上支架-前懸架減震器正沖側(cè)沖模具設(shè)計(jì)【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)+含3D建模及10張CAD圖紙+帶任務(wù)書+開題報(bào)告+中期報(bào)告++外文翻譯+39頁加正文1.47萬字】-cymj02

上支架-前懸架減震器正沖側(cè)沖模具設(shè)計(jì)【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)+含3D建模及10張CAD圖紙+帶任務(wù)書+開題報(bào)告+中期報(bào)告++外文翻譯+39頁加正文1.47萬字】-cymj02

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摘 要

本課題最終形成神龍G29及T91，東風(fēng)D760項(xiàng)目制件中的上支架-前懸架減震器正沖側(cè)沖模具，進(jìn)行三維數(shù)字化設(shè)計(jì)。 通過其他公司的試驗(yàn)，針對神龍G29及T91，東風(fēng)D760項(xiàng)目制件，對上支架-前懸架減震器正沖側(cè)沖模具進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)模具三維數(shù)字化設(shè)計(jì)與虛擬裝配。用以指導(dǎo)神龍G29及T91，東風(fēng)D760項(xiàng)目制件正沖側(cè)沖模具的生產(chǎn)實(shí)踐，達(dá)到提高生產(chǎn)效率、獲得高質(zhì)量產(chǎn)品的目標(biāo)。就神龍G29及T91，東風(fēng)D760項(xiàng)目制件模具設(shè)計(jì)，通過現(xiàn)場調(diào)研發(fā)現(xiàn)存在如下主要問題：1：模具制造周期長，成本高，人工操作量大，勞動(dòng)時(shí)間長，根據(jù)工廠的生產(chǎn)設(shè)備，規(guī)劃出好的生產(chǎn)加工工藝過程，設(shè)計(jì)出合理的方案，達(dá)到降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率的目的，以方便后面的工藝設(shè)計(jì)。2：此次生產(chǎn)需要了解產(chǎn)品，對圖紙進(jìn)行深入分析。基于上述原因，對神龍G29及T91，東風(fēng)D760項(xiàng)目制件正沖，側(cè)沖模具設(shè)計(jì)研究已勢在必行。通過對模具的設(shè)計(jì)，不但能夠縮短生產(chǎn)周期，降低制造成本，提高加工精度，延長刀具壽命，而且依據(jù)本公司產(chǎn)品的生產(chǎn)及發(fā)展需要，可以建立或完善生產(chǎn)加工工藝流程，從而更大程度上提高模具設(shè)計(jì)水平，獲取更大的經(jīng)濟(jì)利益。

關(guān)鍵詞：正沖側(cè)沖模具        三維數(shù)字化設(shè)計(jì)

Abstract 

This topic eventually become the dragon G29 and T91, dongfeng D760 project parts of upper bracket - front suspension shock absorber are blunt side blow mould, 3 d digital design.By other companies test, in view of the dragon G29 and T91, dongfeng D760 project parts, on the bracket at the side of front suspension shock absorber is blunt blunt mold for computer aided design, realizes the mould 3 d digital design and virtual assembly.To guide the dragon G29 and T91, dongfeng D760 project parts are side blow mould production practice, to improve production efficiency, high quality products.Is the dragon G29 and T91, dongfeng D760 stamping mould design project, through the field investigation found the main problems are as follows: 1: mold manufacturing cycle is long, high cost, large amount of manual operation, work time is long, according to the factory production equipment, planning a good production and processing process, design a reasonable solution, to reduce the production cost, improve production efficiency, the purpose of the design for the back of the process.2: the need to understand products, in-depth analysis was carried out on the drawings.Based on the above reasons, the dragon G29 and T91, dongfeng D760 project parts are blunt, side blow mould design research is imperative.Based on the design of the mould, not only can shorten the production cycle, reduce the manufacturing cost, improve the machining accuracy, extend the service life of cutting tools, and according to the company's products of the production and development needs, can establish or improve the production and processing process, to a greater extent, improve the level of mold design, to obtain greater economic benefits.

