墊圈落料沖孔復(fù)合模具設(shè)計(jì)
墊圈落料沖孔復(fù)合模具設(shè)計(jì),墊圈落料沖孔復(fù)合模具設(shè)計(jì),墊圈,沖孔,復(fù)合,模具設(shè)計(jì)
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)論 文 任 務(wù) 書(shū)
一、題目及專(zhuān)題：
1、題目 沖壓模具設(shè)計(jì)
2、專(zhuān)題 墊圈落料沖孔復(fù)合模具設(shè)計(jì)
二、課題來(lái)源及選題依據(jù)
課題來(lái)源：企業(yè)開(kāi)發(fā)研制產(chǎn)品需要。
選題依據(jù)：根據(jù)學(xué)生所學(xué)專(zhuān)業(yè)及教學(xué)大綱要求，結(jié)合相關(guān)企業(yè)實(shí)
際生產(chǎn)需要及設(shè)計(jì)模式，促使學(xué)生將所學(xué)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)及專(zhuān)業(yè)知
識(shí)具體應(yīng)用到實(shí)踐中，培養(yǎng)其理論聯(lián)系實(shí)際的能力。
三、本設(shè)計(jì)（論文或其他）應(yīng)達(dá)到的要求：
1．根據(jù)零件的使用條件、技術(shù)要求、形狀和尺寸，確定該零件的冷沖壓工藝方案（包括排樣圖）；
2．選擇各工序沖壓設(shè)備，填寫(xiě)沖壓工藝過(guò)程卡；
3．設(shè)計(jì)本工序的工裝設(shè)備（模具）；
4．繪制全套模具圖（工序圖、排樣圖、裝配圖和零件圖）；
5．撰寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份，字?jǐn)?shù)約10000字符。
四、接受任務(wù)學(xué)生：
數(shù)控50305 班 姓名 張 聰
五、開(kāi)始及完成日期：
自2007年 11 月 15 日 至 2007年1 月4 日
六、設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)（或顧問(wèn)）：
指導(dǎo)教師 簽名
教研室主任 簽名
〔學(xué)科組組長(zhǎng)研究所所長(zhǎng)〕 簽名
南京工程學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
設(shè)計(jì)（論文）題 目 墊圈落料沖孔復(fù)合模具設(shè)計(jì)
學(xué) 生 姓 名 張 聰
指 導(dǎo) 教 師 蔡 昀
2007年 12月 23日
南京工程學(xué)院
繼續(xù)教育 學(xué)院(系) 數(shù)控技術(shù) 專(zhuān)業(yè)
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)論 文 任 務(wù) 書(shū)
一、題目及專(zhuān)題：
1、題目 沖壓模具設(shè)計(jì)
2、專(zhuān)題 墊圈落料沖孔復(fù)合模具設(shè)計(jì)
二、課題來(lái)源及選題依據(jù)
課題來(lái)源：企業(yè)開(kāi)發(fā)研制產(chǎn)品需要。
選題依據(jù)：根據(jù)學(xué)生所學(xué)專(zhuān)業(yè)及教學(xué)大綱要求，結(jié)合相關(guān)企業(yè)實(shí)
際生產(chǎn)需要及設(shè)計(jì)模式，促使學(xué)生將所學(xué)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)及專(zhuān)業(yè)知
識(shí)具體應(yīng)用到實(shí)踐中，培養(yǎng)其理論聯(lián)系實(shí)際的能力。
三、本設(shè)計(jì)（論文或其他）應(yīng)達(dá)到的要求：
1．根據(jù)零件的使用條件、技術(shù)要求、形狀和尺寸，確定該零件的冷沖壓工藝方案（包括排樣圖）；
2．選擇各工序沖壓設(shè)備，填寫(xiě)沖壓工藝過(guò)程卡；
3．設(shè)計(jì)本工序的工裝設(shè)備（模具）；
4．繪制全套模具圖（工序圖、排樣圖、裝配圖和零件圖）；
5．撰寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份，字?jǐn)?shù)約10000字符。
四、接受任務(wù)學(xué)生：
數(shù)控50305 班 姓名 張 聰
五、開(kāi)始及完成日期：
自2007年 11 月 15 日 至 2007年1 月4 日
六、設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)（或顧問(wèn)）：
指導(dǎo)教師 簽名
教研室主任 簽名
〔學(xué)科組組長(zhǎng)研究所所長(zhǎng)〕 簽名
院長(zhǎng)(系主任) 簽名
年 月 日
摘要
此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是由蔡昀老師親自指導(dǎo)，設(shè)計(jì)一副簡(jiǎn)單的復(fù)合模具，經(jīng)過(guò)幾個(gè)星期的設(shè)計(jì)，基本完成此次設(shè)計(jì)的任務(wù)。此副模具主要是墊圈落料沖孔復(fù)合模具設(shè)計(jì)，采用落料﹑沖孔兩道工序相結(jié)合的復(fù)合模，本人經(jīng)查閱相關(guān)書(shū)籍﹑資料以對(duì)此副模具所用到的相關(guān)公式﹑數(shù)據(jù)做出了一個(gè)準(zhǔn)確的依據(jù)。
此副模具的設(shè)計(jì)一共分為2個(gè)部分，和其他模具的設(shè)計(jì)一樣，首先第一部分是對(duì)零件進(jìn)行了工藝分析，接著對(duì)工藝方案進(jìn)行了比較，最終確定采用復(fù)合模加工制件工藝方案，然后畫(huà)工序圖﹑排樣圖、對(duì)材料利用率的計(jì)算，計(jì)算沖壓力選擇沖壓機(jī)。然后填寫(xiě)沖壓工藝過(guò)程卡。第二部分是沖壓模具的設(shè)計(jì)，選擇沖模類(lèi)型以及結(jié)構(gòu)形式，定位方式，卸料方式，模具設(shè)計(jì)計(jì)算，主要計(jì)算各類(lèi)主要零件的外形尺寸，最后確定凸凹模工作部分尺寸。本人在設(shè)計(jì)過(guò)程中得到了其他同學(xué)的大力支持，并有蔡昀老師的息心指導(dǎo)，在此表示誠(chéng)懇的感謝。由于本人水平有限，此次設(shè)計(jì)難免還存在一些缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，懇請(qǐng)閱讀者批評(píng)指正。
關(guān)鍵詞：墊圈 落料 沖孔
目錄
第一章 概述……………………………………………………………………………1
1.1模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位……………………………………………………1
1.2我國(guó)模具工業(yè)的現(xiàn)狀………………………………………………………………2
1.3我國(guó)模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)…………………………………………………3
1.4 各種模具的分類(lèi)和占有量…………………………………………………………3
1.5各種模具的定義 ……………………………………………………………………4
第二章 沖壓工藝設(shè)計(jì)…………………………………………………………………5
2.1沖壓工藝分析……………………………………………………………………5
2.2工藝方案的確定…………………………………………………………………5
2.2.1沖壓工序類(lèi)型和工序數(shù)量的確定…………………………………………5
2.2.2工序組合及方案……………………………………………………………5
2.2.3確定各工序件形狀和尺寸…………………………………………………6
2.2.4初選壓力機(jī)…………………………………………………………………8
第三章 沖壓模具設(shè)計(jì)…………………………………………………………………10
3.1確定沖模類(lèi)型及結(jié)構(gòu)形式………………………………………………………10
3.2定位方式…………………………………………………………………………10
3.3卸料方式…………………………………………………………………………10
3.4模具設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………………………………10
3.4.1計(jì)算模具壓力中心…………………………………………………………10
3.4.2計(jì)算或估算各主要零件外形尺寸…………………………………………10
3.4.3確定凸凹模間隙:計(jì)算凸凹模工作部分尺寸………………………………12
3.4.4校核壓力機(jī)…………………………………………………………………13
第四章 結(jié)論……………………………………………………………………………14
