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本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）選題審批表
畢業(yè)論文（設(shè)計）題目
杯形件拉深模具的設(shè)計
指 導(dǎo) 教 師
職 稱
學(xué)生具備條件
修完教學(xué)計劃要求課程內(nèi)容及學(xué)時
選題完成形式
開題報告
內(nèi) 容 簡 要：本論文應(yīng)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實際知識進(jìn)行一次冷沖壓模具設(shè)計工作的實際訓(xùn)練從而培養(yǎng)和提高獨立工作能力，鞏固與擴(kuò)充了冷沖壓模具設(shè)計等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握冷沖壓模具設(shè)計的方法和步驟，掌握冷沖壓模具設(shè)計的基本的模具技能懂得了怎樣分析零件的工藝性，怎樣確定工藝方案，了解了模具的基本結(jié)構(gòu)，提高了計算能力，繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí)，獨立思考的能力也有了提高。采用拉深模模具設(shè)計制造簡便易行。拉深效果好，能極大地提高生產(chǎn)效率。本設(shè)計共分5章，分別論述了產(chǎn)品工藝分析，工藝計算，模板及零件設(shè)計，模具組立等問題。了解產(chǎn)品用途，并進(jìn)行沖壓件的工藝性及尺寸公差等級分析，對于一些沖壓件結(jié)構(gòu)不合理或工藝性不好的進(jìn)行改進(jìn)并繪制模具總圖和非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖。
系主任簽字：
年 月 日
院長簽字：
年 月 日
2
選題的依據(jù)及意義
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展需要，模具已成為現(xiàn)代化不可缺少的工藝裝備，模具設(shè)計是機(jī)械專業(yè)一個最重要的教學(xué)環(huán)節(jié),是一門實踐性很強(qiáng)的學(xué)科，是我們對所學(xué)知識的綜合運(yùn)用，通過對專業(yè)知識的綜合運(yùn)用，對模具從設(shè)計到制造的過程有個基本上的了解，為以后的工作及進(jìn)一步學(xué)習(xí)深造打下了堅實的基礎(chǔ)。模具制造技術(shù)現(xiàn)代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)正在不斷向傳統(tǒng)制造技術(shù)滲透、交叉、融合形成了現(xiàn)代模具制造技術(shù)。其中高速銑削加工、電火花銑削加工、慢走絲切割加工、精密磨削及拋光技術(shù)、數(shù)控測量等代表了現(xiàn)代沖模制造的技術(shù)水平。高速銑削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面質(zhì)量（主軸轉(zhuǎn)速一般為15000~40000r/min）,加工精度一般可達(dá)10微米，最好的表面粗糙度Ra≤1微米），而且與傳統(tǒng)切削加工相比具有溫升低（工件只升高3攝氏度）、切削力小，因而可加工熱敏材料和剛性差的零件，合理選擇刀具和切削用量還可實現(xiàn)硬材料（60HRC）加工；電火花銑削加工（又稱電火花創(chuàng)成加工）是以高速旋轉(zhuǎn)的簡單管狀電極作三維或二維輪廓加工（像數(shù)控銑一樣），因此不再需要制造昂貴的成形電極，如日本三菱公司生產(chǎn)的EDSCAN8E電火花銑削加工機(jī)床，配置有電極損耗自動補(bǔ)償系統(tǒng)、CAD/CAM集成系統(tǒng)、在線自動測量系統(tǒng)和動態(tài)仿真系統(tǒng)，體現(xiàn)了當(dāng)今電火花加工機(jī)床的技術(shù)水平；慢走絲線切割技術(shù)的發(fā)展水平已相當(dāng)高，功能也相當(dāng)完善，自動化程度已達(dá)到無人看管運(yùn)行的程度，目前切割速度已達(dá)到300mm/min,加工精度可達(dá)±1.5微米，表面粗糙度達(dá)Ra=01~0.2微米;精度磨削及拋光已開始使用數(shù)控成形磨床、數(shù)控光學(xué)曲線磨床、數(shù)控連續(xù)軌跡坐標(biāo)磨床及自動拋光等先進(jìn)設(shè)備和技術(shù);模具加工過程中的檢測技術(shù)也取得了很大的發(fā)展,現(xiàn)在三坐標(biāo)測量機(jī)除了能高精度地測量復(fù)雜曲面的數(shù)據(jù)外,其良好的溫度補(bǔ)償裝置、可靠的抗振保護(hù)能力、嚴(yán)密的除塵措施及簡單操作步驟，使得現(xiàn)場自動化檢測成為可能。此外，激光快速成形技術(shù)（RPM）與樹脂澆注技術(shù)在快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)中得到了成功的應(yīng)用。
本課題研究內(nèi)容
本課題研究的是杯形件拉深模具的設(shè)計。拉深是主要的沖壓工序之一，應(yīng)用很廣，象汽車、拖拉機(jī)的一些罩件、覆蓋件，電器儀表的殼體件及眾多的日用品等都是應(yīng)用拉深成型的。本課題主要研究的是拉深的工藝性。包括分析零件的工藝性，確定工藝方案，了解了模具的基本結(jié)構(gòu)、尺寸公差等級的確定以及拉深時毛坯起皺、斷裂等現(xiàn)象，并提出解決方案。
本課題研究方案
我國當(dāng)前拉深技術(shù)發(fā)展受到限制，主要的問題表現(xiàn)在：
（1）模具故障，模具故障是沖壓生產(chǎn)中最容易出現(xiàn)的問題，常常造成停產(chǎn)，影響產(chǎn)品生產(chǎn)周期。
（2）模具損壞，模具損壞是指模具開裂、折斷、漲開等，處理模具損壞問題。
鑒于上述分析，本課題主要是從模具的設(shè)計、制造工藝和模具使用方面尋找原因。首先要審核模具的制造材料是否合適 ，相對應(yīng)的熱處埋工藝是否合理。模具使用時，零件位置、方向等安裝錯誤或螺栓緊固不好。工作高度調(diào)整過低、導(dǎo)柱潤滑不足。送料設(shè)備有故障，壓力機(jī)異常等，都會造成模具的損壞。本課題針對以上缺陷提出了解決方案。
