托簧架的級進模具設計【需要咨詢購買全套設計請加QQ1459919609】圖紙預覽詳情如下：
充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙托簧架的級進模具設計1.摘要沖壓是利用安裝在沖壓設備（主要是壓力機）上的模具對材料施加壓力，使其產生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。彎曲是將板料、棒料、管材和型材彎曲成一定角度和形狀的沖壓成形工序。本文主要研究工作：利用零件特征之間的關系建立級進模排樣設計模型，例如沖壓排樣設計原則；進一步將零件的形狀特征應用于模具結構設計中，建立模具模型，進行模具工藝設計和結構設計，從而確定總體的模具形式；模具投入制造后，可能在制造和生產調試過程中表現(xiàn)出設計的不足和錯誤，通過總結概括這些問題，可以進行修正工藝設計和模具結構設計，或增加新的工藝規(guī)則，為以后的模具設計提供寶貴的經驗?；谝陨系难芯抗ぷ?，可以建立一套可行的、適合于零件的沖壓級進模的設計方法，并在實際生產中應用。關鍵詞：零件 ; 級進模 ； 排樣設計充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙AbstractStamping is installed in the use of stamping equipment (mainly press) on the mold to exert pressure on the materials to produce plastic deformation or separation, to obtain the necessary components of a pressure processing methods. Sheet metal bending is, bar, pipe-bending and profiles some perspective and shape of the stamping process. This paper studies: The use of parts to establish the relationship between the characteristics of the Progressive Die layout design models, such as punching with layout design principles; further components used in the shape of die structure design, create a model die, die design and technology Structural design, to determine the overall form of the mold; Die in manufacturing, may be in the manufacturing and production process of debugging demonstrated the inadequacies and errors in design, through the speech summed up these problems, that can process design and die structure design, new or increased Technology rules, the die design for the future provide a valuable experience. Based on the above studies, the establishment of a viable, suitable for small parts stamping progressive die design and application in production. Key Words： Parts；Progressive Die；Layout Design充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙目 錄1、摘要…………………………………………………………………………………………32、概論…………………………………………………………………………………………52.1 模具行業(yè)發(fā)展前景分析…………………………………………………………………52.2 模具行業(yè)發(fā)展趨勢簡要分析……………………………………………………………52.3 沖壓的概念、特點及應用………………………………………………………………72.4 沖壓的基本工序及模具 ………………………………………………………………82.5 沖壓技術的現(xiàn)狀及發(fā)展方向 …………………………………………………………93、設計方案 …………………………………………………………………………………133.1 零件的技術要求 ………………………………………………………………………133.2 零件的工藝性分析 ……………………………………………………………………133.3 沖壓工藝方案的確定 …………………………………………………………………133.4 沖裁排樣設計………………………………………………………………………….143.4.1 沖裁排樣方案的確定…………………………………………………………….143.5 搭邊的選取…………………………………………………………………………….153.6 送料步距、條料寬度及板料間距計算……………………………………………….163.6.1 送料步距………………………………………………………………………….163.6.2 條料寬度及板料間距的計算…………………………………………………….173.7 零件排樣……………………………………………………………………………….183.8 各工序的確定………………………………………………………………………….183.9 沖裁力和壓力中心的計算…………………………………………………………….193.9.1 沖裁力及輔助力..