彈簧片沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)【8張CAD圖紙+畢業(yè)論文】

彈簧片沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)48頁 23000字?jǐn)?shù)+論文說明書+任務(wù)書+8張CAD圖紙【詳情如下】6張零件圖.dwg任務(wù)書.doc沖模A4.dwg沖裁件模座.dwg沖裁裝配.dwg沖裁裝配零件.dwg凹模固定板.dwg彈簧片沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)論文.doc裝配圖1.dwg裝配圖2.dwg彈簧片沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)目 錄摘要前  言11  緒論21.1  沖壓技術(shù)理論概述21.2  沖壓加工經(jīng)濟(jì)性分析32  零件工藝性分析及確定工藝結(jié)構(gòu)方案42.1  產(chǎn)品零件圖42.2  零件工藝性分析42.3  確定沖裁工藝方案53  確定模具總體結(jié)構(gòu)方案63.1  模具類型63.2  操作與定位方式63.3  卸料與出件方式63.4  模架類型及精度64  工藝計(jì)算64.1  排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算64.2  沖裁力、壓力機(jī)的選取及壓力中心計(jì)算94.3  壓力中心的計(jì)算104.4  凸、凹模刃口尺寸計(jì)算114.5  卸料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、彈性元件的選用和計(jì)算155  連續(xù)模的主要零件設(shè)計(jì)165.1  凸凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)165.2  定位形式與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)205.3  結(jié)構(gòu)件與安裝225.4模架235.5  模具緊固件與自制零件選用245.6  壓力機(jī)的選用與校核256  彎曲模設(shè)計(jì)計(jì)算266.1  彎曲力的計(jì)算及壓力機(jī)的選擇266.2  彈簧片的回彈量計(jì)算276.3  彎曲模工作部分尺寸的確定286.4  彎曲模的結(jié)構(gòu)零件設(shè)計(jì)316.5  彎曲模具彈簧結(jié)構(gòu)及選用326.6  彎曲模整體模具結(jié)構(gòu)346.7  彎曲模具工作過程356.8  彎曲模零件總體尺寸的確定357  模具的裝配367.1  模具裝配的要點(diǎn)概述367.2  連續(xù)模的裝配工藝378  方案二：進(jìn)行沖孔落料的設(shè)計(jì)388.1  零件的沖裁工藝分析388.2  操作與定位方式388.3  卸料裝置的設(shè)計(jì)388.5  工藝計(jì)算398.6  凸凹模刃口尺寸的計(jì)算408.7  沖裁力的計(jì)算408.8  模架的選擇418.9  緊固件選用428.10  壓力機(jī)的選擇429  兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)429.1  制造精度及使用壽命比較429.2  模具的安裝和調(diào)整439.3  其它方面比較43總  結(jié)44參考文獻(xiàn)45致  謝46內(nèi)容提要本次主要是進(jìn)行彈簧片沖壓工藝分析與成形模具設(shè)計(jì)。彈簧片是一個(gè)常見的工業(yè)產(chǎn)品，以前用復(fù)合模來生產(chǎn)，一副模具只能生產(chǎn)一個(gè)尺寸的工件。隨著工業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)品的尺寸規(guī)格越來越多，提出了一副模具能生產(chǎn)各種尺寸與厚度產(chǎn)品的要求。本次設(shè)計(jì)選用連續(xù)模和彎曲模具組合方案，不僅解決這一個(gè)問題，還提高了材料的利用率。用連續(xù)模和彎曲模分別生產(chǎn)，只要換掉部分零件，就可以生產(chǎn)其它尺寸的零件。在設(shè)計(jì)過程中，盡可能地選用標(biāo)準(zhǔn)零件。這有利于降低成本、減少工作量。著重介紹了連續(xù)模具的材料選取、模具結(jié)構(gòu)、工藝分析與計(jì)算、主要零件設(shè)計(jì)、制造工藝過程。同時(shí)給出了彈簧片彎曲模實(shí)用結(jié)構(gòu)，計(jì)算了彈簧片的回彈量，介紹了彎曲模具工作過程。該彎曲模采用一個(gè)垂直浮動凸模和兩個(gè)水平移動的成形工件的彎曲回彈獲得補(bǔ)償。該彎曲模結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，操作方便，效率高，適用于彎制彈簧片類的小工件。Content SummaryThis is mainly a spring-stamping process of forming and Design of the Bending Die for Spring Pieces ，Spring Pieces is a common industrial product, it even made from composite mold, but it can only produce a size of workpiece. With the development of industry the size specification of product become more and more. Put forward request that one mold can produce a variety of size and thickness of product. The design has selected this program (continuo-us mold), not only to solve the problem, but also to improve the utilization of the material. Using continuous mold to produce, just change some parts of the mold, it also can produce others size of products. During the design process, choosing the standard component as far as possible. Because, it is helpful to reduce costs and cut down the amounts of work. The design is divided into five part，that is : Material selection, Mold structure, Art and crafts analysis and calculation, The main parts design, Manufacturing process.A practical structure of the bending die for forming spring pieces is presented. The working process of the die is introduced. The rebound quantity of the spring pieces has been calculated.A vertically floating punch and two horizontally movable die blocks are used for the die to compensate the rebound of the formed spring pieces.前  言由于模具技術(shù)的迅速發(fā)展，模具設(shè)計(jì)與制造已成為機(jī)械行業(yè)中一個(gè)大的分枝。從事模具行業(yè)工作的專業(yè)人才也越來越多，模具也傾向標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，模具的諸多零件已經(jīng)具有互換性，模具的設(shè)計(jì)周期越來越短，因此模具已經(jīng)成為提高產(chǎn)品的競爭能力的重要手段。模具已成為各種產(chǎn)品不可缺少的工藝設(shè)備。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容是：彈簧片沖壓工藝及彎曲模具設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的不僅是對大學(xué)四年所學(xué)知識的一個(gè)鞏固和總結(jié)，而且是大學(xué)期間重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，它能綜合培養(yǎng)查資料的能力、畫圖能力、獨(dú)立分析能力、向老師、同學(xué)學(xué)習(xí)的能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)作為對所學(xué)專業(yè)知識的一次綜合檢測，為以后參加工作也將奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。本次重點(diǎn)設(shè)計(jì)的是一副沖孔落料連續(xù)模，一副彎曲模。這次設(shè)計(jì)是在老師認(rèn)真、耐心的指導(dǎo)下進(jìn)行的，是在對模具的經(jīng)濟(jì)性、模具的壽命、生產(chǎn)周期及生產(chǎn)成本等因素進(jìn)行了全面的仔細(xì)的分析下而進(jìn)行設(shè)計(jì)的。因我個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和水平有限，因此很難避免在設(shè)計(jì)的過程中存在不合理之處，望各位老師多多批評指正。       本論文是在老師的精心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下完成的。老師那嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度，淵博的知識為我們樹立了榜樣，在此向她表示衷心的感謝！在論文的設(shè)計(jì)和寫作過程中，得到同學(xué)的大力支持和協(xié)助，在此一并感謝！我相信：在老師的耐心指導(dǎo)和同學(xué)們的大力支持下，我一定能順利完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，為四年大學(xué)學(xué)習(xí)生涯劃上一個(gè)完整的句號。1 緒論1.1 沖壓技術(shù)理論概述模具技術(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)： 1.1.1 全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù) 模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)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(jìn)一步擴(kuò)大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。