電極板沖孔模設(shè)計(jì)沖壓模具【沖壓模具設(shè)計(jì)稿】

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選題的意義與目的模具是現(xiàn)代工業(yè)的重要工藝設(shè)備，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，它在國民經(jīng)濟(jì)中占有越來越重要的地位，發(fā)展前景十分廣闊。沖壓加工在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門越來越多地采用沖壓法加工產(chǎn)品零部件，如汽車、農(nóng)機(jī)、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(dāng)?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(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要目的有兩個(gè)：一是掌握查閱查資料手冊(cè)的能力，能夠熟練的運(yùn)用工程軟件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。二是掌握模具設(shè)計(jì)方法和步驟,了解模具的加工工藝過程。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)是電極板沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)，通過本次設(shè)計(jì)不僅使我們了解沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之間的關(guān)系，還可以掌握模具設(shè)計(jì)的步驟與方法。同時(shí)，設(shè)計(jì)過程本身對(duì)于我們模具專業(yè)的學(xué)生來說就是一種挑戰(zhàn)，是一種創(chuàng)新，也是對(duì)自己所學(xué)知識(shí)的一次檢驗(yàn)，對(duì)我們的設(shè)計(jì)能力和經(jīng)驗(yàn)的積累也是有利的。還有助于我們鞏固書本上所學(xué)到的理論知識(shí)，加深對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解，將理論知識(shí)與實(shí)際生產(chǎn)緊密聯(lián)系起來，可以大大提高我們的綜合能力，為將來的工作打下良好基礎(chǔ)。2 文獻(xiàn)綜述模具制造技術(shù)迅速發(fā)展，已成為現(xiàn)代制造技術(shù)的重要組成部分。在現(xiàn)代化工業(yè)進(jìn)程中，模具的地位及其重要性越來越被人們所重視，一個(gè)國家模具工業(yè)技術(shù)水平的高低，直接代表著這個(gè)國家工業(yè)設(shè)計(jì)制造水平的技術(shù)水平，它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。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(fèi)大量資金進(jìn)口。 沖壓模具技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟(jì)的方向 發(fā)展，模具產(chǎn)品的技術(shù)含量不斷提高，模具制造周期不斷縮短，模具生產(chǎn)朝著信息化、 無圖化、精細(xì)化、自動(dòng)化的方向發(fā)展，模具企業(yè)正向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)品 品牌化、管理信息化、經(jīng)營國際化的方向發(fā)展。三研究現(xiàn)狀我國沖壓模具無論在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都已有了很大發(fā)展，但與國發(fā)經(jīng)濟(jì)需求和世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大，一些大型、精度、復(fù)雜、長壽命的高檔模具每年仍大量進(jìn)口，特別是中高檔轎車的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進(jìn)口。一些低檔次的簡(jiǎn)單沖模，已趨供過于求，市場(chǎng)竟?fàn)幖ち摇?.在技術(shù)方面：現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，推動(dòng)了我國模具工業(yè)的前進(jìn)。CADCAECAM技術(shù)的日臻完善和在模具制造上的應(yīng)用，使其在現(xiàn)代模具的制造中發(fā)揮越來越造的必然趨勢(shì)。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)輔助制造（CAD/CAM）技術(shù)發(fā)展至今已較完善。隨著技術(shù)的發(fā)展，CAD/CAM 技術(shù)在模具的生產(chǎn)中，將普遍采用經(jīng)過市場(chǎng)調(diào)查及其周密的研究，進(jìn)行生產(chǎn)決策，下達(dá)生產(chǎn)計(jì)劃及實(shí)施措施，緊接著模具開發(fā)設(shè)計(jì)者使用模CAD 工作站，完成模具設(shè)計(jì)中的造型、計(jì)算、分析以及繪制工程圖，而且可在設(shè)計(jì)階段對(duì)產(chǎn)品性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，可使設(shè)計(jì)者從繁重的繪圖中解放出來，能有更多的時(shí)間作創(chuàng)造性的工作10。在模具制造過程中引入CAD/CAM 系統(tǒng)后，對(duì)于沖壓模具而言，不需要再使用主模型和靠模，加工精度也得到了提高。其主要差別是對(duì)尺寸的控制從根本上得到了改善。通常的方法是用CAD 數(shù)據(jù)精確地加工出模具的主要型腔表面，然后將其他零件與主要型腔面進(jìn)行配合加工。2.在制造方面：2004年我國共進(jìn)口沖壓模具5.61億美聯(lián)社元,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(chǎng)總規(guī)模約為266.6億元.其中國內(nèi)市場(chǎng)需求為260.4億元,總供應(yīng)約為213.8億元,市場(chǎng)滿足率為82%.3在上述供求總體情況中,有幾個(gè)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,因此電極板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(chǎng)滿足率要高于沖壓模具市場(chǎng)總體滿足率;二是由于我國的模具價(jià)格要比國際市場(chǎng)低格低許多,具有一定的竟?fàn)幜?因此其在國際市場(chǎng)前景看好,2005年沖壓模具出口達(dá)到1.46億美元,比2004年增長94.7%就可說明這一點(diǎn);三是近年來港資、臺(tái)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(jì)資料，因此未能計(jì)入上述數(shù)字之中。3.在優(yōu)化方面（發(fā)展趨勢(shì)）：電極板作為沖壓模具方面，可優(yōu)化方面包括材料的優(yōu)化創(chuàng)新，結(jié)構(gòu)方面的優(yōu)化，工藝方面的優(yōu)化，設(shè)備方面的更新進(jìn)步等。(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(jiǎn)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。(5)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計(jì)目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到30%左右。