電動機風扇罩正、反拉深模設(shè)計【沖壓模具設(shè)計】【說明書+CAD】

電動機風扇罩正、反拉深模設(shè)計【沖壓模具設(shè)計】【說明書+CAD】,沖壓模具設(shè)計,說明書+CAD,電動機風扇罩正、反拉深模設(shè)計【沖壓模具設(shè)計】【說明書+CAD】,電動機,風扇,反拉深模,設(shè)計,沖壓,模具設(shè)計,說明書,仿單,cad 插圖清單通氣板 圖419拉深凸模 圖5111拉深凹模圖52 11凸凹模圖53 12下頂件器圖54 13上模座圖55 14上頂板圖56 15定位銷結(jié)構(gòu)圖57 16電動機風扇罩正反拉深模摘 要以電動機風扇罩零件為例，結(jié)合其模具設(shè)計特有工藝性，進行了工藝性分析，并分析了成形過程的三種不同的沖壓工藝方案，從理論探討及實驗上提出了最佳工藝方案。介紹了模具設(shè)計要點、結(jié)構(gòu)分析、工作原理；并對模具的各部分主要尺寸進行理論運算，以確定各沖模的尺寸；對拉深模從設(shè)計到零部件的加工工藝以及裝配工藝等進行了詳細闡述，簡要分析了模具關(guān)鍵零部件的設(shè)計及加工工藝。實踐證明，模具結(jié)構(gòu)能很好地滿足零件的精度要求，不僅模具結(jié)構(gòu)左右對稱，而且受力均勻。關(guān)鍵詞： 風扇罩 工藝性分析 拉深模 裝配工藝 Drawing Dies of Wind machine hood AbstractTaking wind machine hood as an instans,combining with its special of die design,the process analysis ,and three kinds of different stamping technique plans were analyzed, optimal processing plan and feasible forming die were obtained according to theoretical analysis and experiment. The critical points of die design are introduced, the theoretical calculation to the main dimensions of die are carried out so as to determine the size of different punching dies; the die design and the process of parts as well as the assembling process and drawing die are stated in details,the design and manufacture process of the key part of the die were also discussed in brief. Practical application showed,that the die structure could meet the require meet the spare parts accuracy ,not only are the die structure symmetrical,but also force condition. Key words: wind machine hood processing analysis drawing die assembling process電動機風扇罩正、反拉深模設(shè)計1 緒 論畢業(yè)設(shè)計是為模具設(shè)計與制造專業(yè)學生在學完全部課程后，大學畢業(yè)之前所設(shè)置的一個重要的實踐性環(huán)節(jié)。其目的有：1、綜合運用本專業(yè)所學課程 的理論和生產(chǎn)實習知識，進行一次拉深模具設(shè)計工作的實際訓(xùn)練，從而培養(yǎng)和提高學生自己的獨立工作能力。2、鞏固“沖壓模具設(shè)計與制造”等課程所學的內(nèi)容，掌握模具設(shè)計的方法和步驟。3、掌握沖壓模具設(shè)計與基本技能，如模具相關(guān)尺寸計算、繪圖、查閱設(shè)計資料和手冊，熟悉標準和規(guī)范等。沖裁模的現(xiàn)狀：目前，我國的模具技術(shù)有了很大發(fā)展，模具的精密度，復(fù)雜程度和壽命都有很大提高。如，主要的汽車模具企業(yè)已能生產(chǎn)大型，精密的轎車覆蓋件模具；體現(xiàn)高水平制造技術(shù)的多工位級進模的覆蓋面增加；模具的標準化程度也有一定提高。但是，由于我國的模具行業(yè)起步較晚，與國外相比，仍存在不小的差距，主要體現(xiàn)在：產(chǎn)需矛盾：隨著工業(yè)發(fā)展水平的不斷提高，工業(yè)產(chǎn)品更新速度的加快，對模具的需求越來越磊。