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長 沙 學(xué) 院
CHANGSHA UNIVERSITY
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
設(shè)計(jì)（論文）題目:護(hù)罩殼沖壓模具的設(shè)計(jì)與制造
系 部：
機(jī)電工程系
專 業(yè)：
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué) 生 姓 名：
楊 準(zhǔn)
班 級(jí)：
四班
學(xué)號(hào) 2007011401
指導(dǎo)教師姓名：
劉輝
職稱 講師
最終評(píng)定成績
長沙學(xué)院教務(wù)處
二○一零年十月制
目 錄
第一部分 過程管理資料
一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)書 3
二、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 5
三、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期報(bào)告 12
四、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師評(píng)閱表 13
五、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱教師評(píng)閱表 14
六、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯評(píng)審表 15
第二部分 設(shè)計(jì)說明書
七、設(shè)計(jì)說明書 17
2011屆
本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料
第一部分 過程管理資料
2011業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)書
系(部)：機(jī)電工程系 專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
指導(dǎo)教師
劉輝
職稱
講師
學(xué)生姓名
楊準(zhǔn)
課題名稱
護(hù)罩殼沖壓模具的設(shè)計(jì)與制造
內(nèi)
容
及
任
務(wù)
給定制品零件：護(hù)罩殼，見上圖：
工件名：護(hù)罩殼
生產(chǎn)批量：大批量
材料：Q235-A鋼，厚1.5mm
擬
達(dá)
到
的
要
求
或
技
術(shù)
指
標(biāo)
1、確定零件的基本沖壓工序；
2、分析工件工藝性，擬定沖壓工藝方案；
3、各工藝力的計(jì)算；
4、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；
5、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制總裝配圖；
6、繪制典型零件圖，并編寫零件的制造工藝。
7、編寫模具的裝配工藝。
8、撰寫設(shè)計(jì)說明書。
進(jìn)
度
安
排
起止日期
工作內(nèi)容
第1周——第5周
畢業(yè)實(shí)習(xí)，熟悉畢業(yè)設(shè)計(jì)課題，完成開題報(bào)告
第6周——第7周
制件的沖壓工藝性分析，計(jì)算相關(guān)數(shù)據(jù)
第8周——第10周
繪制模具總裝配圖
第11周——12周
繪制模具的典型零件圖，并編寫工藝
第13周
編寫模具的裝配工藝
第14周
英文翻譯
第15周
查缺補(bǔ)漏，準(zhǔn)備答辯
第16周
答辯
主
要
參
考
資
料
1.劉心治 主編《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》，重慶大學(xué)出版社，1994
2.丁松聚 主編《冷沖模設(shè)計(jì)》，機(jī)械工業(yè)出版社，2001
3.王孝培 主編《實(shí)用沖壓技術(shù)手冊(cè)》，機(jī)械工業(yè)出版社，2001
4.陳劍鶴 主編《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》，機(jī)械工業(yè)出版社，2002
5.鐘毓斌 主編《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》，機(jī)械工業(yè)出版社，2000
教研室
意見
簽名：
年 月 日
系(部)主管領(lǐng)導(dǎo)意見
簽名：
年 月 日
注：本任務(wù)書一式三份，由指導(dǎo)教師填寫，經(jīng)教研室審批后一份下達(dá)給學(xué)生，一份由指導(dǎo)教師保留，一份交系部存檔。
長 沙 學(xué) 院
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
（_11）
系 部：
機(jī)電工程系
專 業(yè)：
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué) 生 姓 名：
楊 準(zhǔn)
班 級(jí)：
四班
學(xué)號(hào) 200711401
指導(dǎo)教師姓名：
劉輝
職稱 講師
2011年 4 月24 日
長沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
題目：護(hù)罩殼沖壓模具的設(shè)計(jì)與制造
1. 結(jié)合課題任務(wù)情況，查閱文獻(xiàn)資料，撰寫1000字以上的文獻(xiàn)綜述。
現(xiàn)代模具與傳統(tǒng)模具不同，它不僅形狀與結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，而且技術(shù)要求更高，用傳統(tǒng)的模具制造方法顯然難于制造，必須借助于現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，采用先進(jìn)制造技術(shù)，才能達(dá)到技術(shù)要求。當(dāng)前整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展特點(diǎn)是產(chǎn)品品種多、更新快、市場競爭激烈。為適應(yīng)市場對(duì)模具制造的短交貨期，高精度、低成本的迫切要求，模具將有如下發(fā)展趨勢.
1.愈來愈高的模具精度 .10年前，精密模具一般為5μm，現(xiàn)在已達(dá)2-3μm，不久1μm精度的模具即將上市。隨著零件微型化及精度要求的提高，有些模具的加工精度要求在1μm以內(nèi)，這就要求發(fā)展超精加工。
2.日趨大型化的模具.這一方面是由于用模具成形的零件日漸大型化，另一方面也是由于高生產(chǎn)率要求的一摸多腔（現(xiàn)在有的已達(dá)一摸幾百腔）所致。
3.擴(kuò)大應(yīng)用熱流道技術(shù).由于采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)約制件的原材料。因此，熱流道技術(shù)的應(yīng)用在國外發(fā)展較快，許多塑料模具廠所生產(chǎn)的模具50%以上采用的熱流道技術(shù)，甚至80%以上，效果十分明顯。熱流道在國內(nèi)也已用于生產(chǎn)，有些企業(yè)使用率達(dá)到20%～30%。
4.進(jìn)一步發(fā)展多功能復(fù)合模具.一幅多功能模具除了沖壓成形零件外，還擔(dān)負(fù)著疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù)，這種多功能復(fù)合生產(chǎn)出來的不再是單個(gè)零件，二是成批組件，可大大縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)及裝配周期，對(duì)模具材料的性能要求也越來越高。
5.日益增多高檔次模具.一是用于汽車、飛機(jī)、精密機(jī)械的納米級(jí)(μm)精密加工；二是用于磁盤、磁鼓制造的亞微米級(jí)(0.01μm)精密加工；三是用于超精密電子器件的毫微米級(jí)（0.001μm）精密加工。
6.日漸廣泛應(yīng)用模具標(biāo)準(zhǔn)件.模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將極大地影響模具制造周期，且還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造成本。
7.大力發(fā)展快速制造模具.目前是多品種小批量生產(chǎn)時(shí)代，一方面是產(chǎn)品使用周期縮短，另一方面品種更新快，這就要求模具生產(chǎn)周期越短越好。因此快速成型模具將越來越引起人們的重視和關(guān)注。
我國沖壓模制造技術(shù)的發(fā)展趨勢:
隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識(shí)到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。近年來許多模具企業(yè)因此加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，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/Engineer、I-DEAS等國際通用軟件，個(gè)別廠家還引進(jìn)了Moldflow等CAE軟件，并成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計(jì)中。 目前，以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術(shù)已取得很大進(jìn)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(jī)構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)方面取得了顯著進(jìn)步。例如，吉林大學(xué)汽車覆蓋件成型技術(shù)所獨(dú)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(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的注塑模、汽車覆蓋件模具和級(jí)進(jìn)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)的冷沖模和精沖研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖模CAD軟件等。 而模具技術(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)。專家認(rèn)為，未來沖壓模具制造技術(shù)有以下幾大發(fā)展趨勢： (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 國外近年來發(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 我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計(jì)目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到30%左右。國外發(fā)達(dá)國家一般為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。 (8)模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的發(fā)展 這是我國長遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動(dòng)加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺(tái)機(jī)床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測控制系統(tǒng)。
模具與壓力機(jī)是決定沖壓質(zhì)量、精度和生產(chǎn)效率的兩個(gè)關(guān)鍵因素。先進(jìn)的壓力機(jī)只有配備先進(jìn)的模具，才能充分發(fā)揮作用，取得良好效益。模具的發(fā)展方向?yàn)椋?