國外發(fā)達(dá)國家一般為80%左右。(6)優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù)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。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術(shù)。(7)模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化模具表面的質(zhì)量對(duì)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(dòng)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(shì)。三創(chuàng)新思路電極板，運(yùn)用的范圍很廣泛，如下圖所示。創(chuàng)新是如今社會(huì)所推崇的，結(jié)構(gòu)是要根據(jù)不同的部件連接需要而設(shè)定，所以在工藝方面設(shè)計(jì)得更加合理，更加方便加工，生產(chǎn)效率更高。通過分析以及查找相關(guān)資料，目前，市場(chǎng)上的大多電極板基本上是成熟的，特點(diǎn)為結(jié)構(gòu)上的不同。工藝方面，復(fù)合模和級(jí)進(jìn)模具都適合電極板沖壓，但由于孔心距尺寸精度要求高，為更好地保證尺寸精度，最后確定用復(fù)合沖裁的方式進(jìn)行生產(chǎn)。四論文提綱摘要本文的主要目標(biāo)就是構(gòu)建一個(gè)沖壓模具工藝過程，通過上網(wǎng)搜索資料，在專業(yè)書籍中查閱相關(guān)知識(shí)，對(duì)沖壓模具乃至模具設(shè)計(jì)的整個(gè)流程有一個(gè)清晰的了解，把理論知識(shí)通過畢業(yè)設(shè)計(jì)運(yùn)用到實(shí)際當(dāng)中，充分消化沖壓模具設(shè)計(jì)過程的每一個(gè)細(xì)節(jié)。通過本次設(shè)計(jì)，掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的方法和步驟，掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的基本技能，懂得了怎樣分析零件的工藝性，怎樣確定工藝方案，了解了模具的基本結(jié)構(gòu)，提高了計(jì)算能力，繪圖能力，熟悉了相應(yīng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)對(duì)相關(guān)的課程進(jìn)行了全面的復(fù)習(xí)，使獨(dú)立思考能力有了提高。五進(jìn)度安排序號(hào)任務(wù)名稱開始時(shí)間結(jié)束時(shí)間1選題2下達(dá)任務(wù)書3完成開題報(bào)告4完成初稿設(shè)計(jì)6中期檢查7修改，完成終稿8答辯六參考文獻(xiàn) 1 張正修, 張鎮(zhèn).模具產(chǎn)的現(xiàn)狀與發(fā)展態(tài)勢(shì)J,五金科技,2005(8):121,27. 2 李發(fā)致編著.模具先進(jìn)制造技術(shù)M,北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2003.3楊關(guān)全,熊良猛.冷沖模設(shè)計(jì)資料與指導(dǎo)M.第1版.大連:大連理工大學(xué)出版社，2007。 4 杜光華. 國內(nèi)外模具鋼發(fā)展現(xiàn)狀. 冶鋼科技，1994（2）：7-13. 5 張洪奎，劉笑蓮. 國內(nèi)熱作模具鋼發(fā)展概況. 熱處理，2003，18（2）：52-58.6劉建超,張寶忠.沖壓模具設(shè)計(jì)與制造M.第2版.北京:高等教育出版社，2004. 7郝濱海.沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)M.第2版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2005.8鄭水林.超細(xì)粉碎原理，工藝，設(shè)備急應(yīng)用. 中國建材工業(yè)出版.1993.51-54 9 張夕琴，張金標(biāo). CADCAE技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)與模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用. 裝備制造技術(shù)，2007（11）：57-60. 10 鄧小紅，雷云進(jìn)，陳巧蓮. CAD/CAM/CAE 技術(shù)在模具開發(fā)中的應(yīng)用J. 大眾科技，2006，（6）：44. 11 盧毓偉. CAD/ CAM 系統(tǒng)在模具制造中的應(yīng)用J.電加工與模具，2004 年增刊：31-34.12江耕華,陳啟松.機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè).煤炭工業(yè)出版社. 1983.12-1413 妹尾允史著.機(jī)電一體化電子學(xué)入門.科學(xué)出版社，2001.54-5714 高森年編著.機(jī)電一體化.科學(xué)出版社；2001.91-95指導(dǎo)教師意見： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日教研室或系審核意見： 教研室（系）主任簽名： 年 月 日 備注：本開題報(bào)告須裝入學(xué)生的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）檔案袋存檔。 畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述題 目： 電極板沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 系 別： 機(jī)電工程系 專 業(yè)： 材料成型及控制工程(模具CAD/CAM) 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 2016年03月20日1.前言模具是現(xiàn)代工業(yè)的重要工藝設(shè)備，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，它在國民經(jīng)濟(jì)中占有越來越重要的地位，發(fā)展前景十分廣闊。沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡(jiǎn)稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行；沒有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝就無法實(shí)現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素，只有它們相互結(jié)合才能得出沖壓件。中國的模具行業(yè)產(chǎn)值躋身于世界的第三位，但中國模具行業(yè)的質(zhì)量并不是世界上最好的，目前還趕不上德國和日本。但我們相信，中國不會(huì)因此而停頓，中國模具的發(fā)展，不僅僅是要量上考慮，更應(yīng)該要從質(zhì)上考慮，中國模具行業(yè)大有發(fā)展的空間。沖壓加工在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門越來越多地采用沖壓法加工產(chǎn)品零部件，如汽車、農(nóng)機(jī)、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(dāng)?shù)拇螅賱t60%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(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。