沖壓工藝論文范文
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第1篇
制件基本工序有沖孔、落料、彎曲，按組合程度不同，有單工序、復(fù)合模、級(jí)進(jìn)模3種方案。3種方案比較如下:方案1單工序沖壓，由于工件小，工序多，定位難以達(dá)到精度，質(zhì)量難以保證，生產(chǎn)率較低，故不宜采用。方案2復(fù)合模沖壓，由于制件小料薄，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，導(dǎo)致模具裝配較困難，且強(qiáng)度受模具最小壁厚限制，壽命不高，也不宜采用。方案3級(jí)進(jìn)模沖壓，特別適合加工寬度極小的異形件，能夠保證制件精度，工序間自動(dòng)送料，連續(xù)沖壓，生產(chǎn)效率高，操作方便安全。綜上所述，確定采用級(jí)進(jìn)模沖壓具有較高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。對(duì)該級(jí)進(jìn)模，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面:①工位數(shù)的確定。該制件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有許多轉(zhuǎn)角且不對(duì)稱，尺寸小，又要保證其形位精度，故宜采用分區(qū)沖裁，把外形成型分解在多個(gè)工位完成，以減小模具復(fù)雜程度，提高整體精度。②空工位的設(shè)計(jì)原則。級(jí)進(jìn)模中增設(shè)空工位是為了保證模具強(qiáng)度，提高使用壽命。該制件最寬處2.1mm，最窄處0.7mm，步距很小，故需在兩工位間設(shè)置一個(gè)或多個(gè)空工位，以防凸模干涉和凹模壁厚強(qiáng)度不夠。③對(duì)此類復(fù)雜非對(duì)稱彎曲件，為提高尺寸精度，不可一次彎曲所有部位，其45°、90°和95°彎曲應(yīng)分開(kāi)成型。④沖裁和彎曲的先后順序。如先加工完所有沖裁部分，再加工彎曲部分，則制件有一段狹長(zhǎng)部分處于懸臂狀態(tài)，在進(jìn)行彎曲加工時(shí)不易保證精度，且凹模容易損壞。所以將沖裁、彎曲加工交叉進(jìn)行，既保證了制件質(zhì)量，又延長(zhǎng)了模具壽命。
2排樣設(shè)計(jì)
排樣的合理與否，會(huì)影響到材料的經(jīng)濟(jì)利用率，還會(huì)影響到模具結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)率、制件質(zhì)量、生產(chǎn)操作方便與安全等。因此，排樣是沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)中一項(xiàng)重要工作。本模具采用自動(dòng)送料器送料，沖裁件的排樣圖如圖3所示。由于件小料薄，形狀復(fù)雜，精度要求高，在沖裁和彎曲制件外形時(shí)，如將凸模做成整體式，則模具制造困難，加工精度不能保證。所以從保證制件精度和模具制造方便的角度考慮，將沖壓區(qū)分為10個(gè)區(qū)域。其中A、D、E、H、J陰影區(qū)域?yàn)?個(gè)沖裁加工區(qū)，B、C、F、G、I為5個(gè)彎曲加工區(qū)。本排樣圖共設(shè)45個(gè)工位，主要工位排列如下:第1工位:沖小缺口;沖上、下深度為0.05mm的小缺口，作用是在使用制件時(shí)容易將制件從載體上折下來(lái);第3工位:側(cè)刃切邊;第5工位:沖Ф1.2mm導(dǎo)正銷孔;第10工位:沖A區(qū)外形;第14工位:彎曲B部分，r=0.3mm;第19工位:彎曲C部分，r=0.2mm;第23工位:沖裁D區(qū)外形。第28工位:沖裁E區(qū)外形。第31工位:彎曲F部分，r=0.1mm;第34工位:彎曲G部分，r=0.15mm;第37工位:沖裁H區(qū)外形;第41工位:沖裁J區(qū)外形;第45工位:彎曲I部分，r=0.1mm;此彎曲部分為卷料時(shí)的支撐。其余工位是空工位。
3級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)要點(diǎn)
