Φ32雙耳止動(dòng)墊圈沖孔落料級(jí)進(jìn)模具設(shè)計(jì)【沖壓模含creo三維及30張CAD圖帶開(kāi)題報(bào)告】

32雙耳止動(dòng)墊圈沖孔落料級(jí)進(jìn)模具設(shè)計(jì)【沖壓模含SW三維及30張CAD圖帶開(kāi)題報(bào)告】【需要咨詢(xún)購(gòu)買(mǎi)全套設(shè)計(jì)請(qǐng)加QQ1459919609】圖紙預(yù)覽詳情如下： 1I32 雙耳止動(dòng)墊圈沖孔落料級(jí)進(jìn)模具設(shè)計(jì)摘要： 本次模具設(shè)計(jì)是從零件的工藝分析開(kāi)始的， 根據(jù)工藝要求來(lái)確定 整個(gè) 制 件 的 沖 壓 工 藝 方 案 。 其 開(kāi) 始 是 確 定 該 模 具 類(lèi) 型 為 沖 孔 -落 料 級(jí) 進(jìn) 模 ， 計(jì) 算 制 件 毛 坯 尺 寸 ， 確 定 沖 裁 次 數(shù) ， 作 工 藝 計(jì) 算 ， 計(jì) 算 出 沖 裁 時(shí) 的 沖 裁 力 、 卸 料 力 、 推 件 力。確定模具的壓力中心，選擇壓力機(jī)和確定沖模的閉合高度，設(shè)計(jì)出卸料板、 導(dǎo) 柱 和 導(dǎo) 套 、 凹 模 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 、 凸 模 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 、 定 位 零 件 、 彈 性 卸 料 裝 置 、 彈 簧 的 選 用 、 模 柄 與 模 架 等 模 具 的 主 要 零 部 件 ， 從 而 完 成 整 個(gè) 模 具 的 設(shè) 計(jì) 工 作 。 利 用 CAXA 軟件對(duì)模具的裝配圖和零件圖的繪制。關(guān) 鍵 詞 : 沖 壓 模 具 ； 沖 壓 成 型 ； 模 具 設(shè) 計(jì) IVDesign of piercing blanking progressive die for 32 double ear washersABSTRACT： Mold design starts from the process analysis of the parts, and determines the stamping process plan of the whole piece according to the process requirements. Firstly determined the type of die for punching - blanking progressive die, then calculate the size of the blank parts, determine the number of blanking, and the process is calculated to acquire the blanking force, stripping force and pushing force. Determine the pressure center of the die, select the press and determine the closing height, design the stripper plate, guide column and guide sleeve, die structure, punch structure, positioning part, elastic tripper, die handle and die frame and other main parts, so as to complete the design work of the whole die. Use CAXA software to draw the assembly drawing and part drawing of the die.Key words： Stamping die ,Punch forming , Mold designI1II目 錄1 緒 論 .11.1 本課題研究的目的意義 .11.2 國(guó)內(nèi)外模具發(fā)展的現(xiàn)狀 .11.2.2 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀 .11.3 本課題研究的內(nèi)容 .12 沖壓件工藝分析 .32.1 沖壓件工藝分析 .32.2 沖壓工藝方案的確定 .33 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .54 設(shè)計(jì)計(jì)算 .74.1 排樣方式的確定及計(jì)算 .74.2 搭邊的作用及搭邊值的確定 .74.3 排樣圖及材料利用率 .84.3.1 排樣圖 .8對(duì)排、橫排、縱排三種排樣圖如下圖 4-2 所示排樣所示。 .84.3.2 排料利用率 .94.4 沖裁力、卸料力、頂件力及推件力的計(jì)算 .104.4.1 沖裁力的計(jì)算 .104.4.2 卸料力、頂件力及推件力 .104.5 壓力機(jī)所需總壓力計(jì)算 .114.6 沖裁壓力中心的計(jì)算 .114.7 壓力機(jī)的選擇 .135 模具零件設(shè)計(jì) .155.1 凸、凹模設(shè)計(jì) .15IV5.1.1 沖裁間隙 .155.1.2 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 .155.1.3 凸、凹模的設(shè)計(jì)原則 .175.1.4 凸、凹模強(qiáng)度計(jì)算 .185.2 輔助零件設(shè)計(jì)與選用 .205.2.1 導(dǎo)正銷(xiāo)的設(shè)計(jì) .205.2.2 卸料裝置 .225.2.3 頂料裝置 .225.2.4 限位裝置 .235.2.5 模柄的選用 .245.2.6 螺釘與銷(xiāo)釘?shù)倪x用 .245.2.7 彈簧的選用 .255.2.8 導(dǎo)柱、導(dǎo)套的選用 .255.2.9 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用 .266 其他說(shuō)明 .296.1 材料選擇 .296.2 公差與配合 .297 設(shè)計(jì)總結(jié) .317.1 論文主要工作 .317.2 下一步工作及展望 .31致 謝 .33參考文獻(xiàn) .3591 緒 論1.1 本 課 題 研 究 的 目 的 意 義沖 壓 模 具 在 實(shí) 際 工 業(yè) 生 產(chǎn) 中 應(yīng) 用 廣 泛 。 在 傳 統(tǒng) 的 工 業(yè) 生 產(chǎn) 中 ， 工 人 生 產(chǎn) 的 勞 動(dòng) 強(qiáng) 度 大 、 勞 動(dòng) 量 大 ， 嚴(yán) 重 影 響 生 產(chǎn) 效 率 的 提 高 。 隨 著 當(dāng) 今 科 技 的 發(fā) 展 ， 工 業(yè) 生 產(chǎn) 中 模 具 的 使 用 已 經(jīng) 越 來(lái) 越 引 起 人 們 的 重 視 ， 而 被 大 量 應(yīng) 用 到 工 業(yè) 生 產(chǎn) 中 來(lái) 。 沖 壓 模 具 的 自 動(dòng) 送 料 技 術(shù) 也 投 入 到 實(shí) 際 的 生 產(chǎn) 中 ， 沖 壓 模 具 可 以 大 大 的 提 高 勞 動(dòng) 生 產(chǎn) 效 率 ， 減 輕 工 人 負(fù)擔(dān)，具有重要的技術(shù)進(jìn)步意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值 1。 研 究 和 發(fā) 展 模 具 技 術(shù) ， 對(duì) 于 促 進(jìn) 國(guó) 民 經(jīng) 濟(jì) 的 發(fā) 展 具 有 特 別 重 要 的 意 義 ， 模 具 技 術(shù) 已 成 為 衡 量 一 個(gè) 國(guó) 家 產(chǎn) 品 制 造 技 術(shù) 的 重 要 標(biāo) 志 之 一 ， 隨 著 工 業(yè) 生 產(chǎn) 的 迅 速 發(fā) 展 ， 模 具 工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位日益提高，并在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮越來(lái)越大的作用。 1.2 國(guó) 內(nèi) 外 模 具 發(fā) 展 的 現(xiàn) 狀1.2.1 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀（ 1） 沖 壓 工 序 比 較 單 一 ， 多 數(shù) 以 沖 裁 級(jí) 進(jìn) 模 為 主 ， 少 部 分 為 沖 裁 拉 深 級(jí) 進(jìn) 模 ， 模具結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、功能性不強(qiáng)。