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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
題目：吊耳加強(qiáng)板零件的沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì)
專 業(yè) 名 稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化
班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 078105318
學(xué) 生 姓 名 羅賢明
指 導(dǎo) 教 師 陳為國(guó)
填 表 日 期 2011 年 6 月 1 日
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
題目吊耳加強(qiáng)板的沖壓與沖模設(shè)計(jì)
專 業(yè) 名 稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 078105318
學(xué) 生 姓 名 羅賢明
指 導(dǎo) 教 師 陳為國(guó)
填 表 日 期 2011 年 3 月 1 日
說 明
開題報(bào)告應(yīng)結(jié)合自己課題而作，一般包括：課題依據(jù)及課題的意義、國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)（含文獻(xiàn)綜述）、研究?jī)?nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案、目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度、參考文獻(xiàn)等內(nèi)容。以下填寫內(nèi)容各專業(yè)可根據(jù)具體情況適當(dāng)修改。但每個(gè)專業(yè)填寫內(nèi)容應(yīng)保持一致。
一、選題的依據(jù)及意義：
1..1本課題研究的主要內(nèi)容
（1）對(duì)給定零件進(jìn)行工藝分析并確定工藝方案
（2）吊耳加強(qiáng)板總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及相關(guān)工藝計(jì)算
（3）進(jìn)行吊耳加強(qiáng)板的沖模設(shè)計(jì)
（4）繪制吊耳加強(qiáng)板的零件圖
（5）擬定主要零件的加工工藝
（6）編寫設(shè)計(jì)說明書
1.2課題研究的意義
本課題要求對(duì)給定的零件托架進(jìn)行沖壓工藝，通過對(duì)零件進(jìn)行詳細(xì)的工藝分析確定零件的沖壓工藝方案并制定部分零件的制造工藝。通過課題讓我們能夠掌握中等復(fù)雜程度零件的沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì)和制造的一般方法，對(duì)零件沖壓工藝方案的確定、工藝計(jì)算及沖模設(shè)計(jì)有更深層次的認(rèn)識(shí)，并學(xué)會(huì)對(duì)沖模設(shè)計(jì)資料的檢索與整合以及對(duì)已有資料的充分合理的使用，該實(shí)踐性課題是對(duì)學(xué)生理論學(xué)習(xí)水平的實(shí)踐和檢驗(yàn)，可對(duì)以后從事類似的工作有一定的指導(dǎo)性和實(shí)踐性意義。
二、國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)（含文獻(xiàn)綜述）：
2.1沖壓技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，工業(yè)產(chǎn)品日益復(fù)雜與多樣化，產(chǎn)品性能和質(zhì)量也在不斷提高，因而對(duì)沖壓技術(shù)提出了更高的要求。沖壓技術(shù)自身也在不斷地創(chuàng)新和發(fā)展。為了適應(yīng)大批量、高效率生產(chǎn)的需要，在沖壓模具和設(shè)備上廣泛應(yīng)用了各種自動(dòng)化的進(jìn)出料機(jī)構(gòu)。對(duì)于大中型沖壓件，例如汽車覆蓋件，專門配置了機(jī)械手或機(jī)器人。這不僅僅大大提高了沖壓件的生產(chǎn)品質(zhì)和生產(chǎn)率，而且也增加了沖壓工作的安全性。在中小件的大批量生產(chǎn)方面，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用多工位級(jí)進(jìn)模，多工位壓力機(jī)或高速壓力機(jī)。在中小批量多品種方面，正在發(fā)展柔性制造系統(tǒng)。
2.2CAD/CACAM等技術(shù)的不斷深入應(yīng)用，使模具質(zhì)量提高、生產(chǎn)周期下降。
先進(jìn)沖壓技術(shù)是指導(dǎo)信息技術(shù)/新材料/新工藝與傳統(tǒng)沖壓成形技術(shù)的結(jié)合。目前，沖壓行業(yè)的技術(shù)水平和先進(jìn)性，要表現(xiàn)在以CAD/CAE/CAM技術(shù)為代表的數(shù)字化與信息化程度，及企業(yè)中信息集成和管理網(wǎng)絡(luò)程度。目前，國(guó)內(nèi)汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)普遍采用了CAD/CAE/CAM技術(shù)，CAPP技術(shù)也已經(jīng)開始使用。
