某包箱角塊的沖壓級(jí)進(jìn)模具設(shè)計(jì)【含全套CAD圖紙】【沖壓模具設(shè)計(jì)稿】

喜歡就充值下載吧。資源目錄里展示的全都有，下載后全都有，CAD圖紙均為可自行編輯，有疑問咨詢QQ:1304139763=喜歡就充值下載吧。資源目錄里展示的全都有，下載后全都有，CAD圖紙均為可自行編輯，有疑問咨詢QQ:1304139763= 東南大學(xué)成賢學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 機(jī)械工程 系 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè) 學(xué)生姓名 樊慧杰 學(xué) 號(hào) 04108508 起訖日期 2012.2-2012.5 設(shè)計(jì)地點(diǎn) 東南大學(xué)成賢學(xué)院 指導(dǎo)教師簽字 專業(yè)負(fù)責(zé)人審查簽字 課題名稱 某包箱角塊的沖壓成形工藝研究及模具設(shè)計(jì) 一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作內(nèi)容和要求 1、選題背景 該包箱角塊由 Q235 板材沖壓成形，產(chǎn)量大（80 萬件/年） ，本課題擬采用級(jí)進(jìn)模沖壓成形，以提高生產(chǎn)效率， 降低生產(chǎn)成本。 2、工作內(nèi)容與需要提供的基礎(chǔ)資料 零件圖見圖：材料 Q235，板料厚度 1.5mm。 工作內(nèi)容如下： 設(shè)計(jì)合理的沖壓成形工藝方案； 完成模具總裝圖； 完成模具主要零件的零件圖； 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告。 3、要求完成的成果和相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo) （1）文檔 3000 漢字的英文翻譯并附原文； 開題報(bào)告一份，總字?jǐn)?shù)不少于 3000漢字； 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告（論文）一份，字?jǐn)?shù)不少于 10000 漢字，符合規(guī)范化格式要求。 畢業(yè)設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)總結(jié)一份（進(jìn)入學(xué)生檔案） ； （2）實(shí)物成果（如：圖紙、軟硬件、產(chǎn)品等）的規(guī)格與數(shù)量或性能指標(biāo)要求 模具總裝圖不少于一張（A0 號(hào)圖紙。首先用手工繪制完成，經(jīng)導(dǎo)師簽字確認(rèn)后方可用計(jì)算機(jī)繪 制） ， 模具主要零件的零件圖不少于八張。 二、工作進(jìn)度要求（按周次填寫） 畢業(yè)設(shè)計(jì)前一學(xué)期末 完成英文翻譯，收集、查閱、文獻(xiàn)資料并準(zhǔn)備開題報(bào)告。 第 1 周 提交英文翻譯，完成開題報(bào)告。 第 2 周 分析比較本零件的各種沖壓工藝方案，確定本次設(shè)計(jì)所采用的方案。 第 3 周 完成各種工藝計(jì)算。 第 4 周 繪制模具總裝圖草圖。 第 5 周 指導(dǎo)教師確認(rèn)后完成模具總裝圖。 第 6 周 完成模具主要零件的零件圖。 第 7 周 期中檢查 第 8 周 修改圖紙。 第 9 周 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告。 第 10 周 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告。 第 11 周 整理修改畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告（論文） 第 12 周 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告（論文）提交 第 13 周 評(píng)閱、成果驗(yàn)收，規(guī)范化檢查。 第 14 周 答辯評(píng)分 三、主要參考文獻(xiàn)（35 篇） 1李集仁，翟建軍.模具設(shè)計(jì)與制造M.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2010 2王孝培.沖壓手冊(cè)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990 3邱永成.多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)M.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1987 4馬冬云，郭漢華.包箱角塊的沖壓工藝及成形模具J.機(jī)械工人（熱加工） ，2001，6：45-46 5 M. Firat. Computer aided analysis and design of sheet metal forming processes: Part I The finite element modeling conceptsJ.Material &Design,2007,28:12981303 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書題 目:包箱角鐵沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)年級(jí)、專業(yè): 姓 名: 學(xué) 號(hào): 指 導(dǎo) 教 師: 完 成 時(shí) 間: 摘 要本設(shè)計(jì)是對(duì)給定的產(chǎn)品圖進(jìn)行沖壓模具設(shè)計(jì)。