……………………………………………………………….193.9.2 壓力中心的計算………………………………………………………………….223.10 刃口尺寸的計算……………………………………………………………………….233.10.1 落料刃口尺寸計算………………………………………………………………253.11 沖裁模主要零部件的結構與設計…………………………………………………….253.11.1 模具類型的選擇 ……………………………………………………………….253.11.2 定位方式的選擇 ……………………………………………………………….26充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙3.11.3 卸料裝置和推件裝置的選擇 …………………………………………………273.12 工作零件的設計………………………………………………………………………283.12.1 凹模的設計 ……………………………………………………………………283.12.2 凸模的設計………………………………………………………………………303.12.3 模架及組成零件的設計…………………………………………………………323.13 壓力機的選取及校核………………………………………………………………….333.13.1 壓力機的選擇 …………………………………………………………………333.13.2 裝模高度的校核 ……………………………………………………………….333.14.總組裝圖……………………………………………………………………………….353.15 模具材料的選用……………………………………………………………………….353.16 模具的裝配與檢測…………………………………………………………………….363.16.1 模具的裝配 …………………………………………………………………….363.16.2 模具的檢測 …………………………………………………………………….37總 結 ………………………………………………………………………………………….38致 謝 ………………………………………………………………………………………….40參考文獻……………………………………………………………………………………….41充值購買- 下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙2概論2.1模具行業(yè)發(fā)展前景分析模具應用領域的不斷擴大、已應用領域對模具提出的更多和更高要求，使模具工業(yè)發(fā)展速度快于其他制造業(yè)的發(fā)展速度已成為普遍規(guī)律，目前世界模具市場供不應求，近幾年，市場總量一直在 600～650 億美元之間，而我國模具出口尚不到8％， “十一五”期間完全可以擴大這個份額，同時隨著經濟全球化發(fā)展趨勢日趨明顯，模具制造業(yè)逐漸向我國轉移以及跨國集團到我國進行模具采購趨向日趨明顯，外資和民營資本繼續(xù)看好我國模具行業(yè)，因此加入 WTO 后，我國模具行業(yè)機遇大于挑戰(zhàn)， “十一五”期間，國際模具市場前景廣闊，我國模具仍有較大發(fā)展空間。2.1.2 我國經濟的高速增長為模具行業(yè)的發(fā)展提供了宏觀支持我國國民經濟在“十一五”期間將繼續(xù)保持較快的發(fā)展速度，給模具行業(yè)的發(fā)展提供了可靠的宏觀支持。汽車、電子信息、家電、辦公設備、機械和建材行業(yè)、航天航空、電動工具都是模具需求大戶，僅以家電和電子信息行業(yè)為例一臺電冰箱需用模具生產的零件約 150 個，共需模具約 350 套；一臺全自動洗衣機需要模具150 多套；一臺空調器，僅塑料模就需 20 套；每個型號計算機約需模具 30 多套，加上與其配套的打印機，單臺需模具 20 多副；還有筆記本電腦、網(wǎng)絡機頂盒將有幾千萬臺的市場。目前由于機型多為國外開發(fā)，模具進口較多，隨著我國自行開發(fā)能力的提高，這方面的模具需求量也將大幅度增加?？梢灶A見“十一五”期間中國模具行業(yè)將在良好的宏觀環(huán)境下得到快速發(fā)展。2.2模具行業(yè)發(fā)展趨勢簡要分析2.2.1 模具市場全球化，模具生產周期進一步縮短模具市場全球化是當今模具工業(yè)最主要的特征之一，模具的購買者和生產商遍布全世界，模具工業(yè)的全球化發(fā)展使生產工藝簡單、精度低的模具加工企業(yè)向技術相對落后、生產率較低的國家遷移，發(fā)達國家的模具生產企業(yè)則定位在生產高水準的模具上，模具生產企業(yè)必須面對全球化的市場競爭，同時模具生產廠家不得不千方百計地加快生產進度，努力簡化和廢除不必要的生產工序，模具的生產周期將進充值購買- 下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙一步縮短。2.2.2 模具 CAD/CAM 向集成化、智能化和網(wǎng)絡化發(fā)展軟件的功能模塊越來越齊全，同時各功能模塊采用同一數(shù)據(jù)模型，實現(xiàn)信息的綜合管理與共享，支持模具設計、制造、裝配、檢驗、測試及生產管理的全過程。有的系列化軟件包括了曲面/實體幾何造型、復雜形體工程制圖、工業(yè)設計高級渲染、模具設計專家系統(tǒng)、復雜形體 CAM、藝術造型及雕刻自動編程系統(tǒng)、逆向工程系統(tǒng)及復雜形體在線測量系統(tǒng)等；模具設計、分析、制造的三維化、無紙化使新一代模具軟件以立體的、直觀的感覺來設計模具，所采用的三維數(shù)字化模型能方便地用于產品結構的 CAE 分析、模具可制造性評價和數(shù)控加工、成形過程模擬及信息的管理與共享；同時，隨著競爭、合作、生產和管理等方面的全球化、國際化，以及計算機軟硬件技術的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡使得在模具行業(yè)應用虛擬設計、敏捷制造技術既有必要，也有可能。2.2.3 我國的模具產品將向大型、精密、標準化方向發(fā)展一方面模具成型零件日漸大型化和為提高生產效率開發(fā)的“一模多腔”造成了模具日趨大型化，另一方面電子信息產業(yè)、醫(yī)學的迅猛發(fā)展帶來了零件微型化及精密化，有些模具的加工精度公差就要求在１μｍ以下。另外多功能復合模具將得到進一步發(fā)展，新型多功能復合模具除了沖壓成型零件外，還擔負疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務，生產效率進一步提高。