設(shè)計(jì)的級(jí)進(jìn)模總裝結(jié)構(gòu)如圖4所示，設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下:①利用側(cè)搭邊載體卷料，制件始終和側(cè)搭邊載體相連，使用時(shí)折下即可。②采用彈性卸料裝置，坯料在壓緊狀態(tài)沖壓，保證了制件的平直度。③利用小導(dǎo)柱與小導(dǎo)套導(dǎo)向，使凸模與凹模正確配合，確保沖壓精度。④下模設(shè)有局部導(dǎo)料板可避免較薄條料送進(jìn)過(guò)程中產(chǎn)生過(guò)大阻力。⑤考慮到彎曲回彈，各部位彎曲設(shè)計(jì)時(shí)均考慮了相應(yīng)的補(bǔ)償角，通過(guò)試模修正來(lái)保證角度精度。⑥為節(jié)約材料，便于裝配調(diào)整和更換，部分凸、凹模采用鑲拼結(jié)構(gòu)。⑦采用側(cè)刃粗定位+導(dǎo)正銷精定位達(dá)到精確控制每次送料步距的目的。
4主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1A區(qū)凸、凹模刃口設(shè)計(jì)A區(qū)輪廓結(jié)構(gòu)復(fù)雜，凸、凹模采用配合加工法。先加工好凸模作為基準(zhǔn)件，然后配做凹模，使它們保持最小雙面間隙Zmin。其公差不再受凸、凹模間隙大小限制，制造容易，并容易保證凸、凹模間的間隙。A區(qū)沖裁凸模刃口計(jì)算如圖5所示。圖示尺寸中，第1～4、6段模具磨損后尺寸不變，采用公式(1)。第5段模具磨損后尺寸變小，采用公式(2)。第7段非刃口尺寸，直接取其基本尺寸。
4.2凹模固定板設(shè)計(jì)凹模固定板用于固定相關(guān)凹模及鑲件。由于該級(jí)進(jìn)模工位數(shù)較多，若模具累積誤差過(guò)大，會(huì)造成凸、凹模間隙不均，影響沖壓質(zhì)量和模具壽命，故應(yīng)將其制造精度提高。考慮到該固定板上孔位尺寸較多，結(jié)合加工經(jīng)濟(jì)性，確定如下:在送料方向的刃口孔位尺寸按IT7級(jí)制造;其他位置刃口孔位尺寸按IT8～9級(jí)制造，各緊固螺孔、銷孔位置尺寸按IT14級(jí)制造。各型孔位置關(guān)系見(jiàn)圖6。
4.3導(dǎo)料裝置的設(shè)計(jì)在級(jí)進(jìn)模開(kāi)始的幾個(gè)工位上放置4個(gè)導(dǎo)向槽浮頂器，兩邊非對(duì)稱放置。導(dǎo)向槽浮頂器結(jié)構(gòu)如圖7所示。其作用是在導(dǎo)向的同時(shí)具有向上浮料的作用，使條料運(yùn)行過(guò)程中從凹模上浮起3.5mm，以利于條料運(yùn)行。
4.4彎曲凸模鑲件的設(shè)計(jì)本模具中的彎曲凸模均屬細(xì)長(zhǎng)桿件，容易折斷或產(chǎn)生壓桿失穩(wěn)影響彎曲精度，并且磨損較快，所以為了延長(zhǎng)彎曲凸模壽命，便于拆卸、更換和維修，采用彎曲凸模鑲件結(jié)構(gòu)，其裝配關(guān)系如圖8所示。由于經(jīng)第4工位沖裁后條料的一側(cè)被切除，該側(cè)無(wú)法再用導(dǎo)向槽浮頂器，所以在彎曲凸模鑲件上安裝局部導(dǎo)料板，以保證條料的順利運(yùn)行。而經(jīng)過(guò)彎曲變形后，在條料厚度方向上會(huì)有一定高度的彎曲凸起，為了順利送進(jìn)條料，必須將已被成形的帶料托起，使彎曲凸起部位離開(kāi)凹模洞壁并略高于凹模工作表面，因此，圖8中鑲件底部需裝托料彈簧做彈頂裝置。
5結(jié)語(yǔ)
第2篇
項(xiàng)目化教學(xué)法由教師與學(xué)生共同參與完成，在此過(guò)程中實(shí)現(xiàn)“教、學(xué)、做”的統(tǒng)一。教材中的內(nèi)容及知識(shí)點(diǎn)即為選取教學(xué)項(xiàng)目的出發(fā)點(diǎn)，教師需依據(jù)模具設(shè)計(jì)的過(guò)程將本學(xué)科的主要知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行有機(jī)的優(yōu)化重組，并按照由淺入深、由易到難的順序設(shè)置各個(gè)教學(xué)項(xiàng)目。