銅片沖壓成形工藝及沖孔落料級進模模具設(shè)計【接觸環(huán)】【焊片】【墊片】【說明書+CAD】

銅片沖壓成形工藝及沖孔落料級進模模具設(shè)計【接觸環(huán)】【焊片】【墊片】【說明書+CAD】 河南機電高等專科學(xué)校學(xué)生畢業(yè)設(shè)計中期檢查表學(xué)生姓名 學(xué) 號指導(dǎo)教師選題情況課題名稱銅片沖壓成形工藝及模具設(shè)計難易程度偏難適中偏易工作量較大合理較小符合規(guī)范化的要求任務(wù)書有無開題報告有無外文翻譯質(zhì)量優(yōu)良中差學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況好一般差工作進度快按計劃進行慢中期工作匯報及解答問題情況優(yōu)良中差中期成績評定：所在專業(yè)意見： 負責(zé)人： 2009 年 4 月10日 河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書系 部： 材 料 工 程 系 專 業(yè)： 模具設(shè)計與制造 學(xué)生姓名: 張志威 學(xué) 號: 061304413 設(shè)計題目： 銅片復(fù)合沖裁模設(shè)計 銅片沖壓成形工藝及模具設(shè)計 起 迄 日 期: 2009 年 4 3月 20 11 日 5月10 20 日 指 導(dǎo) 教 師: 原紅玲 2009 年 4 3 月 20 12 日畢 業(yè) 設(shè) 計任 務(wù) 書1本畢業(yè)設(shè)計課題來源及應(yīng)達到的目的：本設(shè)計題目為墊片沖壓成形工藝與模具設(shè)計本設(shè)計題目為銅片沖壓成形工藝與模具設(shè)計，通過設(shè)計，應(yīng)對沖壓工藝生產(chǎn)較為熟悉，能熟練使用相關(guān)設(shè)計手冊，獨立完成一套模具的設(shè)計及模具工作零件加工工藝的編制。并且能夠運用模具設(shè)計軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制。2本畢業(yè)設(shè)計課題任務(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）： 題目：銅片沖壓成形工藝及模具設(shè)計銅片沖裁模具設(shè)計 原始資料情況：材料：Q215- A鋼 QSn4-4-.25 料厚：0.3m1.5mm 生產(chǎn)批量：中批量大批量設(shè)計要求：（1）銅片的結(jié)構(gòu)工藝分析（2）銅片你沖裁模的設(shè)計，繪制模具總裝圖一張；（3）畫出非標零件圖；（4）編寫設(shè)計說明書一份；（5）編制主要零件加工工藝過程卡。畢業(yè)設(shè)計是沖裁模設(shè)計課程重要的綜合性和實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)?，F(xiàn)將本設(shè)計的進度表安排如下：（1）查閱相關(guān)資料，確定設(shè)計提綱-1周；（2）進行各種工藝計算-2周；（3）根據(jù)計算結(jié)果，繪制裝配圖，并繪制非標準件零件圖-2周；（4）撰寫畢業(yè)說明書，編制加工工藝卡-1周。所在專業(yè)審查意見：負責(zé)人： 年 月 日系部意見：系領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日插 圖 清 單圖 1-工件簡圖 7圖 2-排樣圖 12圖 3-凹模板 17圖 4-落料凸模 18圖 5-沖孔凸模 19圖 6-模柄 20圖 7-卸料板 22圖 8-側(cè)刃固定圖 23圖 9-承料板 24圖 10-導(dǎo)料板 25圖 11-模具總裝圖 26表 格 清 單表 1-壓力機參數(shù)11表 2-圓柱銷主要參數(shù)21表 3-彈簧主要參數(shù)23河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書畢業(yè)設(shè)計題目：銅片沖壓成形工藝及模具設(shè)計系 部 專 業(yè) 班 級 學(xué)生姓名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 2009年 05 月 15日 銅片沖壓成形工藝及模具設(shè)計 摘 要本設(shè)計題目為銅片沖壓成形工藝及模具設(shè)計。通過對該零件模具的設(shè)計，進一步加強了設(shè)計者沖壓模設(shè)計的基礎(chǔ)知識，為設(shè)計更復(fù)雜的沖壓模具做好了鋪墊和吸取了更深刻的經(jīng)驗。本設(shè)計運用沖壓成形工藝及模具設(shè)計的基礎(chǔ)知識，介紹了模具設(shè)計時要注意的要點，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。從控制制件尺寸精度出發(fā)，對銅片沖壓成型工藝及模具的各主要尺寸進行了理論計算，以確定各工作零件的尺寸，從模具設(shè)計到零部件的加工工藝以及裝配工藝等進行詳細的闡述，并應(yīng)用CAD進行各重要零件的設(shè)計。關(guān)鍵詞：沖壓模 工藝分析 模具結(jié)構(gòu) Copper stamping forming process and die design Abstract The design forming the subject for the copper stamping process and die design. Parts of the mold is through the design, designers have further strengthened the basis for stamping die design knowledge, for the design of more complex stamping die to do a good job of paving the way and draw a more profound experience. The design is use of punch forming process and is die design of the basic knowledge on the mold design to the main points of attention and more consideration of the mold structure, and easy to replace and the cost of mold. Size precision parts from the control, the shape of the copper stamping process and die size of all the major theoretical calculations carried out to determine the size of the working parts, the parts from the mold design process and the assembly are process in detail, etc. and the application of CAD for the design of the important parts.Keywords: stamping die， mold structure， Process Analysis機 械 加 工 工 序 卡 工序名稱粗銑工序號02零件名稱凹模零件號00-04零件重量同時加工零件數(shù)1材 料毛 坯牌 號硬 度型 號重 量GrWMn60-64HRC設(shè) 備夾 具名 稱輔 助工 具名 稱型 號銑床虎鉗游標卡尺安 裝工 步安裝及工步說明刀 具量 具走 刀長 度走 刀次 數(shù)切 削 深 度進給量主 軸轉(zhuǎn) 速切 削速 度基 本工 時一次1銑上平面75面銑刀游標卡尺0.521200/ min800r/min一次1銑下平面75面銑刀游標卡尺0.521200/ min800r/min一次2銑兩端面20立銑刀游標卡尺0.51160/ min300r/min一次2銑兩端面20立銑刀游標卡尺0.51160/ min300r/min設(shè) 計 者張志威 指 導(dǎo) 教 師原紅玲共 1 頁第 1 頁 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 零件號零 件 名 稱00-04凹模工序號工 序 名 稱設(shè) 備夾 具刀 具量 具工 時名 稱型 號名 稱規(guī) 格名 稱規(guī) 格名 稱規(guī) 格01下料(1058520)直尺02粗銑六面銑床虎鉗標準面銑刀游標卡尺03磨削磨床磁力夾具、虎鉗砂輪游標卡尺04鉗工鉆床虎鉗鉆刀、鉸刀、攻絲刀高度尺、游標卡尺05熱處理（淬火、回火）電熱爐火鉗06磨削磨床磁力夾具、虎鉗砂輪游標卡尺07線切割線切割機床復(fù)式支撐夾具銅絲游標卡尺08鉗工研磨工具游標卡尺 編制 張志威 校對 審核 批準 目 錄1 緒論 11.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 11.1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀 11.1.2 國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢 2 1.2 國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢32 工藝性分析71.2 制件的外形分析 71.1 制件的工藝性分析73 工藝方案的確定94 確定模具總體結(jié)構(gòu)方案 104.1 模具類型104.2 操作與定位方式 104.3 卸料與出件方式 104.4 模架類型及精度 105 工藝與設(shè)計計算 115.1 排樣設(shè)計與計算 115.2 計算沖壓力與壓力中心初選壓力機 125.3 計算凸、凹模刃口尺寸及公差 135.3.1 落料凹模刃口尺寸 135.3.2 沖孔凹模刃口尺寸 155.3.3 側(cè)刃孔尺寸 15 6 設(shè)計選用模具零件、部件、繪制模具總裝圖 166.1 凹模設(shè)計 166.2 凸模設(shè)計 176.3 準模架的選用 196.4 卸料部件的設(shè)計與標準化216.5 卸料板的設(shè)計 226.6 側(cè)刃的實際 226.7 彈簧的選用 236.8 承料板的選擇 246.9 導(dǎo)料板的選用 247 總裝配圖 26 結(jié)論 27致謝 28參考文獻 30河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計（論文）評語學(xué)生姓名： 班級: 學(xué)號： 題 目： 銅片沖壓成型工藝及模設(shè)計 綜合成績： 指導(dǎo)者評語： 指導(dǎo)者(簽字)： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計（論文）評語評閱者評語： 評閱者(簽字)： 年 月 日答辯委員會（小組）評語： 答辯委員會（小組）負責(zé)人(簽字)： 年 月 日河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)說明書1緒 論從現(xiàn)在的發(fā)展形式可以看出，我國沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達國家相比還相當?shù)穆浜?