因此可以說，如果生產(chǎn)中不諒采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門要提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、快速進(jìn)行產(chǎn)品更新?lián)Q代等都是難以實(shí)現(xiàn)的。2. 正文一歷史背景我國考古發(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。二沖壓模具市場(chǎng)情況 我國沖壓模具無論在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都已有了很大發(fā)展，但與國發(fā)經(jīng)濟(jì)需求和世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大，一些大型、精度、復(fù)雜、長壽命的高檔模具每年仍大量進(jìn)口，特別是中高檔轎車的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進(jìn)口。一些低檔次的簡(jiǎn)單沖模，已趨供過于求，市場(chǎng)竟?fàn)幖ち?。沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，許多新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料不斷涌現(xiàn)，因而促進(jìn)了沖壓技術(shù)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(shù)的基礎(chǔ)。目前，國內(nèi)外對(duì)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(yīng)力應(yīng)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(jìn)展。特別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展和塑性變形理論的進(jìn)一步完善，近年來國內(nèi)外已開始應(yīng)用塑性成形過程的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，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(jié)果，設(shè)計(jì)人員可預(yù)測(cè)某一工藝方案成形的可行性及可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題，并通過在計(jì)算機(jī)上選擇修改相關(guān)參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)工藝及模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)。這樣既節(jié)省了昂貴的試模費(fèi)用，也縮短了制模具周期。 研究推廣能提高生產(chǎn)率及產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本和擴(kuò)大沖壓工藝應(yīng)用范圍的各種壓新工藝，也是沖壓技術(shù)的發(fā)展方向之一。目前，國內(nèi)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(diǎn)成形工藝等精密、高效、經(jīng)濟(jì)的沖壓新工藝。其中，精密沖裁是提高沖裁件質(zhì)量的有效方法，它擴(kuò)大了沖壓加工范圍，目前精密沖裁加工零件的厚度可達(dá)25mm，精度可達(dá)IT1617級(jí)；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(fù)雜形狀的零件，在特定生產(chǎn)條件下具有明顯的經(jīng)濟(jì)效果；采用爆炸等高能效成形方法對(duì)于加工各種尺寸在、形狀復(fù)雜、批量小、強(qiáng)度高和精度要求較高的板料零件，具有很重要的實(shí)用意義；利用金屬材料的超塑性進(jìn)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(duì)于加工形狀復(fù)雜和大型板料零件具有突出的優(yōu)越性；無模多點(diǎn)成形工序是用高度可調(diào)的凸模群體代替?zhèn)鹘y(tǒng)模具進(jìn)行板料曲面成形的一種先進(jìn)技術(shù)，我國已自主設(shè)計(jì)制造了具有國際領(lǐng)先水平的無模多點(diǎn)成形設(shè)備，解決了多點(diǎn)壓機(jī)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(shí)利用反復(fù)成形技術(shù)可消除材料內(nèi)殘余應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)無回彈成形。無模多點(diǎn)成形系統(tǒng)以CAD/CAM/CAE技術(shù)為主要手段，能快速經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)三維曲面的自動(dòng)化成形。(2.)沖模是實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的基本條件.在沖模的設(shè)計(jì)制造上,目前正朝著以下兩方面發(fā)展:一方面,為了適應(yīng)高速、自動(dòng)、精密、安全等大批量現(xiàn)代生產(chǎn)的需要，沖模正向高效率、高精度、高壽命及多工位、多功能方向發(fā)展，與此相比適應(yīng)的新型模具材料及其熱處理技術(shù)，各種高效、精密、數(shù)控自動(dòng)化的模具加工機(jī)床和檢測(cè)設(shè)備以及模具CAD/CAM技術(shù)也在迅速發(fā)展；另一方面，為了適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代和試制或小批量生產(chǎn)的需要，鋅基合金沖模、聚氨酯橡膠沖模、薄板沖模、鋼帶沖模、組合沖模等各種簡(jiǎn)易沖模及其制造技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。 精密、高效的多工位及多功能級(jí)進(jìn)模和大型復(fù)雜的汽車覆蓋件沖模代表了現(xiàn)代沖模的技術(shù)水平。目前，50個(gè)工位以上的級(jí)進(jìn)模進(jìn)距精度可達(dá)到2微米，多功能級(jí)進(jìn)模不僅可以完成沖壓全過程，還可完成焊接、裝配等工序。我國已能自行設(shè)計(jì)制造出達(dá)到國際水平的精度達(dá)25微米，進(jìn)距精度23微米，總壽命達(dá)1億次。我國主要汽車模具企業(yè)，已能生產(chǎn)成套轎車覆蓋件模具，在設(shè)計(jì)制造方法、手段方面已基本達(dá)到了國際水平，但在制造方法手段方面已基本達(dá)到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)、功能方面也接近國際水平，但在制造質(zhì)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(shù)現(xiàn)代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)正在不斷向傳統(tǒng)制造技術(shù)滲透、交叉、融合形成了現(xiàn)代模具制造技術(shù)。其中高速銑削加工、電火花銑削加工、慢走絲切割加工、精密磨削及拋光技術(shù)、數(shù)控測(cè)量等代表了現(xiàn)代沖模制造的技術(shù)水平。