畢業(yè)設(shè)計---擋板工藝規(guī)程編制及落料沖孔模設(shè)計計

1、<p>　學(xué)號：</p><p>　畢業(yè)設(shè)計</p><p>　題 目：擋板工藝規(guī)程編制及落料沖孔模設(shè)計計</p><p>　作 者屆 別</p><p>　系 別機械與電子工程系專 業(yè)機械制造及自動化</p><p>　指導(dǎo)老師職 稱高級工程師</p><

2、p>　完成時間2011.05</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　冷沖壓是利用安裝在壓力機械上的沖模對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得一種零件的一種壓力的加工方法。通常是在常溫下進(jìn)行，所以成為冷沖壓。沖模是將材料加工成所需裝備的一種工藝設(shè)備。沖模在冷沖壓中至關(guān)重要。本論文分析了,擋板落料沖孔模具設(shè)計，介紹了落料沖孔模具

3、設(shè)計要點，計算了落料沖孔模的沖壓力，按照零件的尺寸設(shè)計了擋板落料沖孔模具，闡述了凸，凹模具設(shè)計及其結(jié)構(gòu)。合理的對工藝對簡化模具結(jié)構(gòu)，減少模具數(shù)量，降低成本，提高制件質(zhì)量有重要意義，對簡單沖壓件的批量生產(chǎn)找到一條適用的解決方案。</p><p>　　關(guān)鍵詞：落料沖孔；模具設(shè)計；擋板</p><p><b>　　Abstract</b></p><p&

4、gt;　　Stamping is the use of machinery installed in the pressure of the die pressure on the material to produce a separation or plastic deformation, and thus obtain a part of a pressure processing method. Is usually carri

5、ed out at room temperature, so a cold stamping. Die is processed into the material and equipment required for a process equipment. Stamping die in the cold is crucial. This paper analyzes; floor fan extension of pre-nets

6、 with mold design and mold manufacturing process extension, intro</p><p>　　Keywords: Extension, Mold design, Floor fan before the net cover</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>&

7、lt;b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p><b>　　1.1 引言1</b></p><p>　　1.2 模具技術(shù)的發(fā)展水平及概況1</p><p&

8、gt;　　1.2.1 我國模具技術(shù)的發(fā)展水平1</p><p>　　1.2.2 沖壓模具的歷史和現(xiàn)在總體規(guī)律2</p><p>　　1.3 沖壓模具的水平狀況3</p><p>　　1.3.1 模具CAD/CAM 技術(shù)狀況4</p><p>　　1.3.2 模具設(shè)計與制造能力狀況4</p><p>　　1.4

9、 模具制造技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國家的差距5</p><p>　　1.5 未來沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢6</p><p>　　1.5.1 模具材料及其表面處理技術(shù)6</p><p>　　1.5.2提高設(shè)計制造技術(shù)水平7</p><p>　　1.5.3專業(yè)生產(chǎn)及標(biāo)準(zhǔn)化7</p><p>　　1.6 課題的產(chǎn)生背景和現(xiàn)實

10、意義8</p><p>　　第二章 零件圖工藝方案分析9</p><p>　　2.1擋板工藝分析9</p><p>　　2.2工藝方案及模具結(jié)構(gòu)類型確定9</p><p>　　2. 3排樣設(shè)計10</p><p>　　第三章 零件主要參數(shù)計算13</p><p>　　3.1主要

11、工藝參數(shù)13</p><p>　　3.2壓力中心14</p><p>　　第四章 主要工作部分尺寸計算15</p><p>　　4.1工作零件刃口尺寸計算及零件結(jié)構(gòu)尺寸15</p><p>　　4.2凸模刃口尺寸計算及零件結(jié)構(gòu)尺寸16</p><p>　　第五章 沖壓設(shè)備的選用及工作過程17</p

12、><p>　　5.1沖床選擇17</p><p><b>　　5.2裝配圖18</b></p><p>　　5.3模具工作過程18</p><p><b>　　總 結(jié)20</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)21</b></p>

13、;<p><b>　　致 謝22</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　1.1 引言</b></p><p>　　模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關(guān)注。模具是機械制造業(yè)中技術(shù)先進(jìn)、影響深遠(yuǎn)的

14、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,被廣泛應(yīng)用在電子、汽車、電機、電器、儀器、家電、和通訊等產(chǎn)品中,60%-80%的零部件，都要依靠模具成形。模具與其他機械產(chǎn)品比較，一個重要特點就是技術(shù)含量高、凈產(chǎn)值比重大。隨著化工、輕工產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，我國的模具工業(yè)近年來一直以每年13％～15％左右的增長速度高速發(fā)展，而各行業(yè)對模具的要求也越來越高。面對市場的變化，有著高技術(shù)含量的模具正在市場上嶄露頭角，也在

15、模具進(jìn)出口中占盡了一席之地。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。模具又是“效益放大器”用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值，往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍。人們已經(jīng)越來越認(rèn)識到產(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)已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志。在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益、和新產(chǎn)品的開發(fā)能力?，F(xiàn)在大

16、</p><p>　　1.2 模具技術(shù)的發(fā)展水平及概況</p><p>　　1.2.1 我國模具技術(shù)的發(fā)展水平</p><p>　　我國對模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視。國務(wù)院于1989 年3 月頒布的《關(guān)于當(dāng)前國家產(chǎn)業(yè)政策要點的決定》中就把模具技術(shù)的發(fā)展作為機械行業(yè)的重要任務(wù)。雖然我國模具工業(yè)產(chǎn)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、