謝詞……………………………………………………………………………………15
參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………16
第 15 頁(yè)
第一章 概述
1.1 模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位
模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流動(dòng)，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。
模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是國(guó)際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。振興和發(fā)展我國(guó)的模具工業(yè)，正日益受到人們的關(guān)注。早在1989年3月中國(guó)政府頒布的《關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》中，將模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。
模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)組成部分，又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。模具在機(jī)械，電子，輕工，汽車(chē)，紡織，航空，航天等工業(yè)領(lǐng)域里，日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備，它承擔(dān)了這些工業(yè)領(lǐng)域中60％~90％的產(chǎn)品的零件，組件和部件的生產(chǎn)加工。
模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場(chǎng)的需求上，僅以汽車(chē)，摩托車(chē)行業(yè)的模具市場(chǎng)為例。汽車(chē)，摩托車(chē)行業(yè)是模具最大的市場(chǎng)，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，這一市場(chǎng)占整個(gè)模具市場(chǎng)一半左右。汽車(chē)工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車(chē)工業(yè)重點(diǎn)是發(fā)展零部件，經(jīng)濟(jì)型轎車(chē)和重型汽車(chē)，汽車(chē)模具作為發(fā)展重點(diǎn)，已在汽車(chē)工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確。汽車(chē)基本車(chē)型不斷增加，2005年將達(dá)到170種。一個(gè)型號(hào)的汽車(chē)所需模具達(dá)幾千副，價(jià)值上億元。為了適應(yīng)市場(chǎng)的需求，汽車(chē)將不斷換型，汽車(chē)換型時(shí)約有80％的模具需要更換。中國(guó)摩托車(chē)產(chǎn)量位居世界第一，據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)摩托車(chē)共有14種排量80多個(gè)車(chē)型，1000多個(gè)型號(hào)。單輛摩托車(chē)約有零件2000種，共計(jì)5000多個(gè)，其中一半以上需要模具生產(chǎn)。一個(gè)型號(hào)的摩托車(chē)生產(chǎn)需1000副模具，總價(jià)值為1000多萬(wàn)元。其他行業(yè)，如電子及通訊，家電，建筑等，也存在巨大的模具市場(chǎng)。
目前世界模具市場(chǎng)供不應(yīng)求，模具的主要出口國(guó)是美國(guó)，日本，法國(guó)，瑞士等國(guó)家。中國(guó)模具出口數(shù)量極少，但中國(guó)模具鉗工技術(shù)水平高，勞動(dòng)成本低，只要配備一些先進(jìn)的數(shù)控制模設(shè)備，提高模具加工質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，溝通外貿(mào)渠道，模具出口將會(huì)有很大發(fā)展。研究和發(fā)展模具技術(shù)，提高模具技術(shù)水平，對(duì)于促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著特別重要的意義。
1.2 我國(guó)模具工業(yè)的現(xiàn)狀
自20世紀(jì)80年代以來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)逐漸起飛，也為模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了巨大的動(dòng)力。20世紀(jì)90年代以后，大陸的工業(yè)發(fā)展十分迅速，模具工業(yè)的總產(chǎn)值在1990年僅60億元人民幣，1994年增長(zhǎng)到130億元人民幣，1999年已達(dá)到245億元人民幣，2000年增至260~270億元人民幣。今后預(yù)計(jì)每年仍會(huì)以10℅~15℅的速度快速增長(zhǎng)。
目前，我國(guó)17000多個(gè)模具生產(chǎn)廠(chǎng)點(diǎn)，從業(yè)人數(shù)五十多萬(wàn)。除了國(guó)有的專(zhuān)業(yè)模具廠(chǎng)外，其他所有制形式的模具廠(chǎng)家，包括集體企業(yè)，合資企業(yè)，獨(dú)資企業(yè)和私營(yíng)企業(yè)等，都得到了快速發(fā)展。其中，集體和私營(yíng)的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。例如，浙江寧波和黃巖地區(qū)，從事模具制造的集體企業(yè)和私營(yíng)企業(yè)多達(dá)數(shù)千家，成為我國(guó)國(guó)內(nèi)知名的“模具之鄉(xiāng)”和最具發(fā)展活力的地區(qū)之一。在廣東，一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，為了提高其產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，紛紛加入了對(duì)模具制造的投入。例如，科龍，美的，康佳和威力等知名集團(tuán)都建立了自己的模具制造中心。中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)則多集中于沿海工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)，現(xiàn)已有幾千家。
在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷(xiāo)售的約占三分之一。其中，沖壓模具約占50℅（中國(guó)臺(tái)灣：40℅），塑料模具約占33℅（中國(guó)臺(tái)灣：48℅），壓鑄模具約占6℅（中國(guó)臺(tái)灣：5℅），其他各類(lèi)模具約占11（中國(guó)臺(tái)灣：7℅）。
中國(guó)臺(tái)灣模具產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)，分為萌芽期（1961——1981），成長(zhǎng)期（1981——1991），成熟期（1991——2001）三個(gè)階段。
萌芽期，工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)的不斷改進(jìn)。由于紡織，電子，電氣，電機(jī)和機(jī)械業(yè)等產(chǎn)品外銷(xiāo)表現(xiàn)暢旺，連帶使得模具制造，維修業(yè)者和周邊廠(chǎng)商（如熱處理產(chǎn)業(yè)等）逐年增加。在此階段的模具包括：一般民生用品模具，鑄造用模具，鍛造用模具，木模，玻璃，陶瓷用模具，以及橡膠模具等。
1981年——1991年是臺(tái)灣模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展最為迅速且高度成長(zhǎng)的時(shí)期。有鑒于模具產(chǎn)業(yè)對(duì)工業(yè)發(fā)展的重要性日益彰顯，自1982年起，臺(tái)灣地區(qū)就將模具產(chǎn)業(yè)納入“策略性工業(yè)適用范圍”，大力推動(dòng)模具工業(yè)的發(fā)展，以配合相關(guān)工業(yè)產(chǎn)品的外銷(xiāo)策略，全力發(fā)展整體經(jīng)濟(jì)。隨著民生工業(yè)，機(jī)械五金業(yè)，汽機(jī)車(chē)及家電業(yè)發(fā)展，沖壓模具與塑料模具，逐漸形成臺(tái)灣模具工業(yè)兩大主流。從1985年起，模具產(chǎn)業(yè)已在推行計(jì)算機(jī)輔助模具設(shè)計(jì)和制造等CAD/CAM技術(shù)，所以臺(tái)灣模具業(yè)接觸CAD/CAM/CAE/CAT技術(shù)的時(shí)間相當(dāng)早。
