封閉式棒料沖壓模具設(shè)計(jì)

本科論文目錄TOC\o"1-3"\h\u23309摘要 I1804Abstract II11686引言 1293821沖壓模具背景介紹 237271.1沖壓技術(shù)與模具 2306951.2國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 2192561.3發(fā)展趨勢(shì) 448441.4選題主要特點(diǎn)及成果要求 4265682沖壓工藝及模具結(jié)構(gòu)形式的確定 6211132.1零件沖壓工藝分析 6202352.2沖壓工藝方案的確定 7312512.3如何確定模具結(jié)構(gòu) 11211703沖壓裁剪部分設(shè)計(jì) 13184053.1彎曲件展開部分尺寸設(shè)計(jì) 1316753.2下料的排樣及材料的利用率 14239473.3沖裁件的沖裁力計(jì)算和初選設(shè)備的選定 1558003.4模具的壓力中心 1731133.5卸料部分及初選壓力機(jī) 18306033.6沖壓件間隙值 1916364沖壓模具設(shè)計(jì) 2222514.1凹模設(shè)計(jì) 22202114.2凸模設(shè)計(jì) 23178744.3選擇模架及其他零件 24125134.4校對(duì)壓力機(jī)參數(shù) 24157815.彎曲部分 26140075.1回彈的因素 2645665.2回彈值如何確定 26415.3控制回彈的措施 26322685.4最小相對(duì)彎曲半徑 2746065.5彎曲力的計(jì)算 28135115.6彎曲模具主要零件的結(jié)構(gòu) 29231045.7凸、凹模間隙以及公差 308415.8選擇模架及其它零件 32130575.9卸料部分 33322075.10設(shè)備參數(shù)校核 3416438結(jié)論 3615994參考文獻(xiàn) 3710614致謝 39本科論文摘要在改革開放以來(lái)，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)以及機(jī)械加工方面的高速發(fā)展，在模具方面的需求量也開始越來(lái)越大，傳統(tǒng)的一些加工方式已經(jīng)無(wú)法滿足生產(chǎn)生活的加工需求，現(xiàn)在社會(huì)在各個(gè)產(chǎn)業(yè)與國(guó)際接軌越來(lái)越快，隨著接軌的過(guò)程中，市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越大，人們逐漸發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力已經(jīng)不足了，所以在產(chǎn)品的質(zhì)量方面、成本方面以及新式產(chǎn)品的研發(fā)方面是十分重要的，而模具在生產(chǎn)加工的整個(gè)鏈條中是最基礎(chǔ)的也是最重要的環(huán)節(jié)，因此本文設(shè)計(jì)了一臺(tái)封閉式棒料沖壓模具，一般棒料模這樣的設(shè)備都是根據(jù)用戶的生產(chǎn)流程、生產(chǎn)需要而應(yīng)生設(shè)計(jì)研發(fā)生產(chǎn)的，原有的金屬棒帶下料毛坯工藝一直是傳統(tǒng)的弓鋸床,這種傳統(tǒng)的鋸斷工藝生產(chǎn)效率較低材料浪費(fèi)也大，對(duì)于斷面的質(zhì)量也不能得到很好的掌控(每班產(chǎn)500根金屬棒料,或者鋸800根左右的金屬棒料時(shí)就會(huì)使鋸帶發(fā)生損壞需要更換一條鋸帶)。在絕大多數(shù)的金屬加工行業(yè)中,第一步的工序一直都是金屬棒料的下料,在下料后,斷面質(zhì)量好壞,會(huì)直接影響到接下來(lái)的工序中成品的質(zhì)量。目前國(guó)內(nèi)外切斷模設(shè)備形式多樣,各種各種半自動(dòng)、自動(dòng)化、開式,半封閉式和全封閉式的沖壓切斷模設(shè)備在各類機(jī)械加工行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：沖壓工藝；模具；棒料；沖裁力