高速銑削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面質(zhì)量（主軸轉(zhuǎn)速一般為1500040000r/min），加工精度一般可達(dá)10微米，最好的表面粗糙度Ra1微米），而且與傳統(tǒng)切削加工相比具有溫升低（工件只升高3攝氏度）、切削力小，因而可加工熱敏材料和剛性差的零件，合理選擇刀具和切削用量還可實(shí)現(xiàn)硬材料（60HRC）加工；電火花銑削加工（又稱電火花創(chuàng)成加工）是以高速旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單管狀電極作三維或二維輪廓加工（像數(shù)控銑一樣），因此不再需要制造昂貴的成形電極，如日本三菱公司生產(chǎn)的EDSCAN8E電火花銑削加工機(jī)床，配置有電極損耗自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)、CAD/CAM集成系統(tǒng)、在線自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)，體現(xiàn)了當(dāng)今電火花加工機(jī)床的技術(shù)水平；慢走絲線切割技術(shù)的發(fā)展水平已相當(dāng)高，功能也相當(dāng)完善，自動(dòng)化程度已達(dá)到無人看管運(yùn)行的程度，目前切割速度已達(dá)到300mm/min，加工精度可達(dá)1.5微米，表面粗糙度達(dá)Ra=010.2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(xué)曲線磨床、數(shù)控連續(xù)軌跡坐標(biāo)磨床及自動(dòng)拋光等先進(jìn)設(shè)備和技術(shù);模具加工過程中的檢測(cè)技術(shù)也取得了很大的發(fā)展,現(xiàn)在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)除了能高精度地測(cè)量復(fù)雜曲面的數(shù)據(jù)外,其良好的溫度補(bǔ)償裝置、可靠的抗振保護(hù)能力、嚴(yán)密的除塵措施及簡(jiǎn)單操作步驟，使得現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化檢測(cè)成為可能。此外，激光快速成形技術(shù)（RPM）與樹脂澆注技術(shù)在快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)中得到了成功的應(yīng)用。利用RPM技術(shù)快速成形三維原型后，通過陶瓷精鑄、電弧涂噴、消失模、熔模等技術(shù)可快速制造各種成形模。如清華大學(xué)開發(fā)研制的“M-RPMS-型多功能快速原型制造系統(tǒng)”是我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的世界惟一擁有兩種快速成形工藝（分層實(shí)體制造SSM和熔融擠壓成形MEM）的系統(tǒng)，它基于“模塊化技術(shù)集成”之概念而設(shè)計(jì)和制造，具有較好的價(jià)格性能比。一汽模具制造公司在以CAD/CAM加工的主模型為基礎(chǔ)，采用瑞士汽巴精化的高強(qiáng)度樹脂澆注成形的樹脂沖模應(yīng)用在國產(chǎn)轎車試制和小批量生產(chǎn)開辟了新的途徑。(3) 沖壓設(shè)備和沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化方面 性能良好的沖壓設(shè)備是提高沖壓生產(chǎn)技術(shù)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(dòng)化的沖壓設(shè)備相匹配。為了滿足大批量高速生產(chǎn)的需要，目前沖壓設(shè)備也由單工位、單功能、低速壓力機(jī)朝著多工位、多功能、高速和數(shù)控方向發(fā)展，加之機(jī)械乃至機(jī)器人的大量使用，使沖壓生產(chǎn)效率得到大幅度提高，各式各樣的沖壓自動(dòng)線和高速自動(dòng)壓力機(jī)紛紛投入使用。如在數(shù)控四邊折彎機(jī)中送入板料毛坯后，在計(jì)算機(jī)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(chǎn)率；在高速自動(dòng)壓力機(jī)上沖壓電機(jī)定轉(zhuǎn)子沖片時(shí)，一分鐘可沖幾百片，并能自動(dòng)疊成定、轉(zhuǎn)子鐵芯，生產(chǎn)效率比普通壓力機(jī)提高幾十倍，材料利用率高達(dá)97%；公稱壓力為250KN的高速壓力機(jī)的滑塊行程次數(shù)已達(dá)2000次/min以上。在多功能壓力機(jī)方面，日本田公司生產(chǎn)的2000KN“沖壓中心”采用CNC控制，只需5min時(shí)間就可完成自動(dòng)換模、換料和調(diào)整工藝參數(shù)等工作；美國惠特尼公司生產(chǎn)的CNC金屬板材加工中心，在相同的時(shí)間內(nèi)，加工沖壓件的數(shù)量為普通壓力機(jī)的410倍，并能進(jìn)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(yīng)市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)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(chǎn)為適應(yīng)這一新的要求，開發(fā)了多種適合不同批量生產(chǎn)的工藝、設(shè)備和模具。其中，無需設(shè)計(jì)專用模具、性能先進(jìn)的轉(zhuǎn)塔數(shù)控多工位壓力機(jī)、激光切割和成形機(jī)、CNC萬能折彎機(jī)等新設(shè)備已投入使用。特別是近幾年來在國外已經(jīng)發(fā)展起來、國內(nèi)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(chǎn)新的發(fā)展趨勢(shì)。FMS系統(tǒng)以數(shù)控沖壓設(shè)備為主體，包括板料、模具、沖壓件分類存放系統(tǒng)、自動(dòng)上料與下料系統(tǒng)，生產(chǎn)過程完全由計(jì)算機(jī)控制，車間實(shí)現(xiàn)24小時(shí)無人控制生產(chǎn)。同時(shí)，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(chǎn)品方便迅速，沖壓件精度也高。(4)沖壓標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化生產(chǎn)方面模具的標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化生產(chǎn)，已得到模具行業(yè)和廣泛重視。因?yàn)闆_模屬單件小批量生產(chǎn)，沖模零件既具的一定的復(fù)雜性和精密性，又具有一定的結(jié)構(gòu)典型性。因此，只有實(shí)現(xiàn)了沖模的標(biāo)準(zhǔn)化，才能使沖模和沖模零件的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)專業(yè)化、商品化，從而降低模具的成本，提高模具的質(zhì)量和縮短制造周期。目前，國外先進(jìn)工業(yè)國家模具標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)程度已達(dá)70%80%，模具廠只需設(shè)計(jì)制造工作零件，大部分模具零件均從標(biāo)準(zhǔn)件廠購買，使生產(chǎn)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(xì)，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(chǎn)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(biāo)準(zhǔn)化與專業(yè)化生產(chǎn)近年來也有較大發(fā)展，除反映在標(biāo)準(zhǔn)件專業(yè)化生產(chǎn)廠家有較多增加外，標(biāo)準(zhǔn)件品種也有擴(kuò)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(biāo)準(zhǔn)化程度還不高（一般在40%以下），標(biāo)準(zhǔn)件的品種和規(guī)格較少，大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)件廠家未形成規(guī)?