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課程設(shè)計(jì)任務(wù)說(shuō)明書 旋蓋沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 學(xué) 院 專 業(yè) 學(xué)生姓名 學(xué)生學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 材料成型及控制工程專業(yè)模具課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 題目名稱 旋蓋零件沖壓模具設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 制件圖 設(shè)計(jì)參數(shù) 1 材料 08L 鋼 2 生產(chǎn)批量 年產(chǎn) 100 萬(wàn)件 3 未注公差 自由公差 工作任務(wù) 及要求 1 編制沖壓工藝規(guī)程 2 繪制沖壓模總裝圖 3 繪制非標(biāo)準(zhǔn)模具零件圖 1 至 2 個(gè)工作零件 4 編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書 說(shuō)明書格式參照畢業(yè)論文設(shè)計(jì)說(shuō)明書要求 時(shí)間安排 1 接受任務(wù) 年 月 日 2 交回設(shè)計(jì) 年 月 日 指導(dǎo)教師 簽 字 學(xué)生接受 任務(wù)簽字 接受任務(wù)時(shí)間 年 月 日 學(xué)生簽名 目 錄 摘 要 I 第一章 緒論 1 1 1 課題研究的內(nèi)容 1 1 2 課題研究思路 2 1 3 課題研究應(yīng)注意的問(wèn)題 2 第 2 章 分析零件的工藝性 4 2 1 工藝分析 4 2 2 材料分析 5 2 3 毛坯圖 5 第 3 章 確定工藝方案和模具總體設(shè)計(jì) 7 3 1 確定工藝方案 7 3 2 模具類型的選擇 7 3 3 送料方式的選擇 7 3 4 定位方式的選擇 8 3 5 卸料 出件方式的選擇 8 3 6 導(dǎo)向方式的選擇 8 第 4 章 拉深模主要工藝參數(shù)的計(jì)算 9 4 1 拉深模工藝參數(shù)計(jì)算 9 4 3 1 拉深工藝 9 4 3 2 初選壓力機(jī) 10 4 3 3 計(jì)算凸 凹模刃口尺寸及公差 10 第 5 章 模具主要零件的設(shè)計(jì) 11 5 1 主要工作零件的設(shè)計(jì) 11 5 1 1 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11 5 1 2 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12 5 1 3 定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 12 5 2 模柄及固定零件 13 5 3 壓力機(jī)技術(shù)參數(shù)的校核 15 參考文獻(xiàn) 17 摘 要 隨著中國(guó)工業(yè)不斷地發(fā)展 模具行業(yè)也顯得越來(lái)越重要 本文針對(duì)旋蓋的沖 裁工藝性和拉深工藝性 分析比較了成形過(guò)程的三種不同沖壓工藝 單工序 復(fù)合 工序和連續(xù)工序 介紹了旋蓋冷沖壓成形過(guò)程 經(jīng)過(guò)對(duì)旋蓋的批量生產(chǎn) 零件質(zhì) 量 零件結(jié)構(gòu)以及使用要求的分析 研究 按照不降低使用性能為前提 將其確定 為沖壓件 用沖壓方法完成零件的加工 且簡(jiǎn)要分析了坯料形狀 尺寸 排樣 裁 板方案 拉深次數(shù) 沖壓工序性質(zhì) 數(shù)目和順序的確定 進(jìn)行了工藝力 壓力中心 模具工作部分尺寸及公差的計(jì)算 并設(shè)計(jì)出模具 還具體分析了模具的主要零部件 如凸凹模 卸料裝置 拉深凸模 墊板 凸模固定板等 的設(shè)計(jì)與制造 沖壓設(shè) 備的選用 凸凹模間隙調(diào)整和編制一個(gè)重要零件的加工工藝過(guò)程 列出了模具所需 零件的詳細(xì)清單 并給出了合理的裝配圖 通過(guò)充分利用現(xiàn)代模具制造技術(shù)對(duì)傳統(tǒng) 機(jī)械零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn) 優(yōu)化設(shè)計(jì) 優(yōu)化工藝方法能大幅度提高生產(chǎn)效率 這種方 法對(duì)類似產(chǎn)品具有一定的借鑒作用 關(guān)鍵詞 旋蓋 模具設(shè)計(jì) 拉深 第一章 緒論 模具作為中國(guó)一個(gè)獨(dú)立的大產(chǎn)業(yè) 發(fā)展的勢(shì)頭逐漸增大 并且現(xiàn)在已經(jīng)逐 漸的變成了國(guó)家的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的支柱 中國(guó)作為為全世界最大的制造業(yè)興盛國(guó)家 會(huì)有大量的模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展將使 國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展得到飛躍的提升 因?yàn)閲?guó)家模具工業(yè)開(kāi)始比較晚 相對(duì)來(lái)說(shuō)中 國(guó)的模具設(shè)計(jì)技術(shù)比較差 在 95 期雖然獲得了快速的發(fā)展 但與那些模具制 造比較昌盛國(guó)家對(duì)比 它們之間還是有很大的差距 為了更快的使我國(guó)模具制 造業(yè)有飛躍的發(fā)展 要加快的培訓(xùn)國(guó)家人員了解這項(xiàng)基本項(xiàng)目的重要 這也使 模具設(shè)計(jì)制造的高科技技術(shù)受到更好的歡迎 課程設(shè)計(jì)是我在大學(xué)學(xué)習(xí)的總結(jié) 它不但表達(dá)了我對(duì)模具設(shè)計(jì)的觀點(diǎn) 并 且對(duì)我有著非常關(guān)鍵的意義和實(shí)踐應(yīng)用的知識(shí) 因此我必須有了解模具設(shè)計(jì)的 整體設(shè)計(jì)過(guò)程和方法過(guò)程 才能更好地完成所學(xué)的課程設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)是基于沖壓工藝的基本理論知識(shí) 使用各種類型的沖壓工藝的基 本運(yùn)動(dòng)的展示 然后總結(jié)在沖壓模具的設(shè)計(jì)中的基本要求 什么是第一次定義 機(jī)械運(yùn)動(dòng)在沖裁過(guò)程 彎曲過(guò)程和拉伸過(guò)程中 要對(duì)某些內(nèi)容進(jìn)行控制 在模 具設(shè)計(jì)中應(yīng)特別注意 其次解釋了怎樣在模具設(shè)計(jì)方法中使用機(jī)械運(yùn)動(dòng)和一些 