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。 1.1.2 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(diǎn)。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。  1.1.3 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。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(shí)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。 1.1.4 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)9.2 模具的安裝和調(diào)整（1）連續(xù)模制造和調(diào)整的難度比復(fù)合模具大，價(jià)格與工位數(shù)成比例上升，但是本設(shè)計(jì)零件的結(jié)構(gòu)比較簡單，同時(shí)精度要求不是很高，相應(yīng)的安裝和調(diào)整要求不高。（2）設(shè)備使用方面復(fù)雜的連續(xù)模具使用的設(shè)備比復(fù)合模具的要求高，但是此零件的結(jié)構(gòu)不是很復(fù)雜，模具的完成工序數(shù)也不是很多，設(shè)備能力能夠滿足。都能使用通用的壓力機(jī)設(shè)備。9.3 其它方面比較（1）無論使用復(fù)合模具還是使用連續(xù)模都能滿足使用要求，生產(chǎn)批量也要求也可以滿足。（2）操作方面一個(gè)使用擋料銷，另一個(gè)使用側(cè)刃定距，這兩者的操作難度都不是很高。均能滿足。（3）制件的最大尺寸和和材料的厚度也能夠滿足要求。綜合以上分析，選用連續(xù)模具能夠在一定程度上節(jié)約制造成本，在此基礎(chǔ)上能保證零件的精度要求，其加工難度也較低。所以本設(shè)計(jì)選用連續(xù)模為最終設(shè)計(jì)方案?？? 結(jié)在老師的精心指導(dǎo)下，在同學(xué)們的大力支持下，經(jīng)歷三個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，在此我對大家的幫助表示由衷地感謝！本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是由本人親自設(shè)計(jì)，在老師的精心指導(dǎo)下完成的。從數(shù)據(jù)的計(jì)算、資料的查取、結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、圖表的繪制、到最后的總結(jié)修改，無一不凝結(jié)我的才智和汗水。畢業(yè)設(shè)計(jì)大到方案的確定，小到螺釘?shù)倪x取和繪制，無一不需要求謹(jǐn)務(wù)實(shí)的精神。設(shè)計(jì)不成功，修改、修改、再修改，直到合理為止。正是本著這種實(shí)事求是的精神，才完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)給了我一次全面展示自我的機(jī)會。讓我再次比較獨(dú)立地設(shè)計(jì)模具，進(jìn)一步拓寬了我的知識面，同時(shí)也給了我一個(gè)溫習(xí)以前所學(xué)知識的機(jī)會，使我進(jìn)一步鞏固了機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖、沖壓模具及工藝等課程的基礎(chǔ)知識。本文闡述了模具的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢，分析零件的工藝性，確定工藝方案，闡述了模具結(jié)構(gòu)，提高計(jì)算能力、繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是對彈簧片的沖裁模與彎曲模結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析、計(jì)算、說明。通過這次設(shè)計(jì)，我掌握了模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)步驟，以及一些設(shè)計(jì)要點(diǎn)，也學(xué)到了許多繪圖技巧，對CAD、Pro/E的運(yùn)用更加熟練，同時(shí)對機(jī)械行業(yè)的前景有了新的了解。這次設(shè)計(jì)既是對大學(xué)四年所學(xué)知識的總結(jié)，也是為今后步入社會工作的一個(gè)必要的準(zhǔn)備。愿這次畢業(yè)設(shè)計(jì)為大學(xué)劃上一個(gè)完整的句號，參考文獻(xiàn)1丁松聚冷沖模設(shè)計(jì)M北京：機(jī)械工業(yè)出版， 2001:1-5，40-63，129-141.2鐘毓斌沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000:45-87，152-179.3肖祥芷中國模具工程大典M北京：電子工業(yè)出版社，2007:611-653，973.4劉朝儒等機(jī)械制圖M北京：高等教育出版社，2001:1-9.5陳曉華典型零件模具圖冊M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000:27.6王孝賠沖壓手冊M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000:60-87.7史鐵梁模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003:1-80.8孫鳳勤模具制造工藝與設(shè)備M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999:1-136.9張代東機(jī)械工程材料應(yīng)用基礎(chǔ)M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001:24-68.10徐學(xué)林互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)M湖南：湖南大學(xué)出版社，2001:24-68.11桂林電器科學(xué)研究所主編弓形件成形彎曲模設(shè)計(jì)J模具工業(yè)，2004，(3):23-25.致  謝美好的大學(xué)生活即將結(jié)束，回首四年來的學(xué)習(xí)和工作，首先要感謝的是各位領(lǐng)導(dǎo)殷切的關(guān)懷，老師們不倦的教導(dǎo)、無私的奉獻(xiàn)。讓我在四年的時(shí)間里學(xué)到了許多書本上的知識和書本上學(xué)不到的知識。在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我的指導(dǎo)老師老師給予了我精心的指導(dǎo)。從課題的選擇、方案的確定到設(shè)計(jì)的最后完成都給予了我悉心的指導(dǎo)。她淵博的學(xué)術(shù)知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和待人以誠的寬廣胸懷使我受益匪淺，必將對我以后的學(xué)習(xí)和工作產(chǎn)生巨大的影響。在此向她致以誠摯的謝意！在四年的學(xué)習(xí)工作中，圖書館和實(shí)驗(yàn)室及實(shí)習(xí)工廠為我們提供了諸多方便的條件，在此衷心的向各位老師表示感謝。感謝全體老師和同學(xué)們的熱情幫助和支持！在此，我要感謝給予我?guī)椭耐瑢W(xué)和朋友，尤其是室友。他們無私地給我提供電腦，資料等硬件設(shè)施和知識上的幫助，使我能夠順利完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。最后，特別感謝我的父母和家人在我的求學(xué)生涯中給予我的鼓勵(lì)和愛護(hù)，是他們的大力支持使我順利完成學(xué)業(yè)。感謝給予我?guī)椭乃械娜?！今后，我將盡可能的去幫助需要幫助的人，這可能是我最好的感謝。 南京工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 材料工程 學(xué)院 材料成型及控制工程（模具設(shè)計(jì)） 專業(yè) 設(shè) 計(jì) 題 目 彈簧片沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名 馬曉強(qiáng) 班 級 模具 071 起 止 日 期 指 導(dǎo) 教 師 郝洪艷 教研室主任 查光成 發(fā)任務(wù)書日期 2011 年 1 月 15 日 （ 1）產(chǎn)品圖； （ 2） 材 料 : 08F； 厚度 :3 論文 )的內(nèi)容和要求 (包括技術(shù)要求、圖表要求以及工作要求等 )： 彈簧片是一類形狀和尺寸精度要求較高且結(jié)構(gòu)不對稱 的沖壓零件。 需對該零件進(jìn) 行沖壓成形工藝方案論證，設(shè) 計(jì)合理的模具結(jié)構(gòu)。本題目要求學(xué)生具有較強(qiáng)的模具設(shè)計(jì) 能力及創(chuàng)新能力，并熟 練運(yùn)用 軟件進(jìn)行計(jì)算機(jī) 繪圖，會查閱相關(guān)設(shè)計(jì)資料及手冊。 （ 1）開題報(bào)告一份（文獻(xiàn)綜述、調(diào)研報(bào)告、方案論證、 完成課題的基本思路及進(jìn)程計(jì)劃等）； （ 2）外文翻譯；（ 2000 字以上） （ 3）畢業(yè)設(shè)計(jì)圖紙不少于 張；其中要求完成產(chǎn)品二 維圖、三維圖以及模具二維圖的繪制。 （ 4）設(shè)計(jì)說明書一份及光盤； （ 1）王孝培沖壓手冊 M機(jī)械工業(yè)出版社， 2004 （ 2）高錦張，賈俐俐塑性成形工藝與模具設(shè)計(jì) M機(jī) 械工業(yè)出版社， 2006 （ 3）楊占堯沖壓模具圖冊 M高等教育出版社， 2004 論文 )進(jìn)度計(jì)劃 (以周為單位 )： 起 止 日 期 工 作 內(nèi) 容 備 注 第一周 第二周 第三周 第四周 第五周 第六周 第七周 第八周 第九周 第十周 第十一周 第十二周 第十三周 第十四周 第十 五 周 查閱國內(nèi)外資料及閱讀文獻(xiàn) 外文翻譯及撰寫開題報(bào)告 外文翻譯及撰寫開題報(bào)告 外文翻譯及撰寫開題報(bào)告 完成零件造型及二維圖的繪制 確定毛坯排樣圖和工序排樣圖 進(jìn)行沖壓工藝分析 模具總圖的設(shè)計(jì)與繪制 模 具總圖的設(shè)計(jì)與繪制 模具總圖的設(shè)計(jì)與繪制 模具零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 模具零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 答辯 教研室審查意見： 室主任 2011 年 1 月 13 日 學(xué)院審查意見： 教學(xué)院長 2011 年 1 月 14 日 1 彈簧片沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 目 錄 摘要 . 