無論是數(shù)量還是質(zhì)量都無法滿足國內(nèi)市場的需要，只達到70%左右。造成矛盾突出的原因是模具企業(yè)的專業(yè)化，標準化程度低，生產(chǎn)周期長。 企業(yè)結(jié)構(gòu)不合理：我國很多模具生產(chǎn)能力集中在各主機廠的模具分廠或車間內(nèi)，模具的商品化程度低，面國外面70%心上都是專業(yè)模具廠，且走的是“小而精”的道路，因此生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益俱佳。 產(chǎn)品水平：衡量模具的產(chǎn)品水平，主要有模具加工的制造精度和表面粗糙度，加工模具的復(fù)雜程度，以及模具的制造周期和使用壽命。而這幾項指標與國外相比的差距都十分明顯。 此外，模具工業(yè)的整體裝備水平也存在相對落后，利用率低的現(xiàn)象。高素質(zhì)的模具技術(shù)人才缺乏，產(chǎn)品的綜合開發(fā)能力還急需加強。 近年來，外企進入中國加劇了競爭，也出現(xiàn)一些價格方面的惡性競爭。為了避免順為暫的利益而損失 長遠利益和整體的發(fā)展，未來一年中，待業(yè)協(xié)會 也將加強團結(jié)模具企業(yè)間的組織和協(xié)調(diào)，制定合理的價格水平。同時，研究國際模具價格水平，以對行業(yè)進行指導(dǎo)和信息溝通。沖壓模具行業(yè)發(fā)展趨勢：改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長。近年來，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成份也發(fā)生了巨大變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體，合資，獨資和私營也得到了快速發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)”；廣東一些大集團公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍，美的，康佳等集團紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。 隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認識到產(chǎn)品質(zhì)量，成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個鏈條中最基礎(chǔ)的要素之一，模具制造技術(shù)現(xiàn)已成為衡量一切的標準。 雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達國空相比仍有較大的差距。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；許多先進的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，致使相當一部分大型，精密，復(fù)雜和長壽命模具依賴進口。未來沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢 ： 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，使用權(quán)虛擬制造成為可能。 2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。 3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，心提高模具質(zhì)量是重要的發(fā)展聲勢為。本課程要求每個學生獨立完成零件的工藝設(shè)計，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算，典型零件制造工藝規(guī)程制定等工作，并畫出一套模具總裝配圖及零件圖，寫出設(shè)計說明書一份，畢業(yè)設(shè)計完成后要進行答辯。2 分析沖壓件的工藝性該工件屬于典型的無凸緣圓筒形拉深，要求內(nèi)形尺寸,形狀簡單對稱，該工件作為另一零件的罩，對表面粗糙度沒有特殊要求。所有尺寸均為自由公差，按IT14級確定工件的公差，可用落料獲得的圓形板料進行拉深，拉深成為外徑為350，內(nèi)圓角為50mm的無凸緣圓筒，工件總高度尺寸60可在最后進行一道修邊工序達到要求。一般沖壓均能滿足其尺寸精度要求，對零件的厚度變化也沒有要求。圓筒形件的毛坯為圓形板料，可以通過落料獲得。08鋼是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的沖壓性能。綜上所述，該工件的精度及結(jié)構(gòu)尺寸都能滿足沖壓工藝要求，工件的拉深工藝性較好。