沖壓件成型復合模具設計及三維造【含全套CAD圖紙】

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1 畢業(yè)設計說明 沖壓件成型復合模具設計 及三維造型 專 業(yè)： 學 生： 指導老師： 完成日期： 畢業(yè)設計（論文）前期工作材料 學生姓名： 學號： 教 科 部： 專 業(yè)： 設計（論文）題目： 沖壓件成形復合模具 設計與三維造型 指導老師： 材 料 目 錄 序號 名 稱 數(shù)量 備注 1 畢業(yè)設計（論文）選題、審題表 1 2 畢業(yè)設計（論文）任務書 1 3 畢業(yè)設計（論文）開題報告（含文獻綜述） 1 4 畢業(yè)設計（論文）外文資料翻譯（含原文） 1 5 畢業(yè)設計（論文）中期檢查表 1 年 月 日 畢業(yè)設計（論文）選題、審題表 學 院 選題教師 姓名 專 業(yè) 專業(yè)技術(shù)職務 申報課題名稱 沖壓件 成形復合模具設計 與三維造型 課題性質(zhì) A B C D E 課題來源 A B C D √ √ 課題簡介 根據(jù)給定冷沖壓件零件，設計一套含拉深工序的復合模具。使學生初步學會借助設計資料設計沖壓模具，掌握沖壓模具的設計步驟，模具設計資料的使用。 設計（論文） 要 求 （包括應具備的條件） 該課題主要完成沖壓件冷沖壓加工工藝設計、模具結(jié)構(gòu)設計、主要零件三維造型及虛擬裝配。 學生的要求：具有模具設計的基礎知識及三維 件應用。 課題預計 工作量大小 大 適中 小 課題預計 難易程度 難 一般 易 √ √ 所在專業(yè)審定意見： 負責人（簽名）： 年 月 日 院主管領導意見： 簽名： 年 月 日 說明： 1、該表作為本科學生畢業(yè)設計（論文）課題申報時專用，由選題教師填寫，經(jīng)所在專業(yè)有關人員討論，負責人簽名后生效； 2、有關內(nèi)容的填寫見背面的 填表說明 ，并在表中相應欄打“” 課題一旦被學生選定，此表須放在“畢業(yè)設計（論文）資料袋”中存檔。 填 表 說 明 1、 該表的填寫只針對 1 名學生做畢業(yè)設計（論文）時選擇使用，如同一課題由 2 名及 2 名以上同學選擇，應在申報課題的名稱上加以區(qū)別（加副標題），并且在“設計（論文）要求”一欄上加以體現(xiàn)。 2“課題性質(zhì)” 一欄： A、工程設計； B、實驗研究； C、軟件工程（如 題等）； D、理論探討； E、其它。 3、“課題來源” 一欄： A、自然科學基金與部、省、市級以上科研課題； B、企、事業(yè)單位委托課題； C、校、院（系）級基金課題； D、自擬課題。 4、“課題簡介” 一欄： 主要指研究設計該課題的背景介紹及目的、意義。 5、“ 設計（論文）要求（包括應具備的條件）”一欄： 主要指本課題技術(shù)方面的要求，而“條件”指從事課題必須具備的基本條件（如儀器設備、場地、文獻資料等）。 畢業(yè)設計（論文）任務書 教 科 部： 專 業(yè)： 學 生 姓 名： 學號： 畢業(yè)（論文）題目： 沖壓件成形復合模具 設計與零件三維造型 起 迄 日 期： 設計（論文）地點： 指 導 老 師： 專業(yè)負責人： 發(fā)任務書日期： 任務書填寫要求 1、畢業(yè)設計（論文）任務書由指導老師根據(jù)各課題的具體情況填寫，經(jīng)學生所在專業(yè)的負責人審查、學院分管領導簽字后生效。此任務書應在畢業(yè)設計（論文）開始前一周內(nèi)填好并發(fā)給學生； 2、任務書內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式（可在本學院網(wǎng)頁上下載）打印，不得隨便涂改或潦草書寫，禁止打印在其它紙上后剪貼； 3、任務書內(nèi)填寫的內(nèi)容，必須和學生畢業(yè)設計 （論文）完成的情況相一致，若有變更，應當經(jīng)過所在專業(yè)的教科部及學院主管領導審批后方可重新填寫； 4、任務書內(nèi)有關“教科部”、“專業(yè)”等名稱的填寫，應寫中文全稱，不能寫數(shù)字代碼。學生的“學號”要寫全號，不能只寫最后 2 位或 1 位數(shù)字； 5、任務書內(nèi)“主要參考文獻”的填寫，應按照國標 714后參考文獻著錄規(guī)則》的要求書寫，不能有隨意性； 6、有關年月日等日期的填寫，應當按照國標 7408據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯數(shù)字書寫。如“ 2005 年 3 月 21 日”或“ 2005 畢業(yè)設計（論文）任務書 1．本畢業(yè)設計（論文）課題應達到的目的： 通過該課題的畢業(yè)設計可以使學生掌握沖壓模具設計的基本原理和方法，綜合運用本專業(yè)所學的專業(yè)基礎理論和專業(yè)知識分析和解決沖壓工藝和模具設計中的問題，著重培養(yǎng)學生的工程設計能力（主要包括設計、計算，繪圖及三維 件應用能力）以及獨立解決和分析問題的能力。 2．本畢業(yè)設計（論文）課題任務的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： 1） 查閱文獻資料 15篇以上、翻譯不少于五千印刷符的英文資料； 2） 沖壓件（ A）零件 的工藝分析及沖壓工藝設計； 3） 沖壓件（ A） 拉深復合模設計； 4）復合模主要零件的設計； 5）完成模具零件三維造型； 6）加工工藝及模具設計說明書。 