前 言 . 1 1 緒論 . 2 沖壓技術(shù)理論概述 . 2 沖壓加工經(jīng)濟(jì)性分析 . 3 2 零件工藝性分析及確定工藝結(jié)構(gòu)方案 . 4 產(chǎn)品零件圖 . 4 零件工藝性分析 . 4 確定沖裁工藝方案 . 5 3 確定模具總體結(jié)構(gòu)方案 . 6 模具類型 . 6 操作與定位方式 . 6 卸料與出件方式 . 6 模架類型及精度 . 6 4 工藝計(jì)算 . 6 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 . 6 沖裁力、壓力機(jī)的選取及壓力中心計(jì)算 . 9 壓力中心的計(jì)算 . 10 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算 . 11 卸料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、 彈性元件的選用和計(jì)算 . 15 5 連續(xù)模的主要零件設(shè)計(jì) . 16 凸凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 16 定位形式與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 20 結(jié)構(gòu)件與安裝 . 22 架 . 23 模具緊固件與自制零件選用 . 24 壓力機(jī)的選用與校核 . 25 2 6 彎曲模設(shè)計(jì)計(jì)算 . 26 彎曲力的計(jì)算及壓力機(jī)的選擇 . 26 彈簧片 的回彈量計(jì)算 . 27 彎曲模工作部分尺寸的確定 . 28 彎曲模的結(jié)構(gòu)零件設(shè)計(jì) . 31 彎曲模具彈簧結(jié)構(gòu)及選用 . 32 彎曲模整體模具結(jié)構(gòu) . 34 彎曲模具工作過程 . 35 彎曲模零件總體尺寸的確定 . 35 7 模具的裝配 . 36 模具裝配的要點(diǎn)概述 . 36 連續(xù)模的裝配工藝 . 37 8 方案二：進(jìn)行沖孔落料的設(shè)計(jì) . 38 零件的沖裁工藝分析 . 38 操作與定位方式 . 38 卸料裝置的設(shè)計(jì) . 38 工藝計(jì)算 . 39 凸凹模刃口尺寸的計(jì)算 . 40 沖裁力 的計(jì)算 . 40 模架的選擇 . 41 緊固件選用 . 42 壓力機(jī)的選擇 . 42 9 兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn) . 42 制造精度及使用壽命比較 . 42 模具的安裝和調(diào)整 . 43 其它方面比較 . 43 總 結(jié) . 44 參考文獻(xiàn) . 45 致 謝 . 46 3 內(nèi)容提要 本次主要是進(jìn)行 彈簧片 沖壓工藝分析與成形模具設(shè)計(jì)。 彈簧片 是一個(gè)常 見的工業(yè)產(chǎn)品，以前用復(fù)合模來生產(chǎn)，一副模具只能生產(chǎn)一個(gè)尺寸的工件。隨著工業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)品的尺寸規(guī)格越來越多，提出了一副模具能生產(chǎn)各種尺寸與厚度產(chǎn)品的要求。本次設(shè)計(jì)選用連續(xù)模和彎曲模具組合方案，不僅解決這一個(gè)問題，還提高了材料的利用率。用連續(xù)模和彎曲模分別生產(chǎn)，只要換掉部分零件，就可以生產(chǎn)其它尺寸的零件。在設(shè)計(jì)過程中，盡可能地選用標(biāo)準(zhǔn)零件。這有利于降低成本、減少工作量。著重介紹了連續(xù)模具的材料選取、模具結(jié)構(gòu)、工藝分析與計(jì)算、主要零件設(shè)計(jì)、制造工藝過程。同時(shí)給出了 彈簧片 彎曲模實(shí)用結(jié)構(gòu)，計(jì)算了 彈簧片 的回彈量，介紹了 彎曲模具工作過程。該彎曲模采用一個(gè)垂直浮動凸模和兩個(gè)水平移動的成形工件的彎曲回彈獲得補(bǔ)償。該彎曲模結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，操作方便，效率高，適用于彎制 彈簧片 類的小工件。 4 is a of of ie is a it it a of of of a of of to to of to of it of as as it is to of is of is of is of to of 5 前 言 由于模具技術(shù)的迅速發(fā)展，模具設(shè)計(jì)與制造已成為機(jī)械行業(yè)中一個(gè)大的分枝。從事模具行業(yè)工作的專業(yè)人才也越來越多，模具也傾向標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，模具的諸多零件已經(jīng)具有互換性，模具的設(shè)計(jì)周期越來越短，因此模具已經(jīng)成為提高產(chǎn)品的競爭能力的重要手段。模具已成為各種產(chǎn)品不可缺少的工藝設(shè)備。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容是： 彈簧片 沖壓工藝及彎曲模具設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的不僅是對大學(xué)四年所學(xué)知識的一個(gè)鞏固和總結(jié)， 而且是大學(xué)期間 重要的 實(shí)踐 環(huán)節(jié)， 它能綜合培養(yǎng)查資料的能力、畫圖能力、獨(dú)立分析能力、向老師、同學(xué)學(xué)習(xí)的能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)作為對所學(xué) 專 業(yè)知識的一次綜合檢測，為以后 參加工作也將 奠定 堅(jiān)實(shí) 基礎(chǔ)。 本次重點(diǎn)設(shè)計(jì)的是 一副沖孔落料連續(xù)模，一副彎曲模 。這次設(shè)計(jì)是在老師認(rèn)真、耐心的指導(dǎo)下進(jìn)行的，是在對模具的經(jīng)濟(jì)性、模具的壽命、生產(chǎn)周期及生產(chǎn)成本等因素進(jìn)行了全面的仔細(xì)的分析下而進(jìn)行設(shè)計(jì)的。因我個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和水平有限，因此很難避免在設(shè)計(jì)的過程中存在不合理之處，望各位老師多多批評指正。 本論文是在老師的精心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下完成的。老師那嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度，淵博的知識為我們樹立了榜樣，在此向她表示衷心的感謝！ 在論文的設(shè)計(jì)和寫作過程中，得到同學(xué)的大力支 持和協(xié)助，在此一并感謝！ 我相信：在老師的耐心指導(dǎo)和同學(xué)們的大力支持下，我一定能順利完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，為四年大學(xué)學(xué)習(xí)生涯劃上一個(gè)完整的句號。 6 1 緒論 壓技術(shù)理論概述 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)： 面推廣 術(shù) 模具 術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，普及 術(shù)的條件已基本成熟，各企 業(yè)將加大 一步擴(kuò)大 術(shù)的應(yīng)用范圍。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使 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。 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(diǎn)。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。 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。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(shí)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 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。 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(jī)床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計(jì)這一技術(shù)將得到發(fā)展。 7 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 (、等離子 噴涂等技術(shù)。 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。這是我國長遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺機(jī)床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機(jī)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)。 壓加工經(jīng)濟(jì)性分析 高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度 我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計(jì)目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到30%左 右。國外發(fā)達(dá)國家一般為 80%左右。 壓件的成本分析 所謂經(jīng)濟(jì)性，就是以最小的耗費(fèi)取得最大的經(jīng)濟(jì)效果。也就是生產(chǎn)中的 “最小最大 ”原則。在沖壓生產(chǎn)中，保證產(chǎn)品質(zhì)量，完成產(chǎn)品數(shù)量、品種計(jì)劃的前提下，產(chǎn)品成本越低，說明企業(yè)經(jīng)濟(jì)效果越大。 