該工件在滿足沖壓工藝性要求的前提下，采用的沖壓基本工序是落料、拉深。3 沖壓件工藝方案的制定 該零件包括落料，拉深兩個基本工序，可有以下三種工藝方案 ：方案一：先落料、后拉深。采用單工序模生產(chǎn)。方案二：落料拉深復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案三：拉深級進模沖壓。采用級進模生產(chǎn)。方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，需要兩道工序兩副模具，生產(chǎn)效率低，但可以滿足小批量生產(chǎn)要求，結(jié)構(gòu)也比較簡單。方案二只需一副模具，但是模具制造困難，成本較高，比較適用于較小的零件。方案三也只需一副模具，生產(chǎn)者效率高，但模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，送進操作不方便。通過上述三種方案的分析比較，由于該工件尺寸比較大，公差等級較低，屬于小批量生產(chǎn)，比較適合單工序模無導(dǎo)向模具。綜合考慮，方案一屬于最經(jīng)濟合理的工藝方案。4 必要的工藝尺寸計算4.1 坯料尺寸的計算按中性層計算尺寸，h=（60-1）=59，=（350-2）348工件的相對高度593480.1695。根據(jù)相對高度由表4.3.1 中本工件無修邊余量，根據(jù)表面積原則，用解析法求該零件的毛坯直徑D，由式4.3.2得無凸緣圓筒形件拉深工件的毛坯尺寸計算公式為：D414.613415mm4.2 確定拉深次數(shù)4.2.1 判斷能否一次拉出零件所要求的拉深系數(shù)（即總拉深系數(shù)）m： m0.843由表4.4.3得出m在0.520.45這間，可見m=0.8430.52判斷可一次拉出。4.2.3 確定拉深類型該工件屬于淺拉深。4.3 計算工序壓力該零件屬于淺拉深件，下頂件器即起推件作用，又起到壓邊作用，故可按有壓邊圈的圓筒形件。4.3.1 落料力計算拉深力的計算是為了合理地選用壓力機和設(shè)計拉深模具，在整個拉深過程中，除了需要使用毛坯變形的拉深力外，還有壓邊力。所以總的拉深力為拉深力與壓邊力之和。在生產(chǎn)中常用以下經(jīng)驗公式進行計算：Fdtk F拉深力（N） D - 拉深件直徑d=350mm t - 材料厚度 t=2mm - 材料的強度極限MPa查表1.3.6 215410，取350MPa K- 修正系數(shù)，查表4.4.6得k=1由以上得：Fdtk3.1435023501769300N4.3.2 壓料裝置與壓料力為了解決拉深過程中的起皺問題，生產(chǎn)實際中的主要方法是在模具結(jié)構(gòu)上采用壓料裝置。是否采用壓料裝置主要看拉深過程中是否可能發(fā)生起起皺，在實際生產(chǎn)中可按表4.4.4來判斷拉深過程中是否起皺和用用壓料裝置。壓料裝置產(chǎn)生的壓料力F大小應(yīng)適當，F(xiàn)太小，防皺效果不好；F太大，則會增大傳力區(qū)危險斷面上的拉應(yīng)力，從而引起材料嚴重變薄甚至拉裂。本壓料板直徑必小于圓弧直徑，取直徑等于180mm,通氣孔直徑取10mm。因此，實際應(yīng)用中，在保證變形區(qū)不起皺的前提下，盡量選用小的壓料力。壓料力是設(shè)計壓料裝置的重要依據(jù)。由式4.4.5得：FAP式中：A壓料圈下坯料的投影面積；A=141mmP單位面積壓料力，P值可查表4.4.5得：P=3.0-4.5MPa。取P=3.0MPa。 FAP=1413.0=423.2N4.3.3 頂件力拉深時的頂件力由式211得： F=KF式中： F 為拉深力， K 為頂件力因數(shù)，由表215得K=0.05則 F=769.20.05=38470N故總沖壓力為： F= F+F+ F=769300+38470+423.2=808193.2N44 模具主要零件部分尺寸的計算沖裁件的屬于未注公差，按IT14級計算，模具凸模、凹模和凸凹模尺寸則取IT10級公差計算。4.4.1拉深模的間隙拉深模的凸凹模之間間隙對拉深力、零件質(zhì)量、模具壽命等都有影響。間隙小，拉深力大、模具磨損大，過小的間隙會使零件嚴重變薄甚至拉裂；但間隙小， 沖件回彈小，精度高。間隙過大，坯料容易起皺，沖件錐度大，精度差。因此，生產(chǎn)者中應(yīng)根據(jù)板料厚度及公差、拉深過程板料的增厚情況、拉深次數(shù)、零件的形狀及精度 要求等到，正確確定拉深模間隙。由表4-12查得：Z/2=T=2，則拉深模的間隙Z=4mm.4.4.2 拉深模的圓角半徑正拉深凹模的圓角半徑R按表4-13選取R=6t=12mm，凸模圓角半徑 R= R=12mm;則反拉深凹模的圓珠筆角半徑R，取R=6t=12mm,凸模圓角半徑R即等于零件圓角半徑R。4.4.3 工作部分的尺寸和公差為了增加工件的強度，采用正、反拉深，則正拉深直徑取390mm.凸凹模工作部分尺寸及公差應(yīng)按零件的要求來確定，工件是以零件尺寸標注在外形時，以凹模為基準。