（2） 模具模板幅面尺寸比較小，一般在 1200600mm 內(nèi) ， 一 次 沖 制 的 產(chǎn) 品 數(shù) 量也在十幾件以?xún)?nèi)，屬中小型級(jí)進(jìn)模。 （3） 模具精度不高，沖裁間隙誤差在 0.015mm 以上，制件產(chǎn)品容易產(chǎn)生毛刺。 （ 4） 模 具 使 用 壽 命 相 對(duì) 較 短 ， 一 般 一 次 刃 磨 在 50 萬(wàn) 次 以 內(nèi) ， 模 具 材 料 主 要 以 普 通 模 具 鋼 為 主 或 采 用 硬 質(zhì) 合 金 2。 1.2.2 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀（1） 在國(guó)外 CAD/CAE/CAM 已 成 為 普 遍 應(yīng) 用 的 技 術(shù) 。 在 CAD 的應(yīng)用方面，已 經(jīng)超越了甩掉圖板、 二維繪圖的初級(jí)階段， 目前 3D 設(shè)計(jì)已達(dá)到了 70-89%， UG,PRO/E CIMATRON 等軟件的 應(yīng)用很普遍 3。（ 2） 設(shè) 計(jì) 上 采 用 了 先 進(jìn) 的 設(shè) 計(jì) 理 念 。 如 為 了 便 于 模 具 設(shè) 計(jì) 與 計(jì) 算 ， 各 道 工 序 均 以一個(gè)統(tǒng)一的基準(zhǔn)點(diǎn)為中心，以坐標(biāo)尺寸的方式標(biāo)注尺寸。10（ 3） 各 模 具 生 產(chǎn) 企 業(yè) 根 據(jù) 自 身 的 生 產(chǎn) 能 力 、 經(jīng) 驗(yàn) 等 ， 制 定 了 自 己 的 標(biāo) 準(zhǔn) 。 它 包 括設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化，模具零件和模具結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化。1.3 本 課 題 研 究 的 內(nèi) 容（ 1） 首 先 零 件 工 藝 性 分 析 ， 并 確 定 出 最 佳 的 沖 壓 工 藝 方 案 ， 根 據(jù) 選 用 的 工 藝 方 案設(shè)計(jì)出模具的結(jié)構(gòu)。（2） 設(shè)計(jì)出最佳的排樣方式并計(jì)算材料利用率。 （3） 計(jì)算沖裁力、卸料力、頂件力、以及壓力機(jī)所需的總沖壓力等。 （4） 根據(jù)總沖壓力來(lái)選擇壓力機(jī)，并確定出該壓力機(jī)的主要參數(shù)。 （5） 根據(jù)雙耳止動(dòng)片的形狀、外形尺寸設(shè)計(jì)出凹模、凸模等零件。 （6） 設(shè)計(jì)卸料裝置、頂件裝置、推件裝置、限位裝置、導(dǎo)套、導(dǎo)柱。 （7） 模架、模柄、彈簧、螺釘與銷(xiāo)釘?shù)倪x用。 2 沖 壓 件 工 藝 分 析2.1 沖壓件工藝分析沖 壓 件 是 雙 耳 止 動(dòng) 墊 圈 ， 此 雙 耳 止 動(dòng) 片 級(jí) 進(jìn) 模 只 有 沖 孔 和 落 料 兩 個(gè) 工 序 。 材 料 為 Q235-A 鋼，抗剪強(qiáng)度 310380MPa， 抗 拉 強(qiáng) 度 380470MPa,屈服強(qiáng)度 240MPa， 厚 度 為 1.5mm， 具 有 良 好 的 沖 壓 性 能 ， 適 合 沖 裁 。 工 件 結(jié) 構(gòu) 相 對(duì) 簡(jiǎn) 單 ， 可 看 作 IT13 級(jí) ， 尺 寸精度較低， 普通沖裁完全能滿(mǎn)足要求。 根據(jù)模具精度比沖裁件的精 度 （ IT13） 高 35 級(jí) 精 度 要 求 ， 需 要 采 用 IT10 以 上 的 精 度 才 能 滿(mǎn) 足 要 求 。 本 設(shè) 計(jì) 采 用 IT9 級(jí) 精 度 。 退 火 后，未經(jīng)表面處理，工件精度為 IT13， 具 體 尺 寸 要 求 如 下 圖 2-1 所示。 圖 2-1 零 件 圖 及 尺 寸 要 求 2.2 沖壓工藝方案的確定料 厚 ： 1.5mm 材 料 ： Q235A11根 據(jù) 雙 耳 止 動(dòng) 片 沖 壓 件 所 需 要 的 沖 壓 工 序 的 種 類(lèi) ， 雙 耳 止 動(dòng) 片 分 離 沖 孔 、 落 料 、 切 邊 等 工 序 ， 工 序 性 質(zhì) 的 確 定 取 決 于 沖 壓 件 的 結(jié) 構(gòu) 形 狀 、 尺 寸 精 度 、 還 要 考 慮 工 件 變 形性質(zhì)和具有的生產(chǎn)條件，制定三種沖壓方案。方案一：先沖孔，后落料。單工序模生產(chǎn)。 方案二：沖孔落料復(fù)合沖壓。復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三：沖孔落料級(jí)進(jìn)沖壓。級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 方 案 一 ： 模 具 結(jié) 構(gòu) 相 對(duì) 簡(jiǎn) 單 ， 至 少 需要 兩 副 模 具 來(lái) 完 成 沖 壓 裁 剪 ， 成 本 高 而 生 產(chǎn)效率低，沖裁出的零件精度也比較低，僅能滿(mǎn)足小批量生產(chǎn)的要求。 方 案 二 ： 只 需 一 副模 具 ， 制 件 尺 寸 精 度 和 生 產(chǎn) 效 率 比 方 案 一 都 高 ， 工 件 同 軸 度 較好，且工件最小壁厚大于凸凹模許用最小壁厚模具強(qiáng)度也能滿(mǎn)足要求。 方 案 三 ： 為 級(jí) 進(jìn)模 ， 需 一 副 模 具 ， 生 產(chǎn) 效 率 及 精 度 較 高 ， 壽 命 長(zhǎng) ， 級(jí) 進(jìn) 模 結(jié) 構(gòu) 相對(duì) 簡(jiǎn) 單 ， 操 作 方 便 且 安 全 ， 易 于 實(shí) 現(xiàn) 自 動(dòng) 化 生 產(chǎn) 。 對(duì) 于 特 別 復(fù) 雜 或 孔 邊 距 較 小 的 沖 壓 工 件 ， 用 單 工 序 模 或 者 復(fù) 合 膜 難 以 進(jìn) 行 沖 壓 時(shí) ， 可 以 使 用 多 工 位 級(jí) 進(jìn) 模 逐 步 沖 出 。 但 是 由 于 級(jí) 進(jìn) 模 輪 廓 尺 寸較 大 ， 使 得 制 造 成 本 相對(duì) 較 高 ， 所 以 多 工 位 級(jí)進(jìn) 模 一 般 適 用 于 小型沖壓件的大批量生產(chǎn) 4。通 過(guò) 對(duì) 上 述 三 種 方 案 的 分 析 比 較 ， 雙 耳 止 動(dòng) 墊 圈 工 件 的 沖 壓 生 產(chǎn) ， 要 大 批 量 生 產(chǎn) 則采用方案三為佳。3 模 具 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì)零 件 總 體 尺 寸 不 大 ， 厚 度 較 薄 ， 采 用 彈 性 卸 料 方 式 ， 下 落 式 出 沖 孔 落 料 出 件 。 設(shè) 計(jì) 采 用 內(nèi) 導(dǎo) 料 板 和 外 導(dǎo) 料 板 組 合 使 用 。 為 了 保 證 導(dǎo) 料 的 準(zhǔn) 確 和 順 利 進(jìn) 行 ， 自 動(dòng) 送 料 的 級(jí) 進(jìn) 模 。 帶 料 （ 條 料 ） 經(jīng) 過(guò) 每 個(gè) 工 位 不 斷 的 沖 切 、 成 形 過(guò) 程 中 ， 為 保 證 帶 料 或 條 料 的 順 利 進(jìn) 行 ， 采 用 套 式 頂 料 桿 ， 可 以 防 止 防 止 帶 料 位 移 、 變 形 ， 有 保 護(hù) 了 導(dǎo) 正 銷(xiāo) 。 為 了 在 連 續(xù) 沖 裁 過(guò) 程 中 的 準(zhǔn) 確 定 位 ， 采 用 導(dǎo) 正 銷(xiāo) 與 側(cè) 刃 或 自 動(dòng) 送 料 機(jī) 構(gòu) 混 合 使 用 ， 采 用 側(cè) 刃或自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)作為粗基準(zhǔn)，導(dǎo)正銷(xiāo)作為精基準(zhǔn) 5。模 架 分 為 鑄 鐵 模 架 和 鋼 鐵 模 架 倆 大 類(lèi) 。 因 為 模 架 是 模 具 的 主 體 結(jié) 構(gòu) ， 模 具 是 連 接 模 具 所 有 零 件 的 重 要 部 件 ， 模 具 上 下 模 之 間 相 對(duì) 位 置 通 過(guò) 模 架 的 導(dǎo) 向 裝 置 穩(wěn) 定 保 持 其 精度。模架材料我們采用鋼板 6。