帆布?xì)庋鄣臎_壓模具設(shè)計(jì)【含5張CAD圖紙和文檔全套】

ZL50裝載機(jī)總體及工作裝置設(shè)計(jì)購(gòu)買設(shè)計(jì)請(qǐng)充值后下載，資源目錄下的文件所見即所得，都可以點(diǎn)開預(yù)覽，資料完整，充值下載可得到資源目錄里的所有文件?！咀ⅰ浚篸wg后綴為CAD圖紙，doc,docx為WORD文檔，原稿無(wú)水印，可編輯。帶三維備注的都有三維源文件，由于部分三維子文件較多，店主做了壓縮打包，都可以保證打開的，三維預(yù)覽圖都是店主用電腦打開后截圖的，具體請(qǐng)見文件預(yù)覽，有不明白之處，可咨詢QQ:1304139763 第 22 頁(yè) 共 23 頁(yè)設(shè)計(jì)用紙?jiān)跊_壓過(guò)程模擬 - 產(chǎn)品和工藝設(shè)計(jì)最新應(yīng)用摘 要 工藝產(chǎn)品和工藝設(shè)計(jì)仿真都是目前正在實(shí)行產(chǎn)業(yè)。然而，一個(gè)變量數(shù)目會(huì)對(duì)輸入的準(zhǔn)確性和計(jì)算機(jī)預(yù)測(cè)的可靠性產(chǎn)生重大的影響。 曾經(jīng)進(jìn)行一項(xiàng)有關(guān)沖壓模擬能力評(píng)估預(yù)測(cè)的特點(diǎn)和其工藝條件部分的復(fù)雜形面形成了復(fù)合、工業(yè)零件的研究。在工業(yè)應(yīng)用中，下面是沖壓過(guò)程的進(jìn)行模擬測(cè)試達(dá)到的兩個(gè)目標(biāo)：（1）通過(guò)分析在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段、成形性及預(yù)測(cè)來(lái)優(yōu)化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)；（2）在模具設(shè)計(jì)的前期階段減少試模時(shí)間和在沖壓加工過(guò)程中降低生產(chǎn)成本。為了達(dá)到這兩個(gè)目標(biāo)，有兩種方法可以選擇：一種是Pam-Stamp應(yīng)用法，一種是Intl工程系統(tǒng)有限元增量的動(dòng)態(tài)程序法。很明顯第二個(gè)目標(biāo)方法比較好，因?yàn)樗梢蕴幚淼膶?shí)際沖壓中的大多數(shù)參數(shù)。FAST_FORM3D，一個(gè)單步有限元程序的成型技術(shù)，匹配第一個(gè)目標(biāo)，因?yàn)樗恍枇慵缀涡螤顝?fù)雜的過(guò)程，而不是信息。在以往的研究表明，這些兩個(gè)沖壓守則也適用于制造汽車和工程機(jī)械所使用的復(fù)雜形狀部件。對(duì)在沖壓成形性預(yù)測(cè)問(wèn)題的能力進(jìn)行了評(píng)價(jià)。本文回顧了這一研究結(jié)果，并總結(jié)了有限元模擬程序所取得結(jié)果的準(zhǔn)確性、可靠性。 在另一項(xiàng)研究中，對(duì)控制壓邊力（BHF）在半球狀圓頂平底杯拉深中的影響進(jìn)行了研究。高性能的標(biāo)準(zhǔn)汽車材料鋁鎮(zhèn)靜高質(zhì)量鋼（AKDQ），以及如高強(qiáng)度鋼板、烘烤硬鋼、鋁6111等。已經(jīng)確認(rèn)不同的壓邊力可以改善圓頂杯的應(yīng)變分布。關(guān)鍵詞：沖壓；過(guò)程刺激；工藝設(shè)計(jì)1.簡(jiǎn)介對(duì)于形狀復(fù)雜的板材（如汽車覆蓋件金屬?zèng)_壓件的設(shè)計(jì)過(guò)程，包括決策的許多階段）的設(shè)計(jì)過(guò)程是一個(gè)非常昂貴和耗時(shí)的過(guò)程。在目前的工業(yè)上，許多工程決策是基于工作人員的經(jīng)驗(yàn)和他們的知識(shí)，這些決策通常是經(jīng)過(guò)軟工裝模具成型階段和硬模選拔賽驗(yàn)證階段后才做出的。很多時(shí)候軟、硬工具必須重新編制，甚至重新設(shè)計(jì)和提供的零件到達(dá)可接受的質(zhì)量水平。 現(xiàn)在將最好的設(shè)計(jì)過(guò)程列在圖1中。在這個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，經(jīng)驗(yàn)豐富的產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員會(huì)使用一個(gè)稱為一步有限元法的專門設(shè)計(jì)的軟件來(lái)估計(jì)其設(shè)計(jì)成形性。這將使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)者在確定設(shè)計(jì)路線之前，以及昂貴的模具已經(jīng)制造出來(lái)之前做必要的修改。一步法有限元法特別適合用于產(chǎn)品分析，因?yàn)樗恍枰辰Y(jié)劑、附錄、甚至絕大多數(shù)工藝條件。通常方法不可用在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段。一步法有限元法也很容易掌握，計(jì)算速度快，這使得設(shè)計(jì)人員能夠發(fā)揮“如果”沒(méi)有太多的時(shí)間投資。 圖- 1 金屬薄板沖壓件的參考設(shè)計(jì)過(guò)程。 一旦產(chǎn)品已經(jīng)設(shè)計(jì)和經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，開發(fā)項(xiàng)目將進(jìn)入“零時(shí)間”階段，并傳遞到模具設(shè)計(jì)階段。模具設(shè)計(jì)人員會(huì)確認(rèn)他們自己的增量有限元程序的有關(guān)設(shè)計(jì)并進(jìn)行必要的設(shè)計(jì)變更，甚至優(yōu)化工藝參數(shù)，確保不只是最低的可接受的零件質(zhì)量，而是最高達(dá)到的質(zhì)量。這增加了產(chǎn)品的質(zhì)量，而且增加過(guò)程的成品率。增量有限元法特別適合于模具設(shè)計(jì)分析，因?yàn)樗_實(shí)需要粘合劑，附錄，以及已知的模具設(shè)計(jì)或渴望被人知道的過(guò)程。驗(yàn)證制造模具的設(shè)計(jì)后就會(huì)直接進(jìn)入了艱苦的生產(chǎn)加工和被驗(yàn)證階段，在此期間，將與物理原型零件對(duì)比著進(jìn)行，試用時(shí)間應(yīng)該減少由于先前的數(shù)值驗(yàn)證。重新設(shè)計(jì)和成型，由于不可預(yù)見的問(wèn)題，再制造模具應(yīng)該是過(guò)去的事情。試用時(shí)間減少和消除重新設(shè)計(jì)/再制造所用的時(shí)間應(yīng)該超過(guò)彌補(bǔ)進(jìn)行數(shù)值驗(yàn)證、試模、加工過(guò)程所用的時(shí)間。對(duì)于薄板沖壓件生產(chǎn)商而言，沖壓工藝的優(yōu)化也是非常重要的。通過(guò)適度增加壓力機(jī)設(shè)備的投資、并使用模具成型、一個(gè)人可以控制多個(gè)沖壓過(guò)程。據(jù)記載，壓邊力是板料成形過(guò)程中最敏感的工藝參數(shù)之一，因此可用于精確控制變形過(guò)程。通過(guò)控制壓邊力在功能和壓應(yīng)力的位置等有效措施,提高粘結(jié)劑的外圍的應(yīng)變分布的小組提供了新增的強(qiáng)度和剛度,降低了面板和殘余應(yīng)力的回彈程度,提高產(chǎn)品品質(zhì)和穩(wěn)定性。通過(guò)控制作為壓應(yīng)力和周圍的粘結(jié)劑邊緣位置的函數(shù)壓邊力，可以提高面板強(qiáng)度和剛度，減少面板回彈和殘余應(yīng)力應(yīng)變分布，提高產(chǎn)品質(zhì)量和過(guò)程的穩(wěn)定性。一種廉價(jià)的工業(yè)質(zhì)量體系，目前正在制定在緊急救濟(jì)協(xié)調(diào)員/ NSM采用了液壓和氮的結(jié)合，如圖2所示。使用壓邊力控制也可以允許工程師設(shè)計(jì)更具有侵略性的板窗利用所提供的增加壓邊力控制成形性。 圖2. 壓邊力控制系統(tǒng)和模具正在開發(fā)的ERC / NSM實(shí)驗(yàn)室1.對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程的三個(gè)獨(dú)立階段研究進(jìn)行了研究將會(huì)在下一節(jié)描述產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段，其中一個(gè)步驟是有限元程序FAST_FORM3D（成型技術(shù)）的驗(yàn)證，作為實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)的一部分，用來(lái)預(yù)測(cè)毛坯最佳形狀的研究。第4節(jié)總結(jié)了模具的設(shè)計(jì)階段，其中一個(gè)實(shí)際的工業(yè)平板是用來(lái)驗(yàn)證的增量有限元程序的PAM Stamp系統(tǒng)（國(guó)際工程系統(tǒng)）的研究。第5節(jié)覆蓋了在實(shí)驗(yàn)室研究壓邊力控制應(yīng)變分布在深沖、半球形、圓頂平底杯的影響。2 產(chǎn)品仿真 - 應(yīng)用這項(xiàng)調(diào)查的目的是為了驗(yàn)證FAST_FORM3D系統(tǒng)，確定FAST_FORM3D對(duì)毛坯形狀預(yù)測(cè)的能力，并確定一步有限元法在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中是怎么實(shí)施的。成型技術(shù)提供了他們的一步法有限元代碼和培訓(xùn)中心的FAST_FORM3D / NSM為目的的基準(zhǔn)和研究。FAST_FORM3D并不等同于變形歷史。相反，它將項(xiàng)目上一個(gè)平面或可展曲面零件幾何形狀和重新定位的最后節(jié)點(diǎn)和元素，直至達(dá)到最低能量狀態(tài)。這個(gè)過(guò)程是計(jì)算速度比就像是PAM Stemp的增量模擬，也使得假設(shè)增多。FAST_FORM3D能評(píng)價(jià)和估計(jì)最優(yōu)毛坯矩形件的結(jié)構(gòu)，也是一個(gè)強(qiáng)有力的工具，產(chǎn)品設(shè)計(jì)師由于其速度和使用的安逸性，但是在這時(shí)期的幾何是不可用的。為了驗(yàn)證FAST_FORM3D，我們比較分析其與毛坯形狀預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方法的毛坯形狀。該零件的幾何形狀如圖3所示是一個(gè)長(zhǎng)15英寸、寬5英寸、深12英寸有一個(gè)1英寸直角法蘭盤英寸。表1列出了工藝條件下使用，圖4顯示了使用Romanovski零件毛坯形狀的實(shí)證法和滑移線場(chǎng)的方法來(lái)預(yù)測(cè)毛坯形狀的原理。 圖. 3 矩形幾何用于FAST_FORM3D驗(yàn)證表1 為FAST_FORM3D矩形驗(yàn)證過(guò)程中使用參數(shù)圖4。使用手工計(jì)算毛坯長(zhǎng)方形盤的外形設(shè)計(jì)。 （一）Romanovski的經(jīng)驗(yàn)方法；（二）滑移線場(chǎng)分析方法。圖5（a）給出了預(yù)測(cè)從Romanovski法，滑移線場(chǎng)方法，幾何形狀和FAST_FORM3D空白?？瞻仔螤钔庠诮锹淅锏貐^(qū)，但不同的側(cè)面區(qū)域很大。圖5（二）- （c）顯示抽簽中模式后的矩形繪制過(guò)程。平移由Pam-Stemp模擬預(yù)測(cè)空白的每個(gè)形狀。抽簽中地區(qū)在彎道很好匹配所有三個(gè)長(zhǎng)方形盤模式。滑移線場(chǎng)方法，雖然沒(méi)有達(dá)到目標(biāo)區(qū)域在身邊1英寸法蘭，而Romanovski和FAST_FORM3D方法實(shí)現(xiàn)了1英寸法蘭在身邊地區(qū)相對(duì)較好。此外，只有FAST_FORM3D毛坯同意在角落里/側(cè)過(guò)渡區(qū)。此外，F(xiàn)AST_FORM3D毛坯比Romanovski具有較好的應(yīng)變分布和更低的峰值應(yīng)變比，由圖6中可以看到。圖5 各種毛坯形狀預(yù)測(cè)和帕姆印花仿真結(jié)果為長(zhǎng)方形鍋。 （一）三預(yù)測(cè)空白形狀;（二）變形滑移線領(lǐng)域的毛坯;（三）畸形Romanovski毛坯;（四）畸形FAST_FORM3D毛坯圖6 比較應(yīng)變泛用長(zhǎng)方形的PAM Stemp形狀分布的各種毛坯。 （一）變形Romanovski毛坯;（二）畸形FAST_FORM3D毛坯。若要繼續(xù)此驗(yàn)證研究，從小松制作工業(yè)部分被選中，并在圖7（a）所示。我們預(yù)計(jì)的一個(gè)最優(yōu)幾何FAST_FORM3D空白的實(shí)驗(yàn)裝置，正如所見，毛坯很相似，但有一些差異，最終的零件毛坯形狀,如圖7(b)。圖7 儀器FAST_FORM3D模擬結(jié)果包括最終驗(yàn)證。 （一）FAST_FORM3D成形性能的比較；（二）預(yù)測(cè)與實(shí)驗(yàn)的毛坯形狀比較。接下來(lái),我們模擬了沖壓的毛坯和FAST_FORM3D使用Pam-Stamp實(shí)驗(yàn)毛坯。我們通過(guò)比較兩者的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)預(yù)測(cè)的零件幾何形狀 (圖8)，發(fā)現(xiàn)FAST_FORM3D是更精確的。一個(gè)不錯(cuò)的特征是,FAST_FORM3D能顯示“失敗”的部分情節(jié)的輪廓曲線，對(duì)失敗限制示于圖7(A)?？