2237 安裝板沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)

2237 安裝板沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì),安裝,沖壓,成形,工藝,模具設(shè)計(jì) 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查表學(xué)生姓名 段曉帥 學(xué) 號(hào) 061307137 指導(dǎo)教師 劉軼課題名稱 安裝板沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)難易程度 偏難 適中 偏易選題情況工作量 較大 合理 較小任務(wù)書(shū) 有 無(wú)開(kāi)題報(bào)告 有 無(wú)符合規(guī)范化 的要求外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況 好 一般 差工作進(jìn)度 快 按計(jì)劃進(jìn)行 慢中期工作匯報(bào)及解答問(wèn)題情況優(yōu) 良 中 差中期成績(jī)?cè)u(píng)定：所在專業(yè)意見(jiàn)：負(fù)責(zé)人： 2009 年 4 月 10 日編制： 段曉帥 校對(duì)： 審核： 批準(zhǔn)： 零件號(hào) 零件名稱機(jī) 械 加 工 工 藝 過(guò) 程 卡01-15 凸凹模工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備1 備料 將毛坯鍛成 70mmX55mmX80mm 空氣錘2 熱處理 退火3 銑 銑六面，厚度留單邊磨量 0.2－0.3mm 銑床4 平磨 磨厚度到上限尺寸，磨側(cè)基面保證互相垂直 平面磨床5 鉗工 劃刃口輪廓尺寸及孔位置尺寸6 鉗工 加工好凹模、凸模，配作落料凸模達(dá)要求7 鉗工 鉆 孔 鉆床8 熱處理 淬火，回火，保證 HRC62－649 鉗工 磨各配合面達(dá)要求10 檢驗(yàn)編制： 段曉帥 校對(duì)： 審核： 批準(zhǔn)： 零件號(hào) 零件名稱機(jī) 械 加 工 工 藝 過(guò) 程 卡沖孔凸模 01-11工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備1 備料 備料 Φ12mmX73mm 鋸床2 熱處理 退火3 車(chē)外圓 按圖形車(chē)外圓保證單邊余量 0.02mm 的磨削余量 臥式車(chē)床4 磨 一次裝夾后磨削 Φ6 及 Φ3.6 表面，保證同軸度要求 外圓磨床5 熱處理 淬火、回火達(dá)到硬度要求 HRC62-646 檢驗(yàn)編制： 段曉帥 校對(duì)： 審核： 批準(zhǔn)： 機(jī) 械 加 工 工 藝 過(guò) 程 卡 零件號(hào) 零件名稱卸料板 01-14工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備1 備料 將毛坯鍛成 140mmX110mmX22mm 空氣錘2 熱處理 退火3 銑 銑六面,厚度留單邊磨量 0.2~0.3mm 銑床4 平磨 磨厚度到上限尺寸,磨側(cè)基面保證互相垂直 平面磨床5 鉗工 劃各型孔,螺孔,銷(xiāo)孔位置劃漏孔輪廓線6 鉗工 鉆各孔 鉆床8 平磨 磨厚度及基面見(jiàn)光 平面磨床9 鉗工 研光各型孔達(dá)要求10 熱處理 淬火、回火，保證硬度 HRC43-4811 檢驗(yàn)編制： 段曉帥 校對(duì)： 審核： 批準(zhǔn)： 零件號(hào) 零件名稱機(jī) 械 加 工 工 藝 過(guò) 程 卡01-12 凸模固定板工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備1 備料 將毛坯鍛成 140mmX110mmX26mm 空氣錘2 熱處理 退火3 銑 銑六面，厚度留單邊磨量 0.2－0.3mm 銑床4 平磨 磨厚度到上限尺寸，磨側(cè)基面保證互相垂直 平面磨床5 鉗工 劃各孔位置尺寸6 鉗工 鉆各孔 鉆床7 熱處理 淬火，回火，保證 HRC43－488 鉗工 磨各配合面達(dá)要求9 檢驗(yàn)河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 評(píng) 語(yǔ)學(xué)生姓名： 段 曉 帥 班級(jí): 模具 066 學(xué)號(hào)： 061307137 題 目： 安 裝 板 沖 壓 成 形 工 藝 及 模 具 設(shè) 計(jì) 綜合成績(jī)： 指導(dǎo)者評(píng)語(yǔ)：該同學(xué)能較好地按照畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求完成安裝板沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)工作，工作量飽滿，模具結(jié)構(gòu)可行，說(shuō)明書(shū)較完整，書(shū)寫(xiě)符合規(guī)范化要求，但在制圖方面存在少量錯(cuò)誤。建議成績(jī)?cè)u(píng)定為良，可以提交答辯。指導(dǎo)者(簽字)： 年 月 日畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 評(píng) 語(yǔ)評(píng)閱者評(píng)語(yǔ)：該同學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)際，工作量達(dá)到要求，能按照規(guī)范性要求書(shū)寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，設(shè)計(jì)較合理可行，但圖紙存在少量問(wèn)題。建議成績(jī)?cè)u(píng)定為良，可以提交答辯。評(píng)閱者(簽字)： 年 月 日答辯委員會(huì)（小組）評(píng)語(yǔ)：答辯委員會(huì)（小組）負(fù)責(zé)人(簽字)： 年 月 日目錄1 緒論………………………………………………………………………………11.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)…………………………………………………11.1.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀………………………………………………………………11.1.2 國(guó)內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì)…………………………………………………………31.2 國(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)……………………………………………………61.3　安裝板模具設(shè)計(jì)與制造………………………………………………………71.3.1 安裝板模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路…………………………………………………71.3.2 安裝板模具的設(shè)計(jì)進(jìn)度………………………………………………………82 安裝板沖壓工藝分析……………………………………………………………92.1 沖壓件的工藝分析……………………………………………………………92.2 沖壓工藝計(jì)算和工藝方案……………………………………………………92.2.1 工藝方案的確定………………………………………………………………92.2.2 必要的工藝計(jì)算………………………………………………………………103 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………………………………163.1 模具總體設(shè)計(jì)…………………………………………………………………163.2 模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………163.2.1 凸模、凹模、凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………163.2.2 卸料彈簧的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………………193.2.3 模架的設(shè)計(jì)………………………………………………………………………204 沖壓設(shè)備的選擇…………………………………………………………………225 結(jié)束語(yǔ)……………………………………………………………………………23致謝 …………………………………………………………………………………24參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………25河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查表學(xué)生姓名 段曉帥 學(xué) 號(hào) 061307137 指導(dǎo)教師 劉軼課題名稱 安裝板沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)難易程度 偏難 適中 偏易選題情況工作量 較大 合理 較小任務(wù)書(shū) 有 無(wú)開(kāi)題報(bào)告 有 無(wú)符合規(guī)范化 