輸送機(jī)帶輪沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)（落料拉深復(fù)合模+反拉深模具）

輸送機(jī)帶輪沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)（落料拉深復(fù)合模+反拉深模具）,輸送,機(jī)帶輪,沖壓,成形,工藝,模具設(shè)計(jì),落料拉深,復(fù)合,反拉深,模具 畢業(yè)設(shè)計(jì)、畢業(yè)論文題目輸送機(jī)帶輪工藝沖壓成形及模具設(shè)計(jì)學(xué)院專業(yè)班級(jí)指導(dǎo)教師姓名 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告題目輸送機(jī)帶輪沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)學(xué)院專業(yè)班級(jí)學(xué)生姓名指導(dǎo)教師 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目輸送機(jī)帶輪沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)專業(yè)班級(jí) 學(xué)生姓名（學(xué)號(hào)） 指導(dǎo)教師（職稱） 教師簽字： 日期： 文獻(xiàn)綜述一、 研究目的與意義本課題要求對(duì)給定零件進(jìn)行落料、沖孔、翻邊、成形復(fù)合沖壓模具設(shè)計(jì)，通過對(duì)零件進(jìn)行詳細(xì)的工藝分析確定零件的沖壓工藝方案并制定部分零件的制造工藝，比如：凸模、凹模、凸凹模，凸模固定板、墊板、凹模固定板、卸料板、導(dǎo)尺、擋料銷、導(dǎo)正銷等。通過該課題能夠讓學(xué)生掌握中等復(fù)雜程度零件沖壓模具設(shè)計(jì)與制造的一般方法，對(duì)零件沖壓工藝方案的制定，工藝計(jì)算及模具設(shè)計(jì)有了更深層次的認(rèn)識(shí)，并學(xué)會(huì)隊(duì)模具設(shè)計(jì)資料的檢索與整合一級(jí)隊(duì)已有資料的充分合理的使用，該實(shí)踐性課題是對(duì)學(xué)生理論學(xué)習(xí)水平的實(shí)踐和檢驗(yàn)，可對(duì)以后從事類似的工作有一定的指導(dǎo)性和實(shí)踐性意義。二、 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀1、國(guó)內(nèi)外模具工業(yè)的發(fā)展與現(xiàn)狀 國(guó)外，特別是歐美和日韓等發(fā)達(dá)地區(qū)的模具工業(yè)起步較早，擁有比較先進(jìn)的生產(chǎn)管理技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)，值得我們國(guó)內(nèi)模具行業(yè)學(xué)習(xí)和借鑒。在歐美，許多模具企業(yè)將高新技術(shù)應(yīng)用于模具的設(shè)計(jì)和制造，主要體現(xiàn)在：（1）充分發(fā)揮了信息技術(shù)帶動(dòng)和提升模具工業(yè)的優(yōu)越性；（2）高速切削、五軸高速加工技術(shù)基本普及，大大縮減制模周期，提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；（3）快速成形技術(shù)和快速制模技術(shù)得到普遍應(yīng)用；（4）從事模具行業(yè)的人員精簡(jiǎn)，一專多能，一人多職，精益生產(chǎn)；（5）模具產(chǎn)品專業(yè)化，市場(chǎng)定位準(zhǔn)確；（6）采用先進(jìn)的管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)集成化管理；（7）工藝管理先進(jìn)、標(biāo)準(zhǔn)化程度高。日本模具加工的未來發(fā)展方向主要表現(xiàn)為無人手修模、無放電加工、加工時(shí)間縮短、五軸加工等方面。中國(guó)雖然在很早以前就制造模具和使用模具，但一直未形成產(chǎn)業(yè)。由于長(zhǎng)期以來模具制造一直作為保證企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的手段被視為生產(chǎn)后方。因此一直發(fā)展緩慢。1984年成立了中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)，1987年模具首次被列入機(jī)電產(chǎn)品目錄，當(dāng)時(shí)全國(guó)共有生產(chǎn)模具的廠點(diǎn)約6000家。總產(chǎn)值約30億元。隨著中國(guó)改革開放的日益深入，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)進(jìn)程的加快，模具及其標(biāo)準(zhǔn)件、配套件作為產(chǎn)品，制造生產(chǎn)的企業(yè)大量出現(xiàn)，模具產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展。在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，企業(yè)的模具生產(chǎn)技術(shù)提高很快，規(guī)模不斷發(fā)展，提高很快。20世紀(jì)90年代以來，中國(guó)在汽車行業(yè)的模具設(shè)計(jì)制造中開始采用CADCAM技術(shù)。國(guó)家科委863計(jì)劃將東風(fēng)汽車公司作為CIMS應(yīng)用示范點(diǎn)，由華中理工大學(xué)作為技術(shù)依托單位，開發(fā)了汽車車身與覆蓋件模具CADCAM軟件系統(tǒng)，在模具和設(shè)計(jì)制造中得到了實(shí)際應(yīng)用，取得顯著效益?，F(xiàn)在，吉林大學(xué)和湖南大學(xué)也成功地開發(fā)出了汽車覆蓋件模具的CADCAE系統(tǒng)，并達(dá)到了較高水平，在生產(chǎn)中得到應(yīng)用，收到了良好的效果。2、國(guó)內(nèi)外沖壓模具技術(shù)和材料的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)模具是機(jī)械制造也中技術(shù)先進(jìn)、影響深遠(yuǎn)的重要工藝裝備，具有生產(chǎn)效率高、材料利用率高、制件質(zhì)量?jī)?yōu)良、工藝適應(yīng)性好等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械、航天航空、輕工、電子、電器、儀表等行業(yè)。然而，與國(guó)際先進(jìn)水平相比，中國(guó)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(zhǎng)等方面，模具壽命也只有國(guó)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，每年都要花費(fèi)大量資金進(jìn)口。2.1計(jì)算機(jī)技術(shù)與沖壓模具行業(yè)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和普及，沖壓模具也基本實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)化，其中有代表性的是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）和計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）。在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方面。如今的國(guó)內(nèi)沖壓模具企業(yè)大部分甩掉了傳統(tǒng)的繪圖板，摒棄了落后的手工繪圖方式。使用最多的是由美國(guó)Autodesk公司出品的AutoCAD軟件，有些企業(yè)還在AutoCAD平臺(tái)上進(jìn)行了二次開發(fā)（加深圳某臺(tái)資公司在AutoCAD R13的基礎(chǔ)上進(jìn)行專項(xiàng)開發(fā)，形成了有十二塊模板組成的系列沖壓模具），形成了具有自己特色的、針對(duì)性非常強(qiáng)的沖壓模CAD軟件；也有許多企業(yè)使用國(guó)產(chǎn)的AutoCAD產(chǎn)品。在實(shí)際中，充分運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展模具設(shè)計(jì)、制造將會(huì)給企業(yè)帶來莫大益處。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。