油杯沖壓模具設(shè)計【圓筒件50-70-25】【13張CAD圖紙+PDF圖】
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摘 要 沖壓模具在實際工業(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)的勞動強(qiáng)度大、勞動量大，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)中的模具的使用已經(jīng)越來越引起人們的重視，而被大量應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中來。沖壓模具的自動送料技術(shù)也投入到實際生產(chǎn)中，沖壓模具可以大大的提高勞動成產(chǎn)率，減輕工人的負(fù)擔(dān)，具有重要的技術(shù)進(jìn)步意義和經(jīng)濟(jì)價值。本文對冷沖壓技術(shù)的分類、特點(diǎn)及發(fā)展方向作了簡略的概述：論述了沖壓零件的成形原理、基本模具結(jié)構(gòu)與運(yùn)動過程及其設(shè)計原理；對典型的沖壓件零件進(jìn)行了設(shè)計：此設(shè)計解決了沖壓模具的加工難題,沖壓模具的設(shè)計充分利用了機(jī)械壓力機(jī)的功用特點(diǎn)，在室溫的條件下對坯件進(jìn)行沖壓成形，生產(chǎn)效率高，經(jīng)濟(jì)效益顯著。關(guān)鍵詞：沖壓、模具、模具設(shè)計、工藝 AbstractPunching die has been widely used in the actual industrial production. In traditional industrial production,the worker work hard ,and there are too much works,so the efficiency is low.With the development of the science and technology nowdays,the use of punching die in the industial production gain more attention,and be used in the industrail production more and more.Self-acting feed technology of punching die is also used in production,punching die could increase the efficience of production and could alleviate the work burden,so it has signification meaning in technologic progress and economic value.The article mainly discussed the classification,feature and the developmental direction of the punching technology. Elaborated the punching comonents formation principle, the basic dies structure and the rate process and the principle of design; and designed some conventional punching die : the die for big diameter three direction pipe which solved the problem of traditional maching, the darwing and punching compound die with float punch-matrix, the drawing and cutting compound dies with unaltered press, the compound die for the back bowl of the noise keeper, the design of the compound die which could produce two workpieces in one punching, the bending die for ring shape part , the bending die which used the gemel, automate loading die for cutting, the drawing, punching and burring compound die with sliding automated loading, the punching die for the long pipe with two row of hole, the drawing die for the square box shape workpiece and the burring die for the box shape workpiece . KeyWord： punching, die, die design, punching, bending, drawing 目錄摘要0Abstract1目錄2緒 論4第1章 緒論5第2章 落料拉深模的設(shè)計72.1 零件工藝性分析72.2 模具分析及制定工藝方案82.2.1 方案的確定82.2.2 方案比較82.3確定模具類型和模具結(jié)構(gòu)82.4排樣設(shè)計及材料利用率的計算92.4.1 零件展開長度的計算92.4.2 排樣設(shè)計122.5 沖裁力與壓力中心的計算132.5.1 沖載力的計算校核132.5.2 沖裁模刃口形式142.5.3 壓力中心的計算152.6 模具刃口尺寸及公差確定152.7 