的要求外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況 好 一般 差工作進(jìn)度 快 按計(jì)劃進(jìn)行 慢中期工作匯報(bào)及解答問(wèn)題情況優(yōu) 良 中 差中期成績(jī)?cè)u(píng)定：所在專業(yè)意見(jiàn)：負(fù)責(zé)人： 2009 年 4 月 10 日編制： 段曉帥 校對(duì)： 審核： 批準(zhǔn)： 零件號(hào) 零件名稱機(jī) 械 加 工 工 藝 過(guò) 程 卡01-15 凸凹模工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備1 備料 將毛坯鍛成 70mmX55mmX80mm 空氣錘2 熱處理 退火3 銑 銑六面，厚度留單邊磨量 0.2－0.3mm 銑床4 平磨 磨厚度到上限尺寸，磨側(cè)基面保證互相垂直 平面磨床5 鉗工 劃刃口輪廓尺寸及孔位置尺寸6 鉗工 加工好凹模、凸模，配作落料凸模達(dá)要求7 鉗工 鉆 孔 鉆床8 熱處理 淬火，回火，保證 HRC62－649 鉗工 磨各配合面達(dá)要求10 檢驗(yàn)編制： 段曉帥 校對(duì)： 審核： 批準(zhǔn)： 零件號(hào) 零件名稱機(jī) 械 加 工 工 藝 過(guò) 程 卡沖孔凸模 01-11工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備1 備料 備料 Φ12mmX73mm 鋸床2 熱處理 退火3 車(chē)外圓 按圖形車(chē)外圓保證單邊余量 0.02mm 的磨削余量 臥式車(chē)床4 磨 一次裝夾后磨削 Φ6 及 Φ3.6 表面，保證同軸度要求 外圓磨床5 熱處理 淬火、回火達(dá)到硬度要求 HRC62-646 檢驗(yàn)編制： 段曉帥 校對(duì)： 審核： 批準(zhǔn)： 機(jī) 械 加 工 工 藝 過(guò) 程 卡 零件號(hào) 零件名稱卸料板 01-14工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備1 備料 將毛坯鍛成 140mmX110mmX22mm 空氣錘2 熱處理 退火3 銑 銑六面,厚度留單邊磨量 0.2~0.3mm 銑床4 平磨 磨厚度到上限尺寸,磨側(cè)基面保證互相垂直 平面磨床5 鉗工 劃各型孔,螺孔,銷(xiāo)孔位置劃漏孔輪廓線6 鉗工 鉆各孔 鉆床8 平磨 磨厚度及基面見(jiàn)光 平面磨床9 鉗工 研光各型孔達(dá)要求10 熱處理 淬火、回火，保證硬度 HRC43-4811 檢驗(yàn)編制： 段曉帥 校對(duì)： 審核： 批準(zhǔn)： 零件號(hào) 零件名稱機(jī) 械 加 工 工 藝 過(guò) 程 卡01-12 凸模固定板工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備1 備料 將毛坯鍛成 140mmX110mmX26mm 空氣錘2 熱處理 退火3 銑 銑六面，厚度留單邊磨量 0.2－0.3mm 銑床4 平磨 磨厚度到上限尺寸，磨側(cè)基面保證互相垂直 平面磨床5 鉗工 劃各孔位置尺寸6 鉗工 鉆各孔 鉆床7 熱處理 淬火，回火，保證 HRC43－488 鉗工 磨各配合面達(dá)要求9 檢驗(yàn)河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 評(píng) 語(yǔ)學(xué)生姓名： 段 曉 帥 班級(jí): 模具 066 學(xué)號(hào)： 061307137 題 目： 安 裝 板 沖 壓 成 形 工 藝 及 模 具 設(shè) 計(jì) 綜合成績(jī)： 指導(dǎo)者評(píng)語(yǔ)：該同學(xué)能較好地按照畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求完成安裝板沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)工作，工作量飽滿，模具結(jié)構(gòu)可行，說(shuō)明書(shū)較完整，書(shū)寫(xiě)符合規(guī)范化要求，但在制圖方面存在少量錯(cuò)誤。建議成績(jī)?cè)u(píng)定為良，可以提交答辯。指導(dǎo)者(簽字)： 年 月 日畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 評(píng) 語(yǔ)評(píng)閱者評(píng)語(yǔ)：該同學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)際，工作量達(dá)到要求，能按照規(guī)范性要求書(shū)寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，設(shè)計(jì)較合理可行，但圖紙存在少量問(wèn)題。建議成績(jī)?cè)u(píng)定為良，可以提交答辯。評(píng)閱者(簽字)： 年 月 日答辯委員會(huì)（小組）評(píng)語(yǔ)：答辯委員會(huì)（小組）負(fù)責(zé)人(簽字)： 年 月 日目錄1 緒論………………………………………………………………………………11.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)…………………………………………………11.1.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀………………………………………………………………11.1.2 國(guó)內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì)…………………………………………………………31.2 國(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)……………………………………………………61.3　安裝板模具設(shè)計(jì)與制造………………………………………………………71.3.1 安裝板模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路…………………………………………………71.3.2 安裝板模具的設(shè)計(jì)進(jìn)度………………………………………………………82 安裝板沖壓工藝分析……………………………………………………………92.1 沖壓件的工藝分析……………………………………………………………92.2 沖壓工藝計(jì)算和工藝方案……………………………………………………92.2.1 工藝方案的確定………………………………………………………………92.2.2 必要的工藝計(jì)算………………………………………………………………103 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………………………………163.1 模具總體設(shè)計(jì)…………………………………………………………………163.2 模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………163.2.1 凸模、凹模、凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………163.2.2 卸料彈簧的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………………193.2.3 模架的設(shè)計(jì)………………………………………………………………………204 沖壓設(shè)備的選擇…………………………………………………………………225 結(jié)束語(yǔ)……………………………………………………………………………23致謝 …………………………………………………………………………………24參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………251安 裝 板 沖 壓 成 形 工 藝 及 模 具 設(shè) 計(jì) 摘要本設(shè)計(jì)為安裝板沖孔落料復(fù)合模設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)該零件模具的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步加強(qiáng)了設(shè)計(jì)者沖壓模設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，為設(shè)計(jì)更復(fù)雜的沖壓模具做好了鋪墊和吸取了更深刻的經(jīng)驗(yàn)。本設(shè)計(jì)運(yùn)用沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，首先分析了沖壓件的外形及用處性能要求，為選取模具的類(lèi)型做好了準(zhǔn)備；然后計(jì)算了沖壓力，便于選取壓力機(jī)；最后計(jì)算了制件的壓力中心，確定模具的設(shè)計(jì)參數(shù)、設(shè)計(jì)要點(diǎn)及推出裝置的選取。設(shè)計(jì)復(fù)合模，首先要設(shè)計(jì)條件排樣圖。加強(qiáng)板的形狀簡(jiǎn)單。由于零件外形尺寸為自由尺寸對(duì)精度要求不高，為了提高材料的利用率減少?zèng)_裁力，雖然這時(shí)會(huì)使零件外形尺寸公差等級(jí)降低但是經(jīng)過(guò)籌兼顧，全面考慮。這里我們采用有廢料排樣。