拖拉機(jī)墊片的沖壓模具設(shè)計(jì)【端蓋】【拖拉機(jī)沖壓零件沖壓工藝與級(jí)進(jìn)模具設(shè)計(jì)】【沖孔—切廢料—彎曲—切斷】
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任務(wù)書(shū)
院（系） 專(zhuān)業(yè) 班級(jí)
課題名稱(chēng)
拖拉機(jī)墊片的沖壓模具設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）起止時(shí)間
指導(dǎo)教師
職稱(chēng)
所在教研室
學(xué)生姓名
學(xué)號(hào)
任務(wù)下達(dá)日期
課題主要內(nèi)容：
沖壓模具是在冷沖壓加工中，將金屬或非金屬材料加工成零件或半成品的一種特殊工藝裝備，稱(chēng)為冷沖壓模具。冷沖模具是模具類(lèi)別中應(yīng)用最廣泛的一種，通過(guò)模具對(duì)金屬的直接加壓使其產(chǎn)生塑性變形，使金屬材料分離，以獲得一定尺寸和性能的金屬零件。本文要求根據(jù)給定的拖拉機(jī)聯(lián)結(jié)件完成沖壓模具的工藝計(jì)算及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
課題任務(wù)的具體要求：
1、確定工藝方案，完成開(kāi)題報(bào)告；
2、對(duì)給定零件進(jìn)行工件沖壓工藝性分析，完成模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及相關(guān)工藝計(jì)算；
3、完成模具零件圖及裝配圖的繪制；
4、完成計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份；
擬定的工作進(jìn)度及要求（以周為單位）
1、第1周—第4周，制定設(shè)計(jì)方案，完成開(kāi)題報(bào)告；
2、第5周—第10周，分析沖壓工藝，完成相關(guān)工藝計(jì)算及沖壓模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；
3、第11周—第14周，利用ATUOCAD繪制沖壓模具裝配圖和部分零件圖；
4、第15周—第16周，完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，準(zhǔn)備答辯。
主要參考文獻(xiàn)
[1] 樣占堯.最新模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2011:6-8.
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[5] 周樹(shù)銀.沖壓模具設(shè)計(jì)及主要零部件加工[M].北京:北京理工大學(xué)出版社,2010:4-5.
指導(dǎo)教師（簽字） 日期： 年 月 日
教研室主任（簽字） 日期： 年 月 日
任務(wù)接受人（簽字） 日期： 年 月 日
開(kāi)題報(bào)告
題 目
拖拉機(jī)沖壓件的模具設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
學(xué) 號(hào)
院 ( 系 )
專(zhuān) 業(yè)
指導(dǎo)教師
報(bào)告日期
2013 年 11 月 22 日
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目
拖拉機(jī)沖壓件的模具設(shè)計(jì)
題目類(lèi)別（請(qǐng)?jiān)谟嘘P(guān)項(xiàng)目下作√記號(hào)）
設(shè)計(jì)
論文
其它
√
題目需要在實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、工程實(shí)踐和社會(huì)調(diào)查等社會(huì)實(shí)踐中完成
是 否□
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）起止時(shí)間
2013年10月26日至2014年4月30日
1. 設(shè)計(jì)的意義及國(guó)內(nèi)外狀況
1.1設(shè)計(jì)的意義
在現(xiàn)代生產(chǎn)中60%-90%的工業(yè)產(chǎn)品需要使用沖壓模具加工，沖壓模具工業(yè)以成為工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，許多新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)在很大程度上依賴(lài)模具生產(chǎn)，特別是汽車(chē)、輕工、電子、行空等行業(yè)尤為突出。而作為制造業(yè)基礎(chǔ)的機(jī)械行業(yè)，具國(guó)際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，21世紀(jì)機(jī)械制造行業(yè)的零件，其粗加工的75%和精加工的50%都依靠模具完成。因此，沖壓模具工業(yè)已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要工業(yè)。
沖壓模具是在冷沖壓加工中，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(chēng)為冷沖壓模具（俗稱(chēng)冷沖壓）。冷沖模具是模具類(lèi)別中應(yīng)用最廣泛的一種，通過(guò)模具對(duì)金屬的直接加壓使其產(chǎn)生塑性變形，使金屬材料分離，以獲得一定尺寸和性能的金屬零件。冷沖壓在常溫下，利用沖模在壓力機(jī)上對(duì)板料或坯料施加壓力，使其產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得零件所需的形狀、尺寸的一種壓力加工的方法。利用沖壓模具生產(chǎn)可以保證產(chǎn)品的尺寸精度，使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，而且在加工中不破壞產(chǎn)品表面。用模具生產(chǎn)零部件可以采用冶金廠(chǎng)大量生產(chǎn)的廉價(jià)的軋制港胞或鋼帶為配料，且在生產(chǎn)中不需要加熱，具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、重量輕、成本低且節(jié)約能源和材料等一系列優(yōu)點(diǎn)。而模具則是大批量生產(chǎn)同形產(chǎn)品的工具，是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)。目前，工業(yè)生產(chǎn)中普遍采用模具成形工藝方法，以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率和質(zhì)量。
模具產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)作用很強(qiáng)?，F(xiàn)在很多地方開(kāi)始重視模具行業(yè)的發(fā)展了，他們認(rèn)識(shí)到當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，如果要發(fā)展，不發(fā)展相應(yīng)的模具產(chǎn)業(yè)就沒(méi)有后勁。模具是效益放大器，模具是供給制品產(chǎn)業(yè)的，可以使相關(guān)工業(yè)的效益比自身增加約一百倍，因此它的帶動(dòng)作用就大。模具的發(fā)展，不僅帶動(dòng)了自己行業(yè)的發(fā)展，而且向全國(guó)各地方提供模具，實(shí)際上是支持了全國(guó)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。
通過(guò)本課題，可以培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)和基本技能來(lái)分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力和初步進(jìn)行科學(xué)研究的；培養(yǎng)我們獨(dú)立工作的能力、創(chuàng)新能力以及理論聯(lián)系實(shí)際和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)的重要途徑。
1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
(1) 國(guó)內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r
模具工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵是模具的技術(shù)，模具技術(shù)又涉及到多學(xué)科的交叉。模具作為一種高附加值和技術(shù)密集型產(chǎn)品，其技術(shù)水平的高低已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造水平的重要標(biāo)志之一。中國(guó)沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀改革開(kāi)放帶領(lǐng)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)進(jìn)入高速發(fā)展的時(shí)期，模具的市場(chǎng)的需求量也進(jìn)一步的增加，模具行業(yè)也一直以15%左右的增速再發(fā)展。因此帶來(lái)的模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分的巨大變化，一些國(guó)有專(zhuān)業(yè)模具廠(chǎng)也如雨后春筍般的建立起來(lái)，同時(shí)也帶來(lái)了以集體、獨(dú)資、私營(yíng)和合資等形式的快速發(fā)展。 賦有“模具之鄉(xiāng)”的浙江寧波和黃巖地區(qū)是現(xiàn)今我國(guó)規(guī)模最大的兩個(gè)地方，廣東地區(qū)也漸漸掀起了開(kāi)建模具廠(chǎng)的浪潮，其中科龍、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心，中外合資或外商獨(dú)資形式的模具企業(yè)現(xiàn)也有幾千家。 近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。一些?guó)內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開(kāi)始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等國(guó)際通用軟件，個(gè)別廠(chǎng)家還引進(jìn)了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件，并成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計(jì)中。以汽車(chē)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，東風(fēng)汽車(chē)公司模具廠(chǎng)、一汽模具中心等模具廠(chǎng)家已能生產(chǎn)部分轎車(chē)覆蓋件模具。此外，許多研究機(jī)構(gòu)和大專(zhuān)院校開(kāi)展模具技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)，經(jīng)過(guò)多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)方面取得了顯著進(jìn)步，在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面做出了貢獻(xiàn)。
(2) 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀
目前，世界模具時(shí)常仍供不應(yīng)求。近幾年，世界模具市場(chǎng)總量一直為600-650億美元左右，其中美國(guó)、日本、法國(guó)、瑞士等國(guó)一年出口模具約占本國(guó)模具總產(chǎn)量的1/3。國(guó)外模具發(fā)展大都采用了CAD/CAM/CAE技術(shù)，顯示了信息技術(shù)帶動(dòng)和提升模具工業(yè)的優(yōu)越性，主要反應(yīng)在專(zhuān)業(yè)化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化四個(gè)方面。表現(xiàn)在：模具CAD/CAM的專(zhuān)業(yè)化程度不斷提高；基于網(wǎng)絡(luò)的CAD/CAM/CAE一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見(jiàn)端倪；模具智能化引人注目；與先進(jìn)制造技術(shù)的結(jié)合日益緊密。為了縮短制模周期、提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，大多模具普遍采用高速切削加工技術(shù)，因?yàn)椴捎酶咚偾邢骷夹g(shù)可大大縮短制模時(shí)間，節(jié)省大量修磨、拋光的時(shí)間?？焖俪尚图夹g(shù)與快速制模技術(shù)獲得普遍應(yīng)用在歐美模具展上，快速成型技術(shù)和快速制模技術(shù)占據(jù)了十分突出的位置SLA/SLS/FDM和LOM等各種類(lèi)型的快遞成型設(shè)備，也有專(zhuān)門(mén)提供原型制造服務(wù)的機(jī)構(gòu)和公司。國(guó)外級(jí)進(jìn)模CAD/CAE/CAM的研究始于上世紀(jì)60年代末,在70年代便有初步應(yīng)用，但僅限于二維圖形的簡(jiǎn)單沖裁級(jí)進(jìn)模，其主要功能有條料排樣、凹模布置、工藝計(jì)算和NC編程等。美國(guó)680條沖壓線(xiàn)中有70%為多工位壓力機(jī)，日本國(guó)內(nèi)250條生產(chǎn)線(xiàn)有32%為多工位壓力機(jī)，而這種代表當(dāng)今國(guó)際水平的大型多工位壓力機(jī)在我國(guó)的應(yīng)用卻為數(shù)不多；中小企業(yè)設(shè)備普遍較落后，耗能耗材高，環(huán)境污染嚴(yán)重；封頭成形設(shè)備簡(jiǎn)陋，手工操作比重大；精沖機(jī)價(jià)格昂貴，是普通壓力機(jī)的5~10倍，多數(shù)企業(yè)無(wú)力投資阻礙了精沖技術(shù)在我國(guó)的推廣應(yīng)用；液壓成形，尤其是內(nèi)高壓成形，設(shè)備投資大，國(guó)內(nèi)難以起步。彎曲級(jí)進(jìn)模CAD/CAM系統(tǒng)出現(xiàn)在80年代，如日本日立公司和富士通公司的彎曲級(jí)進(jìn)模系統(tǒng)。為了能夠適應(yīng)復(fù)雜模具的設(shè)計(jì)，富士通系統(tǒng)采用了自動(dòng)設(shè)計(jì)和交互設(shè)計(jì)相結(jié)合的方法。采用專(zhuān)業(yè)化、產(chǎn)品定位準(zhǔn)以及采用先進(jìn)的管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)集成化管理。在歐美的模具企業(yè)，特別是規(guī)模較大的模具企業(yè)，基本上實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)管理。從生產(chǎn)計(jì)劃、工藝制定，到質(zhì)檢、庫(kù)存、統(tǒng)計(jì)等，普遍使用了計(jì)算機(jī)，公司內(nèi)各部門(mén)可通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)共享信息。這樣使模具行業(yè)發(fā)展更加廣泛。
(3) 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀存在的差距：
與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家比較，我國(guó)的進(jìn)模技術(shù)仍然存在著較大的差距，主要表現(xiàn)在: ①?zèng)_壓工序比較單一，多數(shù)以沖裁級(jí)進(jìn)模為主，少部分為沖裁拉深級(jí)進(jìn)模，模具結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、功能性不強(qiáng)；②模具模板幅面尺寸比較小，屬中小型級(jí)進(jìn)模；③模具精度不高，沖裁間隙誤差在0.0l5mm以上，制件產(chǎn)品易產(chǎn)生毛刺；④模具使用壽命相對(duì)較短，一般一次刃磨在50萬(wàn)次以?xún)?nèi)，模具材料主要以普通模具鋼為主或采用硬質(zhì)合金。
2. 主要研究?jī)?nèi)容
本文針對(duì)冷沖壓復(fù)合模具進(jìn)行設(shè)計(jì)，選擇的沖壓件是不銹鋼連續(xù)模沖壓件，其三視圖如下:
根據(jù)給定沖壓件完成冷沖壓模具設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容如下：
（1）對(duì)給定零件進(jìn)行工件工藝性分析及方案的確定
（2）模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及相關(guān)工藝計(jì)算
（3）模具各個(gè)零部件的設(shè)計(jì)
（4）模具零件圖及裝配圖的繪制
3. 設(shè)計(jì)方案以及研究步驟
3.1 研究方案
先進(jìn)行文獻(xiàn)調(diào)研——熟悉冷沖壓模具的原理——確定冷沖壓模具設(shè)計(jì)的方案——確定冷沖壓模具的凹模、凸模、凸模固定板、墊板、凹模固定板等參數(shù)計(jì)算和校核——分析沖壓模具的可行性——撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明。
3.2 設(shè)計(jì)步驟
沖壓模設(shè)計(jì)步驟具的如下圖：
4. 論文提綱
第一部分：緒論 （介紹沖壓模具的研究意義、作用、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理）
第二部分：工藝分析 （由選定的沖壓件來(lái)確定模具的工藝方案）
第三部分：沖壓模具的總體設(shè)計(jì)（通過(guò)對(duì)給定沖壓件的分析，確定設(shè)計(jì)工藝方案及設(shè)計(jì)流程——確定模具結(jié)構(gòu)——彎曲模部分、凹模、凸模、凸模固定板、墊板、凹模固定板、卸料板、 導(dǎo)尺、擋料銷(xiāo)、導(dǎo)正銷(xiāo)的參數(shù)計(jì)算及校核——繪制零件圖和裝配圖）
總結(jié) （分析設(shè)計(jì)沖壓模具的可行性并編寫(xiě)工藝文件）
參考文獻(xiàn)
5. 工作進(jìn)度
第1—5周，仔細(xì)閱讀相關(guān)書(shū)籍，熟悉沖壓模具的相關(guān)設(shè)計(jì)過(guò)程，根據(jù)給定的沖壓件制定設(shè)計(jì)方案，形成開(kāi)題報(bào)告。
第6—11周，完成主要零部件的相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算，主要包括凸凹模的設(shè)計(jì)計(jì)算、卸料裝置的設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)件的選擇等。
第12—15周，完成裝配圖和主要零件圖的繪制。
第16周，整理計(jì)算說(shuō)明書(shū)。
6. 存在的問(wèn)題及擬采取的解決措施
在模具設(shè)計(jì)中，需要進(jìn)行大量的計(jì)算查表工作，各零部件的尺寸設(shè)計(jì)無(wú)法合理化，解決措施如下：
(1) 在對(duì)沖壓件進(jìn)行工藝性分析的時(shí)候，需要查閱大量資料，這就要求并通過(guò)對(duì)課本、期刊、學(xué)術(shù)專(zhuān)著的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)更多專(zhuān)業(yè)上的知識(shí)，以更好地解決問(wèn)題。
(2) 在畫(huà)圖問(wèn)題上，要加強(qiáng)對(duì)AutoCAD繪圖軟件的學(xué)習(xí)，盡量使用起來(lái)得心應(yīng)手。
參考文獻(xiàn)
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[12] 王甫茂.李正鋒主編.機(jī)械制造基礎(chǔ)[M].上海.上海交通大學(xué)出版社出版.2005.
指導(dǎo)教
師意見(jiàn)
指導(dǎo)教師（簽名）： 20 年 月 日
院 系
意 見(jiàn)
院系負(fù)責(zé)人（簽名）： 20 年 月 日
備 注
畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
題 目:拖拉機(jī)件沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)
年級(jí)、專(zhuān)業(yè):
姓 名:
學(xué) 號(hào):
指 導(dǎo)教 師:
完 成時(shí) 間:
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
誠(chéng) 信 承 諾 書(shū)
本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）《拖拉機(jī)沖壓零件沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果，除了在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中特別加以標(biāo)注引用、表示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）不包含任何其他個(gè)人、集體已發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。
班 級(jí)：
學(xué) 號(hào)：
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摘 要
本設(shè)計(jì)是對(duì)給定的產(chǎn)品圖進(jìn)行沖壓模具設(shè)計(jì)。沖壓工藝的選擇是經(jīng)查閱相關(guān)資料和和對(duì)產(chǎn)品形狀仔細(xì)分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行的；沖壓模具的選擇是在綜合考慮了經(jīng)濟(jì)性、零件的沖壓工藝性以及復(fù)雜程度等諸多因素的基礎(chǔ)上進(jìn)行的；產(chǎn)品毛坯展開(kāi)尺寸的計(jì)算是在方便建設(shè)又不影響模具成型的前提下簡(jiǎn)化為所熟悉的模型進(jìn)行的。文中還對(duì)沖壓成型零件和其它相關(guān)零件的選擇原則及選擇方法進(jìn)行了說(shuō)明，另外還介紹了幾種產(chǎn)品形狀的毛坯展開(kāi)尺寸計(jì)算的方法和簡(jiǎn)化模型，以及沖壓模具設(shè)計(jì)所需要使用的幾種參考書(shū)籍的查閱方法。
【關(guān)鍵詞】工藝、工藝性、沖壓工序、沖壓模具、尺寸
Abstract
This project is a press die designation based on the original product. The election of press process is based on consulting correlation datum and analyzing the form of manufactured product meticulous; The election of press die is based on synthesis considerations on economical efficiency、the processing property of part and complex degree iso many factors; Calculating the work blank of manufactured product unfold dimension is lined feed on the premise of calculation convenience but without contribution die confectioning simplified frequent application cast. In the test, to introduce the election principle and means of press confectioning art and miscellaneous rapport part, otherwise also introducing calculation means on the work blank from of many kinds of product unfold dimension and simplified cast, and the means of looking up on the reference books of designing press die.