國外發(fā)達國家模具標準件使用覆蓋率一般為 80％左右，隨著我國模具工業(yè)的發(fā)展，模具標準化工作必將加強，模具標準化程度將進一步提高，模具標準件的應用和生產在“十一五”期間必將得到較大的發(fā)展。2.2.4 快速經濟模具的前景十分廣闊多品種小批量生產時代的到來，人們要求模具的生產周期越短越好，因此快速經濟模具將有廣闊的發(fā)展前景。預計 21 世紀，用各種超塑性材料來制作模具、用環(huán)氧、聚酯或在其中填充金屬、玻璃等增強物制作簡易模具等生產方式占工業(yè)生產的比例將達到 75%以上?？焖俳洕＞咧饕焖僭椭圃旒夹g、表面成形制模技充值購買- 下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙術、澆鑄成形制模技術、冷擠壓及超塑成形制模技術、無模多點成形技術、KEVRON鋼帶沖裁落料制模技術、模具毛坯快速制造技術等。2.3沖壓的概念、特點及應用沖壓是利用安裝在沖壓設備（主要是壓力機）上的模具對材料施加壓力，使其產生分離或塑性變形，從而獲得所需零件（俗稱沖壓或沖壓件）的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對材料進行冷變形加工，且主要采用板料來加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，隸屬于材料成型工程術。沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關重要，沒有符合要求的沖壓，批量沖壓生產就難以進行；沒有先進的沖模，先進的沖壓工藝就無法實現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設備和沖壓材料構成沖壓加工的三要素，只有它們相互結合才能得出沖壓件(1) 沖壓加工的生產效率高，且操作方便，易于實現(xiàn)機械化與自動化。這是因為沖壓是依靠沖模和沖壓設備來完成加工，普通壓力機的行程次數(shù)為每分鐘可達幾十次，高速壓力要每分鐘可達數(shù)百次甚至千次以上，而且每次沖壓行程就可能得到一個沖件。（2）沖壓時由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面質量,而模具的壽命一般較長,所以沖壓的質量穩(wěn)定,互換性好,具有“一模一樣”的特征。（3）沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時材料的冷變形硬化效應，沖壓的強度和剛度均較高。（4）沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設備，因而是一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時一個復雜零件需要數(shù)套模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技術要求高，是技術密集形產品。所以，只有在沖壓件生產批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點才能充分體現(xiàn)，從而獲得較充值購買- 下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙好的經濟效益。沖壓加工在現(xiàn)代工業(yè)生產中，尤其是大批量生產中應用十分廣泛。相當多的工業(yè)部門越來越多地采用沖壓法加工產品零部件，如汽車、農機、儀器、儀表、電子、航空、航天、家電及輕工等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當?shù)拇?，少則 60%以上，多則 90%以上。不少過去用鍛造=鑄造和切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在大多數(shù)也被質量輕、剛度好的沖壓件所代替。因此可以說，如果生產中不諒采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門要提高生產效率和產品質量、降低生產成本、快速進行產品更新?lián)Q代等都是難以實現(xiàn)的。2.4 沖壓的基本工序及模具由于沖壓加工的零件種類繁多，各類零件的形狀、尺寸和精度要求又各不相同，因而生產中采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的。概括起來，可分為分離工序和成形工序兩大類；分離工序是指使坯料沿一定的輪廓線分離而獲得一定形狀、尺寸和斷面質量的沖壓（俗稱沖裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的條件下產生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的沖壓件的工序。上述兩類工序，按基本變形方式不同又可分為沖裁、彎曲、拉深和成形四種基本工序，每種基本工序還包含有多種單一工序。在實際生產中，當沖壓件的生產批量較大、尺寸較少而公差要求較小時，若用分散的單一工序來沖壓是不經濟甚至難于達到要求。這時在工藝上多采用集中的方案，即把兩種或兩種以上的單一工序集中在一副模具內完成，稱為組合的方法不同，又可將其分為復合-級進和復合-級進三種組合方式。復合沖壓——在壓力機的一次工作行程中，在模具的同一工位上同時完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方法式。級進沖壓——在壓力機上的一次工作行程中，按照一定的順序在同一模具的不同工位上完面兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方式。復合-級進——在一副沖模上包含復合和級進兩種方式的組合工序。沖模的結構類型也很多。通常按工序性質可分為沖裁模、彎曲模、拉深模和成形模等；按工序的組合方式可分為單工序模、復合模和級進模等。但不論何種類型的沖模，都可看成是由上模和下模兩部分組成，上模被固定在壓力機工作臺或墊板上，是沖模的固定部分。工作時，坯料在下模面上通過定位零件定位，壓力機滑塊充值購買- 下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙帶動上模下壓，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便產生分離或塑性變形，從而獲得所需形狀與尺寸的沖件。