每個(gè)教學(xué)項(xiàng)目又包含若干個(gè)子項(xiàng)目，這樣形成了項(xiàng)目化教學(xué)的整個(gè)總體框架，其涵蓋了《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》課程的絕大部分知識(shí)點(diǎn)，在教學(xué)過(guò)程中逐步實(shí)現(xiàn)把過(guò)去的“教師為主體”變?yōu)?ldquo;學(xué)生為主體”，從而達(dá)到對(duì)學(xué)生的預(yù)期要求。教學(xué)項(xiàng)目多選自源于企業(yè)的實(shí)際問(wèn)題，或與工廠的實(shí)際工作有較高的貼近程度。每個(gè)教學(xué)項(xiàng)目既要考慮到知識(shí)點(diǎn)的覆蓋程度，又要考慮到在生產(chǎn)中的實(shí)用程度。教學(xué)項(xiàng)目不易太難也不要太簡(jiǎn)單，應(yīng)包含豐富且多樣化的內(nèi)容，這樣既可使學(xué)生的綜合能力得到提升，又能保證學(xué)生可以完成任務(wù)。根據(jù)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合工廠工作實(shí)際情況，本著理論與實(shí)踐相結(jié)合的思路，可將課程教學(xué)內(nèi)容安排為沖裁模具設(shè)計(jì)、彎曲模具設(shè)計(jì)與拉伸模具設(shè)計(jì)三個(gè)模塊。
2實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)
在對(duì)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》課程實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)的過(guò)程中，教師主要起指導(dǎo)作用，由小組的學(xué)生自主安排、組織工作，工作中學(xué)生獨(dú)立分析并解決遇到的問(wèn)題與困難，這極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生探索新知識(shí)的積極性，他們的學(xué)習(xí)興趣有了提高，不但對(duì)書(shū)中的知識(shí)點(diǎn)有了更好的理解與深化，而且學(xué)生的溝通合作能力與創(chuàng)新思維同時(shí)得到了良好的發(fā)展，下面通過(guò)引入一個(gè)工作任務(wù)去說(shuō)明本門課程實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)的步驟:
2.1引入教學(xué)案例
此零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且對(duì)稱、無(wú)尖角，這對(duì)沖裁加工比較有利。零件中部有一異形孔，孔的最小尺寸為6mm，滿足沖裁最小孔徑的要求。另外，經(jīng)計(jì)算異形孔距零件外形之間的最小孔邊距為5.5mm，滿足沖裁件最小孔邊距的要求，因而此零件的結(jié)構(gòu)滿足沖裁要求。
2.2分析工作任務(wù)
任務(wù)的目標(biāo)為設(shè)計(jì)落料沖孔復(fù)合模，要求運(yùn)用AutoCAD軟件繪制模具的零件圖與裝配圖，并且編寫(xiě)出計(jì)算說(shuō)明書(shū)。此工件材料為Q235鋼，厚度是2mm，生產(chǎn)批量為大批量，工件上有4個(gè)尺寸標(biāo)注了公差要求，從公差表查得其公差要求都屬IT13，因而普通沖裁即可達(dá)到零件的精度要求，對(duì)于未注公差尺寸按IT14精度等級(jí)查補(bǔ)。
2.3任務(wù)相關(guān)知識(shí)
為使學(xué)生能夠圓滿地完成任務(wù)，他們應(yīng)先了解與復(fù)合模有關(guān)的理論知識(shí)、落料沖孔復(fù)合模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范等內(nèi)容，在此階段對(duì)于有難度的內(nèi)容，應(yīng)發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用，達(dá)到學(xué)生掌握與任務(wù)有關(guān)的理論知識(shí)的目的，同時(shí)摒棄傳統(tǒng)教學(xué)中按章節(jié)講授的方法。
2.4實(shí)施工作任務(wù)