，主要原因是我國在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標準化、模具設(shè)計、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達的國家尚有相當大的差距，導(dǎo)致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達國家的模具相比差距相當大。1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1.1.1國內(nèi)模具的現(xiàn)狀我國模具近年來發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計，2003年我國模具生產(chǎn)廠點約有2萬多家，從業(yè)人員約50多萬人，2004年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢頭，模具企業(yè)總體上訂單充足，任務(wù)飽滿，2004年模具產(chǎn)值530億元。進口模具18.13億美元，出口模具4.91億美元，分別比2003年增長18%、32.4%和45.9%。進出口之比2004年為3.69:1，進出口相抵后的進凈口達13.2億美元，為凈進口量較大的國家。在2萬多家生產(chǎn)廠點中，有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中，產(chǎn)值過億元的模具企業(yè)只有20多家，中型企業(yè)幾十家，其余都是小型企業(yè)。近年來，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復(fù)雜、長壽命中高檔模具及模具標準件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；專業(yè)模具廠數(shù)量增加，能力提高較快；三資及私營企業(yè)發(fā)展迅速；國企股份制改造步伐加快等。雖然說我國模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠遠不能適應(yīng)國民經(jīng)濟發(fā)展的需要。我國尚存在以下幾方面的不足: 第一，體制不順，基礎(chǔ)薄弱。 “三資”企業(yè)雖然已經(jīng)對中國模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動作用，私營企業(yè)近年來發(fā)展較快，國企改革也在進行之中，但總體來看，體制和機制尚不適應(yīng)市場經(jīng)濟，再加上國內(nèi)模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，因此，行業(yè)發(fā)展還不盡如人意，特別是總體水平和高新技術(shù)方面。 第二，開發(fā)能力較差，經(jīng)濟效益欠佳.我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場中經(jīng)常處于被動地位。我國每個模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合1萬美元，國外模具工業(yè)發(fā)達國家大多是1520萬美元，有的高達2530萬美元，與之相對的是我國相當一部分模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理，真正實現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。 第三，工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低雖然國內(nèi)許多企業(yè)采用了先進的加工設(shè)備，但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控化率和CAD/CAM應(yīng)用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進設(shè)備不配套，設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問題長期得不到較好解決。裝備水平低，帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。 第四，專業(yè)化、標準化、商品化的程度低、協(xié)作差 由于長期以來受“大而全”“小而全”影響，許多模具企業(yè)觀念落后，模具企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)水平低，專業(yè)化分工不細，商品化程度也低。目前國內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占45%左右，其馀為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)，與國際水平相比要落后許多。模具標準化水平低，標準件使用覆蓋率低也對模具質(zhì)量、成本有較大影響，對模具制造周期影響尤甚。 第五，模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國產(chǎn)模具鋼與國外進口鋼相比，無論是質(zhì)量還是品種規(guī)格，都有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差，也直接影響模具水平的提高。1.1.2國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢 巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國的模具工業(yè)和技術(shù)在過去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國外工業(yè)發(fā)達國家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國民經(jīng)濟高速發(fā)展的需求。未來的十年，中國模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括以下幾方面: 1） 模具日趨大型化； 2）在模具設(shè)計制造中廣泛應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù)； 3）模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)； 4）在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù)； 5）提高模具標準化水平和模具標準件的使用率；6）發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進的表面處理技術(shù)；7）模具的精度將越來越高； 8）模具研磨拋光將自動化、智能化； 9）研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程；10）開發(fā)新的成形工藝和模具。1.2國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車、電機、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中，6080的零部件都要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方法所無法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。近幾年，全球模具市場呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場年交易總額為600650億美元左右。美國、日本、法國、瑞士等國家年出口模具量約占本國模具年總產(chǎn)值的三分之一。國外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的比例占到50%以上；國外模具企業(yè)的組織形式是大而專、大而精。2004年中國模協(xié)在德國訪問時，從德國工、模具行業(yè)組織-德國機械制造商聯(lián)合會（VDMA）工模具協(xié)會了解到，德國有模具企業(yè)約5000家。2003年德國模具產(chǎn)值達48億歐元。其中（VDMA）會員模具企業(yè)有90家，這90家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國模具產(chǎn)值的90%，可見其規(guī)模效益。 隨著時代的進步和技術(shù)的發(fā)展，國外的一些掌握和能運用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具工藝設(shè)計、高級鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術(shù)水平比較高故人均產(chǎn)值也較高我國每個職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合1萬美元左右，而國外模具工業(yè)發(fā)達國家大多1520萬美元，有的達到 2530萬美元。