畢業(yè)設(shè)計(jì)---沖壓模具設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)</b></p><p><b>　　論文題目： </b></p><p><b>　　沖壓模具設(shè)計(jì)</b></p><p>　　題目： 沖壓模具設(shè)計(jì)</p><p>　　班級(jí)： 09模具1班 </p>&l

2、t;p>　　專業(yè)： 模具設(shè)計(jì)與制造 </p><p><b>　　日期： </b></p><p>　　模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</p><p><b>　　一、目的與要求</b></p><p>　　1、培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)技能，提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力，從

3、而達(dá)到鞏固、深化所學(xué)的知識(shí)與技能。</p><p>　　2、培養(yǎng)學(xué)生建立正確的科學(xué)思想，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)作風(fēng)。</p><p>　　3、培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究，收集資料，熟悉有關(guān)技術(shù)文件，運(yùn)用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)、資料等工具書(shū)進(jìn)行模具設(shè)計(jì)或加工（如設(shè)計(jì)計(jì)算，數(shù)據(jù)處理，工程制圖等）、編寫(xiě)技術(shù)文件等獨(dú)立工作能力。</p><p><b>　　

4、二、選題原則</b></p><p>　　1、自主選題根據(jù)學(xué)生本人頂崗實(shí)習(xí)所在單位的具體情況，盡可能結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際（可以從事生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的模具零件的加工工藝制定、沖壓模具，塑料成型模具或其它模具的設(shè)計(jì)、模具零件和產(chǎn)品CAD/CAM造型與編程、模具裝配及維護(hù)維修、機(jī)電產(chǎn)品市場(chǎng)調(diào)查及營(yíng)銷等），學(xué)生可自主選題，自主選題必須通過(guò)指導(dǎo)教師審查認(rèn)可。</p><p>　　2、根椐在下列課題進(jìn)行

5、選題</p><p>　　（1）、帶螺紋齒輪塑料模具設(shè)計(jì)；</p><p>　?。?）、汽車底盤支架沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)；</p><p>　?。?）、斷路器支架的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)；</p><p>　?。?）、沖孔落料連續(xù)模、彎曲模設(shè)計(jì)；</p><p>　?。?）、洗發(fā)水連體蓋注射模設(shè)計(jì)；</p>&

6、lt;p>　?。?）、低壓電器支架沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)；</p><p>　　（7）、手機(jī)殼注射模設(shè)計(jì)；</p><p>　　（8）、電器支架的級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)；</p><p>　　（9）、風(fēng)扇支架注射模設(shè)計(jì)；</p><p>　?。?0）、控制面板的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)；</p><p><b>　　3、設(shè)計(jì)

7、內(nèi)容和要求</b></p><p>　?。?）、若為沖壓件，編制成形該零件的冷沖壓工藝卡一份，并設(shè)計(jì)相關(guān)工序冷沖壓模具一副，含模具總裝圖一張（1號(hào)圖紙）及該模具全部非標(biāo)準(zhǔn)零件圖一套；</p><p>　?。?）、若為塑料件，設(shè)計(jì)成形模具一副，含模具總裝圖一張（1號(hào)圖紙）、及該模具全部非標(biāo)準(zhǔn)零件圖一套；</p><p>　　（3）、編制該模具非標(biāo)準(zhǔn)零件加工

8、工藝規(guī)程：</p><p>　?、倬幹圃撃＞咚蟹菢?biāo)準(zhǔn)零件加工工藝過(guò)程卡；</p><p>　　②編制一個(gè)工作零件（成形零件）機(jī)械加工主要工序的工序卡。</p><p>　?。?）、按要求編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份（3000字以上）；</p><p>　?。?）、按要求裝訂。 </p><p>　　注：計(jì)算說(shuō)明書(shū)要求有目錄、產(chǎn)

9、品圖、零件工藝性分析、基本參數(shù)的計(jì)算及注射機(jī)（壓力機(jī)）的選用、模具類型及結(jié)構(gòu)形式的確定、模具與注射機(jī)（壓力機(jī)）關(guān)系的校核、模具主要零部件的確定（設(shè)計(jì)和必要的計(jì)算）、參考資料等。</p><p><b>　　3、選題要求</b></p><p>　?。?）課題要具有真實(shí)性；學(xué)生應(yīng)在教師指導(dǎo)下，獨(dú)立完成一項(xiàng)自選或給定的模具設(shè)計(jì)或加工等方面的設(shè)計(jì)任務(wù)。</p>

10、<p>　?。?）課題原則上一人一題，允許大課題下分若干小課題，但必須說(shuō)明每人所承擔(dān)的部分，多人合寫(xiě)一份論文應(yīng)為不合格；</p><p>　?。?）畢業(yè)設(shè)計(jì)課題一經(jīng)確認(rèn)，不得更改。</p><p>　?。?）要求上交文字檔及電子文檔。</p><p><b>　　三、時(shí)間安排</b></p><p>　　1、

11、答辯時(shí)間2012年6月2日。</p><p><b>　　四、畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告</b></p><p>　　1、實(shí)習(xí)內(nèi)容   模具零件的加工工藝制定、沖壓模具，塑料成型模具或其它模具的設(shè)計(jì)、模具零件和產(chǎn)品CAD/CAM造型與編程、模具裝配及維護(hù)維修是實(shí)習(xí)的重點(diǎn)。    </p><p>　

12、　1）了解模具及模具設(shè)備的結(jié)構(gòu)、組成及工作原理。    </p><p>　　2）了解典型零件的加工過(guò)程與工藝要求。    </p><p>　　3）了解CAD/CAM造型與編程方法。    </p><p>　　4)  結(jié)合圖紙、資料等熟悉設(shè)備的結(jié)構(gòu)，找出其特點(diǎn)。&

13、#160;   </p><p>　　5) 深入分析典型零件的工藝過(guò)程，做好記錄，為撰寫(xiě)實(shí)習(xí)報(bào)告收集資料。</p><p>　　2．現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)    學(xué)生帶著問(wèn)題到車間，生產(chǎn)一線。了解生產(chǎn)中的設(shè)備、工藝等。通過(guò)觀察、記錄、查閱資料 、現(xiàn)場(chǎng)請(qǐng)教等使問(wèn)題得到解決。</p><p>　　3、實(shí)習(xí)報(bào)告  &

14、#160; </p><p>　?。?）實(shí)習(xí)單位的基本情況：工廠概況、車間概況、主要產(chǎn)品、人員組成等。    </p><p>　?。?）典型模具（可以由指導(dǎo)教師指定，也可由學(xué)生自定）的加工工藝過(guò)程，畫(huà)出草圖，標(biāo)明主要尺寸、工序、工裝、加工設(shè)備、檢測(cè)方法等。    </p><p>　?。?）本人

15、在實(shí)習(xí)中的收獲、體會(huì)及對(duì)工廠（車間）的合理化建議。</p><p>　　五、畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定</p><p>　　1．畢業(yè)設(shè)計(jì)的成績(jī)采取五級(jí)記分和評(píng)語(yǔ)相結(jié)合的辦法。根據(jù)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)、數(shù)據(jù)和結(jié)論的精確程度、說(shuō)明書(shū)與圖紙的質(zhì)量、答辯情況等寫(xiě)出評(píng)語(yǔ)。并由答辯負(fù)責(zé)人簽字。</p><p>　　2．評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)    </p>

16、<p>　　優(yōu)秀（90分以上）：畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容正確、有獨(dú)立見(jiàn)解或取得有價(jià)值的成果；有很強(qiáng)的獨(dú)立工作能力；提交的文字材料及附件完整、清晰、答辯正確。    </p><p>　　良好（80分—89分）：畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容正確、有較強(qiáng)的獨(dú)立工作能力；提交的文字材料及附件完整；答辯時(shí)回答基本正確，無(wú)概念性錯(cuò)誤。    </p><p&g

