限位板沖裁模具設計【說明書+CAD】

限位板沖裁模具設計【說明書+CAD】,說明書+CAD,限位板沖裁模具設計【說明書+CAD】,限位,板沖裁,模具設計,說明書,仿單,cad 限位板沖裁模具設計材料清單1、畢業(yè)設計（論文）課題任務書2、指導教師評閱表3、答辯及最終成績評定表4、畢業(yè)設計說明書2010 屆畢業(yè)設計（論文）課題任務書系： 機械工程系 專業(yè)： 機械制造及自動化 指導教師學生姓名課題名稱限位板沖裁模具設計內容及任務 1.繪制成型模具裝配圖 1張 2.繪制成型模具全套零件圖 1套 3.編寫設計說明書 1份 擬達到的要求或技術指標根據(jù)制件材料，形狀，尺寸等要求如何確定合適的成型工藝選定相應的成型設備和成型工藝參數(shù)。了解各種不同材料的沖壓工藝及成型過程，了解模具凸、凹的計算過程，了解沖壓設備的各種工藝及成型過程。進度安排起止日期工作內容備注10年3月05日3月14日10年3月15日3月20日10年3月23日5月18日10年5月20日5月23日畢業(yè)設計調研畢業(yè)實習畢業(yè)設計答辯時間主要參考資料1. 夏巨諶、李志剛主編. 中國模具設計大典.南昌：江西科學技術出版社 , 2003 2. 鄭家賢主編. 沖壓工藝與模具設計實用技術.北京：機械工業(yè)出版社 ,2005 3. 周良德、朱泗芳等編. 現(xiàn)代工程圖學 .長沙:湖南科學技術出版社 , 2000 4. 徐政坤主編. 沖壓模具及設備.北京:機械工業(yè)出版社, 2005 5. 第四機械工業(yè)部標準化研究所.冷壓沖模設計.第四機械工業(yè)部標準化研究所, 1979 6. 肖景容、姜奎華主編. 沖壓工藝學.北京:機械工業(yè)出版社 , 1999教研室意見 年 月 日系主管領導意見年 月 日湖南工學院2010 屆畢業(yè)設計（論文）指導教師評閱表系： 機械工程系 學生姓名學 號班 級專 業(yè)機械制造及自動化指導教師姓名課題名稱限位板沖裁模具設計評語：（包括以下方面，學習態(tài)度、工作量完成情況、材料的完整性和規(guī)范性；檢索和利用文獻能力、計算機應用能力；學術水平或設計水平、綜合運用知識能力和創(chuàng)新能力；）是否同意參加答辯：是 否指導教師評定成績分值：指導教師簽字： 年 月 日湖南工學院2010 屆畢業(yè)設計（論文）答辯及最終成績評 定 表系（公章）： 學生姓名學號班級答辯日期5月課題名稱限位板沖裁模具設計指導教師成 績 評 定分值評 定小計教師1教師2教師3教師4教師5課題介紹思路清晰，語言表達準確，概念清楚，論點正確，實驗方法科學，分析歸納合理，結論嚴謹，設計（論文）有應用價值。30答辯表現(xiàn)思維敏捷,回答問題有理論根據(jù)，基本概念清楚，主要問題回答準確大、深入,知識面寬。必答題40自由提問30合 計100答 辯 評 分分值：答辯小組長簽名：答辯成績a： 40指導教師評分分值：指導教師評定成績b： 60最終評定成績： 分數(shù)： 等級：答辯委員會主任簽名： 年 月 日說明：最終評定成績a+b，兩個成績的百分比由各系自己確定，但應控制在給定標準的10左右。設計說明書 限位板沖壓連續(xù)模設計 系 、 部： 機械工程系 學生姓名： 指導教師： 職稱 專 業(yè)： 班 級： 完成時間： 目 錄引言. 5第一章 零件的工藝性分析. 6第二章 工藝方案的選擇與確定. 7第三章 搭邊與排樣. 8第四章 計算沖壓力與壓力中心. 9第五章 初選設備.12第六章 凸、凹模刃口尺寸的確定 13第七章 模具的總體結構設計. 18第八章 工作零件的設計與計算 21第九章 其他工藝結構零件的設計與選用. 24第十章 校核設備 25第十一章 模具的裝配與試模. 26參考文獻. 27附錄. 27引言本次設計，是我的一次較全面的設計能力訓練，通過這次訓練，我對模具基礎知識及工程力學、互換性與測量技術、機械制圖、金屬工藝學、機械工程材料專業(yè)基礎課之間的聯(lián)系有了一個較為系統(tǒng)全面的認識，同時也加深了對所學知識的理解和運用，將原來看來比較抽象的內容實現(xiàn)為具體化.