石英表墊片模具設(shè)計【落料沖孔復(fù)合模】【說明書+CAD】

購買設(shè)計請充值后下載，，資源目錄下的文件所見即所得，都可以點開預(yù)覽，，資料完整，充值下載可得到資源目錄里的所有文件。。?！咀ⅰ浚篸wg后綴為CAD圖紙，doc,docx為WORD文檔，原稿無水印，可編輯。。。具體請見文件預(yù)覽，有不明白之處，可咨詢QQ:12401814

河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文 畢業(yè)設(shè)計/論文說明書目錄 緒 論 -----------------------------------------------------------1 第1章 零件工藝分析 1.沖裁工藝性分析-------------------------------------------3 2.確定沖壓工藝方案----------------------------------------4 第 2章 設(shè)計的相關(guān)計算 1.主要的設(shè)計計算------------------------------------------5 第3章 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1. 模具的總體設(shè)計----------------------------------------9 2.工作零件設(shè)計--------------------------------------------10 3.其他零件設(shè)計---------------------------------------------11 第 4章 壓力機的選擇------------------------------------------13 第 5章 模具裝配圖---------------------------------------------14 第 6章 模具的裝配------------------------------------------- -15 設(shè)計總結(jié)-----------------------------------------------------------16 參考文獻-----------------------------------------------------------17 致謝----------------------------------------------------------------18 河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)論文 石英表墊片模具設(shè)計 緒 論 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)一直以15％左右的增長速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大的變化，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的發(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。 近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進步的投資力度，將技術(shù)進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/E、I-DEAS、Euclid-IS等國際通用軟件，個別廠家還引進了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件，并且成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計中。 以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術(shù)已經(jīng)取得很大進步，東風(fēng)汽車公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。此外，許多研究機構(gòu) 和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)方面取得了顯著進步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計周期等方面作出了貢獻。 例如，吉林大學(xué)汽車覆蓋件成型技術(shù)所獨立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟件，華中理工大學(xué)模具技術(shù)國家重點實驗室開發(fā)的注塑模具、汽車覆蓋件模具合乎級進模CAD/CAE/CAM軟件，上海交通大學(xué)模具CAD國家工程研究中心開發(fā)的冷沖壓模具和精沖研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖模CAD軟件等在國內(nèi)模具行業(yè)擁有不少的的用戶。 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)達國家相比還有較大的差距。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(dāng)一部分大型，精密、復(fù)雜和長壽命的模具依賴進口。 未來沖壓模具的發(fā)展趨勢 模具行業(yè)在今后的發(fā)展中，首先要更加關(guān)注其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)整，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密度高的高檔模具得到更快的發(fā)展。