【冲压模具设计】U形卡槽的冲压工艺及模具设计【全套CAD图纸+毕业论文说明书+开题报告等】【优秀毕业设计论文】
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368 (2004) 2840. of of , F. 15128 9216, 329104, 003; in 003is is an to of of an on on of to a is to to A by is of of to 2003 of a ,2. as to MG of 5. Of of MG by 68. of 816. 3. A 21. It be of at is so = is in , of of . et (2004) 28408. 0 0 1) by a (a), (b), (c)22. as of in is a as of of to as of or is by 22,in of , A (in It is as (a at 18,28,31,35. to of at 47,48. In 28,4548. 837,47,48 at a is I, 1). up of is by is to as in 9,10,12,15,33,4751. to to of at 095% 44,5255. of as in to it is to by as an to in et (2004) 2840 39by 837,47,48,52. In it to a of N 4) is a 2325. 4) is to MG a be in to 56is an to to a of of of of a at a of N 4)of by of to a of 4. A by is It A of of to at of to be in a on a on at of , is to to to r. M. H. , of 1993, p. 509.2 C. 17 (1994) 307346.3 R. H. 1994) 229234.4 J. 8 (1992) 11041107.5 I. J. 19 (1984) 571575.6 of 575,892 (1977).7 1 (1981) 971974.8 A 137(1991) 3540.9 R. F. G. B. 27 (1992) 855855.10 A 197 (1995) 157164.11 M. Z. M. 44 (11) (1996) 46194629.12 S. A 28A (1997) 1047.13 A 234236 (1997) 927.14 P. N. M. Z. A 29A (1998) 2237.15 Y. M. Z. M. A 29A (1998) 2245.16 T. M. K. A 247 (1998)270274.17 K. K. . L. Y. , of 11, 1996, 929940.18 A 244 (1998) 145153.19 G. Z. L. , of 11,1996, 10151020.20 G. A 78 (2) (1998) 373388.21 T. G. ,of 9 1998,201206.22 39 (12) (1998) 16991704.23 A. F. T. , 2, 1, 999, 694699.24 A. T. J. 0 (2000) 10211.25 L. 2001) 113118.26 L. , 2000, 189195.27 , 000, 103108.28 A 345(2003) 122138.29 C. , 2000, 257265.30 E. C. . et (2004) 2840, 2000, 393401.31 U. A 266(1999) 241249.32 A 323 (2002) 342347.33 K. Z. A 33A (2002) 21732184.34 91 (5) (2001)522527.35 A 283 (2000)8285.36 C. T. M. J. K. A 280 (2000) 6268.37 O. 96402 (2002) 475480.38 o. 5,850,755 (1998).39 M. Z. A 332(2002) 97109.40 o. 5,513,512 (1996).41 S. 1996.42 , 1988.43 n 1985.44 1982.45 L. J. 1992) 537.46 L. R. A 341 (1992) 443.47 A 271 (1999) 322333.48 A 338 (2002) 331344.49 V. 42 (1994) 31833195.50 J. 29 (1994) 33423350.51 A. C. R. A 357 (1999) 16631680.52 M. 1995.53 J. K. 36 (1988) 1935.54 N. A 1993) 20212037.55 D. A 238 (1997) 219274.56 A 345 (2003) 3646. 本科毕业设计 外文文献及 译文 文献、资料题目： . of of 献、资料来源： 献、资料发表（出版）日期： 2003 院 （部）： 材料科学与工程学院 专 业： 材料成型及控制工程 班 级： 成型 053 姓 名： 李超 学 号： 2005101234 指导教师： 任国成 翻译日期： 业设计外文文献译文 1 中文译文： 在等静角挤压 中织 构的转变 第一部分 变形路线、道次和初始织构 的影响 摘要 试验结果表明，等静角挤压（ 一种有效的技术来控制金属和合金的织构。两个过程参数、变形路线和道次都对织 构的转变有重要的影响。变形路线确定了允许建立许多新的组成部分的目标。 在四道次以前 ， 变形取 决 于变形路线和初始织构，产生了由弱变得很强的所有类型的织构强度 ， 而在四道次以后， 将会看到 织构以所有的路线 全面 变弱，产生 了一个由适中到强再到很弱的织构，一个简单的泰勒模型表明一个 机械 纯剪切激活的晶体滑移是控制织构取 向的管理机制。然而，在四道次以后， 具有高取向误差的亚微米晶粒结构相信可以限制晶体滑移和织构变弱。 1、 导言 亚微米晶（ 料（晶粒尺寸小于 1 微米 ） 是具有吸引力的工艺对象，这是因为他们表现出不同寻常的物理和力学性能。 密集的塑性变形已经被证明为是产生 料的有效的方法。很多技术能够实现所 要求的应变水平。特别令人感兴趣的是 等静角挤压 方法允许通过简单的剪切产生 尺寸 非常细的晶粒（ 小于 1 微米）会表现出不同寻常的性能，如理想塑性、高强度、较高的塑性和韧性、低温超塑性。最近一些研究的重点放在 形金属的织构上。通过 晶粒细化机制进行织构分析是极为重要的。这一阶段对各种类型的 形及模具角度相符合的少数特定织构进行了调查和模拟，本文的意图是介绍 对在材料降到室温下通过模具角度为 90的 工后织构形成的 系统研究。这项 研究阐明了 术来控制织构的潜力。 2、 实验 原始材料和 工 高纯度的 金是 均匀和分散的塑件。 这种单相高层错能（ 金是分析织构转变的方便材料， 所有的试 样遵守两个 次由路径 C 经过 250c 一小时的退火来产生一个再结晶晶粒为 60 微米的均匀和坚固的织构。当然， 有些试 样随后通过四道次路径C 和 300c 下一小时退火来产生再结晶晶粒尺寸为 100 微米的弱织构。有一天平板产品组织水平的发展被大家越来越多的关注， 了进行平板生产的方法，一个特殊的注释山东建筑大学 毕业设计外文文献译文 2 应该 加在这个情况下对工艺路线的定义上，规定选择剪切水平和方向的不同路线将会在随后的道次中通过坯料在 上的旋转来达到。同样的拉长坯料在通常状况下研究时在路线 A 的每个道次中坯料的倾向性并没有发上变化。在路线 B 中，试样在 Z 轴上旋转 90。在路线 D 中，试样在每个道次不断地围绕 Y 轴旋转 +90，在路线 C 中试样在每个道次不断地围绕 Z 轴旋转 +180，值得注意的是， Z 轴是平板钢在 B 和 D 路线中以 Z 轴为旋转轴的，而不是拉长坯料的 X 轴。对于 较强 的初始织构， A、 B 和 D 路线研究证明是 通过 1、 2、 3、4、 6 和 8 道次完成的。对路线 C 则是通过从一到八的所有道次来完成。对于弱初始织构，只做了经路线 A 和 D 从一到四道次的实验。 验是在低于室温和一个较低的柱塞速度下完成的。每个道次的工序需要小心控制。 被 较好润滑的 7555试样在一个有尖角的模具以与每道次中一个正确的应变值（ =相应的 90 进行加工。 