研究的創(chuàng)新之處
本課題的難點以及重點在于解決拉深時起皺現(xiàn)象。拉深過程中，凸緣材料由扇形擠壓成矩形。材料間產(chǎn)生很大的切向壓力，這一壓力猶如壓桿兩端受壓失穩(wěn)似的似凸緣材料失去穩(wěn)定而形成皺折，鑒于以上情況分析，我解決的方法是：
（1）模具改進(jìn)，在流量大的地方設(shè)加強(qiáng)筋
（2）改善材質(zhì)，降低延伸率等
研究過程(含完成期限)
第一周與指導(dǎo)老師確定設(shè)計題目并制定詳細(xì)的設(shè)計要求；
第二周調(diào)查、收集、研究現(xiàn)有資料，根據(jù)課題的要求，明確整個論文的任務(wù)和方向；
第三周提出多種研究方案，通過分析對比，確定出最優(yōu)方案；
第四和第五周以確定的初步方案繪制出工作示意圖或機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖，確定機(jī)構(gòu)組成和各種參數(shù)計算；
第六和第七周詳細(xì)書寫論文正文內(nèi)容及經(jīng)濟(jì)效益分析
第八周交由指導(dǎo)老師批改；
第九周修改并完善論文。
指導(dǎo)教師意見
指導(dǎo)教師簽名：
年 月 日
教研室意見
教研室主任簽名：
年 月 日
院系意見
主管領(lǐng)導(dǎo)簽名：
年 月 日
沖壓工藝與模具設(shè)計
摘要
杯形件拉深模具的設(shè)計
摘要 本論文應(yīng)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實際知識進(jìn)行一次冷沖壓模具設(shè)計工作的實際訓(xùn)練從而培養(yǎng)和提高學(xué)生獨立工作能力，鞏固與擴(kuò)充了冷沖壓模具設(shè)計等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握冷沖壓模具設(shè)計的方法和步驟，掌握冷沖壓模具設(shè)計的基本的模具技能懂得了怎樣分析零件的工藝性，怎樣確定工藝方案，了解了模具的基本結(jié)構(gòu)，提高了計算能力，繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí)，獨立思考的能力也有了提高。。采用拉深模模具設(shè)計制造簡便易行。拉深效果好，能極大地提高生產(chǎn)效率。本設(shè)計共分5章，分別論述了產(chǎn)品工藝分析，工藝計算，模板及零件設(shè)計，模具組立等問題。學(xué)生應(yīng)該了解產(chǎn)品用途，并進(jìn)行沖壓件的工藝性及尺寸公差等級分析，對于一些沖壓件結(jié)構(gòu)不合理或工藝性不好的，必須征詢指導(dǎo)教師的意見后進(jìn)行改進(jìn)并繪制模具總圖和非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖。
關(guān)鍵詞 工藝分析 工藝設(shè)計 模具組立
Cup form a deep drawing die design
Abstract
In this paper, the application of the professional courses of theoretical and practical knowledge of the production of a cold stamping die design of the practical training of students so as to nurture and enhance the ability to work independently, Consolidation and expansion of the cold stamping die design, the content of classroom teaching, master of cold stamping die design methods and steps. Cold stamping die design to master the basic skills to understand how to mold parts of the process of analysis and how to determine the technology program to understand the basic structure of the mold to enhance the computing power, graphics capability, familiar with the norms and standards, At the same time, there are various courses related to a comprehensive review, the ability to think independently improved. . The use of drawing die design and manufacture of simple mold. Drawing effective and can greatly improve the production efficiency. The design is divided into 5 chapters on analysis of the product technology, technical computing, design templates and components, mold legislation and other issues group.The students should understand the product uses, and the process of stamping parts and dimension tolerance level analysis, the structure of some unreasonable or stamping process of the bad ones, and we need to consult the views of teachers and mapping tool to improve the overall map and non-standard Parts items.
