銅片沖孔落料級進模設(shè)計【焊片】【墊片】【說明書+CAD】

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This design usage blunt press the foundation knowledge of craft and molding tool design, analyzed the craft of the work piece a request first, have done preparation for the type that the selection lines up kind;Then the selection estimating plank to anticipate, easy to lead the method of the width and assurance row kind of Chinese foot;Analyzed the characteristic of work piece finally, make sure the design parameter, design important point of molding tool and leak to anticipate device automatically. This work piece falls to anticipate to see for the blunt bore of lamella, and the work piece anticipate thick thinner, so Be selecting by examinations pressure machine is should not lead greatly, say on the material the copper anticipates accepts defeat strength to also have no steel to anticipate of big, the size of work piece is smaller to design have to consider to design 1 can while hurtling the bore fall to anticipate of shearing and slicing the dint is small to accept defeat strength in the material in order to prevent blunt once cut dint to rush out to discard a piece greatly.Keyword： blanking die blanking ultimate 目 錄摘要I緒論4第1章 沖裁工藝規(guī)程的編制71.1工藝分析、排樣設(shè)計71.2工藝方案的確定9第2章 沖壓模結(jié)構(gòu)設(shè)計1021模具結(jié)構(gòu)形式的選擇與確定10第3章模具設(shè)計的有關(guān)計算1131沖壓力與壓力中心的計算，初選壓力機1132模具主要零件和主要工作機構(gòu)的設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)化14第4章繪制模具總裝圖2841模具零件材料選用一覽表28結(jié)束語 30致謝 31參考文獻32緒 論目前，我國沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達國家相比還相當(dāng)?shù)穆浜?，主要原因是我國在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達的國家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達國家的模具相比差距相當(dāng)大。1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1.1.1國內(nèi)模具的現(xiàn)狀我國模具近年來發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計，2003年我國模具生產(chǎn)廠點約有2萬多家，從業(yè)人員約50多萬人，2004年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢頭，模具企業(yè)總體上訂單充足，任務(wù)飽滿，2004年模具產(chǎn)值530億元。進口模具18.13億美元，出口模具4.91億美元，分別比2003年增長18%、32.4%和45.9%。進出口之比2004年為3.69:1，進出口相抵后的進凈口達13.2億美元，為凈進口量較大的國家。在2萬多家生產(chǎn)廠點中，有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中，產(chǎn)值過億元的模具企業(yè)只有20多家，中型企業(yè)幾十家，其余都是小型企業(yè)。近年來，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復(fù)雜、長壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；專業(yè)模具廠數(shù)量增加，能力提高較快；三資及私營企業(yè)發(fā)展迅速；國企股份制改造步伐加快等。雖然說我國模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠遠不能適應(yīng)國民經(jīng)濟發(fā)展的需要。我國尚存在以下幾方面的不足: 第一，體制不順，基礎(chǔ)薄弱。 “三資”企業(yè)雖然已經(jīng)對中國模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動作用，私營企業(yè)近年來發(fā)展較快，國企改革也在進行之中，但總體來看，體制和機制尚不適應(yīng)市場經(jīng)濟，再加上國內(nèi)模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，因此，行業(yè)發(fā)展還不盡如人意，特別是總體水平和高新技術(shù)方面。 