畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書課題名稱 發(fā)動(dòng)機(jī)懸置橫梁左右、支座沖壓模設(shè)計(jì) 學(xué) 院專 業(yè)班 級(jí)學(xué) 號(hào)姓 名指 導(dǎo) 教 師 教研室主任 院 長(zhǎng) 年 2 月 20 日一、課題基本要求：1、學(xué)習(xí)有關(guān)沖壓模具的結(jié)構(gòu)和工作原理。2、學(xué)習(xí) UG 或 Pro/E 軟件的三維建模、裝配及工程圖功能。3、學(xué)習(xí) Ansys/Modlflow 軟件的分析功能。4、按給定的要求在 UG 或 Pro/E 平臺(tái)上完成模具的零件、裝配以及工程圖的設(shè)計(jì)。二、進(jìn)度計(jì)劃與應(yīng)完成的工作（一）進(jìn)度計(jì)劃：1、第一至二周：接受任務(wù)書，查閱塑料模具設(shè)計(jì)的相關(guān)資料，學(xué)習(xí) UG 或Pro/E、Ansys、Modlflow 等軟件的相關(guān)功能，為設(shè)計(jì)作準(zhǔn)備；2、第三至四周：翻譯一篇與設(shè)計(jì)相關(guān)的英文論文，完成開題報(bào)告，確定設(shè)計(jì)方案； 3、第五至八周：模具設(shè)計(jì)計(jì)算； 4、第九至十三周：完成相關(guān)三維模型和工程圖紙繪制；5、第十四至十六周：整理編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書，完成所有設(shè)計(jì)內(nèi)容，答辯準(zhǔn)備；6、第十八周：答辯，修改畢業(yè)設(shè)計(jì)，歸檔。（二）應(yīng)完成的工作：1、完成一副模具的設(shè)計(jì)； 2、編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書，字?jǐn)?shù) 20000 左右，其中包括 400 字左右的中文摘要，英文摘要應(yīng)與中文摘要內(nèi)容完全相同；3、翻譯一篇與設(shè)計(jì)相關(guān)的外文資料，字?jǐn)?shù)不少于三千字（附英文原文） ；4、要求運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與繪圖，圖幅不少于四張 A0 圖紙，三維模型一套；5、查閱與課題相關(guān)文獻(xiàn)十五篇以上。三、主要參考文獻(xiàn)、資料《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 人民教育出版社《模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社《機(jī)械設(shè)計(jì)》 人民教育出版社《模具制造工藝及裝備》 機(jī)械工業(yè)出版社；《模具制造工藝》 機(jī)械工業(yè)出版社《模具標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)用手冊(cè)》 中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)件委員會(huì)肖祥芷,李志剛,李德群.CAD 在模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用.北京:科學(xué)出版社,1993.現(xiàn)代模具技術(shù)編委會(huì).汽車覆蓋件模具設(shè)計(jì)與制造.北京:國(guó)防工業(yè)出版社,1998.郭春生,湯寶駿,孫繼明.汽車大型覆蓋件模具.北京:國(guó)防工業(yè)出版社,1993.四、完成期限2017 年 5 月 20 日（暫定，實(shí)際時(shí)間以學(xué)院安排為準(zhǔn)）CIRP 年報(bào) - 制造技術(shù) 65（2016 ）297-300內(nèi)容列表在 ScienceDirectCIRP 年報(bào) - 制造技術(shù)單詞：h t t p：/ / e e。 e l e e e r e r。 c o m / c i r p / d e f a u l t。薩普AA6061 鋁合金模鍛工藝模的運(yùn)動(dòng)控制Hiroshi Utsunomiya（2）* ，Koki Tada，Ryo Matsumoto日本大阪大學(xué)大學(xué)院工學(xué)研究科材料與制造科學(xué)科 2-1 山田大夫，大阪府大田 565-0871A R T I C L E I N F O關(guān)鍵詞：淬火鋁燙金A B S T R A C T在可熱處理的鋁合金的模鍛中，坯料保持在高溫下以進(jìn)行固溶處理，然后在冷模之間同時(shí)壓縮和快速冷卻以形成過(guò)飽和溶液。這個(gè)過(guò)程類似于鋁合金板的熱沖壓，然而工件坯料相對(duì)較厚，厚度應(yīng)變較大。雖然提出了在伺服壓力機(jī)上的滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)控制的許多應(yīng)用，但是作為控制工件的微結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的方法尚未被充分討論。在 AA6061 坯料的模鍛鍛造中，討論模具速度的影響以獲得具有均勻分布的更高硬度。2016 CIRP。1.介紹伺服壓力機(jī)的金屬成型工藝有許多優(yōu)點(diǎn)[1]。滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)控制用于減少成形負(fù)載和機(jī)器振動(dòng)，以及改善成形性和潤(rùn)滑性。最成功的冶金應(yīng)用是高強(qiáng)度鋼板的熱沖壓。奧氏體通過(guò)模具之間的快速冷卻而轉(zhuǎn)變成馬氏體，即模具淬火，使得在小負(fù)荷下制造具有較高強(qiáng)度和較小回彈的產(chǎn)品[2,3]。由于通過(guò)在冷模之間夾持熱片來(lái)實(shí)現(xiàn)快速冷卻，因此伺服壓力機(jī)是期望的機(jī)器，因?yàn)槿菀讓?shí)現(xiàn)沖壓之后的夾層。另一個(gè)應(yīng)用是從溶液處理生產(chǎn)超飽和固溶體（S.S.S.S.）的可熱處理合金[4-6]。該方法通過(guò)去除再加熱工藝，縮短老化持續(xù)時(shí)間中和加強(qiáng)將應(yīng)變老化效應(yīng)，在生產(chǎn)率方面具有優(yōu)點(diǎn)。然而，由于冷卻速率，用于熱沖壓或模具淬火的工件被限制為薄片或箔。如果模具淬火適用于諸如板，坯料和棒的厚工件，則其可以廣泛地用于工業(yè)中制造厚而堅(jiān)固的部件和部件。因此，塊狀金屬的鍛造鍛造的可行性研究很重要。作者介紹了具有較高熱導(dǎo)率的硬質(zhì)合金工具的模具，并報(bào)道了鋼坯的模鍛鍛造是可行的[7]。發(fā)現(xiàn) Al-Mg-Si 是用于模鍛鍛造的優(yōu)選合金。 16 mm 厚的 AA6061 坯料在模鍛鍛造中大量減少（高度為 50％） ，并確認(rèn)形成過(guò)飽和固溶體[8]。*通訊作者。電子郵件地址：uts@mat.eng.osaka-u.ac.jp （H. 宇都宮） 。順便提及，在模鍛鍛造中，在非常短的時(shí)間內(nèi)一次施加熱和冷加工，使得鍛造產(chǎn)品的微觀結(jié)構(gòu)和性能可能不同于常規(guī)產(chǎn)品的。它們應(yīng)該對(duì)模具運(yùn)動(dòng)敏感。在本研究中，鍛造速度對(duì)人工時(shí)效前后硬度的影響主要在 AA6061 合金的模鍛鍛造工藝中進(jìn)行了研究。圓柱形坯料用于軸對(duì)稱分析，但是將來(lái)對(duì)于工業(yè)應(yīng)用需要具有復(fù)雜形狀的研究。2.實(shí)驗(yàn)2.1。工件圓柱坯料由擠壓的 Al-Mg-Si 合金（A6061-T6 ）棒加工而成。化學(xué)組成為 Al-0.9％Mg-0.57％Si-0.2％Fe-0.29％Cu-0.09 ％Cr 。坯料的直徑 D0 為 16mm，高度 h0 為 8mm。2.2。模鍛使用 450kN 伺服壓力機(jī)（H1F45 ，Komatsu Ind.Corp。 ） 。模具由硬質(zhì)合金工具（WC-20 質(zhì)量％Co，熱導(dǎo)率= 70W m 1 K 1，表面粗糙度 Ra = 0.02-0.04mm）制成。它們?cè)诟稍飾l件下使用（無(wú)潤(rùn)滑） 。首先，將坯料在 823K 的箱式爐中保持 1.8kS 進(jìn)行固溶處理。為了避免在鍛造之前用冷模接觸而突然溫度下降，鋼坯由鋼絲支撐，如圖 1 所示。將坯料從爐中轉(zhuǎn)移到壓機(jī)中，并在空氣中輕微冷卻，直到表面溫度變?yōu)?788K，然后在模具之間鍛造。 788 K 是該合金的最低固溶處理溫度[9]。坯料高度從 8mm 壓縮至 4mm（Dh / h0 = 50％） ，其中三個(gè)滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)示意性地示于圖 2。雖然http://dx.doi.org/10.1016/j.cirp.2016.04.132 0007-8506 / 2016 CIRP。H.Utsunomiya et al。 / CIRP Annals - Manufacturing Technology 65（2016）297-300圖 1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置示意圖。圖 3.水淬（WQ） ，空氣冷卻（AC）和模鍛鍛造（ DQ）中的測(cè)量溫度變化。圖 2.滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)的示意圖。規(guī)定速度恒定，如圖 2 所示實(shí)際速度不完全恒定。平均速度為 2.5,7.4 和 17.4mm / s，使得初始應(yīng)變速率分別為 0.21,0.84 和 2.52s 1。