實(shí)際案例 最后關(guān)鍵是模具制造的設(shè)計(jì) 按照自己的條件 對(duì)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)行明 確的分析和加工 使我能夠聯(lián)系 有更多的機(jī)械運(yùn)動(dòng)見(jiàn)解 當(dāng)然以后還可以在 更多的局面運(yùn)用 是鞏固模具設(shè)計(jì)的最佳方式 1 1 課題研究的內(nèi)容 旋蓋形件是沖壓工件中十分常見(jiàn)的零件 根據(jù)提供的零件圖對(duì)其進(jìn)行零件工 藝性分析 成型設(shè)備選擇和模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 零件良好的工藝性將會(huì)降低材料的 消耗定額 提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和方便模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 下面就旋蓋形件進(jìn)行 詳細(xì)的設(shè)計(jì)和分析 模具設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)過(guò)程中 首先我們要對(duì)工件進(jìn)行結(jié)構(gòu) 材料分析 選擇合 適的生產(chǎn)方法 材料分析 以確定工件是否適合生產(chǎn) 然后由工件的厚度來(lái)確定 工件的厚度 然后計(jì)算布局的材料利用率 下一步是計(jì)算沖裁力 通過(guò)計(jì)算沖裁力來(lái)選擇合適的沖壓設(shè)備 模邊的計(jì)算 也有其重要的 只有選擇合適的邊才能保證模具的使用壽命 提高模具的使用率 模具刃口計(jì)算后 就是模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 先進(jìn)行凹模外形尺寸的計(jì)算的通過(guò) 凹模的外形尺寸來(lái)得到模具中其他固定板 卸料板等的尺寸 最后選擇模架等一 系列標(biāo)準(zhǔn)件 最終完成模具的設(shè)計(jì) 5 模邊計(jì)算 是模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第一尺寸的模具通過(guò)模具的尺寸來(lái)獲得模具 外形尺寸 其他固定板排料板的尺寸 最后選擇一系列標(biāo)準(zhǔn)件 如模具模架導(dǎo)柱 導(dǎo)套等 最后完成模具設(shè)計(jì) 1 2 課題研究思路 旋蓋形件沖壓模具一般的研究思路 第一步 對(duì)旋蓋形件進(jìn)行沖壓工藝分析 分析其材料精度問(wèn)題 看看是否能 夠使用沖壓工藝來(lái)完成生產(chǎn) 第二步 通過(guò)分析來(lái)確定旋蓋形件使用何種模具 以及使用這種模具所需要 采用那種結(jié)構(gòu) 第三步 由于旋蓋形件是落料拉深件 設(shè)計(jì)模具式需要需要進(jìn)行一系列的計(jì) 算 比如排樣圖材料利用率的計(jì)算 沖壓力的計(jì)算 第四步 根據(jù)以上的計(jì)算 可以知道所需的沖壓力是多少 然后根據(jù)沖壓力 的大小還了初步確定所需要的壓力設(shè)備 第五步 刃口計(jì)算 刃口計(jì)算的作用就是確定凸模和凹模等工作零件的公 差 通過(guò)這些公差的設(shè)計(jì)來(lái)確定最終沖壓件的精度 依次來(lái)保證旋蓋形件的最終 精度 第六步 工藝參數(shù)計(jì)算完畢后 接下來(lái)就是對(duì)模具的整體設(shè)計(jì) 首先計(jì)算出 主要的工作零件的外形尺寸 然后通過(guò)這些尺寸 來(lái)確定標(biāo)準(zhǔn)件 從而進(jìn)一步完 成模具的整個(gè)設(shè)計(jì) 第七步 完成 cad 裝配圖和對(duì)應(yīng)的零件圖的繪制 然后再依次完成標(biāo)注 通 過(guò)老師審核后打印裝訂 第八步 將以上計(jì)算和設(shè)計(jì)進(jìn)行整理 完成說(shuō)明書的審核 然后打印裝訂 1 3 課題研究應(yīng)注意的問(wèn)題 設(shè)計(jì)中我們應(yīng)該注意哪些問(wèn)題 第一 生成率問(wèn)題 就是同樣的材料 如何來(lái)完成更多工件產(chǎn)品的制作 可 以通過(guò)合理的排樣來(lái)考慮 第二 沖壓力的計(jì)算 通過(guò)計(jì)算來(lái)確定合適的壓力設(shè)備 防止壓力機(jī)的對(duì) 于模具來(lái)說(shuō)壓力過(guò)大或者過(guò)小 還有確定閉合高度是否合適 第三 刃口計(jì)算 合適的刃口可以確保凸模凹模的公差精度滿足合適的要求 通過(guò)設(shè)計(jì)降低次品率 以上問(wèn)題都是模具設(shè)計(jì)中比較重要的問(wèn)題 要多查詢資料 對(duì)于以上問(wèn)題合 理解答 從而完成模具的設(shè)計(jì) 第 2 章 分析零件的工藝性 沖壓件工藝性是指沖壓零件在沖壓加工過(guò)程中加工的難易程度 雖然沖壓 加工工藝過(guò)程包括備料 沖壓加工工序 必要的輔助工序 質(zhì)量檢驗(yàn) 組合 包裝的全過(guò)程 但分析工藝性的重點(diǎn)要在沖壓加工工序這一過(guò)程里 而沖壓加 工工序很多 各種工序中的工藝性又不盡相同 即使同一個(gè)零件 由于生產(chǎn)單 位的生產(chǎn)條件 工藝裝備情況及生產(chǎn)的傳統(tǒng)習(xí)慣等不同 其工藝性的涵義也不 完全一樣 這里我們重點(diǎn)分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性 該零件是旋蓋 如圖 2 1 該零件為旋蓋 料厚 t 1mm 拉深后厚度不變 零件底部圓角半徑 r 4mm 尺寸公差都為 IT14 滿足拉深工藝對(duì)精度等級(jí)的要 求 圖 2 1 工件圖 2 1 工藝分析 工藝性對(duì)精度的要求是一般情況下 拉深件的尺寸精度應(yīng)在 IT14 級(jí)以下 不宜高于 IT11 級(jí) 對(duì)于精度要求高的拉深件 應(yīng)在拉深后增加整形工序 以提 高其精度 由于材料各向異性的影響 拉深件的口部一般是不整齊的 為了獲 得所需要的旋蓋外形 需要增加修邊工序 影響拉深件工藝性的因素主要有拉深件的結(jié)構(gòu)與尺寸 精度和材料 拉深 工藝性對(duì)結(jié)構(gòu)與尺寸的要求是拉深件因盡量簡(jiǎn)單 對(duì)稱 并能一次拉深成形 拉深件的壁厚公差或變薄量一般不應(yīng)超出拉深工藝壁厚變化規(guī)律 當(dāng)零件一次 拉深的變形程度過(guò)大時(shí) 為避免拉裂 需采用多次拉深 這時(shí)在保證必要的表 面質(zhì)量前提下 應(yīng)允許內(nèi) 外表面存在拉深過(guò)程中可能產(chǎn)生的痕跡 在保證裝 配要求下 應(yīng)允許拉深件側(cè)壁有一定的斜度 拉深件的徑向尺寸應(yīng)只標(biāo)注外形 尺寸或內(nèi)形尺寸 