上?；厣龝r，模具的卸料與出件裝置將沖件或廢料從凸、凹模上卸下或推、頂出來，以便進行下一次沖壓循環(huán)。2.5 沖壓技術的現(xiàn)狀及發(fā)展方向隨著科學技術的不斷進步和工業(yè)生產的迅速發(fā)展，許多新技術、新工藝、新設備、新材料不斷涌現(xiàn)，因而促進了沖壓技術的不斷革新和發(fā)展。其主要表現(xiàn)和發(fā)展方向如下。(1).沖壓成形理論及沖壓工藝方面沖壓成形理論的研究是提高沖壓技術的基礎。目前，國內外對沖壓成形理論的研究非常重視，在材料沖壓性能研究、沖壓成形過程應力應變分析、板料變形規(guī)律研究及坯料與模具之間的相互作用研究等方面均取得了較大的進展。特別是隨著計算機技術的飛躍發(fā)展和塑性變形理論的進一步完善，近年來國內外已開始應用塑性成形過程的計算機模擬技術，即利用有限元（FEM）等有值分析方法模擬金屬的塑性成形過程，根據(jù)分析結果，設計人員可預測某一工藝方案成形的可行性及可能出現(xiàn)的質量問題，并通過在計算機上選擇修改相關參數(shù)，可實現(xiàn)工藝及模具的優(yōu)化設計。這樣既節(jié)省了昂貴的試模費用，也縮短了制模具周期。研究推廣能提高生產率及產品質量、降低成本和擴大沖壓工藝應用范圍的各種壓新工藝，也是沖壓技術的發(fā)展方向之一。目前，國內外相繼涌現(xiàn)出精密沖壓工藝、軟模成形工藝、高能高速成形工藝及無模多點成形工藝等精密、高效、經濟的沖壓新工藝。其中，精密沖裁是提高沖裁件質量的有效方法，它擴大了沖壓加工范圍，目前精密沖裁加工零件的厚度可達 25mm，精度可達 IT16~17 級；用液體、橡膠、聚氨酯等作柔性凸?；虬寄５能浤３尚喂に嚕芗庸こ鲇闷胀庸し椒y以加工的材料和復雜形狀的零件，在特定生產條件下具有明顯的經濟效果；采用爆炸等高能效成形方法對于加工各種尺寸在、形狀復雜、批量小、強度高和精度要求較高的板料零件，具有很重要的實用意義；利用金屬材料的超塑性進行超塑成形，可以用一次成形代替多道普通的沖壓成形工序，這對于加工形狀復雜和大型板料零件具有突出的優(yōu)越性；無模多點成形工序是用高度可調的凸模群體代替?zhèn)鹘y(tǒng)模具進行板料曲面充值購買- 下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙成形的一種先進技術，我國已自主設計制造了具有國際領先水平的無模多點成形設備，解決了多點壓機成形法，從而可隨意改變變形路徑與受力狀態(tài)，提高了材料的成形極限，同時利用反復成形技術可消除材料內殘余應力，實現(xiàn)無回彈成形。無模多點成形系統(tǒng)以 CAD/CAM/CAE 技術為主要手段，能快速經濟地實現(xiàn)三維曲面的自動化成形。(2)沖模是實現(xiàn)沖壓生產的基本條件.在沖模的設計制造上,目前正朝著以下兩方面發(fā)展:一方面,為了適應高速、自動、精密、安全等大批量現(xiàn)代生產的需要，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，與此相比適應的新型模具材料及其熱處理技術，各種高效、精密、數(shù)控自動化的模具加工機床和檢測設備以及模具 CAD/CAM 技術也在迅速發(fā)展；另一方面，為了適應產品更新?lián)Q代和試制或小批量生產的需要，鋅基合金沖模、聚氨酯橡膠沖模、薄板沖模、鋼帶沖模、組合沖模等各種簡易沖模及其制造技術也得到了迅速發(fā)展。精密、高效的多工位及多功能級進模和大型復雜的汽車覆蓋件沖模代表了現(xiàn)代沖模的技術水平。目前，50 個工位以上的級進模進距精度可達到 2 微米，多功能級進模不僅可以完成沖壓全過程，還可完成焊接、裝配等工序。我國已能自行設計制造出達到國際水平的精度達 2~5 微米，進距精度 2~3 微米，總壽命達 1 億次。我國主要汽車模具企業(yè)，已能生產成套轎車覆蓋件模具，在設計制造方法、手段方面已基本達到了國際水平，但在制造方法手段方面已基本達到了國際水平，模具結構、功能方面也接近國際水平，但在制造質量、精度、制造周期和成本方面與國外相比還存在一定差距。 模具制造技術現(xiàn)代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎。計算機技術、信息技術、自動化技術等先進技術正在不斷向傳統(tǒng)制造技術滲透、交叉、融合形成了現(xiàn)代模具制造技術。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、數(shù)控測量等代表了現(xiàn)代沖模制造的技術水平。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量（主軸轉速一般為 15000~40000r/min） ，加工精度一般可達 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現(xiàn)硬材料（60HRC）加工；電火花銑削加工（又稱充值購買- 下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙電火花創(chuàng)成加工）是以高速旋轉的簡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的 EDSCAN8E 電火花銑削加工機床，配置有電極損耗自動補償系統(tǒng)、CAD/CAM 集成系統(tǒng)、在線自動測量系統(tǒng)和動態(tài)仿真系統(tǒng)，體現(xiàn)了當今電火花加工機床的技術水平；慢走絲線切割技術的發(fā)展水平已相當高，功能也相當完善，自動化程度已達到無人看管運行的程度，目前切割速度已達到 300mm /min，加工精度可達±1.5 微米，表面粗糙度達2Ra=01~0.2 微米;精度磨削及拋光已開始使用數(shù)控成形磨床、數(shù)控光學曲線磨床、數(shù)控連續(xù)軌跡坐標磨床及自動拋光等先進設備和技術;模具加工過程中的檢測技術也取得了很大的發(fā)展,現(xiàn)在三坐標測量機除了能高精度地測量復雜曲面的數(shù)據(jù)外,其良好的溫度補償裝置、可靠的抗振保護能力、嚴密的除塵措施及簡單操作步驟，使得現(xiàn)場自動化檢測成為可能。此外，激光快速成形技術（RPM）與樹脂澆注技術在快速經濟制模技術中得到了成功的應用。