)備的力能特點(diǎn)，考慮沖壓加工所需的　變形力、變形功及模具閉合高度和輪廓尺寸的大小等主要因素，結(jié)合工廠現(xiàn)有設(shè)備　情況來合理選定設(shè) 備類型和噸位。常用沖壓設(shè)備有曲柄壓力機(jī)、液壓機(jī)等　，其中曲柄壓力機(jī)應(yīng)用　最廣。沖裁類沖壓工序多在曲柄壓力機(jī)上進(jìn)行，一般不用液壓機(jī)；而成形類沖壓工序　可在曲柄壓力機(jī)或液壓機(jī)上進(jìn)行。 ２?模具設(shè)計 模具設(shè)計包括模具結(jié)構(gòu)形式的選擇與設(shè)計、模具結(jié)構(gòu)參數(shù)計 算、模具圖繪制 等內(nèi)容。 （１模具結(jié)構(gòu)形式的選擇與設(shè)計 根據(jù)擬定的工藝方案，考慮沖壓件的形狀特點(diǎn)、

5、零件尺寸大　小、精度要求、生　產(chǎn)批量、模具加工條件、操作方便與安全　的要求等選定與設(shè)計沖模結(jié)構(gòu)形式。（２　模具結(jié)構(gòu)參數(shù)計算確定模具結(jié)構(gòu)形式后，需計算或校核模具結(jié)構(gòu)上的有關(guān)參數(shù)，如?！【吖ぷ鞑糠郑ㄍ埂寄５鹊膸缀纬叽?、模具零件的強(qiáng)度與剛度、模具運(yùn)動部件的　運(yùn)動參數(shù)、模具與設(shè)備之間的安裝尺寸，選用和核算彈性元件等。（３繪制模具圖 模具圖是沖壓工藝與模具設(shè)計結(jié)果的最終體現(xiàn)，一套完整的　模具圖應(yīng)該包括模　具和使用模具的完備信息。模具圖的繪制　應(yīng)該符合國家制定的制圖標(biāo)準(zhǔn)，同時考慮　模具行業(yè)的特殊要　求與習(xí)慣。模具圖由總裝圖和非標(biāo)準(zhǔn)件的零件圖組成?？傃b 配 圖主要反映整個模具各個零件之間的裝配關(guān)系，應(yīng)

6、該對應(yīng)繪制說明模具構(gòu)造的投影　圖，主要是主視圖和俯視圖及必要　的剖面、剖視圖，并注明主要結(jié)構(gòu)尺寸，如閉合高　度、輪廓 尺寸等。習(xí)慣上俯視圖由下模部分投影而得，同時在圖紙的　右上角繪出工件　圖、排樣圖，右下方列出模具零件的明細(xì)表，寫明技術(shù)要求等。零件圖一般根據(jù)?！【呖傃b配圖測繪，也應(yīng)該有足夠的投影各必要的剖面、剖視圖以將零件結(jié)構(gòu)表達(dá)清　楚。此外，要標(biāo)注零件加工所需的所有結(jié)構(gòu)尺寸、公差、表　面粗糙度、熱處理及其　他技術(shù)要求。 對于一個完整的生產(chǎn)過程，沖壓工藝與模具設(shè)計是密不可分的，二者相互聯(lián)系，相　互影響，因此前述督可能需要交叉、反復(fù)進(jìn)行。若方案有變化，則需重新進(jìn)行設(shè)計計　算。 ３?編寫工藝

7、文件及設(shè)計計算說明書為了規(guī)范生產(chǎn)，加強(qiáng)管理，每一種沖壓產(chǎn)品的　生產(chǎn)需寫相應(yīng)的工藝文件（如工序卡片。對零件沖壓工藝和模具設(shè)計應(yīng)編寫設(shè)計　計算說明書，以供日后查閱。設(shè)計計算說明書應(yīng)該包括沖壓件的工藝分析以 及模具 設(shè)計的主要內(nèi)容。 沖壓模具是沖壓加工的主要工藝裝備，沖壓制件就是靠上、下模具的相對運(yùn)動　來完成的。加工時由于上、下模具之間不　斷地分合，如果操作工人的手指不斷進(jìn)入　或停留在模具閉合　區(qū)，便會對其人身安全帶來嚴(yán)重威脅。 （一模具的主要零件、作用及安全要求 １?工作零件凸凹模是直接使坯料成形的工作零件，因此，它是模具上的關(guān)鍵零　件。凸凹模不但精密而且復(fù)雜，它應(yīng)滿　足如下要求：（１應(yīng)有