沖壓工藝的選擇是經(jīng)查閱相關(guān)資料和和對(duì)產(chǎn)品形狀仔細(xì)分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行的；沖壓模具的選擇是在綜合考慮了經(jīng)濟(jì)性、零件的沖壓工藝性以及復(fù)雜程度等諸多因素的基礎(chǔ)上進(jìn)行的；產(chǎn)品毛坯展開尺寸的計(jì)算是在方便建設(shè)又不影響模具成型的前提下簡(jiǎn)化為所熟悉的模型進(jìn)行的。文中還對(duì)沖壓成型零件和其它相關(guān)零件的選擇原則及選擇方法進(jìn)行了說明，另外還介紹了幾種產(chǎn)品形狀的毛坯展開尺寸計(jì)算的方法和簡(jiǎn)化模型，以及沖壓模具設(shè)計(jì)所需要使用的幾種參考書籍的查閱方法?！娟P(guān)鍵詞】工藝、工藝性、沖壓工序、沖壓模具、尺寸目 錄引言 一、 工藝分析 二、 工藝方案的確定 三、 制件排樣圖的設(shè)計(jì)及材料利用率的計(jì)算四、 確定總沖壓力和選用壓力機(jī)及計(jì)算壓力中心五、 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算六、 模具結(jié)構(gòu)形式的確定七、 模具零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (一)、 彎曲凸模的設(shè)計(jì) (二)、 沖孔凸模的設(shè)計(jì)(三)、 壓窩凸模的設(shè)計(jì)(四)、 彎曲模芯的設(shè)計(jì)(五)、 彎曲凹模的設(shè)計(jì)(六)、 沖廢料凸模的設(shè)計(jì)(七)、 切斷凸模的設(shè)計(jì) (八)、 凹模的設(shè)計(jì)八、 模具的總裝配 小結(jié) 參考文獻(xiàn) 1.引言模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及市場(chǎng)前景現(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱。世界模具市場(chǎng)總體上供不應(yīng)求，市場(chǎng)需求量維持在700億至850億美元，同時(shí)，我國(guó)的模具產(chǎn)業(yè)也迎來了新一輪的發(fā)展機(jī)遇。近幾年，我國(guó)模具產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值保持15%的年增長(zhǎng)率（據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2005年國(guó)內(nèi)模具進(jìn)口總值達(dá)到700多億，同時(shí)，有近250個(gè)億的出口），到2007年模具產(chǎn)值預(yù)計(jì)為700億元，模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件出口將從現(xiàn)在的每年9000多萬美元增長(zhǎng)到2006年的2億美元左右。單就汽車產(chǎn)業(yè)而言，一個(gè)型號(hào)的汽車所需模具達(dá)幾千副，價(jià)值上億元，而當(dāng)汽車更換車型時(shí)約有80%的模具需要更換。2005年我國(guó)汽車產(chǎn)銷量均突破550萬輛，預(yù)計(jì)2007年產(chǎn)銷量各突破700萬輛，轎車產(chǎn)量將達(dá)到300萬輛。另外，電子和通訊產(chǎn)品對(duì)模具的需求也非常大，在發(fā)達(dá)國(guó)家往往占到模具市場(chǎng)總量的20%之多。目前，中國(guó)17000多個(gè)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)，從業(yè)人數(shù)約50多萬。1999年中國(guó)模具工業(yè)總產(chǎn)值已達(dá)245億元人民幣。工業(yè)總產(chǎn)值中企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占三分之一。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其它各類模具約占11%。模具的發(fā)展是體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化水平高低的一個(gè)重要標(biāo)志，就我國(guó)而言，經(jīng)過了這幾十年曲折的發(fā)展，模具行業(yè)也初具規(guī)模，從當(dāng)初只能靠進(jìn)口到現(xiàn)在部分進(jìn)口已經(jīng)跨了一大步，但還有一些精密的沖模自己還不能生產(chǎn)只能通過進(jìn)口來滿足生產(chǎn)需要。隨著各種加工工藝和多種設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用使的模具的應(yīng)用和設(shè)計(jì)更為方便。隨著信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，模具的設(shè)計(jì)和制造也越來越趨近于國(guó)際化?，F(xiàn)在模具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造（CAD/CAM）技術(shù)的研究和應(yīng)用。大大提搞了模具設(shè)計(jì)和制造的效率。減短了生產(chǎn)周期。