當(dāng)上模到達(dá)下死點(diǎn)時(shí)，停止模運(yùn)動(dòng)并將坯料夾持8 秒以冷卻。在打開模具之后，將鍛造的坯料排出并保持在空氣中。通過(guò)在側(cè)表面的中心焊接的 CA 熱電偶測(cè)量整個(gè)過(guò)程中坯料的溫度變化，如圖 1 所示。為了比較，還進(jìn)行了水淬（WQ）和空氣冷卻（AC）從沒有鍛造的溶液處理。2.3。老化處理模具淬火的坯料以及水淬火（WQ）和空氣冷卻（AC）坯料在 448K 的硅油浴中老化。老化持續(xù)時(shí)間為 0.25,0.5,1,2,4,8， 16 和 32 小時(shí)。這意味著 0.9,1.8,3.6,7.2,14.4,28.6,57.6 和115.2 ks（kiloseconds ） 。2.4。硬度試驗(yàn)在坯料的拋光縱截面上沿對(duì)稱軸測(cè)量維氏硬度。在中心區(qū)域（距離中間平面 250mm 內(nèi)）和表面區(qū)域（距離端面 250-500mm）中進(jìn)行壓痕。壓痕載荷為 0.49N（50gf） ，保持時(shí)間為15 秒。3.結(jié)果3.1。連續(xù)冷卻變換（CCT）圖在模具淬火鍛造（DQ） ，水淬火（WQ）和空氣冷卻（AC）期間的連續(xù)冷卻曲線在圖 3 中進(jìn)行比較。 x 軸上的時(shí)間 t 從坯料冷卻到 788K 以下并開始鍛造的時(shí)刻開始。圖中的實(shí)線 C曲線表示通過(guò)商業(yè)軟件 JMatPro（Sente Software Ltd.，UK ）預(yù)測(cè)的在沒有變形的情況下的b00 Mg 2 Si 相的析出開始。據(jù)預(yù)測(cè)，空氣冷卻（AC ）中的鋼坯在 30 秒后顯示沉淀。模具鍛造（DQ）和水淬火（WQ）中的所有坯料在 10 秒內(nèi)快速冷卻至低于 323K。即使在最低速度（2.5mm / s）下，在 t = 2s 之前完成壓縮，并且在 t = 10s 之前完成夾持。在最高速度（17.4mm / s）下，由于 100Hz 的短采樣時(shí)間，溫度變化顯示一些波動(dòng)。水淬火和模鍛中的過(guò)飽和固溶體的形成在以前的研究[8]中通過(guò)熱分析（ TG-DTA）和透射電子顯微鏡（TEM）證實(shí)了 17.4mm / s。值得注意的是，鍛造速度越快，冷卻速率越高。3.2。模鍛鍛造變形在 17.4mm / s 的模鍛鍛造期間，縱向截面上宏觀結(jié)構(gòu)的變化示于圖 3 中。從未變形的水冷淬火坯料的圖像（圖 4（a） ） ，發(fā)現(xiàn)粗顆粒在軸向上伸長(zhǎng)，并且表面附近的顆粒尺寸更細(xì)。這可能是由于在從擠壓棒到圓柱坯的加工過(guò)程中引入的應(yīng)變。在 Dh / h0 = 20％時(shí)中斷鍛造，并且在圖 5 中對(duì)中途變形的坯料進(jìn)行取樣和觀察。 4（ b） 。坯料顯示側(cè)表面的滾磨。圍繞中間平面的金屬主要在徑向方向上流動(dòng)，而粒狀纖維在端面下方保持垂直，因此清楚地觀察到三角形較少變形區(qū)域。這意味著表面附近的冷卻速率較高。在 50％壓縮后（圖 4（c） ） ，宏觀結(jié)構(gòu)在高度上看起來(lái)更不均勻。更清楚地觀察到圍繞中平面的徑向顆粒流。這是由于在鍛造期間較少的變形區(qū)以及溫度梯度。換句話說(shuō)，變形集中在周圍圖 4.鍛造過(guò)程中鋼坯縱截面的宏觀組織變化（v = 17：4 mm = s） 。H.Utsunomiya et al。 / CIRP Annals - Manufacturing Technology 65（2016）297-300 299中心溫度相對(duì)較高，因?yàn)楸砻鎱^(qū)域被冷模具更多地冷卻。3.3。中心硬度在老化之前和老化后的坯料中心周圍的硬度在圖 5 中進(jìn)行比較。 .水淬鋼（WQ）和以2.5,7.4 和 17.4 mm / s 鍛造的三個(gè) DQ 鋼坯的峰值老化持續(xù)時(shí)間和峰值硬度分別為57.6,3.6,7.2,7.2 ks 和 108,126,121,115 HV。所有模鍛鍛坯顯示比水淬鋼（WQ）更高的硬度。峰值老化時(shí)間從 57.6 ks 的 WQ 顯著縮短到 3.6-7.2 ks 的模鍛（DQ） 。發(fā)現(xiàn)在較慢速度鍛造的坯料中，不僅析出更快，而且峰值硬度更高。在緩慢鍛造的情況下，坯料在鍛造期間冷卻更長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間。因此，鍛造溫度較低，使得引入更多的位錯(cuò)，加工硬化較大，應(yīng)變時(shí)效增強(qiáng)。3.4。硬度分布通過(guò)高度圖 3 中比較了中心附近和表面附近的硬度。當(dāng)鍛造速度較快時(shí)，硬度分布較窄，盡管宏觀結(jié)構(gòu)更不均勻，如圖 6 所示表面附近的硬度對(duì)鍛造速度不敏感，而中心周圍的硬度隨著鍛造速度的降低而增加。因此，慢鍛造導(dǎo)致不均勻的硬度分布。假設(shè)在慢鍛造中，坯料在較低溫度下變形，從而在中心周圍引入更多的位錯(cuò)。值得注意的是，中心和表面之間的硬度差通過(guò)老化而降低，但是硬度都顯著增加。3.5。鍛造速度對(duì)坯料宏觀結(jié)構(gòu)的影響在不同速度鍛造的坯料的宏觀結(jié)構(gòu)在圖 7 中進(jìn)行比較。最高速度的宏觀結(jié)構(gòu)已經(jīng)在圖4（ c）中示出。端面下方的區(qū)域通過(guò)與冷模接觸而快速冷卻，使得變形不嚴(yán)重。另一方面，中心區(qū)域被軸向壓縮并且在徑向方向上伸長(zhǎng)。這種效果在更高的鍛造速度下更顯著（圖4（ c） ） ，因?yàn)榕髁显谙鄬?duì)較高的溫度下被壓縮，其中中心和表面之間的溫度差較大，使得變形集中在中心附近。圖 5.人工老化前后坯料中心的硬度。 圖 6.中心和表面的硬度作為鍛造速度的函數(shù)。圖 7 縱向坯料的宏觀結(jié)構(gòu)作為鍛造速度的函數(shù)。4。討論上述結(jié)果表明，模鍛鍛造坯料的顯微組織，硬度和老化行為對(duì)伺服壓力機(jī)上的鍛造速度非常敏感。這是因?yàn)樗俣扔绊戝懺爝^(guò)程中的溫度變化。然而，僅僅從圖 3 所示的冷卻曲線了解該行為是不容易的。因?yàn)槔鋮s曲線只是顯示按時(shí)間順序的溫度變化，不考慮變形。另一方面，應(yīng)力 - 應(yīng)變曲線對(duì)于討論材料的機(jī)械行為是非常有用的，然而其不包括熱效應(yīng)。在模鍛鍛造中，坯料立即冷卻和鍛造，因此需要同時(shí)考慮變形（應(yīng)變） ，載荷（應(yīng)力）和溫度的所有變化，因?yàn)樵摴に囀钦嬲臒釞C(jī)械處理。應(yīng)力，應(yīng)變和溫度對(duì)鍛造持續(xù)時(shí)間的變化如圖 8（a）-（ c）所示。如圖 8（a）所示，從初始高度和通過(guò)激光位移計(jì)在假定均勻變形而不進(jìn)行滾磨的情況下實(shí)驗(yàn)測(cè)量的滑動(dòng)位置計(jì)算真應(yīng)變。發(fā)現(xiàn)鍛造在 2 秒內(nèi)完成。由壓縮載荷計(jì)算的真應(yīng)力如圖 8（b）所示。負(fù)載增加，并在夾層之前顯示最大值。最大應(yīng)力隨著鍛造速度的降低而增加。在鍛造更快的情況下，應(yīng)力消除更大。在鍛造過(guò)程周圍的放大的冷卻曲線如圖 8（c）所示。圖 9（a） - （c）是基于圖 8 的應(yīng)變，應(yīng)力和溫度的組合圖。常規(guī)應(yīng)力 - 應(yīng)變曲線如圖 9（a）所示。真應(yīng)力對(duì)溫度的影響如圖 9（b）所示。這些數(shù)字意味著坯料在較慢溫度下在較慢鍛造的情況下變形。溫度對(duì)真應(yīng)變?nèi)鐖D 9（c）所示。鍛造持續(xù)時(shí)間 t 被添加在 H.Utsunomiya et al。 / CIRP Annals - Manufacturing Technology 65（2016）297-300圖 8.（a）應(yīng)變， （b）應(yīng)力和（c ）溫度隨時(shí)間的變化。圖 9 通過(guò)組合數(shù)據(jù)獲得的應(yīng)力，應(yīng)變和溫度之間的關(guān)系如圖 8 所示。圖 9（b）和（ c）的曲線上。如圖 9（c）所示，可知鍛造速度越快，冷卻速度越快。然而，如果比較相同應(yīng)變的溫度，當(dāng)鍛造速度更快時(shí)溫度更高。因此，圖 9（a） 、 （b）似乎對(duì)圖8（ c）的結(jié)果有爭(zhēng)議。這是因?yàn)槊總€(gè)應(yīng)變的冷卻速率 dT / de 不總是與標(biāo)稱冷卻速率 dT / dt一致。實(shí)際變形溫度很重要。根據(jù)圖 9（c ）所示，如果鍛造速度快，則主要在熱加工或熱加工中施加變形。在這種情況下，即使變形是不均勻的，如圖 4 所示，加工硬化可忽略不計(jì)，使得鍛造后的硬度分布小。另一方面，如果鍛造速度慢，則施加的變形大多是熱加工或冷加工，因此加工硬化起重要作用。在這些條件下，溫度梯度導(dǎo)致產(chǎn)品中的硬度分布。結(jié)果表明，低速淬火鍛造使變形溫度更低，引入更多的位錯(cuò)和硬化中心區(qū)域，然后增加人工老化后由于應(yīng)變老化的硬度。然而，通過(guò)高度的硬度分布更寬。5.結(jié)論Al-Mg-Si 合金的模鍛鍛造在具有硬質(zhì)合金工具 WC-Co 模具的伺服壓力機(jī)上進(jìn)行 AA6061 圓柱形坯料（直徑 16mm，高度 8mm） 。研究了鍛造速度對(duì)溫度變化，變形和老化行為的影響。當(dāng)鍛造速度較慢時(shí)，標(biāo)稱冷卻速率較低。坯料在較低溫度下變形，使得中心附近的硬度較高，并且老化后的硬度也較高。然而通過(guò)高硬度分布是廣泛的，因?yàn)榕髁显诖蟮臏囟忍荻认伦冃?。如果控制冶金?yīng)用的滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)，建議立即考慮應(yīng)力，應(yīng)變和溫度的變化。