傊? FAST_FORM3D在預(yù)測(cè)的實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)部件的最佳形狀成功的毛坯。這表明，F(xiàn)AST_FORM3D可以成功地用于評(píng)估產(chǎn)品設(shè)計(jì)成形性的問(wèn)題。在儀器的覆蓋情況下，審判和錯(cuò)誤實(shí)驗(yàn)多小時(shí)可能被淘汰使用FAST_FORM3D和更好的毛坯形狀可能已經(jīng)開發(fā)出來(lái)。圖 8。比較FAST_FORM3D和實(shí)驗(yàn)儀器的零件形狀。 （一）實(shí)驗(yàn)開發(fā)毛坯形狀和CAD幾何;（二）優(yōu)化毛坯形狀和FAST_FORM3D的CAD幾何。3 模具和工藝模擬- 應(yīng)用為了在研究模具設(shè)計(jì)過(guò)程中緊密合作，一個(gè)由日本小松制作所和ERC/ NSM組成的小組。與形成問(wèn)題的一個(gè)生產(chǎn)小組選擇了小松。該面板是挖掘機(jī)的駕駛室左側(cè)內(nèi)板，如圖9所示。是的幾何簡(jiǎn)化為一個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室死亡，同時(shí)保持該小組的主要特征。在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程中小松使用表2所示的條件。一個(gè)成形極限圖（FLD）研制了用于繪圖品質(zhì)采用穹頂鋼和視覺測(cè)試應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)，并在圖10所示。在實(shí)驗(yàn)中使用三壓邊力分別是（10，30，50噸）以確定其效果。每個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行了增量在ERC/ NSM使用PAM-Stemp。圖9 挖掘機(jī)的駕駛室，左側(cè)內(nèi)板表2機(jī)艙內(nèi) 的工藝條件調(diào)查圖10 在機(jī)艙內(nèi)調(diào)查所使用的繪圖優(yōu)質(zhì)鋼成形極限圖。在10噸的條件下發(fā)生起皺的實(shí)驗(yàn)部分，如圖11所示。在30噸條件下發(fā)生皺紋被淘汰，如圖12所示。對(duì)這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了PAM Stemp模擬預(yù)測(cè)，如圖13所示。 30噸壓力的測(cè)量小組以確定材料畫中的模式。這些測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了比較與預(yù)測(cè)材料繪制在圖14研究。效果是非常良好，只有10毫米，最大的錯(cuò)誤。一個(gè)輕微的頸部，觀察小組的30噸，如圖13所示。在50噸時(shí)，面板上會(huì)出現(xiàn)明顯的骨折起皺。圖11 皺褶實(shí)驗(yàn)室機(jī)艙內(nèi)板，壓邊力= 10噸圖12 壓邊力=30噸機(jī)艙內(nèi)的實(shí)驗(yàn)室和頸縮變形階段。 （一）實(shí)驗(yàn)毛坯;（二）實(shí)驗(yàn)小組，形成了60;（三）實(shí)驗(yàn)小組，完全形成;（四）實(shí)驗(yàn)小組，縮頸細(xì)節(jié)。圖13 預(yù)測(cè)和在實(shí)驗(yàn)室客艙內(nèi)消除皺紋。 （a）預(yù)期的幾何形狀，壓邊力= 10噸;（二）預(yù)測(cè)的幾何形狀，壓邊力= 30噸圖14 在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)艙預(yù)測(cè)與實(shí)測(cè)比較所得出的結(jié)果，壓邊力= 30噸。應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量了每個(gè)小組的結(jié)果，其結(jié)果如圖15所示。從每個(gè)小組有限元模擬的預(yù)測(cè)在圖16所示。這些預(yù)測(cè)和測(cè)量吻合有關(guān)的應(yīng)變分布，不同的壓邊力對(duì)結(jié)果的影響不大。雖然趨勢(shì)是代表，壓邊力的影響往往在模擬的壓力更多的本地化的方式相比，測(cè)量。然而，這些預(yù)測(cè)表明， PAM Stemp正確預(yù)測(cè)了頸縮和斷裂在30和50噸時(shí)發(fā)生。關(guān)于摩擦應(yīng)變分布的影響進(jìn)行了研究,如圖17模擬圖所示。圖 15 機(jī)艙內(nèi)的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)應(yīng)變測(cè)量。 （一）測(cè)量應(yīng)變，壓邊力= 10噸（面板皺）（二）測(cè)量應(yīng)變，壓邊力= 30噸（面板頸）;（三）測(cè)量應(yīng)變，壓邊力=50噸（面板裂縫）。圖。16。機(jī)艙內(nèi)的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)變有限元預(yù)測(cè)。 （a）預(yù)期的壓力，壓邊力= 10噸;（二）預(yù)測(cè)的壓力，壓邊力= 30噸;（三）預(yù)測(cè)的壓力，壓邊力= 50噸。圖17 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)預(yù)測(cè)效應(yīng)摩擦機(jī)艙內(nèi)，壓邊力= 30噸。 （a）預(yù)期的壓力，=0.06；（二）預(yù)測(cè)應(yīng)變，=0.10。它們的比較結(jié)果摘要列于表3中，此表顯示，模擬預(yù)測(cè)了在實(shí)驗(yàn)條件下每一株測(cè)量系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)觀測(cè)結(jié)果。這表明，PAM-Stemp可以用來(lái)評(píng)估成形模具設(shè)計(jì)相關(guān)的問(wèn)題。表3客艙內(nèi)的研究結(jié)果摘要4. 壓邊力控制- 應(yīng)用這次調(diào)查的目的是確定各種高性能材料在半球狀，圓頂平底，深拉杯深沖性能（見圖18），并探討不同時(shí)間的變壓邊力上進(jìn)行了拉伸試驗(yàn)，以確定這些材料進(jìn)行分析和模擬輸入到流動(dòng)應(yīng)力和各向異性特征（見圖 19和表5）。在被調(diào)查的材料包括AKDQ鋼、高強(qiáng)度鋼、烘烤硬鋼、鋁6111（見表4）。圖18 巨形杯模具的幾何形狀表4用于材料研究的圓頂杯圖19 鋁6111，AKDQ，強(qiáng)度高，烤硬鋼的拉伸試驗(yàn)結(jié)果。 （一）拉伸試樣裂隙；（二）應(yīng)力/應(yīng)變曲線。表5 鋁6111、AKDQ、烤硬鋼的高強(qiáng)度拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)值得注意的是流動(dòng)應(yīng)力和AKDQ烤硬鋼曲線非常類似，但是在5的時(shí)候伸長(zhǎng)率減少類似烤硬。雖然高強(qiáng)度鋼和鋁6111的伸長(zhǎng)率很相似，但是其N值比鋁6111的值大兩倍。此外， AKDQ的R值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1，而烤硬接近1，鋁6111遠(yuǎn)小于1。在這次調(diào)查中的壓邊力用型材時(shí)間變量中包含常數(shù)，線性減少，脈動(dòng)（見圖20）。為AKDQ鋼的實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行了模擬使用的PAM -Stemp增量代碼。斷裂、皺紋的例子，和良好的實(shí)驗(yàn)室杯圖21所示以及對(duì)模擬圖像皺杯。圖20.用于研究剖面圓頂杯的壓邊力時(shí)間。 （一）固定壓邊力;（二）斜壓邊力;（三）脈動(dòng)壓邊力。圖 21。模擬實(shí)驗(yàn)和圓頂杯。 （一）實(shí)驗(yàn)好杯；（b）實(shí)驗(yàn)裂隙杯；（三）實(shí)驗(yàn)皺杯；（四）模擬皺杯對(duì)深沖性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究限制使用固定壓邊力。這項(xiàng)研究的結(jié)果顯示在表6 此表顯示，AKDQ的沖壓性能最大，而鋁的最小而烤硬、高強(qiáng)度鋼的性能中等。對(duì)AKDQ的連續(xù)應(yīng)變分布、脈動(dòng)壓邊力進(jìn)行了比較實(shí)驗(yàn)圖22，模擬圖23。這兩個(gè)模擬和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，斜坡的壓邊力軌跡對(duì)于提高應(yīng)變分布情況是最好的。不僅減少了骨折的可能性降低峰值高達(dá)5，而且還降低應(yīng)變地區(qū)的增加。這種應(yīng)變分布的改善，提高產(chǎn)品的剛度和強(qiáng)度，減少回彈和殘余應(yīng)力，提高產(chǎn)品質(zhì)量和工藝的魯棒性。表6。恒定壓邊力限制的頂燈杯的沖壓性能圖22。時(shí)間變量對(duì)AKDQ鋼圓頂杯壓邊力變化的實(shí)驗(yàn)圖23。時(shí)間變量對(duì)AKDQ鋼圓頂杯壓邊力變化的模擬實(shí)驗(yàn)脈動(dòng)壓邊力在調(diào)查的頻率范圍內(nèi)，未發(fā)現(xiàn)有對(duì)應(yīng)變分布的影響。這可能是由于這一事實(shí)的脈動(dòng)頻率進(jìn)行了測(cè)試只有1赫茲。從其他研究人員以前的實(shí)驗(yàn)可知，適當(dāng)?shù)念l率范圍是從5到25赫茲。AKDQ從模擬和實(shí)驗(yàn)載荷行程曲線比較圖24所示。良好的協(xié)議被發(fā)現(xiàn)的情況下=0.08。這表明，有限元模擬可以用來(lái)評(píng)估成形性，可以通過(guò)使用壓邊力控制技術(shù)獲得改善。圖24.KDQ穹頂鋼杯的比較實(shí)驗(yàn)與模擬負(fù)載沖程曲線5 結(jié)論和未來(lái)工作在本文中，我們?cè)u(píng)價(jià)一個(gè)復(fù)雜的沖壓件的改進(jìn)設(shè)計(jì)過(guò)程中，涉及消除了軟模具相結(jié)合的產(chǎn)品和工藝驗(yàn)證使用單步和增量有限元模擬。此外，改進(jìn)工藝，提出了壓邊力控制實(shí)施以提高產(chǎn)品質(zhì)量和工藝的魯棒性組成三個(gè)獨(dú)立的調(diào)查分析，總結(jié)其在設(shè)計(jì)過(guò)程的各個(gè)階段。首先，產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段進(jìn)行了調(diào)查與實(shí)驗(yàn)室和一個(gè)步驟有限元程序FAST_FORM3D和評(píng)估的能力，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)成形性問(wèn)題所涉及的工業(yè)驗(yàn)證。 FAST_FORM3D在預(yù)測(cè)中矩形工業(yè)儀表盤和蓋形狀最佳空白成功。在儀器的覆蓋情況下，審判和錯(cuò)誤實(shí)驗(yàn)多小時(shí)可能被淘汰使用FAST_FORM3D和更好的毛坯形狀可能已經(jīng)開發(fā)出來(lái)。 其次，模具設(shè)計(jì)階段進(jìn)行了調(diào)查實(shí)驗(yàn)室和增量代碼的PAM Stemp系統(tǒng)的工業(yè)驗(yàn)證和評(píng)估的能力，形成與模具設(shè)計(jì)有關(guān)的問(wèn)題。這項(xiàng)調(diào)查表明，PAM的郵票可以預(yù)測(cè)應(yīng)變分布，起皺，頸縮和斷裂，至少一個(gè)遠(yuǎn)景以及應(yīng)變各種條件下的實(shí)驗(yàn)測(cè)量系統(tǒng)。 最后，工藝設(shè)計(jì)階段的調(diào)查，對(duì)質(zhì)量可與壓邊力控制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)改善的實(shí)驗(yàn)研究。在此調(diào)查，半球狀，圓頂平底高峰株，杯子的拉伸值都被減少了5，從而減少了皺折的可能性，并降低了應(yīng)變區(qū)強(qiáng)度。這種應(yīng)變分布的改善，提高產(chǎn)品的剛度和強(qiáng)度，減少回彈和殘余應(yīng)力，提高產(chǎn)品質(zhì)量和工藝的穩(wěn)定性?？梢灶A(yù)計(jì)，深沖性能將會(huì)在不斷優(yōu)化的壓邊力中逐漸增強(qiáng)。此外，在實(shí)驗(yàn)測(cè)量和數(shù)值模擬預(yù)測(cè)中發(fā)現(xiàn)負(fù)載行程曲線，表明有限元模擬可以用來(lái)評(píng)估成形性，可控制壓邊力技術(shù)，使用得到改善。 1模具在工業(yè)生產(chǎn)中的地位模具是大批量生產(chǎn)同形產(chǎn)品的工具，是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝裝備。采用模具生產(chǎn)零部件，具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、成本低、節(jié)約能源和原材料等一系列優(yōu)點(diǎn)，用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向?，F(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)。