AbstractSincethereformandopeningup,withtherapiddevelopmentofChina'snationaleconomyandmechanicalprocessing,thedemandformouldshasalsobeguntoincrease.Sometraditionalprocessingmethodshavebeenunabletomeettheprocessingneedsofproductionandlife.Nowthesocietyisincreasinglyintegratingwiththeinternationalindustry.Withtheprocessofintegration,themarketcompetitionisalsoincreasing.Peoplegraduallyfindthattheexistingproductcompetitivenessisinsufficient.Therefore,itisveryimportantintermsofproductquality,costandresearchanddevelopmentofnewproducts,andthedieisthemostbasicandimportantlinkinthewholechainofproductionandprocessing.Therefore,aclosedbarstampingdieisdesignedinthispaper.Generally,equipmentsuchasbardiesaredesigned,developedandproducedaccordingtotheproductionprocessandproductionneedsofusers.Theoriginalprocessofblankingblankswithmetalbarshasalwaysbeenthetraditionalbowsawingmachine.Thetraditionalsawingprocesshaslowproductionefficiencyandlargematerialwaste,andthequalityofthesectioncannotbewellcontrolled(500metalbarsareproducedpershift,orasawbeltneedstobereplacedifabout800metalbarsaresawed).Inthevastmajorityofmetalprocessingindustry,thefirststepoftheprocesshasalwaysbeentheblankingofmetalbarstock.Afterblanking,thesectionqualityisgoodorbadItwilldirectlyaffectthequalityoffinishedproductsinthefollowingprocess.Atpresent,therearevariousformsofcuttingdieequipmentathomeandabroad.Varioussemi-automatic,automatic,open,semi-closedandfully-closedstampingcuttingdieequipmentarewidelyusedinvariousmechanicalprocessingindustries.Keywords:stampingprocess;Mould;Barstock;Blankingforce引言進(jìn)入九十年代后，隨著與國(guó)際接軌的速度越來(lái)愈塊，高新技術(shù)的發(fā)展也越來(lái)越成形并且得到完善，高新技術(shù)的發(fā)展全面更直接促進(jìn)了傳統(tǒng)加工工藝的提升與轉(zhuǎn)型，現(xiàn)在更多更先進(jìn)的成形工藝已經(jīng)在快速的形成和發(fā)展，成型技術(shù)的發(fā)展方向?qū)?huì)更加的突出“細(xì)節(jié)”與“節(jié)省”的需求，以滿足適應(yīng)模具產(chǎn)品現(xiàn)在交付日期更短，模具產(chǎn)品質(zhì)量好、精密度高、成本低的服務(wù)要求。沖壓模具現(xiàn)有半自動(dòng)化、全自動(dòng)化、開式、半封閉式、和全封閉式幾種形式，其按照工藝性質(zhì)又可以分為沖裁模具、彎曲模具、拉伸模具、成型模具、鉚合模具。按照工序組合程度分類又可以分成單工序模具、復(fù)合模具、級(jí)進(jìn)模具、傳遞模具四大類[1]?，F(xiàn)行階段我國(guó)機(jī)械加工行業(yè)以沖壓產(chǎn)品為龍頭，以模具為核心，結(jié)合著現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步與應(yīng)用，在國(guó)內(nèi)與國(guó)際的廣闊的市場(chǎng)需求刺激和推動(dòng)的情況下，沖壓技術(shù)已經(jīng)在推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，加速實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化以及提高人民生活水平方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。1沖壓模具背景介紹1.1沖壓技術(shù)與模具沖壓工藝的概念：沖壓加工是指在室溫的條件下，利用模具和壓力機(jī)在金屬或者非金屬坯料上施加壓力，使材料發(fā)生分離或者塑性變形，從而得到所需要的具有一定尺寸、形狀和性能的沖壓件，沖壓加工的基本變形形式是塑性變形，由于是在常溫的條件下進(jìn)行的所以又稱為冷加工（沖壓加工出的產(chǎn)品若是有需要也需要熱加工。熱加工可以使工件內(nèi)部由于發(fā)生形變產(chǎn)生的各種情況基本達(dá)到平衡狀態(tài).但是通過(guò)熱處理增加硬度強(qiáng)度僅僅是熱處理作用之一.大量的退火,正火處理,都不是增加強(qiáng)度硬度,而是相反的）。在沖壓加工過(guò)程中，我們將所需要的一種可以將金屬或者非金屬材料加工成所需的半成品或者零件的特殊工藝裝備稱為沖壓模具或者沖模，沒有先進(jìn)的沖壓模具，那我們的沖壓技術(shù)就無(wú)法得到提升。在現(xiàn)代工業(yè)的生產(chǎn)中，模具是極為重要的設(shè)備，在各行各業(yè)的生產(chǎn)生活中都占據(jù)了重要的地位。特根據(jù)所學(xué)以及對(duì)有關(guān)方面的資料查找下可知，在我國(guó)的各行各業(yè)的生產(chǎn)生活中對(duì)于沖壓模具的需求量已經(jīng)達(dá)到了50%，可以看的出沖壓模具的重要性。隨著我國(guó)改革開放以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)正在快速而穩(wěn)定的向著光明的一面發(fā)展，國(guó)家一直都很注重高新產(chǎn)業(yè)以及機(jī)械加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r以及前景，在這方面的影響下我國(guó)對(duì)于模具的市場(chǎng)需求量也是在飛快的提高，更多的開始追求物美價(jià)廉、性能好的國(guó)產(chǎn)模具，因此我國(guó)模具產(chǎn)業(yè)也正在快速的發(fā)展。沖壓工藝的發(fā)展不僅僅是表現(xiàn)在越來(lái)越多的被應(yīng)用于在許多的生產(chǎn)生活方面，更重要的是，現(xiàn)在人們?cè)趯?duì)于沖壓工藝的認(rèn)知與理解并掌握方面已經(jīng)有了很大的提升與飛躍。在我們的身邊時(shí)時(shí)刻刻、方方面面都可以看到?jīng)_壓工藝對(duì)我們的影響，因?yàn)榕c我們生活息息相關(guān)的東西都是通過(guò)沖壓件制造的例如我們的廚房用具、喝飲料的包裝瓶、食品盒子、在電子行業(yè)、汽車行業(yè)甚至軍事行業(yè)中沖壓工藝都是極其重要的組成部分。1.2國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀1.2.1我國(guó)現(xiàn)狀我國(guó)的現(xiàn)代模具制造行業(yè)是從上世紀(jì)七十年代開始起步的，與國(guó)外相比發(fā)展的還是比較晚的,俗話說(shuō)的好：師夷長(zhǎng)技以制夷，我們但是通過(guò)引進(jìn)一些其他國(guó)家發(fā)展的較為成熟與先進(jìn)的模具設(shè)計(jì)制造企業(yè)研發(fā)技術(shù)和模具企業(yè)自主創(chuàng)新技術(shù)相結(jié)合的發(fā)展模式,中國(guó)的現(xiàn)代模具制造業(yè)已經(jīng)基本建立了一套包括現(xiàn)代模具制造技術(shù)的研發(fā)體系結(jié)構(gòu)、模具的生產(chǎn)和進(jìn)出口供應(yīng)管理體系在內(nèi)的現(xiàn)代模具制造工業(yè)的管理體系,模具制造工業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模和專業(yè)技術(shù)水平仍然有著長(zhǎng)遠(yuǎn)的穩(wěn)步發(fā)展和提升空間,從2011年起,中國(guó)的模具制造行業(yè)的銷售收入已經(jīng)呈現(xiàn)了持續(xù)的快速增長(zhǎng)趨勢(shì)姿態(tài),并且從12年以來(lái),我國(guó)關(guān)于現(xiàn)代模具的研發(fā)和專利申請(qǐng)模具企業(yè)數(shù)量穩(wěn)步的上升,并在17年時(shí)達(dá)到了22872件,首次申請(qǐng)超過(guò)了2萬(wàn)件,創(chuàng)下了模具行業(yè)歷史的新高,即使18年至今我國(guó)申請(qǐng)專利的模具企業(yè)數(shù)量雖然有所的減少,但是也仍然首次申請(qǐng)超萬(wàn)件。除此之外,中國(guó)的現(xiàn)代模具制造企業(yè)已經(jīng)從80年代開始逐漸走出了國(guó)門,模具的生產(chǎn)和進(jìn)出口企業(yè)規(guī)模也呈波動(dòng)方向上升的快速增長(zhǎng)趨勢(shì),在11年時(shí),同10年比增長(zhǎng)了規(guī)模增加了36.87%,創(chuàng)下了多年來(lái)的一個(gè)記錄,此后雖然不斷放緩,但是在17年之后總額度再次恢復(fù),呈現(xiàn)出增長(zhǎng)趨勢(shì)[2]?已經(jīng)逐步擺脫了當(dāng)初當(dāng)初雖然生產(chǎn)量位居全球前三甲但是精密度墊后的尷尬局面。目前，國(guó)內(nèi)小型的精密模具已經(jīng)可以與國(guó)外同類產(chǎn)品相媲美。并且在齒輪模具設(shè)計(jì)中已經(jīng)采用開始采用最新的設(shè)計(jì)軟件，糾正了許多的誤差，達(dá)到技術(shù)上與使用了要求。在某些要求高（精度、復(fù)雜化、大型）的模具的設(shè)計(jì)制造水平也已經(jīng)漸漸的開始接近或達(dá)到國(guó)際水平。但于國(guó)外其他發(fā)達(dá)國(guó)家相比之下我們是存在許多不足的，比如：精密的加工設(shè)備還是比較少，很多先進(jìn)的技術(shù)我們要么沒掌握，要么就是只能在小范圍內(nèi)應(yīng)用，在大型的、沖壓件精度要求較高、沖壓件外形十分復(fù)雜的或者使用壽命長(zhǎng)的模具的制造這些方面，我們還存在很多不足，每年依舊需要從國(guó)外大量的進(jìn)口。1.2.2國(guó)外現(xiàn)狀國(guó)外對(duì)于模具的研究和發(fā)展是從很早以前就開始了的，現(xiàn)在國(guó)外的水平已經(jīng)達(dá)到了高度的集成化、智能化和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化。其現(xiàn)在主要追求的目標(biāo)是如何提高產(chǎn)品質(zhì)量以及更快的生產(chǎn)效率。一些發(fā)達(dá)國(guó)家在模具生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化中的比重已經(jīng)達(dá)到了百分之七十到八十，部分的資源已經(jīng)可以共享了，因此在模具的設(shè)計(jì)和制造上可以大幅度的縮減所占用的時(shí)間，也達(dá)到了降低成本的目的，應(yīng)變能力也得到了極大程度的提升，可以來(lái)滿足不同客戶提出的不同要求。1.2.3發(fā)展趨勢(shì)在現(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)中模具作為一種基礎(chǔ)的設(shè)備，它具有很高的質(zhì)量要求，并且附加在它身上的的價(jià)值也很高，屬于高技術(shù)及高密度型的新材料產(chǎn)品，模具在發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中是作為一門重要技術(shù)領(lǐng)域的,模具的制造技術(shù)水平已經(jīng)逐漸成為了衡量一個(gè)行業(yè)和國(guó)家裝備制造企業(yè)技術(shù)水平的重要衡量標(biāo)志。目前國(guó)內(nèi)外切斷模設(shè)備的形式多樣,各種各種半自動(dòng)、自動(dòng)化、開式,半封閉式和全封閉式的自動(dòng)切斷模加工設(shè)備在各類大型機(jī)械加工制造行業(yè)中已經(jīng)得到廣泛的研究和應(yīng)用[3]。為了改善和提升其生產(chǎn)效率現(xiàn)狀的封閉式自動(dòng)切斷模加工設(shè)備就在行業(yè)中顯得尤為重要,其必將發(fā)展成為企業(yè)改進(jìn)和革新本生產(chǎn)行業(yè)的提高機(jī)械加工生產(chǎn)效率重要的加速器,它的發(fā)展趨勢(shì)隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的總量和機(jī)械模具工業(yè)產(chǎn)品制造技術(shù)的不斷提高和發(fā)展，隨著各行各業(yè)(包括電子、汽車、電視、電器、儀表、儀器、家電和移動(dòng)通信等各種電子產(chǎn)品)對(duì)機(jī)械模具的產(chǎn)品需求量越來(lái)越大(機(jī)械模具可生產(chǎn)量占60%至80%),技術(shù)的要求也越來(lái)越高。目前隨著我國(guó)機(jī)械模具產(chǎn)品制造工業(yè)的發(fā)展和步伐日益的加快,產(chǎn)品制造發(fā)展的重點(diǎn)主要廣泛應(yīng)用于以下幾方面：(1)汽車的外殼(2)精密部件的制造(3)大型及精密塑料制造(4)其他模具的標(biāo)準(zhǔn)件制造(5)需要高技術(shù)的模具的制造1.2.4選題主要特點(diǎn)及成果要求本次選題重點(diǎn)的解決問題是，如何合理的設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)，完成預(yù)期的動(dòng)作、能否優(yōu)化現(xiàn)有的設(shè)計(jì)，可以大幅降低成本、提升工作效率及生產(chǎn)效率、原理結(jié)構(gòu)分析并闡述設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)及使用的公式計(jì)算引用正確、從實(shí)際出發(fā)，結(jié)合生產(chǎn)工藝流程及加工需要，做到切斷模具的，剪裁壓力、斷面直徑大小、進(jìn)料長(zhǎng)度可以隨意變化調(diào)節(jié)、理論結(jié)合實(shí)際說(shuō)明設(shè)計(jì)的安全性可靠性和優(yōu)異性。成果要求：(1)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書1份，不少于40頁(yè)(2)零件三維造型及裝配模型，電子文件：一套(3)所有非標(biāo)零件圖（標(biāo)準(zhǔn)CAD圖電子文件）電子文件：一套(4)相對(duì)復(fù)雜的非標(biāo)零件打印圖紙：A3圖幅(5)裝配圖（標(biāo)準(zhǔn)CAD圖電子文件）：1張(6)裝配圖打印圖紙：1張，A1或A0圖幅