除了冷卻曲線外，溫度 - 應(yīng)變曲線有助于區(qū)分熱/ 熱/冷加工以及預(yù)測(cè)鍛造鋼坯的顯微組織和性能。參考文獻(xiàn)[1] Osakada K，Mori K，Altan T，Groche P（2011）Mechanical Servo Press Technology for Metal Forming。 CIRP Annals 60：651-672。[2] Karbasian H，Tekkaya AE（2010 ）A Review on Hot 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模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，因?yàn)槟＞咴诤艽蟪潭壬蠜Q定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對(duì)模具工業(yè)提出了越來(lái)越高的要求，也為其發(fā)展提供了巨大的動(dòng)力。近 10 年來(lái)，中國(guó)模具工業(yè)一直以每年 15%左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展。但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，中國(guó)模具工業(yè)無(wú)論在技術(shù)上，還是在管理上，都存在較大差距。特別在大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具技術(shù)上，差距尤為明顯。中國(guó)每年需要大量進(jìn)口此類模具，在模具產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上，中低檔模具相對(duì)過(guò)剩，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇價(jià)格偏低，降低了許多模具企業(yè)的效益。而中高檔模具能力不足，模具的開發(fā)能力較弱，技術(shù)人才嚴(yán)重不足，科研開發(fā)和技術(shù)攻關(guān)投入少等一系列問(wèn)題，嚴(yán)重制約了中國(guó)模具行業(yè)的發(fā)展。 模具應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大、已應(yīng)用領(lǐng)域?qū)δ＞咛岢龅母嗪透咭?，使模具工業(yè)發(fā)展速度快于其他制造業(yè)的發(fā)展速度已成為普遍規(guī)律，目前世界模具市場(chǎng)供不應(yīng)求，近幾年，市場(chǎng)總量一直在 600～650 億美元之間，而我國(guó)模具出口尚不到8％， “十一五”期間完全可以擴(kuò)大這個(gè)份額，同時(shí)隨著經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展趨勢(shì)日趨明顯，模具制造業(yè)逐漸向我國(guó)轉(zhuǎn)移以及跨國(guó)集團(tuán)到我國(guó)進(jìn)行模具采購(gòu)趨向日趨明顯，外資和民營(yíng)資本繼續(xù)看好我國(guó)模具行業(yè)，我國(guó)模具行業(yè)機(jī)遇大于挑戰(zhàn)，未來(lái)國(guó)際模具市場(chǎng)前景廣闊，我國(guó)模具仍有較大發(fā)展空間。當(dāng)前，我國(guó)面臨發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和發(fā)展中國(guó)家價(jià)格優(yōu)勢(shì)的雙重壓力。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家模具企業(yè)憑借其技術(shù)優(yōu)勢(shì)和實(shí)力，在中高檔模具方面具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，隨著他們逐步進(jìn)入我國(guó)，對(duì)我國(guó)的模具工業(yè)形成了巨大挑戰(zhàn)；印度、泰國(guó)及東歐一些國(guó)家，近年來(lái)模具工業(yè)發(fā)展也很快，而且其模具的價(jià)格也具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，我國(guó)模具行業(yè)的成本和價(jià)格優(yōu)勢(shì)會(huì)逐步削弱并最終消失。羅百輝指出，中國(guó)模具企業(yè)必須在技術(shù)、管理和人才培訓(xùn)方面下功夫，積極引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的模具制造技術(shù)，提升高端模具產(chǎn)品開發(fā)能力，調(diào)整模具產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，不斷提高我國(guó)模具產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)在“十一五”期間將繼續(xù)保持較快的發(fā)展速度，給模具行業(yè)的發(fā)展提供了可靠的宏觀支持。汽車、IT 電子信息、家電、OA 辦公設(shè)備、機(jī)械和建材行業(yè)、航天航空、電動(dòng)工具都是模具需求大戶，還有筆記本電腦、網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒將有幾千萬(wàn)臺(tái)的市場(chǎng)。目前由于機(jī)型多為國(guó)外開發(fā)，模具進(jìn)口較多，隨著我國(guó)自行開發(fā)能力的提高，這方面的模具需求量也將大幅度增加?？梢灶A(yù)見中國(guó)模具行業(yè)將在良好的宏觀環(huán)境下得到快速發(fā)展。 2、國(guó)外方面： 我國(guó)模具生產(chǎn)廠中多數(shù)是自產(chǎn)自配的工模具車間（分廠） ，自產(chǎn)自配比例高達(dá)60%左右，而國(guó)外模具超過(guò) 70%屬商品模具。專業(yè)模具廠大多是“大而全” 、 “小而全”的組織形式，而國(guó)外大多是“小而?！?、 “小而精” 。國(guó)內(nèi)大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的模具占總量比例不足 30%，而國(guó)外在 50%以上。2004 年，模具進(jìn)出口之比為3.7﹕1，進(jìn)出口相抵后的凈進(jìn)口額達(dá) 13.2 億美元，為世界模具凈進(jìn)口量最大的國(guó)家。3、未來(lái)沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)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(jià)格低”的要求服務(wù)。達(dá)到這一要求急需發(fā)展如下幾項(xiàng)：(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(jì)制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)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(jìn)一步擴(kuò)大 CAE 技術(shù)的應(yīng)用范圍。計(jì)算機(jī)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(gè)行業(yè)中推廣成為可能，實(shí)現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。(2)高速銑削加工國(guó)外近年來(lái)發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點(diǎn)。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，對(duì)汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。(3)模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的 CAD 數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程” 。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。 (4)電火花銑削加工電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù)，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù)，它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數(shù)控銑一樣)，因此不再需要制造復(fù)雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。國(guó)外已有使用這種技術(shù)的機(jī)床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計(jì)這一技術(shù)將得到發(fā)展。(5)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計(jì)目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到30%左右。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家一般為 80%左右。