4.4.3.1正拉深時的尺寸和公差根據(jù)設(shè)計原則，落料時以凹模為設(shè)計基準。首先確定凹模尺寸，凹模的基本尺寸接近或等于工件輪廓的最小極限尺寸；將凹模尺寸減去最小合理間隙值即得到凸模尺寸。由表4-34查得： 。由表2-4查得： =（390-0.750.23） =389.83則凸模的尺寸由式（4.8.13）計算，即： =(D-0.75-Z) =(390-0.750.23-4) =395.834.4.3.2 反拉深時的尺寸和公差對于最后一道工序的拉深模，其凸凹模工作部分尺寸及公差應(yīng)按零件的要求來確定。根據(jù)設(shè)計原則，落料時以凹模為設(shè)計基準。首先確定凹模尺寸，凹模的基本尺寸接近或等于工件輪廓的最小極限尺寸；將凹模尺寸減去最小合理間隙值即得到凸模尺寸。由于工件要求外形尺寸，則以凹模為設(shè)計基準。工作部分尺寸則按式4.8.12計算： =(D-0.75-Z)由表4-34查得： 。由表2-4查得：代入上式得： =（350-0.750.23） =349.83則凸模的尺寸:=(D-0.75-Z) =(350-0.750.23-4) =345.834441 凸模通氣孔的設(shè)計當拉深后的沖件從凸模上脫下來，由于受空氣的壓力而緊緊包在凸模上，致使不易脫下。對于材料厚度較薄的拉深件，甚至會使零件拉癟。因此，為了簡化凸模的結(jié)構(gòu)，本模具用一個固定在凸模上的通氣板，在通氣板上開一個直徑為10mm的孔。通氣板采用H7/m6的配合，其結(jié)構(gòu)如圖所示：圖41通氣板5 模具的總體設(shè)計在設(shè)計模具時，由于拉深工藝的特殊要求，除了應(yīng)考慮到與其他模具一樣的設(shè)計方法與步驟外，還需要考慮到如下特點：1）、深圓筒形件時，應(yīng)考慮到料厚、材料、模具圓角半徑r 、r等情況，根據(jù)合理的拉深系數(shù)確定拉深工序。拉深工藝的計算要求有較高的準確性，從而拉深凸模長度的確定必須滿足工件拉深高度的要求，且在拉深凸模上必須有一定尺寸要求的通氣孔。2）、分析成形件的形狀，尺寸有沒有超過加工極限的部分。選用凸模材料必須考慮熱處理時的崎嶇變形，同時需注意凸模在模座上的定位、緊固的可靠性。3）、回彈、扭曲、局部變形等的缺陷所產(chǎn)生的彈性變形難于保證零件形狀的精度，此時應(yīng)采取相應(yīng)的改進措施。 4）、于形狀復(fù)雜的零件，很難計算出準確的毛坯形狀和尺寸。因此，在設(shè)計模具時，往往先做拉深模，經(jīng)試壓確定合適的毛坯形狀和尺寸再制作落料模，并在拉深模上定形的毛坯安裝定位裝置，同時要預(yù)先考慮到使后面工序定位準確的措施。5.1 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計它是直接完成工作要求的一定變形的零件。本設(shè)計由于工件形狀簡單對稱，所以模具的工作零件均采用整體結(jié)構(gòu)，拉深凸模、凹模、凸凹模的結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖51拉深凸模 圖52拉深凹模反拉深的凸模采用過度配合H7/m6,固定在下模座上，其高度應(yīng)大于工件的高度10-15mm,取凸模高度為73mm. 因凸模的尺寸較大，為了防止淬火變形，除了工作部分采用局部淬火（58-62HRC）外，材料用淬火變形小的CrWMn模具鋼。正拉深的凹模采用H7/m6的過度配合，固定在下模座上，其高度 尺寸等于反拉深凸模尺寸即H=73mm，因凹模的尺寸較大，為了防止淬火變形，除了采用工作部分局部淬火（58-62HRC）外，材料用淬火變形小的CrWMn模具鋼。 圖53凸凹模凸凹模采用螺釘固定在上模座上，其高度尺寸可按下式計算： H=H+H+20式中： H- 工件的高度。H=60mm H- 頂件塊的厚度。H=15mm由于本工件屬于淺拉深件，所以反拉深時凸模進入凹模要大于工件的高度，取13mm.則:H=60+15+20+13=108mm5.2 定位方式的選擇本工序采用定位銷進行定位，主要是用來保證毛坯在拉深模具中的正確位置。采用個輪廓定位，為了方便定位銷工作可靠，本模具采用過定位的方法來確定坯烊模具中的正確位置，用三個定位銷。定位銷工作部分的高度根據(jù)材料的厚度來確定。取4mm.高出材料厚度2mm，在制造時和首件配作。5.3 出件方式的選擇本模具采用下模出件裝置，由下頂件器直接將工件從下模頂出，下頂件器由彈簧驅(qū)動。根據(jù)材料厚度不同，為了使下頂件器能夠順利頂出，與凸模的間隙不能大，單邊間隙與凸模孔留有0.2-0.5mm，取值0.3余量。下頂件器的內(nèi)、外形尺寸與凸凹模輪廓尺寸之間的關(guān)系可采用H10c10間隙配合。下頂件器的工作表面不允許開螺孔，應(yīng)具有足夠的剛度，選用45號鋼。在工作過程中能平穩(wěn)的移動。下頂件器與毛坯接觸的一面，要保證毛坯順利流入筒壁。除進行車之外，還要在熱處理后進行磨削加工。