凹模采用整體式凹模，各沖裁的凹?？拙捎镁€切割機(jī)床加工，安排凹模在模架上的位置時(shí)要依據(jù)計(jì)算壓力中心與模柄中心重合。關(guān)鍵詞:復(fù)合模 、中批量 、安裝板 、廢料排樣 、下出料方式、卸料板2Inforced Plate of The Stamping Die Design AbstractThis is designed to strengthen the board blanking punching Progressive Die Design. Parts of the mold through the design, Further strengthen the designers of stamping die design of the basic knowledge. For the design of more complex stamping die to pave the way and the lessons more profound experience.The design and use of stamping die design of the basic knowledge ,First of stamping parts of the appearance and usefulness of performance requirements. To select the type of mold prepared for the Die Design design,Chong then calculate the pressure for selecting Press,The final calculation of the pressure on the central parts, the design parameters established mold, design elements and the introduction of the selected devices。Progressive Die Design, first of all conditions to design layout plans. Strengthen the shape of a simple plate. As for the free parts Dimension size on the accuracy Yaoqiubugao, in order to increase the utilization of materials to reduce punching power, although at this time would spare parts Dimension tolerance levels but lower after chip into consideration and full consideration. Here, we use no waste nesting.Die using integrated die, blanking the die-adopted WEDM processing, for die-shelf in the position should be calculated based on pressure center and center-stalk coincidence.Keywords: Progressive Die、In bulk、Strengthen the board、Waste nesting、Under the expected way、Discharge plate 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)系 部： 材料工程系 專 業(yè)： 模具設(shè)計(jì)與制造 學(xué) 生 姓 名 : 段曉帥 學(xué) 號(hào): 061307137 設(shè)計(jì)題目： 安裝板沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì) 起 迄 日 期: 2009 年 3 月 11 日~ 5 月 20 日 指 導(dǎo) 教 師: 劉軼 2009 年 3 月 11 日畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū)1．本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來(lái)源及應(yīng)達(dá)到的目的：本設(shè)計(jì)題目為安裝板的沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)，通過(guò)設(shè)計(jì)，應(yīng)對(duì)沖壓工藝生產(chǎn)較為熟悉，能熟練使用相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)，獨(dú)立完成一套模具的設(shè)計(jì)及模具工作零件加工工藝的編制。并且能夠運(yùn)用模具設(shè)計(jì)軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制。 2．本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：（1）了解目前國(guó)內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀；（2）分析安裝板的成形工藝并確定其工藝方案；（3）模具主要設(shè)計(jì)計(jì)算；（4）繪制模具總裝圖，并繪制零件圖；（5）得出設(shè)計(jì)結(jié)論。 設(shè)計(jì)題目：安裝板的沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)材料：Q235 厚度：1.5mm 生產(chǎn)批量：大批量 所在專業(yè)審查意見(jiàn)：負(fù)責(zé)人： 年 月 日系部意見(jiàn)：系領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 1 -1 緒論進(jìn)入 21 世紀(jì)，制造技術(shù)發(fā)展迅猛，模具技術(shù)作為現(xiàn)代制造技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用。模具作為重要的生產(chǎn)裝備和工藝發(fā)展方向，在現(xiàn)代工業(yè)的規(guī)模生產(chǎn)中日益發(fā)揮著重大作用。通過(guò)模具進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)具有優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、節(jié)材、成本低等顯著特點(diǎn)，因而在機(jī)械、電子、輕工、家電、通信、軍事和航空航天等領(lǐng)域的產(chǎn)品生產(chǎn)中獲得了廣泛應(yīng)用，作用不可替代，模具被贊為“金鑰匙” 、 “制造業(yè)之母” 、 “進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力”等。利用模具成形零件的方法，實(shí)質(zhì)上是一種少無(wú)切削、多工序重合的生產(chǎn)方法。采用模具成形加工零件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的切削加工工藝，可以提高生產(chǎn)率，保證零件質(zhì)量，節(jié)約原材料，降低生產(chǎn)成本，從而獲得很高的經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)粗略統(tǒng)計(jì)，70%以上的汽車(chē)、拖拉機(jī)、電機(jī)電器、儀器儀表零件，80%以上的塑料制品，85%以上的計(jì)算機(jī)、電子行業(yè)產(chǎn)品的零件，都是采用模具成形的方法來(lái)生產(chǎn)。因此，利用模具生產(chǎn)零件的方法已經(jīng)成為工業(yè)上進(jìn)行成批或大量生產(chǎn)的主要技術(shù)手段，它對(duì)于保證制品的質(zhì)量、縮短產(chǎn)品研發(fā)周期、加速產(chǎn)品的更新?lián)Q代等都具有重要意義。在我國(guó)，隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是 20 世紀(jì) 80 年代以來(lái)，產(chǎn)品的更新?lián)Q代迅速加快，品種數(shù)量迅速增加。這使模具的需求量相應(yīng)增加，質(zhì)量要求也越來(lái)越高，從而使模具技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用日趨重要。顯然，模具技術(shù)落后，制造周期長(zhǎng)，質(zhì)量低劣，必將影響生產(chǎn)發(fā)展和產(chǎn)品的更新?lián)Q代，使產(chǎn)品喪失競(jìng)爭(zhēng)力。1.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)1.1.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀我國(guó)的模具制造技術(shù)是隨著現(xiàn)代化工業(yè)建設(shè)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的。