我們的模具行業(yè)要緊緊的跟著市場的需求發(fā)展。沒有產(chǎn)品的需求、產(chǎn)品的更新?lián)Q代，就沒有模具行業(yè)的技術(shù)進步，也就沒有模具產(chǎn)品的上規(guī)模、上檔次。如汽車生產(chǎn)中90％以上的零部件，都要依賴模具成型，在珠三角和長三角，為汽車行業(yè)配套的模具產(chǎn)值增長達40％左右。而模具技術(shù)水平的高低，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志。 其次，要積極推進中西部地區(qū)模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，努力縮小發(fā)達地區(qū)和不發(fā)達地區(qū)的差距。中西部很多地區(qū)已經(jīng)意識到模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對制造業(yè)的重要作用。如陜西、四川、河北等模具生產(chǎn)有了很大的發(fā)展，河北興林車身制造集團有限公司作為河北泊頭地區(qū)的骨干企業(yè)帶動了一片模具企業(yè)的開拓；四川宜賓普什模具有限公司憑借強有力的資金投入，將在未來寫下新的篇章。 第三，要積極推進模具企業(yè)特別是國有企業(yè)的體制的創(chuàng)新，轉(zhuǎn)換經(jīng)營機制，大力發(fā)展混合所有制經(jīng)濟，明確產(chǎn)權(quán)和完善法人治理結(jié)構(gòu)。充分發(fā)掘企業(yè)發(fā)展的內(nèi)在動力。要積極推進中、西部地區(qū)工業(yè)基礎(chǔ)較好地區(qū)的制造業(yè)大中型企業(yè)主輔分離，使其模具車間、分廠在不太長的時間里，采用多種有效實現(xiàn)形式，轉(zhuǎn)換機制，大力發(fā)展產(chǎn)權(quán)明晰、獨立自主經(jīng)營，適應(yīng)市場運作和模具生產(chǎn)快速反應(yīng)的現(xiàn)代專業(yè)模具企業(yè)，培養(yǎng)能代表行業(yè)水平的“龍頭”企業(yè)，帶動地區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。 1沖裁工藝性分析 1 分析零件的沖壓工藝性。 材料為H62軟黃銅，較軟，可以沖裁。 2 零件的結(jié)構(gòu)分析。 此沖裁件結(jié)構(gòu)對稱，沒有過大的懸臂和窄槽。最小沖孔直徑滿足要求，邊與邊緣的距離b=2>t=0.5適合沖裁。圓角半徑R=2.最小壁厚也滿足要求。 3 工件的尺寸精度。 工件的尺寸全部為自由公差，都用IT14級，尺寸精度不高。普通沖裁完全能滿足要求。 查表得，如表1所示。 2確定沖壓工藝方案 該零件包括落料和沖孔兩個基本工序，分別可采用單工序模，級進模，復(fù)合模三種方案。 方案一：先落料，后沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。因為零件需求量大，采用此種模具的生產(chǎn)效率低，且模具的制造成本也較高，所以不易采用單工序模。 方案二：落料－沖孔復(fù)合模沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。此種方案只需一副模具，工件的精度及生產(chǎn)效率都較高，同時也滿足凸模和凹模之間許用最小壁厚。沖裁件為石英表墊片，精度高，平整度也高，且工件相對較復(fù)雜，在考慮模具制造成本的情況下。易用此種方案。同時在選用正裝還是倒裝時，應(yīng)用正裝。因為正裝式較適用于材質(zhì)較軟的平直度要求較高的沖裁件，所以我們在這里采用正裝復(fù)合模。 方案三：沖孔—落料級進沖壓。采用級進模。此種方案沖件的精度較差，需要保證沖壓件的形位精度，需要在模具上設(shè)導(dǎo)正銷導(dǎo)正。故模具制造和安裝較復(fù)合模復(fù)雜。 通過對上述三種方案的分析比較，該件的沖壓生產(chǎn)方案選用二為佳。 3主要的設(shè)計計算 1．1 排樣方式的確定及計算 排樣方式一：采用有廢料排樣，形式為直排。根據(jù)表2.5.2（課本）查得工件間a=1.2 側(cè)面a=1.5 。排樣如下圖所示： 端距L=6.5+1.2=7.7 查表2.5.4課本△=0.08 =（+2a）=21mm S=20+6.5+1.2=27.7mm A =18*8 -4-32+6.5*6.5-2.6*2.6+44+1.57 =144-12.56-32+132.665-21.2264 =256.45 = 排樣方式二： 如下圖所示 縱上所述方案二為好。但是因此模具為復(fù)合模，如果是此種排樣方式，模具是比較復(fù)雜的。為了減化模具的制造成本。我們在設(shè)計為隔位沖壓，這樣可以減少廢料，降低模具的制造費用。 此材料為H62軟黃銅，根據(jù)現(xiàn)有的條件，我們選用黃銅板（GB/T2041---1989）。 1．2 沖壓力的計算 該模具為復(fù)合模，擬選擇彈性卸料和上出件。 查表得K=1.3 =0.09 L=18+16+13+2+6.2+4+16=136mm 沖裁力: 卸料力: 沖壓工藝總力: 具體數(shù)據(jù)見下表： 項目分類 項目 公式 結(jié)果 備注 排樣 沖裁件面積 A 256.45mm2 查表4.3.1得修邊余量 Δh=2mm ； 查表2.5.2得最小搭邊值a=1.5mm,a1=1.2mm;采用無側(cè)壓裝置， 條料與導(dǎo)料板間隙Cmin=1mm;n=1 條料寬度 29.5mm 步距 103.4mm 一個步進距的材料利用率η η= 52.4% 沖壓力 沖裁力 τb 25989.6N =136mm , τb=294MPa 卸料力 1559.4N 查表2.6.1得 =0.06 頂件力 2339.1N 查表2.6.1得 0.09 沖壓工藝總力 29888.1N 彈性卸料，上出件 2．