如汽車行業(yè)中，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)的重壓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一般約需48個(gè)月，而美國(guó)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，也都在不斷推動(dòng)模具工業(yè)的發(fā)展。文獻(xiàn)8中作者認(rèn)為：在模具設(shè)計(jì)中標(biāo)準(zhǔn)件和簡(jiǎn)化符號(hào)的運(yùn)用是提高模具設(shè)計(jì)效率的重要手段。CAD系統(tǒng)開發(fā)的重要內(nèi)容之一是標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的建立。為此作者利用CAD技術(shù)開發(fā)了沖壓模具二維三維標(biāo)準(zhǔn)件圖庫(kù)。利用圖庫(kù)可以高效準(zhǔn)確地生成幾千個(gè)不同類型不同規(guī)格模具標(biāo)準(zhǔn)件的二維圖符和三維實(shí)體圖其二維圖符功能將給模具的設(shè)計(jì)工作帶來極大的便利提高繪圖效率三維實(shí)體建模功能不僅有助于模具設(shè)計(jì)人員直觀的觀察模具結(jié)構(gòu)還可以將生成的零件三維實(shí)體轉(zhuǎn)換到其它的三維CAD/CAM軟件中生成數(shù)控加工的NC代碼用于數(shù)控加工同時(shí)也方便現(xiàn)代企業(yè)內(nèi)部的數(shù)據(jù)管理與傳輸。文獻(xiàn)9中，作者針對(duì)沖壓模具設(shè)計(jì)中使用大量標(biāo)準(zhǔn)件的特點(diǎn)，在CATIAV5基礎(chǔ)上，使用參數(shù)化設(shè)計(jì)方法對(duì)標(biāo)準(zhǔn)件建模，建立了標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)，有效提高了沖壓模具設(shè)計(jì)的效率。文獻(xiàn)10中：作者以沖壓模具設(shè)計(jì)系統(tǒng)的開發(fā)為目的，詳細(xì)介紹了利用Pro/E提供的開發(fā)工具Pro/Toolkit,在VisualCH60上進(jìn)行編譯。從系統(tǒng)菜單、用戶對(duì)話框的開發(fā)、參數(shù)化程序的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了彈出對(duì)話框方式的沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件的參數(shù)化驅(qū)動(dòng)，進(jìn)一步擴(kuò)展了ProE二次開發(fā)的功能。開發(fā)的系統(tǒng)由沖壓模具設(shè)計(jì)、沖壓過程模擬、沖壓模加工模擬幾個(gè)模塊組成，為設(shè)計(jì)者提供設(shè)計(jì)理論和知識(shí)的支持。應(yīng)用開發(fā)的沖壓模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，可以規(guī)范模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，縮短模具設(shè)計(jì)周期，提高模具設(shè)計(jì)質(zhì)量。文獻(xiàn)11中，作者利用UGNX進(jìn)行了盒形件的三維建模及復(fù)合沖壓模設(shè)計(jì)，完成了一種帶倒裝拉深、整形和側(cè)孔沖壓結(jié)構(gòu)的復(fù)合沖壓模具。縮短了模具的設(shè)計(jì)和制造周期。該模具可使拉深、底面四角整形、沖底面四個(gè)四方孔、翻邊、沖側(cè)孔五道工序集于一套模具，使操作方便。節(jié)省工時(shí)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。文獻(xiàn)12-13中，作者認(rèn)為：模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)可以縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造周期，是快速響應(yīng)設(shè)計(jì)的核心。作者從沖壓模具的模塊化設(shè)計(jì)方法出發(fā)，分析了沖壓模具的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)特點(diǎn)，論述了基于模塊化的沖壓模具功能零部件的規(guī)劃、基于模塊化的沖壓模具設(shè)計(jì)過程。最后給出了沖壓模具CAD系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)，并對(duì)其具體功能進(jìn)行了描述。沖壓模具CAD系統(tǒng)應(yīng)用模塊化技術(shù)可以優(yōu)化模具的設(shè)計(jì)與制造，提高模具設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化水平及快速響應(yīng)能力。從上述文獻(xiàn)中我們不難得出計(jì)算機(jī)技術(shù)在我國(guó)模具設(shè)計(jì)生產(chǎn)過程中已經(jīng)起到了很大的作用而且已經(jīng)有了一定的發(fā)展。但是，我們?nèi)匀徊荒芎鲆暎词箾_壓模具的CAD/CAE/CAM技術(shù)有一定的發(fā)展，但是我們的技術(shù)開發(fā)手段與發(fā)達(dá)的工業(yè)國(guó)家比較起來仍然是比較落后、且技術(shù)的普及率并不高，應(yīng)用仍然不夠廣泛。僅有約10%的模具在設(shè)計(jì)中使用了CAD技術(shù)，距“拋開繪畫板”仍有很漫長(zhǎng)的一段路要走；在應(yīng)用CAE進(jìn)行模具方案設(shè)計(jì)和分析計(jì)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)使用的制造設(shè)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(xiàng)工作，顯然，中國(guó)的模具設(shè)計(jì)仍然有很長(zhǎng)的一段路要走。2.2先進(jìn)加工技術(shù)裝備與沖壓模具行業(yè) 我國(guó)沖壓模具產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)工藝水平，總體上比國(guó)際先進(jìn)水平低許多，而模具生產(chǎn)周期卻要比國(guó)際先進(jìn)水平長(zhǎng)許多。產(chǎn)品質(zhì)量水平低主要表現(xiàn)在精度，影響國(guó)內(nèi)的許多模具企業(yè)通過引進(jìn)先進(jìn)的加工裝備，硬件上與國(guó)際水平的差距正在快速縮?。荷虾５钠嚹＞咂髽I(yè)，近年來通過大量購(gòu)置先進(jìn)的五軸高速加工機(jī)床、大型龍門加工中心和五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控高速銑床、數(shù)控車或復(fù)合加工機(jī)床、先進(jìn)的大型測(cè)量和調(diào)試設(shè)備及多軸數(shù)控激光切割機(jī)等。2.3發(fā)展趨勢(shì) 2.3.1繼續(xù)全力全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用時(shí)磨具制造技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力。隨著電腦軟件的開發(fā)與應(yīng)用， 普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已經(jīng)成熟，各企業(yè)將加大這些技術(shù)的培訓(xùn)與技術(shù)服務(wù)力度；進(jìn)一步擴(kuò)大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。世界較先進(jìn)的豐田汽車模具制造廠在這方面為我們提供了比較成功的實(shí)驗(yàn)，它的模具從設(shè)計(jì)到加工完全依賴高科技，將實(shí)體設(shè)計(jì)加上數(shù)控編程，取代了人工實(shí)型制作和機(jī)床操作；精細(xì)模面設(shè)計(jì)和精細(xì)數(shù)控編程大大減少了鉗修；高精度加工取消了模具的研合、修配?，F(xiàn)在數(shù)控編程人員已經(jīng)超過了現(xiàn)場(chǎng)操作人員，數(shù)控編程的工時(shí)費(fèi)用， 超過了機(jī)床操作工人，數(shù)控編程的工時(shí)費(fèi)用，超過了機(jī)床工時(shí)費(fèi)用的50%，這種高精度和無人化加工，使模具的質(zhì)量有了極大的提高，生產(chǎn)周期大大縮短。