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沖壓模具設(shè)計(jì)中側(cè)壁起皺的分析
F.-k. Chen and Y.-C. Liao
臺(tái)灣 臺(tái)北市國(guó)立臺(tái)灣大學(xué)機(jī)械工程部門(mén)
在沖壓過(guò)程中，起皺一般發(fā)生在有錐度的方形杯子和帶有階梯的矩形杯子成形時(shí)。這兩種起皺類型的共同特征是起皺都發(fā)生在相對(duì)沒(méi)有支撐的側(cè)壁。在沖壓一個(gè)有錐度的方形杯子時(shí)，當(dāng)發(fā)生起皺時(shí)，比如沖模間隙和沖壓毛壞的壓力大小等參數(shù)的影響通過(guò)有限元模擬方法被檢查到。模擬結(jié)果顯示沖模間隙越大，起皺的就越明顯，而且起皺不能通過(guò)增加沖壓力來(lái)被抑制。在研究帶有階梯的矩形杯子沖壓過(guò)程的起皺時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有相似幾何類型的實(shí)際部分。在側(cè)壁被發(fā)現(xiàn)的起皺是因?yàn)榻橛跊_頭和階梯邊緣的金屬板料不平衡伸展造成的。為減少起皺，一個(gè)最適宜的沖模設(shè)計(jì)方法就是利用有限元分析法。在無(wú)起皺產(chǎn)品中介于模擬結(jié)果和實(shí)測(cè)結(jié)果的好協(xié)議使有限元分析法生效，而且證實(shí)了利用有限元分析法去設(shè)計(jì)沖模的優(yōu)勢(shì)。
關(guān)鍵詞：側(cè)壁起皺；沖模；階梯的矩形杯子；帶有錐度的主形杯子
1． 介紹
起皺是在金屬板料成形中主要的缺陷之一。由于性能和視察的原因，在產(chǎn)品中起皺往往不能被接受。在金屬板料成形過(guò)程中，有三種形式的起皺頻繁的發(fā)生：邊緣起皺，側(cè)壁起皺和由于殘余的彈性壓力引起的未變形區(qū)域的彈性彎曲。在沖壓一個(gè)復(fù)雜形狀零件的操作時(shí)，側(cè)壁起皺意味著沖模腔中的起皺。由于側(cè)壁區(qū)域的金屬板料相對(duì)于其它區(qū)域的金屬板料不被工具所保征質(zhì)量，側(cè)壁起皺的消除比邊緣起皺的抑制更難。很明顯，在未被加固的側(cè)壁區(qū)域中的金屬材料的額外拉伸可能防止起皺，而且在實(shí)際操作中也可以通過(guò)增加沖壓力來(lái)防止起皺，但是過(guò)度的拉力會(huì)通過(guò)裂痕導(dǎo)致失敗。因此，沖壓力必須處于一個(gè)狹小的范圍，一方面，要高于抑制起皺的力，另一方面，要低于產(chǎn)生破裂的力。沖壓力的狹小范圍很難計(jì)算。對(duì)于沖壓一個(gè)復(fù)雜形狀的零件，當(dāng)起皺發(fā)生在中心區(qū)域時(shí)，有意義的沖壓力范圍甚至不存在。
為了檢查起皺的形成結(jié)構(gòu)，Yoshida et al.發(fā)明了一種測(cè)試，在這種測(cè)試?yán)铮粔K薄板料不是均勻的沿著它的斜度被拉伸。他們也計(jì)劃一個(gè)近似的理論模型，在這種模型里面，起皺的開(kāi)始取決于在壓力不均勻區(qū)域中有壓縮的側(cè)部力的彈性灣曲。Yu et al.從實(shí)驗(yàn)性和分析性上研究起皺問(wèn)題，通過(guò)理論分析，他發(fā)現(xiàn)帶有兩個(gè)圓周波的起皺可能發(fā)生，然而，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示是四到六個(gè)。當(dāng)通過(guò)一個(gè)有錐度的模具畫(huà)出金屬板料時(shí)，Narayanasamy和sowerby用平底的沖頭和半球狀的沖頭檢查金屬板料的起皺。他們也試圖去把可以抑制起皺的道具分類。
那些努力都被聚中于和簡(jiǎn)單形狀零件關(guān)聯(lián)的起皺問(wèn)題上，例如：一個(gè)圓形的杯子。在90年代早期，金屬板料成形中三維動(dòng)態(tài)軟件和有限元方法的成功運(yùn)用使得分析包括在沖壓一個(gè)復(fù)雜形狀零件的起皺問(wèn)題成為可能。在當(dāng)前的研究中，三維有限元分析法被用來(lái)分析在沖壓一個(gè)帶有階梯的矩形部分的過(guò)程中，產(chǎn)生起皺的金屬流動(dòng)制造參數(shù)上。
一個(gè)帶有階梯的方形杯子，在杯子的每一邊都有一個(gè)傾斜的側(cè)壁，在帶有錐度的杯子也相應(yīng)的存在傾斜的側(cè)壁。在沖壓過(guò)程中，側(cè)壁上的金屬板料相對(duì)沒(méi)被支撐，因此，這個(gè)部位更容易起皺。在當(dāng)前的研究中，起皺過(guò)程中的各種不同的制造參數(shù)的影響都在被研究。在沖壓一個(gè)帶有階梯的方形杯子時(shí)，就像圖1B顯示的一樣，可以觀測(cè)到另一種形式的起皺。為了評(píng)估分析的效力，在當(dāng)前的研究中，一個(gè)確切階梯幾何形狀的物體被檢測(cè)。通過(guò)使用有限元分析法和用適宜的模具設(shè)計(jì)來(lái)減少起皺，起皺的原因被確定。在觀測(cè)一個(gè)實(shí)際產(chǎn)品成形時(shí)，通過(guò)有限元分析法得到的模具設(shè)計(jì)方法得到證實(shí)。
圖1帶有錐度方形杯子的拉伸（a）和帶有階梯的矩形杯子的拉伸（b）
2有限元模型
包括沖頭、模具和毛壞固定器等工具幾何學(xué)是用CAD或PRO/E軟件來(lái)設(shè)計(jì)的。同樣用CAD軟件，三節(jié)點(diǎn)和四節(jié)點(diǎn)的外形元素被采用用來(lái)為以上工具生產(chǎn)網(wǎng)眼系統(tǒng)。對(duì)于有限元模擬來(lái)說(shuō)，工具被認(rèn)為是剛硬的，而且對(duì)應(yīng)的網(wǎng)眼被用來(lái)定義工具幾何學(xué)而不是壓力分析。同樣CAD軟件使用四節(jié)點(diǎn)外形元素來(lái)為板形壞料構(gòu)造網(wǎng)眼。圖2顯示工具的完整布置的網(wǎng)眼系統(tǒng)和用來(lái)沖壓帶有階梯方形杯子的板形壞料。由于對(duì)稱條件，方形杯子的四分之一被分析。在模擬中，板形壞料放在壓力機(jī)上，沖模向下移動(dòng)，逆著壓力機(jī)夾緊板形壞料。然后沖模上升使得板形壞料按著模腔成形。
圖2 有限元網(wǎng)眼
為了表演一個(gè)精確的有限元分析法，金屬板料的真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線被要求是輸入數(shù)據(jù)的一部分。在當(dāng)前的研究中，拉深成形的金屬板料也被用來(lái)模擬。為在飛機(jī)上切割下的樣本測(cè)試被進(jìn)行，它們依次從0度的旋轉(zhuǎn)方向到45度的旋轉(zhuǎn)方向，再到90度的旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行著。平均的流動(dòng)力σ，計(jì)算方程為σ=（σ0+2σ45+σ90）/4，因?yàn)槊恳粋€(gè)方法真實(shí)應(yīng)變通常用來(lái)模擬帶錐度方形杯子和帶階梯矩形的沖壓，就如圖3顯示的那樣。
當(dāng)前研究中所有的模擬利用有限元程序PAM-STAMP涉及SGI Indigo2工作站。為了完成模似所需輸入數(shù)據(jù)的設(shè)置，沖頭的速度一般設(shè)置在10m/s，庫(kù)侖摩擦系數(shù)設(shè)置在0.1。
圖3 金屬板料的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系
3 錐度方形杯中的起皺
正像圖1a顯示的那樣，草圖暗示著一些有關(guān)錐度方形杯子的尺寸，方形沖頭每一面的長(zhǎng)度（2WP）、模腔的尺寸（2Wd）和高度(H)被認(rèn)為是影響起皺的至關(guān)重要尺寸。在當(dāng)前研究中，模腔尺寸和沖頭尺寸的差距的一半稱作沖模間隙（記作G），G= Wd- WP。相關(guān)的在側(cè)壁沒(méi)被支撐的金屬板料的寬度取決于沖模間隙，起皺假想通過(guò)增加沖壓力來(lái)被抑制。相對(duì)于沖壓一個(gè)錐度方形杯子，沖模間隙和沖壓力兩方面的影響在接下來(lái)的部分被研究。
3.1沖模間隙的影響
為了檢查沖模間隙對(duì)起皺的影響，在沖壓一個(gè)錐度方形杯子時(shí)，分別用20mm，30mm，50mm大小的沖模間隙進(jìn)行模擬沖壓。在每次模擬沖壓中，模腔的尺寸都是固定在200mm，而且杯子拉深的高度都是100mm。三次模擬中使用的金屬板料都是380X380的方形尺寸，厚度也都是0.7mm，金屬的應(yīng)力應(yīng)變曲線如圖3所示。
圖4 G=50mm的帶有錐度的方形杯子
模擬結(jié)果顯示三次模擬中都發(fā)生起皺現(xiàn)象，沖模間隙為50mm沖壓出來(lái)的杯子模擬形狀如圖4。從圖4中可以看出，起皺分布在側(cè)壁，側(cè)壁拐角尤其明顯。這就說(shuō)明在沖壓過(guò)程中，起皺是由于在側(cè)壁有大面積區(qū)域不被支撐，同樣，由于沖模間隙不一樣，沖頭各邊的長(zhǎng)度和模腔尺寸也不一樣。由于橫向壓力的存大，在沖頭和模腔中拉深成形的金屬板料越來(lái)越不牢固。在壓縮下，側(cè)壁金屬板料不受限制的拉伸是起皺的主要原因。為了比較三種不同間隙沖壓出來(lái)的產(chǎn)品，兩個(gè)主要的應(yīng)變比率β被介紹，β=εmin/εmax，這里的εmin和εmax分別是主要的和次要的應(yīng)變。Hosford和Caddell已經(jīng)展示了β的實(shí)際值比β的評(píng)論值大，假設(shè)當(dāng)起皺發(fā)生時(shí)，β的實(shí)際值越大，起皺的可能性就越大。
在三個(gè)沖模間隙不同的沖壓中，同一側(cè)壁高度，沿著橫截面M-N的β值在圖4中標(biāo)記出，在圖5中畫(huà)出。圖5中說(shuō)明嚴(yán)重的起皺一般發(fā)生在拐角處，而對(duì)三個(gè)沖模間隙不同的沖壓，在側(cè)壁中心很少發(fā)生起皺。還說(shuō)明了沖模間隙越大，β的實(shí)際值就越大。因此，增加沖模間隙將增加在錐度方形杯子側(cè)壁處發(fā)生起皺的可能性。
3.2沖壓力的影響
眾所周知，在沖壓過(guò)程中，增加沖壓力可以幫助排除起皺。為了研究增加沖壓力的影響，沖模間隙為50mm與起皺是有關(guān)聯(lián)的，用沖模間隙為50mm的模具沖壓帶有錐度方形杯子被用不同的沖壓力來(lái)模擬了。沖壓從100KN增加到600KN，這兩個(gè)力分別產(chǎn)生0.33Mpa和1.98Mpa。在上述部分，剩下的模擬條件與給定的是一樣的。處于中間的300KN也被用來(lái)模擬。