級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：12（1）為了保證上下模的對(duì)準(zhǔn)精度，我們采用四導(dǎo)柱滑動(dòng)導(dǎo)柱、導(dǎo)套模架制造。（2） 為了能減少材料， 提高材料利用率， 我們最終采用對(duì)排方式。 模具采用雙排， 一次就可以沖出倆個(gè)零件。（ 3） 采 用 內(nèi) 、 外 導(dǎo) 料 板 能 保 證 送 料 順 利 的 進(jìn) 行 ， 精 度 也 大 大 提 高 ， 導(dǎo) 料 銷(xiāo) 進(jìn) 行 進(jìn) 一步保證精度。（ 4） 該 模 具 采 用 自 動(dòng) 送 料 ， 沖 裁 后 的 制 件 和 廢 料 均 有 模 具 的 底 孔 漏 出 ， 大 大 的 提 高了效率，減少了人力、物力。模具結(jié)構(gòu)零件如下所示。1-四 導(dǎo) 柱 上 模 座 2-凸 模 固 定 板 墊 板 3-導(dǎo) 正 銷(xiāo) 孔 凸 模 4-圓 柱 壓 縮 彈 簧 5-凸 模 固 定 板 6-沖 孔 凸 模 7-模 柄 8-內(nèi) 六 角 圓 柱 頭 螺 釘 M10 9-落 料 凸 模 10-卸 料 螺 釘 11- 導(dǎo) 套 12-導(dǎo) 柱 13-卸 料 板 墊 板 14-卸 料 板 15-料 板 16-凹 模 板 17-凹 模 板 墊 板 18-四 導(dǎo) 柱 下 模 座 19-落 料 凹 模 20-導(dǎo) 正 銷(xiāo) 21-套 式 頂 料 桿 22-彈 簧 23- 擋 塊 24-沖 孔 凹 模 25-導(dǎo) 正 銷(xiāo) 凹 模 26-承 料 板 墊 板 27-承 料 板 28-外 導(dǎo) 料 板 1 29-內(nèi) 導(dǎo) 料 板 3 30-側(cè) 刃 凹 模 31- 側(cè) 刃 凸 模 32-內(nèi) 導(dǎo) 料 板 2 33-內(nèi) 導(dǎo) 料 板 1 34-上 限 位 柱 35-下 限 位 柱 雙耳止動(dòng)墊圈多工位級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)如圖 3-1 所示。13圖 3-1 雙 耳 止 動(dòng) 墊 圈 沖 孔 落 料 級(jí) 進(jìn) 模 結(jié) 構(gòu) 4 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算根 據(jù) 制 件 圖 的 工 藝 分 析 和 尺 寸 公 差 對(duì) 制 件 進(jìn) 行 工 藝 計(jì) 算 ， 計(jì) 算 材 料 的 利 用 率 ， 計(jì) 算沖壓力，計(jì)算壓力中心，選擇合適的壓力機(jī)，計(jì)算模具主要零件的外形尺寸等。4.1 排 樣 方 式 的 確 定 及 計(jì) 算方 案 一 ： 有 廢 料 排 樣 沿 沖 件 外 形 沖 裁 ， 在 沖 件 四 周 都 有 搭 邊 。 由 沖 模 來(lái) 保 證 沖 件 尺 寸 ， 因 此 沖 件 精 度 高 ， 模 具 壽 命 高 ， 但 材 料 利 用 率 低 常 沖 裁 一 些 形 狀 比 較 復(fù) 雜 、 尺寸精度要求較高的沖件。方 案 二 ： 少 廢 料 排 樣 材 料 利 用 率 稍 高 于 方 案 一 ， 可 以 簡(jiǎn) 化 凹 模 型 孔 ， 模 具 制 造 簡(jiǎn)單，因受剪切條料和定位誤差的影響，沖件質(zhì)量差，模具壽命較方案一低。14方案三：無(wú)廢料排樣 材料利用率最高,沖件的斷面質(zhì)量和沖裁件精度最低。 比較三種方案，考慮模具壽命和沖件質(zhì)量，選擇方案一的排樣方式最佳。4.2 搭 邊 的 作 用 及 搭 邊 值 的 確 定排 樣 時(shí) 制 件 與 制 件 之 間 及 制 件 與 條 料 側(cè) 邊 之 間 留 下 的 工 藝 廢 料 稱(chēng) 為 搭 邊 和 側(cè) 搭 邊 。 雖 然 為 廢 料 ， 但 它 補(bǔ) 償 了 條 料 的 裁 剪 誤 差 、 送 料 步 距 誤 差 、 定 位 誤 差 ， 確 保 沖 出 合 格 的制件。搭邊還可以增加條料的剛性，以保證送料順利進(jìn)行。搭 邊 值 的 大 小 取 決 于 材 料 厚 度 、 材 料 種 類(lèi) 、 沖 件 形 狀 和 尺 寸 以 及 卸 料 方 法 。 搭 邊 值的大小通常用經(jīng)驗(yàn)確定 7。查多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)手冊(cè)表 3-5 得搭邊和側(cè)搭邊如下圖 4-1 和表 4-1 所示。圖 a 表 示 圓 形 或 類(lèi) 圓 形 搭 邊 及 側(cè) 搭 邊 值 圖 b 表 示 矩 形 或 類(lèi) 矩 形 搭 邊 及 側(cè) 搭 邊 值 圖 4-1 圓 形 與 矩 形 搭 邊 及 側(cè) 搭 邊 15表 4-1 搭 邊 與 側(cè) 搭 邊 的 選 取 材 料 厚 度 t 圓 形 或 類(lèi) 似 圓 形 制 件 見(jiàn) 圖 a 矩 形 或 類(lèi) 似 矩 形 制 件 長(zhǎng)度 L 50 矩 形 或 類(lèi) 似 矩 形 制 件 長(zhǎng)度 L50 見(jiàn) 圖 b 材 料 厚度 t 圓 形 或 類(lèi) 似 圓 形 制 件 見(jiàn)圖 a 矩 形 或 類(lèi) 似 矩 形 制 件 長(zhǎng) 度 見(jiàn) 圖 b a a1 a a1 a a1 0.025 0.250.5 1.0 0.8 1.2 1.0 1.2 1.0 1.5 1.2 1.52.5 1.22.2 1.82.6 1.22.5 0.51 0.8 1.0 1.0 1.2 1.52.5 1.82.6 11.5 1.0 1.3 1.2 1.5 1.82.8 2.23.2 材料厚度 1.5mm，零件外形類(lèi)圓形，取 a=1.0mm； a1=1.3mm， 對(duì)排取 a=2mm， a1=2.5mm， 計(jì) 算 送 料 步距 S； S=90mm， 計(jì)算料條直排寬度 B： B=D+2a1=75+21.3=77.6mm， 計(jì)算料條對(duì)排寬度 B： B=D+2a1=75+22.5=80.0mm。 4.3 排樣圖及材料利用率4.3.1 排樣圖對(duì)排、橫排、縱排三種排樣圖如下圖 4-2 所示排樣所示。圖 a 對(duì) 排 16圖 b 橫 排圖 c 縱 排圖 4-2 排 樣 圖 4.3.2 排料利用率排料方式及材料利用率，它是衡量合理利用材料的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。材料利用率 ：沖裁件的實(shí)際面積與所用板料面積的百分比。 一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率，查沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)手冊(cè)如公式 4-1 所示。 = / 100% （ 4-1）式中： A一個(gè)步距內(nèi)制件的實(shí)際面積 （mm 2） B條料寬度 （mm）N是一張板料（帶料、條料）上沖裁件的總數(shù)目（個(gè)） L板料的長(zhǎng)度（mm）17（1）直排材料利用率 = （2）縱排材料利用率 = （3）對(duì)排材料利用率 = 100%=3828.228=43.66%。 8768.8100%=3828.228=43.66%。8768.8100%=3828.228=49.83%。 7682.4通 過(guò) 上 述 方 案 可 對(duì) 比 ， 在 提 高 材 料 利 用 率 的 同 時(shí) 還 要 考 慮 條 料 在 沖 裁 過(guò) 程 中 要 減少 翻 動(dòng) ， 盡 可 能 的 選 擇 條 料 寬 、 進(jìn) 距 小 的 排 樣 方 式 。 這 樣 能 可 以 減 少 板 材 裁 剪 次 數(shù) 和 剪 裁 備 料 的 時(shí) 間 。 在 保 證 沖 件 質(zhì) 量 的 情 況 下 ， 還 要 保 證 模 具 的 使 用 壽 命 ， 綜 合 因 素 下 我們選用對(duì)排排料方式。184.4 沖 裁 力 、 卸 料 力 、 頂 件 力 及 推 件 力 的 計(jì) 算4.4.1 沖裁力的計(jì)算指 沖 壓 時(shí) 材 料 對(duì) 凸 模 的 最 大 抵 抗 力 。 也 就 是 說(shuō) 沖 裁 時(shí) 所 需 要 的 壓 力 。 影 響 沖 裁 力 大 小 的 因 素 有 很 多 ， 但 主 要 與 材 料 的 力 學(xué) 性 能 、 材 料 的 厚 度 、 沖 裁 件 的 輪 廓 周 長(zhǎng) 、 沖 裁間隙、刃口的銳利程度、沖裁速度和潤(rùn)滑情況等 8。查沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)手冊(cè) 如公式 4-2 所示。