畢業(yè)設計（論文）任務書 3．對本畢業(yè)設計（論文）課題成果的要求（包括畢業(yè)設計論文、圖表、實物樣品等）： 1） 零件沖壓工藝規(guī)程； 一套 2）拉深復合模裝配圖 一套 3）復合模主要零件的零件圖，零件三維圖； 一套 4）沖壓工藝規(guī)程及模具結(jié)構(gòu)設計說明書； 一份 5） 翻譯不少于 5000 印刷符的英文資料。 一份 畢業(yè)設計（論文）任務書 4．主要參考文獻： 1）《機械制造工藝裝備設計手冊》 李慶壽 寧夏人民出版社 2）《 例教程》 黃貴東 清華大學出版社 3）《 001 機械設計實例教程》 衛(wèi)朝富 中國鐵道出版社 4）《模具設計與制造簡明手冊》 馮炳堯 上?？茖W技術(shù)出版社 5） 《機械制造工藝標準手冊》 張紀真 機械工業(yè)出版社 6）《中國模具設計大典》 中國機械工程協(xié)會 江西科學技術(shù)出版社 7）《沖壓模具結(jié)構(gòu)與設計圖解》 （日）太田哲 國防工業(yè)出版社 8）《沖模結(jié)構(gòu)圖冊》 9）《沖壓工藝學》 李碩本 機械工業(yè)出版社 10）汽車覆蓋件沖壓成形技術(shù) 崔令江 機械工業(yè)出版社 5、本畢業(yè)設計（論文）課題工作進度計劃 起止日期 工 作 內(nèi) 容 1） 資料收集、翻譯 2 周 2）編制 冷沖壓 零件的沖壓工藝規(guī)程 3 周 包括沖壓件的工藝性分析，確定工序性質(zhì)、工序數(shù)目、工序順序及工序間半成品的尺寸，確定沖模結(jié)構(gòu)形式，選定沖壓設備，進行必要的工藝計算并對沖壓設備進行校核等。 3）沖模總體設計 3 周 繪制沖模（總體）草圖，初步確定沖模外形尺寸。 4）完成裝配總圖 2 周 5）主要零部件設計 設計各零部件具體結(jié)構(gòu)，繪零件圖；并完成零件三維造型及模擬裝配。 6）整理設計說明書。 所在專業(yè)審核意見： 負責人： 年 月 日 學院意見： 院長： 年 月 日 畢業(yè)設計（論文）開題報告 學 生 姓 名： 學號： 專 業(yè)： 設計（論文）題目： 沖壓件成形復合模具設計與三維造型 指 導 老 師： 年 月 日 開題報告填寫要求 1、開題報告（含“文獻綜述”）作為畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審核的依據(jù)材料之一。此報告應在指導老師的指導下，由學生在畢業(yè)設計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導教師簽署意見及所在專業(yè)的教科部審核后生效； 2、開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式（可從本學院網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應及時交給指導教師簽署意見； 3、“文獻綜述”應按論文的格式成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_題報告第一欄目內(nèi)，學生寫文獻綜述的參考文獻應不少于 15 篇（不包括辭典、手冊）； 4、有關年月日等日期的填寫，應當按照國標 7408據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯數(shù)字書寫。如“ 2005 年 3 月 21 日”或“ 2005 畢業(yè)設計（論文）開題報告 1．結(jié)合畢業(yè)設計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫 2000 字左右的文獻綜述： 文 獻 綜 述 一 沖壓模具成形作為現(xiàn)代工業(yè)中一種十分重要的加工方法，用以生產(chǎn)各種板料零件，具有很多獨特的優(yōu)勢，其成形零件具有自重輕、剛度大、強度高、互換性好、成本低、生產(chǎn)過程便于實現(xiàn)機械自動化及生產(chǎn)效率高等優(yōu)點，是一種其他加工方法所不能相比和不可替代的先進制造技術(shù)，在制造業(yè)中具有很強的競爭力，被廣泛應用于汽車、能源、機械、信息、航天航天、國防工業(yè)和日常生活的生產(chǎn)之中。就拿我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫牟讳P鋼飯缸來說，它就是用一塊圓形金屬板料在壓床上利用模具對圓形板料加壓而沖出來的?？梢娢覀冎挥姓嬲牧私夂驼莆諞_壓知識才能夠?qū)⒛＞咴O 計應用到以后的制造去。 二 現(xiàn)代壓模具生產(chǎn)沖時一種大規(guī)模繼續(xù)作業(yè)的制造方式，由于高新技術(shù)的參與和介于，沖壓生產(chǎn)方式由初期的手工操作逐步進化為集成制造。生產(chǎn)過程逐步實現(xiàn)機械化、自動化并且正在向智能化、集成化的方向發(fā)展。實現(xiàn)自動化沖壓作業(yè)，體現(xiàn)安全、高效、節(jié)材等優(yōu)點，已經(jīng)是沖壓模具的生產(chǎn)的發(fā)展方向。 (1)全面推廣 術(shù) 模具 術(shù)是模具制造設計的發(fā)展方向，隨著微軟計算機的發(fā)展和進步，普及 術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大 術(shù)培訓和技術(shù)服務的力度；進一步擴大 術(shù)的應用范圍。計算機和網(wǎng)絡的發(fā)展正使術(shù)跨區(qū)域、跨企業(yè)、跨院所地在整個行業(yè)中推廣成為可能，實現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。 (2)高速銑削加工 國外近幾年發(fā)展高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形 小等優(yōu)點。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，對汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化和集成化方向發(fā)展。 (3)模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng) 高速掃描機和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的 據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應用。 (4)電火花銑削加工 電火花銑削加工這是一種代替?zhèn)鹘y(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù)，它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡單的管狀電極做三維或二維輪廓加工，因此不在需要制作復雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領域的重大發(fā)展。國外已有使用這種技術(shù)的機床在模具加工中應用。預計這一技術(shù)將得到發(fā)展。 (5)提高模具標準化程度 我國模具標準化程度正在不斷提高，估計目前我國模具標準件使用覆蓋率已達到30%左右。國外發(fā)達國家一般在 80%左右。 (6)優(yōu)質(zhì)材料及先進表面處理化技術(shù) 選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應用相應表面的表面處理技術(shù)來提高模具壽命就顯的十分必要。模具熱處理和 表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應發(fā)展工藝先進的氣相沉積（ ）、等離子噴涂等技術(shù) 。 (7)模具研磨拋光將自動化、智能化 模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨 勢。 (8)模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展 這是我國長遠發(fā)展的目標。模具自動加工系統(tǒng)應有多臺機床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機具、刀具數(shù)控庫；有完整的 數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量檢測控制系統(tǒng)。 三 模具的產(chǎn)生是工業(yè)界的一場革命，目前在電子、汽車、電機、儀器儀表等工業(yè)產(chǎn)品中，大多數(shù)都依靠模具進行成型。模具成型具有高精度、高復雜性、高一致性以及高生產(chǎn)率、低消耗的特點，是其他價格制造方法無法比擬的。我國很重視模具的發(fā)展，目前模具剛也正向大型、精密、復雜、高效、長壽命和多功能的方向發(fā)展。模具在很大程度上決定了產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和開發(fā)能力，因此進行模具知識的深入學習很有必要。 四 1，材料 制造沖壓模具的材料有鋼材、硬質(zhì)合金、鋼結(jié)硬質(zhì)合金 、 鋅基合金 、低熔點合金、鋁青銅、高分子材料等等。目前制造沖壓模具的材料絕大部分以鋼材為主，常用的模具工作部件材料的種類有： 碳素工具鋼 、低合金工具鋼、高碳高鉻或中鉻工具鋼、中碳合金鋼、 高速鋼 、基體鋼以及硬質(zhì)合金、鋼結(jié)硬質(zhì)合金等等。 當被沖壓加工的材料較硬或變形抗力較大時，沖模的凸、凹模應選取耐磨性好、強度高的材料。 拉深 不銹鋼時，可采用鋁青銅凹模，因為它具有較好的抗粘著性。而導柱導套則要求耐磨和較好的韌性，故多采用 低碳鋼 表面滲碳淬火。又如，碳素工具鋼的主要不足是淬透性差，在沖模零件斷面尺寸較大時，淬火后其中心硬度仍然較低，但是，在行程次數(shù)很大的壓床上工作時，由于它的耐沖擊性好反而成為優(yōu)點。對于固定板、卸料板類零件，不但要有足夠的強度，而且要求在工作過程中變形小。另外，還可以采用冷處理和深冷處理、真空處理和表面強化的方法提高模具零件的性能。對于凸、凹模工作條件較差的冷擠壓模，應選取有足夠硬度、強度、韌性、耐磨性等綜合機械性能較好的模具鋼，同時應具有一定的紅硬 性和熱疲勞強度等。 2．