【key words】The craft； the technology capability； press process; punch die; the size.
目 錄
前 言 4
第一章、零件圖及工藝方案的擬訂 11
1.1.零件圖及零件工藝性分析 11
1.1.1.零件圖 11
1.1.2.零件的工藝性分析 11
1.2.工藝方案的確定 12
第二章、工藝設(shè)計(jì) 13
2.1.計(jì)算毛坯尺寸 13
2.2.確定排樣方案 14
2.2.1.計(jì)算工件實(shí)際面積 14
2.2.2.分析排樣方案 15
2.3.計(jì)算各工序的壓力 16
2.4.壓力機(jī)的選擇 18
2.5.壓力中心的確定 19
第三章、模具類(lèi)型及結(jié)構(gòu)形式的選擇 22
3.1.級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì) 22
第四章、模具工作零件刃口尺寸及公差的計(jì)算 24
4.1.沖孔、切斷模 24
4.2.彎曲部分計(jì)算 26
第五章、模具零件的選用，設(shè)計(jì)及必要的計(jì)算 29
5.1.模具零件的選用 29
第六章、壓力機(jī)的校核 36
6.1.壓力機(jī)的校核 36
第七章、模具的動(dòng)作原理及綜合分析 37
7.1.模具零件的加工 37
7.2.模具的動(dòng)作原理 38
第八章、模具的裝配 39
第九章、設(shè)計(jì)心得 40
第十章、致 謝 41
主要參考文獻(xiàn) 42
前 言
模具主要類(lèi)型有：沖模，鍛摸，塑料模，壓鑄模，粉末冶金模，玻璃模，橡膠模，陶瓷模等。除部分沖模以外的的上述各種模具都屬于腔型模，因?yàn)樗麄円话愣际且揽咳S的模具形腔是材料成型。
模具所涉及的工藝繁多，包括機(jī)械設(shè)計(jì)制造，塑料，橡膠加工，金屬材料，鑄造（凝固理論），塑性加工，玻璃等諸多學(xué)科和行業(yè)，是一個(gè)多學(xué)科的綜合，其復(fù)雜程度顯而易見(jiàn)。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，沖壓技術(shù)應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)中，幾乎都有沖壓加工生產(chǎn)，它不僅與整個(gè)機(jī)械行業(yè)密切相關(guān)，而且與人們的生活緊密相連。
沖壓工藝與沖壓設(shè)備正在不斷地發(fā)展，特別是精密沖壓。高速?zèng)_壓、多工位自動(dòng)沖壓以及液壓成形、超塑性沖壓等各種沖壓工藝的迅速發(fā)展，把沖壓的技術(shù)水平提高到了一個(gè)新高度。新型模具材料的采用和鋼結(jié)合金、硬質(zhì)合金模具的推廣，模具各種表面處理技術(shù)的發(fā)展，沖壓設(shè)備和模具結(jié)構(gòu)的改善及精度的提高，顯著地延長(zhǎng)了模具的壽命和擴(kuò)大了沖壓加工的工藝范圍。
由于沖壓工藝具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量穩(wěn)定、成本低以及可加工復(fù)雜形狀工件等一系列優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)械、汽車(chē)、輕工、國(guó)防、電機(jī)電器、家用電器，以及日常生活用品等行業(yè)應(yīng)用非常廣泛，占有十分重要的地位。隨著工業(yè)產(chǎn)品的不斷發(fā)展和生產(chǎn)技術(shù)水平的不斷提高，沖壓模具作為個(gè)部門(mén)的重要基礎(chǔ)工藝裝備將起到越來(lái)越大的作用?？梢哉f(shuō)，模具技術(shù)水平已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的重要指標(biāo)。
目前國(guó)內(nèi)模具技術(shù)人員短缺，要解決這樣的問(wèn)題，關(guān)鍵在于職業(yè)培訓(xùn)。我們做為踏入社會(huì)的當(dāng)代學(xué)生，就應(yīng)該掌握扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)，現(xiàn)在學(xué)好理論基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是專(zhuān)業(yè)課程的理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐之后的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。希望能通過(guò)這次設(shè)計(jì)，能掌握模具設(shè)計(jì)的基本方法和基本理論。
模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及市場(chǎng)前景
現(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱(chēng)。世界模具市場(chǎng)總體上供不應(yīng)求，市場(chǎng)需求量維持在700億至850億美元，同時(shí)，我國(guó)的模具產(chǎn)業(yè)也迎來(lái)了新一輪的發(fā)展機(jī)遇。近幾年，我國(guó)模具產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值保持15%的年增長(zhǎng)率（據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2005年國(guó)內(nèi)模具進(jìn)口總值達(dá)到700多億，同時(shí)，有近250個(gè)億的出口），到2007年模具產(chǎn)值預(yù)計(jì)為700億元，模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件出口將從現(xiàn)在的每年9000多萬(wàn)美元增長(zhǎng)到2006年的2億美元左右。單就汽車(chē)產(chǎn)業(yè)而言，一個(gè)型號(hào)的汽車(chē)所需模具達(dá)幾千副，價(jià)值上億元，而當(dāng)汽車(chē)更換車(chē)型時(shí)約有80%的模具需要更換。2005年我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量均突破550萬(wàn)輛，預(yù)計(jì)2007年產(chǎn)銷(xiāo)量各突破700萬(wàn)輛，轎車(chē)產(chǎn)量將達(dá)到300萬(wàn)輛。另外，電子和通訊產(chǎn)品對(duì)模具的需求也非常大，在發(fā)達(dá)國(guó)家往往占到模具市場(chǎng)總量的20%之多。目前，中國(guó)17000多個(gè)模具生產(chǎn)廠(chǎng)點(diǎn)，從業(yè)人數(shù)約50多萬(wàn)。1999年中國(guó)模具工業(yè)總產(chǎn)值已達(dá)245億元人民幣。工業(yè)總產(chǎn)值中企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷(xiāo)售的約占三分之一。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其它各類(lèi)模具約占11%。
模具的發(fā)展是體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化水平高低的一個(gè)重要標(biāo)志，就我國(guó)而言，經(jīng)過(guò)了這幾十年曲折的發(fā)展，模具行業(yè)也初具規(guī)模，從當(dāng)初只能靠進(jìn)口到現(xiàn)在部分進(jìn)口已經(jīng)跨了一大步，但還有一些精密的沖模自己還不能生產(chǎn)只能通過(guò)進(jìn)口來(lái)滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。隨著各種加工工藝和多種設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用使的模具的應(yīng)用和設(shè)計(jì)更為方便。隨著信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，模具的設(shè)計(jì)和制造也越來(lái)越趨近于國(guó)際化。現(xiàn)在模具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造（CAD/CAM）技術(shù)的研究和應(yīng)用。大大提搞了模具設(shè)計(jì)和制造的效率。減短了生產(chǎn)周期。采用模具CAD/CAM技術(shù)，還可提高模具質(zhì)量，大大減少設(shè)計(jì)和制造人員的重復(fù)勞動(dòng)，使設(shè)計(jì)者有可能把精力用在創(chuàng)新和開(kāi)發(fā)上。尤其是pro/E和UG等軟件的應(yīng)用更進(jìn)一步推動(dòng)了模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。。數(shù)控技術(shù)的發(fā)展使模具工作零件的加工趨進(jìn)于自動(dòng)化。電火花和線(xiàn)切割技術(shù)的廣泛應(yīng)用也對(duì)模具行業(yè)起到了飛越發(fā)展。模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度在國(guó)內(nèi)外現(xiàn)在也比較明顯。特別是對(duì)一些通用件的使用應(yīng)用的越來(lái)越多。其大大的提高了它們的互換性。加強(qiáng)了各個(gè)地區(qū)的合作。對(duì)整個(gè)模具的行業(yè)水平的提高也起到了重要的作用。