模擬結(jié)果顯示沖壓力的增加并沒(méi)有幫助消除發(fā)生在側(cè)壁的起皺。在圖4中已標(biāo)出沿著橫截面M-N的β值與沖壓力為100KN和600KN的β值作比較。模擬結(jié)果指出兩種情況下，沿著橫截面M-N的β值是一樣的。為了檢查兩種不同沖壓力的起皺形狀，正如圖4和圖6標(biāo)出的那樣，側(cè)壁上從底部向上有五處不同位置的橫截面。從圖6可以看出，兩個(gè)外殼的波浪形橫截面是相似的。這就說(shuō)明在沖壓帶有錐度的方形杯子時(shí)，沖壓力不影響起皺的發(fā)生，這是因?yàn)槠鸢櫟脑蛑饕怯捎谠谟袡M向壓力存在的側(cè)壁處有大面積區(qū)域不被支撐。沖壓力對(duì)沖頭和模腔之間材料不穩(wěn)定的模式并沒(méi)有影響。
圖5 沿著橫截面M-N不同沖模間隙的β值
4階梯矩形杯子
在沖壓一個(gè)階梯矩形杯子時(shí)，起皺發(fā)生在側(cè)壁即使沖模間隙并不是那么重要。輪廓1顯示沖壓階梯矩形杯子的沖頭草圖，在這張草圖中，側(cè)壁C沿臺(tái)階D-E而行。在近期的研究中，在一個(gè)實(shí)際的產(chǎn)品中檢查到了這種幾何形狀。這種產(chǎn)品使用的原材料的厚度是0.7mm，從拉力測(cè)試中獲得的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系如圖3所示。
這種沖壓部分產(chǎn)品的程序包括通過(guò)清理焊縫的深拉。在這種深拉過(guò)程中，沒(méi)有焊縫被用在沖模表面來(lái)幫助幫助金屬的流動(dòng)。但是，由于沖頭拐角處的半徑過(guò)小和其復(fù)雜的幾何形狀，如圖7顯示的那樣，在沖頭邊緣上部經(jīng)常發(fā)生拉裂，在真實(shí)產(chǎn)品的側(cè)壁處經(jīng)常發(fā)生起皺。從圖7中可以看出，皺紋發(fā)分布在側(cè)壁上，但是在階梯邊緣拐角處最為嚴(yán)重，就像圖1（b）中A-D，B-E顯示的那樣。在沖頭的上部邊緣，金屬往往被拉裂，就像圖7所示。
為了進(jìn)一步的了解沖壓過(guò)程中板料的變形，誕生了一種有限元的方法。這種有限元模擬方法被在最初的設(shè)計(jì)中。部分的模擬形狀如圖8所示。從圖8中可以看出，零件上部邊緣的網(wǎng)眼被拉深，皺紋分布在側(cè)壁上，類似真實(shí)零件中的那樣。
圖6 從圖a的100KN到圖b的600KN不同側(cè)壁高度的橫截面線條
圖7 產(chǎn)品零件中的拉裂和起皺
圖8 產(chǎn)品拉裂和起皺的模擬形狀
如圖1（b）就像A-B邊緣半徑和沖孔拐角處A的半徑一樣，沖孔的半徑也很小，這被認(rèn)為是拉裂的最主要原因。但是，根據(jù)有限元分析的結(jié)果，拉裂可以通過(guò)增加以半徑來(lái)避免。這種理念在現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品中通過(guò)增加半徑得到證實(shí)。
個(gè)別的嘗試也被用來(lái)消除起皺。第一，沖壓力加到原來(lái)的2倍。但是，就像在拉深帶有錐度的杯子中得到的結(jié)果一樣，沖壓力對(duì)消除起皺現(xiàn)象沒(méi)有起有很大的效果。通過(guò)增加摩擦和毛坯尺寸也得到同樣的結(jié)論。于是我們推測(cè)，這種起皺不能通過(guò)增加沖壓力來(lái)得到抑制。
由于在金屬屈服于過(guò)大壓力的區(qū)域，往往會(huì)因?yàn)榇罅康慕饘倭鲃?dòng)而起皺，一種通過(guò)在起皺區(qū)域增加掛鉤用于消除起皺的簡(jiǎn)單方法被用來(lái)吸收多余的材料。為了多余的金屬能有效的被吸收，掛鉤應(yīng)該平衡的加在起皺位置。基于這種理念，兩個(gè)掛鉤被加在鄰近在壁上吸收多余的材料，如圖9如示。模擬結(jié)果顯示，階梯拐角處的起皺正如想象的那樣被吸收，但是，一些起皺仍然沒(méi)被吸收。這說(shuō)明在側(cè)壁處需要更多的掛鉤來(lái)吸收所有過(guò)量的材料，但是這在模具設(shè)計(jì)中是不允許的。
利用有限元分析法分析沖壓工序的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是沖壓過(guò)程中板料的變形形狀可以被監(jiān)測(cè)，而這在真實(shí)的產(chǎn)品沖壓過(guò)程中是不可能的。對(duì)沖壓過(guò)程中金屬流動(dòng)的精密監(jiān)測(cè)顯示板料最開(kāi)始通過(guò)沖頭的力按模腔的形狀成形，直到板料接觸到如圖1（b）階梯D-E邊緣才形成起皺。起皺的形狀如
圖9 加到側(cè)壁的起皺
圖10顯示的那樣。這就為模具設(shè)計(jì)的改進(jìn)提供了有價(jià)值的信息。
圖10 當(dāng)板料接觸臺(tái)階邊緣的起皺形成
圖11 切除了的臺(tái)階拐角
對(duì)于起皺的發(fā)生，最初的一個(gè)猜想是沖頭拐角處范圍A和階梯拐角處范圍D之間的金屬板料處于不平坦的拉深，就如圖1（b）所示。階梯拐角處被切主要是為了改善拉深條件，這樣就允許通過(guò)增加階梯邊緣有更多的拉伸被應(yīng)用到如圖11所示，從而使得模具設(shè)計(jì)的改進(jìn)得到發(fā)展。但是，杯子側(cè)壁處仍然有起皺，這就意味著起皺是因?yàn)檎麄€(gè)沖頭邊緣和整個(gè)階梯邊緣的不平坦引起的，不僅僅是沖頭拐角處和階梯拐角處之間的不平坦。為了證實(shí)這種說(shuō)法，兩種改進(jìn)過(guò)了的模具設(shè)計(jì)被用來(lái)實(shí)驗(yàn)：為了描述想象中的形狀用兩種拉深操作，一種是切去整個(gè)階梯，而另一種是增加更多的拉深操作。前一個(gè)方法的模擬形狀所圖12所示。自從更低的階梯被切去后，拉深工序與圖12中的矩形杯子拉深工序性很相似。從圖12中可以看出起皺現(xiàn)象已被消除。
在這兩種操作的拉深工序中，板料最初是被拉到很深的階梯處，如圖13（a）所示，然后，較低的階梯在第二步拉深操作中成形，同是，如圖13（b）所示的想象形狀也得到了。從圖13（b）可以清晰的看出，通過(guò)兩步拉深工序可以造出沒(méi)有起皺的階梯矩形杯子，同時(shí)也說(shuō)明在兩步拉深工序中，如果相應(yīng)的順序被應(yīng)用，則更低一些的階梯處的成形是伴隨更深階梯處成形和最深階梯邊緣處成形的最早成形，如圖1(b)中的A-B，因?yàn)榻饘俨蝗菀淄ㄟ^(guò)較低的階梯進(jìn)入模具型腔。
圖12改善模具設(shè)計(jì)的模擬形狀
圖13 兩個(gè)操作步驟中的a第一步操作 b第二步操作
有限元分析法說(shuō)明用簡(jiǎn)單的拉深操作來(lái)設(shè)計(jì)理想產(chǎn)品的沖壓模具設(shè)計(jì)是很難完成的。但是，由于額外的模具費(fèi)用和操作費(fèi)用，兩個(gè)操作的制造費(fèi)用是很高的。為了保持較低的制造費(fèi)用，零件的設(shè)計(jì)師對(duì)形狀做出了合適的改變，而且通過(guò)有限元模擬分析法結(jié)果去切除較低的臺(tái)階來(lái)改善模具設(shè)計(jì)，如圖12所示。隨著設(shè)計(jì)方法的改進(jìn)，產(chǎn)品真實(shí)的沖壓模具被制造出來(lái)，而且零件還沒(méi)有起皺，如圖14所示。通過(guò)有限元模擬分析法得到的零件也沒(méi)有起皺。
為了進(jìn)一步驗(yàn)證有限元模擬分析法的結(jié)果，有限元模擬分析法得到的沿橫截面G-H的厚度分布如圖14所示，這與產(chǎn)品的尺寸做了比較，比較的結(jié)果顯示在圖15。從圖15可以看出有限元模擬分析法得到的預(yù)想的厚度分布和產(chǎn)品得到的厚度分布是相符合的。這種吻合證實(shí)了有限元模擬分析法的效率。
圖14 無(wú)缺陷產(chǎn)品零件
圖15 G-H處模擬和測(cè)量厚度
5概要和結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)有限元模擬分析法研究了兩種在沖壓過(guò)程中的起皺，而且還檢查了其起皺的原因和消除起皺的方法。
第一種形式的起皺發(fā)生在沖壓帶有錐度的方形杯子的側(cè)壁上，這種起皺的原因是因?yàn)闆_模間隙過(guò)大（沖模間隙就是模腔的尺寸和沖頭的尺寸的差距）。當(dāng)金屬被拉至模腔中，在沖頭和型腔中有一有害的拉深時(shí)，大的沖模間隙導(dǎo)致金屬板料的大面積區(qū)域不被支撐，因此大面積區(qū)域不被支撐導(dǎo)致起皺。有限元模擬分析法顯示這種起皺不能通過(guò)增加沖壓力的方法來(lái)得到抑制。
另一種形式的起皺發(fā)生在有階梯矩形的幾何形狀物體沖壓過(guò)程中。起皺往往發(fā)生在臺(tái)階以上的側(cè)壁，甚至沖模的間隙不是足夠的大。通過(guò)有限元模擬法得知，這種起皺主要是由于在沖頭和臺(tái)階邊緣存在不平坦的拉伸。在模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)有限元模擬分析法單獨(dú)的嘗試被用來(lái)消除起皺，切除了臺(tái)階的模具被建立。通過(guò)無(wú)缺陷的零件證實(shí)了這種模具設(shè)計(jì)方法對(duì)消除起皺的作用。有限元模擬分析法得到的結(jié)果和真實(shí)產(chǎn)品中看到的結(jié)果相吻合說(shuō)明了有限元模擬分析法的準(zhǔn)確性，還證實(shí)了用有限元分析法代替真實(shí)的模具制造方法的效力。
感謝
作者希望感謝中國(guó)人民共和國(guó)民族科學(xué)委員會(huì)授于NSC-86-2212-E002-028編號(hào)才使得這個(gè)項(xiàng)目得到發(fā)展。他們也希望感謝KYM提供了產(chǎn)品零件。
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河南機(jī)電高等專科學(xué)校
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專 業(yè)： 模具設(shè)計(jì)與制造
學(xué)生姓名: 學(xué) 號(hào)
設(shè)計(jì)(論文)題目：支架零件圖
起 迄日期: 2007年03月20日~ 06月18日
指導(dǎo)教師:
發(fā)任務(wù)書(shū)日期: 2007 年 03 月 20 日
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書(shū)