國外先進國家模具標準件使用覆蓋率達70%以上，而我國才達到45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”、“價格低”的要求服務(wù)。達到這一要求急需發(fā)展如下幾項： (1)全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計制造的發(fā)展方向。隨著微機軟件的發(fā)展和進步，普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大CAD/CAM技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度；進一步擴大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。計算機和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個行業(yè)中推廣成為可能，實現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。 (2)高速銑削加工國外近年來發(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。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，對汽車、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。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的CAD數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、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 電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù)，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù)，它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數(shù)控銑一樣)，因此不再需要制造復(fù)雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。國外已有使用這種技術(shù)的機床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計這一技術(shù)將得到發(fā)展。 (5)提高模具標準化程度 我國模具標準化程度正在不斷提高，估計目前我國模具標準件使用覆蓋率已達到30%左右。國外發(fā)達國家一般為80%左右。 (6)優(yōu)質(zhì)材料及先進表面處理技術(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化、智能化 模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢。 (8)模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展 這是我國長遠發(fā)展的目標。模具自動加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺機床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測控制系統(tǒng)。如今，我國模具成型工業(yè)已形成了相當規(guī)模的完整體系，越來越多的新技術(shù)，新工藝，新材料誕生，并將應(yīng)用在模具產(chǎn)業(yè)中，這將促使我國模具工業(yè)的飛躍發(fā)展。同時，我國模具工業(yè)的總體水平與世界先進國家相比還有一定差距，還要大力推進模具產(chǎn)業(yè)的科技進步，開展新技術(shù)，新材料研究開發(fā)，并進一步加強對模具工業(yè)專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)，使之可持續(xù)發(fā)展，為我國模具成型加工技術(shù)超趕世界先進水平作出貢獻。大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計是其中最后一個實踐環(huán)節(jié)，是對以前所學(xué)的知識及所掌握的技能的綜合運用和檢驗。隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實習(xí)，我熟練地掌握了機械制圖、機械設(shè)計、機械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識，對機械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達到了學(xué)習(xí)的目的。對于模具設(shè)計這個實踐性非常強的設(shè)計課題，我們進行了大量的實習(xí)。經(jīng)過在新飛電器有限公司、洛陽中國一拖的生產(chǎn)實習(xí)，我對于模具特別是沖壓模具的設(shè)計步驟有了一個全新的認識，豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動作過程方面的知識，而對于模具的制造工藝更是實現(xiàn)了零的突破。在指導(dǎo)老師的協(xié)助下和在工廠師傅的講解下，同時在現(xiàn)場查閱了很多相關(guān)資料并親手拆裝了一些典型的模具實體，明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。并在圖書館借閱了許多相關(guān)手冊和書籍，設(shè)計中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計。在設(shè)計的過程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會完滿的完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗，設(shè)計中不妥之處在所難免，肯請各位老師指正。2 制件的工藝性分析工件名稱 ：接觸環(huán)生產(chǎn)批量：大批量材料：QSn4-4-2.5厚度：0.3mm工件簡圖見圖圖1-工件簡圖1.1制件的工藝性分析該制件為接觸環(huán),所用材料為錫磷青銅QSn4-4-2.5，且為軟態(tài)，帶料，抗剪強度斷后伸長率。因此，該材料有良好的彈性和良好的塑性，沖裁結(jié)構(gòu)較好，具有良好的沖壓性能，適合沖裁。1.2制件的外形分析制件形較為簡單,形狀對稱，尺寸較小。只有落料和沖孔兩個工序，但是工件較小有1個1.9mm的橢圓孔，一個2.5mm的半橢圓孔，孔與邊緣之間的距離也滿足要求。工件的尺寸精度較低，只需要采用普通沖裁。為避免工件變形和保證模具強度，孔邊距和孔間距不能過小，其最小許可值當取：C(11.5) t根據(jù)已知工件的尺寸可得：C1=1.2 C2=1.35 t=0.3 所以工件的尺寸符合上述要求。沖孔時因受凸模強度限制孔的尺寸不應(yīng)太小，否則凸模易折斷或壓彎，查表2.7.3而知工件上孔的直徑當大于或等于0.35倍的料厚，即d0.35t，由任務(wù)書零件圖易于看出工件尺寸符合要求。R2.1、R0.9mm、5.2mm、2.5mm、20.4mm、4.2mm、1.8mm均為自由公差可看作IT14級，尺寸精度較低?？仔木嗟墓顬?2.10.2屬于T11級精度，可以通過模具結(jié)構(gòu)的正確性設(shè)計來實現(xiàn)。3 工藝方案的確定該零件包括：沖孔、落料兩個基本工序，可有以下三種工藝方案供選擇：方案一、先落料后沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。方案二、落料-沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案三、沖孔-落料連續(xù)沖壓，采用級進模生產(chǎn)。對各種方案的分析方案一、模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序，兩副模具，生產(chǎn)效率低，難以滿足該零件的年產(chǎn)量要求。方案二、只需一副模具，沖壓件的料較薄邊距也小，考慮到凸凹模強度的影響圖一采用復(fù)合模。方案三、只需要一副模具，生產(chǎn)率也很高，且零件較小，錫銅板較薄，出件和廢料清除也較易，工作安全性和生產(chǎn)率較高。通過以上三種方案的分析比較，并根據(jù)設(shè)計要求確定該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案三為佳，并選擇級進模。4 確定模具總體結(jié)構(gòu)方案4.1 模具類型根據(jù)零件的沖裁工藝方案，采用級進沖裁模。本零件的沖壓包括沖孔和落料兩個工序，為方便小孔廢料和成形工件的落下，采用正裝結(jié)構(gòu)，即沖孔凹模和落料凹模都安排在下模。4.2 操作與定位方式因是大批量生產(chǎn)，但工件簡單，所以采用手動送料方式比較好，能夠使模具制造簡單。由于零件尺寸較小且厚度較薄，可采用雙側(cè)刃前后對角布置的導(dǎo)料板導(dǎo)向，以及側(cè)刃定距的定位方式。4.3 卸料與出件方式本模具采用正裝結(jié)構(gòu)，沖孔廢料和工件留在凹?？锥粗?，為了簡化模具結(jié)構(gòu)，可以在下模座中開有通槽，使廢料和工件從孔洞中落下?？紤]到零件的厚度較薄，可以采用有卸料螺釘卸料板，彈簧組成的彈性卸料裝置卸搭邊條料，并采用由凸模直接從凹模洞口推出的方式以提高工作效率。4.4模架類型及精度考慮到零件的工藝特點，可以采用導(dǎo)向平穩(wěn)的對角導(dǎo)柱模架。由于零件的精度要求不高可以采用級模架精度。 5 工藝與設(shè)計計算5.1 排樣設(shè)計與計算設(shè)計級進模時，首先要設(shè)計條料排樣圖。