現(xiàn)代工業(yè)品的發(fā)展和技術(shù)水平的提高，很大程度上取決于模具工業(yè)的發(fā)展水平，因此模具工業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展將起越來(lái)越大的作用。1989年3月國(guó)務(wù)院頒布的關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定中，把模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位、生產(chǎn)和基本建設(shè)序列的第二位(僅次于大型發(fā)電設(shè)備及相應(yīng)的輸變電設(shè)備)，確立模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要地位。1997年以來(lái)，又相繼把模具及其加工技術(shù)和設(shè)備列入了當(dāng)前國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄和鼓勵(lì)外商投資產(chǎn)業(yè)目錄。經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，從1997年到2000年，對(duì)80多家國(guó)有專業(yè)模具廠實(shí)行增值稅返還70%的優(yōu)惠政策，以扶植模具工業(yè)的發(fā)展。所有這些，都充分體現(xiàn)了國(guó)務(wù)院和國(guó)家有關(guān)部門對(duì)發(fā)展模具工業(yè)的重視和支持。目前全世界模具年產(chǎn)值約為600億美元，日、美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具工業(yè)產(chǎn)值已超過(guò)機(jī)床工業(yè)，從1997年開始，我國(guó)模具工業(yè)產(chǎn)值也超過(guò)了機(jī)床工業(yè)產(chǎn)值。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在家電、玩具等輕工行業(yè)，近90的零件是綜筷具生產(chǎn)的；在飛機(jī)、汽車、農(nóng)機(jī)和無(wú)線電行業(yè)，這個(gè)比例也超過(guò)60。例如飛機(jī)制造業(yè)，某型戰(zhàn)斗機(jī)模具使用量超過(guò)三萬(wàn)套，其中主機(jī)八千套、發(fā)動(dòng)機(jī)二千套、輔機(jī)二萬(wàn)套。從產(chǎn)值看，80年代以來(lái)，美、日等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家模具行業(yè)的產(chǎn)值已超過(guò)機(jī)床行業(yè)，并又有繼續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。據(jù)國(guó)際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，到2000年，產(chǎn)品盡件粗加工的75%、精加工的50將由模具完成；金屬、塑料、陶瓷、橡膠、建材等工業(yè)制品大部分將由模具完成，50以上的金屬板材、80以上的塑料都特通過(guò)模具轉(zhuǎn)化成制品。 2模具的歷史發(fā)展模具的出現(xiàn)可以追溯到幾千年前的陶器和青銅器鑄造，但其大規(guī)模使用卻是隨著現(xiàn)代工業(yè)的掘起而發(fā)展起來(lái)的。19世紀(jì)，隨著軍火工業(yè)(槍炮的彈殼)、鐘表工業(yè)、無(wú)線電工業(yè)的發(fā)展，沖模得到廣泛使用。二次大戰(zhàn)后，隨著世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，它又成了大量生產(chǎn)家用電器、汽車、電子儀器、照相機(jī)、鐘表等零件的最佳方式。從世界范圍看，當(dāng)時(shí)美國(guó)的沖壓技術(shù)走在前列許多模具先進(jìn)技術(shù)，如簡(jiǎn)易模具、高效率模具、高壽命模具和沖壓自動(dòng)化技術(shù)，大多起源于美國(guó)；而瑞士的精沖、德國(guó)的冷擠壓技術(shù)，蘇聯(lián)對(duì)塑性加工的研究也處于世界先進(jìn)行列。50年代，模具行業(yè)工作重點(diǎn)是根據(jù)訂戶的要求，制作能滿足產(chǎn)品要求的模具。模具設(shè)計(jì)多憑經(jīng)驗(yàn)，參考已有圖紙和感性認(rèn)識(shí)，對(duì)所設(shè)計(jì)模具零件的機(jī)能缺乏真切了解。從1955年到1965年，是壓力加工的探索和開發(fā)時(shí)代對(duì)模具主要零部件的機(jī)能和受力狀態(tài)進(jìn)行了數(shù)學(xué)分橋，并把這些知識(shí)不斷應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，使得沖壓技術(shù)在各方面有飛躍的發(fā)展。其結(jié)果是歸納出模具設(shè)計(jì)原則，并使得壓力機(jī)械、沖壓材料、加工方法、梅具結(jié)構(gòu)、模具材料、模具制造方法、自動(dòng)化裝置等領(lǐng)域面貌一新，并向?qū)嵱没姆较蛲七M(jìn)，從而使沖壓加工從儀能生產(chǎn)優(yōu)良產(chǎn)品的第一階段。進(jìn)入70年代向高速化、啟動(dòng)化、精密化、安全化發(fā)展的第二階段。在這個(gè)過(guò)程中不斷涌現(xiàn)各種高效率、商壽命、高精度助多功能自動(dòng)校具。其代表是多達(dá)別多個(gè)工位的級(jí)進(jìn)模和十幾個(gè)工位的多工位傳遞模。在此基礎(chǔ)上又發(fā)展出既有連續(xù)沖壓工位又有多滑塊成形工位的壓力機(jī)彎曲機(jī)。在此期間，日本站到了世界最前列其模具加工精度進(jìn)入了微米級(jí)，模具壽命，合金工具鋼制造的模具達(dá)到了幾千萬(wàn)次，硬質(zhì)合金鋼制造的模具達(dá)到了幾億次p每分鐘沖壓次數(shù)，小型壓力機(jī)通常為200至300次，最高為1200次至1500次。在此期間，為了適應(yīng)產(chǎn)品更新快、用期短(如汽車改型、玩具翻新等)的需要，各種經(jīng)濟(jì)型模具，如鋅落合金模具、聚氨酯橡膠模具、鋼皮沖模等也得到了很大發(fā)展。從70年代中期至今可以說(shuō)是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、輔助制造技術(shù)不斷發(fā)展的時(shí)代。隨著模具加工精度與復(fù)雜性不斷提高，生產(chǎn)周期不斷加快，模具業(yè)對(duì)設(shè)備和人員素質(zhì)的要求也不斷提高。依靠普通加工設(shè)備，憑經(jīng)驗(yàn)和手藝越來(lái)越不能滿足模具生產(chǎn)的需要。90年代以來(lái)，機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)緊密結(jié)合，發(fā)展了NC機(jī)床，如數(shù)控線切割機(jī)床、數(shù)控電火花機(jī)床、數(shù)控銑床、數(shù)控坐標(biāo)磨床等。而采用電子計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程、控制的CNC機(jī)床提高了數(shù)控機(jī)床的使用效率和范圍。近年來(lái)又發(fā)展出由一臺(tái)計(jì)算機(jī)以分時(shí)的方式直接管理和控制一群數(shù)控機(jī)床的NNC系統(tǒng)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)也逐步進(jìn)入模具生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，包括設(shè)計(jì)、制造、管理等。國(guó)際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，到2000年，作為設(shè)計(jì)和制造之間聯(lián)系手段的圖紙將失去其主要作用。模具自動(dòng)設(shè)計(jì)的最根本點(diǎn)是必須確立模具零件標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。要擺脫過(guò)去以人的思考判斷和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)為中心所組成的設(shè)計(jì)方法，就必須把過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)和思考方法，進(jìn)行系列化、數(shù)值化、數(shù)式化，作為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則儲(chǔ)存到計(jì)算機(jī)中。因?yàn)槟＞邩?gòu)成元件也干差萬(wàn)別，要搞出一個(gè)能適應(yīng)各種零件的設(shè)計(jì)軟件幾乎不可能。但是有些產(chǎn)品的零件形狀變化不大，模具結(jié)構(gòu)有一定的規(guī)律，放可總結(jié)歸納，為自動(dòng)設(shè)計(jì)提供軟件。如日本某公司的CDM系統(tǒng)用于級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)與制造，其中包括零件圖形輸入、毛坯展開、條料排樣、確定模板尺寸和標(biāo)準(zhǔn)、繪制裝配圖和零件圖、輸出NC程序(為數(shù)控加工中心和線切割編程)等，所用時(shí)間由手工的20%、工時(shí)減少到35小時(shí)；從80年代初日本就將三維的CADCAM系統(tǒng)用于汽車覆蓋件模具。目前，在實(shí)體件的掃描輸入，圖線和數(shù)據(jù)輸入，幾何造形、顯示、繪圖、標(biāo)注以及對(duì)數(shù)據(jù)的自動(dòng)編程，產(chǎn)生效控機(jī)床控制系統(tǒng)的后置處理文件等方面已達(dá)到較高水平；計(jì)算機(jī)仿真(CAE)技術(shù)也取得了一定成果。在高層次上，CADCAMCAE集成的，即數(shù)據(jù)是統(tǒng)一的，可以互相直接傳輸信息實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化。目前國(guó)外僅有少數(shù)廠家能夠做到。3我國(guó)模具工業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)由于歷史原因形成的封閉式、“大而全”的企業(yè)特征，我國(guó)大部分企業(yè)均設(shè)有模具車間，處于本廠的配套地位，自70年代末才有了模具工業(yè)化和生產(chǎn)專業(yè)化這個(gè)概念。生產(chǎn)效率不高，經(jīng)濟(jì)效益較差。模具行業(yè)的生產(chǎn)小而散亂，跨行業(yè)、投資密集，專業(yè)化、商品化和技術(shù)管理水平都比較低。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)現(xiàn)有模具專業(yè)生產(chǎn)廠、產(chǎn)品廠配套的模具車間（分廠）近17000家，約60萬(wàn)從業(yè)人員，年模具總產(chǎn)值達(dá)200億元人民幣。但是，我國(guó)模具工業(yè)現(xiàn)有能力只能滿足需求量的60左右，還不能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。目前，國(guó)內(nèi)需要的大型、精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命的模具還主要依靠進(jìn)口。據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)，1997年進(jìn)口模具價(jià)值6.3億美元，這還不包括隨設(shè)備一起進(jìn)口的模具；1997年出口模具僅為7800萬(wàn)美元。目前我國(guó)模具工業(yè)的技術(shù)水平和制造能力，是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的薄弱環(huán)節(jié)和制約經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的瓶頸。3.1 模具工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀按照中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)的劃分，我國(guó)模具基本分為10大類，其中，沖壓模和塑料成型模兩大類占主要部分。按產(chǎn)值計(jì)算，目前我國(guó)沖壓模占50左右，塑料成形模約占20，拉絲模（工具）約占10，而世界上發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家和地區(qū)的塑料成形模比例一般占全部模具產(chǎn)值的40以上。我國(guó)沖壓模大多為簡(jiǎn)單模、單工序模和符合模等，精沖模，精密多工位級(jí)進(jìn)模還為數(shù)不多，模具平均壽命不足100萬(wàn)次，模具最高壽命達(dá)到1億次以上，精度達(dá)到35um，有50個(gè)以上的級(jí)進(jìn)工位，與國(guó)際上最高模具壽命6億次，平均模具壽命5000萬(wàn)次相比，處于80年代中期國(guó)際先進(jìn)水平。