Keywords Process Analysis Process Design Mold Group
目 錄
1 引言 3
2 設(shè)計課題及設(shè)計任務(wù)書 3
2.1 設(shè) 計 課 題 3
2.1.1課題來源： 生產(chǎn)實踐 3
2.1.2課題研究的目的與主要內(nèi)容 3
2.1.3 目的 4
2.1.4基本要求 4
2.2 設(shè)計任務(wù)書 4
3 工藝方案分析及確定 5
3.1零件的工藝分析 5
3.2 工藝方案的確定 6
3.3 工藝設(shè)計與計算 6
3.4 拉深方式與拉深力的計算 6
3.4.1拉深方式與拉深力的計算 6
3.4.2拉深工件的工藝性的確定 7
3.4.3拉深模的單邊間隙 7
3.4.4根據(jù)拉深模工作部分尺寸計算公式得 7
3.4.5拉深凸模與凹模的圓角半徑 8
4 拉深力的計算 9
4.1 拉深力的計算 9
4.2 拉深功的計算（本例采用不變薄拉深） 9
5 確定壓力機(jī)的噸位 10
5.1 拉深時 10
5.2 行程和行程次數(shù) 10
6 模柄的確定 10
7 沖壓設(shè)備的選用 11
7.1模具的閉合高度的計算 12
7.2沖模模架的選用 12
7.3銷釘?shù)倪x用 13
7.4壓邊圈的設(shè)計 14
7.5固定方式的確定 14
7.6凸模的固定 14
7.7凹模的固定 14
7.8凸凹模的緊固 14
7.9確定裝配基準(zhǔn) 15
結(jié)束語 16
參 考 文 獻(xiàn) 17
致 謝 18
1 引言
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展需要，模具已成為現(xiàn)代化不可缺少的工藝裝備，模具設(shè)計是機(jī)械專業(yè)一個最重要的教學(xué)環(huán)節(jié),是一門實踐性很強(qiáng)的學(xué)科，是我們對所學(xué)知識的綜合運(yùn)用，通過對專業(yè)知識的綜合運(yùn)用，使學(xué)生對模具從設(shè)計到制造的過程有個基本上的了解，為以后的工作及進(jìn)一步學(xué)習(xí)深造打下了堅實的基礎(chǔ)。模具制造技術(shù)現(xiàn)代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)正在不斷向傳統(tǒng)制造技術(shù)滲透、交叉、融合形成了現(xiàn)代模具制造技術(shù)。其中高速銑削加工、電火花銑削加工、慢走絲切割加工、精密磨削及拋光技術(shù)、數(shù)控測量等代表了現(xiàn)代沖模制造的技術(shù)水平。高速銑削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面質(zhì)量（主軸轉(zhuǎn)速一般為15000~40000r/min）,加工精度一般可達(dá)10微米，最好的表面粗糙度Ra≤1微米），而且與傳統(tǒng)切削加工相比具有溫升低（工件只升高3攝氏度）、切削力小，因而可加工熱敏材料和剛性差的零件，合理選擇刀具和切削用量還可實現(xiàn)硬材料（60HRC）加工；電火花銑削加工（又稱電火花創(chuàng)成加工）是以高速旋轉(zhuǎn)的簡單管狀電極作三維或二維輪廓加工（像數(shù)控銑一樣），因此不再需要制造昂貴的成形電極，如日本三菱公司生產(chǎn)的EDSCAN8E電火花銑削加工機(jī)床，配置有電極損耗自動補(bǔ)償系統(tǒng)、CAD/CAM集成系統(tǒng)、在線自動測量系統(tǒng)和動態(tài)仿真系統(tǒng)，體現(xiàn)了當(dāng)今電火花加工機(jī)床的技術(shù)水平；慢走絲線切割技術(shù)的發(fā)展水平已相當(dāng)高，功能也相當(dāng)完善，自動化程度已達(dá)到無人看管運(yùn)行的程度，目前切割速度已達(dá)到300mm/min,加工精度可達(dá)±1.5微米，表面粗糙度達(dá)Ra=01~0.2微米;精度磨削及拋光已開始使用數(shù)控成形磨床、數(shù)控光學(xué)曲線磨床、數(shù)控連續(xù)軌跡坐標(biāo)磨床及自動拋光等先進(jìn)設(shè)備和技術(shù);模具加工過程中的檢測技術(shù)也取得了很大的發(fā)展,現(xiàn)在三坐標(biāo)測量機(jī)除了能高精度地測量復(fù)雜曲面的數(shù)據(jù)外,其良好的溫度補(bǔ)償裝置、可靠的抗振保護(hù)能力、嚴(yán)密的除塵措施及簡單操作步驟，使得現(xiàn)場自動化檢測成為可能。此外，激光快速成形技術(shù)（RPM）與樹脂澆注技術(shù)在快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)中得到了成功的應(yīng)用。利用RPM技術(shù)快速成形三維原型后，通過陶瓷精鑄、電弧涂噴、消失模、熔模等技術(shù)可快速制造各種成形模。如清華大學(xué)開發(fā)研制的“M-RPMS-Ⅱ型多功能快速原型制造系統(tǒng)”是我國自主知識產(chǎn)權(quán)的世界惟一擁有兩種快速成形工藝（分層實體制造SSM和熔融擠壓成形MEM）的系統(tǒng)，它基于“模塊化技術(shù)集成”之概念而設(shè)計和制造，具有較好的價格性能比。一汽模具制造公司在以CAD/CAM加工的主模型為基礎(chǔ)，采用瑞士汽巴精化的高強(qiáng)度樹脂澆注成形的樹脂沖模應(yīng)用在國產(chǎn)轎車試制和小批量生產(chǎn)開辟了新的途徑。
畢業(yè)設(shè)計的主要目的有兩個：一是讓學(xué)生掌握查閱查資料手冊的能力，能夠熟練的運(yùn)用CAD進(jìn)行模具設(shè)計。二是掌握模具設(shè)計方法和步驟,了解模具的加工工藝過程。
本書是拉深模設(shè)計說明書，結(jié)合模具的設(shè)計和制作，廣泛聽取各位人士的意見，經(jīng)過多次修改和驗證編制而成。為了達(dá)到設(shè)計的規(guī)范化,標(biāo)準(zhǔn)化和合理性，本人通過查閱多方面的資料文獻(xiàn)，力求內(nèi)容簡單扼要，文字順通，層次分明，論述充分。其中附有必要的插圖和數(shù)據(jù)說明。