17、t;　　中等（70分—79分）：畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容正確、獨(dú)立工作能力一般；提交的文字材料及附件完整；答辯時(shí)回答問(wèn)題基本正確，主要概念清楚。    </p><p>　　及格（60分—69分）：畢業(yè)設(shè)計(jì)(內(nèi)容無(wú)原則性錯(cuò)誤；獨(dú)立工作能力差；提交的文字材料及附件完整；答辯時(shí)回答問(wèn)題不完全準(zhǔn)確，有個(gè)別概念性錯(cuò)誤。    </p><p>　　不

18、及格（60分以下）：畢業(yè)設(shè)計(jì)未完成規(guī)定的任務(wù)和要求或有原則性錯(cuò)誤；提交的文字材料及附件不完整；答辯時(shí)概念性錯(cuò)誤較多。無(wú)故不參加答辯者，以不及格論。</p><p><b>　　附：模具設(shè)計(jì)步驟</b></p><p><b>　　一、接受任務(wù)書(shū) </b></p><p>　　二、收集、分析、消化原始資料 </p>

19、;<p>　　收集整理有關(guān)制件設(shè)計(jì)、成型工藝、成型設(shè)備、機(jī)械加工及特殊加工資料，以備設(shè)計(jì)模具時(shí)使用。</p><p>　?、畔萍D，了解的用途，分析制件的工藝性，尺寸精度等技術(shù)要求。</p><p>　　⑵消化工藝資料，分析工藝任務(wù)書(shū)所提出的成型方法、設(shè)備型號(hào)、材料規(guī)格、模具結(jié)構(gòu)類型等要求是否恰當(dāng)，能否落實(shí)。 </p><p>　　三、確定成型方法

20、 　　</p><p>　　四、選擇成型設(shè)備 　　</p><p>　　根據(jù)成型設(shè)備的種類來(lái)進(jìn)行模具，因此必須熟知各種成型設(shè)備的性能、規(guī)格、特點(diǎn)。例如對(duì)于注射機(jī)來(lái)說(shuō)，在規(guī)格方面應(yīng)當(dāng)了解以下內(nèi)容：注射容量、鎖模壓力、注射壓力、模具安裝尺寸、頂出裝置及尺寸、噴嘴孔直徑及噴嘴球面半徑、澆口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等，具體見(jiàn)相關(guān)參數(shù)。 　　要初步估計(jì)模具外形尺寸，判斷模具能否

21、在所選的注射機(jī)上安裝和使用。 </p><p>　　五、具體結(jié)構(gòu)方案： 　　</p><p><b>　?、糯_定模具類型</b></p><p>　　如壓制模（敞開(kāi)式、半閉合式、閉合式）、鑄壓模、注射模等。 　</p><p>　?、拼_定模具類型的主要結(jié)構(gòu) 　</p><p>　　選擇理想的模具結(jié)

22、構(gòu)在于確定必需的成型設(shè)備，理想的型腔數(shù)，在絕對(duì)可靠的條件下能使模具本身的工作滿足該塑料制件的工藝技術(shù)和生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)的要求。對(duì)塑料制件的工藝技術(shù)要求是要保證塑料制件的幾何形狀，表面光潔度和尺寸精度。生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)要求是要使塑料制件的成本低，生產(chǎn)效率高，模具能連續(xù)地工作，使用壽命長(zhǎng)，節(jié)省勞動(dòng)力。 　</p><p><b>　　六、整理資料</b></p><p>　　任務(wù)書(shū)、制件

23、圖、技術(shù)說(shuō)明書(shū)、模具總裝圖、模具零件圖、底圖、模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、檢驗(yàn)記錄表、試模修模記錄等，按規(guī)定加以系統(tǒng)整理、裝訂、編號(hào)進(jìn)行歸檔。</p><p><b>　　緒論</b></p><p><b>　　1.1 概述</b></p><p>　　沖壓成形作為現(xiàn)代工業(yè)中一種十分重要的加工方法，用以生產(chǎn)各種板料零件,具有很多獨(dú)特

24、的優(yōu)勢(shì)，其成形件具有自重輕、剛度大、強(qiáng)度高、互換性好、成本低、生產(chǎn)過(guò)程便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化及生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，是一種其它加工方法所不能相比和不可替代的先進(jìn)制造技術(shù)，在制造業(yè)中具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，被廣泛應(yīng)用于汽車、能源、機(jī)械、信息、航空航天、國(guó)防工業(yè)和日常生活的生產(chǎn)之中。</p><p>　　在吸收了力學(xué)、數(shù)學(xué)、金屬材料學(xué)、機(jī)械科學(xué)以及控制、計(jì)算機(jī)技術(shù)等方面的知識(shí)后，已經(jīng)形成了沖壓學(xué)科的成形基本理論。以沖壓產(chǎn)品為龍頭，

25、以模具為中心，結(jié)合現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，在產(chǎn)品的巨大市場(chǎng)需求刺激和推動(dòng)下，沖壓成形技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化和提高人民生活水平方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。</p><p>　　1.2 沖壓技術(shù)的進(jìn)步</p><p>　　進(jìn)幾十年來(lái)，沖壓技術(shù)有了飛速的發(fā)展，它不僅表現(xiàn)在許多新工藝與新技術(shù)在生產(chǎn)的廣泛應(yīng)用上，如：旋壓成形、軟模具成形、高能率成形等，更重要的是人們對(duì)沖壓技術(shù)的認(rèn)識(shí)與掌握的程度有

26、了質(zhì)的飛躍[1]。</p><p>　　現(xiàn)代沖壓生產(chǎn)是一種大規(guī)模繼續(xù)作業(yè)的制造方式，由于高新技術(shù)的參與和介入，沖壓生產(chǎn)方式由初期的手工操作逐步進(jìn)化為集成制造（圖1-1）。生產(chǎn)過(guò)程逐步實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化、并且正在向智能化、集成化的方向發(fā)展。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化沖壓作業(yè)，體現(xiàn)安全、高效、節(jié)材等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)是沖壓生產(chǎn)的發(fā)展方向。</p><p>　　沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)使沖壓制造的概念有了本質(zhì)的飛躍。結(jié)合現(xiàn)

27、代技術(shù)信息系統(tǒng)和現(xiàn)代化管理信息系統(tǒng)的成果，由這三方面組合又形成現(xiàn)代沖壓新的生產(chǎn)模式—計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS（Computer Integrated Manufacturing System）。把產(chǎn)品概念形成、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、銷售、售后服務(wù)全過(guò)程通過(guò)計(jì)算機(jī)等技術(shù)融為一體，將會(huì)給沖壓制造業(yè)帶來(lái)更好的經(jīng)濟(jì)效益，使現(xiàn)代沖壓技術(shù)水平提高到一個(gè)新的高度。</p><p>　　1.3 模具的發(fā)展與現(xiàn)狀</p>

28、<p>　　模具是工業(yè)生產(chǎn)中的基礎(chǔ)工藝裝備，是一種高附加值的高技術(shù)密集型產(chǎn)品，也是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域，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。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)總量和工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)模具的需求量越來(lái)越大，技術(shù)要求也越來(lái)越高。目前我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展步伐日益加快，“十一五期間”產(chǎn)品發(fā)展重點(diǎn)主要應(yīng)表現(xiàn)在 [2]：</p><p>　　（1）汽車覆蓋件模；</p>

29、<p><b>　?。?）精密沖模；</b></p><p>　?。?）大型及精密塑料模；</p><p>　　（4）主要模具標(biāo)準(zhǔn)件；</p><p>　　（5）其它高技術(shù)含量的模具。</p><p>　　目前我國(guó)模具年生產(chǎn)總量雖然已位居世界第三，其中，沖壓模占模具總量的40%以上[2]，但在整個(gè)模具設(shè)計(jì)制造