利用 RPM 技術快速成形三維原型后，通過陶瓷精鑄、電弧涂噴、消失模、熔模等技術可快速制造各種成形模。如清華大學開發(fā)研制的“M-RPMS-Ⅱ型多功能快速原型制造系統(tǒng)”是我國自主知識產權的世界惟一擁有兩種快速成形工藝（分層實體制造 SSM 和熔融擠壓成形 MEM）的系統(tǒng)，它基于“模塊化技術集成”之概念而設計和制造，具有較好的價格性能比。一汽模具制造公司在以CAD/CAM 加工的主模型為基礎，采用瑞士汽巴精化的高強度樹脂澆注成形的樹脂沖模應用在國產轎車試制和小批量生產開辟了新的途徑。(3)沖壓設備和沖壓生產自動化方面性能良好的沖壓設備是提高沖壓生產技術水平的基本條件，高精度、高壽命、高效率的沖模需要高精度、高自動化的沖壓設備相匹配。為了滿足大批量高速生產的需要，目前沖壓設備也由單工位、單功能、低速壓力機朝著多工位、多功能、高速和數(shù)控方向發(fā)展，加之機械乃至機器人的大量使用，使沖壓生產效率得到大幅度提高，各式各樣的沖壓自動線和高速自動壓力機紛紛投入使用。如在數(shù)控四邊折彎機中送入板料毛坯后，在計算機程序控制下便可依次完成四邊彎曲，從而大幅度提高精度和生產率；在高速自動壓力機上沖壓電機定轉子沖片時，一分鐘可沖幾百片，并能自動疊成定、轉子鐵芯，生產效率比普通壓力機提高幾十倍，材料利用率高達97%；公稱壓力為 250KN 的高速壓力機的滑塊行程次數(shù)已達 2000 次/min 以上。在充值購買- 下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙多功能壓力機方面，日本田公司生產的 2000KN“沖壓中心”采用 CNC 控制，只需5min 時間就可完成自動換模、換料和調整工藝參數(shù)等工作；美國惠特尼公司生產的 CNC 金屬板材加工中心，在相同的時間內，加工沖壓件的數(shù)量為普通壓力機的4~10 倍，并能進行沖孔、分段沖裁、彎曲和拉深等多種作業(yè)。近年來，為了適應市場的激烈競爭，對產品質量的要求越來越高，且其更新?lián)Q代的周期大為縮短。沖壓生產為適應這一新的要求，開發(fā)了多種適合不同批量生產的工藝、設備和模具。其中，無需設計專用模具、性能先進的轉塔數(shù)控多工位壓力機、激光切割和成形機、CNC 萬能折彎機等新設備已投入使用。特別是近幾年來在國外已經發(fā)展起來、國內亦開始使用的沖壓柔性制造單元（FMC）和沖壓柔性制造系統(tǒng)（FMS）代表了沖壓生產新的發(fā)展趨勢。FMS 系統(tǒng)以數(shù)控沖壓設備為主體，包括板料、模具、沖壓件分類存放系統(tǒng)、自動上料與下料系統(tǒng)，生產過程完全由計算機控制，車間實現(xiàn) 24 小時無人控制生產。同時，根據(jù)不同使用要求，可以完成各種沖壓工序，甚至焊接、裝配等工序，更換新產品方便迅速，沖壓件精度也高。(4)沖壓標準化及專業(yè)化生產方面模具的標準化及專業(yè)化生產，已得到模具行業(yè)和廣泛重視。因為沖模屬單件小批量生產，沖模零件既具的一定的復雜性和精密性，又具有一定的結構典型性。因此，只有實現(xiàn)了沖模的標準化，才能使沖模和沖模零件的生產實現(xiàn)專業(yè)化、商品化，從而降低模具的成本，提高模具的質量和縮短制造周期。目前，國外先進工業(yè)國家模具標準化生產程度已達 70%~80%，模具廠只需設計制造工作零件，大部分模具零件均從標準件廠購買，使生產率大幅度提高。模具制造廠專業(yè)化程度越不定期越高，分工越來越細，如目前有模架廠、頂桿廠、熱處理廠等，甚至某些模具廠僅專業(yè)化制造某類產品的沖裁?；驈澢?，這樣更有利于制造水平的提高和制造周期的縮短。我國沖模標準化與專業(yè)化生產近年來也有較大發(fā)展，除反映在標準件專業(yè)化生產廠家有較多增加外，標準件品種也有擴展，精度亦有提高。但總體情況還滿足不了模具工業(yè)發(fā)展的要求，主要體現(xiàn)在標準化程度還不高（一般在 40%以下） ，標準件的品種和規(guī)格較少，大多數(shù)標準件廠家未形成規(guī)?；a，標準件質量也還存在較 多問題。另外，標準件生產的銷售、供貨、服務等都還有待于進一步提高。充值購買- 下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙3設計方案充值購買- 下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙3.1 零件的工藝分析圖 1 所示零件，材料為 SK7，料厚 1.0mm，一端有折 90 度彎，兩側有折 90 度型彎，中部有方孔，方孔內有側邊折彎。零件形狀較為復雜，材料為工具鋼，硬度較高，大批量生產。圖 3.1 零件圖3.2 零件成型工藝分析與排樣設計3.2.1 成型工藝分析根據(jù)該工件的形狀、尺寸以及技術要求，綜合考慮可以有以下三種方案：方案一：落料，沖槽、折彎三套單工序模生產；方案二：落料，沖槽、折彎 1 套復合模、1 套單工序模生產；方案三：沖兩個導正孔；沖裁端部槽與尾部廢料；沖裁兩側廢料；折彎端部槽內小彎；空工位；折彎端部、折彎兩側與切斷（將零件從載體上切下），采用 1 道 6 工位級進模生產。三種方案比較見下表 2.1表 3.1 三種方案的比較模具 單工序模 復合模 級進模充值購買- 下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙種類比較項目沖件精度 較低 可達 IT10-IT8可達 IT13-IT10生產效率 較低沖件被頂?shù)侥＞吖ぷ鞅砻嫔瞎ば蜷g自動送料，可以自動排除制件，生產效率高生產批量適合大、中、小批量適合大批量 適合大批量模具復雜程度 較易 較復雜 復雜模具成本 較低 較高 高模具制作精度 較低 較高 高模具制造周期 較快 較長 長模具外形尺寸 較小 中等 較大沖壓設備能力 較小 中等 較大工作條件 一般 較好 好方案一模具結構簡單，但需要模具數(shù)量多，生產率較低，誤差大，而且效率低，不滿足大批量生產的要求。方案二，雖然采用兩套模具，效率相對方案一有所提高，但是難以滿足該零件的年產量要求。方案三采用一套級進模具，形位精度比方案一與二都高，且生產率也高。為此，采用沖兩個導正孔；沖裁端部槽與尾部廢料；沖裁兩側廢料；折彎端部槽內小彎；空工位；折彎端部、折彎兩側與切斷（將零件從載體上切下），采用 1道 6 工位級進模來完成，生產效率高的同時也能保證零件的精度。