8、足夠的強(qiáng)度，不能在沖壓　過程中斷 裂或破壞；（２對其材料及熱處理應(yīng)有適當(dāng)要求，防止硬度太高而脆裂 2. 定位零件定位零件是確定坯件安裝位置的零件，有定位銷（板、擋料銷（板、　導(dǎo)正銷、導(dǎo)料板、定距側(cè)刀、 側(cè)壓器等。設(shè)計定位零件時應(yīng)考慮操作方便，不應(yīng)有 過定位，位置要便于觀察，最好采用前推定位、外廓定位和導(dǎo)正銷定　位等。 3. 壓料、卸料及出料零件壓料零件有壓邊圈、 壓料板等。壓邊圈可對拉延坯 料加壓邊力，從而防止坯料在切向壓力的作用下拱起而形成皺褶。壓料板的作用是　防止坯料移動　和彈跳。頂出器、卸料板的作用是便于出件和清理廢料。它 們由彈 簧、橡膠和設(shè)備上的氣墊推桿支撐，可上下運(yùn)動，

9、頂出件設(shè)計時應(yīng)具有足夠的頂出力　運(yùn)動要有限位。卸料板應(yīng)　盡量縮小閉合區(qū)域或在操作位置上銑出空手槽。暴露的　卸料板的四周應(yīng)設(shè)有防護(hù)板，防止手指伸入或異物進(jìn)入，外露表面棱角應(yīng)倒鈍。 4. 導(dǎo)向零件導(dǎo)柱和導(dǎo)套是應(yīng)用最廣泛的一種導(dǎo)向零件。 其作用是保證凸凹模 在沖壓工作時有精確的配合間隙。因　此，導(dǎo)柱、導(dǎo)套的間隙應(yīng)小于沖裁間隙。導(dǎo)柱　設(shè)在下模座，要保證在沖程下死點(diǎn)時，導(dǎo)柱的上端面在上模板頂面以上最　少５至１０　毫米。導(dǎo)柱應(yīng)安排在遠(yuǎn)離模塊和壓料板的部位，使操作者的手臂不用越過導(dǎo)柱送取　料。 ５?支承及夾持零件它包括上下模板、模柄、凸凹模固定　板、墊板、限位器等。　上下模板是沖模的基礎(chǔ)零件，其他各　

10、種零件都分別安裝固定在上面。模板的平面　尺寸，尤其是前　后方向應(yīng)與制件相適應(yīng)，過大或過小均不利于操作。 有些模具 （落料、沖孔類模具）為了出件方便，需在模　架下設(shè)墊板。這時墊板最好與模板　之間用螺釘連接在一起，　兩墊板的厚度應(yīng)絕對相等。墊板的間距以能出件為準(zhǔn)，　不要太大，以免模板斷裂。６?緊固零件它包括螺釘、螺母、彈簧、柱銷、墊圈　等，一般都采用標(biāo)準(zhǔn)件。沖壓模具的標(biāo)準(zhǔn)件用量較多，設(shè)計選用 時應(yīng)保證緊固和 彈性頂出的需要，避免緊固件暴露在表面操　作位置上，防止碰傷人手和妨礙操　作。（二）模具設(shè)計的安全要點(diǎn)　在結(jié)構(gòu)上應(yīng)盡量保證進(jìn)料、定料、出件、清理廢　料的方便。對于小型零件的加工要嚴(yán)禁操作者的

11、手指、手腕或身體 的其他部位伸 入模區(qū)作業(yè)；對于大型零件的加工，若操作者　必須手入模內(nèi)作業(yè)時，要盡可能減 少入模的范圍，盡可能縮　短身體某部位在模內(nèi)停留的時間，并應(yīng)明確模具危險區(qū)　范圍，配備必要的防護(hù)措施和裝置。 模具上的各種零件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度及剛度， 防止使用過　程中損壞和變形，緊固零件要有防松動措施，避免意外傷害 操作者。 不允許在加工過程中發(fā)生廢料或工件飛彈現(xiàn)象，影響操 作者的注意力，甚至 擊傷操作者。另外要避免沖裁件毛刺割　傷人手。不允許操作者在進(jìn)行沖壓操作時　有過大的動作幅　度，避免出現(xiàn)使身體失去穩(wěn)定的姿勢；不允許在作業(yè)時有過 多和 過難的動作。應(yīng)盡量避免沖壓加工時有強(qiáng)烈的噪聲和振 動。模具設(shè)計應(yīng)在總圖上 標(biāo)明模具重量，便于安裝，保障安　全。２０千克以上的零件加工應(yīng)有起重搬運(yùn)措　施，減輕勞動強(qiáng)　度。裝拆模具零件時應(yīng)方便安全，避免有夾手、割手的可能； 模 具要便于解體存放?？傊＞咧械哪呐率羌?xì)微的問題都 會影響安全，只有對每 種作業(yè)中的具體問題進(jìn)行分析，才能　提出模具中的安全注意事項。