隨著計(jì)算機(jī)的深入使用，我國(guó)不少企業(yè)已經(jīng)在嘗試或開展計(jì)算機(jī)輔助沖壓工藝設(shè)計(jì)CAPP系統(tǒng)已從工藝設(shè)計(jì)發(fā)展到工藝信息的管理，設(shè)計(jì)方法也從派生式、混合式、創(chuàng)成式三種CAPP系統(tǒng)并舉的局面向智能化的混合式方向發(fā)展。但很多地方仍需要設(shè)計(jì)人員的決策與經(jīng)驗(yàn)，真正實(shí)用的基于知識(shí)的大型復(fù)雜沖壓件CAPP系統(tǒng)尚未建立。由于沖壓工藝設(shè)計(jì)過程的復(fù)雜性和模糊性，想要全面有效的決問題，需要一種新型智能型工程設(shè)計(jì)方法，即基于知識(shí)工程的KBE技術(shù)及信息管理技術(shù)綜合應(yīng)用到?jīng)_壓件工藝設(shè)計(jì)中，建立智能優(yōu)化的CAPP系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)與CAD/CAE/CAM及管理的集成化，將是該領(lǐng)域未來的發(fā)展方向。
總的來說，中國(guó)目前的機(jī)械制造還需要進(jìn)一步調(diào)整，增長(zhǎng)方式也需要進(jìn)一步轉(zhuǎn)變，必須從大量的擴(kuò)張逐漸轉(zhuǎn)變到以質(zhì)為先的軌道上來。只有這樣，我國(guó)機(jī)械制造產(chǎn)品的質(zhì)量與水平才能真正提升，才能擁有國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，才能使機(jī)械制造產(chǎn)品的出口量的增長(zhǎng)與質(zhì)的提升相結(jié)合。21世紀(jì)的今天，中國(guó)憑借豐富且廉價(jià)的人力資源、龐大的市場(chǎng)及其他許多有利條件，已成為承接工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家機(jī)械制造業(yè)轉(zhuǎn)移的良好目的地。隨著國(guó)際交往的日益增多和外資在中國(guó)機(jī)械制造行業(yè)的投入日益增多，中國(guó)機(jī)械制造已經(jīng)于世界機(jī)械制造密不可分，中國(guó)機(jī)械制造在世界機(jī)械制造中的地位和影響也會(huì)越來越重要
三、研究?jī)?nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案：
下圖所示為某車型上的吊耳加強(qiáng)板零件，材料為３５鋼，料厚２ｍｍ。該零件為一淺的無凸緣拉伸件。
其拉伸高度僅５ｍｍ，基本與Ｒ２ｍｍ圓弧重合，其拉伸高度無特別要求。零件中間有一個(gè) Ф４８
+0.8
+0.4ｍｍ的圓孔，其精度要求不算高，直接沖壓即能夠滿足要求。該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)不多，應(yīng)用戶的要
求，決定用通用的曲柄壓力機(jī)加工，其沖壓工藝為：落料、沖孔→拉伸成形。
36.51）方案對(duì)比
方案一：先沖孔，再?gòu)澢?，后落料。單工序模生產(chǎn)。
方案二：沖孔—彎曲—落料級(jí)進(jìn)沖壓。級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。
方案三：落料-拉深-沖孔復(fù)合模沖壓。復(fù)合模生產(chǎn)。
表2-1 各類模具結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)比較
模具種類比較項(xiàng)目
單工序模
（無導(dǎo)向）（有導(dǎo)向）
級(jí)進(jìn)模
復(fù)合模
零件公差等級(jí)
低
一般
可達(dá)IT13～I(xiàn)T10級(jí)
可達(dá)IT10～I(xiàn)T8級(jí)
零件特點(diǎn)
尺寸不受限制厚度不受限制
中小型尺寸厚度較厚
小零件厚度0.2～6mm可加工復(fù)雜零件，如寬度極小的異形件
形狀與尺寸受模具結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度限制，尺寸可以較大，厚度可達(dá)3mm
零件平面度
低
一般
中小型件不平直，高質(zhì)量制件需較平
由于壓料沖件的同時(shí)得到了較平，制件平直度好且具有良好的剪切斷面
生產(chǎn)效率
低
較低
工序間自動(dòng)送料，可以自動(dòng)排除制件，生產(chǎn)效率高
沖件被頂?shù)侥＞吖ぷ鞅砻嫔?，必須手?dòng)或機(jī)械排除，生產(chǎn)效率較低
安全性
不安全，需采取安全措施
比較安全
不安全，需采取安全措施
模具制造工作量和成本
低
比無導(dǎo)向的稍高
沖裁簡(jiǎn)單的零件時(shí)，比復(fù)合模低
沖裁較復(fù)雜零件時(shí)，比級(jí)進(jìn)模低
適用場(chǎng)合
料厚精度要求低的小批量沖件的生產(chǎn)
大批量小型沖壓件的生產(chǎn)
形狀復(fù)雜，精度要求較高，平直度要求高的中小型制件的大批量生產(chǎn)
根據(jù)分析結(jié)合表分析：
方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造周期短，制造簡(jiǎn)單，但需要兩副模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)的要求。
方案二只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，精度也能滿足要求，模具制造工作量和成本比較高。適合大批量生產(chǎn)。
方案三只需一副模具，制件精度和生產(chǎn)效率都較高，且工件最小壁厚大于凸凹模許用最小壁厚模具強(qiáng)度也能滿足要求。沖裁件的內(nèi)孔與邊緣的相對(duì)位置精度較高，板料的定位精度比方案三低，模具輪廓尺寸較小。
通過對(duì)上述三種方案的分析比較，該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案一為佳。由于本設(shè)計(jì)只討論拉深工藝和拉深模具的設(shè)計(jì)，所以使用一套單工序的拉深模具進(jìn)行生產(chǎn)即可。
四、目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度