1．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題來(lái)源及應(yīng)達(dá)到的目的：
該課題有由原紅玲老師發(fā)布，在完成該課題之后，應(yīng)對(duì)沖壓工藝生產(chǎn)較為熟悉，能熟練掌握相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)的使用，能獨(dú)立完成一套模具的設(shè)計(jì)及模具工作零件加工工藝的編制。能夠運(yùn)用模具設(shè)計(jì)軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制。
2．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：
（1）零件工藝性分析；
（2）模具主要設(shè)計(jì)計(jì)算；
（3）模具總體設(shè)計(jì)；
（4）模具主要零部件設(shè)計(jì)；
（5）模具裝配圖的確定及工作原理；
（6）工件成型出現(xiàn)的工藝質(zhì)量問(wèn)題及解決措施
工件名稱：支架零件圖
材料：Q235
料厚：2mm
產(chǎn)量：大批量
所在專業(yè)審查意見(jiàn)：
負(fù)責(zé)人：
年 月 日
系部意見(jiàn)：
系領(lǐng)導(dǎo)：
年 月 日
河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校
畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：支架零件圖
系 部 材料工程系
專 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造
班 級(jí)
學(xué)生姓名
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)教師
2007年 03月 20 日
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零（部）件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
零（部）件名稱
凸模
共（1）頁(yè)第（1）頁(yè)
材料牌號(hào)
Cr12MoV
毛坯
種類
塊料
毛坯外型尺寸
60×55×90
每個(gè)毛坯可制件數(shù)
1
每臺(tái)
件數(shù)
1
備注
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
車(chē)間
工段
設(shè)備
工藝裝備
工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
01
鍛造
消除毛坯組織缺陷，改善其力學(xué)性能。
空氣錘
鉗子、卡尺
0.25h
02
退火
改善毛坯的切削加工性及消除熱加工的組織缺陷。
煤氣爐
鉗子
8h
03
銑削
進(jìn)行粗加工，留精加工余量及研磨量。
銑床
夾具、卡尺
0.5
04
調(diào)質(zhì)
達(dá)到零件各項(xiàng)力學(xué)性能要求。
調(diào)質(zhì)爐
鉗子
10h
05
磨削
進(jìn)行精加工，留研磨量。
加工中心
夾具、卡尺
3h
06
研磨
進(jìn)行研磨使得零件達(dá)到零件圖上各項(xiàng)要求。
砂布 千分尺
10h
07
檢驗(yàn)
檢查零件是否合格
0.5h
設(shè)計(jì)日期
審核日期
標(biāo)準(zhǔn)化日期
會(huì)簽
日期
標(biāo)記
記數(shù)
更改文
件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更該文件號(hào)
凸模加工工藝過(guò)程卡
凸模加工工藝卡
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零（部）件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
零（部）件名稱
凸模
共（1）頁(yè)第（1）頁(yè)
材料牌號(hào)
Cr12MoV
毛坯
種類
塊料
毛坯外型尺寸
135×130×82
每個(gè)毛坯可制件數(shù)
1
每臺(tái)
件數(shù)
1
備注
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
車(chē)間
工段
設(shè)備
工藝裝備
工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
01
鍛造
消除毛坯組織缺陷，改善其力學(xué)性能。
空氣錘
鉗子、卡尺
0.25h
02
退火
改善毛坯的切削加工性及消除熱加工的組織缺陷。
煤氣爐
鉗子
8h
03
銑削
進(jìn)行粗加工，留精加工余量及研磨量。
銑床
夾具、卡尺
0.5
04
調(diào)質(zhì)
達(dá)到零件各項(xiàng)力學(xué)性能要求。
調(diào)質(zhì)爐
鉗子
10h
05
磨削
進(jìn)行精加工，留研磨量。
加工中心
夾具、卡尺
3h
06
研磨
進(jìn)行研磨使得零件達(dá)到零件圖上各項(xiàng)要求。
砂布 千分尺
15h
07
檢驗(yàn)
檢查零件是否合格
0.5h
設(shè)計(jì)日期
審核日期
標(biāo)準(zhǔn)化日期
會(huì)簽
日期
標(biāo)記
記數(shù)
更改文
件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更該文件號(hào)
凹模加工工藝卡
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零（部）件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
零（部）件名稱
凹模
共（1）頁(yè)第（1）頁(yè)
材料牌號(hào)
Cr12MoV
毛坯
種類
塊料
毛坯外型尺寸
225×190×55
每個(gè)毛坯可制件數(shù)
1
每臺(tái)
件數(shù)
1
備注
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
車(chē)間
工段
設(shè)備
工藝裝備
工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
01
鍛造
消除毛坯組織缺陷，改善其力學(xué)性能。
空氣錘
鉗子、卡尺
0.25h
02
退火
改善毛坯的切削加工性及消除熱加工的組織缺陷。
煤氣爐
鉗子
8h
03
銑削
進(jìn)行粗加工，留精加工余量及研磨量。
銑床
夾具、卡尺
0.5
04
電火花加工
加工凹模腔
電火花成型機(jī)
夾具 尺子
6h
05
鉗工劃線
定位螺紋孔
尺子 粉筆
0.5h
06
鉆孔
鉆螺紋孔并加工螺紋
鉆機(jī)
夾具
2h
07
調(diào)質(zhì)
達(dá)到零件各項(xiàng)力學(xué)性能要求。
調(diào)質(zhì)爐
鉗子
12h
08
磨削
進(jìn)行精加工，留研磨量。
加工中心
夾具、卡尺
5h
09
研磨
進(jìn)行研磨使得零件達(dá)到零件圖上各項(xiàng)要求。
砂布 千分尺
20h
10
檢驗(yàn)
檢查零件是否合格
0.5h
設(shè)計(jì)日期
審核日期
標(biāo)準(zhǔn)化日期
會(huì)簽
日期
標(biāo)記
記數(shù)
更改文
件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更該文件號(hào)
河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告
學(xué)生姓名：學(xué) 號(hào)：
專 業(yè)： 模具設(shè)計(jì)與制造
設(shè)計(jì)(論文)題目： 支架零件圖
指導(dǎo)教師：
2006 年 4 月25 日
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告
1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，撰寫(xiě)1500字左右（本科生200字左右）的文獻(xiàn)綜述(包括目前該課題在國(guó)內(nèi)外的研究狀況、發(fā)展趨勢(shì)以及對(duì)本人研究課題的啟發(fā))：
文 獻(xiàn) 綜 述
一.模具生產(chǎn)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀
在設(shè)計(jì)的同時(shí)，通過(guò)查閱資料《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》、《冷沖模設(shè)計(jì)》、《冷沖壓成型工藝與模具設(shè)計(jì)制造》等書(shū)使我大體上了解了模具生產(chǎn)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀。
在我國(guó)目前沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還相當(dāng)落后，主要原因是我國(guó)在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝，模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國(guó)模具在壽命，效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與發(fā)達(dá)國(guó)家的模具相比差距相當(dāng)大。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高；許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，致使相當(dāng)一部分大型，精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命的模具依賴進(jìn)口。