2.3.2模具檢測(cè)設(shè)備向精密、高效和多功能方向發(fā)展精密、復(fù)雜、大型模具的發(fā)展，對(duì)檢測(cè)設(shè)備的要求越來越高。現(xiàn)在精密模具的精度已經(jīng)達(dá)到2-3um。目前國(guó)內(nèi)廠家使用較多的有意大利、美國(guó)、日本等國(guó)家的高精度三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，并具有數(shù)字化掃描功能。如東風(fēng)汽車模具廠不僅擁有意大利三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，還擁有數(shù)碼攝影光學(xué)掃描儀，率先在國(guó)內(nèi)采用數(shù)碼攝影、光學(xué)掃描作為空間三維信息的獲得手段，從而實(shí)現(xiàn)了從測(cè)量實(shí)物建立數(shù)學(xué)模型輸出工程圖紙模具制造的整個(gè)過程，使得逆向工程技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用有了很大成功。2.3.3一體化加工中心是目前正在發(fā)展的新技術(shù)在豐田模具制造廠，今年已投入使用了一個(gè)粗精加工一體化、高速、高精度、五面加工中心。它的優(yōu)點(diǎn)是集各種機(jī)床優(yōu)點(diǎn)之大成，除底面加工外，一次裝、卡，粗、精、高功率、高精度、高速等面面俱到，加工效率很高。且目前已出現(xiàn)的無人化生產(chǎn)形式主要指柔性加工和沖壓加工中心。比如日本TOYOTA公司的柔性沖壓加工系統(tǒng)（FMS）是通過數(shù)控使一組沖壓設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)加工；我國(guó)90年代誕生了一臺(tái)以沖床為主的板料折彎柔性單元（FMS）。 一體化無疑是一種十分理想的技術(shù)，代表著數(shù)控加工技術(shù)發(fā)展的方向。日本的AIDA公司70年代就開始了沖壓加工中心研制，但進(jìn)展似乎很慢，說明了難度很大，所需投入更是巨大。2.3.4模具工業(yè)新工藝、新理念和新模式逐步得到認(rèn)同在成型工藝方面，主要有沖壓模具功能復(fù)合化，模具加工系統(tǒng)自動(dòng)化等。另外一個(gè)方面，隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷發(fā)展和整體制造水平的不斷提高，在模具行業(yè)出現(xiàn)了一些新的設(shè)計(jì)、 生產(chǎn)、管理理念和模式，主要有：適應(yīng)模具單件生產(chǎn)特點(diǎn)的柔性制造技術(shù)；創(chuàng)造最佳管理和效率的團(tuán)隊(duì)精神；提高快速應(yīng)變能力的并行工程，虛擬制造及全球敏捷制造、網(wǎng)絡(luò)制造等新的生產(chǎn)哲理；廣泛采用標(biāo)準(zhǔn)件通用件的分工協(xié)作生產(chǎn)模式；適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保要求的綠色設(shè)計(jì)與制造等。3、結(jié)論當(dāng)今，在經(jīng)濟(jì)全球化的新形勢(shì)下，隨著資本、技術(shù)和勞動(dòng)力市場(chǎng)的重新整合，我國(guó)將成為世界裝備制造業(yè)的基地。而在現(xiàn)代制造業(yè)中，無論哪一行業(yè)的工程裝備，都越來越多地采用由模具工業(yè)提供的產(chǎn)品。尤其近年來我國(guó)汽車工業(yè)的超高速發(fā)展，給模具行業(yè)帶來了無限商機(jī)。為了適應(yīng)用戶對(duì)模具制造的高精度、短交貨期、低成本的迫切要求，模具制造企業(yè)正廣泛應(yīng)用現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)來提升競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，來滿足各行各業(yè)對(duì)模具這一基礎(chǔ)工藝裝備的迫切需求。我們必須繼續(xù)全力全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)、使模具檢測(cè)設(shè)備向精密、高效和多功能方向發(fā)展、努力發(fā)展一體化加工中心新技術(shù)以及大力推廣模具工業(yè)新工藝、新理念和新模式。這樣才能使得我過模具事業(yè)屹立于世界之林。三、 主要研究?jī)?nèi)容（1）通過對(duì)零件的工藝分析，確定工作的重點(diǎn)主要體現(xiàn)，模具工作部分零件的設(shè)計(jì)，各種固定板的設(shè)計(jì)和相關(guān)尺寸的計(jì)算與校核。（2）設(shè)計(jì)時(shí)前后工序的關(guān)聯(lián)性一集模具的關(guān)聯(lián)性，合理安排工序，盡量使模具的結(jié)構(gòu)更緊密。同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中還要考慮到所設(shè)計(jì)零件的可加工性，要盡可能多的選用標(biāo)準(zhǔn)零件，達(dá)到規(guī)范化設(shè)計(jì)的要求成為此次設(shè)計(jì)的難點(diǎn)（3）針對(duì)此次模具設(shè)計(jì)工作量大，工作難度大的特點(diǎn)擬采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CATIA等專業(yè)軟件來完成模具設(shè)計(jì)，從而來節(jié)省時(shí)間和精力；收集相關(guān)文獻(xiàn)、期刊論文來加以輔助設(shè)計(jì)；針對(duì)自身理論方面的不足，將更多地向指導(dǎo)老師學(xué)習(xí)；當(dāng)然，在具體的設(shè)計(jì)中也要不斷地去實(shí)踐設(shè)計(jì)的模具的實(shí)用性與經(jīng)濟(jì)性，使設(shè)計(jì)更趨于精確化，規(guī)范化，系統(tǒng)化。四、進(jìn)度安排序號(hào)時(shí)間預(yù)期成果12018.4.10-2018.4.28熟悉零件圖紙、查閱資料、撰寫開題報(bào)告22018.4.29-2018.5.03分析零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、尺寸精度、討論初步成型方案32018.5.04-2018.5.10確定成形方案、繪制磨具結(jié)構(gòu)圖42018.5.11-2018.5.24修改完善模具結(jié)構(gòu)草圖52018.5.25-2018.5.29根據(jù)模具結(jié)構(gòu)草圖設(shè)計(jì)和計(jì)算相關(guān)模具零件62018.5.30-2018.6.07繪制和修改零件圖紙（二維和三維），留存設(shè)計(jì)計(jì)算資料，整理說明72018.6.08-2018.6.11整理和編寫說明書，翻譯外文文獻(xiàn)82018.6.12-2018.6.15打印圖紙、說明書、外文翻譯，準(zhǔn)備答辯參考文獻(xiàn)1李維先我國(guó)鍛壓技術(shù)初探J鍛壓技術(shù).1984No4.2LSchublerFiftyyearsofChangeSMIApril1977. 3盧險(xiǎn)峰國(guó)內(nèi)外沖壓及摸具技術(shù)新進(jìn)展兼留學(xué)訪日見聞(南昌大學(xué))高教改革1996 No4，1191204LiuCetal.Analsisofstressandstraininslabrolllingusinganelasticplasticfiniteelement methodMechEngg.Vol.25(1988)，55-62.5張榮清模具設(shè)計(jì)與制造M高等教育出版社，2008，(3) 6金敦水沖壓模具間隙分析及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)M煤礦機(jī)械，2010，(05)7三大特點(diǎn)概述我國(guó)當(dāng)前沖壓模具技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r-中國(guó)壓鑄網(wǎng)。 8萬良輝，韓立業(yè).基于AUTOCAD的二維和三維沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的開發(fā)J.模具技術(shù),21001-4934(2004)05-0003-04 9李奇涵，李衡.基于CATIAV5的沖壓模具參數(shù)化設(shè)計(jì)和應(yīng)用J制造業(yè)信化,1002 2333(2010)0100660.10紀(jì)蓮清，謝歡.基于UG/NX的盒形件的三維建模及復(fù)合沖壓模設(shè)計(jì)J.