第二，開發(fā)能力較差，經(jīng)濟效益欠佳.我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場中經(jīng)常處于被動地位。我國每個模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合1萬美元，國外模具工業(yè)發(fā)達國家大多是1520萬美元，有的高達2530萬美元，與之相對的是我國相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理，真正實現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。 第三，工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低雖然國內(nèi)許多企業(yè)采用了先進的加工設(shè)備，但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控化率和CAD/CAM應(yīng)用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進設(shè)備不配套，設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問題長期得不到較好解決。裝備水平低，帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。 第四，專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差 由于長期以來受“大而全”“小而全”影響，許多模具企業(yè)觀念落后，模具企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)水平低，專業(yè)化分工不細，商品化程度也低。目前國內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占45%左右，其馀為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)，與國際水平相比要落后許多。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低，標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對模具質(zhì)量、成本有較大影響，對模具制造周期影響尤甚。 第五，模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國產(chǎn)模具鋼與國外進口鋼相比，無論是質(zhì)量還是品種規(guī)格，都有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差，也直接影響模具水平的提高。1.1.2國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢 巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國的模具工業(yè)和技術(shù)在過去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國外工業(yè)發(fā)達國家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國民經(jīng)濟高速發(fā)展的需求。未來的十年，中國模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括以下幾方面: 1） 模具日趨大型化； 2）在模具設(shè)計制造中廣泛應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù)； 3）模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)； 4）在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù)； 5）提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率；6）發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進的表面處理技術(shù)；7）模具的精度將越來越高； 8）模具研磨拋光將自動化、智能化； 9）研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程；10）開發(fā)新的成形工藝和模具。1.2 國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車、電機、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中，6080的零部件都要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方法所無法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。近幾年，全球模具市場呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場年交易總額為600650億美元左右。美國、日本、法國、瑞士等國家年出口模具量約占本國模具年總產(chǎn)值的三分之一。 隨著時代的進步和技術(shù)的發(fā)展，國外的一些掌握和能運用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具工藝設(shè)計、高級鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術(shù)水平比較高故人均產(chǎn)值也較高我國每個職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合1萬美元左右，而國外模具工業(yè)發(fā)達國家大多1520萬美元，有的達到 2530萬美元。