根據(jù)工件的形狀選擇有廢料排樣，且為直排的形式，雖然材料的利用率低于少廢料和無廢料排樣，但工件的精度高，且易于保證工件外形的圓角。采用45的斜對排，如下圖所示。根據(jù)排樣圖的幾何關(guān)系可以算出兩排的中心距為18mm查表得：因采用IC型側(cè)刃，所以料寬沒邊要增加燕尾形切入深度。故條料長度為沖裁后廢料寬度為：進距為：導(dǎo)板間距為由零件圖可以近似算出一個零件的面積為，因為一次進距內(nèi)沖料兩件。一個進距內(nèi)的坯料面積為。因此材料的利用率為排樣圖如下所示：圖2-排樣圖5.2 計算沖壓力與壓力中心，初選壓力機沖裁力: 根據(jù)零件圖可算出一個零件的內(nèi)外周長之和為L1=77mm，側(cè)刃沖切長度L2=13.8mm，根據(jù)排樣圖一模沖兩件和雙側(cè)刃的布置，可以算出沖裁長度為：。則卸料力：查表得取則推件力：根據(jù)材料厚度取凹模刃口直臂高度好h=5mm，故n=h/t=5/0.5=16. 查表得取則所以，總沖裁力應(yīng)選的壓力機公稱壓力，因此可選壓力機型號為J23-6.3.型號為J23-6.3的壓力機的主要技術(shù)規(guī)格：滑塊行程（mm）35工作臺尺寸（mm)前后200左右310最大閉合高度（mm）150工作臺孔尺寸（mm）前后110左右160閉合高度調(diào)節(jié)量（mm）35墊板尺寸（mm）厚度30直徑滑塊中心線距床身距離（mm）110模柄孔尺寸（mm）直徑30深度55立柱距離（mm）150床身最大可傾角度角度45表1-壓力機參數(shù)因沖裁尺寸較小，沖裁力不大，且選用的是對角導(dǎo)柱模架，使其受力平穩(wěn)，壓力中心不會超出模柄端面積之外，故不必詳細計算壓力中心的位置。5.3 計算凸、凹模刃口尺寸及公差由于材料薄，模具間隙小，故采用配作加工。加工時一凹模為制造基準，只需要計算凹模刃口尺寸及公差，并將尺寸標注在凹模圖樣上即可。各凸模僅按凹模對應(yīng)的尺寸標注其基本尺寸，并說明按凹模的實際刃口尺寸配雙邊間隙0.03mm。側(cè)刃則按側(cè)刃孔配單邊間隙0.015mm。5.3.1 落料凹模刃口尺寸落料凹模刃口尺寸計算需按磨損情況分類計算。（1）凹模磨損后增大的尺寸，按公式計算（2） 凹模磨損后減小的尺寸，按公式計算（3） 凹模磨損后不變的尺寸，按公式計算5.3.2 沖孔凹模刃口尺寸沖孔凹模為長圓形，故可按公式計算 5.3.3 側(cè)刃孔尺寸可按公式計算，取則6 設(shè)計選用模具零件、部件6.1 凹模設(shè)計凹模采用矩形板狀結(jié)構(gòu)和直接用螺釘、銷釘與下模座固定板的固定方式。凹模刃口采用直刃壁結(jié)構(gòu)，刃壁高度取5mm，漏料部分沿刃口輪廓適當擴大。凹模輪廓尺寸計算如下。沿送料方向的凹模型孔壁間的最大距離為垂直于沿送料方向的凹模型孔壁間的最大距離為（取側(cè)刃厚度為6mm）沿送料方向的凹模長度為（取c=20mm）垂直于沿送料方向的凹模寬度為凹模厚度為根據(jù)算出的凹模輪廓尺寸，選取于計算值向接近的標準凹模板輪廓尺寸，其大小為凹模的材料選用 CrWMn，工作部分熱處理淬硬為。凹模如下圖所示：圖3-凹模板6.2 凸模設(shè)計落料凸模刃口部分設(shè)計成階梯型結(jié)構(gòu)，安裝部分設(shè)計成便于安裝的長圓形，通過鉚接方式于固定板固定。凸模的尺寸根據(jù)刃口尺寸、卸料裝置和安裝固定要求來確定。凹模的材料選用 CrWMn，工作部分熱處理淬硬為。 圖4-落料凸模沖孔凸模刃口部分為長圓形，結(jié)構(gòu)簡單。因沖孔凸模尺寸很小，所以要對其進行強度校核和剛度校核。（1）凸模最小直徑校核（強度校核）孔徑遠大于材料厚度，故凸模的強度和剛度足夠。取凸模于卸料板的雙邊間隙為0.2mm（不起導(dǎo)向作用）。查表得，凸模的最小直徑的d應(yīng)滿足（取，而因故凸模強度足夠。（2）凸模最大自由強度的校核（剛度校核）查表得，凸模最大自由強度L應(yīng)滿足所以小沖孔凸模的工作部分的長度不能超過13.6mm。取小沖孔凸模的工作部分的長度12mm。圖5-沖孔凸模6.3 準模架的選用 由凹模周界可以選取標準模架凹模周界125mm,B=80mm材料GB/T281.3-1990導(dǎo)柱導(dǎo)套H6/h5配合導(dǎo)柱標記：20110 GB/T 22110 GB/T2861.19導(dǎo)套標記：207028 GB/T2861.690227028 GB/T2861.690上模座標記：1258025 GB/T2855.190下模座標記：1258030 GB/T2855.290 該模具的閉合高度由（4）為 H閉=H上模+H墊+L+H+H下模h2130mm模柄壓入式的結(jié)構(gòu)如圖所示。其主要參數(shù)為： 圖6-模柄6.4 卸料部件的設(shè)計與標準化卸料螺釘?shù)倪x用卸料板上設(shè)置4個卸料螺釘，公稱直徑為8mm，螺紋部分為M810mm。卸料釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料板超出凸模端面1mm,有誤差時通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。聯(lián)接件的選用與標準化本模具采用螺釘固定，具體講內(nèi)六角螺釘標記：35鋼M845 GB7085螺釘標記：35鋼M620 GB6876圓柱銷釘標記：35鋼850 GB 11986 d（m6）6C=1.2產(chǎn)品長度50沖裁度Ra0.8m表2-圓柱銷釘參數(shù)止動圓柱銷標記：35鋼820 GB11986 6.5卸料板的設(shè)計彈性卸料板具有卸料和壓料雙重作用，多用于沖裁薄料，使平面度提高。其平面外形尺寸等于或稍大于凹模板尺寸，厚度取凹模厚度的0.6-0.8倍。卸料板與凸模的雙邊間隙取0.3mm。當卸料板對凸模起導(dǎo)向作用時，卸料板與凸模間按H7/h6配合，但其間隙應(yīng)比凸、凹模間隙小，而凸模與固定板按H7/h6配合。為了便于卸料，在模具開啟狀態(tài)時，卸料板工作平面應(yīng)高出凸模刃口端0.3-0.5mm卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，厚度為12mm。在前面已經(jīng)確定了采用彈性卸料板，設(shè)計卸料板為一整體板。卸料板采用Q45鋼制造，淬火硬度為4045HRC。如圖所示：圖7-卸料板6.6 側(cè)刃的實際側(cè)刃用于控制條料的不進距離，其定距準確、效率高，但是增加了材料消耗、沖裁力和模具的制造難度。側(cè)刃主要用于連續(xù)?；虿贿m宜采用其他定位方式的沖裁，選用對角布置的側(cè)刃。圖8-側(cè)刃固定圖6.7 彈簧的選用沖裁中常用的圓柱壓縮彈簧是用60Si3MnA、60Si2Mn或碳素彈簧鋼絲卷制而成，熱處理硬度為43-48HRC，彈簧兩端拼緊并磨平。根據(jù)卸料力估算出彈簧的個數(shù)算出每個彈簧所承受的負荷，初選出彈簧的規(guī)格，進行校核檢查彈簧最大允許壓縮量，滿足下列條件后合適。即根據(jù)計算可選用的彈簧。材料直徑d（mm）彈簧中徑D（mm）許應(yīng)壓力p(Mpa)試驗載荷Fs（N）長度(mm)2.512710198.040表3-彈簧主要參數(shù)6.8 承料板的選擇承料板與一導(dǎo)料板用螺釘固定，在條料送進過程中起到支撐平衡作用，選用45鋼加工，其尺寸為42mm20mm6mm。圖9-承料板6.9 導(dǎo)料板的選用此模具用兩個導(dǎo)料板其導(dǎo)向作用，并且有側(cè)刃槽為側(cè)刃步距下落其定位作用，其一導(dǎo)料板還為承料板其固定作用。其上有固定承料板的兩個螺釘孔。在導(dǎo)料板上開有側(cè)刃定距槽，如下圖： 圖10-導(dǎo)料板7 總裝配圖條料送進時采用固定雙側(cè)刃進行定位，而有導(dǎo)料板保證送料沿正確的方向送進。當條料送到指定位置時，上模在壓力機的作用下進行沖壓。當沖壓完成時，上模上行回程，卡在凸模上的廢料由彈性卸料板卸下，沖孔廢料和落料制件被凸模直接從凹模口中退下。然后，上?；爻虠l料再次送進由側(cè)刃定距為下次沖壓做準備。然后，上模下行再開始下一個行程。圖11-模具總裝圖結(jié)論大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計是其中最后一個實踐環(huán)節(jié)，是對以前所學(xué)的知識及所掌握的技能的綜合運用和檢驗。隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實習(xí)，我熟練地掌握了機械制圖、機械設(shè)計、機械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識，對機械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達到了學(xué)習(xí)的目的。對于模具設(shè)計這個實踐性非常強的設(shè)計課題，我們進行了大量的實習(xí)。經(jīng)過在新飛電器有限公司、在洛陽中國一拖、中信重型礦山機械廠的生產(chǎn)實習(xí)，我對于冷沖模具、塑料模具的設(shè)計步驟有了一個全新的認識，豐富和加深了對各種模具的結(jié)構(gòu)和動作過程方面的知識，而對于模具的制造工藝更是有了全新的理解。在指導(dǎo)老師的細心指導(dǎo)下和在工廠師傅的講解下，我們對于模具的設(shè)計和制造工藝有了系統(tǒng)而深刻的認識。同時在實習(xí)現(xiàn)場親手拆裝了一些典型的模具實體并查閱了很多相關(guān)資料，通過這些實踐，我們熟練掌握了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。通過在圖書館借閱相關(guān)手冊和書籍，更系統(tǒng)而全面了細節(jié)問題。鍛煉了縝密的思維和使我們初步具備了設(shè)計工作者應(yīng)有的素質(zhì)。設(shè)計中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計。 在設(shè)計的過程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會完滿的完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗，設(shè)計中不妥之處在所難免，肯請各位老師指正！致謝首先感謝本人的導(dǎo)師原紅玲老師，他對我的仔細審閱了本文的全部內(nèi)容并對我的畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容提出了許多建設(shè)性建議。