生產(chǎn)方式對比 1)鑄造： 鑄造工藝由于其成本較低，不僅如此，由于工藝的特殊性，鑄件的形狀可以做的很復雜。有這些優(yōu)點的同時，鑄造的弊端也是很明顯的。鑄造的效率很低，從造型到出模的周期較長，所以對于批量較大的零件不是很適合。接著，鑄件與沖壓件相比，其精度很低。在后期的機加工部分，要花費更多的工時，當然也浪費了更多的材料。另外，整個鑄造過程會產(chǎn)生很多的污染物，不利于工作人員的身體以及整個生態(tài)環(huán)境。 2)沖壓： 沖壓的效率相較于鑄造來說就高得多，很適合大批量生產(chǎn)。雖然模具的投入成本很大，但是成型快、出件快，生產(chǎn)周期就會短很多。沖壓件的精度比鑄件的也高出不少，雖然某些鑄造方法產(chǎn)出的鑄件精度也很高，但相應的成本也會提高。另外，沖壓較鑄造真的是環(huán)保不少。同樣的，沖壓也存在很多局限性。例如對材料的限制，沖壓對材料有拉伸性能的要求。另外，零件的各部位厚度相當才可以用沖壓進行生產(chǎn)。還有就是，模具投入的成本比較大。 參考文獻 [1]《沖壓工藝理論與新技術(shù)》 [M]械工藝出版社， 碩本等編著 . [2]《沖壓工藝學 機械工業(yè)出版社》， 1999 肖景榮等編著 . [3]《模具技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢綜述 [J]大鑫，張秀錦 . [4]《模具 發(fā)展概況及趨勢 [J] 2005（ 7）李德群，肖祥芷 [5]《沖壓制造與模具設計 [M]》 機械工業(yè)出版社， 奎華主編 [6]《模具設計指導 [M]》．機械工業(yè)出版社， 2003. 30鐵梁 [7]《機械制造工藝裝備設計手冊》 李慶壽 寧夏人民出版社 [8]《 例教程》 黃貴東 清華大學出版社 [9]《 001 機械設計實例教程》 衛(wèi)朝富 中國鐵道出版社 [10]《模具設計與制造簡明手冊》 馮炳堯 上海科學技術(shù)出版社 [11]《機械制造工藝標準手冊》 張紀真 機械工業(yè)出版社 [12]《中國模具設計大典》 中國機械工程協(xié)會 江西科學技術(shù)出版社 [13]《沖 壓模具結(jié)構(gòu)與設計圖解》 （日）太田哲 國防工業(yè)出版社 [14]《沖模結(jié)構(gòu)圖冊》 [15]《沖壓工藝學》 李碩本 機械工業(yè)出版社 [16]汽車覆蓋件沖壓成形技術(shù) 崔令江 機械工業(yè)出版社 畢業(yè)設計（論文）開題報告 2．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）： 本次設計按照工藝分析 —— 工藝方案確定 —— 模具結(jié)構(gòu)設計的思路進行。 1)設計的目的 學習如何利用已有知識進行模具的設計，了解模具設計的一般步驟。熟悉模具設計過程中經(jīng)常遇到的問題，并學習相關的解決方法。 2)設計的要求 沖壓知識進行更深的理解 用課本知識，具備獨立完成基本沖壓模具設計的能力 一步提高設計、計算能力，熟悉基本模具設計工藝 備運用三維軟件進行造型的能力 3)設計工作規(guī)劃 悉零件圖，分析加工該零件所需要的工藝過程 解沖裁及拉伸工藝的基本知識 一步分析零件，確定沖壓工序 證工序可行性，并進行再論證，直到工序滿足加工要求，并進行優(yōu)化 據(jù)工序進行每一步工序的參數(shù)計算，撰寫說明書草稿 據(jù)參數(shù)對模具外形和尺寸進行設計 悉模具標準圖冊，對模具進行草圖繪制 老師討論模具結(jié)構(gòu)合理性，并進行模具結(jié)構(gòu)圖繪制 具圖繪制完成，進行相應的三維造型 4)初步工藝計算過程 算毛坯直徑 首先要利用沖裁加工得到毛坯，毛坯的形狀為圓形。毛坯的直徑大小按照等面積法，根據(jù)零件尺寸進行計算。最后加上修邊余量，得到最終的毛坯尺寸。 算拉伸相對高度 根據(jù)公 式 求出拉伸相對高度，從而進步一確認是否可以一次拉伸成形。 定一次或多次成形 根據(jù)毛坯相對厚度以及凸緣相對直徑進行查表，查得第一次拉伸的最大相對高度11 將之前計算出的拉伸相對高度與該值進行比較。如果11 可以一次拉伸成形 ； 如果11多次拉伸成形。 定拉伸次數(shù) 可一次拉伸的就為一次，需要多次拉伸的可以查表或利用公式計算得到拉伸次數(shù)。 定拉伸系數(shù) 第一次拉伸系數(shù)以及以后各次拉伸系數(shù)均可由表格查出。 定各次拉伸直徑及拉伸高度 拉伸直徑由公式算出，拉伸高度也可由公式算出。 算拉伸總工藝力 總工藝力是拉深力和壓邊力的和，所以得提前計算出拉深力和壓邊力的大小。 伸速度 拉伸速度因材料而異，可由表格查出對應值。 5)模具的初步設計 具結(jié)構(gòu)的選擇 凹模結(jié)構(gòu)的設計 凹模圓角半徑的計算 凹模間隙的計算 凹模徑向尺寸的計算 凹模制造公差的選擇 畢業(yè)設計（論文）開題報告 指導教師意見： 1．對“文獻綜述”的評語： 2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設計（論文）結(jié)果的預測： 指導老師： 年 月 日 所在專業(yè)審查意見： 負責人： 年 月 日 畢業(yè)設計（論文）中期檢查表 學生姓名 學號 指導教師 選題情況 課題名稱 難易程度 偏難 適中 偏易 工 作 量 較大 合理 較小 符合規(guī)范化 的要求 任務書 有 無 開題報告 有 無 外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差 學習態(tài)度 出勤情況 好 一般 差 工作進度 快 按計劃進行 慢 中期工作匯報及解答問題情況 優(yōu) 良 中 差 中期成績評定： 所在專業(yè)意見： 負責人 年 月 日 I 摘要 模具屬于精密機械的產(chǎn)品，它主要機械零件和機構(gòu)組成。