Key words:   side blow mould    3 d digital design

目錄

第一章 概論 5

1.1模具工業(yè)的發(fā)展與現(xiàn)狀 6

1.2 CAD在模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 9

第二章 工藝分析與模具結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì) 10

2.1 工藝分析 10

2.2 制定工藝方案 10

第三章 工藝計(jì)算 12

3.1 沖壓力的計(jì)算 12

3.2退料力、頂出力的計(jì)算 13

3.3降低沖裁力的方法 14

3.4  計(jì)算壓力中心 14

第四章 沖壓設(shè)備選擇 16

4.1典型沖壓設(shè)備概述（曲柄壓力機(jī)） 16

4.3 選擇沖壓設(shè)備 18

4.4模具閉合高度校核 19

第五章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 20

5.1 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 20

第六章 模具主要零部件設(shè)計(jì) 23

6.1 凸、凹模設(shè)計(jì) 23

6.2凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 26

6.3凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 27

6.4退料板設(shè)計(jì) 27

6.5 彈簧的選擇 27

6.6螺釘?shù)倪x擇 30

6.7導(dǎo)向零件選擇 31

第七章 模具總圖繪制 32

7.1繪制二維工程圖 32

7.2三維建模 32

7.3干涉檢查、分析 32

第八章 模具主要零部件制造工藝的編制 33

8.1 上模座 33

8.2 下模座 34

8.3 導(dǎo)柱 35

8.4導(dǎo)套 35

第九章 結(jié)論 36

致 謝 38

附件 1： 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )中期 報(bào)告 （學(xué)生用表） 姓名 劉申葳 學(xué)號 20100130636 專業(yè) 機(jī)械制造及其自 動(dòng)化 院系 機(jī)械系 論文 (設(shè)計(jì) )題目 上支架 0內(nèi)指導(dǎo)教師 陳勇 校內(nèi)指導(dǎo)教師 尹綏玉 開題報(bào)告 (打√ ) 外文翻譯 (打√ ) 工作進(jìn)度 (打√ ) 是否上交 (√ ) 是否批改(√ ) 是否上交 (√ ) 是否批改(√ ) 超前 ( ) 正常 (√ ) 滯后 ( ) 學(xué)生填寫課題簡介： 針對神龍 風(fēng) 目制件， 完成三維數(shù)字化設(shè)計(jì)，用以指導(dǎo)神龍 風(fēng) 目制件 落料沖孔模具 的生產(chǎn)實(shí)踐 。 按照任務(wù)書應(yīng)完成的工作內(nèi)容與進(jìn)展情況（文獻(xiàn)資料查閱、課題調(diào)研與實(shí)習(xí)、開題報(bào)告、外文翻譯、課題研究與設(shè)計(jì)、實(shí)施等）： 開題報(bào)告與外文翻譯已完成，進(jìn)度略微滯后。 課題存在的問題及解決辦法： 模具里很多標(biāo)準(zhǔn)件的畫法和選取都不懂 ， 之后的工作需要查閱更多的資料 。 待完成的工作： 模具的校核，計(jì)算等。 指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師： 年 月 日 注：此表裝入學(xué)生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）資料袋存檔。 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )任務(wù)書 課題名稱 上支架 具設(shè)計(jì) 系 部 機(jī)械工程系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級 名 劉申葳 學(xué) 號 36 任務(wù)起止日期 2013 年 12 月 31 日至 2014 年 5 月 23 日共 16 周 指導(dǎo)教師簽名（校內(nèi)） 陳勇、尹綏玉 指導(dǎo)教師簽名（校外） 教學(xué)主任簽 名 2013 年 月 日 一、課題內(nèi)容： 對 上支架 側(cè)沖 模具進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)模具三維數(shù)字化設(shè)計(jì)與虛擬裝配。 制件生產(chǎn)綱領(lǐng) : 10 萬件 /年 制件技術(shù)要求： 孔位精度± 二、課題任務(wù)要求 1．設(shè)計(jì) 上支架 具 。 2．對模具進(jìn)行三維數(shù)字化設(shè)計(jì)。 3．對模具進(jìn)行三維數(shù)字化虛擬裝配。 4．要求 紙 。 5．要求譯文 3000。 6．要求畢業(yè)設(shè)計(jì)論文不少于 15000 字。 三、進(jìn)程安排 序號 設(shè)計(jì)（論文）各階段名稱 日 期 1 搜集資料 ,撰寫開題報(bào)告 1 2 模具方案選擇 ,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 3 模具三維 數(shù)字化設(shè)計(jì) 6 4 模具虛擬裝配與裝配分析 10 5 生成模具二維工程圖 12 6 撰寫論文 15 四、應(yīng)閱讀的主要參考文獻(xiàn) [1] 張 鼎承主 編 . 沖模設(shè)計(jì) 手 冊 機(jī)械工業(yè) 出版社， 1988 [2] 王孝培主編 . 沖壓 手 冊 (第二版 ). 北京 : 機(jī)械工業(yè) 出版社， 1999 [3] 陳錫棟 等 編 . 沖模設(shè)計(jì)應(yīng) 用 實(shí) 例 . 北京 : 機(jī)械工業(yè) 出版社， 1999 [4] 胡燦如等編 . 汽車沖壓標(biāo)準(zhǔn)匯編 . 北京 . 中國汽車工業(yè)總公司， 1993 [5] 袁定福 編 著 北京 : 清華 大 學(xué) 出版社， 2003 [6] 楊占堯編著 . 沖壓模具圖冊 . 北京：高等教育出版社， 2004 [7] 李發(fā)致編 . 模具先進(jìn)制造技術(shù) 械工業(yè)出版社 ,2003 [8] 趙振譯等編著 . 實(shí)用沖裁技術(shù) 北京： 化學(xué)工業(yè)出版社， 2004 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開 題 報(bào) 告 課題名稱 上支架 具設(shè)計(jì) 課題來源 神龍（武漢）汽車有限公司 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級 號 20100130636 學(xué)生姓名 劉申葳 指導(dǎo)教師 陳勇 尹綏玉 完成日期 2014北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 1 一、 課題來源、目的、意義 1． 課題的來源 本課題最終形成 神龍 風(fēng) 目制件 中的上支架 行三維數(shù)字化設(shè)計(jì)。 2． 本課題研究 目的 通過 其他公司的 試驗(yàn)，針對 神龍 風(fēng) 目制件 ， 對 上支架 具進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)模具三維數(shù)字化設(shè)計(jì)與虛擬裝配。 用以指導(dǎo) 神龍 風(fēng) 目制件 正沖 側(cè)沖 模具 的 生產(chǎn)實(shí)踐，達(dá)到提高生產(chǎn)效率、獲得 高質(zhì)量產(chǎn)品 的目標(biāo)。 3． 本課題研究的意義 就 神龍 風(fēng) 目制件 模具設(shè)計(jì)，通過現(xiàn)場調(diào)研發(fā)現(xiàn)存在如下主要問題： 1：模具制造周期長，成本高，人工操作量大，勞動(dòng)時(shí)間長，根據(jù)工廠的生產(chǎn)設(shè)備，規(guī)劃出好的生產(chǎn)加工工藝過程，設(shè)計(jì)出合理的方案，達(dá)到降低生 產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率的目的，以方便后面的工藝設(shè)計(jì)。 2：此次生產(chǎn)需要了解產(chǎn)品，對圖紙進(jìn)行深入分析。 基于上述原因，對 神龍 風(fēng) 目制件 正沖，側(cè)沖 模具設(shè)計(jì)研究已勢在必行。通過對模具 的 設(shè)計(jì)，不但能夠縮短生產(chǎn)周期，降低制造成本，提高加工精度，延長刀具壽命，而且依據(jù)本公司產(chǎn)品的生產(chǎn)及發(fā)展需要，可以建立或完善生產(chǎn)加工工藝流程，從而更大程度上提高模具設(shè)計(jì)水平，獲取更大的經(jīng)濟(jì)利益。 二、 國內(nèi)外概況、預(yù)測和文獻(xiàn)綜述 1. 課題的國內(nèi)外研究概況 模具是機(jī)械制造業(yè)中技術(shù)先進(jìn)、影響深遠(yuǎn)的重要工藝裝備 ,具有生產(chǎn)效率 高、材料利用率高、制件質(zhì)量優(yōu)良、工藝適應(yīng)性好等特點(diǎn) ,被廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械、航天、航空、輕工、電子、電器、儀表等行業(yè)。 2005 年中國模具工業(yè)產(chǎn)值達(dá)到610億元 ,增長率保持在 25%的高水平 ,行業(yè)的生產(chǎn)能力約占世界總量的 10%,僅次于日本、美國而位列世界第三。除了國有專業(yè)模具廠外 ,廣東的中外合資和外商獨(dú)資模具企業(yè)現(xiàn)有幾千家 ,鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)也快速崛起 ;江蘇昆山建成了模具工業(yè)群 ;浙江黃巖被譽(yù)為“模具之鄉(xiāng)”。中國模具的“珠江三角洲、長江 三角洲和以成都 /重慶為代表的西部模具”三足鼎立局面已經(jīng)基本形成。然而 ,與國際先進(jìn)水平相 比 ,中國的模具行業(yè)的差距不僅表現(xiàn)在精度差距大、交貨周期長等方面 ,模具壽命也只有國際先進(jìn)水平的 50%左右 ,大型、精密、技術(shù)含量高的轎車覆蓋件沖壓模具和精密沖裁模具 ,每年都需要花費(fèi)大量資金進(jìn) 口。 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 2 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和普及 ,沖壓模具也基本實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)化 ,其中有代表性的是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) (ＣＡＤ )、計(jì)算機(jī)輔助制造 (ＣＡＭ )和計(jì)算機(jī)輔助工程(ＣＡＥ )。在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方面 ,如今的國內(nèi)沖壓模具企業(yè)幾乎全部甩掉了傳統(tǒng)的繪圖板 ,摒棄了落后的手工繪圖方式。使用最多的是由美國Ａｕ 有些企業(yè)還在ＡｕｔｏＣＡＤ平臺(tái)上進(jìn)行了二次開發(fā) (如深圳某臺(tái)資公司在ＡｕｔｏＣＡＤ Ｒ 13 基礎(chǔ)上進(jìn)行專項(xiàng)開發(fā) ,形成了由十二塊模板組成的系列沖壓模具 ),形成了具有自己特色的、針對性非常強(qiáng)的沖壓模ＣＡＤ軟件 ;也有許多企業(yè)使用國產(chǎn)的ＡｕｔｏＣＡＤ產(chǎn)品 (如開 目ＣＡＤ、ＣＡＸＡ等等 [4])?？墒?,絕大多數(shù)企業(yè)幾乎都是利用上述軟件 ,從事模具二維裝配或零件圖的繪制。