原紅玲老師淵博的知識，誠懇的為人，使我受益匪淺，在畢業(yè)設(shè)計的過程中，特別是遇到困難時，他給了我鼓勵和幫助，在這里我向他表示真誠的感謝！畢業(yè)設(shè)計是我們進行完了三年的模具設(shè)計與制造專業(yè)課程后進行的，它是對我們?nèi)陙硭鶎W(xué)課程的又一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實踐的訓(xùn)練。它在我們的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我在溫習(xí)學(xué)過的知識的同時又學(xué)習(xí)了許多新知識，對一些原來一知半解的理論也有了進一步的的認識。特別是原來所學(xué)的一些專業(yè)基礎(chǔ)課：如機械制圖、模具材料、公差配合與技術(shù)測量、冷沖模具設(shè)計與制造等有了更深刻的理解，使我進一步的了解了怎樣將這些知識運用到實際的設(shè)計中。同時還使我更清楚了模具設(shè)計過程中要考慮的問題，如怎樣使制造的模具既能滿足使用要求又不浪費材料，保證工件的經(jīng)濟性，加工工藝的合理性。感謝母校河南機電高等專科學(xué)校的辛勤培育之恩！感謝材料工程系給我提供的良好學(xué)習(xí)及實踐環(huán)境，使我學(xué)到了許多新的知識，掌握了一定的操作技能。在學(xué)校中，我們主要學(xué)的是理論性的知識，而實踐性很欠缺，而畢業(yè)設(shè)計就相當于實戰(zhàn)前的一次演練。通過畢業(yè)設(shè)計可是把我們以前學(xué)的專業(yè)知識系統(tǒng)的連貫起來，使我們在溫習(xí)舊知識的同時也可以學(xué)習(xí)到很多新的知識；這不但提高了我們解決問題的能力，開闊了我們的視野，在一定程度上彌補我們實踐經(jīng)驗的不足，為以后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。通過對沖孔落料冷沖模的設(shè)計，我對沖裁模有了更為深刻的認識，特別是這種沖孔落料模具的設(shè)計。沖裁模的主要零件的加工一般比較復(fù)雜，多采用線切割進行加工，彎曲回彈的影響因素多，不容易從純理論的角度精確的計算出來，多需要在試模后再進行調(diào)整。在模具的設(shè)計過程中也遇到了一些難以處理的問題，雖然設(shè)計中對它們做出了解決 ，但還是感覺這些方案中還是不能盡如人意，如壓力計算時的公式的選用、凸凹模間隙的計算、卸件機構(gòu)選用、工作零件距離的調(diào)整，都可以進行進一步的完善，使生產(chǎn)效率提高。歷經(jīng)近三個月的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，敬請各位老師對我的設(shè)計過程作最后檢查。在這次畢業(yè)設(shè)計中通過參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料，請教各位老師有關(guān)模具方面的問題，并且和同學(xué)的探討，模具設(shè)計在實際中可能遇到的具體問題，使我在這短暫的時間里，對模具的認識有了一個質(zhì)的飛躍。從陌生到開始接觸，從了解到熟悉，這是每個人學(xué)習(xí)事物所必經(jīng)的一般過程，我對模具的認識過程亦是如此。經(jīng)過近三個月的努力，我相信這次畢業(yè)設(shè)計一定能為三年的大學(xué)生涯劃上一個圓滿的句號，為將來的事業(yè)奠定堅實的基礎(chǔ)。最后，我非常慶幸在三年的的學(xué)習(xí)、生活中認識了很多可敬的老師和可親的同學(xué)，并感激師友的教誨和幫助！在這次設(shè)計過程中得到了老師以及許多同學(xué)的幫助，使我受益匪淺。在此，再次感謝各位老師特別是我的指導(dǎo)老師原紅玲老師在這一段時間給予我無私的幫助和指導(dǎo)，并向他們致以深深的敬意，同時也對關(guān)心和指導(dǎo)過我各位老師表示衷心的感謝!參考文獻1 趙志偉等.模具發(fā)展現(xiàn)狀J.模具制造，2007，6：242 李紹林、馬長福主編.實用模具技術(shù)手冊M.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1998 3中國模具設(shè)計大典編委會.中國模具大典.江西科學(xué)技術(shù)出版社,2003.14王孝培.實用沖壓技術(shù)手冊.北京:機械工業(yè)出版社,2002.15 赫濱海.沖壓模具簡明設(shè)計手冊.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005.1 30沖壓成形與板材沖壓 1 概述通過模具使板材產(chǎn)生塑性變形而獲得成品零件的一次成形工藝方法叫做沖壓。由于沖壓通常在冷態(tài)下進行，因此也稱為冷沖壓。只有當板材厚度超過8100mm時，才采用熱沖壓。沖壓加工的原材料一般為板材或帶材，故也稱板材沖壓。某些非金屬板材（如膠木板、云母片、石棉、皮革等）亦可采用沖壓成形工藝進行加工。沖壓廣泛應(yīng)用于金屬制品各行業(yè)中，尤其在汽車、儀表、軍工、家用電器等工業(yè)中占有極其重要的地位。沖壓成形需研究工藝設(shè)備和模具三類基本問題。 板材沖壓具有下列特點： （1）高的材料利用率。（2）可加工薄壁、形狀復(fù)雜的零件。（3）沖壓件在形狀和尺寸方面的互換性好。（4）能獲得質(zhì)量輕而強度高、剛性好的零件。（5）生產(chǎn)率高，操作簡單，容易實現(xiàn)機械化和自動化。沖壓模具制作成本高，因此適合大批量生產(chǎn)。對于小批量、多品種生產(chǎn)，常采用簡易沖模，同時引進沖壓加工中心等新型設(shè)備，以滿足市場求新求變的需求。板材沖壓常用的金屬材料有低碳鋼、銅、鋁、鎂合金及高塑性的合金剛等。如前所述，材料形狀有板材和帶材。沖壓生產(chǎn)設(shè)備有剪床和沖床。剪床是用來將板材剪切成具有一定寬度的條料，以供后續(xù)沖壓工序使用，沖床可用于剪切及成形。 2 沖壓成形的特點生產(chǎn)時間中所采用的沖壓成形工藝方法有很多，具有多種形式餓名稱，但塑性變形本質(zhì)是相同的。沖壓成形具有如下幾個非常突出的特點。 （1）垂直于板面方向的單位面積上的壓力，其數(shù)值不大便足以在板面方向上使板材產(chǎn)生塑性變形。由于垂直于板面方向上的單位面積上壓力的素質(zhì)遠小于板面方向上的內(nèi)應(yīng)力，所以大多數(shù)的沖壓變形都可以近似地當作平面應(yīng)力狀態(tài)來處理，使其變形力學(xué)的分析和工藝參數(shù)的計算大呢感工作都得到很大的簡化。 （2）由于沖壓成形用的板材毛胚的相對厚度很小，在壓應(yīng)力作用下的抗失穩(wěn)能力也很差，所以在沒有抗失穩(wěn)裝置（如壓邊圈等）的條件下，很難在自由狀態(tài)下順利地完成沖壓成形過程。因此，以拉應(yīng)力作用為主的伸長類沖壓成形過程多于以壓應(yīng)力作用為主的壓縮類成形過程。 （3）沖壓成形時，板材毛胚內(nèi)應(yīng)力的數(shù)值等于或小于材料的屈服應(yīng)力。在這一點上，沖壓成形與體積成形的差別很大。因此，在沖壓成形時變形區(qū)應(yīng)力狀態(tài)中的靜水壓力成分對成形極限與變形抗力的影響，已失去其在體積成形時的重要程度，有些情況下，甚至可以完全不予考慮，即使有必要考慮時，其處理方法也不相同。 （4）在沖壓成形時，模具對板材毛胚作用力所形成的約束作用較輕，不像體積成形（如模鍛）是靠與制件形狀完全相同的型腔對毛胚進行全面接觸而實現(xiàn)的強制成形。在沖壓成形中，大多數(shù)情況下，板材毛胚都有某種程度的自由度，常常是只有一個表面與模具接觸，甚至有時存在板材兩側(cè)表面都有于模具接觸的變形部分。在這種情況下，這部分毛胚的變形是靠模具對其相鄰部分施加的外力實現(xiàn)其控制作用的。例如，球面和錐面零件成形時的懸空部分和管胚端部的卷邊成形都屬這種情況。 由于沖壓成形具有上述一些在變形與力學(xué)方面的特點，致使沖壓技術(shù)也形成了一些與體積成形不同的特點。由于不需要在板材毛的表面施加很大的單位壓力即可使其成形，所以在沖壓技術(shù)中關(guān)于模具強度與剛度的研究并不十分重要，相反卻發(fā)展了學(xué)多簡易模具技術(shù)。由于相同原因，也促使靠氣體或液體壓力成形的工藝方法得以發(fā)展。因沖壓成形時的平面應(yīng)力狀態(tài)或更為單純的應(yīng)變狀態(tài)（與體積成形相比），當前對沖壓成形匯中毛胚的變形與 力能參數(shù)方面的研究較為深入，有條件運用合理的科學(xué)方法進行沖壓加工。借助于電子計算機與先進的測試手段，在對板材性能與沖壓變形參數(shù)進行實時測量與分析基礎(chǔ)上，實現(xiàn)沖壓過程智能化控制的研究工作也在開展。人們在對沖壓成形過程有離開較為深入的了解后，已經(jīng)認識到?jīng)_壓成型與原材料有十分密切的關(guān)系。所以，對板材沖壓性能即成形性與形狀穩(wěn)定性的研究，目前已成為沖壓技術(shù)的一個重要內(nèi)容。對板材沖壓性能的研究工作不僅是沖壓技術(shù)發(fā)展的需要，而且也促進了鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，為其提高板材的質(zhì)量提供了一個可靠的基礎(chǔ)與依據(jù)。 3沖壓變形的分類 沖壓變形工藝可完成多種工序，其基本工序可分為分離工序和變形工序兩大類。分離工序是使胚料的一部分與另一部分相互分離的工藝方法，主要有落料、沖孔、切邊、剖切、修整等。其中又以沖孔、落料應(yīng)用最廣。變形工序是使胚料的一部分相對于另一部分產(chǎn)生位移而不破裂的工藝方法，主要有拉深、彎曲、局部成形、脹形、翻邊、縮徑、校形、旋壓等。從本質(zhì)上看，沖壓成形就是毛胚的變形區(qū)在外力的作用下產(chǎn)生相應(yīng)的塑性變形，所以變形區(qū)內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)和變形特點景象的沖壓成形分類，可以把成形性質(zhì)相同的成形方法概括成同一個類型并進行體系化的研究。絕大多數(shù)沖壓成形時毛胚變形區(qū)均處于平面應(yīng)力狀態(tài)。通常認為在板材表面上不受外力的作用，即使有外力作用，其數(shù)值也是較小的，所以可以認為垂直于板面方向上的應(yīng)力為零，使板材毛胚產(chǎn)生塑性變形的是作用于板面方向上相互的兩個主應(yīng)力。