17、美國而位列世界第三。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,每年都需要花費大量資金進(jìn)口。隨著化工、輕工產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，我國的模具工業(yè)近年來一直以每年13％～15％左右的增長速度高速發(fā)展，而各行業(yè)對模具的要求也越來越高。面對市場的變化，有著高技術(shù)含量的模具正在市場上嶄露頭角，也在模具進(jìn)出口中占盡了

18、一席之地。</p><p>　　在2002 年模具進(jìn)出口統(tǒng)計中，我國模具的出口總額為2.52 億美元，進(jìn)口額則達(dá)到了12.72 億美元，在進(jìn)口模具中的塑料模具占到了50％左右?？梢钥闯鏊芰夏＞叻矫?，我國與國外產(chǎn)品還存在較大差距。據(jù)中國模具協(xié)會副秘書長周永泰介紹，我國塑料模具的進(jìn)口關(guān)稅為零，因而引進(jìn)塑料模具相對價格不高。同時在國內(nèi)設(shè)廠的許多外資或合資塑料制品企業(yè)使用的模具是其直接引進(jìn)的，因而造成我國塑料模具進(jìn)出口逆

19、差較大的部分原因是，這也說明，與國外同行相比，我國的塑料模具行業(yè)技術(shù)水平還有較大的差距。</p><p>　　在引進(jìn)的塑料模具當(dāng)中，以科技含量較高的模具居多，如葛精度模具、大型模具、熱流道模具、氣輔及高壓注射成型模具等。現(xiàn)代塑料制品對表面光潔度、成型時間都提出了更高的要求，因而也推動了塑料模的發(fā)展。以電視機塑料外殼模具為例，其精度已由以前的0.05～0.1mm 提高到0.005～ 0.01mm，制造周期也由8 個

20、月縮短到了2 個月，并且使用壽命也由過去可制10 萬～20 萬件制品延長到了可制60 萬件制品。從電視機外殼塑料模具的發(fā)展可以看到，高精密、長壽命、短周期、低成本是模具的發(fā)展方向。</p><p>　　1.2.2 沖壓模具的歷史和現(xiàn)在總體規(guī)律</p><p>　　我們的祖先早在青銅器時期就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)金屬具有錘擊變形的性能?？梢钥隙ǎ袊h(yuǎn)在2400 年前已經(jīng)掌握了錘擊金屬以制造兵器和工具的技

21、術(shù)，證明了中國古代沖壓成型和沖壓模具方面的成就就處在世界領(lǐng)先地位。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、臺的統(tǒng)計數(shù)字，下同）各類沖壓模具的生產(chǎn)能力。</p><p>　　現(xiàn)將2004 年我國沖壓模具市場情況簡介下：</p>

22、<p>　　據(jù)中國模具工業(yè)協(xié)會發(fā)布的統(tǒng)計材料，2004 年我國沖壓模具總產(chǎn)出約為220億元，其中出口0.75 億美元，約合6.2 億元。</p><p>　　根據(jù)我國海關(guān)統(tǒng)計資料，2004 年我國共進(jìn)口沖壓模具5.61 億美元，約合46.6億元。從上述數(shù)字可以得出2004 年我國沖壓模具市場總規(guī)模約為266.6 億元。其中國內(nèi)市場需求為260.4 億元，總共應(yīng)約為213.8 億元，市場滿足率為82%。在

23、述供求總體情況中，有幾個具體情況必須說明：一是進(jìn)口模具大部分是技術(shù)含量高的大型精密模具，而出口模具大部分是技術(shù)含量較低中的中低檔模具，因此技術(shù)含量高的中檔模具市場滿足率低于沖壓模具總體滿足率，這些模具的發(fā)展已滯后于沖壓件生產(chǎn)，而技術(shù)含量低的中低檔模具市場滿足率要高于沖壓模具市場總體滿足率；二是由于我國的模具價格要比國際市場價格低許多，具有一定的競爭力，因此其在國際市場前景看好，2005 年沖壓模具出口達(dá)到1.46 億美元，比2004 年

24、增長94.7%就可說明這一點；三是近年來港資、臺資、外資企業(yè)在我國發(fā)展迅速，這些企業(yè)中大量的自產(chǎn)自用的沖壓模具無確切的統(tǒng)計資料，因此未能計入上述數(shù)字之中。</p><p>　　1.3 沖壓模具的水平狀況</p><p>　　模具的主要類型有：沖模、鍛模、塑料模、壓鑄模、粉末冶金模、玻璃模、橡膠模等。除部分板料沖壓以外，上述各種模具都屬于型腔模，因為它們一般都是依靠三維模具型腔使材料成形的。

25、模具屬于邊緣科學(xué)，它涉及機械設(shè)計制造、塑性加工、鑄造、金屬材料及其熱處理、高分子材料、金屬物理、凝固理論、粉末冶金、塑料、橡膠、玻璃等諸多學(xué)科、領(lǐng)域和行業(yè)。從起步到現(xiàn)在，我國模具工業(yè)經(jīng)歷了半個多世紀(jì)的發(fā)展，已有了較大的提高，與國外的差距正在進(jìn)一步縮小?？v觀我國的模具工業(yè)，既有高速發(fā)展的良好勢頭，又存在精度低、結(jié)構(gòu)欠合理、壽命短等一系列不足，無法滿足整個工業(yè)迅速發(fā)展的迫切要求。</p><p>　　按照中國模具工業(yè)