2沖壓工藝及模具結(jié)構(gòu)形式的確定當(dāng)本次設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和工藝性主要內(nèi)容包括如何確定一個(gè)沖壓件的整體結(jié)構(gòu)和工藝性、沖壓件的尺寸測(cè)量精度和沖壓件表面的粗糙度以及沖壓件的尺寸標(biāo)注。應(yīng)盡量明確主要構(gòu)造以及重要部分的計(jì)算方式及加工方法。2.1零件沖壓工藝分析(1)沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性：其應(yīng)力要求簡(jiǎn)單、對(duì)稱。(2)沖壓件的外部和內(nèi)部在轉(zhuǎn)角處需要避免出現(xiàn)尖銳的形狀，應(yīng)該使用圓滑的圓弧過(guò)渡，這樣有利于模具加工。(3)沖孔時(shí),由于沖壓件受模的強(qiáng)度限制,孔的粗糙度尺寸不能太小,其粗糙度數(shù)值與孔的形狀、板厚t以及沖裁件材料的流體力學(xué)性能等因素有關(guān)。(4)在材料的選擇的方面：本次沖壓件選題所需要虛擬的沖壓零件尺寸初定為孔的尺寸。孔徑初定為.暫定為沖壓一種簡(jiǎn)單的計(jì)算器的外殼，由于本次設(shè)計(jì)加工的沖壓件不是精密的零件,那么對(duì)其外形的尺寸和精度的要求不需要太高,一般的沖壓生產(chǎn)設(shè)備便可以滿足其沖壓工藝要求。通過(guò)網(wǎng)上查閱資料（搜狗百科）知08F鋼具有的特點(diǎn)適合本次選題，所以模擬選用材料為08F鋼。(5)擬設(shè)計(jì)的幾個(gè)主要問題：=1\*GB3①如何設(shè)計(jì)合理的機(jī)械結(jié)構(gòu)，完成預(yù)期的動(dòng)作。=2\*GB3②優(yōu)化現(xiàn)有設(shè)計(jì)，更大幅度的降低成本，提升工作及生產(chǎn)效率。=3\*GB3③原理結(jié)構(gòu)分析、闡述，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及計(jì)算公式引用正確。=4\*GB3④從實(shí)際出發(fā)，結(jié)合生產(chǎn)工藝流程及加工需要，做到?jīng)_壓模、剪裁壓力斷料面直徑大小，實(shí)現(xiàn)進(jìn)料長(zhǎng)度可變化，可調(diào)節(jié)。=5\*GB3⑤理論結(jié)合實(shí)際，說(shuō)明本次的安全性、可靠性和優(yōu)異性。(6)重點(diǎn)解決問題：=1\*GB3①設(shè)計(jì)合理的機(jī)械結(jié)構(gòu)，完成預(yù)期的動(dòng)作=2\*GB3②優(yōu)化現(xiàn)有設(shè)計(jì)，更大幅度的有效降低成本=3\*GB3③結(jié)構(gòu)分析、設(shè)計(jì)計(jì)算中數(shù)據(jù)及公式引用正確=4\*GB3④結(jié)合實(shí)際驗(yàn)證整個(gè)機(jī)構(gòu)的安全和可靠性2.2沖壓工藝方案的確定此次的設(shè)計(jì)主要包括了兩種材料成形的工序:分離、成形。分離工序是指在沖壓過(guò)程中，材料在沖壓機(jī)施加的外力的作用下產(chǎn)生形變（塑性形變），當(dāng)材料受到的應(yīng)力達(dá)到所承受的極限時(shí)材料就會(huì)從總毛坯料上分離，從而形成我們所需要的沖壓件。分離主要工序及區(qū)別在下表中有明確說(shuō)明。。圖2.2.1分離工序示意圖圖2.2.2分離工序成形工序是指在沖壓過(guò)程中，材料在外力的作用下，材料內(nèi)部應(yīng)力超過(guò)屈服極限但未達(dá)到極限強(qiáng)度，因此材料會(huì)進(jìn)行塑性形變，從而得到所需要的零件（零件具有需要的一定的尺寸和形狀）。成形的主要工序及區(qū)別在下表中有明確說(shuō)明。圖2.2.3成形工序示意圖表2.2.4成形工序沖壓模具按照工序的組合程度分可分為：簡(jiǎn)單的沖裁模、復(fù)雜的連續(xù)沖裁模具以及更復(fù)雜的復(fù)合沖裁模具，他們?nèi)齻€(gè)區(qū)別為簡(jiǎn)單沖裁模具是指：一次性只完成一個(gè)工序。連續(xù)沖裁模具是指：按照一定的順序，會(huì)在不同的位置上完成兩個(gè)或者兩個(gè)以上的工序，因此連續(xù)沖裁模具又稱為進(jìn)（跳步）模。而最后的連續(xù)沖裁模具是指在沖壓過(guò)程中同時(shí)完成內(nèi)孔和外形兩種的上工序的沖裁模[4]。表2.2.5模具比較表比較項(xiàng)目簡(jiǎn)單模復(fù)合模連續(xù)模沖壓精度低精度IT14級(jí)以下高級(jí)和中級(jí)精度IT8~10級(jí)中級(jí)和低級(jí)精度IT10~14級(jí)工作尺寸及形狀特點(diǎn)適合形狀簡(jiǎn)單工件尺寸不受限制工作形狀及尺寸大小受模具結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度限制可以加工形狀復(fù)雜工作，適合加工小的異形件生產(chǎn)效率因單工序加工生產(chǎn)效率低需用手或機(jī)械排除廢料和工件生產(chǎn)效率低工序間自動(dòng)送料，可自動(dòng)排除工件，生產(chǎn)效率高使用高速自動(dòng)沖床操作困難不便使用出件排料困難不做推薦可以在行程序400次/分或更高的沖床上工作工作安全性手需伸入沖模工作區(qū)，不安全，需采用安全措施同簡(jiǎn)單?？勺詣?dòng)送料，手不進(jìn)沖模工作區(qū)，較安全多排沖壓法很少采用很少采用廣泛應(yīng)用，特別是尺寸較小的工作沖模制造工作量和加工成本簡(jiǎn)單工件模具制造工作量小，成本低，復(fù)雜工件需多套模具，成本高沖裁復(fù)雜形狀工件較簡(jiǎn)單，比連續(xù)模低沖裁簡(jiǎn)單形狀工件比復(fù)合模低，比簡(jiǎn)單模高本次模擬沖壓的零件為簡(jiǎn)單的電器外殼，這個(gè)沖壓件的結(jié)構(gòu)外形及特點(diǎn)。本次沖壓包含了落料、沖孔、彎曲三個(gè)基本工序，可選變形方案如下：1：落料在沖孔最后彎曲（需三步要采用三個(gè)單工序）2：同時(shí)落料沖孔復(fù)合最后彎曲（兩步需要兩套復(fù)合型的模具）3：沖孔落料彎曲復(fù)合模生產(chǎn)（一步一個(gè)連續(xù)模具直接完成）。4：落料之后沖孔最后彎曲連續(xù)沖壓（也是三步可直接生產(chǎn)，設(shè)計(jì)復(fù)雜，工藝要求高）。圖2.2.6外殼展示通過(guò)圖表對(duì)照可知過(guò)程1雖然簡(jiǎn)單但是過(guò)于繁瑣，程序太多，耗時(shí)長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低，只適用與小批量的生產(chǎn)。方案3雖然是一次成形，但是模具設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，模具設(shè)計(jì)的研發(fā)費(fèi)用會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)產(chǎn)品帶來(lái)的利益，這是極為不合適的，與我們的目的相反在實(shí)際生產(chǎn)生活中也不會(huì)被人采納[5]。最后方案4采用連續(xù)模生產(chǎn)，但是模具設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，而且精度不如復(fù)合模。所以最后我們采用方案2。2.3如何確定模具結(jié)構(gòu)在我們進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，模具的具體外部形式是通過(guò)不同客戶提供的不同方案來(lái)來(lái)確定的。這是設(shè)計(jì)的最關(guān)鍵一步，要看懂客戶提供的工藝方案，它會(huì)直接影響沖壓零件或半成品的性質(zhì)、成本以及生產(chǎn)率[6]。模具的結(jié)構(gòu)形式很多，可以通過(guò)所需產(chǎn)品的形狀、尺寸、精度、材料性能和生產(chǎn)需求量以及生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)加工條件、工藝方案等來(lái)確定。在滿足品質(zhì)要求的前提下，力求模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、周期短、成本低、效率高、使用壽命長(zhǎng)。本次的設(shè)計(jì)的落料部分采用的是正裝復(fù)合模，它主要包含了兩種模即：凸模、凹模，兩目分別在上下（凹下、凸上），落料部分會(huì)使用橡膠來(lái)進(jìn)行卸料；凸模固定在時(shí)，加工產(chǎn)生的多余料就會(huì)留在凸凹模的孔洞中，通過(guò)安上模座上安裝的卸料打桿來(lái)進(jìn)行廢料的清除，其余沒有被清除的廢料則會(huì)通過(guò)在上?；爻痰臅r(shí)候的卸料板來(lái)進(jìn)行清除，由于橡膠在進(jìn)行壓縮時(shí)內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，這部分產(chǎn)生的應(yīng)力就會(huì)提供給卸料板，卸料板在受到這些應(yīng)力之后會(huì)自主運(yùn)動(dòng)清理多余的廢料[7]。在零件彎曲過(guò)程中因?yàn)樗枇Ρ容^小，所以不需要太麻煩的裝配結(jié)構(gòu)，使用簡(jiǎn)單的就可以，因此可以保證模具的強(qiáng)度是可以達(dá)到要求的，這樣就滿足我們?cè)O(shè)計(jì)的初衷以及要求，凸模與凹模會(huì)直接用螺釘固定在模座上（依舊是凹下、凸上）。這個(gè)沖壓件在沖壓過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生90度的彎曲此，因此沖壓件會(huì)與兩模產(chǎn)生十分緊密的接觸，在模具的回程過(guò)程中沖壓件可能會(huì)發(fā)生沖壓件隨凸模一起向上運(yùn)動(dòng)的情況，為了避免這種情況，因此上下兩個(gè)模具都需要設(shè)置卸料裝置。3沖壓裁剪部分設(shè)計(jì)3.1彎曲件展開部分尺寸設(shè)計(jì)圖3.1.１彎曲件圖3.1.2沖壓件彎曲部分此工件其中有一部分需要對(duì)材料沖壓使其產(chǎn)生彎曲形變,如下圖所示,為方便進(jìn)行沖裁部分的設(shè)計(jì)及材料計(jì)算,我們需要先對(duì)坯體材料的展開半徑和尺寸進(jìn)行計(jì)算。一般我們認(rèn)為展開半徑是有圓角半徑的彎曲,若則稱為沒有。本次設(shè)計(jì)的選定的尺寸是，，因此是屬于有圓角半徑的彎曲,毛胚展開的尺寸可以通過(guò)未彎曲的部分的長(zhǎng)度加上彎曲部分的長(zhǎng)度相加來(lái)進(jìn)行計(jì)算[8]。L==++（3-1）式中L——彎曲件毛坯總長(zhǎng)度（mm）——各段直線部分長(zhǎng)度（mm）——各段彎曲部分彎曲中心角（°）——各段圓弧部分彎曲半徑（mm）——各段圓弧部分中性層位移系數(shù)（見表3.1）。表3.1彎曲90°時(shí)中性層位移系數(shù)x0.10.250.51.02.04.04~8＞8x由于，，==2.0，查表可得查得。此零件總共有六處彎曲,但都必須是同一彎曲的半徑，展開的長(zhǎng)度都是一樣的，因此每個(gè)零件只需單獨(dú)計(jì)算一處。==（3-2）則坯料長(zhǎng)寬最大尺寸為：（3-3）將不同展開組合尺寸不同的各展開邊分別進(jìn)行展開并組合定義邊長(zhǎng)為a,b,c,d。若a,b,c,d則各展開邊長(zhǎng)的不同展開組合尺寸的不同邊長(zhǎng)分別為：（3-4）3.2下料的排樣及材料的利用率此零件毛坯展開形狀是不規(guī)則的，所以不適合采用傳統(tǒng)的排樣方式,由于長(zhǎng)寬尺寸不相同,選擇斜向下料雖可以提高材料利用率,但是如何確定下料的方位不容易，并且模具還得轉(zhuǎn)一定，需要進(jìn)一步增加人工調(diào)整。