這次課程設計初步掊養(yǎng)了我理論聯(lián)系實際的設計思想，鍛練了我綜合運用模具設計和相關課程的理論，結合和生產實際分析和解決工程實際問題的能力，鞏固、加深和擴展了有關機械設計方面的知識。通過制訂設計方案，合理選擇傳動機構和零件類型，正確計算零件的工作能力、確定尺寸和選擇材料，以及較全面地考慮制造工藝、使用和維護等要求，之后進行結構設計，達到了解和掌握模具零件、機械傳動裝置和簡單模具的設計過程和方法，對如計算、繪圖、熟練和運用設計資料（包括手冊、圖冊、標準和規(guī)范等）以及使用經驗數(shù)據(jù)、進行經驗估算和處理數(shù)據(jù)等方面的能力進行了一次全面的訓練。因為本課程的主要目標是培養(yǎng)我們具有基本沖裁模設計能力的技術基礎課，因此通過設計的實踐，使我了解到模具設計的基本要求、基本內容和一般程序，掌握了機械零件常用的設計準則。針對課程設計中出現(xiàn)的問題查閱資料，大大擴展了我們的知識面，培養(yǎng)了我們在模具工業(yè)方面的興趣及實際動手能力，對將來我在模具方面的發(fā)展起了一個重要的作用。本次課程設計是我對所學知識運用的一次嘗試，是我在機械知識學習方面的一次有意義的實踐。本次設計,我完全自己動手做,獨立完成自己的設計任務，通過這次設計，弄懂了一些以前書本中難以理解的內容，加深了對以前所學知識的鞏固。在設計中，通過非常感謝老師的指導，使自己在設計思想、設計方法和設計技能等方面都得到了良好的訓練。29一 已知條件（1）如下圖(1-1)所屬為沖裁零件限位板零件名稱：限位板零件材料：Q235A生產要求：大批量生產圖1-1A表示W(wǎng)c碳的含量在 0.14%0.22%的低硬鋼計算及說明備注第一章 零件的工藝分析（1）沖孔如圖（1-1）所示零件尺寸，寬帶b=42mm,厚度t=2mm,滿足設計要求d2t,且沖裁件外形由直線和圓弧組成，沒有尖角，且圓角半徑r0.5t有利用模具壽命。零件沖孔d=29mm,查表1-1，已知材料Q235A屈服點大小235Mpa，選dt為最小孔，滿足要求。表 1-1自由凸模沖孔的最小尺寸(mm)材料圓孔方形孔矩形孔長圓孔鋼700Mpa鋼=400-700Mpa鋼t滿足設計要求。（2）沖裁精度2.6.7 沖裁斷面的表面粗糙度表2.6.8 沖裁件允許毛刺的高度通過查上表2.6.7的沖裁斷面的表面粗糙度表Ra=12.5 ；查表2.6.8 沖裁件允許毛刺的高度：新建試模時0.05mm，生產時0.15mm。d為孔直徑t為材料厚度計算及說明備注第二章 工藝方案的選擇與確定（1） 根據(jù)沖裁件的形狀，分為沖孔和落料兩道工序，且為大批量生產，故選擇復合模。（2） 提出可能方案沖裁該零件，所需工序有：（a） 落料（b） 沖直徑30mm的孔 根據(jù)以上工序，可以有如下方案 方案一：先落料 再沖直徑30mm的孔； 方案二：在同一模具上同時完成沖直徑29mm的孔和落料 比較以上兩種方案，第二種方案易實現(xiàn)自動化生產，且生產率高操作安全，適合大批量生產，所以選方案二。（3）沖模的生產過程簡圖如圖1-2圖1-2計算及說明備注第三章 搭邊與排樣（1）確定合理的排樣形式根據(jù)材料的經濟應用原則，材料利用率/0F/ ，利用率越過越經濟，同時還要考慮沖裁件的精度要求，精度要求高的要留搭邊。 搭邊a和a1的數(shù)值查表1-4表 1-4搭邊a和a1數(shù)值(低碳鋼) 注：對于其他材料，應將表中數(shù)值乘以下系數(shù)：中等硬度鋼0.9，硬鋼0.8硬黃銅11.1 ， 硬鋁11.2故有： a=2.5 (mm) a1=2.2 (mm)（2）確定條料寬度和步距每次只沖一個零件的步距A的計算式為：A=D1+2a1=（53+22）+2*2.2=77.2（mm）條料寬度： B=（D+2a）=（18+55）+2*2.5=75（mm）（3）計算利用率選擇的排樣方式如圖1-3所示：材料利用率； 工件的實際面積； F0所用材料面積，包括工件面積與廢料面積； A 送料進距 (相鄰兩個制件對應點的距離)；B條料寬度。