26、協(xié)會的劃分,我國模具基本分為10 大類,其中,沖壓模和塑料成型模兩大類占主要部分。目前,我國以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖模具的制造技術(shù)已取得很大進(jìn)步。幾大汽車模具廠由于采用了國際上先進(jìn)的模具加工廠設(shè)備、制造技術(shù)和軟件,實現(xiàn)了CAD(計算機輔助設(shè)計)/CAE(計算機輔助實驗)/CAM(計算機輔助制造)一體化,提高了沖壓模具的設(shè)計開發(fā)和制造能力,縮短了模具的生產(chǎn)周期。例如捷達(dá)、富康、夏利等轎車的大型覆蓋件模具均為國內(nèi)設(shè)計制造,再如一汽模具

27、公司和美國福特汽車公司聯(lián)合設(shè)計了大紅旗轎車發(fā)動機罩的內(nèi)外板和左右前翼子板等高檔模具。此外,許多研究機構(gòu)和大專院校也在開展模具技術(shù)的研究。如吉林大學(xué)汽車覆蓋件成型技術(shù)所獨立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS 軟件、華中理工大學(xué)模具技術(shù)國家重點實驗室開發(fā)的汽車覆蓋件模具和級進(jìn)模CAD/CAE/CAM 軟件、上海交通大學(xué)模具CAD 國家工程研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖模CAD 軟件等在國內(nèi)模具行業(yè)擁有不少的用戶。國內(nèi)的模具企業(yè)也在充分抓住汽車

28、工業(yè)所帶來的發(fā)展契機,加大設(shè)備、產(chǎn)品、生產(chǎn)規(guī)模的升級步伐,積極開拓國內(nèi)外市場。近年來，我國沖壓模具水平已</p><p>　　1.3.1 模具CAD/CAM 技術(shù)狀況</p><p>　　我國模具CAD/CAM 技術(shù)的發(fā)展已有20 多年歷史。由原華中工學(xué)院和武漢733 廠于1984 年共同完成的精神模CAD/CAM 系統(tǒng)是我國第一個自行開發(fā)的模具CAD/CAM 系統(tǒng)。由華中工學(xué)院和北京模具

29、廠等于1986 年共同完成的冷沖模CAD/CAM 系統(tǒng)是我國自行開發(fā)的第一個沖裁模CAD/CAM 系統(tǒng)。上海交通大學(xué)開發(fā)的冷沖模CAD/CAM 系統(tǒng)也于同年完成。20 世紀(jì)90 年代以來，國內(nèi)汽車行業(yè)的模具設(shè)計制造中開始采用CAD/CAM 技術(shù)。21 世紀(jì)開始CAD/CAM 技術(shù)逐漸普及，現(xiàn)在具有一定生產(chǎn)能力的沖壓模具企業(yè)基本都有了CAD/CAM 技術(shù)。其中部分骨干重點企業(yè)還具備各CAE 能力。模具CAD/CAM 技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計

30、與制造周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，已成為人們的共識。在“八五”、九五“期間，已有一大批模具企業(yè)推廣普及了計算機繪圖技術(shù)，數(shù)控加工的使用率也越來越高，并陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量CAD/CAM 系統(tǒng)。如美國EDS 的UG，美國Parametric Technology 公司Pro/Engineer，美國CV 公司的CADSS，英國DELCAM 公司的DOCT</p><p>　　在沖壓成型CAE 軟件方面，除了引進(jìn)的

31、軟件外，華中科技術(shù)大學(xué)、吉林大學(xué)、湖南大學(xué)等都已研發(fā)了較高水平的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的軟件，并已在生實踐中得到成功應(yīng)用，產(chǎn)生了良好的效益。</p><p>　　快速原型（RP）傳統(tǒng)的快速經(jīng)濟模具相結(jié)合，快速制造大型汽車覆蓋件模具，解決了原來低熔點合金模具靠樣件澆鑄模具，模具精度低、制件精度低，樣樣制作難等問題，實現(xiàn)了以三維CAD 模型作為制模依據(jù)的快速模具制造，它標(biāo)志著RPM 應(yīng)用于汽車身大型覆蓋件試制模具已取得了成

32、功。</p><p>　　圍繞著汽車車身試制、大型覆蓋件模具的快速制造，近年來也涌現(xiàn)出一些新的快</p><p>　　速成型方法，例如目前已開始在生產(chǎn)中應(yīng)用的無模多點成型及激光沖擊和電磁成</p><p>　　型等技術(shù)。它們都表現(xiàn)出了降低成本、提高效率等優(yōu)點。</p><p>　　1.3.2 模具設(shè)計與制造能力狀況</p>&l

33、t;p>　　在國家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下，經(jīng)過幾十年努力，現(xiàn)在我國沖壓模具的設(shè)計與制造能力已達(dá)到較高水平，包括信息工程和虛擬技術(shù)等許多現(xiàn)代設(shè)計制造技術(shù)已在很多模具企業(yè)得到應(yīng)用。</p><p>　　雖然如此，我國的沖壓模具設(shè)計制造能力與市場需要和國際先進(jìn)水平相比仍有較大差距。這一些主要表現(xiàn)在高檔轎車和大中型汽車覆蓋件模具及高精度沖模方面，無論在設(shè)計還是加工工藝和能力方面，都有較大差距。轎車覆蓋件模具，具有設(shè)計