而不能同時(shí)標(biāo)注內(nèi) 外形尺寸 工藝性要求材料具有良好的塑性 屈強(qiáng)比 值越小 一次拉深允許的bs 極限變形程度越大 拉深的性能越好 板厚方向性系數(shù) r 和板平面方向性系數(shù) 反映了材料的各向異性性能 當(dāng) r 較大或 較小時(shí) 材料寬度的變形比厚度r r 方向的變形容易 板平面方向性能差異較小 拉深過(guò)程中材料不易變薄或拉裂 因而有利于拉深成形 2 2 材料分析 該零件結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單 形狀對(duì)稱 屬于圓筒形拉深件 零件尺寸公差為 IT14 利用普通沖裁方法可以達(dá)到零件圖樣要求 工作環(huán)境是耐 100 的高溫 能在堿性的茶水里長(zhǎng)時(shí)間的浸泡 工件材料為 08L 材料的抗剪強(qiáng)度為 260 340MPa 抗拉強(qiáng)度為 300 440MPa 伸長(zhǎng)率為 29 屈服極限為 210 2 3 毛坯圖 根據(jù)拉深件尺寸 修邊余量 3 0 其零件高度為 H 39mm d 59mm d8023 6m 凸 130 53 rm 24 514 r 根據(jù)公式 如下圖代入數(shù)據(jù) 2 21214 70 56DdHdrr 凸 2 8645931 725980 61 圖 2 2 展開(kāi)圖 第 3 章 確定工藝方案和模具總體設(shè)計(jì) 3 1 確定工藝方案 根據(jù)以上分析和計(jì)算 可以進(jìn)一步明確該零件的沖壓加工需要包括以下基 本工序 落料 拉深 沖孔和修邊 根據(jù)這些基本工序 可以擬出如下幾種工藝方案 方案一 以上工序過(guò)程都采用單工序模加工 用此方案 模具的結(jié)構(gòu)都比較簡(jiǎn)單 制造很容易 成本低廉 但由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單定位誤差很大 而且單工序模一般無(wú) 導(dǎo)向裝置 安裝和調(diào)整不方便 費(fèi)時(shí)間 生產(chǎn)效率低 方案二 落料與拉深在復(fù)合模中加工品 對(duì)落料 拉深的精度也有很大的提高 方案三 采用帶料級(jí)進(jìn)多工位自動(dòng)壓力機(jī)沖壓 可以獲得較高的生產(chǎn)效率 而且操 作安全 但這一方案需要專用的壓力機(jī)或自動(dòng)的送料裝置 模具的結(jié)構(gòu)比較復(fù) 雜 制造周期長(zhǎng) 生產(chǎn)成本高 根據(jù)設(shè)計(jì)需要和生產(chǎn)批量 綜合考慮以上方案 采用方案一 落料和拉深 分開(kāi)進(jìn)行 本次設(shè)計(jì)只做拉深工序 3 2 模具類型的選擇 通過(guò)工件的工藝分析 以及各個(gè)生產(chǎn)方案的對(duì)比 決定采用首次拉深模完 成工件的生產(chǎn) 3 3 送料方式的選擇 為了實(shí)現(xiàn)工件的自動(dòng)化生產(chǎn) 工件的送料方式的選擇十分重要 在本次設(shè) 計(jì)中 采用自動(dòng)送料機(jī)構(gòu) 能夠滿足工件的自動(dòng)化生產(chǎn) 3 4 定位方式的選擇 模具采用的是落料的工件 設(shè)計(jì)中毛坯即為一個(gè)旋蓋 所以可以依靠工件 的內(nèi)形和定位板進(jìn)行定位 3 5 卸料 出件方式的選擇 因?yàn)楣ぜ虾駷?1mm 材料不算太厚 卸料力不大 而且由于需要拉深工 序 所以使用彈性卸料板 卸料的同時(shí)還可以起到壓料的作用 出件的時(shí)候采 用上模打件裝置 3 6 導(dǎo)向方式的選擇 a b c d 圖 3 1 導(dǎo)柱模架 a 中間導(dǎo)柱 b 后側(cè)導(dǎo)柱 c 對(duì)角導(dǎo)柱 d 四導(dǎo)柱 首先分析工件 由于工件尺寸十分的大 并且生產(chǎn)具有較高的要求 四角 導(dǎo)柱的尺寸不合適 對(duì)角導(dǎo)柱容易偏移 所以在設(shè)計(jì)中我們采用導(dǎo)向精度好的 中間導(dǎo)柱導(dǎo)向模架 不但能保證工件的正常生產(chǎn) 同時(shí)也能保證精度 所以選 擇第 1 個(gè)方案最佳 第 4 章 拉深模主要工藝參數(shù)的計(jì)算 4 1 拉深模工藝參數(shù)計(jì)算 4 3 1 拉深工藝 1 拉深力 一般情況下拉深力隨凸模行程變化而改變 其變化曲線如圖 3 1 從圖中可 以看出 在拉深開(kāi)始時(shí) 由于凸緣變形區(qū)材料的變形不大 冷作硬化也小 所 以雖然變形區(qū)面積較大 但材料變形抗力與變形區(qū)面積相乘所得的拉深力并不 大 從初期到中期 材料冷作硬化的增長(zhǎng)速度超過(guò)了變形區(qū)面積減少速度 拉 深力逐漸增大 于前中期拉深力達(dá)到最高點(diǎn)位置 拉深到中期以后 變形區(qū)面 積減少的速度超過(guò)了冷作硬化增加的速度 于是拉深力逐漸下降 零件拉深完 以后 由于還要從凹模中推出 曲線出現(xiàn)延緩下降 這是摩擦力作用的結(jié)果 不是拉深變形力 由于影響拉深力的因素比較復(fù)雜 按實(shí)際受力和變形情況來(lái)準(zhǔn)確計(jì)算拉深 力是筆尖困難的 所以 實(shí)際生產(chǎn)中通常是以危險(xiǎn)斷面的拉應(yīng)力不超過(guò)其材料 抗拉強(qiáng)度為依據(jù) 采用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算 對(duì)于凸緣圓筒形零件的拉深力近似 計(jì)算公式為 4 11 bKltF 拉 式中 拉深零件的凸模周邊長(zhǎng)度 mm l 系數(shù) 這里取 1 材料的抗拉強(qiáng)度 MPa b 材料厚度 t 通過(guò) CAD 測(cè)量 拉深凸模周長(zhǎng) l 182 2mm 因此 182 408 17FKN 拉 4 3 2 初選壓力機(jī) 壓力機(jī)噸位的大小的選擇 首先要以沖壓工藝所需的變形力為前提 要求 設(shè)備的名義壓力要大于所需的變形力 而且還要有一定的力量?jī)?chǔ)備 以防萬(wàn)一 從提高設(shè)備的工作剛度 沖壓零件的精度及延長(zhǎng)設(shè)備的壽命的觀點(diǎn)出發(fā) 要求 設(shè)備容量有較大的剩余 因此初選壓力機(jī) J23 16 4 3 3 計(jì)算凸 凹模刃口尺寸及公差 拉深時(shí) 拉深模直徑尺寸的確定的原則 與沖裁模刃口尺寸的確定基本相 同 只是具體內(nèi)容不同 這里不在復(fù)述 拉深凸模和凹模的單邊間隙 Z 1 1t 1 1mm 計(jì)算凸凹模制造公差 按 IT8 級(jí) 精度選取 對(duì)于拉深尺寸 0 746m 0 14m 凸 凹 因拉深件注外形尺寸 按凹模進(jìn)行配作 d0 5 式中 d 拉深件外形尺寸 d 凹模尺寸 拉深件尺寸公差 即有 59 630d 1460 57 0 14 第 5 章 模具主要零件的設(shè)計(jì) 5 1 主要工作零件的設(shè)計(jì) 5 1 1 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸 模 設(shè) 計(jì) 的 好 壞 有 時(shí) 直 接 決 定 了 模 具 壽 命 和 成 長(zhǎng) 工 件 的 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 中 要 有 其 注 意 凸 模 圓 角 以 及 其 表 面 的 粗 糙 度 使 其 在 工 作 時(shí) 能 促 進(jìn) 坯 料 的 流 動(dòng) 凸模的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖 5 1 所示 圖 5 1 拉深凸模 5 1 2 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模的設(shè)計(jì)過(guò)程中 為了凹模磨損之后方便修模 所以凹模設(shè)計(jì)成如圖5 2 所示的結(jié)構(gòu) 通過(guò)螺釘和圓柱銷連接在上模座上 圖 5 2 凹模 5 1 3 定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 為了保證工件的精確定位 設(shè)計(jì)定位板 定位板的設(shè)計(jì)結(jié)合工件的內(nèi)形進(jìn) 行定位 沖壓的時(shí)候可以依靠其進(jìn)行定位 5 2 模柄及固定零件 模具的連接與固定零件有模柄 固定板 墊板 銷釘 螺釘?shù)?這些零件大多 有國(guó)家準(zhǔn) 設(shè)計(jì)時(shí)可按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選用 模柄 作 用 將 上 模 固 定 在 壓 力 機(jī) 的 滑 塊 上 要 求 模 具 的 壓 力 中 心 與 模 柄 中 心 線 重 合 應(yīng) 用 常 用 于 1000KN以 下 的 中 小 型 模 具 上 類 型 及 應(yīng) 用 場(chǎng) 合 旋 入 式 下 圖 a 所 示 通過(guò)螺紋與上模座連接 為防止松動(dòng) 常用防轉(zhuǎn)螺釘 緊固 這種模柄裝拆方便 但模柄軸線與上模座的垂直度較差 多用于有導(dǎo)柱 的小型沖模 壓入式 下 圖 b 所 示 它與模座孔采用過(guò)渡配合H7 m6 并加銷釘防轉(zhuǎn) 這種 模柄可較好保證軸線與上模座的垂直度 適用于各種中 小型沖模 生產(chǎn)中最 常用 凸緣式 下 圖 c 所 示 用 3 4個(gè) 螺 釘 固 定 在 上 模 座 的 窩 孔 內(nèi) 模 柄 的 凸 緣 與 上 模 座 的 窩 孔 采 用 H7 js6過(guò) 渡 配 合 多 用 于 較 大 型 的 模 具 槽型模柄和通用模柄 下 圖 d e 所 示 均用于直接固定凸模 也稱為帶模座 的模柄 它更換凸模方便 主要用于簡(jiǎn)單模 模柄的選用 首 先 應(yīng) 根 據(jù) 模 具 的 大 小 及 零 件 精 度 等 方 面 的 要 求 確 定 模 柄 的 類 型 然 后 根 據(jù) 所 選 壓 力 機(jī) 的 模 柄 孔 尺 寸 確 定 模 柄 的 規(guī) 格 選 擇 模 柄 時(shí) 應(yīng) 注 意 模 柄 安 裝 直 徑 d和 長(zhǎng) 度 L應(yīng) 與 滑 塊 模 柄 孔 尺 寸 相 適 應(yīng) 模 柄 直 徑 可 取 與模柄孔相等 采用間隙配合H11 dll 模柄長(zhǎng)度應(yīng)小于模柄孔深度5 l0mm 固定板 將凸?；虬寄０匆欢ㄏ鄬?duì)位置壓人固定后 作為一個(gè)整體安裝在上模座或下模 座的板件上 模具中最常見(jiàn)的是凸模固定板 固定板分為圓形固定板和矩形固 定板兩種 主要用于固定小型的凸模和凹模 固 定 板 的 設(shè) 計(jì) 應(yīng) 注 意 以 下 幾 點(diǎn) 1 凸模固定板的厚度一般取凹模厚度的0 6 0 8 倍 其平面尺寸可與凹模 卸料 板外形尺寸相同 但還應(yīng)考慮緊固螺釘及銷釘?shù)奈恢?2 固定板上的凸模安裝孔與凸模采用過(guò)渡配合H7 m6 凸模壓裝后端面要與固定 板一起磨平 3 固定板的上 下表面應(yīng)磨平 并與凸模安裝孔的軸線垂直 固定板基面和壓 裝配合面的表面粗糙度為Ral 6 0 8um 另一非基準(zhǔn)面可適當(dāng)降低要求 4 固 定 板 材 料 一 般 采 用 Q235或 45鋼 制 造 無(wú) 需 熱 處 理 淬 硬 墊 板 墊板的作用是直接承受和擴(kuò)散凸模傳遞的壓力 以降低模座所受的單位壓力 防止模座被局部壓陷 模具中最為常見(jiàn)的是凸模墊板 它被裝于凸模固定板與 模座之間 模具是否加裝墊板 要根據(jù)模座所受壓力的大小進(jìn)行判斷 若模座 所受單位壓力大于模座材料的許用壓應(yīng)力 則需加墊板 墊板外形尺寸可與固定板相同 其厚度一般取3 20mm 墊板材料為45鋼 淬火 硬度為43 48 HRC 墊板上 下表面應(yīng)磨平 表面粗糙度為Ral 6 0 8um 以保 證平行度要求 為了便于模具裝配 墊板上銷釘通過(guò)孔直徑可比銷釘直徑增大 0 3 0 5mm 螺釘通過(guò)孔也類似 螺 釘 與 銷 釘 螺釘與銷釘都是標(biāo)準(zhǔn)件 設(shè)計(jì)模具時(shí)按標(biāo)準(zhǔn)選用即可 螺釘用于固定模具零件 而銷釘則起定位作用 模具中廣泛應(yīng)用的是內(nèi)六角螺釘和圓柱銷釘 其中 M6 M12mm的螺釘和 4 10mm的銷釘最為常用 在 模 具 設(shè) 計(jì) 中 選 用 螺 釘 銷 釘 應(yīng) 注 意 以 下 幾 點(diǎn) 1 螺釘要均勻布置 盡量置于被固定件的外形輪廓附近 當(dāng)被固定件為圓形時(shí) 一般采用3 4 個(gè)螺釘 當(dāng)為矩形時(shí) 一般采用4 6 個(gè) 銷釘一般都用兩個(gè) 且盡 量遠(yuǎn)距離錯(cuò)開(kāi)布置 以保證定位可靠 螺釘?shù)拇笮?yīng)根據(jù)凹模厚度選用 2 螺釘之間 螺釘與銷釘之間的距離 螺釘 銷釘距刃口及外邊緣的距離 均 不應(yīng)過(guò)小 以防降低強(qiáng)度 3 內(nèi) 六 角 螺 釘 通 過(guò) 孔 及 其 螺 釘 裝 配 尺 寸 應(yīng) 合 理 其 具 體 數(shù) 值 可 由 相 關(guān) 資 料 查 得 4 圓柱銷孔形式及其裝配尺寸可參考相關(guān)資料 連接件的銷孔應(yīng)配合加工 以 保證位置精度 銷釘孔與銷釘采用H7 m6或H7 n6過(guò)渡配合 5 彈壓卸料板上的卸料螺釘 用于連接卸料板 主要承受拉應(yīng)力 根據(jù)卸料螺 釘?shù)念^部形狀 也可分為內(nèi)六角和圓柱頭兩種 圓形卸料板常用3個(gè)卸料螺釘 矩形卸料板一般用4或6個(gè)卸料螺釘 由于彈壓卸料板在裝配后應(yīng)保持水平 故 卸料螺釘?shù)拈L(zhǎng)度L應(yīng)控制在一定的公差范圍內(nèi) 裝配時(shí)要選用同一長(zhǎng)度的螺釘 卸料螺釘孔的裝配尺寸見(jiàn)相關(guān)資料 5 3 壓力機(jī)技術(shù)參數(shù)的校核 1 模具閉合高度的校核 