類圓筒形件兩次正拉深模設(shè)計(jì)【說(shuō)明書(shū)+CAD+PROE】

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Described in detail the design of molding die parts including punch, die and other components, such as blank holder, the mold base, mold base, such as under the Design and Manufacture of process, and the relevant parameters for the necessary calculations. The main part of the mold design detail.Key words: matrix punch daawing dies 目 錄1.引言.52.對(duì)拉深件的參數(shù)分析.62.1拉深件的工藝分析.62.2拉深工藝方案的確定.62.3旋轉(zhuǎn)體拉深毛坯尺寸的計(jì)算原則.72.4壓力中心的計(jì)算.73.第一次拉深時(shí)模具的部分工作參數(shù).83.1拉深凸模尺寸的確定.83.2凸模、凹模圓角半徑的確定.93.3凸模、凹模之間間隙的確定.93.4凸模、凹模工作部分尺寸的確定.103.5壓邊力、拉深力的計(jì)算.114.第二次拉深時(shí)模具的部分工作參數(shù).134.1拉深凸模尺寸的確定.134.2底角頂件塊高度的確定.134.3凸模、凹模工作部分尺寸的確定.154.4拉深力的計(jì)算.174.5拉深壓力機(jī)的選用.175.模具其他零件的設(shè)計(jì).185.1模具的組成.185.2模具的特點(diǎn).185.3彈性元件的選擇.185.4定位方式的選擇.185.5固定板的設(shè)計(jì).185.6拉深模閉合高度的設(shè)計(jì)和計(jì)算.195.7模具的固定與連接零件.195.8拉深模在壓力機(jī)上的安裝.195.9模具總體結(jié)構(gòu)草圖.196.拉深工藝的輔助工序.20 6.1潤(rùn)滑.20 6.2熱處理.21 6.3酸洗.217.心得與體會(huì).228.參考文獻(xiàn).231.引言隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，模具對(duì)于現(xiàn)代工業(yè)來(lái)說(shuō)是十分重要的，尤其是沖壓技術(shù)的應(yīng)用。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門中，幾乎都有沖壓加工生產(chǎn)，它不僅與整個(gè)機(jī)械行業(yè)密切相關(guān)，而且與認(rèn)民的生活息息相關(guān)。 沖壓工藝與沖壓設(shè)備正在不斷地發(fā)展，特別是精密沖壓。高速?zèng)_壓、多工位自動(dòng)沖壓以及液壓成形、超塑性沖壓等各種沖壓工藝的迅速發(fā)展，把沖壓技術(shù)水平提高到了一個(gè)新高度新型模具材料的采用和鋼結(jié)合金、硬質(zhì)合金模具的推廣，把各種表面處理技術(shù)的發(fā)展，沖壓設(shè)備和模具結(jié)構(gòu)的改善及精度的提高，顯著的延長(zhǎng)了模具的壽命和擴(kuò)大了沖壓加工的的工藝范圍。 模具是制造業(yè)的重要工藝基礎(chǔ)。由于在國(guó)外，特別是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，起步早，底子厚，科研水平發(fā)達(dá)，生產(chǎn)能力強(qiáng)，處于成熟穩(wěn)定的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。在我國(guó)，雖然很早就開(kāi)始制造模具和使用模具，但長(zhǎng)期未形成產(chǎn)業(yè)。直到20世紀(jì)80年代后期，中國(guó)模具工業(yè)才駛?cè)氚l(fā)展的快車道。近年，我國(guó)除了引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)外，自主研發(fā)與制造能力也在突飛猛進(jìn)地發(fā)展，不僅國(guó)有模具企業(yè)有了很大發(fā)展，三資企業(yè)，鄉(xiāng)鎮(zhèn)(個(gè)體)模具企業(yè)的發(fā)展也相當(dāng)迅速。 隨著近代工業(yè)的發(fā)展，對(duì)沖壓提出了越來(lái)越高的要求，因而也促進(jìn)了沖壓技術(shù)的發(fā)展。沖模是實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的基本條件，在沖模的設(shè)計(jì)和制造上，目前正朝著以下兩個(gè)方面發(fā)展：一方面，為了適應(yīng)高速、自動(dòng)、精密、安全等大批量現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要，沖模正向高效率、高精度、高壽命、自動(dòng)化方向發(fā)展。另一方面，為了產(chǎn)品更新?lián)Q代和試制或小批量生產(chǎn)的需要，鋅基合金模、鋼帶沖模、組合沖模等各種簡(jiǎn)易沖模及其制造工藝也得到迅速發(fā)展。 由于沖壓工藝具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量穩(wěn)定、成本低以及可加工復(fù)雜形狀工件等一系列優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)械、汽車、輕工、國(guó)防、電機(jī)電器、家用電器，以及日常生活用品等行業(yè)應(yīng)用非常廣泛，占有十分重要的地位。 應(yīng)用信息技術(shù)將先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論、方法與制造技術(shù)加以系統(tǒng)的集成創(chuàng)新，是全面推動(dòng)中國(guó)由模具制造大國(guó)走向模具制造強(qiáng)國(guó)的重要措施。實(shí)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)、制造信息化與智能化，是21世紀(jì)中國(guó)模具制造業(yè)光榮而艱巨的任務(wù)。 本次設(shè)計(jì)的是拉深件，拉深件形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單、對(duì)稱。軸對(duì)稱零件在圓周方向上的變形是均勻的，模具加工也容易，其工藝性最好。其他形狀的拉深件，應(yīng)盡量避免急劇的輪廓變化。2.對(duì)拉深件的參數(shù)分析2.1拉深件的工藝分析該工件是類圓筒型件，共進(jìn)行兩次拉深。材料是08F，屬于低碳鋼，強(qiáng)度和硬度低，塑性和韌性好。08F也屬于沸騰鋼，成本低，用于制造沖壓件和焊接件，該工件厚度較薄（0.4mm）。本次設(shè)計(jì)第一次將毛坯拉深成不帶凸緣的圓筒形件，第二次拉深成帶凸緣的圓筒形件，底部被頂件塊頂成一個(gè)小梯形槽（該工件左右對(duì)稱）。本設(shè)計(jì)工件的尺寸精度取IT13。2.2拉深工藝方案的確定 此工件是一般的拉深件，屬于典型的圓筒形拉深。由于工件不需要落料，故只需設(shè)計(jì)拉深工序即可。（1） 此拉深?？刹捎脙煞N方案 方案一：采用無(wú)壓邊圈的簡(jiǎn)單拉深模 方案二：采用有壓邊圈的簡(jiǎn)單拉深模（2） 分析論證 壓邊圈是主要在拉深?；虺尚文Ｖ校瑸榱苏{(diào)節(jié)材料流動(dòng)的阻力，防止起皺而壓緊毛坯邊緣的零件。