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1、西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)第1頁(yè)第1章緒論1.1模具行業(yè)沒(méi)有高水平的模具就沒(méi)有高水平的產(chǎn)品。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，因?yàn)槟＞咴诤艽蟪潭壬蠜Q定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中，6080%的零部件都要依靠模具成型。1.2國(guó)內(nèi)外模具發(fā)展?fàn)顩r及趨勢(shì)我國(guó)具工業(yè)從起步到飛躍發(fā)展，歷經(jīng)了半個(gè)多世紀(jì)，近幾年來(lái)，我國(guó)模具技術(shù)有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。大型、精密、復(fù)雜、高效和長(zhǎng)壽命模具又上了新臺(tái)階。按照中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)的劃分,我國(guó)模具基本分為10大類，其中,沖壓模和塑料成型模兩大類占主要部分

2、。目前,我國(guó)以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術(shù)已取得很大進(jìn)步。幾大汽車模具廠由于采用了國(guó)際上先進(jìn)的模具加工廠設(shè)備、制造技術(shù)和軟件,實(shí)現(xiàn)了CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))/CAE(計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn))/CAM(計(jì)算機(jī)輔助制造)一體化,提高了沖壓模具的設(shè)計(jì)開發(fā)和制造能力,縮短了模具的生產(chǎn)周期。國(guó)內(nèi)的模具企業(yè)也在充分抓住汽車工業(yè)所帶來(lái)的發(fā)展契機(jī),加大設(shè)備、產(chǎn)品、生產(chǎn)規(guī)模的升級(jí)步伐,積極開拓國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)。然而，我國(guó)模具制造技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的差距還很大，沖壓模具CAD/CAE/CAM技術(shù)的開發(fā)手段比較落后、技術(shù)的普及率不高,應(yīng)用不夠廣泛，僅有約10%的模具在設(shè)計(jì)中采用了CAD技術(shù),距拋開繪圖板還有漫長(zhǎng)的

3、一段路要走；在應(yīng)用CAE進(jìn)行模具方案設(shè)計(jì)和分析計(jì)算方面,也才剛剛起步,在應(yīng)用CAM技術(shù)制造模具方面,由于缺乏先進(jìn)適用的制造裝備和工藝設(shè)備,只有5%左右的模具制造設(shè)備被應(yīng)用于這項(xiàng)工作。精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中所占比重較低,工藝設(shè)備落后,直接影響國(guó)產(chǎn)模具質(zhì)量的提高。我國(guó)模具工業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)能力只能滿足需求量的60%左右,大部分模具廠的模具加工設(shè)備陳舊,在役期長(zhǎng)、精度差、效率低,還不能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。生產(chǎn)沖壓模具的專用技術(shù)尚未成熟,大多仍還處于試驗(yàn)摸索階段，如模具的表面涂層、表面熱處理技術(shù)、導(dǎo)向副潤(rùn)滑技術(shù)、型腔傳感及潤(rùn)滑技術(shù)、去應(yīng)力技術(shù)、抗疲勞及防腐技術(shù)等未完全形成生產(chǎn)能力,走向商品化。一些

4、關(guān)鍵、重要的技術(shù)缺少知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)。西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)第2頁(yè)模具標(biāo)準(zhǔn)件標(biāo)準(zhǔn)化程度及使用覆蓋率較低，在汽車制造業(yè)中被大量使用的模具是沖壓模。近5年來(lái),汽車模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用覆蓋率盡管有了較大增長(zhǎng),已從20世紀(jì)末的25%30%提高到目前的45%左右。但這種增長(zhǎng)距國(guó)際先進(jìn)水平(一般在70%以上,中小模具在80%以上)差距還很大。這是汽車模具交貨期長(zhǎng),也是我國(guó)成為模具進(jìn)口大國(guó)的重要原因之一。目前模具技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三維化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展；模具檢測(cè)、加工設(shè)備向精密、高效和多功能方向發(fā)展；快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)的廣泛應(yīng)用；模具材料及表面處理技術(shù)的研究；模具