模具設(shè)計(jì)81053-200812LeeYoung-Seon;LeeJung-Hwan;ChoiJong-Ung;IshiKawaTExperimentalandanalyticalevaluationforelasticdeformationbehaviorsofcoldforgingtoolJ.2002(01) 13LeeYoung-seon;LeeJung-Hwan;IshikawaTAnalysisoftheelasticcharacteristicsatforgingdieforthecoldforgeddimensionalaccuracyJ.2002(09). 14鄭清春，郭津津，呂惠娟，董黎敏.基于模塊化的沖壓模具CAD系統(tǒng)開發(fā)J.設(shè)計(jì)與研究. 10012265(2008)04001203 15陳旭娟.淺析沖壓模具制造現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)J.內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì).107-6921(2005)17-0115-02。16中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)2007年中國(guó)模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況及2008年形勢(shì)預(yù)測(cè)J.金屬加工.2008(8). 17王佞，李春仡.淺談模具工業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)J.工程科學(xué).2010(8).18武曉紅.日本沖壓模具的技術(shù)特點(diǎn)J.模具技術(shù).2000(1). 19McCormackConor;MonaghanJohnAfiniteelementanalysisofcold-forgingdiesusing two-andthreedimensionalmodelsJ.2001(1-3). 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告一 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題為輸送機(jī)帶輪沖壓成型工藝與模具設(shè)計(jì)，通過導(dǎo)師給的資料分析如下：1. 該工件為一圓筒形拉伸件2. 此零件材料為08鋼，料厚為1mm，且零件為軸對(duì)稱旋轉(zhuǎn)體，沖裁性能較好；h/d較小，拉深工藝性較好，因此初步分析該零件的沖壓基本工序有：落料、正拉深、反拉深、沖孔、修邊3. 需要對(duì)落料、拉伸、沖孔、修邊等工序進(jìn)行模具設(shè)計(jì)4. 需要繪制零件圖及各模具裝備配圖 二 通過分析后具體設(shè)計(jì)步驟如下：1. 確定工藝方案：計(jì)算毛坯尺寸落料工序正拉伸反拉伸沖孔工序修邊工序。具體計(jì)算會(huì)在說明書中體現(xiàn)。2. 確定排樣裁板方案以及材料利用率計(jì)算：3. 沖壓力計(jì)算4. 工作零件刃口尺寸計(jì)算5. 沖壓設(shè)備選擇6. 模具結(jié)構(gòu)選擇7. 落料拉伸復(fù)合模主要零部件設(shè)計(jì)8. 反拉伸模具設(shè)計(jì)9. 工藝卡編制三 在進(jìn)行工序確定過程中的拉伸工序有兩個(gè)方案方案一：先拉伸中間凹槽再反拉伸90的凹槽方案二：先落料拉伸90的凹槽再反拉伸中間凹槽總結(jié)：本次畢業(yè)設(shè)計(jì)選擇方案二，選擇這種工序是因?yàn)槁淞侠鞆?fù)合模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于后續(xù)的模具設(shè)計(jì)，但也有缺點(diǎn)，在進(jìn)行反拉伸工序時(shí)可能會(huì)發(fā)生材料“拉短”現(xiàn)象，這也是本次畢業(yè)設(shè)計(jì)面臨的最大難題也是此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的不足之處。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告11摘 要本文是對(duì)拉伸件進(jìn)行工藝分析及模具設(shè)計(jì)。該工件是一個(gè)圓筒形拉伸件，另外該工件中間帶有通孔，需進(jìn)行沖孔，形狀簡(jiǎn)單經(jīng)過計(jì)算和分析確定各工序均可一次拉伸成形。通過對(duì)各部分進(jìn)行計(jì)算分析后才能最終確定加工工序。工件整個(gè)成形過程所涉及的工序有：落料、拉伸、反拉伸、沖孔等四步。經(jīng)計(jì)算分析確定最終工藝方案為：落料與拉伸復(fù)合，反拉伸、沖孔。在確定工藝方案的基礎(chǔ)上對(duì)主要模具進(jìn)行設(shè)計(jì)，分析工件成型過程，設(shè)計(jì)模具的結(jié)構(gòu)病畫出模具裝配圖及零件圖。在本次設(shè)計(jì)中主要對(duì)落料拉伸復(fù)合模和反拉伸模進(jìn)行設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：拉伸；落料拉伸復(fù)合模；模具- I -Conveyor belt wheel process design and mold designAbstract Pulley belt drive mechanism is one of the important parts. This part is a typical cylindrical member with a concave top. It is a remarkably versatile, in great demand of mechanical transmission parts. By process analysis identifies the main needs blanking, drawing, punching three main process.The process according to the analysis were designed stretched composite blanking die and punching die, through access to information and calculation devised both sets of molds. Tensile strength is required for the check, pressure check.The present paper has analyzed the heteromorphous filling piece ramming forming craft characteristic, introduced molds unique feature, the work process My graduation project entitled conveyor pulley stamping and die design. Firstly part analysis, process analysis. Then mold the overall design, including a stretched composite blanking die and a punching mold design, process diagram drawn part to be machined on the specification of the last two sets of molds draw assembly drawing and part drawing.目 錄摘 要IConveyor belt wheel process design and mold designIIAbstractII一 緒 論51.1沖壓技術(shù)的先進(jìn)性51.2 沖壓的基本工序及模具61.3我國(guó)沖壓模具市場(chǎng)情況71.4我國(guó)模具技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)81.5沖壓模具的現(xiàn)狀12二 沖壓件工藝分析141. 沖壓件精度分析及確定142. 沖壓件結(jié)構(gòu)分析14三 工藝方案141.計(jì)算毛坯尺寸142.落料工序173. 正拉深174. 反拉深175. 沖孔工序186.修邊工序18四 確定排樣裁板方案以及材料利用率計(jì)算191. 排樣方式的確定192. 搭邊值確定193. 材料利用率20五 沖壓力計(jì)算211.落料212.正拉深213.反拉深214. 沖孔21六 工作零件刃口尺寸的計(jì)算221.落料222.2正拉深233.反拉深234.沖孔23七 沖壓設(shè)備的選擇241. 壓力機(jī)噸位計(jì)算242. 滑塊行程253. 裝模高度254. 壓力機(jī)功率的核算251.工作零件272.其他板類零件293.壓料裝置304.定位裝置305.卸料裝置306.模架及其零件317.繪制落料拉深復(fù)合模裝配圖318.壓力機(jī)閉合高度的校核32十.反拉深模具設(shè)計(jì)331.