當(dāng)拉深較薄的板料時(shí)，毛坯的邊緣會(huì)出現(xiàn)輕微的起皺現(xiàn)象，故采用有壓邊圈的拉深模符合要求，選擇方案二。（3） 壓邊圈的種類及其選擇 壓邊圈主要有兩種類型：剛性壓邊圈和彈性壓邊圈。剛性壓邊圈的適用范圍有限，而彈性壓邊圈適應(yīng)性很強(qiáng)，可用于落料拉深模等復(fù)合模。對(duì)于曲面形零件和大型覆蓋件的拉深，需要較大的壓邊力。多采用帶拉深筋的壓邊圈，以增加毛坯進(jìn)入凹模的阻力，其防皺效果明顯。對(duì)于許多中、小型零件的拉深，壓邊圈還起卸料作用，因此，壓邊圈與凸模的間隙不能太大。根據(jù)材料厚度不同，一般壓邊圈與凸模的單面間隙在范圍內(nèi)。拉深薄材料時(shí)，間隙取小值，反之取大值。本設(shè)計(jì)選擇使用彈性壓邊圈，材料選用45。以下是安裝示意草圖：2.3旋轉(zhuǎn)體拉深毛坯尺寸的計(jì)算原則（1）以工件最后一次拉深后的尺寸為計(jì)算基礎(chǔ)；（2）按體積不變條件，對(duì)于不變薄拉深，拉深件與毛坯表面積相等；（3）當(dāng)板料厚度時(shí)，按工件中線尺寸計(jì)算；當(dāng)t1mm可按內(nèi)形或外形尺寸計(jì)算；（4）計(jì)算毛坯尺寸時(shí)要加上修邊余量。2.4壓力中心的計(jì)算模具的壓力中心應(yīng)該通過(guò)壓力機(jī)滑塊的中心線。對(duì)于有模柄的沖模來(lái)說(shuō)，須使壓力中心通過(guò)模柄的中心線，否則，沖壓時(shí)滑塊就會(huì)承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌和模具導(dǎo)向部分不正常的磨損，還會(huì)使合理間隙得不到保證，從而影響工件質(zhì)量和降低模具壽命甚至損壞模具。在實(shí)際生產(chǎn)中，可能出現(xiàn)沖模壓力中心在沖壓過(guò)程中發(fā)生變化的情況，或者由于沖件的形狀特殊，從模具機(jī)構(gòu)考慮，不宜于使壓力中心與模柄中心相重合的情況，這時(shí)應(yīng)注意使壓力中心的偏離不致超出所選用壓力機(jī)允許的范圍。根據(jù)工件圖形分析可知，工件軸是對(duì)稱圖形。故壓力中心即為幾何體的重心位置，且此重心位置在對(duì)稱軸上。選定坐標(biāo)軸X軸和Y軸，將組成圖形的輪廓線劃分為若干簡(jiǎn)單的線段，求出各線段長(zhǎng)度和線段的重心位置，然后按以下公式計(jì)算壓力中心坐標(biāo) 。經(jīng)計(jì)算 ，。3.第一次拉深時(shí)模具的部分工作參數(shù)3.1拉深凸模尺寸的確定底部有圓角的筒形件第一次拉深：式中 毛坯直徑（mm） 第一工序拉深的工件直徑(mm) 第一拉深工序的拉深程度（，為第一次拉深系數(shù)）代入數(shù)據(jù)得工件的相對(duì)厚度工件的相對(duì)高度查表4-4得第一次拉深無(wú)凸緣圓筒形拉深件的修邊余量凸模直徑考慮到毛坯有厚度，故凸模的實(shí)際高度3.2凸模、凹模圓角半徑的確定拉深凹模的圓角半徑可按經(jīng)驗(yàn)公式確定：式中凹模圓角半徑（mm） 毛坯直徑(mm) 凹模內(nèi)徑(mm)材料厚度(mm) 凹模圓角半徑也可查表4-43來(lái)確定 用后者方法查表得 拉深凸模的圓角半徑根據(jù)下述規(guī)定來(lái)?。?除最后一次拉深工序外，其他所有歌詞拉深工序中，凸模圓角半徑可取與凹模圓角半徑相等或略小的數(shù)值： 在最后一次拉深工序中，凸模圓角半徑應(yīng)與工件的圓角半徑相等。但對(duì)于厚度小于6mm的材料，其數(shù)值不得小于；對(duì)于厚度大于6mm的材料，其厚度不得小于。 如果工件要求的圓角半徑很小，則在最后一次拉深工序以后，須進(jìn)行整形。但根據(jù)設(shè)計(jì)要求，第一次拉深后的筒形件底角半徑為6mm，故 驗(yàn)證： 故模具的選擇符合要求。3.3凸模、凹模之間間隙的確定 拉深的凸模及凹模的單邊間隙： 間隙值應(yīng)合理選取，否則，過(guò)小會(huì)增加摩擦力，使拉深件容易破裂，且易擦傷表面，和降低模具壽命；過(guò)大，又易使拉深起皺，且影響工件精度。 在確定間隙時(shí)，須考慮到毛坯在拉深中外緣的變厚現(xiàn)象，材料厚度偏差及拉深件的精度要求。查表4-46，有壓邊圈拉深時(shí)單邊間隙值：，由于材料厚度較薄，故單邊間隙值取大值： 3.4凸模、凹模工作部分尺寸的確定拉深模工作部分尺寸計(jì)算公式： （尺寸標(biāo)注在內(nèi)徑的拉深件） （尺寸標(biāo)注在內(nèi)徑的拉深件）上式中凹模尺寸 凸模尺寸 拉深件內(nèi)形的基本尺寸 凸、凹模的單邊間隙 凹模的制造公差 凸模的制造公差查表4-48， ，查表公差配合、形狀與位置、公差和表面粗糙度，尺寸精度為IT13，d=158mm時(shí)，首次拉深后的工件圖：3.5壓邊力、拉深力的計(jì)算壓邊圈的壓力必須適當(dāng)，如果過(guò)大，就要增加拉深力，因而會(huì)使工件拉裂，而壓邊圈的壓力過(guò)低就會(huì)使工件的邊壁或凸緣起皺。筒形件第一次拉深(用平毛坯)壓邊力的計(jì)算公式：式中單位壓邊力 平毛坯直徑 拉深件直徑 凹模圓角半徑查表4-53，在雙動(dòng)壓床上拉深時(shí)單位壓邊力的數(shù)值取3/MPa。拉深力的計(jì)算：在確定拉深件所需的壓力機(jī)噸位時(shí)，必須先求得拉深力。如果給定了毛坯的材質(zhì)，直徑D和板料厚度t，拉深模的直徑d以及凹模的圓角半徑，等則在拉深圓筒件時(shí)，其最大拉深力可以按下式計(jì)算：式中 拉深力（N） 材料的抗拉強(qiáng)度（Mpa） 材料的屈服極限（Mpa） 拉深凹模直徑（mm）查表得08F得，。代入得查表4-54帶寬凸緣的筒形零件的拉深力式中拉深力（N） 筒形件的工序直徑，根據(jù)料厚中線計(jì)算（mm） 材料厚度（mm） 寬凸緣筒形件拉深時(shí)的系數(shù)值 材料的抗拉強(qiáng)度（MPa）查表4-57得取0.95拉深力4.第二次拉深時(shí)模具的部分工作參數(shù)4.1拉深凸模尺寸的確定凸緣的相對(duì)直徑查表有凸緣圓筒形拉深件的修邊余量凹模、凸模圓角半徑的確定：由于第二次拉深后工件的凸緣半徑為3，故凹模的圓角半徑；底角圓角半徑為12，故凸模的圓角半徑。凸模直徑考慮到毛坯有厚度，故凸模的實(shí)際高度4.2底角頂件塊高度的確定計(jì)算法：旋轉(zhuǎn)體零件的毛坯應(yīng)該是圓形的，其直徑按面積相等的原則計(jì)算。在進(jìn)行計(jì)算時(shí)，首先應(yīng)將零件劃分成若干個(gè)便于計(jì)算的部分，分別求出各部分的面積并相加，即可得到零件的總面積。然后根據(jù)旋轉(zhuǎn)體零件的總面積，計(jì)算出圓形毛坯的的直徑。用公式表達(dá)： 式中拉深件的總面積（含修邊余量） 拉深件的毛坯直徑 拉深件各組成部分的面積對(duì)工件的分析：由于該工件的毛坯直徑已知，把拉深件分成4部分，根據(jù)上述公式可以求得代入各部分尺寸和： 求得： 取 則頂件塊的高度4.3凸模、凹模工作部分尺寸的確定拉深的凸模及凹模的單邊間隙：不用壓邊圈時(shí)（末次拉深取最小值，中間拉深取最大值）式中材料厚度的最大極限尺寸，查表得由于本次拉深是最后一次拉深，故取最小的系數(shù)1，則單邊間隙拉深模工作部分尺寸計(jì)算公式： （尺寸標(biāo)注在內(nèi)徑的拉深件） （尺寸標(biāo)注在內(nèi)徑的拉深件）查表公差配合、形狀與位置、公差和表面粗糙度，尺寸精度為IT13，d=120mm時(shí)，查表4-48， ，第二次拉深后的工件圖：4.4拉深力的計(jì)算由于第二次拉深沒(méi)有使用壓邊圈，故壓邊力不用壓邊圈拉深圓筒形零件所需的拉深力：首次拉深：以后各次拉深：式中拉深力（N）毛坯厚度（mm）材料抗拉強(qiáng)度（MPa）拉深力4.5拉深壓力機(jī)的選用 拉深工序的工作行程較長(zhǎng)。