沖壓件的制造成本為： C C C C 材 加模式中 C制造成本（費(fèi)用）； 材料費(fèi)，包括原材料費(fèi)、外購件費(fèi)； 加工費(fèi)，包括工人工資、設(shè)備折舊費(fèi)、車間經(jīng)費(fèi)等； 模具費(fèi) 上述可知，沖壓件的制造成本為： C C 材 +C 模 +C 沖壓件生產(chǎn)成本是由固定費(fèi)和可變費(fèi)兩部分組成的，所以要設(shè)法降低固定費(fèi)用或可變費(fèi)用，都能使生產(chǎn)成本降低，利潤增加，為四化建設(shè)積累資金?？梢娖髽I(yè)要提高經(jīng)濟(jì)效益，就要在降低成本上下功夫。 8 2 零件工藝性分析及確定工藝結(jié)構(gòu)方案 品零件 沖裁工件是一種常見的 彈簧片 ，其材料為 60 度為 件需大批量生產(chǎn)。 件工藝性分析 沖裁的工藝性是從沖壓件工藝方面來衡量設(shè)計(jì)是否合理。在滿足工件零件使用要求的條件下，能夠以最經(jīng)濟(jì)最簡單的方法沖出來就說明工藝性好。但是工藝性的好壞是相對的，它直接受到工廠的沖壓技術(shù)和設(shè)備等因素的制約。 構(gòu)與尺寸 該零件結(jié)構(gòu)簡單，形狀對稱，尺寸較小，強(qiáng)度要求不高，外形簡單。懸臂寬度10于 小孔徑 4于 t。適宜于沖裁加工。 度 本次零件設(shè)計(jì)精度要求不高， 圖上所注尺寸公差無特殊要求 ， 選取公差等級為， 利用普通沖裁方式可達(dá)到要求。其模具制造精度也不高，能達(dá)到經(jīng)濟(jì)精度。 查公差表可得各尺寸公差為： 10 料 優(yōu)質(zhì)彈簧鋼 60度 料，抗剪強(qiáng)度，斷后伸長率 5% 。此材料具有較高的彈性和良好的塑性，其沖裁加工性較好。 定沖裁工藝方案 確定工藝方案就是確定沖壓件的加工路線，合理的工藝方案應(yīng)在不同的工藝分析進(jìn)行全面的分析與研究比較與其經(jīng) 濟(jì)效果，然后選擇合理的工藝方案。 此零件沖壓包括沖孔落料、彎曲兩個(gè)基本工序，其中沖孔落料和彎曲能分別采取兩種方案，具體分析如下： （ 1）單工序沖裁 單工序彎曲，采用單工序模生產(chǎn)。 （ 2）級進(jìn)沖裁 落料 彎曲，采用連續(xù)模與單工序模相結(jié)合生產(chǎn)。 9 （ 3）復(fù)合模 彎曲，采用復(fù)合模具及彎曲相結(jié)合生產(chǎn)。 方案（ 1）模具結(jié)構(gòu)簡單，制造周期短，加工成本低。但需要五道工序、五套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率較低，難以滿足零件大批量生產(chǎn)的需求。且不便于工人操作。所以一般不予采用。 方案（ 2）采用連續(xù)沖裁沖出的零件精度 和平直度較好，生產(chǎn)效率高，操作方便，通過設(shè)計(jì)合理的模具結(jié)構(gòu)和排樣方法可以達(dá)到較好的零件質(zhì)量和避免模具強(qiáng)度不夠的問題。同時(shí)又減少了一副模具，大大節(jié)省了成本。 方案（ 3）采用復(fù)合模具。 只有當(dāng)制件精度要求高，生產(chǎn)批量大，表面要求平整時(shí)，才選用復(fù)合模具結(jié)構(gòu)。 而且制作的費(fèi)用較高，一般不采用。 由于零件結(jié)構(gòu)簡單，為提高生產(chǎn)效率，這樣應(yīng)采用復(fù)合沖裁或連續(xù)沖裁方式。如采用 復(fù)合模 ，則其 凸凹模 壁 厚不能太?。ㄍ庑闻c內(nèi)形、內(nèi)形與內(nèi)形），以免影響強(qiáng)度 ；凸凹模刃磨有時(shí)不方便 ， 尤其是在凸凹模即沖裁，又成形的情況 下。 連續(xù)模具有如下 優(yōu)點(diǎn)：（ 1）生產(chǎn)效率較高，尤其能適合于在單機(jī)上實(shí)現(xiàn)自動化；（ 2）安全、省料及其它開支?。唬?3）模具的使用壽命長，修模調(diào)整容易；（ 4）沖制的產(chǎn)品精度高，美觀。 故此沖裁件采用連續(xù)模為合理，設(shè)計(jì)方案為分別對凸模組件和凹模組件進(jìn)行了定位和固緊。使裝配容易和裝配精度容易得到保證。 綜上所述可知， 宜采用方案（ 2），在此沖件中，采用先完成沖孔壓加強(qiáng)緊后沖孔落料能保證凸凹模的最小壁厚，又因?yàn)榱慵某叽绫容^大，若在一副模具中完成全部工序的，則會造成模具龐大，不方便制造，同時(shí)不經(jīng)濟(jì)，生產(chǎn)成本會成倍增加，故采用先在連續(xù)模中完成 沖孔落料，最后彎曲成型的工藝方案。 3 確定模具總體結(jié)構(gòu)方案 具類型 根據(jù)零件的沖裁工藝方案，優(yōu)先采用級進(jìn)沖裁模。 作與定位方式 雖然零件的生產(chǎn)批量較大，但合理安排生產(chǎn)可用手工送料方式能夠達(dá)到批量要求，且能降低模具成本，因此采用手工送料的方式?？紤]零件尺寸較小，材料厚度較薄，為了便于操作和保證零件的精度，宜采用導(dǎo)料板導(dǎo)向，側(cè)刃定距的定位方式。為 10 減小料頭和料尾的材料消耗和提高定距的可靠性，采用雙刃左右對稱布置。 料與出件方式 考慮零件厚度較薄，采用彈性卸料的方式。為了便于操作、 提高生產(chǎn)率，沖件和廢料采用由凸模直接從凹模洞口推下的出件方式。 架類型及精度 由于零件厚度薄，沖裁間隙小，又是級進(jìn)模，因此采用導(dǎo)向平穩(wěn)的中間導(dǎo)柱模架。考慮零件精度要求不是很高，但沖裁間隙較小，因此采用 1 級精度的模架。 4 工藝計(jì)算 樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 樣方法 排樣對材料的利用率，工件的尺寸精度，生產(chǎn)率，模具制造難易程度和使用壽命有一定的影響。按材料的經(jīng)濟(jì)利用程度或廢料的多少，排樣可分為有廢料排樣與少、無廢料排樣兩大類。排樣又可分直排、斜排、對排、對頭斜排、多排、混合排等。 有廢料 排樣有如下幾種形式： （ 1）直排 排樣時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用直排，因?yàn)橹迸诺哪＞咦詈唵?。但對于三角形、角尺形等工件，采用直排會造成較大的材料浪費(fèi)，可考慮選擇斜排或?qū)ε拧?（ 2）斜排 斜排將時(shí)制模工作量增大。 （ 3）對排 選取對排省料幅度較大。比直排省料可達(dá) 30%但需要注意：如果采取送料一次沖一件的方案，即用單凸模，模具結(jié)構(gòu)與直排時(shí)基本相同，模具費(fèi)也相差不大，但只實(shí)用于條料，不能用卷料。 （ 4）混合排 如果將一種零件落料后的廢料作為另一種工件的原材料，當(dāng)然也可以提高材料的利用效率。但這種排樣對于小型件既不 方便又不安全。而采用混合排是只有兩種零件的板厚與材質(zhì)相同，并在設(shè)計(jì)人員的細(xì)心安排之下才有可能實(shí)現(xiàn)。 綜上所述相同個(gè)數(shù)的零件采用 直排料面積為 16200 2對角排 17360 2斜排 17020 2 為了節(jié)省材料并結(jié)合零件本身的形狀，本排樣采用直排法。 邊值的確定 搭邊值的作用，搭邊是指排樣時(shí)零件與條料側(cè)邊這間留下的剩料。其作用是使條料定位，保證零 件的質(zhì)量和精度，補(bǔ)償定位誤差，確保沖出合格的零件，并使條料有 11 一定的剛度，不彎曲，便于送進(jìn)，并能使沖模的壽命提高。為了節(jié)約材料，應(yīng)選擇合理的搭邊值，它一般與卸料板的形式，條料厚度，沖壓寬度 L 有關(guān)。 本設(shè)計(jì)采用彈性卸料板，條料厚度 t 壓寬度 L 800冷沖模設(shè)計(jì) ：搭邊值工件間 a 面 1a 。又由于其為中碳剛類型，由經(jīng)驗(yàn)確定要乘以 系數(shù)。所以實(shí)際搭邊值： 工件間搭邊值 a 側(cè)面搭邊值 1a 送料步距與條料寬度計(jì)算 條料在模具上每次送進(jìn)的距離稱為送料步距，用 A 表示。其大小為條料上兩個(gè)對應(yīng)沖裁件的對應(yīng)點(diǎn)之間的距離，對于無廢料一模出兩件，送料步距是工件寬度的兩倍。查沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 料寬度按公式 （ 計(jì)算 2 即 001L B 2 a 2 b (式中 L條料公稱寬度 ， B垂直于送料方向的工件尺寸 , 1a 側(cè)搭邊， b 側(cè)刃切除的料寬， 為剪板機(jī)下料公差 ， =料是由板料剪裁下 料而得，為保證送料順利，剪裁時(shí)的公差整帶分布規(guī)定上偏差為零，下偏差為負(fù)值條料在模具上送進(jìn)時(shí)一般都有導(dǎo)向，當(dāng)使用導(dǎo)料板導(dǎo)向而又無側(cè)壓裝置時(shí)，在寬度方向也會產(chǎn)生送料誤差。另因采用 側(cè)刃每邊增加切入寬度 所以 條料寬度 L =（ 80+2 = 料步距 A = 28+ 材料利用率及排樣草圖 通常以一個(gè)步距內(nèi)零件的實(shí)際面積與所用 毛坯面積的百分率來表示： 1S / 0S ( 1S /100 (式中 1S 個(gè)步距內(nèi)零件的實(shí)際面積； 0S 個(gè)步距內(nèi)所需毛坯面積； L送料步距； 12 B條料寬度。 經(jīng)計(jì)算，一 個(gè)步距內(nèi) 彈簧片 的實(shí)際 有效 面積 1S 約為 1760 一個(gè)步距內(nèi)所需毛坯面積 0S 為 沖裁單件材料的利用率： 因此 選用卷料， 采用單排排樣，這樣的材料利用率較合宜，且操作方便 。 裁力、壓力機(jī)的選取及壓力中心計(jì)算 裁力的計(jì)算 沖裁力是選擇壓力機(jī)的主要依據(jù)，也是設(shè)計(jì)模具所必須的數(shù)據(jù)。其沖裁力 F 的計(jì)算公式為： F 中 F 為沖裁力 N； L 為沖裁件的周長 t 板料厚度 為材料的抗剪強(qiáng)度 為系數(shù)，常取 一般情況下，材料的 b 計(jì)算方便，也可用這個(gè)式子計(jì)算 沖裁力： F (彈簧片 模具的沖裁力為 ： F 1300 183248N (其中 L=4 100 20+8+ 料力、推 件力和頂件力 從凸模上卸下板料所需的力稱為卸料力 凹模內(nèi)向下推出工件或廢料所需的力稱推件力 凹模內(nèi)向上頂工件或廢料所需的力稱為頂件力 6 。 沖件輪廓的形狀、沖裁間隙、材料種類和厚度、潤滑情況、凹模洞口形狀因素有關(guān)。在實(shí)際生產(chǎn)中常用以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： F K F卸 卸(F 推 推(F K F頂 頂(式中 F 沖裁力； 卸料力系數(shù)； 推件力系數(shù)； 頂件力系數(shù)； n 梗塞在凹模內(nèi)的沖件數(shù)（ n h/t） h 為凹模直壁洞口的高度。 13 分別由表 取。當(dāng)沖裁件形狀復(fù)雜、沖裁間隙較小，潤滑較差、材料強(qiáng)度高時(shí)應(yīng)取較大的值；反之則應(yīng)取較小的值。 表 卸料力、推件力和頂件力系數(shù) 料厚 /卸 壓力機(jī)所需總沖壓力的計(jì)算 采用彈壓卸料裝置和下出件模具： F F F F 總 卸 推 (采用彈壓裝置和上出件模具時(shí)： F F F F 總 頂卸 (采用剛性卸料裝置和下出件模具時(shí)： F F F總 頂 (彈簧片 模具采用彈性卸料，其所需總壓力為 F F F F 總 卸 推 201572N 力中心的計(jì)算 力中心的計(jì)算 模具的壓力中心必須通過模柄軸線而和壓力機(jī)的滑塊中心線重合，以使平穩(wěn)工作，減少導(dǎo)向磨損，提高模具及壓力機(jī)的壽命。 