反拉深模工作部分尺寸計(jì)算332.反拉深模零部件設(shè)計(jì)33工作零件33其他板類零件34壓料裝置34推件裝置34固定零件343.反拉深模的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)344.繪制模具裝配圖和零件圖355.壓力機(jī)閉合高度的校核35十一 工藝卡片的編制37致 謝38參考文獻(xiàn)1- VII - 一 緒 論帶輪是帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中重要的零件之一。它是一種用途十分廣泛、年需求量很大的機(jī)械傳動(dòng)零件。隨著機(jī)械工業(yè)特別是汽車制造業(yè)的發(fā)展，節(jié)約原材料，降低能耗，提高整機(jī)的質(zhì)量是普遍關(guān)注的大問題。因此，對(duì)作為機(jī)械傳動(dòng)零件的帶輪如何優(yōu)化設(shè)計(jì)，改革加工方法，對(duì)促進(jìn)機(jī)械工業(yè)的發(fā)展具有特別重要的意義。對(duì)于發(fā)達(dá)的現(xiàn)代工業(yè)來說，笨重的鑄鐵帶輪已較難適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)化發(fā)展的需求。為此人們一直尋求一種新的替代品，進(jìn)而突破傳統(tǒng)工藝。采用鋼板沖壓制作的皮帶輪在這種時(shí)代背景下應(yīng)運(yùn)而生，采用鋼板制作的皮帶輪是一種輕型結(jié)構(gòu)的帶輪(通稱鈑制帶輪)。沖壓皮帶輪作為皮帶輪的一種新型的結(jié)構(gòu)型式，以其精度高、重量輕、節(jié)能、節(jié)材、動(dòng)平衡好、生產(chǎn)效率高，無環(huán)境污染等特點(diǎn)，己被汽車工業(yè)廣泛應(yīng)用，鑄鐵等型式的傳統(tǒng)皮帶輪將會(huì)逐漸減少使用，產(chǎn)生了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。同其他制造皮帶輪的工藝方法相比，沖壓皮帶輪的有著巨大的優(yōu)勢(shì)：(1)在具有足夠剛度的條件下，沖壓皮帶輪重量輕，比鑄鐵帶輪輕3/4以上。(2)材料密度和壁厚均勻。因其是整體結(jié)構(gòu)，成形工藝合理，尺寸精度高(即槽面徑向跳動(dòng)量一般在0.10. 2 )，動(dòng)平衡性好，慣量小。(3)同脹壓法相比，所用工具和模具的費(fèi)用低(為脹壓模具費(fèi)的1/5)，而且強(qiáng)度高，壽命長(zhǎng)，同時(shí)這種沖壓成形的皮帶輪具有可通用性，在工序周轉(zhuǎn)和運(yùn)輸過程中的損壞率低。(4)節(jié)能、節(jié)料、低成本。沖工藝能耗低，優(yōu)于鑄鐵帶輪的鑄造與退火等能耗工序，節(jié)約能源材料在50%以上，效率高，每分鐘可加工數(shù)件。(5)無環(huán)境污染。工人勞動(dòng)條件好，勞動(dòng)強(qiáng)度低。1.1沖壓技術(shù)的先進(jìn)性機(jī)械制造中的塑性加工方法主要有鍛造和沖壓兩種。沖壓屬于板料成形，是利用模具在壓力機(jī)的作用下使金屬板料產(chǎn)生分離或變形，以獲得一定形狀和尺寸的零件的加工方法。在金屬?zèng)_壓的生產(chǎn)中，合理的沖壓成形工藝、先進(jìn)的模具、高效的沖壓設(shè)備是必不可少的三要素。冷沖壓與其他機(jī)械加工方法相比，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面有如下特點(diǎn)：1）沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，對(duì)工人的要求也不高，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。普遍壓力機(jī)可每分鐘生產(chǎn)幾十件零件，高速壓力機(jī)每分鐘可生產(chǎn)幾百甚至幾千件零件。所以他是一個(gè)高效率的加工方法。2）沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件，小到儀表儀器，大到汽車覆蓋件，還可獲得其他加工方法難以制造的壁薄、質(zhì)量輕、剛性好、表面質(zhì)量高、形狀復(fù)雜的零件。3）沖壓件的尺寸精度由模具來保證，所以質(zhì)量穩(wěn)定、互換性好。4）沖壓加工一般不需要加熱毛坯，也不需要切削加工那樣，大量切削金屬，所以它不但節(jié)能，而且節(jié)約金屬，沖壓件的成本較低。1.2 沖壓的基本工序及模具 由于沖壓加工的零件種類繁多，各類零件的形狀、尺寸和精度要求又各不相同，因而生產(chǎn)中采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的。概括起來，可分為分離工序和成形工序兩大類：分離工序是指使坯料沿一定的輪廓線分離而獲得一定的形狀、尺寸和斷面質(zhì)量的沖壓（俗稱沖裁件）的工序,成形工序是指使坯料在不斷裂的條件下產(chǎn)生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的工序。 在實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)沖壓件的生產(chǎn)批量較大、尺寸較少時(shí)，若用分散的單一工序來沖壓是不經(jīng)濟(jì)甚至難于達(dá)到要求。這時(shí)在工藝多采用集中的方案，即把兩種或兩種以上的單一工序集中在一副模具內(nèi)完成，組合的方法不同，又可分為復(fù)合、級(jí)進(jìn)和復(fù)合-級(jí)進(jìn)三種組合方式。 復(fù)合沖壓在壓力機(jī)的一次工作行程中，在模具的同一工位上同時(shí)完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方式。 級(jí)進(jìn)沖壓在壓力機(jī)的一次工作行程中，按照一定的順序在同一模具的不同工位上完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方式。 復(fù)合級(jí)進(jìn)沖壓在一副沖模上包含復(fù)合和級(jí)進(jìn)兩種方式的組合工序。 沖模的結(jié)構(gòu)類型也很多。通常按工序性質(zhì)可分為沖裁模、彎曲模、拉深模和成形模等按工序的組合方式可分為單工序模、復(fù)合模和級(jí)進(jìn)模等。但不論何種類型的沖模，都可看成是由上模和下模兩部分組成，上模被緊固在壓力機(jī)滑塊上，可隨滑塊作上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，是沖模的活動(dòng)部分；下模被固定在壓力機(jī)工作臺(tái)或墊板上，是沖模的固定部分。工作時(shí)，坯料在下模面上通過定位零件定位，壓力機(jī)滑塊帶動(dòng)上模下壓，在模具工作零件(即凸模、凹模)作用下坯料便產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需形狀與尺寸的沖件。上?；厣龝r(shí)模具的卸科與出件裝置將沖件或廢料從凸、凹模上卸下或推、頂出來，以便進(jìn)行下一次沖壓的循環(huán)。1.3我國(guó)沖壓模具市場(chǎng)情況 我國(guó)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(guó)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(zhǎng)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?據(jù)中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的統(tǒng)計(jì)材料，2004年我國(guó)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. 根據(jù)我國(guó)海關(guān)統(tǒng)計(jì)資料,2004年我國(guó)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(guó)沖壓模具市場(chǎng)總規(guī)模約為266.6億元.其中國(guó)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%.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,因此技術(shù)含量高的中高檔模具市場(chǎng)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(guó)的模具價(jià)格要比國(guó)際市場(chǎng)低格低許多,具有一定的竟?fàn)幜?