3.4 沖裁排樣設計3.4.1 產品尺寸的展開彎曲過程中，中性層纖維長度是不發(fā)生變化的，然后根據(jù)彎曲前后體積不變來確定彎曲長度。由于 r＞0.5t,查表可知一次彎曲兩個角的毛坯長度公式充值購買- 下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙長度：L 1=21+5+2×3.14×2.5×90/360+15 =44.9mm寬度：L 2=18+2×2×3.14×1.5×90/360+8+8 =38.7mm3.4.2 沖裁排樣方案的確定排樣是指沖裁零件在條料、帶料或板料上布置的方法。合理有效的排樣有利于保證在最低的材料消耗和高生產率的條件下，得到符合設計技術要求的工件。在沖壓生產過程中，保證很低的廢料百分率是現(xiàn)代沖壓生產重要的技術指標之一。合理利用材料是降低成本的有效措施，尤其在大批量生產中，沖壓件的年產量達數(shù)十萬件，甚至數(shù)百萬件，材料合理利用的經濟效益更為突出。保證在最低的材料消耗和最高的勞動生產率的條件下得到符合技術要求的零件，同時要考慮方便生產操作、沖模結構簡單、壽命長以及車間生產條件和原材料供應等情況，以選擇較為合理的排樣方案。根據(jù)材料的合理利用情況，條料排樣方法可以分為以下三種：（一）有廢料排樣：沖件與沖件之間、沖件與條料之間都存在搭邊廢料，沖件尺寸完全由沖模來保證，因此精度高，模具壽命也高，但材料利用率低。（二）少廢料排樣：只在沖件與沖件之間或沖件與條料之間留有搭邊值，因受剪裁條料質量和定位誤差的影響，其沖件質量稍差，同時邊緣毛刺被凹模帶入間隙也影響模具壽命，但材料利用率高，沖模結構簡單。（三）無廢料排樣：沖件與沖件之間或沖件與條料之間均無搭邊，沿直線或曲線切斷條料而獲得沖件。沖件的質量較差，模具壽命較短，但材料利用率高。采用少、無廢料的排樣可以簡化沖裁模結構，減小沖裁力，提高材料利用率。但是，因條料本身的公差以及條料導向與定位所產生的誤差影響，沖裁件公差等級低。同時，由于模具單邊受力，不但會加劇模具磨損，降低模具壽命，而且也直接影響沖裁件的斷面質量。綜上分析，并考慮沖裁零件的形狀、尺寸、材料，選取有廢料排樣。3.5 搭邊的選取排樣時，工件及工件與條料側邊之間的余料叫搭邊，搭邊的作用是補償充值購買- 下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙定位誤差和保持條料有一定的剛度，以保證沖壓件質量和送料方便。搭邊太寬，浪費材料；搭邊太窄會引起搭邊斷裂或翹曲，可能“啃刃”現(xiàn)象或沖裁時會被拉斷，有時還會拉入模具間隙中、損壞模具刃口，從而影響模具壽命。搭邊值的大小與下列因素有關：① 材料的力學性能。硬材料可小些，軟材料的搭邊可要大些。② 工件的形狀與尺寸。尺寸大或有尖突的復雜的形狀時，搭邊要取得大值。③ 材料厚度。薄材料的搭邊值應取的大一些。④ 送料方式及擋料方式。用手工送料、有側壓板導向的搭邊值可以取小些。表 3.2 搭邊值表圓形件或圓角 r>2t 矩形件或邊長 L50 或r0.1～0.5 0.045～0055 0.065 0.08>0.5～2.5 0.04～0.05 0.050 0.06>2.5～6.5 0.03～0.04 0.040 0.05鋼材料厚度mm>6.5 0.02～0.03 0.025 0.03查表 3.4 可得：卸料力：Kx＝0.045推件力：Ft=0.050頂件力：Fd=0.06總沖壓力 Fz 總沖壓力是各種沖壓工藝的總和，根據(jù)不同的模具結構計算，由于本模具采用彈性卸料裝置和上出料方式的沖裁模，則：Fz=F+ Kx+ Ft (3-6)=497+0.045*497+0.050*497+0.06*497=574KN3.92 彎曲力計算該零件有四個部位折彎 )/(9.02trtWFbZ????=3×0.9×16× ×1050/ (1+1.0)+ 0.9×6× ×1050/ (2+1.0)}0.120.1=24.6KNFZ----- 折彎力W----- 彎曲的寬度充值購買- 下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙t----- 彎曲的厚度----- 材料的抗拉強度（ =1050MPa）b?b?總成形力為F=574+24.6=598.57 KN3.9.2 壓力中心的計算確定壓力中心的目的沖壓力的合力的作用名稱為模具的壓力中心。確定壓力中心的目的在于確定模柄位置，使設備和模具不受偏心載荷。壓力中心必須與模柄軸線重合或近似重合，否則沖裁時會產生偏心沖擊，形成偏心載荷，使沖裁間隙產生波動，沖模刃口磨損不均，影響沖件質量和沖模的壽命。另外，偏心沖擊還會使沖模和設備的導向部分造成不均勻磨損。主要對復雜制件的落料模、多凸模沖孔以及級進模有意義。壓力中心的計算方法求模具的壓力中心等同與求凹模刃口作用合力的作用點。采用空間平行力系的合力作用線的方法，即根據(jù)諸分力對某軸的力矩之和等于其合力對同軸力矩的力學原理，可以求出壓力中心。又因沖壓力與工作周長或直徑成正比，故對于簡單幾何形狀之刃口，如圓形、三角形及方形等，其合力中心即為圓心或形心，很容易確定。而對于形狀較為復雜的情況，壓力中心的計算與確定有計算方法與作圖法。????=??∑???1??1??1??∑???1????????=??∑???1??1??1??∑???1????X0《=-（-12×8-16×12-12×8-8×22+8×22）/（8+12+8+22+16+8）=-336/74=-4.54Y0=（-6×8+6×8+17×22+28×16+17×22）/74充值購買- 下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙=1196/74=16.16ρ=(180×11×sin90) Π×90=7.1X=ρcosΨ=ρcos(180+53)=4.3Y=ρsinΨ=ρsin(55+180)=-5.7故 X=(-4.54*74+4.3*11Π+29.2*10*Π)/74+21Π=5.21Y=(16.16*74-5.7*11Π)/74+11Π=-7.13所以壓力中心為(5.21,7.13)3.10 刃口尺寸的計算因沖模加工方法不同，刃口尺寸的計算方法也不同，基本上可分為兩類：（1）按凸模與凹模圖樣分別加工法：它主要用于圓形或簡單規(guī)則形狀的工作,因沖裁此類工件的凸、凹模制造相對簡單，精度容易保證，所以采用分別加工。（2）按凸模與凹模配作法加工：常用于沖制復雜形狀的沖模。這種加工方法的特點是模具的間隙有配置保證，工藝比較簡單，不必校核 的minaxZTA???