（1） 通過對(duì)托架工件的工藝分析，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)過程中還要考慮到所設(shè)計(jì)的零件的課加工性，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)工作量大，工作難度大的特點(diǎn)，擬采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)AutoCAD、UG等相關(guān)軟件來完成模具的設(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，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。
設(shè)計(jì)中所提供的托架材料為厚度2mm的35鋼，該零件沖孔落料彎曲成形。一般沖制該零件需落料、沖孔、彎曲等基本工序來完成。為了減少工序，對(duì)該零件進(jìn)行詳細(xì)分析研究，并查閱有關(guān)資料，認(rèn)為該零件可有兩幅模具完成，一副沖孔落料復(fù)合模，一副彎曲模。
工作進(jìn)度：
1.收集有關(guān)資料，撰寫開題報(bào)告； 1周
2.英文翻譯（6000實(shí)詞以上） 1周
3.繪制吊耳加強(qiáng)板沖件圖，應(yīng)用Fastform軟件進(jìn)行CAE分析 4周
4.編制吊耳加強(qiáng)板沖壓成形工藝規(guī)程； 2周
5.繪制吊耳加強(qiáng)板成形模總裝圖及零件圖； 6周
6.撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 3周
7.畢業(yè)設(shè)計(jì)審查，畢業(yè)答辯。 1周
五、參考文獻(xiàn)
1.《沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫組.沖模設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)，1995
2.陳為國(guó).吊耳加強(qiáng)板沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì).模具制造，2002.6
3.王新華，袁聯(lián)富編.沖模結(jié)構(gòu)圖冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003
4.羅益旋.沖壓新工藝新技術(shù)及模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè). 銀聲音像出版社，2004
5. GB2851～2875《冷沖模》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書
I、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目：
吊耳加強(qiáng)板零件沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì)
II、畢 業(yè)設(shè)計(jì)(論文)使用的原始資料(數(shù)據(jù))及設(shè)計(jì)技術(shù)要求：
1.吊耳加強(qiáng)板零件圖
2.生產(chǎn)綱領(lǐng)：中等批量
3.要求完成零件的沖壓工藝分析和沖壓工藝規(guī)程的編制。
1）要求編制吊耳加強(qiáng)板零件沖壓工藝
2）完成吊耳加強(qiáng)板成形模設(shè)計(jì)
III、畢 業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作內(nèi)容及完成時(shí)間：
1.收集有關(guān)資料，撰寫開題報(bào)告； 第1周——第2周
2.英文翻譯（6000實(shí)詞以上） 第3周
3.繪制吊耳加強(qiáng)板沖件圖， 第4周——第5周
4.編制吊耳加強(qiáng)板沖壓成形工藝規(guī)程； 第6周——第7周
5.繪制吊耳加強(qiáng)板成形模總裝圖及零件圖； 第8周——第10周
6.撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第11周——第12周
7.畢業(yè)設(shè)計(jì)審查，畢業(yè)答辯。 第13周
Ⅳ 、主 要參考資料：
1.《沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫組.沖模設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)，1995
2.陳為國(guó).吊耳加強(qiáng)板沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì).模具制造，2002.6
3.王新華，袁聯(lián)富編.沖模結(jié)構(gòu)圖冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003
4.羅益旋.沖壓新工藝新技術(shù)及模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè). 銀聲音像出版社，2004
5. GB2851～2875《冷沖模》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
航空工程系 系 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè)類 0781053 班
學(xué)生（簽名）：
填寫日期： 2011 年 3 月 1 日
指導(dǎo)教師（簽名）：
助理指導(dǎo)教師(并指出所負(fù)責(zé)的部分)：
航空工程系 系主任（簽名）
附注:任務(wù)書應(yīng)該附在已完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書首頁(yè)。
- 7 -
Cost Savings for Mold Materials: Consider the Details
Ways to reduce costs that are not related to the price per pound of the mold material.