部分大型模具企業(yè)也引進(jìn)了ＳＳ 沖裁 模設(shè)計(jì)大師 )等專業(yè)沖裁模設(shè)計(jì)軟件 ,從事沖裁模具的優(yōu)化設(shè)計(jì) ,既可減少重復(fù)設(shè)計(jì)工作量 ,又可加快模具設(shè)計(jì)速度、有效縮短 沖壓模具的設(shè)計(jì)制造周期。 隨著技術(shù)的進(jìn)步 ,沖壓模具三維設(shè)計(jì)工作逐步興起 ,文獻(xiàn) [4道 :國內(nèi)模具企業(yè)陸續(xù)開始使用Ｕｎｉｇｒａｐｈｉｃｓ、Ｐｒｏ /Ｅｎｇｉｎｅｅｒ、Ｃｉｍａｔｒｏｎ、ＣＡＴＩＡ、Ｉ ｕｃｌｉｄ、Ｐｏｗｅｒ 功能軟件設(shè)計(jì)沖壓模具 ,特別是利用這些軟件進(jìn)行三維實(shí)體造型設(shè)計(jì)和部件干涉檢查 ,以期能夠及早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)存在的問題和減少試模期間進(jìn)行的修整。 在與國際接軌 ,引進(jìn)上述三維設(shè)計(jì)軟件的同時(shí) ,部分廠家 [8]還引進(jìn)了Ａｕｔｏｆｏｒｍ、Ａｎｔｉｆｏｒｍ、Ｃ ｙｎａｆｏｒｍ、Ｏｐｔｒｉｓ、Ｍａｇｍａｓｏｆｔ等ＣＡＥ軟件 ,在進(jìn)行沖壓模設(shè)計(jì)時(shí)對沖壓成形工藝進(jìn)行有限元模擬分析 ,以便可以采取有效措施一次沖壓成形轎車 覆蓋件等大型精密制品。 國內(nèi)的大學(xué)在沖壓模具方面做了許多有益的工作 :①積極開發(fā)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、具有中國特色的ＣＡＤ /ＣＡＥ /ＣＡＭ產(chǎn)品 ,如吉林大學(xué)汽車覆 蓋件快速成型技術(shù)所獨(dú)立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析ＫＭＡＳ軟件 ,華中科技大學(xué)模具技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的汽車覆蓋件沖壓模具和級進(jìn)模具ＣＡＤ /ＣＡＥ /ＣＡＭ軟件 ,上海交通大學(xué)模具ＣＡＤ國家工程研究中心 /精 沖研究中心分別開發(fā)的冷沖模具 /精沖模具ＣＡＤ軟件等。②許多大學(xué) (或?qū)ｉT機(jī)構(gòu) )結(jié)合沖壓模具的教學(xué)和科研工作 ,積極針對有效使用Ｕｎｉｇｒａｐｈｉｃｓ、Ｐｒｏ /Ｅｎｇｉｎｅｅｒ、Ｃｉｍａ Ｓ 培養(yǎng)了一批又一批的技術(shù)能手。③許多研究工作者針對這些軟件的引進(jìn) ,研究建立沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件圖庫等問題 ,以進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)速度。計(jì)算機(jī)輔助制造 (ＣＡＭ )也是沖壓模具生產(chǎn)的重要組成部分 ,通過共用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫直接完成沖壓模具的數(shù)控加工 ,既提高了效率 ,又減少了誤差。上海大眾模具公司就引進(jìn) 了歐洲先進(jìn)的三維ＣＡＭ軟件Ｔｅｂｉｓ ,成功應(yīng)用到模型實(shí)體制作、工藝文件編制、數(shù)控加工編程、三維尺寸測量等整個(gè)模具制造領(lǐng)域 ,真正實(shí)現(xiàn)了三維制造 ,大幅度提升了模具制造能力 ,步入了世界沖壓模具工業(yè)的前列。汽車覆蓋件成形模具是典型的大型、精密、復(fù)雜沖壓模具 ,原來每年都要花費(fèi)大量外匯從國外引進(jìn) ,但現(xiàn)在一汽模具公司、東汽模具公司、天津汽車模具公司、上海大眾模具公司、成飛集成科技股份公司等中國沖壓模具業(yè)的龍頭企業(yè)可部分生產(chǎn)此類模具。上海大眾模具公司 2002 年成功設(shè)計(jì)生產(chǎn)了ＰＯＬＯ轎車 10 個(gè)自制車身零件共47 副模具 ,90%的產(chǎn)品達(dá)到了德國大眾對汽車模具驗(yàn)收的最佳評分標(biāo)準(zhǔn) ,為上海大眾汽車公司降低約 200 萬歐元的模具成本 [8]。他們采用目前國際上先進(jìn)模具湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 3 廠商流行的ＣＡＴＩＡ Ｖ 4/Ｖ 5 設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)三維實(shí)體設(shè)計(jì) ,在設(shè)計(jì)初期用Ａｕｔｏｆｏｒｍ軟件 ,對頭道工序的拉深過程進(jìn)行有限元數(shù)值快速模擬 ,在工藝面初步確定的基礎(chǔ)上進(jìn)一步運(yùn)用Ｉｎｄｅｅｄ軟件進(jìn)行沖壓成形的精確模擬 ,精確計(jì)算毛坯尺寸和拉深所需的壓邊力 ,預(yù)測零件拉裂或起皺的可能性 ,確定防止和控制零件回彈的偏差等。 2. 先進(jìn)加工技術(shù)裝備與沖壓模具行業(yè) 我國沖壓模具產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn) 工藝水平 ,總體上比國際先進(jìn)水平低許多 ,而模具生產(chǎn)周期卻要比國際先進(jìn)水平長許多。產(chǎn)品質(zhì)量水平低主要表現(xiàn)在精度、表面粗糙度、壽命及模具的復(fù)雜程度上 ;生產(chǎn)工藝水平低則主要表現(xiàn)在加工工藝、加工裝備等方面。沖壓模具加工工藝和裝備對提高加工效率、 確保模具精度、縮短交貨周期有重要影響。過去的中國沖壓模具行業(yè) ,車、刨、銑、鉆、磨等傳統(tǒng)普通機(jī)床和電火花線切割機(jī)床 ,曾經(jīng)在絕大多數(shù)沖壓模具企業(yè)使用 ,進(jìn)口的數(shù)控龍門仿形銑床由于沒有采用ＣＡＤ /ＣＡＭ技術(shù) ,也只能當(dāng)作靠模仿形銑床使用 ,采用這些裝備加工沖壓模具時(shí) ,通常需要對模具零件反 復(fù)裝夾和定位 ,因而加工生產(chǎn)效率低、模具產(chǎn)品質(zhì)量差。文獻(xiàn) [9]報(bào)道 ,在 2002 年 12 月德國法蘭克福舉辦的ＥｕｒｏＭｏｌｄ展會(huì)上的 1493個(gè)參展廠商中 ,約有 30%是機(jī)床和刀具廠商 ,展出高速加工機(jī)床的最高轉(zhuǎn)速在 25 000～ 30 000ｒ /ｍｉｎ之間 ,這是對傳統(tǒng)切削加工的非常顯著的變革 ,體現(xiàn)了模具加工技術(shù)裝備高速化、集成化趨勢。高速加工并不以犧牲加工精度和加工質(zhì)量為代價(jià) ,當(dāng)今高速加工裝備普遍可以達(dá)到機(jī)床精度不大于 1μｍ、表面粗糙度不高于 是一種高水平的高速加工技術(shù) [10]。德國ＲｏｅｄｅｒＴＥＣ高 速加工機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速高達(dá) 42 000ｒ /ｍｉｎ ,定位精度和重復(fù)定位精度分別達(dá)到了 通常 被認(rèn)為效率低下的電火花機(jī)床的加工速度也在不斷提高。電火花銑削加工技術(shù)是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù) ,它是用高速旋轉(zhuǎn)的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工 (像數(shù)控銑削一樣 ),因此不再需要制造復(fù)雜的成型電極 ,這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。國外已經(jīng)將這種高新技術(shù)機(jī)床應(yīng)用到模具加工中 ,如ＣＤＭ Ｒｏｖｅｌｌａ公司開發(fā)的高速電火花機(jī)床 ,與傳統(tǒng)電火花機(jī)床相比可提高加工效率 20%～ 70%,同樣加工一個(gè)深 81ｍｍ的孔 ,前者所需工時(shí)僅為后者的 國外的模具制造企業(yè) ,廣泛使用先進(jìn)的高精度、高速度、專業(yè) 化加工裝備 ,如日本豐田汽車模具公司擁有構(gòu)造面加工數(shù)控銑床 39 臺(tái)套、型面加工高速五軸五面銑床 15 臺(tái)套、其它新型一體化專門加工設(shè)備 6 臺(tái)套。加工工藝方法包括等高線加工、最大長度順向走刀加工等 ,精加工走刀移行密度僅有 時(shí) ,可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)凹圓角清根、外凸圓角加工到位等 ,因而可以控制模具配合的不等距間隙、最大可能的縮小型面誤差 ,實(shí)現(xiàn)模面的精細(xì)加工。國內(nèi)的許多模具企業(yè)通過引進(jìn)先進(jìn)的加工裝備 ,硬件上與國際水平的差距正在快速縮小 :上海的汽車模具企業(yè) ,近年來通過大量購置先進(jìn)的五 軸高速加工機(jī)床、大型龍門加工中心和五軸聯(lián) 動(dòng)數(shù)控高速銑床、數(shù)控車或復(fù)合加工機(jī)床、先進(jìn)的大型測量和調(diào)試設(shè)備及多軸數(shù)控激光切割機(jī)等。一汽模具公司已經(jīng)擁有Ｒａｍｂａｕｄｉ五軸高速數(shù)控銑床等大型高速加工設(shè)備 ;東風(fēng)汽車模具湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 4 公司擁有高速數(shù)控銑床、五軸數(shù)控銑床、龍門數(shù)控雕刻機(jī)床、激光切割機(jī)床等各種先進(jìn)、大型機(jī)床 22 臺(tái)套。 浙江黃巖的模具制造企業(yè) ,2005 年擁有數(shù)控設(shè)備 3809 臺(tái) ,數(shù)控化率達(dá)到了63%(1997 年數(shù)控化率僅為 13%);其中數(shù)控加工中心 917 臺(tái) (1997 年只有 27 臺(tái) )。黃巖地區(qū)近幾年陸續(xù)引進(jìn)的設(shè)備幾乎都是先進(jìn)的設(shè)備 ,主要來自歐美和日本的專業(yè)、先進(jìn)的設(shè) 備制造商。近兩年內(nèi) ,國內(nèi)汽車模具企業(yè)龍門數(shù)控機(jī)床擁有量翻了不止一番 ,新增的龍門數(shù)控機(jī)床中 ,加工中心和高速銑床占了很大比重。目前 ,資產(chǎn)過億、擁有龍門加工中心 10 臺(tái)以上的大型汽車模具企業(yè)已經(jīng)達(dá)到 10 多家。外國人都驚呼 :怎么兩年之間中國大陸的汽車模具企業(yè)規(guī)模、數(shù)量和制造能力會(huì)有如此大的變化。 3. 先進(jìn)制造技術(shù)與沖壓模具行業(yè) 快速成型 (ＲａｐｉｄＰｒｏｔｏｔｙｐｉｎｇ ,簡稱ＲＰ )技術(shù)是指在計(jì)算機(jī)控制與管理下 ,由零件實(shí)物或模型直接驅(qū)動(dòng) ,采用材料精確堆積成復(fù)雜三維實(shí)體的原型或零件制造技術(shù) ,是一種集計(jì)算機(jī) (包括ＣＡＤ /ＣＡＭ /ＣＡＥ等 )、光學(xué)掃描、新型材料、數(shù)控、激光等技術(shù)于一體的新型高新制造技術(shù)。主要用于零 件設(shè)計(jì)的快速檢驗(yàn)以及各種模具模型的快速制造。 快速成型技術(shù)已經(jīng)能非常成功地制作包括金屬、樹脂、塑料、紙類、石蠟、陶瓷等材料的原型 ,但往往不能作為功能性零件 ,只能在有限的場合用來替代金屬和其它類型功能零件做功能實(shí)驗(yàn)。隨著需求的增加和技術(shù)的不斷發(fā)展 ,快速原型技術(shù)正向快速原型 /零件制造的方向發(fā)展。快速模具 (Ｒａｐｉｄｔｏｏｌｉｎｇ ,簡稱ＲＴ )技術(shù)是利用ＲＰ技術(shù)成型功能零件尤其是金屬模具或零件的一種方法?？梢钥朔鹘y(tǒng)模具制作過程 復(fù)雜、耗時(shí)長、費(fèi)用高等缺點(diǎn) ,應(yīng)用ＲＰ技術(shù)制造快速、經(jīng)濟(jì)模具成為ＲＰ技術(shù)發(fā)展的主要推動(dòng)力之一?？焖倌＞呒夹g(shù)包括激光立體刻蝕技術(shù)、疊層輪廓制造技術(shù)、激光粉末選區(qū)燒結(jié)技術(shù)、融熔沉積 成形技術(shù)、三維印刷成形技術(shù) ,等等。 三、 模具 設(shè)計(jì)方案及可行性分析 具 設(shè)計(jì)方案 神龍 風(fēng) 目制件 如 下圖 1 所示： 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 5 圖 1 神龍 風(fēng) 目制件 根據(jù)公司生產(chǎn)加工實(shí)際情況，分為四 道工序： 3. 