(6)優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù)選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來(lái)提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術(shù)。(7)模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化模具表面的質(zhì)量對(duì)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(dòng)化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢(shì)。(8)模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的發(fā)展二．研究的基本內(nèi)容和擬解決的主要問(wèn)題（1）覆蓋件表面不允許有波紋、皺折、凹痕、擦傷、邊緣拉痕和其他破壞表面美感的缺陷，覆蓋件上的裝飾棱線和筋條要求清晰、平滑、左右對(duì)稱和過(guò)渡均勻，覆蓋件之間的棱線銜接應(yīng)吻合流暢，不允許參差不齊。 （2）覆蓋件的形狀多為空間立體曲面，其形狀很難在覆蓋件圖上完整準(zhǔn)確地表達(dá)出來(lái)。因此覆蓋件的尺寸形狀常常借助主模型來(lái)描述。主模型是覆蓋件的主要制造依據(jù)，覆蓋件圖上標(biāo)注出來(lái)的尺寸形狀，其中包括立體曲面形狀、各種孔的位置尺寸、形狀過(guò)渡尺寸等，都應(yīng)和主模型一致，圖面上無(wú)法標(biāo)注的尺寸要依賴主模型量取，從這個(gè)意義上看，主模型是覆蓋件圖必要的補(bǔ)充。 （3）覆蓋件拉延成型時(shí)，由于其塑性變形的不均勻性，往往會(huì)使某些部位剛性較差。剛性差的覆蓋件受至振動(dòng)后會(huì)產(chǎn)生空洞聲，用這樣零件裝車，汽車在高速行駛時(shí)就會(huì)發(fā)生振動(dòng)，造成覆蓋件早期破壞。 （4）覆蓋件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸決定該件的工藝性。覆蓋件的工藝性關(guān)鍵是拉深工藝性。覆蓋件一般都采用一次成型法，為了創(chuàng)造一個(gè)良好的拉深條件，通常將翻邊展開，窗口補(bǔ)滿，再加添上工藝補(bǔ)充部分，構(gòu)成一個(gè)拉深件。1．拉裂 （1）產(chǎn)生拉裂的原因 a．選擇成形覆蓋件的板料的塑性較差，流動(dòng)性較差 （鎂合金常溫下拉深時(shí)其塑性較差很容易拉裂，幾乎不能成形） 。 b．在拉深成形覆蓋件的過(guò)程中拉深速度的控制不太理想（拉深速度較快時(shí)覆蓋件上容易產(chǎn)生裂紋） 。 c．在拉深過(guò)程中壓邊圈壓得太緊提供的壓力過(guò)大影響金屬板料的流動(dòng)變形。 d．覆蓋件拉深模具本身在加工制造的過(guò)程中模具表面不太光滑，使得模具間隙受到影響，從而影響了拉深件的質(zhì)量。 e．在覆蓋件拉深成形過(guò)程中潤(rùn)滑方式的選擇不太理想。 （采用石墨加機(jī)油的潤(rùn)滑比采用豬油潤(rùn)滑要好） 。2．起皺 （1）產(chǎn)生起皺的原因 a．坯料的相對(duì)厚度 t/B 的值較小，變形區(qū)的抗失穩(wěn)能力就差，從而引起起皺。b. 在拉深成形的過(guò)程中壓邊力沒有控制好，如果在拉深過(guò)程中提供的壓邊力過(guò)小則容易起皺。 c．拉深系數(shù)較小，從而引起開裂。d．拉深凸凹模之間的間隙如果過(guò)大也會(huì)引起起皺現(xiàn)象的產(chǎn)生。 e．拉深過(guò)程中若凹模的圓角半徑過(guò)大會(huì)使得壓料的面積變小，從而引起起皺。f. 如果采用圓形坯料來(lái)拉深成形方形件的話，圓形坯料角部的料較多，成形時(shí)容易往一起聚集從而引起起皺。3.回彈 （1）回彈的定義：在拉深底部需要成形出形狀的拉深件（如汽車覆蓋件）時(shí)，由于彈性變形部分的恢復(fù)，使拉深件的底部需要成形出的形狀變得與模具尺寸不一樣這種現(xiàn)象稱為回彈。 （2）產(chǎn)生回彈的原因 a．板料的機(jī)械性能的影響（如果選擇的成形覆蓋件的坯料的彈性模量越小，屈服極限、抗拉強(qiáng)度的數(shù)值越大，回彈也就越大） 。 b．采用的拉深力不夠缺少打靠的過(guò)程。 c．模具的間隙不合理。三．研究方法及措施（1）解決拉裂問(wèn)題的措施 a．選擇塑性較好的板料作拉深成形的坯料（對(duì)于塑性較差又必須進(jìn)行覆蓋件拉深成形的板料可以采用加熱后再拉深的工藝） 。 b．在拉深過(guò)程中對(duì)拉深速度進(jìn)行很好的把握和控制，同時(shí)把拉深力作適當(dāng)降低。c．在加工制造覆蓋件拉深模具時(shí)對(duì)模具的加工精度要很好的把握以提高模具表面的表面質(zhì)量和表面粗糙度，減少其對(duì)拉深質(zhì)量的影響。 d．對(duì)拉深模具的凸模、凹模的半徑在符合覆蓋件總體要求的條件下作調(diào)整，適當(dāng)增加凸模和凹模的圓角半徑。 e．在壓邊圈的底部和凹模上涂上適當(dāng)且適量的潤(rùn)滑劑來(lái)減少摩擦了，使金屬流動(dòng)起來(lái)受的阻力更少，減少產(chǎn)生裂紋的可能。 （2）解決起皺問(wèn)題的措施 a．保證拉深凸模和凹模之間的間隙盡量小。 b. 凹模上采用較小的圓角半徑以減少起皺。 c．在覆蓋件的坯料選擇時(shí)盡量的選擇方形的坯料。 d. 在覆蓋件的拉深過(guò)程中盡量的采用合適的壓邊力來(lái)減少起皺問(wèn)題的發(fā)生。 （3）解決措施 a．選擇機(jī)械性能良好的覆蓋件成形坯料。 b．在拉深的過(guò)程中采用合適的壓力，并且在拉深過(guò)程完成的最后關(guān)頭增加打靠的過(guò)程讓凸模、凹模有一個(gè)很好的接觸從而確定汽車覆蓋件底部要成形的形狀。四．研究工作的步驟、進(jìn)度第十五周：接受任務(wù)書，查閱相關(guān)資料，學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，為設(shè)計(jì)作準(zhǔn)備；第十六周：做開題報(bào)告，根據(jù)制件初步確定方案；第十七周：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)懸置橫梁支座模具設(shè)計(jì)計(jì)算第十八周：采用 CAD 軟件畫出模具二維結(jié)構(gòu)圖，完成相關(guān)圖紙繪制；第十九周：撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書及相關(guān)技術(shù)文件；第二十到二十一周：準(zhǔn)備答辯；第二十二周：畢業(yè)答辯；五．主要參考文獻(xiàn)（其中外文文獻(xiàn)不少于 2 篇）《沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例》 模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會(huì)編著 機(jī)械工業(yè)出版社 2003《冷沖模具設(shè)計(jì)》 李雙義著 清華大學(xué)出版社 2002《沖壓工藝模具學(xué)》 盧險(xiǎn)峰著 機(jī)械工業(yè)出版社 1998《沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)》 沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組編著 機(jī)械工業(yè)出版社 1996《實(shí)用沖壓模設(shè)計(jì)技術(shù)》 王同海著 機(jī)械工業(yè)出版社 1995《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 人民教育出版社《模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社《機(jī)械設(shè)計(jì)》 人民教育出版社《模具制造工藝及裝備》 機(jī)械工業(yè)出版社；《模具制造工藝》 機(jī)械工業(yè)出版社《模具標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)用手冊(cè)》 中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)件委員會(huì)肖祥芷,李志剛,李德群.CAD 在模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用.北京:科學(xué)出版社,1993.現(xiàn)代模具技術(shù)編委會(huì).汽車覆蓋件模具設(shè)計(jì)與制造.北京:國(guó)防工業(yè)出版社,1998.郭春生,湯寶駿,孫繼明.汽車大型覆蓋件模具.北京:國(guó)防工業(yè)出版社,1993.六．導(dǎo)師評(píng)語(yǔ)簽字： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目：發(fā)動(dòng)機(jī)懸置橫梁支座沖壓模設(shè)計(jì) 學(xué) 院：專業(yè)班級(jí)：姓 名：學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師：2 職 稱：年 5 月 20 日摘 要冷沖壓是是建立在金屬塑性變形的基礎(chǔ)上，利用模具和壓力機(jī)對(duì)板料進(jìn)行加工獲得所需要的零件形狀和尺寸，有著高品質(zhì)、高效率、制作簡(jiǎn)單、成本低、高材料利用率、的一種先進(jìn)的金屬加工方法。冷沖壓實(shí)現(xiàn)機(jī)械化及自動(dòng)化很簡(jiǎn)單，大量生產(chǎn)時(shí)適合使用冷沖壓技術(shù)。