對(duì)于曲柄壓力機(jī)來(lái)說(shuō)，不管工作行程有多長(zhǎng)，拉深力都必須處于壓力機(jī)滑塊的許用符合曲線之內(nèi)。對(duì)于拉深較淺的零件，一般情況下只要實(shí)際拉深力不超過(guò)壓力機(jī)的公稱壓力即可。對(duì)于工作行程較長(zhǎng)的拉深工序，在實(shí)際生產(chǎn)中，一般按總的拉深力小于或等于壓力機(jī)公稱壓力的50%60%來(lái)選用。 拉深較淺零件，對(duì)壓邊要求不高時(shí)，一般可選用通用型曲柄壓力機(jī)。在模具設(shè)計(jì)時(shí)采用彈性壓邊裝置。對(duì)于拉深零件較深，壓邊要求較高或大型零件拉深時(shí)，應(yīng)選用專用的雙動(dòng)拉深壓力機(jī)或帶氣墊的單動(dòng)曲柄壓力機(jī)。本設(shè)計(jì)要求壓邊較高，拉深較深，故采用雙動(dòng)壓力機(jī)。 對(duì)于雙動(dòng)壓床， 式中，內(nèi)滑塊公稱壓力 外滑塊公稱壓力 拉深力 壓邊力 工藝總壓力根據(jù)拉深力的計(jì)算選用壓力機(jī)型號(hào)為J23-40。5.模具其他零件的設(shè)計(jì)5.1模具的組成 上模主要有上模座、凸模1、凹模1、壓邊圈、定位板等組成；下模主要由凹模2、凸模2、頂件塊、下模座等零件組成。5.2模具的特點(diǎn) 該模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在壓力機(jī)上安裝、調(diào)整方便。壓邊圈在第一次拉深時(shí)候?qū)寄⑴c毛坯夾緊，很好的調(diào)節(jié)了材料流動(dòng)的阻力，防止了材料的起皺，使工件底部保持平整，有效的防止了工件的滑移。5.3彈性元件的選擇 本設(shè)計(jì)采用圓柱形螺旋彈簧，選用彈簧的直徑為40mm，彈簧的直徑為6mm，彈簧的自由長(zhǎng)度為110mm，彈簧的序列號(hào)為65號(hào)，材料選用65Mn。5.4定位方式的選擇 為了保證模具正常工作和拉深出合格的零件，必須保證坯料或工件對(duì)模具處于正確的相對(duì)位置，所以必須定位。本設(shè)計(jì)采用毛坯外形定位。5.5固定板的設(shè)計(jì) 對(duì)于小型的凹、凸模零件，一般通過(guò)固定板固定在模座上，為使凹（凸）模固定牢靠并有良好的垂直度，應(yīng)使固定板有足夠的厚度。凸模固定板厚度: 凹模固定板厚度:如果凹（凸）模端面上的單位壓力大于模板材料的許用抗壓應(yīng)力，應(yīng)采用墊板減低模板承受的單位壓力。本設(shè)計(jì)選用的材料為Q235。5.6拉深模閉合高度的設(shè)計(jì)和計(jì)算 拉深模閉合高度是指沖床運(yùn)行到下死點(diǎn)時(shí)到模具工作狀態(tài)的高度。經(jīng)計(jì)算，模具閉合高度。5.7模具的固定與連接零件 采用固定板將凹模和凸模固定在模座上，固定板與凹模凸模之間采用階梯固定的形式。固定板與上模座之間采用圓柱銷和內(nèi)六角螺釘來(lái)連接和定位，螺釘?shù)某叽绾蛨A柱銷的尺寸根據(jù)被連接的兩部分零件厚度來(lái)確定。本設(shè)計(jì)除特殊說(shuō)明外都使用M8的開(kāi)槽圓柱頭螺釘緊固，采用直徑為10mm的圓柱銷定位。5.8拉深模在壓力機(jī)上的安裝 根據(jù)拉深模的閉合高度，下模座的平面尺寸及所選壓力機(jī)的額定壓力，確定要安裝的設(shè)備，模具安裝時(shí)，先安裝上模，把上模固定好，根據(jù)上模的安裝位置，調(diào)整下模與上模的間隙，間隙調(diào)整好后，把下模預(yù)緊，經(jīng)沖床空運(yùn)行無(wú)問(wèn)題，停機(jī)后，把下模緊固好，再進(jìn)行試模。5.9模具總體結(jié)構(gòu)草圖 本模具裝在雙動(dòng)壓力機(jī)上，一次行程中完成兩次正拉深。毛坯放在定位板中，下工作臺(tái)攜同下模一起上升到壓邊圈處，將毛坯夾緊，下工作臺(tái)繼續(xù)上升，凸模1進(jìn)入凹模1內(nèi)進(jìn)行首次拉深。首次拉深完后，內(nèi)滑塊帶動(dòng)凸模2下行，進(jìn)入凹模2內(nèi)，完成第二次拉深。拉深完畢，內(nèi)滑塊上行，下工作臺(tái)下降，由頂件塊將工件從凹模2中頂出。模具總體結(jié)構(gòu)草圖：6. 拉深工藝的輔助工序6.1潤(rùn)滑由于材料與模具接觸面上總是有摩擦力存在，沖壓過(guò)程中產(chǎn)生的摩擦對(duì)于板料成形不總是有害的，也有有益的一面。例如圓筒形零件在拉深時(shí)，壓料圈和凹模與板料間的摩擦力1、凹模圓角與板料的摩擦力2、凹模側(cè)壁與板料間的摩擦力3等將增大筒壁傳力區(qū)的拉應(yīng)力，并且會(huì)刮傷模具和零件的表面，因而對(duì)拉深成形不利，應(yīng)盡量減??；而凸模側(cè)壁和圓角與板料之間的摩擦力和5會(huì)阻止板料在危險(xiǎn)斷面處的變薄，因而對(duì)拉深成形是有益的，不應(yīng)減小。在拉深成形中，需要摩擦力小的部位，除模具表面粗糙度應(yīng)該小外，還必須潤(rùn)滑，以降低摩擦系數(shù)，減小拉應(yīng)力，提高極限變形程度；而摩擦力對(duì)拉深成形是有益的部位，可不潤(rùn)滑，模具表面粗糙度不宜很小。6.2熱處理 為消除加工硬化而進(jìn)行的熱處理方法，對(duì)于一般金屬材料是退火，對(duì)于奧氏體不銹鋼、耐熱鋼則是淬火。 若需要中間熱處理或最后消除應(yīng)力的熱處理，應(yīng)盡量及時(shí)進(jìn)行，以免長(zhǎng)期存放造成沖件變形或開(kāi)裂。酸洗是為了去除熱處理工序件的表面氧化皮及其它污物而采取的工藝措施。6.3酸洗酸洗的方法一般是將沖件置于加熱的稀酸液中浸蝕，接著在冷水中漂洗，后在弱堿溶液中將殘留于沖件上的酸中和，最后在熱水中洗滌并經(jīng)烘干即可。退火、酸洗是延長(zhǎng)生產(chǎn)周期和增加生產(chǎn)成本、產(chǎn)生環(huán)境污染的工序，應(yīng)盡可能加以避免。7.心得與體會(huì)經(jīng)過(guò)幾周的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。在沒(méi)有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺(jué)得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來(lái)所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過(guò)這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來(lái)知識(shí)還比較欠缺，自己要學(xué)習(xí)的東西還太多。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我通過(guò)查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。很感謝學(xué)校和給我這次鍛煉的機(jī)會(huì)，我是認(rèn)認(rèn)真真的做完這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的，由于水平有限，設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤和不足在所難免，不過(guò)在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大的收獲，它將使我終身受益。最后對(duì)我的導(dǎo)師段武茂老師和在設(shè)計(jì)中幫助過(guò)我的朋友們表示衷心的感謝！8.