我國(guó)的塑料成形模具設(shè)計(jì)，制作技術(shù)起步較晚，整體水平還較低。目前單型腔，簡(jiǎn)單型腔的模具達(dá)70以上，仍占主導(dǎo)地位。一模多腔精密復(fù)雜的塑料注射模，多色塑料注射模已經(jīng)能初步設(shè)計(jì)和制造。模具平均壽命約為80萬(wàn)次左右，主要差距是模具零件變形大、溢邊毛刺大、表面質(zhì)量差、模具型腔沖蝕和腐蝕嚴(yán)重、模具排氣不暢和型腔易損等，注射模精度已達(dá)到5um以下，最高壽命已突破2000萬(wàn)次，型腔數(shù)量已超過(guò)100腔，達(dá)到了80年代中期至90年代初期的國(guó)際先進(jìn)水平。3.2 模具工業(yè)技術(shù)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀我國(guó)模具工業(yè)目前技術(shù)水平參差不齊，懸殊較大。從總體上來(lái)講，與發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家及港臺(tái)地區(qū)先進(jìn)水平相比，還有較大的差距。 在采用CAD/CAM/CAE/CAPP等技術(shù)設(shè)計(jì)與制造模具方面，無(wú)論是應(yīng)用的廣泛性，還是技術(shù)水平上都存在很大的差距。在應(yīng)用CAD技術(shù)設(shè)計(jì)模具方面，僅有約10%的模具在設(shè)計(jì)中采用了CAD，距拋開繪圖板還有漫長(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，大多還處于試用和動(dòng)畫游戲階段；在應(yīng)用CAM技術(shù)制造模具方面，一是缺乏先進(jìn)適用的制造裝備，二是現(xiàn)有的工藝設(shè)備（包括近10多年來(lái)引進(jìn)的先進(jìn)設(shè)備）或因計(jì)算機(jī)制式（IBM微機(jī)及其兼容機(jī)、HP工作站等）不同，或因字節(jié)差異、運(yùn)算速度差異、抗電磁干擾能力差異等，聯(lián)網(wǎng)率較低，只有5%左右的模具制造設(shè)備近年來(lái)才開展這項(xiàng)工作；在應(yīng)用CAPP技術(shù)進(jìn)行工藝規(guī)劃方面，基本上處于空白狀態(tài)，需要進(jìn)行大量的標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)工作；在模具共性工藝技術(shù)，如模具快速成型技術(shù)、拋光技術(shù)、電鑄成型技術(shù)、表面處理技術(shù)等方面的CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用在我國(guó)才剛起步。計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的軟件開發(fā)，尚處于較低水平，需要知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的積累。我國(guó)大部分模具廠、車間的模具加工設(shè)備陳舊，在役期長(zhǎng)、精度差、效率低，至今仍在使用普通的鍛、車、銑、刨、鉆、磨設(shè)備加工模具，熱處理加工仍在使用鹽浴、箱式爐，操作憑工人的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)備簡(jiǎn)陋，能耗高。設(shè)備更新速度緩慢，技術(shù)改造，技術(shù)進(jìn)步力度不大。雖然近年來(lái)也引進(jìn)了不少先進(jìn)的模具加工設(shè)備，但過(guò)于分散，或不配套，利用率一般僅有25%左右，設(shè)備的一些先進(jìn)功能也未能得到充分發(fā)揮。缺乏技術(shù)素質(zhì)較高的模具設(shè)計(jì)、制造工藝技術(shù)人員和技術(shù)工人，尤其缺乏知識(shí)面寬、知識(shí)結(jié)構(gòu)層次高的復(fù)合型人才。中國(guó)模具行業(yè)中的技術(shù)人員，只占從業(yè)人員的8%12%左右，且技術(shù)人員和技術(shù)工人的總體技術(shù)水平也較低。1980年以前從業(yè)的技術(shù)人員和技術(shù)工人知識(shí)老化，知識(shí)結(jié)構(gòu)不能適應(yīng)現(xiàn)在的需要；而80年代以后從業(yè)的人員，專業(yè)知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)匱乏，動(dòng)手能力差，不安心，不愿學(xué)技術(shù)。近年來(lái)人才外流不僅造成人才數(shù)量與素質(zhì)水平下降，而且人才結(jié)構(gòu)也出現(xiàn)了新的斷層，青黃不接，使得模具設(shè)計(jì)、制造的技術(shù)水平難以提高。3.3 模具工業(yè)配套材料，標(biāo)準(zhǔn)件結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀近10多年來(lái)，特別是“八五”以來(lái)，國(guó)家有關(guān)部委已多次組織有關(guān)材料研究所、大專院校和鋼鐵企業(yè)，研究和開發(fā)模具專用系列鋼種、模具專用硬質(zhì)合金及其他模具加工的專用工具、輔助材料等，并有所推廣。但因材料的質(zhì)量不夠穩(wěn)定，缺乏必要的試驗(yàn)條件和試驗(yàn)數(shù)據(jù)，規(guī)格品種較少，大型模具和特種模具所需的鋼材及規(guī)格還有缺口。在鋼材供應(yīng)上，解決用戶的零星用量與鋼廠的批量生產(chǎn)的供需矛盾，尚未得到有效的解決。另外，國(guó)外模具鋼材近年來(lái)相繼在國(guó)內(nèi)建立了銷售網(wǎng)點(diǎn)，但因渠道不暢、技術(shù)服務(wù)支撐薄弱及價(jià)格偏高、外匯結(jié)算制度等因素的影響，目前推廣應(yīng)用不多。模具加工的輔助材料和專用技術(shù)近年來(lái)雖有所推廣應(yīng)用，但未形成成熟的生產(chǎn)技術(shù)，大多仍還處于試驗(yàn)摸索階段，如模具表面涂層技術(shù)、模具表面熱處理技術(shù)、模具導(dǎo)向副潤(rùn)滑技術(shù)、模具型腔傳感技術(shù)及潤(rùn)滑技術(shù)、模具去應(yīng)力技術(shù)、模具抗疲勞及防腐技術(shù)等尚未完全形成生產(chǎn)力，走向商品化。一些關(guān)鍵、重要的技術(shù)也還缺少知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)。 我國(guó)的模具標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)，80年代初才形成小規(guī)模生產(chǎn)，模具標(biāo)準(zhǔn)化程度及標(biāo)準(zhǔn)件的使用覆蓋面約占20%，從市場(chǎng)上能配到的也只有約30個(gè)品種，且僅限于中小規(guī)格。標(biāo)準(zhǔn)凸凹模、熱流道元件等剛剛開始供應(yīng)，模架及零件生產(chǎn)供應(yīng)渠道不暢，精度和質(zhì)量也較差。3.4 模具工業(yè)產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀我國(guó)的模具工業(yè)相對(duì)較落后，至今仍不能稱其為一個(gè)獨(dú)立的行業(yè)。我國(guó)目前的模具生產(chǎn)企業(yè)可劃分為四大類：專業(yè)模具廠，專業(yè)生產(chǎn)外供模具；產(chǎn)品廠的模具分廠或車間，以供給本產(chǎn)品廠所需的模具為主要任務(wù)；三資企業(yè)的模具分廠，其組織模式與專業(yè)模具廠相類似，以小而專為主；鄉(xiāng)鎮(zhèn)模具企業(yè)，與專業(yè)模具廠相類似。其中以第一類數(shù)量最多，模具產(chǎn)量約占總產(chǎn)量的70%以上。我國(guó)的模具行業(yè)管理體制分散。目前有19個(gè)大行業(yè)部門制造和使用模具，沒(méi)有統(tǒng)一管理的部門。僅靠中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)籌規(guī)劃，集中攻關(guān)，跨行業(yè)，跨部門管理困難很多。 模具適宜于中小型企業(yè)組織生產(chǎn)，而我國(guó)技術(shù)改造投資向大中型企業(yè)傾斜時(shí)，中小型模具企業(yè)的投資得不到保證。包括產(chǎn)品廠的模具車間、分廠在內(nèi)，技術(shù)改造后不能很快收回其投資，甚至負(fù)債累累，影響發(fā)展。 雖然大多數(shù)產(chǎn)品廠的模具車間、分廠技術(shù)力量強(qiáng)，設(shè)備條件較好，生產(chǎn)的模具水平也較高，但設(shè)備利用率低。 我國(guó)模具價(jià)格長(zhǎng)期以來(lái)同其價(jià)值不協(xié)調(diào)，造成模具行業(yè)“自身經(jīng)濟(jì)效益小，社會(huì)效益大”的現(xiàn)象?！案赡＞叩牟蝗绺赡＞邩?biāo)準(zhǔn)件的，干標(biāo)準(zhǔn)件的不如干模具帶件生產(chǎn)的。干帶件生產(chǎn)的不如用模具加工產(chǎn)品的”之類不正?，F(xiàn)象存在。4模具的發(fā)展趨勢(shì)4.1 模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三維化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展（1）模具軟件功能集成化 模具軟件功能的集成化要求軟件的功能模塊比較齊全，同時(shí)各功能模塊采用同一數(shù)據(jù)模型，以實(shí)現(xiàn)信息的綜合管理與共享，從而支持模具設(shè)計(jì)、制造、裝配、檢驗(yàn)、測(cè)試及生產(chǎn)管理的全過(guò)程，達(dá)到實(shí)現(xiàn)最佳效益的目的。如英國(guó)Delcam公司的系列化軟件就包括了曲面/實(shí)體幾何造型、復(fù)雜形體工程制圖、工業(yè)設(shè)計(jì)高級(jí)渲染、塑料模設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)、復(fù)雜形體CAM、藝術(shù)造型及雕刻自動(dòng)編程系統(tǒng)、逆向工程系統(tǒng)及復(fù)雜形體在線測(cè)量系統(tǒng)等。集成化程度較高的軟件還包括：Pro/ENGINEER、UG和CATIA等。國(guó)內(nèi)有上海交通大學(xué)金屬塑性成型有限元分析系統(tǒng)和沖裁模CAD/CAM系統(tǒng)；北京北航海爾軟件有限公司的CAXA系列軟件；吉林金網(wǎng)格模具工程研究中心的沖壓模CAD/CAE/CAM系統(tǒng)等。（2）模具設(shè)計(jì)、分析及制造的三維化傳統(tǒng)的二維模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已越來(lái)越不適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)和集成化技術(shù)要求。模具設(shè)計(jì)、分析、制造的三維化、無(wú)紙化要求新一代模具軟件以立體的、直觀的感覺來(lái)設(shè)計(jì)模具，所采用的三維數(shù)字化模型能方便地用于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的CAE分析、模具可制造性評(píng)價(jià)和數(shù)控加工、成形過(guò)程模擬及信息的管理與共享。如Pro/ENGINEER、UG和CATIA等軟件具備參數(shù)化、基于特征、全相關(guān)等特點(diǎn)，從而使模具并行工程成為可能。另外，Cimatran公司的Moldexpert，Delcam公司的Ps-mold及日立造船的Space-E/mold均是3D專業(yè)注塑模設(shè)計(jì)軟件，可進(jìn)行交互式3D型腔、型芯設(shè)計(jì)、模架配置及典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。澳大利亞Moldflow公司的三維真實(shí)感流動(dòng)模擬軟件MoldflowAdvisers已經(jīng)受到用戶廣泛的好評(píng)和應(yīng)用。國(guó)內(nèi)有華中理工大學(xué)研制的同類軟件HSC3D4.5F及鄭州工業(yè)大學(xué)的Z-mold軟件。面向制造、基于知識(shí)的智能化功能是衡量模具軟件先進(jìn)性和實(shí)用性的重要標(biāo)志之一。如Cimatron公司的注塑模專家軟件能根據(jù)脫模方向自動(dòng)產(chǎn)生分型線和分型面，生成與制品相對(duì)應(yīng)的型芯和型腔，實(shí)現(xiàn)模架零件的全相關(guān)，自動(dòng)產(chǎn)生材料明細(xì)表和供NC加工的鉆孔表格，并能進(jìn)行智能化加工參數(shù)設(shè)定、加工結(jié)果校驗(yàn)等。（3）模具軟件應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì) 隨著模具在企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)、合作、生產(chǎn)和管理等方面的全球化、國(guó)際化，以及計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)使得在模具行業(yè)應(yīng)用虛擬設(shè)計(jì)、敏捷制造技術(shù)既有必要，也有可能。