1). 充分運(yùn)用IT技術(shù)發(fā)展模具設(shè)計(jì)、制造
用戶對(duì)壓力機(jī)速度、精度、換模效率等方面不斷提高的要求，促進(jìn)了模具的發(fā)展。外形車身和發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的兩個(gè)關(guān)鍵部件，汽車車身模具特別是大中型覆蓋件模具，其技術(shù)密集，體現(xiàn)當(dāng)代模具技術(shù)水平，是車身制造技術(shù)的重要組成部分。車身模具設(shè)計(jì)和制造約占汽車開發(fā)周期三之二的時(shí)間、成為汽車換型的主要制約因素。目前，世界上汽車的改型換代—般約需48個(gè)月，而美國僅需30個(gè)月，這車要得益于在模具業(yè)中應(yīng)用了CAD/CAE/CAM技術(shù)和三維實(shí)體汽年覆蓋件模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件。另外，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用提供了可靠的信息載體、實(shí)現(xiàn)了異地設(shè)計(jì)和異地制造。同時(shí)，虛擬制造等IT技術(shù)的應(yīng)用，也將推動(dòng)模具工業(yè)的發(fā)展。
2). 縮短金屬成形模具的試模時(shí)間
當(dāng)前，主要發(fā)展液壓高速試驗(yàn)壓力機(jī)和拉伸機(jī)械壓力機(jī)，特別是在機(jī)械壓力機(jī)上的模具試驗(yàn)時(shí)間可減少80%、具有巨大的節(jié)省潛力。這種試模機(jī)械壓力機(jī)的發(fā)展趨勢是采用多連桿拉伸壓力機(jī)，它配備數(shù)控液壓拉伸墊，具有參數(shù)設(shè)置和狀態(tài)記憶功能。
3). 車身制造中的級(jí)進(jìn)沖模發(fā)展迅速
在自動(dòng)沖床上用級(jí)進(jìn)沖裁?；蚪M合沖模加工轉(zhuǎn)子、定子板，或者應(yīng)用于插接件作業(yè)，都是眾所周知的沖壓技術(shù)，近些年來，級(jí)進(jìn)組合沖裁模在車身制造中開始得到越來越廣泛的應(yīng)用，用級(jí)進(jìn)模直接把卷材加工為成型零件和拉伸件。加工的零件也越來越大，省去了用多工位壓力機(jī)和成套模具生產(chǎn)所必需串接的板材剪切、涂油、板坯運(yùn)輸?shù)群罄m(xù)工序。級(jí)進(jìn)組合沖模已在美國汽車工業(yè)中普遍應(yīng)用，其優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)率高，模具成本低，不需要板料剪切，與多工位壓力機(jī)上使用的階梯模相比，節(jié)約30%。但是級(jí)進(jìn)組合沖模技術(shù)的應(yīng)用受拉伸深度、導(dǎo)向和傳輸?shù)膸Р倪吘壊牧媳砻嬗不南拗?，主要用于拉伸深度比較淺的簡單零件，因此不能完全替代多工位壓力機(jī)，絕大多數(shù)零件應(yīng)優(yōu)生考慮在多工位壓力機(jī)上加工。
2.選題依據(jù)、主要研究內(nèi)容、研究思路及方案。
課題名稱：護(hù)罩殼的沖壓模具設(shè)計(jì)與制造
此次給定制品零件：護(hù)罩殼，見上圖：
工件名：護(hù)罩殼
生產(chǎn)批量：大批量
材料：Q235-A鋼，厚1.5mm
1．模具設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備步驟：
(1) 擬定沖壓工序安排方案、畫出沖壓工序圖、畫出待設(shè)計(jì)模具的排樣圖
(2) 計(jì)算沖裁力、確定模具壓力中心、計(jì)算凹模周界、確定待設(shè)計(jì)模具的有 關(guān)結(jié)構(gòu)要素、選用模具典型組合等，初選壓力機(jī)噸位。
(3) 確定壓力機(jī)噸位。
(4) 設(shè)計(jì)及繪制模具裝配圖。
(5) 設(shè)計(jì)及繪制模具零件圖。
(6) 按規(guī)定格式編制設(shè)計(jì)說明書。
(7) 課程設(shè)計(jì)面批后及答辯。
2．確定模具的主要結(jié)構(gòu)要素：
根據(jù)沖壓模具產(chǎn)品圖排樣方案論證結(jié)果，已確定本模具采用倒裝式復(fù)合模結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上，尚須確定如下結(jié)構(gòu)要素。
(1) 確定送料方式。
(2) 確定卸料形式。
(3) 模形式架。
擬達(dá)到的要求或技術(shù)指標(biāo)
1、確定零件的基本沖壓工序；
2、分析工件工藝性，擬定沖壓工藝方案；
3、各工藝力的計(jì)算；
4、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；
5、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制總裝配圖；
6、繪制典型零件圖，并編寫零件的制造工藝。
7、編寫模具的裝配工藝。
8、撰寫設(shè)計(jì)說明書。
說明書具體工作如下：
1．罩殼的工藝分析。
2．沖裁力、卸料力、頂出力的計(jì)算
3．初選壓力機(jī)
4．凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
5．凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
6．刃口的尺寸計(jì)算
7．壓力中心的計(jì)算
8．定位裝置的設(shè)計(jì)
9．卸料裝置的設(shè)計(jì)
10．頂料裝置的設(shè)計(jì)
11．沖模的導(dǎo)向選用
12．其它零件的設(shè)計(jì)
13．模架及其零件選用
14．沖模的安裝和安全技術(shù)
15．整個(gè)模具的動(dòng)作分析
3.工作進(jìn)度及具體安排。
進(jìn)度安排
起止日期
工作內(nèi)容
備注
第1周——第5周
第6周——第7周
第8周——第10周
第11周—第12周
第13周
第14周
第15周
第16周
熟悉畢業(yè)設(shè)計(jì)課題完成開題報(bào)告
制件的沖壓工藝性分析，計(jì)算相關(guān)數(shù)據(jù)
繪制模具總裝配圖
繪制模具的典型零件圖，并編寫工藝。
編寫模具的裝配工藝
英文翻譯
查缺補(bǔ)漏，準(zhǔn)備答辯