國外先進國家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達70%以上，而我國才達到451.3沖孔落料件模具設(shè)計與制造方面1.3.1 沖孔落料模具設(shè)計的設(shè)計思路沖孔落料是沖壓基本工序之一，它是利用沖孔落料模在壓力機作用下，將平板坯料制成一定外形零件的加工方法。一般情況下，沖孔落料件的尺寸精度應(yīng)在IT13級以下，不宜高于IT11級。只有加強沖孔落料變形基礎(chǔ)理論的研究，才能提供更加準(zhǔn)確、實用、方便的計算方法，才能正確地確定沖孔落料工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸，解決沖孔落料變形中出現(xiàn)的各種實際問題，從而，進一步提高制件質(zhì)量。1.3.2沖孔落料模具設(shè)計的進度1.了解目前國內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時間20天；2.確定加工方案，所用時間5天；3.模具的設(shè)計，所用時間30天；4模具的調(diào)試所用時間5天第一章 沖裁工藝規(guī)程的編制1.1工藝分析、排樣設(shè)計 1.1.1沖壓零件的工藝性分析原始資料:材料：QSn4-4-2.5厚度：0.3mm 圖1-1工件圖圖示零件材料為QSn4-4-2.5，能夠進行一般的沖壓加工，市場上也容易得到這種材料，價格適中。外形落料的工藝性：銅片屬于中等尺寸零件，料厚0.3mm，外形復(fù)雜程度一般，尺寸精度要求一般，因此可采用落料工藝獲得。沖孔的工藝性：兩個相同尺寸對稱的圓孔，尺寸精度要求一般，可采用沖孔。此工件只有外形落料和沖孔兩個工序。圖示零件尺寸均為未注公差的一般尺寸，按慣例取IT14級，符合一般級進沖壓的經(jīng)濟精度要求，模具精度取IT9級即可。由以上分析可知，圖示零件具有比較好的沖壓工藝性，適合沖壓生產(chǎn)。1.1.2排樣樣設(shè)計一、 確定零件的排樣方案設(shè)計模具時，條料的排樣很重要。銅片零件具有形狀簡單有點類似矩形的稱橢圓形特點，排列采用直排（圖2所示）的排樣方案可以提高材料的利用率，減少廢料。為了降低模具的制造成本，采用連續(xù)的送料方式，即連續(xù)送料，連續(xù)沖壓，條料完成第一遍沖兩個相同橢圓的小孔后，再沖第二遍落料，在第一次沖裁的間隔中沖裁出第二部分工件。圖1-2： 條料的排樣二、條料寬度、導(dǎo)尺間寬度和材料利用率的計算查表取得搭邊值為1.8mm和2.0mm。條料寬度的計算：擬采用無側(cè)壓裝置的送料方式，由D條料寬度方向沖裁件的最大尺寸條料寬度偏差（查表得=0.4）a側(cè)搭邊值（查表得a=2mm）c1導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙,取值為0.08mm代入數(shù)據(jù)計算，取得條料寬度為25.28mm。導(dǎo)尺間距離的計算：由s=,代入數(shù)據(jù)計算得導(dǎo)尺間距離為25.36mm。材料利用率的計算：根據(jù)一般的市場供應(yīng)情況，原材料選用1500 mm1000 mm0.3 mm的冷軋薄鋼板。每塊可剪1500mm 25 mm規(guī)格條料60條，材料剪切利用率達100%。由文獻2 材料利用率通用計算公式 = 式中 A一個沖裁件的面積，mm2; n一個進距內(nèi)的沖裁件數(shù)量； B條料寬度，mm; s進距， mm得 =79.69%1.2工藝方案的確定1.2.1、工藝方案的確定銅片零件所需的基本沖壓工序為落料和沖孔，可擬訂出以下三種工藝方案。方案一：用簡單模分兩次加工，即沖孔落料。方案二：沖孔落料復(fù)合模。方案三：沖孔落料級進模。 采用方案一，生產(chǎn)率低，工件的累計誤差大，操作不方便，由于該工件為中批量生產(chǎn)，方案二和方案三更具有優(yōu)越性。銅片零件內(nèi)有一個內(nèi)橢圓的孔，外形類似矩形的橢圓邊與條料邊之間的距離為2.0mm，大于此零件要求的最小壁厚（0.3mm）（1），可以采用沖孔、落料復(fù)合?；驔_孔、落料連續(xù)模。復(fù)合模模具制造難度大，并且沖壓后產(chǎn)品留在模具上，在清理模具上的物料時會影響沖壓速度，因此選用級進模更為合理。第二章 沖壓模結(jié)構(gòu)設(shè)計21模具結(jié)構(gòu)形式的選擇與確定正倒裝結(jié)構(gòu)：根據(jù)上述分析，本零件的沖壓包括沖孔和落料兩個工序，為方便小孔廢料和成形工件的落下，采用正裝結(jié)構(gòu)，即沖孔凹模和落料凹模都安排在下模。送料方式：因是大批量生產(chǎn)，采用手工送料方式。定位裝置：本工件在級進模中尺寸是較小的，又是小批量生產(chǎn)，順沖時第一個工位采用始用擋料銷定位，第二個工位采用固定擋料銷定位。送料時廢料孔與固定擋料銷作為粗定距，在大凸模上安裝兩個導(dǎo)正銷，利用條料上橢圓的孔做導(dǎo)正銷孔進行導(dǎo)正，依此作為條料送進的精確定距。導(dǎo)向方式：為確保零件的質(zhì)量及穩(wěn)定性，選用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向。由于已經(jīng)采用了手工送料方式，為了提高開敞性和導(dǎo)向均勻性，采用對角導(dǎo)柱模架。卸料方式：本模具采用正裝結(jié)構(gòu)，沖孔廢料和工件留在凹模孔洞中，為了簡化模具結(jié)構(gòu)，可以在下模座中開有通槽，使廢料和工件從孔洞中落下。工件厚度為0.3mm，料厚比較薄，為了簡化模具結(jié)構(gòu)和達到可靠的卸料力，選用剛性卸料板來卸下條料廢料。第三章模具設(shè)計的有關(guān)計算31沖壓力與壓力中心的計算，初選壓力機3.1.1沖裁工序總力的計算由工件結(jié)構(gòu)和前面所定的沖壓方案可知，本工件的沖裁力包括以下部分。