34、和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高的特點，可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設(shè)計制造方法和手段方面基本達(dá)到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)周期等方面，與國外相比還存在一定的差距。</p><p>　　標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級進(jìn)模和多功能模具，是我國重點發(fā)展的精密模具品種。有代表性的是集機電一體化的鐵芯精密自動閥片多功能模具，已基本達(dá)到國際水平。但總體上和國外多工位級進(jìn)模相比，在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上，仍存在一定差

35、距。汽車覆蓋件模具制造技術(shù)正在不斷地提高，高精度、高效益加工設(shè)備的使用越來越廣泛。高性能的五軸高速銑床和三軸的高速銑床的應(yīng)用已越來越多。NC、DNC 技術(shù)的應(yīng)用越來越成熟，可以進(jìn)行傾角加工超精加工。這些都提高了模具面加工精度，提高了模具的質(zhì)量，縮短了模具的制造周期。</p><p>　　模具表面強化技術(shù)也得到廣泛應(yīng)用。工藝成熟、無污染、成本適中的離子氮技術(shù)越來越被認(rèn)可，碳化物被覆處理（TD 處理）及許多鍍（涂）層

36、技術(shù)在沖壓模具上的應(yīng)用日益增多。真空處理技術(shù)、實型鑄造技術(shù)、刃口堆焊技術(shù)等日趨成熟。激光切割和激光焊技術(shù)也得到了應(yīng)用。</p><p>　　1.4 模具制造技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國家的差距</p><p>　　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)計中采用了CAD 技術(shù),距拋開繪圖板還有漫長的一段路要走;在應(yīng)用CAE 進(jìn)行模具方

37、案設(shè)計和分析計算方面,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)用于這項工作。</p><p>　　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,直接影響國產(chǎn)模具質(zhì)量的提高。由于現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展使產(chǎn)品更新?lián)Q代加快,對模具的需求量加大。但是,我國模具工業(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、精度

38、差、效率低,還不能適應(yīng)國民經(jīng)濟發(fā)展的需要。目前,國內(nèi)需要的大型、精密、復(fù)雜和長壽命的模具(如中高檔轎車的外覆蓋件)還主要依靠進(jìn)口。生產(chǎn)沖壓模具的各種條件不完備：生產(chǎn)沖壓模具的配套材料質(zhì)量不夠穩(wěn)定,缺乏必要的試驗條件和試驗數(shù)據(jù),規(guī)格品種較少,大型模具和特種模具所需的鋼材及規(guī)格還有缺口。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)向副潤滑技術(shù)、型腔傳感及潤滑技術(shù)、去應(yīng)力技術(shù)、抗疲勞及防腐技術(shù)

39、等未完全形成生產(chǎn)能力,走向商品化。一些關(guān)鍵、重要的技術(shù)缺少知識產(chǎn)權(quán)的保護。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,汽車模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用覆蓋率盡管有了較大增長,已從20 世紀(jì)末的25%~30%提高到目前的45%左右。但這種增長距國際先進(jìn)水平(一般在70%以上,中小模</p><p>　　根據(jù)我國模具技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題，今后應(yīng)朝著如下幾個方面發(fā)展：</p

40、><p>　　1） 開發(fā)、發(fā)展精密、復(fù)雜、大型、長壽命模具,以滿足國內(nèi)市場的需要。國家已規(guī)劃分別在山東、廣東、北京、上海、廣州等地的有關(guān)單位重點扶植發(fā)展熱鍛模、熱鑄模、頂桿等，以便集中力量發(fā)展這些有影響的高水平模具及標(biāo)準(zhǔn)件。</p><p>　　2）加速模具標(biāo)準(zhǔn)化和商品化，以提高模具質(zhì)量，縮短模具制造過程的自動化程度。</p><p>　　3）大力開發(fā)和推廣應(yīng)用模具CA

41、D/CAM 技術(shù)，提高模具制造過程的自動化程度。</p><p>　　4）積極開發(fā)模具新品種、新工藝、新技術(shù)和新材料。</p><p>　　5）開展模具加工成套設(shè)備，以滿足高速發(fā)展的模具工業(yè)需要。</p><p>　　1.5 未來沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢</p><p>　　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”

42、 、“價格底”的要求服務(wù)。達(dá)到這一要求急需發(fā)展如下幾項：</p><p>　　為了制造精度、長壽命、高效的復(fù)雜腔結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代模具，需要解決以下及個方面的問題：</p><p>　　1.5.1 模具材料及其表面處理技術(shù)</p><p>　　模具工業(yè)要上水平，材料是關(guān)鍵。因選擇材料和使用材料不當(dāng)，致使模具過早失效，大約占失效的45%以上。在模具材料方面常用的冷作模具鋼有C

43、rWMn、Cr12、Cr12MoV 和W6Mo5Cr4V2，新型冷作模具鋼65Nb、012Al、CG-2、LD、GDGM 等；常用新型熱作模具鋼有美國的H13、瑞典的GR0 80M、QR0 90CAMSUPREME 等。在模具表面處理方面，主要趨勢是：有滲入單一元素向多元素共滲、復(fù)合滲發(fā)展；由一般擴散向CVD、PVD、PCVD、離子滲入、離子注入等方向發(fā)展；TiC、TiN、TiCN等，同時熱處理手段由大氣熱處理向真空熱處理發(fā)展。另外，激