答辯
4.指導(dǎo)教師意見。
指導(dǎo)教師：
年 月 日
教研室意見
教研室主任：
年 月 日
說明：開題報(bào)告作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一，此報(bào)告應(yīng)在導(dǎo)師指導(dǎo)下，由學(xué)生填寫，將作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績考查的重要依據(jù)，經(jīng)導(dǎo)師審查后簽署意見生效。
長 沙 學(xué) 院
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期報(bào)告
系(部)
機(jī)電工程系
班級(jí)
四班
學(xué)生姓名
楊準(zhǔn)
指導(dǎo)教師
劉輝
課題名稱：護(hù)罩殼沖壓模具的設(shè)計(jì)與制造
課題主要任務(wù)：
本課題的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)一護(hù)罩殼沖壓模具，其具體任務(wù)是確定零件的沖壓工序，分析工件工藝性，工藝力的計(jì)算，總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及模具零件的設(shè)計(jì)，最后是設(shè)計(jì)說明書的編寫。
1、簡述開題以來所做的具體工作和取得的進(jìn)展或成果
自開題以來，我首先了解了有關(guān)冷沖壓模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢，基本概念，認(rèn)真分析了出線頭零件的形狀，結(jié)構(gòu)，確定了零件的基本沖壓工序，分析工件的工藝性，擬定沖壓工藝方案，進(jìn)行了坯料和工序排樣設(shè)計(jì)。接著我查閱相關(guān)模具手冊(cè)和資料進(jìn)行了模具設(shè)計(jì)的基本計(jì)算：沖壓力的計(jì)算，壓力中心的確定；再接下來初步開始了模具總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，包括基本結(jié)構(gòu)，基本尺寸的計(jì)算，選取模架、壓力機(jī)、模柄，還有整體模具的分支機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，如卸料機(jī)構(gòu)、定距機(jī)構(gòu)、導(dǎo)正銷結(jié)構(gòu)、頂料機(jī)構(gòu)、送料機(jī)構(gòu)和出件方式，模具零件的固定，零件的材料選取及安全裝置的設(shè)置，完成這些工作后，我展開了模具裝配圖的初步繪制。當(dāng)然，以上的工作設(shè)計(jì)計(jì)算部分也進(jìn)行了相應(yīng)進(jìn)度的說明書的編寫。
以上這些工作就是我從開題以來所進(jìn)行的具體工作和取得的成果。
2、下一步的主要研究任務(wù)，具體設(shè)想與安排
在接下來的設(shè)計(jì)進(jìn)程中，我將主要進(jìn)行下面的工作：
進(jìn)一步完善模具裝配圖，然后繪制典型零件圖，并編寫零件的制造工藝，進(jìn)行工作零件、主要零部件的設(shè)計(jì)，模具零件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核，然后大概在五月中旬編寫模具的裝配工藝，查閱外文參考資料，翻譯英文文獻(xiàn)資料；到五月下旬的時(shí)候，就將進(jìn)行設(shè)計(jì)說明書的修改，整理以及輸入計(jì)算機(jī)，然后交給指導(dǎo)老師檢查，批改。
3、存在的具體問題
在前面一段時(shí)間的設(shè)計(jì)過程中，我個(gè)人感覺存在的主要問題是壓力機(jī)的選擇，壓力中心的確定，還有比較大的問題是定距機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，頂料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，最主要的問題是送料機(jī)構(gòu)與出件方式的設(shè)計(jì)，還有就是模具零件的固定。模具裝配圖的繪制過程中，因?yàn)镃AD軟件用得不熟練，在繪圖中遇到了不少的困難。在接下列的設(shè)計(jì)中，我估計(jì)在模具的制造工藝設(shè)計(jì)以及凸、凹模的加工工藝設(shè)計(jì)，還有就還是CAD圖的繪制。
4、指導(dǎo)教師對(duì)該生前期研究工作的評(píng)價(jià)
指導(dǎo)教師簽名：
日 期：
長沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
表5.1
工序號(hào)
工序
名稱
工 藝 說 明
1
鍛
鍛成圓柱體，Φ77 ㎜ ×163 ㎜，要求碳化屋偏析2級(jí)
2
熱處理
球化退火
3
粗車
車各個(gè)階梯及端面留余量0.5 ㎜ -0.6 ㎜
4
半精車
磨各個(gè)階梯及端面留余量0.35 ㎜ -0.4 ㎜，檢查垂直度
5
精車
車成形，車成形部分留磨余量0.2 ㎜ -0.3 ㎜
6
熱處理
淬火與回火，58-62HRC
7
半精磨
半精磨Φ30㎜ ×37 ㎜段，
留精磨余量0.10 ㎜-0.15 ㎜
8
熱處理
時(shí)效處理
9
精磨
精磨各面，位置精度達(dá)到技術(shù)要求
10
光學(xué)磨
保證刃口段表面粗糙度Ra0.4um
11
工具磨
保證mm
5.2.2 零件圖整體式凹模，其加工工藝過程見表5.2。
表5.2
工序號(hào)
工序
名稱
工藝說明
1
鍛
鍛造整體凹模163㎜×77㎜×37㎜, 要求碳化屋偏析2級(jí)
2
熱處理
球化退火
3
銑
銑六面,留磨余量0.35㎜ -0.4㎜
4
鉗
鉆孔Φ15.5 ㎜、Φ13 ㎜
5
熱處理
淬火與回火,58-62HRC
6
磨
磨六面,留精磨余量0.1 ㎜-0.15 ㎜
7
線切割
切T形通孔,成型通孔,留0.10㎜精磨余量
8
鏜
擴(kuò)孔Φ16 ㎜、Φ14 ㎜下端到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
9
熱處理
時(shí)效處理
10
精磨
精磨外形達(dá)到圖樣要求,位置精度按技術(shù)要求執(zhí)行
11
光學(xué)磨
磨刃口部分形狀,表面粗糙度達(dá)Ra0.4um
12
工具磨