應(yīng)保證粗糙度達到R0.8um。其余工作表面達到R06.33.2um即可。得到下頂件器的結(jié)構(gòu)示意圖如下： 圖54下頂件器5.4 模具類型的選擇根據(jù)已確定的沖壓工藝分析可知，零件采用落料，拉深單工序模生產(chǎn)。綜合考慮沖壓件的質(zhì)量要求，由于零件精度要求不高，形狀簡單，批量小，沖壓成本以及沖壓設(shè)備情況、模具制造能力等生產(chǎn)條件后，最終確定是拉深時采用無導(dǎo)向拉深模。這種模具的特點是結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，成本低，模具上下部分的相對運動是依靠壓力機的尋滑導(dǎo)向。5.5 模架及其它零部件的選用 該模具采用的是冷沖模通用模座，根據(jù)凹模的最小壁厚，下模座高度取150mm,其模座規(guī)格為L/mmB/mmH/mm為500500120,規(guī)格為：C500500120 JB/T 7642.8 ZG310-570。標記：長度：L=500mm 寬度：B=500mm 厚度：H=120mm材料為ZG310-570的C型下模座。上模座根據(jù)凸凹模的大小制造出來，用來固定凸凹模的正確位置。材料為HT250，具體的尺寸大小如圖所示： 圖55上模座模具的閉合高度：H=H+H+H+-H =120+120+73+108-70-15 =336mm式中：H 上模座的高度，H=120mmH 下模座的高度，H=120mmH 凹模的厚度，H=73mmH 凸凹模的厚度，H=108mmH 凸凹模進入凹模的深度，H=70mmH 凹模與下模座的配合長度，H=15mm5.5.1、上頂板由于工件尺寸比較大，為了防止其在拉深過程中工件的中間凸起，采用上頂板，由彈簧供其壓力。上頂板應(yīng)具有足夠的剛度，選用材料45號鋼，為了使頂板能夠順利隨著凸凹模壓住坯料，與凸凹模的間隙不能大，單邊間隙與凸?？琢粲?.2-0.5mm，取值0.3余量。上頂板外形尺寸與凸凹模輪廓尺寸之間的關(guān)系可采用H10c10間隙配合。進行車時，還要保證工作表面達到R06.33.2um即可。得到下頂件器的結(jié)構(gòu)示意圖如下： 圖56上頂板5.5.2螺釘用于固定凸凹模和上模墊板在模架上保持其固定的位置，選取數(shù)量為6個。螺釘規(guī)格 公稱長度 L= 100，性能等級為8.8級。螺釘 70.1 12100材料為45號鋼，熱處理硬度HRC35-40。4.5.3、用于固定上頂板，選用數(shù)量為4個。螺釘 70.1 875材料為45號鋼，熱處理硬度HRC35-40。5.5.4 定位銷定位銷 GB2866.11-81 A8三個定位銷，材料選用45號鋼，其結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖57定位銷結(jié)構(gòu)圖6 模具總裝圖通過以上設(shè)計，可得到模具的總裝圖。模具上模部分主要有上模板、壓料板、凸凹模組成。壓料方式采用彈性卸料，以彈簧為彈性元件。下模部分由下模座、凹模、凸模、下頂件器等組成。卸料方式采用彈性卸料，制件由下頂件器頂出。坯料送進時采用定位銷進行定位，在落料凹模上安裝有三個定位銷，利用坯料外圓進行定位，以此作為坯在凹模中的精確定位。操作時，把坯料沿著凹模上端面向前推，并向前推緊，即可進行拉深。模具工作過程：將坯料送入到其位置，平放在凹模面上，壓力機滑塊帶著上模下行，凸凹模下表面行接觸坯料，并與上頂件塊一起壓住坯料，先進行正拉深，后反拉深；當拉深結(jié)束后，上?；爻?，拉深成形的工件由下頂件器通過彈簧將工件推出凸模，用手將工件取走后，將坯料送進到位，進行下一個工件的生產(chǎn)。7 沖壓設(shè)備的選定沖壓設(shè)備選擇是工藝設(shè)計中的一項重要內(nèi)容，它直接關(guān)系到設(shè)備的合理使用、安全、產(chǎn)品質(zhì)量、模具壽命、生產(chǎn)效率及成本等一系列重要問題。設(shè)備選擇主要包括設(shè)備類型和規(guī)格兩個方面的選擇。設(shè)備類型的選擇訂取決于沖壓的工藝要求和生產(chǎn)指。在設(shè)備類型選定之后，應(yīng)進一步根據(jù)沖壓工藝力 模具閉合高度和模板平面輪廓尺寸等確定設(shè)備規(guī)格。根據(jù)沖壓工藝總力計算結(jié)果，并結(jié)合模具閉合高度。由于淺拉深件：F（1.60-1.8）F。F=1.8 F=1.8808.19=1454.747KN壓力機的最大裝模高度 ，應(yīng)大于所設(shè)計沖模的閉全高度，由表13-10查得JA23-160適合模具的要求。該壓力機秘模具設(shè)計的有關(guān)參數(shù)為：公稱壓力：1600KN滑塊行程：160mm行程次數(shù)：40次/mm最大封閉高度：450mm封閉高度調(diào)節(jié)量：130mm工作臺尺寸：左右/mm前后/mm 1120mm710mm最大可傾斜角度：308 工作零件的加工工藝本副模具工作零件都是旋轉(zhuǎn)體，形狀比較簡單，加工時主要采用車削。