；a(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量也還存在較多問題。另外，標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)的銷售、供貨、服務(wù)等都還有待于進(jìn)一步提高。3.總結(jié)盡管中國隨著社會(huì)的發(fā)展，生產(chǎn)力得到了極大的提高，但是如今的發(fā)展卻遇到了頸瓶，需要改革創(chuàng)新，畢竟簡(jiǎn)單低質(zhì)量的模具已經(jīng)趨于飽和。我們作為中國未來的新生命需要開拓的是高質(zhì)量，復(fù)雜模具的高層次領(lǐng)域，增強(qiáng)自己的競(jìng)爭(zhēng)力，在模具領(lǐng)域的高端領(lǐng)域取得自己的一席之位。參考文獻(xiàn) 1紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì).西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室.2002.34-362大連理工大學(xué)工程教研室編.機(jī)械制圖第四版.1997.21-253葉元烈.機(jī)械傳動(dòng)裝置手冊(cè).河南科技技術(shù)出版社.1985.78-854尾允史著.機(jī)電一體化電子學(xué)入門.科學(xué)出版社，2001.54-575陳瑜著.機(jī)電一體化技術(shù)（上）.上?？萍嘉墨I(xiàn)出版社.2003.87-886成大先主編，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).化學(xué)工業(yè)出版社，19827王新華，袁聯(lián)富主編，沖模結(jié)構(gòu)圖冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20038招惠玲，劉杰華主編.模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)，湛江:湛江海洋大學(xué)出版社,20049王芳主編，冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999設(shè) 計(jì)（論 文）說 明 書題 目 電極板沖孔模設(shè)計(jì) 學(xué) 生 系 別 機(jī) 電 工 程 系 專 業(yè) 班 級(jí) 材料成型及控制工程 學(xué) 號(hào) 指 導(dǎo) 教 師 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)誠 信 承 諾 書本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì) 電極板沖孔工藝與模具設(shè)計(jì) 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計(jì)中特別加以標(biāo)注引用，表示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計(jì)不包含任何其他個(gè)人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 作者姓名： 2016 年 3 月 28 日目 錄前 言4第一章、沖壓工藝方案的制定71.1.工藝分析71.2.工藝方案的確定7第二章、模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)92.1.產(chǎn)品定位裝置92.2.出料裝置102.3.模具工作過程10第三章、模具零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算123.1.凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算123.1.1.凸、凹模間隙的選擇123.1.2.凸、凹模刃口尺寸計(jì)算123.2.凸、凹模的設(shè)計(jì)143.2.1.凸模的結(jié)構(gòu)和固定形式143.2.2.凸模長度的確定143.2.3.凸模的強(qiáng)度計(jì)算153.2.4.凹模結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)163.2.5.凹模結(jié)構(gòu)尺寸的確定163.3.模板的設(shè)計(jì)17第四章、沖壓設(shè)備的選擇184.1.沖壓力計(jì)算184.2.選擇壓力機(jī)19第五章，壓力中心計(jì)算20總 結(jié)21致 謝22參考文獻(xiàn)23前 言模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流動(dòng)，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。自改革開放以來，到目前為此制造業(yè)在中國國民經(jīng)濟(jì)中占的比重已占到45%，制造業(yè)部門成為GDP增長的主要支撐力量。模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場(chǎng)的需求上，僅以汽車，摩托車行業(yè)的模具市場(chǎng)為例。汽車，摩托車行業(yè)是模具最大的市場(chǎng)，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國家，這一市場(chǎng)占整個(gè)模具市場(chǎng)一半左右。汽車工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車工業(yè)重點(diǎn)是發(fā)展零部件，經(jīng)濟(jì)型轎車和重型汽車，汽車模具作為發(fā)展重點(diǎn)，已在汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確。 目前世界模具市場(chǎng)供不應(yīng)求，模具的主要出口國是美國，日本，法國，瑞士等國家。中國模具出口數(shù)量極少，但中國模具鉗工技術(shù)水平高，勞動(dòng)成本低，只要配備一些先進(jìn)的數(shù)控制模設(shè)備，提高模具加工質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，溝通外貿(mào)渠道，模具出口將會(huì)有很大發(fā)展。研究和發(fā)展模具技術(shù)，提高模具技術(shù)水平，對(duì)于促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著特別重要的意義。現(xiàn)代模具行業(yè)是技術(shù)，資金密集性的行業(yè)，模具行業(yè)的發(fā)展，可以帶動(dòng)制造業(yè)的蓬勃發(fā)展。對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著輻射性的影響。雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低CADCAECAM技術(shù)的普及率不高；許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，致使相當(dāng)一部分大型、精密、復(fù)雜和長壽命模具依賴進(jìn)口。隨著計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，CAD/CAE/CAM技術(shù)也日臻成熟，其現(xiàn)代模具中的應(yīng)用將越來越廣泛。