因此其在國(guó)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(zhǎng)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(guó)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。 我國(guó)沖模工業(yè)不能滿足國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)需要的原因主要有：1.專業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化程度低。2.模具品種少，效率低，經(jīng)濟(jì)效益也差。3.制造周期長(zhǎng)，模具精度不高，制造技術(shù)較落后。4.模具壽命短，新材料使用量不到10%。 力量分散，管理落后。但改革開放以來，在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國(guó)家經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下，尤其是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，大大地提高了模具的商品化程度，推動(dòng)了模具技術(shù)和模具工業(yè)的迅速發(fā)展，在CAD/CAM/CAE的運(yùn)用、加工工藝手段、沖壓件質(zhì)量及模具性能方面，均已達(dá)到或接近國(guó)際水平。1.4我國(guó)模具技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)當(dāng)前，我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)是產(chǎn)品品種多、更新快和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈。在這種情況下， 用戶對(duì)模具制造的要求是交貨期短、精度高、質(zhì)理好、價(jià)格低。因此，模具工業(yè)的發(fā)展的趨勢(shì)是非常明顯的。 （1）模具產(chǎn)品發(fā)展將大型化精密化 模具產(chǎn)品成形零件的日漸大型化，以及由于高效率生產(chǎn)要求的一模多腔(如塑封模已達(dá) 到一模幾百腔)使模具日趨大型化。隨著零件微型化，以及模具結(jié)構(gòu)發(fā)展的要求(如多工位級(jí)進(jìn)模工位數(shù)的增加，其步距精 度的提高)精密模具精度已由原來的5m提高到23m，今后有些模具加工精度公差要求 在1m以下，這就要求發(fā)展超精加工。 （2）多功能復(fù)合模具將進(jìn)一步發(fā)展 新型多功能復(fù)合具是在多工位級(jí)進(jìn)?；A(chǔ)上開發(fā)出來的。一套多功能模具除了沖壓成 形零件外，還可擔(dān)負(fù)轉(zhuǎn)位、疊壓、攻絲、鉚接、鎖緊等組裝任務(wù)。通過這種多勸能模具生產(chǎn) 出來的不再是單個(gè)零件，而是成批的組件。如觸頭與支座的組件，各種小型電機(jī)、電器及儀 表的鐵芯組件等。 （3）熱流道模具在塑料模具中的比重將逐步提高 由于采用熱流道技術(shù)的模具可提高制作的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)省制作的原材料和節(jié) 約能源，所以廣泛應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)是塑料模具的一大變革。國(guó)外熱流道模具已有一半用上了熱 流道技術(shù)，有的廠甚至已達(dá)80%以上，效果十分明顯。國(guó)內(nèi)近幾年已開始推廣應(yīng)用，但總體 還達(dá)不到10%，個(gè)別企業(yè)已達(dá)到20%30%。制訂熱流道元器件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，積極生產(chǎn)價(jià)廉高 質(zhì)量的元器件，是發(fā)展熱流道模具的關(guān)鍵。 （4）氣體輔助注射模具和適應(yīng)高壓注射成形等工藝的模具將積極發(fā)展 氣體輔助注射成形是一種塑料成形的新工藝，它具有注射壓力低、制品翹曲變形少、 表面好以及易于成形壁厚差異較大的制品等優(yōu)點(diǎn)，可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，大幅度降低 成本。國(guó)外，已經(jīng)較成熟。國(guó)內(nèi)目前在汽車和家電行業(yè)中正逐步推廣使用。氣體輔助注射成 形包括塑料熔體注射和氣體(一般均采用氮?dú)?注射成形兩面部份，比傳統(tǒng)的普通注射工藝有 更多的工藝參數(shù)需要確定和控制，而且氣體輔助注射常用于較復(fù)雜的大型制品，模具設(shè)計(jì)和 控制的難度較大，因此，開發(fā)氣體輔助成型流動(dòng)分析軟件，顯得十分重要。為了確保塑料件精度，將繼續(xù)研究發(fā)展高壓注射成型工藝與模具以及注射壓縮成型工藝與模具。在注射成形中，影響成型件精度的最大因素是成型收縮，高壓注射成型可強(qiáng)制樹 脂收縮率，增加塑件尺寸的穩(wěn)定性。模具要求剛性好、耐高壓。特別是精密模具的型腔應(yīng)淬 火，澆口密封性好，模具能準(zhǔn)確控制。注射壓縮成型技術(shù)，是在模具預(yù)先半開模狀態(tài)或者在 鎖模力保持中壓或低壓，模具在設(shè)定的打開量下，注射溶融樹脂，然后以最大的鎖模力進(jìn)行 壓縮成型，其效果是：(1)成型件局部?jī)?nèi)應(yīng)力??；(2)可得到縮孔少的厚壁成型件；(3)對(duì)于塑件狹窄的部件也可注入樹脂；(4)用小注射力能得到優(yōu)良制品。該類模具的理想結(jié)構(gòu)是：(1) 注射時(shí)樹脂以低的流動(dòng)阻力迅速充填型腔；(2)充填完后能立即遮斷澆口部；(3)壓縮作用應(yīng) 僅限于型腔部。 （5）快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊 現(xiàn)在是多品種、少批量生產(chǎn)的時(shí)代，到下一個(gè)世紀(jì)，這種生產(chǎn)方式占工業(yè)生產(chǎn)的比例 將達(dá)75%以上。一方面是制品使用周期短，品種更新快，另一方面制品的花樣變化頻繁，均 要求模具的生產(chǎn)周期越快越好。因此，開發(fā)快速經(jīng)濟(jì)具越來越引起人們的重視。例如，研制 各種超塑性材料(環(huán)氧、聚脂等)制作或其中填充金屬粉末、玻璃纖維等的簡(jiǎn)易模具：中、低 熔點(diǎn)合金模具、噴涂成型模具、快速電鑄模、陶瓷型精鑄模、陶瓷型吸塑模、疊層模及快速 原型制造模具等快速經(jīng)濟(jì)模具將進(jìn)一步發(fā)展?？鞊Q模架、快換沖頭等也將日益發(fā)展。另外，采用計(jì)算機(jī)控制和機(jī)械手操作的快速換模裝置、快速試模技術(shù)也會(huì)得到發(fā)展和提高。 （6）模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛 使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，而且能提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本。 因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日漸廣泛。為此，首先要制訂統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn) 生產(chǎn)；其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)，提高標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量、降低成本；再次是要進(jìn)一步增加標(biāo)準(zhǔn)件 規(guī)格品種，發(fā)展和完善聯(lián)銷網(wǎng)，保證供貨迅速。 （7）模具使用優(yōu)質(zhì)材料及應(yīng)用先進(jìn)的表面處理技術(shù)將進(jìn)一步受重視在整個(gè)模具價(jià)格構(gòu)成中，材料所占比重不大，一般在20%30%之間，因此選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。對(duì)于模具鋼來說，要采用電渣 重熔工藝，努力提高鋼的純凈度、等向性、致密度和均勻性及研制更高性能或有特殊性能的模具鋼。如采用粉末冶金工藝制作的粉末高速鋼等。粉末高速鋼解決了原來高速鋼冶煉過程中產(chǎn)生的一次碳化物粗大和偏析，從而影響材質(zhì)的問題。其碳化物微細(xì)，組織均勻，沒有材 料方向性，因此它具有韌性高、磨削工藝性好、耐磨性高、長(zhǎng)年使用尺寸穩(wěn)定等特點(diǎn)，是一種很有發(fā)展前途的鋼材。特別對(duì)形狀復(fù)雜的沖件及高速?zèng)_壓的模具，其優(yōu)越性更加突出。