汽車蓋板沖裁模畢業(yè)設(shè)計(jì),汽車,蓋板,沖裁模,畢業(yè)設(shè)計(jì) 分類號(hào) 密級(jí) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 中文題目： 汽車蓋板沖裁模設(shè)計(jì) 英語題目：Car cover the plank be blunt to cut a mold design 學(xué) 生 姓 名： 蔣鋒 專 業(yè)： 機(jī)電一體化 指 導(dǎo) 教 師： 石炳存 職 稱： 副教授 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書提交日期 2008.4.11 地址：機(jī)電學(xué)院 目錄 目 錄 第一章 引言 1 1.1、課題簡介： 1 1.2.1選題的依據(jù)（來源） 1 1.2.2選題的背景 2 1.2.3選擇課題目的意義 3 1.3、實(shí)例分析 8 1.4、零件客戶要求 9 第二章 沖壓工藝方案的選擇 10 2.1、加工方案比較 10 2.1.1機(jī)械加工法 10 2.1.2、使用沖壓模 10 2.1.3材料的選擇 12 第三章 工藝與模具的設(shè)計(jì) 15 3.1沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 15 3.1.1、工藝可行性的判別 15 3.1.2、零件沖裁工藝性分析 15 3.2確定沖壓工藝方案 16 3.3、模具結(jié)構(gòu)的確定 16 3.4排樣、計(jì)算條料寬度及確定步距 17 3.5．計(jì)算沖壓力 17 3.6．確定模具壓力中心 19 3.7．沖模刃口尺寸及公差的計(jì)算 19 3.8．確定各主要零件結(jié)構(gòu)尺寸 21 3.9．壓力機(jī)的選用 22 第四章 繪制部分圖形及其工藝 24 4.1. 設(shè)計(jì)并繪制總圖、選取標(biāo)準(zhǔn)件 24 4.2、 繪制部分非標(biāo)準(zhǔn)零件圖 25 4.3、模具的加工工藝過程 28 第五章 致謝辭 35 參考文獻(xiàn) 36 I 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 汽車蓋板沖裁模設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 石炳存 職稱 副教授 專業(yè)名稱 機(jī)電一體化技術(shù) 班級(jí) 機(jī)電50502 學(xué)生姓名 蔣鋒 學(xué)號(hào) 5020050209 設(shè)計(jì)要求 內(nèi)容包括1、課題來源 2、模具的工藝 3、模具的設(shè)計(jì) 4、結(jié)論（包括圖形、說明書）。 完成畢業(yè)課題的計(jì)劃安排 序號(hào) 內(nèi)容 時(shí)間安排 1 外文資料翻譯 3月1日至3月5日 2 搜集課題相關(guān)資料 3月8日至3月12日 3 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書. 3月15日至3月19日 4 預(yù)審，修改 3月22日至4月2日 5 答辯 4月5日至4月11日 答辯提交資料 說明書，設(shè)計(jì)任務(wù)書，外文翻譯,調(diào)研報(bào)告，裝配圖及零件圖 計(jì)劃答辯時(shí)間 2008年4月11日 畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告 畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告 一、沖壓模的發(fā)展和現(xiàn)狀 改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)模具的需求量不斷增長。近年來，模具工業(yè)一直以15%左右的增長速度快速發(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，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營也得到了快速發(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)越來越認(rèn)識(shí)到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(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。 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ΑＲ恍﹪鴥?nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等國際通用軟件，個(gè)別廠家還引進(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)汽車公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。此外，許多研究機(jī)構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。經(jīng)過多年的努力，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)。 （二）未來沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價(jià)格低”的要求服務(wù)。達(dá)到這一要求急需發(fā)展如下幾項(xiàng)： （1）全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù) 　　模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大CAD/CAM技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度；進(jìn)一步擴(kuò)大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個(gè)行業(yè)中推廣成為可能，實(shí)現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。 （2）高速銑削加工 　　國外近年來發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點(diǎn)。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，對(duì)汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。 （3）模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng) 　　高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的CAD數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。 （4）電火花銑削加工 　　電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù)，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù)，它是有高速旋轉(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。國外已有使用這種技術(shù)的機(jī)床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計(jì)這一技術(shù)將得到發(fā)展。 中國模具產(chǎn)業(yè)除了要繼續(xù)提高生產(chǎn)能力，今后更要著重于行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的調(diào)整和技術(shù)發(fā)展水平的提高。