本設(shè)計在編寫過程中得到了老師的精心指導(dǎo)和同學(xué)們的大力幫助,在此表示衷心的感謝。由于本人是應(yīng)屆畢業(yè)生,理論水平有限，實踐經(jīng)驗不足，書中難免有不當(dāng)和錯誤的地方，敬請各位老師與廣大讀者批評指正。
2 設(shè)計任務(wù)書(JR)
2.1 設(shè) 計 課 題
設(shè)計制作零件拉深模具
2.1.1 課題來源： 生產(chǎn)實踐
2.1.2 課題研究的目的與主要內(nèi)容
掌握冷沖壓模具設(shè)計的方法和步驟，掌握冷沖壓模具設(shè)計的基本的模具技能懂得了怎樣分析零件的工藝性，怎樣確定工藝方案，了解了模具的基本結(jié)構(gòu)，提高了計算能力，繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí)
2.1.3 目的
（1）、用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實際知識，進(jìn)行一項冷沖模設(shè)計工作的實際訓(xùn)練，從而培養(yǎng)和提高學(xué)生獨立工作的能力。
（2）、擴(kuò)充“冷沖模設(shè)計”課程所學(xué)內(nèi)容，掌握冷沖壓模具設(shè)計的方法和步驟。
（3）、掌握冷沖壓模具設(shè)計的基本知識。如計算、繪圖、查閱設(shè)計資料和手冊，熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。
2.1.4 基本要求
（1）、到課題研究的目的所提的要求。
（2）、重點放在實際生產(chǎn)中，即親自與模具的跟蹤生產(chǎn)，熟悉自己所設(shè)計模具的工藝和生產(chǎn)全過程。
（3）、以生產(chǎn)者的身份來設(shè)計模具；為求所設(shè)計模具適合在所在設(shè)備條件下生產(chǎn)， 即要綜合生產(chǎn)實際，又要滿足生產(chǎn)要求，更要提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。
（4）、生產(chǎn)實際中，熟悉所用制造模具的設(shè)備的使用。
課題研究已具備的條件（包括實驗室，主要儀器設(shè)備）
2.2 設(shè)計任務(wù)書
設(shè)計工件如下圖所示：
圖 2-1 工件圖
技術(shù)要求：
1. 本產(chǎn)品拉深件 2. 材料為08鋼 3. 厚度為1mm
4. 公差等級為IT12 7. 工件外觀必須平順 8. 毛邊物等均需去除
圖 2.2 拉深模具結(jié)構(gòu)圖
3 設(shè)計計算說明書(SS)
3.1零件的工藝分析
拉深件的工藝性是指從沖壓工藝方面來衡量設(shè)計是否合理。一般的講，在滿足工件使用要求的條件下，能以最簡單最經(jīng)濟(jì)的方法將工件沖制出來，就說明該件的沖壓工藝性好，否則，該件的工藝性就差。當(dāng)然工藝性的好壞是相對的，它直接受到工廠的沖壓技術(shù)水平和設(shè)備條件等因素的影響。以上要求是確定沖壓件的結(jié)構(gòu)，形狀，尺寸等對拉深件工藝的實應(yīng)性的主要因素。根據(jù)這一要求對該零件進(jìn)行工藝分析。
零件尺寸公差無要求，故按IT12級選取，利用普通拉深方式可達(dá)到圖樣要求。由于該件外形簡單，形狀規(guī)則，適于拉深加工。材料為08鋼，厚度為1mm
3.2 工藝方案的確定
確定方案就是確定沖壓件的工藝路線，主要包括沖壓工序數(shù)，工序的組合和順序等。確定合理的沖裁工藝方案應(yīng)在不同的工藝分析進(jìn)行全面的分析與研究，比較其綜合的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果，選擇一個合理的沖壓工藝方案。
此副模具為生產(chǎn)該產(chǎn)品的第一道工序即拉深所用。產(chǎn)品最終成形還需要拉深模，正是由于考慮到零件拉深工藝的復(fù)雜性，若采取拉伸連續(xù)復(fù)合模，雖然、減少了產(chǎn)品的沖壓成形時間，但是模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜且精度要求高，制造周期長，制模成本高，加工也不方便。故不宜采用。
該零件屬于中小批量生產(chǎn)，工藝性較好，沖壓件尺寸精度不高，形狀簡單。根據(jù)現(xiàn)有沖模制造條件與沖壓設(shè)備，采用拉深模，模具制造周期短，價格低廉，工人操作安全，方便可靠。
3.3 拉深方式與拉深力的計算
3.3.1拉深方式與拉深力的計算
當(dāng)一次拉深完成以后，為了能夠順利地進(jìn)行下一次拉深，必須適時的解決出件、卸料及排除廢料等問題。選取的拉深方式不同時，出件、卸料及排除廢料的形式也就不同。因此拉深方式將直接決定拉深模的結(jié)構(gòu)形式，并影響拉深件的質(zhì)量。根據(jù)不產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和工藝性能，本副模具頂板式順出件結(jié)構(gòu)。由于本模具采用順出件式模具沖裁，省去校平工序，既可滿足工件對平面度的要求，有能保證安全生產(chǎn)。
3.3.2拉深工件的工藝性的確定
毛胚直徑
選取修邊余量
確定一次能否拉出：
；
查表可知
該工件可以一次拉出
確定拉深系數(shù)
根據(jù)公式：
3.3.3拉深模的單邊間隙
當(dāng)使用壓邊圈拉深時：
3.3.4根據(jù)拉深模工作部分尺寸計算公式得
根據(jù)拉深模工作部分尺寸計算公式：
因為該拉深件的公差等級為IT12，所以公差值
根據(jù)公式可得出
查表可知
所以
工作示意圖：
圖 3-1 凸凹模配合示意圖
3.3.5拉深凸模與凹模的圓角半徑
可以根據(jù)經(jīng)驗公式（其中D為毛胚直徑，d為凹模內(nèi)徑）
壓邊力的計算：