沖模是實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的基本條件.在沖模的設(shè)計(jì)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、安全等大批量現(xiàn)代生產(chǎn)的需要，沖模正向高效率、高精度、高壽命及多工位、多功能方向發(fā)展，與此相比適應(yīng)的新型模具材料及其熱處理技術(shù)，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)備以及模具CAD/CAM技術(shù)也在迅速發(fā)展；另一方面，為了適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代和試制或小批量生產(chǎn)的需要，鋅基合金沖模、聚氨酯橡膠沖模、薄板沖模、鋼帶沖模、組合沖模等各種簡(jiǎn)易沖模及其制造技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。精密、高效的多工位及多功能級(jí)進(jìn)模和大型復(fù)雜的汽車(chē)覆蓋件沖模代表了現(xiàn)代沖模的技術(shù)水平。目前，50個(gè)工位以上的級(jí)進(jìn)模進(jìn)距精度可達(dá)到2微米，多功能級(jí)進(jìn)模不僅可以完成沖壓全過(guò)程，還可完成焊接、裝配等工序。我國(guó)已能自行設(shè)計(jì)制造出達(dá)到國(guó)際水平的精度達(dá)2?~5微米，進(jìn)距精度2~3微米，總壽命達(dá)1億次。我國(guó)主要汽車(chē)模具企業(yè)，已能生產(chǎn)成套轎車(chē)覆蓋件模具，在設(shè)計(jì)制造方法、手段方面已基本達(dá)到了國(guó)際水平，但在制造方法手段方面已基本達(dá)到了國(guó)際水平，模具結(jié)構(gòu)、功能方面也接近國(guó)際水平，但在制造質(zhì)量、精度、制造周期和成本方面與國(guó)外相比還存在一定差距。
模具制造技術(shù)現(xiàn)代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)正在不斷向傳統(tǒng)制造技術(shù)滲透、交叉、融合形成了現(xiàn)代模具制造技術(shù)。其中高速銑削加工、電火花銑削加工、慢走絲切割加工、精密磨削及拋光技術(shù)、數(shù)控測(cè)量等代表了現(xiàn)代沖模制造的技術(shù)水平。高速銑削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面質(zhì)量（主軸轉(zhuǎn)速一般為15000~40000r/min）,加工精度一般可達(dá)10微米，最好的表面粗糙度Ra≤1微米），而且與傳統(tǒng)切削加工相比具有溫升低（工件只升高3攝氏度）、切削力小，因而可加工熱敏材料和剛性差的零件，合理選擇刀具和切削用量還可實(shí)現(xiàn)硬材料（60HRC）加工；電火花銑削加工（又稱(chēng)電火花創(chuàng)成加工）是以高速旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單管狀電極作三維或二維輪廓加工（像數(shù)控銑一樣），因此不再需要制造昂貴的成形電極，如日本三菱公司生產(chǎn)的EDSCAN8E電火花銑削加工機(jī)床，配置有電極損耗自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)、CAD/CAM集成系統(tǒng)、在線(xiàn)自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)，體現(xiàn)了當(dāng)今電火花加工機(jī)床的技術(shù)水平；慢走絲線(xiàn)切割技術(shù)的發(fā)展水平已相當(dāng)高，功能也相當(dāng)完善，自動(dòng)化程度已達(dá)到無(wú)人看管運(yùn)行的程度，目前切割速度已達(dá)到300mm/min,加工精度可達(dá)±1.5微米，表面粗糙度達(dá)Ra=01~0.2微米;精度磨削及拋光已開(kāi)始使用數(shù)控成形磨床、數(shù)控光學(xué)曲線(xiàn)磨床、數(shù)控連續(xù)軌跡坐標(biāo)磨床及自動(dòng)拋光等先進(jìn)設(shè)備和技術(shù);模具加工過(guò)程中的檢測(cè)技術(shù)也取得了很大的發(fā)展,現(xiàn)在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)除了能高精度地測(cè)量復(fù)雜曲面的數(shù)據(jù)外,其良好的溫度補(bǔ)償裝置、可靠的抗振保護(hù)能力、嚴(yán)密的除塵措施及簡(jiǎn)單操作步驟，使得現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化檢測(cè)成為可能。此外，激光快速成形技術(shù)（RPM）與樹(shù)脂澆注技術(shù)在快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)中得到了成功的應(yīng)用。利用RPM技術(shù)快速成形三維原型后，通過(guò)陶瓷精鑄、電弧涂噴、消失模、熔模等技術(shù)可快速制造各種成形模。如清華大學(xué)開(kāi)發(fā)研制的“M-RPMS-Ⅱ型多功能快速原型制造系統(tǒng)”是我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的世界惟一擁有兩種快速成形工藝（分層實(shí)體制造SSM和熔融擠壓成形MEM）的系統(tǒng)，它基于“模塊化技術(shù)集成”之概念而設(shè)計(jì)和制造，具有較好的價(jià)格性能比。一汽模具制造公司在以CAD/CAM加工的主模型為基礎(chǔ)，采用瑞士汽巴精化的高強(qiáng)度樹(shù)脂澆注成形的樹(shù)脂沖模應(yīng)用在國(guó)產(chǎn)轎車(chē)試制和小批量生產(chǎn)開(kāi)辟了新的途徑。
改革開(kāi)放以來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)模具的需求量不斷增長(zhǎng)。近年來(lái)，模具工業(yè)一直以15%左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國(guó)有專(zhuān)業(yè)模具廠(chǎng)外，集體、合資、獨(dú)資和私營(yíng)也得到了快速發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)”；廣東一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。
隨著與國(guó)際接軌的腳步不斷加快，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，人們已經(jīng)越來(lái)越認(rèn)識(shí)到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個(gè)鏈條中最基礎(chǔ)的要素之一，模具制造技術(shù)現(xiàn)已成為衡量一國(guó)產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志和發(fā)展程度的標(biāo)志之一。
目前，我國(guó)的模具技術(shù)有了很大發(fā)展，模具的精密度、復(fù)雜程度和壽命都有很大提高。如，主要的汽車(chē)模具企業(yè)已能生產(chǎn)大型、精密的轎車(chē)覆蓋件模具；體現(xiàn)高水平制造技術(shù)的多工位級(jí)進(jìn)模的覆蓋面增加；塑料模熱流道技術(shù)日漸成熟，氣體輔助注射技術(shù)開(kāi)始采用；壓鑄工藝得到發(fā)展。此外，CAD/CAM/CAE技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，高速加工、復(fù)合加工等先進(jìn)的加工技術(shù)也得到進(jìn)一步推廣；快速原型進(jìn)展很快；模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度也有一定提高。
但是，由于我國(guó)的模具行業(yè)起步較晚，與國(guó)外相比，仍存在不小的差距，主要體現(xiàn)在：
產(chǎn)需矛盾：隨著工業(yè)發(fā)展水平的不斷提高，工業(yè)產(chǎn)品更新速度的加快，對(duì)模具的需求越來(lái)越大。無(wú)論是數(shù)量還是質(zhì)量都無(wú)法滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要，只達(dá)到70％左右。造成矛盾突出的原因是模具企業(yè)的專(zhuān)業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化程度低，生產(chǎn)周期長(zhǎng)。另外，設(shè)計(jì)和制造工藝水平還不能完全適應(yīng)發(fā)展的需要。
企業(yè)結(jié)構(gòu)不合理：我國(guó)很多模具生產(chǎn)能力集中在各主機(jī)廠(chǎng)的模具分廠(chǎng)或車(chē)間內(nèi)，模具的商品化程度低，而國(guó)外70％以上都是專(zhuān)業(yè)模具廠(chǎng)，且走的是“小而精”的道路，因此生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益俱佳。
產(chǎn)品水平：衡量模具的產(chǎn)品水平，主要有模具加工的制造精度和表面粗糙度，加工模具的復(fù)雜程度，以及模具的制造周期和使用壽命。而這幾項(xiàng)指標(biāo)與國(guó)外相比的差距都十分明顯。
此外，模具工業(yè)的整體裝備水平也存在相對(duì)落后，利用率低的現(xiàn)象。高素質(zhì)的模具技術(shù)人才缺乏，產(chǎn)品的綜合開(kāi)發(fā)能力還急需加強(qiáng)。
針對(duì)不足和模具市場(chǎng)巨大的潛力，國(guó)家制定了模具行業(yè)的“十五”發(fā)展規(guī)劃。一方面要繼續(xù)推廣新技術(shù)的應(yīng)用，提高大型、精密、復(fù)雜模具的制造水平；另一方面要針對(duì)不同模具市場(chǎng)的需求，有針對(duì)性的發(fā)展。希望在模具企業(yè)的整體實(shí)力有進(jìn)一步提升，重點(diǎn)、骨干企業(yè)可以達(dá)到50%。2003年是“十五”關(guān)鍵的一年，如果做不到60%任務(wù)的完成，那么計(jì)劃就會(huì)失敗，而模具失敗了，對(duì)整個(gè)工業(yè)都會(huì)有影響。