成熟期，在國(guó)際化，自由化和國(guó)際分工的潮流下，1994年，1998年，由臺(tái)灣地區(qū)政府委托金屬中心執(zhí)行“工業(yè)用模具技術(shù)研究與發(fā)展五年計(jì)劃”與“工業(yè)用模具技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展計(jì)劃”，以協(xié)助業(yè)界突破發(fā)展瓶頸，并支持產(chǎn)業(yè)升級(jí)，朝向開(kāi)發(fā)高附加值與進(jìn)口依賴(lài)高的模具。1997年11月間臺(tái)灣憑借模具產(chǎn)業(yè)的實(shí)力，獲得世界模具協(xié)會(huì)（ISTMA）認(rèn)同獲準(zhǔn)入會(huì)，正式成為世界模具協(xié)會(huì)會(huì)員，。整體而言，臺(tái)灣模具產(chǎn)業(yè)在這一階段的發(fā)展，隨著機(jī)械性能，加工技術(shù)，檢測(cè)能力的提升，以及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，臺(tái)灣模具廠(chǎng)商供應(yīng)對(duì)象已由傳統(tǒng)的民用家電，五金業(yè)和汽機(jī)車(chē)運(yùn)輸工具業(yè)，提升到計(jì)算機(jī)與電子，通信與光電等精密模具，并發(fā)展出汽機(jī)車(chē)用大型鈑金沖壓，大型塑料射出及精密鍛造等模具。
1.3 我國(guó)模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
20世紀(jì)80年代開(kāi)始，發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家的模具工業(yè)已從機(jī)床工業(yè)中分離出來(lái)，并發(fā)展成為獨(dú)立的工業(yè)部門(mén)，其產(chǎn)值已超過(guò)機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。近年來(lái)，每年都以15％的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展。加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投入力度，將技術(shù)進(jìn)步作為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿Α４送?，許多科研機(jī)構(gòu)和大專(zhuān)院校也開(kāi)展了模具技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)。模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國(guó)成為世界超級(jí)制造大國(guó)的重要原因。今后，我國(guó)要發(fā)展成為世界制造強(qiáng)國(guó)，仍將依賴(lài)于模具工業(yè)的快速發(fā)展，成為模具制造強(qiáng)國(guó)。
盡管我國(guó)模具工業(yè)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，部分模具已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，但無(wú)論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿(mǎn)足不了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要，每年仍需進(jìn)口10多億美元的各類(lèi)大型，精密，復(fù)雜模具。與發(fā)達(dá)國(guó)家的模具工業(yè)相比，在模具技術(shù)上仍有不小的差距。今后，我國(guó)模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進(jìn)行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國(guó)際先進(jìn)水平的距離。
（1）注重開(kāi)發(fā)大型，精密，復(fù)雜模具；隨著我國(guó)轎車(chē)，家電等工業(yè)的快速發(fā)展，成型零件的大型化和精密化要求越來(lái)越高，模具也將日趨大型化和精密化。
（2）加強(qiáng)模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用；使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造質(zhì)量。因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日漸廣泛。
（3）推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)；模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑。實(shí)踐證明，模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向，可顯著地提高模具設(shè)計(jì)制造水平。
（4）重視快速模具制造技術(shù)，縮短模具制造周期；隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷出現(xiàn)，模具的制造水平也在不斷地提高，基于快速成形的快速制模技術(shù)，高速銑削加工技術(shù)，以及自動(dòng)研磨拋光技術(shù)將在模具制造中獲得更為廣泛的應(yīng)用。
1.4 各種模具的分類(lèi)和占有量
模具主要類(lèi)型有：沖模，鍛摸，塑料模，壓鑄模，粉末冶金模，玻璃模，橡膠模，陶瓷模等。除部分沖模以外的的上述各種模具都屬于腔型模，因?yàn)樗麄円话愣际且揽咳S的模具形腔是材料成型。
1.5 各種模具的定義
（1）沖模：沖模是對(duì)金屬板材進(jìn)行沖壓加工獲得合格產(chǎn)品的工具。沖模占模具總數(shù)的50％以上。按工藝性質(zhì)的不同，沖?？煞譃槁淞夏?，沖孔模，切口模，切邊模，彎曲模，卷邊模，拉深模，校平模，翻孔模，翻邊模，縮口模，壓印模，脹形模。按組合工序不同，沖模分為單工序模，復(fù)合模，連續(xù)模。
（2）鍛模：鍛模是金屬在熱態(tài)或冷態(tài)下進(jìn)行體積成型是所用模具的總稱(chēng)。按鍛壓設(shè)備不同，鍛模分為錘用鍛模，螺旋壓力機(jī)鍛模，熱模鍛壓力鍛模，平鍛機(jī)用鍛模，水壓機(jī)用鍛模，高速錘用鍛模，擺動(dòng)碾壓機(jī)用鍛模，輥鍛機(jī)用鍛模，楔橫軋機(jī)用鍛模等。按工藝用途不同，鍛?？煞譃轭A(yù)鍛模具，擠壓模具，精鍛模具，等溫模具，超塑性模具等。
（3）塑料模：塑料模是塑料成型的工藝裝備。塑料模約占模具總數(shù)的35％，而且有繼續(xù)上升的趨勢(shì)。塑料模主要包括壓塑模，擠塑模，注射模，此外還有擠出成型模，泡沫塑料的發(fā)泡成型模，低發(fā)泡注射成型模，吹塑模等。
（4）壓鑄模：壓鑄模是壓力鑄造工藝裝備，壓力鑄造是使液態(tài)金屬在高溫和高速下充填鑄型，在高壓下成型和結(jié)晶的一種特殊制造方法。壓鑄模約占模具總數(shù)的6％。
（5）粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工藝分類(lèi)粉末冶金模有：壓模，精整模，復(fù)壓模，熱壓模，粉漿澆注模，松裝燒結(jié)模等。
模具所涉及的工藝繁多，包括機(jī)械設(shè)計(jì)制造，塑料，橡膠加工，金屬材料，鑄造（凝固理論），塑性加工，玻璃等諸多學(xué)科和行業(yè)，是一個(gè)多學(xué)科的綜合，其復(fù)雜程度顯而易見(jiàn)。
第二章 沖壓工藝設(shè)計(jì)
2.1 工藝方案的分析
2.1.1 沖載件的工藝分析
沖裁件的工藝性是指沖裁件對(duì)沖裁工藝的適應(yīng)性。一般情況下，對(duì)沖裁件工藝性影響最大的是幾何形狀、尺寸和精度要求。良好的沖裁工藝性應(yīng)能滿(mǎn)足材料較省、工序較少、模具加工較易、壽命較高、操作方便及產(chǎn)品質(zhì)量等要求。
1． 沖裁件結(jié)構(gòu)工藝性
(1) 最小圓角半徑
(2) 沖裁件的最小尺寸
(3) 最小孔距、孔邊距
(4) 沖裁件上的懸臂和凹槽部分尺寸
(1)沖載的形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱(chēng)，材料為H62-M由《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表1.4.1查得起抗剪強(qiáng)度為260Mpa。
(2)沖載件的外行采用過(guò)渡圓角，避免產(chǎn)生清角R=1。
(3)沖載件無(wú)懸臂和狹槽，易于加工。
(4)沖孔位置與零件壁間距a=7.5mm.>2×1.5.