8.1 凸模811 毛坯的選定根據(jù)凸模的工作要求，凸模材質(zhì)應(yīng)具有高硬度、高耐磨性，由于工件的尺寸比較大，需要有高淬透性、熱處理變形小的材料，毛坯選用CrWMn，熱處理后的硬度為58-62HRC。812 確定基準凸模的工作部分對裝合部分的同軸度誤差，不得超過工作部分公差的一半，凸模的端面應(yīng)與中心線垂直，凸模中心線和機床主軸中心重合，使被加工外圓和孔，端面相對于中心線而獲得正確位置，則選中心線為定位基準和設(shè)計基準。813 擬定加工路線下料鍛造退火車床加工熱處理磨外圓鉗工精修檢驗814 加工工藝過程由于回彈等因素在設(shè)計時難以準確考慮，導(dǎo)致凸模尺寸的計算值與實際要求值往往存在誤差。因此凸模工作部分的形狀和尺寸設(shè)計應(yīng)合理，要留有試模后的修模余地。 表81正拉深凸模加工工藝過程工序號工序名稱工序內(nèi)容工序簡圖1備料將毛坯鍛成正方體360802熱處理退火3車削端面車平，內(nèi)、外徑車削到尺寸，留磨削余量。0.1-0.24熱處理調(diào)質(zhì)5磨削磨削外圓到尺寸6熱處理按熱處理工藝，淬火達到5862HRC。7鉗工精修全面達到設(shè)計要求8.2 凹模821 毛坯的選定根據(jù)凹模的工作要求，凹模材質(zhì)應(yīng)具有高硬度、高耐磨性、高淬透性、熱處理變形小，毛坯選用CrWMn，熱處理后的硬度為58-62HRC。822 確定基準凹模中心線和機床主軸中心重合，使被加工外圓和孔，端面相對于中心線而獲得正確位置，則選中心線為定位基準和設(shè)計基準。823 擬定加工路線下料鍛造退火車床加工熱處理磨內(nèi)圓鉗工劃線加工孔熱處理鉗工精修檢驗824 加工工藝過程由于回彈等因素在設(shè)計時難以準確考慮，導(dǎo)致凸凹模尺寸的計算值與實際要求值往往存在誤差。因此凸凹模工作部分的形狀和尺寸設(shè)計應(yīng)合理，要留有試模后的修模余地。 表82正拉深凹模加工工藝過程工序號工序名稱工序內(nèi)容工序簡圖1備料將毛坯鍛成正方體480802熱處理退火3車削端面車平，內(nèi)、外徑車削到尺寸，留磨削余量。12mm4熱處理調(diào)質(zhì)5磨削端面工作端面單邊余量0.36鉗工劃線劃出定位銷位置線7加工孔按位置加工定位銷孔8車削按零件圖車削內(nèi)、外形至尺寸，389.83留單邊余量0.3，9熱處理按熱處理工藝，淬火達到5862HRC。10磨削精磨內(nèi)圓、端面至尺寸，保證端面與軸線垂直。11鉗工精修全面達到設(shè)計要求8.3 凸凹模831 毛坯的選定根據(jù)凸凹模的工作要求，凸凹模材質(zhì)應(yīng)具有高硬度、高耐磨性、高淬透性、熱處理變形小，毛坯選用CrWMn，裝合部分不要求淬硬，工作部分要求熱處理后的硬度為58-62HRC，從工作部分到裝合部分硬度逐漸降低。832 確定基準凸凹模中心線和機床主軸中心重合，使被加工外圓和孔，端面相對于中心線而獲得正確位置，則選中心線為定位基準和設(shè)計基準。833 擬定加工路線下料鍛造退火車床加工熱處理磨內(nèi)圓鉗工劃線加工孔熱處理鉗工精修檢驗834 加工工藝過程正拉深凸凹模加工工藝過程: 表83工序號工序名稱工序內(nèi)容工序簡圖1備料將毛坯鍛成正方體405802熱處理退火3車削端面車平，內(nèi)、外徑車削到尺寸，留磨削余量。0.1-0.24熱處理調(diào)質(zhì)5磨削磨削端面，內(nèi)、外圓到尺寸6鉗工劃線劃出螺孔位置線7加工孔按位置加螺孔8熱處理按熱處理工藝，淬火達到5862HRC。9鉗工精修全面達到設(shè)計要求9 模具的裝配與調(diào)試9.1模具的裝配模具的裝配就是根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)條件，心一定的裝配順序和方法，將符合圖紙技術(shù)要求的零件，經(jīng)協(xié)調(diào)加工，組裝成滿足使用要求的模具。在裝配過程中，即要保證配合零件的配合精度，又要保證零件之間的位置精度，對于具有相對運動的零件，還必須保證它們之間的運動精度。因此，模具裝配是最后實現(xiàn)沖模設(shè)計和沖壓工藝意圖的過程，是模具制造過程中的關(guān)鍵工序。模具裝配質(zhì)量直接影響制件的沖壓質(zhì)量、模具的使用和模具壽命。9.1.2、模具裝配特點模具裝配屬于單件生產(chǎn)。組成模具實體的零件，有些在制造過程中是按照圖紙飄流的尺寸和公差獨立地進行加工的，（如拉深凹模、拉深凸模、拉深凸凹模等），這類零件一般都是直接進入裝配；有些在制造過程中只有部分尺寸可以按照圖紙標尺寸進行加工，需協(xié)調(diào)相關(guān)尺寸；有的在進入裝配前需采用配制或合體加工，有的需在裝配過程中通過配制取得協(xié)調(diào)，圖紙上的標注的部分尺寸只作為參考。