這種鋼材還適用于注射成型漆加玻璃纖維或金屬粉末的增強(qiáng)塑料的模具，如型腔、形芯、澆口 等主要部件。另外，模具鋼品種規(guī)格多樣化、產(chǎn)品精料化、制品化，盡量縮短供貨時(shí)間亦是 重要方向。模具熱處理和表面處理是能否充分發(fā)揮模具鋼材性能的關(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普及常用表面處理方法，即擴(kuò)滲如：滲碳、滲 氮、滲硼、滲鉻、滲釩外，應(yīng)發(fā)展設(shè)備昴貴、工藝先進(jìn)的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子 噴涂等技術(shù)。 （8）在模具設(shè)計(jì)制造中將全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù) 模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑。實(shí)踐證明，模具CAD/CAM/CAE 技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。現(xiàn)在，全面普及CAD/CAM/CAE技術(shù)已基本成熟。由于模具 CAD/CAM技術(shù)已發(fā)展成為一項(xiàng)比較成熟的共性技術(shù)，近年來模具CAD/CAM技術(shù)的硬件與軟件 價(jià)格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度，特別是微機(jī)的普及應(yīng)用，更為廣大模具企業(yè)普 及模具CAD/CAM技術(shù)創(chuàng)造了良好的條伯。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，技術(shù)培訓(xùn)工作也日趨 簡(jiǎn)化。在普及推廣模具CAD/CAM技術(shù)的過程中，應(yīng)抓住機(jī)遇，重點(diǎn)扶持國(guó)產(chǎn)模具軟件的開發(fā) 和應(yīng)用。 加大技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度。應(yīng)時(shí)一步擴(kuò)大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。對(duì)于已普及了 模具CAD/CAM技術(shù)的一批以家電行業(yè)代表的企業(yè)來說，應(yīng)積極做好模具CAD/CAM技術(shù)的深化 應(yīng)用工作，即開展企業(yè)信息化工程，可從CAPP,PDM，CIMS,VR，逐步深化和提高。 （10）快速原型制造(RPM)技術(shù)得到更好的發(fā)展 快速原型制造(RPM)技術(shù)是美國(guó)首先推出的。它是伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、激光成形技術(shù)和 新材料技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的，是一種全新的制造技術(shù)，是基于新穎的離散/堆積(即材料累加) 成形思想，根據(jù)零件CAD模型、快速自動(dòng)完成復(fù)雜的三維實(shí)體(原型)制造。RPM技術(shù)是集精 密機(jī)械制造、計(jì)算機(jī)、NC技術(shù)、激光成形技術(shù)和材料科學(xué)最新發(fā)展的高科技技術(shù)，被公認(rèn)為是繼NC技術(shù)之后的一次技術(shù)革命。RPM技術(shù)可直接或間接用于模具制造。首先是通過立體光固化(SLA)疊層實(shí)體制造(LOM) 激光選區(qū)燒結(jié)(SLS)、三維打印(3D-P)熔融沉積成形(FDM)等不同方法得到制件原型。然后通 過一些傳統(tǒng)的快速制模方法，獲得長(zhǎng)壽命的金屬模具或非金屬的低壽命模具。主要有精密鑄 造、粉末冶金、電鑄和熔射(熱噴涂)等方法。這種方法制模，具有技術(shù)先進(jìn)、成本較低、設(shè) 計(jì)制造周期短、精度適中等特點(diǎn)。從模具的概念設(shè)計(jì)到制造完成僅為傳統(tǒng)加工方法所需時(shí)間 的1/3和成本的1/4左右。因此，快速制模技術(shù)與快速原型制造技術(shù)的結(jié)合，將是傳統(tǒng)快速 制模技術(shù)，進(jìn)一步深入發(fā)展的方向。RPM技術(shù)還可以解決石墨電極壓力振動(dòng)(研磨)成形法中母模(電極研具)制造困難問題，使該法獲得新生。青島海爾模具有限公司還構(gòu)建了基于RE(逆向工程技術(shù))/RPM的模具并行 開發(fā)系統(tǒng)，具有開發(fā)質(zhì)量高、開發(fā)成本低及開發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)。 （11）高速銑削加工將得到更廣泛的應(yīng)用 國(guó)外近年來發(fā)展的高速銑削加工 ，主軸轉(zhuǎn)速可達(dá)到40000100000r/min,快速進(jìn)給速 度可達(dá)到3040m/min，換刀時(shí)間可提高到13S。這樣就大幅度提高了加工效率，如在加工壓鑄模時(shí)，可提高78倍，并可獲得Ra10um的加工表面粗糙度。形狀精度可達(dá)10um。 另外，還可加工硬度達(dá)60HRC的模塊，形成了對(duì)電火花成形加工的挑戰(zhàn)。因此，高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了模具加工的發(fā)展，特別是對(duì)汽車、家電行業(yè)中大型腔模具制造方面注入了新的活力。 （12）模具高速掃描及數(shù)字化系統(tǒng)將發(fā)揮更大的作用 英國(guó)雷尼紹公司的模具掃描系統(tǒng)，已在我國(guó)200多家模具廠點(diǎn)得到應(yīng)用，取得良好效 果。該系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕牡哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短的研 制制造周期。如RENSCAN200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， 用雷尼紹的SP2-1掃描測(cè)頭實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集，控制核心是雷尼紹TRACECUT軟件，可自動(dòng) 生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工等程序及不同格式的CAD數(shù)據(jù)。用于模具制造業(yè)的“逆向工 程”。該公司又推出了CYCLON高速掃描機(jī)，這是一臺(tái)獨(dú)立工作的專門用來掃描的設(shè)備，不占用加工機(jī)床的工作時(shí)間。其掃描速度最高可達(dá)3m/min，大大縮短了模具制造周期，另外，其數(shù)據(jù)采集速度比RENSCAN200快，定時(shí)探針接觸力小，因此可以用非常細(xì)的探針，用來掃描細(xì)小的模具和細(xì)微的特征表面，擴(kuò)大模具生產(chǎn)的品種范圍。由于模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、定電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大作用。 （13）模具研磨拋光將向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展 模具表面的精加工是模具加工中未能很好解決的難題之一。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，我國(guó)目前仍以手工研磨拋光為主，不僅效率 低(約占整個(gè)模具制造周期的1/3)，且工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，質(zhì)量不穩(wěn)定，制約了我國(guó)模具加工 向更高層次發(fā)展。因此，研究拋光的自動(dòng)化、智能化是重要的發(fā)展趨勢(shì)。日本已研制了數(shù)控研磨機(jī)，可實(shí)現(xiàn)三維曲面模具研磨拋光的自動(dòng)化、智能化是重要的發(fā)展趨勢(shì)。日本已研制了數(shù)控研磨機(jī)，可實(shí)現(xiàn)三給曲面模具研磨拋光的自動(dòng)化。另外，由于模具型腔形狀復(fù)雜，任何一種研磨拋光方法都有一定局限性。應(yīng)注意發(fā)展特種研磨與拋光、如擠壓衍磨、電化學(xué)拋光、 超聲拋光以及復(fù)合拋光工藝與裝備，以提高模具表面質(zhì)量。 （14）模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的研制和發(fā)展 隨著各種新技術(shù)的迅速發(fā)展，國(guó)外已出現(xiàn)了模具自動(dòng)加工系統(tǒng)。