图一 平板的 构测量 对晶体的测量通过 射对一段与 面平行的中厚的坯料的织构进行了调查， 在部分极图上 111,200 220平面形成了。这个 件用来处理原始数据，并为辐射散焦和计算取向分布函数（ 正每组数据。一个对其本质的分析通过检查 的固定植为 0、 5、 10、 15、 20、 25、 30、 40 和 45，这些是在 、 一同由 出的。此外， 计的取向分布的积分强度在某一特定的范围和定位空间内，他是来描述晶粒的体积分数在某一范围内具有某一特定方向。大家可以考虑一下，组分在 5范围内的分布。织构或 数 是 值的山东建筑大学 毕业设计外文文献译文 3 均方根（ ， 用于测量评估织构 强度。假定 数介于 1 到 应于任意弱织构中。介于 3 到 对应于弱到中等织构。 5 到 中等到强织构相适应。在 后对每个极图来说，最后一个道次的挤压轴（ X 轴）始终是面向 图 4所示。在图 1中，垂直于极图的平面是平行于 构模型 基于泰勒晶体塑性滑移模型的计算机代码是用于测纯剪切变形。它适用于塑性变形主要是由晶体滑移来完成的低相应温度时。其他变形机制如剪切、 孪生、晶界滑移和转动还有晶粒的大小和形状都不予以考虑。尽管这样简单，人们也发现该 模型为研究单晶的织构转变提供了合理的预测，包括有中到高层错能立方晶格金属不管是何种变形模式，在模拟时取向为 300和 100分别会产生弱（无规则的）和强初始织构。 表一 3 结论 始织构 较强的初始织构（ 数 =要包括三个主要取向（表二）。 这个不规则的织构对应于传统转变过程中最强的织构。若初始织构的 数为 二）。 构取向的转变 表一阐述了每个 线中主要滑移面的定义。表 2阐述了主要取向（欧拉角为 、 (对应于 想描述）和相关滑移面。织构的取向也和山东建筑大学 毕业设计外文文献译文 4 这些有显著特点的这两种类型的初始织构有着相似的变化。 首先，初始织构 通过 一和二道次中的取向移动和变弱 产生限制作用 。 （表 2看路线 A 和 D 图 2a 和 b）在更高的道次数量时，初始织构在取相上的影响消失了。例如， 对 三和四道次中通过路线 D 相反的极图表现出 与 一个很强的 无规则的 初始织构相似的取向。 其次， 线在低道次数量时对织构的取向产生了很大的影响。事实上，所有产生 于四个 被考虑道次的取 相覆盖了 一个标准三角形的显著区域。（表 2 2例如，随着一个较强的初始织构， 越来越多的取向如 (1 0 2) 2 4 1（路线 A）， (2 1 2) 4 2 5 （路线 D）， (4 1 6) 4 1 3（路线 C）， (3 0 4) 4 6 3（路线 C）， (7 2 10) 4 9 1和 (1 0 4) 4 5 1（路线 B）产生了。 这些取向于传统的成型方式相比是非同寻常的。 第三， 析表明，一些有限数量的包含一个或几个主要取向的滑移面适于每条路线都有联系的，不论他们的道次数量和初始织构（表 1 6）。滑移面的数量由一到六。但是 对 每条线路 来说，只有一到两个主要的滑移面。这些 主滑移面在路线 A 中被计作 6），在 B 和 D 路线中被计作 D 路线的三个道次后被计作 路线 B 路线的 3 个道次后被计作 路线 C 中被计作 一）。大量的滑移面反映了 这个不对称的织构。它是在一个道次后，通过一个无规则的初始织构得到的（ 1 1 1）极图表明的 产生。这种模式与以 Y 轴成 10角的平面轧制织构 （图 5b） 相似。 它直接影响这种不对称。在更高的道次中，织构保持是平面的和不对称的。和其他的轧制情况不同。 第四，在极图证明的产生于不同路线的织 构和变形滑移面有一些相似之处。 滑移面和 截面，变形路线在取向上的作用是改变 角。并在较小的 程度上改变 角。因此， 角和 角分别影响（ X Y Z）平面和 u v w方向。 无论是在滑移面变化内 的主要取向还是有一个新取向的新滑移面产生，这个早先提到的特定名称考虑到了这个相似之处。 当一个滑移面有 的字母 分别是 A、 B、C、 D）而 、。三个主要类型滑移面 些滑移面显示了对大多数路径和 道次（例如对 230, 0) 到 (180, 45)）一系列的角 、来说的相似价值。但在一定程度上，对和角 的特定价值取决于变形路线。