美國(guó)在其21世紀(jì)制造企業(yè)戰(zhàn)略中指出，到2006年要實(shí)現(xiàn)汽車工業(yè)敏捷生產(chǎn)/虛擬工程方案，使汽車開發(fā)周期從40個(gè)月縮短到4個(gè)月。4.2 模具檢測(cè)、加工設(shè)備向精密、高效和多功能方向發(fā)展（1）模具檢測(cè)設(shè)備的日益精密、高效 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(lái)越高?，F(xiàn)在精密模具的精度已達(dá)23m，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)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產(chǎn)3250mm3250mm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全過(guò)程，成功實(shí)現(xiàn)了逆向工程技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。這方面的設(shè)備還包括：英國(guó)雷尼紹公司第二代高速掃描儀(CYCLON SERIES2)可實(shí)現(xiàn)激光測(cè)頭和接觸式測(cè)頭優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，激光掃描精度為0.05mm，接觸式測(cè)頭掃描精度達(dá)0.02mm。另外德國(guó)GOM公司的ATOS便攜式掃描儀，日本羅蘭公司的PIX-30、PIX-4臺(tái)式掃描儀和英國(guó)泰勒霍普森公司TALYSCAN150多傳感三維掃描儀分別具有高速化、廉價(jià)化和功能復(fù)合化等特點(diǎn)。（2）數(shù)控電火花加工機(jī)床 日本沙迪克公司采用直線電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)的AQ325L、AQ550LLS-WEDM具有驅(qū)動(dòng)反應(yīng)快、傳動(dòng)及定位精度高、熱變形小等優(yōu)點(diǎn)。瑞士夏米爾公司的NCEDM具有P-E3自適應(yīng)控制、PCE能量控制及自動(dòng)編程專家系統(tǒng)。另外有些EDM還采用了混粉加工工藝、微精加工脈沖電源及模糊控制(FC)等技術(shù)。（3） 高速銑削機(jī)床(HSM)銑削加工是型腔模具加工的重要手段。而高速銑削具有工件溫升低、切削力小、加工平穩(wěn)、加工質(zhì)量好、加工效率高(為普通銑削加工的510倍)及可加工硬材料(60HRC)等諸多優(yōu)點(diǎn)。因而在模具加工中日益受到重視。瑞士克朗公司UCP710型五軸聯(lián)動(dòng)加工中心，其機(jī)床定位精度可達(dá)8m，自制的具有矢量閉環(huán)控制電主軸，最大轉(zhuǎn)速為42000r/min。意大利RAMBAUDI公司的高速銑床，其加工范圍達(dá)2500mm5000mm1800mm，轉(zhuǎn)速達(dá)20500r/min，切削進(jìn)給速度達(dá)20m/min。HSM一般主要用于大、中型模具加工，如汽車覆蓋件模具、壓鑄模、大型塑料等曲面加工，其曲面加工精度可達(dá)0.01mm。4.3 快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)縮短產(chǎn)品開發(fā)周期是贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的有效手段之一。與傳統(tǒng)模具加工技術(shù)相比，快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)具有制模周期短、成本較低的特點(diǎn)，精度和壽命又能滿足生產(chǎn)需求，是綜合經(jīng)濟(jì)效益比較顯著的模具制造技術(shù)，具體主要有以下一些技術(shù)。 (1)快速原型制造技術(shù)(RPM)。它包括激光立體光刻技術(shù)(SLA) ；疊層輪廓制造技術(shù)(LOM) ；激光粉末選區(qū)燒結(jié)成形技術(shù)(SLS) ；熔融沉積成形技術(shù)(FDM) 和三維印刷成形技術(shù)(3D-P)等。 (2)表面成形制模技術(shù)。它是指利用噴涂、電鑄和化學(xué)腐蝕等新的工藝方法形成型腔表面及精細(xì)花紋的一種工藝技術(shù)。 (3)澆鑄成形制模技術(shù)。主要有鉍錫合金制模技術(shù)、鋅基合金制模技術(shù)、樹脂復(fù)合成形模具技術(shù)及硅橡膠制模技術(shù)等。 (4)冷擠壓及超塑成形制模技術(shù)。 (5)無(wú)模多點(diǎn)成形技術(shù)。 (6)KEVRON鋼帶沖裁落料制模技術(shù)。(7)模具毛坯快速制造技術(shù)。主要有干砂實(shí)型鑄造、負(fù)壓實(shí)型鑄造、樹脂砂實(shí)型鑄造及失蠟精鑄等技術(shù)。 (8)其他方面技術(shù)。如采用氮?dú)鈴椈蓧哼?、卸料、快速換模技術(shù)、沖壓?jiǎn)卧M合技術(shù)、刃口堆焊技術(shù)及實(shí)型鑄造沖模刃口鑲塊技術(shù)等。4.4 模具材料及表面處理技術(shù)發(fā)展迅速模具工業(yè)要上水平，材料應(yīng)用是關(guān)鍵。因選材和用材不當(dāng)，致使模具過(guò)早失效，大約占失效模具的45%以上。在模具材料方面，常用冷作模具鋼有CrWMn、Cr12、Cr12MoV和W6Mo5Cr4V2，火焰淬火鋼(如日本的AUX2、SX105V(7CrSiMnMoV)等；常用新型熱作模具鋼有美國(guó)H13、瑞典QRO80M、QRO90SUPREME等；常用塑料模具用鋼有預(yù)硬鋼(如美國(guó)P20)、時(shí)效硬化型鋼(如美國(guó)P21、日本NAK55等)、熱處理硬化型鋼(如美國(guó)D2，日本PD613、PD555、瑞典一勝白136等)、粉末模具鋼(如日本KAD18和KAS440)等；覆蓋件拉延模常用HT300、QT60-2、Mo-Cr、Mo-V鑄鐵等，大型模架用HT250。多工位精密沖模常采用鋼結(jié)硬質(zhì)合金及硬質(zhì)合金YG20等。在模具表面處理方面，其主要趨勢(shì)是：由滲入單一元素向多元素共滲、復(fù)合滲(如TD法)發(fā)展；由一般擴(kuò)散向CVD、PVD、PCVD、離子滲入、離子注入等方向發(fā)展；可采用的鍍膜有：TiC、TiN、TiCN、TiAlN、CrN、Cr7C3、W2C等，同時(shí)熱處理手段由大氣熱處理向真空熱處理發(fā)展。另外，目前對(duì)激光強(qiáng)化、輝光離子氮化技術(shù)及電鍍(刷鍍)防腐強(qiáng)化等技術(shù)也日益受到重視。4.5 模具工業(yè)新工藝、新理念和新模式逐步得到了認(rèn)同在成形工藝方面，主要有沖壓模具功能復(fù)合化、超塑性成形、塑性精密成形技術(shù)、塑料模氣體輔助注射技術(shù)及熱流道技術(shù)、高壓注射成形技術(shù)等。另一方面，隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷發(fā)展和模具行業(yè)整體水平的提高，在模具行業(yè)出現(xiàn)了一些新的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理理念與模式。具體主要有：適應(yīng)模具單件生產(chǎn)特點(diǎn)的柔性制造技術(shù)；創(chuàng)造最佳管理和效益的團(tuán)隊(duì)精神，精益生產(chǎn)；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。畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)題目 帆布?xì)庋鄣臎_壓模具設(shè)計(jì) 系別 機(jī)電系 專業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 日期 設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目：帆布?xì)庋鄣臎_壓模具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求：1. 按要求確定沖壓工藝方案；2. 設(shè)計(jì)合理的模具結(jié)構(gòu)；3. 合理的選用模具材料和壓力機(jī)；4. 具有分析解決沖壓工藝中質(zhì)量問(wèn)題的能力；5. 內(nèi)容上注重理論與實(shí)踐相結(jié)合；6. 在模具的設(shè)計(jì)、計(jì)算中要有自己的獨(dú)特方法；7. 設(shè)計(jì)要全方位地表達(dá)模具的工作情況；8. 以這次畢業(yè)設(shè)計(jì)要加深對(duì)實(shí)踐問(wèn)題的理解；9. 取材要廣泛，內(nèi)容要豐富，講述要詳細(xì)，實(shí)用價(jià)值要高；10. 模具的設(shè)計(jì)要有效地體現(xiàn)出“以應(yīng)用為目的”的特色，內(nèi)容要精練，針對(duì)性、實(shí)用性要強(qiáng)。設(shè)計(jì)進(jìn)度要求：1. 11月28日12月 4 日 搜集模具相關(guān)資料及前期準(zhǔn)備工作；2. 12月 5 日12月12日 模具基本類型與工作部分零件尺寸計(jì)算；3. 12月13日12月20日 模具整體及其零件的設(shè)計(jì)和繪制結(jié)構(gòu)尺寸圖；4. 12月21日12月25日 畢業(yè)論文的校核、修改、定稿及打印裝訂；5. 12月26日12月23日 畢業(yè)答辯。 指導(dǎo)教師（簽名）： 目 錄摘 要3前 言41 沖壓件的工藝分析51.1 工件的工藝分析51.2 工件的加工可能性驗(yàn)證52 模具的基本類型與結(jié)構(gòu)分析62.1 模具基本類型的確定62.2 排樣方式的確定72.3 材料利用率的計(jì)算72.4 模具結(jié)構(gòu)形式的確定83 模具各工藝力計(jì)算及沖裁設(shè)備的確定103.1 落料力的計(jì)算103.2 卸料力的計(jì)算103.3 翻邊力的計(jì)算103.4 切邊力的計(jì)算113.5 推件力的計(jì)算113.6 總沖裁力的計(jì)算113.7 閉模高度的計(jì)算123.8 沖裁設(shè)備的選擇123.9 沖裁功的驗(yàn)算133.10 壓力中心的計(jì)算144 模具主要工作部分尺寸的計(jì)算154.1 落料刃口尺寸計(jì)算154.2 切邊刃口尺寸計(jì)算164.3 翻邊的工作部分尺寸計(jì)算175 模具零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)185.1 成形零件185.2 支撐固定零件235.5 卸料及壓料零件255.4 緊固件及其他零件275.5 定位零件285.6 模架選擇及模具的動(dòng)作過(guò)程295.7 模具總圖及明細(xì)表29結(jié) 束 語(yǔ)30致 謝31參考文獻(xiàn)32摘 要工業(yè)生產(chǎn)中普遍采用模具成型工藝方法，有效地保證了產(chǎn)品的生產(chǎn)率和質(zhì)量，使操作技術(shù)簡(jiǎn)化，還能省料、節(jié)能，獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。由于產(chǎn)品的材料和工藝特性不同，生產(chǎn)用的設(shè)備也各異，模具種類繁多，但用的最為廣泛的大約有以下幾種：冷沖壓模、塑料成型模、鍛造模、精密鑄造模、粉末冶金模、橡膠成型模、玻璃成型模、窯業(yè)制品模、食品糖果模、建材用模等。其中以冷沖壓模、塑料模的技術(shù)要求和復(fù)雜程度較高。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，飛機(jī)、汽車、拖拉機(jī)、電機(jī)電器、儀器儀表等產(chǎn)品的零件，有60%左右是用模具加工完成的；自行車、手表、洗衣機(jī)、電冰箱、電風(fēng)扇等輕工業(yè)產(chǎn)品，有80%的零件需由模具來(lái)制造。至于標(biāo)準(zhǔn)件中的緊固件、軸承、日用五金、餐具、塑料制品、玻璃制品、玻璃器皿、皮膠鞋等的大批量生產(chǎn)，完全靠模具來(lái)保證。例如生產(chǎn)海鷗牌照相機(jī)，其占總數(shù)的92%的零件就需500套模具，又如解放牌汽車改型后約需400套模具，其總重量達(dá)2500t。即使一個(gè)自動(dòng)玩具的生產(chǎn)也需要近90套模具。顯而易見，模具作為一種專用的工藝裝備，在生產(chǎn)中的決定性作用和重要地位越來(lái)越被人們所共認(rèn)。實(shí)踐證明，只有依靠先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，廣泛地采用新技術(shù)、新工藝、新材料和新設(shè)備，加強(qiáng)科學(xué)管理，才能促進(jìn)生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展。而要完成上述新課題和新項(xiàng)目就離不開精密、復(fù)雜、大型、長(zhǎng)壽命模具的及時(shí)工藝。我設(shè)計(jì)的彎管墊片模具，材料為黃銅H68，厚度t=1.5mm。傳統(tǒng)的加工方法為落料、沖孔、翻邊、修整。我的加工方法比較特別：由于材料和厚度的原因，我采用的加工方法為：落料、（省去預(yù)制孔）直接穿孔、翻孔、再利用翻邊凸模與翻邊凹模的間隙進(jìn)行擠切修邊。從而完成工件的加工。關(guān)鍵詞：落料、穿孔、翻孔、擠切修邊前 言沖壓技術(shù)在機(jī)械、航空、汽車、電子、輕工、儀表和家電等工業(yè)部門生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。