30、水平和標(biāo)準(zhǔn)化程度上，與德國(guó)、美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在相當(dāng)大的差距。以大型覆蓋件沖模為代表，我國(guó)已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。轎車覆蓋件模具設(shè)計(jì)和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高，代表覆蓋件模具的水平。在設(shè)計(jì)制造方法、手段上已基本達(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，在轎車模具國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程中前進(jìn)了一大步。但在制造質(zhì)量、精度、制造周期和成本方面，以國(guó)外相比還存在一定的差距。標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具，是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)

31、展的精密模具品種，在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上，與國(guó)外多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具相比，存在一定差距[2-3]。</p><p>　　1.4 模具CAD/CAE/CAM技術(shù)</p><p>　　沖壓技術(shù)的進(jìn)步首先通過(guò)模具技術(shù)的進(jìn)步來(lái)體現(xiàn)出來(lái)。對(duì)沖模技術(shù)性能的研究已經(jīng)成為發(fā)展沖壓成形技術(shù)的中心和關(guān)鍵。</p><p>　　20世紀(jì)60年代初期，國(guó)外飛機(jī)、汽車制造

32、公司開(kāi)始研究計(jì)算機(jī)在模具設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用。通過(guò)以計(jì)算機(jī)為主要技術(shù)手段，以數(shù)學(xué)模型為中心，采用人機(jī)互相結(jié)合、各盡所長(zhǎng)的方式，把模具的設(shè)計(jì)、分析、計(jì)算、制造、檢驗(yàn)、生產(chǎn)過(guò)程連成一個(gè)有機(jī)整體，使模具技術(shù)進(jìn)入到綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造的新階段。模具的高精度、高壽命、高效率成為模具技術(shù)進(jìn)步的特征。</p><p>　　模具CAD/CAE/CAM是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù)，是一項(xiàng)高科技、高效益的系統(tǒng)工程。它以計(jì)算

33、機(jī)軟件的形式，為企業(yè)提供一種有效的輔助工具，使工程技術(shù)人員借助于計(jì)算機(jī)對(duì)產(chǎn)品性能、模具結(jié)構(gòu)、成形工藝、數(shù)控加工及生產(chǎn)管理進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化[4]。模具CAD/CAE/CAM技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期，降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量已成為模具界的共識(shí)。</p><p>　　模具CAD/CAE/CAM在近20年中經(jīng)歷了從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從試點(diǎn)到普及的過(guò)程。進(jìn)入本世紀(jì)以來(lái)，模具CAD/CAE/CAM技術(shù)發(fā)展速度更快，應(yīng)用范圍

34、更廣。</p><p>　　在級(jí)進(jìn)模CAD/CAE/CAM發(fā)展應(yīng)用方面，本世紀(jì)初，美國(guó)UGS公司與我國(guó)華中科技大學(xué)合作在UG-II（現(xiàn)為NX）軟件平臺(tái)上開(kāi)發(fā)出基于三維幾何模型的級(jí)進(jìn)模CAD/CAM軟件NX-PDW。該軟件包括工程初始化、工藝預(yù)定義、毛坯展開(kāi)、毛坯排樣、廢料設(shè)計(jì)、條料排樣、壓力計(jì)算和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等模塊。具有特征識(shí)別與重構(gòu)、全三維結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)等顯著特色，已在2003年作為商品化產(chǎn)品投入市場(chǎng)。與此同時(shí)，新加

35、波、馬來(lái)西亞、印度及我國(guó)臺(tái)灣、香港有關(guān)機(jī)構(gòu)和公司也在開(kāi)發(fā)和試用新一代級(jí)進(jìn)模CAD/CAM系統(tǒng)。</p><p>　　我國(guó)從上世紀(jì)90年代開(kāi)始，華中科技大學(xué)、上海交通大學(xué)、西安交通大學(xué)和北京機(jī)電研究院等相繼開(kāi)展了級(jí)進(jìn)模CAD/CAM系統(tǒng)的研究和開(kāi)發(fā)。如華中科技大學(xué)模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在AutoCAD軟件平臺(tái)上開(kāi)發(fā)出基于特征的級(jí)進(jìn)模CAD/CAM系統(tǒng)HMJC，包括板金零件特征造型、基于特征的沖壓工藝設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)設(shè)

36、計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)件及典型結(jié)構(gòu)建庫(kù)工具和線切割自動(dòng)編程5個(gè)模塊。上海交通大學(xué)為瑞士法因托（Finetool）精沖公司開(kāi)發(fā)成功精密沖裁級(jí)進(jìn)模CAC/CAM系統(tǒng)。西安交通大學(xué)開(kāi)發(fā)出多工位彎曲級(jí)進(jìn)模CAD系統(tǒng)等。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)一些軟件公司也競(jìng)相加入了級(jí)進(jìn)模CAD/CAM系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)行列，如深圳雅明軟件制作室開(kāi)發(fā)的級(jí)進(jìn)模系統(tǒng)CmCAD、富士康公司開(kāi)發(fā)的用于單沖模與復(fù)合模的CAD系統(tǒng)Fox-CAD等[4]。</p><p>　　展望國(guó)內(nèi)

37、外模具CAD/CAE/CAM技術(shù)的發(fā)展，本世紀(jì)的科學(xué)技術(shù)正處于日新月異的變革之中，通過(guò)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的緊密結(jié)合，人工智能技術(shù)、并行工程、面向裝配、參數(shù)化特征建模以及關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)等一系列與模具工業(yè)相關(guān)的技術(shù)發(fā)展之快，學(xué)科領(lǐng)域交叉之廣前所未見(jiàn)。今后10年新一代模具CAD/CAE/CAM系統(tǒng)必然是當(dāng)今最好的設(shè)計(jì)理念、最新的成形理論和最高水平的制造方法相結(jié)合的產(chǎn)物，其特點(diǎn)將反映在專業(yè)化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化四個(gè)方面。主要表現(xiàn)在[4]：</p&

38、gt;<p>　?。?）模具CAD/CAM的專業(yè)化程度不斷提高；</p><p>　?。?）基于網(wǎng)絡(luò)的CAD/CAE/CAM一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見(jiàn)端倪；</p><p>　?。?）模具CAD/CAE/CAM的智能化引人注目；</p><p>　?。?）與先進(jìn)制造技術(shù)的結(jié)合日益緊密。</p><p>　　1.5 課題的主要特點(diǎn)及意義&

39、lt;/p><p>　　該課題主要針對(duì)電器開(kāi)關(guān)過(guò)電片零件，在對(duì)過(guò)電片沖孔、落料和壓彎等成形工藝分析的基礎(chǔ)上，提出了該零件采用多工位級(jí)進(jìn)模的沖壓方案；根據(jù)零件的形狀、尺寸精度要求，設(shè)計(jì)過(guò)程中綜合考慮采用“雙列直對(duì)排法”排樣，成形側(cè)刃定位，保證工件的尺寸和形狀位置精度要求的同時(shí)，提高了材料的利用率和勞動(dòng)生產(chǎn)率。</p><p>　　本課題涉及的知識(shí)面廣，綜合性較強(qiáng)，在鞏固大學(xué)所學(xué)知識(shí)的同時(shí)，對(duì)于提