D1平行于送料方向的寬帶D垂直于平行于送料方向的寬帶計算及說明備注圖1-3工件的實際面積：F=5255+3.14*9*9-2*（4*30）-3.14*4*4/2+0.5*3.14*21*21-3.14*(2929)/4=3361.40F0=A*B=74.278=5787.6材料利用率：/0F/=58.08第四章 計算沖壓力與壓力中心（1）沖裁力的計算普通平刃沖裁模 ，其沖裁力 P一般可按下式計算： FPtL 材料抗剪強度： =（1.2t/d+0.6）*b 150(MPa)沖孔邊緣: L1=293.14=91.06(mm)落料邊緣： L2=213.14+2*(30+2*3.14+9*3.14+55)=3.5.02(mm)沖孔力： F1=L1t=91.06 150 3=40977 N落料力 ： F2= L2t=305.02 150 3=137259 N沖裁力 ： F0=F1+F2= 178236 N考慮到模具刃口的磨損和凸凹模間隙的波動，材料的機械性能的變化，材料厚度偏差的，實際所需的沖裁力還要增加30，即： F=1.3F0=231706.8 N 材料抗剪強度 ，見附表 (MPa)； L沖裁周邊總長(mm)； t材料厚度(mm)b抗拉強度為235(MPa)d-材料最大寬度計算及說明備注當上模完成 一次沖裁后，沖入凹模內的制件或廢料因彈性擴張而梗塞在凹模內，模面上的材料因彈性 收縮而緊箍在 凸模上 。為了使沖裁工作繼續(xù)進行，必須將箍在凸模上的材料料刮下 ,將梗塞在凹模內的制件或廢料向下推出或向上頂出。從凸模上刮下材料所需的力，稱為卸料力 ；從凹模內向下推出制件或廢料所需的力，稱為推料力；從凹模內向上頂出制件需的力，稱為 頂件力 (圖1-5)。影響卸料力、推料力和 頂件力 的因素很多，要精確地計算是困難的。在實際生產中常采用經驗 公式計算： 卸料力F F= 推料力F1n 1 F 頂件力 F F 圖 1-4 工藝力示意圖由下表1-5查的K=0.045 K1=0.05 K2=0.04材料厚度/（mm）KK1K2鋼0.10.1 0.50.5 2.52.5 6.56.50.1 0.0630.0550.0450.0250.140.080.060.050.030.0650.0750.0450.0550.04 0.050.030.040.020.03解得：FQ=0.045178436.7=8029.65 N FQ1=0.05178436.7=8921.84 N FQ2=0.04178436.7=7137.47 N（2）沖裁中心沖模的壓力中心，可按下述原則來確定：（a）對稱形狀的單個沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。（b）工件形狀相同且分布位置對稱時，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。（c）形狀復雜的零件、多凸模的壓力中心可用解析計算法求出沖模壓力中心。解析法的計算依據(jù)是：各分力對某坐標軸的力矩之代數(shù)和等于諸力的合力對該坐標軸力矩。求出合力作用點的座標位置 O0(x0, y)，即為所求模具的壓力中心如圖1-5圖1-5其中：X0=（X1+X2+X3+X4+X5）/5=66.2Y0=(Y1+Y2+Y3+Y4+Y5)/5 =51.4P沖裁力(N)； K卸料力系數(shù)，其值為0.020.06(薄料取大值， 厚料取小值)； K推料力系數(shù)，其值為0.030.07(薄料取大值， 厚料取小值)； K2 頂件力系數(shù)，其值為0.040.08(薄料取大值， 厚料取小值)； n梗塞在凹模內的制件或廢料數(shù)量(nh/t); h直刃口部分的高(mm)；t材料厚度(mm)。計算及說明備注第五章 初選設備（1）計算壓力機的表承壓力沖裁時，壓力機的公稱壓力必須大于或等于沖裁各工藝力的總和。 