凹模的設(shè)計152.7.1 凹模刃口結(jié)構(gòu)152.7.2 凹模厚度計算162.10 凸模的設(shè)計162.10.1 凸模類型162.10.2 凸模長度計算和凸凹模長度計算162.10.3 凸模結(jié)構(gòu)形式和凸凹模的結(jié)構(gòu)形式162.11 定位元件的設(shè)計162.12 模具閉合高度的計算172.13 彈性卸料元件的設(shè)計172.13.1 彈性元件的設(shè)計172.13.2 卸料螺釘?shù)脑O(shè)計182.14 導(dǎo)向元件的設(shè)計與選擇182.14.1 導(dǎo)柱的設(shè)計182.14.2 導(dǎo)套的設(shè)計192.15 緊固件的設(shè)計與選擇192.15.1 緊固螺釘?shù)脑O(shè)計與選擇192.15.2 銷釘?shù)脑O(shè)計與選擇19結(jié)果與建議21致 謝22參考文獻(xiàn)23摘 要 沖壓模具在實際工業(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)的勞動強(qiáng)度大、勞動量大，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)中的模具的使用已經(jīng)越來越引起人們的重視，而被大量應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中來。沖壓模具的自動送料技術(shù)也投入到實際生產(chǎn)中，沖壓模具可以大大的提高勞動成產(chǎn)率，減輕工人的負(fù)擔(dān)，具有重要的技術(shù)進(jìn)步意義和經(jīng)濟(jì)價值。本文對冷沖壓技術(shù)的分類、特點(diǎn)及發(fā)展方向作了簡略的概述：論述了沖壓零件的成形原理、基本模具結(jié)構(gòu)與運(yùn)動過程及其設(shè)計原理；對典型的沖壓件零件進(jìn)行了設(shè)計：此設(shè)計解決了沖壓模具的加工難題,沖壓模具的設(shè)計充分利用了機(jī)械壓力機(jī)的功用特點(diǎn)，在室溫的條件下對坯件進(jìn)行沖壓成形，生產(chǎn)效率高，經(jīng)濟(jì)效益顯著。關(guān)鍵詞：沖壓、模具、模具設(shè)計、工藝AbstractPunching die has been widely used in the actual industrial production. In traditional industrial production,the worker work hard ,and there are too much works,so the efficiency is low.With the development of the science and technology nowdays,the use of punching die in the industial production gain more attention,and be used in the industrail production more and more.Self-acting feed technology of punching die is also used in production,punching die could increase the efficience of production and could alleviate the work burden,so it has signification meaning in technologic progress and economic value.The article mainly discussed the classification,feature and the developmental direction of the punching technology. Elaborated the punching comonents formation principle, the basic dies structure and the rate process and the principle of design; and designed some conventional punching die : the die for big diameter three direction pipe which solved the problem of traditional maching, the darwing and punching compound die with float punch-matrix, the drawing and cutting compound dies with unaltered press, the compound die for the back bowl of the noise keeper, the design of the compound die which could produce two workpieces in one punching, the bending die for ring shape part , the bending die which used the gemel, automate loading die for cutting, the drawing, punching and burring compound die with sliding automated loading, the punching die for the long pipe with two row of hole, the drawing die for the square box shape workpiece and the burring die for the box shape workpiece . KeyWord： punching, die, die design, punching, bending, drawing目錄摘要0Abstract1目錄2緒 論4第1章 緒論5第2章 落料拉深模的設(shè)計72.1 零件工藝性分析72.2 模具分析及制定工藝方案82.2.1 方案的確定82.2.2 方案比較82.3確定模具類型和模具結(jié)構(gòu)82.4排樣設(shè)計及材料利用率的計算92.4.1 零件展開長度的計算92.4.2 排樣設(shè)計122.5 沖裁力與壓力中心的計算132.5.1 沖載力的計算校核132.5.2 沖裁模刃口形式142.5.3 壓力中心的計算152.6 模具刃口尺寸及公差確定152.7 凹模的設(shè)計152.7.1 凹模刃口結(jié)構(gòu)152.7.2 凹模厚度計算162.10 凸模的設(shè)計162.10.1 凸模類型162.10.2 凸模長度計算和凸凹模長度計算162.10.3 凸模結(jié)構(gòu)形式和凸凹模的結(jié)構(gòu)形式162.11 定位元件的設(shè)計162.12 模具閉合高度的計算172.13 彈性卸料元件的設(shè)計172.13.1 彈性元件的設(shè)計172.13.2 卸料螺釘?shù)脑O(shè)計182.14 導(dǎo)向元件的設(shè)計與選擇182.14.1 導(dǎo)柱的設(shè)計182.14.2 導(dǎo)套的設(shè)計192.15 緊固件的設(shè)計與選擇192.15.1 緊固螺釘?shù)脑O(shè)計與選擇192.15.2 銷釘?shù)脑O(shè)計與選擇19結(jié)果與建議21致 謝22參考文獻(xiàn)23緒 論首先，對零件做整體的分析。包括：材料的使用、精度的要求、工序的要求以及成本的要求等。為了降低成本，對排樣方式進(jìn)行了合理的設(shè)計；其次，對零件整體進(jìn)行工藝設(shè)計。通過工藝目的的設(shè)計、工序的順序設(shè)計、壓力機(jī)的選擇等來實現(xiàn)所要達(dá)到的要求；再次，想要保證制件精度的要求，就要考慮模具刃口尺寸的計算。因為刃口是沖制工件的主要工作部分，刃口處的精度就決定了制件的精度，就必須根據(jù)公差來進(jìn)行精確計算。最后，根據(jù)計算出的模具刃口尺寸設(shè)計出相應(yīng)的凸凹模，并且查找資料選擇冷沖壓模的標(biāo)準(zhǔn)零件，符合標(biāo)準(zhǔn)后，就把凸凹模與其它各零部件進(jìn)行總體裝配。在確定了模具體閉合高度后，選出合適的壓力機(jī)在調(diào)試校驗后并進(jìn)行試沖加工，以達(dá)到符合的標(biāo)準(zhǔn)，最終完成加工。第1章 緒論模具是成批和大量生產(chǎn)各種機(jī)電與家電必備的基礎(chǔ)工藝裝備，是進(jìn)行少無切削加工的主要工具，是制造業(yè)發(fā)展的前提。國內(nèi)模具產(chǎn)業(yè)近幾年以12%15%的增速，持續(xù)、穩(wěn)定、高速發(fā)展，支撐并保證國內(nèi)制造業(yè)，特別是機(jī)械、汽車、電子、石化及建筑業(yè)等國民經(jīng)濟(jì)的五大支柱產(chǎn)業(yè)持續(xù)高速發(fā)展。1953年，長春第一汽車制造廠在中國首次建立了沖模車間，該汽車廠于1958年開始制造汽車覆蓋件模具。我國于20世紀(jì)60年代開始生產(chǎn)精沖模具。走過漫長的發(fā)展道路，目前我國已形成約300多億元沖壓模具的生產(chǎn)能力。形成了如浙江寧波和黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)”；廣東一些大集團(tuán)公司和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)迅速崛起，科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，模具的生產(chǎn)和設(shè)計已經(jīng)越來越認(rèn)識到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。模具制造技術(shù)現(xiàn)已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定企業(yè)的生存空間。目前我國沖壓模具無論在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都已有了很大發(fā)展，但與國民經(jīng)濟(jì)需求和世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大。在國際競爭的局勢下，我過的模具工業(yè)得到飛速的發(fā)展，很多的專門模具研究中心不斷的建立起來，模具結(jié)構(gòu)和鋼材的研究取得了顯著的成就，但還是存在很大的差距。 一是進(jìn)口模具大部分是技術(shù)含量高的大型精密模具，而出口模具大部分是技術(shù)含量較低的中低檔模具，因此技術(shù)含量高的中高檔模具市場滿足率低于沖壓模具總體滿足率，這些模具的發(fā)展已滯后于沖壓件生產(chǎn)，而技術(shù)含量低的中低檔模具市場滿足率要高于沖壓模具市場總體滿足率。成批與大量生產(chǎn)的各類機(jī)電與家電產(chǎn)品零部件及半成品坯件，都需要大量、不同種類的模具進(jìn)行加工。其中，約65%的零件要用各種金屬板、條、帶卷料，沖成個種形狀復(fù)雜、精度高、用其他加工方法無法完成的板料沖壓零件，所使用的冷沖模種類繁多，結(jié)構(gòu)各異而又千變?nèi)f化。沖壓加工在技術(shù)上有以下優(yōu)勢：(1）在壓力機(jī)滑塊上下往復(fù)的簡單沖擊下，使用的沖模可以沖制其他加工方法難以制造的、形狀復(fù)雜的沖壓零件。 (2)板料沖壓零件質(zhì)量輕，剛度大，承載能力強(qiáng)，長期使用不變形，是各類機(jī)電與家電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)輕型化，取代笨重鑄、鍛及切削加工零部件的首選。因而對沖模數(shù)量的需求日益增多，沖模結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和沖壓工藝水平日益提升。 (3）沖壓零件的一致性好，互換性強(qiáng)，尺寸和形位精度高，一般只需局部甚至不再進(jìn)行切削加工，即可進(jìn)行產(chǎn)品的裝配。 (4）便于實現(xiàn)沖壓過程機(jī)械化、自動化及組建CNC復(fù)合作業(yè)生產(chǎn)線。當(dāng)設(shè)計與使用自動沖模時也可實現(xiàn)單機(jī)自動化作業(yè)。(5）現(xiàn)代沖壓高技術(shù)的大力推廣與實施，可對各種復(fù)雜形狀沖壓零件，用多工位復(fù)合形成，實現(xiàn)安全生產(chǎn)，達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低能耗。按照沖模適用沖壓零件生產(chǎn)性質(zhì)（投產(chǎn)批量大小）、結(jié)構(gòu)復(fù)雜及制模費(fèi)用大小、沖壓精度高低，可將沖模大致劃分如下幾類：（1）制造經(jīng)濟(jì)的簡易沖模 適用于新產(chǎn)品樣式與批式，需要單件、小批量生產(chǎn)的沖壓零件所使用各種簡易結(jié)構(gòu)，用新材料與新工藝及簡易制模方法制造的經(jīng)濟(jì)、簡易沖模。其制模工藝簡便，制模周期短，造價低，但模具使用壽命也低。（2）萬能通用沖模與組合沖模 使用中小批量、多品種生產(chǎn)低精度沖壓零件。萬能通用沖?？梢荒６嘤茫唤M合沖模是備有多種工作元件，按需要隨時組合成個種沖模，將沖壓零件分解成多工序，加工用多套組合沖模沖制。（3）普通全鋼沖模 適用于成批和大批量生產(chǎn)各種沖壓零件，是應(yīng)用廣泛的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)與非標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的全鋼材質(zhì)普通沖壓用模具。（4）精沖模 用于各種精沖工藝專用的精沖模具。（5）大型、特種、高精度與高壽命沖模 適用于大量生產(chǎn)的汽車覆蓋件沖模、高精度硅鋼片硬質(zhì)合金模等。第2章 落料拉深模的設(shè)計2.1 零件工藝性分析該零件為圓形零件形，簡單且對稱，無懸臂、凹槽。結(jié)論：從結(jié)構(gòu)分析，該零件適合沖裁生產(chǎn)。注：沖壓模具及設(shè)備194頁該零件材料為08Al，其抗拉強(qiáng)度： =322441Mpa，抗剪強(qiáng)度：=265343Mpa，延伸率：=29%。而該零件要求拉深性能較好，即塑性較好，從該材料的這三個方面可見，符合該零件。結(jié)論：綜上分析，符合零件要求。注：沖壓模具及設(shè)備28頁表2-3。該零件落料尺寸按IT14級，普通沖裁落料可達(dá)IT10級，故普通沖裁可以達(dá)到該零件精度要求。該零件斷面粗糙度、飛邊毛刺都無特殊要求，普通沖裁可以達(dá)到=3.26.4m，故普通沖裁可達(dá)到零件要求。結(jié)論：綜上所述，該零件適合普通沖裁。注：沖壓模具及設(shè)備191頁。2.2 模具分析及制定工藝方案2.2.1 方案的確定該零件包括落料,拉深2個基本工序，可以采用以下3種工藝方案：方案一：直接每道工序一個模具。方案二：采用先落料拉深的復(fù)合模具具,在拉深。方案三：采用形狀倒置的復(fù)合模具具獲得落料產(chǎn)品,在拉深模具。2.2.2 方案比較方案一:模具結(jié)構(gòu)相對而言比較簡單，經(jīng)濟(jì)性高，但相對精度較低，不能很好的保證產(chǎn)品的允許公差尺寸。方案二:先采用沖孔來定位工件毛坯料，然后再落下成品,復(fù)合模具。既能很好的保證工件有一定的定位精度，又能減少一次沖壓的合力，并且保證機(jī)構(gòu)能在相對小的載荷下工作。方案三：采用此種生產(chǎn)方式可以大大的提高工作效率，而且可以提高毛坯料的利用效率，但是該種方式會大大增加壓力機(jī)的噸位，在實際生產(chǎn)中還得考慮減噪、安全、靈活等。況且該零件墊片本來就已經(jīng)屬于尺寸較大的工件了，采用一次落兩個會使模具的體積擴(kuò)大，不便于裝卸等。綜上所述以及實際生產(chǎn)的相關(guān)條件和要求，我決定選擇第二種方案。2.3確定模具類型和模具結(jié)構(gòu)根據(jù)上述分析，采用導(dǎo)柱式復(fù)合模具（導(dǎo)柱式落料模。雖然零件生產(chǎn)批量大，一般選用手工送料操作方式，故選擇手工送料。定位方式分析如下：采用導(dǎo)料銷導(dǎo)料；擋料銷擋料結(jié)論：采用手工送料；導(dǎo)料銷+擋料銷。注：沖壓模具及設(shè)備143-146頁。由于該零件形狀簡單且工作環(huán)境要求滑動平穩(wěn)，導(dǎo)向準(zhǔn)確，故選用導(dǎo)柱式模座。該零件精度要求不高，因此選擇I級模座精度。結(jié)論：導(dǎo)柱式I級精度模座。2.4排樣設(shè)計及材料利用率的計算2.4.1 零件展開長度的計算題目：如圖，求圖示的筒形件的毛坯展開尺寸拉深次數(shù)，各次成品尺寸。材料： Al。料厚：0.5mm。在實際計算中，要增加修邊余量，由 ，查表8-15得當(dāng)H=50100mm時，取2.5mm。計算毛坯展開尺寸如圖，d=5+50mm，h=70mm，r=2mm。由公式8-54得=97.66確定是否采用壓力圈 根據(jù)上面附表，第一次拉深時，采用壓邊圈。查表8-14得，第一次許用極限拉深系數(shù)為0.55， 得， ，由上面知，需要壓邊。第二次許用極限拉深系數(shù)為0.65 第三次許用極限拉深系數(shù)為0.7 由上面知，可以不需要壓邊 隨著D減小，增大，以后各次都不需要壓邊。