壓彎成型 課題研究的是模具的 沖孔 工序。加工這道工序的模具是 沖孔模 ，操作簡單， 生產(chǎn)效率高 ，沖壓精度高，適合于大批量生產(chǎn)。 題的研究方案： 計(jì)方案 1）方案一： 正沖側(cè)沖間的同步運(yùn)動(dòng)，采用機(jī)械的特殊形狀完成， 導(dǎo)板導(dǎo)向， 如圖2 所示： 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 6 圖 2 方案一 優(yōu)點(diǎn)： 運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定，效率高。 缺點(diǎn)： 導(dǎo)板導(dǎo)向，精度不高。 2)方案二： 正沖側(cè)沖間的同步運(yùn)動(dòng) ， 導(dǎo)柱導(dǎo)向 ， 如圖 3 所示： 圖 3 方案二 優(yōu)點(diǎn)： 可同步，且效率高 ； 缺點(diǎn)： 模具體積偏大 。 3)方案三 ： 正沖側(cè)沖間的同步運(yùn)動(dòng) ， 導(dǎo)柱導(dǎo)向， 如 圖 4 所示： 圖 4 方案三 優(yōu)點(diǎn)： 可同步，且效率高 ； 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 7 缺點(diǎn)： 模具內(nèi)部可能會(huì)有少量殘余橫向力 。 案的可行性分析： 方案 比較： 方案一 的 導(dǎo)板導(dǎo)向 精度不夠，方案二模具內(nèi)部受力平衡，效率高，且導(dǎo)柱導(dǎo)向，精度更高，但結(jié)構(gòu)太大。故采用方案三 。 四 預(yù)計(jì)達(dá)到的要求及預(yù)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù) 計(jì)需達(dá)到要求、技術(shù)指標(biāo) 具要求 （ 1）模具要有恰當(dāng)?shù)拈]合高度，應(yīng)滿足用戶沖床要求，為使模具正常工作，閉合高度必須與沖床的閉合高度相適應(yīng)，應(yīng)介于最大與最小閉合高度之間。 （ 2）螺釘、螺母、彈簧、等 緊固彈性零件采用標(biāo)準(zhǔn)件，選用時(shí)在保證緊固和彈性頂出功能同時(shí)，為避免碰傷人手和妨礙操作，應(yīng)避免緊固件暴露在外表面操作位置上。 防止碰傷人手和妨礙操作。 （ 3）定位零件定位塊是確定坯料安裝位置的零件，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮操作方便，不應(yīng)有過定位。 （ 4）支承及夾持零件它包括上下模板、模柄、 沖頭 固定板、 背托板 等；上下模板是沖模的基礎(chǔ)零件； 模柄直徑必須配合沖床安裝孔，模柄均以上兩支螺栓直接鎖緊在上模上方 ;其他各種零件都分別安裝固定在上面。模板的平面尺寸，尤其是前后方向應(yīng)與制件相適應(yīng)，過大或過小均不利于操作。 術(shù)指標(biāo) （ 1） 孔位精度± （ 2）上、下模板材料 上未注明圓角半徑尺寸為 5配前倒去除工作零件的工作部分外所有棱邊； （ 3）導(dǎo) 板 材料為 45#, （ 4）上下模座、固定板的兩平面的平行度應(yīng)符合公差要求；固定板、脫模板和背托板的尺寸和母模相同； （ 5） 對鑄造和鍛造零件加工前應(yīng)分別進(jìn)行時(shí)效處理和退火處理，背托板材湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 8 質(zhì)必須淬火處理；凸凹模修整前要熱處理達(dá)到硬度要求； （ 6）模具涂紅色防銹漆，限位部分涂黃色安全漆。 計(jì)的關(guān)鍵技術(shù) 1）、 沖壓力的計(jì)算 ； 2）、 正沖，側(cè) 沖同步問題的計(jì)算 ； 3）、應(yīng)用三維軟件 實(shí)現(xiàn)模具的三維實(shí)體建模，生成二維圖； 4）、應(yīng)用三維軟件 進(jìn)行裝配仿真、裝配分析，干涉檢驗(yàn)； 5）、模具關(guān)鍵零件的虛擬制造與有限元分析。 五 課題研究進(jìn)展計(jì)劃 序號 設(shè)計(jì)（論文）各階段名稱 日 期 1 搜集資料 ,撰寫開題報(bào)告 1 2 模具方案選擇 ,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 3 模具三維 數(shù)字化設(shè)計(jì) 6 4 模具虛擬裝配與裝配分析 10 5 生成模具二維工程圖 12 6 撰寫論文 15 六 參考文獻(xiàn) [1] 張 鼎承主 編 . 沖模設(shè)計(jì) 手 冊 機(jī)械工業(yè) 出版社， 1988 [2] 王孝培主編 . 沖壓 手 冊 (第二版 ). 北京 : 機(jī)械工業(yè) 出版社， 1999 [3] 陳錫棟 等 編 . 沖模設(shè)計(jì)應(yīng) 用 實(shí) 例 . 北京 : 機(jī)械工業(yè) 出版社， 1999 [4] 胡燦如等編 . 汽車沖壓標(biāo)準(zhǔn)匯編 . 北京 . 中國汽車工業(yè)總公司， 1993 [5] 袁定福 編 著 具設(shè)計(jì) . 北京 : 清華 大 學(xué) 出版湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 9 社， 2003 [6] 楊占堯編著 . 沖壓模具圖冊 . 北京：高等教育出版社， 2004 [7] 李發(fā)致編 . 模具先進(jìn)制造技術(shù) 械工業(yè)出版社 ,2003 [8] 趙振譯等編著 . 實(shí)用沖裁技術(shù) 北京： 化學(xué)工業(yè)出版社， 2004 開 題 報(bào) 告 要 求 1、 開題報(bào)告必須在 收集和閱讀有關(guān)資料，考查生產(chǎn)現(xiàn)場，參考類似產(chǎn)品，進(jìn)行分析、對比、論證的基礎(chǔ)上進(jìn)行撰寫。 2、 開題報(bào)告的內(nèi)容一般包括： 課題的來源、目的、意義、國內(nèi)外的現(xiàn)狀及發(fā)展；進(jìn)行可行性分析及系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案；系統(tǒng)達(dá)到的 功能要求、技術(shù)指標(biāo)；所應(yīng)用的新技術(shù)、新工藝、新裝置等及關(guān)鍵技術(shù)；系統(tǒng)研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)；預(yù)測課題的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益以及可能取得的成果等。 3、 開題報(bào)告不得少于 3000 漢字，并附有畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)劃安排。 4、 開題報(bào)告要求在畢業(yè)設(shè)計(jì)前四周內(nèi)完成。 導(dǎo)師評語（應(yīng)根據(jù)“開題報(bào)告要求”，組織所指導(dǎo)的學(xué)生進(jìn)行交流，對學(xué)生開題報(bào)告的內(nèi)容、設(shè)計(jì)方案、應(yīng)用技術(shù)以及預(yù)測成果等進(jìn)行綜合評價(jià)。） 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 10 導(dǎo)師簽名： 2011 年 月 日 畢業(yè)答辯 上支架 課題名稱 答辯人：劉申葳 學(xué)號： 20100130636 指導(dǎo)老師： 陳勇 尹綏玉 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的意義 2 零件結(jié)構(gòu)分析 3 零件加工工藝分析 4 沖孔模成形方案分析 5 壓力中心計(jì)算 6 7總結(jié) 8 致謝 目錄 制件圖 通過試驗(yàn)，針對神龍 91，東風(fēng) 上支架 現(xiàn)模具三維數(shù)字化設(shè)計(jì)與虛擬裝配。用以指導(dǎo)神龍 91，東風(fēng) 到提高生產(chǎn)效率、獲得高質(zhì)量產(chǎn)品的目標(biāo)。 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的意義 零件整體結(jié)構(gòu)如圖所示，板厚為 零件結(jié)構(gòu)分析 根據(jù)生產(chǎn)加工實(shí)際情況，分為四道工序： 1 落料 2 翻邊壓筋 3 壓彎成型 4 沖孔 本課題研究的事第四道工序：沖孔 3 零件加工工藝分析 模具設(shè)計(jì)方案如下： 方案一： 正沖側(cè)沖間的同步運(yùn)動(dòng)，采用機(jī)械的特殊形狀完成，導(dǎo)板導(dǎo)向 方案二： 正沖側(cè)沖間的同步運(yùn)動(dòng)，采用機(jī)械的特殊形狀完成，導(dǎo)柱導(dǎo)向，采用對稱機(jī)構(gòu)消除模具內(nèi)側(cè)向力 方案三： 正沖側(cè)沖間的同步運(yùn)動(dòng)，采用機(jī)械的特殊形狀完成，導(dǎo)柱導(dǎo)向，采用側(cè)擋銷消除模具內(nèi)側(cè)向力 最終采用方案三。 4 沖孔模成形方案分析 方案三結(jié)構(gòu)圖 如圖所示， o’點(diǎn)即為壓力中心 5 壓力中心計(jì)算 )/()**( 2122110 ??6 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，主要完成了以下任務(wù)： 1優(yōu)化設(shè)計(jì)方案 2完成三維建模 3將模具各部分尺寸得以落實(shí) 4模具上各標(biāo)準(zhǔn)件也已查詢清楚 5模具裝配尺寸也逐一確定 6完成二維零件圖及模具裝配圖 7 總結(jié) 8 致謝 大學(xué)本科的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束。在此，我要感謝我的父母不計(jì)回報(bào)的付出，感謝所有曾經(jīng)教導(dǎo)過我的老師和關(guān)心過我的同學(xué)，他們在我成長過程中給予了我很大的幫助。本題能夠順利完成，要特別感謝陳勇、尹綏玉兩位老師的細(xì)心指導(dǎo)。 最后向所有關(guān)心和幫助過我的人表示真心的感謝。 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì) ) 論 文 1 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 課題名稱 上支架 系 部 專 業(yè) 班 級 姓 名 學(xué) 號 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì) ) 論 文 2 摘 要 本課題最終形成神龍 風(fēng) 目制件中的上支架 行三維數(shù)字化設(shè)計(jì)。 通過其他公司的試驗(yàn)，針對神龍 風(fēng) 目制件，對上支架 現(xiàn)模具三維數(shù)字化設(shè)計(jì)與虛擬裝配。用以指導(dǎo)神龍 風(fēng) 目制件正沖側(cè)沖模具 的生產(chǎn)實(shí)踐，達(dá)到提高生產(chǎn)效率、獲得高質(zhì)量產(chǎn)品的目標(biāo)。就神龍 風(fēng) 目制件模具設(shè)計(jì)，通過現(xiàn)場調(diào)研發(fā)現(xiàn)存在如下主要問題： 1：模具制造周期長，成本高，人工操作量大，勞動(dòng)時(shí)間長，根據(jù)工廠的生產(chǎn)設(shè)備，規(guī)劃出好的生產(chǎn)加工工藝過程，設(shè)計(jì)出合理的方案，達(dá)到降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率的目的，以方便后面的工藝設(shè)計(jì)。 2：此次生產(chǎn)需要了解產(chǎn)品，對圖紙進(jìn)行深入分析?；谏鲜鲈?，對神龍 風(fēng) 目制件正沖，側(cè)沖模具設(shè)計(jì)研究已勢在必行。