沖壓工藝有生產(chǎn)率高、產(chǎn)品一致性好、生產(chǎn)成本低、材料利用率高、能成形復(fù)雜零件、適合大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，在當(dāng)今的制造業(yè)中，模具設(shè)計(jì)制造業(yè)已經(jīng)成為一個(gè)新興的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。在某些領(lǐng)域已取代機(jī)械加工，并正逐步擴(kuò)大其工藝范圍。冷沖模設(shè)計(jì)制造在整個(gè)模具設(shè)計(jì)制造中占有半數(shù)以上的產(chǎn)值。因此，沖壓技術(shù)對(duì)發(fā)展生產(chǎn)、增強(qiáng)效益、更新產(chǎn)品等方面具有重要作用。但是，與其他制造方法相比，冷沖壓工藝和冷沖模制造有它自己的特點(diǎn)和難點(diǎn)。冷沖模具設(shè)計(jì)對(duì)與初學(xué)者來(lái)說(shuō)往往顯得難度較大，難以掌握其規(guī)律。因此通過(guò)學(xué)習(xí)模具設(shè)計(jì)與制造課程、自己親手設(shè)計(jì)一套模具，來(lái)更直接的了解并掌握一套模具的設(shè)計(jì)制造過(guò)程顯得格外重要。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的是使我能夠親手設(shè)計(jì)一套模具，來(lái)掌握一套模具的設(shè)計(jì)制造過(guò)程，掌握沖壓基本成型原理；我按要求確定沖壓工藝方案，編制沖壓工藝規(guī)程，設(shè)計(jì)合理的模具結(jié)構(gòu)，合理選擇壓力機(jī)，具有初步分析解決沖壓工藝中質(zhì)量問(wèn)題的能力。本模具設(shè)計(jì)共分5章。第1章介紹沖壓件的工藝分析及工件加工的可能性驗(yàn)證。第2章介紹工藝加工工藝方案的比較、確定；以及毛坯尺寸、排樣；沖?；窘Y(jié)構(gòu)形式的確定。第3章介紹各部分工藝力的計(jì)算。第4章介紹模具主要工作部分尺寸的計(jì)算。第5章介紹模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，其中包括5.1成型零件的設(shè)計(jì)；5.2支撐固定零件的設(shè)計(jì)；5.3卸料及壓料零件的設(shè)計(jì)；5.4緊固及其他零件的設(shè)計(jì)等。限于水平和經(jīng)驗(yàn)有限，書中難免會(huì)存在錯(cuò)誤及不當(dāng)之處，望廣大老師給予諒解和指正。1 沖壓件的工藝分析零件簡(jiǎn)圖 ：如圖1所示工件名稱 ：帆布?xì)庋凵a(chǎn)批量 ：大批量材 料 ：黃銅H68厚 度 ：1.5mm 圖1 零件圖1.1 工件的工藝分析該零件形狀簡(jiǎn)單、對(duì)稱，是圓形的軸對(duì)稱工件，主要尺寸是內(nèi)徑，外徑，精度要求一般，無(wú)特別的尺寸要求，查表：沖裁件內(nèi)外形所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度可取T11級(jí)。由于材料為黃銅，厚度，翻邊的高度為4mm，所以其工件的加工工藝性較好，即沖裁性較好。經(jīng)過(guò)比較，可認(rèn)為該工件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證。其他尺寸標(biāo)注、生產(chǎn)批量等情況，也均符合沖裁的工藝要求，故決定采用一次沖壓成型的方法加工。1.2 工件的加工可能性驗(yàn)證文獻(xiàn)4式（5.2） 式(1.1） 式中 最大翻邊高度； D翻邊直徑； R圓角半徑； 翻邊系數(shù)； t板材厚度。經(jīng)驗(yàn)算得：最大翻邊高度大于實(shí)際翻邊高度。所以，可以按預(yù)定方案進(jìn)行。2 模具的基本類型與結(jié)構(gòu)分析2.1 模具基本類型的確定該工件的加工從零件的形狀上分析：先落料、后沖預(yù)制孔、翻邊、再進(jìn)行切邊修整。根據(jù)這一加工順序，可有三種不同模具結(jié)構(gòu)供選用：方案一：采用單工序模具，即先落料后沖孔，再翻邊，共需兩套模具。 方案二：采用復(fù)合模具，即一次完成落料沖孔翻邊修邊工序，只需要一套模具。 方案三：采用級(jí)進(jìn)模具，即先沖孔落料再翻邊修邊，只需要一套模具。以上方案中的三種模具特點(diǎn)比較見表2.1表2.1 模具特點(diǎn) 模具種類比較項(xiàng)目單工序模復(fù)合模連續(xù)模沖件精度較低高一般生產(chǎn)效率較低較高高生產(chǎn)批量適合大、中、小批量適合大批量適合大批量模具復(fù)雜程度較易較復(fù)雜復(fù)雜模具成本較低較高高模具制作精度較低較高高模具制造周期較快較長(zhǎng)長(zhǎng)模具外形尺寸較小中等較大沖壓設(shè)備能力較小中等較大工作條件一般較好好由于這樣一個(gè)工藝按單工序模具來(lái)加工，則需兩個(gè)工序，即需要兩套模具。兩臺(tái)設(shè)備，模具制造費(fèi)用大，生產(chǎn)效率低，且不容易保證尺寸精度，操作不便，也不夠安全，所以方案一不合理。若采用模具級(jí)進(jìn)則模具制造難度加大。工件的尺寸也不容易保證。生產(chǎn)效率也不高，所以方案三也不合理。而采用復(fù)合模制沖件時(shí)，由于這個(gè)工件的結(jié)構(gòu)不太復(fù)雜而且軸對(duì)稱，復(fù)合模的成本不是太高，制造的難度也不大，容易保證尺寸的精度，操作也方便，安全性好，生產(chǎn)效率高，所以綜合考慮，方案二比較合理。2.2 排樣方式的確定該工件排樣的方法有三種：有廢料排樣，少?gòu)U料排樣和無(wú)廢料排樣。該工件是圓形的氣眼，最大外徑是該工件的落料的直徑，且生產(chǎn)批量大，為了送料方便快速，坯料可以用條料，寬度應(yīng)比工件的最大直徑大兩個(gè)單邊搭邊值，兩沖裁件也應(yīng)留一個(gè)最小的搭邊值，以保證沖裁出完整的工件，避免殘缺工件的產(chǎn)生。提高坯料的利用率，提高生產(chǎn)效率和工件質(zhì)量。由于工件只須內(nèi)孔翻邊，則落料件的尺寸與工件的外徑相等，查文獻(xiàn)7表2.11最小搭邊值得出、。調(diào)料寬度的尺寸計(jì)算還與條料送進(jìn)時(shí)模具上有無(wú)側(cè)壓裝置及是否有側(cè)刃有關(guān)，本套模具中沒(méi)有側(cè)壓和側(cè)刃裝置，則條料寬度的計(jì)算公式為:條料寬度： 送進(jìn)步距： 工件的排樣見圖2.1。圖2.1 工件排樣圖2.3 材料利用率的計(jì)算一般的沖裁時(shí)產(chǎn)生的廢料分兩種，一種是沖孔的廢料和材料尾部余料，這種廢料的產(chǎn)生與排樣無(wú)關(guān)，而只與零件的結(jié)構(gòu)有關(guān)，稱之為結(jié)構(gòu)廢料；另一種是料頭、前、中、側(cè)面的搭邊，與搭邊選用及工藝方法有關(guān)，稱之為工藝廢料。所以要提高材料的利用率就要合理排樣，盡可能地減少工藝廢料。由于工件的形狀和結(jié)構(gòu)的限制這里采用有廢料排樣的方法，排樣時(shí)留有搭邊值，其值在前面已經(jīng)查出。那么材料的利用率按式：文獻(xiàn)4式（2.2） 式（2.1）式中 -條料的材料利用率； n- 條料上沖件總數(shù)，此取n40； F1- 工件實(shí)際面積(mm); A- 條料長(zhǎng)度(mm)此取A1021.5 mm; B- 條料寬度 (mm) B28 mm; 則： 2.4 模具結(jié)構(gòu)形式的確定首先已經(jīng)確定這是一套復(fù)合模，分析這個(gè)沖件結(jié)構(gòu)可知，該工件是一個(gè)簡(jiǎn)單的圓形且是軸向?qū)ΨQ的沖裁翻邊件，而且最大直徑可直接通過(guò)落料得到，內(nèi)部需要同心沖孔和翻邊，而內(nèi)孔的沖裁又會(huì)產(chǎn)生廢料，參見表2.2，并比較，所以總體上應(yīng)將落料的凹模固定在上模座上，而沖孔的凹模固定在下模座上，這樣先完成落料，再隨著模具的繼續(xù)動(dòng)作完成沖孔和翻邊，而沖孔和翻邊產(chǎn)生的廢料可以通過(guò)與沖孔凹模相通的通孔直接排出模具外。又由于條料只有1.5mm，較薄，而且沖壓件較小，質(zhì)量要求一般，屬于普通沖裁，所以可以用彈性卸料裝置進(jìn)行卸料，同時(shí)可以利用彈性裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)沖裁前凸凹模與卸料板的壓力來(lái)完成壓料動(dòng)作，以保證工件的平整度。又由于毛坯以條料的形式送進(jìn)模具，生產(chǎn)量又大，所以可用兩個(gè)導(dǎo)料銷和一個(gè)擋料銷來(lái)完成條料送進(jìn)時(shí)的正確定位和均勻正確的送料步距，同時(shí)由于沖件結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，沖件又小，所以用手動(dòng)送料即可。在上下模座的導(dǎo)向方式上，考慮到?jīng)_件的結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，尺寸精度要求較一般，而且是大量的生產(chǎn)，應(yīng)盡右能提高模具的使用壽命，可以用導(dǎo)柱和導(dǎo)套配合的形式來(lái)完成上下模正確的沖裁定位。表2.2 倒、順裝復(fù)合模的比較比較項(xiàng)目倒裝復(fù)合模順裝復(fù)合模工作零件裝配位置凸模在上模部分在下模部分凹模在上模部分在下模部分凸凹模在下模部分在上模部分出件方式采用頂桿、頂桿自上模（凹模）內(nèi)推出，下落到模具工作面上采用彈頂器自下模（凹模）內(nèi)頂出至模具工作面上沖裁件的平整度較差較好廢料排除廢料凸模內(nèi)積聚到一定程度后，便從下模部分的漏料孔或排出槽排出廢料不在凸凹模積聚。壓力機(jī)回程時(shí)及從凸凹模內(nèi)推出凸凹模的強(qiáng)度和壽命凸凹模承受的漲力太大，凸凹模的最小壁厚應(yīng)嚴(yán)格控制，否則會(huì)漲裂受力情況比倒裝復(fù)合模好，但凸凹模的內(nèi)形尺寸易磨損增大，壁厚可比倒裝的薄生產(chǎn)操作廢料自漏料孔中排出，有利于清理模具的工作面，生產(chǎn)操作較安全廢料自上而下?lián)袈?，和工件一起匯聚在模具工作面上，對(duì)生產(chǎn)操作不利適應(yīng)性沖裁件平整要求不高，凸凹模強(qiáng)度足夠時(shí)采用。凸凹模尺寸較大時(shí)，可直接固定要下模上，不用固定板適用于薄料的生產(chǎn)，平整度要求較高，以及壁厚較小，強(qiáng)度較差的凸凹模3 模具各工藝力計(jì)算及沖裁設(shè)備的確定3.1 落料力的計(jì)算文獻(xiàn)4式（2.10） 式(3.1）式中 F落落料力（N）； L工件外輪廓周長(zhǎng)（mm）； t材料厚度（mm），t=1.5mm； 材料抗剪強(qiáng)度（MPa）。由文獻(xiàn)5附錄A1查得:。 則 3.2 卸料力的計(jì)算文獻(xiàn)4式（2.12） 式（3.2）式中 K卸卸料力因數(shù)，其值查文獻(xiàn)4表2.10得，。 則 3.3 翻邊力的計(jì)算此模具翻邊凸模的工作部分為圓錐形，且翻邊時(shí)無(wú)預(yù)制孔。因此F=1.3F翻 。 文獻(xiàn)4式（5.17） 式（3.3）式中 翻邊力； s材料的屈服強(qiáng)度，由文獻(xiàn)5附錄A1查得: ； D翻邊直徑（按中線計(jì)），； 毛坯預(yù)制孔直徑 t材料厚度（mm）。無(wú)預(yù)制孔的翻邊力比有預(yù)制孔的翻邊力大倍，此處取1.3，則 3.4 切邊力的計(jì)算 文獻(xiàn)5式(2.7) 式（3.4）式中 F切切邊力（N）； L工件外輪廓周長(zhǎng)（mm）； T材料厚度（mm），t=1.5mm； 材料抗剪強(qiáng)度（MPa）。由文獻(xiàn)5附錄A1查得:=240MPa。 則 3.5 推件力的計(jì)算文獻(xiàn)7式（2.6） 式（3.5）式中 K推推件力因數(shù)，其值由文獻(xiàn)7表2.12查得； N工件在凹模內(nèi)的個(gè)數(shù)，取。則 3.6 總沖裁力的計(jì)算當(dāng)采用彈壓卸料和下出件的模具（如彈壓卸料的單工序模、級(jí)進(jìn)?；蛏夏傂酝屏系牡寡b復(fù)合模等）時(shí)：文獻(xiàn)7式（2.8） 式（3.6）當(dāng)采用剛性卸料和下出件的模具（如剛性卸料的單工序?；蚣?jí)進(jìn)模等）時(shí)：文獻(xiàn)7式（2.10） 式（3.7）用倒裝復(fù)合模沖裁時(shí)，與落料有關(guān)，與沖孔有關(guān)。當(dāng)采用彈壓卸料和上出件的模具（如上模彈壓卸料、下模彈頂出件的單工序模或上模剛性推料的正裝復(fù)合模等）時(shí)：文獻(xiàn)7式（2.9） 式（3.8）此時(shí)，與落料有關(guān)，單工序模的與落料力有關(guān)，正裝復(fù)合模中與沖孔力及落料力都有關(guān)。而本零件則采用彈壓卸料和上出件的模具，所以取式（3.8）： 即 故總的沖裁力3.7 閉模高度的計(jì)算文獻(xiàn)3式（3.16） 式（3.9）式中 H沖模的閉模高度；最大裝模高度；最小裝模高度； 壓力機(jī)墊板厚度。則：H2523.8 沖裁設(shè)備的選擇沖裁設(shè)備的選擇是沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)中一項(xiàng)重要內(nèi)容，它直接關(guān)系到?jīng)_壓設(shè)備的安全使用、沖壓工藝能否順利實(shí)現(xiàn)和模具壽命、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、成本高低等重要問(wèn)題。