采用彈壓卸料裝置和上出件的模具時： FP總 FFF2=178436.7+8029.65+7137.47=246873.92 N247 KN 根據(jù)標稱壓力等參數(shù)查表1-7，可初選壓力機為：JH23-25壓力機型號J23-3.15J23-6.3J23-10J23-16FJH23-25JH23-40標稱壓力/KN31.563100160250400滑塊行程/mm253545707580滑塊行程2001701451208055最大封閉高度120150180205260330封閉高度調節(jié)量253535455565立柱間距/mm120150180220270340喉深/mm90110130160200250工作臺前后尺寸/mm160200240300370460工作臺左右尺寸/mm250310370450560700墊板厚度/mm303035405065墊板孔徑/mm100140170210260320模柄孔直徑/mm253030404050模柄孔深度/mm405555606070最大傾斜角454535353030電動機功率/kw0.550.751.11.52.25.5表1-7第六章 凸、凹模刃口尺寸的確定已知沖裁件材料為Q235A鋼厚度t=2mm,沖裁件精度IT12，查公差表1-8公差表1-8查的各尺寸如下圖1-6所示：FP總沖裁各工藝力的總和dd沖孔凹模基本尺寸(mm)；dp沖孔凸模基本尺寸(mm)； dmin沖孔件孔的最小極限尺寸(mm)；制件公差 (mm)；x系數(shù)計算及說明備注沖裁模刃口尺寸計算的基本原則：落料件尺寸由凹模尺寸決定，沖孔時孔的尺寸由凸模尺寸決定。故設計落料模時，以凹模為基準，間隙取在凸模上；設計沖孔模時，以凸模為基準，間隙取在凹模上。沖裁件內圓孔由沖孔制成，外形為非圓形落料而成，（a）沖孔凸模制造偏差取負偏差，凹模取正偏差。其計算公式如下： dp （ dminx)pdd=（dp+Zmin）+p通過查下沖裁件處始雙面間隙表1-9，表1-9 沖裁件處始雙面間隙材料厚度mm軟鋁含碳（0.080.2）%的鋼ZminZmaxZminZmaxZminZmax10.040.060.050.070.060.081.20.050.0840.0720.0960.0840.1081.50.0750.1050.090.120.1050.1351.80.090.1260.1080.1440.1260.16220.10.140.120.160.140.182.20.130.1760.1540.1980.1760.222.50.150.20.1750.2250.20.252.80.1680.2240.1960.2520.2240.2830.180.240.210.270.240.33.50.2450.3150.280.350.3150.38540.280.360.320.40.360.444.50.3150.4050.360.450.4050.49p凸模下偏差，d凹模上偏差計算及說明備注得到：Zmax=0.27mm Zmin=0.21mm Zmax-Zmin=0.06 mm沖孔部分沖裁凸模，凹模的制作公差，可查表1-10表110基本尺寸、mm凸模偏差p/mm凹模偏差d/mm基本尺寸、mm凸模偏差p/mm凹模偏差d/mm180.020.02180 2600.030.04518 300.020.25260 3600.0350.0530 800.020.03360 5000.040.0680 1200.0250.0355000.050.07120 1800.30.04 查的： p=0.02 mm d=0.025 mm 有： p+d=0.045 mmZmax-Zminx系數(shù)，是為了使沖裁件的實際尺寸盡量接近沖裁件公差帶的中間尺寸，與工件制造精度有關，按下列關系取值，也可查表1-11：當制件公差為 IT10以上，取x 當制件公差為 IT11IT13，取x0.75當制件公差為 IT14以下時，取x0.5。 