20 世紀(jì) 50 年代以前，我國(guó)的工業(yè)基礎(chǔ)非常薄弱，大部分工業(yè)品不能自行生產(chǎn)，因而所需要的模具很少，也談不上模具工業(yè)和模具技術(shù)，國(guó)內(nèi)只能仿制一些簡(jiǎn)單的模具，且主要依靠鉗工個(gè)人技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。解放后，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各種工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)所需要的模具日益增多，模具制造水平處于參照外國(guó)模具圖樣進(jìn)行加工，并且多為單工序模具、簡(jiǎn)單的復(fù)合模具、少工序和較低精度的級(jí)進(jìn)模具和機(jī)外脫模的塑料壓縮模具。隨著國(guó)際經(jīng)濟(jì)技術(shù)合作交流的發(fā)展，國(guó)外的模具技術(shù)書(shū)刊、模具設(shè)計(jì)手冊(cè)、模具制造資料等相繼介紹到我國(guó)，河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 2 -對(duì)指導(dǎo)和促進(jìn)模具技術(shù)的發(fā)展起到了重要作用，同時(shí)制造模具的一些專用加工設(shè)備如大型仿形銑床、坐標(biāo)鏜床等的引進(jìn)，為制造大型模具打下了物質(zhì)基礎(chǔ)。到 1956 年，制造模具開(kāi)始采用成形磨削加工，模具結(jié)構(gòu)采用拼塊方式，初步解決了模具鉗工手工作業(yè)和熱處理變形問(wèn)題。這對(duì)于提高模具質(zhì)量和精度、縮短制造周期起到了重要作用。20 世紀(jì) 50 年代末，電火花加工技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用于模具生產(chǎn)，這種方法可以把模具型腔、型面的精加工放在熱處理之后，避免了熱處理變形對(duì)精度的影響，使模具制造技術(shù)水平又有一個(gè)較大的提高。尤其是 1963 年，國(guó)內(nèi)研制成功電火花線切割加工機(jī)床，從而可以加工更為復(fù)雜、精密的沖裁模等，大大減少了模具鉗工的手工作業(yè)，并應(yīng)用于塑料模、壓鑄模和其他成形模具的型孔加工。這一技術(shù)的應(yīng)用和普及是我國(guó)模具制造技術(shù)發(fā)展的又一重要里程碑。改革開(kāi)放以來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展及相關(guān)學(xué)科的技術(shù)進(jìn)步，推動(dòng)了模具制造技術(shù)及模具工業(yè)的迅猛發(fā)展，模具無(wú)論是從品種、數(shù)量還是精度方面，都有了大幅度的發(fā)展，模具對(duì)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的影響也越來(lái)越大，模具制造業(yè)也成了現(xiàn)代工業(yè)中一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的重要分支。模具標(biāo)準(zhǔn)化工作是代表模具工業(yè)和模具技術(shù)發(fā)展的重要標(biāo)志。到目前為止，已經(jīng)制定了沖壓模、塑料模、壓鑄模和模具基礎(chǔ)技術(shù)等 50 多項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、近 300 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)，基本滿足了國(guó)內(nèi)模具生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的需要。模具的商品化程度也大大提高，從“八五”期間的 20%提高到目前的 40%左右。一些先進(jìn)、精密和高自動(dòng)化程度的模具加工設(shè)備，如數(shù)控仿形銑床、數(shù)控加工中心、精密坐標(biāo)磨床、連續(xù)軌跡數(shù)控坐標(biāo)磨床、高精度低損耗數(shù)控電火花成型加工機(jī)床、慢走絲精密電火花線切割機(jī)床、精密電解加工機(jī)床、三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x、擠壓研磨機(jī)等模具加工和檢測(cè)用的精密高效設(shè)備，由過(guò)去依靠進(jìn)口到逐步自行設(shè)計(jì)制造，使模具加工工藝手段登上了一個(gè)新臺(tái)階，同時(shí)為先進(jìn)加工工藝的推廣奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。特別是模具成型表面的特種加工工藝的研究和發(fā)展，使模具加工的精度和表面粗糙度都有很大的改善。特種加工工藝設(shè)備的改進(jìn)和提高，使模具加工自動(dòng)化程度和效率都大大提高。模具新材料的應(yīng)用，以及熱處理和表面處理技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，使模具壽命大幅度提高?？焖俪尚图夹g(shù)在模具制造上的應(yīng)用，是近 20 年以來(lái)模具制造技術(shù)的又一重大發(fā)展?？焖俪尚图夹g(shù)是綜合了機(jī)械工程、CAD、數(shù)控機(jī)床激光技術(shù)和材料科學(xué)技術(shù)的一種全新的制造工藝，應(yīng)用于模具制造，可以使模具設(shè)計(jì)和制造更加快速、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用，對(duì)于多品種、小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)及新產(chǎn)品敏捷開(kāi)發(fā)具有重要意義。我國(guó)模具制造技術(shù)水平，從過(guò)去只能制造簡(jiǎn)單模具發(fā)展到了可以制造大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具。例如在沖壓模具方面，我國(guó)設(shè)計(jì)和制造的電機(jī)定轉(zhuǎn)子硅鋼片硬質(zhì)合金多工位自動(dòng)級(jí)進(jìn)模和電子、電氣行業(yè)用的 50 余工位的硬質(zhì)合金多工位自動(dòng)級(jí)進(jìn)模，河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 3 -都達(dá)到了國(guó)際同類(lèi)模具產(chǎn)品的技術(shù)水平。凹模鑲件重復(fù)定位精度＜0.005mm,步距精度＜0.005mm,模具成型表面粗糙度為 Ra0.4~0.1μm，零件可以互換，模具壽命達(dá) 1 億沖次。級(jí)進(jìn)沖裁技術(shù)和疊鉚原理相結(jié)合，在高速?zèng)_床上使用，具有自動(dòng)沖切、疊壓、鉚合、扭角、計(jì)數(shù)分組和安全保護(hù)功能。在塑料模具方面，能設(shè)計(jì)和制造汽車(chē)保險(xiǎn)杠及整體儀表盤(pán)大型注射模，大型彩色電視機(jī)、洗衣機(jī)和電冰箱等多種精密、大型注射模。例如天津市通信廣播公司模具廠設(shè)計(jì)和制造的汽車(chē)保險(xiǎn)杠模具重達(dá) 10 余噸、模具尺寸精度可達(dá) 10μm、型腔表面粗糙度為 Ra0.1μm，型芯表面粗糙度為 Ra3.2μm、模具壽命達(dá) 30 萬(wàn)次以上，達(dá)到國(guó)際同類(lèi)模具產(chǎn)品的技術(shù)水平。我國(guó)模具制造行業(yè)近十余年來(lái)的年工業(yè)產(chǎn)值，持續(xù)以 15%的增長(zhǎng)速度在迅速遞增，已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)中一個(gè)舉足輕重的工業(yè)分支。1.1.2 國(guó)內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì)隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，許多新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備不斷涌現(xiàn)，因而，促成了沖壓技術(shù)的不斷革新和發(fā)展。（1）沖壓成形理論及沖壓工藝沖壓成形理論的研究是提高沖壓技術(shù)的基礎(chǔ)。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)沖壓成形理論的研究非常重視，在材料沖壓性能研究、沖壓成形過(guò)程應(yīng)力應(yīng)變分析、板料變形規(guī)律研究及配料與模具之間的相互作用研究等方面均取得了較大的發(fā)展，特別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展和塑性變形理論的進(jìn)一步完善，近年來(lái)我國(guó)已開(kāi)始應(yīng)用塑性成形過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，即利用有限元等數(shù)值分析方法模擬金屬的塑性成形過(guò)程。