利用先進(jìn)的CAD/CAM/CAE技術(shù)進(jìn)行模具的設(shè)計(jì)與制造，不僅省時(shí)省力，實(shí)現(xiàn)了無圖紙化加工，而且制品的準(zhǔn)確性，減少了試模的次數(shù)，縮短模具的設(shè)計(jì)及生產(chǎn)周期。模具制造技術(shù)將向集成化、智能化、益人化、高效化方向發(fā)展。最為重要的是保證了模具使用壽命。模具制造技術(shù)迅速發(fā)展，已成為現(xiàn)代制造技術(shù)的重要組成部分。模具網(wǎng)CEO、深圳市模具技術(shù)學(xué)會(huì)專家委員羅百輝表示，現(xiàn)代模具制造技術(shù)正朝著加快信息驅(qū)動(dòng)、提高制造柔性、敏捷化制造及系統(tǒng)化集成的方向發(fā)展。具體表現(xiàn)在模具的CAD/CAM技術(shù)，模具的激光快速成型技術(shù)，模具的精密成形技術(shù)，模具的超精密加工技術(shù)，模具在設(shè)計(jì)中采用有限元法、邊界元法進(jìn)行流動(dòng)、冷卻、傳熱過程的動(dòng)態(tài)模擬技術(shù)，模具的CIMS技術(shù)，已在開發(fā)的模具DNM技術(shù)以及數(shù)控技術(shù)等先進(jìn)制造技術(shù)方面。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)：（）全面推廣CADCAMCAM技術(shù)模具CADCAMCAE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CADCAMCAE技術(shù)的條件已基本成熟。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使CADCAMCAE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。（）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)。（）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”。（）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(jiǎn)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。（）提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計(jì)目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到左右。國外發(fā)達(dá)國家一般為左右。（）優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù)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。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積（TiN、TiC等）、等離子噴涂等技術(shù)。（）模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化模具表面的質(zhì)量對(duì)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(dòng)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(shì)。（）模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的發(fā)展這是我國長遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動(dòng)加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺(tái)機(jī)床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。我國模具工業(yè)起步晚，底子薄，與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比有很大的差距，但在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下，我國模具工業(yè)發(fā)迅速。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國（未包括香港、臺(tái)灣、澳門）現(xiàn)有模具生產(chǎn)廠近2萬家，從業(yè)人員約50萬人，“九五”期間的年增長率為13%，2000年總產(chǎn)值為270億元，占世界總量的5%。但從總體上看，自產(chǎn)自用占主導(dǎo)地位，商品化模具僅為1/3左右，國內(nèi)模具生產(chǎn)仍供不應(yīng)求，特別是精密、大型、復(fù)雜、長壽命模具，仍主要依賴進(jìn)口。目前，就整個(gè)模具市場(chǎng)來看，進(jìn)口模具約占市場(chǎng)總量的20%左右，其中，中高檔模具進(jìn)口比例達(dá)40%。因此，近年來我國模具發(fā)展的重點(diǎn)放在精密、大型、復(fù)雜、長壽命模具上，并取得了可喜的成績(jī)，模具進(jìn)口量下降，模具技術(shù)和水平也有長足的進(jìn)步。但是，我們國家的模具產(chǎn)業(yè)并不是完美的。雖然我國模具總量目前已達(dá)到相當(dāng)規(guī)模，模具水平也有很大提高，但設(shè)計(jì)制造水平總體上落后于德、美、日、法、意等工業(yè)發(fā)達(dá)國家許多。第一章、沖壓工藝方案的制定1.1.工藝分析本設(shè)計(jì)中，產(chǎn)品形狀如下圖所示：產(chǎn)品公差比較大，該零件材料紫銅，料厚為5.0mm，因而從尺寸精度和材料方面分析比較適合用沖壓加工。但孔的尺寸相對(duì)材料厚度來說，適中，由于考慮到有這個(gè)形狀的外形件購買，所以無需加工外形，只需要設(shè)計(jì)沖中間兩孔的模具，考慮到模具的通用性，設(shè)計(jì)模具時(shí)單個(gè)孔單獨(dú)沖，兩孔的中心距離就不能按圖紙來做，否則不能實(shí)現(xiàn)通用，本次課題考慮，兩個(gè)孔分別沖，但可以設(shè)計(jì)在一個(gè)模具里，這個(gè)產(chǎn)品年產(chǎn)量只有4000只，屬于小批量生產(chǎn)，兩個(gè)孔，可以沖兩次，每個(gè)孔定位采用外形定位，在模具結(jié)構(gòu)上采取適當(dāng)?shù)拇胧┖?，能夠通過定位的方式，可以做別的產(chǎn)品。1.2.工藝方案的確定該零件生產(chǎn)屬于小批量生產(chǎn)，且外形毛坯已經(jīng)加工完成，只需要設(shè)計(jì)沖孔模，從成本的角度考慮，可以設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易模，或者通用模具，這個(gè)模具再做完這個(gè)產(chǎn)品之后還能加工別的產(chǎn)品，但產(chǎn)品上的孔為1-8.33和1-14.3，孔的直徑不一樣，不能用同一凸模，凹模加工，這就是本次課題的設(shè)計(jì)難點(diǎn)。1、如果落料和沖孔一起實(shí)現(xiàn)，做成復(fù)合模，沖頭直徑太小，沖頭長度太長，幾乎沒有壽命，沖頭很快就會(huì)斷裂。2、落料和沖孔分開，采用單模，落料是沒問題，可以采用專用模具，這產(chǎn)品年產(chǎn)量只有4000件，成本太高，不劃算。結(jié)合單位生產(chǎn)需要，可以設(shè)計(jì)通用模具，通過調(diào)節(jié)模具定位尺寸，沖孔模具可以生產(chǎn)別的型號(hào)的零件，所以可以單獨(dú)設(shè)計(jì)沖孔模具，就是要考慮定位方式問題，所以需要在模具結(jié)構(gòu)上想辦法。3、中間兩個(gè)孔可以采用鉆的方法，但這樣的結(jié)果就是效率太低，尺寸精度很難保證，這個(gè)方法不可取。4、用級(jí)進(jìn)模做，級(jí)進(jìn)模適合材料薄的小產(chǎn)品，這個(gè)產(chǎn)品材料厚度是5毫米，不適合用連續(xù)模做，而且沖頭也是要做成長形的，同樣壽命很短，不建議。