模具閉合高度為 H 189 5mm 沖壓機(jī)最大封閉高度 220mm 能滿足 要求 最終確定選擇 J23 16 105minmax H模 2 沖壓過(guò)程中落料力 F 80 17KN 最大 壓力機(jī)的公稱壓力 160PkN 公 且工作時(shí)壓力曲線位于壓力機(jī)滑塊的許用負(fù)荷曲線之下 因此滿足生FP 公 產(chǎn)要求 3 模具最大安裝尺寸為 375mm 240mm 壓力機(jī)工作臺(tái)臺(tái)面尺寸為 450mm 300mm 能滿足模具的正確安裝 參考文獻(xiàn) 1 劉心冶 冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) M 重慶 重慶大學(xué)出版社 1998 2 盧險(xiǎn)峰 沖壓工藝模具學(xué) M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2000 3 梁柄文 實(shí)用板金沖壓工藝圖集 M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1999 4 模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會(huì) 沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例 M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2002 5 杜東福 冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) M 長(zhǎng)沙 湖南科學(xué)技術(shù)出版社 1990 6 成虹 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) M 成都 電子科技大學(xué)出版社 2000 7 馮柄堯 模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè) M 上海 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1998 8 王樹(shù)勛 高廣升 冷沖壓模具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)大全 M 廣州 華南理工大學(xué)出版社 1988 9 鄭家賢 沖壓工藝模具設(shè)計(jì)實(shí)用技術(shù) M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1999 沖壓成形與板材沖壓 1 概述 通過(guò)模具使板材產(chǎn)生塑性變形而獲得成品零件的一次成形工藝方法叫做 沖壓 由于沖壓通常在冷態(tài)下進(jìn)行 因此也稱為冷沖壓 只有當(dāng)板材厚度超 過(guò) 8 100mm 時(shí) 才采用熱沖壓 沖壓加工的原材料一般為板材或帶材 故也 稱板材沖壓 某些非金屬板材 如膠木板 云母片 石棉 皮革等 亦可采 用沖壓成形工藝進(jìn)行加工 沖壓廣泛應(yīng)用于金屬制品各行業(yè)中 尤其在汽車 儀表 軍工 家用電 器等工業(yè)中占有極其重要的地位 沖壓成形需研究工藝設(shè)備和模具三類基本 問(wèn)題 板材沖壓具有下列特點(diǎn) 1 高的材料利用率 2 可加工薄壁 形狀復(fù)雜的零件 3 沖壓件在形狀和尺寸方面的互換性好 4 能獲得質(zhì)量輕而強(qiáng)度高 剛性好的零件 5 生產(chǎn)率高 操作簡(jiǎn)單 容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化 沖壓模具制作成本高 因此適合大批量生產(chǎn) 對(duì)于小批量 多品種生產(chǎn) 常采用簡(jiǎn)易沖模 同時(shí)引進(jìn)沖壓加工中心等新型設(shè)備 以滿足市場(chǎng)求新求變 的需求 板材沖壓常用的金屬材料有低碳鋼 銅 鋁 鎂合金及高塑性的合 金剛等 如前所述 材料形狀有板材和帶材 沖壓生產(chǎn)設(shè)備有剪床和沖床 剪床是用來(lái)將板材剪切成具有一定寬度的 條料 以供后續(xù)沖壓工序使用 沖床可用于剪切及成形 2 沖壓成形的特點(diǎn) 生產(chǎn)時(shí)間中所采用的沖壓成形工藝方法有很多 具有多種形式餓名稱 但塑性變形本質(zhì)是相同的 沖壓成形具有如下幾個(gè)非常突出的特點(diǎn) 1 垂直于板面方向的單位面積上的壓力 其數(shù)值不大便足以在板面方 向上使 板材產(chǎn)生塑性變形 由于垂直于板面方向上的單位面積上壓力的素 質(zhì)遠(yuǎn)小于板面方向上的內(nèi)應(yīng)力 所以大多數(shù)的沖壓變形都可以近似地當(dāng)作平 面應(yīng)力狀態(tài)來(lái)處理 使其變形力學(xué)的分析和工藝參數(shù)的計(jì)算大呢感工作都得 到很大的簡(jiǎn)化 2 由于沖壓成形用的板材毛胚的相對(duì)厚度很小 在壓應(yīng)力作用下的抗 失穩(wěn)能力也很差 所以在沒(méi)有抗失穩(wěn)裝置 如壓邊圈等 的條件下 很難在 自由狀態(tài)下順利地完成沖壓成形過(guò)程 因此 以拉應(yīng)力作用為主的伸長(zhǎng)類沖 壓成形過(guò)程多于以壓應(yīng)力作用為主的壓縮類成形過(guò)程 3 沖壓成形時(shí) 板材毛胚內(nèi)應(yīng)力的數(shù)值等于或小于材料的屈服應(yīng)力 在這一點(diǎn)上 沖壓成形與體積成形的差別很大 因此 在沖壓成形時(shí)變形區(qū) 應(yīng)力狀態(tài)中的靜水壓力成分對(duì)成形極限與變形抗力的影響 已失去其在體積 成形時(shí)的重要程度 有些情況下 甚至可以完全不予考慮 即使有必要考慮 時(shí) 其處理方法也不相同 4 在沖壓成形時(shí) 模具對(duì)板材毛胚作用力所形成的約束作用較輕 不 像體積成形 如模鍛 是靠與制件形狀完全相同的型腔對(duì)毛胚進(jìn)行全面接觸 而實(shí)現(xiàn)的強(qiáng)制成形 在沖壓成形中 大多數(shù)情況下 板材毛胚都有某種程度 的自由度 常常是只有一個(gè)表面與模具接觸 甚至有時(shí)存在板材兩側(cè)表面都 有于模具接觸的變形部分 在這種情況下 這部分毛胚的變形是靠模具對(duì)其 相鄰部分施加的外力實(shí)現(xiàn)其控制作用的 例如 球面和錐面零件成形時(shí)的懸 空部分和管胚端部的卷邊成形都屬這種情況 由于沖壓成形具有上述一些在變形與力學(xué)方面的特點(diǎn) 致使沖壓技術(shù)也 形成了一些與體積成形不同的特點(diǎn) 由于不需要在板材毛的表面施加很大的 單位壓力即可使其成形 所以在沖壓技術(shù)中關(guān)于模具強(qiáng)度與剛度的研究并不 十分重要 相反卻發(fā)展了學(xué)多簡(jiǎn)易模具技術(shù) 由于相同原因 也促使靠氣體或液體壓力成形的工藝方法得以發(fā)展 因 沖壓成形時(shí)的平面應(yīng)力狀態(tài)或更為單純的應(yīng)變狀態(tài) 