因?yàn)槿齻€(gè)工位均是對稱分布的，所以其 Y 坐標(biāo)為 0， 對于 X 坐標(biāo)，三個(gè)工位的中心分別為（ 0， 0）（ 0）（ 0） 即 1X 0， 2X 3X 個(gè)工位的對應(yīng)長度是 1l 2l 3l 沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) （ 計(jì)算壓 力中心 1 1 2 2 n nl x l x l l l （ 14 0x 2 9 . 6 6 9 . 2 5 9 . 2 8 7 . 3 21 8 6 . 7 2 6 9 . 2 8 7 . 3 2 =以連續(xù)沖裁下零件的壓力中心為： （ 0） 、凹模刃口尺寸計(jì)算 凸、凹模加工方法一般分為兩種： （ 1）凸、凹模分開加工法，當(dāng)凸、凹模分開加工時(shí)，模具具有互換性，便于模具成批制造。但是制模精 度要求高、制造困難、相應(yīng)地會增加加工成本。凸、凹模配合加工適合于較復(fù)雜的、非圓形的模具，制造簡便，成本低廉。 （ 2）凸、凹模配合加工法，采用配做法制模時(shí)，配做件的最后精加工要等基準(zhǔn)件完全加工完才進(jìn)行。按配做法制模的加工順序，落料時(shí)先加工凹模，配做凸模；沖孔時(shí)先加工凸模，配做凹模。在工件尺寸精度較低，特別是板料較薄時(shí)，基準(zhǔn)件的公差值較大，而配做件允許的公差值要小得多。這說明基準(zhǔn)件加工較容易，而配做件加工較難。 用單配加工法常用于生產(chǎn)復(fù)雜形狀及薄料沖裁件的模具。在計(jì)算復(fù)雜形狀的凸模和凹模工作部分的尺寸時(shí)，往往存 在著三類不同性質(zhì)的尺寸：第一類，凸?；虬寄Ｔ谀p后會增大的尺寸；第二類，凸?；虬寄Ｔ谀p后會減小的尺寸；第三類，凸?；虬寄Ｔ谀p后基本不變的尺寸。如圖，其中尺寸 a、 b、 c 對于凸模來說屬于第二類尺寸，對于凹模來說屬于第一類尺寸；尺寸 d 對于凸模來說屬于第一類尺寸，對于凹模來說屬于第二類尺寸；尺寸 e 對于凸模和凹模來說都是屬于第三類尺寸。 圖 復(fù)雜形狀沖裁件的尺寸分類 尺寸的計(jì)算方法： 第一類尺寸 (沖裁件上該尺寸的最大極限尺寸 x ) 1/40 (第二類尺寸 (沖裁件上該尺寸的最小極限尺寸 x )0(1/4) (第三類尺寸 沖裁件上該尺寸的中間尺寸 (1/8) (對于該工件來說，在連續(xù)模中完成的工步是沖孔，落料 ，該工件精度無特殊要 15 求，根據(jù)工件公差等級取為 ，由于材料薄，模具間隙小，故凸凹模采用配做加工為宜。又根據(jù)排樣圖可知，凹模的加工比凸模的加工要困難，且級進(jìn)模的所有凹模的孔均在一個(gè)模板上，因此，選用凹模為制造基準(zhǔn) 件。所以不論沖孔、落料，只計(jì)算凹模刃口的尺寸及公差。各凸模按凹模各對應(yīng)尺寸標(biāo)注其基本尺寸，并注明按凹模實(shí)際刃口尺寸配雙面間隙 （ 1） 連續(xù)模中落料模，計(jì)算凹模刃口尺寸，按照一定的間隙配做凸模。按磨損情況分類計(jì)算： 凹模磨損后增大的尺寸，查中國模具工程大典第 4 卷模具工程大典 照公式（ 算 3 ： D X )D （ 尺寸 R 磨損后增大，查表 X = 0.5 D X )D = 0 . 5 2 / 40( 2 8 0 . 5 0 . 5 2 ) = 4 尺寸 R 磨損后增大，查表 X = 0.5 D X )D = 0 . 6 2 / 40( 4 0 0 . 5 0 . 6 2 ) = 9 尺寸 磨損后增大，查表 X = 0.5 D X )D = 0 . 7 4 / 40( 8 0 0 . 5 0 . 7 4 ) = 3 尺寸 磨損后增 大， 查表 X = D X )D = 0 . 3 6 / 40( 1 0 0 . 7 5 0 . 3 6 ) = （ 2） 沖孔時(shí)，把凸模尺寸換算到凹模的尺寸計(jì)算，由于先做凹模，凸模是按凹模以一定的間隙配制的，所以凹模公差 凹 也要比較小。 即 凹 凸 1/4 ( 由 圖 可以得到換算后凹模的基本尺寸與公差 16 圖 孔，將凸模尺寸換算到凹模的計(jì)算圖 即 d 凹 (x 凹 ) 0凹 （ 沖孔凹模、落料凸模分別按照沖孔凸模、落料凹模的實(shí)際尺寸進(jìn)行配制，雙邊 由表查得 Z 批量生產(chǎn)、且工作精度要求不高，按大間隙可提高模具的壽命。 凹模磨損后減小的尺寸，按公式 d 凹 (x 凹 ) 0凹 計(jì)算 尺寸 R 磨損后減小，查表 X = 凹 凸 1/4 =1/4 d 凹 (x 凹 ) 0凹 （ 14+9） = 尺寸 R 磨損后減小，查表 X = 0. 5 凹 凸 1/4 =1/4 d 凹 (x 凹 ) 0凹 （ 32+53） = 尺寸 R 磨損后減小，查表 X = 0. 75 凹 凸 1/4 =1/4 d 凹 (x 凹 ) 0凹 （ 10+7） = 17 沖孔凹模為圓形，故可按 d 凹 =(x 計(jì)算： 尺寸 R 磨損后減小，查表 X = 0. 5 d 凹 (x =（ 4+= （ 3）凹模磨損后不變的尺寸，按公式d ( d X ) 1 / 8D 計(jì)算： 尺寸 R 磨損后不變的尺寸 d ( d X ) 1 / 8 凹 = ( 1 7 0 . 5 0 . 4 3 ) 0 . 4 3 1 / 8 = （ 4） 側(cè)刃孔尺寸可按公式 d X ) 凹計(jì)算，取 . 0 2 0 . 0 20 0 0d ( d X ) ( 2 9 . 6 0 . 5 0 . 0 3 ) 2 9 . 6 2 凹 由于現(xiàn)在凹?；旧隙疾捎镁€切割方法加工，精度可達(dá) 凸模因結(jié)構(gòu)形式不同有多種加工方法。在留出不小于 磨量的情況下，采用線切割的機(jī)床加工凹模時(shí)，各型孔尺寸和孔距尺寸的制造公差均可標(biāo)注為 機(jī)床的一般能達(dá) 到的加工精度）。凸凹模的材料根據(jù)性能特點(diǎn)選用 9 。 料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、 彈性元件的選用和計(jì)算 料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 卸料裝置的功用是在一次沖裁結(jié)束之后，將條料或工序件與落料凸模或沖孔凸模脫離，以便進(jìn)行下一次沖裁。卸料裝置可分為固定卸料裝置和彈性卸料裝置，卸料裝置可分為固定卸料和彈性卸料兩種： 剛性卸料，常用于較硬、較厚且精度要求不太高的工件沖裁。結(jié)構(gòu)簡單，卸料力大。彈性卸料常用于沖裁厚度小于 板料，由于壓料的作用，沖裁件平整。 本設(shè)計(jì) 零件厚度為 件精度要求不高，所以采用彈性卸料。 固定卸料板的平面外形尺寸一般與凹模板相同，其厚度可取凹模厚度的 1倍，板料厚度超過 3，可與凹模厚度一致。彈性卸料板形孔與凸模的單面間隙可以取 料與硬料可取大植。 則厚度 H 固 凹 8 為沖裁件為材料為 60度為 以取 H 固 14 卸料板凸臺的高度： H 導(dǎo)料板的厚度板料厚度（ 418 性元件的選用和計(jì)算 本次設(shè)計(jì)中 只進(jìn)行彈壓卸料的彈簧進(jìn)行計(jì)算和選用。彈性卸料板的平面外形尺寸一般與凹模相同，板料厚度未超過 ，其卸料板寬度在 125 200 之間，查模具工程大典 知凹模最小厚度為 H 14 卸料彈簧的選用： （ 1） 初步確定彈簧的個(gè)數(shù) N，一般 2 4 個(gè)，本設(shè)計(jì)選用 4 個(gè)，使受力均勻。 （ 2） 根據(jù)卸料力 18324N （ （ 3） 根據(jù)極限工作壓力 預(yù)， 一般可以取 （ 2） 4） 根據(jù)彈簧壓力與其壓縮量成正比的特征，計(jì)算彈簧的預(yù)壓量 （ 式中 彈簧極限壓縮量 （ 彈簧的預(yù)壓力 （ N） 彈簧極限工作負(fù)荷 （ N） 選用彈簧長度確定 : 12 80(2089 1994), （ 5） 檢驗(yàn)選的彈簧是否合適，使彈簧工作時(shí)的總壓縮量 h 不超過彈簧允許的極限工作負(fù)荷的壓縮量 h 80+0 （ 式中 卸料板的工作行程 （ 凸模的刃磨量，一般取 4 10孔落料凸模長度 L 應(yīng)根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)確定，據(jù)冷沖模設(shè)計(jì) 式知 ，凸模長度 1H + 2H + 3H （ 式中 1H 凸模固定板厚度 ， 2H 彈壓卸料板厚度 ， 3H 預(yù)壓狀態(tài)下卸料彈簧的長度 ,其長度為 (3H ； 附加厚度，凸?？s進(jìn)卸料板的距離 . 凸模固定板外形與尺寸與凹模板相 同，厚度為凹模板厚度的 1 倍。凸模固定板厚度為 16于螺釘?shù)跹b的直通式凸模，里取 1H + 2H + 3H 6+14+27 19 5 連續(xù)模的主要零件設(shè)計(jì) 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 模 （ 1）類型 凹模型孔側(cè)壁形狀形狀有兩種： 一種是側(cè)壁與凹模的凹模面稍傾斜的斜壁孔。但斜壁孔的加工存在難度，增加成本，在此處暫不采用。 一種是側(cè)壁與凹模面垂直的直壁孔，在刃口孔內(nèi)易于聚集廢料或工件，增大了凹模的脹裂力、推件力和孔壁的磨損。磨損后刃口形成倒錐形狀，可能使沖成的工件從孔口反跳到凹模表面上造成操作困難，但直壁刃口凹模，刃 口強(qiáng)度較高，刃口修磨后工作部分尺寸不變，制造方便。適合用于截面為非圓形的工件。本零件采用這種形式。臺階型孔的設(shè)計(jì)參數(shù)：一是直刃口的有效高度 h，一般的當(dāng) t 1，取 h 45是斜壁孔比單邊孔擴(kuò)大值 b，一般取 b 1 所以取 h 4b 1圖 示 圖 凹模型孔側(cè)壁形狀 （ 2）凹模結(jié)構(gòu)尺寸的確定 凹模厚度： H 須 15 （ 凹模壁厚 ： C（ 2） H（ 須 30 40 （ 式中 b 沖裁件最大外形尺寸 ， b 80 K 系數(shù)，查表取 K 則： H 80 16取 18模壁厚： C （ 南京工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 材料工程 學(xué)院 材料成型及控制工程（模具設(shè)計(jì)） 專業(yè) 設(shè) 計(jì) 題 目 彈簧片沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名 馬曉強(qiáng) 班 級 模具 071 起 止 日 期 指 導(dǎo) 教 師 郝洪艷 教研室主任 查光成 發(fā)任務(wù)書日期 2011 年 1 月 15 日 （ 1）產(chǎn)品圖； （ 2） 材 料 : 08F； 厚度 :3 論文 )的內(nèi)容和要求 (包括技術(shù)要求、圖表要求以及工作要求等 )： 彈簧片是一類形狀和尺寸精度要求較高且結(jié)構(gòu)不對稱 的沖壓零件。 需對該零件進(jìn) 行沖壓成形工藝方案論證，設(shè) 計(jì)合理的模具結(jié)構(gòu)。本題目要求學(xué)生具有較強(qiáng)的模具設(shè)計(jì) 能力及創(chuàng)新能力，并熟 練運(yùn)用 軟件進(jìn)行計(jì)算機(jī) 繪圖，會查閱相關(guān)設(shè)計(jì)資料及手冊。 （ 1）開題報(bào)告一份（文獻(xiàn)綜述、調(diào)研報(bào)告、方案論證、 完成課題的基本思路及進(jìn)程計(jì)劃等）； （ 2）外文翻譯；（ 2000 字以上） （ 3）畢業(yè)設(shè)計(jì)圖紙不少于 張；其中要求完成產(chǎn)品二 維圖、三維圖以及模具二維圖的繪制。 （ 4）設(shè)計(jì)說明書一份及光盤； （ 1）王孝培沖壓手冊 M機(jī)械工業(yè)出版社， 2004 （ 2）高錦張，賈俐俐塑性成形工藝與模具設(shè)計(jì) M機(jī) 械工業(yè)出版社， 2006 （ 3）楊占堯沖壓模具圖冊 M高等教育出版社， 2004 論文 )進(jìn)度計(jì)劃 (以周為單位 )： 起 止 日 期 工 作 內(nèi) 容 備 注 第一周 第二周 第三周 第四周 第五周 第六周 第七周 第八周 第九周 第十周 第十一周 第十二周 第十三周 第十四周 第十 五 周 查閱國內(nèi)外資料及閱讀文獻(xiàn) 外文翻譯及撰寫開題報(bào)告 外文翻譯及撰寫開題報(bào)告 外文翻譯及撰寫開題報(bào)告 完成零件造型及二維圖的繪制 確定毛坯排樣圖和工序排樣圖 進(jìn)行沖壓工藝分析 模具總圖的設(shè)計(jì)與繪制 模 具總圖的設(shè)計(jì)與繪制 模具總圖的設(shè)計(jì)與繪制 模具零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 模具零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 答辯 教研室審查意見： 室主任 2011 年 1 月 13 日 學(xué)院審查意見： 教學(xué)院長 2011 年 1 月 14 日 1 彈簧片沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 目 錄 摘要 . 前 言 . 1 1 緒論 . 2 沖壓技術(shù)理論概述 . 2 沖壓加工經(jīng)濟(jì)性分析 . 3 2 零件工藝性分析及確定工藝結(jié)構(gòu)方案 . 4 產(chǎn)品零件圖 . 4 零件工藝性分析 . 4 確定沖裁工藝方案 . 5 3 確定模具總體結(jié)構(gòu)方案 . 6 模具類型 . 6 操作與定位方式 . 6 卸料與出件方式 . 6 模架類型及精度 . 6 4 工藝計(jì)算 . 6 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 . 6 沖裁力、壓力機(jī)的選取及壓力中心計(jì)算 . 9 壓力中心的計(jì)算 . 10 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算 . 11 卸料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、 彈性元件的選用和計(jì)算 . 15 5 連續(xù)模的主要零件設(shè)計(jì) . 16 凸凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 16 定位形式與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 20 結(jié)構(gòu)件與安裝 . 22 架 . 23 模具緊固件與自制零件選用 . 24 壓力機(jī)的選用與校核 . 25 2 6 彎曲模設(shè)計(jì)計(jì)算 . 26 彎曲力的計(jì)算及壓力機(jī)的選擇 . 26 彈簧片 的回彈量計(jì)算 . 27 彎曲模工作部分尺寸的確定 . 28 彎曲模的結(jié)構(gòu)零件設(shè)計(jì) . 31 彎曲模具彈簧結(jié)構(gòu)及選用 . 32 彎曲模整體模具結(jié)構(gòu) . 34 彎曲模具工作過程 . 35 彎曲模零件總體尺寸的確定 . 35 7 模具的裝配 . 36 模具裝配的要點(diǎn)概述 . 36 連續(xù)模的裝配工藝 . 37 8 方案二：進(jìn)行沖孔落料的設(shè)計(jì) . 38 零件的沖裁工藝分析 . 38 操作與定位方式 . 38 卸料裝置的設(shè)計(jì) . 38 工藝計(jì)算 . 39 凸凹模刃口尺寸的計(jì)算 . 40 沖裁力 的計(jì)算 . 40 模架的選擇 . 41 緊固件選用 . 42 壓力機(jī)的選擇 . 42 9 兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn) . 42 制造精度及使用壽命比較 . 42 模具的安裝和調(diào)整 . 43 其它方面比較 . 43 總 結(jié) . 44 參考文獻(xiàn) . 45 致 謝 . 46 3 內(nèi)容提要 本次主要是進(jìn)行 彈簧片 沖壓工藝分析與成形模具設(shè)計(jì)。 彈簧片 是一個(gè)常 見的工業(yè)產(chǎn)品，以前用復(fù)合模來生產(chǎn)，一副模具只能生產(chǎn)一個(gè)尺寸的工件。隨著工業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)品的尺寸規(guī)格越來越多，提出了一副模具能生產(chǎn)各種尺寸與厚度產(chǎn)品的要求。本次設(shè)計(jì)選用連續(xù)模和彎曲模具組合方案，不僅解決這一個(gè)問題，還提高了材料的利用率。用連續(xù)模和彎曲模分別生產(chǎn)，只要換掉部分零件，就可以生產(chǎn)其它尺寸的零件。在設(shè)計(jì)過程中，盡可能地選用標(biāo)準(zhǔn)零件。這有利于降低成本、減少工作量。著重介紹了連續(xù)模具的材料選取、模具結(jié)構(gòu)、工藝分析與計(jì)算、主要零件設(shè)計(jì)、制造工藝過程。同時(shí)給出了 彈簧片 彎曲模實(shí)用結(jié)構(gòu)，計(jì)算了 彈簧片 的回彈量，介紹了 彎曲模具工作過程。該彎曲模采用一個(gè)垂直浮動凸模和兩個(gè)水平移動的成形工件的彎曲回彈獲得補(bǔ)償。該彎曲模結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，操作方便，效率高，適用于彎制 彈簧片 類的小工件。 4 is a of of ie is a it it a of of of a of of to to of to of it of as as it is to of is of is of is of to of 5 前 言 由于模具技術(shù)的迅速發(fā)展，模具設(shè)計(jì)與制造已成為機(jī)械行業(yè)中一個(gè)大的分枝。從事模具行業(yè)工作的專業(yè)人才也越來越多，模具也傾向標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，模具的諸多零件已經(jīng)具有互換性，模具的設(shè)計(jì)周期越來越短，因此模具已經(jīng)成為提高產(chǎn)品的競爭能力的重要手段。模具已成為各種產(chǎn)品不可缺少的工藝設(shè)備。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容是： 彈簧片 沖壓工藝及彎曲模具設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的不僅是對大學(xué)四年所學(xué)知識的一個(gè)鞏固和總結(jié)， 而且是大學(xué)期間 重要的 實(shí)踐 環(huán)節(jié)， 它能綜合培養(yǎng)查資料的能力、畫圖能力、獨(dú)立分析能力、向老師、同學(xué)學(xué)習(xí)的能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)作為對所學(xué) 專 業(yè)知識的一次綜合檢測，為以后 參加工作也將 奠定 堅(jiān)實(shí) 基礎(chǔ)。 本次重點(diǎn)設(shè)計(jì)的是 一副沖孔落料連續(xù)模，一副彎曲模 。這次設(shè)計(jì)是在老師認(rèn)真、耐心的指導(dǎo)下進(jìn)行的，是在對模具的經(jīng)濟(jì)性、模具的壽命、生產(chǎn)周期及生產(chǎn)成本等因素進(jìn)行了全面的仔細(xì)的分析下而進(jìn)行設(shè)計(jì)的。因我個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和水平有限，因此很難避免在設(shè)計(jì)的過程中存在不合理之處，望各位老師多多批評指正。 本論文是在老師的精心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下完成的。老師那嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度，淵博的知識為我們樹立了榜樣，在此向她表示衷心的感謝！ 在論文的設(shè)計(jì)和寫作過程中，得到同學(xué)的大力支 持和協(xié)助，在此一并感謝！ 我相信：在老師的耐心指導(dǎo)和同學(xué)們的大力支持下，我一定能順利完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，為四年大學(xué)學(xué)習(xí)生涯劃上一個(gè)完整的句號。 6 1 緒論 壓技術(shù)理論概述 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)： 面推廣 術(shù) 模具 術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，普及 術(shù)的條件已基本成熟，各企 業(yè)將加大 一步擴(kuò)大 術(shù)的應(yīng)用范圍。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使 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。 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(diǎn)。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。 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。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(shí)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 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。 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(jī)床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計(jì)這一技術(shù)將得到發(fā)展。 7 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 (、等離子 噴涂等技術(shù)。 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。