浪費(fèi)時(shí)間且增加成本，而且會(huì)導(dǎo)致橫向尺寸增大,選模架的尺寸也會(huì)增大[9]。因此最后還是選單排直排方案,如圖3.2所示：圖3.2.3排樣圖通過(guò)查詢成紅主編的《沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì)》中的表2.5.2，可知當(dāng)采用料板彈壓方式來(lái)進(jìn)行下料或者卸模時(shí)，由于我們材料厚度選擇的是，所以前后料的余額為側(cè)方的余額為那么兩工件間余額.（3-5）工件邊緣余額.（3-6）可得步距.（3-7）料寬度==mm.（3-8）其中的材料條件寬度公差是簡(jiǎn)明冷沖壓機(jī)械工件基本料的材料條件寬度,是側(cè)面外條件寬度計(jì)算公差中的值,是沖壓工件條件材料的余額條件寬度計(jì)算公差中的值[10]。一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率η為：η=（3-9）其中A是指落料件的面積,B是材料寬度,n是步距,由剛才的計(jì)算結(jié)果可得沖壓件的沖壓力計(jì)算和初選設(shè)備的選定：（3-10）3.3沖裁件的沖裁力計(jì)算和初選設(shè)備的選定該自動(dòng)沖切剪裁件的沖切剪裁力由自動(dòng)落心進(jìn)料力和自動(dòng)沖裁鉆孔力共同配合組成：落料部分：（3-11）則（3-12）沖孔部分：（3-13）則（3-14）總沖裁力（3-15）其中L——剪切刃口剪下材料周邊總長(zhǎng)度（mm）t——板材厚度（mm）τ——材料的剪切應(yīng)力，查下表可得。取表3.3沖壓材料的力學(xué)性（小部分）材料名稱牌號(hào)材料狀態(tài)抗剪強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度伸長(zhǎng)率屈服強(qiáng)度普通碳素鋼Q195未退火260~320320~40028~33200Q235310~380380~47021~25240Q275400~500500~62015~19280優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼Q8F已退火220~310280~3903218008260~360330~4503220010260~340300~4402921020280~400360~5102525045440~560550~7001636065Mn已退火60075012400不銹鋼1Cr13已退火320~380400~47021-1Cr18ni9Ti熱處理退軟430~550540~70040200鋁L2、L3、L5已退火8075~1102550~80冷作硬化100120~1504-鋁錳合金LF21已退火70~110110~14519503.4模具的壓力中心各個(gè)沖壓力的合力的作用點(diǎn)被稱為模具的壓力中心。為了保證正常的生產(chǎn)工作，模具的壓力中心應(yīng)該與滑塊的中心線相重合，否則會(huì)導(dǎo)致滑塊和導(dǎo)軌間和模具導(dǎo)向零件之間非正常的磨損，進(jìn)一步影響到間隙，更進(jìn)一步影響沖壓件或半成品的質(zhì)量，大大降低降低模具使用壽命甚至?xí)斐赡＞叩膿p壞[11]。模具的壓力中心，可安以下原則來(lái)確定：(1)如果是單個(gè)的沖壓件且外形是對(duì)稱規(guī)則的，那么這個(gè)沖壓件的壓力中心就是它的幾何中心。(2)沖壓件的形狀全都相同時(shí)，并且排樣時(shí)沖壓件的分布對(duì)稱，那么壓力中心是零件的對(duì)稱中心。(3)各個(gè)分力對(duì)某一作用點(diǎn)和各坐標(biāo)軸的代數(shù)力矩之矢量代數(shù)和，分別等于各個(gè)分力的力矩代數(shù)和等于混合力對(duì)該作用坐標(biāo)點(diǎn)和軸的代數(shù)力矩。由此我們可以精確求出合力在該模具作用點(diǎn)的中心坐標(biāo)位置0,0。（3-16）圖3.2.4展開圖由于本落料沖壓件的整體前后左右對(duì)稱,則使本落料承受沖擊機(jī)壓力的主要中心正好是也就是一個(gè)位于本落料沖壓機(jī)落件出料件的左右對(duì)稱立體幾何面的中心。（3-17）3.5卸料部分及初選壓力機(jī)根據(jù)落料橡膠管的落料擠壓模具的整體結(jié)構(gòu),落出的料件將被卡在下面的一個(gè)三角形落料凹模中,由落料橡膠通過(guò)卸料的擠壓方式將其向上向下擠壓并經(jīng)反彈后從頂部取出：.（3-18）沖孔廢料凸凹模具廢料全部向上擠出推入廢料卡在安裝沖孔廢料凸凹模具的洞口中,由電動(dòng)推桿將沖孔廢料全部向下擠入推出：（3-19）由以上得出的沖壓力及卸料力，得：（3-20）因此選擇設(shè)備時(shí)，乘以系數(shù)得（3-21）所以最后我們最終選擇了一臺(tái)通用型的開式聯(lián)動(dòng)雙柱螺桿壓力機(jī)。產(chǎn)品型號(hào)為j23-100,其主要的相關(guān)技術(shù)參數(shù)主要介紹內(nèi)容如下：公稱壓力：滑塊行程：最大閉合高度：最大裝模高度：連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度：工作臺(tái)尺寸：前后左右模柄孔尺寸：Φ3.6沖壓件間隙值當(dāng)我們要設(shè)計(jì)一個(gè)新的模具時(shí)間，如何確定一個(gè)合理的間隙是保證沖壓件質(zhì)量以及精度能否滿足產(chǎn)品需求的首要條件。我們理想中的沖壓時(shí)所需要的沖壓力小、模具使用壽命長(zhǎng)，但是沖壓件的質(zhì)量、所需沖壓力以及模具的使用壽命等各個(gè)方面所要求的間隙的值雖然很接近，但并不是同一個(gè)值。并且我們還需要思考，在生產(chǎn)中器械會(huì)發(fā)生磨損，會(huì)產(chǎn)生偏差，因此我們需要在這些數(shù)值中選擇一個(gè)合理適用的范圍來(lái)作為加工間隙，只要加工時(shí)的間隙在我們確定的范圍內(nèi)，那么我們生產(chǎn)出的沖壓件在各個(gè)方面就可以滿足我們的要求。我們將這個(gè)合理適用范圍的最小值叫做，最大值叫做即最小/最大合理間隙[12]。加工時(shí)，我們需要考慮精度的要求以及磨損現(xiàn)象的發(fā)生會(huì)影響間隙的大小，所以我們需要選用最小合理間隙。我們都知道一個(gè)手工藝人本身的手藝對(duì)生產(chǎn)出的產(chǎn)品影響極大，那么合理間隙的大小對(duì)沖壓件的斷面質(zhì)量以及模具的使用壽命、沖壓力、精密度的影響不亞于此。在生產(chǎn)過(guò)程中，凸模和凹模在與被沖部分和下料的部分都有很密切的接觸，因此會(huì)產(chǎn)生許多的摩擦，所以若是間隙較小，那么摩擦就越大，相互之間的應(yīng)力也越大，模具的使用壽命會(huì)大大降低。而若是間隙較大，雖然模具的使用壽命會(huì)大大增加，但是生產(chǎn)出的沖壓件或者半成品的精密度很有可能出現(xiàn)大批量不合格的情況，可能會(huì)造成返工報(bào)廢等、大大的浪費(fèi)了人力物力資源，使成本直線上升。因此選擇一個(gè)合理的間隙范圍在沖壓工藝生產(chǎn)中占據(jù)了十分重要的地位[13]。我們本次擬加工的材料選擇的是08F鋼，是一種中碳鋼與硬鋁的間隙取值是相同的，所以08F鋼材料間隙值可以與硬鋁材料的間隙取值一樣。間隙值取值可通過(guò)下表來(lái)查找：表3.6沖裁模初始用間隙2c(mm)4沖壓模具設(shè)計(jì)4.1凹模設(shè)計(jì)在實(shí)際設(shè)計(jì)模具時(shí),凹模的厚度和外形尺寸還不能僅僅用凹模理論的計(jì)算方法來(lái)進(jìn)行確定,在設(shè)計(jì)模具時(shí),由可以直接確定一個(gè)凹模的外形厚度：K數(shù)值查表取0.18沖裁件最大外形尺寸可根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)需要取凹模壁厚可由下式：C=(1.5～2.0)（4-1）來(lái)確定凹模的壁厚：（4-2）取c=50mm,按此式方法進(jìn)行測(cè)量計(jì)算后所得到的我們所摸出來(lái)凹模整體外形尺寸的值可以直接用于保證我們所摸到的凹模外形具有了一個(gè)足夠的整體機(jī)械剛性強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)剛度，一般不再對(duì)凹模外形進(jìn)行任何機(jī)械性和強(qiáng)度的測(cè)量校核[14]。凹模的刃口高度是由沖壓件的厚度來(lái)決定但是前提是厚度不能影響其強(qiáng)度，所以凹模的外邊緣的尺寸應(yīng)該如下：（4-3）（4-4）組合形式：我們采用橡膠壓縮產(chǎn)生彈力來(lái)卸料、縱向送料，凹模外形定為。固定件例如螺孔、螺栓等大小、數(shù)量、位置可以從典型組合標(biāo)準(zhǔn)GB2873.2中查得。以上設(shè)計(jì)結(jié)果可得，凹模零件圖如下圖所示：圖4.1凹模圖4.2凸模設(shè)計(jì)凸模的安全長(zhǎng)度:根據(jù)外形結(jié)構(gòu),其長(zhǎng)度應(yīng)該指的是模具規(guī)定的卸料板的厚度加上落料凹模的厚度再加上卸料板與凹模之間的其較為安全的值可以取。?？傞L(zhǎng)度凸模的硬度選用是對(duì)材料及其應(yīng)用技術(shù)的硬度要求:凸模選用材料應(yīng)在選用時(shí)的硬度為:gr12movr1凸模的選用硬度為:[15]。查國(guó)標(biāo)表,得尺寸參數(shù),最后的設(shè)計(jì)如下圖所示：圖4.2凸模零件圖4.3選擇模架及其他零件按照查找表冷沖模國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB2851.5-90來(lái)選擇中間導(dǎo)柱模架，根據(jù)設(shè)計(jì)的凹模的外邊緣尺寸，來(lái)確定凹模整料尺寸為m的模架。上模座：下模座：導(dǎo)柱：導(dǎo)套：固定件的選?。荷夏Ａ慵x取4個(gè)M16×70的內(nèi)六角螺紋固定，另加兩個(gè)Φ12×80的銷釘。下模零件選用4個(gè)M16×120的內(nèi)六角螺紋緊固，另加兩個(gè)Φ12×100的銷釘定位（螺釘長(zhǎng)度根據(jù)連接件而定），材料用45鋼。上模固定采用4個(gè)長(zhǎng)方形的內(nèi)六角長(zhǎng)方形螺紋固定,以及兩個(gè)的銷釘。下模固定采用4個(gè)長(zhǎng)方形的長(zhǎng)方形內(nèi)六角螺紋進(jìn)行固定,另加兩個(gè)長(zhǎng)方形12×100的長(zhǎng)方形銷釘進(jìn)行定位(螺釘?shù)拈L(zhǎng)度一般根據(jù)連接件而定),材料為45號(hào)鋼[16]。4.4校對(duì)壓力機(jī)參數(shù)本沖擊剪裁件的設(shè)計(jì)初選選用壓力機(jī)為j-j23-100。其主要的一些技術(shù)參數(shù)主要介紹內(nèi)容如下：公稱壓力：滑塊行程：最大閉合高度：最大裝模高度：連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度：工作臺(tái)尺寸：前后左右模柄孔尺寸：Φ沖壓力校核：沖裁總壓力F=705.28kN.設(shè)備的國(guó)際公稱工作壓力值為p=1000kn>1.3f=916.86kn?？梢暂p松滿足實(shí)際生產(chǎn)使用的各種要求。閉合高度校核：模具裝配高度，同最大裝模高度比小，可以輕松滿足實(shí)際生產(chǎn)使用的各種要求。工作臺(tái)：尺寸為，設(shè)備工作臺(tái)尺寸為，滿足使用要求。故壓力機(jī)設(shè)備選擇合適。圖4.4模具總裝配圖