表一说明反极图区域加上一系列平面和被主要滑移面所覆盖的欧拉角（例如 ， 重组 对应于 有路线）。表六 说明在第一道次后 山东建筑大学 毕业设计外文文献译文 5 表二 第五 ，对任何路线来说，取向的较少变化被看作是 些主要的滑移面和取向通过 构转变可以用简单的规律来描述，它 表明如何处理其力学性能对织构的影响。 表三 对路线 A，材料变形接近单调，它产生了一些在取向上小的渐变，包括一些相同的平面如(1 0 2)和 (2 1 3) 这种类型的线型转变跟轧制种的相似。 对路线 论是何种初始织构，也没有可观察的极图，每道次不断旋转 90，这种情况是非常令人惊讶的。然而，对每个极图或 业设计外文文献译文 6 次的旋转作为参考，因此旋转 90 的作为 对路线 B，可以注意到一个特殊的转变，在三道次后，虽然极图模型出现不同，但主要成分并没有发生 显著变化（图三；表四）。 事实上，相应奇数道次的极图通过与之相应的道次可被近似的推断为使镜面对称的。她的平面可在图四中显示出来。这些循环变化与平板在路线 0 是有关的。 路线 三；表四）。因为纯剪切在随后的道次中是转化的，所以织构往往变回前几个道次中的初始强织构，由于被晶体结构和变形史的强制限制， 道次的回复并没有被充分的认识到，相反，一些新型的细小织构永久的产生，给予一个较强的滞后现象，在图三中所示的对 N=3、 5和 7，主平面接近（ 1 0 3）和（ 2 1 2）。 而对 N=2,4,6和 8，主平面确定为 (7 2 10) (3 0 2)。同样，主滑移面强度， 四）。 表四 表五 山东建筑大学 毕业设计外文文献译文 7 图二 对路线 a）和弱 （ b）初始织构，和四道次后的强（ c）和弱（ d）织构的与（ 0 0 1）相反的极图 构强度转变 对织构强度的研究揭示了由图 7 首先，初始织构对低 任何道次，初始织构越强，在少数 高压下，三或四道次后，初始织构对织构强度的影响明显降低。 其次，随着道次的增加织构强度全面减小， 弱初始织构，最强的织构在 路线中的一和二道次中产生。三道次后， 弱 织构出现了。 对于一个较 强 的初始织构，这两个区域是可以划分的，最急剧的变化和最强的织构在四道次以前获得，而四道次后，织构强度的减少和中强到很弱取决于道次的织构产生了。 第三，织构强度转变取决于路线，路线 A、 呈现出织构强度的不断减少，路线 在四道次后对 部分包含不足总体积的百分之四，在路线 一个强初始织构，在 到 7时获得一个中强织构是可能的。路线 显示了织构强度的循环变化，在四道次后，织构对奇数道次是很弱的，山东建筑大学 毕业设计外文文献译文 8 但对 的组成部分在 12%至 14%和不到 5%区间内震荡（表 4）。 图三 路线 a） 、三 （ b） 、四 （ c） 、五 （ d） 、六 （ e） 、七 （ f）道次后与 （ 0 0 1）相反的极图 图四 对强初始织构经路线 a）和四（ b）道次后的（ 1 1 1）极图 山东建筑大学 毕业设计外文文献译文 9 图五 通过模拟 (a,c,e)预测的和实验性的 (b,d,f)(1 1 1)极图分别对应于 (a),(b)(c)(d)路线 强初始织构经路线 构取向模型 一般说来，模型为强和弱织构都提供了很好的织构取向的 预测，这证明 5和 8）。 随着无规则初始织构一个紧密相配被发现了，因为织构是最容易产生的而且大量取向在计算中被确定，例如， 对无规则 初始织构，对路线 升山东建筑大学 毕业设计外文文献译文 10 到四道次（将图 2得了试验和模拟的相关性。模型所给的主要变形滑移面是路线 线 线 线 1 0 3)平面变到（ 1 1 7）平面， 2 1 2）平面变到（ 3 3 4） /（ 2 2 3）平面， 1 0 3）和（ 7 2 10）作为主平面。 类似的趋势在相应路线中通过实验看到。最后，模型证明了在路线 尽管取得了这些成功，随着道次的增加，在模型和实验间也有差别。例如，对路线 算机代码选择了平面（ 1 0 3），尤其是（ 3 3 4）而不是（ 1 0 3），（ 2 1 2）通过实验获得（将图 2强初始织构有了更明显的变化。在路线 模拟无法获得重现被滞后作用强加的逐步织构变化。事实上，在两个织构兼有相当的震荡，最初的一个和其后的一个。 图六 对弱初始织构一道次后的 典型滑移面 构强度模型 织构强度的模拟在图 7所有情况下，模拟预测出比实验中强很多的织构，强度的二和三规定的 比于图 7a和 b） 。