40、高設(shè)計(jì)者的創(chuàng)新能力、協(xié)調(diào)能力，開(kāi)闊設(shè)計(jì)思路等方面為作者提供了一個(gè)良好的平臺(tái)。</p><p>　　2 沖壓工藝方案的制定</p><p>　　該零件為某電器開(kāi)關(guān)過(guò)電片，是一家電器生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品中的一個(gè)主要零件，如圖2-1所示,其作用是通過(guò)開(kāi)關(guān)扳手的運(yùn)動(dòng)由過(guò)電片讓電流通或斷。該零件生產(chǎn)屬于大批量生產(chǎn)，零件結(jié)構(gòu)緊湊，沖裁壁厚很?。ㄗ钚√帪?.75mm），成形過(guò)程相互干涉，在復(fù)合模中難于實(shí)現(xiàn)；若用

41、簡(jiǎn)單的落料、沖孔、彎曲模等單工序模也可達(dá)到?jīng)_壓要求，這樣模具雖然簡(jiǎn)單了，但是沖壓所用的設(shè)備和人員較多，沖壓工序中的定位也較麻煩，加上零件較小，裝料時(shí)易產(chǎn)生不安全的現(xiàn)象，而且工序較多效率較低故不被推廣。為減少零件在生產(chǎn)中的多次定位對(duì)其精度和生產(chǎn)率的影響，一要產(chǎn)品批量較大，對(duì)零件的一致性要求較高，二是具有H68良好的彎曲和沖裁性能，經(jīng)過(guò)反復(fù)比較，適宜采用較為復(fù)雜的多工位級(jí)進(jìn)模制造。</p><p><b>

42、　　2.1 工藝分析</b></p><p>　　本電器開(kāi)關(guān)過(guò)電片從總體上看是一個(gè)帶雙孔的“”形彎曲件，該零件需要控制的尺寸有，，，，分別為公差等級(jí)IT11，IT12級(jí)，其余尺寸均為未注公差，可以按IT12級(jí)取公差。該零件材料為H68普通黃銅，料厚為0.5mm，因而從尺寸精度和材料方</p><p>　　面分析比較適合用沖壓加工。經(jīng)計(jì)算得零件毛坯展開(kāi)尺寸，如圖2-2所示，最長(zhǎng)處

43、為22.86mm，最寬處為6.8mm，屬于小型沖壓件。由于“”形彎曲件兩直邊折彎方向相反，故彎曲模必須有兩個(gè)方向的彎曲動(dòng)作?，F(xiàn)改為“”形彎曲件，它是“”形件的成對(duì)彎曲，然后再切斷為二個(gè)“”形件，這樣使兩邊的彎曲力相互平衡，同時(shí)也減少了彎曲時(shí)的毛坯移動(dòng)。</p><p><b>　　2.2 排樣圖設(shè)計(jì)</b></p><p>　　排樣圖是多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它具體反

44、映了零件在整個(gè)沖壓成形過(guò)程中，毛坯外形在條料上的截取方式及與相鄰毛坯的關(guān)系，而且對(duì)材料的利用率、沖壓加工的工藝性以及模具的結(jié)構(gòu)和壽命等有著顯著的影響。表2-13取搭邊值a=1.2mm，沖切外形時(shí)工件間的搭邊連接最小寬度取1.8mm。故應(yīng)針對(duì)零件和零件展開(kāi)后的工藝特點(diǎn)，并綜合考慮工藝分析各個(gè)因素后，設(shè)計(jì)合理的排樣圖及具體工位安排。</p><p>　　故：條料寬度 b=22.86mm×2 + 1.2mm&

45、#215;2 + 1.8mm =49.92mm，取b=50mm；</p><p>　　沖壓進(jìn)距 h=6.8mm + 5mm + 1.2mm×2 =14.2mm</p><p>　　毛坯排樣圖如圖2-3所示：</p><p>　　根據(jù)以上分析，沖壓如圖2-1所示的零件的級(jí)進(jìn)模分為四個(gè)工位。</p><p>　　第一工位：定距沖外形；&

46、lt;/p><p>　　第二工位：沖圓孔和腰形孔；</p><p>　　第三工位：“”形彎曲，由導(dǎo)正銷在圓孔中定位；</p><p>　　第四工位：切斷“”形件，分離得四個(gè)“”形制件。</p><p>　　計(jì)算材料的利用率，一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的沖裁面積A：</p><p>　　A=92.5mm2+19.6mm2×4+15

47、.9mm2×4+51.8 mm2=286.3 mm2</p><p>　　其中，A包括一個(gè)進(jìn)距內(nèi)沖出的小孔面積142mm</p><p>　　故一個(gè)進(jìn)距的材料利用率為：</p><p><b>　　==59.7%</b></p><p>　　若沖出的小孔材料可以加以利用，則由本排樣方案計(jì)算一個(gè)進(jìn)距的材料利用率為

48、：</p><p><b>　　3． 選擇壓力機(jī)</b></p><p>　　根據(jù)上述沖壓力的計(jì)算，初步選用型號(hào)為J23-16開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)。該型號(hào)壓力機(jī)主要技術(shù)規(guī)格如下[8]：</p><p>　　公稱壓力 160KN;</p><p>　　滑塊行程 55mm;</p><p>　　最大閉合

49、高度 220mm;</p><p>　　最大裝模高度 180mm;</p><p>　　連桿調(diào)節(jié)量 45mm;</p><p>　　工作臺(tái)尺寸（前后mm左右mm） ;</p><p>　　墊板尺寸（厚度mm孔徑mm） ;</p><p>　　模柄孔尺寸（直徑mm深度mm） ;</p><p>　

50、　滑塊中心至床身中心距離 160mm;</p><p><b>　　最大傾斜角 35°</b></p><p>　　由4.3節(jié)計(jì)算知：模具閉合高度</p><p>　　故，所選壓力機(jī)裝模高度與模具閉合高度滿足下式</p><p>　　還可以看出取在：，這樣可以避免連桿調(diào)節(jié)過(guò)長(zhǎng)，螺紋接觸面積過(guò)小而被壓壞。<

51、/p><p>　　3.1 條料定位裝置</p><p>　　由于側(cè)刃定距方式使沖壓時(shí)材料送進(jìn)準(zhǔn)確可靠，但增加了材料的消耗，也使模具的制造維修趨于復(fù)雜。側(cè)刃的成形沖切即發(fā)揮了側(cè)刃定距的優(yōu)點(diǎn)，又使得有搭邊排樣的有廢料沖壓變?yōu)闊o(wú)廢料、少?gòu)U料沖壓。</p><p>　　成形側(cè)刃沖壓是將擬選用的側(cè)刃與工件某部分的沖裁結(jié)合，利用沖切出條（帶）料的缺口代替普通側(cè)刃的切邊缺口實(shí)現(xiàn)送料限

52、位定距，省去普通側(cè)刃沖切后仍需留出落料沖切的搭邊，實(shí)現(xiàn)少無(wú)廢料排樣的沖裁[7]。資料表明：在級(jí)進(jìn)模上使用成形側(cè)刃與使用普通側(cè)刃相比，不僅可以節(jié)省沖壓材料6%-10%，成本降低2%-6%，而且可以使連續(xù)沖壓保持較高的勞動(dòng)生產(chǎn)率的同時(shí)，保證工件具有較高的尺寸和形狀位置精度。</p><p>　　本設(shè)計(jì)在送料前進(jìn)方向的兩側(cè)采用雙成形側(cè)刃定距，如圖2-3所示，即為使用成形側(cè)刃的排樣圖，側(cè)刃長(zhǎng)度稍大于送料進(jìn)距，以便導(dǎo)正銷伸

53、入預(yù)沖孔時(shí)導(dǎo)料略后退。成形側(cè)刃尺寸按式（3-1）計(jì)算：</p><p>　　L=h+（0.05～0.10）                   （3-1）</p><p>　　式中，L—成形側(cè)刃斷面沿送料方向的長(zhǎng)

