張程

摘 要： 鎂合金在航空、航天、汽車、3C產(chǎn)品以及軍工等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景和巨大的應(yīng)用潛力。因?yàn)殒V合金是實(shí)際應(yīng)用中最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，具有很多其它金屬結(jié)構(gòu)材料無(wú)法比擬的優(yōu)越性能。本論文對(duì)鎂合金及鎂合金沖壓工藝進(jìn)行研究，并對(duì)其沖壓模具進(jìn)行設(shè)計(jì)。論文闡述了沖孔模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作原理。利用靠模板與滑動(dòng)銷釘?shù)南鄬?duì)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)滑塊（其上裝有沖孔凸模）作徑向直線運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)將工件的圓周側(cè)面上沖出4個(gè)互為90度的腰形孔。并用PRO/E軟件進(jìn)行零件三維繪圖并組裝零件;最后生成二維工程圖。沖孔凹模采用鑲拼結(jié)構(gòu)，廢料從凹模的中心漏斗孔漏出。本模具性能可靠，運(yùn)行平穩(wěn)，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)成本。

關(guān)鍵詞：沖孔模 軟件PRO/E 鎂合金 沖壓工藝

1、引言：

沖壓是利用沖模在壓力機(jī)上對(duì)板料或坯料施加壓力，使其產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得零件所需的形狀、尺寸的一種壓力加工的方法。利用沖壓模具生產(chǎn)可以保證產(chǎn)品的尺寸精度，使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，而且在加工中不破壞產(chǎn)品表面。用模具生產(chǎn)零部件可以采用冶金廠大量生產(chǎn)的廉價(jià)的軋制港胞或鋼帶為配料，且在生產(chǎn)中不需要加熱，具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、重量輕、成本低且節(jié)約能源和材料等一系列優(yōu)點(diǎn)。而模具則是大批量生產(chǎn)同形產(chǎn)品的工具，是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備。模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)。目前，工業(yè)生產(chǎn)中普遍采用模具成形工藝方法，以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率和質(zhì)量。冷沖壓技術(shù)的發(fā)展和模具技術(shù)的發(fā)展是相互促進(jìn)，共同發(fā)展的。應(yīng)該說(shuō)，冷沖模具的研究和創(chuàng)新對(duì)于現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展具有積極意義。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，產(chǎn)品對(duì)模具的要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)方法已無(wú)法適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代和質(zhì)量提高的要求。三維CAD/CAM系統(tǒng)的成功應(yīng)用，使得計(jì)算機(jī)不再僅僅是設(shè)計(jì)過(guò)程中的繪圖工具，也是設(shè)計(jì)者進(jìn)行空間思維的輔助工具。三維設(shè)計(jì)，已成為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、模具設(shè)計(jì)及產(chǎn)品加工中這些薄弱環(huán)節(jié)的最有效的途經(jīng)。

2 產(chǎn)品工藝分析

沖裁件的工藝性，是指沖裁件對(duì)沖裁工藝的適應(yīng)性。所選材料為AZ31B鎂合金，由于鎂合金的特殊性能，在加工前需要先預(yù)熱。設(shè)計(jì)模具要求對(duì)工件側(cè)向沖孔，滿足工件沖孔工藝的要求，可以用沖孔工序進(jìn)行加工。

3、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1沖孔凹模

考慮到工件的出件方式，應(yīng)所采用圓形的凹模刃口形式，

由于批量生產(chǎn)，考慮到總的修模量，凹模厚度H 取40mm.凹模壁厚取20mm。

3.2 沖孔凸模

凸模的長(zhǎng)度一般是根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要確定的凸模長(zhǎng)度 L=h1+h2+h3+a

由于凸凹模的斷面積較小，故需要進(jìn)行強(qiáng)度核算以及抗彎能力和承壓能力的校核。

3.3其它零件結(jié)構(gòu)與尺寸

頂圈上放置工件，工作時(shí)，壓料桿壓住工件，并使頂圈下降避開(kāi)凸模的刃口。御料時(shí)頂圈上行，頂出工件。

4個(gè)滑塊的一端放置分別放置一個(gè)凸模，滑塊通過(guò)滑動(dòng)銷釘與靠模板的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而帶動(dòng)凸模完成沖側(cè)孔工序。

此模具采用側(cè)向抽芯滑塊導(dǎo)向的模架，模架受力平衡，導(dǎo)向精度高模架使用上下模板及模柄墊塊。

3.4模具整體結(jié)構(gòu)確定

本模具將工件的圓周側(cè)面上沖出4個(gè)互為90度及尺寸和位置精度均較高的腰形孔。利用靠模板和滑動(dòng)銷釘?shù)南鄬?duì)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)滑塊的直線運(yùn)動(dòng)，完成側(cè)向沖孔工序。

4、結(jié)束語(yǔ)：

本論文是對(duì)制件進(jìn)行側(cè)向沖孔模具設(shè)計(jì)，并用軟件建模，從題目可以看出，本論文是圍繞鎂合金，沖壓模具，PRO/E軟件做工作。

⑴.通過(guò)對(duì)制件尺寸，結(jié)構(gòu)和精度等的工藝分析，確定了預(yù)先對(duì)鎂合金進(jìn)行預(yù)熱，再對(duì)毛坯進(jìn)行保溫加工的工藝方案。

⑵.然后在考慮工藝方案要求，沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性，沖裁件尺寸精度和表面粗糙度要求，沖裁件尺寸基準(zhǔn)，確定沖裁方案。

⑶.通過(guò)對(duì)沖裁力的計(jì)算，凸凹模間隙確定，模具刃口尺寸的計(jì)算，對(duì)模具零件尺寸和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并確定了模具的形式和整體結(jié)構(gòu)。

⑷.利用PRO/E軟件繪制了模具零件圖和整體裝配圖及利用AutOCAD生成了模具零件和整體裝配的二維工程圖。

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