與體積成形相比 當(dāng) 前對(duì)沖壓成形匯中毛胚的變形與 力能參數(shù)方面的研究較為深入 有條件運(yùn) 用合理的科學(xué)方法進(jìn)行沖壓加工 借助于電子計(jì)算機(jī)與先進(jìn)的測(cè)試手段 在 對(duì)板材性能與沖壓變形參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量與分析基礎(chǔ)上 實(shí)現(xiàn)沖壓過(guò)程智能 化控制的研究工作也在開(kāi)展 人們?cè)趯?duì)沖壓成形過(guò)程有離開(kāi)較為深入的了解 后 已經(jīng)認(rèn)識(shí)到?jīng)_壓成型與原材料有十分密切的關(guān)系 所以 對(duì)板材沖壓性 能即成形性與形狀穩(wěn)定性的研究 目前已成為沖壓技術(shù)的一個(gè)重要內(nèi)容 對(duì) 板材沖壓性能的研究工作不僅是沖壓技術(shù)發(fā)展的需要 而且也促進(jìn)了鋼鐵工 業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展 為其提高板材的質(zhì)量提供了一個(gè)可靠的基礎(chǔ)與依據(jù) 3 沖壓變形的分類 沖壓變形工藝可完成多種工序 其基本工序可分為分離工序和變形工序 兩大類 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(duì)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 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(diǎn)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(gè)類型并進(jìn)行體系化的研究 絕大多數(shù)沖壓成形時(shí)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(gè)主應(yīng)力 由于板厚較小 通常都近似地認(rèn)為這兩個(gè)主應(yīng)力 在厚度方向上是均勻分布的 基于這樣的分析 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(diǎn) 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(lái)表示 4 沖壓用原材料 沖壓加工用原材料有很多種 它們的性能也有很大的差別 所以必須根 據(jù)原材料的性能與特點(diǎn) 采用不同的沖壓成形方法 工藝參數(shù)和模具結(jié)構(gòu) 才能達(dá)到?jīng)_壓加工的目的 由于人們對(duì)沖壓成形過(guò)程板材毛胚的變形行為有 了較為深入的認(rèn)識(shí) 已經(jīng)相當(dāng)清楚的建立了由原材料的化學(xué)成分 組織等因 素所決定的材料性能與沖壓成形之間的關(guān)系 這就使原材料生產(chǎn)部門不但按 照沖壓件的工作條件與使用要求進(jìn)行原材料的設(shè)計(jì)工作 而且也根據(jù)沖壓件 加工過(guò)程對(duì)板材性能的要求進(jìn)行新型材料的開(kāi)發(fā)工作 這是沖壓技術(shù)在原材 料研究方面的一個(gè)重要方向 對(duì)沖壓用原材料沖壓性能方面的研究工作有 1 原材料沖壓性能的含義 2 判斷原材料沖壓性能的科學(xué)方法 確定可以確切反映材料沖壓性能的 參數(shù) 建立沖壓性能的參數(shù)與實(shí)際沖壓成形間的關(guān)系 以及沖壓性能參數(shù)的 測(cè)試方法等 3 建立原材料的化學(xué)成分 組織和制造過(guò)程與沖壓性能之間的關(guān)系 沖 壓用原材料主要是各種金屬與非金屬板材 金屬板材包括各種黑色技術(shù)和有 色金屬板材 雖然在沖壓生產(chǎn)中所用金屬板材的種類很多 但最多的原材料 蛀牙是鋼板 不銹鋼板 鋁合金板及各種復(fù)合金屬板 5 板材沖壓性能及其鑒定方法 板材是指對(duì)沖壓加工的適應(yīng)能力 對(duì)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(guò)程與工藝參數(shù)制造 出沖壓零件 必須對(duì)作為加工對(duì)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(diǎn)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(duì)板材的沖壓性能有一個(gè)科學(xué)的認(rèn)識(shí)與正確的判斷 評(píng)定板 材沖壓性能的方法有直接試驗(yàn)法與間接試驗(yàn)法 實(shí)物沖壓試驗(yàn)是最直接的板材沖壓性能的評(píng)定方法 利用實(shí)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(shí)際沖壓零件的性能評(píng)定 當(dāng)然能 夠的最可靠的結(jié)果 但是 這種評(píng)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 模擬試驗(yàn)是把生產(chǎn)中實(shí)際存在的沖壓成形方法進(jìn)行歸納與簡(jiǎn)單化處理 消除許多過(guò)于復(fù)雜的因素 利用軸對(duì)稱的簡(jiǎn)化了的成形方法 在保證試驗(yàn)中 板材的變形性質(zhì)與應(yīng)力狀態(tài)都與實(shí)際沖壓成形相同的條件下進(jìn)行的沖壓性能 的評(píng)定工作 為了保證模擬試驗(yàn)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(yàn)用工具的幾何形狀與尺寸 毛胚的尺寸 試驗(yàn)條件 沖壓速度 潤(rùn) 滑方法 壓邊力等 間接試驗(yàn)法也叫做基礎(chǔ)試驗(yàn)法 間接試驗(yàn)法的特點(diǎn)是 在對(duì)板材在塑性 變形過(guò)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(lái) 建立間接試驗(yàn)結(jié)果 間接試驗(yàn)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(yàn)時(shí)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(guò)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(yàn)所得 的結(jié)果 試驗(yàn)值 并不是沖壓成形的工藝參數(shù) 而是可以用來(lái)表示板材沖壓 性能的基礎(chǔ)性參數(shù) Characteristics and Sheet Metal Forming 1 The article overview 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 