磨刃口部分漏料斜度
5.2.3凸模固定板, 其加工工藝過程見表5.3。
表5.3
工序號(hào)
工序
名稱
工藝說明
1
鍛
鍛造凸模板350㎜ ×340㎜×30㎜, 要求碳化屋偏析2級(jí)
2
熱處理
球化退火
3
銑
銑六面,留加工余量2㎜-2.5㎜
4
熱處理
調(diào)質(zhì)43-48HRC
5
銑
銑外形，留余量0.6 ㎜-0.8 ㎜，固定孔留余量1 ㎜-1.5 ㎜，檢查垂直度的要求
6
平磨
粗磨六面，留磨余量0.4 ㎜-0.6 ㎜，基準(zhǔn)面垂直度0.01 ㎜
7
坐標(biāo)鏜
鏜銷釘孔，螺釘孔。留余量0.25 ㎜
8
鉗
鉆孔，攻螺紋，擴(kuò)孔
9
熱處理
淬火與回火，58-60HRC
10
磨
粗磨上下兩面，留精磨量0.2 ㎜ -0.25 ㎜
11
熱處理
時(shí)效處理
12
磨
半精磨上下兩面，留精磨量0.08 ㎜-0.10 ㎜
13
熱處理
時(shí)效處理
14
鉗
用硬質(zhì)合金無刃絞刀清螺釘孔內(nèi)的污物或?qū)仔拚?
15
磨
保證基準(zhǔn)垂直度要求
16
線切割
以相互垂直的直角為基準(zhǔn)切安裝孔，留磨量0.08 ㎜ -0.1 ㎜
17
坐標(biāo)磨
以相互垂直的直角為基準(zhǔn)精磨各個(gè)孔
18
鉗
清理螺紋孔
5.2.4凹模固定板，其加工工藝過程見表5.4。
表5.4
工序號(hào)
工序
名稱
工藝說明
1
鍛
鍛造凹模板350㎜ ×340㎜×15㎜, 要求碳化屋偏析2級(jí)
2
熱處理
球化退火
3
銑或刨
粗加工六面,留加工余量2㎜-2.5㎜
4
熱處理
調(diào)質(zhì)43-48HRC
5
銑
銑外形，留余量0.6 ㎜-0.8 ㎜，固定孔留余量1 ㎜-1.5 ㎜，檢查垂直度的要求
6
平磨
粗磨六面，留磨余量0.4 ㎜-0.6 ㎜，基準(zhǔn)面垂直度0.01 ㎜
7
坐標(biāo)鏜
鏜2-Φ5.5 ㎜孔，4-Φ2 ㎜，螺釘孔。留余量0.25 ㎜
8
鉗
鉆孔，攻螺紋，擴(kuò)孔
9
熱處理
淬火與回火，56-60HRC
10
磨
粗磨上下兩面，留精磨量0.08 ㎜ -0.1 ㎜
11
熱處理
時(shí)效處理
12
平磨
半精磨上下兩面，留精磨量0.08 ㎜-0.10 ㎜
13
熱處理
時(shí)效處理
14
鉗
用硬質(zhì)合金無刃絞刀清螺釘孔內(nèi)的污物或?qū)仔拚?
15
磨
保證基準(zhǔn)垂直度要求
16
鉗
清理螺紋孔
長沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
摘 要
隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展對(duì)模具工業(yè)提出了越來越高的要求，也為其發(fā)展提供了巨大的動(dòng)力。在中國，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識(shí)到模具在制造中的重要基礎(chǔ)地位，認(rèn)識(shí)到模具技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。作為機(jī)械類畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書它包含了設(shè)計(jì)者的整個(gè)設(shè)計(jì)過程以及設(shè)計(jì)的最終結(jié)果，而且還簡要介紹了模具零件的加工工藝方法和模具的裝配、試模。本份設(shè)計(jì)說明書步驟清晰明了，設(shè)計(jì)理念新穎，具有一定的創(chuàng)新成分，設(shè)計(jì)過程中較多的參考了相關(guān)資料和一些設(shè)計(jì)技術(shù)人員的制造經(jīng)驗(yàn)，并且大量采用CAD繪圖軟件來提高設(shè)計(jì)效率，具有一定的指導(dǎo)性和實(shí)用性。
關(guān)鍵詞：冷沖壓模具，落料，沖孔，加工工藝，裝配工藝
長沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
ABSTRACT
The rapid development of China's national economy in recent years the industry of mold by the increasing demands, but also for its development has provided great impetus. In China, people have to die in the growing awareness of the important manufacturing base and technical knowledge to mold the level of high or low, has become the manufacturing sector of a country's level of the important signs and to a large extent determine the quality of products, benefits and new product development capability. As a graduate mechanical design specification which includes designers throughout the design process and to design the final outcome, but also gave a briefing on the mold parts processing methods and mold assembly, Test mode. Design manual steps part clarity, the new design concept, have a certain element of innovation, the design process more information and the information technology staff and some design experience in the manufacture and use of large CAD drawing software designed to improve efficiency, a certain Guidance and practical.