此外，不管什么样的初始织构，当道次增加时在 A、 路线得到了不断增强的力，这一结果使通过实验使织构显著变弱是矛盾的。 山东建筑大学 毕业设计外文文献译文 11 4 讨论 试验和模拟表明，在很大程度上， 个具体的 线和道次数量被证明对这种控制是非常有效的。强和接近无规则的初始织构的影响已经研究过了，说明这些作用是非常方便的，首先对织构取向 ，其次对织构强度。 图七 经路线 A,B,C,构取向的转变 山东建筑大学 毕业设计外文文献译文 12 织构取向对处理由模拟证明的宏观构成来说是很灵敏的。 这个给予泰勒理论的简单模型表明通过凹平面由纯剪切进行力学活化的晶体滑移是主要机制。它是 通过 由显示在 其上的 构转化的。这阐明了滑移面形成的原因和无论是怎样的 于纯剪切的限制性，晶体滑移选择了一些积极有利的稳定取向。它可以依靠他们的初始织构来获取所有的变形晶粒。然而，在多晶体中， 大部分晶粒找到了这些理想取向中最紧密的取向。随着紧密取向，这些重要的不断排列的晶粒，应更准确称之为滑移面或管道，在材料内部产生。对一个给定的材料，这样的滑移面就产生了。纯剪切对有多种滑移面证明的对称织构是可靠的。 图八 经路线 a），经路线 b），经路线 c）对弱初始织构通过模拟预测的与（ 0 0 1）相反的极图 取向转变的复杂性表现出一种 线是一种最有影响力的因素。 因为它在每道次中选择一组剪切平面和方向，并用确切的织林该计划它们。因此，即使纯剪切山东建筑大学 毕业设计外文文献译文 13 在每个道 次都出现而且容易产生相同的织构。在 此，第 后织构在每条路线中是不同的 。对路线 A，积累的应变接近于单调和在同一平面的。这样只有少数织构取向的渐变。路线 那剪切方向在每个道次的发生循环织构转变的相同剪切平面出现反向。路线 B、 些非单调的路线 B、给了这种最不规则和易变的织构转变。显著的影响是（ 1）滑移面的主要取向每个道次都变化；（ 2）一些滑移面在其他的损失时 变得显著。（ 3） 滑移面部分或全部的改变。由于多种组合的加工路线。控制织构的机会很多，然而产生任何可能的取向是不可能的，因为有纯剪切引起的晶体滑移将趋向于产生一些特定的取向。 相比于 前几道次（ N=1， 2，3）初始织构起到了限制作用。这些作用在 N3时消失。 每个道次的变形数量太高以至于初始影响减少被证明了。甚至在路线 C，尽管有纯剪切的转化和滞后性的原因，在两道次后，使初始织构不同而获得了组成部分。最后，随着道次的增加，减少的织构取向的变化发生了。在每个由织构 削弱和结构转变导致的在最后取向周围的全面传播出现了，其解释如下。 构强度转变 织构由中等到很低的全面削弱随着道次的增加被观察到。特别是三或四道次后，不管是怎样的初始织构，织构的无规则性通过 初始织构而增强是在减少指令的影响下，对路线D、 （在奇数道次的最后情况）。在强初始织构下通过路线 四道次获得中强的织构是可能的。随着道次的增加而软化的织构也可被发现。而与实验相对， 计算机模拟预测在高应变下变得不怎么准确。这些相互矛盾的结果证明晶体滑移对 别是，简单的泰勒代 码并没有考虑到发生在对 关 种亚微米结构出现了。组织的分解和精炼被动态再结晶所物理性引起，他被认为与这样的机制有关，例如晶粒 /亚晶粒。基本上，在第一道次属于每个滑移面的区域分为高压和不当取向的 使更多的 在高压中织构传播的发生被不同的处理而报告，这其中包括如减少 90的轧制。大多数意见是对应变提出的。她并不像这项研究一样那么多。当 过诱导动态再结晶物理性的促进产生弱织构 ，甚至无规则织构是可能的。 在回复中， 织构控制中，对敌道次（ 转变提供了基本和有影响的机制， 3 所有类型的织构强度通过控制道次数量来获得；对低道次 数目（ 由很弱接近无规则到中强。 4 一个简单的泰勒模型表明由纯剪切增强的晶体滑移是在 合理的解释了在每个道次中主要取向和滑移面的获得，有少数类型的滑移面 ，它是 确定了。 5 泰勒模型未能预测织构强度因 为与晶体滑移相对的其他各种机制在高变形水平下变得很有效。 这些机制有利于物理性的诱导动态再结晶和产生亚微米结构。当然它往往是很弱的，在这些情况下，接近无规则结构。路线 对织构的无规则性是最有效的。 6 初始织构在变形早期限制了织构取向，但对织构强度确有显著作用。对路线 C，它的影响是最大的。 