根據(jù)公式
查表可知 （其范圍：MPa）
壓邊力：
拉深任何形狀的工件： （其中A為壓邊圈的面積）
所以：
注：壓邊裝置類型選擇彈性壓邊裝置（彈簧墊）
4拉深力及拉深功的計算
3.3.6 拉深力的計算
根據(jù)拉伸力計算公式：
查表可知：
其中：為材料抗拉強(qiáng)度
為材料屈服極限
為凹模的圓角半徑
為凹模的直徑
3.3.7 拉深功的計算（本例采用不變薄拉深）
根據(jù)拉深公式
其中：A為拉深功（J）
為最大拉深力（N）
h為拉深深度（mm）
c為系數(shù)（查表可知c=0.8）
壓力機(jī)的電動機(jī)功率按下式計算：
其中：N為壓力機(jī)電動機(jī)功率（KW）
K為不平衡系數(shù)（K=1.2~1.4）
A為拉深功（J）
為壓力機(jī)效率
為電動機(jī)效率
n為壓力機(jī)每分鐘的行程次數(shù)
1.36為由馬力轉(zhuǎn)換為千瓦的轉(zhuǎn)換系數(shù)
3.3.8 拉深時
其中：為拉深力;為氣墊力或彈簧力
3.3.9 行程和行程次數(shù)
拉深一般需要較大的行程，在拉深中為了便于安放毛坯和取出工件，其行程一般為拉深件高度的2.5倍：
3.4模柄的確定
圖 3-2 模柄
通過查找手冊確定選用凸緣式模柄，查表2-37《冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)》
模柄的尺寸如下
d=50mm
極限偏差-0.08,-0.002 D=61mm
極限偏差為0,-0.002
3.5 沖壓設(shè)備的選用
壓力機(jī)對模具壽命的影響也不容被忽視。壓力機(jī)在不加載狀態(tài)下的精度稱為靜精度，加載狀態(tài)下的精度稱為動精度。
當(dāng)壓力機(jī)的動精度不好時，就等于用精度不好的壓力機(jī)進(jìn)行沖壓加工。由于測量動精度很困難，目前還沒有壓力機(jī)動精度的標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)廠家也只保證壓力機(jī)的靜精度。因此壓力機(jī)的動精度一般只能根據(jù)其靜精度的好壞、框架結(jié)構(gòu)形式和尺寸以及對壓力機(jī)生產(chǎn)廠家的信任程度來推斷。
根據(jù)以上原因和總的沖裁力必須小于或等于壓力機(jī)的公稱壓力，故選壓力機(jī)型號為23----25其技術(shù)規(guī)格如下:
公稱壓力 250KN
滑塊行程 80mm
滑塊行程次數(shù) 6
最大的封閉高度為360mm
工作臺尺寸前后300mm
左右260mm
3.5.1模具的閉合高度的計算
沖模的閉合高度是指滑塊在下死點即模具在最低工作位置時，上模座上平面與下模座下平面之間的距離H。沖模的閉合高度必須與壓力機(jī)的裝模高度相適應(yīng)。壓機(jī)的裝模高度 是指滑塊在下死點位置時，滑塊下端面至墊板上平面間的距離。當(dāng)連桿調(diào)至最短時為壓機(jī)的最大裝模高度Hmax；連桿調(diào)至最長時為為最小裝模高度Hmin。
沖模的閉合高度H應(yīng)介于壓機(jī)的最大裝模高度Hmax之間，其關(guān)系為：
Hmax-5mm≥H≥Hmin+10mm 300>H>240
如果沖模的閉合高度大于壓機(jī)最大裝模高度時，沖不能在該壓力機(jī)上使用。反之小于壓力機(jī)最小裝模高度時，可加經(jīng)過磨平的墊板。
沖模的其它外形結(jié)構(gòu)尺寸也必須和壓力機(jī)相適應(yīng)，如模具外形輪廓平面尺寸與壓力機(jī)墊板、滑塊底面尺寸，模柄與模柄孔尺寸，下模緩沖器平面尺寸與壓力機(jī)墊板孔尺寸等都必須相適應(yīng)，以便模具能正確安裝和正常使用。
3.5.2沖模模架的選用
隨著冷沖壓技術(shù)的發(fā)展和新型模具材料的出現(xiàn)，模具結(jié)構(gòu)也發(fā)生了一定的變化，雖然模具的結(jié)構(gòu)類型很多，但對其基本要求是一致的。即不僅能沖出合格的零件，適應(yīng)生產(chǎn)批量的需要，而且要求操作方便，生產(chǎn)安全、壽命長、成本低，以及制造和維修方便。隨著冷沖模國家標(biāo)準(zhǔn)實施以來，在設(shè)計模具時對沖模模架的選擇一般都是按國家標(biāo)準(zhǔn)來選的。
一般根據(jù)凹模，定位和卸料裝制的平面布置，來選擇模座位的形狀和尺寸。模座外形尺寸應(yīng)比凹模相應(yīng)尺寸大40~70。查《模具制造與設(shè)計簡明手冊》[3]
其型號為500×315×115
h1=60mm
h2=75L=500mm
B=315S=475mm
R1=115mm
H=275mm
導(dǎo)柱的型號為
導(dǎo)套的型號
3.5.3 銷釘?shù)倪x用
根據(jù)多方面的考慮，選用圓柱銷。其公稱尺寸為l=40mm 長度為，
查表《冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)》
其標(biāo)記為GB119——86A8 40其尺寸如下
d1=d+1-2c/50 c=1.2
d=8.6mm
圖 3-3 銷釘
3.5.4 壓邊圈的設(shè)計
壓邊裝置的類型為彈性壓邊裝置，并采用壓料限位裝制限位距為s=（0.8~0.9）mm取1.2mm根據(jù)《冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)》，其材料選用，它是一種滾動軸承鋼。，能夠保證零件具有較高的強(qiáng)度GCr15。
3.5.5 固定方式的確定
模柄采用壓入式，鑲嵌在上模座上而上模座則與墊板，凹模固定板用螺栓與銷釘緊固。
3.5.6 凸模的固定
本模具采用凸臺式凸模，凸臺鑲嵌在凸模固定板上，而凸模固定板用螺栓與銷釘緊固在上模座上
3.5.7 凹模的固定
凹模與固定板以及下模座用螺釘緊固
3.5.8 確定裝配基準(zhǔn)
拉深應(yīng)以沖材凸凹模為裝配基準(zhǔn)件。
首先確定凸凹模在模架中的位置，安裝凸凹模組件，確定凸凹組件在下模座的位置，然后用平行板將凸凹模和下模座夾緊。
沖裁模具材料的選?。?