44、光強化、輝光離子氮化技術(shù)也日益受到重視。選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除了完善應(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積（TiN、TiC）、等離子噴涂等技術(shù)。</p><p>　　1.5.2提高設(shè)計制造技術(shù)水平</p><p>　　當(dāng)代模具的設(shè)計與制造已廣泛采用

45、計算機輔助設(shè)計與制造（CAD/CAM），設(shè)計過程程序化和自動化，使用程序模擬成形過程，采用交互式設(shè)計方法，發(fā)揮人和計算機的各種特長。數(shù)據(jù)庫和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使設(shè)計人員擁有大量資料和信息。設(shè)計與制造之間的直接信息傳輸便于設(shè)計的反復(fù)修改。先進(jìn)設(shè)計和加工方法的日益普及為高質(zhì)量、短周期開發(fā)模具并且保證模具具有足夠的使用壽命提供了技術(shù)保證。模具設(shè)計與加工方法的發(fā)展主要有以下幾個方面：模具軟件功能集成化。模具軟件功能集成化要求軟件的功能模塊比較齊全，

46、同時各功能模塊采用同一數(shù)據(jù)模型，以實現(xiàn)信息的綜合管理和共享，從而支持模具設(shè)計、制造、裝配、檢驗、測試及生產(chǎn)管理的全過程，達(dá)到實現(xiàn)最佳效益的目的?？焖僭头ê涂焖僦颇＜夹g(shù)(RPM/RMT)。該技術(shù)被稱為自數(shù)控技術(shù)以來的又一次革命，尤其對模工業(yè)的發(fā)展起到了極大的推動作用。它是一項集激光、材料、信息及控制等技術(shù)于一體的先進(jìn)制造技術(shù)，其突出特點就是能根據(jù)產(chǎn)品的CAD 數(shù)據(jù)快捷地制造出具有一定結(jié)構(gòu)和功能的原型，甚至產(chǎn)品，而不需要任何工裝夾具，面疊

47、加形成三維實體。RPM 與PMT 技術(shù)的結(jié)合將是傳統(tǒng)快速制模技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展方向，RPM 技</p><p>　　1.5.3專業(yè)生產(chǎn)及標(biāo)準(zhǔn)化</p><p>　　專業(yè)化生產(chǎn)是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的重要特征之一，模具研磨拋光將自動化、智能化。模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢。工業(yè)先進(jìn)

48、國家模具專業(yè)化生產(chǎn)已達(dá)到75%以上。美、日兩國的模具廠80%是10 人以下的小工廠，90%是20 人以下小而專的企業(yè)。一般一個模具專業(yè)廠只生產(chǎn)1～2 種模具。這種專業(yè)化小模具廠易于管理，反應(yīng)靈活，易于提高產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟效率，有較強的競爭力。標(biāo)準(zhǔn)化是實現(xiàn)模具專業(yè)化生產(chǎn)的基本前提，也是系統(tǒng)提高整個模具行業(yè)技術(shù)水平和經(jīng)濟效益的重要手段，這是機械制造業(yè)向深沉次發(fā)展的必由之路。國外企業(yè)都極為重視模具的標(biāo)準(zhǔn)化，我國的模具標(biāo)準(zhǔn)化程度不足30%，而且標(biāo)

49、準(zhǔn)品種少、質(zhì)量低、交貨期長，嚴(yán)重阻礙了模具的合理流向和效能的發(fā)揮，需盡快制訂標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范。</p><p>　　1.6 課題的產(chǎn)生背景和現(xiàn)實意義</p><p>　　中國模具工業(yè)發(fā)展迅速，市場廣闊，1990 年至2001 年間，中國模具制造業(yè)的產(chǎn)值年平均增長14%左右。目前全世界的模具年產(chǎn)值，約有600~650 億美元，我國2001 年模具約為300 多億元人民幣，折合30 多億美元，但大部

50、分是企業(yè)自產(chǎn)自用，作為商品銷售的約占三分之一。我國生產(chǎn)的模具有些已接近或達(dá)到國際水平，但總體的來看，還遠(yuǎn)不適應(yīng)國民經(jīng)濟發(fā)展的需要，大型、復(fù)雜、精密、長壽命等高檔模具有很大一部分依靠進(jìn)口。近五年平均每年進(jìn)口模具8.14 億美元，2000 年就進(jìn)口9.7 億美元的模具，這還未包括隨設(shè)備和生產(chǎn)線作為附件帶進(jìn)來的模具。從上面的數(shù)據(jù)可以看出我國的模具業(yè)與模具發(fā)達(dá)國家存在著很大的差距，這不但表現(xiàn)在模具材料， 加工技術(shù)， 加工設(shè)備的區(qū)別上， 還表現(xiàn)在

51、對CAD\CAM/CAE 技術(shù)貫穿于模具制造的整個環(huán)節(jié)， 而我國的模具企業(yè)CAD/CAM/CAE 技術(shù)的應(yīng)用僅限于大型模具企業(yè)中，而且也集中在CAD/CAM 技術(shù)上，而對于CAE 技術(shù)的應(yīng)用目前還處于起步階段。在信息化帶動工業(yè)化發(fā)展的今天，在經(jīng)濟全球化趨向日漸加速的情況下，我國沖壓模具必須盡快提高水平。</p><p>　　第二章 零件圖工藝方案分析</p><p><b>