3工作零件尺寸刃口計算 在確定工作零件刃口尺寸計算方法之前，首先要考慮工作零件的加工方法及模具裝配方法。結(jié)合該模具的特點，工作零件的形狀相對較簡單，適宜采用線切割機床分別加工落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板，這種加工方法可以保證這些零件各個孔的同軸度，使裝配工作簡化。因此工作零件刃口尺寸計算就分開加工的方法來計算。具體計算如下所示。 由圖二可知，該零件屬于無特殊要求的一般沖孔、落料。外形尺寸由落料所得。內(nèi)形有沖孔得出。查表2.3.2得 ＝0.025 ＝0.035 ＝0.5 則 －＝0.01 設(shè)凸、凹模分別根據(jù)計算情況查公差表，按所需級別加工制造。則 落料部分： ① （18-0.50.43）＝17.79 ＝（17.79-0.025）＝17.54 校核 0.018+0.011>0.01 所以=0.005 ＝0.003 =17.79 =17.54 ② (8-0.50.36)=7.82 = (7.82-0.025)=7.78 ③ (4-0.50.30)=3.85 = (3.86-0.025) =3.825 ④ (13-0.50.43) =12.785 = (12.785-0.025) =12.76 ⑤ (2-0.50.25) =1.875 = (1.875-0.025) =1.85 沖孔部分: ① (4+0.50.3) =3.85 (3.85+0.025) =3.875 ② (8+0.50.36) =8.18 (8.18+0.025) =8.205 ③ (2.6+0.50.15) =2.675 (2.675+0.025) =2.700 孔邊距的尺寸： 160.12520.09=160.03mm 具體數(shù)據(jù)見下表1： 尺寸及其分類 尺寸 結(jié)果 備注 落料 18mm mm DA=17.79mm 查表2.3.3得，沖裁雙面間隙 Zmax =0.025 Zmin= 0.035 ; 磨損系數(shù)X= 0.5 ， 模具按IT6級、IT7級制造。校核滿足δA+δT≤（Zmax- Zmin） DT=17.54mm 8mm 8mm DA=7.82mm DT=7.78mm 4mm mm DA=3.85mm DT=3.825mm 13mm mm DA=12.785mm DT=12.76mm 2mm mm DA=1.875mm DT=1.85mm 沖孔 4mm mm dT=3.85mm dA=3.875mm 8mm mm dT=8.18mm dA=8.205mm R2.6mm dT=2.675mm dA=2.700mm 孔心距 16mm =160.03mm 2．4 卸料橡膠的設(shè)計 橡膠的選用時務(wù)必是其厚度保持一致，不然模具在工作時受力不均勻，運動產(chǎn)生歪斜，影響模具的正常工作。 項目 公式 結(jié)果 備注 卸料板工作行程h工 h工= h1+t+h2 5mm h1為凸模凹進卸料板的高度2.5mm, h2為凸模沖裁后進入凹模的深度2mm 橡膠工作行程H工 H工=h工+h修 10mm h修為凸模修磨量，取5mm 橡膠自由高度H自由 H自由=4H工 40mm 取H工為H自由的25% 橡膠的預(yù)壓縮量H預(yù) H預(yù)= 15%H自由 6mm 一般H預(yù)=（10%-15%）H自由 每個橡膠承受的載荷 389.9N 選用4個圓筒形橡膠 橡膠的外徑 34mm d為圓筒形橡膠的內(nèi)徑，取d=13mm;=0.5MPa 校核橡膠自由高度 H自由 0.5≤H自由/D=1.2≤1.5 滿足要求 橡膠的安裝高度H安 H安=H自由-H預(yù) 34mm 2．5壓力中心的確定 如上圖所示ABCDEFG各點為本線段的中點，坐標(biāo)分別為A(，)、B(，)、C(，)、D(，)、E(，)、F(，)、G(，)O為原心，H中心。 ① 計算以上各點的坐標(biāo)值：A(0，20) 、B（-9，16）、C（-7.5，12）、D（-4，7.6）、E（-5.07，10.93）、F（5.3，5.9）、G（0，-4.14） ② 計算各段直線的長度：=18，=8，=5，=3.14，=4.88，=5.90，=20.4 ③ 根據(jù)力學(xué)定理求壓力中心： ＝0mm = 13mm 壓力中心數(shù)據(jù)見下表： 基本要素長度L/mm 各基本要素壓力中心的坐標(biāo)值 x y L1=18 0 20 L2=8 -9 16 L3=5 -7.5 12 L4=3.14 -4 7.6 L5=4.88 -5.07 10.9 L6=5.9 5.3 5.9 L7=20.4 0 -4.14 =28.56 0 16 =38.9 0 0 合計113.98 0 13.01 3.1 模具的類型的選擇 由沖壓工藝的分析可知，采用復(fù)合沖壓，所以模具類型為復(fù)合模。 ① 定位方式的選擇，因為該模具采用的是條料?？刂茥l料的送進方向采用導(dǎo)料銷，無側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進步距采用擋料銷初定距。而第一件的沖壓位置因為條料長度有一定量，可以靠操作工目測來定。 ② 卸料、出件方式的選擇 因為工件較簿，卸料力也比較小，故可采用彈性卸料。且此模具為正裝復(fù)合模，所以采用上出件方式。 ③ 導(dǎo)向方式的選擇 為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該模具采用后側(cè)導(dǎo)拄的導(dǎo)向方式。 3.2 工作零件設(shè)計 凹模設(shè)計 ① 凹模刃口型式的選擇 落料凹模，根據(jù)沖裁件的特點。我們在這里將落料凹模設(shè)計為整體、直通式。因為此沖裁件的精度高，且模具的出料方式為上出料。沖裁件的材料也較軟，容易沖裁落料凹?？拙捎镁€切割機床加工，安排凹模在模架上的位置時，要根據(jù)計算的壓力中心的數(shù)據(jù)，壓力中心與模柄中心重合。 ② 凹模的外形尺寸的確定 由于h=kb經(jīng)驗公式適用于h15mm以上。所以我們不能用經(jīng)驗公式計算的數(shù)據(jù)。根據(jù)（沖壓手冊 王孝培）表2－40我們選用： 凹模高 h=20mm 凹模壁厚 c=26.75mm 預(yù)選長80寬80 具體可安零件圖一 凸模設(shè)計 ① 凸模的結(jié)構(gòu)形式及其固定方式 由沖裁件可知此模具的凸模的結(jié)構(gòu)一個是非圓和圓的我們選用現(xiàn)在較為常用的鉚接固定，且為直通式，都不屬于需要特別保護的小凸模。 ② 凸模長度計算 凸、凹模設(shè)計： 我們采用彈壓卸料板式：L=++t+h=20+10+0.5+14.5=45mm 沖孔凸模： 我們采用的是正裝復(fù)合模：L=H+h+m=55mm 具體見零件圖二和三 3.3其它零件設(shè)計 定位零件，我們采用檔料銷 。導(dǎo)向裝置。采用導(dǎo)料銷。他們的位置根據(jù)排樣的方式。進行具體設(shè)計，檔料銷高度h=3mm 導(dǎo)料銷 H=5mm 卸料板，它的外形尺寸與凹模一樣。厚度10mm。采用45鋼制造，淬火硬度40～50HRC。卸料螺釘我們選用4各卸料螺釘。公稱直徑為12mm,螺紋部分為M1010mm。卸料釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。 推件（頂件）裝置,根據(jù)沖裁件的特點，我們選用剛性推件裝置。 7 模架的選擇 該模具采用后側(cè)導(dǎo)住模架，這種方便條料的送進和觀測。以凹模外形尺寸為依據(jù)。選擇模架規(guī)格。導(dǎo)柱d/mmL/mm我們選用20110 （GB/T2861.1）,導(dǎo)套我們選用與導(dǎo)柱相配的7028（GB/T2861.6）。上模座厚度取30mm,墊板厚度取10mm,下模座厚度取40mm,那么，該模具的閉合高度； =++H+t-h+L=30+40+10+45+20-2=143mm 可見我們選用的壓力機J11-5的最大閉合高度（170mm）大于該模具的閉合高度?？梢允褂?。 第4章 壓力機的選用 通過以上的校核我們選用的開式單柱壓力機J11-5能滿足要求。其技術(shù)參數(shù)如下： 公稱壓力：50kN 滑塊行程:35 最大閉合高度：170mm 滑快行程次數(shù)：0～40 墊板厚度：30mm 模柄孔尺寸：2540mm 第5章 模具總裝配圖 通過以上設(shè)計，可畫出裝配圖。模具的工作零件有落料凹模、凸凹模、沖孔凸模。卸料方式采用彈性卸料，以橡膠為彈性元件。沖孔廢料和成品均由溢料孔溢出。 條料送進時采用活動擋料銷作為粗定距，用三個導(dǎo)料銷作為條料的導(dǎo)料裝置。第一件的沖壓位置因為條料長度有一定量，可以靠操作工目測來定。以后每次沖壓均用檔料銷其作用。在操作完一步后，將條料抬起向前移動，進行二次沖壓。當(dāng)沖壓一遍以后，將條料水平旋轉(zhuǎn)。再沖第二遍，進行隔位沖壓操作。 第6章 模具的裝配 根據(jù)復(fù)合模裝配要點，本副模具的裝配選凸、凹模為基準(zhǔn)件，先裝上模，再裝下模，裝配后，應(yīng)保證間隙均勻，并調(diào)整間隙、試沖、返修。具體裝配過程見下表： 序號 工序 工藝說明 1 凸、凹模預(yù)配 ① 裝配前仔細檢查各凸模形狀及尺寸以及凹模形孔，是否符合圖紙要求尺寸精度、形狀。 ② 將各凸模分別與相應(yīng)的凹?？紫嗯?，檢查其間隙是否加工均勻。不適合者應(yīng)重新修磨或更換 2 凸模裝配 以凹?？锥ㄎ?，將各凸模分別壓入凸模固定板的形孔中，并擠緊牢固 3 裝配下模 ① 在下模座上劃中心線，按中心預(yù)裝凹模、導(dǎo)料板； ② 在下模座、導(dǎo)料板上，用已加工好的凹模分別確定其螺孔位置，并分別鉆孔，攻絲； ③ 將下模座、導(dǎo)料板、凹模裝在一起，并用螺釘緊固，打入銷釘 4 裝配上模 ① 在已裝好的下模上放等高墊鐵，再在凹模中放入0.12mm的紙片，然后將凸模與固定板組合裝入凹模； ② 預(yù)裝上模座，劃出與凸模固定板相應(yīng)螺孔、銷孔位置并鉆鉸螺孔、銷孔； ③ 用螺釘將固定板組合、墊板、上模座連接在一起，但不要擰緊； ④ 將卸料板套裝在已裝入固定板的凸模上，裝上橡膠和卸料螺釘，并調(diào)節(jié)橡膠的預(yù)壓量，使卸料板高出凸模下端約1mm; ⑤ 復(fù)查凸、凹模間隙并調(diào)整合適后，緊固螺釘； ⑥ 安裝導(dǎo)正銷、承料板； ⑦ 切紙檢查，合適后打入銷釘。 5 試沖與調(diào)整 裝機試沖并根據(jù)試沖結(jié)果作相應(yīng)調(diào)整 設(shè)計總結(jié) 通過這次畢業(yè)設(shè)計使我從新系統(tǒng)的復(fù)習(xí)了所學(xué)的專業(yè)知識同時也鞏固了先前學(xué)到的知識，同時感觸最深的是，所學(xué)知識只有在應(yīng)用中才能在更深刻理解和長時間記憶。對一些原來一知半解的理論也有了清楚的認(rèn)識。特別是原來所學(xué)的一些專業(yè)基礎(chǔ)課：如機械制圖、模具材料、公差配合與技術(shù)測量、塑料模具設(shè)計與制造等有了更深刻的理解，使制造的模具既能滿足使用要求有不浪費材料，保證了工件的經(jīng)濟性，設(shè)計的合理性。通過塑料模手冊、模具制造簡明手冊、模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊等了解到許多原來未知的知識。 這次畢業(yè)設(shè)計是對我三年來學(xué)習(xí)的一次測驗，也是我踏入社會前的一次總演習(xí)。在設(shè)計中難免要遇到很多難題，由于有了課程設(shè)計的經(jīng)驗及老師的不時指導(dǎo)和同學(xué)的熱心幫助下，克服了一個又一個的困難，使我的畢業(yè)設(shè)計日趨完善。畢業(yè)設(shè)計雖然很辛苦，但是在設(shè)計中不斷思考問題，研究問題，咨詢問題，一步步提高了自己，一步步完善了自己。