54、度（mm），這里；</p><p><b>　　h—步距（mm）</b></p><p>　　精確定位由導(dǎo)正銷29與條料上的導(dǎo)正孔φ5來(lái)實(shí)現(xiàn)，該模具裝有2件導(dǎo)正銷，結(jié)構(gòu)形式如圖3-1所示，條料寬度方向由左、右導(dǎo)料板28導(dǎo)向，承料板22承料。</p><p><b>　　3.2出料裝置</b></p><

55、p>　　采用彈性卸料板7卸料，彈性卸料板由彈簧6產(chǎn)生的彈性實(shí)現(xiàn)卸料，并穿過(guò)卸料螺釘3桿部安裝在凸模固定板與卸料板之間。導(dǎo)正銷與導(dǎo)正孔之間存在一定的間隙，一般可以避免導(dǎo)正銷卡在導(dǎo)正孔內(nèi)，若為了防止導(dǎo)正銷卡在導(dǎo)正孔內(nèi)，可以采用在局部設(shè)計(jì)卸料塊與彈簧，靠彈簧產(chǎn)生的彈性實(shí)現(xiàn)卸料。沖孔、切邊廢料和切斷廢料由凹模下方的漏料孔逐步排出，制件由模具終端沿斜面自動(dòng)落下。</p><p>　　3.3 模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn) &

56、lt;/p><p>　　采用雙成形側(cè)刃對(duì)稱布置，切邊定距，沖出工件部分外形，充分利用料頭和料尾。為了便于送料，在沖切外形時(shí)工件之間留有一定的搭邊連接，在沖彎后再切去，工件成形后由凹模11終端的斜面滑出。</p><p>　　4 模具零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p>　　4.1 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算</p><p>　　4.1.1 凸、凹模間隙的

57、選擇</p><p>　　凸、凹模間隙值的大小對(duì)沖壓制件質(zhì)量、模具壽命、沖壓力的影響很大，是沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)極其重要的工藝參數(shù)。根據(jù)零件材料及料厚，查文獻(xiàn)[8]表2-10，確定沖裁刃口始用雙面間隙值：Zmin=0.025 mm， Zmax=0.045 mm。至于壓彎時(shí)凸模與凹模之間的間隙，按材料的性能、厚度以及彎曲件的高度和寬度（彎曲線的長(zhǎng)度），取單邊間隙C=（1.0～1.1）t，這里取C=0.5 mm

58、。另外，設(shè)計(jì)中考慮在合模時(shí)使毛坯完全壓靠，以保證彎曲件的質(zhì)量和尺寸精度。</p><p>　　4.1.2 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算</p><p>　　沖壓制件的尺寸精度主要決定于模具刃口的尺寸精度，合理間隙的數(shù)值也必須靠模具的刃口尺寸來(lái)保證。因此，正確確定模具刃口尺寸極其公差，是設(shè)計(jì)沖模的主要任務(wù)之一。</p><p>　?。?）切邊凸、凹模刃口尺寸計(jì)算</p&

59、gt;<p>　　由于該零件切邊形狀比較復(fù)雜，且為薄材料，為了保證凸、凹模之間的間隙值，擬采用凸、凹模配合加工的方法。先做凸模，然后配做凹模，具體可采用成形磨削加工刃口。</p><p>　　根據(jù)零件切邊形狀，如圖4-1所示，其中未標(biāo)注公差的尺寸，按IT12級(jí)取公差。凸模磨損后尺寸變小的記為A類，有A1=, A2=, A3=，A4=，A5=</p><p>　　尺寸變大的記為

60、B類，有B1=, B2=,B3=</p><p><b>　?、?對(duì)于A類尺寸：</b></p><p>　　查文獻(xiàn)[6]表2-11得：磨損系數(shù)x1=0.75, x2=1, x3=0.75, x4=1, x5=1</p><p>　　A類尺寸按式(4-1)計(jì)算：</p><p><b>　?。?-1）</

61、b></p><p>　　式中，—凸模制造公差，</p><p><b>　?、?對(duì)于B類尺寸：</b></p><p>　　查文獻(xiàn)[6]表2-11得：x1=1, x2=1, x3=1</p><p>　　B類尺寸按式(4-2)計(jì)算：</p><p><b>　　（4-2）<

62、/b></p><p>　　該零件切邊凹模刃口各部分尺寸按上述切邊凸模的相應(yīng)部分尺寸配制，保證雙面間隙值Zmin～Zmax=0.025～0.045mm。切邊凸模尺寸標(biāo)注如圖4-2所示。</p><p>　?。?）沖圓孔凸、凹模刃口尺寸計(jì)算</p><p>　　圓孔形狀簡(jiǎn)單，為制造方便，凸、凹模擬采用分開(kāi)加工。</p><p>　　圓孔尺

63、寸如圖4-3，未注公差按IT12級(jí)處理有，按一般要求：模具精度較工件精度高2～3級(jí)，查文獻(xiàn)[6]表2-10得，，這樣將不滿足分開(kāi)加工條件：。</p><p>　　考慮到圓孔容易加工，可以適當(dāng)?shù)奶岣咄?、凹模制造精度，?，</p><p>　　取，，這樣就滿足分開(kāi)加工條件：</p><p>　　先確定凸模刃口尺寸，查文獻(xiàn)[6]表2-11得：x=0.75，按（4-3）式

64、計(jì)算：</p><p><b>　　(4-3)</b></p><p><b>　　則：</b></p><p>　　凹模刃口尺寸，按（4-4）式計(jì)算：</p><p><b>　　（4-4）</b></p><p>　　則：,沖圓孔凸模尺寸標(biāo)注如圖4-

65、4所示</p><p>　　（3）沖腰形孔凸、凹模刃口尺寸計(jì)算</p><p>　　腰形孔尺寸如圖4-5，未注公差按IT12級(jí)處理有，孔心距。</p><p>　　腰形孔和圓孔同樣，比較容易加工，按上述沖圓孔凸、凹模刃口計(jì)算方法，適當(dāng)提高模具制造精度，以滿足分開(kāi)加工的條件，取，。</p><p>　?、?#160;   確

66、定凸模刃口尺寸，查文獻(xiàn)[6]表2-11得：x=1，根據(jù)（4-3）式有：</p><p>　　沖腰形孔凸模尺寸標(biāo)注如圖4-6所示。</p><p>　　由式（4-4）得，凹模刃口尺寸為：</p><p><b>　?、?孔心距   </b></p><p><b>　　（4-5）</b&

67、gt;</p><p>　　式中 、—凸、凹?？仔木嗟臉?biāo)稱尺寸（mm）；</p><p>　　—工件孔心距的標(biāo)稱尺寸（mm）；</p><p>　　—工件孔心距的公差（mm）</p><p><b>　　則：</b></p><p>　?。?）切斷凸模刃口尺寸計(jì)算</p><p

68、>　　零件切斷搭邊廢料形狀尺寸如圖4-7所示，其中未標(biāo)注公差的尺寸，按IT12級(jí)取公差。按上述切邊凸、凹模刃口尺寸計(jì)算方法，凸、凹模采用配合加工，先加工凸模，然后配做凹模。</p><p>　　同樣，凸模磨損后尺寸變小的記為</p><p>　　A類，有A1=, A2=, A3=, A4=；</p><p>　　尺寸變大的記為B類，有B1=。</p>

69、;<p><b>　?、?對(duì)于A類尺寸：</b></p><p>　　查文獻(xiàn)[6]表2-11得：x1=0.75, x2=1, x3=1, x4=1，由式（4-1）得：</p><p><b>　　② 對(duì)于B類尺寸：</b></p><p>　　查文獻(xiàn)[6]表2-11得：x=1</p><p