以零件的生產(chǎn)技術(shù)要求為標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)了落料沖孔復(fù)合模具、彎曲模及沖孔模的單工序模。冷沖壓加工由三要素板料、設(shè)備和模具所構(gòu)成，此三要素是沖壓所必要的硬件條件，再通過(guò)有機(jī)地協(xié)調(diào)、進(jìn)行合理的工藝性設(shè)計(jì)和計(jì)算以有效的組織管理。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)零件加工工藝和模具設(shè)計(jì)的分析結(jié)果非常重要，還有模具是為了更經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)產(chǎn)品的，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮設(shè)計(jì)的模具結(jié)構(gòu)是否可用，成本不宜過(guò)高，操作簡(jiǎn)單，要讓工人更容易上手。關(guān)鍵詞：成形 沖壓模 沖裁模 模具設(shè)計(jì)AbstractCold stamping is based on the metal plastic deformation, based on the use of molds, stamping metal plate processing to obtain the required parts shape and size, with high quality, high efficiency, simple production, low cost, high material utilization, advanced Of the metal processing method.Cold stamping to achieve mechanization and automation is very simple, mass production for cold stamping technology.Abstract according to the technical requirements of parts production, stamping dies, bending molds and stamping dies are designed. Cold stamping by the plate, equipment and mold three elements, constitute the stamping conditions required for the three hardware elements, and then through organic coordination, reasonable process design and calculation, effective organization and management. In the design process, the analysis of parts processing technology and mold design is very important, there are mold production more economical products, in the design process to consider the design of the mold structure is available, the cost should not be too high, simple operation, so that workers Easier to start.Keyword：forming stamping die blanking die die design目 錄1 緒論 .11.1 課題研究目的和意義 11.2 沖壓模具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及技術(shù)趨勢(shì) 22 沖裁件工藝分析及沖裁工藝方案的確定 .42.1 沖裁件的工藝分析 42.1.1 沖裁件的特點(diǎn) .42.1.2 沖裁件的工藝分析 .52.2 沖裁工藝次數(shù)的選擇及最佳工藝方案確定 82.3 工藝規(guī)程編制 93 落料沖孔模的設(shè)計(jì) 103.1 排樣及材料利用率的計(jì)算 .103.2 沖裁間隙 .123.3 沖裁力和壓力中心計(jì)算 .133.3.1 沖裁力計(jì)算 133.3.2 沖壓設(shè)備選用 143.4 壓力設(shè)備選取 .153.5 落料沖孔模零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 .163.5.1 凸模 163.5.2 凹模 173.5.3 定位零件 183.5.4 卸料零件 183.5.5 彈性元件選取 193.5.6 固定零件 203.6 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .213.6.1 模具整體結(jié)構(gòu) 213.6.2 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用 224 彎曲工藝設(shè)計(jì) 254.1 工藝分析及方案擬定 .254.2 彎曲工藝計(jì)算 .252 4.3 壓力機(jī)公稱壓力的確定 .264.4 彎曲模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .274.5 主要零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與選用 .314.5.1 導(dǎo)柱模架的選用 314.5.2 導(dǎo)柱和導(dǎo)套選取 314.5.3 模柄選取 334.5.4 固定板選取 344.5.5 彈性元件選取 354.5.6 銷釘 364.5.7 螺釘 36總結(jié) .38致 謝 .39參考文獻(xiàn) .401 1 緒論1.1 課題研究目的和意義在今天的生活中，隨處可見利用模具生產(chǎn)的出的產(chǎn)品，大到飛機(jī)，輪船，小到塑料瓶，水桶，都是模具產(chǎn)品。隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，模具在各行各業(yè)中的地位愈加顯得重要。當(dāng)前，國(guó)際上的模具強(qiáng)國(guó)有德國(guó)，美國(guó)，日本等，我國(guó)模具行業(yè)相比這些國(guó)家起步較低，基礎(chǔ)薄弱。不過(guò)，隨著改革開放以來(lái)，我國(guó)加大了對(duì)模具行業(yè)的扶持力度，派往國(guó)外積極學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備，研究發(fā)達(dá)國(guó)家的產(chǎn)品，去其糟粕，取其精華，如今已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步了，再不是當(dāng)初連一架飛機(jī)，一輛塔克都造不出來(lái)的中國(guó)了。因?yàn)閲?guó)家政策上的扶持加上本身的發(fā)展優(yōu)勢(shì)，模具行業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分。模具行業(yè)發(fā)展非常迅猛，在起初的時(shí)候模具產(chǎn)值增長(zhǎng)迅速，在二十一世紀(jì)產(chǎn)值更是逐年上翻，一舉成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要產(chǎn)業(yè)。模具作為諸多行業(yè)的基礎(chǔ)工業(yè)，無(wú)論是在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中還是在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中都占有舉足輕重的地位。模具行業(yè)的應(yīng)用范圍非常廣泛，大到航天行業(yè)，小到日常生活，故模具的發(fā)展程度的高低對(duì)其他工業(yè)的發(fā)展起著十分重要的影響。 [1]本課題題目是發(fā)動(dòng)機(jī)懸置橫梁支座（左） （右）的冷沖壓拉延模具。沖壓加工：用壓力機(jī)上的模具給材料施加一定的壓力，使板料變成想要的形狀的一種生產(chǎn)技術(shù)。在室溫下進(jìn)行的沖壓稱為冷沖壓。模具屬于高新技術(shù)產(chǎn)品，是當(dāng)今制造業(yè)中使用最為廣泛的工藝設(shè)備之一，是最重要的工業(yè)生產(chǎn)手段，也是工業(yè)發(fā)展的方向，在國(guó)外有著“不朽的工業(yè)” 、 “工業(yè)之母”的稱號(hào)?？梢哉f(shuō)一個(gè)國(guó)家的模具工業(yè)水平的高低，往往影響著該國(guó)家綜合國(guó)力的強(qiáng)弱及工業(yè)水平的高低，由此可見模具工業(yè)的影響力。雖然我國(guó)模具工業(yè)得到了飛速的發(fā)展，但是與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還是存在不小的差距，無(wú)論是在技術(shù)上還是在管理上，當(dāng)然這也是無(wú)法避免，畢竟我國(guó)模具工業(yè)起步晚，底子弱。最為明顯的差距表現(xiàn)在大型、精密。復(fù)雜、長(zhǎng)壽模具技術(shù)上，我國(guó)每年都需要大量進(jìn)口此類模具。我國(guó)模具產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家，中低檔模具過(guò)剩且中高檔模具生產(chǎn)力乏力。