同時也汲取了更完整的專業(yè)知識，鍛煉了自己獨立設(shè)計的能力，使我受益匪淺，我相信這些經(jīng)驗對我以后的工作一定大有益處 此次設(shè)計為較為簡單的復(fù)合模具，復(fù)合模具生產(chǎn)率高，沖裁件的內(nèi)孔與外緣的相對位置精度高，板料的定位精度要求比級進模低，沖模的輪廓尺寸較小。但復(fù)合模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，成本高。復(fù)合模主要用于生產(chǎn)批量大、精度要求高的沖裁件。 致謝 此次設(shè)計雖然完成了，也讓我感到自己知識的匱乏，要是沒有各位老師的真誠幫助，是不能完成這次設(shè)計的，在此向楊占堯老師，翟德梅老師，原紅玲老師，于志宏老師，蘇光老師，杜偉老師等老師表示深深的感謝。感謝三年來對我的辛苦教誨，讓我學(xué)到了很多有用的知識 在完成本論文的過程中還得了廣大同學(xué)的熱情幫助，才使論文得以順利完成。在此對各位老師和同學(xué)們表示衷心的感謝！由于本人能力有限，論文中難免存在一些漏洞，還請指導(dǎo)老師加以指正 參考文獻 1 王孝培主編 《 模具設(shè)計簡明手冊》 機械工業(yè)出版社 2 楊占堯編 《沖壓模具圖冊》[S] 高等教育出版社 3 陳錫棟、周小玉主編 《實用模具技術(shù)手冊》 [S] 機械工業(yè)出版社 4 許發(fā)樾主編 《實用模具設(shè)計與制造》[S] 機械工業(yè)出版社 5 馮炳堯、韓泰榮、蔣文森編，丁戰(zhàn)生審 《模具設(shè)計與制造簡明手冊》（第二版）[M] 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 6 中國機械工程學(xué)會、中國模具設(shè)計大典編委會 《中國模具設(shè)計大典》 [M] 江西科學(xué)技術(shù)出版社 7 模具制造手冊編寫組編寫 《模具制造手冊》（第二版）[M] 機械工業(yè)出版社 8 郝濱海編 《沖壓模具簡明設(shè)計手冊》 [M] 化學(xué)工業(yè)出版社 9 劉建超、張寶忠編 《沖壓模具設(shè)計與制造》[S] 高等教育出版社 10 林慧國、火樹鵬、馬紹彌主編 《模具材料應(yīng)用手冊》 [S] 機械工業(yè)出版社 11 模具設(shè)計與制造技術(shù)教育叢書編委會編 《模具制造工藝與設(shè)備》[S] 機械工業(yè)出版社 18 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文 表格清單 表1 排樣計算及其沖裁力的計算--------------------------------------------------------------6 表2 模具刃口尺寸的計算------------------------------------------------------------------------8 表3 卸料橡膠尺寸的計算------------------------------------------------------------------------9 表4 壓力中心的確定------------------------------------------------------------------------------10 表5 模具的裝配-----------------------------------------------------------------------------------15 插圖清單 圖1 排樣圖--------------------------------------------5 圖2 壓力中心計算------------------------------------9 本 專 河南機電高等?？茖W(xué)校 級 科畢業(yè)設(shè)計（論文）情況調(diào)查表 系 教研室 本教研室指導(dǎo)教師人數(shù) 本教研室所帶學(xué)生人數(shù) 學(xué)生所在專業(yè)： 檢 查 內(nèi) 容 1、在校外單位進行畢業(yè)的情況： （1）學(xué)生人數(shù) （ %） （2）涉及單位的數(shù)量 2、選題體現(xiàn)的綜合訓(xùn)練性程度： 較強（份數(shù)） 一般（份數(shù)） 較差（份數(shù)） 3、課題性質(zhì) 項目 工程設(shè)計 （A） 工程技術(shù)研究 （B） 軟件工程 （C） 文獻型綜述 （D） 其它 （E） 份數(shù) 4、課題來源 項目 科研課題（A） 企業(yè)課題（B） 校級課題（C） 自擬課題（D） 份數(shù) 5、指導(dǎo)教師職稱結(jié)構(gòu)： 正 高(人數(shù)) 副 高(人數(shù)) 中 級(人數(shù)) 初 級(人數(shù)) 6、畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書、評語等填寫認(rèn)真程度： 認(rèn) 真(份數(shù)) 一般(份數(shù)) 不認(rèn)真(份數(shù)) 7、組織管理狀況 8、教師指導(dǎo)情況 9、學(xué)生狀況 10、其它 檢查人： 年 月 沖壓純凈的鈦板料的可鍛模性 機械工程學(xué)，臺灣國立大學(xué)，臺北10764，羅克克(1964年提出的厘米·克·秒制電導(dǎo)率單位) 2003 年10月20 日標(biāo)準(zhǔn)；2005 年4月12 日接受以修改過的形式；2005 年5月4 日公證 摘要 由于六角close-packed (HCP) 晶體結(jié)構(gòu), 商業(yè)純凈的鈦(CP 鈦) 在室溫顯示低延展性, 并且要求熱量活化作用增加它的延展性和可模鍛性。在本研究中, 由實驗性方法學(xué)習(xí)了CP 鈦板料在vanous 溫度的可模鍛性. 