沖銅片內(nèi)的一個橢圓孔，落外型料的力P3，向下推出第二個沖孔廢料的力P1，向下推出第一個沖孔廢料的力P2，向下推出工件的力P4。由剛性卸料板卸條料的廢料的力不是壓力機提供的，故不用計算在內(nèi)?？紤]到模具刃部被磨損、凸凹模間隙不均勻和波動、材料力學(xué)性能及材料厚度偏差等因素的影響，實際計算沖裁力時按下面公式： P=KLt3式中 P沖裁力（kN） L沖裁件剪切周邊長度（mm） t沖裁件材料厚度（mm） 被沖材料的抗剪強度(MPa) K系數(shù)，一般取1.3。上式中抗剪強度與材料種類和坯料的原始狀態(tài)有關(guān)，可在手冊中查詢。為方便計算，可取材料的=0.8b,故沖裁力表達式又可表示為：P=1.3LtLtb式中 b被沖材料抗拉強度(MPa)。查手冊1表87得QSn4-4-2.5的b=294MPaP1=9.650.3294=0.851kNP3=58.6310.3294=5.171kN推件力 Pt=nKtP Kt推件力系數(shù),由手冊查得Kt=0.055 n同時卡在凹模的工件(或廢料)數(shù),其中n=h/t h凹模刃部直壁洞口高度（mm）， t料厚( mm)查手冊2表240可得和h=4mm,故n=13.2P4=13.2=0.616kNP6=13.20.0555.171=3.932kNP總=P1 +P3+P4 +P6=0.851+0.498+5.171+0.616+0.090+3.932=11.702kN3.1.2初選壓力機查文獻4開式可傾壓力機參數(shù)初選壓力機型號為JG32-4，見表一。公稱壓力/KN 40發(fā)生公稱壓力時滑塊離下極點距離/mm 3滑塊固定行程/mm 40滑塊調(diào)節(jié)行程/mm 40/6標(biāo)準(zhǔn)行程次數(shù)(不小于)(次/min) 200(快速型)發(fā)生公稱壓力時滑塊離下極點距離/mm1(快速型)滑塊行程/mm 20(快速型)行程次數(shù)(不小于)(次/min) 400(最大閉合高度)固定臺和可傾/mm 160(最大閉合高度)活動臺位置(最低/最高)/mm -閉合高度調(diào)節(jié)量/mm 35(標(biāo)準(zhǔn)型)滑塊中心到機身距離(吼深)/mm 100(標(biāo)準(zhǔn)型)工作臺尺寸(左右前后)/mm 280180(標(biāo)準(zhǔn)型)工作臺孔尺寸(左右前后)/mm 13060(標(biāo)準(zhǔn)型)工作臺孔尺寸(直徑)/mm 100(標(biāo)準(zhǔn)型)立柱間距離(不小于)/mm 130(加大型)滑塊中心到機身距離(吼深)/mm -(加大型)工作臺尺寸(左右前后)/mm -(加大型)工作臺孔尺寸(左右前后)/mm -(加大型)工作臺孔尺寸(直徑)/mm -活動臺壓力機滑塊中心到機身緊固工作臺平面之距離/mm-模柄孔尺寸(直徑深度)/mm 3050工作臺板厚度/mm 35傾斜角(不小于)() 303.1.3壓力中心的計算模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點。為了保證壓力機和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機的中心滑塊中心線重合。否則，沖壓時滑塊就會承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌與模具的導(dǎo)向部分不正常的磨損，還會使合理的間隙得不著保證，從而影響制件的質(zhì)量和降低模具的壽命，甚至損壞模具。 此為多凸模模具的壓力中心，首先計算大凸模的壓力中心 圖3-1：壓力中心的計算（a）計算其壓力中心的步驟如下： 、按比例畫出凸模的工作部分剖面圖（見圖） 、在任意距離處作x-x軸y-y軸 、 分別計算出各線段和橢圓的重心到x-x軸的距離y1, y2, y3和到y(tǒng)-y軸的距離x1, x2, x3, 、大凸模的壓力中心到坐標(biāo)軸的距離下式確定： 到y(tǒng)-y軸的距離x0= =9.53mm 到x-x軸的距離,因為工件的形狀是對稱的，所以 y0=0、由于其余凸模為規(guī)則的凸模 ，則總的壓力中心為 圖3-2： 壓力中心的計算（b） 到y(tǒng)-y軸的距離x0=8.426mm 到x-x軸的距離 y0=-3.4mm32模具主要零件和主要工作機構(gòu)的設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)化3.2.1工作零部件的設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)化（尺寸、位置、標(biāo)準(zhǔn)與示意圖）由于制件結(jié)構(gòu)簡單精度要求不高，所以采用凸模和凹模分開加工的方法制作凸凹模。這時需要分別計算和標(biāo)注凸模和凹模的尺寸和公差。 沖孔時，間隙取在凹模上，則：凸模尺寸 dap=（d+x）-p0凹模尺寸dd=(d+x+Zmin)0+ 式中 Dd Dp落料凹模和凸模的刃口尺寸，mm dp dd沖孔凹模和凸模的刃口尺寸，mmx磨損系數(shù)，由手冊1查表2-30得：IT14級時x=0.5。Zmin雙面間隙，mm工件公差，mm凸模和凹模的制造公差，mm、沖裁一個橢圓孔凸模、凹模刃口尺寸的計算凸模尺寸 由手冊表2-10查得=0.25 dap=（d+x）-p0 =(2+0.50.025)0-0.01 =2.0120-0.01dar=（r+x）-p0 =(0.9+0.50.025)0-0.01 =0.9120-0.01凹模尺寸由表2-23得Zmin=0.012dd=(d+x+Zmin)0+=(2+0.50.25+0.012)0+0.01 =2.1370+0.01dd=(d+x+Zmin)0+=(0.9+0.50.25+0.012)0+0.01 =1.1370+0.01、外形落料凸模、凹模刃口尺寸的計算因此落料件為復(fù)雜的制件，所以利用凸凹模配合法，這種方法有利于獲得最小的合理間隙，放寬對模具的加工設(shè)備的精度要求。采用配作法，計算凹模的刃口尺寸，首先是根據(jù)凹模磨損后輪廓變化情況正確判斷出模具刃口各個尺寸在磨損過程中是變大還是變小，還是不變這三種情況，然后分別按不同的計算公式計算。