如成形工作零件、導向零件、定位零件、支撐零件及送料機構(gòu)、抽芯機構(gòu)、推出機構(gòu)等。模具與相應的成形設備（如沖床、塑料注射機、壓鑄機等）配套使用時，可直接改變金屬或非金屬材料的形狀、尺寸、相對位置和性能，使之成形為合格的制件。 在文檔中第一部分，主要敘述了沖壓模具的發(fā)展狀況，說明了沖壓模具的重要性與本次設計的意義，接著是對沖壓件的工藝分析，完成了工藝方案的確定。第二部分，對零件排樣圖的設計，完成了材料利用率的計算。再進行沖裁工藝力的計算和沖裁模工作部分的設計計算 ，對選擇沖壓設備提供依據(jù)。最后對主要零部件的設計和標準件的選擇，為本次設計模具的繪制和模具的成形提供依據(jù)，以及為裝配圖各尺寸提供依據(jù)。通過前面的設計方案畫出模具各零件圖和裝配圖。 關鍵詞：模具設計；復合模 it of as of or In of of of of a to of of to of of of of of of to a to of of a as as to of in of of 目錄 摘要 ..................................................................................................................................... Ⅰ ................................................................................................................................ .................................................................................................................................... 1 模具研究的意義 ...................................................................................................... 1 沖壓技術(shù)的發(fā)展 ...................................................................................................... 1 沖壓工藝的基本工序和分類 .................................................................................. 2 沖壓成型的特點 ...................................................................................................... 2 此次沖壓模具設計的目的和意義 .......................................................................... 3 2 零件沖壓工藝分析 ........................................................................................................ 4 材料工藝性分析 ...................................................................................................... 4 零件結(jié)構(gòu) .................................................................................................................. 4 尺寸精度分析 .......................................................................................................... 5 分析制造零件所需方案 .......................................................................................... 5 方案的比較 .............................................................................................................. 