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、復合模、級進模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，定位難以達到精度，質量難以保證，生產率較低，故不宜采用。方案2復合模沖壓，由于制件小料薄，結構復雜，導致模具裝配較困難，且強度受模具最小壁厚限制，壽命不高，也不宜采用。方案3級進模沖壓，特別適合加工寬度極小的異形件，能夠保證制件精度，工序間自動送料，連續沖壓，生產效率高，操作方便安全。綜上所述，確定采用級進模沖壓具有較高的技術經濟性。對該級進模，設計時應注意以下幾個方面:①工位數的確定。該制件結構復雜，有許多轉角且不對稱，尺寸小，又要保證其形位精度，故宜采用分區沖裁，把外形成型分解在多個工位完成，以減小模具復雜程度，提高整體精度。②空工位的設計原則。級進模中增設空工位是為了保證模具強度，提高使用壽命。該制件最寬處2.1mm，最窄處0.7mm，步距很小，故需在兩工位間設置一個或多個空工位，以防凸模干涉和凹模壁厚強度不夠。③對此類復雜非對稱彎曲件，為提高尺寸精度，不可一次彎曲所有部位，其45°、90°和95°彎曲應分開成型。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，則制件有一段狹長部分處于懸臂狀態，在進行彎曲加工時不易保證精度，且凹模容易損壞。所以將沖裁、彎曲加工交叉進行，既保證了制件質量，又延長了模具壽命。

2排樣設計

排樣的合理與否，會影響到材料的經濟利用率，還會影響到模具結構、生產率、制件質量、生產操作方便與安全等。因此，排樣是沖裁工藝與模具設計中一項重要工作。本模具采用自動送料器送料，沖裁件的排樣圖如圖3所示。由于件小料薄，形狀復雜，精度要求高，在沖裁和彎曲制件外形時，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，將沖壓區分為10個區域。其中A、D、E、H、J陰影區域為5個沖裁加工區，B、C、F、G、I為5個彎曲加工區。本排樣圖共設45個工位，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容易將制件從載體上折下來;第3工位:側刃切邊;第5工位:沖Ф1.2mm導正銷孔;第10工位:沖A區外形;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區外形。第28工位:沖裁E區外形。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區外形;第41工位:沖裁J區外形;第45工位:彎曲I部分，r=0.1mm;此彎曲部分為卷料時的支撐。其余工位是空工位。

3級進模結構與設計要點

設計的級進模總裝結構如圖4所示，設計要點如下:①利用側搭邊載體卷料，制件始終和側搭邊載體相連，使用時折下即可。②采用彈性卸料裝置，坯料在壓緊狀態沖壓，保證了制件的平直度。③利用小導柱與小導套導向，使凸模與凹模正確配合，確保沖壓精度。④下模設有局部導料板可避免較薄條料送進過程中產生過大阻力。⑤考慮到彎曲回彈，各部位彎曲設計時均考慮了相應的補償角，通過試模修正來保證角度精度。⑥為節約材料，便于裝配調整和更換，部分凸、凹模采用鑲拼結構。⑦采用側刃粗定位+導正銷精定位達到精確控制每次送料步距的目的。

4主要零部件的結構設計

4.1A區凸、凹模刃口設計A區輪廓結構復雜，凸、凹模采用配合加工法。先加工好凸模作為基準件，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區沖裁凸模刃口計算如圖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凹模固定板設計凹模固定板用于固定相關凹模及鑲件。由于該級進模工位數較多，若模具累積誤差過大，會造成凸、凹模間隙不均，影響沖壓質量和模具壽命，故應將其制造精度提高。考慮到該固定板上孔位尺寸較多，結合加工經濟性，確定如下:在送料方向的刃口孔位尺寸按IT7級制造;其他位置刃口孔位尺寸按IT8～9級制造，各緊固螺孔、銷孔位置尺寸按IT14級制造。各型孔位置關系見圖6。

4.3導料裝置的設計在級進模開始的幾個工位上放置4個導向槽浮頂器，兩邊非對稱放置。導向槽浮頂器結構如圖7所示。其作用是在導向的同時具有向上浮料的作用，使條料運行過程中從凹模上浮起3.5mm，以利于條料運行。