可查《冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)》表8-8和8-9：
凸模的材料為T10A，凹模的材料為T10A，熱處理硬度為58-62HRC，墊板、凸模固定板、凹模固定板的材料的45號鋼，熱處理硬度為HRC43-48。
沖裁模的常用配合：
H7/h6的間隙定位配合，導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合。
H7/r6的過度配合，用于較高的定位，凸模與固定板的配合，導(dǎo)套與模座，導(dǎo)套與固定板，模柄與模座的配合。
H7/m6的過度配合，能以最好的定位精度滿足零件的剛性和定位要求，凸模的固定導(dǎo)套與模座的固定、導(dǎo)柱與固定板的固定。
4 使用說明書（SM）
4.1 產(chǎn)品名稱及型號
產(chǎn)品名稱:杯形件拉深模具的設(shè)計
4.2 使用前注意事項
（1）檢查所有零件是否完整齊備；
（2）檢查是否有零件松動現(xiàn)象；
（3）檢查加工工件定位是否準(zhǔn)確。
4.3 使用時的注意事項
（1）隨時檢查工件定位是否準(zhǔn)確；
（2）定期檢修機(jī)器，防止因機(jī)器故障產(chǎn)生的工作流水線的中斷；
（3）注意安全問題等。
5 標(biāo)準(zhǔn)化審查報告（BS）
5.1 產(chǎn)品圖樣的審查
帶凸緣杯形件拉深模具的設(shè)計已經(jīng)基本完成，現(xiàn)具備全套圖紙和一些基本數(shù)據(jù)，根據(jù)有關(guān)規(guī)定，對其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化審查，結(jié)果如下：
（1）產(chǎn)品圖樣完整、統(tǒng)一、表達(dá)準(zhǔn)確清楚。符合GB4460-84、GB-83《機(jī)械制圖》的規(guī)定。
（2）產(chǎn)品圖樣公差與配合的選擇與標(biāo)注符合GB/T1800、3-1998的規(guī)定。
（3）產(chǎn)品圖樣的編號符合JB/T5054.5-2000《中華人民共和國機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》產(chǎn)品圖樣及設(shè)計的完整性。
（4）圖紙標(biāo)題欄與明細(xì)欄符合GB/T10609.1-1989GB/T10609.2-1989的規(guī)定。
（5）產(chǎn)品圖樣粗糙度的標(biāo)注符合GB131-83《表面特征代號及注發(fā)》的規(guī)定。
（6）產(chǎn)品圖樣焊縫的代號符合GB324-80《焊縫代號》的規(guī)定。
5.2 產(chǎn)品技術(shù)文件的審查
(1)產(chǎn)品技術(shù)文件名詞、術(shù)語符合ZB/TJ01和0351-90《產(chǎn)品圖樣及設(shè)計文件術(shù)語》及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
(2)量和單位符合GB3100-GB3102-93的規(guī)定。
(3)技術(shù)文件所用的編碼符合JB/T8823-1988《機(jī)械工業(yè)企業(yè)計算機(jī)輔助管理信息分類編碼導(dǎo)則》的規(guī)定。
(4)技術(shù)文件的完整性符合JB/T5054.5-2000《產(chǎn)品圖樣及技術(shù)文件完整性》的規(guī)定及有關(guān)要求
5.3 標(biāo)準(zhǔn)件的使用情況
本設(shè)計所用的緊固件均采用標(biāo)準(zhǔn)的螺栓，材料及材料代號也符合國家標(biāo)準(zhǔn)和部頒標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定。
5.4 審查結(jié)論
經(jīng)過對帶凸緣杯形件拉深模具的設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化審查，認(rèn)為該設(shè)計基本貫徹了國家最新辦法的各種標(biāo)準(zhǔn)，圖紙和設(shè)計文件完整齊全，符合標(biāo)準(zhǔn)化的要求。
結(jié)束語
通過這次模具設(shè)計，本人在多方面都有所提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計，綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實際知識進(jìn)行一次冷沖壓模具設(shè)計工作的實際訓(xùn)練從而培養(yǎng)和提高學(xué)生獨立工作能力，鞏固與擴(kuò)充了冷沖壓模具設(shè)計等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握冷沖壓模具設(shè)計的方法和步驟，掌握冷沖壓模具設(shè)計的基本的模具技能懂得了怎樣分析零件的工藝性，怎樣確定工藝方案，了解了模具的基本結(jié)構(gòu)，提高了計算能力，繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí)，獨立思考的能力也有了提高。
在這次設(shè)計過程中，體現(xiàn)出自己單獨設(shè)計模具的能力以及綜合運(yùn)用知識的能力，體會了學(xué)以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補(bǔ)。
在此感謝我的導(dǎo)師,邢澤炳老師. 他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他們循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。 同時感謝對我?guī)椭^的同學(xué)們.