參考文獻(xiàn) 1 王孝培 實(shí)用沖壓技術(shù)手冊(cè) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社2 翁其金 徐新成 沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 3 于用泗 齊民 機(jī)械工程材料 大連 大連理工大學(xué)出版社 4 夏巨諶 李志剛 中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典電子版 北京 中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì) 5 陳于萍 周兆元 互換性與測(cè)量技術(shù) 第二版 機(jī)械工業(yè)出版社 6 簡(jiǎn)明冷 簡(jiǎn)明冷沖壓手冊(cè) 第三版 機(jī)械工業(yè)出版社 7 楊明忠 朱家誠(chéng) 機(jī)械設(shè)計(jì) 武漢理工大學(xué)出版社 8 曾新志 呂明 機(jī)械設(shè)計(jì)制造基礎(chǔ) 武漢理工大學(xué)出版社 9 譚建榮 張樹(shù)有 陸國(guó)棟 施岳定 圖學(xué)基礎(chǔ)教程 高等教育出版社 10 蔡春源 新編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社 11 孫江宏 夏素民等 Pro/ENGINEER Wildfire3.0中文版 標(biāo)準(zhǔn)教程 清華大學(xué)出版社12 東南大學(xué) 金工教研室編 金屬工藝學(xué)實(shí)習(xí)教材 第二版 高等教育出版社13 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 第二版 高等教育出版社14 機(jī)械設(shè)計(jì)出版社 第三版 高等教育出版社15 劉鴻文 材料力學(xué)1 第四版 高等教育出版社16 劉鴻文 材料力學(xué)2 第四版 高等教育出版社i外文資料與中文翻譯外文資料：Analysis on The Factors of Impacting on The Life of Stamping DieREN Hai-dongYU LingAbstract：Stamping is a wide range of material processing methods，stamping die is equipment to achieve the important parts of theprocessing，whose life directly afects quality an d cost ofthe productThis article analyzes to its influencing factors，finding a method tosolveproblems，andimprovethelifeof stamping dieKeywords：Samping die；life；Infl uencing factoIs the use of stamping presses installed in the die pressure on the material to produce plastic deformation or separation in order to obtain the parts needed for a pressure processing method. In industrial production, especially in household appliances, automotive, aerospace and engineering fields such as instrumentation is widely available. The die is the realization of this important technology components and equipment for processing. Die as a result of a long cycle of production and processing, the use of the high cost of materials, manufacturing costs in product cost of production occupies a significant proportion, therefore, to improve the life of stamping dies is very important. Through the use of molds, for various reasons can not be a reproduction of the red pieces of qualified, could no longer be repaired, which is commonly referred to as die failure. Die life by various forms of limitations expired, common are: wear failure, failure deformation, fracture failure and failure, such as bite wounds. Stamping processes, as well as due to different working conditions of the different effects of stamping die failure are many factors, but the same factors may also bring some form of failure. In this paper, an analysis of its influencing factors, possible solutions to the problem in order to achieve the purpose of die life.1 Mold DesignMold design, including structural design and parts design. The structure of mold not only affects the quality of parts produced to determine the productivity of enterprises and processing methods, but also to improve the life of mold also has a key role. Therefore, before designers to make full preparations to meet the production tooling to optimize the structure at the same time.1.1 Parts of Product DesignReasonable product design will help improve the life of mold. If the product has a cusp, or fillet radius is too small, the design of the edge will die due to stress concentration and cracking. Without prejudice to the structure and function of products, we can change the design of some of its unreasonable.1.2 Die Structure DesignReasonable structure