由于板厚較小，通常都近似地認為這兩個主應(yīng)力在厚度方向上是均勻分布的。基于這樣的分析，可以把各種形式?jīng)_壓成型中的毛陪變形區(qū)的受力狀態(tài)與變形特點，在平面應(yīng)力的應(yīng)力坐標系中與相應(yīng)的兩向應(yīng)變坐標系中以應(yīng)力與應(yīng)變坐標決定的位置來表示。4.沖壓用原材料 沖壓加工用原材料有很多種，它們的性能也有很大的差別，所以必須根據(jù)原材料的性能與特點，采用不同的沖壓成形方法、工藝參數(shù)和模具結(jié)構(gòu)，才能達到?jīng)_壓加工的目的。由于人們對沖壓成形過程板材毛胚的變形行為有了較為深入的認識，已經(jīng)相當清楚的建立了由原材料的化學(xué)成分、組織等因素所決定的材料性能與沖壓成形之間的關(guān)系，這就使原材料生產(chǎn)部門不但按照沖壓件的工作條件與使用要求進行原材料的設(shè)計工作，而且也根據(jù)沖壓件加工過程對板材性能的要求進行新型材料的開發(fā)工作，這是沖壓技術(shù)在原材料研究方面的一個重要方向。對沖壓用原材料沖壓性能方面的研究工作有（1）原材料沖壓性能的含義。（2）判斷原材料沖壓性能的科學(xué)方法，確定可以確切反映材料沖壓性能的參數(shù)，建立沖壓性能的參數(shù)與實際沖壓成形間的關(guān)系，以及沖壓性能參數(shù)的測試方法等。 （3）建立原材料的化學(xué)成分、組織和制造過程與沖壓性能之間的關(guān)系。沖壓用原材料主要是各種金屬與非金屬板材。金屬板材包括各種黑色技術(shù)和有色金屬板材。雖然在沖壓生產(chǎn)中所用金屬板材的種類很多，但最多的原材料蛀牙是鋼板、不銹鋼板、鋁合金板及各種復(fù)合金屬板。5板材沖壓性能及其鑒定方法 板材是指對沖壓加工的適應(yīng)能力。對板材沖壓性能的研究具有飛行重要的意義。為了能夠運用最科學(xué)與最經(jīng)濟合理的沖壓工藝過程與工藝參數(shù)制造出沖壓零件，必須對作為加工對象的板材的性能具有十分清楚的了解，這樣才有可能充分地利用板材在加工方面的潛在能力。另一方面，為了能夠依據(jù)沖壓件的形狀與尺寸特點及其所需的成形工藝等基本因素，正確、合理地選用板材，也必須對板材的沖壓性能有一個科學(xué)的認識與正確的判斷。評定板材沖壓性能的方法有直接試驗法與間接試驗法。 實物沖壓試驗是最直接的板材沖壓性能的評定方法。利用實際生產(chǎn)設(shè)備與模具，在與生產(chǎn)完全相同的條件下進行實際沖壓零件的性能評定，當然能夠的最可靠的結(jié)果。但是，這種評定方法不具有普遍意義，不能作為行業(yè)之間的通用標準進行信息的交流。 模擬試驗是把生產(chǎn)中實際存在的沖壓成形方法進行歸納與簡單化處理，消除許多過于復(fù)雜的因素，利用軸對稱的簡化了的成形方法，在保證試驗中板材的變形性質(zhì)與應(yīng)力狀態(tài)都與實際沖壓成形相同的條件下進行的沖壓性能的評定工作。為了保證模擬試驗結(jié)果的可靠性與通用性，規(guī)定了私分具體的關(guān)于試驗用工具的幾何形狀與尺寸、毛胚的尺寸、試驗條件（沖壓速度、潤滑方法、壓邊力等）。 間接試驗法也叫做基礎(chǔ)試驗法。間接試驗法的特點是：在對板材在塑性變形過程中所表現(xiàn)出的基本性質(zhì)與規(guī)律進行分析與研究的基礎(chǔ)上，進一步把它和具體的沖壓成形中板材的塑性變形參數(shù)聯(lián)系起來，建立間接試驗結(jié)果（間接試驗值）與具體的沖壓成形性能（工藝參數(shù)）之間的相關(guān)性。由于間接試驗時所用試件的形狀與尺寸以及加載的方式等都不同于具體的沖壓成形過程，所以它的變形性質(zhì)和應(yīng)力狀態(tài)也不同于沖壓變形。因此間接試驗所得的結(jié)果（試驗值）并不是沖壓成形的工藝參數(shù)，而是可以用來表示板材沖壓性能的基礎(chǔ)性參數(shù)。Characteristics and Sheet Metal Forming1 The article overview Stamping is a kind of plastic forming process in which a part is produced by means of the plastic forming the material under the action of a die. Stamping is usually carried out under cold state, so it is also called stamping. Heat stamping is used only when the blank thickness is greater than 8100mm. The blank material for stamping is usually in the form of sheet or strip, and therefore it is also called sheet metal forming. Some non-metal sheets (such as plywood, mica sheet, asbestos, leather)can also be formed by stamping. Stamping is widely used in various fields of the metalworking industry, and it plays a crucial role in the industries for manufacturing automobiles, instruments, military parts and household electrical appliances, etc. The process, equipment and die are the three foundational problems that needed to be studied in stamping. The characteristics of the sheet metal forming are as follows: (1) High material utilization (2) Capacity to produce thin-walled parts of complex shape. (3) Good interchangeability between stamping parts due to precision in shapeand dimension. (4) Parts with lightweight, high-strength and fine rigidity can be obtained. (5) High productivity, easy to operate and to realize mechanization and automatization. The manufacture of the stamping die is costly, and therefore it only fits to mass production. For the manufacture of products in small batch and rich variety, the simple stamping die and the new equipment such as a stamping machining center, are usually adopted to meet the market demands. The materials for sheet metal stamping include mild steel, copper, aluminum, magnesium alloy and high-plasticity alloy-steel, etc.Stamping equipment includes plate shear punching press. The former shears plate into strips with a definite width, which would be pressed later. The later can be used both in shearing and forming. 2Characteristics of stamping forming There are various processes of stamping forming with different working patterns and names. But these processes are similar to each other in plastic deformation. There are following conspicuous characteristics in stamping: （1）The force per unit area perpendicular to the blank surface is not large but is enough to cause the material plastic deformation. It is much less than the inner stresses on the plate plane directions. In most cases stamping forming can be treated approximately as that of the plane stress state to simplify vastly the theoretical analysis and the calculation of the process parameters. （2）Due to the small relative thickness, the anti-instability capability of the blank is weak under compressive stress. As a result, the stamping process is difficult to proceed successfully without using the anti-instability device (such as blank