這是我國長遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺機(jī)床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機(jī)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)。 壓加工經(jīng)濟(jì)性分析 高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度 我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計(jì)目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到30%左 右。國外發(fā)達(dá)國家一般為 80%左右。 壓件的成本分析 所謂經(jīng)濟(jì)性，就是以最小的耗費(fèi)取得最大的經(jīng)濟(jì)效果。也就是生產(chǎn)中的 “最小最大 ”原則。在沖壓生產(chǎn)中，保證產(chǎn)品質(zhì)量，完成產(chǎn)品數(shù)量、品種計(jì)劃的前提下，產(chǎn)品成本越低，說明企業(yè)經(jīng)濟(jì)效果越大。 沖壓件的制造成本為： C C C C 材 加模式中 C制造成本（費(fèi)用）； 材料費(fèi)，包括原材料費(fèi)、外購件費(fèi)； 加工費(fèi)，包括工人工資、設(shè)備折舊費(fèi)、車間經(jīng)費(fèi)等； 模具費(fèi) 上述可知，沖壓件的制造成本為： C C 材 +C 模 +C 沖壓件生產(chǎn)成本是由固定費(fèi)和可變費(fèi)兩部分組成的，所以要設(shè)法降低固定費(fèi)用或可變費(fèi)用，都能使生產(chǎn)成本降低，利潤增加，為四化建設(shè)積累資金。可見企業(yè)要提高經(jīng)濟(jì)效益，就要在降低成本上下功夫。 8 2 零件工藝性分析及確定工藝結(jié)構(gòu)方案 品零件 沖裁工件是一種常見的 彈簧片 ，其材料為 60 度為 件需大批量生產(chǎn)。 件工藝性分析 沖裁的工藝性是從沖壓件工藝方面來衡量設(shè)計(jì)是否合理。在滿足工件零件使用要求的條件下，能夠以最經(jīng)濟(jì)最簡單的方法沖出來就說明工藝性好。但是工藝性的好壞是相對的，它直接受到工廠的沖壓技術(shù)和設(shè)備等因素的制約。 構(gòu)與尺寸 該零件結(jié)構(gòu)簡單，形狀對稱，尺寸較小，強(qiáng)度要求不高，外形簡單。懸臂寬度10于 小孔徑 4于 t。適宜于沖裁加工。 度 本次零件設(shè)計(jì)精度要求不高， 圖上所注尺寸公差無特殊要求 ， 選取公差等級為， 利用普通沖裁方式可達(dá)到要求。其模具制造精度也不高，能達(dá)到經(jīng)濟(jì)精度。 查公差表可得各尺寸公差為： 10 料 優(yōu)質(zhì)彈簧鋼 60度 料，抗剪強(qiáng)度，斷后伸長率 5% 。此材料具有較高的彈性和良好的塑性，其沖裁加工性較好。 定沖裁工藝方案 確定工藝方案就是確定沖壓件的加工路線，合理的工藝方案應(yīng)在不同的工藝分析進(jìn)行全面的分析與研究比較與其經(jīng) 濟(jì)效果，然后選擇合理的工藝方案。 此零件沖壓包括沖孔落料、彎曲兩個(gè)基本工序，其中沖孔落料和彎曲能分別采取兩種方案，具體分析如下： （ 1）單工序沖裁 單工序彎曲，采用單工序模生產(chǎn)。 （ 2）級進(jìn)沖裁 落料 彎曲，采用連續(xù)模與單工序模相結(jié)合生產(chǎn)。 9 （ 3）復(fù)合模 彎曲，采用復(fù)合模具及彎曲相結(jié)合生產(chǎn)。 方案（ 1）模具結(jié)構(gòu)簡單，制造周期短，加工成本低。但需要五道工序、五套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率較低，難以滿足零件大批量生產(chǎn)的需求。且不便于工人操作。所以一般不予采用。 方案（ 2）采用連續(xù)沖裁沖出的零件精度 和平直度較好，生產(chǎn)效率高，操作方便，通過設(shè)計(jì)合理的模具結(jié)構(gòu)和排樣方法可以達(dá)到較好的零件質(zhì)量和避免模具強(qiáng)度不夠的問題。同時(shí)又減少了一副模具，大大節(jié)省了成本。 方案（ 3）采用復(fù)合模具。 只有當(dāng)制件精度要求高，生產(chǎn)批量大，表面要求平整時(shí)，才選用復(fù)合模具結(jié)構(gòu)。 而且制作的費(fèi)用較高，一般不采用。 由于零件結(jié)構(gòu)簡單，為提高生產(chǎn)效率，這樣應(yīng)采用復(fù)合沖裁或連續(xù)沖裁方式。如采用 復(fù)合模 ，則其 凸凹模 壁 厚不能太?。ㄍ庑闻c內(nèi)形、內(nèi)形與內(nèi)形），以免影響強(qiáng)度 ；凸凹模刃磨有時(shí)不方便 ， 尤其是在凸凹模即沖裁，又成形的情況 下。 連續(xù)模具有如下 優(yōu)點(diǎn)：（ 1）生產(chǎn)效率較高，尤其能適合于在單機(jī)上實(shí)現(xiàn)自動化；（ 2）安全、省料及其它開支??；（ 3）模具的使用壽命長，修模調(diào)整容易；（ 4）沖制的產(chǎn)品精度高，美觀。 故此沖裁件采用連續(xù)模為合理，設(shè)計(jì)方案為分別對凸模組件和凹模組件進(jìn)行了定位和固緊。使裝配容易和裝配精度容易得到保證。 綜上所述可知， 宜采用方案（ 2），在此沖件中，采用先完成沖孔壓加強(qiáng)緊后沖孔落料能保證凸凹模的最小壁厚，又因?yàn)榱慵某叽绫容^大，若在一副模具中完成全部工序的，則會造成模具龐大，不方便制造，同時(shí)不經(jīng)濟(jì)，生產(chǎn)成本會成倍增加，故采用先在連續(xù)模中完成 沖孔落料，最后彎曲成型的工藝方案。 3 確定模具總體結(jié)構(gòu)方案 具類型 根據(jù)零件的沖裁工藝方案，優(yōu)先采用級進(jìn)沖裁模。 作與定位方式 雖然零件的生產(chǎn)批量較大，但合理安排生產(chǎn)可用手工送料方式能夠達(dá)到批量要求，且能降低模具成本，因此采用手工送料的方式?？紤]零件尺寸較小，材料厚度較薄，為了便于操作和保證零件的精度，宜采用導(dǎo)料板導(dǎo)向，側(cè)刃定距的定位方式。為 10 減小料頭和料尾的材料消耗和提高定距的可靠性，采用雙刃左右對稱布置。 料與出件方式 考慮零件厚度較薄，采用彈性卸料的方式。為了便于操作、 提高生產(chǎn)率，沖件和廢料采用由凸模直接從凹模洞口推下的出件方式。 架類型及精度 由于零件厚度薄，沖裁間隙小，又是級進(jìn)模，因此采用導(dǎo)向平穩(wěn)的中間導(dǎo)柱模架?？紤]零件精度要求不是很高，但沖裁間隙較小，因此采用 1 級精度的模架。 4 工藝計(jì)算 樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 樣方法 排樣對材料的利用率，工件的尺寸精度，生產(chǎn)率，模具制造難易程度和使用壽命有一定的影響。按材料的經(jīng)濟(jì)利用程度或廢料的多少，排樣可分為有廢料排樣與少、無廢料排樣兩大類。排樣又可分直排、斜排、對排、對頭斜排、多排、混合排等。 有廢料 排樣有如下幾種形式： （ 1）直排 排樣時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用直排，因?yàn)橹迸诺哪＞咦詈唵?。但對于三角形、角尺形等工件，采用直排會造成較大的材料浪費(fèi)，可考慮選擇斜排或?qū)ε拧?（ 2）斜排 斜排將時(shí)制模工作量增大。 （ 3）對排 選取對排省料幅度較大。比直排省料可達(dá) 30%但需要注意：如果采取送料一次沖一件的方案，即用單凸模，模具結(jié)構(gòu)與直排時(shí)基本相同，模具費(fèi)也相差不大，但只實(shí)用于條料，不能用卷料。 （ 4）混合排 如果將一種零件落料后的廢料作為另一種工件的原材料，當(dāng)然也可以提高材料的利用效率。但這種排樣對于小型件既不 方便又不安全。而采用混合排是只有兩種零件的板厚與材質(zhì)相同，并在設(shè)計(jì)人員的細(xì)心安排之下才有可能實(shí)現(xiàn)。 綜上所述相同個(gè)數(shù)的零件采用 直排料面積為 16200 2對角排 17360 2斜排 17020 2 為了節(jié)省材料并結(jié)合零件本身的形狀，本排樣采用直排法。 邊值的確定 搭邊值的作用，搭邊是指排樣時(shí)零件與條料側(cè)邊這間留下的剩料。其作用是使條料定位，保證零 件的質(zhì)量和精度，補(bǔ)償定位誤差，確保沖出合格的零件，并使條料有 11 一定的剛度，不彎曲，便于送進(jìn)，并能使沖模的壽命提高。為了節(jié)約材料，應(yīng)選擇合理的搭邊值，它一般與卸料板的形式，條料厚度，沖壓寬度 L 有關(guān)。 本設(shè)計(jì)采用彈性卸料板，條料厚度 t 壓寬度 L 800冷沖模設(shè)計(jì) ：搭邊值工件間 a 面 1a 。又由于其為中碳剛類型，由經(jīng)驗(yàn)確定要乘以 系數(shù)。所以實(shí)際搭邊值： 工件間搭邊值 a 側(cè)面搭邊值 1a 送料步距與條料寬度計(jì)算 條料在模具上每次送進(jìn)的距離稱為送料步距，用 A 表示。其大小為條料上兩個(gè)對應(yīng)沖裁件的對應(yīng)點(diǎn)之間的距離，對于無廢料一模出兩件，送料步距是工件寬度的兩倍。查沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 料寬度按公式 （ 計(jì)算 2 即 001L B 2 a 2 b (式中 L條料公稱寬度 ， B垂直于送料方向的工件尺寸 , 1a 側(cè)搭邊， b 側(cè)刃切除的料寬， 為剪板機(jī)下料公差 ， =料是由板料剪裁下 料而得，為保證送料順利，剪裁時(shí)的公差整帶分布規(guī)定上偏差為零，下偏差為負(fù)值條料在模具上送進(jìn)時(shí)一般都有導(dǎo)向，當(dāng)使用導(dǎo)料板導(dǎo)向而又無側(cè)壓裝置時(shí)，在寬度方向也會產(chǎn)生送料誤差。另因采用 側(cè)刃每邊增加切入寬度 所以 條料寬度 L =（ 80+2 = 料步距 A = 28+ 材料利用率及排樣草圖 通常以一個(gè)步距內(nèi)零件的實(shí)際面積與所用 毛坯面積的百分率來表示： 1S / 0S ( 1S /100 (式中 1S 個(gè)步距內(nèi)零件的實(shí)際面積； 0S 個(gè)步距內(nèi)所需毛坯面積； L送料步距； 12 B條料寬度。 經(jīng)計(jì)算，一 個(gè)步距內(nèi) 彈簧片 的實(shí)際 有效 面積 1S 約為 1760 一個(gè)步距內(nèi)所需毛坯面積 0S 為 沖裁單件材料的利用率： 因此 選用卷料， 采用單排排樣，這樣的材料利用率較合宜，且操作方便 。 裁力、壓力機(jī)的選取及壓力中心計(jì)算 裁力的計(jì)算 沖裁力是選擇壓力機(jī)的主要依據(jù)，也是設(shè)計(jì)模具所必須的數(shù)據(jù)。其沖裁力 F 的計(jì)算公式為： F 中 F 為沖裁力 N； L 為沖裁件的周長 t 板料厚度 為材料的抗剪強(qiáng)度 為系數(shù)，常取 一般情況下，材料的 b 計(jì)算方便，也可用這個(gè)式子計(jì)算 沖裁力： F (彈簧片 模具的沖裁力為 ： F 1300 183248N (其中 L=4 100 20+8+ 料力、推 件力和頂件力 從凸模上卸下板料所需的力稱為卸料力 凹模內(nèi)向下推出工件或廢料所需的力稱推件力 凹模內(nèi)向上頂工件或廢料所需的力稱為頂件力 6 。 