確定拉深次數(shù)由 ，查表8-14得首次拉深的極限拉深系數(shù) 0.55。工件總的拉深系數(shù) =0.26因，故工件不能一次拉深成形。由表8-14得，第二、三、四、五次的極限拉深系數(shù)M2=0.65,m3=0.7,m4=0.8,m5=0.82需要進(jìn)行3次拉深。確定各次拉深系數(shù)各次拉深直徑為各次拉深半成品的制件高度根據(jù)拉深件圓角半徑計算公式 及得各次半成品底部半徑圓角為根據(jù)多次拉深后工件的高度計算公式 計算各次拉深后筒形件的高度2.4.2 排樣設(shè)計根據(jù)工件的開關(guān)，確定采用無廢料的排樣方法不可能做到，但能采用有廢料和少廢料的排樣方法。經(jīng)多次排樣計算決定采用， 1）搭邊設(shè)計 板料厚度t=1mm, 工件邊長L50mm, 所以a=2.5mm, a=2mm。送料步距A=118mm, 條料寬度B=120mm。 2）排樣布局3）材料利用率計算：S=7543mm=100%=100%=100%=72.5%式中，材料利用率；S工件的實際面積；S所用材料面積，包括工件面積與廢料面積；A步距（相鄰兩個制件對應(yīng)點(diǎn)的距離）B條料寬度。2.5 沖裁力與壓力中心的計算2.5.1 沖載力的計算校核落料力=KLt （3.2） 式中： K系數(shù)，K=1.3； L沖裁周邊長度（mm）； t沖裁件的厚度（mm）；材料的抗剪強(qiáng)度（MPa）。=KLt=1.3307.93250.5=65.044(kN）卸料力由2得卸料力的計算公式F卸料=K卸料F落料 （3.3）式中： K卸料卸料力系數(shù)F卸料=K卸料F落料 =0.03465.044=2.21（kN）頂件力由2中頂件力的計算公式F頂件=K頂件F落料 （3.5）式中： K頂件頂件力系數(shù)F頂件=K頂件F落料 =0.0665.044=3.9（kN）拉深力式中，拉深件的直徑； 材料厚度；材料的強(qiáng)度極限； 拉深力；修正因數(shù)；總沖壓力F卸料+ F頂件+F拉深=65.044+2.21+3.9+14.7=85.854KN.所以選擇壓力機(jī)必須要大于總沖壓力2.5.2 沖裁模刃口形式由于選用復(fù)合模具沖裁的方式，采用臺階式的。結(jié)論：采用臺階式刃口形式。注：沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)書37頁表2-1。2.5.3 壓力中心的計算如對毛坯進(jìn)行加工必須要用到壓力機(jī)。而壓力機(jī)位置的確定必須先確定壓力中心。其出公式如下： （2-5a） （2-5b） 壓力中心即在中心2.6 模具刃口尺寸及公差確定注：單位為mm。落料時，有沖件精度為IT14，查得；由表得，、，凹模刃口： 凸模刃口：查表得，、，校核間隙：，說明所取凸、凹模公差不能滿足但相差不大，此時可調(diào)整如下：2.7 凹模的設(shè)計2.7.1 凹模刃口結(jié)構(gòu)根據(jù)沖裁模刃口形式的分析，采用臺階式刃口結(jié)構(gòu)。2.7.2 凹模厚度計算根據(jù)凹模刃口的最大尺寸，查表得，那么厚度：,H1=25mm注：沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)書38頁，沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件選用與設(shè)計指南103頁。2.10 凸模的設(shè)計2.10.1 凸模類型根據(jù)該零件外形內(nèi)孔分析，模具的凸模為圓凸模和方形凸模。2.10.2 凸模長度計算和凸凹模長度計算由于采用復(fù)合模具剛性卸料，那么注：沖壓模具及設(shè)備136頁。2.10.3 凸模結(jié)構(gòu)形式和凸凹模的結(jié)構(gòu)形式凸模結(jié)構(gòu)選擇：由于矩形凸模尺寸相對稍大，為方便加工，選用 注：沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件選用與設(shè)計指南87頁表4-1。2.11 定位元件的設(shè)計導(dǎo)料銷用以導(dǎo)料，數(shù)量為2個。具體設(shè)計如下圖所示，2.12 模具閉合高度的計算根據(jù)以上設(shè)計，知上模座、下模座、凹模H=22、凸模H=36mm,，那么模具閉合高度注：沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)書31頁。2.13 彈性卸料元件的設(shè)計2.13.1 彈性元件的設(shè)計彈性元件的選擇模具工作平穩(wěn)，模具尺寸中等，從經(jīng)濟(jì)方面考慮，選用常用的橡膠作為彈性元件即可。彈性元件高度計算自由高度：，根據(jù)其高度范圍，查標(biāo)準(zhǔn)，得H=35安裝高度： Ha=0.9H0=0.9x35=31.5彈性元件其他尺寸。注：沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件選用與設(shè)計指南158-160頁，沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)書233頁表9-36。2.13.2 卸料螺釘?shù)脑O(shè)計螺釘類型：由于卸料螺釘無特殊要求，故采用一般的圓柱頭卸料螺釘。結(jié)構(gòu)設(shè)計：由橡膠的內(nèi)徑d=8.5,查表得，卸料螺釘。查表得，其螺紋公稱直徑為，其長度查標(biāo)準(zhǔn)取h=50。結(jié)論：卸料螺釘?shù)某叽鐬椤Ｐ读下葆數(shù)亩ㄎ辉O(shè)計：注：沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件選用與設(shè)計指南128-129頁表5-5、133頁。2.14 導(dǎo)向元件的設(shè)計與選擇由于該模具為沖裁模，故選用適用于沖裁?