近年來(lái)，外企進(jìn)入中國(guó)加劇了競(jìng)爭(zhēng)，也出現(xiàn)一些價(jià)格方面的惡性競(jìng)爭(zhēng)。為了避免因?yàn)闀簳r(shí)的利益而損失長(zhǎng)遠(yuǎn)和整體的發(fā)展，未來(lái)一年中，行業(yè)協(xié)會(huì)也將加強(qiáng)模具企業(yè)間的組織和協(xié)調(diào)，制定合理的價(jià)格水平。同時(shí)，研究國(guó)際模具價(jià)格水平，以對(duì)行業(yè)進(jìn)行指導(dǎo)和信息溝通。
近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。一些?guó)內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開(kāi)始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等國(guó)際通用軟件，個(gè)別廠(chǎng)家還引進(jìn)了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件，并成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計(jì)中。
以汽車(chē)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，東風(fēng)汽車(chē)公司模具廠(chǎng)、一汽模具中心等模具廠(chǎng)家已能生產(chǎn)部分轎車(chē)覆蓋件模具。此外，許多研究機(jī)構(gòu)和大專(zhuān)院校開(kāi)展模具技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)。經(jīng)過(guò)多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面做出了貢獻(xiàn)。
例如，吉林大學(xué)汽車(chē)覆蓋件成型技術(shù)所獨(dú)立研制的汽車(chē)覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟件，華中理工大學(xué)模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的注塑模、汽車(chē)覆蓋件模具和級(jí)進(jìn)模CAD/CAE/CAM軟件，上海交通大學(xué)模具CAD國(guó)家工程研究中心開(kāi)發(fā)的冷沖模和精沖研究中心開(kāi)發(fā)的冷沖模和精沖模CAD軟件等在國(guó)內(nèi)模具行業(yè)擁有不少的用戶(hù)。
雖然中國(guó)模具工業(yè)在過(guò)去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高；許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，致使相當(dāng)一部分大型、精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命模具依賴(lài)進(jìn)口。
沖壓工藝是塑性加工的基本加工方法之一。它主要用于加工板料零件，所以有時(shí)也叫板料沖壓。沖壓不僅可以加工金屬板料，而且也可以加工非金屬板料。沖壓加工時(shí)，板料在模具的作用下，于其內(nèi)部產(chǎn)生使之變形的內(nèi)力。當(dāng)內(nèi)力的作用達(dá)到一定程度時(shí)，板料毛坯或毛坯的某個(gè)部位便會(huì)產(chǎn)生與內(nèi)力的作用性質(zhì)相對(duì)應(yīng)的變形，從而獲得一定的形狀、尺寸和性能的零件。
沖壓生產(chǎn)靠模具與設(shè)備完成加工過(guò)程，所以它的生產(chǎn)率高，而且由于操作簡(jiǎn)便，也便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。
利用模具加工，可以獲得其它加工方法所不能或難以制造的、形狀復(fù)雜的零件。
沖壓產(chǎn)品的尺寸精度是由模具保證的，所以質(zhì)量穩(wěn)定，一般不需要再經(jīng)過(guò)機(jī)械加工便可以使用。
沖壓加工一般不需要加熱毛坯，也不像切削加工那樣大量的切削材料，所以它不但節(jié)能，而且節(jié)約材料。沖壓產(chǎn)品的表面質(zhì)量較好，使用的原材料是冶金工廠(chǎng)大量生產(chǎn)的軋制板料或帶料，在沖壓過(guò)程中材料表面不受破壞。
因此，沖壓工藝是一種產(chǎn)品質(zhì)量好而且成本低的加工工藝。用它生產(chǎn)的產(chǎn)品一般還具有重量輕且剛性好的特點(diǎn)。
沖壓加工在汽車(chē)、拖拉機(jī)、電機(jī)、電器、儀器、儀表、各種民用輕工產(chǎn)品以及航空、航天和兵工等的生產(chǎn)方面占據(jù)十分重要的地位?，F(xiàn)代各種先進(jìn)工業(yè)化國(guó)家的沖壓生產(chǎn)都是十分發(fā)達(dá)的。在我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程中，沖壓生產(chǎn)占有重要的地位。
當(dāng)今，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，沖壓工藝技術(shù)也在不斷革新和發(fā)展，這些革新和發(fā)展主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
（1）工藝分析計(jì)算方法的現(xiàn)代化
（2）模具設(shè)計(jì)及制造技術(shù)的現(xiàn)代化
（3）沖壓生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化
（4）新的成型工藝以及技術(shù)的出現(xiàn)
（5）不斷改進(jìn)板料的性能，以提高其成型能力和使用效果。
畢業(yè)設(shè)計(jì)是一種綜合性的訓(xùn)練，也是一個(gè)重要的專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，它綜合性強(qiáng)，應(yīng)用知識(shí)面寬。隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品增多，產(chǎn)品更新?lián)Q代加快，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈。模具作為一種工具已廣泛地應(yīng)用在各行各業(yè)之中。模具是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)工業(yè)部門(mén)都越來(lái)越多地依靠模具來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)加工。模具已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)。模具已成為當(dāng)代工業(yè)的重要手段和工藝發(fā)展方向之一。現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)效益的提高，在很大程度上取決于模具的發(fā)展和技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平。
為了更進(jìn)一步加強(qiáng)我們的設(shè)計(jì)能力，鞏固所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，在畢業(yè)之際，特安排了此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)。畢業(yè)計(jì)也是我們專(zhuān)業(yè)在學(xué)完基礎(chǔ)理論課，技術(shù)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課的基礎(chǔ)上，所設(shè)置的一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。
本次設(shè)計(jì)的目的：
一、綜合運(yùn)用本專(zhuān)業(yè)所學(xué)的理論與生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)，進(jìn)行一次沖壓模設(shè)計(jì)的實(shí)際訓(xùn)練，從而提高我們獨(dú)立工作能力。
二、鞏固復(fù)習(xí)三年以來(lái)所學(xué)的各門(mén)學(xué)科的知識(shí)，以致能融貫通，進(jìn)一步了解從模具設(shè)計(jì)到模具制造整個(gè)工藝流程。
三、掌握模具設(shè)計(jì)的基本技能，如計(jì)算、繪圖、查閱設(shè)計(jì)資料和手冊(cè)，熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。
由于本人設(shè)計(jì)水平有限，經(jīng)驗(yàn)不足，錯(cuò)誤難免，敬請(qǐng)老師批評(píng)、指導(dǎo)，不勝感激。
第一章、零件圖及工藝方案的擬訂
1.1.零件圖及零件工藝性分析
1.1.1.零件圖
圖（1—1）
工件圖：如圖1—1所示
材料：不銹鋼1Cr18Ni9
板厚：2.0mm
1.1.2.零件的工藝性分析
產(chǎn)品所用的材料為不銹鋼,其力學(xué)性能如下：τ=460～520Mpa,σb=580～640 Mpa, σs=200Mpa。（《冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》P322），零件圖上未注公差等級(jí)，屬自由尺寸，按IT12級(jí)確定工件尺寸的公差.該制件形狀簡(jiǎn)單，尺寸較小，厚度一般，屬于普通沖壓件，但有幾點(diǎn)應(yīng)該注意：
①該沖裁件的材料1Cr18Ni9，具有較好的可沖壓性能。
②由于板料厚度一般，且在各個(gè)轉(zhuǎn)角出均有圓角過(guò)渡，比較適合沖裁。
③有一定的生產(chǎn)批量，應(yīng)重視模具材料的選擇和模具結(jié)構(gòu)的確定，保證模具的壽命。
④制件較小，從安全考慮，要采取適當(dāng)?shù)娜〖绞?，模具結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)好推件和取件方式。
1.2.工藝方案的確定
對(duì)工序的安排，擬有以下幾種方案：
產(chǎn)品工序有落料，沖孔，彎曲，具體工序安排如下：