這也是我國(guó)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展 的目標(biāo)。模具自動(dòng)加工系統(tǒng)應(yīng)有如下特征：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(kù)；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)。1.5沖壓模具的現(xiàn)狀 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。 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(guó)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。研究推廣能提高勞動(dòng)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)用范圍的各種沖壓新工藝，也是沖壓技術(shù)的發(fā)展方向之。日前，國(guó)內(nèi)外相繼涌現(xiàn)出了精密沖壓工藝、軟模成形工藝、高能高速成形工藝、超塑性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。 沖模設(shè)計(jì)與制造方面沖模是實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的基本條件。在沖模的設(shè)計(jì)和制造上，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，與此相適應(yīng)的新型模具材料及其熱表處理技術(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)也正在迅速發(fā)展：另一方向，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。 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)械手乃至機(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。 沖模標(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)的廣泛重視。因?yàn)闆_模屬單件小批量生產(chǎn)，沖模零件既具有一定的復(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，從而降低模具成本，提高模具質(zhì)量和縮短制造周期。二 沖壓件工藝分析1. 沖壓件精度分析及確定零件形狀尺寸如圖1.0-1所示，查公差與配合技術(shù)手冊(cè)/方昆凡北京：北京出版社續(xù)表1-2得該零件的精度等級(jí)為IT10級(jí)；查表1-2確定各尺寸的公差值，47對(duì)應(yīng)公差為+0.10mm，36對(duì)應(yīng)公差為+0.10mm，100對(duì)應(yīng)公差為-0.14mm。材料：08鋼 料厚：t=1mm 大批量生產(chǎn)圖1.0-1工件圖2. 沖壓件結(jié)構(gòu)分析此零件材料為08鋼，料厚為1mm，且零件為軸對(duì)稱旋轉(zhuǎn)體，沖裁性能較好；h/d較小，拉深工藝性較好，因此初步分析該零件的沖壓基本工序有：落料、正拉深、反拉深、沖孔、修邊三 工藝方案1.計(jì)算毛坯尺寸外緣拉深后得到的沖壓件如圖1.0-2所示。圖1.0-2 外緣拉深后的沖壓件外緣拉深屬于帶凸緣圓筒不變薄拉深，雖然材料厚度有變化，但是平均值與毛坯原始厚度十分接近。因此，毛坯展開尺寸可根據(jù)毛坯面積等于拉深件面積的原則來確定。由于材料的各向異性以及拉深時(shí)金屬流動(dòng)條件的差異，為了保證零件的尺寸，必須保留出修邊余量，在計(jì)算毛坯尺寸時(shí)必須計(jì)入修邊余量。d f/d=100/89=1.12,根據(jù)d f/d數(shù)值查沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第二版）P137中表5-2得修邊余量為3.5mm，所以d f修正為d f=100+3.52=107（mm）（注：d為中徑）。（1） 毛坯直徑由表5-3當(dāng)rR時(shí)，毛坯直徑為：已知代入D159mm（2） 是否使用壓邊圈毛坯的相對(duì)厚度tD100=1159100=0.63，零件拉深系數(shù)m 1=dD=90159=0.57，查沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第二版）P144中表5-7可知，0.63小于1.5,0.57小于0.6故需采用壓邊圈。表5-7采用/不采用壓料裝置的判別條件拉伸方法第一次拉伸以后各次拉深(t/D）100m1（t/dn-1）mm用壓邊圈1.50.61.00.8可用可不用1.5-20.61.0-1.50.8不用壓邊圈20.61.5大于0.8（3） 計(jì)算拉深次數(shù)按下列數(shù)據(jù)d fd=1.12，tD=11590.63，查實(shí)用沖壓模具設(shè)計(jì)手冊(cè)p91表3-36得首次拉深允許的最大相對(duì)高度為：h 1d 1=0.500.60。工件的相對(duì)高度hd 2=33880.375，得出拉深次數(shù)n=1。（4） 驗(yàn)證拉深系數(shù)是否超出極限查沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第二版）表5-10得m t=0.53，所以m 1m t，拉深系數(shù)符合要求。表5-10有凸圓筒件的首次拉伸系數(shù)凸緣的相對(duì)直徑毛坯相對(duì)厚度0.060.20.20.50.51.01.01.51.52d=24；查課本表2-20，得凹模板、凸模固定板上螺孔之間中心距Smin=60，Smax=115 b拉深凸模和凸凹模拉深凸模的結(jié)構(gòu)采用典型圓凸模結(jié)構(gòu)，下端為工作部分，中間的圓柱部分用來與凸模固定板配合，最上端的臺(tái)肩用于固定并承受卸料力等，各部分的直徑尺寸根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)確定。凸凹模的結(jié)構(gòu)也采用典型圓凸模的結(jié)構(gòu)，與拉深凸模相同。其中凸凹模的拉深部分根據(jù)模具的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)延伸。由以上工作零件的刃口尺寸計(jì)算，可知拉深凸模與拉深凹模的圓角半徑均為5mm，根據(jù)模具結(jié)構(gòu)及課本式（3-26），得拉深凸模長(zhǎng)度l=40+24-1=63mm凸凹模長(zhǎng)度l=24+36=60mm凹模設(shè)計(jì)圖如圖1.0-8所示：圖1.0-8凹模由工作零件的刃口尺寸計(jì)算結(jié)果，可知凸模的直徑都較大，凸模的剛度和強(qiáng)度都足夠，可不用進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的校核。2.其他板類零件根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，固定板的厚度取凹模厚度的0.60.8，所以H=400.8=32，查標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)，取固定板厚度H=24mm。由以上計(jì)算，可知拉深凸模承受的總壓力Fz=F首次=33175.2N，凸模頭部端面直徑，根據(jù)課本公式（3-42），得凸模頭部端面直徑對(duì)模座的單位面積壓力查課本表3-34，可知，即拉深凸模與模座之間不需要加墊板。對(duì)于凸凹模，凸凹模與模座之間也不需要加墊板，但考慮到模柄的安裝，為了避免模柄對(duì)凸凹模的沖擊，應(yīng)該加上墊板。根據(jù)凹模板的外形尺寸及以上計(jì)算，查標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)，選定上固定板，下固定板，墊板。上固定板設(shè)計(jì)圖如圖1.0-9所示：圖1.0-9上固定板3.壓料裝置根據(jù)模具的總體結(jié)構(gòu)，該模具的壓料裝置援用彈性壓料裝置，彈性元件為橡膠，這種壓料裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在中小型壓力機(jī)上使用較為方便，滿足模具使用的要求。壓料圈采用平面形，根據(jù)零件及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為圓形。頂桿參照部標(biāo)，選用B10130 QJ 717-82。4.定位裝置條料在送進(jìn)過程中，采用導(dǎo)料銷控制送進(jìn)方向，采用固定擋料銷