沖件輪廓的形狀、沖裁間隙、材料種類和厚度、潤滑情況、凹模洞口形狀因素有關(guān)。在實(shí)際生產(chǎn)中常用以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： F K F卸 卸(F 推 推(F K F頂 頂(式中 F 沖裁力； 卸料力系數(shù)； 推件力系數(shù)； 頂件力系數(shù)； n 梗塞在凹模內(nèi)的沖件數(shù)（ n h/t） h 為凹模直壁洞口的高度。 13 分別由表 取。當(dāng)沖裁件形狀復(fù)雜、沖裁間隙較小，潤滑較差、材料強(qiáng)度高時(shí)應(yīng)取較大的值；反之則應(yīng)取較小的值。 表 卸料力、推件力和頂件力系數(shù) 料厚 /卸 壓力機(jī)所需總沖壓力的計(jì)算 采用彈壓卸料裝置和下出件模具： F F F F 總 卸 推 (采用彈壓裝置和上出件模具時(shí)： F F F F 總 頂卸 (采用剛性卸料裝置和下出件模具時(shí)： F F F總 頂 (彈簧片 模具采用彈性卸料，其所需總壓力為 F F F F 總 卸 推 201572N 力中心的計(jì)算 力中心的計(jì)算 模具的壓力中心必須通過模柄軸線而和壓力機(jī)的滑塊中心線重合，以使平穩(wěn)工作，減少導(dǎo)向磨損，提高模具及壓力機(jī)的壽命。 因?yàn)槿齻€(gè)工位均是對稱分布的，所以其 Y 坐標(biāo)為 0， 對于 X 坐標(biāo)，三個(gè)工位的中心分別為（ 0， 0）（ 0）（ 0） 即 1X 0， 2X 3X 個(gè)工位的對應(yīng)長度是 1l 2l 3l 沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) （ 計(jì)算壓 力中心 1 1 2 2 n nl x l x l l l （ 14 0x 2 9 . 6 6 9 . 2 5 9 . 2 8 7 . 3 21 8 6 . 7 2 6 9 . 2 8 7 . 3 2 =以連續(xù)沖裁下零件的壓力中心為： （ 0） 、凹模刃口尺寸計(jì)算 凸、凹模加工方法一般分為兩種： （ 1）凸、凹模分開加工法，當(dāng)凸、凹模分開加工時(shí)，模具具有互換性，便于模具成批制造。但是制模精 度要求高、制造困難、相應(yīng)地會增加加工成本。凸、凹模配合加工適合于較復(fù)雜的、非圓形的模具，制造簡便，成本低廉。 （ 2）凸、凹模配合加工法，采用配做法制模時(shí)，配做件的最后精加工要等基準(zhǔn)件完全加工完才進(jìn)行。按配做法制模的加工順序，落料時(shí)先加工凹模，配做凸模；沖孔時(shí)先加工凸模，配做凹模。在工件尺寸精度較低，特別是板料較薄時(shí)，基準(zhǔn)件的公差值較大，而配做件允許的公差值要小得多。這說明基準(zhǔn)件加工較容易，而配做件加工較難。 用單配加工法常用于生產(chǎn)復(fù)雜形狀及薄料沖裁件的模具。在計(jì)算復(fù)雜形狀的凸模和凹模工作部分的尺寸時(shí)，往往存 在著三類不同性質(zhì)的尺寸：第一類，凸?；虬寄Ｔ谀p后會增大的尺寸；第二類，凸模或凹模在磨損后會減小的尺寸；第三類，凸?；虬寄Ｔ谀p后基本不變的尺寸。如圖，其中尺寸 a、 b、 c 對于凸模來說屬于第二類尺寸，對于凹模來說屬于第一類尺寸；尺寸 d 對于凸模來說屬于第一類尺寸，對于凹模來說屬于第二類尺寸；尺寸 e 對于凸模和凹模來說都是屬于第三類尺寸。 圖 復(fù)雜形狀沖裁件的尺寸分類 尺寸的計(jì)算方法： 第一類尺寸 (沖裁件上該尺寸的最大極限尺寸 x ) 1/40 (第二類尺寸 (沖裁件上該尺寸的最小極限尺寸 x )0(1/4) (第三類尺寸 沖裁件上該尺寸的中間尺寸 (1/8) (對于該工件來說，在連續(xù)模中完成的工步是沖孔，落料 ，該工件精度無特殊要 15 求，根據(jù)工件公差等級取為 ，由于材料薄，模具間隙小，故凸凹模采用配做加工為宜。又根據(jù)排樣圖可知，凹模的加工比凸模的加工要困難，且級進(jìn)模的所有凹模的孔均在一個(gè)模板上，因此，選用凹模為制造基準(zhǔn) 件。所以不論沖孔、落料，只計(jì)算凹模刃口的尺寸及公差。各凸模按凹模各對應(yīng)尺寸標(biāo)注其基本尺寸，并注明按凹模實(shí)際刃口尺寸配雙面間隙 （ 1） 連續(xù)模中落料模，計(jì)算凹模刃口尺寸，按照一定的間隙配做凸模。按磨損情況分類計(jì)算： 凹模磨損后增大的尺寸，查中國模具工程大典第 4 卷模具工程大典 照公式（ 算 3 ： D X )D （ 尺寸 R 磨損后增大，查表 X = 0.5 D X )D = 0 . 5 2 / 40( 2 8 0 . 5 0 . 5 2 ) = 4 尺寸 R 磨損后增大，查表 X = 0.5 D X )D = 0 . 6 2 / 40( 4 0 0 . 5 0 . 6 2 ) = 9 尺寸 磨損后增大，查表 X = 0.5 D X )D = 0 . 7 4 / 40( 8 0 0 . 5 0 . 7 4 ) = 3 尺寸 磨損后增 大， 查表 X = D X )D = 0 . 3 6 / 40( 1 0 0 . 7 5 0 . 3 6 ) = （ 2） 沖孔時(shí)，把凸模尺寸換算到凹模的尺寸計(jì)算，由于先做凹模，凸模是按凹模以一定的間隙配制的，所以凹模公差 凹 也要比較小。 即 凹 凸 1/4 ( 由 圖 可以得到換算后凹模的基本尺寸與公差 16 圖 孔，將凸模尺寸換算到凹模的計(jì)算圖 即 d 凹 (x 凹 ) 0凹 （ 沖孔凹模、落料凸模分別按照沖孔凸模、落料凹模的實(shí)際尺寸進(jìn)行配制，雙邊 由表查得 Z 批量生產(chǎn)、且工作精度要求不高，按大間隙可提高模具的壽命。 凹模磨損后減小的尺寸，按公式 d 凹 (x 凹 ) 0凹 計(jì)算 尺寸 R 磨損后減小，查表 X = 凹 凸 1/4 =1/4 d 凹 (x 凹 ) 0凹 （ 14+9） = 尺寸 R 磨損后減小，查表 X = 0. 5 凹 凸 1/4 =1/4 d 凹 (x 凹 ) 0凹 （ 32+53） = 尺寸 R 磨損后減小，查表 X = 0. 75 凹 凸 1/4 =1/4 d 凹 (x 凹 ) 0凹 （ 10+7） = 17 沖孔凹模為圓形，故可按 d 凹 =(x 計(jì)算： 尺寸 R 磨損后減小，查表 X = 0. 5 d 凹 (x =（ 4+= （ 3）凹模磨損后不變的尺寸，按公式d ( d X ) 1 / 8D 計(jì)算： 尺寸 R 磨損后不變的尺寸 d ( d X ) 1 / 8 凹 = ( 1 7 0 . 5 0 . 4 3 ) 0 . 4 3 1 / 8 = （ 4） 側(cè)刃孔尺寸可按公式 d X ) 凹計(jì)算，取 . 0 2 0 . 0 20 0 0d ( d X ) ( 2 9 . 6 0 . 5 0 . 0 3 ) 2 9 . 6 2 凹 由于現(xiàn)在凹模基本上都采用線切割方法加工，精度可達(dá) 凸模因結(jié)構(gòu)形式不同有多種加工方法。在留出不小于 磨量的情況下，采用線切割的機(jī)床加工凹模時(shí)，各型孔尺寸和孔距尺寸的制造公差均可標(biāo)注為 機(jī)床的一般能達(dá) 到的加工精度）。凸凹模的材料根據(jù)性能特點(diǎn)選用 9 。 料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、 彈性元件的選用和計(jì)算 料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 卸料裝置的功用是在一次沖裁結(jié)束之后，將條料或工序件與落料凸?；驔_孔凸模脫離，以便進(jìn)行下一次沖裁。卸料裝置可分為固定卸料裝置和彈性卸料裝置，卸料裝置可分為固定卸料和彈性卸料兩種： 剛性卸料，常用于較硬、較厚且精度要求不太高的工件沖裁。結(jié)構(gòu)簡單，卸料力大。彈性卸料常用于沖裁厚度小于 板料，由于壓料的作用，沖裁件平整。 本設(shè)計(jì) 零件厚度為 件精度要求不高，所以采用彈性卸料。 固定卸料板的平面外形尺寸一般與凹模板相同，其厚度可取凹模厚度的 1倍，板料厚度超過 3，可與凹模厚度一致。彈性卸料板形孔與凸模的單面間隙可以取 料與硬料可取大植。 則厚度 H 固 凹 8 為沖裁件為材料為 60度為 以取 H 固 14 卸料板凸臺的高度： H 導(dǎo)料板的厚度板料厚度（ 418 性元件的選用和計(jì)算 本次設(shè)計(jì)中 只進(jìn)行彈壓卸料的彈簧進(jìn)行計(jì)算和選用。彈性卸料板的平面外形尺寸一般與凹模相同，板料厚度未超過 ，其卸料板寬度在 125 200 之間，查模具工程大典 知凹模最小厚度為 H 14 卸料彈簧的選用： （ 1） 初步確定彈簧的個(gè)數(shù) N，一般 2 4 個(gè)，本設(shè)計(jì)選用 4 個(gè)，使受力均勻。 （ 2） 根據(jù)卸料力 18324N （ （ 3） 根據(jù)極限工作壓力 預(yù)， 一般可以取 （ 2） 4） 根據(jù)彈簧壓力與其壓縮量成正比的特征，計(jì)算彈簧的預(yù)壓量 （ 式中 彈簧極限壓縮量 （ 彈簧的預(yù)壓力 （ N） 彈簧極限工作負(fù)荷 （ N） 選用彈簧長度確定 : 12 80(2089 1994), （ 5） 檢驗(yàn)選的彈簧是否合適，使彈簧工作時(shí)的總壓縮量 h 不超過彈簧允許的極限工作負(fù)荷的壓縮量 h 80+0 （ 式中 卸料板的工作行程 （ 凸模的刃磨量，一般取 4 10孔落料凸模長度 L 應(yīng)根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)確定，據(jù)冷沖模設(shè)計(jì) 式知 ，凸模長度 1H + 2H + 3H （ 式中 1H 凸模固定板厚度 ， 2H 彈壓卸料板厚度 ， 3H 預(yù)壓狀態(tài)下卸料彈簧的長度 ,其長度為 (3H ； 附加厚度，凸模縮進(jìn)卸料板的距離 . 凸模固定板外形與尺寸與凹模板相 同，厚度為凹模板厚度的 1 倍。凸模固定板厚度為 16于螺釘?shù)跹b的直通式凸模，里取 1H + 2H + 3H 6+14+27 19 5 連續(xù)模的主要零件設(shè)計(jì) 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 模 （ 1）類型 凹模型孔側(cè)壁形狀形狀有兩種： 一種是側(cè)壁與凹模的凹模面稍傾斜的斜壁孔。但斜壁孔的加工存在難度，增加成本，在此處暫不采用。 一種是側(cè)壁與凹模面垂直的直壁孔，在刃口孔內(nèi)易于聚集廢料或工件，增大了凹模的脹裂力、推件力和孔壁的磨損。磨損后刃口形成倒錐形狀，可能使沖成的工件從孔口反跳到凹模表面上造成操作困難，但直壁刃口凹模，刃 口強(qiáng)度較高，刃口修磨后工作部分尺寸不變，制造方便。適合用于截面為非圓形的工件。本零件采用這種形式。臺階型孔的設(shè)計(jì)參數(shù)：一是直刃口的有效高度 h，一般的當(dāng) t 1，取 h 45是斜壁孔比單邊孔擴(kuò)大值 b，一般取 b 1 所以取 h 4b 1圖 示 圖 凹模型孔側(cè)壁形狀 （ 2）凹模結(jié)構(gòu)尺寸的確定 凹模厚度： H 須 15 （ 凹模壁厚 ： C（ 2） H（ 須 30 40 （ 式中 b 沖裁件最大外形尺寸 ， b 80 K 系數(shù)，查表取 K 則： H 80 16取 18模壁厚： C （