can improve the die life. For example, in Die, the direction to improve the convex and concave stamping die in the course of the relative stability, thus ensuring the mold space at a reasonable framework of blanking blanking. And the reasonableness of blanking clearance and stability to improve die life is an important measure. Accurate reduced-oriented relationship between the relative movement of the wear and tear of parts and components to avoid the convex, concave die as a result of unreasonable gap a bite injuries and other forms of failure. Particularly in the Fine Blanking Die, the high-precision mold-oriented institutions is to ensure that the structural design of an important guarantee for success. Therefore in order to improve the life of mold, the form must be the right choice and guide precision-oriented. The choice of orientation should be higher than the accuracy of convex and concave mold with precision. For more blanking punch, punch in a number of large difference in diameter, there is a difference and close the case that if a small and a long punch, then easily lead to instability or break. We can punch arranged in Figure 1 (a) ladder-style in order to increase its stiffness. Punching holes for the need to increase the punch guide in order to enhance the strength of punch, which is to ensure the normal work of stamping dies to the premise. Which can increase many-oriented approach, to be used in Figure 1 (b) shown in the front and the entire process-oriented and other-oriented.Figure 1 (a) ladder layout punch 1 (b) punch-orientedAccurate calculation of the process can also increase mold life. Such as discharge power and the calculation of stroke. If we are not allowed to easily spring fatigue fracture or failure. Die on a high degree of calculation, as well as the choice of press and reasonable manner and location-oriented institutions can effectively improve the die life. Modulus of continuity for the design and layout of the ride side of the calculation of size is also crucial.1.3 Die gapStamping dies when space is the convex, concave die size difference between the horizontal edge. Gap on the impact of a large die life is a stamping process and die design of an extremely important issue. Convex, concave die gap size of a direct impact on product quality and mold the life space is too large or too small will cause the edge passivation or wear and tear (as shown in Figure 2). Die materials drop to die later, punch to punch prevail, and these two dimensions has been the impact of space. The experimental results show that the thickness of the gap below 2 percent, prone punch damage, space for more than 6%, there had been errors in parts size. Gap in the thickness of 4% 5%, the effect of blanking good stability. Die gap, therefore the correct choice is to ensure that an important way to die life. At present, the choice of space data in addition to investigations, the most by the actual experience.(a) gap is too small (b) a reasonable gap (c) gap is too largeFigure 2 gap on the impact of stampings2 Die ManufacturingMold manufacturing process design is reasonable, to ensure that mold is an important way of life. Most of mold manufacturing parts of the process can be carried out in accordance with the normal, but there are special requirements for spare parts or spare parts for local processing, will need to have some special methods.2.1 Mechanical RoughMaterial machining accuracy of the assembly of the mold affects