條件，并且還可以放大基準件的制造公差，使制造容易。表 3.5 初始單面間隙 、maxZin08、10、3509M2、Q235Q345 40、50 65Mn材料厚度 /tminZmaxinZmaxinZmaxinZmax小于0.5極小間隙0.5 0.020 0.030 0.020 0.030 0.020 0.030 0.020 0.030充值購買- 下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙0.6 0.024 0.036 0.024 0.036 0.024 0.036 0.024 0.0360.7 0.032 0.046 0.032 0.046 0.032 0.046 0.032 0.0460.8 0.036 0.052 0.036 0.052 0.036 0.052 0.036 0.0460.9 0.045 0.063 0.045 0.063 0.045 0.063 0.045 0.0631.0 0.050 0.070 0.050 0.070 0.050 0.070 0.045 0.0631.2 0.063 0.090 0.066 0.090 0.066 0.0901.5 0.066 0.120 0.085 0.120 0.085 0.120由表 3.5 確定初始單面間隙 、 的值：maxZin因 SK7 材料性能同 65Mn 類似，故Zmin=0.045mm Zmax=0.063mmZmax－Zmin＝0.063-0.045＝0.018mm表 3.6 規(guī)則形狀凸、凹模的制造偏差基本尺寸 凸模偏差 T?凹模偏差 A?基本尺寸 凸模偏差 T?凹模偏差 A?～1818～3018～300.0100.0100.0150.020120～180180～1600.0200.0300.03580～1200.0250.035160～3601360～500500～300.0350.0400.0500.0500.0600.070由表 3.6 確定 、 的值：T?A為 0.010/0mm； 為 0.010/0mm。T?3.10.1 落料刃口尺寸計算充值購買- 下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙當以凹模為基準件時，凹模磨損后刃口部分尺寸都增大，因此均屬于 A 類尺寸第一類尺寸。它的基本尺寸及制造公差的確定方法按公式（4-3）??AxDA?????0ma其中 ——模具基準尺寸( )m——工件極限尺寸( )max△——工件公差( )查公差表將尺寸 7 分別轉化為 7+0/0.43,查表 4.3,工件公差為 IT14，取 x=0.5 則 7+0/0.52 A1=(7-0.5×0.43)0+0.01 =6.7850+0.01以此類推：A2= (10-0.5×0.43) 0+0.01 =9.7850+0.01A3= (18.1-0.5×0.43) 0+0.01 =17.8850+0.01A4= (41.1-0.5×0.43) 0+0.01 =40.8850+0.013.11 沖裁模主要零部件的結構與設計3.11.1 模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知采用級進模，但級進模又可分為倒裝級進模和級進復合模，其各自的特點如下表表 3.7 正裝復合模與倒裝復合模的比較序號 正裝 倒裝1 對于薄沖件能達到平整要求 不能達到平整要求2 操作不方便、不安全，孔的廢料又打棒打出操作方法能裝自動撥料裝置即能提高生產效率又能保證安全生產?？壮渲蒂徺I- 下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙的廢料通過凸凹模的孔往下漏掉3 裝凹模的面積較大，有利于復雜重建用拼塊結構如凸凹模較大，可直接將凸凹模固定在底座上省去固定板4 廢料不會在凸凹模孔內積聚，每次又打棒打出，可減少孔內廢料的漲力，又利于凸凹模減小最小壁厚廢料在凸凹?？變确e聚，凸凹模要求又較大的壁厚以增加強度。該沖件屬于普通沖裁，精度要求不高又屬于大批量生產，刃壁較薄，采用正裝比較合適，因此選用正裝級進模3.11.2 定位方式的選擇定位零件是用來保證條料的正確送進及在模具中的正確位置，以保證沖制出合格的零件。條料在模具送料平面中必須有兩個方向的限位：一是在與條料方向垂直方向上的限位，保證條料沿正確的方向送進成為送進導向；二是在送料方向的限位，控制條料一次送進的距離（步距）。3.11.2.1 導料銷的選擇 屬于送料導向的定位零件又導料銷，導料板、側壓板等。導料板及側壓板多用于級進模和單工序模中。導料銷則多用于復合模和單工序模中。因此選導料銷做為導向且位于條料的同側，一般設 2 個，從前向后送料時導料銷裝在左側（固定式），為標準件。3.11.2.2 擋料銷的選擇屬于送料定距的定位零件有擋料銷、導正銷、側刃等，導正銷及側刃多用于級進模和單工序模中。擋料銷則多用于復合模和單工序模中。選取擋料銷做定距定位零件。在模具閉合后不許擋料銷的頂端高出材料因選取活動式橡膠彈頂擋料銷。其擋料銷的高度 h 查表得 h=3 ，固定擋料銷釣形 A10m充值購買- 下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙表 3.8 擋料銷高度 ht0.3～2 32～3 43.11.3 卸料裝置的選擇3.11.3.1 卸料裝置的選擇常見的卸料零件又固定卸料板和彈壓卸料板。前者式剛性結構主要起卸料作用，卸料力大，適用于沖材料厚度大于 0.8 的模具，后者是柔性結構，兼m有壓料和卸料兩個作用。其卸料力的大小決定與所選用的彈性元件。主要用于沖制薄料和要求制件平整的沖模中，因此選取彈壓卸料板。彈壓卸料板與凸模配合間隙值查表的 =0.1C表 3.9 彈壓卸料板與凸模配合間隙值材料厚度 t＞0.5 ＞0.5～1 ＜1單面間隙 C0.05 0.1 0.15在自由狀態(tài)下的彈壓卸料板應高出凸模刃口 0.1～0.3 。卸料板的厚度查表m3.10。表 3.10 卸料板的厚度卸料板寬度 B材料厚≤ 50 >50～80 > 80～200充值購買- 下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙度 tho H0 ho H0 ho H0～0.8 6 8 6 10 8 13>0.8～1.56 10 8 12 10 14>1.5～3 6 -- 10 20 12 --查上表得卸料板厚 T＝101.