(5)沖載件的孔徑為Φ13，滿(mǎn)足沖孔凸模強(qiáng)度和剛度要求。
2.2 工藝方案的確定
2.2.1 沖壓工藝的類(lèi)型
該制件表明它為沖載件，制件的全部基本工序?yàn)椋簺_孔（Φ13），落料，兩道工序
2.2.2 序的組合及方案的比較
方案一：Ⅰ沖孔 沖孔模
Ⅱ落料 落料模
方案二：Ⅰ沖孔，落料 復(fù)合模
方案三：Ⅰ沖孔，落料 連續(xù)模
分析以上三種方案，可看出：方案一采用單一工序模來(lái)加工制件，在落料時(shí)需要用沖孔Φ13的空來(lái)保證空與外形的位置度，該制件為大批量產(chǎn)生，而單工序模的生產(chǎn)效率低，因此不宜采用此方案。
方案二采用復(fù)合模加工制件，復(fù)合模結(jié)構(gòu)緊湊，生產(chǎn)效率高，制件精度高且容易保證制件空與外形的位置度，但復(fù)合模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)模具零件的精度要求高，模具裝配要求也較高，制件復(fù)雜，加工制件的精度很高，因此，此方案宜采用。
方案三采用連續(xù)模加工制件，連續(xù)模的成型是一種工序集中的工藝方法，是一種工作多，效率高的沖模，但定位不能有高的進(jìn)度，因此此方案不宜采用。
2.2.3 設(shè)計(jì)排樣
沖孔（Φ13）落料，復(fù)合模
工序圖：
排樣圖：由《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表2.5.2
材料厚度
圓件及r>2t工件
矩形工件邊長(zhǎng)L<50mm
矩形工件邊長(zhǎng)L>500mm或r<2t的工件
工件間a1
沿邊a
工件間a1
沿邊a
工件間a1
沿邊a
<0.25
1.8
2.0
2.2
2.5
2.8
3.0
0.25～0.5
1.2
1.5
1.8
2.0
2.2
2.5
0.5～0.8
1.0
1.2
1.5
1.8
1.8
2.0
0.8～1.2
0.8
1.0
1.2
1.5
1.5
1.8
1.2～1.6
1.0
1.2
1.5
1.8
1.8
2.0
1.6～2.0
1.2
1.5
1.8
2.0
2.0
2.2
2.0～2.5
1.5
1.8
2.0
2.2
2.2
2.5
2.5～3.0
1.8
2.2
2.2
2.5
2.5
2.8
3.0～3.5
2.2
2.5
2.5
2.8
2.8
3.2
3.5～4.0
2.5
2.8
2.5
3.2
3.2
3.5
4.0～5.0
3.0
3.5
3.5
4.0
4.0
4.5
5.0～12
0.6t
0.7t
0.7t
0.8t
0.8t
0.9t
得a1=1mm a=1.8mm
條料寬度 B=L+2a=44.6+2×1.8=48.2
材料利用率
η=F/×100%
=535.2-172.3-151.2+615.44/69×29.5×100%
=59.2%
2.2.4 計(jì)算沖壓力初選壓力機(jī)
沖孔（Φ13）落料 復(fù)合模
=KptL
=1.3×1.5×3.14×28×260
=44.6KN
=Kptτ
=1.3×1.5×（20+6.28+33.2+63.498）×260
=62.3KN
F= +
=44.6+62.3
=106.9KN
查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》附錄A可得應(yīng)選擇壓力機(jī)為JH23-16
沖壓工藝過(guò)程卡片
無(wú)錫技師學(xué)院
沖壓工藝過(guò)程卡
產(chǎn)品型號(hào)
零（部）件名稱(chēng)
共 頁(yè)
產(chǎn)品名稱(chēng)
零（部）件型號(hào)
第 頁(yè)
材料牌號(hào)及規(guī)格
材料技術(shù)要求
毛 坯 尺 寸
每個(gè)毛坯可制件數(shù)
毛坯重量
輔助材料
材料牌號(hào)規(guī)格
材料技術(shù)要求
毛坯尺寸
每個(gè)毛坯制件數(shù)
毛坯
重量
輔助
材料
H62-M（1.50.1）X
1400X1200
條料1.5X48.2X1400
48
工序號(hào)
工序名稱(chēng)
工 序 內(nèi) 容
加 工 簡(jiǎn) 圖
設(shè) 備
工藝裝備
備注
0
下
料
剪床上
栽板
48.2×1400
1
沖
孔
落
料
沖Φ13
孔
及落料
JH-23-16
落料
沖孔
復(fù)合模
2
檢
驗(yàn)
按產(chǎn)品
零件圖
檢驗(yàn)
編制(日期)
審核(日期)
會(huì)簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更該文件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更該文件號(hào)
簽字
日期
第三章 沖壓模具設(shè)計(jì)
3.1 確定沖模類(lèi)型及結(jié)構(gòu)形式
在沖壓過(guò)程設(shè)計(jì)中，我門(mén)已確定了對(duì)制件采用沖孔，落料的復(fù)合模進(jìn)行加工。由于制件結(jié)構(gòu)見(jiàn)簡(jiǎn)單，加工精度要求不高，且為大批量生產(chǎn)，而為了使沖孔時(shí)廢料容易排出，所以決定采用倒裝復(fù)合模。
3.2 定位方式
材料為條料，制件的加工精度不高，有為大批量生產(chǎn)，且采用的模具為倒裝復(fù)合模，為了保證沖載出外形完整的合格零件，決定采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且制造方便的活動(dòng)的擋料銷(xiāo)。為了保證前后工序相對(duì)位置的精度和工件內(nèi)孔與外輪廓位置精度的要求，決定采用3個(gè)定位釘定位。
3.3 卸料方式
因采用了倒裝復(fù)合模來(lái)沖載，在沖載過(guò)程中制件會(huì)陷入凹模中，可采用推件器推出制件；而條料會(huì)粘在凸凹模上，為了卸料方便可采用彈性卸料板卸料。
3.4 模具設(shè)計(jì)計(jì)算
3.4.1 計(jì)算模具壓力中心
為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑塊相重合。否則，會(huì)使沖模和壓力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌間產(chǎn)生過(guò)大的磨損，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低模具和壓力機(jī)的使用壽命。
應(yīng)為該制件是完全對(duì)稱(chēng)件，所以沖模的壓力中心就與沖載件的對(duì)稱(chēng)中心相重合。
3.4.2 計(jì)算或估算各主要零件外形尺寸
估算凹模尺寸
根據(jù)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表2.8.2系數(shù)K的值查得K=0.385
凹模厚度為：
H=kb（≥15mm）
=0.385×44.6
=17.17mm
凹模壁厚為：
C=（1.5～2）（≥30～40mm）
=（1.5～2）×17.17
=25.755～34.34mm
取 C=30.2mm
B=44.6+30.2×2=105mm
根據(jù)《冷沖?！肪匦伟寄０宀榈冒寄３叽鐬椋?25X100X18
固定板：125×100×12
墊板： 125×100×8
=+H固定板
=18+12=30
推件器：H=-3t=18-4.5
=13.5mm
卸料板：125×100×10
凸凹模：H=++15
=10+12+15
=37mm
上模座：125×100×30
下模座：125×100×35
確定彈簧的自由高度：
(1) 由沖壓工藝過(guò)程設(shè)計(jì)中可得沖載力=106.9KN,則卸料力為
=0.02×106.9=2138N由《冷沖模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》公式（8-3）
=/n=2184/4=534.5N
(2) 根據(jù)《冷沖模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表8-40中選擇彈簧：4X25X45
(3)=13.8 =3 =2.5 =7
>++