壓力機(jī)的精度非常重要。壓力機(jī)的精度低，會(huì)造成模具壽命低，工件精度低等不良后果。壓力機(jī)的精度分子負(fù)荷狀態(tài)的靜精度和負(fù)荷狀態(tài)下的動(dòng)精度兩種。對(duì)沖壓加工來(lái)說(shuō)，實(shí)際需要的是動(dòng)精度。壓力機(jī)的平行度和垂直度也非常重要。平行度不好，彎曲加工時(shí)造成彎曲角的波動(dòng)，拉深加工時(shí)造成壓邊力不均勻和凸、凹模間隙不均勻等后果。垂直度不好，需要長(zhǎng)加工距離的彎曲拉深加工，在加工行程的各點(diǎn)造成凸、凹模中心錯(cuò)移。綜合間隙過(guò)大會(huì)助長(zhǎng)過(guò)沖現(xiàn)象發(fā)生，因此希望其為必要的最小限度。在使用中，為簡(jiǎn)便起見，對(duì)于施力行程很小的（如沖孔、落料等）沖壓工序，可直接選用公稱壓力大于沖壓所需工藝力總和的壓力機(jī)。為了沖裁過(guò)程的安全進(jìn)行，防止設(shè)備超載，一般按公稱壓力的原則選取壓力機(jī)。由于該工件屬于小件，沖裁精度一般而且是大批量生產(chǎn)，在考慮壓力機(jī)是應(yīng)以機(jī)械壓力機(jī)為主，而機(jī)械壓力機(jī)加工速度比液壓壓力機(jī)快的多，高的生產(chǎn)效率是其絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，所以確定在機(jī)械壓力機(jī)內(nèi)選擇。而沖裁的行程又比較短，所以又以曲柄結(jié)構(gòu)有利。參照文獻(xiàn)4表7.10，根據(jù)比模高度可選取公稱壓力為250kN的單曲柄壓力機(jī)J23-25，其有關(guān)技術(shù)參數(shù)為：公稱壓力：250kN；滑塊行程：65mm；最大封閉高度：270mm；工作臺(tái)尺寸：前后370；左右560；封閉高度調(diào)節(jié)量：55mm；工作臺(tái)孔徑：；模柄孔尺寸：。3.9 沖裁功的驗(yàn)算薄料沖裁功較小，一般可以不用驗(yàn)算。但在厚料沖裁時(shí)，驗(yàn)算沖裁功往往是必要的。分析工件的結(jié)構(gòu)及要求用途可知，易采用平刃沖裁：文獻(xiàn)3式（2.9） 式（3.10）式中 A平刃沖裁功 (Nm); P平刃沖裁時(shí)的總沖裁力 (N); t材料厚度 (mm); m系數(shù)，一般取值m=0.63則 3.10 壓力中心的計(jì)算對(duì)于級(jí)進(jìn)模以及輪廓形狀復(fù)雜或多凸模的沖裁模，必須求出沖壓力合力的作用點(diǎn)即壓力中心。模具的壓力中心應(yīng)與模柄的軸線重合，否則會(huì)影響模具及壓力機(jī)的精度和壽命。一切對(duì)稱沖裁件的壓力中心，均位于其輪廓圖形的幾何中心點(diǎn)上。對(duì)于該工件，由工件形狀可知壓力中心位于圓心上。4 模具主要工作部分尺寸的計(jì)算沖裁模凸、凹模刃口尺寸精度是影響沖裁件尺寸精度的重要因素。凸、凹模的合理間隙值也要靠刃口尺寸及其公差保證。因此，在沖裁模設(shè)計(jì)中，正確確定與計(jì)算凸、凹模刃口尺寸及其公差是極為重要的。4.1 落料刃口尺寸計(jì)算落料模設(shè)計(jì)時(shí)，以落料凹模刃口尺寸與沖件尺寸基本一致，作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)尺寸，凸、凹模間隙靠減小凸模刃口尺寸得到。由于模具在沖裁過(guò)程中不斷被磨損，致使凹模刃口尺寸逐漸增大，故設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)選用接近或等于工件的最小極限尺寸作為凹模刃口尺寸。在選擇凸、凹模刃口尺寸公差時(shí)，應(yīng)依照沖件的精度要求，以經(jīng)濟(jì)合理為原則。一般模具精度應(yīng)比沖件精度要求至少高兩個(gè)級(jí)別。由文獻(xiàn)5式(2.10)查得沖裁模刃口雙面間隙，。工件的未注公差尺寸按IT14級(jí)計(jì)算，由文獻(xiàn)5附錄D1查得落料件直徑為。落料凸、凹模的制造公差由文獻(xiàn)5式(2.12)查得，。磨損因數(shù)由文獻(xiàn)5式(2.13)查得。 校核：。 則 落料凸、凹模采用配合加工方法文獻(xiàn)7表2.7 式（4.1）式中 凹模尺寸； A工件的基本尺寸（mm）; X磨損系數(shù)，當(dāng)工件尺寸公差等級(jí)為IT1113時(shí) 取x=0.75; 工件公差（mm）; d凹模制造公差 （mm）; 則 凹模尺寸 式（4.2） 凸模的尺寸按凹模的尺寸配制，其雙面間隙為。翻邊凸模凸圓與落料凹模的配合部分采用壓入式過(guò)盈配合，配合取H7/p6，則翻邊凸模的凸圓部分的極限偏差查文獻(xiàn)5表2.12得： 再查孔的基本偏差數(shù)值表得的基本偏差是下偏差： 則 式（4.3） 翻邊凸模與落料凹模配合部分的基本偏差為下偏差，則極限偏差分別為： 下偏差： 上偏差： 式（4.4） 4.2 切邊刃口尺寸計(jì)算沖壓工件切邊部分尺寸為,尺寸精度為級(jí)。切邊間隙對(duì)切邊質(zhì)量和模具壽命影響較大，雙邊間隙Z過(guò)小則模架導(dǎo)向精度高，模具壽命低；Z過(guò)大則制件口部的毛刺大，取為宜。查文獻(xiàn)5表2.12得切邊刃口雙面間隙，。查文獻(xiàn)5表2.12得凸、凹模的制造公差。磨損因數(shù)查5表2.12得：。校核：則切邊凸、凹模采用配合加工方法。文獻(xiàn)7表2.7 式（4.5）式中凸模尺寸； B工件的基本尺寸（mm）; X磨損系數(shù)，當(dāng)工件尺寸公差等級(jí)為IT1113時(shí) x=0.75; 工件公差（mm）; 凸模制造公差（mm）;則 凸模尺寸 式（4.6）凹模的尺寸按凸模尺寸配制，其雙面間隙為。4.3 翻邊的工作部分尺寸計(jì)算當(dāng)翻邊時(shí)內(nèi)孔有尺寸精度要求時(shí)，尺寸精度由凸模保證。故設(shè)計(jì)基準(zhǔn)尺寸應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)，凸、凹模間隙靠加大凹模刃口尺寸得到。凸模在工作過(guò)程中也會(huì)不斷的磨損，故設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)選用接近或等于工件的最大極限尺寸作為凸模刃口的尺寸。為了避免彈性卸料和推件裝置的行程過(guò)大，翻邊凸模端部設(shè)計(jì)為圓錐形凸模，其錐角取90。推件塊還有壓邊的作用，故翻邊凸模不需要臺(tái)肩。由于翻邊凸模在下行中，還進(jìn)行擠切修邊，則翻邊凸模的直徑。翻邊凸模凹模之間的單邊間隙Z/2可控制在，使直壁稍為變薄以保證豎邊成為直邊。則翻邊凸、凹模的單邊間隙翻邊凹模尺寸 ： 文獻(xiàn)7式5.12 式（4.7） 5 模具零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)沖裁模零部件的設(shè)計(jì)主要包括工藝結(jié)構(gòu)零部件（成形零件，定位零件，）的設(shè)計(jì)和輔助結(jié)構(gòu)零件（導(dǎo)向零件，支撐固定零件，卸料及壓料零件，緊固件及其它零件）的設(shè)計(jì)。5.1 成形零件5.1.1 翻邊凸模凸模長(zhǎng)度計(jì)算:文獻(xiàn)7式（2.17） 式（5.1）式中 L凸模長(zhǎng)度(mm)； 彈簧預(yù)壓量(mm)； 推件塊高度(mm)；凸模固定臺(tái)階高度(mm)；附加長(zhǎng)度，包括凸模的修磨量、凸模進(jìn)入凹模的深度、凸模固定板與卸料板的安全距離（一般h1520）(mm)；則 翻邊凸模結(jié)構(gòu)尺寸見圖5.1。技術(shù)要求：凸模頂部與凸模固定板裝配后一起磨平，刃口要鋒利不得倒鈍，工作部位表面要光滑，粗糙度一般為，小直徑的凸模軸端不允許打中心孔等。圖5.1翻邊凸模5.1.2 凸模承壓能力的校核在一般情況下，凸模的強(qiáng)度是足夠的，所以不用進(jìn)行強(qiáng)度校核。但是對(duì)于特別細(xì)長(zhǎng)的凸模或板料較厚的情況下，應(yīng)進(jìn)行壓應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的校核，檢查其危險(xiǎn)斷面尺寸和自由長(zhǎng)度是否滿足強(qiáng)度要求。要使凸模正常工作，必須使凸模最小斷面的壓應(yīng)力不超過(guò)凸模材料的許用壓應(yīng)力，即：文獻(xiàn)3式（3.2） 式（5.2）從而得出 式（5.3）對(duì)于圓形凸模：文獻(xiàn)7式（2.18） 式（5.4）式中 凸模最小斷面的壓應(yīng)力；凸模縱向總壓力； 凸模最小截面的直徑； 圓形凸模最小截面的直徑 沖裁材料厚度；沖裁材料抗剪強(qiáng)度； 凸模材料的許用壓應(yīng)力，對(duì)于T8A、T10A、Cr12MoV、GCr15等工具鋼，淬火硬度為HRC5862時(shí)，可取凸模有特殊導(dǎo)向時(shí)，可取.則 滿足要求，所以符合凸模設(shè)計(jì)要求。5.1.3 凸模抗縱向彎曲應(yīng)力的校核凸模沖裁時(shí)，可視為壓桿。當(dāng)凸模細(xì)長(zhǎng)時(shí)，必須根據(jù)歐拉公式進(jìn)行縱向彎曲應(yīng)力的校核。）無(wú)導(dǎo)向裝置的凸模。對(duì)于一般形狀的凸模：文獻(xiàn)7式（2.21） 式（5.5）對(duì)于圓形凸模：文獻(xiàn)7式（2.20） 式（5.6）有。導(dǎo)向裝置的凸模。對(duì)于一般形狀的凸模：文獻(xiàn)7式（2.23） 式（5.7）對(duì)于圓形凸模：文獻(xiàn)7式（2.22） 式（5.8）式中允許的凸模最大自由長(zhǎng)度； 沖裁力； 凸模最小截面的慣性矩； 凸模最小截面的直徑。則 取（式5.8）： 滿足要求，所以符合凸模的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)要求。5.1.4 落料凹模沖裁時(shí)凹模要承受沖裁力和側(cè)向力的作用,由于凹模的結(jié)構(gòu)形式不一,受力狀態(tài)又比較復(fù)雜,目前還不可能用理論計(jì)算的方法來(lái)確定凹模的尺寸,在生產(chǎn)中大都采用下列經(jīng)驗(yàn)公式概略地計(jì)算凹模尺寸.凹模厚度 ：文獻(xiàn)7式（2.24） 式（5.9）最小凹模壁厚：文獻(xiàn)7式（2.25） 式（5.10）式中 K系數(shù)；沖裁件最大外形尺寸(mm)；則：根據(jù)公式、翻邊凸模、推件塊及彈簧?。?； 最小凹模壁厚。落料凹模結(jié)構(gòu)尺寸見圖5.2圖5.2落料凹模5.1.5 凸凹模凸凹模是復(fù)合模中的關(guān)鍵零件，大至分為整體式和鑲拼式的兩種，鑲拼式結(jié)構(gòu)適合于大，中型和形狀復(fù)雜，局部容易損壞的整體凸模式或凹模，而此處所需的凸凹模形狀較簡(jiǎn)單，所以選用整體式來(lái)加工凸凹模。由于它擔(dān)負(fù)著凸模和凹模兩種功能，它的外形尺寸和壁厚制件內(nèi)、外形尺寸的限制，刃口高度h值不宜過(guò)大，否則積料較多，增大對(duì)內(nèi)壁的脹力和摩擦力。凸凹模的最小壁厚值：沖裁硬材料時(shí)：文獻(xiàn)7式（2.26） 式（5.11）沖裁軟材料時(shí)：文獻(xiàn)7式（2.27） 式（5.12）為了滿足凸凹模的強(qiáng)度要求，應(yīng)滿足凸凹模的最小壁厚即 m最小壁厚值（mm）; t材料的厚度（mm）;則 而工件內(nèi)孔邊緣與外邊緣相差5mm，所以凸凹模強(qiáng)度滿足要求。凸凹模結(jié)構(gòu)尺寸見圖5.3。技術(shù)要求：凸模的機(jī)械固定方法通常是將凸模壓入固定板內(nèi)，其配合為臺(tái)階式凸模用H7/m6，凸模裝入固定板后，其頂面要與固定板頂面一起磨平，并與模架有良好的垂直度；落料凸模工作部分按落料凹模工作部分配作，保證兩側(cè)共有0.81.0mm的均勻間隙。圖5.3 凸凹模5.2 支撐固定零件5.2.1 模柄本模具屬于小形沖模，采用壓入式標(biāo)準(zhǔn)核模柄，上模座與孔采用H7/n6的過(guò)渡配合，并加銷釘防轉(zhuǎn)。查表可選標(biāo)準(zhǔn)件為：d=4 GB2862.1-81。Q235的模柄。技術(shù)要求：與模板壓入時(shí)呈H7/n6配合，模柄裝入后要與上模板一起磨平頂面，并與模柄軸線有良好的垂直度。5.2.2 凸凹模固定板固定板的外形通常為矩形或圓形，平面尺寸應(yīng)與相應(yīng)的模具凸模或凹模尺寸一致。凸模和一般鋼質(zhì)凹模與固定板選用H7/n或6H7/m6配合。壓入固定后應(yīng)將底面與固定板一起磨平。細(xì)小凸模與固定板應(yīng)取H7/h6配合。固定板通常選用A3或A5鋼制造，壓裝配合面的表面粗糙度應(yīng)達(dá)。固定板的厚度此處取45mm。外型尺寸比凹模的對(duì)應(yīng)尺寸略小或一樣。附注：凸凹模固定板結(jié)構(gòu)尺寸見圖5.4。固定螺釘孔與卸料螺釘孔均成圓周平均分布。 圖5.4 凸凹模固定板5.2.3 墊板墊板裝在凸模與上模座之間，他的作用是分散凸模傳遞的壓力，防止沖裁時(shí)凸模壓壞模座墊板外型多與凹模周界一致。為防止凸模尾端壓損模座，在上模座和凸模固定板之間必須安裝淬硬磨平的墊板。一般沖裁模使用的墊板，厚度可在412mm之間按標(biāo)準(zhǔn)選用，外形尺寸應(yīng)與凸模固定板相同。為便于模具裝配，銷釘通孔直徑可以比銷釘直徑增大0.3.mm。凸模墊板結(jié)構(gòu)尺寸見圖5.5。模座承壓面的壓應(yīng)力 不應(yīng)超過(guò)許用壓以應(yīng)力：文獻(xiàn)4式（2.12） 式（5.13）式中 F沖裁力；承壓面積； 模座許用擠壓應(yīng)力；如果，則，必須加淬硬墊板。則： 所以，不用淬硬墊板。