①落料— 沖孔—彎曲，單工序模生產(chǎn)。
②落料—沖孔復(fù)合沖壓，彎曲單模生產(chǎn)。
③沖孔—切廢料—彎曲—切斷連續(xù)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。
方案①模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造。但成形制件需要三道工序、兩套模具才能完成零件的加工，工序分散，搬運(yùn)半成品要浪費(fèi)大量時(shí)間。生產(chǎn)效率較低；工件的精度也難以保證。
方案②復(fù)合模結(jié)構(gòu)一般，比較容易制造。制件也需兩道工序；節(jié)約了半成品搬運(yùn)的時(shí)間提高了生產(chǎn)效率且易于保證孔的質(zhì)量和制件精度。
方案③級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜；難以制造。有較高的生產(chǎn)效率且能保證制件的精度。
綜上所述，根據(jù)生產(chǎn)效率、精度、所使用的機(jī)床、卸料方式、廢料出料、板料的定位方式、制造成本等方面分析最終確定方案三。
第二章、工藝設(shè)計(jì)
2.1.計(jì)算毛坯尺寸
展開(kāi)尺寸的計(jì)算：
彎曲件毛坯的展開(kāi)尺寸是根據(jù)變形中性層長(zhǎng)度不變的原理來(lái)求出的，對(duì)于變形程度很小或?qū)Τ叽缫桓叩膹澢?lái)說(shuō)，可以近似的認(rèn)為變形中性層與毛坯的斷面中心相重合，這時(shí)，中性層的位置為
ρ=r+t/2
式中 r——彎曲件內(nèi)層的彎曲半徑
t——板料的厚度，
而當(dāng)需要精確的求出彎曲毛坯的展開(kāi)長(zhǎng)度時(shí)，就必須精確的求出變形中性層的位置。確定位置之后就可以進(jìn)行毛坯展開(kāi)長(zhǎng)度的計(jì)算了，這需要一個(gè)中性層的位移系數(shù)，此系數(shù)對(duì)于彎曲形狀及彎曲程度不同，數(shù)值也不同，需要根據(jù)實(shí)際的模具調(diào)節(jié)展開(kāi)尺寸。
本產(chǎn)品，尺寸沒(méi)標(biāo)公差，屬于自由公差，可以直接按毛坯的斷面中性層尺寸計(jì)算，
彎曲公式是L=L1+L2+t
經(jīng)過(guò)實(shí)際計(jì)算 L1=299.4
此尺寸目前是待定，在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)需調(diào)節(jié)。本設(shè)計(jì)中取整299
展開(kāi)圖紙如下圖所示：
外形最大尺寸為長(zhǎng)度Dmax=299
外形最大尺寸為寬度dmax=100，材料厚度為2.0，
由《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》P45表2.5.2 確定搭邊值：
工件間：a1=2.0；由于產(chǎn)品299長(zhǎng)度，無(wú)異形狀，直邊，所以這里不需要搭邊，只要剪切到尺寸就可以，所以沿邊：a=0，由于采用連續(xù)模來(lái)設(shè)計(jì)這個(gè)產(chǎn)品，需要在產(chǎn)品兩側(cè)加上側(cè)刃定位，所以在計(jì)算產(chǎn)品條料寬度時(shí)，需要加上側(cè)刃的計(jì)算。這里根據(jù)產(chǎn)品大小和材料厚度，將側(cè)刃寬度定為6毫米，加上側(cè)刃切料尺寸2.5毫米，計(jì)算后，產(chǎn)品下料寬度為299+5=304。工件的搭邊需要考慮切斷凸模的強(qiáng)度，根據(jù)材料厚度，產(chǎn)品形狀可以錯(cuò)位排樣，零件之間搭邊取5毫米，取節(jié)距為105。
由《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》P45表2.5.3
條料下料剪切公差：δ=0.6；
條料與導(dǎo)料板之間的間隙：c=0.5
2.2.確定排樣方案
2.2.1.計(jì)算工件實(shí)際面積
通過(guò)計(jì)算得工件實(shí)際面積為299×100=29900，
材料利用率的計(jì)算：
一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率η為
η=nF/Bs×100% （3）
η=1×29900/105×304×100%=93.67%
式中 F——一個(gè)步距內(nèi)沖裁件面積（包括沖出的小孔在內(nèi)）；
n——一個(gè)步距內(nèi)沖裁件數(shù)目；
B——條料寬度（mm）；
s——步距；
2.2.2.分析排樣方案
為保證條料送進(jìn)的剛性和穩(wěn)定性以及正確處理工件彎曲成型與載體的連接關(guān)系，應(yīng)考慮沿零件寬度方向橫向排樣，在盡量減小送進(jìn)步距的基礎(chǔ)上，宜采用單排中間載體排樣。
因?yàn)閺澢闹黧w部位在條料的下方。根據(jù)零件的形狀可采用中間料做載體，在第一次切廢料之后，雙邊廢料切除，用中間連接的部分做載體，這樣既保證了條料的浮離送進(jìn)，又不妨礙廢料的分離和彎曲成型?？紤]到產(chǎn)品精度要求，采用自動(dòng)送料機(jī)送料，側(cè)刃孔定位，確保節(jié)距尺寸。具體的排樣圖如下：工位1:沖側(cè)刃刃；工位2:沖中間2個(gè)圓孔；工位3:沖中間3個(gè)圓孔；工位4：切中間廢料；工位5:彎曲； 工位6:整形（也叫矯正）；工位7:切斷，產(chǎn)品離開(kāi)模具。具體排樣圖如下：
圖2—2）
2.3.計(jì)算各工序的壓力
已知工件的材料為材料是不銹鋼,厚度為2.0mm，抗剪切強(qiáng)度τ=460～520Mpa,抗拉強(qiáng)度σb=580～640Mpa, 屈服強(qiáng)度σs=200Mpa。
沖側(cè)刃力1：P1=1.3L tτ
=1.3 ×[（6+105）×2]×2.0×520
=300144（N)
=300.14KN
沖側(cè)刃力2：P2=1.3L tτ
=1.3 ×[（6+105）×2]×2.0×520
=300144（N)
=300.14KN
沖φ6孔力：P3=1.3L tτ
=1.3×3.14×6×2.0×520
=25471.68（N)
=25.5KN
沖φ6孔力：P4=1.3L tτ
=1.3×3.14×6×2.0×520
=25471.68（N)
=25.47KN
沖φ6孔力：P5=1.3L tτ
=1.3×3.14×6×2.0×520
=25471.68（N)
=25.5KN
沖φ6孔力：P6=1.3L tτ
=1.3×3.14×6×2.0×520
=25471.68（N)
=25.5KN
沖φ60孔力：P7=1.3L tτ
=1.3×3.14×60×2.0×520
=254716.8（N)
=254.72KN
沖廢料力1：P8=n1.3 Ltτ
=1.3×（104.5+104.5+5）×2.0×520
=289328（N)
=289.32KN
沖廢料力2：P9=n1.3 Ltτ
=1.3×（104.5+104.5+5）×2.0×520
=289328（N)
=289.32KN
預(yù)彎力和彎曲力，的計(jì)算，彎曲力和產(chǎn)品寬度和彎曲R角有關(guān)，所以這里計(jì)算預(yù)彎力和彎曲力時(shí)只需要計(jì)算一個(gè)，另一個(gè)的力和這個(gè)一樣。
此工件彎雙邊U形時(shí)力的計(jì)算，選計(jì)算公式為
P10=2×0.7(kbttδb)/(r+t)
=2×0.7（1.3×100×2×2×640)/(4+2.0)
=77653.33N
=77.65KN
P10—材料在沖壓行程結(jié)束時(shí)的自由彎曲力
b—彎曲件的寬度
t—彎曲件厚度
r—彎曲件內(nèi)彎角半徑
k—安全系數(shù)
δb—材料的強(qiáng)度極限
δb查表=580～640,取640
校正彎曲力的計(jì)算：
P11=Gf
=30×24×100×2
=144000N
=144KN
P11—彎曲校正力
G—單位校正力，查表為20-30
F—被校正部分在凹模上的投影面積
切斷力：P12=n1.3 Ltτ
=1.3×180×2.0×520
=243360（N)
=243.36KN
卸料力： P2=k卸F （查《冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》得：k卸=0.025～0.08）
沖壓力大小為F=P1+P2+P3+P4+P5+F6+P7+P8+P9+P10=300.14+300.14+25.5+25.5+25.5+25.5+254.72+289.32+289.32+77.65+144+243.36=1898.65KN
P2=k卸F=1898.65×0.06
=113.92KN
這一工序的最大總壓力為：
P=F+P2=1898.65+113.92
=2012.57KN
2.4.壓力機(jī)的選擇
根據(jù)以上計(jì)算和分析，結(jié)合模具外形大小和車(chē)間設(shè)備的實(shí)際情況，選用公稱(chēng)壓力為2500KN的單柱固定臺(tái)壓力機(jī)（型號(hào)為JH21—250）能滿(mǎn)足使用要求。
壓力機(jī)的具體參數(shù)如下
公稱(chēng)壓力：2500KN
滑塊行程：200mm
滑塊行程次數(shù)：30次/min
最大封閉高度： 500mm
最大裝模高度： 350mm
封閉高度調(diào)節(jié)量：150mm
模柄孔尺寸：無(wú)，是T形槽
工作臺(tái)面尺寸：800mm（前后）×1250mm（左右）
墊板厚度：150mm
2.5.壓力中心的確定
模具壓力中心是指沖壓時(shí)諸沖壓力合力的作用點(diǎn)位置。為了確保壓力機(jī)和模具正常工作。采用解析法求壓力中心，
首先：
P1——沖側(cè)刃力1 P1=KLδτ，得P1=300.14KN
P2——沖側(cè)刃力2 P2=KLδτ，得P2=300.14KN
P3——沖φ6孔力 P3=KLδτ，得P3=25.5KN
P4——沖φ6孔力 P4=KLδτ，得P4=25.5KN
P5——沖φ6孔力 P5=KLδτ，得P5=25.5KN
P6——沖φ6孔力 P6=KLδτ，得P6=25.5KN
P7——沖φ60孔力 P7=KLδτ， 得P7=254.72KN
P8——切廢料力1 P8= KLδτ， 得P8=289.32KN
P9——切廢料力2 P9= KLδτ， 得P9=289.32KN
P10——彎曲力 P10=(kbttδb)/(r+t) ，得P10=77.65KN
P11——校正力 P11=GF ，得P11=144KN
P12——切斷力 P12=KLδτ, 得P12=243.36KN
Y1——P1到X軸的力臂 Y1=152.5