當(dāng)前國(guó)際上計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）和計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）發(fā)展趨勢(shì)是：繼續(xù)發(fā)展幾何圖形系統(tǒng)，以滿足復(fù)雜零件和模具的要求；在CAD和CAM的基礎(chǔ)上建立生產(chǎn)集成系統(tǒng)（CIMS）；開(kāi)展塑性成型模擬技術(shù)（包括物理模擬和數(shù)學(xué)模擬）的研究，以提高工藝分析和模具CAD的理論水平和實(shí)用性；開(kāi)發(fā)智能數(shù)據(jù)庫(kù)和分布試數(shù)據(jù)庫(kù)，發(fā)展專家系統(tǒng)和智能CAD等
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，沖壓加工作為現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)重要的生產(chǎn)手段之一，更加體現(xiàn)出其特有的優(yōu)越性。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，產(chǎn)品性能和質(zhì)量要求越來(lái)越高，更新?lián)Q代的速度越來(lái)越快，沖壓產(chǎn)品正朝著復(fù)雜化，多樣化高、性能、高質(zhì)量方向發(fā)展，模具也正朝著復(fù)雜化，高效率、高精度、長(zhǎng)壽命方向發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展，沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)正由手工設(shè)計(jì)，依靠人工經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)機(jī)械加工技術(shù)向以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD），數(shù)控切削加工、數(shù)控電加工為核心的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）技術(shù)轉(zhuǎn)變。
二、 沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
在《冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》一書(shū)中寫(xiě)到：模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價(jià)格低”的要求服務(wù)。達(dá)到這一要求急需發(fā)展如下幾項(xiàng)：
(1)全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)
。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個(gè)行業(yè)中推廣成為可能，實(shí)現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。
(2)高速銑削加工
國(guó)外近年來(lái)發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點(diǎn)。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，對(duì)汽車(chē)、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。
(3)模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)
高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。現(xiàn)在模具掃描系統(tǒng)已在汽車(chē)、摩托車(chē)、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。
(4)電火花銑削加工
(5)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度
(6)優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù)
選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來(lái)提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術(shù)。
(7)模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化
(8)模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的發(fā)展
設(shè)計(jì)啟發(fā)：通過(guò)查閱《機(jī)械工程材料》、《公差配合與技術(shù)測(cè)量》，使我了解材料性能對(duì)模具的影響，并且在制作模具時(shí)，每一個(gè)零件的尺寸公差也直接決定了制件的質(zhì)量狀況。而《沖壓模具圖冊(cè)》、《沖模圖冊(cè)》，使我掌握了多種模具結(jié)構(gòu)及功用。通過(guò)此次設(shè)計(jì)是我認(rèn)識(shí)到在未來(lái)幾年內(nèi)模具將會(huì)得到廣泛應(yīng)用。模具CAD/CAM/CAE技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)將會(huì)發(fā)展到令人吃驚的地步，模具的設(shè)計(jì)周期將會(huì)大大縮短，制造成本也將會(huì)大大降低。模具的壽命及性能將會(huì)大大提高，它將大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，給人人們帶來(lái)巨大財(cái)富。[在設(shè)計(jì)中參考了如下文獻(xiàn)：
[1] 劉建超主編 《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》 高等教育出版社
[2] 丁松聚主編 《冷沖模設(shè)計(jì)》 機(jī)械工業(yè)出版社
[3] 王秀鳳主編 《冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》 北京航空航天大學(xué)出版社
[4] 薛啟祥主編 《冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》 化學(xué)工業(yè)出版社
[5] 付宏生主編 《冷沖壓成型工藝與模具設(shè)計(jì)制造》 化學(xué)工業(yè)出版社
[6] 薛彥成主編 《公差配合與技術(shù)測(cè)量》 機(jī)械工業(yè)出版社
[7] 王運(yùn)炎主編 《機(jī)械工程材料》 機(jī)械工業(yè)出版社
[8] 王芳主編 《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 機(jī)械工業(yè)出版社
[9] 翟德梅主編 《模具設(shè)計(jì)與制造》 河南機(jī)專教研室
[10] 楊占堯主編 《沖壓模具圖冊(cè)》 高等教育出版社
[11] 李天佑主編 《沖模圖冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社
河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
支架零件沖孔落料彎曲復(fù)合模設(shè)計(jì)摘要
設(shè)計(jì)著重介紹了制件的成型工藝，及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)制件的工藝分析，確定了工藝方案。并設(shè)計(jì)了一套正裝復(fù)合模具。在設(shè)計(jì)同時(shí)利用參考資料，確定了各工作零件的尺寸。并較多的考慮了模具結(jié)構(gòu)的調(diào)整性、易更換性及模具成本。同時(shí)在模具設(shè)計(jì)內(nèi)容中融匯了沖壓模具的不同加工方法、加工工藝及裝配工藝，對(duì)初學(xué)沖壓模具模設(shè)計(jì)者有一定的參考價(jià)值。本設(shè)計(jì)從模具設(shè)計(jì)到零部件的加工工藝以及裝配工藝等進(jìn)行詳細(xì)的闡述，并應(yīng)用CAD進(jìn)行各重要零件的設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞：成型工藝、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、 工藝分析、 復(fù)合模具．
Abstract
The design introduced emphatically the workpiece takes shape the craft, and mold structural design. Through to the workpiece craft analysis, has determined the craft plan. And has designed set of true things compound molds. Uses the reference during the design, has determined each work components size. And many considerations mold structure adjustment, easy replacement and mold cost. Meanwhile has blended together the ramming mold different processing method in the mold design content, the processing craft and the assembly craft, to begins studies the ramming mold mold designer to have the certain reference value. This design designs from the mold to the spare part processing craft as well as the assembly craft and so on carries on the detailed elaboration, and carries on each important components using CAD the design.