5彎曲部分回彈綜合效應(yīng)包括曲率角度穩(wěn)定性回彈及曲率角度回彈兩個(gè)基本方面,此角度回彈是彎曲變形穩(wěn)定區(qū)與不彎曲變形區(qū)兩部分角度回彈產(chǎn)生的綜合作用效應(yīng)的結(jié)果[17]。5.1回彈的因素彎曲回彈的因素是由很多因素影響的例如：(1)坯料本身的性能(2)料彎曲部分的變形程度超過(guò)了曲率(3)模具彎曲部分的中心角度變形的程度比較大(4)模具設(shè)計(jì)問題造成的間隙大(5)彎曲部分的形狀和本身選用材料的化學(xué)性質(zhì)(6)沖壓件整體的力學(xué)性質(zhì)及結(jié)構(gòu)問題5.2回彈值如何確定必須要確定回彈值的原因是：只有知道了原因，才能克服回彈，來(lái)使零件達(dá)到生產(chǎn)生活的要求。通?；貜椫档姆椒ㄖ饕韵氯N：1.查圖法2.查表法3.計(jì)算法，但是這些只能是大概確定，因?yàn)闀?huì)造成回彈的因素有很多，且相互間參雜產(chǎn)生很多種復(fù)雜的情況，因此現(xiàn)在不論是國(guó)內(nèi)或者國(guó)際上都在對(duì)回彈進(jìn)行研究，并沒有一個(gè)可以固定的準(zhǔn)確的計(jì)算公式來(lái)確定[18]。所以對(duì)于回彈值的確定，一般是在實(shí)際加工生產(chǎn)環(huán)節(jié)中對(duì)于不同的模具及不同客戶的要求來(lái)進(jìn)行模擬加工之后修改的但是當(dāng)彎曲件的相對(duì)彎曲反彈值在徑向旋轉(zhuǎn)反彈半徑大于r/t<(5~8)時(shí),彎曲件相對(duì)旋轉(zhuǎn)半徑的徑向旋轉(zhuǎn)反彈角度大大變化小,可以考慮查表值但不予納入考慮,僅根據(jù)需要查表考慮彎曲件相對(duì)旋轉(zhuǎn)反彈角度的相對(duì)半徑回轉(zhuǎn)反彈值的大小變化。由于其旋轉(zhuǎn)時(shí)的角度確定r/t=2,查表達(dá)式可以直接得出確定與其相對(duì)應(yīng)的回旋反彈值為1°30′~2°30′[19]。5.3控制回彈的措施目前我們有以下幾種方法來(lái)控制：(1)選擇彎曲性能好的材料。這類材料便于加工，質(zhì)量較高，除屈服強(qiáng)度這一點(diǎn)外還要考慮材料本身的質(zhì)量問題例如：毛坯料的厚度、毛坯斷面的質(zhì)量等。(2)選擇較小的相對(duì)彎曲半徑。(3)選擇需要的模具間隙。上文中提到模具間隙對(duì)沖壓件的尺寸、精度的影響特別大因此合理的模具間隙可減小回彈。采用可調(diào)間隙的模具，對(duì)控制回彈是很有好處的。(4)工件形狀需要進(jìn)行合理的設(shè)置。(5)組織狀態(tài)（進(jìn)行退火的操作）需要合適。5.4最小相對(duì)彎曲半徑當(dāng)沖壓件發(fā)生彎曲時(shí)，半徑越小,坯料外表面的變形程度就越大,若彎曲半徑太小，那么甚至?xí)霈F(xiàn)坯料表面裂縫甚至坯料斷裂的情況，造成坯料的報(bào)廢，因此在能夠保證彎曲半徑和變形程度都在相應(yīng)的極限區(qū)域內(nèi)時(shí)，材料的外表面就不會(huì)因?yàn)閺澢l(fā)生變形裂紋,這個(gè)時(shí)候彎曲件的排列和表面半徑所能行成的最小半徑被稱為最小的彎曲圓角半徑[20]。最小彎曲厚度半徑與彎曲件流體內(nèi)壁外表厚度的應(yīng)力比值約為rmin/t,又可簡(jiǎn)稱為最小相對(duì)彎曲厚度半徑,又我們可以將其簡(jiǎn)稱為最小彎曲厚度半徑應(yīng)力系數(shù),是目前流體力學(xué)領(lǐng)域衡量其應(yīng)力變形的一個(gè)重要的指標(biāo)。影響其因素有：(1)材料的相對(duì)力學(xué)性能分析材料的相對(duì)力學(xué)塑性性質(zhì)越好,其主要的力學(xué)可塑性測(cè)量指標(biāo)就相對(duì)韌性越高,材料能被許可的最小相對(duì)彎曲的角度半徑也越小。(2)相對(duì)彎曲變形角的大小從理論上講,只與變形半徑大小有關(guān),而與變形區(qū)的中心角大小無(wú)關(guān)。但實(shí)際上,當(dāng)彎曲變形區(qū)的中心角較小時(shí),由于彎曲變形區(qū)不大,那么接近變形區(qū)中心角的直邊部分(不屬于變形區(qū))無(wú)法產(chǎn)生變形,所以長(zhǎng)度會(huì)延申,因此在中心角處的坯料在變形程度上會(huì)得到一定減輕,使其半徑的減小。(3)板料的焊接彎曲表面焊接質(zhì)量與控制板料焊接剪切面和斷面的焊接質(zhì)量有關(guān)板料的彎曲表面中當(dāng)出現(xiàn)質(zhì)量有限的劃痕,裂紋,毛刺等變形缺陷時(shí),彎曲易反而造成焊接板料的內(nèi)部應(yīng)力過(guò)分集中,使彎曲件過(guò)早的直接受到應(yīng)力破壞。在這些具有缺陷的應(yīng)用情況下還需要盡量減少選用較大的彎曲角度半徑。(4)板料對(duì)寬度的應(yīng)力影響窄板彎曲時(shí),在過(guò)程中板料的流體沿寬度方向的流動(dòng)應(yīng)力相對(duì)為零,寬度方向的應(yīng)力使材料在彎曲時(shí)可以自由傾斜方向流動(dòng),可會(huì)彎曲半徑減小。(5)材料的方向性彎曲鋼板材料中所采用的冷軋鋼板,沿彎曲線方向的塑性指標(biāo)要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于彎曲線垂直方向。故當(dāng)材料的彎曲線與半徑的方向完全垂直時(shí),材料可以具有較大的橫向抗拉能力和強(qiáng)度,不易被彎曲和拉裂,最小相對(duì)彎曲線和纖維半徑的數(shù)值就小,反之則大。(6)通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定:由于直接影響板坯料最小相對(duì)彎曲半徑的工藝因素較多,故在實(shí)際的應(yīng)用中主要考慮了部分坯料工藝質(zhì)量因素的直接影響，其工藝因素?cái)?shù)值一般由相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行確定。下表為通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法計(jì)算得到的實(shí)驗(yàn)方法數(shù)值,可直接從表中選取。表5.4工藝因素值材料正火或退火硬化彎曲線方向與軋紋垂直與軋紋平行與軋紋垂直與軋紋平行鋁00.30.30.805、08F00.30.20.515,20,Q2350.10.50.51.045,500.51.01.01.75.5彎曲力的計(jì)算彎曲模壓力通常來(lái)說(shuō)是我們?cè)谶x擇設(shè)計(jì)彎曲模和和沖壓設(shè)備時(shí)如何選擇各種壓力機(jī)構(gòu)和設(shè)備最大噸位的重要依據(jù)。由于彎曲力對(duì)作用力的直接影響主要因素及其種類相對(duì)較多,如直接影響彎曲作用材料的整體結(jié)構(gòu)和機(jī)械性能,零件的結(jié)構(gòu)質(zhì)量和整體形狀,彎曲的處理方法,摸具的整體結(jié)構(gòu),模具的磨料間隙和所用磨具以及工作時(shí)的模具表面質(zhì)量等。因此,用現(xiàn)代科學(xué)設(shè)計(jì)理論和大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的彎曲機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算方法很難準(zhǔn)別地準(zhǔn)確計(jì)算彎曲機(jī)械作用力,生產(chǎn)中常用積累經(jīng)驗(yàn)的計(jì)算公式和常用概略的計(jì)算方法不能計(jì)算彎曲作用力,作為我們研究設(shè)計(jì)彎曲機(jī)械模式和制造工藝的基本過(guò)程和今后選擇新型沖壓彎曲機(jī)械設(shè)備的重要依據(jù)[21]。本零件屬于“U”形件的自由彎曲，采用以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算彎曲力，=（5-1）本零件有兩個(gè)不同尺寸的彎曲邊，b=200d的邊所需彎曲力是：===14.742kN.（5-2）b=80的邊所需的彎曲力是：===9.828kN.（5-3）式中——沖壓行程結(jié)束時(shí)彎曲力（N）；k——安全系數(shù)，??；b——寬（mm）；t——厚（mm）；r——半徑（mm）；——材料的抗拉強(qiáng)度（MPa）08F鋼的=，取.F=+=4×14.742+2×9.828=78.64kN.（4-7）初選用的壓力測(cè)試設(shè)備主要為一種j23-10型號(hào)的開式液壓雙柱單軸可傾斜式壓力機(jī),其主要的相關(guān)技術(shù)參數(shù)及產(chǎn)品規(guī)格按本表簡(jiǎn)述如下:壓力/t：10閉合高度/mm：180裝模高度/mm：145連桿長(zhǎng)度/mm：35操作臺(tái)尺寸/mm：前后240左右370模柄尺寸/mm：Φ30×555.6彎曲模具主要零件的結(jié)構(gòu)彎曲會(huì)使用的凸模和凹模的半徑：當(dāng)沖壓件的角度半徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于凸模r/t<5~8,且不彎曲角度半徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于最小相對(duì)彎曲角度半徑時(shí),凸模的最大圓角相對(duì)彎曲角度半徑一般可以達(dá)到等于彎曲件的凸模相對(duì)圓角彎曲半徑范圍間。如果彎曲件的一個(gè)凸?？v向圓角相對(duì)彎曲件的半徑大大小于最小彎曲件的半徑，首次彎曲件的半徑大小可以直接控制彎成較大的一個(gè)凸模縱向圓角相對(duì)彎曲件的半徑，然后我們可以直接采用整形成型工序的這種方式直接進(jìn)行彎曲件二次整形，使其成型能夠完全滿足彎曲件對(duì)于凸模相對(duì)圓角的半徑大小控制要求[22]。若彎曲件的相對(duì)彎曲度和圓角回轉(zhuǎn)半徑較大,精度的修正要求相對(duì)較高時(shí)，由于彎曲度和圓角對(duì)整個(gè)凸模彎曲半徑的反轉(zhuǎn)回彈大，凸模的彎曲度和圓角對(duì)整個(gè)凸模的回轉(zhuǎn)半徑大小應(yīng)該及時(shí)調(diào)整根據(jù)回轉(zhuǎn)反彈值要求作相印的精度修正。本次設(shè)計(jì)的半徑較小，因此凸模的彎曲部分的半徑等于工件的圓角，即。凹?？棺冃蔚哪芰σ约爸萍馁|(zhì)量是由凹模的圓角和半徑大小直接影響的,彎曲凹模兩邊厚度的大小也會(huì)由此決定。圓角的半徑太小時(shí),容易使使沖壓件的表面擦傷甚至容易出現(xiàn)裂痕。若圓角半徑過(guò)大,則會(huì)嚴(yán)重影響坯料定位。凹模的移動(dòng)速度要求與毛坯制造速度均勻一致，當(dāng)兩部分移動(dòng)速度有較大的差異時(shí)，會(huì)使材料發(fā)生了偏移。因此在生產(chǎn)中常根據(jù)彎曲材料兩邊厚度的大小來(lái)確定如何選擇彎曲凹模兩邊圓角的半徑：當(dāng)t≤2mm時(shí),=(3~6)t當(dāng)當(dāng)凹模深度：凹模的工作部分彎邊深度的大小也要適當(dāng)。若過(guò)小,坯則料彎曲變形的四周部分會(huì)變長(zhǎng),彎曲件成形后的回彈大，造成沖壓件的報(bào)廢。因此若凹模深度過(guò)大，則要求模具對(duì)材料的消耗多，使成本大大提高，得不償失。本次設(shè)計(jì)的高度不高,并且兩邊處于平直的狀態(tài)，所以凹模深度應(yīng)該大于零件的高度。5.7凸、凹模間隙以及公差凸模與凹模制件的間隙和誤差值是由通過(guò)調(diào)節(jié)壓力機(jī)的裝模高度系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行控制的。生產(chǎn)生活中u形件，必須注意間隙和誤差值的大小。兩模之間的間隙和誤差值大小對(duì)彎曲件的回彈、表面質(zhì)量和彎曲件的受力都會(huì)產(chǎn)生直接的影響。若模的間隙和誤差值過(guò)大，那么彎曲件的回彈增大，誤差增大,從而降低了凹模制件的性能和精度在，造成零件的報(bào)廢。當(dāng)制件間隙過(guò)小時(shí)，會(huì)使得制件直邊料厚明顯減薄和焊接處出現(xiàn)劃痕,同時(shí)也會(huì)降低凹模的使用壽命[23]。生產(chǎn)中凸模和凹模間的制件間隙和誤差值一般可由下式進(jìn)行決定：有色金屬的彎曲部分：c=+nt黑色金屬的彎曲部分：c=t+nt式中c——彎曲凸模和凹模的單邊間隙（mm）t、——材料厚度的尺寸和最小尺寸（mm）n——間隙系數(shù)，查表得n=0.1則c=1.5+0.1×1.5=1.65mm.兩模尺寸及公差：工件基本尺寸=,=。則凸模尺寸為：==（5-4）==（5-5）凹模尺寸按凸模實(shí)際尺寸配作加工，保證單面間隙c.凹模壁厚C=50mm.則凹模周界：L=50×2+126.2+2×1.65=229.5mm（5-6）B=50×2+86.2+2×1.56=188.3（5-7）凹模采用上下相通的形式，一邊在彎曲件卡在凹模里面時(shí)可以利用安裝在凹模下面的頂件塊將零件頂出。凹模以內(nèi)六角螺紋固定，最終凹模形式及尺寸如下圖所示：圖5.7.1彎曲凸模圖5.7.2彎曲凹模5.8選擇模架及其它零件由上述設(shè)計(jì)可知，并根據(jù)查詢GB2851.3-81后選取側(cè)導(dǎo)柱模架以下為基礎(chǔ)參數(shù)：上模座:下模座:導(dǎo)柱:導(dǎo)套:圖5.8模座5.9卸料部分由于此沖壓件在彎曲變形前后都會(huì)與兩模緊密接觸，工件既甚至有時(shí)很可能直接將其隨凹或凸模彎曲成形向上,也甚至還很有可能直接將其卡住嵌在了凹模里面。則在上下模都很有可能時(shí)就需要分別重新設(shè)置一個(gè)用于卸料的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。因此我在本題將彎曲件的受力凸模和卸料凹模都一邊設(shè)計(jì)制造后形成兩端帶有一個(gè)卸料通孔的一種卸料傳動(dòng)結(jié)構(gòu),一邊分別設(shè)計(jì)安裝了助推件、頂件等兩種卸料傳動(dòng)機(jī)構(gòu)[24]。如果一個(gè)塑料工件的頂部推壓壓板卡在一個(gè)塑料凹模里面,推板只要將它向上向下推出一個(gè)頂,即可通過(guò)凹模頂上拆卸的塑料板向上推出一個(gè)工件。兩種不同類型的自動(dòng)卸料機(jī)和推板可在推出后將零件分別放置如下列框圖所示：圖5.9.1推板圖5.9.2打桿5.10設(shè)備參數(shù)校核本彎曲件初選壓力機(jī)為J23-10。彎曲力校核：總彎曲力F=78.64kN.設(shè)備的一個(gè)公稱平均壓力系數(shù)值為零:p=100kn>1.2f=94.4kn。可以輕松滿足實(shí)際生產(chǎn)使用的各種要求[25]。閉合整體校核：整體裝配高度為,大于大型壓力機(jī)的最大高度模具安裝閉合高度,不滿足適用要求條件的也可按用戶要求及時(shí)進(jìn)行模具更換。其基本參數(shù)為1-j23-16。以下為參數(shù)：壓力/t：16閉合高度/mm：220模高度/mm：180連桿的長(zhǎng)度/mm：45工作臺(tái)尺寸/mm：前后300左右370模柄孔尺寸/mm：Φ40×60模具總裝配圖如下：圖5.10模具總裝圖