雖然我國(guó)改革開放以來(lái)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，模具制造技術(shù)緊跟國(guó)外開發(fā)步伐，和國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比較，差距一天天的縮小，但我國(guó)自主開發(fā)能力較弱，主要表現(xiàn)在缺少技術(shù)人才、科研開發(fā)投資較少、模具生產(chǎn)的商品化率低下、專業(yè)化水平相對(duì)較低及地區(qū)配套能力較低。目前，我國(guó)模具企業(yè)外貿(mào)人員短缺，中高級(jí)技術(shù)人才和經(jīng)營(yíng)管理人才匱乏，國(guó)際市場(chǎng)發(fā)展空間非常巨大。2 為了提高我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展，在技術(shù)方面，應(yīng)該提高數(shù)控技術(shù)和快速原理技術(shù)，在高速切削、超精加工和高檔模具上下功夫；在人才方面，應(yīng)該注重模具技術(shù)人才培養(yǎng)和改善模具制造工藝設(shè)備，向國(guó)外引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)施設(shè)備；在結(jié)構(gòu)方面，應(yīng)該加快模具產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，加大大型、精密、復(fù)雜模具生產(chǎn)能力及比重，參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，擴(kuò)大出口，同時(shí)，提高專業(yè)化程度、標(biāo)準(zhǔn)化程度及商業(yè)化程度。大力發(fā)展如大型薄壁精密復(fù)雜壓鑄模和鎂合金壓鑄模、子午線橡膠輪胎模具、新型快速經(jīng)濟(jì)模具、多功能復(fù)合模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件（模架、導(dǎo)向件、退管推桿、彈性元件、熱流道元件） 。作為模具產(chǎn)業(yè)賴以生存以及發(fā)展的基礎(chǔ)，沖壓模具制造技術(shù)現(xiàn)代化必須得以實(shí)現(xiàn)。要實(shí)現(xiàn)模具制造技術(shù)的現(xiàn)代化就必須要將計(jì)算機(jī)電子技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化以及智能化技術(shù)等先進(jìn)的高新相結(jié)合，然后融入到傳統(tǒng)的模具制造中去，只有這樣才能真正的實(shí)現(xiàn)模具制造技術(shù)的現(xiàn)代化?，F(xiàn)代化的沖壓模具制造技術(shù)包括銑削加工，加工速度極慢的電火花和線切割加工，還有磨削加工等等。當(dāng)中的銑削加工、電火花加工、絲切割加工、磨削加工等技術(shù)的先進(jìn)性充分體現(xiàn)了當(dāng)前沖壓模具模制造的技術(shù)水平的高低。銑削加工的速度很高而且其加工精度也非常高，再加銑削加工與一般的比如切削加工相比，其具備產(chǎn)熱小的優(yōu)點(diǎn)，因此可以用來(lái)加工熱敏材料，再者其切削力非常小，可以用來(lái)切削剛性差的材料或零件。接下來(lái)是電火花銑削加工，其加工速度非常慢，這也就說(shuō)明了它的加工精度要求非常高，電火花銑削加工適合用來(lái)小批量生產(chǎn)但是精度要求十分高的零件。1.2 沖壓模具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及技術(shù)趨勢(shì)模具行業(yè)在各國(guó)之間受到如此高的評(píng)價(jià)及重視，在于模具成型相對(duì)于其他工業(yè)有著自身無(wú)法替代的特點(diǎn)，比如高品質(zhì)、高效率、低投入、高收入及節(jié)省材料等優(yōu)點(diǎn)。在技術(shù)方面，模具可以保證工件的尺寸、形狀及加工精度，有著質(zhì)量穩(wěn)定及互換性好的優(yōu)勢(shì)，而且利用模具可以生產(chǎn)出其他加工方法不能或難以制造的零件，如需要生產(chǎn)重量輕、剛性好、表面質(zhì)量高或形狀復(fù)雜的零件就要利用模具來(lái)生產(chǎn)了；在經(jīng)濟(jì)方面，因?yàn)橐话悴灰訜崦?，所以非常?jié)約能源，也不要大量切削金屬，可以很好的節(jié)省材料的費(fèi)用，并且高速壓力機(jī)每分鐘能夠生產(chǎn)幾百件甚至上千件沖壓件，其生產(chǎn)效率可見是非常高的。是一種高效率的加工方法，在世界各行各業(yè)各個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的運(yùn)用。作為當(dāng)今時(shí)代工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，許多新產(chǎn)品的研發(fā)與生產(chǎn)在很多方面都需要利用模具技術(shù)來(lái)生產(chǎn)。在航空、汽車、電子電器等行業(yè)更是應(yīng)用廣泛，在一輛汽車上有 70%以上的部分是利用模具制造出來(lái)的，就像地球上有 70%以上都是水一樣，可見模具產(chǎn)品的使用廣泛性。隨著人民生活水平的提高，幾乎家家戶戶都起碼有一輛汽車來(lái)作為代3 步工具，有的家庭甚至每名家庭成員一輛。汽車產(chǎn)量逐年遞增,汽車業(yè)的生產(chǎn)總值在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中所占的比例越來(lái)越大。隨著社會(huì)主義社會(huì)的發(fā)展，汽車制造業(yè)已成為每個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力也逐漸增大。汽車上的金屬零部件需要塑性加工成形的就有 60%以上，可見模具工業(yè)在汽車制造業(yè)中起到怎樣的作用。汽車覆蓋件、支撐件、加強(qiáng)件、發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣彎管及消聲器等零部件都是通過(guò)模具工業(yè)成形的。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，加上人民生活水平的提高和世貿(mào)組織的加入，給我國(guó)的汽車制造業(yè)帶來(lái)了很大的沖擊，也帶來(lái)了不小的機(jī)遇。俗話說(shuō)，有競(jìng)爭(zhēng)才有進(jìn)步，競(jìng)爭(zhēng)愈加激烈，我國(guó)汽車更新?lián)Q代的速度也加快了。當(dāng)我過(guò)模具制造業(yè)不能滿足于更新?lián)Q代速度時(shí)，就應(yīng)該考慮如何提高我國(guó)模具工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，不能讓模具工業(yè)拖了汽車制造業(yè)的后腿，主要在提高速度、提高質(zhì)量、降低成本三個(gè)關(guān)鍵方面上。在較大程度上，模具工業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量及成本直接影響著汽車制造的質(zhì)量及成本[2]。經(jīng)過(guò)近十年的發(fā)展，我國(guó)的模具行業(yè)區(qū)域逐步形成了珠三角區(qū)、長(zhǎng)三角區(qū)、環(huán)渤海區(qū)和西南區(qū)四個(gè)區(qū)域市場(chǎng)。其中，珠三角區(qū)域市場(chǎng)——新的世界模具生產(chǎn)中心占接近全國(guó)模具產(chǎn)值的一半，因?yàn)榈赜騼?yōu)勢(shì)，珠三角經(jīng)濟(jì)一直是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的指向標(biāo)，有 6000 家以上模具企業(yè)，10 萬(wàn)以上的從業(yè)人員。目前廣東有五家全國(guó)排名前十的企業(yè)。長(zhǎng)三角區(qū)域市場(chǎng)——我國(guó)的第二大區(qū)域模具市場(chǎng)，與珠三角區(qū)域市場(chǎng)相比略有差距，在 5000 多家模具產(chǎn)業(yè)中私營(yíng)企業(yè)較多，長(zhǎng)三角區(qū)域市場(chǎng)占據(jù)全國(guó)模具產(chǎn)值的25%~30%，其中浙江省，模具產(chǎn)值就有 200 多億。作為我國(guó)模具行業(yè)的第三大市場(chǎng)——環(huán)渤海區(qū)域市場(chǎng)的開發(fā)能力整體較強(qiáng)，以汽車行業(yè)，家電行業(yè)為主，大中型模具企業(yè)較多。西南區(qū)域是我國(guó)新興模具市場(chǎng)，重慶市政府大力扶持，劃出 3 平方公里土地及投資 20 多億元建模具園區(qū)，發(fā)展?jié)摿薮?。珠三角和長(zhǎng)三角是我國(guó)模具生產(chǎn)行業(yè)最集中的地區(qū)，塑料模具與整個(gè)模具行業(yè)地域分布相似，其中，廣東、江蘇、浙江塑料模具遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其他省。4 2 沖裁件工藝分析及沖裁工藝方案的確定沖裁件的工藝性分析指的是沖裁件對(duì)沖壓工藝的適應(yīng)性，即沖裁件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸、及公差等技術(shù)要求是否符合沖裁加工的工藝要求，難易程度高低。工藝性是否合理，對(duì)沖裁件的質(zhì)量、模具壽命和生產(chǎn)效率有很大的影響。合理的工藝性可以穩(wěn)定沖裁件的質(zhì)量、延長(zhǎng)模具的工作壽命和提高生產(chǎn)效率；如果工藝性不合理，則會(huì)降低沖裁件的質(zhì)量、縮短模具的工作壽命和影響生產(chǎn)效率。 [16]在沖裁工藝分析后就是沖裁工藝方案的確定，有了沖裁件的工藝分析做鋪墊，沖裁工藝方案的確定就顯得明朗許多。在確定零件的沖裁方案之前，我們需要對(duì)零件的尺寸和結(jié)構(gòu)有所了解。能否分析沖壓件各方面的特點(diǎn)，關(guān)系著決定了沖壓件的成型難易程度，能不能全面的分析沖壓件的工藝特點(diǎn)，影響著整個(gè)生產(chǎn)的合理性與經(jīng)濟(jì)性。能否用最少的資源生產(chǎn)出質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品，在保證產(chǎn)品精度的情況下利用最少的工序加工生產(chǎn)繼。在一切條件允許的情況下，盡可能的提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，提5 高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。2.1 沖裁件的工藝分析2.1.1 沖裁件的特點(diǎn)此件為彎曲連接板，主要尺寸有 2 個(gè) Φ16,2 個(gè) R30 和 1 個(gè) R57 等。沖裁件工藝分析：（1） 該件形狀比較復(fù)雜，結(jié)構(gòu)不規(guī)則，兩圓孔中心有尺寸要求；（2） 外形沒有特殊要求，可以采用過(guò)渡圓角；（3） 兩孔直徑為 Φ16mm 間距 125mm，滿足模具強(qiáng)度設(shè)計(jì)的要求；（4） 該件尺寸精度要求為 IT12，無(wú)表面粗糙度要求，符合沖裁設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)精度要求；（5） 兩孔間距尺寸為中心尺寸，不受模具磨損的影響；（6） 該件主要的沖壓工序是落料沖孔，彎曲，沖孔，其中有分離工序也有成形工序。工件如圖 2 - 1：6 圖 2.1 工件示意圖工件的材料為：冷成型高屈服強(qiáng)度熱軋鋼板 SAPH440，規(guī)格為 3mm 。 生產(chǎn)工藝：熱軋鋼硬度低，加工比冷軋鋼容易，延展性能好，與冷軋相比強(qiáng)度相對(duì)較低，表面質(zhì)量略差，但塑性佳，同時(shí)由于不像冷軋鋼屈服點(diǎn)靠近抗拉強(qiáng)度，所以使用過(guò)程中對(duì)危險(xiǎn)有預(yù)見性，在載荷超過(guò)許用載荷時(shí)不易發(fā)生事故。質(zhì)量分?jǐn)?shù)（化學(xué)成分%）：C≤0.21Si≤0.30Mn≤1.50P≤0.030S≤0.025Alt≥0.01性能指標(biāo)：抗拉強(qiáng)度 δb/MPa:≥440Mpa伸長(zhǎng)率 δ(%):≥30（標(biāo)距 l0=80mm）屈服強(qiáng)度 δs/MPa:≥305Mpa使用范圍：用于要求良好成型加工性能并有高強(qiáng)度要求的汽車構(gòu)架、車輪等汽車構(gòu)件。2.1.2 沖裁件的工藝分析沖裁件工藝性是指沖裁件對(duì)沖裁工藝的適應(yīng)性。包括該工件在沖裁加工中的難易程度及加工成本的高低。如果沖裁件能夠用普通沖裁方法得到質(zhì)量合格的沖裁件并且可以保證模具壽命長(zhǎng)、生產(chǎn)率高和成本低，那么我們就說(shuō)該沖裁件的沖壓工藝性好，反之，則該沖壓件工藝性較差。很大程度上，沖裁件工藝性是否良好，是根據(jù)以下幾個(gè)方面確定的：7 （1）材料消耗的多少及工序數(shù)目的多少。消耗的材料越少，使用的成本越低，生產(chǎn)的效益也就越高；消耗的材料越多，使用的成本越高，生產(chǎn)的效益也就越低。同樣，工序數(shù)目的多少對(duì)沖壓件工藝性是否良好也有一定的影響。（2）模具的結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和產(chǎn)品質(zhì)量是否穩(wěn)定。模具結(jié)構(gòu)越是復(fù)雜，制造所需要花費(fèi)的成本就越高；反之，制造所需要花費(fèi)的成本就越低。還有產(chǎn)品質(zhì)量是夠穩(wěn)定同樣影響著沖裁件工藝性的好壞。（3）合理的技術(shù)準(zhǔn)備工作和生產(chǎn)的組織管理對(duì)沖壓件的工藝性同樣有著重要的意義。沖裁工藝性分析的目的是根據(jù)沖裁件加工的難易程度更好的制定沖裁工藝方案。零件尺寸圖 2.2，2.3,2.4：圖 2-2 尺寸圖 18 圖 2-3 尺寸圖 2圖 2-4 尺寸圖 3成型面的在沖裁時(shí)不能使之有損，兩個(gè)孔的尺寸，對(duì)于圓柱孔是使用標(biāo)準(zhǔn)圓柱沖頭。從零件尺寸標(biāo)注可以看出模具精度為普通，形狀復(fù)雜，其他加工方法很難加工，而且尺寸要求也不高，產(chǎn)量較大，結(jié)合零件圖的外形尺寸，所以用落料沖孔復(fù)合模進(jìn)行生產(chǎn)。在生產(chǎn)實(shí)際中，結(jié)合此為成型件的幾何形狀、精度和成形特點(diǎn)等情況，根據(jù)本零件失穩(wěn)起皺和力學(xué)機(jī)理以及拉深條件對(duì)失穩(wěn)起皺的影響等因素，從零件的結(jié)構(gòu)、成形9 工藝以及模具設(shè)計(jì)方面采用相應(yīng)的防皺措施。本零件的形狀相對(duì)較簡(jiǎn)單，零件的相對(duì)厚度較大，因此必須設(shè)置壓料面。2.2 沖裁工藝次數(shù)的選擇及最佳工藝方案確定根據(jù)對(duì)零件的形狀和尺寸的分析，由于發(fā)動(dòng)機(jī)懸置橫梁屬于形狀較為復(fù)雜的零件，因此在確定該零件工藝方案時(shí)，考慮該零件屬于懸置裝置，位置精度要求較高，所以確定的生產(chǎn)中可采用以下幾套方案：A、落料——沖孔——成形——沖孔B、落料沖孔——成形——沖孔C、落料、沖孔和成形一次用級(jí)進(jìn)模完成表 2-1 工藝方案優(yōu)缺點(diǎn)比較方案 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)方案 A 落料——沖孔——成形——沖孔每一套模具都是單工序模，四個(gè)工序一共四套模具，很好的降低了模具的設(shè)計(jì)難度，通用性高。一般適用于小型件的小批量生產(chǎn)和大型件的大批量生產(chǎn)，操作較為簡(jiǎn)單，并且對(duì)流水線生產(chǎn)非常有利。是三個(gè)方案中工序最多也是模具最多的方案，在生產(chǎn)過(guò)程中，模具成本增加了方案 B 落料沖孔——成形——沖孔把落料沖孔合成一道工序來(lái)做，做成一副復(fù)合模，落料沖孔同時(shí)進(jìn)行。提高了生產(chǎn)效率，相對(duì)于方案 A 少做了一套模具，降低了模具成本，生產(chǎn)效益和經(jīng)濟(jì)效益良好。模具設(shè)計(jì)難度升高，對(duì)設(shè)計(jì)人員有較高要求。方案 C 落料、沖孔和成形一次用級(jí)進(jìn)模完成將落料、沖孔和成形合成一道工序，比方案 B 還少一道工序，在生產(chǎn)過(guò)程中，效率良好。當(dāng)然也是需要考慮要素較多的方案，亦是三種方案中設(shè)計(jì)難度最大的。10 該零件屬于汽車零部件，需要大批量生產(chǎn)。根據(jù)需求、質(zhì)量、效益及設(shè)計(jì)諸多因素的影響，認(rèn)為三種方案中，方案 B 為最佳方案。則最后的方案為：落料沖孔——成形——沖孔。2.3 工藝規(guī)程編制表 2-2 機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡廠名沖壓工藝卡產(chǎn)品名稱發(fā)動(dòng)機(jī)懸置橫梁支座（左）（右）零部件名稱 連接件材料牌號(hào)及規(guī)格/mm材料技術(shù)要求 毛坯尺寸/mm 毛坯質(zhì)量 輔助材料Saph440 GB工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 工藝裝備 備注01落料沖孔落下板料及沖孔 2×φ10.1J23-125 壓力機(jī) 落料沖孔模02 成形彎曲一側(cè) 90°及成形零件YJ32-315 液壓機(jī) 成形模11 03 沖孔 沖孔 2×16J23-100 壓力機(jī)沖孔模04 檢驗(yàn)按產(chǎn)品的零件圖檢驗(yàn)編制（日期）審核（日期） 會(huì)簽（日期）標(biāo)記 編號(hào) 更改文件號(hào) 簽字 日期3 落料沖孔模的設(shè)計(jì)3.1 排樣及材料利用率的計(jì)算材料的費(fèi)用在沖壓件的成本中約占 60%的比例，由此可見材料利用率在生產(chǎn)中的重要意義。合理的排樣可以節(jié)省材料，反之，不合理的排樣則會(huì)浪費(fèi)材料。排樣是否經(jīng)濟(jì)的衡量指標(biāo)——材料的利用率，可用下式計(jì)算：（1）式中，η---材料利用率；12 S---工件的實(shí)際面積；S0---所用材料面積，包括工件面積與廢料面積；A---步距（相鄰兩個(gè)制件對(duì)應(yīng)點(diǎn)的距離） ；B---調(diào)料寬度。由上式可明顯看出，材料利用率和廢料面積成反比，故設(shè)計(jì)合理的排樣方案對(duì)提高材料利用率起著關(guān)鍵的作用。 [16]圖 3.1 工件實(shí)用面積示意圖工件的實(shí)用面積據(jù) UG 軟件計(jì)算，得：S=35531.1023分析零件形狀，可以直觀的看出零件形狀并不是規(guī)則的 ，故排樣選擇如下圖排樣結(jié)果圖:13 圖 3.2 排樣示意圖由測(cè)量結(jié)果，得 A=322.107mm；B=285.591mm；η=74.89%圖 3.3 最小工藝搭邊值14 3.2 沖裁間隙為了使設(shè)計(jì)出來(lái)的模具壽命更長(zhǎng)，生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量更加穩(wěn)定，在設(shè)計(jì)沖裁模具時(shí)需要選取合理的沖裁間隙就顯得特別重要了。