結(jié)構(gòu)調(diào)整方面，主要是企業(yè)結(jié)構(gòu)向?qū)I(yè)化調(diào)整，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向著中高檔模具發(fā)展，向進(jìn)出口結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，中高檔汽車覆蓋件模具成形分析及結(jié)構(gòu)改進(jìn)、多功能復(fù)合模具和復(fù)合加工及激光技術(shù)在模具設(shè)計(jì)制造上的應(yīng)用、高速切削、超精加工及拋光技術(shù)、信息化方向發(fā)展。 　　近年，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加大，主要表現(xiàn)在，大型、精密、復(fù)雜、長壽命、中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度高于一般模具產(chǎn)品；塑料模和壓鑄模比例增大；專業(yè)模具廠數(shù)量及其生產(chǎn)能力增加；“三資”及私營企業(yè)發(fā)展迅速；股份制改造步伐加快等。從地區(qū)分布來看，以珠江三角洲和長江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。目前發(fā)展最快、模具生產(chǎn)最為集中的省份是廣東和浙江，江蘇、上海、安徽和山東等地近幾年也有較大發(fā)展。 3、根據(jù)“十一五”模具行業(yè)發(fā)展規(guī)劃，“十一五”期間模具產(chǎn)品發(fā)展重點(diǎn)主要有如下幾類： （1）汽車覆蓋件模具 沖壓模具占模具總量的40%以上。汽車覆蓋件模具主要為汽車配套，也包括為農(nóng)用車、工程機(jī)械和農(nóng)機(jī)配套的覆蓋件模具，它在沖壓模具中具有很大的代表性，模具大都是大中型，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)要求高。尤其是為轎車配套的覆蓋件模具，要求更高，可以代表沖壓模具的水平。此類模具我國已有一定的技術(shù)基礎(chǔ)，已為中檔轎車配套，但水平還不高，能力不足，目前滿足率只有一半左右。中高檔轎車覆蓋件模具主要依靠進(jìn)口，已成為汽車發(fā)展的瓶頸，極大的影響著車型開發(fā)。 （2）精密沖壓模具 　　多工位級(jí)進(jìn)模和精沖模代表了沖壓模具的發(fā)展方向，精度要求壽命要求極高，主要為電子工業(yè)、汽車、儀器儀表、電機(jī)電器等配套。這兩種模具，國內(nèi)已有相當(dāng)基礎(chǔ)，并已引進(jìn)了國外技術(shù)及設(shè)備，個(gè)別企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品已達(dá)到世界水平，但大部分企業(yè)仍有較大差距，供應(yīng)總量不足，進(jìn)口很多。 （3）大型精密塑料模具 　　塑料模具占模具總量近40%，而且這個(gè)比例還在上升。塑料模具中為汽車和家電配套的大型注塑模具，為集成電路配套的塑封模，為電子信息產(chǎn)業(yè)和機(jī)械及包裝配套的多層、多腔、多材質(zhì)、多色精密注塑模，為新型建材及節(jié)水農(nóng)業(yè)配套的塑料異型材擠出模及管路和噴頭模具等，目前雖然已有相當(dāng)技術(shù)基礎(chǔ)并正在快速發(fā)展，但技術(shù)水平與國外仍有較大差距，總量供不應(yīng)求，每年的進(jìn)口額達(dá)幾億美元。 （4）主要模具標(biāo)準(zhǔn)件 　　目前國內(nèi)已有較大產(chǎn)量的模具標(biāo)準(zhǔn)件主要是模架、導(dǎo)向件、推桿推管、彈性元件等。這些產(chǎn)品不但國內(nèi)配套大量需要，出口前景也很好，應(yīng)繼續(xù)大力發(fā)展。氮?dú)飧缀蜔崃鞯涝饕揽窟M(jìn)口，應(yīng)在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提高水平，形成標(biāo)準(zhǔn)并組織規(guī)?；a(chǎn)。 （5）其他高技術(shù)含量的模具 　　占模具總量給8%的壓鑄模具中，大型薄壁精密壓鑄技術(shù)含量高，難度大。鎂合金壓鑄模具目前雖然剛起步，但發(fā)展前景好，有代表性。子午線橡膠輪胎模具也是發(fā)展方向，其中活絡(luò)模技術(shù)難度最大。與快速成型技術(shù)相結(jié)合的一些快速制模技術(shù)及相應(yīng)的快速經(jīng)濟(jì)模具具有很好的發(fā)展前景。這些高技術(shù)含量的模具在“十一五”期間也應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展 4、當(dāng)前沖壓模具技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)三大特點(diǎn) 模具與壓力機(jī)是決定沖壓質(zhì)量、精度和生產(chǎn)效率的兩個(gè)關(guān)鍵因素。先進(jìn)的壓力機(jī)只有配備先進(jìn)的模具，才能充分發(fā)揮作用，取得良好效益。模具的發(fā)展方向?yàn)椋? （1）充分運(yùn)用IT技術(shù)發(fā)展模具設(shè)計(jì)、制造。 用戶對(duì)壓力機(jī)速度、精度、換模效率等方面不斷提高的要求，促進(jìn)了模具的發(fā)展。外形車身和發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的兩個(gè)關(guān)鍵部件，汽車車身模具特別是大中型覆蓋件模具，其技術(shù)密集，體現(xiàn)當(dāng)代模具技術(shù)水平，是車身制造技術(shù)的重要組成部分。車身模具設(shè)計(jì)和制造約占汽車開發(fā)周期三之二的時(shí)間、成為汽車換型的主要制約因素。目前，世界上汽車的改型換代—般約需 48個(gè)月，而美國僅需30個(gè)月，這車要得益于在模具業(yè)中應(yīng)用了CAD/CAE/CAM技術(shù)和三維實(shí)體汽年覆蓋件模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件。另外，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用提供了可靠的信息載體、實(shí)現(xiàn)了異地設(shè)計(jì)和異地制造。同時(shí)，虛擬制造 等IT技術(shù)的應(yīng)用，也將推動(dòng)模具工業(yè)的發(fā)展。 （2）車身制造中的級(jí)進(jìn)沖模發(fā)展迅速。 在自動(dòng)沖床上用級(jí)進(jìn)沖裁?；蚪M合沖模加工轉(zhuǎn)子、定子板，或者應(yīng)用于插接件作業(yè)，都是眾所周知的沖壓技術(shù)，近些年來，級(jí)進(jìn)組合沖裁模在車身制造中開始得到越來越廣泛的應(yīng)用，用級(jí)進(jìn)模直接把卷材加工為成型零件和拉伸件。加工的零件也越來越大，省去了用多工位壓力機(jī)和成套模具生產(chǎn)所必需串接的板材剪切、涂油、板坯運(yùn)輸?shù)群罄m(xù)工序。級(jí)進(jìn)組合沖模已在美國汽車工業(yè)中普遍應(yīng)用，其優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)率高，模具成本低，不需要板料剪切，與多工位壓力機(jī)上使用的階梯模相比，節(jié)約30%。但是級(jí)進(jìn)組合沖模技術(shù)的應(yīng)用受拉伸深度、導(dǎo)向和傳輸?shù)膸Р倪吘壊牧媳砻嬗不南拗?，主要用于拉伸深度比較淺的簡單零件，因此不能完全替代多工位壓力機(jī)，絕大多數(shù)零件應(yīng)優(yōu)生考慮在多工位壓力機(jī)上加工。 36 摘要 摘 要 沖壓工藝是塑性加工的基本方法之一。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)備完成加工過程，所以它的生產(chǎn)率高，而且由于操作簡便，也便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。 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，一般不需再經(jīng)過機(jī)械加工便可使用。 