F=KLt （ 4-2）式 中 ： K修 正 系 數(shù) F沖 裁 力 ； L沖裁件周邊長(zhǎng)度； t材料厚度； 材 料 抗 剪 切 強(qiáng) 度 經(jīng) 計(jì) 算 和 查 表 得 ： L=233.35mm； t=1.5mm； =380MPa； K=1.3。 沖 裁 力 計(jì) 算 ： F=KLt =1.3233.351.5380=172912.35N。4.4.2 卸料力、頂件力及推件力（1） 卸料力 將箍在凸模上的材料卸下所需的力。查沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)手冊(cè)如公式 4-3 所示。 卸 = 卸 F （ 4-3） 卸 料 力 計(jì) 算 ： 卸 = 卸 F=0.04172912.35=6916.49N。（2） 推料力將 落 料 件 順 著 沖 裁 方 向 從 凹 模 孔 推 出 所 需 的 力 。 查 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) 如公式 4-4 所示。 推 = 推 （ 4-4） 推料力的計(jì)算： 推 = 推 =50.055172912.35=47550.89N。 （3） 頂料力 將 落 料 件 逆 著 沖 裁 方 向 從 凹 模 孔 推 出 所 需 的 力 。 查 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) 如公式 4-5 所示。 19 頂 = 頂 F （ 4-5） 頂料力計(jì)算： 頂 = 頂 F=0.06172912.35=10374.74N卸料力、頂料力、推料力系數(shù)可查沖壓模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)表 4-35，具體數(shù)值見(jiàn)下表 4-2 所示。表 4-2 卸 料 力 、 頂 料 力 、 推 料 力 系 數(shù) 料 厚 /mm(鋼 ) K 卸 K 推 K 頂 0.01 0.0650.075 0.1 0.14 0.10.5 0.0450.055 0.063 0.08 0.52.5 0.040.05 0.055 0.06 2.56.5 6.5 鋁 、 鋁 合 金 純 銅 、 黃 銅 0.030.04 0.020.03 0.0250.08 0.020.06 0.045 0.025 0.030.07 0.030.09 0.05 0.03 0.030.07 0.030.09 4.5 壓 力 機(jī) 所 需 總 壓 力 計(jì) 算沖裁工藝力包括卸料力、 頂料力、 推料力、 沖 裁力的總 和， 即 總 = + 卸 + 推 + 頂 ， 這時(shí)壓力機(jī)的噸位需大于 總 的 30%。 一般我們把凸模做成不同高度， 按階梯分布，可以使各凸模沖裁力的最大值不同時(shí)出現(xiàn)，從而降低沖裁力和減少壓力機(jī)的震動(dòng)。 總 = + 卸 + 推 + 頂 =237754.47N。4.6 沖裁壓力中心的計(jì)算沖 壓 力 合 力 的 作 用 點(diǎn) 稱(chēng) 為 沖 模 的 壓 力 中 心 。 沖 模 的 壓 力 中 心 必 須 通 過(guò) 模 柄 軸 線(xiàn) 而 與 壓 力 機(jī) 滑 塊 的 中 心 線(xiàn) 重 合 。 否 則 ， 沖 壓 時(shí) 滑 塊 就 會(huì) 受 到 偏 心 載 荷 ， 導(dǎo) 致 滑 塊 導(dǎo) 軌 和 模 具 導(dǎo) 向 部 分 的 磨 損 ， 還 會(huì) 使 合 理 間 隙 得 不 到 保 證 ， 從 而 降 低 沖 裁 件 的 質(zhì) 量 和 模 具 的 壽命，甚至?xí)p壞沖模 9。具體計(jì)算如下圖 4-3 和表 4-3 所示。20圖 4-3 坐 標(biāo) 位 置 表 4-3 坐 標(biāo) 點(diǎn) 序 號(hào) L X Y 1 77.89 23 23 2 31.506 10 49.25 3 26 23 55 4 5 6 7 8 9 31.506 5.636 11.5 26 11.506 100.53 36 23 59.25 75 59.25 23 49.25 23 36 23 10 23 建立坐標(biāo)系， 標(biāo)注如圖 所示， 利用 AtuoCAD 軟件， 直接求出各線(xiàn)段 的壓力中心 坐 標(biāo)，測(cè)量得到如上結(jié)果。簡(jiǎn)單幾何圖形壓力中心的位置：（1）對(duì)稱(chēng)件裁剪的壓力中心，都位于沖裁件輪廓圖形的幾何中心上。（2）沖裁直線(xiàn)段時(shí)，其壓力中心位于直線(xiàn)段的中心位置。（ 3） 沖 裁 圓 線(xiàn) 段 時(shí) ， 壓 力 中 心 位 置 可 通 過(guò) 計(jì) 算 得 出 。 計(jì) 算 公 式 查 沖 壓 工 藝 與 模具設(shè)計(jì)如公式 4-6 得y=180 =（ 4-6）YX線(xiàn) 段 的 橫 坐 標(biāo)Y線(xiàn) 段 的 縱 坐 標(biāo) L線(xiàn) 段 的 長(zhǎng) 度0 X21 式 中 ： b弧 長(zhǎng) ， mm； 半 角 ， 弧 度 ；復(fù)雜零件模具壓力中心的確定：（1）在任意位置畫(huà)出坐標(biāo)軸，（ 2） 分 別 計(jì) 算 出 每 一 個(gè) 凸 模 刃 口 輪 廓 壓 力 中 心 及 坐 標(biāo) 位 置 ， 1、 2 和 1 、 2 。 （3） 將刃口輪廓線(xiàn)按基本要素劃分為若干線(xiàn)段 1、 2 ， 并計(jì)算出各段的長(zhǎng)度。 根 據(jù) 力 學(xué) 定 理 ， 合 力 對(duì) 每 軸 的 力 矩 等 于 各 分 立 對(duì) 同 軸 力 矩 的 代 數(shù) 和 ， 則 可 得 到 壓力中心坐標(biāo) （ 0， 0） 。查 沖模設(shè)計(jì)手冊(cè) 如公式 4-7、 4-8 1 1+ 2 2+ =1 0 = + += （ 4-7）1 2 =1 1 1+ 2 2+ =1 0 = 1+ 2+ = =1（4-8）22帶 入 公 式 進(jìn) 行 計(jì) 算 0 =29.788； 0=30.179。4.7 壓 力 機(jī) 的 選 擇根 據(jù) 總 沖 壓 力 F總 =237754N ， 壓 力 機(jī) 公 稱(chēng) 壓 力 P= （ 1.11.3 ） 總 =1.2237754N=285KN， 考 慮 閉 合 高 度 、 最 大 行 程 等 綜 合 因 素 。 查 多 工 位 級(jí) 進(jìn)模設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè) 表 9-3 JFC21 系列開(kāi)式告訴高 精密壓力機(jī)， 技術(shù)參數(shù)見(jiàn)下表 4-4 所示。 23表 4-4 壓 力 機(jī) 參 數(shù) 名稱(chēng) 系列公 稱(chēng) 壓 力 （ KN） 450滑 塊 行 程 （ mm） 50行 程 次 數(shù) （ 次 /min） 120200最 大 裝 模 高 度 （ mm） 裝 模 高度 調(diào) 節(jié) （ mm） 滑 塊 中 心 至 床身 距 離 （ mm） 立 柱 間 距 離 （mm） 工 作 臺(tái) 尺 寸 （ 前 后 左 右 ） 機(jī) 身工 作 臺(tái) 尺 寸 （ 前 后 左 右 ） 工 作 臺(tái) 板 厚 度 模 柄 孔 尺寸 (直 徑 深 度 ) 3005030054057080030030010040605 模 具 零 件 設(shè) 計(jì)5.1 凸 、 凹 模 設(shè) 計(jì)5.1.1 沖裁間隙指 沖 裁 凸 模 和 凹 模 之 間 的 間 隙 ， 不 僅 對(duì) 沖 裁 件 的 質(zhì) 量 有 極 重 要 的 影 響 ， 而 且 還 影 響 模 具 壽 命 、 沖 裁 力 、 卸 料 力 和 推 件 力 等 ， 間 隙 過(guò) 大 是 凸 模 刃 口 處 的 比 合 理 間 隙 時(shí) 向 內(nèi) 錯(cuò) 開(kāi) 一 段 距 離 。 當(dāng) 間 隙 過(guò) 小 時(shí) 凸 模 刃 口 處 的 裂 紋 比 合 理 間 隙 時(shí) 向 外 錯(cuò) 開(kāi) 一 段 距 離 。 通過(guò)查表法確定間隙值的大小。凸凹模刃口尺寸計(jì)算沖裁件材料為 Q235， 料 厚 S=1.5mm， 查 多 工 位 級(jí) 進(jìn) 模 設(shè) 計(jì) 適用手冊(cè)表 4-6 沖裁模初始雙面間隙（汽車(chē)、拖拉機(jī)行業(yè)） =0.132mm； =0.240mm。5.1.2 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算凸、凹模刃口尺寸計(jì)算原則：24（ 1） 落 料 時(shí) ， 制 件 的 尺 寸 取 決 于 凹 模 刃 口 尺 寸 ， 而 沖 孔 時(shí) ， 制 件 的 尺 寸 取 決 于 于 凸 模 尺 寸 ， 故 料 帶 設(shè) 計(jì) 落 料 時(shí) ， 應(yīng) 以 凹 模 為 基 準(zhǔn) ， 間 隙 去 在 凸 模 上 ， 否 則 相 反 。 