表 1-11 系數(shù)x材料厚度t()非 圓 形 圓 形 10.750.50.750.5工件公差 4 0.160.200.240.30 0.170.350.210.410.250.440.310.590.360.420.500.60 0.160.200.240.300.160.200.240.30 計算及說明備注查的x0.75 ，=0.24故得：dp （ dminx)+p=（30+0.750.21）+0.02=30.16+0.02dd=（dp+Zmin）-p=*（30.16+0.27）-0.025=30.43-0.025（b）落料落料時以落料凹模設計為基準的刃口尺寸計算如下表表1-11 以落料凹模設計為基準的刃口尺寸計算工序性質 凹模刃口尺寸磨損情況 基準件凹模的尺寸圖2.3.3 (b)配制凸模的尺寸 落料 磨損后增大的尺寸 Aj（Amaxx)0.25 按凹模實際尺寸配制，保證雙面合理間隙2cmin 2cmax磨損后減小的尺寸 Bj（Bminx)0.25 磨損后不變的尺寸 Cj=(Cmin0.5)0.125 注：Aj、Bj、Cj為基準件凹模刃口尺寸；Amax、Bmin、Cmin為落料件的極限尺寸。計算凹模各尺寸：查上表1-11的，尺寸42，52，55對應的x=0.75，尺寸18對應x=1磨損后增大的尺寸的：Aj（Amaxx)0.2542mm的 ：A1= （42-0.750.25）+0.25/4=41.81+0.0652mm的： A2= （52-0.750.30）+0.30/4=51.81+0.0618mm的： A3= （18-10.18）+0.18/4=17.82+0.05圓弧R9，R21的尺寸為了保證分別與18mm，42mm相切，不用計算直接取其A3,A1值的一半。磨損后不變的尺寸：Cj=(Cmin0.5)0.12544mm的 C1=（55+0.750.3）0.125 0.3=54.780.04凸模的尺寸按上述凹模相關尺寸配制，保證雙面間隙ZminZmax=0.210.27mm（前面以由表1-11查的）（C）模具間隙模具間隙即模具凸模與凹模之間的間隙，其對沖裁件的質量，沖裁力，模具壽命都有較大的影響。因此選擇合理的間隙，非常重要，確定合理間隙的方法如下：計算及說明備注1. 理論確定法 如圖1-7，中的三角形ABC可確定合理的間隙，圖1-7 C = （t-h0）t tg=t（1- h0/t）tg 查下表1- 12 的 ：h0/t=0.2 ，=4表1-12 h0/t與的值材料h0/t退火硬化退火硬化軟鋼 紫銅 軟黃銅0.50.3565中硬鋼 硬黃銅0.30.254硬鋼 硬青銅0.20.144解得： C =3（1-0.2）tg4 =30.80.07 =0.168 mm Z=2c=0.336 mm2. 經驗法 材料為硬材料： t3mm Z=（8%10%）tt=13mm Z=（11% 17%）tt=35mm Z=（17% 25%）t 已知材料厚度為：t=3mm 解得： Z= 0.33 0.51 mm式中， h 凸 模切入深度；最大剪應力方向與垂線方向的夾角計算及說明備注第七章 模具的總體結構設計（1） 模具的類型選擇根據(jù)沖裁件的結構特點，需沖孔和落料兩道工序方能完成零件成型，而且要進大批量的生產，綜合上述，課選擇正裝式復合模進行生產，其結構圖如圖1-7.。圖1-7在壓力機的一次工作行程中，在模具同一部位同時完成數(shù)道沖壓工序的模具，稱為復合模。計算及說明備注模具各部分名稱和代號等參數(shù)如下表1-12表1-12（2） 模架的選擇模架由上下模座，模柄及導向裝置（導柱，導套）組成。（a）模架的形式模架的形式選擇后側導柱模架，可縱橫送料，送料方便。其模架的形式結構如下圖1-8計算及說明備注圖1-8（b）導柱和導套導柱和導套的結構與尺寸都可以直接從標準中選取，選滑動導向的導柱導套，安裝尺寸示意圖如圖1-9. 圖1-9計算及說明備注（c）模柄的選擇所作設計為大型，模具都通過模柄固定在壓力機滑塊上的，可使用螺釘固定。第八章 工作零件的設計與計算（1）凸模（a）凸凹模和凸模的結構形式由于沖裁件的落料件為非圓形的，可選擇直通式凸凹模，直通式凸模的工作部分和固定部分的形狀與尺寸做成一樣，這類凸模一般采用線切割方法進行加工。