Keywords: Cold stamping die, blangking, piercing, Processing Technology, Assembly Process
長沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
目 錄
第1章 緒論 1
1.1 沖壓行業(yè)的近況 1
1.1.1 沖壓技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域 1
1.1.2 中國模具工業(yè)和技術(shù)的發(fā)展前景 1
1.1.3 沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀 2
1.1.4 沖壓設(shè)備的特點(diǎn) 3
1.2 沖壓行業(yè)所面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn) 3
1.2.1 產(chǎn)品的發(fā)展 3
1.2.2 模具行業(yè)發(fā)展新特點(diǎn) 4
1.3 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的性和重要性 5
第2章 工件的分析與計(jì)算 6
2.1 罩殼的工藝分析 6
2.1.1 零件圖 6
2.1.2 零件圖的工藝分析 6
2.2 沖裁力、卸料力、頂出力的計(jì)算 7
2.2.1 沖裁力的計(jì)算 7
2.2.2 卸料力的計(jì)算 8
2.2.3 頂件力的計(jì)算 9
2.2.4 計(jì)算總沖裁力 9
第3章 初選壓力機(jī) 11
3.1 壓力機(jī)的選取原則 11
3.1 選取壓力機(jī) 11
第4章 整體設(shè)計(jì)部分 12
4.1 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12
4.1.1 凸模選取的原則 12
4.1.1.1 精確定位 12
4.1.1.2 防止拔出 12
4.1.1.3 防止轉(zhuǎn)動(dòng) 12
4.1.2 凸模的結(jié)構(gòu) 12
4.1.3 計(jì)算凸模長度 13
4.1.4 凸模強(qiáng)度校核 13
4.1.4.1 凸模抗壓能力校核 13
4.1.4.2 凸?？v向抗彎能力校核 13
4.2 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14
4.2.1 凹模結(jié)構(gòu) 14
4.2.2 計(jì)算凹模厚度 15
4.3 刃口的尺寸計(jì)算 15
4.3.1 配作法制模刃口尺寸計(jì)算 15
4.3.1.1 凸模刃口尺寸 16
4.3.1.2 凹模刃口尺寸 16
4.4 壓力中心的計(jì)算 17
4.5 定位裝置的設(shè)計(jì) 17
4.5.1 擋料銷 17
4.5.2 彈性定位銷 18
4.5.2.1 彈簧的選取 19
4.6 卸料裝置的設(shè)計(jì) 19
4.6.1 卸料板的選取 19
4.6.2 彈性元件的選取及計(jì)算 19
4.6.2.1 彈性元件選取 19
4.6.2.2 確定橡膠參數(shù) 20
4.6.3 卸料螺釘?shù)倪x取 22
4.6.3.1 卸料螺釘長L的確定 22
4.7 頂料裝置的設(shè)計(jì) 23
4.7.1 頂料裝置的選取 23
4.7.2 圓柱彈簧參數(shù)的選取 23
4.8 沖模的導(dǎo)向選用 24
4.9 其他零件的設(shè)計(jì) 25
4.10 模架及其零件選用 26
4.10.1 模架 26
4.10.2 導(dǎo)向零件 26
4.10.3 模座 27
4.10.4 模柄的選擇 27
4.10.5 固定板的選擇 28
4.10.6 墊板的選擇 28
4.10.7 緊固件的選擇 28
4.10.8 限位圈的選擇 29
4.10.9 模具主要零件的尺寸規(guī)格及閉合高度 29
第5章 加工工藝 30
5．1 模具制造工藝設(shè)計(jì) 30
5.2 凸模、凹模的加工工藝過程 30
5.2.1 凸模加工工藝 30
5.2.2 凹模加工工藝 31
5.2.3 凸模固定板加工工藝 26
5.2.4 凹模固定板加工工藝 32
第6章 裝配 34
6.1 模具的裝配 34
6.1.1 模具部件裝配 34
6.1.1.1 模具零件的固定 34
6.1.1.2 緊固螺釘?shù)倪x用 34
6.1.1.3 部件的裝配 34
6.1.2 模具的總裝 34
6.1.2.1 使用模具裝配機(jī) 34
6.1.2.2 模具的試沖和調(diào)整 35
6.2 沖模的安裝和安全技術(shù) 35
6.3 整個(gè)模具的動(dòng)作分析 36
結(jié)論 37
致謝 39
參考文獻(xiàn) 40
主要符號(hào)表
長沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
Characteristics of Stamping and Properties of
Sheet Metal Forming
1．overview
Stamping is a kind of plastic forming process in which a part is produced by means of the plastic forming the material under the action of a die. Stamping is usually carried out under cold state, so it is also called stamping. Heat stamping is used only when the blank thickness is greater than 8~100mm. The blank material for stamping is usually in the form of sheet or strip, and therefore it is also called sheet metal forming. Some non-metal sheets (such as plywood, mica sheet, asbestos, leather)can also be formed by stamping.
Stamping is widely used in various fields of the metalworking industry, and it plays a crucial role in the industries for manufacturing automobiles, instruments, military parts and household electrical appliances, etc.
The process, equipment and die are the three foundational problems that needed to be studied in stamping.
The characteristics of the sheet metal forming are as follows:
(1) High material utilization
(2) Capacity to produce thin-walled parts of complex shape.
(3) Good interchangeability between stamping parts due to precision in shape
and dimension.
(4) Parts with lightweight, high-strength and fine rigidity can be obtained.
(5) High productivity, easy to operate and to realize mechanization and automatization.
The manufacture of the stamping die is costly, and therefore it only fits to mass production. For the manufacture of products in small batch and rich variety, the simple stamping die and the new equipment such as a stamping machining center, are usually adopted to meet the market demands.
The materials for sheet metal stamping include mild steel, copper, aluminum, magnesium alloy and high-plasticity alloy-steel, etc.
Stamping equipment includes plate shear punching press. The former shears plate into strips with a definite width, which would be pressed later. The later can be used both in shearing and forming.
2．Characteristics of stamping forming
There are various processes of stamping forming with different working patterns and names. But these processes are similar to each other in plastic deformation. There are following conspicuous characteristics in stamping:
（1）．The force per unit area perpendicular to the blank surface is not large but is enough to cause the material plastic deformation. It is much less than the inner stresses on the plate plane directions. In most cases stamping forming can be treated approximately as that of the plane stress state to simplify vastly the theoretical analysis and the calculation of the process parameters.
（2）．Due to the small relative thickness, the anti-instability capability of the blank is weak under compressive stress. As a result, the stamping process is difficult to proceed successfully without using the anti-instability device (such as blank holder). Therefore the varieties of the stamping processes dominated by tensile stress are more than dominated by compressive stress.