a、凹模磨損后會增大的尺寸-第一類尺寸A 第一類尺寸：Aj=(Amax-x)0+0.01 b、凹模磨損后會減小的尺寸-第二類尺寸B 第二類尺寸：Bj=(Bmax+x)0-0.01 c、凹模磨損后會保持不變的尺寸 第三類尺寸C 第三類尺寸：Cj=(Cmin+0.5)60.125其落料凹模的基本尺寸計算如下： 圖3-3： 落料凹模刃口部分尺寸第一類尺寸：磨損后增大的尺寸： A1=(Amax-x) 0+0.01=(4.2-0.50.30) 0+0.010.0.30=4.150+0.03A2=(Amax-x) 0+0.01=(20.89-0.50.52) 0+0.010.52=20.630+0.031A3=(Amax-x) 0+0.01=(6.8-0.50.36) 0+0.01*0.36=6.680+0.036A4=(Amax-x) 0+0.01=(2.5-0.50.25) 0+0.010.25=2.4750+0.025A5=(Amax-x) 0+0.01=(6-0.50.36) 0+0.01*0.36=5.820+0.036第二類尺寸：磨損后減小的尺寸：Bj=(Bmax+x)0-0.01=(3+0.50.25) 0+0.01*0.25=3.1250+0.0025第三類尺寸：凹模磨損后會保持不變的尺寸：Cj=(Cmin+0.5)60.125=(12.59+0.50.43) =12.80560.024落料凸模的基本尺寸與凹模相同，不必標(biāo)注公差，但要在技術(shù)條件中注明：凸模實際刃口尺寸與落料凹模配制，保證最小雙面合理間隙值Zmin=0.012圖3-4：落料凸模刃口部分尺寸（2）工作零部件的設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)化沖橢圓孔的凸模，為了增加凸模的強度與剛度，凸模非工作部分直徑應(yīng)作成逐漸增大的多級形式如圖6所示：圖3-5： 沖孔凸模的結(jié)構(gòu)形式凸模長度一般是根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要而確定的，其凸模長度用下列公式計算： L=h1+h2+h3+h式中 L凸模長度， mm h1凸模固定板高度，mm h2卸料板高度，mm h3導(dǎo)尺高度，mm h附加高度，一般取1520mm 圖3-6： 整體式凹模的局部結(jié)構(gòu) 整體式凹模如圖7裝于下模座上，由于下模座孔口較大因而使工作時承受彎曲力矩，若凹模高度H及模壁厚度C不足時，會使凹模產(chǎn)生較大變形，甚至破壞。但由于凹模受力復(fù)雜，凹模高度可按經(jīng)驗公式計算，即 凹模高度H=KB 凹模壁厚C=(1.52)H式中B-凹?？椎淖畲髮挾萴m； C-凹模壁厚，mm 指刃口至凹模外形邊緣的距離； K=系數(shù)，取0.20凹模高度H=KB=0.2020=4mm 按表取標(biāo)準(zhǔn)值4mm凹模壁厚C=1.5H = 1.54=6mm 凹模上螺孔到凹模外緣的距離一般?。?.72.0）d, 圖3-7：凹模上的螺孔設(shè)計與選用d 為螺孔的距離，由于凹模厚度為6mm，所以根據(jù)表2.462查得螺孔選用4M5的螺釘固定在下模座。故選用如圖8： 螺孔到凹模外緣的最小距離a2=1.8d=1.85=9mm a3=2.0d10mm凹模上螺孔間距由表2.47查得最小間距為34mm，最大間距為47mm。 螺孔到銷孔的距離一般取b2d,所以b應(yīng)大于10。根據(jù)上述方法確定凹模外形尺寸須選用矩形凹模板635010（JB/T7643.1）沖裁橢圓孔凸模、凹模各尺寸及其組件確定和標(biāo)準(zhǔn)化（包括外形尺寸和厚度 小凸模長度 L=36mm由小凸模刃口d=5.15mm查手冊2表2.54可知 h=3mm, D1=9mm, D=6mm, L=36 t沖裁材料厚度，mm 沖裁材料的抗剪強度，MPa 凸模材料許用強度，?。?.01.6）103MPadmin=0.402mm 所以承壓能力足夠?？箍v向彎曲力校核對于圓形凸模（有導(dǎo)向裝置）270d2/ 式中 Lmax 允許的凸模最大自由長度，mm F 沖模力,N 凸模最小截面的直徑，mmLmax270d2/=27022/=66.5mm 所以長度適宜。凸模固定端面的壓力q =式中q凸模固定端面的壓力，MPa F落料或沖孔的沖裁力，N 模座材料許用壓應(yīng)力，MPa q =122MPa凸模固定板端面壓力超過了8090a，為此應(yīng)在凸模頂端與模座之間加一個淬硬的墊板。矩形墊板材料可用45鋼，結(jié)構(gòu)形式和尺寸規(guī)格見手冊表15.60，查得63504由于采用整體式凹模，所以由外形落料凹模確定其凹模板厚度（圖6），其凹模刃口高度由表2.40查得h=4mm，=外形落料凸模、凹模各尺寸及其組件的確定和標(biāo)準(zhǔn)化（包括外形尺寸和厚度）外形凸模的設(shè)計：外形凸模用線切割機床加工成直通式凸模，用兩M8的螺釘固定在墊板上，由于采用固定卸料板，凸模按下式計算（圖9）： 圖3-8： 凸模長度的確定L=h1+h2+h3+h其中： h1為固定板厚度（10 mm），h2為卸料板厚度（4mm），h3為導(dǎo)料板厚度（5 mm）， h為附加長度，主要凸模進入凹模的深度（1mm）及模具閉合狀態(tài)下卸料板到凸模固定板間的安全距離（15mm20mm）等因素。所以：L=10+4+5+15=34 mm凸模固定板材料可用45鋼，結(jié)構(gòu)形式和尺寸規(guī)格見手冊表15.57可得635010 凹模組件的尺寸確定和示意圖凹模采用整體式凹模，各沖裁的凹模孔均采用線切割加工，安排凹模在模架上的位置時，要依據(jù)計算的壓力中心的數(shù)據(jù)，使壓力中心與模柄中心重合。圖3-9： 整體式凹模的尺寸凹模的長度選取要考慮以下因素：a)保證有足夠的安裝剛性卸料板的位置。b)便于導(dǎo)尺發(fā)揮作用，保證送料粗定位精度。選取凹模邊界為60mm53mm。凹模材料選用Cr12制造，熱處理硬度為5862HRC。