圖5.2 凸模墊板5.5 卸料及壓料零件5.3.1 卸料板卸料板的型式較多，本套模具采用彈壓卸料板的形式，彈壓卸料斑具有卸料和壓料的雙重作用，多用于沖制薄板，使工件的平面度提高。它的作用是除了把板料從凸凹模上卸下外， 還起到壓料和導(dǎo)向的作用。這里的卸料板與凸凹模相配的導(dǎo)向孔其尺寸公差及與凸模的配合要求，與被沖工件的材料厚度有關(guān)。沖件材料厚度在0.83 mm之間時(shí)配合為h6/H7.卸料板的厚度可以查表得出，此處取10 mm。卸料板的厚度查文獻(xiàn)4表2.19取：厚度。卸料板孔與凸模的單邊間隙查文獻(xiàn)4表2.28取：卸料板底面高出凸模底面的尺寸：卸料板導(dǎo)向孔的高度卸料板結(jié)構(gòu)尺寸見圖5.6。圖5.6 卸料板5.3.2 卸料螺釘根據(jù)模具的需要選擇，長(zhǎng)度的圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘：卸料螺釘 GB2867.6-81 模座材料為鋼時(shí)卸料螺釘孔直徑處的最小值為：文獻(xiàn)4 式（5.14）附注：凸模刃磨后需在卸料釘頭下加墊圈調(diào)節(jié),重載時(shí)螺紋根部有折斷危險(xiǎn)。5.3.3 推件塊推件裝置有鋼性推件裝置和彈性推件裝置兩種，在本套模具中采用彈性推件裝置。推件塊與凸模的配合不起導(dǎo)向作用，所以此處的單面間隙?。╰為材料厚度）推件塊結(jié)構(gòu)尺寸見圖5.7。圖5.7推件塊5.4 緊固件及其他零件5.4.1 螺釘螺釘是用于模具零部件進(jìn)行固定的元件，一般設(shè)計(jì)時(shí)，螺釘選用內(nèi)六角形為宜，應(yīng)不少于3個(gè)螺釘。擰入被連接件的最小深度，鑄鐵為2d，鋼為1.5d（d為螺釘直徑）。也可視連接件與被連接件的厚度而定。一般情況下應(yīng)平均分布。根據(jù)模具的需要?。荷夏０澹合履０澹?.4.2 銷釘銷釘是用于模具零部件進(jìn)行定位的元件，一般設(shè)計(jì)為2個(gè)連接件的銷釘孔應(yīng)同時(shí)鉆、鉸，銷釘與孔采用H7/m6過(guò)度配合，孔壁的表面粗糙度應(yīng)達(dá)，壓入連接件與被連接件的最小深度分別為和（d為銷釘直徑），也可視連接件與被連接件的厚度而定。矩形件的銷釘應(yīng)取對(duì)角布置。根據(jù)模具的需要取：5.4.3 其他零件5.4.3.1 彈簧由于推件塊用于沖壓件的上卸料，且兼作壓料板，是使工件保持平整的關(guān)鍵零件，故選擇彈簧時(shí)，其工作壓力應(yīng)再加大一些。根據(jù)結(jié)構(gòu)初選為1根彈簧，卸料力。按預(yù)壓力和模具結(jié)構(gòu)的尺寸，由文獻(xiàn)5附錄C1查得可選序號(hào)的彈簧，其負(fù)荷。檢驗(yàn)是否滿足。其中，查文獻(xiàn)5附錄C1及負(fù)荷一行程曲線可得下列有關(guān)數(shù)據(jù)：故選取49號(hào)彈簧，外徑，鋼絲直徑，自由狀態(tài)下高度。彈簧裝配高度。5.4.3.2 卸料橡膠的計(jì)算下卸料裝置采用橡膠作為彈性元件。計(jì)算橡膠的自由高度為： 文獻(xiàn)7式（3.36） 式（5.15）式中： S工作工作行程與模具修磨量或調(diào)整量之和。文獻(xiàn)4式（2.22） 式（5.16） 則 取橡膠的裝配高度 式（5.17）取。橡膠的斷面面積，在模具裝配時(shí)，根據(jù)模具空間大小確定。5.5 定位零件5.5.1 擋料銷為了保證連續(xù)模沖裁件內(nèi)孔與外緣的相對(duì)位置精度，可采用固定擋料銷（粗定位）和導(dǎo)正銷（精定位）定距。這種方法操作方便，沖裁板料厚度一般不小于0.3mm，但固定擋料銷易削弱模具的強(qiáng)度。定位零件分兩類：一類是在送料方向垂直方向的定位，即送進(jìn)導(dǎo)向，另一類是要送料方向上定位用來(lái)控制送料進(jìn)距。在本套模具中，導(dǎo)料裝置和擋料裝置均采用銷釘?shù)男问?，共三個(gè)，其中兩個(gè)作為導(dǎo)料銷壓裝在凸凹模的一側(cè)另外一個(gè)作為擋料銷壓裝在凸凹模上與送料方面一致的前方，其銷頭的高度為（t+1）mm,即2mm，根據(jù)模具的需要選擇直徑，高度的A型固定擋料銷：擋料銷 GB2866.11-81定位銷與定位面的配合可取H9/h9的間隙配合，其工作部分高度可考慮定位面有效范圍。5.6 模架選擇及模具的動(dòng)作過(guò)程該模具的結(jié)構(gòu)主要由上、下模座落料凹模、凸凹翻邊凹模、凸凹模固定板、卸料板、推件塊等零件構(gòu)成。根據(jù)落料凹模的外形尺寸及橡膠尺寸，參照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，可選擇I級(jí)精后側(cè)導(dǎo)柱模架上模座： HT300下模座： HT300導(dǎo) 柱： 20鋼導(dǎo) 套： 20鋼落料凹模、凸凹模、翻邊凸模的材料可采用Cr12，熱處理硬度為。凸凹模固定板、卸料板、推件塊等的材料選用45鋼。動(dòng)作過(guò)程：工作時(shí)，條料由卸料板上面送入，由擋、導(dǎo)料銷來(lái)定位，上模板下行，卸料板與推件塊共同壓緊板料，然后凸凹模與落料凹模完成落料工作，同時(shí)端部呈錐角的翻邊凸模進(jìn)行穿孔。上模繼續(xù)下行，工件在壓件塊的壓緊狀態(tài)下進(jìn)行翻孔。當(dāng)翻孔結(jié)束時(shí)，翻邊凸模與凸凹模進(jìn)行擠切修邊。上?；厣龝r(shí)由卸料板及推件塊完成卸料，擠切修邊廢料從凸凹?？卓趦?nèi)落下，至此整個(gè)沖壓工序完畢。5.7 模具總圖及明細(xì)表模具總圖及明細(xì)表見模具圖：圖1結(jié) 束 語(yǔ)畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)3年中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，是對(duì)3年的學(xué)習(xí)生活中所學(xué)知識(shí)的一個(gè)匯總和概括，也是對(duì)3年學(xué)習(xí)的檢驗(yàn)。更是為我以后的學(xué)習(xí)、工作打下良好的基礎(chǔ)。 通過(guò)此次的畢業(yè)設(shè)計(jì),我從中受益非淺,使自己深深體會(huì)到了做一項(xiàng)設(shè)計(jì)不是想象的那么簡(jiǎn)單。自己親自設(shè)計(jì)了這個(gè)墊片的模具,從一開始的茫然到不斷借鑒資料再到整個(gè)模具的設(shè)計(jì)完成，使自己長(zhǎng)了知識(shí)也使自己知道：做設(shè)計(jì)不僅要用到我在大學(xué)三年所學(xué)的東西（如：機(jī)械制圖及AUTOCAD機(jī)械設(shè)計(jì)模具設(shè)計(jì)等課程），而且還運(yùn)用了我們從未接觸學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)。更明白了一個(gè)道理：設(shè)計(jì)一種模具并不是單一的依靠一門學(xué)科,模具,它需要的是多方面東西，是通過(guò)各個(gè)方面的知識(shí)積累、動(dòng)手實(shí)踐以及大膽的創(chuàng)新做出來(lái),而絕非憑空想出來(lái)的；它是實(shí)實(shí)在在不摻一點(diǎn)水份的,只有自己掌握了各方面的知識(shí)才能更好的去制造去設(shè)計(jì)即將畢業(yè)的我，在以后的工作中難免會(huì)遇到一些問(wèn)題或麻煩，這時(shí)就要靠自己以前所學(xué)的知識(shí)和積累的經(jīng)驗(yàn)去解決這些問(wèn)題和麻煩。隨著科學(xué)技術(shù)的高度發(fā)達(dá)，那些質(zhì)量?jī)?yōu)、性能好、效率高、能耗低、價(jià)格低廉的產(chǎn)品必將開發(fā)出來(lái)并淘汰那些老的生產(chǎn)技術(shù)或設(shè)備。因此，我們應(yīng)該樹立良好的設(shè)計(jì)思想，重視對(duì)自己進(jìn)行模具設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)；善于利用各種信息資源，擴(kuò)展知識(shí)面和能力；培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)、創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)、艱苦奮斗的企業(yè)精神，設(shè)計(jì)制造出更好的模具。通過(guò)此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)使我更加明白：不論做什么事情都要認(rèn)認(rèn)真真,通過(guò)平時(shí)的一點(diǎn)一滴去積累,只有這樣踏踏實(shí)實(shí)去做才能逐步走向成功。因水平有限，設(shè)計(jì)中必然有許多不足之處，還望老師批評(píng)指正。致 謝三年的學(xué)習(xí)生活轉(zhuǎn)眼即逝，在外求學(xué)經(jīng)歷的坎坷使我慢慢成熟，對(duì)在過(guò)去的日子里曾給予過(guò)我鼓勵(lì)、幫助的人們我滿懷感激，時(shí)刻沒(méi)有忘記。所經(jīng)歷的一切將讓我倍加珍惜未來(lái)的生活。 一個(gè)月左右的時(shí)間我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)作品終于完成了。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成,我要大力感謝我們的指導(dǎo)老師李秀副老師，他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致治學(xué)態(tài)度、一絲不茍的工作作風(fēng)、淵博的學(xué)術(shù)知識(shí)、和藹大度的學(xué)者風(fēng)范一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無(wú)盡的啟迪。我們對(duì)李老師耐心細(xì)致的講解、給我們提供相關(guān)的材料表示大力的感謝?？梢哉f(shuō),沒(méi)有李老師這位負(fù)責(zé)的指導(dǎo)老師,我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)也不可能這樣順利的完成。 李老師不僅從一開始就非常關(guān)注我們的設(shè)計(jì),而且在他很忙的情況下還幫我們指導(dǎo),我們對(duì)此衷心的感謝!同時(shí)還要感謝三年當(dāng)中對(duì)我進(jìn)行教育的各位老師,沒(méi)有他們的培養(yǎng)也不可能有今天的我們順利完成。通過(guò)三年課程的認(rèn)真學(xué)習(xí)，使我們?cè)诖嘶A(chǔ)上利用所學(xué)東西順利進(jìn)行并完成了設(shè)計(jì)。在此，對(duì)李老師以及三年當(dāng)中對(duì)我進(jìn)行教育的各位老師，表示我最真誠(chéng)的尊敬和最誠(chéng)摯的感謝。 在此，再次感謝我們的指導(dǎo)老師李秀副老師在百忙之中給予我們作品的悉心指點(diǎn)與幫助。感謝他為我們指點(diǎn)迷律、出謀劃策。同時(shí)，也感謝我們的這組的成員在這次設(shè)計(jì)中給予我的幫助！謝謝！并向本文所參考的文獻(xiàn)的作者們表示我最真誠(chéng)的謝意。向在百忙之中評(píng)閱本方案并提出寶貴意見的各位評(píng)委老師表示最誠(chéng)摯的謝意，同時(shí)向所有關(guān)心、幫助和支持我的老師和同學(xué)表示衷心的感謝，祝他們工作順利，萬(wàn)事如意！由于本人的學(xué)識(shí)水平、時(shí)間和精力有限，文中肯定有許多不盡人意和不完善之處，我將在以后的工作、學(xué)習(xí)中不斷以思考和完善。最后向三年來(lái)教過(guò)我、幫助我的所有老師和關(guān)心我的同學(xué)表示我最真誠(chéng)的謝意！ 參考文獻(xiàn)1 第一機(jī)械工業(yè)部工人技術(shù)培訓(xùn)教材編審組編沖壓工藝學(xué)北京：科學(xué)普及出版社，19822 許發(fā)樾編模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19843 馬正元等編沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19874 王秀鳳等編冷沖壓模設(shè)計(jì)與制造北京：航空航天大學(xué)出版社，20055 許發(fā)樾編沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.6.6 萬(wàn)勝戰(zhàn)等編沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)北京：中國(guó)鐵道出版社，19957 魏崢等編冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)教程北京：清華大學(xué)出版社，20058 李碩本編沖壓工藝學(xué)北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19829 太田哲等編沖壓模具結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)圖解北京：國(guó)防工業(yè)出版社，198310 傳寶編冷沖壓及塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)北京：機(jī)械工業(yè)出版社，199311 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