∴選擇的彈簧可使用
3.4.3 確定凸凹模間隙:計(jì)算凸凹模工作部分尺寸
該零件為沖空,落料件,Φ13由沖孔獲得Φ28,44.6,12為落料獲得
查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表2.2.4的2Cmin=0.15 2Cmax=0.19則
2Cmac-2Cmin=0.19-0.15=0.04mm
由公差表查得:Φ13為IT14級(jí),△=0.43取X=0.5;Φ28為IT14極,△=0.52取X=0.5
446為IT14極,△=0.62取X=0.5;12為IT14級(jí),△=0.43取X=0.5
沖孔Φ13:==(13+0.5×0.43) =13.2
d==(13.2+0.15) =13.35
校核:||+||≤2Cmax-2Cmin
0.0145<0.04(滿(mǎn)足間隙公差條件)
落料:Φ28
Dd=(D-X)=(28-0.5×0.52)=
Dp= =(27.7-0.15) =27.55
校核:0.011+0.006=0.017<0.04(滿(mǎn)足間隙公差條件)
44.6mm
Dd= =(44.6-0.5×0.62)=44.3
Dp= =(44.3-0.15) =44.15
校核:0.12+0.008=0.02<0.04(滿(mǎn)足間隙公差條件)
12mm
Dd==(12-0.5×0.43)=11.8
Dp==(11.8-0.15)=11.65
校核:0.005+0.009=0.014<0.04(滿(mǎn)足間隙公差條件)
3.4.4 校核壓力機(jī)
(1)校核閉合高度Hm
由《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》附錄A查得機(jī)床最大閉合高度Hmax=180mm
最小閉合高度Hmin=135mm
=8+2+18+37+8+30+35=148mm
Hmax-5≥Hm≥Hmin+10
180-5≥148≥135+10(滿(mǎn)足條件)
(2)校核公稱(chēng)壓力
=106.9KN =2.338KN =n=2×0.03×106.9X=6.414KN
=106.9+2.138+6.414=115.452KN
160KN
(滿(mǎn)足條件)
(3)工作臺(tái)校核
工作臺(tái)面尺寸應(yīng)大于模具尺寸50～70mm則=306+50=356mm
=170+50=220mm由《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》附錄A查得工作臺(tái)前后長(zhǎng)300
左右長(zhǎng)450,滿(mǎn)足條件.
第四章 結(jié)論
時(shí)光匆匆而逝,我的5年學(xué)習(xí)生活也即將結(jié)素,為了更好的適應(yīng)以后的工作,培養(yǎng)我門(mén)能運(yùn)用所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)獨(dú)立解決實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題的能力,以及鞏固和擴(kuò)大課堂教學(xué)內(nèi)容提高工藝計(jì)算機(jī)械制圖的各科設(shè)計(jì)資料的能力,為今后工作崗位從事專(zhuān)業(yè)工作擬定出更為經(jīng)濟(jì)合理的制造工藝及設(shè)計(jì)模具打下良好的基礎(chǔ),在此基礎(chǔ)上我們進(jìn)行了6個(gè)星期的畢業(yè)設(shè)計(jì)
此次實(shí)際是有老師親自指導(dǎo)我們,在設(shè)計(jì)過(guò)程中我門(mén)查閱有關(guān)模具設(shè)計(jì)手冊(cè)與冷模具設(shè)計(jì)的資料并繪制出成形的總裝圖及個(gè)種無(wú)標(biāo)準(zhǔn)零件圖.
本設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)詳細(xì)介紹了鉸鏈冷沖壓模具設(shè)計(jì)過(guò)程,對(duì)各個(gè)工序的設(shè)計(jì)構(gòu)思及具體實(shí)施方案,主要有前言,設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū),講述模具設(shè)計(jì)工藝方案及工藝過(guò)程等.
設(shè)計(jì)的要求是首先得保證產(chǎn)品質(zhì)量節(jié)約原材料,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,降低成本,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率原則,制圖符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)注尺寸合理圖面整潔布局合理說(shuō)明書(shū)力求系統(tǒng)性強(qiáng),說(shuō)明力強(qiáng)易懂,便于查看.
通過(guò)此次冷沖模的設(shè)計(jì)是我知道:冷沖模是建立在金屬塑性變形的基礎(chǔ)上,在常溫下利用安裝在壓力機(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一定形狀,尺寸和性能的零件的一種壓力加工方法.并且,通過(guò)這次冷沖模設(shè)計(jì),使我重新溫習(xí)了以前所學(xué)過(guò)的有關(guān)機(jī)械方面的知識(shí),并且通過(guò)查閱資料了解了一些新的知識(shí),使我對(duì)模具設(shè)計(jì)有了進(jìn)一步的了解.
謝辭
時(shí)間過(guò)的真快,轉(zhuǎn)眼6個(gè)星期過(guò)去了,我的畢業(yè)設(shè)計(jì)也將結(jié)束,仍清楚記得拿到畢業(yè)設(shè)，計(jì)課題時(shí),不知如何下手的尷尬場(chǎng)景.
再次我要感謝指導(dǎo)老師蔡昀在畢業(yè)設(shè)計(jì)選題以及研究方法上給予的悉心知道,老師的學(xué)識(shí)讓我受益非淺.還要感謝我的父母,父母用心教我成長(zhǎng).
最后感謝蔡昀老師.
參考文獻(xiàn)
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北京:高等教育出版社.經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)出版社.1998
⑽ 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB2851～2875-81冷沖模.1984-01-01實(shí)施.國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)總局批準(zhǔn)
南京工程學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)專(zhuān)用紙
外文翻譯
專(zhuān) 業(yè) 名 稱(chēng) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 078105232
學(xué) 生 姓 名 冼 振 源
指 導(dǎo) 教 師 陳 為 國(guó)
填 表 日 期 2011 年 1 月 17 日
General all-steel punching die’s punching accuracy
Accuracy of panel punching part is display the press accuracy of the die exactly. But the accuracy of any punching parts’ linear dimension and positional accuracy almost depend on the blanking and blanking accuracy,. So that the compound mould of compound punching’s accuracy, is typicalness and representation in the majority.