913 裝配技術(shù)要求沖裁模裝配后，應(yīng)達到下述主要求：1、模架精度應(yīng)符合標準（JB/T80501999沖模模架精度檢查）規(guī)定。模具的閉合高度應(yīng)符合圖紙的規(guī)定要求。2、裝配好的沖模，上模沿滑塊上、下滑動應(yīng)平穩(wěn)、可靠。拉深凸凹模的間隙應(yīng)符合圖紙規(guī)定的要求，分布均勻。凸?；虬寄５墓ぷ餍谐谭霞夹g(shù)條件的規(guī)定。3、定位銷的相對位置應(yīng)符合圖紙要求。4、下頂件器的相對位置應(yīng)符合設(shè)計要求，工作面不允許有傾斜或單邊偏擺，心保證制件能順利頂出。5、堅固件裝配應(yīng)可靠，螺紋旋入長度在鋼件連接時應(yīng)不小于螺栓的直徑，鑄件連接時應(yīng)不小于1.5倍螺栓直徑；螺栓的端面不應(yīng)露出上模座的表面。6) 模具應(yīng)在生產(chǎn)的條件下進行試驗，沖出的制件應(yīng)符合設(shè)計要求。914 沖壓裝配的工藝要點在模具裝配之前，要認真研究模具圖紙，并對提交的零件進行檢查，除了必須符合設(shè)計圖紙要求外，還應(yīng)滿足裝配工序?qū)Ω黝惲慵岢龅囊?，檢查無誤方可按規(guī)定步驟進行裝配。裝配過程中，要合理選擇檢測方法及測量工具。模具裝配完畢后，必須保證裝配精度，滿足規(guī)定的各項技術(shù)要求，并要按照模具驗收技術(shù)條件，檢驗?zāi)＞吒鞑糠值墓δ?。在實際生產(chǎn)條件下進行試模，并按試模生產(chǎn)制件情況調(diào)整、修正模具，當試模合格后，模具加工、裝配才算基本完成。無導(dǎo)向裝置的沖模裝配，本模具的上、下模，它們這間的相對位置是在壓力機上安裝時調(diào)整的，工作過程中由壓力機的導(dǎo)軌精度保證，因此裝配時，上、下模可以獨立進行，彼此基本無關(guān)。92 沖裁模的調(diào)試模具按圖紙技術(shù)要求加工與裝配后，必須在符合實際生產(chǎn)條件的環(huán)境中進行試沖壓生產(chǎn)，通過試沖可以發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計與制造的缺陷，找出產(chǎn)生原因，對模具進行適當?shù)恼{(diào)整和修理后再進行試沖，直到模具能正常工作，才能將模具正式交付生產(chǎn)使用。921 模具調(diào)試的目的模具試沖、調(diào)試簡稱調(diào)試，調(diào)試的目的在于：1、查看模具的質(zhì)量，檢驗該模具生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量是否符合要求，確定該模具能否交付生產(chǎn)使用。2、模具通過試沖與調(diào)整，生產(chǎn)出合格產(chǎn)品后，可以在試沖過程 中，掌握和了解模具使用性能，產(chǎn)品成形條件、方法和規(guī)律，對以后生產(chǎn)時的工藝規(guī)程制定提供了經(jīng)驗。3、為了要等到較準確的毛坯、尺寸及用料標準，通過試沖才能確定。4、在工藝和模具設(shè)計時，有個別難以用計算方法確定的尺寸，如拉深模具的凸凹模圓角半徑，必須經(jīng)過試沖，才能準確確定。922、沖裁模調(diào)試要點1、模具閉合高度調(diào)試。模具應(yīng)與沖壓設(shè)備配合好，保證模具應(yīng)有的閉合設(shè)計和開啟高度。2、壓力機的滑塊要有好的配合精度，保證模具運動平穩(wěn)、可靠。3、定位裝置的調(diào)試，定位要準確、可靠。4、出件裝置的調(diào)試。出件要通暢，不能出現(xiàn)卡住現(xiàn)象。結(jié) 論本設(shè)計的題目是電動機風扇罩的正反拉深模. 這次設(shè)計已經(jīng)到結(jié)尾，從剛開始的迷茫,不知道從那里下手,到思路清晰和經(jīng)過了大量的計算、設(shè)計、畫圖，我感到這段時間雖然短，但學習到的知識卻并不少。 通過這次設(shè)計使我樹立了良好的項目設(shè)計思路：看到項目，首先要分析項目的可行性，如果項目可行，則可確定項目的方案論證，從中選出最優(yōu)秀的設(shè)計方案，并逐一對壞料,模具上的各零件等進行設(shè)計與計算，畫出了各個零件的圖形,最后進行總體的設(shè)計,并繪制出裝配圖。在設(shè)計中，需要學習的東西很多，而且需要查閱當量的相關(guān)資料。從查閱模具的計算公式到查閱模具工作零件的配合精度，再到模具的裝配調(diào)試，都需要一一的認真的查閱參考。查閱的過程也是我們知識積累的過程，在平時的學習中我們都很少去參考相關(guān)的一些資料，都只拿學好自己的課本為目的，但這些東西在做設(shè)計時才發(fā)現(xiàn)這些知識是遠遠不夠的。在內(nèi)容設(shè)計方面，比較深入的學習了冷沖壓模具結(jié)構(gòu)與設(shè)計方面的知識，補充了自己以前學習知識上的不足，更重要的是給自己找到了一個發(fā)展的方向。 