1-10 整體式凸模 而沖孔凸模則選擇用臺階式凸模，如下圖1-11圖1-11 標準圓形凸模計算及說明備注（b）長度計算凸模長度應根據(jù)模具結構的需要來確定。采用固定卸料板和導料板結構時，圖1-12所示，凸模的長度應該為：Lh1h2h3（1520）mm 圖1-12（c）材料和其他要求沖裁件的形狀復雜，可選擇Cr12，熱處理為淬火；工作部份的粗糙度為：Ra0.80.4 um固定部分粗糙度為：Ra1.60.8 um（2）凹模(一)凹模洞口的類型1. 凹模洞口的類型常用凹模洞口類型如圖1-14所示，其中a)、b)、c)型為直筒式刃口凹模。其特點是制造方便，刃口強度高，刃磨后工作部分尺寸不變。廣泛用于沖裁公差要求較小，形狀復雜的精密制件。但因廢料或制件在洞壁內的聚集而增大了推件力和凹模的漲裂力，給凸、凹模的強度都帶來了不利的影響。一般復合模和上出件的沖裁模用 a)、c)型，下出件的用b)或a)型。d)、e)型是錐筒式刃口，在凹模內不聚集材料，側壁磨損小。但刃口強度差，刃磨后刃口徑向尺寸略有增大 (如30時，刃磨0.1mm，其尺寸增大0.0017mm)。圖 1-14 凹模洞口的類型h1、h2、h3、t分別為凸模固定板、卸料板、導料板、材料的厚度。1520mm為附加長度，包括凸模的修磨量，凸模進入凹模的深度及凸模固定板與卸料板間的安全距離。凹模錐角、后角和洞口高度 h，均隨制件材料厚度的增加而增大，一般取1530、2、h410mm。計算及說明備注設計的為復合模和上出件的沖裁模用 a)型，洞口的主要參數(shù)可查下表1-13，得到：a=30 、h10mm。表1-13 洞口的主要參數(shù)板料厚度t/mmah/mm0.5015240.51152512.5152 62.530382. 凹模的外形尺寸 凹模的外形一般有矩形與圓形兩種。凹模的外形尺寸應保證有足夠的強度、剛度和修磨量。凹模的外形尺寸一般是根據(jù)被沖壓材料的厚度和沖裁件的最大外形尺寸來確定如圖1-15所示。 圖1-15凹模外形尺寸凹模厚度 HKb（15mm) 凹模壁厚 c(1.5)H (30mm)式中b為沖裁件的最大外形尺寸；K是考慮板料厚度的影響系數(shù)。查表1-15根據(jù)凹模壁厚即可算出其相應凹模外形尺寸的長和寬，然后可在冷沖模國家標準手冊中選取標準值。 表 1-15 系數(shù)K值 b材料厚度t 5050 100100 200 2000.512330.30.20.150.10.350.220.180.120.420.280.20.150.50.350.240.180.60.420.30.22t=3mmb=73mm為沖裁件的最大外形尺寸；K是考慮板料厚度的影響系數(shù)查的： K = 0.5凹模厚度： HKb= 0.573=36.5mm （ 15mm) 凹模壁厚 ：c(1.52)H =（54.75 73）mm (3040mm)第九章 其他工藝結構零件的設計與選用1.定位零件模具上的定位零件的作用是將毛坯和半成品在模具上能夠正確的定位，根據(jù)毛坯的形狀，尺寸，模具的結構形式可選以下定位零件：導料板：用于條形料的送料，條料靠在一側的導料板，沿著設計的方向送料。定位銷：為上下模座定位，保證沖裁精度。2.卸料和壓料零件（1）卸料板如圖1-16，為固定卸料板，適用于設計沖裁件卸料，作用為當凸凹模完成一次回程時，阻擋余料，使其脫落，卸料班為45鋼，熱處理為淬火硬度HRC4050。圖1-16（3） 頂件桿如圖1-17，為頂件桿，取直徑510mm，其與凹模內壁的間隙不宜過大，一般取0.10.2mm，但不小于0.05mm，頂件板的材料為45鋼。計算及說明備注3.緊固零件（1）沉頭螺釘：表1-12中17，用于固定導料板。（2）螺釘：表1-12中的，8，11，20用于固定模具固定板，從而固定凸凹模和凹模，保證沖裁精度。 第十章 校核設備（1）壓力機和閉模高度的校核沖裁時，壓力機的公稱壓力必須大于或等于沖裁各工藝力的總和。 