由于本人的設(shè)計能力有限，在設(shè)計過程中難免出現(xiàn)錯誤，懇請老師們多多指教,我十分的樂意接受你們的批評與指正，本人將萬分感謝。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 丁松聚. 冷沖模設(shè)計[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.15-18
[2] 丁松聚. 冷沖壓模具設(shè)計手冊[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.23-28
[3] 陳曉華. 典型零件模具圖冊[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.19-23
[4] 徐學(xué)林. 互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)[M].長沙：湖南大學(xué)出版社，1998.
[5] 丁仁亮. 金屬材料及熱處理[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.25-30
[6] 李澄. 機(jī)械制圖教科書[M].北京：高等教育出版社，2005.
[7] 王芳. 冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.
[8]?王孝培. 沖壓手冊[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.
[9]?李碩本. 沖壓工藝學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1982.
[10]?周士昌. 機(jī)械設(shè)計手冊[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.
[11] 成虹. 沖壓工藝與模具設(shè)計[M]. 北京：高等教育出版社，2005.
[12]?李集仁. 模具設(shè)計與制造[M]. 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2004
[13]?許杏根. 簡明機(jī)械設(shè)計手冊[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997.113-124
[14] 史鐵梁. 模具設(shè)計指導(dǎo)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.
[15] 王同海. 實用沖壓設(shè)計技術(shù)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995.56-78
[16] 趙孟棟. 冷沖模設(shè)計[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.
致 謝
隨著社會的發(fā)展，機(jī)械行業(yè)的模具專業(yè)在我國現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中成為一個越來越重要的分支。模具滲透著整個社會。不管在那個行業(yè)，都有模具的存在。日常生活中輕重工業(yè)，都離不開模具生產(chǎn)，模具就是為了得到所需要的產(chǎn)品。要什么樣的產(chǎn)品，就可以生產(chǎn)什么樣的模具，如（塑料模具 、冷沖壓模具、壓鑄模、橡膠模 ）。而目前形勢的需要，產(chǎn)品更新?lián)Q代更快更易，所以模具行業(yè)的發(fā)展空間很大，有待我們?nèi)ヅ?，去探索?
模具生產(chǎn)過程是一個循序漸進(jìn)的過程，生產(chǎn)模具過程中可能用到的的機(jī)器有很多種類，如（電火花成型機(jī)、數(shù)控線切割、車床、銑床、刨床、磨床、鏜床等）。
四年的學(xué)習(xí)，我對模具設(shè)計與制造有了深刻的認(rèn)識。面臨畢業(yè)期間，此次單獨設(shè)計一個模具，讓我了解了很多的模具結(jié)構(gòu)、模具加工工藝、模具的用途。并且學(xué)到不少的書本上沒有的知識，就拿塑料模來說，對于影響模具壽命的因素，主要是模具的加工精度和材料的剛度，還有模具的材料，模具生產(chǎn)批量，模具結(jié)構(gòu)等。影響模具的產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素也是模具的制造精度。
通過這次畢業(yè)設(shè)計，我從理論和實踐上又更進(jìn)一步的加深。模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的好壞直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)。中國面臨世界的挑戰(zhàn)，在模具行業(yè)這方面，我希望日后能在模具這一行有所貢獻(xiàn)。
本課程設(shè)計還有許多可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在我迷惑的時候給予了我點撥，在這里真心的感謝你們！
23
沖壓工藝與模具設(shè)計
1 引言 3
2 設(shè)計課題及設(shè)計任務(wù)書 3
2.1 設(shè) 計 課 題 3
2.1.1課題來源： 生產(chǎn)實踐 3
2.1.2課題研究的目的與主要內(nèi)容 3
2.1.3 目的 4
2.1.4基本要求 4
2.2 設(shè)計任務(wù)書 4
3 工藝方案分析及確定 5
3.1零件的工藝分析 5
3.2 工藝方案的確定 6
3.3 工藝設(shè)計與計算 6
3.4 拉深方式與拉深力的計算 6
3.4.1拉深方式與拉深力的計算 6
3.4.2拉深工件的工藝性的確定 7
3.4.3拉深模的單邊間隙 7
3.4.4根據(jù)拉深模工作部分尺寸計算公式得 7
3.4.5拉深凸模與凹模的圓角半徑 8
4 拉深力的計算 9
4.1 拉深力的計算 9
4.2 拉深功的計算（本例采用不變薄拉深） 9
5 確定壓力機(jī)的噸位 10
5.1 拉深時 10
5.2 行程和行程次數(shù) 10
6 模柄的確定 10
7 沖壓設(shè)備的選用 11
7.1模具的閉合高度的計算 12
7.2沖模模架的選用 12
7.3銷釘?shù)倪x用 13
7.4壓邊圈的設(shè)計 14
7.5固定方式的確定 14
7.6凸模的固定 14
7.7凹模的固定 14
7.8凸凹模的緊固 14
7.9確定裝配基準(zhǔn) 15
結(jié)束語 16
參 考 文 獻(xiàn) 17
致 謝 18
Characteristics and Sheet Metal Forming 'b FEhQ ?
1．The article overview 1p Wz~3e)o ?
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. )O 4~lE7/ ?
? 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. 2E[?( ?
? The process, equipment and die are the three foundational problems that needed to be studied in stamping. o r]j&LW ?
? The characteristics of the sheet metal forming are as follows: #\A%}B, j` ?
(1)? ? High material utilization Zm0Je1u.% ?
(2)? ? Capacity to produce thin-walled parts of complex shape. hn R-Umy ?
(3)? ? Good interchangeability between stamping parts due to precision in shape 8:Ho*jo ?
and dimension. v$M_cO =c ?
(4)? ? Parts with lightweight, high-strength and fine rigidity can be obtained. /b*( y @{ ?
(5)? ? High productivity, easy to operate and to realize mechanization and? ? automatization. R; 2r&r~ ?