結(jié)合以上分析，整個(gè)產(chǎn)品的沖壓工藝如下：落料（外形毛坯已經(jīng)加工好），沖孔（通用模具）。本設(shè)計(jì)中只需要設(shè)計(jì)沖孔模第二章、模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于本產(chǎn)品從形狀看，外形需要落料，中間孔需要沖孔，外形毛坯現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，所以只需要設(shè)計(jì)沖孔模具，沖兩直徑不一樣大的孔模具。模具總體結(jié)構(gòu)如圖所示，該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱模架，采用凸模，即沖頭在上，凹模在下的方式，上模沖頭與固定板過盈配合，直接用樹脂套在沖頭上，都不需要加工卸料板，卸料只需要卸沖孔那部分。采用彈性卸料，沖孔廢料由凹模下面的漏料孔逐步排出。2.1.產(chǎn)品定位裝置由于產(chǎn)品是只沖孔，所以在設(shè)計(jì)模具時(shí)要注意模具的結(jié)構(gòu)，尤其是定位方式，兩邊的孔直徑不一樣，外形尺寸也不一樣，考慮產(chǎn)品的定位，確?？孜缓屯庑蔚某叽缫恢?，確保產(chǎn)品合格，只能靠外形定位，產(chǎn)品外形規(guī)則，所以可以采用L形板做定位，如果需要沖壓別的產(chǎn)品，可以拆換定位板，為方便加工，凹模不能做整體件，熱處理后不能加工螺釘孔，所以在需要沖孔的位置做鑲套，鑲套也可以配套更換大小，這樣可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品尺寸的通用，沖孔的大小通用，為方便操作，提高生產(chǎn)效率，產(chǎn)品兩個(gè)孔可以在同一副模具上沖，模具結(jié)構(gòu)圖如下：圖3-1 模具結(jié)構(gòu)示意圖1-下模板，2-圓柱銷，3-下墊板，4-凹?？?，5-凹模鑲塊1，6-凹模鑲塊2，7-定位板1，8-內(nèi)六角螺釘，9-樹脂，10-凸模1，11-凸模固定板，12-上墊板，13-上模板，14-內(nèi)六角螺釘，15-圓柱銷，16-模柄，17-凸模2，18-定位板2，19-內(nèi)六角螺釘2.2.出料裝置上模采用彈性卸料，彈性卸料力由樹脂壓縮產(chǎn)生的彈性實(shí)現(xiàn)卸料，樹脂直接作用于受力點(diǎn)，沖完產(chǎn)品在樹脂的作用下脫離產(chǎn)品，產(chǎn)品可以直接脫離模具，產(chǎn)品有部分在模具外面，方便工人操作。沖孔廢料由凹模下方的漏料孔逐步排出，制件在模具沖好后可以直接原路拿出。2.3.模具工作過程 將落料好的平板，沿L形定位板兩直邊插入，一定要插到位。第一步：上模下行樹脂先接觸到產(chǎn)品，壓縮，壓住坯料，上模繼續(xù)下行，沖頭在固定板墊板等的作用下，一起下滑，壓入凹模，沖頭和凹模之間，將產(chǎn)品的孔沖出，完成沖裁工序；第二步：上模上行，上模和下模分開，一個(gè)沖次完成，樹脂回彈，反向力作用于固定板上，伸出凸模，完成一次沖壓過程。第三章、模具零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算3.1.凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算3.1.1.凸、凹模間隙的選擇凸、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=0.65 mm， Zmax=0.75 mm。按材料的性能、厚度，這里取Z=0.7mm。3.1.2.凸、凹模刃口尺寸計(jì)算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。設(shè)計(jì)落料模先確定凹模刃口尺寸，以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上；設(shè)計(jì)沖孔模先確定凸模刃口尺寸，以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。間隙是影響模具壽命的各種因素中占最主要的一個(gè)。沖裁過程中，凸模與被沖的孔之間，凹模與落料件之間的均有磨檫，而且間隙越小，磨檫越嚴(yán)重。在實(shí)際生產(chǎn)中受到制造誤差和裝配精度的限制，凸模不可能絕對(duì)垂直于凹模平面，而且間隙也不會(huì)絕對(duì)均勻分布，合理的間隙均可使凸模、凹模側(cè)面與材料間的磨檫減小，并緩減間隙不均勻的不利影響，從而提高模具的使用壽命。沖裁間隙對(duì)斷面質(zhì)量、模具壽命、沖裁力、斜料力、推件力、頂件力以及沖裁件尺寸精度的 影響規(guī)律均不相同。因此，并不存在一個(gè)絕對(duì)合理的間隙數(shù)值，能同時(shí)滿足斷面質(zhì)量最佳，尺寸精度最佳，沖裁模具壽命最長，沖裁力、斜料力、推件力、頂件力最小等各個(gè)方面的要求。在沖壓的實(shí)際生產(chǎn)過程中，間隙的選用主要考慮沖裁件斷面質(zhì)量和模具壽命這兩個(gè)方面的主要因素。但許多研究結(jié)果表明，能夠保證良好的沖裁件斷面質(zhì)量的間隙數(shù)值和可以獲得較高的沖模壽命的間隙數(shù)值也是不一致的。一般說來，當(dāng)對(duì)沖裁件斷面質(zhì)量要求較高時(shí)，應(yīng)選取較小的間隙值，而當(dāng)對(duì)沖裁件的質(zhì)量要求不是很高時(shí)，則應(yīng)適當(dāng)?shù)丶哟箝g隙值以利于提高沖模的使用壽命。沖裁件的質(zhì)量主要是指斷面質(zhì)量、尺寸精度、和形狀誤差。斷面應(yīng)平直、光滑；圓角?。粺o裂紋、撕裂、夾層和毛刺等缺陷。零件表明應(yīng)盡可能平整。尺寸應(yīng)在圖樣規(guī)定的公差范圍內(nèi)。影響沖裁件質(zhì)量的因素有：凸、凹模間隙值的大小及其分布的均勻性，模具刃口鋒利狀態(tài)、模具結(jié)構(gòu)與制造精度，材料性能等，其中，間隙值的大小與分布的均勻性是主要因素。沖裁件的尺寸精度是指沖裁件實(shí)際尺寸與標(biāo)稱尺寸的差值（），差值越小，精度越高。這個(gè)差值包括兩方面的偏差，一是沖裁件相對(duì)凸?；虬寄３叽绲钠?，二是模具本身的制造偏差。（1）沖孔凸、凹模刃口尺寸計(jì)算由于該零件沖孔都是圓孔，且產(chǎn)品材料厚度相對(duì)比較厚，為了保證凸、凹模之間的間隙值，同時(shí)為制造方便，凸、凹模采用分開加工的方法。具體可采用成形磨削加工刃口，未標(biāo)注公差的尺寸，按IT12級(jí)取公差。沖孔凸模尺寸： Bj1=(Amin+X)+/4 （3-1）=8.23+0.50.2=8.330 +0.02Bj2=(Amin+X)- /4 =14.2+0.50.2=14.30 +0.02沖孔凹模尺寸： Bh1=(Bj+2Z)- /4 （3-2）=8.33+20.35=9.03-0.02 0Bh2=(Bj+2Z)- /4 =14.3+20.35=15-0.02 0孔心距，本次設(shè)計(jì)的課題沖孔是單個(gè)沖孔，與產(chǎn)品的中心距離尺寸129.8無關(guān)，產(chǎn)品控制此尺寸要求，需要通過兩邊定位板的調(diào)節(jié)，這里計(jì)算的的沖的孔中心距離，只需要保證產(chǎn)品兩邊同時(shí)放入定位板（定位板調(diào)整正確的前提下），互不干涉就可以，結(jié)合圖形對(duì)比，本次設(shè)計(jì)的中心距離L=60 （3-3）式中 、 凸、凹?？仔木嗟臉?biāo)稱尺寸（mm）； 工件孔心距的標(biāo)稱尺寸（mm）； 工件孔心距的公差（mm）3.2.凸、凹模的設(shè)計(jì)3.2.1.凸模的結(jié)構(gòu)和固定形式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。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Cr12MoV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）。凸模固定方式如CAD圖所示：凸模以過渡配合（K6）固緊在凸模固定板上，頂端形成臺(tái)肩，以便固定，并保證在工作時(shí)不被拉出，安全可靠。