據(jù)分析結(jié)果，設(shè)計(jì)人員可預(yù)測(cè)某一工藝方案成形的工藝性及可能出現(xiàn)的工藝問(wèn)題，并通過(guò)在計(jì)算機(jī)上有選擇的修改有關(guān)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)工藝及模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)。（2）沖壓模具的設(shè)計(jì)與制造沖壓模具是實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的基本條件。在沖壓模具的設(shè)計(jì)與制造上，目前正朝著以下兩方面發(fā)展：一方面，為了適應(yīng)高速、自動(dòng)、精密、安全等現(xiàn)代化生產(chǎn)需要，沖壓模具正向高效率、高精度、高壽命、自動(dòng)化及多工位方向發(fā)展。在我國(guó)，工位數(shù)達(dá)50 甚至更多的級(jí)進(jìn)模、壽命達(dá)億次的硬質(zhì)合金模、精度和自動(dòng)化程度相當(dāng)高的沖壓模具都已經(jīng)應(yīng)用在生產(chǎn)中，同時(shí)，由于這樣的沖壓模具對(duì)加工、裝配、調(diào)整、維修要求很高，因此，各種高效、精密，數(shù)控、自動(dòng)化的模具加工機(jī)床和檢測(cè)設(shè)備也正在迅速發(fā)展；另一方面，為了產(chǎn)品更新?lián)Q代和試制小批量生產(chǎn)的需要，鋅合金沖壓模具、聚氨酯橡皮沖壓模具、薄板沖壓模具、鋼帶沖壓模具、組合沖壓模具等各種簡(jiǎn)易沖壓模具及其制造工藝也得到了迅速發(fā)展。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 4 -（3）模具材料模具材料及熱處理與表面處理工藝對(duì)模具加工質(zhì)量和壽命的影響很大，世界各主要工業(yè)國(guó)在此方面的研究取得了較大的進(jìn)步，并開(kāi)發(fā)了許多新的鋼種，其硬度可達(dá)HRC58～70,而變形只有普通鋼的 1/2～1/5。如火焰淬火鋼可局部硬化，且無(wú)脫碳；我國(guó)研制的 65Hb、LD 和 CD 等新鋼種，具有熱加工性能好、熱處理變形小、抗沖擊性能佳等特點(diǎn)。與此同時(shí)，還發(fā)展了一些新的熱處理和表面處理工藝，主要有：氣體軟氮化、離子氮化、滲硼、表面涂金、化學(xué)氣象沉積、物理跡象沉積、激光表面處理等。這些方法能提高模具工作表面的耐磨性、硬度和耐腐蝕性，使模具壽命大大延長(zhǎng)。（4）沖壓模具的標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化模具的標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化生產(chǎn)，已得到模具行業(yè)的高度重視，這是由于模具標(biāo)準(zhǔn)化是組織模具專業(yè)化生產(chǎn)的前提，而模具的專業(yè)化生產(chǎn)是提高模具質(zhì)量、縮短模具制造周期、低成本的關(guān)鍵。我國(guó)已頒布了冷沖壓術(shù)語(yǔ)、冷沖模零部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，沖壓模具的專業(yè)化正處在積極組織和實(shí)施中，但總的來(lái)說(shuō)，我國(guó)沖壓模具的標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化水平還處于較低水平。（5）沖壓模具 CAD/CAE/CAM 技術(shù)模具 CAD/CAE/CAM 技術(shù)是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù)，它以計(jì)算機(jī)軟件的形式為用戶提供一種有效的輔助工具，使工程技術(shù)人員能借助計(jì)算機(jī)對(duì)產(chǎn)品、模具結(jié)構(gòu)、成形工藝、數(shù)控加工及成本等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)從而顯著縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。隨著功能強(qiáng)大的專業(yè)軟件和高效集成制造設(shè)備的出現(xiàn)，以三維造型為基礎(chǔ)、基于并行工程的模具 CAD/CAE/CAM 技術(shù)正成為發(fā)展方向，它能實(shí)現(xiàn)制造和裝配的設(shè)計(jì)、成形過(guò)程的模擬和數(shù)控加工過(guò)程的防真，還可對(duì)模具可制造性進(jìn)行評(píng)價(jià)，使模具設(shè)計(jì)與制造一體化、智能化。(6)沖壓設(shè)備和沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化性能良好的沖壓設(shè)備是提高沖壓生產(chǎn)技術(shù)水平的基本條件。高精度、高壽命、高效率的沖模需要高精度、高自動(dòng)化的壓力機(jī)與之匹配。為了滿足大批量高速生產(chǎn)的需要，目前沖壓設(shè)備也由單工序、單功能、低速朝著多工位、多功能、高速和數(shù)控方面發(fā)展，加之機(jī)械手乃至機(jī)器人的大量使用，使沖壓生產(chǎn)效率得到了大幅度的提高。沖壓生產(chǎn)的自動(dòng)化是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和改善勞動(dòng)條件的有效措施。由于冷沖壓操作簡(jiǎn)單，坯料和工序件形狀比較規(guī)則， ，一致性好，因此，容易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化。沖壓生產(chǎn)的自動(dòng)化包括：原材料的運(yùn)輸、沖壓工藝過(guò)程及檢測(cè)、沖模的更換與安裝、廢料處理等各個(gè)環(huán)節(jié)，但最基本的是壓力機(jī)自動(dòng)化和沖壓模具自動(dòng)化。適用與各種條件下自動(dòng)操作的通用裝置和檢測(cè)裝置有：帶料、條料或工序件的自動(dòng)送料裝置，自動(dòng)出河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 5 -件與理件裝置，送料位置和加工檢測(cè)裝置，安全保護(hù)裝置等，都是實(shí)現(xiàn)普通壓力機(jī)和沖壓模具子自動(dòng)化的基本裝置。（7）快速模具制造技術(shù)由于傳統(tǒng)模具制作過(guò)程復(fù)雜、耗時(shí)長(zhǎng)、費(fèi)用高，因此，目前基于快速成型技術(shù)的快速模具制造技術(shù)已經(jīng)成為一個(gè)新的發(fā)展方向和研究熱點(diǎn)。目前，快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)主要有低熔點(diǎn)合金制模技術(shù)、鋅基合金制模技術(shù)、噴涂成形制模技術(shù)等。采用快速模具制造技術(shù)，能簡(jiǎn)化模具制造工藝，縮短制模周期，降低模具生產(chǎn)成本，在工業(yè)生產(chǎn)中取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。1.2 國(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要和產(chǎn)品更新?lián)Q代不斷加快，對(duì)模具制造提出了越來(lái)越高的要求，模具制造質(zhì)量提高、生產(chǎn)周期縮短已經(jīng)成為該行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)?？v觀模具制造業(yè)近十余年來(lái)的發(fā)展道路，其主要發(fā)展方向可以歸納為如下幾個(gè)方面。1.2.1 模具生產(chǎn)的專業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化程度不斷提高多年來(lái)的模具制造實(shí)踐表明，要使模具技術(shù)高速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)是關(guān)鍵，目前美國(guó)模具專業(yè)化程度已超過(guò) 90%，日本也超過(guò)了 75%。而我國(guó)模具專業(yè)化程度還處在 25%左右。實(shí)現(xiàn)模具專業(yè)化生產(chǎn)，前提是要模具標(biāo)準(zhǔn)化，這樣可使專業(yè)模具生產(chǎn)廠減少30%～50%的制造工作量，降低成本 50%。有了模具的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，才可能采用專用的先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)，建立專門(mén)的機(jī)械化和自動(dòng)化生產(chǎn)線，才可能采用高精度的、專用的質(zhì)量檢測(cè)手段，從而實(shí)現(xiàn)提高模具質(zhì)量、縮短生產(chǎn)周期、降低制造成本的目標(biāo)。1.2.2 模具粗加工技術(shù)向高速加工發(fā)展以高速銑削為代表的高速切血加工技術(shù)代表了模具零件外形表面粗加工發(fā)展的方向。