Key words: Takes shape the craft, the structural design, the craft analysis, the compound mold,
河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
支架零件沖壓模設(shè)計(jì)
1. 緒 論
沖壓是利用安裝在壓力機(jī)上的模具對(duì)材料施加壓力使板料經(jīng)分離或塑性變形而得到所需零件的一種壓力加工方法。常溫下進(jìn)行的板料沖壓加工稱為冷沖壓。
一. 冷沖壓在工業(yè)生產(chǎn)中的地位
模具是大批生產(chǎn)同形產(chǎn)品的工具，是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝裝備。模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)。
模具可保證沖壓產(chǎn)品的尺寸精度。使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，而在加工中不破壞產(chǎn)品表面。用模具生產(chǎn)零部件可以采用冶金廠大量生產(chǎn)的廉價(jià)的軋制剛板、剛帶為坯料，且在生產(chǎn)中不需加熱，具有生產(chǎn)效率高質(zhì)量好重量輕、成本低且節(jié)約能源和原材料等一系列優(yōu)點(diǎn)，是其它加工方法所不能比擬的。使用模具已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向?，F(xiàn)代制造工業(yè)的發(fā)展和技術(shù)水平的提高，很大程度上取決于模具工業(yè)的發(fā)展。目前，工業(yè)生產(chǎn)中普遍采用模具成形工藝方法，以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率和質(zhì)量。一般壓力機(jī)加工，一臺(tái)普通壓力機(jī)設(shè)備每分鐘可生產(chǎn)零件幾件到幾十件，高速壓力機(jī)的生產(chǎn)率已達(dá)到每分鐘數(shù)百件甚至上千件。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，飛機(jī)汽車(chē)拖拉機(jī)電機(jī)電器儀器儀表等產(chǎn)品，60%左右的零件是用模具加工出來(lái)的；而自行車(chē)手表洗衣機(jī)電冰箱及電風(fēng)扇等輕工產(chǎn)品，90%左右的零件是用模具加工出來(lái)的；至于日用五金，餐具等物品的大批量生產(chǎn)基本上完全靠模具來(lái)進(jìn)行。顯而易見(jiàn)，模具作為一種專用的工藝裝備，在生產(chǎn)中決定性作用和重要地位逐漸為人們所共識(shí)。
二. 冷沖壓模具的歷史發(fā)展與現(xiàn)狀
模具的出現(xiàn)可以追溯到幾千年前的陶器燒制和青銅器鑄造，但其大規(guī)模應(yīng)用卻是隨著現(xiàn)代化工業(yè)的崛起而發(fā)展起來(lái)的。19世紀(jì)，隨著軍火工業(yè)，鐘表工業(yè)，無(wú)線電工業(yè)的發(fā)展，模具開(kāi)始得到廣泛應(yīng)用。第二次世界大戰(zhàn)后，隨著世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，它又成了大量生產(chǎn)家用電器，車(chē)，電子，儀器照相機(jī)，鐘表等零件的最佳方式。從世界范圍看，當(dāng)時(shí)美國(guó)的沖壓技術(shù)走在最前列。而瑞士的精沖，德國(guó)的冷擠壓技術(shù)，蘇聯(lián)對(duì)塑性加工的研究也處于世界先進(jìn)行列。20世紀(jì)50年代中期以前，模具設(shè)計(jì)多憑經(jīng)驗(yàn)，參考已有圖紙和感性認(rèn)識(shí)。根據(jù)用戶的要求制作能滿足產(chǎn)品要求的模具，但對(duì)所設(shè)計(jì)模具零件的機(jī)械性能缺乏了解。從1955到1965年，人們通過(guò)對(duì)模具的主要零件的機(jī)械性能和受力狀況進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，對(duì)金屬塑性加工工藝及原理進(jìn)行深入探討，使得沖壓技術(shù)得到迅猛發(fā)展。在此期間歸納出的模具設(shè)計(jì)原則，使得壓力機(jī)械，沖壓材料，加工方法，模具結(jié)構(gòu)，模具材料，模具制造方法，自動(dòng)化等領(lǐng)域面貌一新，并向?qū)嵱没姆较蛲七M(jìn)。進(jìn)入20世紀(jì)70年代，不斷涌現(xiàn)出各種高效率，高精度 高壽命 的多功能自動(dòng)模具。其代表五十多個(gè)工位的級(jí)進(jìn)模和十幾個(gè)工位的多工位傳遞模，在此期間，日本以“模具加工精度進(jìn)入微米級(jí)”而走到了世界工業(yè)的最前列。從20 世紀(jì)70年代中期至今，計(jì)算機(jī)逐漸進(jìn)入模具生產(chǎn)的設(shè)計(jì)，制造管理等各個(gè)領(lǐng)域；輔助進(jìn)行零件圖形輸入，毛坯展開(kāi)，條料排樣，確定模座尺寸和標(biāo)準(zhǔn)，繪制裝配圖和零件圖，輸出NC程序（用語(yǔ)數(shù)控加工中心和線切割編程）等工作，使得模具設(shè)計(jì)，加工精度與復(fù)雜性不斷提高，模具制造周期不斷縮短。當(dāng)前國(guó)際上計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）和計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）發(fā)展趨勢(shì)是：繼續(xù)發(fā)展幾何圖形系統(tǒng)，以滿足復(fù)雜零件和模具的要求；在CAD和CAM的基礎(chǔ)上建立生產(chǎn)集成系統(tǒng)（CIMS）；開(kāi)展塑性成型模擬技術(shù)（包括物理模擬和數(shù)學(xué)模擬）的研究，以提高工藝分析和模具CAD的理論水平和實(shí)用性；開(kāi)發(fā)智能數(shù)據(jù)庫(kù)和分布試數(shù)據(jù)庫(kù)，發(fā)展專家系統(tǒng)和智能CAD等。
我國(guó)模具工業(yè)是19世紀(jì)末20世紀(jì)初隨著軍火和鐘表業(yè)引進(jìn)的壓力機(jī)發(fā)展起來(lái)的。從那時(shí)到20世紀(jì)50年代處，模具多用作坊式生產(chǎn)，單憑工人經(jīng)驗(yàn)，用簡(jiǎn)單的加工手段進(jìn)行制造。在以后的幾十年中，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的大規(guī)模發(fā)展，模具工業(yè)進(jìn)步很快。當(dāng)時(shí)通過(guò)
大量引進(jìn)蘇聯(lián)的圖紙 設(shè)備和先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，其水平不低于當(dāng)時(shí)工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家。此后直到20世紀(jì)70年代末，由于錯(cuò)過(guò)了世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大浪潮，我國(guó)的模具業(yè)沒(méi)有跟上世界的發(fā)展步伐。20世紀(jì)80年代末，伴隨 輕工 汽車(chē)生產(chǎn)線模具的大量進(jìn)口和模具國(guó)際化的呼聲日益高漲，我國(guó)先后引進(jìn)了一批現(xiàn)代化的模具加工機(jī)床。在此基礎(chǔ)上，參照進(jìn)口模具，復(fù)制了一批替代品，如汽車(chē)覆蓋件模具等。模具國(guó)際化雖然使我國(guó)的模具制造水平逐漸趕上國(guó)際先進(jìn)水平，但計(jì)算機(jī)應(yīng)用方面仍然存在很大差距。
我國(guó)模具CAD/CAM技術(shù)從20實(shí)際80年代起步，長(zhǎng)期處于低水平重復(fù)開(kāi)發(fā)階段，所用軟件多為進(jìn)口的圖形軟件，數(shù)據(jù)庫(kù)軟件，NC軟件等，自主開(kāi)發(fā)的軟件缺乏通用性，商品化價(jià)值不高，對(duì)許多引進(jìn)的CAD/CAM系統(tǒng)缺乏二次開(kāi)發(fā)，經(jīng)濟(jì)效益不顯著。針對(duì)上述情況，國(guó)家有關(guān)部門(mén)制定了相關(guān)政策和措施。在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列經(jīng)濟(jì)政策支持和引導(dǎo)下。“九五”期間模具工業(yè)發(fā)展迅速，模具行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有了較大改善，模具商業(yè)化水平提高了近10%，中高檔模具占模具總量的比例有了明顯提高，模具進(jìn)出口比例也逐步趨向合理。
我國(guó)模具工業(yè)起步晚，基礎(chǔ)差，就總量來(lái)看，大型 精密 復(fù)雜長(zhǎng)壽命模具產(chǎn)需矛盾仍然十分突出。為了進(jìn)一步振興模具工業(yè)，國(guó)家有關(guān)部門(mén)進(jìn)一步部署：全面分析我國(guó)的模具工業(yè)的現(xiàn)狀和差距。提出發(fā)展思路和建議以及政策措施。相信在政府的大力支持下，通過(guò)本行業(yè)的相關(guān)企業(yè)以及廣大模具工作者的共同努力，我國(guó)模具工業(yè)水平必將大大提高，為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出更大貢獻(xiàn)。
第1章 分離彎曲沖孔復(fù)合模設(shè)
1.1原始資料
工件名稱：支架零件圖
工件簡(jiǎn)圖：如圖
材料：Q235
料厚：2mm
產(chǎn)量：大批量
1.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容
（1） 零件工藝性分析；
（2） 模具主要設(shè)計(jì)計(jì)算；
（3） 模具總體設(shè)計(jì)；
（4） 模具主要零部件設(shè)計(jì)；
（5） 模具裝配圖的確定及工作原理；
（6） 工件成型出現(xiàn)的工藝質(zhì)量問(wèn)題及解決措施
5. 圖 1
第2章 工件工藝性分析
2.1 工藝性
沖裁件的工藝性是指工件對(duì)沖壓加工工藝的適合性。良好的工藝性體現(xiàn)在材料消耗少，工序數(shù)目少，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而壽命長(zhǎng)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)單等方面。
2.2 工件結(jié)構(gòu)工藝性分析
此工件有分離.沖孔.彎曲三道工序，材料為Q235，具有良好的沖壓性能，可以進(jìn)行沖壓。因?yàn)榇斯ぜ柽M(jìn)行彎曲，而彎曲模沒(méi)有固定的結(jié)構(gòu)形式，有可能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單.也有可能設(shè)計(jì)復(fù)雜。這需對(duì)工件的材料性能.形狀.精度要求和產(chǎn)量進(jìn)行綜合分析。此工件材料為Q235適合彎曲。又因此工件彎曲部分呈矩形，精度要求一般，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單。斷面是矩形，確定工序只需一次彎曲。因?yàn)楸緩澢缀涡螤畈粚?duì)稱,為避免壓彎時(shí)毛坯偏移,因此采用成對(duì)彎曲,然后再切成.由于零件圖公差尺寸為+0.15，經(jīng)查表知此精度取IT12-13級(jí)[2]， 可滿足沖裁件的精度要求。
第三章 確定工藝方案
3.1 確定工藝方案的主要原則概括起來(lái)主要有以下三點(diǎn):
（1） 保證沖裁件的質(zhì)量;
（2） 經(jīng)濟(jì)性原則
（3） 安全性原則.