通過對模具的設(shè)計(jì)，不但能夠縮 短生產(chǎn)周期，降低制造成本，提高加工精度，延長刀具壽命，而且依據(jù)本公司產(chǎn)品的生產(chǎn)及發(fā)展需要，可以建立或完善生產(chǎn)加工工藝流程，從而更大程度上提高模具設(shè)計(jì)水平，獲取更大的經(jīng)濟(jì)利益。 關(guān)鍵詞： 正沖側(cè)沖模具 三維數(shù)字化設(shè)計(jì) 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì) ) 論 文 3 29 91, 760 of 3 d in of 29 91, 760 on at of is d 29 91, 760 to 29 91, 760 as 1: is of is to a a to of of to on on 29 91, 760 is on of of to s of or to a of to 3 d 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì) ) 論 文 4 目錄 目錄 .................................................................................................................................... 4 第一章 概 論 ...................................................................................................................... 6 具工業(yè)的發(fā)展與現(xiàn)狀 ...................................................................................... 6 模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 .................................................................................. 9 第二章 工藝分析與模具結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì) ........................................................................ 10 藝分析 ........................................................................................................... 10 定工藝方案 ................................................................................................... 11 第三章 工藝計(jì)算 ............................................................................................................ 12 壓力的計(jì)算 ................................................................................................... 12 料力、頂出力的計(jì)算 .................................................................................... 13 低沖裁力的方法 ............................................................................................ 14 計(jì)算壓力中心 ................................................................................................. 14 第四章 沖壓設(shè)備選擇 .................................................................................................... 16 型沖壓設(shè)備概述（曲柄壓力機(jī)） ................................................................ 16 擇沖壓設(shè)備 ................................................................................................... 18 具閉合高度校核 ............................................................................................ 19 第五章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .................................................................................................... 20 具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ........................................................................................... 20 第六章 模具主要零部件設(shè)計(jì) ........................................................................................ 23 、凹模設(shè)計(jì) ................................................................................................... 23 模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .................................................................................................... 27 模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .................................................................................................... 27 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì) ) 論 文 5 料板設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 27 簧的選擇 ....................................................................................................... 28 釘?shù)倪x擇 ........................................................................................................ 30 向零件選擇 .................................................................................................... 31 第七章 模具總圖繪制 .................................................................................................... 32 制二維工程圖 ................................................................................................ 32 維建模 ............................................................................................................ 32 涉檢查、分析 ................................................................................................ 33 第八章 模具主要零部件制造工藝的編制 .................................................................... 34 模座 ............................................................................................................... 34 模座 ............................................................................................................... 35 柱 ................................................................................................................... 36 套 .................................................................................................................... 36 第九章 結(jié)論 .................................................................................................................... 37 致 謝 ................................................................................................................................ 39 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì) ) 論 文 6 第一章 概論 具工業(yè)的發(fā)展與現(xiàn)狀 具工業(yè)發(fā)展概況 模具是制造業(yè)的重要基礎(chǔ)工藝裝備。模具品種繁多，共有 10 大類，其中沖壓模具、塑料模具、鑄造模具、鍛壓模具、橡膠模具、粉末冶金模具、拉絲模具、無機(jī)材料成形模具等是最主要的八大類，用于制造業(yè)中的幾乎所有產(chǎn)品的生產(chǎn)。 現(xiàn)代模具制造業(yè)已成為技術(shù)密集型和資金密集型的產(chǎn)業(yè)，它與高新技術(shù)已形成相互依托的關(guān)系。一方面，模具是直接為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化服務(wù)的不可缺少的裝備；另一方面，模具生產(chǎn)本身又大量采用高新技術(shù)及裝備，因此，模具制造已成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。模具成形零件時(shí)實(shí)現(xiàn)快速、優(yōu)質(zhì)、低耗是國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。 