3.2.2.凸模長度的確定凸模工作部分的長度應(yīng)根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)來確定。此模具結(jié)構(gòu)本身就是超短凸模深孔沖裁，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?。根?jù)模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式，凸模的長度為=+ （3-4）式中，凸模長度（mm）；凸模固定板的厚度(mm)；它取決于沖件厚度t，一般沖制t3 mm，h0=t；所以，這里取h0=5 mm。3.3.模板的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的沖孔模模板包括：卸料板、固定板、凹模、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，也是模具中不可少的。該模具中固定板起著固定凸模的作用，卸料板直接用的樹脂卸料，主要起卸料、壓料作用；凹模板前面已經(jīng)提到，充當(dāng)凹模刃口。各零件尺寸見CAD圖紙。第四章、沖壓設(shè)備的選擇根據(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選定設(shè)備類型。開式曲柄壓力機(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。閉式曲柄壓力機(jī)剛度好、精度高，只能靠?jī)蓚€(gè)方向操作，適用于大中型件的生產(chǎn)。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)。綜合考慮，采用開式曲柄壓力機(jī)。4.1.沖壓力計(jì)算該沖孔模采用彈性卸料和下出料方式。由4.2節(jié)及4.4節(jié)計(jì)算知：；F=110.85KN， 計(jì)算推件力，查文獻(xiàn)8表2-15得推件力系數(shù)，卸料力系數(shù)，則： Fx=Kx Fp （5-1） （5-2）表31 卸料力、推件力和頂件力系數(shù)料厚t/mmKxKtKd鋼0.10.10.50.52.52.56.56.50.0650.0750.0450.0550.040.050.030.040.020.030.10.0630.0550.0450.0250.140.080.060.050.03鋁、鋁合金純銅，黃銅0.0250.080.020.060.030.070.030.09對(duì)于表中的數(shù)據(jù)，厚的材料取小值，薄材料取大值。刃口高度尺寸和產(chǎn)品一致，所以每次推件只推一次，即n=1所以，=0.03110.85=3.325KNFx=Kx Fp=0.02110.85=2.217KN=110.85+3.325+2.217=116.392KN所選壓力機(jī)的公稱壓力必須大于 。4.2.選擇壓力機(jī)根據(jù)上述沖壓力的計(jì)算，初步選用型號(hào)為J23-16開式雙柱可傾壓力機(jī)。該型號(hào)壓力機(jī)主要技術(shù)規(guī)格如下8：公稱壓力 160KN；滑塊行程 70mm；最大閉合高度 220mm；最大裝模高度 160mm；連桿調(diào)節(jié)量 60mm；工作臺(tái)尺寸（前后mm 左右mm）；300450墊板尺寸（厚度mm 孔徑mm）；60160模柄孔尺寸（直徑mm 深度mm）；4050最大傾斜角 25；由圖紙計(jì)算知：模具閉合高度161mm故，所選壓力機(jī)裝模高度與模具閉合高度滿足下式 還可以看出161在 ，所以滿足要求。第五章，壓力中心計(jì)算沖裁時(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)該正確算出沖裁時(shí)的壓力中心，并使壓力中心和模柄軸心線重合。首先：P1沖8.33孔力 P1=KL，得P1=3.148.3351.3240=40.803KNP2沖14.3孔力 P2=KL，得P2=3.1414.351.3240=70.047KNY1P1到X軸的力臂 Y1=0X1P1到Y(jié)軸的力臂 X1=-30Y2P2到X軸的力臂 Y2=0X2P2到Y(jié)軸的力臂 X2=30根據(jù)合力距定理：YG=（Y1F1+Y2F2）/（F1+F2）XG=（X1F1+X2F2）/（F1+F2）YGF沖壓力到X軸的力臂；YG=0XGF沖壓力到Y(jié)軸的力臂；XG=7.9所以該模具壓力中心為（7.9，0），在模柄軸心的范圍內(nèi)?？?結(jié)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。從整個(gè)設(shè)計(jì)過程來看，該產(chǎn)品采用可調(diào)定位結(jié)構(gòu)，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，加工簡(jiǎn)單，操作方便，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！致 謝本次設(shè)計(jì)是在指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)下完成的，其間得到了老師的指導(dǎo)。導(dǎo)師敏銳的學(xué)術(shù)思想，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，認(rèn)真的工作作風(fēng)使學(xué)生受益非淺。值此成文之際，特向老師致以忠心的感謝和誠摯的敬意。作者在設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，得到同窗好友、的支持以及在AutoCAD2004軟件應(yīng)用、參考資料提供等方面的具體性指導(dǎo)和幫助，在此作者向他們表示深深的謝意。非常感謝他們同我一起學(xué)習(xí)和生活，在美麗的昌航留下我們真摯的友誼。特別感謝我的父母，是他們對(duì)我的支持和無私的奉獻(xiàn)，使得我能夠順利完成學(xué)業(yè)。最后，謹(jǐn)以此文獻(xiàn)給所有關(guān)心和幫助過我的人們！參考文獻(xiàn)1 李碩本等編著.沖壓工藝?yán)碚撆c新技術(shù)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.112 李大鑫，張秀錦.模具技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)綜述J.模具制造，2005 （2）：1-43 李德群，肖祥芷.模具CAD/CAE/CAM的發(fā)展概況及趨勢(shì)J.模具工業(yè)，2005（7）：9-124 姜奎華主編.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998.55 薛啓翔等編著.沖壓模具設(shè)計(jì)制造難點(diǎn)與竅門M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.76 模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會(huì)編.沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.67 鄭家賢遍著.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)實(shí)用技術(shù)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.18 沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組編著.沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.69 王孝培主編.沖壓手冊(cè)（修訂本）M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，199010 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