52、　　2.1擋板工藝分析</b></p><p><b>　　圖1-1 零件圖</b></p><p>　　沖裁件的工藝性是指沖裁件對沖裁工藝的適應(yīng)性。一般情況下，對沖裁件工藝性影響最大的是幾何形狀、尺寸和精度要求。良好的沖裁工藝性應(yīng)能滿足材料較省、工序較少、模具加工較易、壽命較高、操作方便及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等要求。</p><p>　　

53、此工件（如圖1-1，具體尺寸見圖）有落料、沖孔、翻邊等工序，但是本文只做落料、沖孔的部分。材料為不銹鋼，料厚為1.5毫米，該零件看似比較簡單，但是工藝比較復(fù)雜，有落料沖孔，兩個工序，屬于復(fù)合模設(shè)計。由此對其落料模的設(shè)計亦提出了較高的要求。至于零件本身的精度要求并不高，可按ITl2級。</p><p>　　查《模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊》可知，普通沖裁時對于該沖件的精度要求為IT12～I(xiàn)T11級，所以尺寸精度滿足要求。<

54、;/p><p>　　查《冷沖模設(shè)計》表2—3，得不銹鋼鋼的力學(xué)性能如下表：</p><p>　　表2-1 不銹鋼的性能</p><p>　　2.2工藝方案及模具結(jié)構(gòu)類型確定</p><p>　　該零件切邊，只需要考慮其搭邊值。因為搭邊可以補償了定位誤差和剪板誤差。確保切出合格的零件。搭邊大，材料利用率低，搭邊過小時，搭邊的強度和剛度不夠，在切邊

55、的時候?qū)⒈焕瓟啵袝r甚至單邊拉入模具間隙，造成沖裁力不均勻，損壞模具刃口。</p><p>　　該零件包括落料、沖孔兩個基本工序，可以采用以下三種工藝方案：</p><p>　　方案一：先落料，再沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。</p><p>　　方案二：落料-沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。</p><p>　　方案三:沖孔-落料連續(xù)沖壓，采用級進(jìn)

56、模生產(chǎn)。</p><p>　　方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序、兩套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率較低，難以滿足零件大批量生產(chǎn)的要求。由于零件結(jié)構(gòu)簡單，為提高生產(chǎn)效率，主要應(yīng)采用復(fù)合沖裁或級進(jìn)沖裁方式。方案三生產(chǎn)效率也很高，但與方案二相比其生產(chǎn)的零件精度稍差，為了更好的保證尺寸精度，最后確定用復(fù)合沖裁方式即方案二進(jìn)行生產(chǎn)。</p><p><b>　　計算預(yù)沖孔大小</

57、b></p><p>　　該制件是在沖孔后的平板毛坯上翻邊成形，在翻邊時，同心圓之間的距離變化不顯著，預(yù)制孔直徑可以用彎曲展開的方法近似計算：</p><p><b>　　查《冷沖模設(shè)計》</b></p><p><b>　　預(yù)沖孔直徑公式：</b></p><p>　　其中 代人上上式

58、得：</p><p><b>　　式中 </b></p><p>　　這里 </p><p><b>　　所以 </b></p><p><b>　　相對厚度</b></p><p><b>　　2. 3排樣設(shè)計</

59、b></p><p>　　采用有廢料和少廢料排樣，排樣圖分別如圖3-2和圖3-3</p><p>　　圖3-2 有廢料排樣</p><p><b>　　圖3-3無廢料排樣</b></p><p>　　少廢料排樣雖然材料利用率有所提高，但由于條料本身的寬度公差，以及條料導(dǎo)向與定位所產(chǎn)生的誤差會直接影響沖裁件尺寸而使沖

60、裁件的精度降低，也降低了模具壽命，結(jié)合各自的優(yōu)缺點，綜合考慮采用有廢料排樣法。</p><p><b>　　1.計算材料利用率</b></p><p>　　1.計算計算制件的面積:</p><p><b>　　式中 </b></p><p><b>　　2.確定搭邊的值</b>

61、;</p><p>　　查《冷沖模設(shè)計》表3-10搭邊數(shù)值</p><p><b>　　取 </b></p><p><b>　　于是條料寬度：</b></p><p><b>　　進(jìn)距：</b></p><p><b>　　2.材料利用率

62、計算</b></p><p>　　查《中國模具設(shè)計大典》第3卷沖壓模具設(shè)計。</p><p>　　表18.3-24軋制薄鋼板的尺寸（GB/T708-1988）</p><p><b>　　板料規(guī)格選用</b></p><p><b>　　若采用縱裁：</b></p><

63、;p><b>　　裁板條數(shù) 條 余</b></p><p><b>　　每條個數(shù)條 余</b></p><p><b>　　每板總個數(shù)個</b></p><p><b>　　材料利用率 </b></p><p><b>　　若采用橫裁：

64、</b></p><p><b>　　裁板條數(shù) 條 余</b></p><p><b>　　每條個數(shù)條 余</b></p><p><b>　　每板總個數(shù)個</b></p><p><b>　　材料利用率 </b></p>&

65、lt;p>　　顯然縱裁的材料利用率要高些，因此選用縱裁。</p><p><b>　　4.計算零件的凈重</b></p><p><b>　　式中 </b></p><p>　　不銹鋼屬于低炭鋼，在這里密度取</p><p>　　則

66、 </p><p>　　第三章 零件主要參數(shù)計算</p><p><b>　　3.1主要工藝參數(shù)</b></p><p><b>　　1.落料力</b></p><p><b>　　落料力</b></p>