沖壓加工一般不需要加熱毛坯，也不像切割加工那樣大量切削材料，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大量生產(chǎn)的軋制板料或帶料，在沖壓過程中材料表面不受破壞。 因此，沖壓工藝是一種產(chǎn)品質(zhì)量較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)。 我國考古發(fā)現(xiàn)，早在2000多年前，我國已有沖壓模具被用于制造銅器，證明了中國古代沖壓成型和沖壓模具方面的成就就在世界領(lǐng)先。1953年，長春第一汽車制造廠在中國首次建立了沖模車間，該廠于1958年開始制造汽車覆蓋件模具。我國于20世紀(jì)60年代開始生產(chǎn)精沖模具。在走過了溫長的發(fā)展道路之后，目前我國已形成了300多億元（未包括港、澳、臺(tái)的統(tǒng)計(jì)數(shù)字，下同。）各類沖壓模具的生產(chǎn)能力。 關(guān)鍵詞：模具 沖壓工藝 材料 Abstract Abstract Blunt press a craft is one of the basic methods that the Su process.It is mainly used for processing plank to anticipate spare parts, so sometimes also call the plank anticipate blunt press.Blunt press can not only process metals plank to anticipate, but also can also process nonmetal plank to anticipate.Blunt press to process, the plank anticipates under the function of molding tool and make it transform at its internal creation of inside dint.When inside the function of dint attain certain degree, the plank anticipate a certain part of semi-finished product or semi-finished product and then will produce with inside the function property of dint opposite in response to of transform, acquire certain shape, size and the spare parts of function thus Blunt press to produce to be processed process by molding tool and equipments completion, so it of rate of production Gao, and because of operation simple, also easy to realization mechanization and automation. Blunt press the size accuracy of product is promise by the molding tool of, so quality stable, generally doing not need to through machine process again then can use. Blunt press to process generally don't need to heat semi-finished product, also be unlike to incise to process to so and in great quantities slice to pare material, so it not only economizes on energy, but also economize material.Blunt press the surface quality of product better, the original material of usage is a metallurgy factory mass production of the Ya system plank anticipate or take to anticipate and the material surface is free from breakage in bluntly ran over the distance. Therefore, it ising blunt to press a craft be a kind of product quality better and the cost lowly process a craft.Use the product that it produce generally still has the weight light and rigid and good characteristics. Our country study of ancient relics to discover, as early as more than 2000 year agos, our country already have blunt press a molding tool to be used for to make bronze utensils, prove Chinese ancient times blunt press to model with blunt press an achieve of molding tool to lead in the world.Grow spring in 1953 the first car manufactory built up a blunt mold car for the very first time in China and that factory started make a car to overlay a molding tool in 1958.The our country starts produce Jing a blunt molding tool in 60's in 20 centuries.Walk through grow of development road after, the our country has already become more than 100000000 dollars 300 currently(DO not include the statistics of harbor, Ao, pedestal, under together.)Every variety is blunt to press the production ability of molding tool. Blunt press the development present condition of the molding tool profession and technique trend. Keyword: Molding tool Blunt press a craft Material. 第一章 引言 1.1、課題簡介： 沖壓工藝是塑性加工的基本方法之一。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)，板料的某一部分便會(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。 1.2、選題依據(jù)（來源）、背景及其目的意義： 1.2.1選題的依據(jù)（來源） 模具作為一種特定結(jié)構(gòu)的機(jī)械產(chǎn)品，進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)時(shí)，既與傳統(tǒng)模塊化機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)有許多共同之處，又具有自身的特殊性。模塊的正確劃分是模板制作的關(guān)鍵，要兼顧兩個(gè)方面：一是模具的結(jié)構(gòu)，二是是否有利于實(shí)現(xiàn)參數(shù)化。下面具體結(jié)合壓形模闡述一下模塊的劃分。