3.2.2定位裝置的設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)化始用擋料塊的設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)化（尺寸、位置、標(biāo)準(zhǔn)與示意圖）圖3-10： 始用擋料銷的設(shè)計 材料：45鋼 GB/69988 熱處理：硬度4348HRC 技術(shù)條件：按GB287081固定擋料銷的設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)化固定擋料銷的設(shè)計根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件，選用此擋料銷如圖圖3-11： 固定擋料銷的結(jié)構(gòu)選用直徑3mm，h=2mm材料為45鋼A型固定擋料銷（JB/T7649.1094）根據(jù)分析選用廢料孔前端定位時擋料銷位置如圖 廢料孔前端定位時擋料銷位置圖3-12： 固定擋料銷的位置=C+()+0.1 擋料銷與導(dǎo)正銷的間距，mm C連續(xù)模的步距，mm dr導(dǎo)正銷的直徑，mm d擋料銷頭部直徑，mm =6.8+()+0.1=6.5mm導(dǎo)正銷的設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)化導(dǎo)正銷主要用于級進模上，消除擋料銷的定位誤差，以獲得較精確的工件。導(dǎo)正銷的結(jié)構(gòu)形式，結(jié)構(gòu)設(shè)計，尺寸精度，材料的熱處理等可參照J(rèn)B/T7647.194和JB/T7647.294選定。導(dǎo)正銷的結(jié)構(gòu)形式查手冊2選用如圖圖3-13：導(dǎo)正銷的結(jié)構(gòu)形式D=d-2aD導(dǎo)正銷直徑的基本尺寸d沖孔凸模直徑2a導(dǎo)正銷與孔徑兩邊的間隙沖裁橢圓孔的導(dǎo)正銷 查表得h=0.6t 2a=0.05mmD=d-2a=1.8-0.05=1.75mmh=0.60.3=0.18mm導(dǎo)料板的設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)化 經(jīng)查表分析得導(dǎo)料板長度L=83mm，寬度B=12.5mm ，厚度h=4mm圖3-14： 導(dǎo)料板的設(shè)計3.2.3標(biāo)準(zhǔn)模架的選用由凹模周界可以選取標(biāo)準(zhǔn)模架。凹模周界63mm,B=50mm,閉合高度h1=100mm 材料為ZG45(ZG310-570),0I級精度的對角導(dǎo)柱模架。導(dǎo)柱標(biāo)記：163110 GB/T2861.190 183110 GB/T2861.190 導(dǎo)套標(biāo)記：16365323 GB/T2861.690 18365323 GB/T2861.690上模座標(biāo)記：63350325 GB/T2855.190下模座標(biāo)記：63350330 GB/T2855.290模柄標(biāo)記：A32379 JB/T 7646.2 圖3-15：對角導(dǎo)柱示意圖模柄與上模座的聯(lián)接采用壓入式的結(jié)構(gòu)如圖17所示。圖3-16： 旋入式的模柄3.2.4卸料裝置的設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)化在前面已經(jīng)確定了采用剛性卸料板，設(shè)計卸料板為一整體板。本模具的卸料板不僅有卸料作用，還具有外形凸模的導(dǎo)向作用，并能對小凸模起保護作用。卸料板的邊界尺寸經(jīng)查手冊2表15.28得：卸料板長度L =63mm,寬度B=50mm厚度h0=10mm此模具中，卸料板對沖孔落料凸模起導(dǎo)向作用，卸料板和凸模按H7/h6配合制造.3.2.5聯(lián)接件的選用與標(biāo)準(zhǔn)化本模具采用螺釘固定，銷釘定位。具體講內(nèi)六角螺釘標(biāo)記：35鋼M6330 GB7085螺釘標(biāo)記：35鋼M6330 GB6876圓柱銷釘標(biāo)記：35鋼5365 GB 11986 止動圓柱銷標(biāo)記：35鋼436GB11986第四章繪制模具總裝圖 前面各節(jié)已經(jīng)設(shè)計好了銅片沖孔落料連續(xù)模各零件，根據(jù)前面的設(shè)計，銅片沖孔落料連續(xù)模的總裝圖如下。 圖4-1： 銅片沖孔落料連續(xù)模總裝圖1-模柄2-鎖緊銷 3-銷釘 4-螺釘5-導(dǎo)柱6-導(dǎo)套7-上模座8-墊板9-固定板 10-凸模11-卸料板12-導(dǎo)尺13-凹模 14-下模座15-內(nèi)六角螺釘16-銷釘17-始用擋料塊18-固定擋料塊41模具零件材料選用一覽表 表4-1： 模具材料的選用19導(dǎo)正銷145鋼18固定擋料塊145鋼GB/T2866.18117始用擋料銷145鋼JB/T7649.109416圓柱銷635鋼GB 1198615內(nèi)六角螺釘435鋼GB708514下模座1HT200 GB/T2855.29013凹模1Cr1212導(dǎo)料板211卸料板145鋼10凸模1Cr129凸模固定板145鋼8墊板145鋼7上模座1HT200GB/T2855.1906導(dǎo)套220GB/T2861.6905導(dǎo)柱220GB/T2861.190 GB/T2861.1904內(nèi)六角螺釘435鋼GB70853圓柱銷235鋼GB 119862鎖緊銷145鋼JB/T7649.10941模柄1Q235JB/T 7646.1序號名稱件數(shù)材料備注結(jié)束語銅片件屬于簡單沖裁件，分析其工藝性，并確定工藝方案。根據(jù)計算確定本制件是兩次沖裁成的，然后相應(yīng)選取各次沖裁時的壓力機。本設(shè)計主要是最后一次沖壓模具設(shè)計，需要計算沖壓時的間隙、工作零件的圓角半徑、尺寸和公差，并且還需要確定模具的總體尺寸和模具零件的結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)上面的設(shè)計繪出模具的總裝圖。 由于在零件制造前進行了預(yù)測，分析了制件在生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的缺陷，采取了相應(yīng)的工藝措施。因此，模具在生產(chǎn)零件的時候才可以減少廢品的產(chǎn)生。 