高速銑削可以大大改善模具表面的質(zhì)量狀況，并大大提高加工效率和降低加工成本。例如 IN-GERSOLL 公司生產(chǎn)的 VHM 型超高速加工中心的切削進(jìn)給速度為 76m∕min;主軸轉(zhuǎn)速為 45000r∕min；瑞士 SIP 公司生產(chǎn)的 AFX 立式精密坐標(biāo)鏜床的主軸轉(zhuǎn)速為30000r∕min；日本森鐵工廠生產(chǎn)的 MV-40 型立式加工中心，其轉(zhuǎn)速達(dá) 40000r∕min。另外，毛坯下料設(shè)備出現(xiàn)了高速鋸床、陽(yáng)極切割和激光切割等高速、高效率加工設(shè)備，還出現(xiàn)了高速磨削設(shè)備和強(qiáng)力磨削設(shè)備等。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 6 -1.2.3 成形表面的加工向精度、自動(dòng)化方向發(fā)展成形表面的加工向計(jì)算機(jī)控制和高精度加工方向發(fā)展。數(shù)控加工中心、數(shù)控電火花成形加工設(shè)備、計(jì)算機(jī)控制連續(xù)軌跡坐標(biāo)磨床和配有 CNC 裝修設(shè)備與精密測(cè)量裝置的成形磨削加工設(shè)備等的推廣使用，是提高模具制造技術(shù)水平的關(guān)鍵。1.2.4 光整加工技術(shù)向自動(dòng)化方向發(fā)展當(dāng)前模具成形表面的研磨、拋光等光整加工仍然以手工業(yè)為主，不僅花費(fèi)工時(shí)多，而且勞動(dòng)強(qiáng)度大、表面質(zhì)量低。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家正在研制有計(jì)算機(jī)控制、帶有磨料磨損自動(dòng)補(bǔ)償裝置的光整加工設(shè)備，可以對(duì)復(fù)雜型面的三維曲面進(jìn)行光整加工，并開(kāi)始在模具加工上使用，大大提高了光整加工的質(zhì)量和效率。1.2.5 反響制造工程制模技術(shù)的發(fā)展以三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)和快速成型制造技術(shù)為代表的的反向制造工程制模技術(shù)是一種以復(fù)制為原理的制造技術(shù)。它是模具制造技術(shù)上的又一重大發(fā)展，對(duì)模具制造具有重要影響。這種技術(shù)特別適用于多品種、少批量、形狀復(fù)雜的模具制造，對(duì)縮短模具制造周期，進(jìn)而提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力有重要意義。1.2.6 模具 CAD/CAM 技術(shù)將有更快的發(fā)展模具 CAD/CAM 技術(shù)在模具設(shè)計(jì)和制造上的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越明顯，它是模具技術(shù)的又一次革命，普及和提高模具 CAD/CAM 技術(shù)的應(yīng)用是模具制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。1.2.7 研制和發(fā)展模具用材料模具材料是影響模具壽命、質(zhì)量、生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本的重要方面。沒(méi)有充足的、高質(zhì)量的、品種系列齊全的模具用材料，模具工業(yè)要趕上世界先進(jìn)水平就只能是紙上談兵。加速研發(fā)急需的模具新鋼種，如高強(qiáng)韌、高耐磨新型優(yōu)質(zhì)模具鋼，大力發(fā)展硬質(zhì)合金模具材料已經(jīng)勢(shì)在必行。 1.3 安裝板模具設(shè)計(jì)與制造方面1.3.1 安裝板模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路此工件形狀、結(jié)構(gòu)都比較簡(jiǎn)單，而且上下對(duì)稱，生產(chǎn)批量為大批量，用簡(jiǎn)單模分兩次加工，就生產(chǎn)批量來(lái)說(shuō)有些費(fèi)時(shí)，用級(jí)進(jìn)模加工要設(shè)導(dǎo)正銷(xiāo)，模具加工、安裝較復(fù)雜，用復(fù)合模加工既能保證精度，還能保證生產(chǎn)效率，所以采用復(fù)合模加工。設(shè)計(jì)河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 7 -此模具時(shí)，要設(shè)計(jì)好模具的工作零部件，其它的零件根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的需要添加即可，但必須要保證模具工作時(shí)的正常運(yùn)行.加強(qiáng)板沖壓工藝的分析1.3.2 安裝板模具設(shè)計(jì)的進(jìn)度1.了解目前國(guó)內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時(shí)間 20 天；2.確定加工方案，所用時(shí)間 5 天；3.模具的設(shè)計(jì)，所用時(shí)間 30 天；4．模具的調(diào)試．所用時(shí)間 5 天．河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 8 -2 安裝板沖壓工藝分析2.1 沖壓件的工藝分析工件名稱：安裝板生產(chǎn)批量：大批量材料：Q235厚度：1.5mm工件簡(jiǎn)圖如左圖所示：圖 2-1 制件圖該零件形狀簡(jiǎn)單、對(duì)稱，是有圓弧和直線組成的。沖裁件內(nèi)外形所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度為 IT14 級(jí)，孔中心與邊緣距離尺寸公差為±0.5mm。將以上精度與零件的精度要求相比較，可認(rèn)為該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證，其他尺寸標(biāo)注、生產(chǎn)批量等情況，也均符合沖裁的工藝要求，故決定采用沖壓方式進(jìn)行加工。該工件未標(biāo)出沖裁件的拐角處圓角，可得到工件最小圓角半徑 R≥0.3t=0.3×1.5=0.45mmm2.2 沖壓工藝計(jì)算和工藝方案2.2.1 工藝方案的確定河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 9 -該零件所需的沖壓工序?yàn)槁淞虾蜎_孔，可擬定出以下三種工藝方案：方案一：用簡(jiǎn)單模分兩次加工，既落料—沖孔。方案二：沖孔、落料復(fù)合模。方案三：沖孔、落料級(jí)進(jìn)模。采用方案一，生產(chǎn)率低，工件的累計(jì)誤差大，操作不方便，由于該工件為大批量生產(chǎn)，方案二和方案三更具有優(yōu)越性。該零件 Φ3.5 的孔與外緣之間的最小距離大于此零件要求的最小壁厚，可以采用沖孔、落料復(fù)合模或沖孔、落料級(jí)進(jìn)模。復(fù)合模具的形位精度和尺寸精度容易保證，且生產(chǎn)率也高，盡管模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱，模具制造并不困難。級(jí)進(jìn)模雖生產(chǎn)率也高，但零件的沖裁精度稍差，欲保證沖壓件的行位精度，需要在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷(xiāo)導(dǎo)正，故模具制造、安裝較復(fù)合模復(fù)雜。通過(guò)對(duì)上述三種方案的分析比較，該零件的沖壓生產(chǎn)采用方案二的復(fù)合模為佳。2.2.2 必要的工藝計(jì)算（1）排樣設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)復(fù)合模時(shí)，首先要設(shè)計(jì)條料排樣圖。該零件的形狀為矩形，形狀比較簡(jiǎn)單，采用只排的排樣方案既可以提高材料的利用率、減少?gòu)U料。查表 2.9 取得搭邊值為1.8mm 和 2.0mm。計(jì)算條料寬度：B=50mm+2×1.8mm=53.6mm步距：S=35mm+2mm=37mm河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 10 -材料利用率的計(jì)算： 圖 2-2根據(jù)一般的市場(chǎng)供應(yīng)情況，原材料選用 1000mm×2000mm×1.5mm 的冷軋薄鋼板，每塊可剪成 54mm×1000mm 規(guī)格的條料 37 條。計(jì)算沖壓件毛坯的面積：A=50×35=1750mm2一個(gè)步距的材料利用率：η= ×100%BsnA=（1×1750）/（53.6×37）×100%=88%（2）計(jì)算凸凹模尺寸查表 2.4 得間隙值 Zmin=0.132mm Zmax=0.240mm表 2.4 較大間隙的沖裁模具初始雙面間隙1）沖孔 4-Φ3.5mm 凸凹模刃口尺寸的計(jì)算。