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 The process equipment and die are the three foundational problems that needed to be studied in stamping The characteristics of the sheet metal forming are as follows 1 High material utilization 2 Capacity to produce thin walled parts of complex shape 3 Good interchangeability between stamping parts due to precision in shape and dimension 4 Parts with lightweight high strength and fine rigidity can be obtained 5 High productivity easy to operate and to realize mechanization and automatization 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 The materials for sheet metal stamping include mild steel copper aluminum magnesium alloy and high plasticity alloy steel etc 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 2 Characteristics of stamping forming 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 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 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 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 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 Due to the characteristics of stamping deformation and mechanics mentioned above the stamping technique is different form the bulk metal forming 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 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 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 3 Categories of stamping forming Many deformation processes can be done by stamping the basic processes of the stamping can be divided into two kinds cutting and forming 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 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 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 4 Raw materials for stamping forming There are a lot of raw materials used in stamping forming and the properties of these materials may have large difference The stamping forming can be succeeded only by determining the stamping method the forming parameters and the die structures according to the properties and characteristics of the raw materials The deformation of the blank during stamping forming has been investigated quite thoroughly The relationships between the material properties decided by the chemistry component and structure of the material and the stamping forming has been established clearly Not only the proper material can be selected based on the working condition and usage demand but also the new material can be developed according to the demands of the blank properties during processing the stamping part This is an important domain in stamping forming research The research on the material properties for stamping forming is as follows 1 Definition of the stamping property of the material 2 Method to judge the stamping property of the material find parameters to express the definitely material property of the stamping forming establish the relationship between the property parameters and the practical stamping forming and investigate the testing methods of the property parameters 3 Establish the relationship among the chemical component structure manufacturing process and stamping property The raw materials for stamping forming