結(jié)論通過(guò)以上的分析可知，沖壓工藝在現(xiàn)代機(jī)械加工行業(yè)所占據(jù)的舉足輕重的地位，而模具的發(fā)展又是沖壓行業(yè)能否快速發(fā)展的重要前提。沖壓模具在實(shí)際生產(chǎn)生活中是按照客戶需求來(lái)制定的，因現(xiàn)代各行各業(yè)都開始與國(guó)際接軌，競(jìng)爭(zhēng)壓力打，因此高質(zhì)量、高效率、高精準(zhǔn)度是越來(lái)越被人們重視以及需要的。本次設(shè)計(jì)的沖壓模具結(jié)構(gòu)上還是比較簡(jiǎn)單適用于，生產(chǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、市場(chǎng)需求量打并且對(duì)精度要求不高的沖壓零件或者半成品，其優(yōu)點(diǎn)就是成本較低、效率高、使用壽命長(zhǎng)、但其缺點(diǎn)也十分明顯，無(wú)法加工對(duì)于精密度有較高要求的零件、只能生產(chǎn)簡(jiǎn)易的，應(yīng)用的方面有局限性，僅適用于小微企業(yè)來(lái)進(jìn)行加工生產(chǎn)。本文首先介紹了沖壓工藝與沖壓模具的概念與關(guān)系，分析了國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r，然后對(duì)沖壓模具的關(guān)鍵部分進(jìn)行了分析，最后對(duì)封閉式棒料沖壓機(jī)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并完成了三維圖。參考文獻(xiàn)[1]成紅主編.沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì)[M]北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009,10[2]王秀鳳,李衛(wèi)東,張永春.冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造[M].2017[3]高軍偉.淺談沖壓模具設(shè)計(jì)中對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制[J].科技與創(chuàng)新,2016(02)：16-19[4]蔡明宇.淺談沖壓模具設(shè)計(jì)[J].橡塑技術(shù)與裝備,2015(16)：22-23[5]侯晨陽(yáng).冷沖壓模具改進(jìn)設(shè)計(jì)實(shí)例分析[J].內(nèi)燃機(jī)與配件,2017(18)：22-26[6]桂林電器科學(xué)研究所.模具工業(yè),2019(6)：30-31[7]中國(guó)鍛壓協(xié)會(huì).鍛造與沖壓[J],2018（3）：34-37[8]李云妹,謝祖華.沖壓模具的綠色制造[J].2018(4)：4、16-23[9]王順堯.沖壓模具的設(shè)計(jì)與制造分析[J].2019（24）：21-25[10]孫筱.沖壓模具設(shè)計(jì)三維技術(shù)應(yīng)用[D].2007：25-37、40-42[11]馬德成.機(jī)械繪圖與識(shí)圖實(shí)例詳解[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社.2016[12]盧玉明.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社.2006[13]劉會(huì)英.機(jī)械原理[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2013[14]孫桓,陳作模,葛文杰.機(jī)械原理（第八版）[M].高等教育出版社2013,05[15]阮寶湘,工業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)械基礎(chǔ)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2016,08[16]鐘祥山主編.沖壓模具精選88例設(shè)計(jì)分析.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2010,1[17]高永祥.零件三維建模與制造[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2011,1.[18]孫恒,陳作模,葛文杰.機(jī)械原理[M].第七版.北京:高等教育出版社.2009.6：214-218.[19]甘永立.幾何量公差與檢測(cè)[M],上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,2010.1[20]盧秉恒.機(jī)械制造基礎(chǔ)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2007,12.[21]高永祥.零件三維建模與制造[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2011,1.[22]王三民.機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算手冊(cè)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社.2008,12[23]孫桓,陳作模,葛文杰.機(jī)械原理（第八版）[M].高等教育出版社.2013,05[24]濮良貴,陳國(guó)定,吳立言.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京:高等教育出版社,2013.[25]陳偉.國(guó)內(nèi)外模具發(fā)展概況綜述[N].中國(guó)論文網(wǎng)53-60