在深刻分析壓形模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，抽象出所有壓形模具的共同特征，要將上述兩個(gè)方面統(tǒng)一起來對(duì)模板劃分模塊。從結(jié)構(gòu)上看，壓形模具結(jié)構(gòu)簡單，可分為二個(gè)模塊：上模、下模，沒有壓邊圈。從是否有利于實(shí)現(xiàn)參數(shù)化的角度看，壓形模具可分為模架模塊和專用型面模塊。模架模塊是指結(jié)構(gòu)相對(duì)規(guī)則的上下模架部分，主要起定位和支撐等作用。專用型面模塊是指型面結(jié)構(gòu)變化部分，不易實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)參數(shù)化，是覆蓋件成形的關(guān)鍵部分?？紤]到模具要固定在機(jī)床上，專用型面模塊的外形直接受型面的控制，所以將壓形模板分成6個(gè)模塊：上模基座、下?；?、上模型體、下模型體、機(jī)床和型面。這樣劃分的優(yōu)點(diǎn)有：U將上、下模劃分為基座和型體，因?yàn)榛巧僮兓头€(wěn)定的，結(jié)構(gòu)相對(duì)規(guī)則，易于實(shí)現(xiàn)參數(shù)化；而型體外形則是多變的，不規(guī)則，不易于實(shí)現(xiàn)參數(shù)化；當(dāng)型體由于突變失效時(shí)，不至于牽連基座；2)不同的產(chǎn)品，要求不同的模具型面，所以相對(duì)于模具其他部分來說，型面的多變和復(fù)雜性最突出，將型面單獨(dú)作為一個(gè)文件，便于對(duì)它的操縱和控制；3)機(jī)床的加入是為了保證機(jī)床和模具基座壓板槽的吻合。 模板是將一個(gè)事物的結(jié)構(gòu)按照其內(nèi)在的規(guī)律予以固定化、標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)果，它是結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化的具體體現(xiàn)。參數(shù)化模板技術(shù)利用幟D設(shè)計(jì)的參數(shù)化技術(shù)，將模板的尺寸進(jìn)行全關(guān)聯(lián)，用主要參數(shù)來對(duì)其他參數(shù)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。參數(shù)化模板技術(shù)的應(yīng)用必須建立在特征建模的基礎(chǔ)之上。在此以UG為開發(fā)平臺(tái)，運(yùn)用UG完善的參數(shù)化機(jī)制和強(qiáng)大的CAD功能進(jìn)行特征建模，尤其UG所提供的裝配功能和WAvE技術(shù)使參數(shù)化模板技術(shù)具有更廣泛的適應(yīng)性和更強(qiáng)大的生命力。 1.2.2選題的背景 模具快速響應(yīng)制造(BapidRgpnse Manufacturing，RRM)，最初是由福特汽車公司提出的，其目的是建立集成環(huán)境同時(shí)使工程技術(shù)人員有效地使用計(jì)算機(jī)仿真和處理技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品的開發(fā)、設(shè)計(jì)和制造，縮短產(chǎn)品的市場(chǎng)響應(yīng)時(shí)間，提高質(zhì)量和可靠性，同時(shí)降低成本。參數(shù)化模板技術(shù)的設(shè)計(jì)思想是為快速模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)服務(wù)的，縮短模具結(jié)構(gòu)生成和出固的耗時(shí)，減少?zèng)_壓工藝分析設(shè)計(jì)和依據(jù)圖紙進(jìn)行模具制造中間的時(shí)間間隔，從而更好的滿足MzM的要求。 模板的設(shè)計(jì)和創(chuàng)建參數(shù)化模板技術(shù)應(yīng)用方法研究 模板是結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化的具體體現(xiàn)，那么模板中的每一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)都可以看作是一個(gè)模塊。將各個(gè)模塊建模，然后利用UC的裝配功能把模塊拼裝，便完成模板。同時(shí)，模板的設(shè)計(jì)中應(yīng)該融入一定實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，這樣模板才具有權(quán)威性。 針對(duì)模板中使用的標(biāo)準(zhǔn)件(模柄、螺栓、螺釘、導(dǎo)校導(dǎo)套等)，最好建立標(biāo)準(zhǔn)件庫，這樣在由模板生成具體模具時(shí)，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格需要變換時(shí)，能夠直接從標(biāo)準(zhǔn)件庫中提出，方便省時(shí)。標(biāo)準(zhǔn)件庫的建立工作量大，內(nèi)容復(fù)雜，當(dāng)然工作環(huán)境仍然是UG。根據(jù)零件的形狀和尺寸，首先在計(jì)算機(jī)中以工程草圖的形式畫出，尺寸以參數(shù)形式表示，然后對(duì)這些參數(shù)賦以不同的值，就能夠建立起一組形狀相同、規(guī)格不同的標(biāo)準(zhǔn)件。 壓形模板的創(chuàng)建基于上述參數(shù)化模板技術(shù)在汽車覆蓋件壓形模板設(shè)計(jì)中應(yīng)用方法的分析，根據(jù)對(duì)壓形模板的模塊劃分，對(duì)各個(gè)模塊在UC中建模，然后裝配成為壓形模板。 參數(shù)化特征建模參數(shù)化模板要求其中的曲線、曲面、實(shí)體的形狀、尺寸和空間位置都是可變的。在UC中，只有作為特征，其形狀和空間參數(shù)才是可以改變的，同時(shí)在參數(shù)之間建立關(guān)聯(lián)。 參數(shù)化關(guān)聯(lián)機(jī)制在壓形模板中建立方法將生成模板的所有參數(shù)分成2種即控制參數(shù)和受控參數(shù)。受控參數(shù)的值通過公式由控制參數(shù)決定，在UC中是通過表達(dá)式(Epp哪i哪)功能來創(chuàng)建參數(shù)之間的公式關(guān)系。但由于裝配部件也較多，這樣所有的控制參數(shù)總共也較多，所以又將控制參數(shù)分成主控參數(shù)和非主控參數(shù)。非主控參數(shù)的值也是通過公式由主控參數(shù)決定。這樣模板的所有參數(shù)將全由主控參數(shù)來決定，減少了需要修改的參數(shù)個(gè)數(shù)，增強(qiáng)了模板的實(shí)用性。經(jīng)過不斷修改，目前壓形模板的主控參數(shù)有總裝文件的模具閉合高度、送料高度和下?；募乃慕瞧脚_(tái)長、四角平臺(tái)寬、筋板寬、模具長度、模具寬度、模具高度和基準(zhǔn)高度等。除了使用公式在參數(shù)之間建立起關(guān)聯(lián)，還可以在草圖中通過幾何定位確定參數(shù)的關(guān)系。 草圖是UC中實(shí)現(xiàn)參數(shù)化的最強(qiáng)大工具，草圖實(shí)際上就已經(jīng)決定了其后要生成實(shí)體的方法，它實(shí)際上就是對(duì)所描述對(duì)象建立數(shù)學(xué)模型，其后面的三維造型工作只是將它所表達(dá)的思想實(shí)現(xiàn)出來。 以下?；輬D為例說明使用草圖的方法。在頭腦中先構(gòu)思出下模基座的大體結(jié)構(gòu)，有四角平臺(tái)、壓板槽、底板加強(qiáng)筋、側(cè)加強(qiáng)筋、導(dǎo)腿。選擇下?；牡酌鏋椴輬D附著面，初步生成的草圖如圖1所示。其中1是用于生成底板加強(qiáng)筋，先生成一長方體，然后使用自定義特征(事先已經(jīng)做好，存在自定義特征庫中)。2是用于生成導(dǎo)腿，關(guān)于YC方向做鏡像，便得到兩個(gè)導(dǎo)腿。3是用于生成四角平臺(tái)，4是在四角平臺(tái)中挖空，用于減重。5是用于生成側(cè)加強(qiáng)筋，然后在xC方向做陣列，再關(guān)于xC做鏡像。6是用于生成壓板槽(使用自定義特征)，然后方法同側(cè)加強(qiáng)筋。7是用于生成側(cè)加強(qiáng)筋附著面。