下卸料采橡膠塊作為彈性單元，彈簧的自由高度為=（1.5～3）自 由H工 作s式中 ——橡膠塊的自由高度（ mm）;自 由——工作行程與模具修磨量和調整量（4～6mm）之和。工 作s=10mm工 作則 =(1.5～3)×10mm=15 ～30mm自 由H取 =24mm。自 由橡膠塊的裝配高度為：（0.85～0.9） =20.4～21.6mm?H自 由H3.12 工作零件的設計3.12.1 凹模的設計凹模厚度的確定： kbH?——為系數(shù) k充值購買- 下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙——為凹模刃口的最大尺寸( )bm查表 3.11 選取系數(shù) =0.25k表 3.11 凹模系數(shù) k材料厚度條料寬度≤1 ＞1～3 ＞3～6≤50 0.30～0.40 0.35～0.50 0.45～0.60＞50～100 0.20～0.30 0.22～0.35 0.30～0.45＞100～200 0.15～0.20 0.18～0.22 0.22～0.30H 凹＝41.1*0.35＝14.385mm，取 15mm。凹模壁厚 C≥2*H＝2*15＝30mm;凹模外形尺寸為 100×250×35mm。凹模的刃口形式選用直筒式刃口。該凹模的厚度的全部為有效刃口高度，刃壁有斜度，刃磨后刃口尺寸不變，適用于制件或廢料逆沖壓方向推出的沖裁模如復合模、薄料落料模、級進模等。其形狀如圖 3.7充值購買- 下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙圖 3.4 落料凹模3.12.2 凸模的設計凸模的固定形式有：采用凸模固定板固定、與上模板直接固定和采用低溶點合金或環(huán)氧樹脂澆注固定三種，三種形式各有各的優(yōu)點，選擇哪種形式，還要考慮零件的形狀、尺寸、復雜程度以及零件的精度要求，以及所使用的配套設備是什么形式等諸多因素，不可以盲目的選擇，故對各種形式的特點做如下總結，參見各自特點的比較表。表 3.12 固定形式特點的比較固定形式 固定方法 特點凸模固定板固定一般采用 H7/m6 過渡配合，圓形凸模則采用凸肩固定定位精度高，牢靠，但固定孔精度高，加工困難與上模板直接連接采用螺釘，銷釘直接把凸模固定在上模板上適用于大型凸模的固定充值購買- 下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙低熔點合金澆注固定或環(huán)氧樹脂澆注固定使低熔點合金或氧樹脂溶化，像粘結劑一樣固定在凸模上適用于沖裁 0.3～2 的m板料由于本工件是大批量的生產，且折彎圓弧有一定的精度要求，模具采用的是級進模模，則從上表的比較中可選凸模固定板固定形式固定凸模，。沖孔凸模為圓形和異形，采取臺階式凸模，它的強度剛性較好，裝配修磨方便，與凸模固定板配合部分按過渡配合（H7/m6 或 H7/n7）制造，最大直徑的作用是形式臺肩，以便固定，保證工作時凸模不配拉出，材料選取 Cr12,熱處理硬度為 HRC55～58。其凸模長度計算公式： hthL???4321其中 h1—上墊板厚度 mh10?h2—上模固定板厚度 21h3—彈性元件厚度 20h4—卸料板厚度 10mm;t—材料厚度 t=0.8mm;h—增加長度，一般選取 0～15 mmmL 642.381210 ????充值購買- 下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙凸模的結構形式如圖 圖 3.6 凸模圖3.12.4 模架及組成零件的設計該模架選用中間導柱方形模架，導向裝置安裝在模具的對稱線上，滑動平穩(wěn)，導向準確可靠。由標準（GB/T2851.5-1990）中選取,下表 5.7 從而確定以下材和尺寸：模架材料選取結構鋼 45#因零件凹模周邊尺寸為：250*100，如下圖 3.9 所示故以此選取模架尺寸如下：上模座的長度為 270 、寬度 200 、厚度 30 。mm下模座的長度為 270 、寬度 200 、厚度 30 ；最大高度為 200 、最小高度為 150 。模柄選取螺栓固定式模柄，Φ40；螺釘選用標準件內六角螺釘，規(guī)格為 M8；導柱∮25×160；導套為∮40×35×75；應按 6/ 5 配合；柱間的距離 220×150 ；Hhm充值購買- 下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙3.13 壓力機的選取及校核3.13.1 壓力機的選擇由以上的設計、計算，確定壓力機的規(guī)格尺寸如下：查表選取國產 JC23-80(800KN)壓力機其詳細參數(shù)如下：滑塊行程：120 毫米；滑塊行程次數(shù)：50 次/分鐘；最大裝模高度：270 毫米；裝模高度調節(jié)量：90 毫米；工作臺尺寸（前后×左右）：480 毫米×710 毫米工作臺孔尺寸：Φ260 毫米；滑塊底面的尺寸（前后×左右）：280 毫米×320 毫米；模柄孔尺寸（直徑×深度）：Φ50×80 毫米；工作臺墊板尺寸：480 毫米×710 毫米×80 毫米。3.13.2 裝模高度的校核為了保證模具和壓力機相適應，沖模的閉合高度 應介于壓力機的最大裝模H高度 和最小裝模高度 之間，其關系式為：maxHminH（6-1） 5101axin ????式中 ——沖模的閉模高度;——最大閉模高度;max——最小閉模高度;inH——墊板高度；1——最大裝模高度；max?充值購買- 下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙——最小裝模高度。min1H?則 ;1080i m????52751maxH=H 下模座 +H 下模墊板 +H 下模 ＋H 料厚 +H 卸料板 ＋H 彈簧 ＋H 固定板 +H 墊板 ＋H 上模座=30+10＋35+1.0+10+20+20＋10＋30=166mm有此可知 ,則所選則的壓力機符合要求。maxmin?充值購買- 下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙3.14.總組裝圖圖 3.7 總組裝圖3.15 模具材料的選用利用模具生產制品零件，其模具質量的好壞，壽命的長短，直接關系到產品制造精度、性能和成本。是提高勞動生產率、降低消耗、創(chuàng)造效益，盡快使產品占領市場的重要性條件。而模具的質量、使用壽命、制造精度及合格率很大程度上取決于設計時對模具材料的選用、