3.2確定工藝方案
該工件包括落料、彎曲兩個(gè)基本工序，可有以下三種工藝方案：
方案一： 分離---------彎曲 ------沖孔 單工序模
方案二：分離--------彎曲 ------沖孔 級(jí)進(jìn)模
方案三：分離---------彎曲 ------沖孔 復(fù)合模
方案一 模具結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但需三道工序。模具成本高，生產(chǎn)率較低，很難滿足批量生產(chǎn)要求
方案二 只需一副模具，生產(chǎn)率較高。但由于工件長(zhǎng)度較長(zhǎng)，送料步距較遠(yuǎn)，超作不方便。 方案三 只需一副模具，生產(chǎn)率高，工件精度也能滿足要求。通過(guò)對(duì)上述三種方案比較分析，該件的沖壓生產(chǎn)采用方案三為佳。
第4章 主要設(shè)計(jì)計(jì)算
4.1 排樣方式確定
沖裁件在條料、 帶料和板料上的布置方法叫排樣。合理的排樣是提高材料利用率降低成本，保證沖件質(zhì)量及模具壽命的有效措施。故排樣時(shí)應(yīng)考慮如下原則：
⑴提高材料利用率；
⑵合理排樣方法使操作方便，勞動(dòng)強(qiáng)度低且安全；
⑶模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壽命長(zhǎng)；
⑷保證沖件質(zhì)量和沖件對(duì)板料纖維方向的要求。
條料排樣可分三種，有廢料排樣 、少?gòu)U料排樣、 無(wú)廢料排樣。由于工件形狀比較特殊，采用有廢料排樣中的直排。
采用直排排樣方案.如圖
圖2
4.2 計(jì)算最小搭邊值及零件毛坯面積
排樣中相鄰兩個(gè)零件之間的余料或零件與條料邊緣間的余料稱為搭邊。搭邊值要合理確定，搭邊值過(guò)大，材料利用率雖高，但過(guò)小時(shí)搭邊的強(qiáng)度和剛度不夠，沖裁時(shí)容易翹曲或被拉斷，不僅會(huì)增大沖裁件毛刺，有時(shí)甚至單邊拉入模具間隙，造成沖裁力不均，損壞模具刃口，因此確定搭邊值時(shí)應(yīng)考慮如下因素：
①材料的力學(xué)性能，軟材料，脆材料，搭邊值要大一些；硬材料，搭邊值可小一些；
②材料的厚度，材料越厚，搭邊值也越大；
③零件的形狀和尺寸，零件外形越復(fù)雜，圓角半徑越小，搭邊值越大；
④排樣的形式，對(duì)排的搭邊值大于直排的搭邊值；
⑤送料及擋料方式，用手工送料且有側(cè)壓裝置的搭邊值可小一些，用側(cè)刃定距比用擋料銷定距的搭邊值小一些；
⑥卸料方式，彈性卸料比剛性卸料的搭邊值要小一些
查表 2.5.2 最小搭邊值 ａ=2 ａ=2.2
確定料寬B=84.142+2.2+2.2+L=172.68mm(L為分離時(shí)的切除余量,取值為10mm)
因工件是彎曲件 所以
工件展開(kāi)長(zhǎng)度 Lz=ｌ1+ｌ2+ｌ（如圖）
1. L=43+3.14902/180+38
=84.14mm
圖3
沖壓件毛坯面積 A = 3.14*20*20+(64.14*2+10)*40 = 6787.2mm
步距 S =42mm
一個(gè)步距材料利用率 = nA/BS100%=93.58%
A ------- 一個(gè)步距內(nèi)沖壓件的實(shí)際面積
B ------- 條料寬度
S ------- 步距
4.3 沖壓力計(jì)算
因該模具采用復(fù)合模
有公式：
b、 F=KLt
=1.3（138.282+125.6）*2300
c、 = 313684.8N
式中： F -------沖壓力
L ------- 沖裁件周邊長(zhǎng)度
t -------料厚
-------材料抗剪強(qiáng)度
K -------安全系數(shù) 取1.3
卸料力 F = KF =12547.39 N K----0.04
推件力 F = n K F =17252.66 N K----0.55 n取1
頂件力 v F = KF =18821.08 N K----0.06
式中：K、 K、 K、------ 卸料力、推件力、頂件力系數(shù)
n------同時(shí)卡在凹模內(nèi)的沖裁件數(shù)
沖壓工藝總力=沖裁力+卸料力+頂件力+推件力=362.31 KN
4.3 壓力中心計(jì)算
模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點(diǎn)。為了保證壓力機(jī)和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)的中心滑塊中心線重合。否則，沖壓時(shí)滑塊就會(huì)承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌與模具的導(dǎo)
向部分不正常的磨損，還會(huì)使合理的間隙得不著保證，從而影響制件的質(zhì)量和降低模具的壽命，甚至損壞模具。
計(jì)算其壓力中心的步驟如下：
〔1〕、按比例畫(huà)出凸模的工作部分剖面圖（見(jiàn)圖）
〔2〕、在任意距離處作x-x軸y-y軸
〔3〕、 分別計(jì)算出各線段和圓弧的重心到x-x軸的距離y1, y2, y3, y4和到y(tǒng)-y軸的距離x1, x2, x3, x4,
〔4〕、分別計(jì)算每一個(gè)凸模刃口輪廓的周長(zhǎng)LLL……L
由于本模具采用的是對(duì)稱彎曲和沖孔,因此此壓力機(jī)中心既為模具中心.