采用模具CAD/CAM技術(shù)，還可提高模具質(zhì)量，大大減少設(shè)計(jì)和制造人員的重復(fù)勞動(dòng)，使設(shè)計(jì)者有可能把精力用在創(chuàng)新和開發(fā)上。尤其是pro/E和UG等軟件的應(yīng)用更進(jìn)一步推動(dòng)了模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。數(shù)控技術(shù)的發(fā)展使模具工作零件的加工趨進(jìn)于自動(dòng)化。電火花和線切割技術(shù)的廣泛應(yīng)用也對(duì)模具行業(yè)起到了飛越發(fā)展。模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度在國(guó)內(nèi)外現(xiàn)在也比較明顯。特別是對(duì)一些通用件的使用應(yīng)用的越來越多。其大大的提高了它們的互換性。加強(qiáng)了各個(gè)地區(qū)的合作。對(duì)整個(gè)模具的行業(yè)水平的提高也起到了重要的作用。沖壓工藝是塑性加工的基本加工方法之一。它主要用于加工板料零件，所以有時(shí)也叫板料沖壓。沖壓不僅可以加工金屬板料，而且也可以加工非金屬板料。沖壓加工時(shí)，板料在模具的作用下，于其內(nèi)部產(chǎn)生使之變形的內(nèi)力。當(dāng)內(nèi)力的作用達(dá)到一定程度時(shí)，板料毛坯或毛坯的某個(gè)部位便會(huì)產(chǎn)生與內(nèi)力的作用性質(zhì)相對(duì)應(yīng)的變形，從而獲得一定的形狀、尺寸和性能的零件。 沖壓生產(chǎn)靠模具與設(shè)備完成加工過程，所以它的生產(chǎn)率高，而且由于操作簡(jiǎn)便，也便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。 利用模具加工，可以獲得其它加工方法所不能或難以制造的、形狀復(fù)雜的零件。 沖壓產(chǎn)品的尺寸精度是由模具保證的，所以質(zhì)量穩(wěn)定，一般不需要再經(jīng)過機(jī)械加工便可以使用。 沖壓加工一般不需要加熱毛坯，也不像切削加工那樣大量的切削材料，所以它不但節(jié)能，而且節(jié)約材料。沖壓產(chǎn)品的表面質(zhì)量較好，使用的原材料是冶金工廠大量生產(chǎn)的軋制板料或帶料，在沖壓過程中材料表面不受破壞。 因此，沖壓工藝是一種產(chǎn)品質(zhì)量好而且成本低的加工工藝。用它生產(chǎn)的產(chǎn)品一般還具有重量輕且剛性好的特點(diǎn)。沖壓加工在汽車、拖拉機(jī)、電機(jī)、電器、儀器、儀表、各種民用輕工產(chǎn)品以及航空、航天和兵工等的生產(chǎn)方面占據(jù)十分重要的地位。現(xiàn)代各種先進(jìn)工業(yè)化國(guó)家的沖壓生產(chǎn)都是十分發(fā)達(dá)的。在我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程中，沖壓生產(chǎn)占有重要的地位。 當(dāng)今，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，沖壓工藝技術(shù)也在不斷革新和發(fā)展，這些革新和發(fā)展主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）工藝分析計(jì)算方法的現(xiàn)代化（2）模具設(shè)計(jì)及制造技術(shù)的現(xiàn)代化（3）沖壓生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化（4）新的成型工藝以及技術(shù)的出現(xiàn)（5）不斷改進(jìn)板料的性能，以提高其成型能力和使用效果。1沖裁件的工藝性分析 沖壓主要是按工藝分類，可分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序也稱沖裁，其目的是使沖壓件沿一定輪廓線從板料上分離，同時(shí)保證分離斷面的質(zhì)量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的條件下發(fā)生塑性變形，制成所需形狀和尺寸的工件。在實(shí)際生產(chǎn)中，常常是多種工序綜合應(yīng)用于一個(gè)工件。沖裁、彎曲、剪切、拉深、脹形、旋壓、矯正是幾種主要的沖壓工藝。 沖壓用板料的表面和內(nèi)在性能對(duì)沖壓成品的質(zhì)量影響很大，要求沖壓材料厚度精確、均勻；表面光潔，無斑、無疤、無擦傷、無表面裂紋等；屈服強(qiáng)度均勻，無明顯方向性；均勻延伸率高；屈強(qiáng)比低；加工硬化性低。 在實(shí)際生產(chǎn)中，常用與沖壓過程近似的工藝性試驗(yàn)，如拉深性能試驗(yàn)、脹形性能試驗(yàn)等檢驗(yàn)材料的沖壓性能，以保證成品質(zhì)量和高的合格率。 模具的精度和結(jié)構(gòu)直接影響沖壓件的成形和精度。模具制造成本和壽命則是影響沖壓件成本和質(zhì)量的重要因素。模具設(shè)計(jì)和制造需要較多的時(shí)間，這就延長(zhǎng)了新沖壓件的生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。 模座、模架、導(dǎo)向件的標(biāo)準(zhǔn)化和發(fā)展簡(jiǎn)易模具(供小批量生產(chǎn))、復(fù)合模、多工位級(jí)進(jìn)模(供大量生產(chǎn))，以及研制快速換模裝置，可減少?zèng)_壓生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量和縮短準(zhǔn)備時(shí)間，能使適用于減少?zèng)_壓生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量和縮短準(zhǔn)備時(shí)間，能使適用于大批量生產(chǎn)的先進(jìn)沖壓技術(shù)合理地應(yīng)用于小批量多品種生產(chǎn)。