采用彈壓卸料裝置和上出件的模具時： FP總 FFF2=178436.7+8029.65+7137.47=246873.92 N247 KN 根據(jù)標稱壓力等參數(shù)查表1-7，可初選壓力機為：JH23-25，其閉模高度最大為260mm又由落料凸凹模標準查得，高度為101mm，符合要求，如下圖圖 1-16-2 閉模高度計算及說明備注第十一章 模具的裝配與試模（1） 模具安裝順序1. 清洗壓力機滑塊底面，工作臺和墊片平面及上下模座的頂面和底面。2. 降沖模置于壓力機工作臺或墊片上，移至近似工作位置。3. 觀察工件或廢料能否落下。4. 用手搬動飛輪或壓力機的寸裝置，是壓力機滑塊逐漸降至下極點。在滑塊下降過程中移動沖模，以便模柄進入滑塊中的模柄孔內。5. 調節(jié)壓力機至近似的閉合高度。6. 安裝固定下模的壓板，墊塊和螺栓，但不擰緊。7. 緊固上模，確保上模頂部與滑塊底面貼近無縫隙。8. 緊固下模，逐次交替擰緊。9. 調整閉模高度，使凸模進入凹模。10. 回升滑塊，在個滑動部分加潤滑劑，確保導套上部出氣槽暢通。11. 以紙試沖，觀察毛刺以判斷間隙是否均勻。滑塊寸動或手搬使飛輪移動。12. 刃口加油，用規(guī)定材料試沖若干件，檢查沖件質量。13. 安裝，調試送料和出料裝置。14. 再次試沖。15. 安裝安全裝置。（2）常見的試沖缺陷和調整方法試沖的缺陷生產原因調整方法送料不暢或料被卡死1.兩導料板件的尺寸過小或有斜度2.凸模與卸料板之間間隙過大，是搭邊翻扭3.用側刃定距的的沖裁模導料板的工作面和側刃不平行形成毛刺1.根據(jù)情況修整或重裝卸料板2.減小凸模和卸料板的間隙3.重裝導料板卸料不正常，退不下料1.裝配不正確，卸料機構不能移動2.凹模和下模座的漏料孔沒對正3.頂出桿過短或卸料板行程不夠1.修整卸料板2.修整漏料孔，修整凹模3.頂出器的頂出部分加長或加深卸料螺釘沉孔的深度凸，凹模刃口相碰1.上模架，下模架，固定板，凹模，墊片等零件不平行2.凸，凹模錯位3.導桿和導套配合間隙過大使導向不準1.修整有關零件，重裝上?；蛳履?.重新安裝凸，凹模是對正3.更換導柱或導套凸模折斷1.沖裁時產生側向力未抵消2.卸料板傾斜1.在模具上設置靠塊來抵消側向力2.修整卸料板或在凸模加導向裝置凹模被脹裂凹?？谟械瑰F現(xiàn)象修磨凹模口沖裁件的形狀和尺寸不正確凹模與凸模的刃口形狀及尺寸不正確修整凸模和凹模的尺寸落料位置和沖孔位置不正確，成偏位現(xiàn)象1.擋料釘位置不正2.導料板和凹模送料中心不平行1.修整導料釘2.修整導料板沖壓件不平1落料凹模有上口大，下口小的倒錐，沖裁件從中通過會被壓彎2.沖孔結構不當，落料是沒有壓料裝置1.修磨凹?？冢サ瑰F現(xiàn)象2.加壓料裝置沖壓件毛刺較大1.刃口不鋒利或淬火硬度低2.凸，凹模配合間隙過大或間隙不均勻1.修磨工作刃口2.重新調整凸，凹模間隙，使其均勻參考文獻1. 夏巨諶、李志剛主編. 中國模具設計大典.南昌：江西科學技術出版社 , 2003 2. 鄭家賢主編. 沖壓工藝與模具設計實用技術.北京：機械工業(yè)出版社 ,2005 3. 周良德、朱泗芳等編. 現(xiàn)代工程圖學 .長沙:湖南科學技術出版社 , 2000 4. 徐政坤主編. 沖壓模具及設備.北京:機械工業(yè)出版社, 2005 5. 第四機械工業(yè)部標準化研究所.冷壓沖模設計.第四機械工業(yè)部標準化研究所, 1979 6. 肖景容、姜奎華主編. 沖壓工藝學.北京:機械工業(yè)出版社 , 19997. 李奇 朱江峰主編 .模具設計與制造 ， 人民郵電出版社，2008計算及說明備注沖壓成形與板材沖壓 1 概述通過模具使板材產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）能獲得質量輕而強度高、剛性好的零件。（5）生產率高，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。