經(jīng)過鏡像和填補(bǔ)最后得到草圖形狀。 裝配和WAW技術(shù) 模塊造形完畢需要裝配成模板。UC為建模提供了強(qiáng)大而有效的裝配功能，為了完美地實(shí)現(xiàn)參數(shù)化模板的目標(biāo)，模塊之間的裝配定位應(yīng)當(dāng)使用約束定位(Mte)，而且應(yīng)當(dāng)盡可能地使用WAW技術(shù)，WAVE技術(shù)的突出特點(diǎn)是它的相關(guān)拷貝功能。在壓形模板的設(shè)計(jì)中，上?；褪峭ㄟ^下模基座WAVE生成，秉著求同存異的原則，上?；龑?dǎo)腿外，與下模基座相同，所以建立上?；鶗r(shí)，應(yīng)用WAVE技術(shù)，將下?；牟輬D抽取過來。這樣設(shè)計(jì)工作不僅簡便，而且避免了大量的參數(shù)關(guān)聯(lián)。壓形模板的裝配樹和約束關(guān)系。 1.2.3選擇課題目的意義 一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)由系統(tǒng)總控模塊、標(biāo)準(zhǔn)件圖形繪制、標(biāo)準(zhǔn)件尺寸確定、工藝過程生成、工藝卡片輸出等五部分組成。工藝過程生成是系統(tǒng)的核心。系統(tǒng)以數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部間數(shù)據(jù)的共享和集成。 1.系統(tǒng)總控模塊 系統(tǒng)總控模塊是通過程序模塊按需調(diào)用把標(biāo)準(zhǔn)件清單、模具標(biāo)準(zhǔn)件庫、標(biāo)準(zhǔn)件尺寸確定模塊、工藝過程生成模塊、標(biāo)準(zhǔn)件繪制模塊以及工藝卡輸出模塊聯(lián)接起來.形成一個(gè)整體。它從模具標(biāo)準(zhǔn)件清單數(shù)據(jù)庫中讀入各標(biāo)準(zhǔn)件的零件號(hào)，依次進(jìn)行每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計(jì)。首先顯示“選擇模具標(biāo)準(zhǔn)件號(hào)”對(duì)話框，在該對(duì)話框中，每一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件號(hào)都對(duì)應(yīng)一個(gè)位圖(或幻燈片)，以便用戶使用。接著是“型號(hào)及規(guī)格選擇”對(duì)話框，通過選擇或輸入型號(hào)及規(guī)格等主參數(shù)，然后調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)件尺寸確定模塊，確定標(biāo)準(zhǔn)件的其他尺寸。如果不能唯一地確定標(biāo)準(zhǔn)件的其他尺寸，則說明標(biāo)準(zhǔn)件的型號(hào)或規(guī)格參數(shù)有誤;否則就可以按標(biāo)準(zhǔn)件型號(hào)及規(guī)格尺寸進(jìn)行工藝過程的生成，一旦工藝過程設(shè)計(jì)成功并保存在工藝數(shù)據(jù)庫中，就可隨時(shí)調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)件圖形繪制和工藝卡輸出模塊，打印出實(shí)用的標(biāo)準(zhǔn)件工藝卡。 二.模具標(biāo)準(zhǔn)件圖庫 模具標(biāo)準(zhǔn)件庫是以《汽車沖模標(biāo)準(zhǔn)匯編》為依據(jù)，在AotuCAD下繪制完成的各標(biāo)準(zhǔn)件的圖塊(Block)。因?yàn)橐粋€(gè)標(biāo)準(zhǔn)件號(hào)對(duì)應(yīng)多個(gè)形狀相似，而尺寸不同的零件，所以把圖中的尺寸變量定義成屬性，它與尺寸數(shù)據(jù)確定模塊相連，可自動(dòng)將各標(biāo)準(zhǔn)件的尺寸代號(hào)替換成具體的尺寸值，從而形成可指導(dǎo)生產(chǎn)加工的模具標(biāo)準(zhǔn)件工程圖。有時(shí)，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件號(hào)對(duì)應(yīng)幾個(gè)零件圖，必須把它分成幾個(gè)圖形來畫。在生成工藝卡時(shí)，通過主參數(shù)來判斷該標(biāo)準(zhǔn)件對(duì)應(yīng)的模具標(biāo)準(zhǔn)件圖。 三..尺寸確定模塊 該模塊包括了整個(gè)系統(tǒng)的所有標(biāo)準(zhǔn)件系列，用來輸出不同標(biāo)準(zhǔn)件的各型號(hào)和規(guī)格主參數(shù)所對(duì)應(yīng)的具體圖形尺寸。它將原來工藝卡上的多維數(shù)據(jù)表格轉(zhuǎn)換成C++程序的邏輯分支形式，保證了一組型號(hào)和規(guī)格主參數(shù)，能唯一地得到一組完整的標(biāo)準(zhǔn)件尺寸數(shù)據(jù)，從而可有效地避免型號(hào)和規(guī)格主參數(shù)的輸入錯(cuò)誤以及人工查表造成的尺寸看錯(cuò)而致廢品的情況。 四.工藝過程生成模塊 工藝過程生成模塊根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件號(hào)及其型號(hào)和規(guī)格參數(shù)生成相應(yīng)的工藝過程并存放于工藝數(shù)據(jù)庫中，供隨時(shí)調(diào)出打印。工藝過程生成包括工藝路線確定和工序內(nèi)容安排。工序內(nèi)容包括工種代號(hào)、加工說明、工具及機(jī)床型號(hào)名稱、定額工時(shí)等內(nèi)容。因?yàn)橐环N標(biāo)準(zhǔn)件組成一個(gè)功能相同、形狀相同或相似、而尺寸按序列變化的零件組(族)，其工藝路線和各工序的內(nèi)容是相同或相似的，因此很容易按變異式的方法用程序自動(dòng)生成工藝路線和各工序的內(nèi)容。該模塊的重點(diǎn)是各工序的加工說明和定額工時(shí)的計(jì)算。因?yàn)楣ば騼?nèi)容與具體尺寸密切相關(guān)，因而必須把尺寸數(shù)據(jù)確定模塊所確定的實(shí)際尺寸插入工序內(nèi)容說明之中。定額工時(shí)是按平均水平完成各工序所需的時(shí)間。定額工時(shí)的確定必須根據(jù)生產(chǎn)批量、尺寸大小做出相應(yīng)的調(diào)整。用程序完成不但減少了工藝員的計(jì)算工作量，而且準(zhǔn)確可靠，避免工時(shí)糾紛。 五.工藝卡輸出模塊 工藝卡輸出是將標(biāo)準(zhǔn)件圖形與工藝過程繪制輸出在AutoCAD屏幕上，并通過AutoCAD的打印命令輸出標(biāo)準(zhǔn)件工藝卡片的過程。在工藝卡輸出模塊中，還需解決兩個(gè)問題。其一是相同標(biāo)準(zhǔn)件號(hào)但型號(hào)及規(guī)格不同，對(duì)應(yīng)的零件形狀改變，如不同型號(hào)及規(guī)格的沖模導(dǎo)板，其上的螺紋連接孔的個(gè)數(shù)和分布差別較大，必須用多圖塊來表達(dá)，圖形繪制輸出時(shí)再根據(jù)不同型號(hào)及規(guī)格將不同的圖塊插入標(biāo)準(zhǔn)件工藝卡;其二是工序內(nèi)容中尺寸上、下偏差和粗糙度的表達(dá)。由于工序內(nèi)容必須以文本字符存貯在數(shù)據(jù)庫記錄中，因此，用如φ16(+0.015，+ 0.017)和Ra0.8的形式來表達(dá)上、下偏差和粗糙度，輸出到標(biāo)準(zhǔn)件工藝卡時(shí)再通過程序處理自動(dòng)轉(zhuǎn)換成符合機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)的圖形表達(dá)方式。 六、系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用 　　結(jié)合工廠的實(shí)際情況，并考慮到軟件的通用性和易操作性，筆者將系統(tǒng)設(shè)計(jì)成標(biāo)準(zhǔn)的Windows圖形界面。