銅片件的形狀結(jié)構(gòu)較為簡單，高度不高適合選用標(biāo)準(zhǔn)模架。要保證零件的順利加工和取件，必須有足夠的高度，因此需要改變導(dǎo)柱、導(dǎo)套的長度，以達到要求。模具工作零件的結(jié)構(gòu)也較為簡單，它可以相應(yīng)的簡化了模具結(jié)構(gòu)。便以以后的操作、調(diào)整和維護。銅片模具的設(shè)計，是理論知識與實踐有機的結(jié)合，更加系統(tǒng)地對理論知識做了更深切貼實的闡述。也使我認(rèn)識到，要想做為一名合理的模具設(shè)計人員，必須要有扎實的專業(yè)基礎(chǔ)，并不斷學(xué)習(xí)新知識新技術(shù)，樹立終身學(xué)習(xí)的觀念，把理論知識應(yīng)用到實踐中去，并堅持科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、求實的精神，大膽創(chuàng)新，突破新技術(shù)，為國民經(jīng)濟的騰飛做出應(yīng)有的貢獻。致 謝時光如電，歲月如梭，大學(xué)三年一晃而過，而我也即將離開我們尊敬的老師、友好的同學(xué)和熟悉的校園走進社會。在這畢業(yè)之際，作為一名工科的學(xué)生，畢業(yè)設(shè)計是一件必不可少的事。畢業(yè)設(shè)計涉及的知識廣泛，很多都是我門的教科書上沒有的，這就需要自己到圖書館查找所需的資料。在設(shè)計中，涉及很多計算的問題，必須通過所學(xué)知識、相關(guān)的資料及自己的不斷努力才能解決。在學(xué)校中，我們所學(xué)的主要是理論性知識，實踐性比較欠缺，而畢業(yè)設(shè)計就相當(dāng)于實戰(zhàn)前的一次演練。通過畢業(yè)設(shè)計，可以把我們以前學(xué)的專業(yè)知識系統(tǒng)地聯(lián)系起來，使我們既溫故又學(xué)到更多新的知識；這不但提高了我們解決問題的能力，開闊了我們的視野，在一定程度上彌補我們實踐經(jīng)驗的不足，為以后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。由于資質(zhì)有限，很多知識掌握的不是很牢固，在設(shè)計的過程中難免要遇到很多問題，但經(jīng)過課程設(shè)計，使我們有了一定的餓設(shè)計的經(jīng)驗；同時在老師的悉心指導(dǎo)及同學(xué)的熱心幫助下，我克服了一個又一個的困難，使我的畢業(yè)設(shè)計不斷完善。在此，我在設(shè)計中不斷思考問題，研究問題，咨詢問題，汲取了更系統(tǒng)的專業(yè)知識，使自己的能力得到很大程度的提高。最后，再次感謝原老師、于老師等在這一段時間給予無私的指導(dǎo)和幫助，并向你們致以深深的敬意！在以后的工作上，不辜負你們對我們寄予的厚望！參考文獻1 王孝培主編主編. 沖壓手冊M.北京：機械工業(yè)出版社，1988年2月2 郝濱海編著.沖壓模具簡明設(shè)計手冊M. 化學(xué)工業(yè)出版社，2005年1月3 楊玉英主編.實用沖壓工藝及模具設(shè)計手冊M.北京：機械工業(yè)出版社2005年1月4 中國機床總公司編著.全國機床產(chǎn)品供貨目錄冊M.北京：機械工業(yè)出版社，2002年6月5 史鐵梁主編. 冷沖模設(shè)計指導(dǎo)M.北京：機械工業(yè)出版社.1996年7月6翟德梅主編.模具制造技術(shù)M.河南機電高等?？茖W(xué)校7王芳主編.冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)M. 北京：機械工業(yè)出版社，19988任嘉卉主編.公差與配合手冊M. 北京：機械工業(yè)出版社，20009李易、于成功、聞小芝主編.現(xiàn)代模具設(shè)計、制造、調(diào)試與維修實用手冊M.北京：金版電子出版公司，200310彭建聲、秦曉剛編著.模具技術(shù)問答M. 北京：機械工業(yè)出版社，199611劉建超、張寶忠主編.沖壓模具設(shè)計與制造M.北京:高等教育出版社,2002年11月31沖壓成形與板材沖壓 1 概述通過模具使板材產(chǎn)生塑性變形而獲得成品零件的一次成形工藝方法叫做沖壓。由于沖壓通常在冷態(tài)下進行，因此也稱為冷沖壓。只有當(dāng)板材厚度超過8100mm時，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： （1）高的材料利用率。（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)量輕而強度高、剛性好的零件。（5）生產(chǎn)率高，操作簡單，容易實現(xiàn)機械化和自動化。沖壓模具制作成本高，因此適合大批量生產(chǎn)。對于小批量、多品種生產(chǎn)，常采用簡易沖模，同時引進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 沖壓成形的特點生產(chǎn)時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非常突出的特點。 （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，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。在這一點上，沖壓成形與體積成形的差別很大。因此，在沖壓成形時變形區(qū)應(yīng)力狀態(tài)中的靜水壓力成分對成形極限與變形抗力的影響，已失去其在體積成形時的重要程度，有些情況下，甚至可以完全不予考慮，即使有必要考慮時，其處理方法也不相同。 （4）在沖壓成形時，模具對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毛胚進行全面接觸而實現(xiàn)的強制成形。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，常常是只有一個表面與模具接觸，甚至有時存在板材兩側(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其相鄰部分施加的外力實現(xiàn)其控制作用的。