沖裁件的工藝性是指沖裁件在沖裁加工中的難易程度。所謂沖裁工藝性好是指能用普通的沖裁方法，在模具壽命和生產(chǎn)率較高、成本較低的條件下得到質(zhì)量合格的沖裁件。因此，沖裁件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、精度等級(jí)、材料及厚度等是否符合沖裁的工藝要求，對(duì)沖裁件質(zhì)量、模具壽命和生產(chǎn)效率有很大的影響。1.1 沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性 1.1.1 沖裁件的形狀圖1.零件及尺寸此制件的形狀較簡(jiǎn)單，且對(duì)稱，有圓角過渡，便于模具的加工和減少?zèng)_壓時(shí)在尖角處開裂的現(xiàn)象，同時(shí)也可以防止尖角部位刃口的過快磨損。1.1.2 沖裁件的尺寸精度沖裁件的精度主要以其尺寸精度、沖裁斷面粗糙度、毛刺高度三個(gè)方面的指標(biāo)來衡量，根據(jù)零件圖上的尺寸標(biāo)注及公差，可以判斷屬于尺寸精度為IT12IT14的經(jīng)濟(jì)級(jí)普通沖裁。2 制件沖壓工藝方案的確定2.1 沖壓工序的組合沖裁工序可以分為單工序沖裁、復(fù)合工序沖裁和連續(xù)沖裁。沖裁方式根據(jù)下列因素確定：（1） 根據(jù)生產(chǎn)批量來確定 對(duì)于年產(chǎn)量需求100萬件的該產(chǎn)品來說采用復(fù)合?；蜻B續(xù)模較合適。（2） 根據(jù)沖裁件尺寸和精度等級(jí)來確定 復(fù)合沖裁所得到的沖裁件尺寸精度等級(jí)高，而連續(xù)沖裁比復(fù)合沖裁的沖裁件尺寸精度等級(jí)低。（3） 根據(jù)對(duì)沖裁件尺寸形狀的適應(yīng)性來確定 該產(chǎn)品的尺寸較小，考慮到單工序送料不方便和生產(chǎn)效率低，因此常采用復(fù)合沖裁或連續(xù)沖裁。連續(xù)沖裁又可以加工形狀復(fù)雜、寬度很小的異形沖裁件。（4） 根據(jù)模具制造安裝調(diào)整的難易和成本的高低來確定, 對(duì)復(fù)雜形狀的沖裁件來說，采用復(fù)合沖裁比采用連續(xù)沖裁較為適宜，因?yàn)槟＞咧圃彀惭b調(diào)整較容易，且成本較低。（5） 根據(jù)操作是否方便與安全來確定 復(fù)合沖裁其出件或清除廢料較困難，工作安全性較差，連續(xù)沖裁較安全。綜上所述分析，在滿足沖裁件質(zhì)量與生產(chǎn)率的要求下，選擇連續(xù)沖裁方式，其模具壽命較長(zhǎng)，生產(chǎn)率高，操作較方便和工作安全性高。2.2 沖壓順序的安排為保證條料送進(jìn)的剛性和穩(wěn)定性以及正確處理工件彎曲成型與載體的連接關(guān)系，應(yīng)考慮沿零件寬度方向橫向排樣，方案有二，一是單邊做載體，每沖次只能生產(chǎn)一件，生產(chǎn)效率低，彎曲是單邊受力，產(chǎn)品不穩(wěn)定，模具壽命短。方案二是成型時(shí)中間做載體，以孔做工藝孔，定位，彎曲時(shí)雙邊受力，受力均勻，產(chǎn)品穩(wěn)定，模具壽命長(zhǎng)。最后切斷成兩個(gè)產(chǎn)品，每沖次做兩個(gè)零件，生產(chǎn)效率提高一倍。具體的排樣圖如下：1、切雙面?zhèn)热小_工藝孔，2、以工藝孔定位，壓8個(gè)窩，3、沖中間8個(gè)小孔，4、切中間廢料，5、切中間廢料，6、彎曲，7、空工步，8、切中間廢料，9、切斷，產(chǎn)品脫離模具。3 制件排樣圖的設(shè)計(jì)及材料利用率的計(jì)算3.1展開尺寸的計(jì)算根據(jù)應(yīng)變中性層在板料彎曲前后長(zhǎng)度保持不變的特性，可將其作為確定彎曲件毛坯長(zhǎng)度的依據(jù)。板料在塑性彎曲時(shí)，中性層的曲率半徑的位置同彎曲變形程序有關(guān)，當(dāng)其變形程度較?。╮/t5）時(shí)，應(yīng)變中性層與彎曲毛坯斷面中心的軌跡相重合，即=r+t/2，但當(dāng)變形彎曲程度較大（r/t5）時(shí)，因變形區(qū)內(nèi)應(yīng)力、應(yīng)變?yōu)榱Ⅲw狀態(tài)，中性層發(fā)生了內(nèi)移。相對(duì)彎曲半徑(r/t)愈小，中型層內(nèi)移量愈大，且不是圓弧形狀而類似拋物線形狀，同時(shí)板料變薄也愈顯著。這時(shí)，應(yīng)變中型層的位置，可以按彎曲前后體積不變條件確定。根據(jù)以上原理，計(jì)算中型層尺寸： 公式是L=L1 + L1 +R 經(jīng)過實(shí)際計(jì)算 L1=147.5此尺寸目前是待定，在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)需調(diào)節(jié)。展開圖紙如下圖所示：3.2制件排樣圖的設(shè)計(jì)排樣時(shí)需考慮如下原則：1） 提高材料利用率（不影響沖件使用性能前提下，還可適當(dāng)改變沖件的形狀）2） 合理排樣方法使操作方便，勞動(dòng)強(qiáng)度低且安全。3） 模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)。4） 保證沖件的質(zhì)量和沖件對(duì)板料纖維方向的要求。3.2.1 搭邊與料寬 1 搭邊 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。搭邊的作用是補(bǔ)償補(bǔ)償定位誤差，保持條料有一定的剛度，以保證零件質(zhì)量和送料方便。