致謝時(shí)光匆匆如白駒過(guò)隙，說(shuō)長(zhǎng)不長(zhǎng)，說(shuō)短不短的四年大學(xué)時(shí)光在這個(gè)充滿遺憾的夏天即將結(jié)束了，回頭想起只覺心中充滿了不舍，在這四年的學(xué)習(xí)生活中，很感謝自己遇到了現(xiàn)在的老師以及同學(xué)們，這一路上有苦有甜，有歡笑也有淚水，這一路走來(lái)在老師以及同學(xué)的幫助下，自己不光收獲了知識(shí)也收獲了滿滿的師生情以及同學(xué)之間的友情，為人處世等方面也得到了很大的提升本篇論文是在姜嬌老師以及薄磊老師悉心教導(dǎo)下認(rèn)真完成的。從最初的課題選擇、方案論證到后來(lái)的具體設(shè)計(jì)和論文成型，姜老師和薄老師始終兢兢業(yè)業(yè)，用心負(fù)責(zé)。對(duì)于我不明白的問題兩位悉心傳授；對(duì)于我犯過(guò)的錯(cuò)誤，兩位老師耐心指正。我佩服何老師在專業(yè)上的嚴(yán)謹(jǐn)和對(duì)生活的熱情，這些的林林總總不管對(duì)我畢設(shè)的幫助，還是對(duì)我生活和工作的影響，都好像一盞指路的明燈，時(shí)刻指引我向前。如果沒有姜嬌老師和薄磊老師的支持，我可能無(wú)法順利完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)，在此僅代表本人向姜嬌老師以及薄磊老師表示深深的感謝和崇高的敬意。最后，感謝那些給我精神支持的人。在學(xué)術(shù)生活中，給我熱情的老師，朋友和家人，他們是我生命中不斷掙扎的動(dòng)力，也是我人生經(jīng)歷中最寶貴的精神財(cái)富，因?yàn)樗麄兪菬o(wú)私的，沒有老師和朋友的幫助，我永遠(yuǎn)不會(huì)成功。總之，這篇論文可以成功地完成，凝聚了許多老師、朋友和親戚的期望和努力。