合理的沖裁間隙、可以保證沖裁件的斷面質(zhì)量、尺寸精度及產(chǎn)品的質(zhì)量。當(dāng)然，尺寸力的大小也需要合理的沖裁間隙來(lái)保證。沖裁間隙對(duì)模具使用壽命不良影響：無(wú)論沖裁間隙過(guò)大還是過(guò)小都會(huì)使模具的使用壽命急劇下降。間隙太小，則模具凹模與凸模的摩擦?xí)r間和距離，產(chǎn)熱也會(huì)隨之增多，加快凹凸模的損壞。間隙太大，則會(huì)增大坯料與凸?；蛘吲髁吓c凹模之間的沖量，碰撞更為激烈，最后導(dǎo)致模具損壞加劇。選用原則：小的間隙值適用于尺寸精度、斷面垂直度要求高的制件；大的間隙值適用于斷面垂直度與尺寸精度要求不高的制件，應(yīng)以降低尺寸力、提高模具壽命為主。。該制件的材料為鋼材，屬于硬材料，且厚度 3mm，即，按經(jīng)驗(yàn)公式取間隙值。所以,。因?yàn)榱慵暮穸?t=3mm，由表可知表 3.1 模具精度與沖裁件精度的關(guān)系材料厚度 t/mm沖模制造精度0.5 0.8 1 1.6 2 3 4 5 6 8 10IT6 ~ IT7 IT8 IT8 IT9 IT10 IT10IT7 ~IT8 IT9 IT10 IT10 IT12 IT12 IT12IT9 IT12 IT12 IT12 IT12 IT12 IT14 IT14 IT14由公差表查得：φ10.1 +0.12為 IT12 級(jí)，由表取 x=0.75；刃口尺寸計(jì)算15 設(shè)凸模、凹模分別按 IT6 和 IT7 級(jí)加工制造，則落料件尺寸基本計(jì)算公式：（2） （3）式中——落料凹、凸模刃口尺寸，mm；——落料件上極限尺寸，mm；沖孔（φ10.1 +0.12）校核： （4）（滿足間隙公差條件）式中，孔心距。（5）——同一工步中凹?？拙嗷境叽?，mm；16 ——制件孔距最小極限尺寸，mm；Δ——制件公差，mm；——凸模、凹模最小初始雙面間隙，mm；——凸模下偏差，可按 IT6 選用，mm；——凹模上偏差，可按 IT7 選用，mm；x——系數(shù)，可查表 3.3 沖裁力和壓力中心計(jì)算3.3.1沖裁力計(jì)算沖裁力計(jì)算公式： （6）系數(shù)是考慮到?jīng)_裁刃口的磨損、凸模與凹模間隙的波動(dòng)、潤(rùn)滑情況、材料力學(xué)性能與厚度公差而設(shè)置的安全系數(shù)，一般取 1.3，由于無(wú)法查詢 saph440 鋼板的抗剪強(qiáng)度τ，故使用抗拉強(qiáng)度 σ b代替，這時(shí)候 Kp=1。t=3mm,L=877mm, σ b=440Mpa式中 17 由于無(wú)法查詢 saph440 鋼板的抗剪強(qiáng)度 τ，故使用抗拉強(qiáng)度 σ b代替，取 440MPaK——系數(shù)，是考慮到刃口鈍化、間隙不均勻、材料力學(xué)性能與厚度波動(dòng)等因素而增加的安全系數(shù)。此時(shí)，K=1卸料力： （7） 推料力： （8）頂料力： （9） 卸料力系數(shù)推料力系數(shù)頂料力系數(shù)（薄料取大值，厚料去小值）分別取， ，梗塞在凸模內(nèi)制件或廢料的數(shù)量：代入以上數(shù)據(jù)得：卸料力：推料力：頂料力：(2) 壓力中心的確定：由于該零件是非對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，是帶有模柄的沖壓模，壓力中心可近似認(rèn)為就是模柄的幾何中心。3.3.2 沖壓設(shè)備選用壓力機(jī)的公稱壓力的選?。翰捎脧棄盒读涎b置和下出件的模具時(shí)：F 總p=FP+FQ+F 1=1354439N （10）采用彈壓卸料裝置和上出件的模具時(shí)：F 總p=FP+FQ+F=1296557N 18 （11）采用彈壓卸料裝置和下出件的模具時(shí)：F 總p=F 2QP+F 1=1296557N （12）初選設(shè)備為開式壓力機(jī) J23-125。3.4 壓力設(shè)備選取壓力機(jī)的公稱壓力的選?。罕?3.2 壓力機(jī)型號(hào)及其工作參數(shù)名稱J23-125 開式可傾壓力機(jī)沖床閉合高度調(diào)節(jié)量/mm 100型號(hào) J23-125 立柱間距離/mm 620公稱壓力/kN 1250 導(dǎo)軌間距離/mm /前后 710滑塊行程/mm 130工作臺(tái)尺寸/mm 左右 1100前后 370行程次數(shù)/（次·min -1） 38滑塊底部尺寸/mm 左右 430直徑 60最大閉合高度/mm 318模柄孔尺寸/mm 深度 85最大裝模高度/mm 480 電動(dòng)機(jī)功率/kW 15前后 2320工作臺(tái)板厚度/mm 80mm外形尺寸/mm 左右 173519 3.5 落料沖孔模零件的設(shè)計(jì)計(jì)算3.5.1 凸模①結(jié)構(gòu)形式整體臺(tái)階形式 直接連接形式 壓配連接形式圖 3.4 凸模連接形式由于該凸模的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，這里選用連接形式是整體臺(tái)階形式。②凸模長(zhǎng)度mLmL2.60.357,6584921 ????（13）③凸模材料對(duì)于模具壽命要求高的凸模應(yīng)選 Cr12、Cr12MoV、SKD11、D2 等合金工具鋼制造，HRC 取 58~62。這里選用的是 Cr12MoV。20 ④凸凹模固定方式凸模固定板整體臺(tái)階固定。圖 3.5 凸模示意圖3.5.2 凹模①洞口類型圖 3.6 凹模洞口類型其中 a、b、c 型為直筒式刃口凹模。優(yōu)點(diǎn)是制造方便，刃口強(qiáng)度高，刃磨后工作部分尺寸不變，廣泛用于沖裁公差較小，形狀復(fù)雜的的精密制件；缺點(diǎn)是因廢料或制件在洞壁內(nèi)的聚集而增大了推件力和凹模的脹裂力，給凸、凹模的強(qiáng)度都帶來(lái)了不利的影響。一般復(fù)合模和上出件的沖裁模用 a、c 型，下出件的用 b、a 型。d、e 型是錐21 筒式刃口，在凹模內(nèi)不聚集材料，側(cè)壁磨損小，但刃口強(qiáng)度差，刃磨后口徑向尺寸略有增大。 [16]綜上所述，本次設(shè)計(jì)選 a）形式的凹模.外形尺寸為 m203?②固定方法螺釘固定，銷釘定位圖 3.7 凹模示意圖3.5.3 定位零件①擋料銷擋位銷的作用是擋住條料搭邊或沖壓件輪廊以限制條料的送進(jìn)距離。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中常見的擋料銷有三種形式:固定擋料銷、活動(dòng)檔料銷、和始用擋料銷。固定擋料銷安裝在凹模上，用來(lái)控制條料的進(jìn)距，特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便。由于安裝在凹模上，安裝孔可能會(huì)造成凹模強(qiáng)度的削弱，常用的結(jié)構(gòu)有圓形和鉤形擋料銷?；顒?dòng)擋料銷常22 用于倒裝復(fù)合模中。始用擋料銷用于級(jí)進(jìn)模中開始定位。固定擋料銷活動(dòng)檔料銷圖 3.8 擋料銷綜合考慮之下，由于本沖裁模具為倒裝復(fù)合模，采用固定和活動(dòng)擋料銷。 《沖壓模具設(shè)計(jì)大典》查得固定擋料銷型號(hào)為：A10 GB/T7649.10；活動(dòng)擋料 銷型號(hào)為：6?14 GB/T7649.9-2008。3.5.4 卸料零件①卸料零件形式 卸料板是將沖裁后卡箍在凸模或凸凹模上的制件或廢料卸掉，保證下次沖壓正常進(jìn)行。本設(shè)計(jì)研究工件才沖裁過(guò)程中運(yùn)用到的工序都是常見的工序，像拉深和切邊等都是非常常見的沖裁工序。常見的卸料方式分為以下兩種：剛性卸料：運(yùn)用對(duì)象是制件的材料硬度比較高，材料厚度比較后，并且制件精度比較高的沖裁件卸料。彈性卸料：運(yùn)用對(duì)象是制件的材料比較軟，材料比較薄，并且制件精度要求比較低的沖裁件卸料。23 彈性元件的選擇應(yīng)滿足卸料力和沖模結(jié)構(gòu)的要求。設(shè)計(jì)時(shí)可參考《沖壓模具設(shè)計(jì)大典》 。圖（a）為用橡膠塊直接卸料；圖（c）(e)為倒裝式卸料；圖（d）是一種組合式的卸料板，該卸料板為細(xì)長(zhǎng)小凸模導(dǎo)向，而小導(dǎo)柱 4 又對(duì)卸料板導(dǎo)向。采用圖（b）結(jié)構(gòu)時(shí)，凸臺(tái)部分的設(shè)計(jì)高度 h=H-(0.1～0.3)t.圖 3.9 卸料形式此沖壓模具用于較硬且精度要求不高的工件的沖裁卸料，綜合考慮采用圖(e)型倒裝式彈壓卸料。②外形尺寸外部尺寸：200×200?6mm；內(nèi)部尺寸：160?160?6mm,其中卸料板厚度 t=30mm.3.5.5 彈性元件選取彈性元件根據(jù)卸料力和沖模結(jié)構(gòu)的要求選擇。壓料力： 沖裁件厚 t=3mm, 采用圓形彈簧，數(shù)目為NFQ3.14089.5372.0???7（均布） 。所以每個(gè)圓形彈簧承受力為 3357.57N頂件力： ，沖裁件厚 t=3mm, 采用圓形彈KQp 48.762簧板，數(shù)目為 7（均布） 。所以每個(gè)圓形彈簧承受力為 1880.24N24 橡膠允許承受的載荷較大，且安裝調(diào)整方便，是沖壓模具中使用廣泛的彈性元件。橡膠工作壓力 F=A?Q式中 F——橡膠板工作壓力A——橡膠板的橫截面積Q——橡膠板的單位壓力，一般取 2-3MP。查《沖壓模具設(shè)計(jì)大典》P445-446 頁(yè)，綜合考慮采用表 20.1.42 第一種圓形橡膠板形式，表 3.3 橡膠的數(shù)量及參數(shù)3.5.6 固定零件①固定板上模采用橡膠 橡膠數(shù)量 每個(gè)橡膠力 選螺釘 d 單位壓力 q 橡膠直徑 D 取標(biāo)準(zhǔn) D H4 3357.574313 12 3 39.56479654 40 20下模頂料橡膠 數(shù)量 力 螺釘 單位壓力 q 直徑 D 取標(biāo)準(zhǔn) D H2 1880.241615 12 3 30.65891307 40 20