Analyse of the die’s accuracy
For the analyse of pracyicable inaccuracy during production of dies to inactivation, we could get the tendency when it is augmentation in most time. From this we could analyse the elements. When the new punch dies pt into production to the first cutter grinding, the inaccuracy produced called initial error; if the die grinding more than twenty times, until it’s discard, the inaccuracy called conventional error; and before the dies discard, the largest error of the last batch permit, called limiting error. at job site, the evidence to confirm life of sharpening is the higher of the blanking, punched hole or punched parts. Because all finished parts had been blanked ,so it is especially for the compound dies. Therefore, the analyse of burr and measurement is especially important when do them as enterprise standardization or checked with <>.
The initial error usually is the minimal through the whole life of die. Its magnitude depend on the accuracy of manufacture, quality, measure of the punching part, thickness of panel, magnitude of gap and degree of homogeneity. The accuracy of manufacture depend on the manufacture process. For the 1 mm thicked compound punching part made in medium steel, the experimental result and productive practice all prove that the burr of dies which produced by spark cutting are higher 25%~~30% than produced by grinder ,NC or CNC. The reason is that not only the latter have more exact machining accuracy but also the value of roughness Ra is less one order than the formmer, it can be reached 0.025μm. Therefore, the die’s initial blanked accuracy depends on the accuracy of manufacture, quality and so on.
The normal error of the punch die is the practicable error when the fist cutter grinding and the last cutter grinding before the die produce the last qualified product. As the increase of cutter grinding, caused the measure the nature wear of the dies are gradual increasing, the error of punching part increase also, so the parts are blew proof. And the die will be unused. The hole on the part and inner because the measure of wear will be small and small gradually, and its outside form will be lager in the same reason. Therefore, the hole and inner form in the part will be made mould according to one-way positive deviation or nearly equal to the limit max measure. In like manner, the punching part’s appearance will be made mould according to one-way negative deviation or nearly equal to limit mini measure. For this will be broaden the normal error, and the cutter grinding times will be increased, the life will be long.
The limit error in punching parts are the max dimension error which practicable allowed in the parts with limit error. This kind of parts usually are the last qualified products before the die discard.
For the all classes of dies, if we analyse the fluctuate, tendency of increase and decrease and law which appeared in the die’s whole life, we will find that the master of the error are changeless; the error that because the abrade of the cutter and impression will be as the cutter grinding times increased at the same time. And that will cause the error oversize gradually; and also have another part error are unconventional , unforeseen. Therefore, every die’ s error are composed of fixed error, system error, accident error and so on.
1. fixed error
At the whole process when the New punching die between just input production to discard, the changeless master error that in qualified part are called fixed error. It’s magnitude is the deviation when the die production qualified products before the first cutter grinding. Also is the initial error, but the die have initial punching accuracy at this time. Because of the abrade of parts, the die after grinding will be change the dimension error. And the increment of deviation will oversize as the times of cutter grinding. So the punching accuracy after cutter grinding also called “grinding accuracy” and lower tan initial accuracy. The fixed error depend on the elements factor as followed :
(1) the material , sorts, structure, (form) dimension, and thick of panel
the magnitude of punching gap and degree of homogeneity are have a important effect for the dimension accuracy. Different punching process, material, thick of panel, have completely different gap and punching accuracy. A gear H62 which made in yellow brass with the same mode number m=0.34, 2mm thick and had a center hole, when the gap get C=0.5%t (single edge) , and punched with compound punching die, and the dimension accuracy reached IT7, the part have a flat surface ,the verticality of tangent plane reached 89.5°, its roughness Ra magnitude are 12.5μm, height of burr are 0.10mm; and the punching part are punched with progressive die, the gap C=7%t (single edge) , initial accuracy are IT11, and have an more rough surface, even can see the gap with eyes. In the usual situation, flushes a material and its thickness t is theselection punching gap main basis. Once the designation gap haddetermined flushes the plane size the fixed error main body; Flushesthe structure rigidity and the three-dimensional shape affects itsshape position precision.
(2) punching craft and molder structure type
Uses the different ramming craft, flushes a precision and the fixederror difference is really big. Except that the above piece gearexample showed, the essence flushes the craft and ordinary punching flushes a precision and the fixed error differs outside a magnitude,even if in ordinary punching center, uses the different gap punching, thefixed error difference very is also big. For example material thickt=1.5mm H62 brass punching, selects C <= the 40%t unilateral I kind ofsmall gap punching compared to select C <= 8%t (unilaterally) III kindof big gap punching, will flush a fixed error to enlarge 40% ~ 60%, theprecision at least will fall a level. Side in addition, whether thereis picks builds a row of type side, flushes a error to have far to bebigger than has builds a row of type to flush. Side not builds a rowof type to flush. Side not builds a row of type to flush a precisionto be lower than the IT12 level side, but most has builds a row oftype to flush a precision in IT11 between ~ IT9 level, material thickt > 4mm flushes, the size precision can lower some. Different die’s structure type, because is suitable the rammingmaterial to be thick and the manufacture precision difference, causesto flush a fixed error to have leaves. Compound die center, multi-locations continuous type compound die because flushes continuously toduplicate the localization to add on the pattern making error to bebigger, therefore it flushes a fixed error compound punching die to wantcompared to the single location Big 1 ~ 2 levels
(3) the craft of punching die’s manufacture
the main work of punching die namely are raised, the concave moldprocessing procedure, to operates on the specification not to behigh, can time form a more complex cavity. But its processing surfaceapproximately is thick > 0.03 ~ 0.05mm is the high temperatureablation remaining furcated austenite organization, degree ofhardness may reach as high as HRC67 ~ 70, has the micro crack, easilywhen punching appears broke the cutter or flaking. The Italian CorradaCorporation''s related memoir called "the line cut the processing contruction to have the disadvantageous influence to the superficialgold, in fact already changed the gold contruction. We must use theJin''gang stone powder to grind or the numerical control continual pathcoordinates rub truncate (cut to line) to make the precision work ". In recent years country and so on Switzerland and Japan, has conductedthe thorough research to the electrical finishing equipment and abigger improvement, makes function complete high accuracy NC and theCNC line cutter, the processing precision may reach ±0.005 ~ 0.001mm,even is smaller. The processing surface roughness Ra value can achieve0.4 mu m. According to the recent years to the domestic 12 productionlines cutter factory investigation and study, the domesticallyproduced line cutter processing precision different factory differentmodel line cutter might reach ±0.008 ~ ±0.005mm, generally all in±0.01mm or bigger somewhat, was individual also can achieve±0.005mm, the processing surface roughness Ra value was bigger than1.6μm. However, the electrical finishing ablation metal surface thus the change and the damage machined surface mental structure character can not change, only if with rubs truncates or other ways removes this harmful level. Therefore, merely uses electricity machining, including the spark cutting and the electricity perforation, achieves with difficulty punching, especially high accuracy, high life punching die to size precision and work components surface roughness Ra value request.