5 方案的確定 .............................................................................................................. 5 工序的確定 .............................................................................................................. 6 3 工藝計算 ........................................................................................................................ 9 排樣的設計與計算 .................................................................................................. 9 毛坯形狀的確定 ................................................................................................... 9 毛坯尺寸確定 ....................................................................................................... 9 確定搭邊 ............................................................................................................. 10 確定條料寬度 ..................................................................................................... 10 確定條料的進距 ................................................................................................. 11 材料的利用率 ..................................................................................................... 11 排樣圖 ................................................................................................................. 11 料的相關計算 ....................................................................................................... 12 落料所需沖裁力、卸料力、頂件力、推件力的確定 ..................................... 12 沖裁模刃口尺寸計算 ......................................................................................... 13 深相關計算 ...................................................................................................... 15 拉深次數(shù)的確定 ................................................................................................. 15 拉深所需拉深力、壓料力、彎曲力、翻邊力的計算 ..................................... 15 拉深模工作部分尺寸計算 ................................................................................. 17 壓力中心的確定 .................................................................................................... 17 4 模具結(jié)構(gòu)與零件的設計 .............................................................................................. 19 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 ............................................................................................ 19 具零件的設計 .................................................................................................. 20 凸模、凹模的確定 ............................................................................................. 20 壓邊圈的確定 ..................................................................................................... 21 卸料版的確定 ..................................................................................................... 21 推件塊的確定 ..................................................................................................... 21 定位零件的選擇 ................................................................................................. 22 緊固零件的選擇 ................................................................................................. 22 模架的選擇 ......................................................................................................... 22 導向零件的選擇 ................................................................................................. 23 模柄的選擇 ......................................................................................................... 23 模、凹模高度及強度校核 .............................................................................. 23 高度確定 ............................................................................................................. 23 強度校核 ............................................................................................................. 24 確定模具的總高度 ............................................................................................. 24 繪制模具裝配圖及非標準件零件圖 .................................................................... 25 5 使用 制三維圖 ....................................................................................... 25 6 設計總結(jié) ....................................................................................................................... 27 7 參考文獻 ....................................................................................................................... 31 英文文獻 1 模具研究的意義 模具，是工業(yè)生產(chǎn)的基礎工藝裝備。德國人說模具工業(yè)是金屬加工業(yè)中之王，美國人說模具工業(yè)是美國的基石，羅馬尼亞人說模具就是黃金，而日本則說模具是促進社會繁榮富裕的動力。模具質(zhì)量的高低決定著產(chǎn)品質(zhì)量的高低，因此，模具被稱之為“百業(yè)之母”或“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值，往往是模具自身價值的幾十倍甚至上百倍。 車、拖拉機、飛機、家用電器、工程機械、動力機械、冶金、機床、兵器、儀器儀表、輕工、日用五金等制造業(yè)中，起著極為重要的作用，模具是實現(xiàn)上述 行業(yè)的鈑金件、鍛件、粉末冶金件、鑄件、壓鑄件、注塑件、橡膠件、玻璃件和陶瓷件等生產(chǎn)的重要工藝裝備。