（3）．During stamping forming, the inner stress of the blank is equal to or sometimes less than the yield stress of the material. In this point, the stamping is different from the bulk forming. During stamping forming, the influence of the hydrostatic pressure of the stress state in the deformation zone to the forming limit and the deformation resistance is not so important as to the bulk forming. In some circumstances, such influence may be neglected. Even in the case when this influence should be considered, the treating method is also different from that of bulk forming.
（4）．In stamping forming, the restrain action of the die to the blank is not severs as in the case of the bulk forming (such as die forging). In bulk forming, the constraint forming is proceeded by the die with exactly the same shape of the part. Whereas in stamping, in most cases, the blank has a certain degree of freedom, only one surface of the blank contacts with the die. In some extra cases, such as the forming of the blank on the deforming zone contact with the die. The deformation in these regions are caused and controlled by the die applying an external force to its adjacent area.
Due to the characteristics of stamping deformation and mechanics mentioned above, the stamping technique is different form the bulk metal forming:
（1）．The importance or the strength and rigidity of the die in stamping forming is less than that in bulk forming because the blank can be formed without applying large pressure per unit area on its surface. Instead, the techniques of the simple die and the pneumatic and hydraulic forming are developed.
（2）．Due to the plane stress or simple strain state in comparison with bulk forming, more research on deformation or force and power parameters has been done. Stamping forming can be performed by more reasonable scientific methods. Based on the real time measurement and analysis on the sheet metal properties and stamping parameters, by means of computer and some modern testing apparatus, research on the intellectualized control of stamping process is also in proceeding.
（3）．It is shown that there is a close relationship between stamping forming and raw material. The research on the properties of the stamping forming, that is, forming ability and shape stability, has become a key point in stamping technology development, but also enhances the manufacturing technique of iron and steel industry, and provides a reliable foundation for increasing sheet metal quality.
3．Categories of stamping forming
Many deformation processes can be done by stamping, the basic processes of the stamping can be divided into two kinds: cutting and forming.
Cutting is a shearing process that one part of the blank is cut from the other. It mainly includes blanking, punching, trimming, parting and shaving, where punching and blanking are the most widely used. Forming is a process that one part of the blank has some displacement from the other. It mainly includes deep drawing, bending, local forming, bulging, flanging, necking, sizing and spinning.
In substance, stamping forming is such that the plastic deformation occurs in the deformation zone of the stamping blank caused by the external force. The stress state and deformation characteristic of the deformation zone are the basic factors to decide the properties of the stamping forming. Based on the stress state and deformation characteristics of the deformation zone, the forming methods can be divided into several categories with the same forming properties and be studied systematically.
The deformation zone in almost all types of stamping forming is in the plane stress state. Usually there is no force or only small force applied on the blank surface. When is assumed that the stress perpendicular to the blank surface equals to zero, two principal stresses perpendicular to each other and act on the blank surface produce the plastic deformation of the material. Due to the small thickness of the blank, it is assumed approximately the two principal stresses distribute uniformly along the thickness direction. Based on this analysis, the stress state and the deformation characteristics of the deformation zone in all kinds of stamping forming can be denoted by the points in the coordinates of the plane principal stresses and the coordinates of the corresponding plane principal strains.
4．Raw materials for stamping forming
There are a lot of raw materials used in stamping forming, and the properties of these materials may have large difference. The stamping forming can be succeeded only by determining the stamping method, the forming parameters and the die structures according to the properties and characteristics of the raw materials. The deformation of the blank during stamping forming has been investigated quite thoroughly. The relationships between the material properties decided by the chemistry component and structure of the material and the stamping forming has been established clearly. Not only the proper material can be selected based on the working condition and usage demand, but also the new material can be developed according to the demands of the blank properties during processing the stamping part. This is an important domain in stamping forming research. The research on the material properties for stamping forming is as follows:
（1）．Definition of the stamping property of the material.
（2）．Method to judge the stamping property of the material, find parameters to express the definitely material property of the stamping forming, establish the relationship between the property parameters and the practical stamping forming, and investigate the testing methods of the property parameters.
（3）．Establish the relationship among the chemical component, structure, manufacturing process and stamping property.
The raw materials for stamping forming mainly include various metals and nonmetal plate. Sheet metal includes both ferrous and nonferrous metals. Although a lot of sheet metals are used in stamping forming, the most widely used materials are steel, stainless steel, aluminum alloy and various composite metal plates.
5．Stamping forming property of sheet metal and its assessing method
The stamping forming property of the sheet metal is the adaptation capability of the sheet metal to stamping forming. It has crucial meaning to the investigation of the stamping forming property of the sheet metal. In order to produce stamping forming parts with most scientific, economic and rational stamping forming process and forming parameters, it is necessary to understand clearly the properties of the sheet metal, so as to utilize the potential of the sheet metal fully in the production. On the other hand, to select plate material accurately and rationally in accordance with the characteristics of the shape and dimension of the stamping forming part and its forming technique is also necessary so that a scientific understanding and accurate judgment to the stamping forming properties of the sheet metal may be achieved.
There are direct and indirect testing methods to assess the stamping property of the sheet metal.
Practicality stamping test is the most direct method to assess stamping forming property of the sheet metal. This test is done exactly in the same condition as actual production by using the practical equipment and dies. Surely, this test result is most reliable. But this kind of assessing method is not comprehensively applicable, and cannot be shared as a commonly used standard between factories.
The simulation test is a kind of assessing method that after simplifying and summing up actual stamping forming methods, as well as eliminating many trivial factors, the stamping properties of the sheet metal are assessed, based on simplified axial-symmetric forming method under the same deformation and stress states between the testing plate and the actual forming states. In order to guarantee the reliability and generality of simulation results, a lot of factors are regulated in detail, such as the shape and dimension of tools for test, blank dimension and testing conditions(stamping velocity, lubrication method and blank holding force, etc).
Indirect testing method is also called basic testing method its characteristic is to connect analysis and research on fundamental property and principle of the sheet metal during plastic deformation, and with the plastic deformation parameters of the sheet metal in actual stamping forming, and then to establish the relationship between the indirect testing results(indirect testing value) and the actual stamping forming property (forming parameters). Because the shape and dimension of the specimen and the loading pattern of the indirect testing are different from the actual stamping forming, the deformation characteristics and stress states of the indirect test are different from those of the actual one. So, the results obtained form the indirect test are not the stamping forming parameters, but are the fundamental parameters that can be used to represent the stamping forming property of the sheet metal.