搭邊值要合理確定，值過大，材料利用率低；值過小，搭邊的強(qiáng)度與剛度不夠，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，搭邊的最小寬度大于塑性變形區(qū)的寬度，一般可取等于材料的厚度。搭邊值的大小還與材料的力學(xué)性能、厚度、零件的形狀與尺寸、排樣的形式、送料及擋料方式、卸料方式等因素有關(guān)。搭邊值一般由經(jīng)驗(yàn)確定，根據(jù)所給材料厚度=1.5mm，產(chǎn)品雙面切側(cè)刃定位，確定搭邊工作間a1為4.0mm, a為2.5mm。兩工件之間切斷部分，由于需要加上工藝導(dǎo)正孔，導(dǎo)正孔直徑一般取5-8毫米，這里取6毫米，加上切斷余量，所以中間切斷寬度取8毫米。送料步距和條料寬度的確定（1）送料步距 條料在模具上每次送進(jìn)的距離成為送料步距。每次只沖一個(gè)零件的步距S的計(jì)算公式為S=D+a1 S=30+4.0=34mm式中 D平行于送料方向的沖裁寬度；（2）條料寬度 條料寬度的確定原則：最小條料寬度要保證沖裁時(shí)零件周邊有足夠的搭邊值，最大條料寬度要能在沖裁時(shí)順利地在導(dǎo)料板之間送進(jìn)，并與導(dǎo)料板之間有一定的間隙。當(dāng)用孔定距時(shí)，可按下式計(jì)算條料寬度 B-=(Dmax+2a)- =(147.52+8+22.5) -0.5 =308-0.5 mm式中 B條料的寬度（mm）；Dmax沖裁件垂直于送料方向的最大尺寸（mm）；a側(cè)搭邊值；條料寬度的單向（負(fù)向）公差；剪切條料寬度偏差=0.5, 因此B=3080.5 。導(dǎo)料板間距離：B0=B+Cmin=308+0.5=308.5 mm Cmin條料與導(dǎo)料板間的最小間隙。具體的排樣圖如下：3.2 材料利用率的計(jì)算一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率為=nF/Bs100% （3）=2147.530/34308100%=84.5%式中 F一個(gè)步距內(nèi)沖裁件面積（包括沖出的小孔在內(nèi)）；n一個(gè)步距內(nèi)沖裁件數(shù)目；B條料寬度（mm）；s步距； 4. 確定總沖壓力和選用壓力機(jī)及計(jì)算壓力中心4.1 沖壓力 沖壓力是指沖裁力、卸料力、推件力和頂件力、彎曲力，卸料力的總稱。4.1.1 沖裁力的計(jì)算平刃口沖裁力可按下式計(jì)算 1、切側(cè)刃力力計(jì)算F1=KL F=1.3401.52380=59280N=59.28KN2、沖導(dǎo)正孔力的計(jì)算F2=KL F2=1.33.1461.5380=13960.44N=13.96KN3、壓窩力3的計(jì)算 F3=3.14Kd1t F3=83.140.7291.5380=92783.232N =92.78KN式中 F壓窩力（N）；d1拉伸直徑（mm）；材料抗剪強(qiáng)度（MPa）；t材料厚度；(mm)K修正系數(shù)（查表可得），K=1.34、沖孔力計(jì)算F=KL F=81.33.144.41.5380=81901.248N =81.9KN 5、切廢料（1）力計(jì)算F5=KL F5=21.3（49+49+4）1.5380=151164N=151.16KN6、切廢料（2）力計(jì)算F6=KL F6=21.3（48+48+4）1.5380=148200N=148.2KN7、彎曲力，此工件U形彎曲時(shí)力的計(jì)算，選計(jì)算公式為 F7=(kbttb)/(r+t) =(1.3301.51.5380)/(1.5+1.5) =11115N=11.12KNF7材料在沖壓行程結(jié)束時(shí)的自由彎曲力b彎曲件的寬度 t彎曲件厚度r彎曲件內(nèi)彎角半徑k安全系數(shù) b材料的強(qiáng)度極限 b查表=294432,取3808、切廢料（3）力計(jì)算F8=KL F8=21.3（40+8）1.5380=71136N=71.14KN9、切斷力計(jì)算F9=KL F9=21.3（50.5+50.5）1.5380=149682N=149.68KN式中 F沖裁力（N）；L沖裁件周邊長(zhǎng)度（mm）；材料抗剪強(qiáng)度（MPa）；材料厚度；(mm)K系數(shù)，通常K=1.3； 4.1.2 卸料力、推件力及頂件力的計(jì)算生產(chǎn)中常用下列公式計(jì)算 F卸=K卸F =0.045（59.28+13.96+92.78+81.9+151.16+148.2+11.12+71.14+149.68）=0.045779.22=37.4KN F頂=K頂F =0.06779.22=46.75KN 式中 F沖裁力； F卸、F頂分別為卸料系數(shù)和頂件系數(shù)綜上所述，總的沖裁力為F總=F+F卸+F頂=779.22+46.75+37.4=863.37KN4.2 壓力中心的計(jì)算 采用解析法求壓力中心，求YGXGF1沖側(cè)刃力 F1= Ltb ，得F1=59.28KNF2沖導(dǎo)正孔力 F2= Ltb ，得F2=13.96KNF3壓窩力 F3=3.14Kd1t，得F3=92.78KNF4沖孔力 F4= Ltb ，得F4=81.9KNF5切廢料（1）力 F5= Ltb , 得F5=151.16KNF6切廢料（2）力 F6= Ltb , 得F6=148.2KNF7彎曲力, F7=(kbttb)/(r+t)，得F7=11.12KNF8切廢料（3）力 F8= Ltb , 得F8=71.14KNF9切斷力 F9= Ltb , 得F9=149.68KNX1F1到Y(jié)軸的力臂 X1=136Y1F1到X軸的力臂 Y1=0X2F2到Y(jié)軸的力臂 X1=136Y2F2到X軸的力臂 Y1=0X3F3到Y(jié)軸的力臂 X3=102Y3F3到X軸的力臂 Y2=0X4F4到Y(jié)軸的力臂 