5、研磨拋光將向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展；模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛；壓鑄模、擠壓模及粉末鍛模比例增加；模具工業(yè)新工藝、新理念和新模式。還有模具工業(yè)新工藝、新理念和新模式，在成型工藝方面，主要是沖壓模具功能復(fù)合化，模具加工系統(tǒng)自動(dòng)化等。另一方面，隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷發(fā)展和整體制造水平的提高,在模具行業(yè)提出新的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理理念與模式。主要有：適應(yīng)模具單件生產(chǎn)特點(diǎn)的柔性制造技術(shù)；創(chuàng)造最佳管理和效益的團(tuán)隊(duì)精神；提高快速應(yīng)變能力的并行工程、虛擬制造及全球敏捷制造、網(wǎng)絡(luò)制造等新的生產(chǎn)哲理；廣泛采用標(biāo)準(zhǔn)件通用件的分工協(xié)作生產(chǎn)模式；適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保要求的綠色設(shè)計(jì)與制造等。1.3本次設(shè)計(jì)的主要方向、內(nèi)容及

6、目的沖壓工藝在機(jī)電產(chǎn)品制造行業(yè)中應(yīng)用廣泛是眾目共睹的，而沖模是實(shí)現(xiàn)沖壓工藝的主要工藝裝備，在模具制造行業(yè)中占有重要的地位。沖模技術(shù)的水平直接和生產(chǎn)率、產(chǎn)品質(zhì)量（尺寸公差和表面粗糙度等）、一次刃磨的壽命以及設(shè)計(jì)和制造模具的周期緊密相關(guān)。提高沖模技術(shù)水平有利于獲得優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、廉價(jià)的產(chǎn)品，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果顯著，深受制造行業(yè)的重視。沖壓就是在室溫下，利用安裝在壓力機(jī)上的模具對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。沖壓模具-在冷沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱為冷沖壓模具（俗稱冷沖模）。沖壓加工的特點(diǎn)：由于冷沖壓加工具有

7、上述突出的優(yōu)點(diǎn)，因此在批量生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中占有十分重要的地位，是國(guó)防工業(yè)及民用工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的加工方法。沖壓成形加工必須具備相應(yīng)的模具，而模具是技術(shù)密集型產(chǎn)西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)第3頁(yè)品，其制造屬單件小批量生產(chǎn)，具有難加工、精度高、技術(shù)要求高、生產(chǎn)成本高（約占產(chǎn)品成本的10%30%）的特點(diǎn)。所以，只有在沖壓零件生產(chǎn)批量大的情況下，沖壓成形加工的優(yōu)點(diǎn)才能充分體現(xiàn)，從而獲得好的經(jīng)濟(jì)效益。五金配件沖壓件，也稱夾緊件，大量用于汽車覆蓋件、夾具等夾緊機(jī)構(gòu)上，其形狀各異，但作用相同：起定位、防轉(zhuǎn)、固定的作用，一般都是配合緊固件（螺釘、螺母等）使用。沖壓件一般是沖裁件，

8、材料是08F，厚度是根據(jù)受力情況而定，精度等級(jí)也根據(jù)用途而定，一般為IT11IT14級(jí)，大批量生產(chǎn)，圖1-1為典型的沖壓件零件圖，即此次設(shè)計(jì)沖壓件沖壓模具設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)注重在模具的設(shè)計(jì)方案、方法上面。零件簡(jiǎn)單，但屬于金屬加工，有較難的模具加工工藝，所以必須采用復(fù)合沖裁或級(jí)進(jìn)模沖裁才能沖出工件。這樣沖出的工件才具有更高的精度，且加工速度也可得以提高。西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)第4頁(yè)第2章沖裁件的工藝分析2.1沖裁件的材料及結(jié)構(gòu)的工藝性材料選0.8Ft=2mm沖裁件需要足夠的塑性，在進(jìn)行沖裁時(shí)板料裂開，材料的硬度一般不低于沖模工作部分硬度抗剪強(qiáng)度260360t/mpa抗拉強(qiáng)度215410l/pa屈服點(diǎn)s/pa伸長(zhǎng)率272.2、批量生產(chǎn)：大批量生產(chǎn)2.3、沖壓件工藝分析結(jié)構(gòu)：該零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單對(duì)稱，沒(méi)有凸出的懸壁和凹槽，孔邊距容易滿足要求，為了提高零件的壽命建議將直角都改為R1的工藝圓角II零件中未標(biāo)注公差尺寸均是未追注公差，定義IT14各尺寸的公差：580-0.74380-0.62300-0.52R80-0.22III該零件的全部表面粗糙度為6、32.4沖裁件工藝設(shè)計(jì)1）工藝類型：落料和沖孔2）工藝次數(shù)：2次3）工藝順序：工藝路線a落料后沖孔B沖孔后落料C落料后沖孔復(fù)合該工藝順序選擇：落料沖孔復(fù)合以成本效率人力資源，經(jīng)濟(jì)效益等方面考慮故C工藝路線為最佳