采用模具生產(chǎn)毛坯或成品零件， 是材料成形的重要方式之一，與切削加工相比，具有材料利用率高、能耗低、產(chǎn)品性能好、生產(chǎn)效率高和成本低等顯著特點。 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，用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復雜程度、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)濟的基礎工業(yè)?，F(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)對國民經(jīng)濟和社會發(fā)展將起越來越大的作用。 沖壓技術(shù)的發(fā)展 近幾十年來，沖壓技術(shù)有了飛速的發(fā)展，它不僅表現(xiàn)在許多新工藝和新技術(shù)的生產(chǎn)中的廣泛應用上，更重要的是人們對沖壓技術(shù)認識與掌握的程序有了質(zhì)的飛躍。 在 20世紀 50年代，沖壓技術(shù)還處于主 要依靠從實踐中總結(jié)出來的沖壓工藝方法和工藝參數(shù)，能夠制造出具有典型特征與規(guī)則形狀的沖壓件。但是對所應用的沖壓成形方法的變形處理和沖壓成形的規(guī)律并不十分了解，缺少必要的理論基礎知識作為實踐工作的指導。因此，當沖壓生產(chǎn)中遇到與變形機理有關較為復雜的問題時，就會感到束手無策，無從下手，只是問題長時間的不到解決。 到 20世紀末，沖壓技術(shù)有了很大的進步，人們已經(jīng)對常用的各種方法的成形 2 機理有了基本的了解，也總結(jié)出一些可以作為沖壓成形理論內(nèi)容的沖壓變形規(guī)律，可以在對沖壓成形機理深入了解的基礎上開發(fā)更為先進的沖壓工藝方法和 改進沖壓工藝過程。即使遇到復雜的與變形機理有關的難題也知道用什么方法解決。 沖壓自動化生產(chǎn)的實現(xiàn)使沖壓制造的概念有了本質(zhì)的飛躍。結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)信息系統(tǒng)和現(xiàn)代化管理信息系統(tǒng)的成果，由這三方面組合又形成現(xiàn)代沖壓新的生產(chǎn)模式 — 計算機集成制造系統(tǒng) 把產(chǎn)品概念形成、設計、開發(fā)、生產(chǎn)、銷售、售后服務全過程通過計算機等技術(shù)融為一體，將會給沖壓制造業(yè)帶來更好的經(jīng)濟效益，使現(xiàn)代沖壓技術(shù)水平提高到一個新的高度。 沖壓工藝的基本 工序和分類 由于沖壓件的形狀、尺寸、精度要求、原材料性能等的不同。目前在生產(chǎn)中所采用的沖壓工藝方法是多種多樣的。概括起來可以分為分離工序與成型工序。 分離工序又可分為落料、沖孔和剪切等。目的是在沖壓過程中，使沖壓件與板料沿一定的輪廓線相互分離。成型工序可分為彎曲、拉伸、翻孔、翻邊、脹形、縮口、旋壓等。目的是使沖壓毛坯在不破裂的條件下，產(chǎn)生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的沖壓件。上述兩類工序，按基本變形方式不同又可分為沖裁、彎曲、拉深和成形四種基本工序，每種基本工序還包含有多種單一工序。 沖壓成型的 特點 由于沖壓成形中的毛坯是厚度遠小于板平面尺寸的板料以及由此決定的外力作用方式與大小等原因，致使沖壓成形具有如下幾個非常突出的特點。 （ 1）由于垂直于板面方向的單位壓力的數(shù)值遠小于板面方向上的內(nèi)應力，所以大多數(shù)的沖壓變形都可以近似的當作平面應力狀態(tài)來處理，是變形力學的分析和工藝參數(shù)的計算等工作，都得到很大的簡化。 （ 2）在各種沖壓成形方法中，以拉應力作用為主的伸長類沖壓成型過程多于以壓應力為主的壓縮類成形過程。 （ 3）在沖壓成形時，板料毛坯離得內(nèi)應力數(shù)值接近或等于材料的屈服應力，有時甚至小于板料的 屈服應力。而在模鍛和擠壓時，有時毛坯的內(nèi)應力可能超過其 3 屈服應力許多倍。 （ 4）在沖壓成形中，大多數(shù)情況下，板料毛坯都有某種程度的自由度，常常是只有一個表面與模具接觸，而另側(cè)表面是非接觸的自由表面，甚至有時存在板料兩側(cè)表面都不與模具接觸的變形部分。 此次沖壓模具設計的目的和意義 ： （ 1）培養(yǎng)學生綜合運用新學知識與技能，提高解決實際問題的能力，從而鞏固、深化已學知識； （ 2）培養(yǎng)學生調(diào)查研究、熟悉技術(shù)政策、運用國家標準、手冊等工具書進行設計、計算、數(shù)據(jù)處理、編寫技術(shù)文件等獨立工作的能力； （ 3）讓學生 建立正確的設計和科學研究思維，樹立實事求是、嚴肅認真的科學工作態(tài)度。 （ 4）能綜合運用在學校所學的理論和生產(chǎn)實際知識，進行一次沖壓模具的設計工作的實際訓練，從而培養(yǎng)和提高自身獨立學習和工作的能力； （ 5）為今后走入社會，進入工作崗位進一步深造打下良好的基礎。 4 2 零件沖壓工藝分析 材料工藝性分析 設計 要求 如 零件 圖 （圖 2所示。材料為 10鋼，厚度為 2 圖 2 力學性能 硬度 δ b/ s/ 5/（ %） τ / /（ %） 未經(jīng)處理 355 205 31 3