在中國，模具生產(chǎn)長期以來一直被當(dāng)作產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝后方，生產(chǎn)的模具也主要是自產(chǎn)自配，直至 1987 年，模具才作為產(chǎn)品被列入機(jī)電產(chǎn)品目錄，當(dāng)時(shí)全國共有生 產(chǎn)模具的廠點(diǎn)約 6000 家，總產(chǎn)值約 30 億元。經(jīng)過 20 年發(fā)展，中國的模具工業(yè)已有了長足的進(jìn)步。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)在國內(nèi) (中未含港、澳、臺(tái)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，下同 )約有模具生產(chǎn)廠點(diǎn) 30000 家， 2006 年模具銷售額約 720 億元。 2007 年可望有 20％以上的增長。 從 20 世紀(jì) 80 年代后期開始，中國模具工業(yè)發(fā)展十分迅速。由于國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對模具的需求越來越大，原有的國有模具企業(yè)有了很大發(fā)展，而三資和鄉(xiāng)鎮(zhèn)、個(gè)體模具企業(yè)的發(fā)展更為迅速。例如廣東省和浙江省，原來模具生產(chǎn)規(guī)模不大，在國內(nèi)未占重要地位，但目前，主要依靠三資企業(yè)的廣東省和 主要依靠鄉(xiāng)鎮(zhèn)、個(gè)體企業(yè)的浙江省，其模具年產(chǎn)值已分別占全國的 40％和 25％左右。 雖然中國模具工業(yè)發(fā)展迅速，但仍不能滿足我國制造業(yè)發(fā)展的需求，特別是中高檔模具，在精密、大型、復(fù)雜、長壽命類型的模具仍舊供不應(yīng)求。由于在精度、壽命、制造周期及能力等方面中國與國際水平相比尚有較大差距，所以每年尚需大量進(jìn) 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì) ) 論 文 7 口。由于中國模具價(jià)格比較低廉，水平也在不斷提高，因此出口發(fā)展很快。近年來每年出口增長幅度比行業(yè)增長幅度大得多。 在模具產(chǎn)值產(chǎn)量和進(jìn)出口迅速發(fā)展的同時(shí)，近年來中國在模具行業(yè)技術(shù)進(jìn)步和模具水平的提高方面也取得了可喜的成績 ?，F(xiàn)在，我國已能生產(chǎn)精度達(dá)到 2多工位級進(jìn)模，壽命可達(dá) 3 億沖次以上。個(gè)別企業(yè)生產(chǎn)的多工位級進(jìn)模已可在 2000 達(dá) 大型塑料模具方面，我國已能生產(chǎn) 43 英寸 (109屏幕彩電和 65 英寸 (165投式電視的塑殼模具、 10容量洗衣機(jī)全套塑料件模具以及汽車保險(xiǎn)杠、整體儀 表板塑料模具等。在精密塑料模具方面，我國已能生產(chǎn)照相機(jī)和手機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及精度達(dá) 5¨ m 的 7800 腔塑封模具等，精度達(dá)到 0． 5光盤模也已能夠生產(chǎn)了。塑料模具的熱流道和氣輔等技術(shù)水平不斷提高。在大型精 密復(fù)雜壓鑄模方面，國內(nèi)已能生產(chǎn)自動(dòng)扶梯整體踏板壓鑄模、汽車后橋齒輪箱壓鑄模以及汽車發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的鑄造模具等。在汽車覆蓋件模具方面，國內(nèi)已能生產(chǎn)中檔新型轎車的覆蓋件模具，高檔轎車的部分覆蓋件模具也已能夠生產(chǎn)了。子午線輪胎活絡(luò)模具、鋁合金和塑料門窗異型材擠出成形模、精鑄或樹脂快速成型拉延模等，也已達(dá)到相當(dāng)高的水平，制造出來的模具可與進(jìn)口模具媲美。國內(nèi)生產(chǎn)的最大模具單套重量已超過 100t。我國模具企業(yè) 數(shù)字、化信息化技術(shù)的使用面正在不斷擴(kuò)大，水平也在不斷提高。 目前，我國模具總量雖然已達(dá)到相當(dāng)大的規(guī)模，模具水平也已有了很大提高，但在總體上，我國模具生產(chǎn)的商品化、專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化程度還較低，商品化模具只占60％左右，模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率還不到 60％，專業(yè)模具企業(yè)只占模具生產(chǎn)廠點(diǎn)的少數(shù)，而且裝備也比較落后。由于資金缺乏，我國的模具企業(yè)大都只能購買較低檔的國產(chǎn)設(shè)備和來自我國臺(tái)灣的設(shè)備，而少用歐美和日本的高檔設(shè)備，設(shè)備數(shù)控化程度遠(yuǎn)低于國際水平。我國模具設(shè)計(jì)制造水平在總體上要比工業(yè)發(fā)達(dá)國家落后許多。 具工業(yè)未來前景 目前，國內(nèi)模具市場不斷擴(kuò)大，國際上將模具制 造逐漸向我國轉(zhuǎn)移的趨勢和跨國集團(tuán)到我國進(jìn)行模具國際采購的趨向十分明顯。因此，展望未來，國際、國內(nèi)模具市場總體發(fā)展前景美好。我國模具工業(yè)將會(huì)有一個(gè)繼續(xù)高速發(fā)展的機(jī)遇期。只要我們 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì) ) 論 文 8 把握我國重點(diǎn)骨干模具企業(yè) (按省直轄市分布 )這個(gè)機(jī)遇期，中國模具工業(yè)不但會(huì)在量和質(zhì)的方面繼續(xù)有一個(gè)很大的提高，而且一定會(huì)在行業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品水平、開發(fā)創(chuàng)新能力、企業(yè)的體制與機(jī)制的方方面面取得較大進(jìn)展。 模具技術(shù)集合了機(jī)械、電子、化學(xué)、光學(xué)、材料、計(jì)算機(jī)、精密檢測和信息網(wǎng)絡(luò)等諸多學(xué)科，是一個(gè)綜合性多學(xué)科的系統(tǒng)工程。模具技術(shù)的發(fā)展趨勢主要是 模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟(jì)快速的方向發(fā)展，模具產(chǎn)品的技術(shù)含量不斷提高，模具制造周期不斷縮短，模具生產(chǎn)朝著信息化、無圖化、精細(xì)化、自動(dòng)化的方向發(fā)展，模具企業(yè)向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)品品牌化、管理信息化、經(jīng)營國際化的方向發(fā)展。 模具材料、能源、人工費(fèi)用的不斷上漲和模具價(jià)格的下降、模具交貨期的縮短，這將是今后較長時(shí)期內(nèi)模具企業(yè)所必須面對的現(xiàn)實(shí)和趨勢。我國模具工業(yè)總體技術(shù)水平欠佳，自主創(chuàng)新能力較弱，企業(yè)核心競爭力不強(qiáng)，在中高檔模具領(lǐng)域內(nèi)缺乏國際競爭力的狀況，在較長時(shí)間內(nèi)還難以徹底改觀。面 對這樣嚴(yán)峻的形勢，依靠技術(shù)進(jìn)步，不斷提高管理水平和勞動(dòng)生產(chǎn)率及努力降低成本才是模具企業(yè)的出路所在。 創(chuàng)新是企業(yè)的靈魂，是企業(yè)前進(jìn)的引擎，而我國絕大多數(shù)模具企業(yè)的創(chuàng)新能力薄弱，這也是影響我國模具行業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要因素。提高企業(yè)的核心競爭力需要?jiǎng)?chuàng)新，提高行業(yè)的總體水平更需要?jiǎng)?chuàng)新。技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新、制度創(chuàng)新、理念創(chuàng)新等等，行業(yè)發(fā)展迫切要求我們加快創(chuàng)新發(fā)展的步伐。 人才，特別是高級人才，包括高級技術(shù)人員、高級經(jīng)營管理人才，技師和高級鉗工及高級機(jī)床操作工的全面匱乏，已嚴(yán)重制約了我國模具行業(yè)的發(fā)展。這一問 題雖然已引起行業(yè)、企業(yè)以及政府有關(guān)部門的重視，并已開始采取了一些措施，但要能滿足行業(yè)發(fā)展需要，恐怕還有待時(shí)日。企業(yè)的未來取決于人才，行業(yè)的未來也取決于人才，因此，加速培養(yǎng)高質(zhì)量、高水平的人才也必將是一個(gè)十分重要的發(fā)展趨勢。 我們要從模具生產(chǎn)大國向模具生產(chǎn)強(qiáng)國邁進(jìn)，就必須克服前進(jìn)道路上的種種障礙和艱難險(xiǎn)阻。前途雖然是光明的，機(jī)遇也大于挑戰(zhàn)，但我們決不能掉以輕心，必須重視困難，看到不足，必須更加努力奮斗?！巴七M(jìn)改革，調(diào)整結(jié)構(gòu)，開拓市場，苦練 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì) ) 論 文 9 內(nèi)功，提升水平，上新臺(tái)階”是我們企業(yè)相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi)的中心任務(wù)。行 業(yè)和企業(yè)，都應(yīng)該圍繞這一中心任務(wù)開展工作，以使我國模具行業(yè)更好、更快地發(fā)展。 模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 即計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) ,是利用計(jì)算機(jī)輔助人們對產(chǎn)品或工程進(jìn)行設(shè)計(jì)、繪圖、工程分析與技術(shù)文檔編制等設(shè)計(jì)活動(dòng)的總稱。模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) (稱模具 是利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的一項(xiàng)技術(shù)。模具 統(tǒng)給設(shè)計(jì)人員提供了一個(gè)高效的設(shè)計(jì)環(huán)境 ,使人的創(chuàng)造力獲得完美的發(fā)揮 ,擺脫了大量繁瑣的重復(fù)性繪圖工 作 ,更重要的是改變了傳統(tǒng)的圖紙、實(shí)物傳遞方式 ,從而大幅度地提高了模具設(shè)計(jì)制造質(zhì)量 ,于傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)是一次重大變革。沖壓模具設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過程 ,嚴(yán)重依賴于設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn) ,如何縮短沖壓模具的設(shè)計(jì)周期并提高其設(shè)計(jì)質(zhì)量 ,一直以來是模具工業(yè)中的研究重點(diǎn) ,采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù) ,實(shí)現(xiàn) 既提高了模具設(shè)計(jì)和制造效率 ,縮短了模具生產(chǎn)周期 ,又提高了企業(yè)產(chǎn)品的市場競爭力。 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì) ) 論 文 10 第二章 工藝分析與模具結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì) 藝分析 沖孔件的工藝性是指工件在沖裁加工中的難易程度。良好 的沖孔工藝性應(yīng)保證材料消耗少、工序數(shù)目少、模具結(jié)構(gòu)簡單而壽命長，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、操作簡單等。