在 使 用 中 ， 凸 模 會(huì) 越 磨 越 小 ， 凹 模 會(huì) 越 磨 越 大 10。（ 2） 由 于 在 沖 裁 中 凸 凹 模 的 磨 損 ， 在 設(shè) 計(jì) 落 料 時(shí) ， 凹 模 公 稱(chēng) 尺 寸 應(yīng) 取 制 件 尺 寸 公差范圍內(nèi)較小尺寸， 設(shè)計(jì)沖孔時(shí)， 凸模公稱(chēng)尺寸應(yīng)取制件尺寸公差范圍內(nèi)較大的值， 這樣在凸凹模磨損不嚴(yán)重情況下沖出仍然是合格品。（ 3） 凹 、 凸 模 的 制 造 公 差 主 要 與 沖 裁 件 的 精 度 和 形 狀 有 關(guān) ， 一 般 比 沖 裁 件 的 精 度高 23 級(jí)。 （ 4） 沖 裁 件 刃 口 尺 寸 均 按 “入 體 ”原 則 標(biāo) 注 ， 即 凹 模 刃 口 尺 寸 偏 差 標(biāo) 注 正 值 ， 凸 模 刃 口 尺 寸 偏 差 標(biāo) 注 負(fù) 值 ； 而 對(duì) 于 孔 心 距 ， 以 及 不 隨 刃 口 磨 損 而 變 得 尺 寸 ， 擇 取 向 雙偏差。沖裁凸模與凹模分開(kāi)加工時(shí)刃口尺寸計(jì)算 這種方法適用于圓形或簡(jiǎn)單規(guī)則形狀的沖裁件。 為了保證合理的間隙值， 其制造公差 （凸模制造公差 p， 凹 模制造公差 ） 必須滿(mǎn)足下列關(guān)系式： | |+| | （ 5-1） 其取值方法有以下幾種方法： （1） 按表 4-9 查取25 （2） 規(guī)則形狀一般可按凸模 IT6、 凹 模 IT7 精度查標(biāo)準(zhǔn)公差表選?。?） 按下式取值，如公式 5-2 所示。 = 0.4( )， = 0.6（ ） （ 5-2） 查多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)使用手冊(cè)表 4-9 查取，具體公差見(jiàn)下表 5-1 所示。表 5-1 規(guī) 則 形 狀 （ 圓 形 、 方 形 ） 沖 裁 時(shí) 凸 、 凹 模 制 造 公 差 公 稱(chēng) 尺 寸 凸 模 公 差 凹 模 公 差180.020 0.0201830 0.020 0.0253080 0.020 0.03080120 0.025 0.0351.沖孔 = ( + )0+ +（ 5-3）2.落料 = ( + )0= ( + + )0+ （ 5-4） = ( )00（ 5-5）0 = ( 26 ) =( ) 式 中 ： 、 落 料 凹 模 與 凸 模 刃 口 尺寸 （ mm） 、 沖孔凹模與凸模刃口尺寸（mm） 落料件最大極限尺寸（ mm） 沖孔件最小極限尺寸（mm）沖裁件公差 、 凹模上極限偏差與凸模上極限偏差（mm） 凸 凹 模 最 小 初 始 雙 面 間 隙 （ mm）（ 5-6）270 00 0 0X磨損系數(shù)， 與制造精度有關(guān) ， 可查 多工 位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)手冊(cè) 表 4-10 選取，具體見(jiàn)下表 5-2 所示或按下列關(guān)系選取。 當(dāng)裁件精度 IT10 以上時(shí) 取 x=1， 當(dāng)沖裁件精度 IT11IT13 時(shí) 取 x=0.75， 當(dāng)沖裁件精度 IT14 以下時(shí) 取 x=0.5。沖 孔 部 分 ， dIT7, p按 IT6 查標(biāo)準(zhǔn)公差表,得 =-0.016mm d=+0.025mm查多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)表 4-6 得： =0.240 mm =0.132mm； |+| |=0.04104 0.30 0.310.59 0.60 t 時(shí)，凸模強(qiáng)度按下式核算2 = 10.5 （ 5-7）當(dāng) dt 式，凸模強(qiáng)度按下式核算 = 4 ( ) （ 5-8）式中： t制件材料厚度（mm） ； d凸模或沖孔直徑（mm） ； 制件材料抗剪強(qiáng)度（MPa ） ； k凸模刃口接觸應(yīng)力（ MPa） ； 凸模平均壓力（MPa） 凸 模 材 料 許 用 壓 力 應(yīng) 力 ， 對(duì) 于 常 用 合 金 模 具 鋼 ， 可取 18002200MPaQ235 鋼材料厚度為 1.5mm，抗剪切強(qiáng)度為 310380MPa = 2 1 0.5 2 350=1 0.5 1.530= 718.95MPA 300彎彎則滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。（2） 凹模強(qiáng)度計(jì)算 多 工 位 級(jí) 進(jìn) 模 沖 裁 時(shí) ， 凹 模 下 面 的 模 板 或 墊 板 上 的 孔 口 要 比凹 模 的 孔 口 大 ， 使 凹模 工 作 時(shí) 受 彎 曲 。 若 凹 模 厚 度 不 夠 ， 會(huì) 產(chǎn) 生 彎 曲 變 形 ， 故 需 校 核 凹 模 的 抗 彎 強(qiáng) 度 ， 一 般只核算其受彎曲應(yīng)力時(shí)的最小厚壁。圓心凹模其強(qiáng)度可按多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)手冊(cè)公式 5-9、 5-10 所示公式計(jì)算1.5F 2d抗彎能力 （彎曲應(yīng)力） 彎 =H2 (1 3d ) 彎 （ 5-9）1.5F 2d凹模板最小厚度 =* （1 + 3d0） （ 5-10）式 中 ： F沖 裁 力 （ N） 彎 =300500MPa 凹 模 最 小 厚 度 ， d、 0凹模刃口與支承口直徑彎 凹模材料的許用彎曲應(yīng) 力 （MP a） ， 淬火鋼為未淬火鋼的 1.53 倍， T10A，Cr12MoV、 GCr15 等工具鋼淬火硬度為 5862HRC。1.5 2d =* （1 + 3d0） =24.0mm31（3） 凹模壁厚計(jì)算凹模壁厚是凹模刃口與外援的距離， 查多工位 級(jí)進(jìn)模手冊(cè)表 6-85， 見(jiàn) 表 5-3 所示。表 5-3 凹 模 壁 厚 取 值 表 模 具 件 厚 度 t/mm 零 件 料 厚 0.8 制 件 料 厚 0.81.5 制 件 料 厚 1.53 制 件 料 厚 35 40 2025 2228 2432 2836 4050 2228 2432 2836 3040 5070 2836 3040 3242 3545 7090 90120 120150 3242 3545 4052 3545 4042 4254 3848 4254 4558 4052 4558 4862 沖孔落料凹模如圖 5-2 所示。32a.沖 孔 凹 模 b.落料凹模圖 5-2 沖 孔 落 料 凹 模 5.2 輔助零件設(shè)計(jì)與選用帶 料 （ 條 料 ） 定 位 時(shí) ， 是 通 過(guò) 裝 在 上 模 座 上 的 導(dǎo) 正 銷(xiāo) 插 入 帶 料 上 的 圓 孔 來(lái)校 正 帶 料 或 制 件 位 置 達(dá) 到 精 確 定 位 ， 被 插 入 的 圓 孔 或 其 他 形 狀 的 孔 ， 一 般 是在 帶 料 的 載 體 上 沖出工藝孔，專(zhuān)供導(dǎo)正使用。 5.2.1 導(dǎo)正銷(xiāo)的設(shè)計(jì)33（ 1） 在 帶 料 上 的 載 體 、 工 藝 廢 料 或 結(jié) 構(gòu) 廢 料 上 設(shè) 置 導(dǎo) 正 孔 ， 既 要 保 證 帶料 的 定 位 精 度 ， 又 要 保 證 保 證 導(dǎo) 正 銷(xiāo) 順 利 的 插 入 導(dǎo) 正 銷(xiāo) 孔 。 若 導(dǎo) 正 銷(xiāo) 與 導(dǎo) 正 銷(xiāo)孔 的 配 合 間 隙 過(guò) 大 ， 則 定 位 精 度 低 ， 反 之 ， 配 合 間 隙 過(guò) 小 ， 導(dǎo) 致 帶 料 上 的 銷(xiāo)孔 變 形 ， 從 而 影 響 定 位 的精度。一般的導(dǎo)正銷(xiāo)直徑 d 與導(dǎo)正銷(xiāo)孔和正銷(xiāo)孔之間的間隙應(yīng)符合以下規(guī)定。 當(dāng)帶料的厚度 t 0.5mm 時(shí)，且對(duì)工位步距精度無(wú)嚴(yán)格要求時(shí) d1=d-t0.035 當(dāng)帶料的厚度 t0.5mm 時(shí)，且對(duì)工位步距精度要求較高時(shí) d1=d-t0.025 當(dāng)帶料的厚度 t 0.7mm 時(shí)，且對(duì)工位步距精度嚴(yán)格要求時(shí) d1=d-t0.020 式 中 ： d導(dǎo) 正 銷(xiāo) 直 徑 d1導(dǎo) 正 銷(xiāo) 孔 凸 模 直 徑 t帶料的厚度。 （2） 導(dǎo)正銷(xiāo)工作長(zhǎng)度的確定 導(dǎo) 正 銷(xiāo) 工 作 部 分 長(zhǎng) 度 也 就 是 導(dǎo) 正 銷(xiāo) 工 作 部 分 直 徑 伸 出 卸 料 板 地 平 面 的 有 效 定 位 長(zhǎng) 度 h,長(zhǎng)度 h 帶料的厚度 t 與 料 的 軟 硬 有 關(guān) ， 材 料 越 硬 ， 導(dǎo) 正 銷(xiāo) 孔 的 剪 切 面 越開(kāi)題報(bào)告論文（設(shè)計(jì)）題目 32 雙耳止動(dòng)墊圈沖孔落料級(jí)進(jìn)模具設(shè)計(jì) 學(xué) 生姓 名 學(xué) 號(hào) 指 導(dǎo)教 師 一、研究目的及意義1. 研 究目 的模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng) 濟(jì)的重要基礎(chǔ)工業(yè)之一。 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精密產(chǎn)品，也是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域，其技術(shù)水平的高低已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志。本課題設(shè)計(jì)綜合運(yùn)用冷沖模課程和其它有關(guān)選修課程的理論及生產(chǎn)實(shí)踐的知識(shí)去分析和解決模具設(shè)計(jì)問(wèn)題，進(jìn)一步鞏固和深化運(yùn)用大學(xué)期間所學(xué)的專(zhuān)業(yè)課程知識(shí)、理論和畢業(yè)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，培養(yǎng)正確的設(shè)計(jì)思想和 分 析 問(wèn) 題 、 解 決 問(wèn) 題 的 能 力 ， 特 別 是 總 體 設(shè) 計(jì) 和 計(jì) 算 的 能 力 ， 更 加 深 刻 的 認(rèn) 識(shí) 級(jí) 進(jìn) 模 。2.研究意義在金屬和非金屬材料塑性加工工程中，模具是一種必不可少的工藝裝備。模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)工業(yè)之一。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精密產(chǎn)品，也是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域，其技術(shù)水平的高低已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的標(biāo)準(zhǔn)，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(kāi)發(fā)能力，并促進(jìn)或制約著我國(guó)模具制造業(yè)的發(fā)展。 20 世紀(jì) 80 年代以來(lái)， 國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展對(duì)模具工業(yè)提出了越來(lái)越高的要求，同時(shí)為模具的發(fā)展提供了巨大的動(dòng)力。這些年來(lái)，我國(guó)模具發(fā)展十分迅速， 模具工業(yè)一直以 15%左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展。 振興和發(fā)展我國(guó)的模具工 業(yè) ， 日 益 受 到 人 們 的 重 視 和 關(guān) 注 。 “模 具 是 工 業(yè) 生 產(chǎn) 的 基 礎(chǔ) 工 藝 裝 備 ”已 經(jīng) 取 得 共 識(shí) 。目前，中國(guó)有 17000 多個(gè)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)，從業(yè)人數(shù)約 50 多萬(wàn)。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約 50%，塑料模具約占 33%，壓鑄模具約 11%，近年來(lái)，中國(guó)模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了變化。除了國(guó)有專(zhuān)業(yè)廠家外，還有集體企業(yè)、合資企業(yè)、獨(dú)資企業(yè)和私營(yíng)企業(yè)，他們都得到了迅速的發(fā)展。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)的發(fā)展。加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投入力度，將技術(shù)進(jìn)步作為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。此外，許多研究機(jī)構(gòu)和大 專(zhuān)院校也開(kāi)展了模具的研究與開(kāi)發(fā)。 二、國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r1. 國(guó)外現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)高新技術(shù)應(yīng)用于模具的設(shè)計(jì)與制造（ 一 ） CAD/CAE/CAM 的廣泛應(yīng)用，顯示了用信息技術(shù)帶動(dòng)和提升模具工業(yè)的優(yōu)越性在歐 CAD/CAE/CAM 已成為模具企業(yè)普遍應(yīng)用的技術(shù)。 在 CAD 的應(yīng)用方面， 已經(jīng)超越了甩掉圖板、 二維 繪 圖 的 初 級(jí) 階 段 ， 目 前 3D 設(shè)計(jì)已達(dá)到了 70% 89%。 PRO/E、 UG、 CIMATRON 等軟件的 應(yīng)用很普遍。 應(yīng)用這些軟件不僅可完成 2D 設(shè)計(jì)， 同時(shí)可獲得 3D 模型， 為 NC 編程和 CAD/CAM 的集 成 提 供 了 保 證 。 應(yīng) 用 3D 設(shè) 計(jì) ， 還 可 以 在 設(shè) 計(jì) 時(shí) 進(jìn) 行 裝 配 干 涉 的 檢 查 ， 保 證 設(shè) 計(jì) 和 工 藝的合理性。數(shù)控機(jī)床的普遍應(yīng)用，保證了模具零件的加工精度和質(zhì)量。3050 人的模 具企業(yè)，一般擁有數(shù)控機(jī)床十多臺(tái)。經(jīng)過(guò)數(shù)控機(jī)床加工的零件可直接進(jìn)行裝配，使裝配 鉗工的人數(shù)大大減少。 CAE 技術(shù)在歐美已經(jīng)逐漸成熟。 在注射模設(shè)計(jì)中應(yīng)用 CAE 分析軟件， 模擬塑料的沖模過(guò)程，分析冷卻過(guò)程，預(yù)測(cè)成型過(guò)程中可能發(fā)生的缺陷。在沖模設(shè)計(jì)中 應(yīng)用 CAE 軟件，模擬金屬變形過(guò)程，分析應(yīng)力應(yīng)變的分布，預(yù)測(cè)破裂、起皺和回彈等缺 陷 。CAE 技 術(shù) 在 模 具 設(shè) 計(jì) 中 的 作 用 越 來(lái) 越 大 ， 意 大 利 COMAU 公司應(yīng)用 CAE 技 術(shù) 后 ， 試 模 時(shí) 間減少了 50%以上。（二）為了縮短制模周期、提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，普遍采用高速切削加工技術(shù)高速切削是以高切削速度、高進(jìn)給速度和高加工質(zhì)量為主要特征的加工技術(shù)，其加工效 率比傳統(tǒng)的切削工藝要高幾倍，甚至十幾倍。目前，歐美模具企業(yè)在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用數(shù) 控高速銑， 三軸聯(lián)動(dòng)的比較多， 也有一些是五軸聯(lián)動(dòng)的， 轉(zhuǎn)數(shù)一般在 1.5 萬(wàn)3 萬(wàn) r/min。 采 用 高 速 銑 削 技 術(shù) ， 可 大 大 縮 短 制 模 時(shí) 間 。 經(jīng) 高 速 銑 削 精 加 工 后 的 模 具 型 面 ， 僅 需 略 加 拋光便可使用，節(jié)省了大量修磨、拋光的時(shí)間。歐美模具企業(yè)十分重視技術(shù)進(jìn)步和設(shè)備 更 新 。 設(shè) 備 折 舊 期 限 一 般 為 45 年 。 增 加 數(shù) 控 高 速 銑 床 ， 是 模 具 企 業(yè) 設(shè) 備 投 資 的 重 點(diǎn) 之 一。