X1——P1到Y(jié)軸的力臂 X1=315
Y2——P2到X軸的力臂 Y2=-152.5
X2——P2到Y(jié)軸的力臂 X2=315
Y3——P3到X軸的力臂 Y3=119.5
X3——P3到Y(jié)軸的力臂 X3=157.5
Y4——P4到X軸的力臂 Y4=-119.5
X4——P4到Y(jié)軸的力臂 X4=157.5
Y5——P5到X軸的力臂 Y5=89.5
X5——P5到Y(jié)軸的力臂 X5=52.5
Y6——P6到X軸的力臂 Y6=-89.5
X6——P6到Y(jié)軸的力臂 X6=52.5
Y7——P7到X軸的力臂 Y7=0
X7——P7到Y(jié)軸的力臂 X7=52.5
Y8——P8到X軸的力臂 Y8=100
X8——P8到Y(jié)軸的力臂 X8=0
Y9——P9到X軸的力臂 Y9=-100
X9——P9到Y(jié)軸的力臂 X9=0
Y10——P10到X軸的力臂 Y10=0
X10——P10到Y(jié)軸的力臂 X10=-157.5
Y11——P11到X軸的力臂 Y11=0
X11——P11到Y(jié)軸的力臂 X11=-262.5
Y12——P12到X軸的力臂 Y12=0
X12——P12到Y(jié)軸的力臂 X12=-315
根據(jù)合力距定理：
YG = （Y1F1+ Y2F2...）/（F1+ F2…）
XG = （X1F1+ X2F2…）/（F1+ F2…）
YG——F沖壓力到X軸的力臂；YG=0
XG——F沖壓力到Y(jié)軸的力臂；XG=45.549
第三章、模具類(lèi)型及結(jié)構(gòu)形式的選擇
根據(jù)確定的工藝方案和零件的形狀特點(diǎn)，精度要求，預(yù)選設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)，模具的制造條件及安全生產(chǎn)等，選定模具類(lèi)型及結(jié)構(gòu)形式。
3.1.級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)中采用沖孔彎曲切斷級(jí)進(jìn)模。工件厚度一般（t=3mm以?xún)?nèi)）,故采用彈性卸料裝置，彈性卸料裝置除了卸料的作用外，在沖孔時(shí)還起到壓緊工件的作用。上模彈性力由彈簧產(chǎn)生。由于模具比較大，所以采用非標(biāo)準(zhǔn)鋼板四導(dǎo)柱模板，材料為Q235，導(dǎo)柱采用普通滑動(dòng)導(dǎo)柱。
級(jí)進(jìn)模的結(jié)構(gòu)形式如圖3—1所示。
圖3—1）
第四章、模具工作零件刃口尺寸及公差的計(jì)算
4.1.沖孔、切斷模
切廢料尺寸刃口按落料原理設(shè)計(jì)和計(jì)算
間隙是影響模具壽命的各種因素中占最主要的一個(gè)。沖裁過(guò)程中，凸模與被沖的孔之間，凹模與落料件之間的均有磨檫，而且間隙越小，磨檫越嚴(yán)重。在實(shí)際生產(chǎn)中受到制造誤差和裝配精度的限制，凸模不可能絕對(duì)垂直于凹模平面，而且間隙也不會(huì)絕對(duì)均勻分布，合理的間隙均可使凸模、凹模側(cè)面與材料間的磨檫減小，并緩減間隙不均勻的不利影響，從而提高模具的使用壽命。
沖裁間隙對(duì)沖裁力的影響：
雖然沖裁力隨沖裁間隙的增大有一定程度的降低，但是當(dāng)單邊間隙介于材料厚度 5%~20%范圍時(shí)，沖裁力的降低并不明顯（僅降低5%~10%左右）。因此，在正常情況下，間隙對(duì)沖裁力的影響不大。
沖裁間隙對(duì)斜料力、推件力、頂件力的影響：
間隙對(duì)斜料力、推件力、頂件力的影響較為顯著。間隙增大后，從凸模上斜、從凸?？卓谥型瞥龌蝽敵隽慵紝⑹×?。一般當(dāng)單邊間隙增大到材料厚度的15%~25%左右時(shí)斜料力幾乎減到零。
沖裁間隙對(duì)尺寸精度的影響：
間隙對(duì)沖裁件尺寸精度的影響的規(guī)律，對(duì)于沖孔和切邊是不同的，并且與材料軋制的纖維方向有關(guān)。
通過(guò)以上分析可以看出，沖裁間隙對(duì)斷面質(zhì)量、模具壽命、沖裁力、斜料力、推件力、頂件力以及沖裁件尺寸精度的 影響規(guī)律均不相同。因此，并不存在一個(gè)絕對(duì)合理的間隙數(shù)值，能同時(shí)滿(mǎn)足斷面質(zhì)量最佳，尺寸精度最佳，沖裁模具壽命最長(zhǎng)，沖裁力、斜料力、推件力、頂件力最小等各個(gè)方面的要求。在沖壓的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，間隙的選用主要考慮沖裁件斷面質(zhì)量和模具壽命這兩個(gè)方面的主要因素。但許多研究結(jié)果表明，能夠保證良好的沖裁件斷面質(zhì)量的間隙數(shù)值和可以獲得較高的沖模壽命的間隙數(shù)值也是不一致的。一般說(shuō)來(lái)，當(dāng)對(duì)沖裁件斷面質(zhì)量要求較高時(shí)，應(yīng)選取較小的間隙值，而當(dāng)對(duì)沖裁件的質(zhì)量要求不是很高時(shí)，則應(yīng)適當(dāng)?shù)丶哟箝g隙值以利于提高沖模的使用壽命。
該沖裁件外形尺寸為落料件，選凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)件，只需計(jì)算落料凹模刃口尺寸由凹模的實(shí)際尺寸按間隙要求配做。
工件精度要求為IT12級(jí)查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》P31附表2.2.1：
沖模制造精度為IT9～I(xiàn)T11級(jí)，取IT10級(jí)。
沖孔凸模和落料凹模尺寸按下列公式計(jì)算：
沖孔時(shí) dp=(dmin+XΔ)- δp (4-1)
落料時(shí) Dp=(Dmax-XΔ -Zmin)- δp (4-2)
孔心距 Lp=L±δp’ (4-3)
式中 Dp dp——分別為落料和沖孔凸模的刃口尺寸（mm）；
Dmax ——為落料件的最大極限尺寸（mm）；
dmin——為沖孔件的最小極限尺寸（mm）；
Δ——工件公差；
Δp——凸模制造公差，通常取δp=Δ/4；
δp’——刃口中心距對(duì)稱(chēng)偏差，通常取δp’=Δ/8；
Lp——凸模中心距尺寸（mm）；
L——沖件中心距基本尺寸（mm）；
Zmin——最小沖裁間隙（mm）；
落料凹模尺寸即為切廢料凸模尺寸：
Dp1=(Dmax-XΔ -Zmin)+ Δ/4
=105-0.5×0.04=104.98+0.02;
Dp2=(Dmax-XΔ -Zmin)+ Δ/4
=6-0.5×0.04=5.98+0.02;
Dp3=(Dmax-XΔ -Zmin)+ Δ/4
=5-0.5×0.04=4.98+0.02;
Dp4=(Dmax-XΔ -Zmin)+ Δ/4
=110-0.5×0.04=109.98+0.02;
Dp5=(Dmax-XΔ -Zmin)+ Δ/4
=92-0.5×0.04=91.98+0.02;
落料凸模尺寸即為切廢料凹模尺寸：
Ah1=(Dp1+2Z)+ Δ/4
=105+2×0.08=105.16+0.02;
Ah2=(Dp2+2Z)+ Δ/4
=6+2×0.08=6.16+0.02;
Ah3=(Dp3-2Z)+ Δ/4
=5+2×0.08=5.16+0.02;
Ah4=(Dp4+Z)+ Δ/4
=110+2×0.08=110.16+0.02;
Ah5=(Dp5+2Z)+ Δ/4
=92+2×0.08=92.16+0.02;
沖孔凸模尺寸：Dp1=(dmin+XΔ)- Δ/4
=6+0.5×0.04=6.02-0.02
Dp2=(dmin+XΔ)- Δ/4
=60+0.5×0.04=60.02-0.02
沖孔凹模尺寸：Bh1=(dp1+2Z)- Δ/4
=6.0+2×0.08=6.16-0.02
Bh2=(dp2+2Z)- Δ/4
=60+2×0.08=60.16-0.02
孔心距 Lp=L±δp’ (5-4)
Lp1=239±0.01
Lp2=179±0.01
Lp3=305±0.01
每工位之間的節(jié)距是Lp=105±0.01
4.2.彎曲部分計(jì)算
對(duì)于U形彎曲件，必須選擇適當(dāng)?shù)拈g隙值，因?yàn)橥拱寄ｉg隙小了，摩擦力和彎曲力就大,當(dāng)間隙過(guò)小時(shí)，還會(huì)使制件直邊料厚減薄和出現(xiàn)話(huà)痕，同時(shí)還降低凹模壽命。若間隙過(guò)大，制件回彈量增大，誤差增加，從而降低制件精度，所以彎曲模具間隙的大小對(duì)制件質(zhì)量、彎曲力和模具壽命有較大的影響。
生產(chǎn)中是根據(jù)彎曲件材料的力學(xué)性能，材料厚度，制件精度和彎邊長(zhǎng)度來(lái)確定其凸凹模間隙。
Z/2=t+nt
其中Z/2----彎曲凸凹模的單邊間隙
t----材料厚度的基本尺寸
n----間隙系數(shù)
經(jīng)查表格，
n=0.05
凸模及凹模尺寸計(jì)算是依據(jù)彎曲件的使用要求來(lái)確定的。起原則是彎曲件標(biāo)注外形尺寸時(shí)，則以凹模為基準(zhǔn)件，間隙放在凸模上。當(dāng)彎曲件標(biāo)注的是內(nèi)尺寸時(shí)，是以凸模為基準(zhǔn)件，間隙取在凹模上。同時(shí)應(yīng)該注意彎曲件精度，回彈趨勢(shì)和模具的磨損規(guī)律。
（1）、制件標(biāo)注外形尺寸
凹模尺寸為
L d=（Lmax –0.5Δ）
凸模尺寸為
L p=（Ld –Z）
（2）、制件標(biāo)注內(nèi)尺寸
凸模尺寸為
L p=（Lmin +0.5Δ）
凹模尺寸為
L d=（Lp+Z）
其中 L—彎曲件的外形或內(nèi)尺寸
Δ—彎曲件的尺寸偏差
L d—彎曲凹模的基本尺寸
L p—彎曲凸模的基本尺寸
Z—凸凹模雙面間隙
本設(shè)計(jì)中，彎曲產(chǎn)品材料為不銹鋼，剛性強(qiáng)，所以在彎曲后需要校正，彎曲時(shí)，模具間隙需要加大，或者可以做斜面，增加其間隙。再次校正時(shí)，保證其凸模與凹模的間隙均勻1.0t，如此才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品尺寸及平面度。但彎曲的臺(tái)階高度要保證，凸模臺(tái)階高度保證24毫米，校正凸模與凹模的落差距離也是24毫米。
第五章、模具零件的選用，設(shè)計(jì)及必要的計(jì)算
5.1.模具零件的選用
①成形零件
一、凸模
凸模材料選用Cr12MoV，淬火硬度達(dá)到58-62HRC。采用直接式凸模（如圖5-1所示），圓形凸模采用臺(tái)階式固定，異形凸模與固定板采用過(guò)盈配合的方式，用螺釘與上模板固定，或者加工一臺(tái)階防止在沖壓時(shí)掉落，看零件大?。?