拉伸測試第一次進行調(diào)查CP 鈦板料在各種各樣的溫度下的機械行為。形成極限測試，V 彎曲測試,和拉伸試驗測試沖壓CP 鈦板料在各種各樣的溫度下的可模鍛性。實驗性結(jié)果表明, 雖然可模鍛性被限制以冷形成，但CP 鈦板料在室溫能形成薄元件。另外, V 彎曲測試表明，在拉拔成型溫度可以減少回彈。試驗結(jié)果獲得在本研究中可以幫助設(shè)計CP 鈦板料沖壓模。 2005 年Elsevier B.V 版權(quán)所有。 關(guān)鍵字：純鈦板；可成形性；成型極限；V彎曲；回彈 1. 介紹 由于它的重量和高強度系數(shù)，工業(yè)純凈的鈦(CP 鈦) 是一潛在構(gòu)件, 并且最近受到電子產(chǎn)業(yè)注意。因為它的競爭力和優(yōu)越表現(xiàn)，CP 鈦的主要分解的過程是壓制形成。在制造工藝的壓制成形之中，沖壓CP 鈦板料是特別重要為生產(chǎn)薄壁結(jié)構(gòu)組分被使用在電子產(chǎn)品, 譬如筆記本蓋子, 移動電話 等。CP 鈦板料由于它六角close-packed (HCP) 結(jié)構(gòu)在室溫通常顯示有限的延展性。雖然可成形性可以在高溫下改善，但是一個制造過程總希望在室溫下進行。但是, CP 鈦多數(shù)研究集中于微結(jié)構(gòu) [ 1-4 ], 并且關(guān)于CP 鈦板料沖壓的可模鍛性文學(xué)研究不是很深入。 在本研究中, 使用實驗性方法調(diào)查了CP 鈦板料沖壓的可模鍛性。從實驗獲得的關(guān)于CP 鈦板料在各種各樣的溫度范圍從室溫到300攝氏度的機械性能的結(jié)果。另外,CP 鈦板料的重要形成的特征, 譬如形成極限, 回彈,和極限拉延比，都要被檢測。 2. 在各種各樣溫度下的機械性能測試 應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系是根本信息為金屬板的可模鍛性的研究。依照以上提到, 在室溫CP 鈦板料的可模鍛性是有限的,可以在拉伸成型溫度改善。為了審查品CP 鈦物產(chǎn)覆蓋在不同的溫度的機械性能，拉伸測試執(zhí)行了在各種各樣的溫度范圍從室溫對300 0C 和在0.1, 0.01, 0.001, 和0.0001/s 之下的不同的張力率, 各自地。拉伸測試標(biāo)本由JIS 等級1 CP 0.5 毫米制成鈦板料厚度準(zhǔn)備了根據(jù)ASTM 標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)本被削減沿平面剖面與輾壓方向(00), 和在角度450 和900 對輾壓方向。標(biāo)本裁減毛刺沿導(dǎo)線邊緣。 拉伸測試進行了使用MTS 810 測試機器。因為在高溫測試、熱化熔爐接通MTS810 測試機器。標(biāo)本在拉伸測試之前先加熱到100, 200, 和300 0C。在測試期間, 溫度標(biāo)本被保持恒定直到樣品拉伸到故障。 在本研究中, 工程學(xué)應(yīng)力關(guān)系第一次從實驗性數(shù)據(jù)獲得，然后是轉(zhuǎn)換成真實的應(yīng)力聯(lián)系根據(jù)a一Qo(1 +e) 和 e=ln(1十e), a 和s 是真實的重力和真正的張力、Qo 和a 是工程應(yīng)力, 和工程應(yīng)變的張力, 各自地。在室溫下從樣品獲得CP 鈦真實的應(yīng)力關(guān)系，被削減三個不同取向被顯示在圖l 。非均質(zhì)性的行為被觀察在圖1 。它被看見圖1, 00 標(biāo)本有更高的出產(chǎn)量和a 更大的伸長比標(biāo)本在其它二個方向, 在伸長上的區(qū)別是更加重大的。并且觀察它, 0度 樣本顯示重大工作硬化的產(chǎn)物在標(biāo)本之中在三個方向。這個結(jié)果一致于那獲得Ishiyama 等[ 5 ] 。在起點階段測試他們發(fā)現(xiàn)了滑動變形發(fā)生在00 個和900 個方向。在進一步變形階段期間, 孿生變形快速地增加在00 方向和生產(chǎn)更高的抵抗反對脫臼滑動, 收效按更大的價值在出產(chǎn)量, 工作硬化, 和伸長。CP 的平均屈服應(yīng)力和伸長鈦板料在室溫是大約352 MPa 和28%, 各自地。可是那Φ值屈服應(yīng)力和伸長的值CP 鈦板料在室溫下不是良好的在一深拉處理比擬碳鋼的、他們是可行的因為相對淺的模具產(chǎn)品從那可成形性觀點。 圖2 顯示原物和被扭屈的標(biāo)本在三個方向。它被注意在圖2, 00 標(biāo)本進行一致的變形在破裂之前, 當(dāng)900 標(biāo)本顯示一次明顯的頸, 和變形 450標(biāo)本方向在那些其它二個方式之間 為了審查張力率的作用在CP 鈦板料的變形, 拉伸測試并且執(zhí)行在室溫在不同的滑塊速度之下, 造成不同的張力率的0.1, 0.01, 0.001, 和0.0001,各自地。真實的應(yīng)力關(guān)系在各種各樣的張力率為00 標(biāo)本被顯示在圖3 。重要的微量在應(yīng)力曲線從張力率0.1 到0.001 是注意在圖3, 和應(yīng)力曲線變得接近互相之后。同樣觀察在拉伸測試趨向為450 個和900 個樣本。它表明CP 鈦板料穩(wěn)定的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系可能是在張力率更小比0.001 之下獲得。 CP 鈦的真實的應(yīng)力聯(lián)系覆蓋在各種各樣的溫度范圍從室溫對300 0C 為標(biāo)本00 方向被顯示在圖4。測試執(zhí)行在張力率的0.001顯示在圖4。在圖4,上CP 鈦板料在高溫下有更好的可鍛性。測試更低溫度的增量得到應(yīng)力曲線比例。注意在圖4 依照樣本的伸長不增加從室溫對100 0C被觀測, 相反, 伸長得到更小當(dāng)樣本被加熱 100 0C 。 