4.4彎曲凸模鑲件的設計本模具中的彎曲凸模均屬細長桿件，容易折斷或產生壓桿失穩影響彎曲精度，并且磨損較快，所以為了延長彎曲凸模壽命，便于拆卸、更換和維修，采用彎曲凸模鑲件結構，其裝配關系如圖8所示。由于經第4工位沖裁后條料的一側被切除，該側無法再用導向槽浮頂器，所以在彎曲凸模鑲件上安裝局部導料板，以保證條料的順利運行。而經過彎曲變形后，在條料厚度方向上會有一定高度的彎曲凸起，為了順利送進條料，必須將已被成形的帶料托起，使彎曲凸起部位離開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結語

第2篇

項目化教學法由教師與學生共同參與完成，在此過程中實現“教、學、做”的統一。教材中的內容及知識點即為選取教學項目的出發點，教師需依據模具設計的過程將本學科的主要知識點進行有機的優化重組，并按照由淺入深、由易到難的順序設置各個教學項目。每個教學項目又包含若干個子項目，這樣形成了項目化教學的整個總體框架，其涵蓋了《沖壓工藝與模具設計》課程的絕大部分知識點，在教學過程中逐步實現把過去的“教師為主體”變為“學生為主體”，從而達到對學生的預期要求。教學項目多選自源于企業的實際問題，或與工廠的實際工作有較高的貼近程度。每個教學項目既要考慮到知識點的覆蓋程度，又要考慮到在生產中的實用程度。教學項目不易太難也不要太簡單，應包含豐富且多樣化的內容，這樣既可使學生的綜合能力得到提升，又能保證學生可以完成任務。根據《沖壓工藝與模具設計》課程的教學目標，結合工廠工作實際情況，本著理論與實踐相結合的思路，可將課程教學內容安排為沖裁模具設計、彎曲模具設計與拉伸模具設計三個模塊。

2實施項目化教學

在對《沖壓工藝與模具設計》課程實施項目化教學的過程中，教師主要起指導作用，由小組的學生自主安排、組織工作，工作中學生獨立分析并解決遇到的問題與困難，這極大地調動了學生探索新知識的積極性，他們的學習興趣有了提高，不但對書中的知識點有了更好的理解與深化，而且學生的溝通合作能力與創新思維同時得到了良好的發展，下面通過引入一個工作任務去說明本門課程實施項目化教學的步驟:

2.1引入教學案例

此零件結構簡單且對稱、無尖角，這對沖裁加工比較有利。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，經計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，因而此零件的結構滿足沖裁要求。

2.2分析工作任務

任務的目標為設計落料沖孔復合模，要求運用AutoCAD軟件繪制模具的零件圖與裝配圖，并且編寫出計算說明書。此工件材料為Q235鋼，厚度是2mm，生產批量為大批量，工件上有4個尺寸標注了公差要求，從公差表查得其公差要求都屬IT13，因而普通沖裁即可達到零件的精度要求，對于未注公差尺寸按IT14精度等級查補。

2.3任務相關知識

為使學生能夠圓滿地完成任務，他們應先了解與復合模有關的理論知識、落料沖孔復合模的結構設計規范等內容，在此階段對于有難度的內容，應發揮教師的引導作用，達到學生掌握與任務有關的理論知識的目的，同時摒棄傳統教學中按章節講授的方法。

2.4實施工作任務

首先對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;②落料－沖孔復合沖壓，采用復合模生產;③沖孔－落料連續沖壓，采用級進模生產，通過對3種方案進行分析比較，確定采用方案②。其次進行零件工藝計算，例如刃口尺寸計算、排樣計算、沖壓力計算等等，最后進行模具零部件結構的確定，繪制模具裝配圖與模具零件圖。此道工序需要學生的溝通與合作，既發展每個人的實踐能力與創新能力，又使他們的團隊協作精神得到加強。

2.5結果考核評價

“項目化教學法”的考核評價是一種對學生能力、素質綜合且全方位的評估，也是對項目化教學實施效果的檢驗。它是一種過程評價，包含教師點評、小組間相互評價及組內自評三個方面，主要考慮學生在教學過程中所表現出的分析問題與解決問題的能力、專業知識應用能力及思維創新能力等幾個方面，教師可通過預先公布評分的要求及注意事項，以期達到學生全身心投入到鉆研項目之中的效果。