X4=68Y4F4到X軸的力臂 Y4=0X5F5到Y(jié)軸的力臂 X5=51Y5F5到X軸的力臂 Y5=0X6F6到Y(jié)軸的力臂 X6=17Y6F6到X軸的力臂 Y6=0X7F7到Y(jié)軸的力臂 X7=-34Y7F7到X軸的力臂 Y7=0X8F8到Y(jié)軸的力臂 X8=-102Y8F8到X軸的力臂 Y8=0X9F9到Y(jié)軸的力臂 X9=-153Y9F9到X軸的力臂 Y9=0根據(jù)合力距定理：YG=（Y1F1+ Y2F2+ Y3F3）/（F1+ F2+ F3）XG=（X1F1+ X2F2+ X3F3）/（F1+ F2+ F3）YGF沖壓力到X軸的力臂；YG =0XGF沖壓力到Y(jié)軸的力臂；XG =6.04.3 壓力機(jī)的選用初步確定壓力機(jī)的型號(hào)：F公稱F總 因此選擇壓力機(jī)的型號(hào)為：JD21100壓力機(jī) 型號(hào)為JD21100壓力機(jī)的基本參數(shù)如：（表一）公稱壓力/KN1000墊板尺寸/mm滑塊行程/mm120厚度100滑塊行程次數(shù)/（次/min）75模柄孔尺寸/mm直徑60深度70最大封閉高度/mm400滑塊底面積尺寸/mm前后560封閉高度調(diào)節(jié)量85左右800滑塊中心線至床身距離/mm床身最大可傾角20立柱距離/mm480工作臺(tái)尺寸/mm前后600左右10005. 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算5.1 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算原則設(shè)計(jì)落料模先確定凹模刃口尺寸，以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上；設(shè)計(jì)沖孔模先確定凸模刃口尺寸，以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。間隙是影響模具壽命的各種因素中占最主要的一個(gè)。沖裁過程中，凸模與被沖的孔之間，凹模與落料件之間的均有磨檫，而且間隙越小，磨檫越嚴(yán)重。在實(shí)際生產(chǎn)中受到制造誤差和裝配精度的限制，凸模不可能絕對(duì)垂直于凹模平面，而且間隙也不會(huì)絕對(duì)均勻分布，合理的間隙均可使凸模、凹模側(cè)面與材料間的磨檫減小，并緩減間隙不均勻的不利影響，從而提高模具的使用壽命。沖裁間隙對(duì)沖裁力的影響：雖然沖裁力隨沖裁間隙的增大有一定程度的降低，但是當(dāng)單邊間隙介于材料厚度 5%20%范圍時(shí)，沖裁力的降低并不明顯（僅降低5%10%左右）。因此，在正常情況下，間隙對(duì)沖裁力的影響不大。沖裁間隙對(duì)斜料力、推件力、頂件力的影響：間隙對(duì)斜料力、推件力、頂件力的影響較為顯著。間隙增大后，從凸模上斜、從凸?？卓谥型瞥龌蝽敵隽慵紝⑹×ΑＲ话惝?dāng)單邊間隙增大到材料厚度的15%25%左右時(shí)斜料力幾乎減到零。沖裁間隙對(duì)尺寸精度的影響：間隙對(duì)沖裁件尺寸精度的影響的規(guī)律，對(duì)于沖孔和落料是不同的，并且與材料軋制的纖維方向有關(guān)。通過以上分析可以看出，沖裁間隙對(duì)斷面質(zhì)量、模具壽命、沖裁力、斜料力、推件力、頂件力以及沖裁件尺寸精度的 影響規(guī)律均不相同。因此，并不存在一個(gè)絕對(duì)合理的間隙數(shù)值，能同時(shí)滿足斷面質(zhì)量最佳，尺寸精度最佳，沖裁模具壽命最長(zhǎng)，沖裁力、斜料力、推件力、頂件力最小等各個(gè)方面的要求。在沖壓的實(shí)際生產(chǎn)過程中，間隙的選用主要考慮沖裁件斷面質(zhì)量和模具壽命這兩個(gè)方面的主要因素。但許多研究結(jié)果表明，能夠保證良好的沖裁件斷面質(zhì)量的間隙數(shù)值和可以獲得較高的沖模壽命的間隙數(shù)值也是不一致的。一般說來，當(dāng)對(duì)沖裁件斷面質(zhì)量要求較高時(shí)，應(yīng)選取較小的間隙值，而當(dāng)對(duì)沖裁件的質(zhì)量要求不是很高時(shí)，則應(yīng)適當(dāng)?shù)丶哟箝g隙值以利于提高沖模的使用壽命。根據(jù)沖模在使用過程中的磨損規(guī)律，設(shè)計(jì)落料模時(shí)，凹?；境叽鐟?yīng)取接近或等于零件的最小極限尺寸；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，凸?；境叽鐒t取接近或等于沖孔件的最大極限尺寸。按沖件精度和模具可能磨損程度，凸、凹模磨損留量在公差范圍內(nèi)的0.5-1.0之間。磨損量用x表示，其中為沖件的公差值，x為磨損系數(shù)，其值在0.5-1.0之間，與沖件制造精度有關(guān)，可按下列關(guān)系選?。毫慵菼T10以上 X=1; 零件精度IT11- IT13 X=0.75; 零件精度IT14 X=0.5 。不管落料還是沖孔，沖裁間隙一律采用最小合理間隙值（Zmin）。選擇模具制造公差時(shí)，一般沖模精度較零件高3-4級(jí)。對(duì)于形狀簡(jiǎn)單的圓形、方形刃口，其制造偏差值可按IT6- IT7級(jí)選?。粚?duì)于形狀復(fù)雜的刃口尺寸制造偏差可按零件相應(yīng)部位公差值的1/4來選?。粚?duì)于刃口尺寸磨損后無變化的制造偏差值可取沖件相應(yīng)部位公差值的1/8并冠以（）；若零件沒有標(biāo)注公差，則可按IT14級(jí)取值。零件尺寸公差與沖模刃口尺寸的制造偏差應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注單向公差，即：落料件上偏差為零，只標(biāo)注下偏差；沖孔件下偏差為零，只標(biāo)注上偏差。