例如，球面和錐面零件成形時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，致使沖壓技術(shù)也形成了一些與體積成形不同的特點。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，有條件運用合理的科學(xué)方法進行沖壓加工。借助于電子計算機與先進的測試手段，在對板材性能與沖壓變形參數(shù)進行實時測量與分析基礎(chǔ)上，實現(xiàn)沖壓過程智能化控制的研究工作也在開展。人們在對沖壓成形過程有離開較為深入的了解后，已經(jīng)認(rèn)識到?jīng)_壓成型與原材料有十分密切的關(guān)系。所以，對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)的一個重要內(nèi)容。對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類型并進行體系化的研究。絕大多數(shù)沖壓成形時毛胚變形區(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主應(yīng)力。由于板厚較小，通常都近似地認(rèn)為這兩個主應(yīng)力在厚度方向上是均勻分布的?；谶@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，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，采用不同的沖壓成形方法、工藝參數(shù)和模具結(jié)構(gòu)，才能達到?jīng)_壓加工的目的。由于人們對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，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行原材料的設(shè)計工作，而且也根據(jù)沖壓件加工過程對板材性能的要求進行新型材料的開發(fā)工作，這是沖壓技術(shù)在原材料研究方面的一個重要方向。對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 板材是指對沖壓加工的適應(yīng)能力。對板材沖壓性能的研究具有飛行重要的意義。為了能夠運用最科學(xué)與最經(jīng)濟合理的沖壓工藝過程與工藝參數(shù)制造出沖壓零件，必須對作為加工對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，也必須對板材的沖壓性能有一個科學(xué)的認(rèn)識與正確的判斷。評定板材沖壓性能的方法有直接試驗法與間接試驗法。 實物沖壓試驗是最直接的板材沖壓性能的評定方法。利用實際生產(chǎn)設(shè)備與模具，在與生產(chǎn)完全相同的條件下進行實際沖壓零件的性能評定，當(dāng)然能夠的最可靠的結(jié)果。但是，這種評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)進行信息的交流。 模擬試驗是把生產(chǎn)中實際存在的沖壓成形方法進行歸納與簡單化處理，消除許多過于復(fù)雜的因素，利用軸對稱的簡化了的成形方法，在保證試驗中板材的變形性質(zhì)與應(yīng)力狀態(tài)都與實際沖壓成形相同的條件下進行的沖壓性能的評定工作。為了保證模擬試驗結(jié)果的可靠性與通用性，規(guī)定了私分具體的關(guān)于試驗用工具的幾何形狀與尺寸、毛胚的尺寸、試驗條件（沖壓速度、潤滑方法、壓邊力等）。 間接試驗法也叫做基礎(chǔ)試驗法。間接試驗法的特點是：在對板材在塑性變形過程中所表現(xiàn)出的基本性質(zhì)與規(guī)律進行分析與研究的基礎(chǔ)上，進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，建立間接試驗結(jié)果（間接試驗值）與具體的沖壓成形性能（工藝參數(shù)）之間的相關(guān)性。由于間接試驗時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。因此間接試驗所得的結(jié)果（試驗值）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)。Characteristics and Sheet Metal Forming1 The article 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 8100mm. 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 shapeand 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. 2Characteristics 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: 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. 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. 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. 3Categories 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. 4Raw materials for stamping formingThere 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. 5Stamping forming property of sheet metal and its assessing methodThe 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.