系統(tǒng)軟件分為支承層和應(yīng)用層、支承軟件包括SQL　Serer數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和Autodesk公司推出的AutoCAD圖形軟件；應(yīng)用層的軟件主要為自行開發(fā)的程序，由AutoCAD的二次開發(fā)工具ARX開發(fā)的在AutoCAD環(huán)境下運(yùn)行的Windows應(yīng)用程序，共同完成人機(jī)界面，數(shù)值計(jì)算、邏輯推理、圖形輸入、輸出、數(shù)據(jù)庫管理等工作、系統(tǒng)采用Visual C++編程語言、利用AutoCAD提供的ObjectARX工具對(duì)AutoCAD進(jìn)行二次開發(fā)，能過AutoCAD的彈出式菜單調(diào)用，以對(duì)話框的形式完成標(biāo)準(zhǔn)件號(hào)的選擇、標(biāo)準(zhǔn)件型號(hào)及規(guī)格的輸入與檢查、工藝過程生成與編輯審定、標(biāo)準(zhǔn)件工藝卡的批量打印等任務(wù)、汽車模具標(biāo)準(zhǔn)件工藝自動(dòng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)已居工廠實(shí)際應(yīng)用，效果良好。由于實(shí)現(xiàn)了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件，一種規(guī)格對(duì)應(yīng)一張工藝卡、其零件圖形、尺寸以及工藝內(nèi)容、工時(shí)定額都唯一地確定下來，提高了工藝卡的現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)作用、同時(shí)又不增加工藝員負(fù)擔(dān)，達(dá)到了提高工藝設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率的目的，深受工藝員和工人的歡迎。 汽車是重要的運(yùn)輸工具，是科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的標(biāo)志。汽車工業(yè)是資金密集、技術(shù)密集、人才密集、綜合性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)效益高的產(chǎn)業(yè)。 世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國家?guī)缀鯚o．例外地把汽車下業(yè)做為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。汽車的研制、生產(chǎn)、銷售、營運(yùn)，與國民經(jīng)濟(jì)許多部門都息息相關(guān)，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展起重要推動(dòng)作用。 我國汽車制造告業(yè)的迅速崛起，不僅使自身在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中完成了從“配角”到“主角”的轉(zhuǎn)變，同時(shí)也為中國確立了世界汽車制造大國的地位。從全球汽車產(chǎn)量排名表看．2000年的世界10大產(chǎn)車國分別是美國、日本、德國、法國、韓國、西班牙、加拿大、意大利、巴西和墨四哥，中國緊隨其后排在第11位。到2Q03年，我國汽午產(chǎn)量超過意大利，巴西、墨西哥、韓國、西班牙和加拿大等6個(gè)國家，一舉躍居世界第5，估計(jì)2004年已超過法國，成為世界上第4大汽車生產(chǎn)回；國家統(tǒng)計(jì)局還大膽預(yù)測(cè)：到2005年，中國汽車產(chǎn)量將超過德國，成為全球第3大汽車制造國。 目前我國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，對(duì)被稱為“汽車工業(yè)之母”的汽車模具業(yè)來說，無疑是一個(gè)利好消息。在美國，日本等汽車制造業(yè)發(fā)達(dá)的國家，模具產(chǎn)業(yè)超過50％的產(chǎn)品是汽車棋具，而在我國，僅有約1／3的模且產(chǎn)品足在為汽車制造業(yè)服務(wù)，模具上業(yè)在我國尤其是汽車制造業(yè)集中的地區(qū)(長三角、珠三角及環(huán)渤海地區(qū))還有很大的發(fā)展余地。 目前，國內(nèi)汽車產(chǎn)品的小產(chǎn)和銷售呈現(xiàn)高速增長，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，2003年汽車產(chǎn)量達(dá)到440萬輛．比2002年同比增長35％，估計(jì)2004年末汽車年產(chǎn)量已達(dá)到5507輛，全年度上市的新車車型超過50款。 在汽車生產(chǎn)中，包括車身外體、發(fā)動(dòng)機(jī)、內(nèi)飾件等在內(nèi)的90％以上的零部件需要依靠模具成形。制造款普通轎車就需要約1000多副沖壓模具，200多副內(nèi)飾件模具。一個(gè)車款就需要制造1200多副模具。10個(gè)千款就意味著至少有60000多副模具需要加工。 汽車工業(yè)的發(fā)展為模具行業(yè)帶來了一個(gè)極大的市場(chǎng)，由于國內(nèi)模只技術(shù)含量低，高檔模具比重較小，所以中國模具行業(yè)的當(dāng)務(wù)之急就是大力提高模具產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平，追求高精度、高效率、低成本，為小國汽車國產(chǎn)化服務(wù)，也為中同模具行業(yè)的發(fā)展尋找突破口。 中國汽車的發(fā)展特點(diǎn)是數(shù)量多、頻率快、新產(chǎn)品多，汽車行業(yè)的這些發(fā)展特點(diǎn)為模幾工業(yè)的發(fā)展提出了高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求。汽車行業(yè)的超高速發(fā)展給國內(nèi)模具企業(yè)帶來了前所未有的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，如何把握機(jī)遇、緊跟汽車工業(yè)發(fā)展的步伐，是擺在國內(nèi)模具上業(yè)面前的一個(gè)急待解決的問題。汽車工業(yè)非常關(guān)注模具行業(yè)的發(fā)展，模具加工、模具工藝是材料成型的重要方式之一，與機(jī)械加工相比，具有工序少、材料利用率高、能耗低、生產(chǎn)性能好、小產(chǎn)效益高等眾多優(yōu)點(diǎn)。模具生產(chǎn)對(duì)工藝技術(shù)裝備要求非常嚴(yán)格，模具是“效益放大器”，由模具生產(chǎn)出的產(chǎn)品價(jià)格將超過模具自身價(jià)格的幾十倍乃至上百倍，據(jù)統(tǒng)計(jì)全世界有關(guān)模具的年產(chǎn)值達(dá)650億美元。模具上業(yè)的發(fā)展、模具制造水平的高低反映一個(gè)國家的工業(yè)發(fā)展水平。我國政府非常支持模具工業(yè)的發(fā)展，相關(guān)國家政策也向模具行業(yè)傾斜。日前國內(nèi)模具生產(chǎn)企業(yè)共有20000多家，從業(yè)人員150萬人，年產(chǎn)值450億元。 模具的發(fā)展與汽車上業(yè)的快速發(fā)展密切相關(guān)，其中汽車大型零件的注射模、儀表盤模具、車燈模具的發(fā)展對(duì)汽午行業(yè)的發(fā)展尤其重要。國外模具工業(yè)在逐步轉(zhuǎn)向我國發(fā)展，以港資和臺(tái)資企業(yè)為代表的外資企業(yè)在不斷增加，其中更以臺(tái)資模具企業(yè)在國內(nèi)發(fā)展的比較快。國內(nèi)模具生產(chǎn)水平低，模具的價(jià)格只有發(fā)達(dá)同家的1／5到1／3 這種相對(duì)比較低的價(jià)格成為國內(nèi)模具進(jìn) 入國際市場(chǎng)井與國外模具競(jìng)爭(zhēng)的豐要優(yōu)勢(shì)。國內(nèi)模具在出口的同叫，進(jìn)口的外國模具也在不斷增加，尤其是高精度汽車大型覆蓋件模具需大量進(jìn)門。日前國內(nèi)模具行業(yè)的結(jié)構(gòu)改革步伐日益加快，三資介業(yè)．