accuracy, it will directly affect the mold of parallelism, perpendicularity and coaxiality. In addition, the marks left rough, worn, are prone to stress concentration sites, but also occurred in the early fatigue cracks and the local.2.2 Heat TreatmentHeat Treatment in the manufacture of stamping die plays a very important role, in spite of different types and different structure of mold, the use of different steel products, or using different machining and processing of shape, but they need to use heat treatment process to obtain a higher hardness and wear resistance, as well as other mechanical properties required. In general, the die service life and quality of products produced to a large extent depends on the quality of heat treatment processing. Thus, in die manufacturing, and continuously improve the skill level of heat treatment, a reasonable template to improve the performance of internal organization and working methods, it is particularly important. Heat treatment time and temperature is an important factor, because of the time in different temperatures, heat treatment may constitute a different form, the main annealing, normalizing, quenching and tempering, and carburizing, nitriding, carbonitriding, etc. For example, in the blanking die, because people punch wedge material is the work of more serious wear and tear parts, so the hardness should be greater in general for the HRC 60 63, die for the HRC 57 60, this kind of hardness than the two , or die punch hardness is higher than the longer die life.3 Die Assembly and DebuggingAssembly is the key to mold production process. A direct impact on the quality of the die assembly of the quality of parts, dies and the life of the state of the technology. Die assembly includes two aspects: (1) good parts of each machining process in accordance with requirements of drawings assembled into a general assembly and assembly; (2) in the assembly process as part of the processing work. Die in the assembly as an example, the technical requirements is to ensure consistency blanking gap and ensure the accuracy of direction-oriented institutions, as well as the movement to ensure that all relevant pieces of die design in accordance with strict technical parameters. This is a debugging tool to ensure a successful and smooth conduct of the production protection, but also to ensure that an important factor in mold life. In recent years, with the development of the production, users are vulnerable to damage parts of the swap request, so that users die at the scene of the rapid replacement of damaged parts. Die before the test mode, it should also be designed in strict accordance with the technical parameters of the model to select press. It is closely related to the length of die life. Press the stiffness, precision, crucial parameters such as tonnage. Press one of the stiffness of stiffness by the bed, transmission stiffness and rigidity of three parts-oriented, if less stiffness, load and unloading end, the die gap, great changes will happen, it will affect the accuracy of stamping parts and mold life. Die after assembly, must be red and adjust the test can be used for production. In order to protect the mold, the first time in debugging, it is necessary to pay attention to the use of paper or aluminum, as well as cold-rolled plate red test. To ensure that edge punch die edge into the depth of the scope of a reasonable (usually for a material thickness). Stamping die so red when the level of