With precisely rubs truncates the law manufacture punching die, specially makes the high accuracy, the high life punching die, such as: Thin material small gap compound punching die, multi- locations continuous type compound die and so on, has the size precision high, the work component smachined surface roughness Ra value is small, the mold life higher characteristic. Its processing craft at present changed the electrical fire by the past ordinary engine bed rough machining spark cutting or the electricity puncher rough machining, finally precisely rubs truncates, also from takes shape rubs, optics curve rubs, the manual grid reference rubs gradually filters the continual path grid reference to rub and NC and the CNC continual path grid reference rubs, Processing coarseness may reach ±0.001 ~ 0.0005mm, the processing surface roughness Ra value may reach 0.1 ~ 0.025 mu m. Therefore, with this craft manufacture the die , regardless of the size precision, the work components surface roughness, all can satisfy die, each kind of compound request, the die is especially higher than the electrical finishing craft manufacture scale.
(4) gap size and degree of homogeneity
the flange and other sheet forming sgene rally all must first punching (fall material) the plate to launch the semi finished materials, after also has the forming to fall the material, the incision obtains the single end product to flush. Therefore punching the work, including is commonly used punching hole, the margin, cut side and so on, regarding each kind of sheet pressing partall is necessary. Therefore punching the gap to flushes a out form in chprecision to have the decisive influence. punching the gap small and is even, may cause punching the size gain high accuracy. Regarding drawability, is curving and so on mould, the gap greatly will decide increases flushes the oral area size error and the snapping back. The gapnon-uniformity can cause to flush a burr enlarges and incurs cutting edge the non-uniform attrition.
(5) ramming equipment elastic deformation In the ramming process
After the punch press load bearing can have the certain elastic deformation. Although this kind of distortion quantity according to flushes the pressure the size to change also to have the obvious directivity, but on the pressing part, mainly is to has the volume ramming archery target stamping, embosses, the equalization, the pressure is raised, the wave, flushes crowds, the shape, the flange, hits flatly, thinly changes draw ability and so on the craft work punching forming flushes, has the significant influence to its ramming aspect size precision
普通全鋼沖模的沖壓精度分析
板料沖壓件的精度準(zhǔn)確顯示出其沖模的沖壓精度。而任何沖件的線(xiàn)性尺寸精度與形位精度主要取決于沖模沖裁和立體成形沖壓件展開(kāi)平毛坯的落料精度。因此，多工步復(fù)合沖壓的單工位復(fù)合模、多工位連續(xù)模的沖壓精度，在普通沖壓的眾多種類(lèi)與不同結(jié)構(gòu)的沖模中，最具典型性和代表性。
沖模的沖壓精度分析
對(duì)沖模投產(chǎn)至失效報(bào)廢各個(gè)時(shí)期沖件的實(shí)際誤差分析，可以看出其增大的時(shí)期及趨向，從而分析其增大的因素。新沖模投產(chǎn)至第一次刃磨前沖制沖件的誤差即所謂的初始誤差；沖模經(jīng)過(guò)20次左右刃磨至失效報(bào)廢前沖制的沖件誤差稱(chēng)之為常規(guī)誤差；而沖模失效報(bào)廢前沖制的最后一批合格沖件的允許最大誤差稱(chēng)之為極限誤差。在現(xiàn)場(chǎng)，確定沖模刃磨壽命的依據(jù)是沖件沖孔與落料的毛刺高度。由于任何成形件都具有沖裁作業(yè)（毛坯落料或沖孔），對(duì)于復(fù)合模尤為如此。所以，沖件毛刺高度的觸模檢查和測(cè)量并按企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或JB4129-85《沖壓件毛刺高度》對(duì)照檢測(cè)就顯得十分重要。
沖模的初始誤差通常是沖模整個(gè)壽命中沖件誤差最小的。其大小主要取決于沖模的制造精度與質(zhì)量及沖件尺寸、料厚以及間隙值大小與均勻度。沖模的制造精度及質(zhì)量又取決于制模工藝。對(duì)于料厚t≤1mm的中碳鋼復(fù)合沖裁模沖件，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與生產(chǎn)實(shí)踐都證明，電火花線(xiàn)切割制造的沖模沖件毛刺高度比用成型磨或NC與CNC連續(xù)軌跡座標(biāo)磨即精密磨削工藝制造的沖模沖件要高25%～30%。這是因?yàn)楹笳卟粌H加工精度高，而且加工面粗糙度Ra值要比前者小一個(gè)數(shù)量級(jí)，可達(dá)到0.025μm。因此，沖模的制造精度與質(zhì)量等因素決定了沖模的初始沖壓精度，也造就了沖件的初始誤差。