首先對(duì)工件確定沖裁工藝方案，文中零件為落料沖孔件，提出3種加工方案:①先落料，后沖孔，采用兩套單工序模生產(chǎn);②落料－沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn);③沖孔－落料連續(xù)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)，通過(guò)對(duì)3種方案進(jìn)行分析比較，確定采用方案②。其次進(jìn)行零件工藝計(jì)算，例如刃口尺寸計(jì)算、排樣計(jì)算、沖壓力計(jì)算等等，最后進(jìn)行模具零部件結(jié)構(gòu)的確定，繪制模具裝配圖與模具零件圖。此道工序需要學(xué)生的溝通與合作，既發(fā)展每個(gè)人的實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力，又使他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神得到加強(qiáng)。
2.5結(jié)果考核評(píng)價(jià)
“項(xiàng)目化教學(xué)法”的考核評(píng)價(jià)是一種對(duì)學(xué)生能力、素質(zhì)綜合且全方位的評(píng)估，也是對(duì)項(xiàng)目化教學(xué)實(shí)施效果的檢驗(yàn)。它是一種過(guò)程評(píng)價(jià)，包含教師點(diǎn)評(píng)、小組間相互評(píng)價(jià)及組內(nèi)自評(píng)三個(gè)方面，主要考慮學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中所表現(xiàn)出的分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力、專業(yè)知識(shí)應(yīng)用能力及思維創(chuàng)新能力等幾個(gè)方面，教師可通過(guò)預(yù)先公布評(píng)分的要求及注意事項(xiàng)，以期達(dá)到學(xué)生全身心投入到鉆研項(xiàng)目之中的效果。
2.6拓展學(xué)生思維
在工作任務(wù)已經(jīng)完成的情況下，教師要求學(xué)生進(jìn)一步、更深層次地去思考與本次工作任務(wù)相關(guān)的一些問(wèn)題，這樣不僅使學(xué)生的思維得到了開(kāi)發(fā)性的拓展，而且他們的工程意識(shí)也可得到加強(qiáng)。
3項(xiàng)目化教學(xué)效果
3.1提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
在傳統(tǒng)的教法中，教師作為教學(xué)的中心控制著整個(gè)課堂，學(xué)生的學(xué)習(xí)行為消極被動(dòng)，造成學(xué)生的潛在能力與學(xué)習(xí)主動(dòng)性得不到充分發(fā)揮，教學(xué)效果不良。通過(guò)對(duì)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》課程實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題，通過(guò)查閱有關(guān)資料、與同學(xué)共同商討研究等手段使問(wèn)題得到解決，他們的潛能與學(xué)習(xí)興趣都得到了提高。
3.2提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)
通過(guò)對(duì)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》課程實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)，可使學(xué)生自我去探索新知識(shí)與新技能的能力得到提高，進(jìn)一步達(dá)到理論與實(shí)踐較好的結(jié)合，磨練了他們持之以恒的毅力與恒心。同時(shí)，在做項(xiàng)目的過(guò)程當(dāng)中學(xué)生還學(xué)會(huì)了如何與他人溝通與協(xié)作，綜合素質(zhì)得到了全面提高。
3.3使學(xué)生體驗(yàn)到了成就感