我相信在這次設(shè)計中每個人的專業(yè)水平都上了一個檔次。這對我們以后發(fā)展非常有利。大量的計算、畫圖是少不了的，每個人的感覺都是累，說這段時間很痛苦難熬，但經(jīng)過這些之后才逐漸的發(fā)現(xiàn)還有一些成就感在其中。做完設(shè)計的同學都很得意的讓別的同學瀏覽自己的作品，因為此時有很大的成就感。 現(xiàn)在對沖裁及拉深模具有最基本的認識，了解到模具工作零件的尺寸計算方式，間隙的計算方式，一些需要配合的零件的配合精度，工作零件、定位零件、卸料和頂件裝置、連接和固定零件的計算，模具中標準零件的選擇。但我們所設(shè)計的模具只是把參考書中的一些公式和數(shù)據(jù)學會應(yīng)用，沒有自己的實踐經(jīng)驗，如果要能把自己的設(shè)計做出成品，可能還要很遠的距離，需要自己真正的去實踐，了解一些模具應(yīng)用中的性能，模具材料的一些性質(zhì)，如何將模具結(jié)構(gòu)根據(jù)產(chǎn)品的要求做到最合理，最經(jīng)濟，這些都需要我們一一的考慮。也就是說我們以后要成為一個優(yōu)秀的模具設(shè)計人員，我們要付出的還很多，要走的路還很曲折漫長。通過本次沖壓課程設(shè)計，使我對“沖壓模具設(shè)計與制造”等課程，有了系統(tǒng)的復(fù)習和全面的認識。鞏固了以前學過的基礎(chǔ)課和專業(yè)課知識，而且又從中學到了新的知識。在學習這些課程時，沒有一個整體的認識，在做畢業(yè)設(shè)計的過程中，讓我翻閱了大量的書籍，查閱很多設(shè)計資料和手冊，熟悉了很多待業(yè)的標準和規(guī)范。在原有的學習基礎(chǔ)上，使我的專業(yè)知識更進了一個層次，獲益頗多，為走出校門、踏進社會打下良好的堅實基礎(chǔ)。致 謝通過本次沖壓課程設(shè)計，使我對“沖壓模具設(shè)計與制造”等課程，有了系統(tǒng)的復(fù)習和全面的認識。鞏固了以前學過的基礎(chǔ)課和專業(yè)課知識，而且又從中學到了新的知識。在學習這些課程時，沒有一個整體的認識，在做畢業(yè)設(shè)計的過程中，讓我翻閱了大量的書籍，查閱很多設(shè)計資料和手冊，熟悉了很多待業(yè)的標準和規(guī)范。在原有的學習基礎(chǔ)上，使我的專業(yè)知識更進了一個層次，獲益頗多，為走出校門、踏進社會打下良好的堅實基礎(chǔ)。當然，在進行畢業(yè)設(shè)計的過程中，也遇到了不少的問題，得到了楊占堯老師等其它老師的大力支持和幫助，問題得到了解決，并提供了更好的方法。在此表示誠摯的感謝。由于本人的水平有限，查找技術(shù)資料困難，定有許多不盡如人意的地方，懇切希望各位老師能夠批評指正。參考文獻1 劉建超.沖壓模具設(shè)計與制造.北京：高等教育出版社，20042 薛彥成.公差配合與技術(shù)測量.北京：機械工業(yè)出版社，19993 模具實用技術(shù)叢書編委會編.沖模設(shè)計實用實例.北京：北京機械工業(yè)出版社，19994 王芳.冷沖模具設(shè)計指導(dǎo).北京：機械工業(yè)出版社，19985 肖祥芷、王孝培.中國模具設(shè)計大典：第三卷.南昌：江西科學技術(shù)出版社，20036 楊玉英.實用沖壓工藝及模具設(shè)計手冊.北京：機械工業(yè)出版社.20047 王孝培.沖壓手冊.北京：機械工業(yè)出版社，19888 許發(fā)越.模具標準應(yīng)用手冊.北京：機械工業(yè)出版社,19949 翁其金.冷沖壓技術(shù).北京：機械工業(yè)出版社，200010 馮炳堯.模具設(shè)計與制造簡明手冊.上海：上?？茖W技術(shù)出版社，198511 王上游、孫力生主編模具制造模具制造雜志社200612 阮雪榆主編模具技術(shù)上海報刊發(fā)行局2006共31頁第31頁目 錄第1章 緒論1第2章 分析沖壓件的工藝性3第3章 沖壓件工藝方案的制定4第4章 必要的工藝尺寸計算54.1 坯料尺寸的計算5 4.2 拉深次數(shù)的確定54.3 計算工序力 54.4 模具主要零件部分尺寸的計算7第5章 模具的總體設(shè)計105.1 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計105.2 定位方式的選 13 5.3 出件方式的選擇135.4 模具類型的選擇145.5 模架及其它零部件的選用 14第6章 模具總裝圖17第7章 沖壓設(shè)備的選定18第8章 工作零件的加工工藝 198.1 凸模198.2 凹模208.3 凸、凹模22第9章 模具的裝配與調(diào)試 249.1 模具的裝配 249.2 模具的調(diào)試 25結(jié)論27致謝29參考文獻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?；谶@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.