沖件的常規(guī)誤差是沖模經(jīng)第一次刃磨到最后一次刃磨后沖出最后一個(gè)合格沖件為止，沖件實(shí)際具有的誤差。隨著刃磨次數(shù)的增加，刃口的自然磨損而造成的尺寸增量逐漸加大，沖件的誤差也隨之加大。當(dāng)其誤差超過(guò)極限偏差時(shí)，沖件就不合格，沖模也就失效報(bào)廢。///////沖件上孔與內(nèi)形因凸模磨損尺寸會(huì)逐漸變??；其外形落料尺寸會(huì)因凹模磨損而逐漸增大。所以，沖件上孔與內(nèi)形按單向正偏差標(biāo)允差并依接近或幾乎等于極限最大尺寸制模。同理，沖件外形落料按單向負(fù)偏差標(biāo)注允差并依接近或幾乎等于極限最小尺寸制模。這樣就使沖件的常規(guī)誤差范圍擴(kuò)大，沖模可刃磨次數(shù)增加，模具壽命提高。
沖件的極限誤差是具有極限偏差的沖件所具有的實(shí)際允許的最大尺寸誤差。這類(lèi)沖件通常是在沖模失效報(bào)廢前沖制的最后一批合格沖件。
對(duì)各類(lèi)沖模沖件誤差在沖模整個(gè)壽命中出現(xiàn)的波動(dòng)、增減趨向及規(guī)律等進(jìn)行全面分析便可發(fā)現(xiàn)：沖件誤差的主導(dǎo)部分是不變的；因刃口或型腔的自然磨損而出現(xiàn)的誤差增量隨沖模刃磨沖數(shù)增加而使這部分誤差逐漸加大；還有部分誤差的增量是非常規(guī)的、不可預(yù)見(jiàn)的。所以，各類(lèi)沖模沖件誤差是由因定誤差、漸增誤差、系統(tǒng)誤差及偶發(fā)誤差等幾部分綜合構(gòu)成。
1、固定誤差
新沖模在指定的沖壓設(shè)備上投入使用至失效報(bào)廢的整個(gè)（總）壽命過(guò)程中，其合格沖件誤差的主導(dǎo)部分固定不變即所謂固定誤差。其大小就是新沖模第一次刃磨前沖制的合格沖件的偏差，也即沖模的初始誤差，而此時(shí)的沖模具有初始沖壓精度。刃磨后的沖模，因其工作零件（凸、凹模）磨損而改變尺寸誤差，使沖件識(shí)差增量隨刃磨次數(shù)增加而逐漸加大，故沖模刃磨后的沖壓精度亦稱(chēng)“刃磨精度”比其初始精度要低。沖模沖件的固定誤差取決于以下各要素：
（1）沖件的材料種類(lèi)、結(jié)構(gòu)（形狀）尺寸及料厚
沖裁間隙的大小及其均勻度對(duì)沖裁件的尺寸精度有決定性的影響。不同沖裁工藝、不同材料種類(lèi)與不等料厚，間隙相差懸殊，沖壓精度差異很大。同一種模數(shù)m=0.34的2mm的料厚、中心有孔的H62黃銅材料片齒輪復(fù)合模沖件，當(dāng)取間隙C=0.5%t（單邊），用復(fù)合精沖模沖制，沖件尺寸精度達(dá)到IT7級(jí)，沖件平直無(wú)拱彎，沖切面垂直度可達(dá)89.5°，其表面粗糙Ra值為0.2μm；而用普通復(fù)合模沖制，間隙C=5%t（單邊），沖件初始誤差亦即沖模的初始沖壓精度為1T9級(jí)，沖切面粗糙度Ra值為12.5μm，毛刺高度為0.10mm；還是這個(gè)沖件用連續(xù)模沖制，間隙C=7%t（單邊），初始沖件精度為IT11級(jí)，沖切面更粗糙，甚至有肉眼可見(jiàn)的臺(tái)階。通常情況下，沖件材料及其厚度t是選取沖裁間隙的主要依據(jù)。一旦選定間隙就確定了沖件的平面尺寸的固定誤差的主體；沖件結(jié)構(gòu)剛度及立體形狀則影響其形位精度。
（2）沖壓工藝及沖模結(jié)構(gòu)類(lèi)型
采用不同的沖壓工藝，沖件的精度及固定誤差相差甚大。除上述片齒輪實(shí)例說(shuō)明，精沖工藝與普通沖裁的沖件精度與固定誤差相差一個(gè)數(shù)量級(jí)之外，即便在普通沖裁中，采用不同間隙沖裁，固定誤差相差也很大。例如料厚t=1.5mm的H62黃銅沖裁件，選用C≤40%t單邊Ⅰ類(lèi)小間隙沖裁比選用C≤8%t（單邊）Ⅲ類(lèi)大間隙沖裁，沖件固定誤差將加大40%～60%，精度至少降一級(jí)。此外，采有無(wú)搭邊排樣，沖件的誤差要遠(yuǎn)大于有搭邊排樣沖件。無(wú)搭邊排樣沖件。無(wú)搭邊排樣沖件的精度低于IT12級(jí)，而多數(shù)有搭邊排樣的沖件精度在IT11～I(xiàn)T9級(jí)之間，料厚t＞4mm的沖件，尺寸精度會(huì)更低一些。
不同沖模結(jié)構(gòu)類(lèi)型，由于適用沖壓料厚及制造精度的差異，導(dǎo)致沖件的固定誤差有別。復(fù)合模中，多工位連續(xù)式復(fù)合模由于沖件連續(xù)重復(fù)定位加上制模誤差較大，故其沖件的固定誤差比單工位復(fù)合沖裁模要
大1～2級(jí)。
（3）沖模制造工藝
沖模主要工作零件即凸、凹模的加工程序，對(duì)操作上的技術(shù)要求不高，能夠一次成形較復(fù)雜的模腔。但其加工表面約厚＞0.03～0.05mm為高溫?zé)g的殘余樹(shù)枝狀?yuàn)W氏體組織，硬度可高達(dá)HRC67～70，有顯微裂紋，容易在沖裁時(shí)出現(xiàn)崩刃或剝落。意大利Corrada公司的有關(guān)研究報(bào)告稱(chēng)“線(xiàn)切割加工對(duì)表面金相結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利的影響，實(shí)際上已經(jīng)改變了金相結(jié)構(gòu)。我們必須用金剛石粉研磨或數(shù)控連續(xù)軌跡坐標(biāo)磨削（對(duì)線(xiàn)切割件）作精加工”。近年來(lái)瑞士和日本等國(guó)，對(duì)電加工設(shè)備進(jìn)行了深入的研究和較大的改進(jìn)，制造出功能齊全的高精度NC和CNC線(xiàn)切割機(jī)，加工精度可達(dá)±0.005～0.001mm，甚至更小。加工表面粗糙度Ra值能達(dá)到0.4μm。根據(jù)近年對(duì)國(guó)內(nèi)12家生產(chǎn)線(xiàn)切割機(jī)工廠(chǎng)的調(diào)研，國(guó)產(chǎn)線(xiàn)切割機(jī)加工精度各別廠(chǎng)家的各別型號(hào)線(xiàn)切割機(jī)可達(dá)±0.008～±0.005mm，一般都在±0.01mm或更大一些，個(gè)別也能達(dá)到±0.005mm，加工表面粗糙度Ra值均大于1.6μm。然而，電加工燒蝕金屬表面從而改變和損壞加工面金相結(jié)構(gòu)的特性不會(huì)改變，除非用磨削或其他加工法去除這一有害層。所以，僅僅用電加工法，包括電火花線(xiàn)切割與電穿孔，難以達(dá)到?jīng)_模，尤其高精度、高壽命沖模對(duì)尺寸精度與工作零件表面粗糙度Ra值要求。
用精密磨削法制造沖模，特別是制造高精度、高壽命沖模，諸如：薄料小間隙復(fù)合沖裁模、多工位連續(xù)式復(fù)合模等，具有尺寸精度高、工作零件加工面粗糙度Ra值小、模具壽命高等特點(diǎn)。其加工工藝目前已由過(guò)去的普通機(jī)床粗加工改為電火花線(xiàn)切割或電穿孔機(jī)粗加工，最后精密磨削，也由成型磨、光學(xué)曲線(xiàn)磨、手動(dòng)座標(biāo)磨逐步過(guò)濾到連續(xù)軌跡座標(biāo)磨及NC與CNC連續(xù)軌跡座標(biāo)磨，加工粗度可達(dá)±0.001～0.0005mm，加工表面粗糙度Ra值可達(dá)0.1～0.025μm。所以，用該工藝制造的沖模，無(wú)論尺寸精度、工作零件表面粗糙度，都能滿(mǎn)足沖模，尤其各種復(fù)合模的要求，比電加工工藝制造的沖模高一個(gè)檔次。
（4）間隙的大小與均勻度
拉深、彎曲、翻邊及其他板料成形件一般都要先沖裁（落料）出平板展開(kāi)毛坯，也有成形后落料、切開(kāi)得到單個(gè)成品沖件。故沖裁作業(yè)，包括常用的沖孔、切口、切邊等，對(duì)于每種板料沖壓件都是必要的。所以沖裁間隙對(duì)沖件的外廓尺寸精度有決定性的影響。沖裁間隙小而均勻，可使沖裁尺寸獲取更高精度。對(duì)于拉深、彎曲等成形模，間隙大定將增大沖件口部尺寸誤差及回彈。間隙不均勻會(huì)使沖件毛刺加大并招致刃口的不均勻磨損。
（5）沖壓設(shè)備的彈性變形
在沖壓過(guò)程中，沖床承載后會(huì)產(chǎn)生一定的彈性變形。雖然這種變形量依沖壓力的大小變化且具有明顯的方向性，但就沖壓件，主要是對(duì)具有體積沖壓性質(zhì)的壓印、壓花、校平、壓凸、起波、沖擠、鐓形、翻邊、鐓粗、打扁、變薄拉深等工藝作業(yè)沖制成形的沖件，對(duì)其沖壓方面的尺寸精度有重大影響。
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