holder). Therefore the varieties of the stamping processes dominated by tensile stress are more than dominated by compressive stress. （3）During stamping forming, the inner stress of the blank is equal to or sometimes less than the yield stress of the material. In this point, the stamping is different from the bulk forming. During stamping forming, the influence of the hydrostatic pressure of the stress state in the deformation zone to the forming limit and the deformation resistance is not so important as to the bulk forming. In some circumstances, such influence may be neglected. Even in the case when this influence should be considered, the treating method is also different from that of bulk forming. （4）In stamping forming, the restrain action of the die to the blank is not severs as in the case of the bulk forming (such as die forging). In bulk forming, the constraint forming is proceeded by the die with exactly the same shape of the part. Whereas in stamping, in most cases, the blank has a certain degree of freedom, only one surface of the blank contacts with the die. In some extra cases, such as the forming of the blank on the deforming zone contact with the die. The deformation in these regions are caused and controlled by the die applying an external force to its adjacent area. Due to the characteristics of stamping deformation and mechanics mentioned above, the stamping technique is different form the bulk metal forming: The importance or the strength and rigidity of the die in stamping forming is less than that in bulk forming because the blank can be formed without applying large pressure per unit area on its surface. Instead, the techniques of the simple die and the pneumatic and hydraulic forming are developed. Due to the plane stress or simple strain state in comparison with bulk forming, more research on deformation or force and power parameters has been done. Stamping forming can be performed by more reasonable scientific methods. Based on the real time measurement and analysis on the sheet metal properties and stamping parameters, by means of computer and some modern testing apparatus, research on the intellectualized control of stamping process is also in proceeding. It is shown that there is a close relationship between stamping forming and raw material. The research on the properties of the stamping forming, that is, forming ability and shape stability, has become a key point in stamping technology development, but also enhances the manufacturing technique of iron and steel industry, and provides a reliable foundation for increasing sheet metal quality. 3Categories of stamping forming Many deformation processes can be done by stamping, the basic processes of the stamping can be divided into two kinds: cutting and forming.Cutting is a shearing process that one part of the blank is cut from the other. It mainly includes blanking, punching, trimming, parting and shaving, where punching and blanking are the most widely used. Forming is a process that one part of the blank has some displacement from the other. It mainly includes deep drawing, bending, local forming, bulging, flanging, necking, sizing and spinning. In substance, stamping forming is such that the plastic deformation occurs in the deformation zone of the stamping blank caused by the external force. The stress state and deformation characteristic of the deformation zone are the basic factors to decide the properties of the stamping forming. Based on the stress state and deformation characteristics of the deformation zone, the forming methods can be divided into several categories with the same forming properties and be studied systematically.The deformation zone in almost all types of stamping forming is in the plane stress state. Usually there is no force or only small force applied on the blank surface. When is assumed that the stress perpendicular to the blank surface equals to zero, two principal stresses perpendicular to each other and act on the blank surface produce the plastic deformation of the material. Due to the small thickness of the blank, it is assumed approximately the two principal stresses distribute uniformly along the thickness direction. Based on this analysis, the stress state and the deformation characteristics of the deformation zone in all kinds of stamping forming can be denoted by the points in the coordinates of the plane principal stresses and the coordinates of the corresponding plane principal strains. 