4.4.彎曲力計(jì)算
F=0.7KBt/（r+t）=5605.6N
式中：F ------- 彎曲力
B -------彎曲件寬度
t -------彎曲材料厚度
r ------彎曲件內(nèi)彎曲半徑
-------材料的抗拉強(qiáng)度
K ------- 安全系數(shù) 一般取1.3
4.4.1.校正時(shí)的彎曲力計(jì)算
F=A p=25 30 90=67500N
式中： F-------- 校正彎曲應(yīng)力
A -------- 校正部分投影面積
P -------- 單位面積校正力
4.4.2.彎曲中性層確定
根據(jù)中性層的定義，彎曲件的坯料長(zhǎng)度應(yīng)等于中性層的展開(kāi)長(zhǎng)度。中性層位置以曲率半徑表示通常用下面經(jīng)驗(yàn)公式確定：
＝ r + xt = 2.64
式中： r--------- 零件的內(nèi)彎曲半徑 取2
t --------- 材料厚度 取2
x -----------中性層位移系數(shù) 查表3.4.1 取0.32
4.5.計(jì)算回彈量
由于 r/t=2/2<(5～8) 所以彎曲半徑回彈值一般不大，實(shí)際生產(chǎn)中只考慮角度回彈，查表3—3-1 Q235 回彈角度取2°
4.5.1 單邊間隙
Z/2=t+ Ct = t + △ + Ct =2.21+0.15=2.36mm
Z/2-------彎曲凸、凹模單邊間隙
t-------料厚
△-------材料厚度正偏差
C-------間隙系數(shù)
4.6 工作零件刃口尺寸計(jì)算
凸、凹模的刃口尺寸和公差直接影響沖裁件的尺寸精度。模具的合理間隙值也靠凸凹模刃口尺寸及公差來(lái)保證。因此正確確定凸凹模刃口尺寸和公差，是沖裁模設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要工作。
計(jì)算凸?；虬寄３叽?，首先是根據(jù)凸模或凹模磨損后輪廓變化情況，正確判斷出模具刃口各個(gè)尺寸在磨損過(guò)程中是變大變小還是不變這三種情況，然后分別按不同的公式計(jì)算。
凹模磨損后會(huì)增大的尺寸-------第一類尺寸A
第一類尺寸：Aj=(Amax-x△)0+0.25△
凹模磨損后會(huì)減小的尺寸-------第二類尺寸B
第二類尺寸：Bj=(Bmax+x△)0-0.25△
凹模磨損后會(huì)保持不變的尺寸
. 第三類尺寸：Cj=(Cmin+0.5△)60.125△
由于凹模刃口在磨損后尺寸會(huì)變大，故采用a類尺寸
查表2.3.3得間隙值 Z=0.246mm Z=0.36mm
查表2.4 凸凹模制造公差分別為 =0.02mm =0.03mm
校核 ：
Z— Z= 0.36 - 0.246 = 0.014
+ = 0.02 + 0.03 = 0.05
滿足Z— Z + 條料
4.6.1凹模刃口尺寸計(jì)算
因工件取IT12 到IT13級(jí) ，磨損系數(shù)X取0.5對(duì)外輪廓落料，由于形狀復(fù)雜故采用配合加工法。其凸凹模刃口尺寸計(jì)算如下
a、 當(dāng)0.5時(shí) x=0.5
b、 當(dāng)0.5時(shí) x=0.75
c、 19=(19 – 0.750.15) =18.89
切料處相當(dāng)于落料，應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)。因此還應(yīng)換算到凸模基準(zhǔn)進(jìn)行配研。次處為雙面剪切，與凹模之間的間隙為一般沖裁模單邊間隙的2/3，因此 ，
Z=2/30.246/2 =0.082mm Z=2/30.36/2=0.12mm
4.6.2凸模刃口計(jì)算
根據(jù)公式 D =（D-Z）
d、 19的孔凸摸的基本尺寸是18.89mm
e、 其余:5.5mm,22mm
f、 注明:沖孔凸摸與凹摸配制,保證最小雙面合理間隙值Zmin=0.10mm
第5章 凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
5.1 凸模長(zhǎng)度計(jì)算
凸模長(zhǎng)度L 應(yīng)根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)確定
L=H+ H +H+H
式中： H - ---------- 固定板厚度
H ----------- 卸料板厚度
H ----------- 導(dǎo)尺厚度
H ------------ 附加長(zhǎng)度 主要考慮凸模進(jìn)入凹模 的深度（0.5—1mm）總修模量（10—15mm）及模具閉合狀態(tài)下卸料板到凸模固定板間的安全距離（15—20mm）等因素確定。
由于凸模設(shè)計(jì)成一個(gè)整體式的加工比較困難，因此設(shè)計(jì)成組合式的凸模。（祥見(jiàn)零件圖）
1. L=12+30+10+30=82mm
2. L=12+30+10+22=74mm （見(jiàn)手工畫(huà)零件圖 ）
5.2凸模圓角半徑
當(dāng)工件的相對(duì)彎曲半徑r/t較小時(shí)，凸模圓角半徑rT取等于工件
物彎曲半徑，但不應(yīng)小于最小彎曲半徑0.175，所以凸模半徑等于r=1.6
5.2 凹模高度計(jì)算
（1） 根據(jù)公式：H=kb=0.22105.99mm
（2） 由于工件還得進(jìn)行一次彎曲，凹木與下模座固定，不需用固定板。因此凹模高度根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需求取60mm
式中：H------ 凹模厚度
k------- 系數(shù) 查表2.9.5 取1.5
b------- 凹模刃口的最大尺寸
5.3 凹模最小壁厚確定
凹模壁厚 C=（1.5 ~ 2）H=1.523=34.5圓整取35mm
凸模周界尺寸為 210 mm 172mm
凹模材料 ：由于制件大批量生產(chǎn)，對(duì)凹模材料強(qiáng)度要求較高，因此選Cr12MoV鋼。
第6章.模具總體設(shè)計(jì)
6.1 基本結(jié)構(gòu)形式：
6.1.1正倒裝結(jié)構(gòu)
根據(jù)上述分析，本零件的沖制包含分離，彎曲等工序。而且已確定為采用復(fù)合模沖壓，因此選用正裝結(jié)構(gòu)。
6.1.2 送料方式： 人工送料
6.1.3導(dǎo)向方式：由于本零件的生產(chǎn)是大量生產(chǎn)，為確保送料開(kāi)敞性，選用四導(dǎo)柱導(dǎo)套模架
6.1.4 卸料方式：本零件沖壓工序中有分離工序，所以有卸料機(jī)構(gòu)，又因?yàn)榱慵_壓中還有彎曲機(jī)構(gòu)，所以選用彈性卸料板。
6.2 基本尺寸
凹模板尺寸為210mm172mm,其他模板尺寸取為凹模板平面尺寸一致。
墊板厚度 20 mm
凸模固定板厚度 30 mm
壓料板厚度 10 mm
凹模板厚度 60mm
6.3模架
模架采用中等精度，中小尺寸沖壓件的后側(cè)導(dǎo)柱模架（GB2855.5-81）
從右向左送料，操作比較方便。
（1） 上模座 L/mm B/mmH/mm= 250 200 45
（2） 下模座 L/mm B/mmH/mm= 250 200 50
（3） 導(dǎo)柱 d/mm L/mm =32125
（4） 導(dǎo)套 d/mm L/mm D /mm = 32 100 42
6.4模柄
圖5 模柄圖
選壓入式模柄 （GB2826.1-81）
6.5模具閉合高度
H = （50+45+20+30+60+10）= 215mm
6.3 定位裝置
采用擋料銷 （GB2870-81）材料為45鋼
6.4 導(dǎo)料裝置
采用導(dǎo)料銷 材料為45鋼
第7章.壓力機(jī)型號(hào)確定及校核
7.1沖壓設(shè)備的選擇應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
⑴壓力機(jī)的噸位應(yīng)當(dāng)?shù)扔诨虼笥跊_裁時(shí)的總力，即，式中—所選壓力機(jī)的噸位，—沖裁時(shí)的總力；
⑵根據(jù)模具結(jié)構(gòu)選擇壓力機(jī)類型和行程（沖程）次數(shù)，如復(fù)合模工作需從模具中間出件，最好選用可傾式壓力機(jī)。
⑶根據(jù)模具尺寸大小，安裝和進(jìn)出料等情況選擇壓力機(jī)臺(tái)面尺寸，如有推件時(shí)應(yīng)考慮臺(tái)面孔的大小使沖后有關(guān)零件能自由通過(guò)。
⑷選擇壓力機(jī)的閉合高度與模具是否匹配。
⑸模柄直徑，長(zhǎng)度尺寸是否與壓力機(jī)滑塊模柄直徑、深度尺寸相當(dāng)。
⑹壓力機(jī)滑塊行程應(yīng)該是拉深深度的2∽2.5倍。
⑺壓力機(jī)的行程次數(shù)應(yīng)當(dāng)保證有最高的生產(chǎn)效率。
⑻壓力機(jī)應(yīng)該使用方便和安全。[5]
為安全起見(jiàn)，防止設(shè)備的超載，可按公稱壓力的原則選取壓力機(jī)。由于沖壓力比彎曲力大的多， 因此 ，根據(jù)沖壓力來(lái)確定壓力機(jī)型號(hào) 查資料[4]選用開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī) J23-63
該壓力機(jī)與模具設(shè)計(jì)的有關(guān)系數(shù)為：
見(jiàn)表表-2壓力機(jī)參數(shù)確定
型號(hào)
公稱壓力
滑塊行稱
最大閉合高度
最大裝配高度
連桿調(diào)節(jié)度
工作臺(tái)尺寸
墊板尺寸
模柄孔尺寸
最大傾角
J23-63
630KN
130mm
360 mm
280 mm
80mm
400 710 mm
80 250 mm
5080 mm ( 直徑深度)
30
經(jīng)校核壓力機(jī)能滿足使用要求。
第8章 裝配
在裝配之前必須先研究圖樣，根據(jù)模具的技術(shù)要點(diǎn)和結(jié)構(gòu)要求，確定合理的裝配次序和裝配方法。此外，還應(yīng)檢查模具零件的加工質(zhì)量，如凸凹模刃口尺寸等，然后按照規(guī)定的技術(shù)要求進(jìn)行裝配。裝配的次序方法如下。
8.1主要組件的裝配與調(diào)試
8.1.1 模柄的裝配
因?yàn)檫@副模具的模柄是從上模座的下邊向上壓入的，所以在安裝凸模固定板和墊板之前應(yīng)把模柄先裝好。模柄與上模座的配合要求為： 裝配時(shí)先在壓力機(jī)上將模柄壓入。再加工定位銷釘孔或螺釘孔。然后把模柄端面突出部分銼平或磨平。安裝好模柄后用角尺檢查模柄與上模座上平面的垂直度。
8.1.2 凸模裝配
凸模與固定板之間的配合要求為： 。裝配時(shí)先再壓力機(jī)上將凸模壓入固定板內(nèi)，檢查凸模的垂直度，然后將固定板的上平面與凸模尾部一起磨平。為了保持凸模刃口鋒利，還應(yīng)將凸模端面磨平
8.1.3 彈壓卸料板的裝配
彈壓卸料板起壓料和卸料作用。裝配時(shí)，應(yīng)保證它與凸模之間具有適當(dāng)?shù)拈g隙，其裝配方法是，將彈壓卸料板套在已裝入固定板的凸模內(nèi)，在固定板與卸料板之間，墊上平行墊板，并用平行夾板將它們夾緊，然后，按照卸料板上的螺孔在固定板上投窩，拆開(kāi)后鉆固定板上的螺釘孔。
8.2.總裝配
模具的主要組件裝配完畢后，開(kāi)始進(jìn)行總裝配。為了使凸模凹模易于對(duì)中，總裝配時(shí)必須考慮上下模的裝配順序，否則可能出現(xiàn)無(wú)法裝配的情況。上下模的裝配順序與模具結(jié)構(gòu)有關(guān)，通常是看上下模中哪個(gè)位置所受的限制大就先裝。用另一個(gè)去調(diào)整位置，根據(jù)這個(gè)道理，一般沖裁模的上下模裝配次序按下面的原則來(lái)選擇。
總裝圖
8.3.沖裁模試沖的缺陷與調(diào)整
模具裝配以后，必須在生產(chǎn)條件下進(jìn)行試沖。沖出的工件按沖壓零件產(chǎn)品圖或試樣進(jìn)行檢驗(yàn)驗(yàn)收。在檢驗(yàn) 驗(yàn)收過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)各種缺陷，則要仔細(xì)分析，找出原因，并對(duì)模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)男蘩砗驼{(diào)整，然后再適沖，直到模具正常工作并得到合格的沖件為止。以下是沖裁過(guò)程中常見(jiàn)的缺陷，產(chǎn)生原因及調(diào)整方法。
表-3沖裁模試沖時(shí)常見(jiàn)的故障,原因與調(diào)整方法
沖裁試沖時(shí)的缺陷
產(chǎn)生原因
調(diào)整方法
送料不暢通或料被卡死
1. 凸模與卸料板之間的間隙過(guò)大，使搭邊翻扭。
2. 側(cè)刃與側(cè)刃擋塊不密合,形成方毛刺,使條料卡死.