民營企業(yè)得到了很大程度的發(fā)展，其中南方地區(qū)模具工業(yè)由于本地區(qū)工業(yè)發(fā)展水平較高所以較北方發(fā)展快，但在整個(gè)模具設(shè)計(jì)制造水平和標(biāo)準(zhǔn)化程度上，與美國、歐訓(xùn)、日本等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)相比還存在相當(dāng)大的差距。我國特殊鋼材消費(fèi)大戶如：汽車工業(yè)、機(jī)械制造業(yè)以及電力行業(yè)尚有較大的發(fā)展空間，與美國、口奉相比還相差很遠(yuǎn)，最近世界主要鋼鐵公司專家認(rèn)為到2010年小國汽車用鋼將增長50％，達(dá)到1800萬噸(含維修)。由于中國勞動(dòng)力便宜，技術(shù)水平尚可，市場(chǎng)需求人，世界制造業(yè)的巨頭紛紛到中國投資建廠，因此，中國今后將成為世界制造業(yè)的中心，機(jī)器制造業(yè)及電力行業(yè)等的發(fā)展必然給特殊鋼巾場(chǎng)帶來更人的需求寧可。 一個(gè)轎車車型的車身覆蓋件模具贊用平均按2億元人民幣計(jì)算，每年需要36億元人民幣用轎車車身覆蓋件模具的購買。如呆國內(nèi)汽車模具企業(yè)能承攬轎車車身覆蓋件模具的30％，國內(nèi)車身模具業(yè)就能跨越目前的狀況，迅速趕上國內(nèi)汽車發(fā)展水平，如果能承攬其50％以上，將會(huì)對(duì)汽車模具行業(yè)產(chǎn)生巨大推動(dòng)作用，使我國汽車模具行業(yè)迅速進(jìn)入世界先進(jìn)行列，模具工業(yè)一定要承擔(dān)起汽車、轎車大型覆蓋件模具的設(shè)計(jì)能力，為我國汽車行業(yè)快速進(jìn)入世界先進(jìn)行列發(fā)揮應(yīng)有的作用，除汽車行業(yè)之外家用電器，建筑材料、化工及儀表等行業(yè)對(duì)模且也有大量需求。從模具技術(shù)發(fā)展來看，高精度、低成本、交貨朋垣足今后模具發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)，模具的標(biāo)準(zhǔn)化加上和模具標(biāo)準(zhǔn)件的發(fā)展將會(huì)有力地促進(jìn)中國汽車工業(yè)的發(fā)展。 1.3、實(shí)例分析 （一）產(chǎn)品簡介 我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是一個(gè)汽車空調(diào)壓縮機(jī)的端蓋，其外觀及尺寸可見圖，此工件看起來是一個(gè)很不起眼的端蓋，但是每個(gè)事物都有它存在的理由，相信這個(gè)端蓋也是如此，端蓋的作用可以從它的名字看出來，蓋子，自然就是起密封的作用，而它所要密封的是什么東西呢，空調(diào)壓縮機(jī)潤滑油，空調(diào)的工作需要壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)需要潤滑油的潤滑，所以潤滑油在這整個(gè)過程中起著相當(dāng)重要的地位。但是，如果壓縮機(jī)的端蓋沒有做好，也就是造成潤滑油的滲漏，后果就是壓縮機(jī)無法正常工作，這又導(dǎo)致汽車空調(diào)無法制冷，也許你會(huì)覺得不就是空調(diào)不工作嗎，又不是汽車動(dòng)不了，沒什么大不了的，可是如果當(dāng)你在烈日炎炎的夏天坐在一輛沒有空調(diào)制冷的汽車?yán)?，你的感覺是什么呢？你能在車?yán)镒嗑茫秩绻?dāng)你去買車的時(shí)候聽說哪款車的空調(diào)系統(tǒng)會(huì)出問題造成不能制冷的，你會(huì)買嗎，換個(gè)角度，如果你是個(gè)汽車制造商，你生產(chǎn)的汽車不能制冷，那可以說是你的致命弱點(diǎn)之一??！從此你的汽車將失去市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，甚至不能通過質(zhì)量審核而被禁止上市銷售…… 所以不要小看了這個(gè)小小的空調(diào)壓縮機(jī)端蓋。 1.4、零件客戶要求 客戶要求： 1、設(shè)計(jì)一付復(fù)合模，要求操作維修方便； 2、模具總壽命不低于60萬沖次，刃磨一次壽命不低于15000沖次。 工件名稱：夾頭墊片 生產(chǎn)批量：成批 材 料： 20鋼 料 厚：1mm 第二章 沖壓工藝方案的選擇 2.1、加工方案比較 下面開始討論本課題的制造方案： 2.1.1機(jī)械加工法 對(duì)于這個(gè)壓縮機(jī)端蓋，加工的方法有很多，我們首先來嘗試一下用銑床加工，這個(gè)方法肯定是可以的，銑床絕對(duì)是可以加工出來這個(gè)簡單的工件的，可是要加工這個(gè)簡單的零件如果使用銑床的話，那就需要一個(gè)熟練的操作工人用一段時(shí)間來加工，這個(gè)時(shí)間由工人的操作技能水平的高低決定。這樣也決定了成本的高低，還有就是效率的問題，工人水平的高低和效率是成正比的，但是和成本的高低卻是成反比的。那我們就舍棄水平高工資也高的工人，換加工中心吧，加工中心的效率眾所周知，但它的價(jià)格也是出了名的高的，還有一個(gè)不能忽視的問題，那就是刀具的磨損問題，無論是銑床或者是加工中心，刀具是比不可少的。而刀具的價(jià)格也是一比不小的數(shù)目。所以機(jī)械加工法值得商榷。 2.1.2、使用沖壓模 沖壓模的優(yōu)點(diǎn)在這樣的對(duì)比下很快就顯現(xiàn)出來了，首先它結(jié)構(gòu)，加工方法簡單，效率高，工藝也很簡單，操作更是沒有任何難度，可以用不動(dòng)腦子來形容它的操作過程，基本上可以說正常情況下只要進(jìn)行安全知識(shí)培訓(xùn)就可以了，不用操作技能培訓(xùn)。最重要的，也是所有制造商最關(guān)心的，就是成本低，同時(shí)也意味著利潤的上升。 （1）沖壓模方案種類 該工件包括落料、沖孔兩個(gè)基本工序，可有以下三種工藝方案： 方案一：先沖孔，后落料。采用單工序模生產(chǎn)。 方案二：采用落料－－沖孔同時(shí)進(jìn)行的復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三：沖孔－－落料級(jí)進(jìn)沖壓。采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn) （2）模具方案的比較 ◎工藝方案選擇的準(zhǔn)則 為了實(shí)現(xiàn)工藝方案的計(jì)算機(jī)輔助選擇，首先應(yīng)總結(jié)出實(shí)際設(shè)計(jì)中常用的準(zhǔn)則主要有： 1） 如果工件上的最小孔邊、孔間距小于復(fù)合的凹凸模最小許用壁厚值，因不能保證凹凸模強(qiáng)度，應(yīng)考慮采用連續(xù)?；騿喂ば蚰?。 2） 如果工件上的內(nèi)孔與外形的相對(duì)位置精度要求較高，應(yīng)盡可能采用復(fù)合模。 3） 如果工件內(nèi)、外形的毛刺要求同向，應(yīng)采用復(fù)合模。 4） 連續(xù)模和復(fù)合模的生產(chǎn)效率較高，單工序的模的生產(chǎn)效率較低但模具結(jié)構(gòu)簡單。綜合生產(chǎn)效率和模具制造兩方面的因素，一般認(rèn)為：大批量生產(chǎn)時(shí)盡量采用連續(xù)?；驈?fù)合模，小批量生產(chǎn)時(shí)采用單工序模。 5） 當(dāng)工件較厚（一般大于5mm）、外形尺寸較大（一般大于250mm）時(shí)，不僅沖壓力大，而且模具尺寸大，不宜采用連續(xù)模。 6） 如果個(gè)沖孔凸模安裝位置發(fā)生干涉，不宜采用復(fù)合模。 7） 當(dāng)工件的平整度要求很高時(shí)，一般應(yīng)采用正裝復(fù)合模。 方案一，模具結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，但需要兩道工序，兩副模具，成本相對(duì)較高，生產(chǎn)效率低，且更重要的是在第一道工序完成后，進(jìn)入第二道工序必然會(huì)增大誤差，使工件精度、質(zhì)量大打折扣，達(dá)不到所需的要求，難以滿足生產(chǎn)需要。故而不選此方案。 方案二，復(fù)合模的特點(diǎn)是生產(chǎn)率高，沖裁件的內(nèi)孔與外緣的相對(duì)位置精度高，板料的定位精度要求比級(jí)進(jìn)模低，沖模的輪廓尺寸較小。但復(fù)合模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，成本高。