學(xué)生在做項(xiàng)目的過(guò)程當(dāng)中不辭辛苦直至最后完成設(shè)計(jì)，這有效地提高了他們分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，挖掘出他們的潛能，使學(xué)生不但體驗(yàn)到了成功的辛苦，而且也體驗(yàn)到了辛苦當(dāng)中的樂(lè)趣，從而使他們對(duì)于取得成就的滿足感有了較深的體會(huì)。
3.4使學(xué)生體會(huì)到工作崗位
通過(guò)對(duì)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》課程實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)可以使學(xué)生將理論知識(shí)與工作技能更好地融為一體，培養(yǎng)了他們對(duì)于日后工作的責(zé)任心、細(xì)心以及耐心，使學(xué)生的工作態(tài)度與工程意識(shí)在校期間就得到了培訓(xùn)，為日后到工廠去工作打下基礎(chǔ)。
4結(jié)語(yǔ)
第3篇
1.1現(xiàn)狀分析
針對(duì)試制及小批量制件，根據(jù)現(xiàn)有生產(chǎn)裝備，沖壓件下料方面常采用剪機(jī)和數(shù)控等離子切割的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，但小件下料存在以下缺點(diǎn)：（1）剪機(jī)剪切的工件因?yàn)樘。捎诖嬖诎踩[患，后續(xù)無(wú)法沖角，只能通過(guò)手工方法處理，效率低，粉塵污染大。（2）數(shù)控等離子切割小件對(duì)設(shè)備損耗大，工件容易掉到篦子下，飛濺黏貼在工件表面，需打磨處理，外觀質(zhì)量差。
1.2沖壓件下料工藝方法改進(jìn)
針對(duì)上述問(wèn)題，根據(jù)現(xiàn)有工藝裝備，對(duì)于沖壓小件下料采用200t壓力機(jī)模具落料為最佳方案，模具落料具有效率高、工件質(zhì)量好、成本低的優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)沖壓件批量生產(chǎn)的任務(wù)。
2落料模具設(shè)計(jì)
2.1落料件的確定
通過(guò)對(duì)32m3罐式集裝箱沖壓件進(jìn)行分析，根據(jù)板厚、大小、材質(zhì)確定其沖裁力，將可采用模具落料的工件進(jìn)行梳理統(tǒng)計(jì)，厚度從2.5~4mm，長(zhǎng)寬在20~60mm，共計(jì)7種。
2.2模具設(shè)計(jì)
2.2.1模具結(jié)構(gòu)
該模具主要有上模板、下模板、凸模鑲塊、凹模鑲塊、卸料版、聚氨酯彈性卸料塊、導(dǎo)柱、導(dǎo)套等組成。
2.2.2凸、凹模鑲塊設(shè)計(jì)
采用落料形式，凹模刃口尺寸為基準(zhǔn)件，應(yīng)首先計(jì)算。根據(jù)刃口的磨損規(guī)律，凹模刃口尺寸應(yīng)靠近落料件的最小尺寸。同時(shí)為了確保壓力機(jī)和模具正常、平衡的工作，模具的壓力中心（沖裁時(shí)的和一座用電或多工序模各工序沖壓力的合力作用點(diǎn)）應(yīng)盡力與壓力機(jī)中心重合。凸、凹模間隙（凸模與凹模工作部分沖裁方向投影尺寸之差）直接影響其使用壽命和制件質(zhì)量，所以間隙的確定尤為重要，參照美國(guó)ASTME工具和加工工程師協(xié)會(huì)確定的間隙分類及使用經(jīng)驗(yàn)，采取間隙（6~8）%（tt為料厚）。同時(shí)凸、凹模鑲塊的材質(zhì)、加工制造精度、熱處理等也影響其壽命。
2.2.3模具設(shè)計(jì)
針對(duì)本方案設(shè)計(jì)多套凸、凹模鑲塊使用在同套模體上，即通過(guò)在1副模具上通過(guò)更換凸、凹模鑲塊、卸料板，來(lái)實(shí)現(xiàn)多種制件的落料工序，縮短模具制造周期、節(jié)約制造成本。凸、凹模鑲塊的高度、固定部位需統(tǒng)一，中心一致，達(dá)到互換性。模具的閉合高度H0（指上模板在最低的工作位置時(shí)，下模板的地面到上模板的頂面的距離）與壓力機(jī)閉合高度H（指滑塊在下死點(diǎn)時(shí)，工作臺(tái)面到滑塊下端面的距離），壓力機(jī)有最大閉合高度Hmzx和最小閉合高度Hmin之分，設(shè)計(jì)模具時(shí)，模具閉合高度H0的數(shù)值。
3結(jié)束語(yǔ)