由于制件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度要求不高，所以采用凸模和凹模分開(kāi)加工的方法制作凸凹模，其凸凹模刃口尺寸計(jì)算如下：查表 2.5 得凸凹模制造公差：δ 凸=0.020mm δ 凹=0.020mm表 2.5 簡(jiǎn)單形狀沖裁件沖裁時(shí)的 δ 凸、δ 凹值 （單位：mm）08、10、35、09Mn2、Q235材料厚度t/mm Zmin Zmax小于 0.5 極小間隙0.5 0.040 0.0600.6 0.048 0.0720.7 0.064 0.0920.8 0.072 0.1040.9 0.090 0.1261.0 0.100 0.1401.2 0.126 0.1801.5 0.132 0.240河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 11 -校 核： Zmax-Zmin=0.240mm-0.132mm=0.108mm而 δ 凸+δ 凹=0.020mm+0.020mm=0.040mm 滿足 Zmax-Zmin≥δ 凸+δ 凹的條件查表 2.6 得：IT14 級(jí)的磨損系數(shù) x=0.5按式（2.5） d 凸=（dmin+x△） 0δ Δ?d 凸=（3.5+0.5×0.25） =3.60 mm02.02.?d 凹=(d 凸+Zmin) =(3.60+0.132） =3.732 mmδ 凹?0 .?02.?2）12×8 矩形孔的凸凹模刃口尺寸計(jì)算。由于制件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度要求不高，所以采用凸模和凹模分開(kāi)加工的方法制作凸凹模，其凸凹模刃口尺寸計(jì)算如下：查表 2.5 得凸凹模制造公差： δ 凸=-0.020mm δ 凹=0.020mm校核：Zmax-Zmin=0.240-0.132=0.108mm而 δ 凸+δ 凹=0.020+0.020=0.040mm滿足 Zmax-Zmin≥δ 凸+δ 凹的條件查表 2.6 得： IT14 級(jí)的磨損系數(shù) x=0.5按式 2.5 計(jì)算：d 凸=（12+0.5×0.43）=12.22 mm02.?基本尺寸凸模公差 δ 凸 凹模公差 δ 凹≤18 0.020 0.020＞18～30 0.020 0.025＞30～80 0.020 0.030＞80～120 0.025 0.035河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 12 -d 凹=（d 凸+Zmin） =（12.23+0.132） =12.352 mm02.? 02.?02.?d 凸=（8+0.5×0.36） =8.18 mm.?02.?d 凹=（d 凸+Zmin） =（8.18+0.132） =8.132 mm02?02.?02.?3）50×35 落料部分的凸凹模刃口尺寸計(jì)算。由于該部分結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度要求不高，故采用分別制造法制作凸凹模，其凸凹模刃口尺寸計(jì)算如下：查表 2.5 得凸凹模制造公差 δ 凸=-0.020mm δ 凹=+0.030mm校核：Zmax-Zmin=0.240-0.132=0.108mm而 δ 凸+δ 凹=0.020+0.030=0.050mm滿足 Zmax-Zmin≥δ 凸+δ 凹的條件查表 2.6 得：IT14 級(jí)的磨損系數(shù) x=0.5按式（2.3）計(jì)算：D 凹=（Dmax-x△） δ 凹?0D 凸=（D 凹-Zmin） δ 凸?D 凹=（50-0.5×0.62） =49.69 mm03.?03.?D 凸=（49.69-0.132） =49.558 mm02.?02.?D 凹=（35-0.5×0.62） =34.69 mm3.?3.?D 凸=（34.69-0.132） =34.558 mm02.?02.?D 凹=（2-0.5×0.25） =1.875 mm3.0?3.0?D 凸=（1.875-0.132） =1.743 mm2.?2.?4）沖壓力的計(jì)算：落料力：F 落=LtδbL=（50-2×2）×2+（35-2×2）×2+2×π×2=166.56mmF 落=166.56×1.5×450=112.428KN沖孔力：F 孔= Ltδb河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 13 -L=12×2+8×2+π×3.5×4=83.96mmF 孔=83.96×1.5×450=56.673KN沖孔時(shí)的推件力 F 推=nK 推 F 孔取直筒形刃口的凹模刃口形式 由表 2.21 查得 h=6mm則 n=h/t=6mm/1.5=4 個(gè)查表 2.7 得 K 推=0.05F 推=nK 推 F 孔=4×0.05×56.673KN=11.33KN落料時(shí)的卸料力 F 卸=K 卸 F 落查表 2.7 取 K 卸=0.04表 2.7 卸料力、推件力、頂件力系數(shù)料厚/mm K 卸 K 推 K 頂≤0.1 0.06～0.09 0.1 0.14＞0.1～0.5 0.04～0.07 0.065 0.08＞0.5～2.5 0.025～0.06 0.05 0.06＞2.5～6.5 0.02～0.05 0.045 0.05鋼＞6.5 0.015～0.04 0.025 0.03純銅、黃銅 0.02～0.06 0.03～0.09鋁、鋁合金 0.03～0.08 0.03～0.07故 F 卸=K 卸 F 落=0.04×112.42KN=4.50KN河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 14 -總沖壓力為： F 總=F 落+F 孔+F 推+F 卸=112.428+56.673+11.33+4.50=184.93KN為了保證沖壓力足夠，一般沖裁時(shí)壓力機(jī)噸位應(yīng)比計(jì)算的沖壓力大 30%，F(xiàn) 總=1.3×F 總=1.3×184.93=240.40KN5）壓力中心的計(jì)算。由于該零件上、下、左、右對(duì)稱，故壓力中心就是零件的中心。3 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1.模具總體設(shè)計(jì)根據(jù)上述分析，本零件的沖壓包括沖孔和落料兩個(gè)工序，且孔邊距較大，可采用倒裝復(fù)合模具，可直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件、卸料可靠、便于操作，工件河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 15 -留在落料凹模空洞中，應(yīng)在凹?？自O(shè)置推件塊?？ㄓ诎寄Ｉ系膹U料可由卸料板推出，而沖孔廢料則可以在下模座中開(kāi)設(shè)通槽，使廢料從空洞中落下，由于在該模具中壓料是由落料凸模與卸料板一起配合工作來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所以卸料板還應(yīng)具有壓料的作用，應(yīng)選用彈性卸料板來(lái)卸下條料廢料。因?yàn)槭谴笈可a(chǎn)，采用手動(dòng)送料方式，從前向后送料，因該零件采用的是倒裝復(fù)合模，所以直接用擋料銷(xiāo)和導(dǎo)料銷(xiāo)即可。為確保零件的質(zhì)量及穩(wěn)定性，選用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向。由于該零件導(dǎo)向尺寸較小，且精度要求不是太高。所以宜采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。3.2 模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.2.1 凸模、凹模、凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括以下幾方面：1）落料凸、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 在落料凹模內(nèi)部，由于要設(shè)置推件塊，所以凹模刃口應(yīng)采用直筒形刃口，并查表2.21 取得刃口高度 h=6mm。該凹模的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，宜采用整體式 查表 2.22 得 k=0.40 既：凹模高度 H=kb=0.40×50mm=20mm凹模壁厚 C=1.5H=1.5×20mm=30mm凹模的外形尺寸的確定：凹模外形長(zhǎng)度 L=(50+2×30)mm=110mm凹模外形寬度 B=（35+2×30）mm=95mm凹模整體尺寸標(biāo)準(zhǔn)化： 取為 130mm×100mm×30mm2）沖孔 φ3.5 凸模設(shè)計(jì) 為了增加凸模的強(qiáng)度與剛度，凸模應(yīng)做成臺(tái)階式凸模。如下圖所示。所以選用 a形圓凸模，凸模固定板厚度取凹模厚度的 0.6—0.8 倍，故取凸模固定板厚度為 16mm。凸模長(zhǎng)度根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要來(lái)確定：L=h 凸模固定板+h 落料凹模=（16+20）mm=36mmφ3.5 凸模強(qiáng)度校核：經(jīng)查有關(guān)文獻(xiàn)得 Q235 板料的抗剪強(qiáng)度為 τ=425Mpa，凸模河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 16 -材料選用合金工具鋼（淬火） ，其直徑為 d=3.5mm。凸模材料的許用壓應(yīng)力【δy】=1800Mpa 根據(jù)公式（2.45）dmin≥ 得：】【 δ τ y4t= =1.42mm yt4δ τ 18025.?