；瑒訉?dǎo)向模座的A型導(dǎo)柱導(dǎo)套。注：沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件選用與設(shè)計指南66頁。2.14.1 導(dǎo)柱的設(shè)計根據(jù)模具閉合高度，查表得，導(dǎo)柱尺寸 注：沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)書245頁表9-46、50頁表2-27。2.14.2 導(dǎo)套的設(shè)計根據(jù)模具閉合高度，查表得，導(dǎo)套尺寸注：沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)書245頁表9-46、51頁表2-28。2.15 緊固件的設(shè)計與選擇2.15.1 緊固螺釘?shù)脑O(shè)計與選擇螺釘類型：在沖裁模中，為使螺釘頭部外露，模具外形美觀，一般采用內(nèi)六角螺釘。螺釘?shù)某叽缬嬎悖焊鶕?jù)凹模厚度，查表得，所用螺釘都為。上模座、,凹模板 ，墊板，固定板之間的螺釘：四塊板厚度查表得，螺釘尺寸，數(shù)量為4個。下模座、墊板，固定板之間的螺釘： 查表得，螺釘尺寸，數(shù)量為4個。注：沖壓模具及設(shè)備160-161頁，沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件選用與設(shè)計指南124頁表5-2。2.15.2 銷釘?shù)脑O(shè)計與選擇銷釘?shù)念愋停涸撃＞邔︿N釘無特殊要求，故采用常用的圓柱銷。銷釘?shù)某叽缬嬎悖焊鶕?jù)緊固件設(shè)計參考原則，查表得，所用銷釘公稱直徑都為。 凹模板 ，墊板，固定板之間的銷釘： 查表得，銷釘尺寸，數(shù)量為2個。、墊板，固定板之間的螺釘： 查表得，銷釘尺寸，數(shù)量為2個。注：沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件選用與設(shè)計指南134頁表5-11。結(jié)果與建議通過這次設(shè)計，我收獲很多，感悟也很多。這是對我?guī)啄晁鶎W(xué)知識的一次綜合的運(yùn)用和檢驗。首先是鞏固并加深了我對模具知識的了解，進(jìn)一步鞏固了我對AUTOCAD的運(yùn)用能力。在整個過程中，由于平時不注意知識的積累，又缺少實踐經(jīng)驗，導(dǎo)致我遇到許多難以解決的困難，但很慶幸我們遇到好的指導(dǎo)老師，帶領(lǐng)我們?nèi)スS見到了模具的實物，讓我們和模具有了零距離的接觸，更細(xì)心的指導(dǎo)我們完成了整個巨大設(shè)計過程?？傊@次的設(shè)計讓我收獲很大，我很高興，也很榮幸有這次的經(jīng)歷。在此也對我們的導(dǎo)師和老師表示由衷的感謝，沒有指導(dǎo)老師的指導(dǎo)，我們的設(shè)計不可能順利的完成。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)負(fù)責(zé)的態(tài)度，平易近人的作風(fēng)也是值得學(xué)習(xí)的榜樣。也感謝學(xué)校對此設(shè)計的重視，為我們提供良好的環(huán)境。同時我也要感謝我的同學(xué)們給予的幫助。致 謝本文是在老師的精心指導(dǎo)和悉心關(guān)懷下完成的，在設(shè)計的撰寫過程中，我得到了老師的耐心指教，提出了許多寶貴意見。老師嚴(yán)謹(jǐn)求實的治學(xué)風(fēng)范、平易近人的工作作風(fēng)和及循循善誘的教誨等，給我留下了深刻的印象，得到了學(xué)術(shù)上和工作上的進(jìn)步，這些都是我終身受益，值此設(shè)計完成之際，謹(jǐn)向尊敬的老師致以深深的感謝和崇高的敬意！最后，感謝審閱本文的各位老師、同學(xué)和同事。本文的完成和他們的無私奉獻(xiàn)是分不開的。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，設(shè)備越來越向智能化、集成化等方向發(fā)展，車間的生產(chǎn)也越來越多的向依靠設(shè)備生產(chǎn)轉(zhuǎn)變，生產(chǎn)的車身質(zhì)量與設(shè)備密切相關(guān)。因此，如何維護(hù)、維修及管理好設(shè)備是車間的一項重要工作。參考文獻(xiàn)1 王立剛沖模設(shè)計手冊.機(jī)械工業(yè)出版社， 2002.52劉建超.沖壓模具設(shè)計與制造.北京.高等教育出版社,2002.113郭景儀.沖壓模具手冊.北京.北京出版社,1991.44牟林,魏崢.冷沖壓工藝及模具設(shè)計教程.北京.清華大學(xué)出版社,2005.45李天佑.沖壓圖冊.山西.機(jī)械工業(yè)出版社,1988.116王芳冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)機(jī)械工業(yè)出版社，1998.107張超英沖壓模具與制造北京.化學(xué)工業(yè)出版社，2003.68萬本善. 實用沖模結(jié)構(gòu)圖解與沖壓新工藝詳圖及常用數(shù)據(jù)速查速用手冊.北京. 科大電子出版社,2004.89 彭建生. 模具設(shè)計與加工速查手冊. 機(jī)械工業(yè)出版社，2005.710韓洪濤. 機(jī)械制造技術(shù).北京.化學(xué)工業(yè)出版社,2003.711李志剛,夏巨諶.中國模具設(shè)計大典.中國機(jī)械工程學(xué)會,2003.512余最康冷沖壓模具設(shè)計與制造南京.江蘇技術(shù)出版社，198313太田哲沖壓模具結(jié)構(gòu)與設(shè)計圖解北京.國防工業(yè)出版社，198314肖景容沖壓工藝學(xué)北京.機(jī)械工業(yè)出版社，199215黃毅宏模具制造工藝北京.