67、;<p><b>　　式中 </b></p><p><b>　　這里 取</b></p><p><b>　　2.卸料力</b></p><p>　　查《冷沖模設(shè)計》表3-8卸料力、推件力和頂件力系數(shù)</p><p><b>　　取<

68、/b></p><p><b>　　3.沖孔力</b></p><p><b>　　式中 </b></p><p><b>　　這里 取</b></p><p><b>　　4.頂件力</b></p><p>&l

69、t;b>　　查表得取</b></p><p><b>　　5.總沖壓力</b></p><p><b>　　3.2壓力中心</b></p><p>　　模具壓力中心是指沖壓時諸沖壓力合力的作用點位置。計算壓力中心的目的是使模柄軸線和壓力機滑塊的中心線重合，避免滑塊受偏心載荷的影響而導(dǎo)致滑塊軌道和模具的不正

70、常磨損，降低模具壽命甚至損壞模具。對于帶有模柄的沖壓模，壓力中心應(yīng)通過模柄的軸心線。否則會使沖模和壓力機滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌之間產(chǎn)生過大的磨損，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低模具和壓力機的使用壽命。</p><p>　　沖模的壓力中心，可按下述原則來確定：</p><p>　　（1）對稱形狀的單個沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。</p><p>　

71、?。?）工件形狀相同且分布位置對稱時，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。</p><p>　　（3）形狀復(fù)雜的零件、多凸模的壓力中心可用解析計算法求出沖模壓力中心。</p><p>　　由于該零件完全對稱所以模具的壓力中心在幾何圖形的狹槽點上。</p><p>　　第四章 主要工作部分尺寸計算</p><p>　　4.1工作零件刃口尺寸

72、計算及零件結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　落料部分以落料凹模為基準(zhǔn)計算，落料凸模按間隙值配制；既以落料凹模為基準(zhǔn)。</p><p><b>　　查表得 </b></p><p>　　查《冷沖模設(shè)計》表3-6簡單形狀沖裁時凸凹模的制造偏差</p><p>　　查《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》表2-4查出其極限偏差為：</

73、p><p>　　查《冷沖模設(shè)計》表3-5磨損系數(shù) 取</p><p>　　凹模厚度和壁厚公式為：</p><p><b>　　凹模厚度 </b></p><p><b>　　式中 </b></p><p><b>　　凹模壁厚</b></p

74、><p><b>　　因 取</b></p><p><b>　　故</b></p><p><b>　　為保證 取</b></p><p><b>　　凹模形狀簡圖</b></p><p><b>　　凹模零件圖<

75、/b></p><p>　　4.2凸模刃口尺寸計算及零件結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　落料凸模的尺寸按凹模尺寸配制，其雙面間隙為0.17～0.24mm</p><p><b>　　沖孔部分： </b></p><p><b>　　查表可得</b></p><p>&l

76、t;b>　　凸模零件圖</b></p><p>　　第五章 沖壓設(shè)備的選用及工作過程</p><p><b>　　5.1沖床選擇</b></p><p>　　沖壓設(shè)備的選擇是沖壓工藝過程設(shè)計中的一項重要內(nèi)容，它直接關(guān)系到設(shè)備的安全和使用，同時也關(guān)系到?jīng)_壓工藝過程能否順利地完成以及模具壽命、產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)的效率，成本的高低等

77、一系列重要的問題。</p><p>　　對于這種落料切邊工藝，選擇設(shè)備噸位尺寸時，即不能把以上的力加起來，再乘以系數(shù)；也不能僅算落料力，而應(yīng)該根據(jù)壓力機說明中所給出的允許負(fù)荷曲線作出判斷和選擇。</p><p>　　根據(jù)總沖床壓力,模具閉合高度,沖床工作臺面尺寸等,并結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備,選用J23-63開式雙柱可傾沖床,并在工作臺面上備制墊塊.其主要工藝參數(shù)如下:</p><

78、p>　　公稱壓力：630KN</p><p>　　滑塊行程：130mm</p><p>　　行程次數(shù)：50次／分</p><p>　　最大閉合高度：360mm</p><p>　　工作臺尺寸（前后×左右）：480mm×710mm</p><p><b>　　5.2裝配圖</b&

79、gt;</p><p>　　1模柄 2 上模座 3 凸模 4 導(dǎo)柱 5 彈簧 6 卸料板 7 定位板 8 托板 9 凹模 10 彈簧 11 凹模固定板 12 下模座 13 導(dǎo)套 14 螺釘1 15 螺釘2 16 螺釘3 </p><p><b>　　圖5-1裝配圖</b></p><p><b>　　5

80、.3模具工作過程</b></p><p>　　圖中所示模具是在閉合時的位置，工作時，滑塊帶動模柄7、上模座1等上部零件上行，毛坯被送入模具，并與導(dǎo)料銷15、活動擋料銷20接觸，以保持毛坯在沖壓時的正確位置?；瑝K向下運動時，首先是卸料板23與凹模3夾住毛坯，隨后開始沖裁，沖下的工件被卡在凹模3內(nèi)并緊包在凸模10上，沖孔的廢料落在凸凹模18的孔內(nèi)，而外部的毛坯材料則緊包在凸凹模18上。當(dāng)沖床回程時，毛坯由