Fig. 3. True stress-strain relations at various strain-rates (1/s) for 00 speci men at room temperature. 但是, 在測試的溫度比100 0C更高時伸長變大。更大的伸長在室溫是相當(dāng)異常的。但這種現(xiàn)象唯一發(fā)生在00 樣本。45度和90度樣本,當(dāng)在測試的溫度伸長連續(xù)被增加, 顯示在圖5和圖6上, 各自地。在室溫發(fā)生了更大的伸長在 00 樣本也許歸結(jié)于在室溫孿生變形的快速的增量在00 方向, 導(dǎo)致更高的抵抗阻止脫臼滑動, 并且造成更大的伸長。各向異性現(xiàn)象其它索引是塑料張力比率, 即。 r 價值, 被定義作為塑料張力比率在到那的橫向方向在厚度方向在a 單軸的拉伸測試。 窗體頂端 在本研究中, r 價值是樣本在室溫拉伸測試獲得0度, 45度, 和 90度方向。測量r 價值從標(biāo)本被舒展到20% 是4.2, 2.2, 和2.1 為 00, 450, 和900 個標(biāo)本, 各自地。從更高的r- 價值表明更好的回火性, 它表示, CP 鈦覆蓋陳列更好的深圖畫質(zhì)量在輾壓方向比其它二個方向。并且CP 鈦各向異性現(xiàn)象板料再被證實了從重大區(qū)別 r 價值。 3. 沖壓CP 鈦板料的可鍛性 除基本的機械性能之外, 審查了CP 鈦板料的沖壓的可模鍛性。在本研究,形成極限測試在室溫, 并且V 彎曲測試和圓杯子圖畫測試在各種各樣溫度執(zhí)行了。測試結(jié)果被談?wù)摿伺cCP 相關(guān)形成的物產(chǎn)鈦覆蓋在印記過程中。 3.1. 成型極限測試 因為Keeler 和Backofen [ 6 ] 介紹了概念形成極限圖(FLD), 1963 年這是 廣泛被接受的標(biāo)準(zhǔn)為破裂預(yù)言以金屬片 形成。確定FLD, 舒展測試是執(zhí)行為不同的寬度薄鋼板樣品使用半球型沖床。標(biāo)本是第一電化學(xué)上銘刻以會是的圓柵格扭屈入橢圓在被舒展以后。 工程學(xué)張力測量了沿少校和較小軸橢圓被命名少校和較小張力, 各自地。并且他們主要是測量飛機上的張力。 在本研究中, 長方形標(biāo)本有同樣長度的100mm, 但以另外寬度排列從10 到100 毫米在10 毫米的增加, 被測試了。相似與拉伸測試, CP 鈦板料被切開了在三個取向?qū)殙悍较? 即, 00, 450, 和900, 為各標(biāo)本的大小。在測試期間, 標(biāo)本夾緊了在周圍被舒展了對失敗在78 毫米半成品沖床。工程學(xué)少校和較小張力測量在地點最接近破裂為每個標(biāo)本被記錄了。少校和較小張力是密謀反對互相以主要張力作為縱坐標(biāo), 和曲線適合入張力點被定義了形成的極限曲線。圖顯示這形成極限曲線稱形成的極限圖。FLD 是一個非常有用的標(biāo)準(zhǔn)為發(fā)生的破裂在一個沖壓的過程中。 根據(jù)早先分析, CP 鈦板料能被形成在室溫。為了進一步證實它的可行性, 形成的極限測試執(zhí)行了在室溫度。測試結(jié)果看出圖7 顯示形成的極限曲線?？匆娫趫D7, 主要張力在曲線的最低的點, 并且是平面張力變形方式, 是0.34 。比較被冷軋的鋼或不銹鋼, 這數(shù)值更低。但是, 為沖壓薄產(chǎn)品, 圖7顯示形成的極限曲線表明CP 鈦板料在室溫形成的更大的可能性。這有可能在室溫用CP 鈦板料能制造電子材料。 3.2. V 彎曲測試 因為CP 鈦彈性模數(shù)比鋼要低,回彈是重要的彎曲處理。在本研究, V 彎測試執(zhí)行了審查CP 鈦板料在各種各樣溫度回彈形成的物產(chǎn)。V 彎測試結(jié)果用圖8顯示 。圖8能看見在下模有一個開頭角度90度。環(huán)烷驅(qū)研究那效果的沖頭半徑接通彈性后效，工具以沖壓半徑從0.5 到5.0 毫米, 在0.5 毫米的增加, 準(zhǔn)備了。CP 鈦板料的樣本以0.5 毫米的厚度, 長度 60 毫米, 和寬度15 毫米。為增加測試的溫度,標(biāo)本被附寄了在熱化熔爐。V 彎測試不使用潤滑劑因為摩擦情況有對回彈的無意義作用發(fā)生了在V 彎曲測試。彎曲的測試進行了在室溫, 100, 200, 和3000C, 各自地。在彎曲的測試以后, 彎的標(biāo)本角度由CMM 測量了, 和回彈角度被計算了 。 Fig. 8. Tooling used in the V-bend tests 圖9 和10 顯示關(guān)系在回彈之間并且沖壓半徑在室溫和300 0C, 各自地?？匆陨蟽蓚€圖, 不管溫度變化回彈減少為更小的沖壓半徑。在彎曲時更小的沖壓半徑導(dǎo)致更大的塑料變形,因此要減小回彈的作用。在圖9 和10負值的彈性后效發(fā)生在較小沖頭半徑的時候。這是因為那板料在V 形狀的平直的邊被扭屈入形成弧光在彎曲的過程開始, 和裝載被應(yīng)用鋪平弧在彎曲處理結(jié)果的結(jié)尾復(fù)合應(yīng)力分配導(dǎo)致負值的彈性后效 [ 7 ] 。比較兩個圖,觀察, 回彈減少當(dāng)形成的溫度增加不管沖頭半徑尺寸。它表明那 CP 鈦板料不僅有更好的可鍛性而且體驗較少回彈在形成的高溫。我們知道, 回彈是由彈性模數(shù)和材料的屈服應(yīng)力影響的。彈性模數(shù)不會隨溫度變化而變化。而且溫度升高CP 鈦板料的屈服應(yīng)力減少，高溫是形成回彈減退是因為在更低的溫度CP 鈦的屈服應(yīng)力更低。 Fig. 10. Relations between springback and punch radius at 300 "C for spec- imens of three directions. Fig. 11. Punch and die used in circular cup drawing tests. Fig. 12. Drawn cups at various forming temperatures 3.3盤狀拉深試驗 限制的圖畫比率(LDR), 被定義作為圓直徑的比(Dp) 與沖壓直徑(Dp) 在一張成功的圓盤拉深處理, 是一個普遍的索引使用描述可模鍛性金屬板。