圖5-1）
二、凹模
凹模材料選用Cr12MoV，淬火硬度達(dá)到58-62HRC。凹模采用螺釘固定結(jié)構(gòu)，與下模板配合，這樣簡(jiǎn)化了模具的結(jié)構(gòu)，節(jié)省了材料的成本。外形尺寸如下，所有的掉廢料孔，加工錐度，方面廢料直接掉下模板。
②支撐固定零件
上、下模座中間聯(lián)以導(dǎo)向裝置的總體稱(chēng)為模架。通常都是根據(jù)凹模最大外形尺寸D。選用標(biāo)準(zhǔn)模架。凹模最大外形尺寸L=800 mm，B=420 mm，選用自制的鋼板模板，為方便操作，選用四導(dǎo)柱模架。模具的閉合高度h = 189～249mm ，
上下模座選用材料為Q235，下模板厚度45，上模板厚度40。
由于模具比較大，靠模柄與沖床之間的側(cè)壓力，不能保證穩(wěn)定的安裝好模具，危險(xiǎn)系數(shù)很大，所以這里需要采用通用的壓板形式來(lái)裝夾模具。
再由凹模板和模架尺寸確定其它模具模板的尺寸如下：
上墊板：800×420×10
凸模固定板：800×420×18
凹模：800×420×50
上模板：960×500×40
下模板：960×500×45
③卸料零件
壓料用彈性元件常用的主要由彈簧、橡膠及氣墊三種，但查有關(guān)資料了解到，目前國(guó)內(nèi)中小型壓力機(jī)中安裝氣墊的較少，所以常用的彈性元件是彈簧和橡膠。 但考慮到壓縮的行程比較大，本設(shè)計(jì)中選彈簧作為彈性元件，其優(yōu)點(diǎn)是許用負(fù)荷比較大，安裝調(diào)整也很方便，卸料壓邊能力都很強(qiáng)，保證產(chǎn)品表面的平整度。
采用彈性卸料板卸料，根據(jù)卸料力的大小取卸料板的厚度為20mm。由于卸料板與導(dǎo)料板在安裝時(shí)有干涉，因此，在設(shè)計(jì)卸料板時(shí)需加工讓位，這樣，卸料板需要加厚， 由《沖壓手冊(cè)》表10-1選用彈簧，設(shè)使用彈簧的個(gè)數(shù)為30個(gè)，F(xiàn)=113919N則每個(gè)彈簧所承受的負(fù)荷為F頂=113919/30=3797.3（N），由Fj> F頂,選擇彈簧直徑規(guī)格為：φ35 Fj=3890, hj=50，jxF頂=35/4390x1000=8.99
∴ F頂+h工+h修模=9+3+3=15< hj
∴選用的彈簧及數(shù)量滿(mǎn)足要求
上、下模座螺釘選取
由凹模周界800×420選用M10的內(nèi)六角圓柱頭螺釘
參照模具各零件的具體情況，
上模座選用8顆M10X50的內(nèi)六角圓柱頭螺釘固定。
下模座選用8顆M10X60的內(nèi)六角圓柱頭螺釘固定。
( 螺釘)
卸料螺釘
查《沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》表15-34選取卸料螺釘
選用M8X70的圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘
( 卸料螺釘 )
其主要參數(shù)：d1=16 l=14 d2=24 H=10
t=8 s=10 d3=14.5 d4=6.9
d5=9.5 L=55
根據(jù)模具的實(shí)際情況
上模座選用四顆Φ10×50的圓柱銷(xiāo)釘定位
下模座選用四顆Φ10×60的圓柱銷(xiāo)釘定位
(圓柱銷(xiāo)釘)
參照模具各零件的具體情況，合理布置螺釘、圓柱銷(xiāo)的位置，從GB70—76和GB119—76中選適當(dāng)?shù)囊?guī)格與尺寸。
⑤導(dǎo)向裝置
本模具采用圓形導(dǎo)柱、導(dǎo)套式的導(dǎo)向裝置。導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間采用間隙配合，配合精度為H7/R6 。導(dǎo)柱與導(dǎo)套相對(duì)滑動(dòng)，要求配合表面有足夠的強(qiáng)度，又要有足夠的韌性。所以材料選用20鋼，表面經(jīng)滲碳淬火處理，表面硬度為45～48HRC。
導(dǎo)柱、導(dǎo)套的配合精度、上模座上平面對(duì)下模座下平面的平行度、導(dǎo)柱軸心線(xiàn)對(duì)下模座下平面的垂直度等都要規(guī)定一定的公差等級(jí)。這些技術(shù)條件可保證整個(gè)模架具有一定的精度，也是保證沖裁間隙均勻性的前提。有了這一前提，加上工作零件的制造精度和裝配精度達(dá)到一定的要求，整個(gè)模具達(dá)到一定的精度就有了基本的保證。
導(dǎo)柱選用GB2861.2—81中的B型導(dǎo)柱，直徑d =38mm 、極限偏差為R7 、長(zhǎng)度L=180mm 。
導(dǎo)套選用GB2861.6—81中的A型導(dǎo)套，直徑d=55 mm 、D=52、極限偏差為H7、長(zhǎng)度L =80mm。
第六章、壓力機(jī)的校核
6.1.壓力機(jī)的校核
1、閉合高度的校核
所選壓力機(jī)的最大裝模高度為500mm，閉合高度的調(diào)節(jié)量為150mm
Hmin=500-150=350mm
本次設(shè)計(jì)模具的的閉合高度
H=H上模座+H墊板 +H凸模+H凹模+ H下模座-(2-3)
=40+10+70+50+45-(2-3)
=212-213
Hmax-5=495 Hmin-5=355
所以模具的高度不能滿(mǎn)足此壓力機(jī)，需要在模具下面加上等高鐵，可以選用通用等高鐵。保證總高度能滿(mǎn)足 Hmax-5＜Hmin-5。
2、工作臺(tái)面尺寸的校核
所選壓力機(jī)的工作臺(tái)尺寸為：左右：1250 前后：800
而模具的外形尺寸為：960×500
根據(jù)工作臺(tái)面尺寸一般應(yīng)大于模具底座50～70mm，∴工作臺(tái)面尺寸滿(mǎn)足。
滑塊行程的校核
滑塊行程應(yīng)保證方便地放入毛坯和取出零件，
所選壓力機(jī)滑塊行程為50mm,滿(mǎn)足
綜上，所選壓力機(jī)JH21-250滿(mǎn)足需要。
第七章、模具的動(dòng)作原理及綜合分析
7.1.模具零件的加工
普通零件的加工是按產(chǎn)品零件圖要求全部加工完畢，再進(jìn)行總裝。而模具零件的加工有些是不能按模具零件圖全部加工完畢的，要待部件組裝或整模組裝時(shí)修配或配鉆，所以模具零件圖上的形狀和尺寸是否全部加工出來(lái)，還要根據(jù)模具加工的裝配方法而定。若以凸模凹模為基準(zhǔn)裝配時(shí)，零件圖上的導(dǎo)柱孔在零件加工時(shí)就不加工，若以四導(dǎo)柱導(dǎo)套作型腔，凸模相對(duì)位置控制基準(zhǔn)時(shí)，則凹模及凸模固定板的導(dǎo)柱孔應(yīng)與凹模或凸模固定板的型孔在各板之上同時(shí)加工出來(lái)。
使用銑床加工一個(gè)零件時(shí)，必須先把零件的相關(guān)尺寸、材料、
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