如果零件公差是依雙向偏差標(biāo)注的，則應(yīng)換算成單向標(biāo)注。磨損后無變化的尺寸除外。 沖孔凸模和落料凹模尺寸按下列公式計(jì)算：沖孔時(shí) dp=(dmin+X)- p (5-2)落料時(shí) Dp=(Dmax-X-Zmin)- p (5-3)孔心距 Lp=Lp (5-4)式中 Dp dp分別為落料和沖孔凸模的刃口尺寸（mm）；Dmax 為落料件的最大極限尺寸（mm）；dmin為沖孔件的最小極限尺寸（mm）；工件公差；p凸模制造公差，通常取p=/4；p刃口中心距對(duì)稱偏差，通常取p=/8；Lp凸模中心距尺寸（mm）；L沖件中心距基本尺寸（mm）；Zmin最小沖裁間隙（mm）；切廢料凸模尺寸： Aj1=(Amax-X)+ =50-0.50=50+0.02; Aj2=(Amax-X)+ =4-0.50=4+0.02; Aj3=(Amax-X)+ =50-0.50=50+0.02; Aj4=(Amax-X)+ =8-0.50=8+0.02; 切廢料凹模尺寸：Ah1=(Aj1+2Z)+ =50+20.05=50.1+0.02; Ah2=(Aj2+2Z)+ =4+20.05=4.1+0.02; Ah3=(Aj3+2Z)+ =50+20.05=50.1+0.02; Ah4=(Aj4+2Z)+ =8+20.05=8.1+0.02; 沖孔凸模尺寸： Bj=(Amin+X)- /4 =4.2+0.50.48=4.4-0.02Bj2=(Amin+X)- /4 =6+0.50=6-0.02沖孔凸模尺寸： Bh1=(Aj1+2Z)- /4 =4.4+20.05=4.5-0.02Bh2=(Aj2+2Z)- /4 =6+20.05=6.1-0.025.3彎曲對(duì)于U形彎曲件，必須選擇適當(dāng)?shù)拈g隙值，因?yàn)橥拱寄ｉg隙小了，摩擦力和彎曲力就大,當(dāng)間隙過小時(shí)，還會(huì)使制件直邊料厚減薄和出現(xiàn)話痕，同時(shí)還降低凹模壽命。若間隙過大，制件回彈量增大，誤差增加，從而降低制件精度，所以彎曲模具間隙的大小對(duì)制件質(zhì)量、彎曲力和模具壽命有較大的影響。生產(chǎn)中是根據(jù)彎曲件材料的力學(xué)性能，材料厚度，制件精度和彎邊長(zhǎng)度來確定其凸凹模間隙。Z/2=t+nt其中Z/2-彎曲凸凹模的單邊間隙 t-材料厚度的基本尺寸 n-間隙系數(shù)經(jīng)查表格， n=0.05凸模及凹模尺寸計(jì)算是依據(jù)彎曲件的使用要求來確定的。起原則是彎曲件標(biāo)注外形尺寸時(shí)，則以凹模為基準(zhǔn)件，間隙放在凸模上。當(dāng)彎曲件標(biāo)注的是內(nèi)尺寸時(shí)，是以凸模為基準(zhǔn)件，間隙取在凹模上。同時(shí)應(yīng)該注意彎曲件精度，回彈趨勢(shì)和模具的磨損規(guī)律。（1）、制件標(biāo)注外形尺寸 凹模尺寸為L(zhǎng) d=（Lmax 0.5）凸模尺寸為L(zhǎng) p=（Ld Z）（2）、制件標(biāo)注內(nèi)尺寸凸模尺寸為L(zhǎng) p=（Lmin +0.5） 凹模尺寸為L(zhǎng) d=（Lp+Z） 其中 L彎曲件的外形或內(nèi)尺寸彎曲件的尺寸偏差L d彎曲凹模的基本尺寸L p彎曲凸模的基本尺寸Z凸凹模雙面間隙具體計(jì)算如下，制件標(biāo)注外形尺寸，按此公式計(jì)算凹模尺寸為L(zhǎng) d=（Lmax 0.5）=158凸模尺寸為L(zhǎng) p=（Ld Z）=158-1.52=155壓窩尺寸計(jì)算凸凹模圓角半徑對(duì)拉伸工作影響很大。毛坯經(jīng)凹模圓角進(jìn)入凹模時(shí)，受彎曲和摩擦作用，若凹模圓角半徑過小，因徑向拉力增大，易使拉伸件表面劃傷或產(chǎn)生斷裂；若過大，則壓邊面積小，由于懸空增大，易起內(nèi)皺。因此，合理的選擇凹模圓角半徑很重要。具體數(shù)值查表可得。凸凹模之間的間隙對(duì)拉伸力、制件質(zhì)量、模具壽命等都有影響。間隙過大，容易起皺，制件有錐度，精度差；間隙過小，增加摩擦，導(dǎo)致之間邊薄嚴(yán)重，甚至拉裂。因此，正確地確定凸模和凹模之間的間隙是很重要的。間隙是單面間隙，即凹模和凸模直徑之差的一半。本次設(shè)計(jì)的模具結(jié)構(gòu)為壓窩，有壓料板的，在選擇間隙時(shí)可以直接查表，單邊偏材料厚度，1.5毫米，凸模按制件圖來計(jì)算。即凸模上口尺寸為9，下口尺寸為14，臺(tái)階2.5，角度45度。6 模具整體結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì) 如圖：7、模具零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、彎曲凸模的設(shè)計(jì) 材料：Cr12Mov硬度：5862HRC（如圖）2、沖孔凸模的設(shè)計(jì) 材料：Cr12Mov硬度：5862HRC形狀結(jié)構(gòu)：h=h固h卸料樹脂 =1835+45+2=100mm （如圖）3、壓窩凸模的設(shè)計(jì) 材料：Cr12Mov硬度：5862HRC（如圖）4、彎曲模芯的設(shè)計(jì)材料：Cr12Mov硬度：5862HRC（如圖）5、彎曲凹模的設(shè)計(jì)材料：Cr12Mov硬度：5862HRC（如圖）6、沖廢料凸模的設(shè)計(jì) 材料：Cr12Mov硬度：5862HRC（如圖）7、切斷凸模的設(shè)計(jì) 材料：Cr12Mov硬度：5862HRC（如圖）8、凹模的設(shè)計(jì) 材料：Cr12Mov硬度：5862HRC（如圖） 8、模具的總裝配1、確定裝配基準(zhǔn)件 應(yīng)以凹模為裝配基準(zhǔn)件。 