對于小批量、多品種生產，常采用簡易沖模，同時引進沖壓加工中心等新型設備，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。沖壓生產設備有剪床和沖床。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遠小于板面方向上的內應力，所以大多數(shù)的沖壓變形都可以近似地當作平面應力狀態(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，以拉應力作用為主的伸長類沖壓成形過程多于以壓應力作用為主的壓縮類成形過程。 （3）沖壓成形時，板材毛胚內應力的數(shù)值等于或小于材料的屈服應力。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，所以在沖壓技術中關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。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力狀態(tài)或更為單純的應變狀態(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，已經認識到沖壓成型與原材料有十分密切的關系。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的一個重要內容。對板材沖壓性能的研究工作不僅是沖壓技術發(fā)展的需要，而且也促進了鋼鐵工業(yè)生產技術的發(fā)展，為其提高板材的質量提供了一個可靠的基礎與依據(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、落料應用最廣。變形工序是使胚料的一部分相對于另一部分產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。從本質上看，沖壓成形就是毛胚的變形區(qū)在外力的作用下產生相應的塑性變形，所以變形區(qū)內的應力狀態(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力為零，使板材毛胚產生塑性變形的是作用于板面方向上相互的兩個主應力。由于板厚較小，通常都近似地認為這兩個主應力在厚度方向上是均勻分布的?；谶@樣的分析，可以把各種形式沖壓成型中的毛陪變形區(qū)的受力狀態(tài)與變形特點，在平面應力的應力坐標系中與相應的兩向應變坐標系中以應力與應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)和模具結構，才能達到沖壓加工的目的。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系，這就使原材料生產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和有色金屬板材。雖然在沖壓生產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。利用實際生產設備與模具，在與生產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與應力狀態(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果的可靠性與通用性，規(guī)定了私分具體的關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)出的基本性質與規(guī)律進行分析與研究的基礎上，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，所以它的變形性質和應力狀態(tài)也不同于沖壓變形。因此間接試驗所得的結果（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.