3. 兩導(dǎo)料板之間的尺寸過(guò)小或有間隙.
根據(jù)情況挫修或重裝導(dǎo)料板減小凸模與卸料板之間的間隙
刃口相交
1. 上下模座，固定板，凹模墊板等零件安裝面不平行
2.凸?！?dǎo)柱等零件安裝不垂直
3.導(dǎo)柱與導(dǎo)套配合間隙過(guò)大使導(dǎo)向不準(zhǔn)
4.卸料板的孔位不正確或歪斜
休整有關(guān)零件，重裝上下模
重裝凸模和導(dǎo)柱
更換導(dǎo)柱和導(dǎo)套
休整或更換卸料板
卸料不正常
1. 由于裝配不正確，卸料機(jī)構(gòu)不能動(dòng)作，如卸料板于凸模配合過(guò)緊，或因卸料板傾斜而卡緊
2. 彈簧或橡皮的彈力不足
3.凹模和下模坐的漏料孔沒(méi)有對(duì)正,料不能排出.
4.凹模有倒錐度造成工件堵塞.
1.休整卸料板 頂板等零件
2. 更換彈簧或橡皮
3. 修整漏料孔和凹模
沖件質(zhì)量不好1.有毛刺2.沖件不平3.落料外形和內(nèi)孔位置不正,成偏位現(xiàn)象
1. 刃口不鋒利或淬火硬度低
2. 配合間隙過(guò)大火過(guò)小
3. 間隙不均勻使沖件一邊有顯著帶斜角毛刺
合理調(diào)整凸凹模間隙及修理工作部分刃口
1.凹模有倒錐度
2.頂件器與工件接觸面過(guò)小
3.導(dǎo)正釘和預(yù)沖孔配合過(guò)緊,將沖件壓出凹陷.
修整凹模
更換頂件器
修整導(dǎo)正釘
表-3彎曲模試沖時(shí)的缺陷.原因與調(diào)整方法
彎曲試沖時(shí)的缺陷
產(chǎn)生原因
調(diào)整方法
彎曲角度不夠
1. 凸.凹模的回彈角制造過(guò)小
2. 凸模進(jìn)入凹模的深度太淺
3. 凸/凹模之間的間隙過(guò)大
4. 試模材料不對(duì)/彈頂器的彈力太小
1.加大回彈角
2.調(diào)節(jié)沖模閉合高度/間隙值.
3.更換試模材料
4.加大彈頂器的彈頂力
彎曲位置偏移
1.定位板的位置不對(duì)
2.凹模進(jìn)口圓角大小不等,材料滑動(dòng)不一致
3.沒(méi)有壓料裝置或壓料裝置壓力不足和壓板位置過(guò)底.
4.凸模沒(méi)有對(duì)正凹模
1.調(diào)整定位板位置
2.修模凹模圓角
3.加大壓料力
4.調(diào)整凸,凹模位置
沖件外部有光亮的凹陷
1.凹模的圓角半徑太小,沖件表面被劃痕
2.凸凹模之間的間隙不均勻
3.凸凹模表面粗糙度太大
1.加大圓角半徑
2.調(diào)整凸 凹模間隙
3.拋光凸 凹模表面
沖件的尺寸過(guò)長(zhǎng)或不足
1.凸,凹模之間的間隙過(guò)小,材料被擠長(zhǎng)
2.壓料裝置壓力過(guò)大,將材料拉長(zhǎng)
1.調(diào)整凸凹模間隙
2.減小壓料力
3.改變坯料尺寸
小 結(jié)
經(jīng)過(guò)多天的努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)終于臨近尾聲。大學(xué)期間的最后一次“作業(yè)’即將完成，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在我們用兩年半時(shí)間內(nèi)修完的模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)課程后進(jìn)行的，它是對(duì)我們?cè)诖髮W(xué)期間所學(xué)的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行的一次綜合性練習(xí)，也是在我們即將進(jìn)入工作崗位獨(dú)立工作前的最后一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復(fù)習(xí)，使我們?cè)诶碚摵蛯?shí)踐上對(duì)專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用能力有了進(jìn)一步的提高。通過(guò)做畢業(yè)設(shè)計(jì)也見(jiàn)證了我們大學(xué)幾年所取得的成就。
通過(guò)做畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)過(guò)去所學(xué)的專業(yè)知識(shí)進(jìn)一步復(fù)習(xí)了一下，同時(shí)，通過(guò)查資料、參考文獻(xiàn)等使我的模具知識(shí)又提高了許多。在對(duì)一些原來(lái)一知半解的理論也有了進(jìn)一步的的認(rèn)識(shí)。特別是原來(lái)所學(xué)的一些專業(yè)基礎(chǔ)課：如機(jī)械制圖、公差配合與技術(shù)測(cè)量、模具材料等有了更深刻的理解，使我能更熟練將這些知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)中。在設(shè)計(jì)中使我更清楚了模具設(shè)計(jì)過(guò)程中要注意到的問(wèn)題。如怎樣使制造的模具既能滿足使用要求又不浪費(fèi)材料，且保證加工的經(jīng)濟(jì)性和加工工藝的合理性。同時(shí)，也使我認(rèn)識(shí)到作為一名設(shè)計(jì)者其工作態(tài)度一定要嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真、仔細(xì)。不然，一個(gè)小小的疏忽就有可能釀成很大的損失。做設(shè)計(jì)使我在各方面提高了很多。
由于能力有限，設(shè)計(jì)中難免有疏漏之處，懇請(qǐng)老師給予批評(píng)指正。
致 謝
沖壓技術(shù)是材料加工技術(shù)中不可缺少的重要加工手段之一，目前在國(guó)內(nèi)正處于蓬勃發(fā)展時(shí)期，具有廣泛的發(fā)展前景。在大學(xué)三年學(xué)習(xí)即將結(jié)束之際，能夠按照老師的指導(dǎo)并綜合運(yùn)用三年來(lái)的所學(xué)所知設(shè)計(jì)一套注塑模具,必將為日后的獨(dú)立工作創(chuàng)造一個(gè)良好的開(kāi)始。
在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中原老師一直扮演著導(dǎo)向者的角色，從接到設(shè)計(jì)題目那一刻起就給我指明了方向，讓我明白了設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)流程、設(shè)計(jì)中可能遇到的問(wèn)題以及解決方法等，并不厭其煩的糾正設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤，詳細(xì)檢查設(shè)計(jì)中的細(xì)節(jié)及重點(diǎn)，對(duì)設(shè)計(jì)方案提出了寶貴的修正意見(jiàn)，一步步完善了我的設(shè)計(jì)。在此對(duì)原師表示衷心的感謝！
此外在設(shè)計(jì)過(guò)程中原紅玲老師提了許多寶貴意見(jiàn)在此也表示衷心的感謝。
在設(shè)計(jì)過(guò)程中還得到了許多同學(xué)的大力幫助，尤其是袁麗紗,劉玲艷等同學(xué)，非常感謝你們。
最后再次感謝在設(shè)計(jì)中幫助過(guò)我的老師和同學(xué)，謝謝！
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