LDR 的更大的價值暗示更大的圖畫深度, 即,更好的可鍛性 。在本研究中, 沖壓和沖模被顯示在圖11 使用了圓盤拉深測試。測試執(zhí)行了在室temperatore, 100, 和200 0C, 各自地。在高溫下為了進行拉深測試使用加熱器。為了獲得一個成功的拉深過程。那坯料尺寸和空白座力適當(dāng)調(diào)節(jié)除去些缺點比如斷裂和皺紋，如果在拉深測試破裂出現(xiàn), 斷開軸心力對更小的價值會被調(diào)整直到破裂被消除到?jīng)]有皺痕發(fā)生。當(dāng)斷裂力量的調(diào)整沒有消除破裂, 減少斷裂的方法會被嘗試同時避免破裂。拉深試驗采取壓制皺痕，但是, 在LDR 測試, 空白的大小是并且作為參量確定LDR 的價值除對上述調(diào)整的用途之外。從拳打直徑是35 毫米, 空白的直徑被增加在3.5 毫米的增加從70 毫米對最大的可能的直徑為計算價值方便起見 LDR 。MoS2 被使用了作為潤滑劑在所有圓杯子圖畫測試進行在本研究中, 和圖畫速度是0.2 mm/s 。 圖12 顯示拉長的杯子在各種各樣的溫度。 圖12清楚的顯示,當(dāng)形成溫度增加時拉拔深度增加。表明這個圖形那自動測試設(shè)備畫的形狀拉深成形的在多樣的溫度是相當(dāng)不同的。自動測試設(shè)備現(xiàn)象變成重要的在較高的成型溫度。LDR 、畫的深度, 和相關(guān)的處理參量的價值被列出在表1 為測試進行在各種各樣的溫度。它被注意在表1, 所有價值增加當(dāng)形成的溫度增量。但是, 增量 LDR 和圖畫深度不是那么重大的在范圍從室溫對100 0C, 但得到大從100 2000C 。注意在表1一大的斷裂紋是需要的大的坯料尺寸到是成功地從中提取一較高的溫度是。在室溫CP 鈦板料LDR 的價值是2.2, 與可比較的碳鋼, 表明, 沖壓CP 鈦覆蓋在室溫是可行的。 4. 結(jié)束語 在本研究中調(diào)查了由做各種各樣的試驗。在各種各樣的溫度CP 鈦板料沖壓的可鍛性的形成。機械性能 CP 鈦板料在各種各樣的溫度第一次被審查了, 并且應(yīng)力聯(lián)系被獲得從實驗表明, CP 鈦板料有更高的屈服應(yīng)力和更小的伸長在室溫, 但當(dāng)板料被加熱到300 0C比例減少由屈服應(yīng)力的增加決定。它是被注意應(yīng)力聯(lián)系獲得從拉伸測試在室溫表明CP 鈦板料能被形成入淺組分在室溫, 雖然屈服應(yīng)力是一少許更高的。形成限制CP 鈦板料的圖被獲得在室溫不是那么高的作為那些被冷軋的鋼, 而是極小值主要張力0.34 并且提供一種最宜的可能性為 CP 鈦板料被形成在室溫。圓形拉深測試顯露, 在室溫CP 鈦板料有 LDR 價值的2.2, 和成功地拉長的以20 毫米的深度證實CP 鈦板料可能被形成入淺組分在室溫。但是, 露出的現(xiàn)象顯示表明, CP 鈦板料負擔(dān)重要的 各向異性現(xiàn)象在能并且影響可鍛性的平面圓形拉深。 調(diào)查了在室溫度應(yīng)力聯(lián)系對張力率的作用。實驗性結(jié)果表示, 應(yīng)力聯(lián)系變得穩(wěn)定當(dāng)張力率比0.001 小。在V 彎測試, 實驗性結(jié)果顯露重要信息回彈可能被減少在被舉起的形成的溫度。彈性后效可以是減少如果使用一較小沖頭半徑 。實驗性結(jié)果表明本研究提供根本性形成CP 鈦板料模具設(shè)計。 鳴謝 作者會想感謝全國科學(xué)中華民國的委員會為財政支持這研究根據(jù)合同第NSC 89-2212-E-002-147,使實驗工作成為可能。 參考文獻 [I] P. Jones, W.B. Hutchison, Stress-state dependence of slip in titanium6A1-4V and other H.C.P. metals, Acta Metall. 29 (1981) 951-968. [2] G. Haicheng, Orientation dependence of slip and twinning in HCP metals, Scripts Mater. 36 (12) (1997) 1383-1386. [3] M.H. Yoo, Twinning and mechanical behavior of titanium aluminides and other intermetallics, Intermetallics 6 (1998) 597巧02. [4] J.W. Christian, 5. Mahajan, Deformation twimung, Prog. Mater. Sci.39 (1995) 1-157. [5] S. Ishiyama, S. Hanada, O. Izumi, Orientation dependence of twinping in commercially pure titanium, J.扣n. Inst. Met. 54 (9) (1990) 976-984. [6] S.P. Keeler, W.A. Backofen, Plastic instability and fracture in sheets stretched over rigid punches, Traps. Am. Soc. Met. 56 (1963) 25-48. [7] L. Forcellese, F. Fratini, Gabriella, F. Micari, The evaluation of springback in 3D stamping and coining processes, J. Mater. Process. Technol. 80-81 (1998) 108-112. Fig. 15