機(jī)械工業(yè)出版社，198716許發(fā)樾模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊北京.機(jī)械工業(yè)出版社，198417成虹沖壓工藝與模具設(shè)計（第二版）北京.高等教育出版社，200618周勤芳公差與技術(shù)測量（第二版）上海.上海交通大學(xué)出版社，20011模具熱處理及其導(dǎo)向平行設(shè)計李雄，張鴻冰，阮雪榆，羅中華，張艷摘要摘要：在一系列方式中，傳統(tǒng)模具設(shè)計方法存在許多缺點(diǎn)。眾所周知,熱處理對模具起著非常重要的作用。為了克服模具熱處理工藝存在的缺點(diǎn)，一種新的模具熱處理工藝并行設(shè)計方法已經(jīng)被開發(fā)出來了。熱處理 CAD/CAE 技術(shù)是集成了并行環(huán)境和有關(guān)模型而建立的。這些調(diào)查研究可以顯著提高效率，降低成本，并保證產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到 R 和 D 級。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：模具設(shè)計；熱處理；模具傳統(tǒng)模具設(shè)計主要是依照自身實踐經(jīng)驗或依照部分實踐經(jīng)驗，而不是制造工藝。在設(shè)計完成之前，模具方案通常要被一次又一次的改進(jìn)，于是有些缺點(diǎn)便出現(xiàn)，例如開發(fā)時期長，成本高和實際效果不明顯。由于對精確性、使用壽命、開發(fā)期和費(fèi)用的嚴(yán)格要求，先進(jìn)的模具要求設(shè)計和制造得十分完善。因此越來越先進(jìn)的技術(shù)和創(chuàng)新方法被應(yīng)用其中，例如并行工程、敏捷制造業(yè)、虛擬制造業(yè)、協(xié)同合作設(shè)計等。模具的熱處理與模具設(shè)計，制造和裝配同樣重要。因為它對模具的制造裝配和使用壽命又及其重要的影響。模具設(shè)計與制造發(fā)展十分迅速，但是熱處理發(fā)展卻嚴(yán)重滯后它們。隨著模具工業(yè)的發(fā)展，熱處理必須保證模具有良好的制造裝配和磨損耐熱性能。不切實際的熱處理將導(dǎo)致模具材料過硬或過軟，同時影響模具裝配性能。傳統(tǒng)的熱處理工藝是按照設(shè)計師提出的方法和特性制作出來的。這樣會使模具設(shè)計師和熱處理工藝師意見產(chǎn)生分歧，而模具設(shè)計師卻不能充分地了解熱處理工藝和材料的性能，相反熱處理工藝師卻很少了解模具的使用環(huán)境和設(shè)計思路。這些分歧將在很大程度上影響模具的發(fā)展。因此，如果把熱處理工藝設(shè)計放在設(shè)計階段之前，則縮短開發(fā)周期，減少花費(fèi)和保證質(zhì)量等目標(biāo)將會被考慮，而且從串行到并行的發(fā)展模式也將會實現(xiàn)。并行工程是以計算機(jī)集成系統(tǒng)作為載體，在開始以后，每個階段和因素都被看作如制造、熱處理、性能等等，以避免出現(xiàn)錯誤。并行模式已經(jīng)摒除了串行模式的缺陷，由此帶來了一場對串行模式的革命。在當(dāng)前的工作中，熱處理被集成到了模具開發(fā)的并行環(huán)境中，同時也正在進(jìn)行這種系統(tǒng)性和深入性的研究。1.1.熱處理下的并行環(huán)境熱處理下的并行環(huán)境2并行模式與串行模式存在根本的不同（見圖 1） 。對于串行模式，設(shè)計者大多考慮的是模具的結(jié)構(gòu)與功能，但很難考慮相關(guān)的工藝，以致前者的錯誤很容易蔓延到后面。與此同時，設(shè)計本門很少與裝配，預(yù)算會計和銷售部門溝通。這些問題當(dāng)然會影響模具的開發(fā)進(jìn)度和市場前景。然而在并行模式中，不但以上部門關(guān)系聯(lián)系密切，所有參加模具開發(fā)的部門都與買家有密切的交流。這有助于協(xié)調(diào)各部門消除矛盾，提高工作效率，同時降低成本。并行環(huán)境下的熱處理工藝不是在方案和工件確定以后，而是在模具設(shè)計的時候制定出來的。這樣的話，將有利于優(yōu)化熱處理工藝，充分利用材料。32.2.模具熱處理模具熱處理 CAD/CAECAD/CAE 一體化一體化從圖 2 中可以看出，熱處理工藝的設(shè)計與模擬是一體化模式的核心。在信息輸入產(chǎn)品模塊中后，經(jīng)熱處理工藝過程產(chǎn)生的熱處理 CAD 和熱處理 CAE 模塊將對于零件圖，熱處理以后模擬溫度場的微觀結(jié)構(gòu)分析和可能出現(xiàn)的缺陷（例如過熱，燒傷）自動劃分網(wǎng)絡(luò)，如果優(yōu)化是根據(jù)立體視覺技術(shù)的結(jié)果重新出現(xiàn)，則這項熱處理工藝已經(jīng)被審核。而且工具與夾具的 CAD 和 CAE 也集成于這種系統(tǒng)中以并行工程為基礎(chǔ)的集成模式可以與其它類似模式共享信息。這樣使熱處理工藝得到優(yōu)化，并確保改工藝準(zhǔn)確。2.12.1 采用三維模型和立體視覺技術(shù)的熱處理采用三維模型和立體視覺技術(shù)的熱處理在形成模具的基礎(chǔ)上，材料，結(jié)構(gòu)和尺寸的問題能通過熱處理三維模型盡快發(fā)現(xiàn)出來。在熱處理過程中，模具加熱條件和相變條件是切合實際的，因為通過計算相變熱力、相變動力、相應(yīng)力、熱應(yīng)力、傳熱速度、流體動力等已經(jīng)取得重要突破。例如，能進(jìn)行局部復(fù)雜表面和不對稱模具的三維熱傳導(dǎo)模型計算，和能進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的 MARC 軟件模型。計算機(jī)能夠在任何時間提交溫度，微觀結(jié)構(gòu)和應(yīng)力的信息，并通過連接溫度場微觀結(jié)構(gòu)領(lǐng)域和力場來顯示三維形式的全部改變過程。