論文的研究方法和手段有哪些

（1）調(diào)查法

調(diào)查法是科學(xué)研究中最常用的方法之一。它是有目的、有計(jì)劃、有系統(tǒng)地搜集有關(guān)研究對(duì)象現(xiàn)實(shí)狀況或歷史狀況的材料的方法。一般是通過(guò)書面或口頭回答問題的方式獲得大量數(shù)據(jù)，進(jìn)而對(duì)調(diào)查中收集的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、比較、總結(jié)歸納，為人們提供規(guī)律性的知識(shí)。

（一）典型例子

調(diào)查法中最典型的例子是問卷調(diào)查法。它是通過(guò)書面提問收集信息的一種方法，即調(diào)查人員編制調(diào)查項(xiàng)目表，分發(fā)或郵寄給相關(guān)人員，詢問答案，然后收集、整理、統(tǒng)計(jì)和研究。

（二）研究步驟

1.確定調(diào)查課題

確定題目時(shí)要注意選題是否具有研究的必要性和可能性，同時(shí)要注意選題切忌太大，也要避免無(wú)意義的重復(fù)勞動(dòng)。

2.制定調(diào)查計(jì)劃

要明確調(diào)查課題、調(diào)查目的、調(diào)查對(duì)象、調(diào)查范圍、調(diào)查手段、調(diào)查步驟、時(shí)間安排。

3.收集材料

收集材料時(shí)要盡可能保持材料的客觀性，盡可能采取多種手段或途徑。

4.整理材料

將收集到的材料進(jìn)行整理，以便后續(xù)總結(jié)歸納、形成結(jié)論。

5.總結(jié)研究

對(duì)整理完的材料進(jìn)行分析、總結(jié)、歸納，得出一般性的結(jié)論。

（三）特點(diǎn)

調(diào)查法相對(duì)其他研究方法來(lái)說(shuō)較為耗時(shí)耗力，但也有其優(yōu)勢(shì)，即獲得的一手資料信息真實(shí)具體，能夠?qū)ρ芯繉?duì)象有更加準(zhǔn)確、清晰的認(rèn)識(shí)。

（2）觀察法

觀察法是指人們有目的、有計(jì)劃地通過(guò)感官和輔助儀器，對(duì)處于自然狀態(tài)下的客觀事物進(jìn)行系統(tǒng)考察，從而獲取經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的一種科學(xué)研究方法。

（一）典型例子

皮亞杰的兒童認(rèn)知發(fā)展理論就是通過(guò)觀察法提煉總結(jié)出來(lái)的；兒童心理學(xué)創(chuàng)始人——普萊爾，也是在一次次地使用觀察法后，提出了兒童心理學(xué)領(lǐng)域中的諸多理論。

（二）研究步驟

1.明確觀察對(duì)象