（三）快速成型技術(shù)與快速制模技術(shù)獲得普遍應(yīng)用由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，產(chǎn)品更新?lián)Q代不斷加快，快速成型和快速制模技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生， 并迅速獲得普遍應(yīng)用。在歐洲模具展上，快速成型技術(shù)和快速制模技術(shù)占據(jù)了十分突出 的位置，有 SLA、SLS、FDM 和 LOM 等各種類(lèi)型的快速成型設(shè)備，也有專(zhuān)門(mén)提供原型制造 服 務(wù) 的 機(jī) 構(gòu) 和 公 司 。2. 我國(guó)模具的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)近年來(lái)， 我國(guó)沖壓模具水平已有很大的提高。 大型沖壓模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá) 50 多 噸 的 模 具 。 為 中 檔 轎 車(chē) 配 套 的 覆 蓋 件 模 具 國(guó) 內(nèi) 也 能 產(chǎn) 生 了 。 精 度 達(dá) 到 12um， 壽 命 2 億 次左右的多工位級(jí)進(jìn)模國(guó)內(nèi)已有多家企業(yè)能夠產(chǎn)生。表明粗糙度達(dá)到 Ra1.5 的精沖模，大尺寸精沖模及中厚板精沖模國(guó)內(nèi)已達(dá)到相當(dāng)高的水平。級(jí)進(jìn)模在過(guò)去，因技術(shù)水平的 限 制 （ 主 要 是 制 造 高 精 度 困 難 ） ， 工 位 數(shù) 相 當(dāng) 較 少 。 近 年 來(lái) 由 于 對(duì) 沖 壓 自 動(dòng) 化 、 高 精 度 、 長(zhǎng)壽命提出了更高要求，模具設(shè)計(jì)與制造高新技術(shù)的應(yīng)用與進(jìn)步，工位數(shù)已不再是限制 模 具 設(shè) 計(jì) 與 制 造 的 關(guān) 鍵 ， 從 目 前 了 解 到 的 情 況 ， 工 位 步 距 精 度 可 控 制 在 3um 之 內(nèi) ， 工 位 數(shù) 已 達(dá) 到 幾 十 個(gè) ， 多 的 有 70 多 個(gè) 。 沖 壓 次 數(shù) 也 大 大 提 高 ， 由 原 來(lái) 的 每 分 鐘 幾 十 次 ， 提 高 到 每 分 鐘 幾 百 次 ， 對(duì) 于 純 沖 裁 高 達(dá) 1500 次 /min（ 帶 彎 曲 的 加 工 500600 次 /min） ， 級(jí) 進(jìn) 模 的 重 量 亦 由 過(guò) 去 的 幾 十 公 斤 增 加 到 幾 百 公 斤 ， 直 至 上 噸 。 沖 壓 方 式 由 早 期 的 手 工 送 料 、 手工低速操作，發(fā)展到如今的自動(dòng)、高速、安全生產(chǎn)。調(diào)整好后的模具在有自動(dòng)檢測(cè)的 情況下實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作。模具的總壽命由于新材料的應(yīng)用和加工精度的提高，也不是早先 的 幾 十 萬(wàn) 次 ， 而 是 幾 千 萬(wàn) 次 ， 上 億 萬(wàn) 次 。 當(dāng) 然 級(jí) 進(jìn) 模 的 價(jià) 格 和 其 它 模 具 相 比 要 求 高 一 些 ， 但在沖件總成本中，模具費(fèi)用所占的比例還是很少很少。由此可見(jiàn)，級(jí)進(jìn)模是當(dāng)代沖壓 模具中生產(chǎn)效率最高、最適合大量生產(chǎn)應(yīng)用，已越來(lái)越多地被廣大用戶(hù)認(rèn)識(shí)并使用的一 種高效、高速、高質(zhì)、長(zhǎng)壽的實(shí)用模具。因此，級(jí)進(jìn)模的廣泛應(yīng)用，展示了現(xiàn)代沖壓模 具水平的一個(gè)重要標(biāo)志。目前，我國(guó)模具業(yè)規(guī)模僅次于日本和美國(guó)，但大多集中在中低 檔領(lǐng)域，技術(shù)水平和附加值偏低。據(jù)中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)提供的數(shù)據(jù)，我國(guó)制造業(yè)急需的 精密復(fù)雜沖壓模具、轎車(chē)覆蓋件模具、電子接插件等電子產(chǎn)品模具等，仍然大量依靠進(jìn) 口 。 模 具 產(chǎn) 品 的 進(jìn) 出 口 逆 差 超 過(guò) 10 多 億 美 元 。 要 縮 小 與 先 進(jìn) 工 業(yè) 國(guó) 家 的 差 距 ， 必 須 加 快 技術(shù)進(jìn)步，提高 CAD/CAE/CAM 的應(yīng)用程度，增加數(shù)控加工設(shè)備的比重，用信息技術(shù)進(jìn)一 步提高模具的設(shè)計(jì)制造水平。在自身研發(fā)的同時(shí)要積極引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)及設(shè)備。在 引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)時(shí)，不能采用通常的引進(jìn)產(chǎn)品許可證和技術(shù)轉(zhuǎn)讓等方式，而主要是引 進(jìn)已經(jīng)商品化了的 CAD/CAM/CAE 軟件和精密加工設(shè)備等，重要的工作是后續(xù)對(duì)人員的培 訓(xùn)和對(duì)于引進(jìn)的軟件進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。同時(shí)，要學(xué)習(xí)和借鑒國(guó)外的先進(jìn)管理經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步 深化企業(yè)改革。同時(shí)要增強(qiáng)參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的意識(shí)，加強(qiáng)國(guó)際經(jīng)濟(jì)技術(shù)合作與交流，在提 高模具國(guó)產(chǎn)化程度的同時(shí)，進(jìn)一步擴(kuò)大出口，走向世界。 三 、 主 要 任 務(wù) 和 研 究 內(nèi) 容1.主要任務(wù)3.1.1 搜集連續(xù)模具相關(guān)資料及前期準(zhǔn)備工作,掌握沖壓工藝原理；3.1.2 進(jìn)行模具工藝參數(shù)設(shè)計(jì)，模具基本類(lèi)型與工作部分零件尺寸計(jì)算；（1）排樣方式的確定及其計(jì)算；（2）沖壓力的計(jì)算；（3）壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算；（4）工作零件刃口尺寸計(jì)算；（5）卸料橡膠的設(shè)計(jì)3.1.3 進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算，模具整體設(shè)計(jì)和繪制裝配圖；3.1.4 掌握模具的選材以及制造工藝的要求，繪制模具主要零件圖。2.研究?jī)?nèi)容3.2.1 基本性能參數(shù)的確定；3.2.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇與計(jì)算；3.2.3 繪制模具二維及三維裝配圖及零部件圖；3.2.4 繪制模具的爆炸圖；3.2.5 制作畢業(yè)答辯的 PPT。四、研究方案以及步驟經(jīng)分析、考量，該設(shè)計(jì)劃分為以下三個(gè)階段： 第 一 階 段 ： 1） 認(rèn) 真 閱 讀 任 務(wù) 要 求 ， 明 確 設(shè)計(jì) 目 的2）查閱相關(guān)資料，整理出所需的信息3）設(shè)計(jì)初期方案。 