70、><b>　　由式（4-2）得：</b></p><p>　　該零件搭邊廢料切斷凹模刃口各部分尺寸按上述切斷凸模的相應(yīng)部分尺寸配制，保證雙面間隙值Zmin～Zmax=0.025～0.045mm，切斷凸模尺寸標(biāo)注如圖4-8所示。</p><p>　?。?）壓彎凸、凹模刃口尺寸計(jì)算</p><p>　　壓彎型槽相對(duì)位置關(guān)系，如圖4-9所示，相

71、對(duì)寬度尺寸標(biāo)注在內(nèi)側(cè)，故應(yīng)以凸臺(tái)（相當(dāng)于凸模）為基準(zhǔn)，先計(jì)算凸臺(tái)尺寸?？紤]到模具磨損和彎曲件的回彈，凸臺(tái)尺寸按（4-6）計(jì)算：</p><p><b>　?。?-6）</b></p><p>　　式中，—彎曲件基本尺寸(mm)；</p><p>　　—彎曲件制造公差(mm)；</p><p>　　—凸臺(tái)制造公差，按IT8

72、級(jí)選取</p><p><b>　　則：</b></p><p>　　兩個(gè)壓彎凸模刃邊相對(duì)位置尺寸（相當(dāng)于凹模）按凸臺(tái)尺寸控制，保證單邊間隙C, 即：</p><p><b>　　（4-7）</b></p><p><b>　　故：</b></p><p&g

73、t;　　4.2 凸、凹模的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.2.1 凸模的結(jié)構(gòu)和固定形式</p><p>　　由于沖件的形狀和尺寸的不同，沖模的加工以及裝配工藝等實(shí)際條件亦有所不同，所以在實(shí)際生產(chǎn)中使用的凸模結(jié)構(gòu)形式也就有很多種形式。一般沖裁凸模的形狀是由產(chǎn)品的形狀決定的，它可以采用直身結(jié)構(gòu)也可采用加強(qiáng)型結(jié)構(gòu)。主要的固定方式有：臺(tái)肩固定、鉚接、螺釘和銷釘固定以及粘結(jié)劑澆注法固定等[9]。<

74、;/p><p>　　本設(shè)計(jì)中采用用圓形和方形兩種形式的凸模，材料選用T10A鋼，淬火硬度HRC56-60 必要時(shí)表面可進(jìn)行滲氮處理。圓凸?？刹捎酶呔韧鈭A磨床加工，異形凸?？梢圆捎寐呓z線切割加工或成形磨削加工（成形磨削是模具零件成形表面精加工的一種方法，可以獲得高尺寸精度、高表面加工質(zhì)量[7]。</p><p>　　凸模固定方式如圖4-10所示：凸模以過(guò)渡配合（K6）固緊在凸模固定板上，頂端

75、形成臺(tái)肩，以便固定，并保證在工作時(shí)不被拉出，安全可靠。</p><p>　　4.2.2 凸模長(zhǎng)度的確定</p><p>　　凸模工作部分的長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)來(lái)確定。一般不宜過(guò)長(zhǎng)，否則往往因縱向彎曲而使凸模工作時(shí)失穩(wěn)。致使模具間隙出現(xiàn)不均勻，從而使沖件的質(zhì)量及精度有所下降，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)雇鼓Ｕ蹟唷?lt;/p><p>　　根據(jù)模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式，凸模的長(zhǎng)度為</p&

76、gt;<p><b>　?。?-8）</b></p><p>　　式中，—凸模的長(zhǎng)度（mm）；</p><p>　　—凸模固定板的厚度（mm），它取決于沖件的厚度t，一般在沖制t<1.5mm的板料時(shí)，取15～20mm；當(dāng)t=1.5～2.5mm時(shí)，取20～25mm；這里?。?lt;/p><p>　　—卸料板的厚度（mm），??；&l

77、t;/p><p>　　—導(dǎo)料板的厚度（mm），取；</p><p>　　—附加長(zhǎng)度（mm）。主要考慮凸模進(jìn)入凹模的深度（對(duì)于沖裁凸模取1mm，對(duì)于壓彎凸模根據(jù)零件彎曲高度取5.2mm）以及模具閉合狀態(tài)下卸料板的到凸模固定板間的安全距離（取20mm）</p><p>　　將各數(shù)據(jù)代入式（4-8）中得：</p><p><b>　　沖裁凸模

78、長(zhǎng)度 </b></p><p><b>　　壓彎凸模長(zhǎng)度 </b></p><p>　　4.2.3 凸模的強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　沖裁時(shí)凸模因承受了全部的壓力，所以它承受了相當(dāng)大的壓應(yīng)力。而</p><p>　　在卸料時(shí)，又承受有拉應(yīng)力。因此，在一次沖裁的過(guò)程中，其應(yīng)力為拉伸和壓縮交變反復(fù)作用。在一般情

79、況下，凸模的強(qiáng)度是足夠的，因此沒(méi)有必要作強(qiáng)度的校核[9]。但針對(duì)本過(guò)電片零件特點(diǎn)，其中有的凸模斷面尺寸很小，因此必須對(duì)相應(yīng)凸模的強(qiáng)度—包括凸模的最小斷面（危險(xiǎn)斷面）的承壓能力和抗彎能力進(jìn)行校核。</p><p>　　（1）凸模承受能力的校核</p><p>　　對(duì)凸模最小斷面上的承受能力進(jìn)行計(jì)算時(shí)，必須使沖裁力小于或等于危險(xiǎn)斷面所允許的最大壓應(yīng)力。由[9]表2-9查得，對(duì)于材料為黃銅的沖件

80、，最小的允許凸模相對(duì)直徑（）為0.61～0.85，而該模具中凸模刃口最小壁厚1.2mm，,故凸模承受能力滿足要求。</p><p>　　（2）失穩(wěn)彎曲應(yīng)力的校核</p><p>　　凸模在中心軸向壓力的作用下，保持穩(wěn)定（不產(chǎn)生彎曲）的最大長(zhǎng)度與導(dǎo)向方式有關(guān)，由卸料板導(dǎo)向凸模最大允許長(zhǎng)度按式（4-9）計(jì)算：</p><p><b>　?。?-9）</b

81、></p><p>　　式中，—凸模最大允許長(zhǎng)度（mm）；</p><p>　　—凸模材料彈性模量，對(duì)于鋼材可??；</p><p>　　—凸?；驔_孔直徑（mm）；</p><p>　　—沖件材料厚度（mm）；</p><p>　　—沖件材料抗剪強(qiáng)度（），這里對(duì)于H68普通黃銅</p><p&g

82、t;　　現(xiàn)今對(duì)最小凸模直徑進(jìn)行校核計(jì)算，將各數(shù)據(jù)代入式（4-9）中得：</p><p>　　所以大于凸模長(zhǎng)度，故滿足要求。顯然，其它凸模也滿足彎曲校核要求。</p><p><b>　　、</b></p><p>　　4.2.4 凹模結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)</p><p>　　凹模在設(shè)計(jì)中采用整體加工而成，為了便于設(shè)計(jì)、制造、維修

83、，壓彎凹模兩件采用鑲拼結(jié)構(gòu)，嵌入沖裁凹模孔內(nèi)，并用螺絲固定，凸、凹之間的間隙為一個(gè)料厚。壓彎凸模頭部設(shè)計(jì)為圓弧角（R=1），以避免壓彎時(shí)擦傷產(chǎn)品。在直角彎曲的壓彎凹?？拷蹚澗€處，設(shè)計(jì)一條校正筋，如圖4-11所示，使壓彎時(shí)在產(chǎn)品根部產(chǎn)生塑性變形，減小回彈，保證彎曲角。凹模材料與凸模相同，選用T10A鋼，淬火硬度HRC58-62。</p><p>　　如圖4-12所示，為沖裁凹模刃壁形式，適用于薄料沖裁模[10]。