mainly include various metals and nonmetal plate Sheet metal includes both ferrous and nonferrous metals Although a lot of sheet metals are used in stamping forming the most widely used materials are steel stainless steel aluminum alloy and various composite metal plates 5 Stamping forming property of sheet metal and its assessing method The stamping forming property of the sheet metal is the adaptation capability of the sheet metal to stamping forming It has crucial meaning to the investigation of the stamping forming property of the sheet metal In order to produce stamping forming parts with most scientific economic and rational stamping forming process and forming parameters it is necessary to understand clearly the properties of the sheet metal so as to utilize the potential of the sheet metal fully in the production On the other hand to select plate material accurately and rationally in accordance with the characteristics of the shape and dimension of the stamping forming part and its forming technique is also necessary so that a scientific understanding and accurate judgment to the stamping forming properties of the sheet metal may be achieved There are direct and indirect testing methods to assess the stamping property of the sheet metal Practicality stamping test is the most direct method to assess stamping forming property of the sheet metal This test is done exactly in the same condition as actual production by using the practical equipment and dies Surely this test result is most reliable But this kind of assessing method is not comprehensively applicable and cannot be shared as a commonly used standard between factories The simulation test is a kind of assessing method that after simplifying and summing up actual stamping forming methods as well as eliminating many trivial factors the stamping properties of the sheet metal are assessed based on simplified axial symmetric forming method under the same deformation and stress states between the testing plate and the actual forming states In order to guarantee the reliability and generality of simulation results a lot of factors are regulated in detail such as the shape and dimension of tools for test blank dimension and testing conditions stamping velocity lubrication method and blank holding force etc Indirect testing method is also called basic testing method its characteristic is to connect analysis and research on fundamental property and principle of the sheet metal during plastic deformation and with the plastic deformation parameters of the sheet metal in actual stamping forming and then to establish the relationship between the indirect testing results indirect testing value and the actual stamping forming property forming parameters Because the shape and dimension of the specimen and the loading pattern of the indirect testing are different from the actual stamping forming the deformation characteristics and stress states of the indirect test are different from those of the actual one So the results obtained form the indirect test are not the stamping forming parameters but are the fundamental parameters that can be used to represent the stamping forming property of the sheet metal