沖壓成形的特點(diǎn)與板材沖壓成形性能
1．概述
沖壓是通過模具使板材產(chǎn)生塑性變形而獲得成品零件的一次成形工藝方法。由于沖壓通常在冷態(tài)下進(jìn)行，因此也稱為冷沖壓。只有當(dāng)板材厚度超過8~100mm時(shí)，才采用熱沖壓。沖壓加工的原材料一般為板材或帶材，故也稱板材沖壓。某些非金屬板材（如膠木板、云母片、石棉、皮革等）亦可采用沖壓成形工藝進(jìn)行加工。
沖壓廣泛應(yīng)用于金屬制品各行業(yè)中，尤其在汽車、儀表、軍工、家用電器等工業(yè)中占有極其重要的地位。
沖壓成形需研究工藝設(shè)備和模具三類基本問題。
板材沖壓具有下列特點(diǎn)：
（1）．材料利用率高。
（2）．可加工薄壁、形狀復(fù)雜的零件。
（3）．沖壓件在形狀和尺寸方面的互換性好。
（4）．能獲得質(zhì)量輕而強(qiáng)度高、剛性好的零件。
（5）．生產(chǎn)率高，操作簡單，容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。
沖壓模具制作成本高，因此適合大批量生產(chǎn)。對(duì)于小批量、多品種生產(chǎn)，常采用簡易沖模，同時(shí)引進(jìn)沖壓加工中心等新型設(shè)備，以滿足市場求新求變的需求。
板材沖壓常用的金屬材料有低碳鋼、銅、鋁、鎂合金及高塑性的合金剛等。如前所述，材料形狀有板材和帶材。
沖壓生產(chǎn)設(shè)備有剪床和沖床。剪床是用來將板材剪切成具有一定寬度的條料，以供后續(xù)沖壓工序使用，沖床可用于剪切及成形。
2．沖壓成行的特點(diǎn)
生產(chǎn)時(shí)間中所采用的沖壓成形工藝方法有很多，具有多種形式餓名稱，但塑性變形本質(zhì)是相同的。沖壓成形具有如下幾個(gè)非常突出的特點(diǎn)。
（1）．垂直于板面方向的單位面積上的壓力，其數(shù)值不大便足以在板面方向上使 板材產(chǎn)生塑性變形。由于垂直于板面方向上的單位面積上壓力的素質(zhì)遠(yuǎn)小于板面方向上的內(nèi)應(yīng)力，所以大多數(shù)的沖壓變形都可以近似地當(dāng)作平面應(yīng)力狀態(tài)來處理，使其變形力學(xué)的分析和工藝參數(shù)的計(jì)算大呢感工作都得到很大的簡化。
（2）．由于沖壓成形用的板材毛胚的相對(duì)厚度很小，在壓應(yīng)力作用下的抗失穩(wěn)能力也很差，所以在沒有抗失穩(wěn)裝置（如壓邊圈等）的條件下，很難在自由狀態(tài)下順利地完成沖壓成形過程。因此，以拉應(yīng)力作用為主的伸長類沖壓成形過程多于以壓應(yīng)力作用為主的壓縮類成形過程。
（3）．沖壓成形時(shí)，板材毛胚內(nèi)應(yīng)力的數(shù)值等于或小于材料的屈服應(yīng)力。在這一點(diǎn)上，沖壓成形與體積成形的差別很大。因此，在沖壓成形時(shí)變形區(qū)應(yīng)力狀態(tài)中的靜水壓力成分對(duì)成形極限與變形抗力的影響，已失去其在體積成形時(shí)的重要程度，有些情況下，甚至可以完全不予考慮，即使有必要考慮時(shí)，其處理方法也不相同。
（4）．在沖壓成形時(shí)，模具對(duì)板材毛胚作用力所形成的約束作用較輕，不像體積成形（如模鍛）是靠與制件形狀完全相同的型腔對(duì)毛胚進(jìn)行全面接觸而實(shí)現(xiàn)的強(qiáng)制成形。在沖壓成形中，大多數(shù)情況下，板材毛胚都有某種程度的自由度，常常是只有一個(gè)表面與模具接觸，甚至有時(shí)存在板材兩側(cè)表面都有于模具接觸的變形部分。在這種情況下，這部分毛胚的變形是靠模具對(duì)其相鄰部分施加的外力實(shí)現(xiàn)其控制作用的。例如，球面和錐面零件成形時(shí)的懸空部分和管胚端部的卷邊成形都屬這種情況。
由于沖壓成形具有上述一些在變形與力學(xué)方面的特點(diǎn)，致使沖壓技術(shù)也形成了一些與體積成形不同的特點(diǎn)。
由于不需要在板材毛的表面施加很大的單位壓力即可使其成形，所以在沖壓技術(shù)中關(guān)于模具強(qiáng)度與剛度的研究并不十分重要，相反卻發(fā)展了學(xué)多簡易模具技術(shù)。由于相同原因，也促使靠氣體或液體壓力成形的工藝方法得以發(fā)展。
因沖壓成形時(shí)的平面應(yīng)力狀態(tài)或更為單純的應(yīng)變狀態(tài)（與體積成形相比），當(dāng)前對(duì)沖壓成形匯中毛胚的變形與 力能參數(shù)方面的研究較為深入，有條件運(yùn)用合理的科學(xué)方法進(jìn)行沖壓加工。借助于電子計(jì)算機(jī)與先進(jìn)的測試手段，在對(duì)板材性能與沖壓變形參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)測量與分析基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)沖壓過程智能化控制的研究工作也在開展。
人們?cè)趯?duì)沖壓成形過程有離開較為深入的了解后，已經(jīng)認(rèn)識(shí)到?jīng)_壓成型與原材料有十分密切的關(guān)系。所以，對(duì)板材沖壓性能即成形性與形狀穩(wěn)定性的研究，目前已成為沖壓技術(shù)的一個(gè)重要內(nèi)容。對(duì)板材沖壓性能的研究工作不僅是沖壓技術(shù)發(fā)展的需要，而且也促進(jìn)了鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，為其提高板材的質(zhì)量提供了一個(gè)可靠的基礎(chǔ)與依據(jù)。
3．沖壓變形的分類
沖壓變形工藝可完成多種工序，其基本工序可分為分離工序和變形工序兩大類。
分離工序是使胚料的一部分與另一部分相互分離的工藝方法，主要有落料、沖孔、切邊、剖切、修整等。其中又以沖孔、落料應(yīng)用最廣。變形工序是使胚料的一部分相對(duì)于另一部分產(chǎn)生位移而不破裂的工藝方法，主要有拉深、彎曲、局部成形、脹形、翻邊、縮徑、校形、旋壓等。