stress and wear and tear will be minimal, and fully protect the convex and concave mold, increased die life. The purpose of debugging and the task is: to die out not only qualified stampings, security and stability but also put into production use. Should be based on examination of stamping defects, analysis of its causes and try to solve them. Some bending, deep drawing and flanging, etc. so that the deformation of sheet metal dies, stamping parts, when the shape of complex or high accuracy, it is difficult to accurately calculate the deformation of the former size and shape of the rough. For this type of stamping parts, although the relevant references are rough calculation methods and formulas, but the impact of plastic deformation as a result of many factors, calculated from the size and needs of different size. In the actual production in order to obtain more accurate size, often determined through experiments. Red in the test set to adjust the size of blank.4 ConclusionStamping die life impact of a number of factors, from the above analysis we can see from the mold design to the use of the entire process can improve the die life. Practice has proved that the rational design of die structure and the shape of the die using the appropriate manufacturing processes, heat treatment process, so that die in the normal conditions, can increase the mold life.References: 1 Weng its gold. Cold stamping technology M. Beijing: Mechanical Industry Press, 2007. 2 Liu, ZHANG Bao-zhong. Stamping die design and manufacture of M. Beijing: Higher Education Publishing Agency. 2006. 3Xiaopei.wang. Stamping Manual M. Beijing: Mechanical Industry Press, 2006.中文翻譯：影響沖壓模具壽命的因素分析任海東，于玲摘要：沖壓成形是一種應(yīng)用廣泛的材料加工方法，沖壓模具是實(shí)現(xiàn)零件加工的重要工藝裝備，它的使用壽命直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和成本。對(duì)模具壽命的影響因素加以分析，找出解決問(wèn)題的方法，從而達(dá)到提高模具壽命的目的。關(guān)鍵詞：沖壓模具：壽命；影響因素沖壓是利用安裝在壓力機(jī)上的沖模對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需要的零件的一種壓力加工方法。它在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是在家用電器、汽車、航空以及儀器儀表等工程領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。而沖模就是實(shí)現(xiàn)這一零件加工的重要工藝裝備。由于模具的生產(chǎn)加工周期長(zhǎng)，使用的材料費(fèi)用高，制造成本在產(chǎn)品生產(chǎn)成本中占有相當(dāng)大的比例，因此，提高沖壓模具的壽命是非常重要的。模具經(jīng)過(guò)使用，由于種種原因不能再生產(chǎn)出合格的沖件，也不能再修復(fù)，這種情況一般稱為模具失效。模具壽命受各種失效形式的限制，常見(jiàn)的有：磨損失效、變形失效、斷裂失效及啃傷失效等。由于沖壓工序不同以及工作條件的不同，影響沖壓模具失效的因素很多，而同一種因素也可能帶來(lái)幾種失效形式。本文對(duì)其影響因素進(jìn)行分析，找出解決問(wèn)題的方法，從而達(dá)到提高模具壽命的目的。1 模具設(shè)計(jì)模具設(shè)計(jì)包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和零部件設(shè)計(jì)。模具的結(jié)構(gòu)不僅能影響到所生產(chǎn)零件的質(zhì)量，決定企業(yè)的生產(chǎn)效率和加工方式，而且對(duì)提高模具的使用壽命也具有關(guān)鍵的作用。因此設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)之前，要做好充分的準(zhǔn)備工作，在滿足生產(chǎn)的同時(shí)盡可能優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)。11 零件產(chǎn)品設(shè)計(jì)合理的產(chǎn)品設(shè)計(jì)有利于提高模具的壽命。如果產(chǎn)品具有尖角，或圓角半徑太小，所設(shè)計(jì)的凹模刃口就會(huì)因應(yīng)力集中而開(kāi)裂。在不影響產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和功能的前提下，我們可以改變其一些不合理的設(shè)計(jì)。12 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)可以提高模具的壽命。例如在沖裁模中，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)提高了凸、凹模在沖壓過(guò)程中的相對(duì)穩(wěn)定性，從而保證模具在合理的沖裁間隙范圍內(nèi)進(jìn)行沖裁。而沖裁間隙的合理性及穩(wěn)定性正是提高模具壽命的重要措施。精確的導(dǎo)向減少了有相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的零部件的磨損，避免了凸、凹模由于間隙不合理出現(xiàn)“啃傷”等失效形式。尤其在精密沖裁模中，高精度的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是確保模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成功的重要保障。