而沖孔件的形狀特點(diǎn)，尺寸大小，尺寸標(biāo)注方法，精度要求和材料性能等是影響沖孔工藝性的主要因素。 孔件的形狀與尺寸要求 圖 工件的形狀如圖所示。需要加工的孔有四個(gè)，分別是正面右邊的四個(gè)正沖的 Φ11的孔，以及左側(cè)面的一個(gè)需要側(cè)沖的 Φ16 的孔。 沖孔件的形狀應(yīng)盡量簡單、對稱，最好是由圓弧和直線組成。應(yīng)該避免沖孔件上有過長的懸臂和狹槽，其最小寬度要大 于料厚 t 的兩倍。 沖孔件上的孔與孔徑、或孔與邊緣的距離 b、 不能過小， 一般 b? t。 為了防止沖孔時(shí)凸模折斷或壓彎，沖孔的尺寸也不能太小。 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì) ) 論 文 11 定工藝方案 根據(jù)生產(chǎn)加工實(shí)際情況，分為四道工序： 課題研究的是模具的沖孔工序。加工這道工序的模具是 沖孔模 ，操作簡單， 生產(chǎn)效率高 ，沖壓精度高，適合于大批量生產(chǎn)。 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì) ) 論 文 12 第三章 工藝計(jì) 算 壓力的計(jì)算 為了進(jìn)行模具設(shè)計(jì)滿足沖壓設(shè)備，需要計(jì)算沖壓力，包括沖裁力、退料力、頂出力。 裁力的計(jì)算 本模具采用平刃口凸模和凹模沖裁，其沖裁力計(jì)算如下式（ ?0 （ 式中 0F—— 沖裁力（ N）； L—— 沖裁件的周長（ t—— 材料厚度（ ? —— 材 料抗剪強(qiáng)度（ 考慮到凸、凹模刃口的磨損，模具間隙的波動(dòng)，材料力學(xué)性能的變化以及材料厚度偏差等因素，實(shí)際所需的沖裁力還需增加 30%，故選擇沖床的沖裁力（ N）： F = 式中 b?—— 材料的 抗拉強(qiáng)度。 由于沖裁部分為 5 個(gè)孔，四個(gè)正沖的 Φ11，一個(gè)側(cè)沖 Φ16 的孔，側(cè)沖的孔是通過吊裝斜契機(jī)構(gòu)，所以周長為： 41 ?? ?L ?? ?L 給材料厚度： 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì) ) 論 文 13 t=制件材料為汽車結(jié)構(gòu)鋼 b?=440式（ ： F = 3 0 1 6440* 11 ??? ? 0 0 1 44 4 0* 2*2 ??? ? 由于此模具采用型號為 吊裝斜鍥機(jī)構(gòu) ， 機(jī)構(gòu)工作圖如下 ： 圖 則 ?? 65c o s*65s 22 ?? ; 料力、頂出力的計(jì)算 由于沖裁中材料的彈性變形及摩擦的存在，沖裁后帶孔部分的材料會(huì)緊箍在凸模上，而落下部分材料會(huì)卡在凹模洞口中。從凸模 上卸下緊箍著的材料所需的力稱為退料力；逆著沖裁方向頂出來的力稱為頂出力。 影響退料力、頂出力的因素很多，如材料種類，材料厚度，沖裁間隙，零件形狀尺寸以及潤滑狀況等。通常采用經(jīng)驗(yàn)公式見式（ （ 退料力 （ 頂出力 （ 式中 F—— 沖裁力（ N）； 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì) ) 論 文 14 退K、頂K—— 分別為卸料力頂出力因素，可由文獻(xiàn) [1]中表 1得。 由料厚為： t=退K=料力 ?? 11 退 =0120 N； ?? 22 退 =； 低沖裁力的方法 在沖裁高強(qiáng)度或厚度大、周邊長的工件時(shí)所需的沖裁力往往超過所給的沖床的噸位，為此一般采用如下幾種降低沖裁力的方法。 1）采用斜刃口模具 在采用普通的平刃口模具沖裁時(shí)，其整個(gè)刃口平面都同時(shí)接觸板料，沖裁大型或厚板工件的沖裁力往往很大。若將凸模（或凹模）刃口平面做成與其軸線傾斜一個(gè)角度。則沖裁時(shí)其刃口逐步切入材料，從而降低了沖裁力。設(shè)計(jì)斜刃口時(shí)，應(yīng)注意將斜刃對稱布置。以免沖裁時(shí)凹模承受單向側(cè)壓力 而發(fā)生偏移，啃壞刃口。 2）采用階梯形布置的凸模 在多凸模沖模中，將凸模設(shè)計(jì)為階梯行布置，即將凸模做成不同高度，使各凸模沖裁力的最大值不同時(shí)出現(xiàn)，從而減少總的沖裁力。當(dāng) 幾個(gè)凸模的直徑相差懸殊時(shí)，為了提高模具壽命，避免小直徑凸模由于承受材料流動(dòng)擠壓力的作用而產(chǎn)生的作用而產(chǎn)生折斷或傾斜，一般都把小凸模做短些。 計(jì)算壓力中心 沖裁模的壓力中心就是沖裁力合力的作用點(diǎn)。沖裁時(shí)，模具的壓力中心一定要與沖床滑塊的中心線重合。否則滑塊就會(huì)承受偏心載荷，使模具歪斜，間隙不均，從而導(dǎo)致沖床滑塊與導(dǎo)軌和模具的不 正常磨損，降低沖床和模具的壽命。所以在設(shè)計(jì)模具時(shí)，必須要確定模具的壓力中心，并使其通過模柄的軸線，從而保證模具壓力中心與沖床滑快中心重合。 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì) ) 論 文 15 對稱形狀的工件，其壓力中心位于輪廓圖形的幾何中心，對于復(fù)雜工件或多凸模沖裁的壓力中心，可利用力矩原理用計(jì)算法求得，也可以用軟件求得。 本零件外形不是規(guī)則弧線，手動(dòng)計(jì)算不準(zhǔn)確故采用 詢命令求得。首先將零件圖創(chuàng)建面域，再使用查詢命令，選擇對象為剛創(chuàng)建的面域，即可求得零件質(zhì)心，如圖 示， 0 點(diǎn)即為質(zhì)心： 由于本制件是關(guān)于中間對稱的，所以壓力中心 必定在中線： ???? )/()**( 2122110 74+3)/為 O’點(diǎn)，如圖所示： 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì) ) 論 文 16 第四章 沖壓設(shè)備選擇 沖壓加工中常用的機(jī)械壓力機(jī)屬于鍛壓機(jī)械中的一類，機(jī)械壓力機(jī)按其結(jié)構(gòu)形式和使用對象分為若干系列，每個(gè)系列又分若干組。在選用時(shí)應(yīng)使沖壓設(shè)備的類型和規(guī)格滿足所設(shè)計(jì)模具和生產(chǎn)的要求。 型沖壓設(shè)備概述（曲柄壓力機(jī)） 曲柄壓力機(jī) 是以曲柄傳動(dòng)的鍛壓機(jī)械，它能完成各種沖壓工序，如沖裁、彎曲、拉深、脹形、擠壓和模鍛等，是沖壓車間的主要設(shè)備。 曲柄壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)： 1）公稱壓力 曲柄壓力機(jī)的公稱壓力是指滑塊離下止點(diǎn)前某一特定距離或曲柄旋轉(zhuǎn)到離下止點(diǎn)前某一特定角度時(shí)，滑塊上所允許承受的最大作用力。 例如 力機(jī)的公稱壓力為 3150是指滑塊離下止點(diǎn)前 曲柄旋轉(zhuǎn)到離下止點(diǎn)前 020 ，滑塊上所允許承受的最大作用力。 公稱壓力是壓力機(jī)的的一個(gè)主要參數(shù)。 2）滑塊行程 它是指滑 塊從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所經(jīng)過的距離，其大小隨工藝用途和公稱壓力的不同而不同。例如，沖裁用的曲柄壓力機(jī)行程較小，拉深用的壓力機(jī)行程較大。 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì) ) 論 文 17 3）行程次數(shù) 它是滑塊每分鐘從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)，然后再回到上止點(diǎn)所往復(fù)的次數(shù)。。一般小型壓力機(jī)和用于沖裁的壓力機(jī)行程次數(shù)較多，大型壓力機(jī)和用于拉深的壓力機(jī)行程次數(shù)較小。 4）閉合高度 它是指滑塊在下止點(diǎn)時(shí)，滑塊下平面到工作臺(tái)上平面的距離。當(dāng)閉合高度調(diào)節(jié)裝置將滑塊調(diào)整到最上位置時(shí)，閉合高度最大，稱為最大閉合高度；將滑塊調(diào)整到最下位置時(shí)，閉合高度最小，稱為最小閉合高度。閉合高度從 最大到最小可以調(diào)節(jié)的范圍，稱為閉合高度調(diào)節(jié)量。 5）裝模高度 當(dāng)工作臺(tái)面上裝有工作墊板，并且滑塊在下止點(diǎn)時(shí)，滑塊下平面到墊板上平面的距離為裝模高度。在最大閉合高度狀態(tài)時(shí)的裝模高度為最大裝模高度，在最小閉合高度狀態(tài)時(shí)的裝模高度為最小裝模高度。裝模高度與閉合高度之差為墊板厚度。 壓設(shè)備類型的選擇 沖壓設(shè)備類型的選定主要取決于工藝要求和生產(chǎn)批量。 對于中小型的沖裁件，彎曲件或拉深件的生產(chǎn)，主要應(yīng)用開式機(jī)械壓力機(jī)。雖然開式?jīng)_床的剛度差，在沖壓力的作用下床身的變形能夠破壞沖裁模的間隙分布，降低模具的壽命 或沖裁件的表面質(zhì)量 。可是，由于它提供了極為方便的操作條件和非常容易安裝機(jī)械化附屬裝置的特點(diǎn)，使它成為目前中、小型沖壓設(shè)備的主要形式。 對于大中型沖壓件的生產(chǎn)，多采用閉式結(jié)構(gòu)形式的機(jī)械壓力機(jī)，其中有一般用途的通用壓力機(jī)，也有臺(tái)面較小而剛度大的專用擠壓壓力機(jī)、精壓機(jī)等。在大型拉深件的生產(chǎn)中，應(yīng)盡量選用雙動(dòng)拉深壓力機(jī)，因其可使所用模具結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便。 在小批量生產(chǎn)當(dāng)中，尤其是大型厚板料沖壓件的生產(chǎn)多采用液壓機(jī)。液壓機(jī)沒有固定的行程，不會(huì)因?yàn)榘辶虾穸茸兓d，而且在需要很大的施力行程加工時(shí)，與機(jī)械壓力相比具 有明顯的優(yōu)點(diǎn)。但是，液壓機(jī)的速度小，生產(chǎn)效率低，而且零件的尺寸精度有時(shí)因?yàn)槭艿讲僮饕蛩氐挠绊懚皇址€(wěn)定。 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì) ) 論 文 18 摩擦壓力機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低廉、不易發(fā)生超負(fù)荷損壞等特點(diǎn)，所以在小批量生產(chǎn)中用來完成彎曲、成型等沖壓工作。但是、摩擦壓力機(jī)的行程次數(shù)較少，生產(chǎn)率低，而且操作也不太方便。 在大批量生產(chǎn)或形狀復(fù)雜零件的大量生產(chǎn)中，應(yīng)盡量選用高速壓力機(jī)或多工位自動(dòng)壓力機(jī)。 壓設(shè)備規(guī)格的確定 在沖壓設(shè)備的類型選定之后，應(yīng)該進(jìn)一步根據(jù)沖壓件的尺寸、模具的尺寸和沖壓力來確定設(shè)備的規(guī)格。沖壓設(shè)備規(guī)格的確定主要取決于工 藝參數(shù)及模具結(jié)構(gòu)尺寸，對于曲柄壓力機(jī)必須滿足以下要求： 1)所選壓力機(jī)的公稱壓力必須大于沖壓所需的總沖壓力，即： 總壓機(jī) 2）壓力機(jī)的行程大小要適當(dāng)。由于壓力機(jī)的行程影響到模具的張開高度，因此對于沖裁模具，其行程不宜過大，以免發(fā)生模座與導(dǎo)向裝置脫開的不良后果。 3）所選壓力機(jī)的閉合高度應(yīng)與沖模的閉合高度相適應(yīng)。即滿足：沖模的閉合高度介于壓力機(jī)的最大閉合高度和最小閉合高度之間。 4）壓力機(jī)的工作臺(tái)面的尺寸必須大于模具下模座的外形尺寸，并要留有安裝固定的余地。一般每邊應(yīng)大 出 50~70上。壓力機(jī)臺(tái)面上的漏料孔尺寸必須大于工件（或廢料）的尺寸。 擇沖壓設(shè)備 根據(jù)所需的工藝力 F=具的閉合高度 H=380程 8具的外廓尺寸為 8 05 5 06 3 0 ?? 。 開式雙柱可傾式壓力機(jī)（部分）參數(shù)如下： 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì) ) 論 文 19 根據(jù)模具尺寸，閉合高度和所需壓力，可選型號為 開式雙柱可傾式壓力機(jī)： 公稱壓力 630 滑塊行程 100 滑塊行程次數(shù) 40/80 次 /分； 最大裝模高度 400 工作臺(tái)尺寸 570860 具閉合高度校核 合高度 沖床的閉合高度是指滑塊在下止點(diǎn)時(shí)，滑塊底平面到工作臺(tái)（不包括沖床墊板厚度）的距離。 