84、一般可以使用電火花穿孔加工凹模[7]。</p><p>　　4.2.5 凹模結(jié)構(gòu)尺寸的確定</p><p>　　凹模設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的事項(xiàng)是關(guān)于凹模強(qiáng)度、制造方法及其加工精度等。特別是凹?？椎某叽?，在實(shí)用上是和制件尺寸一起來(lái)考慮的。它關(guān)系到制件質(zhì)量的好壞，因此對(duì)其加工表面質(zhì)量亦必須予以充分的考慮。</p><p>　　凹模的厚度和外形尺寸，對(duì)于其承受的沖裁力，必須具有不引

85、起破損和變形的足夠強(qiáng)度。沖裁時(shí)，凹模承受沖裁力和水平方向的作用，由于凹模的結(jié)構(gòu)形式不一，受力狀態(tài)又比較復(fù)雜，特別是對(duì)于復(fù)雜形狀的沖件，其凹模的強(qiáng)度計(jì)算就相當(dāng)?shù)膹?fù)雜。因而，在目前一般的生產(chǎn)實(shí)際情況下，通常都是根據(jù)沖裁件的輪廓尺寸和板料厚度、沖裁力的大小等來(lái)進(jìn)行概略的估算及經(jīng)驗(yàn)修正的[9]。結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算如下：</p><p><b>　?。?）凹模壁厚 </b></p><p

86、>　　凹模壁厚b按文獻(xiàn)[10]表14-5選擇。</p><p>　　從排樣圖2-3知沖件料寬50 mm（>40-50 mm），料厚0.5 mm（≤0.8 mm），由文獻(xiàn)[10]表14-5取b=30mm。</p><p>　?。?）凹模厚度：凹模厚度h根據(jù)沖裁力F按文獻(xiàn)[10]圖14-15選擇。</p><p><b>　　先算沖裁力：</

87、b></p><p><b>　?。?-10）</b></p><p>　　式中，L— 沖裁件周邊長(zhǎng)度（mm）；</p><p>　　t— 材料厚度（mm），t=0.5mm；</p><p>　　t— 材料抗剪強(qiáng)度（MPa），τ=240MPa；</p><p>　　K— 系數(shù)?？紤]到模具刃口

88、的磨損，模具間隙的波動(dòng)，材料力學(xué)性能的變化及材料厚度偏差等因素，一般取K=1.3。</p><p>　　算得整個(gè)沖壓工序中沖裁周邊長(zhǎng)度L=388mm，代入式（4-10）得： </p><p>　　F=1.3×388×240×0.5≈60KN</p><p>　　由文獻(xiàn)[10]圖14-15中取凹模厚度h=20mm。</p>

89、<p><b>　?。?）凹模外形尺寸</b></p><p>　　根據(jù)排樣圖2-3所注尺寸和上述凹模厚度h與壁厚b，可以得出：</p><p>　　凹模長(zhǎng)L=124 mm；</p><p>　　凹模寬B=110 mm；</p><p>　　故初步有了凹模外形尺寸L×B×h=124×

90、;112×20 mm。</p><p>　　根據(jù)要求，上述凹模外形尺寸須向國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)靠攏，對(duì)照文獻(xiàn)[10]表14-6（摘自GB2858-81），將上述尺寸改為125×125×20 mm。</p><p><b>　?。?） 刃壁高度</b></p><p>　　垂直于凹模平面的刃壁，其高度h0可以按下列規(guī)則計(jì)算[10

91、]：</p><p>　　沖件料厚t≤3 mm，h0=3 mm；</p><p>　　沖件料厚t>3 mm，h0=t；</p><p>　　所以，這里取h0=3 mm。</p><p>　　（5） 凹模鑲塊尺寸設(shè)計(jì)</p><p>　　對(duì)于凹模鑲塊的尺寸，可以參見(jiàn)相關(guān)零件圖紙。</p><p&

92、gt;<b>　　4.3 模板的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)的級(jí)進(jìn)模模板包括：卸料板、固定板、凹模板、墊板、上模板、下模板，其中卸料板、固定板、凹模板是關(guān)鍵的三塊模板，也是級(jí)進(jìn)模比不可少的[11]。該模具中固定板起著固定凸模的作用，卸料板主要起卸料、壓料同時(shí)還具有一定的導(dǎo)向作用；凹模板前面已經(jīng)提到，既充當(dāng)凹模刃口，又可以在其上鑲拼凹模鑲塊。</p><p>

93、　　另外，在進(jìn)行級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)時(shí)，有一項(xiàng)很重要，就是設(shè)計(jì)讓位，一般彎曲或成形等工位的所有后續(xù)工位都需要讓位，而且要充分讓位，不但需要考慮靜態(tài)讓位，還要考慮動(dòng)態(tài)讓位[11]。本設(shè)計(jì)中在凹模板上直接開(kāi)槽讓位，工件成形后由凹模終端的斜面滑出，保證了送料的順暢。</p><p>　　凹模外形尺寸前面已述，該級(jí)進(jìn)模其它模板的外形尺寸設(shè)計(jì)如下：</p><p><b>　　凸模固定板 ；<

94、/b></p><p><b>　　上墊板     ；</b></p><p><b>　　下墊板     ；</b></p><p><b>　　導(dǎo)料板     ；</b>&

95、lt;/p><p>　　卸料板     ；卸料板凸臺(tái)高度根據(jù)導(dǎo)向裝置導(dǎo)料板厚度來(lái)確定，取h =H-(0.1～0. 3)t=3-0.2×0.5=2.9 mm，所以卸料板整體高度為14.9 mm；</p><p>　　上模板     （標(biāo)準(zhǔn)件）；</p><p>　　下模板 

96、    （標(biāo)準(zhǔn)件）；</p><p><b>　　故：模具閉合高度</b></p><p>　　4.4 卸料彈簧的選用</p><p>　　先算卸料力，查文獻(xiàn)[8]表2-15得卸料力系數(shù)，則：</p><p>　?。?）根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)初定8根彈簧，每根彈簧分擔(dān)的卸料力為：</p>

97、<p>　?。?）查文獻(xiàn)[12]表10-1，并考慮到模具結(jié)構(gòu)尺寸，初選彈簧參數(shù)為：彈簧鋼絲直徑d=2mm，彈簧中徑D2=12mm，節(jié)距t=4.28mm，工作極限負(fù)荷Fj=188N，自由高度h0=40mm，有效圈數(shù)n=8.5，工作極限負(fù)荷下變形量hj=17.3mm，展開(kāi)長(zhǎng)度L=396mm。[規(guī)格標(biāo)記為：彈簧2×12×40]</p><p>　?。?）彈簧預(yù)壓量。由Fj=188N，h

98、j=17.3mm，考慮卸料的可靠性，取彈簧在預(yù)壓量為h1時(shí)就應(yīng)有150N的壓力，故：</p><p>　?。?）檢查彈簧最大壓縮量是否滿足上述條件：沖裁時(shí)卸料板的工作行程h2=6.2mm;考慮凸模的修模量h3=4mm;彈簧的預(yù)壓量為h1=14.4mm；故彈簧總壓縮量為</p><p>　　h1+h2+h3=14.4mm+6.2mm+4mm=24.6mm</p><p&g

99、t;　　hj=17.3mm<24.6mm ，故所選的彈簧不合適。</p><p>　　所以，改選彈簧鋼絲直徑d=3.0mm，彈簧中徑D2=18mm，節(jié)距t=6.13mm，工作極限負(fù)荷Fj=388N，自由高度h0=45mm，有效圈數(shù)n=6.5，工作極限負(fù)荷下變形量hj=18.2mm，展開(kāi)長(zhǎng)度L=481mm。[規(guī)格標(biāo)記為：彈簧3×18×45]</p><p><