復(fù)合模主要用于生產(chǎn)批量大、精度要求高的沖裁件。只需要一套模具，工件的精度及生產(chǎn)效率要求都能滿足，模具輪廓尺寸、制造相對(duì)前面兩種方案都有比較好，而且效率高，所以應(yīng)該選此方案。 方案三，級(jí)進(jìn)模是一種多工位、效率高的一種加工方法。但級(jí)進(jìn)模輪廓尺寸較大，制造復(fù)雜，成本較高，一般適用于大批量，小型沖壓件。而本工件尺寸輪廓較大，采用此方案，勢(shì)必會(huì)增大模具尺寸，使加工難度提高，進(jìn)而也排除此方案。 （3）方案的確定 綜上所述，本套模具采用復(fù)合模。 2.1.3材料的選擇 毛坯排樣指沖壓毛坯在條料、帶料或板料上的布排，其主要目的是在滿足沖壓工藝的前提下獲得盡可能高的材料利用率；同時(shí)，毛坯排樣的結(jié)果又是工步排樣以及凹模、卸料板等零件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，因此毛坯排樣是沖壓工藝設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。 1、沖裁件的選擇： 本沖裁件選用08F（沸騰鋼）。 2、模具材料的選擇： 制造沖壓模具的材料有鋼材、硬質(zhì)合金、 鋼結(jié)硬質(zhì)合金 、鋅基合金、低熔點(diǎn)合金、鋁青銅、高分子材料等等。目前制造沖壓模具的材料絕大部分以鋼材為主，常用的模具工作部件材料的種類有：碳素工具鋼、低合金工具鋼、高碳高鉻或中鉻工具鋼、中碳合金鋼、高速鋼、基體鋼以及硬質(zhì)合金、 鋼結(jié)硬質(zhì)合金等等。 （1） 碳素工具鋼 在模具中應(yīng)用較多的碳素工具鋼為T8A、T10A等，優(yōu)點(diǎn)為加工性能好，價(jià)格便宜。但淬透性和紅硬性差，熱處理變形大，承載能力較低。 （2） 低合金工具鋼 低合金工具鋼是在碳素工具鋼的基礎(chǔ)上加入了適量的合金元素。與碳素工具鋼相比，減少了淬火變形和開裂傾向，提高了鋼的淬透性，耐磨性亦較好。用于制造模具的低合金鋼有 CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV(代號(hào)CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代號(hào)GD)等。 （3） 高碳高鉻工具鋼 常用的高碳高鉻工具鋼有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1（代號(hào)D2），它們具有較好的淬透性、淬硬性和耐磨性，熱處理變形很小，為高耐磨微變形模具鋼，承載能力僅次于高速鋼。但碳化物偏析嚴(yán)重 ，必須進(jìn)行反復(fù)鐓拔 （軸向鐓、徑向拔）改鍛 ，以降低碳化物的不均勻性，提高使用性能。 （4） 高碳中鉻工具鋼 用于模具的高碳中鉻工具鋼有Cr4W2MoV、Cr6WV 、Cr5MoV等，它們的含鉻量較低， 共晶碳化物少，碳化物分布均勻，熱處理變形小，具有良好的淬透性和尺寸穩(wěn)定性。與碳化物偏析相對(duì)較嚴(yán)重的高碳高鉻鋼相比，性能有所改善。 （5） 高速鋼 高速鋼具有模具鋼中最高的的硬度、耐磨性和抗壓強(qiáng)度，承載能力很高。模具中常用的有 W18Cr4V（代號(hào)8-4-1）和含鎢量較少的W6Mo5 Cr4V2（代號(hào)6-5-4-2，美國牌號(hào)為M2）以及為提高韌性開發(fā)的降碳降釩高速鋼 6W6Mo5 Cr4V（代號(hào)6W6或稱低碳M2）。 高速鋼也需要改鍛 ，以改善其碳化物分布 。 （6） 基體鋼 在高速鋼的基本成分上添加少量的其它元素，適當(dāng)增減含碳量，以改善鋼的性能。這樣的鋼種統(tǒng)稱基體鋼。它們不僅有高速鋼的特點(diǎn)，具有一定的耐磨性和硬度，而且抗疲勞強(qiáng)度和韌性均優(yōu)于高速鋼，為高強(qiáng) 韌性冷作模具鋼 ，材料成本卻比高速鋼低。模具中常用的基體鋼有 6Cr4W3Mo2VNb（代號(hào)65Nb）、7Cr7Mo2V2Si（代號(hào)LD）、5Cr4Mo3SiMnVAL（代號(hào)012AL）等。 （7） 硬質(zhì)合金和鋼結(jié)硬質(zhì)合金 硬質(zhì)合金的硬度和耐磨性高于其它任何種類的模具鋼，但抗彎強(qiáng)度和韌性差。用作模具的硬質(zhì)合金是 鎢鈷類 ，對(duì)沖擊性小而耐磨性要求高的模具，可選用 含鈷量較低 的硬質(zhì)合金。對(duì)沖擊性大的模具，可選用 含鈷量較高 的硬質(zhì)合金。 鋼結(jié)硬質(zhì)合金 是以鐵粉加入少量的合金元素粉末（如鉻、 鉬 、鎢、釩等）做粘合劑，以碳化 鈦或碳化鎢為硬質(zhì)相 ，用粉末冶金方法燒結(jié)而成。 鋼結(jié)硬質(zhì)合金 的基體是鋼，克服了硬質(zhì)合金韌性較差、加工困難的缺點(diǎn)，可以切削、焊接、鍛造和熱處理。 鋼結(jié)硬質(zhì)合金 含有大量的碳化物，雖然硬度和耐磨性低于硬質(zhì)合金，但仍高于其它鋼種，經(jīng)淬火、回火后硬度可達(dá) 68 ~ 73HRC 對(duì)于薄板沖裁模具的工作零件用材要求具有高的耐磨性和硬度，而對(duì)厚板沖裁 模除了 要求具有高的耐磨性、抗壓屈服點(diǎn)外，為防止模具斷裂或崩刃 ，還應(yīng)具有高的斷裂抗力、較高的抗彎強(qiáng)度和韌性。Cr12 和 Cr12MoV 為高碳高鉻鋼，耐磨性較高，淬火時(shí)變形很小，淬透性好，可用于大批量生產(chǎn)的模具，如硅鋼片沖裁模。但該類鋼種存在碳化物不均勻性，易產(chǎn)生碳化物偏析，沖裁時(shí)容易出現(xiàn)崩刃或斷裂。其中， Cr12 含碳量較高，碳化物分布不均比 Cr12MoV 嚴(yán)重，脆性更大一些。 簡述一下Cr12和Cr12MoV的熱處理：Cr12 型鋼的熱處理工藝選擇取決于模具的使用要求，當(dāng)模具要求比較小的變形和一定韌性時(shí)，可采用低溫淬火、回火（ Cr12 為 950~980 ℃淬火， 150~200 ℃回火； Cr12MoV 為 1020~1050 ℃淬火， 180~200 ℃回火 ）。 若要提高模具的使用溫度，改善其淬透性和紅硬性，可采用高溫淬火、回火 （ Cr12 為 1000~1100 ℃淬火， 480~500 ℃回火； Cr12MoV 為 1110~1140 ℃淬火， 500~520 ℃回火 ）。 ??? 高鉻鋼在 275~375 ℃區(qū)域有回火脆性，應(yīng)予避免 經(jīng)上述材料分析，本沖壓模材料選用的是Cr12MoV. 第三章 工藝與模具的設(shè)計(jì) 3.1沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 3.1.1、工藝可行性的判別 沖裁件的工藝性指沖裁件對(duì)沖壓工藝的適應(yīng)性，它包括沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性和精度兩部分的內(nèi)容，工藝性良好與否對(duì)沖裁件的質(zhì)量、制造成本以及模具壽命有很大的影響。造沖裁模CAD系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)輔助判別沖裁件在形狀結(jié)構(gòu)和精度方面的可形，同時(shí)也后續(xù)模具模塊提供必要的信息。 1)沖裁件結(jié)構(gòu)工藝性判別 結(jié)構(gòu)工藝性判別的實(shí)質(zhì)是將工件圖中的圓角半徑、小孔尺寸、懸臂與凹槽尺寸、孔邊距、孔間距等幾何特征量與相應(yīng)的工藝參數(shù)極限值進(jìn)行比較，從而確定工件的形狀的結(jié)構(gòu)是否適應(yīng)于沖裁加工。在CAD系統(tǒng)中，一般采用自動(dòng)判別法、交互判別法、或?qū)⒆詣?dòng)與交互相結(jié)合的綜合判別法了來輔助判別。 2)沖裁件精度的判別 沖裁件上標(biāo)注的尺寸按精度判別要求可分為三類：輪廓尺寸、內(nèi)孔與內(nèi)孔之間的尺寸以及內(nèi)孔與外輪廓之間的尺寸。沖裁件的精度判別主要是對(duì)于這三類尺寸進(jìn)行下類分析： A將尺寸的名義值和偏差值與標(biāo)準(zhǔn)公差表對(duì)照，逐一判定各尺寸的精度等級(jí)。 B將每一尺寸信息與數(shù)據(jù)庫中的有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照，判定該尺寸能否使用普通精度模具進(jìn)行加工。 3.1.