因而為了提高模具的壽命，必須正確選擇導(dǎo)向形式和導(dǎo)向精度。導(dǎo)向精度的選擇應(yīng)高于凸、凹模的配合精度。對(duì)于多凸模沖裁，在幾個(gè)凸模直徑相差較大，相距又很近的情況下，如果小凸模細(xì)小而又較長(zhǎng)，則容易造成失穩(wěn)或折斷。我們可以把凸模布置成如圖1(a)階梯式的，以增加其剛度。對(duì)于小孔沖裁，必須增加對(duì)凸模的導(dǎo)向，以提高凸模的強(qiáng)度，這是保證沖壓模具能正常工作的前提。其中能增加導(dǎo)向的方法很多，可采用如圖1(b)所示的前端導(dǎo)向和全程導(dǎo)向等。準(zhǔn)確的工藝計(jì)算也可以提高模具的壽命。如卸料力及行程的計(jì)算。若計(jì)算不準(zhǔn)，容易造成彈簧的疲勞斷裂或失效。對(duì)合模高度的計(jì)算以及壓力機(jī)的選擇，合理的定位方式及導(dǎo)向機(jī)構(gòu)等，都可以有效地提高模具的使用壽命。對(duì)于連續(xù)模排樣的設(shè)計(jì)和搭邊尺寸的計(jì)算也至關(guān)重要。13 模具間隙模具間隙是指沖壓時(shí)凸、凹模刃口橫向尺寸之差。間隙對(duì)模具壽命的影響很大，是沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)極其重要的問(wèn)題。凸、凹模間隙的大小直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量和模具的使用壽命，間隙過(guò)大或過(guò)小都會(huì)使刃口鈍化或磨損(如圖2所示)。沖裁模中落料一般以凹模為準(zhǔn)，沖孔以凸模為準(zhǔn)，而這兩個(gè)尺寸又受到間隙的影響。實(shí)驗(yàn)表明，間隙在板厚的2以下時(shí)，凸模容易發(fā)生損壞，間隙在6以上時(shí)，制件尺寸出現(xiàn)誤差。間隙在板厚4 5時(shí)，沖裁穩(wěn)定效果好。因此正確選擇模具間隙，是保證模具壽命的重要途徑。目前，間隙的選擇除了查資料以外，大部分靠實(shí)際經(jīng)驗(yàn)獲得。2 模具制造模具制造工藝設(shè)計(jì)的合理性，也是保證模具壽命的重要途徑。大部分模具零件的制造可以按正常的工藝進(jìn)行，但對(duì)有特別要求的零件或零件局部加工，就需要有一定特殊的方法。21 機(jī)械粗加工材料的加工精度對(duì)模具的裝配精度有很大的影響，將直接影響模具的平行度、垂直度和同軸度。另外，粗加工留下的刀痕、磨痕，都是容易產(chǎn)生應(yīng)力集中的部位，也是早期產(chǎn)生裂紋和發(fā)生疲勞的地方。22 熱處理熱處理在沖壓模具的制造中起著很重要的作用，盡管不同類型及不同的結(jié)構(gòu)模具，使用不同的鋼材，或采用不同的機(jī)械加工及加工成形，但都需要用熱處理的加工方法，使其獲得較高的硬度和耐磨性，以及其他所要求的力學(xué)性能。一般來(lái)說(shuō)，沖模的使用壽命及生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量，在很大程度上取決于熱處理加工質(zhì)量因此，在沖模制造中，不斷提高熱處理的技術(shù)水平，合理的改進(jìn)模板內(nèi)部組織和性能的工作方法，就顯得格外的重要。時(shí)間和溫度是熱處理的重要因素，由于時(shí)間溫度的不同，可構(gòu)成不同的熱處理形式，其主要有退火、正火、淬火、回火和滲碳、滲氮、碳氮共滲等。比如在沖裁模中，由于凸模楔人材料，是磨損比較嚴(yán)重的工作零件，所以其硬度應(yīng)大些，一般為HRC 6063，凹模為HRC 5760，這樣比兩者硬度樣，或凹模硬度高于凸模的模具壽命更長(zhǎng)一些。3 模具裝配及調(diào)試裝配是模具生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序。沖模裝配質(zhì)量直接影響制件的質(zhì)量、沖模的技術(shù)狀態(tài)和使用壽命。沖模的裝配工作包括兩方面的內(nèi)容：(1)將每個(gè)加工好的零件按圖紙工藝要求裝配成組合件及總體裝配；(2)在裝配過(guò)程中進(jìn)行的一部分加工工作。以沖裁模的裝配為例，其技術(shù)要求是保證沖裁間隙一致性，保證導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向精度，以及保證各相關(guān)運(yùn)動(dòng)件能夠按照模具設(shè)計(jì)的技術(shù)參數(shù)嚴(yán)格進(jìn)行。這是保證模具調(diào)試成功及生產(chǎn)能夠順利進(jìn)行的保障，也是確保模具壽命的重要因素。近年來(lái)，隨著生產(chǎn)的發(fā)展，用戶對(duì)易損壞零件提出了互換要求，以便用戶在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)模具損壞零件的迅速更換。模具在試模前，還應(yīng)該嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的技術(shù)參數(shù)來(lái)選擇壓力機(jī)的型號(hào)。它關(guān)系到模具使用壽命的長(zhǎng)短。壓力機(jī)的剛度、精度、噸位等參數(shù)至關(guān)重要。其中壓力機(jī)的剛度是由床身剛度、傳動(dòng)剛度和導(dǎo)向剛度三部分組成，如果剛度較差，負(fù)載終了和卸載時(shí)，模具間隙會(huì)發(fā)生很大變化，將會(huì)影響到?jīng)_壓件的精度和模具壽命。模具裝配完后，必須經(jīng)過(guò)試沖和調(diào)整，才能進(jìn)行生產(chǎn)使用。為了保護(hù)模具，在第一次調(diào)試時(shí)，要注意利用紙片或鋁片以及冷軋板進(jìn)行試沖。保證凸模刃口進(jìn)入到凹模刃口的深度在合理的范圍內(nèi)(一般為一個(gè)料厚)。這樣模具沖壓時(shí)的沖壓力及磨損程度會(huì)最小，充分保護(hù)了凸、凹模，提高了模具壽命。調(diào)試的目的和任務(wù)是：使沖模不僅能沖出合格的沖壓件，而且能安全穩(wěn)定的投入生產(chǎn)使用。應(yīng)根據(jù)試沖件中出現(xiàn)的缺陷，分析其產(chǎn)生的原因，設(shè)法加以解決。有些彎曲、拉深及翻邊等使板料變形的沖模，當(dāng)沖壓件的形狀復(fù)雜或精度較高時(shí)，很難精確計(jì)算出變形前的毛坯尺寸和形狀。對(duì)于這一類沖壓件，雖然相關(guān)參考資料都有計(jì)算毛坯的方法和公式，但由于影響塑性變形的因素非常多，計(jì)算出來(lái)的尺寸和實(shí)際的需要尺寸是有差別的。在實(shí)際的生產(chǎn)中為了得到較準(zhǔn)確的尺寸，往往通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定即在試沖調(diào)整中確定毛坯的尺寸。4 結(jié)論影響沖壓模具壽命的因素很多，從以上分析可以看出從模具設(shè)計(jì)到使用的全過(guò)程中，均能提高模具壽命。實(shí)踐證明，合理設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)及形狀，采用恰當(dāng)?shù)臎_模制造工藝、熱處理工藝，使模具在正常的條件下工作，均能提高模具的壽命。參考文獻(xiàn)：1翁其金冷沖壓技術(shù)M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20072劉建超，張寶忠沖壓模具設(shè)計(jì)與制造M北京：高等教育出版社。20063王孝培沖壓手冊(cè)M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200614