沖床的調(diào)節(jié)螺桿可以上、下調(diào)節(jié)，當(dāng)滑塊在上止點(diǎn)位置，調(diào)節(jié)螺桿向上調(diào)節(jié)，將滑塊調(diào)整到最上位置時(shí)，滑塊底面到工作臺(tái)的距離，稱為沖床的最大閉合高度最大H。當(dāng)滑塊在下止點(diǎn)位置，調(diào)節(jié)螺桿向下調(diào)節(jié)，將滑塊調(diào)整到最下位置 時(shí)，滑塊底面到工作臺(tái)的距離，稱為沖床的最小閉合高度最小H。 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì) ) 論 文 20 合高度的校核 為使模具正常工作，模具閉合高度必須與沖床的閉合高度相適應(yīng)，應(yīng)介于沖床最大和最小閉合高度之間，壓力機(jī)的閉合高度必須滿足： 最大H ? 最小H+10 （ 4 如果模具閉合高度小于沖床的閉合高度，可以采用墊板，其厚度為 1H ，壓力機(jī)的閉合高度必須滿足： 最大H H ? 最小H +10 （ 4 其中，最大H 和最小H 分別為模具安裝在沖床墊板上時(shí)，沖床的最大和最小裝模高度。 上式中的 5考慮裝模方便所留下的間隙， 10保證修模所留尺寸。 模具閉合高度 H=380于閉合高度和機(jī)床最大裝模高度相近，所以可以不采用墊板，則 因此，根據(jù)沖壓力、閉合高度、外闊尺寸等依據(jù)，選擇該設(shè)備是合適的。 第五章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 案分析 1）方案一： 正沖側(cè)沖間的同步運(yùn)動(dòng)，采用機(jī)械的特殊形狀完成，導(dǎo)板導(dǎo)向，如圖 2 所示： 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì) ) 論 文 21 圖 2 方案一 優(yōu)點(diǎn)： 運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定，效率高。 缺點(diǎn)： 導(dǎo)板導(dǎo)向，精度不高。 2)方案二：正沖側(cè)沖間的同步運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)柱導(dǎo)向，如圖 3 所示： 圖 3 方案二 優(yōu)點(diǎn)：可同步，且效率高； 缺點(diǎn)：模具體積偏大。 3)方案三：正沖側(cè)沖間的同步運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)柱導(dǎo)向，如圖 4 所示： 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì) ) 論 文 22 圖 4 方案三 優(yōu)點(diǎn)：可同步，且效率高； 缺點(diǎn)：模具內(nèi)部可能會(huì)有少 量殘余橫向力。 案比較與選擇 方案比較： 方案一的導(dǎo)板導(dǎo)向精度不夠，方案二模具內(nèi)部受力平衡，效率高，且導(dǎo)柱導(dǎo)向，精度更高，但結(jié)構(gòu)太大。故采用方案三，方案三模具尺寸不至于太大，同時(shí)內(nèi)部力有側(cè)擋銷消除。 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì) ) 論 文 23 第六章 模具主要零部件設(shè)計(jì) 、凹模設(shè)計(jì) 具主要零件 凸模 工作零件 凹模鑲 塊 擋料銷 導(dǎo)正銷 定位銷 工藝零件 定位零件 導(dǎo)料銷 卸料板 頂件器 卸料、推料 頂桿（頂銷） 及壓料零件 托桿 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì) ) 論 文 24 模具零件 上下模座 支持及 凹模固定板 夾持零件 墊板 行程限位 導(dǎo)柱 輔助結(jié)構(gòu)零件 導(dǎo)向零件 導(dǎo)套 螺釘 銷釘 緊固及 彈簧 其他零件 其他 算沖裁間隙 沖裁間隙是沖裁模凸、凹模刃口部分尺寸之差，其雙面間隙用 面間隙為Z/2。沖裁間隙的大小對沖裁件的斷面質(zhì)量、沖裁力、模具壽命等影響很大，所以沖裁間隙好是沖裁模設(shè)計(jì)中一個(gè)很重要的工藝參數(shù)。 設(shè)計(jì)模具時(shí)一定要選擇合理的間隙，使沖裁件的斷面質(zhì)量較好，所需沖裁力較小 ，模具壽命較高。但分別按質(zhì)量、精度、沖裁力等方面的要求，各自確定的合理間隙并不相同，考慮到模具制造中的偏差及使用中的磨損，生產(chǎn)中通常是選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙，只要間隙在這個(gè)范圍內(nèi)，就可以沖出良好的零件。這個(gè)范圍的最小值稱為最小合理間隙，最大值稱為最大合理間隙?？紤]到模具在使用過程中的磨損使間隙增大，故設(shè)計(jì)與制造新模具時(shí)應(yīng)采用最小合理間隙值。對于具體選擇，在一般條件下我們可以參考經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，此外也可以采用經(jīng)驗(yàn)公式，如式（ Z= (式中 t—— 材料厚度（ m—— 系數(shù)，與材料性能及厚度有關(guān)。 當(dāng) 軟鋼、純鐵 m=15%~19% 銅、鋁合金 m=16%~21% 由于各類間隙值之間沒有絕對的界限，因此，還必須根據(jù)沖裁件 的情況、模具結(jié)構(gòu)、沖壓方法以及模具加工方法等因素，酌情增減間隙值，如： （ 1）對于尺寸精度、斷面垂直度要求高的沖裁件，應(yīng)選用較小間隙值。對于尺寸精度和斷面垂直度要求不高的沖裁件，應(yīng)以降低沖裁力、提高模具壽命為主，可采用大間隙值。 （ 2）在同樣條件下，非圓形凸、凹模刃口形狀比圓形的間隙大。 （ 3）凹模為斜壁刃口時(shí)，應(yīng)比直壁刃口間隙小。 本模具沖裁件材料為 08 t=合考慮各方面因素取 m=10~12% 由式（ Z/2= 尺寸計(jì)算原則 在決定模具刃口尺寸及制造公差時(shí)，需要考慮下述原則： （ 1）落料件的尺寸取決于凹模尺寸，沖孔件的尺寸取決于凸模尺寸。因此，設(shè)計(jì)落料模時(shí)，以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上；設(shè)計(jì)沖模時(shí)，以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。 （ 2）考慮到?jīng)_裁時(shí)凸、凹模的磨損，在設(shè)計(jì)凸、凹模刃口尺寸時(shí)，對基準(zhǔn)件刃口尺寸在磨損后增大的，其刃口的公稱尺寸應(yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)較小的值。對基準(zhǔn)件刃口尺寸在磨損后減小的，其刃口的公稱尺寸應(yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)較大的數(shù)值。這樣，在凸、 凹模磨損到一定程度的情況下，仍能沖出合格的零件。 （ 3）在確定模具刃口制造公差時(shí)，要既能保證工件的精度要求，又能保證有合理的間隙數(shù)值。一般模具制造精度比工件精度高 3~4 級。 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì) ) 論 文 26 寸計(jì)算方法 由于模具加工和測量方法的不同，凸模、與凹模刃口部分尺寸的計(jì)算公式和制造公差的標(biāo)注也不同，基本上可分為兩類。 采用這種方法，要分別標(biāo)注凸模和凹模刃口部分尺寸與公差，它用于圓形或簡單形狀的工件。為了保證間隙值，必須滿足式（ 條件： m a x ?? 凹凸 ??（ 式中 凸?—— 凸模的制造公差； 凹?—— 凹模的制造公差。 在落料模設(shè)計(jì)中設(shè)工件尺寸為 0??D 。 根據(jù)刃口尺寸計(jì)算原則，落料時(shí)應(yīng)首先確定凹模刃口尺寸。 由于基準(zhǔn)件凹模的刃口尺寸在磨損后會(huì)增大，因此應(yīng)使凹模的基本尺寸接近工件輪廓的最小極限尺寸，再減小凸模尺寸以保證最小合理間隙值 仍然是凸模取負(fù)偏差 ，凹模取正偏差。 對于形狀復(fù)雜或料薄的沖裁，為了保證凸、凹之間一定的間隙值，必須采用配合加工。此方法是先加工好其中的一件（凸?；虬寄＃┳鳛榛鶞?zhǔn)件，然后以此基準(zhǔn)件為標(biāo)準(zhǔn)來加工另一件，使它們之間保持一定的間隙。這種方法的特點(diǎn)是： 1）模具間隙在配制中保證，因此不需要校核m a x ?? 凹凸 ??，所以加工基準(zhǔn)件時(shí)可以適當(dāng)放寬公差，使其加工容易。 2）尺寸標(biāo)注簡單，只需在基準(zhǔn)件上標(biāo)注尺寸和公差，配制件僅標(biāo)注基本尺寸并注明配做所留間隙值。 因此目前一般工廠大多采用這種方法 ，但用此方法制造的凸、凹模不能互換。對于與基準(zhǔn)件相配合的非基準(zhǔn)件凸?；虬寄５娜锌诔叽绾凸钜话悴辉趫D樣上標(biāo)注，而僅是標(biāo)注基本尺寸，并注明其公差按基準(zhǔn)件實(shí)際尺寸配做，并用保證應(yīng)留的間隙值。 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì) ) 論 文 27 模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 模結(jié)構(gòu)形式 凸模的結(jié)構(gòu)形式，主要根據(jù)沖裁件的形狀和尺寸而定。常見的圓形凸模結(jié)構(gòu)形式如圖 示： 圖 模結(jié)構(gòu)形式 圖中 a、 c 適用的沖裁直徑 d=1~2了避免應(yīng)力集中和保證強(qiáng)度與剛度方面的要求，而做成圓滑過渡的階梯形或在中部增加過渡階段。圖 b 適用的沖裁直徑d=8~30 d 適用于沖制孔徑與料厚相近的小孔。采用保護(hù)套結(jié)構(gòu)可以提高抗彎能力，又能夠節(jié)省模具鋼。圖 了減少磨削面積，凸模外徑與端面都加工成凹進(jìn)形狀。 模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由于本模具的特殊性，凹模的工作部位只有 5 個(gè)孔位，所以采用圓形凹模鑲塊，便于更換，以延長模具壽命。 料板設(shè)計(jì) 退料板一般分為剛性 退料板和彈性退料板兩種形式： 剛性退料板用螺釘和銷釘固定在下模板上，能承受的退料力較大，常用于厚板沖壓件的退料。其退料可靠、安全；但操作不便，生產(chǎn)效率不高。剛性退料板和凸模的單邊間隙一般取 性退料板的厚度與退料力大小及斜料尺寸有關(guān)，一般5~12 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) (設(shè) 計(jì) ) 論 文 28 彈性退料板有敞開的工作空間，操作方便，生產(chǎn)效率高，沖壓前可對毛坯有預(yù)壓作用，沖壓后也可以使沖壓件平穩(wěn)卸料。但由于彈簧、橡膠等零件的限制，退料力較小。本模具由于料厚較小，退料力不大，所以采用彈性卸料，用彈簧提供退料力。 簧的選擇 簧選擇原則 彈簧是模具中廣泛應(yīng)用的彈性零件，可用于卸料頂出等工作。 模具設(shè)計(jì)時(shí)，彈簧一般按照標(biāo)準(zhǔn)選用。 1）壓力要足夠。即 卸預(yù) ? （ 式中 預(yù)F—— 彈簧的預(yù)壓力（ N）； 卸F—— 卸料力或頂出力（ N）； n—— 彈簧的根數(shù)。 2）壓縮量要足夠。即 修磨工作預(yù)總 ???1（ 式中 1S —— 彈簧允許的最大壓縮量（ 總S—— 彈簧需要的總壓縮量 ( 預(yù)S—— 彈簧的壓縮量 ( 工作S—— 卸料板、頂出器的工作行程 ( 修磨S—— 模具的修磨量或調(diào)整量 (一般取 4~6 3)要符合模具結(jié)構(gòu)空間的要求 。因模具閉合高度的大小，限定了所選彈簧在預(yù)壓狀態(tài)下的長度；上下模座的尺寸限定了卸料板的面積，也就限定了允許彈簧占用的面積，所以選取彈