? ? 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. O2QzX]t;W ?
? The materials for sheet metal stamping include mild steel, copper, aluminum, magnesium alloy and high-plasticity alloy-steel, etc. T3NM ?
? 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. pb"8]LFUuH ?
2．Characteristics of stamping forming m{IkZ~%D ?
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: dl4jgw)% ?
（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. '%%Q[o- ?
（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. Km!HlKdy| ?
（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. HvLHL? ?
（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. E_J)wz M@ ?
Due to the characteristics of stamping deformation and mechanics mentioned above, the stamping technique is different form the bulk metal forming: Is `A{Uw} ?
（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. ".k!Z$,X ?
（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. ZfpI>#? ?
（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. QeXUoR'VF2 ?
3．Categories of stamping forming (]U,<Z". ?
? ? Many deformation processes can be done by stamping, the basic processes of the stamping can be divided into two kinds: cutting and forming. N0y9=& ?
? ? 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. VmO=.1Wa ?
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. GHM7rWF~ ?
? 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. ONCSGa$
` ?
Wrinkling that occurs in the stamping of tapered square cups and stepped rectangular cups is investigated. A common characteristic of these two types of wrinkling is that the wrinkles are found at the draw wall that is relatively unsupported. In the stamping of a tapered square cup, the effect of process parameters, such as the die gap and blank-holder force, on the occurrence of wrinkling is examined using finiteelement simulations. The simulation results show that the larger the die gap, the more severe is the wrinkling, and such wrinkling cannot be suppressed by increasing the blank-holder force. In the analysis of wrinkling that occurred in the stamping of a stepped rectangular cup, an actual production part that has a similar type of geometry was examined. The wrinkles found at the draw wall are attributed to the unbalanced stretching of the sheet metal between the punch head and the step edge. An optimum die design for the purpose of eliminating the wrinkles is determined using finite-element analysis. The good agreement between the simulation results and those observed in the wrinkle-free production part validates the accuracy of the finite-element analysis, and demonstrates the advantage of using finite-element analysis for stamping die design.
OpFyd ^mlr ?Wrinkling is one of the major defects that occur in the sheet metal forming process. For both functional and visual reasons, wrinkles are usually not acceptable in a finished part. There are three types of wrinkle which frequently occur in the sheet metal forming process: flange wrinkling, wall wrinkling, and elastic buckling of the undeformed area owing to residual elastic compressive stresses. In the forming operation of stamping a complex shape, draw-wall wrinkling means the occurrence of wrinkles in the die cavity. Since the sheet metal in the wall area is relatively unsupported by the tool, the elimination of wall wrinkles is more difficult than the suppression of flange wrinkles. It is well known that additional stretching of the material in the unsupported wall area may prevent wrinkling, and this can be achieved in practice by increasing the blank-holder force; but the application of excessive tensile stresses leads to failure by tearing. Hence, the blank-holder force must lie within a narrow range, above that necessary to suppress wrinkles on the one hand, and below that which produces fracture on the other. This narrow range of blank-holder force is difficult to determine. For wrinkles occurring in the central area of a stamped part with a complex shape, a workable range of blank-holder force does not even exist.uXqw&+P(8d
沖壓成形與板材沖壓 x?Hv ?
? ? 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。 0D}zj yoLX ?
? ? 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(jìn)行體系化的研究。 WC]2(s~-w= ?
? ? 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。 )qWKd9 ?
5．板材沖壓性能及其鑒定方法 n(|A1( ?
? ? 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(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。 Km{H kJk ?
? ? 評定板材沖壓性能的方法有直接試驗法與間接試驗法。 q`{ MdF@ ?
? ? 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(jìn)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(jìn)行信息的交流。 ^27%[ 6 ?
? ? 模擬試驗是把生產(chǎn)中實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(jìn)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）。 B']7Xb ?
? ? 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(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)。 mJKl4\Q ?
在沖壓臺階方盒形件、錐形方盒形件中發(fā)生的褶皺現(xiàn)象（的原因）已經(jīng)被調(diào)查出。兩種褶皺的共同特點是褶皺都出現(xiàn)在相對無支撐的拉延壁上。沖壓錐形方盒形件時，工藝參數(shù)如凸凹模間隙和壓邊力等對產(chǎn)生褶皺的影響可以用有限元分析檢查出來。（有限元分析的）模擬結(jié)果顯示凸凹模間隙越大,褶皺就越嚴(yán)重,并且這種褶皺不能通過增加壓邊力來消減.在對沖壓臺階方盒形件中產(chǎn)生的褶皺的分析中,對一個有相似結(jié)構(gòu)(臺階結(jié)構(gòu))的實際生產(chǎn)中的零件進(jìn)行檢查.在拉延壁上發(fā)現(xiàn)的褶皺歸因于在沖頭和臺階之間的金屬板材受到的拉伸力的不平衡.通過有限元分析能夠確定最合理的可以減小褶皺的模具的設(shè)計.模擬結(jié)果和對不發(fā)生褶皺產(chǎn)品的觀察結(jié)果的吻合驗證了有限元分析的精確性,并且證明了對沖壓模具設(shè)計進(jìn)行有限元分析的優(yōu)勢所在.
起皺是金屬板料成型中常見的失效形式之一。 由于功能的和視覺效果的原因, 起皺通常不能為零件制品所接受。在金屬板料成型加工中通常存在三種類型的起皺現(xiàn)象：法蘭起皺，側(cè)壁起皺，和由于殘余壓應(yīng)力在未變形區(qū)產(chǎn)生的彈性變形。在沖壓復(fù)雜形狀之間時，拉伸壁起皺就是在模具型腔中形成的起皺。由于金屬板