100、b>　　計(jì)算彈簧預(yù)壓量：</b></p><p>　　故彈簧總壓縮量為：h1+h2+h3=7.0mm+6.2mm+4mm=17.2mm</p><p>　　hj=18.2mm>17.2mm，所以該規(guī)格的彈簧滿足要求。</p><p>　　4.5 其它零件的設(shè)計(jì)</p><p>　　在級(jí)進(jìn)模中，一些輔助零件對(duì)模具的順利工

101、作也起著重要的作用。針對(duì)該級(jí)進(jìn)模，這里主要介紹導(dǎo)正銷的設(shè)計(jì)。</p><p>　　本級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)當(dāng)中，通過(guò)導(dǎo)正削與在前一個(gè)工位上沖了的兩個(gè)的孔實(shí)現(xiàn)精確定位，保證產(chǎn)品的精度。進(jìn)行導(dǎo)正銷設(shè)計(jì)時(shí)注意到控制導(dǎo)正銷的長(zhǎng)度，保證當(dāng)模具在自由狀態(tài)時(shí)導(dǎo)正銷的直壁部分伸出卸料板的長(zhǎng)度要小于產(chǎn)品的一個(gè)料厚，這樣就可以有效地避免帶料現(xiàn)象[11]。模具在自由狀態(tài)時(shí)導(dǎo)正銷的直壁部分伸出卸料板的長(zhǎng)度為0.3mm。</p><

102、;p><b>　　5 沖壓設(shè)備的選用</b></p><p>　　根據(jù)所要完成的沖壓工藝性質(zhì)、生產(chǎn)批量的大小、沖壓件的幾何尺寸和精度要求來(lái)選定設(shè)備類型。</p><p>　　開(kāi)式曲柄壓力機(jī)雖然剛度差，但它成本低，且有三個(gè)方向可以操作的優(yōu)點(diǎn)，故廣泛應(yīng)用于中小型沖裁件、彎曲件、拉深件的生產(chǎn)中。</p><p>　　閉式曲柄壓力機(jī)剛度好、精度高

103、，只能靠?jī)蓚€(gè)方向操作，適用于大中型件的生產(chǎn)。</p><p>　　雙動(dòng)曲柄壓力機(jī)有兩個(gè)滑塊，壓邊可靠易調(diào)，適用于較復(fù)雜的大中型拉深件的生產(chǎn)。</p><p>　　綜合考慮，采用開(kāi)式曲柄壓力機(jī)。</p><p>　　5.1 沖壓力的計(jì)算</p><p>　　該級(jí)進(jìn)模采用彈性卸料和下出料方式。</p><p>　　由4.2

104、節(jié)及4.4節(jié)計(jì)算知：；</p><p>　　計(jì)算推件力，查文獻(xiàn)[8]表2-15得推件力系數(shù)，則：</p><p><b>　　（5-1）</b></p><p>　　式中，—卡在凹?？卓谥械墓ぜ€(gè)數(shù)，取，故</p><p>　　計(jì)算彎曲力，應(yīng)該是自由彎曲力與校正彎曲力之和。即</p><p>&l

105、t;b>　?。?-2）</b></p><p>　　由于校正彎曲時(shí)，校正彎曲力比自由彎曲力大得多，故可以忽略，而的大小取決于壓力即的調(diào)整，根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)計(jì)算初定為</p><p><b>　　所以，</b></p><p>　　所選壓力機(jī)的公稱壓力必須大于。</p><p>　　6.2 計(jì)算壓力中心<

106、;/p><p>　　根據(jù)排樣圖設(shè)計(jì)及各工位在模具上的相對(duì)位置，建立直角坐標(biāo)系，</p><p><b>　　如圖6-1所示：</b></p><p>　　由對(duì)稱性可知，各工序沖壓力的合力作用點(diǎn)落在x軸上，即坐標(biāo)，將所計(jì)算的各工位上的沖壓力及圖6-1中所標(biāo)注的x坐標(biāo)值代入式（6-1）中得：坐標(biāo)，故在此坐標(biāo)系中模具壓力中心坐標(biāo)為（7，0）。所以該模具壓

107、力中心（機(jī)床滑塊中心）與模具中心左右偏移10.5mm(可供模具安裝時(shí)參考)。</p><p><b>　　6 壓力中心的計(jì)算</b></p><p>　　沖裁時(shí)的合力作用點(diǎn)或多工序模各工序沖壓力的合力作用點(diǎn)，稱為模具壓力中心。如果模具壓力中心與壓力機(jī)滑塊中心不一致，沖壓時(shí)會(huì)產(chǎn)生偏載，導(dǎo)致模具以及滑塊與導(dǎo)軌的急劇磨損，降低模具和壓力機(jī)的壽命。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該正確算出沖裁

108、時(shí)的壓力中心，并使壓力中心和模柄軸心線重合；若因沖件的形狀特殊，從模具結(jié)構(gòu)方面考慮不宜使壓力中心與模柄軸心線相重合，也應(yīng)注意盡量使壓力中心的偏離不超過(guò)所選壓力機(jī)模柄孔投影面積的范圍，以下通過(guò)解析法確定模具的壓力中心。</p><p><b>　　6.1 計(jì)算步驟</b></p><p>　　（1）建立平面直角坐標(biāo)系；</p><p>　?。?）

109、計(jì)算出各單一圖形的壓力中心到坐標(biāo)軸的距離x1、x2、x3、…xn和y1、 y2、 y3、… yn ；</p><p>　?。?）將計(jì)算數(shù)據(jù)分別代入式（6-1a）和（6-1b），即可求得壓力中心坐標(biāo)</p><p>　?。▁0, y0）。  </p><p><b>　?。?-1a）</b></p><p>&l

110、t;b>　?。?-1b）</b></p><p><b>　　7 總結(jié)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)是源頭，設(shè)計(jì)雖然只占模具成本的10%左右，卻決定了整個(gè)模具成本的70%～80%。所以，作者在設(shè)計(jì)時(shí)詳盡地考慮了模具結(jié)構(gòu)，考慮提高生產(chǎn)率，如何方便維修。但是，又不能完全依賴于設(shè)計(jì)，在實(shí)際生產(chǎn)中要具體問(wèn)題具體分析，根據(jù)實(shí)際狀況進(jìn)行模具調(diào)整也是必需的。在

111、生產(chǎn)中模具的維修、保養(yǎng)也是很重要的。在模具維修時(shí)，應(yīng)該多注意細(xì)節(jié)，找出根本原因，針對(duì)其維修。在拆裝模具時(shí)，要認(rèn)真仔細(xì)，以防損傷模具。定期的維護(hù)、保養(yǎng)也可以大大提高模具壽命。</p><p>　　從整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程來(lái)看，該電器開(kāi)關(guān)過(guò)電片采用多工位級(jí)進(jìn)模，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，加工簡(jiǎn)單，操作方便，通過(guò)連續(xù)沖裁、彎曲等幾道工序一次成形，工作效高，零件成形質(zhì)量好，大大提高了生產(chǎn)率，降低了生產(chǎn)成本，滿足了生產(chǎn)需求，而且該設(shè)計(jì)思路可

112、擴(kuò)展推廣到其它類似零件的產(chǎn)品模具設(shè)計(jì)中。當(dāng)然，由于作者知識(shí)水平有限，對(duì)實(shí)踐的缺乏，當(dāng)中不乏有不足之處，還有待在以后的工作實(shí)踐當(dāng)中不斷地完善和創(chuàng)新！ </p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　此論文是在導(dǎo)師xx的悉心指導(dǎo)下完成的。導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)