4Raw materials for stamping formingThere are a lot of raw materials used in stamping forming, and the properties of these materials may have large difference. The stamping forming can be succeeded only by determining the stamping method, the forming parameters and the die structures according to the properties and characteristics of the raw materials. The deformation of the blank during stamping forming has been investigated quite thoroughly. The relationships between the material properties decided by the chemistry component and structure of the material and the stamping forming has been established clearly. Not only the proper material can be selected based on the working condition and usage demand, but also the new material can be developed according to the demands of the blank properties during processing the stamping part. This is an important domain in stamping forming research. The research on the material properties for stamping forming is as follows: （1）Definition of the stamping property of the material. （2）Method to judge the stamping property of the material, find parameters to express the definitely material property of the stamping forming, establish the relationship between the property parameters and the practical stamping forming, and investigate the testing methods of the property parameters. （3）Establish the relationship among the chemical component, structure, manufacturing process and stamping property. The raw materials for stamping forming mainly include various metals and nonmetal plate. Sheet metal includes both ferrous and nonferrous metals. Although a lot of sheet metals are used in stamping forming, the most widely used materials are steel, stainless steel, aluminum alloy and various composite metal plates. 5Stamping forming property of sheet metal and its assessing methodThe stamping forming property of the sheet metal is the adaptation capability of the sheet metal to stamping forming. It has crucial meaning to the investigation of the stamping forming property of the sheet metal. In order to produce stamping forming parts with most scientific, economic and rational stamping forming process and forming parameters, it is necessary to understand clearly the properties of the sheet metal, so as to utilize the potential of the sheet metal fully in the production. On the other hand, to select plate material accurately and rationally in accordance with the characteristics of the shape and dimension of the stamping forming part and its forming technique is also necessary so that a scientific understanding and accurate judgment to the stamping forming properties of the sheet metal may be achieved. There are direct and indirect testing methods to assess the stamping property of the sheet metal.Practicality stamping test is the most direct method to assess stamping forming property of the sheet metal. This test is done exactly in the same condition as actual production by using the practical equipment and dies. Surely, this test result is most reliable. But this kind of assessing method is not comprehensively applicable, and cannot be shared as a commonly used standard between factories. The simulation test is a kind of assessing method that after simplifying and summing up actual stamping forming methods, as well as eliminating many trivial factors, the stamping properties of the sheet metal are assessed, based on simplified axial-symmetric forming method under the same deformation and stress states between the testing plate and the actual forming states. In order to guarantee the reliability and generality of simulation results, a lot of factors are regulated in detail, such as the shape and dimension of tools for test, blank dimension and testing conditions(stamping velocity, lubrication method and blank holding force, etc).Indirect testing method is also called basic testing method its characteristic is to connect analysis and research on fundamental property and principle of the sheet metal during plastic deformation, and with the plastic deformation parameters of the sheet metal in actual stamping forming, and then to establish the relationship between the indirect testing results(indirect testing value) and the actual stamping forming property (forming parameters). Because the shape and dimension of the specimen and the loading pattern of the indirect testing are different from the actual stamping forming, the deformation characteristics and stress states of the indirect test are different from those of the actual one. So, the results obtained form the indirect test are not the stamping forming parameters, but are the fundamental parameters that can be used to represent the stamping forming property of the sheet metal.