如果再加上這種特性，則各部分性能都能通過計算機(jī)4預(yù)見。2.22.2 熱處理工藝設(shè)計熱處理工藝設(shè)計由于對強(qiáng)度和硬度，表面粗糙度和模具熱處理變形的特殊要求，淬火介質(zhì)的種類、淬火溫度、回火溫度和時間等參數(shù)特性必須經(jīng)過適當(dāng)?shù)倪x擇，以及是否使用表面淬火或化學(xué)熱處理，這種特性必須準(zhǔn)確的制定下來。自從計算機(jī)技術(shù)在最近幾十年迅速的發(fā)展，難以進(jìn)行大型計算已經(jīng)成為過去。通過模擬和仔細(xì)考慮熱處理特性，熱處理后的成本和所須時間，這些都并不難優(yōu)化熱處理工藝。2.32.3 熱處理數(shù)據(jù)庫熱處理數(shù)據(jù)庫熱處理數(shù)據(jù)庫在圖 3 中描述。數(shù)據(jù)庫是制定熱處理工藝的基礎(chǔ)。一般來說，熱處理數(shù)據(jù)庫分為材料數(shù)據(jù)庫和工藝數(shù)據(jù)庫。通過材料和工藝來預(yù)測特性已成為一種必然的趨勢。盡管很難建立一個特性數(shù)據(jù)庫，但通過一系列的測試來建立數(shù)據(jù)庫是必要的。材料數(shù)據(jù)庫包括材料牌號、化學(xué)成分、性能和國內(nèi)外同級別目錄表。工藝數(shù)據(jù)庫包括熱處理標(biāo)準(zhǔn)、種類、保溫時間和冷卻溫度?；跀?shù)據(jù)庫，熱處理工藝可以通過推理規(guī)則創(chuàng)造出來。2.42.4 熱處理工具和設(shè)備熱處理工具和設(shè)備在熱處理工藝確定以后，工具及設(shè)備 CAD/CAE 系統(tǒng)傳送設(shè)計和制造的數(shù)值信息來控制裝置。通過快速模具成型，可靠的工具和夾具都能被確定。整個程序通過網(wǎng)絡(luò)傳送，不存在任何人為干擾。3.3.關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)53.13.1 溫度，微觀結(jié)構(gòu)，應(yīng)力和特性的聯(lián)系溫度，微觀結(jié)構(gòu)，應(yīng)力和特性的聯(lián)系熱處理程序是一個溫度，微觀結(jié)構(gòu)和應(yīng)力互相作用的程序。三方面都能影響材料特性（見圖 4） 。在加熱和冷卻期間，當(dāng)微觀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變時熱應(yīng)力和相變遲早會出現(xiàn)。微觀結(jié)構(gòu)溫度相變和溫度微觀結(jié)構(gòu)應(yīng)力特性相互影響。對相互作用的四個因素的調(diào)查已經(jīng)取得很大的發(fā)展，但普通的數(shù)學(xué)模型還沒有建立。許多模型能很好的滿足測試結(jié)果，但不能投入到實踐當(dāng)中。大部分模型的難點(diǎn)是用分析的方法處理的，同時數(shù)值方法也運(yùn)用了，導(dǎo)致存在不準(zhǔn)確的計算。圖 4.熱處理工藝圖解即使如此，把經(jīng)驗方法與定性分析相比較，通過計算機(jī)來進(jìn)行熱處理模擬取得了很大的進(jìn)展。3.23.2 模型的建立和融合模型的建立和融合在模具的開發(fā)過程中，涉及到設(shè)計、制造、熱處理、裝配、維修等。它們應(yīng)該有自己的數(shù)據(jù)庫和模型。它們通過事物的內(nèi)在聯(lián)系建立模型，互相串聯(lián)起來，盡管建立和運(yùn)用動態(tài)推理機(jī)制，但其目的在于完成優(yōu)化設(shè)計。產(chǎn)品模型和其它模型的聯(lián)系已被建立。如果細(xì)小組織模型發(fā)生改變，則產(chǎn)品模型也將改變。事實上，它屬于數(shù)據(jù)庫與模具之間的聯(lián)系。當(dāng)熱處理模型集成到系統(tǒng)以后，它已不再是一個孤立的單位，而是一個部分，同時在系統(tǒng)中接近其它模型。在搜查后，熱處理數(shù)據(jù)庫的計算和推理能力，熱處理程序都被幾何模型，模具制造模型和預(yù)算所限制，這是通行的。如果這種限制不服從，系統(tǒng)會發(fā)出解釋性的警告。所用設(shè)計的細(xì)小組織都是通過互連網(wǎng)連接的。3.33.3 各部分之間的管理和協(xié)調(diào)各部分之間的管理和協(xié)調(diào)復(fù)雜的模具需要其中各項目組之間密切合作。因為考慮到模具的開發(fā)，各6部分都存在缺點(diǎn)，它必須得到管理和協(xié)調(diào)。首先，各項目組應(yīng)該確定其本身的控制條件和資源要求，同時了解不同環(huán)境下的工作程序，以避免發(fā)生沖突。其次，要提出開發(fā)計劃和建立監(jiān)控機(jī)制。如果開發(fā)受到限制則可逐步排除。敏捷管理和協(xié)調(diào)有助于交流信息，提高效率和減少材料。同時這有利于激發(fā)人的創(chuàng)造力，消除阻礙和制定出最好的方法。4.4.總結(jié)總結(jié)熱處理 CAD/CAE 技術(shù)已被集成到模具并行設(shè)計中去，同時熱處理已被制成圖表，這有利于提高效率，較易發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。模型的開發(fā)已在同一個平臺運(yùn)行。在這個平臺中，當(dāng)熱處理工藝制定出來后，設(shè)計人員可獲得相關(guān)信息和轉(zhuǎn)讓部分信息到其它設(shè)計部門。制定出正確的開發(fā)計劃并按時調(diào)整可以極大縮短開發(fā)周期和降低成本。文獻(xiàn)出處：李雄，張鴻冰，阮雪榆，羅中華，張艷.模具熱處理及其導(dǎo)向平行設(shè)計J. 鋼鐵研究學(xué)報英文版，2006，13（1）:40-43，74
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