從本質(zhì)上看，沖壓成形就是毛胚的變形區(qū)在外力的作用下產(chǎn)生相應(yīng)的塑性變形，所以變形區(qū)內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)和變形特點(diǎn)景象的沖壓成形分類，可以把成形性質(zhì)相同的成形方法概括成同一個(gè)類型并進(jìn)行體系化的研究。
絕大多數(shù)沖壓成形時(shí)毛胚變形區(qū)均處于平面應(yīng)力狀態(tài)。通常認(rèn)為在板材表面上不受外力的作用，即使有外力作用，其數(shù)值也是較小的，所以可以認(rèn)為垂直于板面方向上的應(yīng)力為零，使板材毛胚產(chǎn)生塑性變形的是作用于板面方向上相互的兩個(gè)主應(yīng)力。由于板厚較小，通常都近似地認(rèn)為這兩個(gè)主應(yīng)力在厚度方向上是均勻分布的。基于這樣的分析，可以把各種形式?jīng)_壓成型中的毛陪變形區(qū)的受力狀態(tài)與變形特點(diǎn)，在平面應(yīng)力的應(yīng)力坐標(biāo)系中與相應(yīng)的兩向應(yīng)變坐標(biāo)系中以應(yīng)力與應(yīng)變坐標(biāo)決定的位置來表示。
4．沖壓用原材料
沖壓加工用原材料有很多種，它們的性能也有很大的差別，所以必須根據(jù)原材料的性能與特點(diǎn)，采用不同的沖壓成形方法、工藝參數(shù)和模具結(jié)構(gòu)，才能達(dá)到?jīng)_壓加工的目的。由于人們對(duì)沖壓成形過程板材毛胚的變形行為有了較為深入的認(rèn)識(shí)，已經(jīng)相當(dāng)清楚的建立了由原材料的化學(xué)成分、組織等因素所決定的材料性能與沖壓成形之間的關(guān)系，這就使原材料生產(chǎn)部門不但按照沖壓件的工作條件與使用要求進(jìn)行原材料的設(shè)計(jì)工作，而且也根據(jù)沖壓件加工過程對(duì)板材性能的要求進(jìn)行新型材料的開發(fā)工作，這是沖壓技術(shù)在原材料研究方面的一個(gè)重要方向。對(duì) 沖壓用原材料沖壓性能方面的研究工作有：
（1）原材料沖壓性能的含義。
（2）判斷原材料沖壓性能的科學(xué)方法，確定可以確切反映材料沖壓性能的參數(shù)，建立沖壓性能的參數(shù)與實(shí)際沖壓成形間的關(guān)系，以及沖壓性能參數(shù)的測試方法等。
（3）建立原材料的化學(xué)成分、組織和制造過程與沖壓性能之間的關(guān)系。
沖壓用原材料主要是各種金屬與非金屬板材。金屬板材包括各種黑色技術(shù)和有色金屬板材。雖然在沖壓生產(chǎn)中所用金屬板材的種類很多，但最多的原材料蛀牙是鋼板、不銹鋼板、鋁合金板及各種復(fù)合金屬板。
5．板材沖壓性能及其鑒定方法
板材是指對(duì)沖壓加工的適應(yīng)能力。對(duì)板材沖壓性能的研究具有飛行重要的意義。為了能夠運(yùn)用最科學(xué)與最經(jīng)濟(jì)合理的沖壓工藝過程與工藝參數(shù)制造出沖壓零件，必須對(duì)作為加工對(duì)象的板材的性能具有十分清楚的了解，這樣才有可能充分地利用板材在加工方面的潛在能力。另一方面，為了能夠依據(jù)沖壓件的形狀與尺寸特點(diǎn)及其所需的成形工藝等基本因素，正確、合理地選用板材，也必須對(duì)板材的沖壓性能有一個(gè)科學(xué)的認(rèn)識(shí)與正確的判斷。
評(píng)定板材沖壓性能的方法有直接試驗(yàn)法與間接試驗(yàn)法。
實(shí)物沖壓試驗(yàn)是最直接的板材沖壓性能的評(píng)定方法。利用實(shí)際生產(chǎn)設(shè)備與模具，在與生產(chǎn)完全相同的條件下進(jìn)行實(shí)際沖壓零件的性能評(píng)定，當(dāng)然能夠的最可靠的結(jié)果。但是，這種評(píng)定方法不具有普遍意義，不能作為行業(yè)之間的通用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行信息的交流。
模擬試驗(yàn)是把生產(chǎn)中實(shí)際存在的沖壓成形方法進(jìn)行歸納與簡單化處理，消除許多過于復(fù)雜的因素，利用軸對(duì)稱的簡化了的成形方法，在保證試驗(yàn)中板材的變形性質(zhì)與應(yīng)力狀態(tài)都與實(shí)際沖壓成形相同的條件下進(jìn)行的沖壓性能的評(píng)定工作。為了保證模擬試驗(yàn)結(jié)果的可靠性與通用性，規(guī)定了私分具體的關(guān)于試驗(yàn)用工具的幾何形狀與尺寸、毛胚的尺寸、試驗(yàn)條件（沖壓速度、潤滑方法、壓邊力等）。
間接試驗(yàn)法也叫做基礎(chǔ)試驗(yàn)法。間接試驗(yàn)法的特點(diǎn)是：在對(duì)板材在塑性變形過程中所表現(xiàn)出的基本性質(zhì)與規(guī)律進(jìn)行分析與研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步把它和具體的沖壓成形中板材的塑性變形參數(shù)聯(lián)系起來，建立間接試驗(yàn)結(jié)果（間接試驗(yàn)值）與具體的沖壓成形性能（工藝參數(shù)）之間的相關(guān)性。由于間接試驗(yàn)時(shí)所用試件的形狀與尺寸以及加載的方式等都不同于具體的沖壓成形過程，所以它的變形性質(zhì)和應(yīng)力狀態(tài)也不同于沖壓變形。因此間接試驗(yàn)所得的結(jié)果（試驗(yàn)值）并不是沖壓成形的工藝參數(shù)，而是可以用來表示板材沖壓性能的基礎(chǔ)性參數(shù)。
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