首先要確定凹模在模架中的位置， 安裝凹模組件， 確定凹模組件在下模座的位置， 然后用平行板將凹模和下模座夾緊，在下模座上劃出彎曲孔線，進(jìn)而安裝下模座其他組件。2、安裝上模部分 檢查上模部分各個(gè)零件尺寸是不是滿足裝配技術(shù)條件要求。 安裝上模，調(diào)整沖裁間隙， 將上模系統(tǒng)各零件分別裝于上模座內(nèi)。3、安裝下模部分4、自檢 按沖模技術(shù)條件進(jìn)行總裝配檢查。5、檢驗(yàn)6、試沖設(shè)計(jì)小結(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)是一種綜合性較強(qiáng)的專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，它具知識(shí)面寬、學(xué)科廣、綜合性強(qiáng)，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我鞏固了以前學(xué)過的知識(shí)，提高了查閱資料的能力，使我更加認(rèn)識(shí)到畢業(yè)設(shè)計(jì)的重要性，從而提高了我理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)能力和動(dòng)手能力。為我今后走向工作崗位打下了一定的基礎(chǔ)。在本次設(shè)計(jì)中，我學(xué)到了許多的東西。首先對(duì)于AUTOCAD和Pro/ENGINEER的應(yīng)用更加熟練；其次，通過模具設(shè)計(jì)我對(duì)于模具設(shè)計(jì)的流程基本上熟悉。這次設(shè)計(jì)是對(duì)以前所學(xué)的專業(yè)知識(shí)的一次綜合性的實(shí)踐。涉及到機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)、互換性以及CAD/CAM各個(gè)方面的內(nèi)容。設(shè)計(jì)過程中按照任務(wù)書的要求和目的，循序漸進(jìn),力求數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)合理。參考了許多文獻(xiàn)資料。由于經(jīng)驗(yàn)不足，還有許多地方?jīng)]有考慮全面，有待于完善。總之，學(xué)海無涯，在以后的時(shí)間里，我要更加努力學(xué)習(xí)！致 謝 對(duì)三年來辛勤教導(dǎo)我的老師和學(xué)校致以最崇高的敬意！ 對(duì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)我和給予我最多的老師表示我最衷心的感謝!畢業(yè)設(shè)計(jì)開始以來，有幸多次聆聽老師的教誨。老師以他寬廣的知識(shí)、高瞻遠(yuǎn)矚的學(xué)識(shí)、在實(shí)際生產(chǎn)中所積累的經(jīng)驗(yàn)。拓寬了我的視野和思維，更為重要的是老師以他對(duì)事業(yè)孜孜不倦的追求和待人接物謙遜的態(tài)度和豁達(dá)的胸襟，時(shí)刻都在潛移默化地影響著我，這將使我終生受益。參考文獻(xiàn)1朱光力主編. 模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)訓(xùn).第1版. 北京：高等教育出版社. 2002. 1341562吳詩(shī) 主編. 沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) . 第1版. 西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社. 2001. 40453溫松明主編. 互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ). 第2版. 長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)出版社. 1998. 454馮炳堯 韓泰榮 殷振海 蔣文森編. 模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè). 第1版.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社. 1985. 1 805劉朝儒 彭福蔭 高政一主編. 機(jī)械制圖. 第3版. 北京：高等教育出版社.20016施平主編. 機(jī)械工程專業(yè)英語(yǔ). 第5版.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué).2003 .3443457張代東主編. 機(jī)械工程材料應(yīng)用基礎(chǔ). 第1版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2001.851038王衛(wèi)衛(wèi)主編. 材料成型設(shè)備. 第1版.北京：機(jī)械工業(yè)出版.2004. 47489傅建軍主編. 模具制造工藝. 第1版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2005. 242510王新華主編. 沖模設(shè)計(jì)與制造實(shí)用計(jì)算手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2004年8月第1版. 2 1511王新華 袁聯(lián)富主編.沖模結(jié)構(gòu)圖冊(cè). 第1版. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 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