鸣谢 作者希望感谢对这项工作有贡献的其他人，特别是 r. 厂 冲压 工艺卡片 标记 产品名称 文件代号 车间 零件名称 U 型卡槽 共 页 材料 名称牌号 后毛坯 每条件数 形状尺寸 每张件数 消耗定额 零件送来部门 每条工料 工种 冲 钳 总计 零件送往部门 装配工段 每产品零件数 工时 工序 工序说明 加工草图 设备 模具 工具量具 每小时生 产量 单件定额 （分） 工人数量 备注 型号名称 名称图号 名称编号 1) 锯床下料 2) 落料冲孔 料冲孔 模具 3) 冲小孔 小孔 模具 4） 翻边 边 模具 5） 弯曲 曲模具 6） 检验 设计 ：李超 校对： 审核： 批准： 更改标记 处数 文件号 签字 日期 山东建筑大学毕业论文开题报告表 班级： 成型 053 姓名： 李超 论文题目 U 形卡槽的冲压工艺及模具设计 一、选题背景和意义 随着汽车工业的快速发展，服务于汽车生产的模具 近年来也快速发展。服务于汽车生产的模具和塑料模具使用 量最大的两大类。此外，还有铸造模具、锻造模具、橡胶模具、粉末冶金 模具 及拉丝 模具和无机材料成型模具等。在汽车工业十分发达的国家， 为汽车服务的模具往往要占到全部模具生产量的 40%以上。经过多年发展，我国目前为汽车服务的模具约 已占到了全部模具产量的 1/3左右。在 这些 模具中，冲压模具在模具行业和汽车覆盖件模具，直接关系到汽车车型，因此其地位尤为重要。要生产出大量的各式各样的汽车，先进技术装备必不可少，而模具就是汽车先进技术装备中的重要装备。“现代工业，模具先行”、“没有高水平的模具，就没有高水平的产品”，这已成为 人们的共识。 不管是汽车还是模具，虽然近年来发展迅速，我国已成为生产大国，但离生产强国的距离还很远。然而，要成为制造业强国，要成为汽车、模具等的制造强国是我们的目标。为了向汽车行业提供更为先进的技术装备， 必须不断提高汽车冲压模具的冲压模具的水平与能力。 金属薄 板冲压成形是现代工业生产中一种非常重要的制造技术 ,金属薄板及其制品在冲压成形 过程中所表现出的成形性能或 成形 性 ,是横跨薄板冶金制造和冲压成形生产两大行业之间的交叉性工程技术 ,即冲压成形性能及其应用。冲压加工是靠冲压设备和模具实现对板料毛坯的塑性加工过程。 冲压加工具有许多十分明显的优点， 它利用冲压 设备与冲模的简单的运动完成相当复杂形状零件的制造过程，而且并不需要操作工人的过多参与，所以冲压加工的生产效率很高，产品质量稳定，一般情况下，冲压加工的生产效率为每分钟数十件。又由于冲压加工的操作十分简单，为操作过程 的机械化与自动化提供了十分有利的条件。因此，对某些工艺成熟的冲压件，生产效率可达每分钟数百件，甚至超过一千件以上。 冲压加工用的原材料多为冷轧板料和冷轧带材。原材料的良好表面质量使用大量生产方式、高效而廉价的方法获得的。在冲压加工中这些良好的表面质量又不容易遭到破坏，所以冲压件的表面质量又不致遭到破坏，所以冲压件的表面质量好，而成本都很低廉。这个特点，在汽车覆盖件的生产上表现得十分明显。 利用 冲压加工方法，可以制造形状十分复杂的零件，能够把强度好、刚度大、重量轻等相互矛盾的特点融为一 体，形成十分合理的结构形式。冲压加工时，一般不需要对毛坯加热，而且也不像切削加工那样把一部分金属切成切屑，造成原材料的损耗，所以它是一种节约能源和资源的具有环保意义的加工方法。 冲压产品的质量与尺寸精度都是由冲模保证的，基本上不受操作人员的素质与其他偶然因素的影响，所以冲压产品的质量管理简单，也容易实现自动化与智能化生产。 冲压件的尺寸精度与表面质量好，通常都不需要后续的加工而直接装配或作为成品零件直接使用。由于冲压加工方法具有前述的许多优点， 现在他已经成为金属加工中的一种非常重要的制造方法。 正是 基于此，本课题所要设计的 U 型卡槽生产就需要先后用到四套冲压模具，而且每一套模具在设计之前都需要经过仔细的计算和分析。 二、课题关键问题及难点 模具总体结构形式设计的确定是设计时必须首先解决的问题，也是冲模设计的关键，它直接影响冲压件的质量、成本和冲压生产的水平。模具类型的选定应以合理的冲压工艺过程为基础，根据冲压件的形状、尺寸、精度要求、材料性能、生产批量、冲压设备、模具加工条件等多方面的因素，做综合的分析研究并比较其综合经济效果，以期在满足冲压件质量要求的前提下，达到最大限度的降低冲压件的生产成本。 