第 二 階 段： 1） 分 析 方 案 ， 基 本 性 能 參 數(shù) 的 確 定2）模具的工藝設(shè)計(jì)及計(jì)算 第 三 階 段 ： 1） 畫(huà) 二 維 圖 、 紙 質(zhì) 圖 紙 、 爆 炸 圖 2）制作畢業(yè)答辯的 PPT五、論文提綱第 一 章 緒論1.1 課題背景及目的1.2 我國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的發(fā)展方向1.3 課題研究的模具的主要特點(diǎn)1.4 課題研究的相關(guān)技術(shù)簡(jiǎn)介1.5 課題研究的主要內(nèi)容及意義 1.5.1 課題研究的主要內(nèi)容 1.5.2 課題研究的意義 第 二章 沖壓件工藝分析2.1 零件工藝性分析2.2 沖載工藝方案的確定2.3 零件工藝計(jì)算2.3.1 排樣計(jì)算2.3.2 沖壓力計(jì)算2.3.3 壓力中心計(jì)算2.4 沖壓設(shè)備的選用 第 三章 模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.1 模具零部件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.1.1 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用3.1.2 卸料裝置的設(shè)計(jì)3.1.3 其他零部件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.2 沖模刃口尺寸及公差的計(jì)算3.2.1 沖孔部分3.2.2 落料部分3.3 確定各主要零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及尺寸計(jì)算3.3.1 凹模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.3.2 凸模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及尺寸計(jì)算 第 四章 壓力機(jī)相關(guān)參數(shù)的校核第 五 章 總結(jié) 參考文獻(xiàn) 致謝六、工作量的估計(jì)、工作條件 1.工作量的估計(jì)6.1.1 撰寫(xiě)設(shè)計(jì)論文及設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（不少于 8000 字）；6.1.2 完成總裝圖及零部件圖的三維圖、二維圖紙；6.1.3 圖紙的工作量合計(jì)不少于 2 張 A1 圖；6.1.4 手工繪 A3 圖一張；6.1.5 翻譯一篇外文論文。2.工作條件6.2.1 圖書(shū)館，圖書(shū)期刊資料和電子文獻(xiàn)資料6.2.2 裝有制圖軟件的電腦，繪制二維三維圖6.2.3 制圖室，繪制圖紙以及加工廠房3.工作進(jìn)程第七學(xué)期 1518 周 確 定 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 選 題 ， 完 成 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開(kāi) 題 報(bào) 告 。第八學(xué)期 14 周 收 集 模 具 有 關(guān) 資 料 ， 對(duì) 冷 沖 壓 模 具 進(jìn) 行 詳 細(xì) 的 了 解 分 析 ， 查 看 相 關(guān) 文 獻(xiàn) 開(kāi)始 初 步 設(shè) 計(jì)第八學(xué)期 57 周 中 期 檢 查 ， 針 對(duì) 模 具 設(shè) 計(jì) 進(jìn) 行 初 步 修 改 。第八學(xué)期 810 周 正式開(kāi) 始各 種設(shè) 計(jì)工 作 ， 構(gòu) 造好 設(shè)計(jì) 總體 框架 ； 繪 制設(shè)計(jì) 相關(guān) 二維 三維 圖紙 。 撰 寫(xiě) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 。第八學(xué)期 11 周 指 導(dǎo) 教 師 審 閱 ， 評(píng) 閱 教 師 評(píng) 閱 ， 論 文 查 重 。 同 時(shí) 為 畢 業(yè) 論 文 答 辯 做 準(zhǔn)備工作。第八學(xué)期 12 周 答辯第八學(xué)期 13 周 檔 案 整 理七、存在的問(wèn)題及擬解決采取的措施（ 1） 通 過(guò) 對(duì) 工 件 的 工 藝 分 析 ， 確 定 工 作 的 重 點(diǎn) 主 要 集 中 在 模 具 工 作 部 分 零 件 的 設(shè) 計(jì) （ 例 凸模，凹模，凸凹模），各種固定板的設(shè)計(jì)和相關(guān)尺寸的計(jì)算和校核。（ 2） 設(shè) 計(jì) 前 后 工 序 的 關(guān) 聯(lián) 性 以 及 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)在模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中還要考慮到所設(shè)計(jì)的零件的可加工性，要盡量多的選用標(biāo)準(zhǔn)件，達(dá)到規(guī)范化設(shè)計(jì)的要求成為此畢業(yè)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。（3） 針對(duì)此次模具設(shè)計(jì)需要繪制三維圖及爆炸圖， 擬采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) CAXA、 CROE,UG 等相關(guān)軟件來(lái)完成模具的設(shè)計(jì)，從而節(jié)省時(shí)間和精力；收集相關(guān)文獻(xiàn)、期刊論文來(lái)加以 輔助設(shè)計(jì)；針對(duì)自身理論方面的不足將更多的向輔導(dǎo)老師請(qǐng)教學(xué)習(xí)；當(dāng)然，在具體的設(shè) 計(jì)中也要不斷的去實(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。參 考文 獻(xiàn) 1徐永禮. 基于 Pro/E 的沖壓復(fù)合模具設(shè)計(jì)探析 J. 中 國(guó) 高 新 技 術(shù) 企 業(yè) ,2013 2周本凱.冷沖壓模具制造技術(shù)M. 北 京 ： 化 學(xué) 工 業(yè) 出 版 社 .2011 3閻 兵 .冷 沖 壓 模具 結(jié) 構(gòu) 與 設(shè) 計(jì) 實(shí) 例 M.北 京 ： 機(jī) 械 工 業(yè) 出 版 社 .2012 4湯酞?jiǎng)t.冷沖壓模具課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)M. 北 京 ： 機(jī) 械 工 業(yè) 出 版 社 .2015 5孫傳.冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)M. 杭 州 ： 浙 江 大 學(xué) 出 版 社 .2015 6于位靈 .冷沖壓模具設(shè)計(jì)及典型案例 M. 上 海 ： 上 海 科 學(xué) 技 術(shù) 出 版 社 .2016 7劉洪賢.冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)M. 北 京 ：北 京 大 學(xué) 出 版 社 2012 8袁地軍.冷沖壓工藝與模具結(jié)構(gòu)M. 北 京 ： 人 民 郵 電 出版 社 .2015 9王秀鳳.冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造M. 北 京 ： 北 京 航 空 航 天 大 學(xué) 出 版社 .2012 10單春艷.冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)M. 北 京 ： 科 學(xué) 出 版 社 .201511 Han Fei. Guidance and Examples of Course Design for Stamping Die and Plastics Inj ection MouldM. Harbin Institute of Technology Press.2015.12 Mahajan P V etal. Design for stampingM. New York ASME.2015.指導(dǎo)教師意見(jiàn)及建議（從選題、理論與實(shí)證準(zhǔn)備、研究（設(shè)計(jì)）方法、工作安排等方面 給出評(píng)價(jià)，并提出指導(dǎo)意見(jiàn)）： 該課題選題來(lái)自于生產(chǎn)實(shí)際，具有一定的實(shí)際意義。學(xué)生結(jié)合任務(wù)書(shū)要求，對(duì)本課 題的意義、國(guó)內(nèi)外狀況、研究?jī)?nèi)容、研究方案以及步驟，論文提綱，論文（設(shè)計(jì)）工作 量的估計(jì)、工作條件等方面做了較為詳細(xì)的敘述，達(dá)到了開(kāi)題要求，同意開(kāi)題，繼續(xù)開(kāi) 展后續(xù)工作。畢業(yè)論文工作組意見(jiàn)及建議 準(zhǔn) 予 開(kāi) 題 指導(dǎo)教師簽名：年 月 日 畢業(yè)論文工作組組長(zhǎng)簽字：年 月 日注 ： 1.此 表 由 學(xué) 生 填 寫(xiě) 后 ， 交 指 導(dǎo) 教 師 簽 署 意 見(jiàn) ， 經(jīng) 畢 業(yè) 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 工 作 組 審 批后，才能開(kāi)題。2.此表隨畢業(yè)論文裝訂并由學(xué)院存檔。