81、卸料板23緊靠彈簧22的作用而退出凸凹模。工件仍留在凹模3的孔內(nèi)，直到推桿8碰到?jīng)_床的打料橫梁而向下移動，推動推板9，再傳到推銷12而推動推件塊14向下運動，將工件頂出凹?？锥湎隆?lt;/p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　通過畢業(yè)設(shè)計，我深深體會到，畢業(yè)設(shè)計不同于課程設(shè)計，它經(jīng)歷的時間長，涉及的知識面廣，要讀懂零件圖、裝配圖，必須具備《機械

82、制圖》的相關(guān)知識;制定加工工藝，包括選材、熱處理等，必須具備《工程材料》的相關(guān)知識；要選擇表面粗糙度、形位公差，又必須具備《幾何測量與公差配合》的相關(guān)知識；翻譯英文資料，還必須掌握《機械工程專業(yè)英語》；要設(shè)計一套好的模具得需要掌握模具方面的知識，如：模具的材料，凸模、凹模之間的間隙處理，定位原件的選擇等。進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計，不但要會查看資料、手冊等，更要注重與同學(xué)之間的合作。遇到難題是無法逃避的，和同學(xué)討論，與指導(dǎo)老師交流，許多問題往往是仁者

83、見仁，智者見智。還必須熟練地運用一些常用軟件，如：AutoCAD、Microsoft word、Pro-E等，AutoCAD是專業(yè)繪圖軟件，機械設(shè)計的制圖基本上靠它完成，入不能熟練的運用它，就會極大影響設(shè)計進(jìn)度。因此，靈活使用這些軟件，是順利完成圖片繪制的必備條件。</p><p>　　當(dāng)然，正因為畢業(yè)是一段比較長的時間，沒有耐心和毅力是很難認(rèn)真完成的，總的來說，它讓我系統(tǒng)地回顧了大學(xué)階段所學(xué)的專業(yè)知識，培養(yǎng)了我

84、嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實的工作態(tài)度，使我能夠及時認(rèn)識到自己的不足，及時進(jìn)行查漏補缺，相信這些收獲對我在今后的工作中將大有幫助。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 葉久新,王群主編. 塑料制品成型及模具設(shè)計[M].長沙: 湖南科學(xué)技術(shù)出版社,2008.</p><p>　　[2] 鄒繼強主編. 塑料模具設(shè)計參考資料匯編[M

85、].</p><p>　　[3] 唐志玉主編. 大型注塑模具設(shè)計技術(shù)原理與應(yīng)用[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社,2004.</p><p>　　[4] 李海梅,申長雨主編. 注塑成型及模具設(shè)計實用技術(shù)[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社,2002. </p><p>　　[5] 葉彥邦，陳統(tǒng)堅主編. 機械工程英語 第2版[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社,2005.<

86、;/p><p>　　[6]王蘭美主編. 機械制圖[M]. 北京: 高等教育出版社，2006.</p><p>　　[7] 《塑料模具設(shè)計手冊》編寫組. 塑料模設(shè)計手冊[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社,1994.</p><p>　　[8] 陳萬林等. 實用塑料注射模設(shè)計與制造[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2000. </p><p>　　[

87、9]潘風(fēng)章.機械設(shè)計（第1版）[M].北京. 機械工業(yè)出版社，2004. </p><p>　　[10]呂仲文.機械創(chuàng)新設(shè)計(第1版) [M].北京:機械工業(yè)出版社,2004.</p><p>　　[11] 吳宗澤,羅盛國.機械設(shè)計課程設(shè)計（第2版）[M]. 北京:高等教育出版社,1999.</p><p>　　[12] 彭文生.機械設(shè)計（第2版）[M].武漢:華中

88、理工大學(xué)出版社,2000. </p><p>　　[13] 鐘毅芳.機械設(shè)計原理與方法(第1版) [M].武漢:華中科技大學(xué)出版社, 2002.</p><p>　　[14] R.L.Robert L.Norton. Design of Machinary(Second Edition) [M].New York: McGraw-Hill book Company,2001.</p&

89、gt;<p>　　[15]Robert L.Mott. Mechine Elements in Mechanical Design(Third Edition) [M].Prentice-Hall,Inc.1992.</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　大學(xué)四年的本科學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計是其中最后一個環(huán)節(jié)，是對

90、以前所學(xué)的知識及掌握的技能的綜合運用和檢驗。隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到越來越廣泛的應(yīng)用。在完成大學(xué)四年的課程學(xué)習(xí)和課程設(shè)計、生產(chǎn)實習(xí)，我熟練地掌握了機械制圖、機械設(shè)計、機械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識，對機械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對于模具設(shè)計這個實踐性非常強的設(shè)計課題，我們進(jìn)行了大量的實習(xí)。經(jīng)過xx機械等幾家單位的生產(chǎn)實習(xí)，我對于模具的設(shè)計步驟有了一個全新的認(rèn)識，豐富了各種

91、模具的結(jié)構(gòu)和動作過程方面的知識，而對于模具的制造工藝實現(xiàn)了突破。在指導(dǎo)老師的協(xié)助下和同學(xué)的幫助下，同時在現(xiàn)場查閱了很多相關(guān)資料并親手拆裝了一些典型的模具實體，明確了模具的一般工作原理、制造。并在圖書館借閱了許多相關(guān)手冊和書籍，設(shè)計中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計。在設(shè)計的過程中，將有一定的困難，但在指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力下，經(jīng)過三個月的努力，我相信這次畢業(yè)設(shè)計一定能為四年的大學(xué)生涯劃