确定 模具的结构形式时，必须解决 模具类型（简单模，连续模，复合模等）、操作方式、进出料方式、压料与卸料方式、模具精度等方面的问题。另外 压力中心的计算、冲模封闭高度的确定都是模具能否正常的安装和工作的关键问题，最后应选择合适的模具材料和冲压设备。 当然在设计每套模具的时候也有很多需要知道模具设计的基本原则，以免范不应该有的的错误。 本课题的关键问题是如何 对 U 型卡槽制定合适的冲压工艺分析并制定合适的冲压工艺方案 。 针对这个零件，分别要经过落料 、 冲孔，翻边，折弯 、 U 形弯曲等几个工序才能完成 。 在设计每套模具的时候又有很多难点 和需要注意的问题。现在就这几套模具在设计时的问题加以说明。 （ 1） 落料、冲孔 首先，凸凹模间隙对冲裁件质量、冲裁力、模具寿命的影响很大，是冲裁工艺与模具设计中的一个极其重要的问题。其次，模具刃口尺寸精度是影响冲裁件尺寸精度的首要因素，模具的合理间隙值也要靠模具刃口尺寸及其公差来保证。再次，在排样时尽量采用少、无废料排样对节省材料具有十分重要的意义，且有利于一次冲裁多个工件，故可以提高生产率。 （ 2）冲小孔 由于零件上有一个 小孔，且与另外一个孔距离太近，无法在第一套模具冲出，所以只能单独用 一套模具来对其进行加工。在设计模具的时候用特别注意冲孔凸模应由保护套来进行保护，否则凸模的使用寿命会大大降低，另外在零件的定位及导向上也许特别注意。 （ 3） 翻边 根据我所设计的 U 型卡槽零件图，可知此为内孔翻边，是伸长类翻边的一种，其特点是：变形区材料受拉应力、切向伸长、厚度减薄、易发生破裂。翻边时的主要危险是边缘破裂，边缘是否破裂与翻边变形程度有关。应当进行严谨的工艺计算 。 （ 4） 弯曲 在进行弯曲设计时，首先要对弯曲件进行应力、应变状态进行分析，然后确定材料的最小弯曲半径并进行弯曲力的计算和选择 设备，再对弯曲模的工作部分进行尺寸包括凸凹模的圆角半径、凹模深度、凸凹模间隙、凸凹模工作部分的尺寸与公差等进行计算，这些也是设计弯曲模的关键。最后进行弯曲模的设计。当然在弯曲过程中会可能出现回弹，在外力作用下毛皮产生的变形有塑性变形和弹性变形两部分组成。当外力去除后弹性变形会完全消失，而塑性变形会保留下来。因此工件的弯曲较与内弯曲半径与冲模工作部分的角度和圆角半径不完全一致，这种现象就叫回弹，应当尽量减小其对设计的影响。 本课题所需设计的 件的固定需要特别的注意，这也是本设计课题的最大难点。 三、调研报告（或文献综述） 以下是与我所要制作的零件 相近的三个 零件的模具设计方案。 对我的设计有一些帮助。 1、 U 型弯曲支撑件 技术要求 下图所示零件图为 U 型弯曲支撑件，材料为 度为 求制造精度为 面质量无要求，大批量生产。根据图样分析冲孔与落料间最小壁厚为 零件工艺性分析及工艺方案的确定 根据图样进行分析，初步拟定需进行冲孔落料翻孔（或拉深冲孔）弯曲 4 道工序，且冲孔时需冲制 2 个异型圆孔，其余为圆孔，要求孔与孔 之间定位精确，落料时要求形状精确，并保证制件在长度方向上左右对称。 弯曲为 U 型弯曲，要求左右对称，且要保证内形尺寸，弯曲角为 90，弯曲半径很小，初步估算很难一次弯曲成形，故要考虑在一次弯曲成形后再进行一次校正弯曲。 工艺方案：方案一：简单模（冲孔模、落料模、翻孔模、弯曲模、校正弯曲模）如采用简单模：（ 1）需要制造 5 套模具，成本高；（ 2）制件需要大批量生产，而简单模生产效率低；（ 3）工件尺寸较小，进行翻孔弯曲时操作不安全。方案二：复合模如采用复合模：（ 1）正装复合模要求 最小壁厚，而制件的最小壁厚为 有制造误差凸凹模就达不到最小壁厚的要求，强度不够，模具易受损；（ 2）即使勉强采用冲孔、落料、翻孔复合模，弯曲和校正弯曲还要制造至少两套模具，模具成本提高，且弯曲时制件尺寸不大，操作不安全。（ 3）倒装复合模要求 3 最小壁厚，而制件的最小壁厚为 案三：级进模如采用级进模：（ 1）级进模没有最小壁厚的要求，级进模操作方便安全，且可实现自动化的大批量生产，符合制件生产的要求；（ 2）只需制造一套模具。综上所述，该零件适宜采用冲孔翻孔弯曲 校正弯曲多工位级进模。先一次冲出所有的孔，保证了它们之间的相互位置精度，然后在保 留连接带的情况下，用倒正销定位冲出工件外形，接着进行翻孔、弯曲和校正弯曲的工作。 