因?yàn)? d=3.5mm既 d≥ 故設(shè)計(jì)合理tδ τ由于此凸模長(zhǎng)度較短，無(wú)需對(duì)此凸模進(jìn)行彎曲應(yīng)力校核，強(qiáng)度足夠，沖裁時(shí)凸模進(jìn)入凹模刃口 1mm。圖 3-1 沖小孔凸模3）沖孔 12×8 凸模設(shè)計(jì) 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 17 -圖 3-2 異形凸模由于此凸模為異形凸模，為使凸模加工方便，將此凸模做成等斷面，稱為直通式凸模，其固定方式采用 N7/h6 鉚接固定。凸模固定板厚度取 16mm，凸模長(zhǎng)度根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要來(lái)確定：L=h 凸模固定板+h 落料凹模=（16+20）mm=36mm由于此凸模直徑較大，且長(zhǎng)度較短，剛度和強(qiáng)度足夠，所以無(wú)需對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度校核。沖裁時(shí)凸模進(jìn)入凹模刃口 1mm。4）凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本模具為復(fù)合沖裁模，除了沖孔凸模和落料凹模外，還有一個(gè)凸凹模。根據(jù)整體模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要，凸凹模的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖應(yīng)如下圖所示。確定凸凹模安排在模架上的位置時(shí)，要依據(jù)計(jì)算的壓力中心的數(shù)據(jù)，使壓力中心與模柄中心重合。校核凸凹模的強(qiáng)度：查表 2.23 得凸凹模的最小壁厚為 3.6-4.0mm，而實(shí)際最小壁厚為 5mm，故符合強(qiáng)度要求。凸凹模的刃口尺寸按落料凹模尺寸配制，并保證雙面間隙為 0.090-0.120mm。凸凹模上孔中心與邊緣距離尺寸 5mm 的公差，應(yīng)比零件所標(biāo)注的精度高 3-4 級(jí)，既為（5±0.15）mm。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 18 -圖 3-3 凸凹模3.2.2 卸料彈簧的設(shè)計(jì) 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)初選 4 根彈簧，每根彈簧的預(yù)壓力為：Fo≥F 卸/n=（4.5×103/4）N=1125N根據(jù)預(yù)壓力和模具結(jié)構(gòu)尺寸，初選序號(hào)為 73-77 的彈簧，其最大工作負(fù)荷F1=2100N＞1125N。雖然彈簧的最大工作負(fù)荷符合要求，但其彈簧太長(zhǎng)，會(huì)使模具的高度增加，所以選用最大工作負(fù)荷為 2750N 范圍內(nèi)的彈簧。試選 78-83 號(hào)中的 79 號(hào)彈簧，檢驗(yàn)彈簧最大許可壓縮量 Lmax＞彈簧實(shí)際總壓縮量L 總。79 號(hào)彈簧的具體參數(shù)是：彈簧外徑 D=55mm，材料直徑 d=9mm，自由高度Ho=120mm，節(jié)距 t=14.5mm，F(xiàn)1=2750N，極限載荷時(shí)彈簧高度 H1=88.4.彈簧最大許可壓縮量 Lmax=（120-88.4）mm=31.6mm彈簧預(yù)壓縮量 L1= Lmax= ×31.6mm=12.93mmFo1N12570校核： 卸料板工作行程 t+h1+h2=（1.5+1+0.5）mm=3mm凸模刃磨量和調(diào)節(jié)量 h3=6mm彈簧實(shí)際總壓縮量 L 總=L′+t+h1+h2+h3=（12.93+1.5+1+0.5+6）mm=21.93mm由于 31.6＞21.93 ，既 Lmax＞L 總，所以所選彈簧是合適的。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 19 -79 號(hào)彈簧的規(guī)格為：外徑：D=55mm鋼絲直徑：d=9.0mm自由高度：Ho=120mm裝配高度：H2=Ho- L′=（120-12.93）mm=107.07mm彈簧的窩座深度：h=Ho-Lmax+h 卸料板+t+1-h 凸凹模-h 修模=（120-31.6+16+1.5+1-71-6）mm=29.9mm彈簧的外漏高度：H3=H2-h-h 卸料板窩深=（107.07-29.9-7）mm=70.1mm3.2.3 模架的設(shè)計(jì) 模各零件標(biāo)記如下：上模座： 240mm×185mm×40mm下模座： 240mm×185mm×40mm導(dǎo)柱： B35h5×210mm×55mm導(dǎo)套： B35H6×110mm×43mm模柄： φ50mm×70mm墊板厚度： 130mm×100mm×12mm卸料板厚度： 130mm×100mm×12mm凸模固定板厚度： 130mm×100mm×16mm模具的閉合高度： H 閉=h 上模座+h 墊板+h 凸模固定板+h 落料凹模+t+h 卸料板+h 彈簧外露+h 下模座=（40+12+16+30+12+70+40）=230mm河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 20 -4.沖壓設(shè)備的選擇選擇型號(hào)為 JH23-40 的開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)能滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱壓力：400KN滑塊行程：80mm最大閉合高度：330mm工作臺(tái)尺寸：（前后×左右）：460mm×700mm墊板尺寸：（厚度×孔徑）：65mm×Φ320mm模柄空尺寸：φ50mm×70mm最大傾斜角度：30°河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 21 -5.結(jié)束語(yǔ)通過(guò)本次沖壓模具的設(shè)計(jì)使我對(duì)所學(xué)的知識(shí)重新的串通了一遍，對(duì)于以前沒(méi)有掌握好的知識(shí)，通過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，也得到了進(jìn)一步的鞏固，同時(shí)，通過(guò)本次模具設(shè)計(jì)，也是我考慮問(wèn)題更加縝密、周全。由于本人知識(shí)有限、能力有限，此次設(shè)計(jì)的模具還存在許多不足，希望各位老師加以評(píng)正。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 22 -致謝首先感謝本人的導(dǎo)師劉儀老師，她對(duì)我仔細(xì)審閱了本文的全部?jī)?nèi)容并對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容提出了許多建設(shè)性建議。劉老師淵博的知識(shí)，誠(chéng)懇的為人，使我受益匪淺，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，特別是遇到困難時(shí)，她給了我鼓勵(lì)和幫助，在這里我向她表示真誠(chéng)的感謝！感謝母?！幽蠙C(jī)電高等專科學(xué)校的辛勤培育之恩！感謝材料工程系給我提供的良好學(xué)習(xí)及實(shí)踐環(huán)境，使我學(xué)到了許多知識(shí)，掌握了一定的操作技能。感謝和我一起進(jìn)行課題研究的同窗楊永平同學(xué)，和她一起研究，使我受益匪淺。最后我非常慶幸在三年的學(xué)習(xí)、生活中認(rèn)識(shí)了很多可敬的老師和可親的同學(xué)，并感謝師友的教誨和幫助！河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 23 -參考文獻(xiàn)[1] 趙志偉等.模具發(fā)展現(xiàn)狀［J］.模具制造，2007,6：2～4[2] 李紹林、馬長(zhǎng)福主編.實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)[ M].上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1998[3] 陳錫棟、周小玉主編.實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)[ M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001[4]劉建超、張寶忠主編.沖壓模具設(shè)計(jì)與制造[ M].高等教育出版社，2004[5]王孝培主編.中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典之沖壓模具設(shè)計(jì)[ M].江西科學(xué)技術(shù)出版社，2003[6]虞蓮蓮、曾正明主編.實(shí)用鋼鐵材料手冊(cè)[ M].機(jī)械工業(yè)出版社，2001[7]寇世瑤主編.互換性與測(cè)量技術(shù)[ M].高等教育出版社，2004[8]馮炳堯、韓泰榮、殷振海、蔣文森編.模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)[ 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