2.6拓展學生思維

在工作任務已經完成的情況下，教師要求學生進一步、更深層次地去思考與本次工作任務相關的一些問題，這樣不僅使學生的思維得到了開發性的拓展，而且他們的工程意識也可得到加強。

3項目化教學效果

3.1提高了學生的學習興趣

在傳統的教法中，教師作為教學的中心控制著整個課堂，學生的學習行為消極被動，造成學生的潛在能力與學習主動性得不到充分發揮，教學效果不良。通過對《沖壓工藝與模具設計》課程實施項目化教學，學生會發現一些問題，通過查閱有關資料、與同學共同商討研究等手段使問題得到解決，他們的潛能與學習興趣都得到了提高。

3.2提高了學生的綜合素質

通過對《沖壓工藝與模具設計》課程實施項目化教學，可使學生自我去探索新知識與新技能的能力得到提高，進一步達到理論與實踐較好的結合，磨練了他們持之以恒的毅力與恒心。同時，在做項目的過程當中學生還學會了如何與他人溝通與協作，綜合素質得到了全面提高。

3.3使學生體驗到了成就感

學生在做項目的過程當中不辭辛苦直至最后完成設計，這有效地提高了他們分析問題、解決問題的能力，挖掘出他們的潛能，使學生不但體驗到了成功的辛苦，而且也體驗到了辛苦當中的樂趣，從而使他們對于取得成就的滿足感有了較深的體會。

3.4使學生體會到工作崗位

通過對《沖壓工藝與模具設計》課程實施項目化教學可以使學生將理論知識與工作技能更好地融為一體，培養了他們對于日后工作的責任心、細心以及耐心，使學生的工作態度與工程意識在校期間就得到了培訓，為日后到工廠去工作打下基礎。

4結語

第3篇

1.1現狀分析

針對試制及小批量制件，根據現有生產裝備，沖壓件下料方面常采用剪機和數控等離子切割的方法來實現，但小件下料存在以下缺點：（1）剪機剪切的工件因為太小，由于存在安全隱患，后續無法沖角，只能通過手工方法處理，效率低，粉塵污染大。（2）數控等離子切割小件對設備損耗大，工件容易掉到篦子下，飛濺黏貼在工件表面，需打磨處理，外觀質量差。

1.2沖壓件下料工藝方法改進

針對上述問題，根據現有工藝裝備，對于沖壓小件下料采用200t壓力機模具落料為最佳方案，模具落料具有效率高、工件質量好、成本低的優點，可實現沖壓件批量生產的任務。

2落料模具設計

2.1落料件的確定

通過對32m3罐式集裝箱沖壓件進行分析，根據板厚、大小、材質確定其沖裁力，將可采用模具落料的工件進行梳理統計，厚度從2.5~4mm，長寬在20~60mm，共計7種。

2.2模具設計

2.2.1模具結構

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、導柱、導套等組成。

2.2.2凸、凹模鑲塊設計

采用落料形式，凹模刃口尺寸為基準件，應首先計算。根據刃口的磨損規律，凹模刃口尺寸應靠近落料件的最小尺寸。同時為了確保壓力機和模具正常、平衡的工作，模具的壓力中心（沖裁時的和一座用電或多工序模各工序沖壓力的合力作用點）應盡力與壓力機中心重合。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量，所以間隙的確定尤為重要，參照美國ASTME工具和加工工程師協會確定的間隙分類及使用經驗，采取間隙（6~8）%（tt為料厚）。同時凸、凹模鑲塊的材質、加工制造精度、熱處理等也影響其壽命。

2.2.3模具設計

針對本方案設計多套凸、凹模鑲塊使用在同套模體上，即通過在1副模具上通過更換凸、凹模鑲塊、卸料板，來實現多種制件的落料工序，縮短模具制造周期、節約制造成本。凸、凹模鑲塊的高度、固定部位需統一，中心一致，達到互換性。模具的閉合高度H0（指上模板在最低的工作位置時，下模板的地面到上模板的頂面的距離）與壓力機閉合高度H（指滑塊在下死點時，工作臺面到滑塊下端面的距離），壓力機有最大閉合高度Hmzx和最小閉合高度Hmin之分，設計模具時，模具閉合高度H0的數值。

3結束語