排样设计 为了保证翻孔凹模强度，在弯曲与翻孔之间加一步空位，排样图下图所示。 模具设计 该 U 型弯曲支撑件级进模结构下图所示。 （ 1）该模具采用对角导柱模架，上下模座采用 用凸缘式模柄，通过螺钉与上模座固定。 （ 2）凸凹模均采用配合加工。固定板、垫板采用 45钢。切断凹模与弯曲凸模、切断凸模与弯曲凹模、翻孔凸凹模、冲孔凸凹模均采用 材料，各凸模与固定板间均采用 H7/盈配合，压入固定板后将其底面与固定板磨平。 （ 3）第一工位凸模设计时，无导向装置凸模的卸料板仅起卸料作用，对凸模自由端无约束作用。这种结构的受力情况近似于一端固定而另一端自由的压杆，需进行凸模抗压失稳校核。此外，还需对异形凸模的强度进行校核。经过计算，均符合要求。 （ 4）翻孔凸模设计时，凸模端部先进入预孔，导正工件位置后，然后进行翻孔，翻 孔凸模入口圆角与材料厚度有关，此处取为 3了保证凸缘挺直，凸模与凹模之间的间隙 z/2 一般略小于材料厚度 t。 （ 5）弯曲模工作部分，凸模圆角半径取为 2模圆角半径的大小直接影响毛坯的成形，若取得过小，弯曲时材料表面会出现划痕，甚至出现压痕，此处取为 6曲凹模深度取为 20凹模间隙经过计算可取为 （ 6）精整弯曲模的弯曲凸模 r 为 曲凹模 r 为 2了使模具简单且安装方便，可将弯曲凹模与冲孔凸模作成一体，其相应的冲孔凸模与弯曲凹模也作成一体。 2、支架 技术要求 冲压弯曲件如 下 图所示，该零件材料为 1锈钢，中间形孔与两条 的槽的作用是调节螺钉旋入 孔后不会产生松动。尺寸 2 4形弯角要求小于 90 ,。 零件工艺性分析及工艺方案的确定 应从以下几个方面考虑： 首先 应减少工序数，尽量减少各工序间的积累误差。 其次 冲槽模具要着重考虑凸模的强度和稳定性。 再次 弯曲成形应改为一次成形，以保证零件的尺寸精度。 鉴于上述情况，根据材料最小冲孔值及冲裁件最小孔边距的验算，决定把原来的 8道工序改为 3道成形工序：采用落料冲孔复合模、弯曲压筋冲槽复合模、 模具设计 1）落料冲孔复合模 该模为倒装式复合模。上模采用推杆卸料，冲孔废料由凸凹模具于下模板孔内漏下，工作原理与普通模具相同。在设计中因考虑凸模 16、 19 的强度及稳定性，在结构上采取 3 点措施： 提高顶件器与凹模 15、凸模 16 的配合精度，选择小间隙配合，使顶件器不但起顶件作用还起凸模护套和导向作用。 为达到加工精度，顶件器 14 台阶采用镶拼铆合结构，可用线切割加工。 凸模 16 采用高速钢方形刀片直接线切割加工而成，其固定方法 图所示。 2）弯曲压筋冲槽复合模 模具结构及工作过程 该复合模上模不同于一般的四柱弹压卸料形式，设计了以圆柱体导向的弹压卸料结构。导套卸料板 15与弹簧垫 14用圆柱销 13联接，在上模垫板 12上加工圆长孔，凸模固定板 16用螺钉与上模垫板联接。凹模固定板3高于凹模 2，既能固定下模，又起工件的定位作用。工作时上模下行， 采用线切割加工 成形，采用直通式，由于结构尺寸小或形状不规则，用铆接方式固定于凸模固定板 4上。采用导料尺 17侧向定位，手工送料，利用浮动导料销 11来抬料和浮动送料。模具的初始定位由操作工用眼定位，条 料送进后，以后的工位由圆柱销 12来定位。全部凸模与卸料板 7成滑动配合，以保护凸模，防止折断。由于制件要在第 4工位完成弯曲及圆孔翻边，为保证条料送进时的顺利、通畅，除了在模具中设置多处浮动导料销外，特别在翻孔及弯曲复合工位 4的相应下模处设计翻孔卸料块 2，以使压机弹性缓冲器通过顶杆 20、 21先将翻孔及弯曲好的部位推出模具型腔，从而避免条料送进时，由于浮动导料销 11顶料力不足而出现 卡滞。凸模固定板 4、卸料板 7、凹模 15等主要零件均采用线切割加工。 3)设计构思 形件一次要弯两个弯角，常采用的 则工件在弯曲中易向长端滑移。而该件是头部 弯角小于 90，尺寸精度较高。按产品形状最好是将面积大的一端夹紧在凸模与顶板之间，然后一次弯曲成形。 模具结构及工作过程 该模上模采用浮动式，方形凸模 12用弹簧 6紧压固定圈11方孔内，并用顶杆螺栓 8吊装在模柄内，保证上模的正确位置和上下移动。下模采用设有顶板的 加了活动压板 3。上
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