By Patricia Miller
Choosing the right tooling material for plastic molding is becoming ever more difficult. In light of intense competition, as well as the cost of raw materials, which is driving the price of materials for molds up, it becomes increasingly more important to be selective in the choice of mold materials. There are things that can be done to help the moldmaker make the best selections for the application at hand, and these things are not simply looking at the price per pound.
But in order to do this, the moldmaker must consider other factors. This starts at the beginning of the moldmaking cycle, as the part to be manufactured is being proposed. The major areas to be considered in a mold design include:
· Size and complexity of the part or mold
· Production quantity required
· Type of plastic molding material required and its impact on the molding environment
· Mechanical requirements for the mold
· Physical property requirements for the mold (thermal conductivity, stiffness, thermal expansion)
· Stability requirement of mold during operation
Assembly issues (mating material criteria, coatability)
· Design features (sharp corners, thin sections, sealing methods)
· Surface condition requirements (polishing, texturing demands)
· Manufacturing methods (electro dis-charge machining, hard milling)
Cost savings can occur in all these areas, but for this discussion four areas of alloys will be addressed:
1. New high hardness matrix alloys
2. Thermally conductive alloys
3. Corrosion resistant materials
4. Prehardened alloys
In each case, the cost of the mold material is significantly outweighed by the benefits these alloys bring.
Figure 1. A mold for plastic injection molded electric motor rotors, made of 30 percent glass-filled Polyamide. Mold material has, to date, increased the life of the mold over 20 percent, eliminating mold repairs and refurbishment. Figures courtesy of Bohler-Uddeholm Corporation.
1. High Hardness Matrix Alloys
In an exciting development for mold materials, there are now tool steel grades available that can replace S7, H13 and with coating replace A2, D2 and M2 types where wear resistance is required. But the advantage that these grades bring is that they can be used from 50 HRC up to 62 HRC, and are weldable, polishable to high levels, texturable and are coatable when even higher wear resistance is required.
Figure 2. The relationship of highly conductive alloys, thermal conductivity versus hardness. The new Cu-Ni alloy, having hardness levels like that of P20, has higher thermal conductivity than other copper alloys and aluminum.
Very tough grades, these materials also provide an added advantage that thermal conductivity exceeds that of H13, hence cycle times can be reduced. These grades replace past cold work grades that could only achieve their mechanical properties by low temperature tempers, which did not permit good weldability, nitriding or PVD coating above 400oF. Their high polishability and texturability is due to the excellent uniformity of the matrix from the use of high technology remelting processes.
An example of this is shown in Figure 1. An injection mold insert made of Polyamide plus 30 percent glass fiber, was manufactured from a chromium-molybdenum-vanadium alloyed tool steel. At 54-56 HRC, it has been running for over 7,700 pieces and is still running well. Premium H13 at 50-52 HRC began to wear and plastically deform at 6,000 pieces.
2.Thermally Conductive Alloys
Copper alloys have been available for several years to address the need for cycle time reduction and part reproducibility, and have been used particularly for cores where plastic residing times are highest. Copper-beryllium alloys are available in hardness ranges of 30-40 HRC. In addition, there is a copper-nickel alloy that can achieve hardness of 30 HRC, which is in the range of a typical P20. The advantage this grade brings is that its thermal conductivity exceeds that of other copper alloys in this hardness range, and also that of aluminum. This grade also is antigalling and corrosion resistant (see Figure 2).
Figure 3. Rough milling of the cavity; premium H13, 45 HRC.
3. Design and Stainless Alloys
It is time to reconsider stainless alloys. There are new stainless alloys whose benefits are clear: high polishability, with toughness levels in the range of Premium H13, up to 50-52 HRC. The fact that these alloys will maintain their corrosion resistance with minimal need for rework or repolishing over the life of the mold, and still provide a durable, high mechanical strength mold, is worth careful consideration.
Figure 4. Drilling of cooling channels; premium H13, 45 HRC
One area which has limited the life of stainless molds in the past has been the use of tapered pipe plugs. Heat treatment limitations, machining issues with devel-oping the threads, stresses generated in the threads following torquing, along with the corrosive conditions of dead zones—which create pitting attack on the stainless—can lead to cracking in these regions. New stainless alloys can minimize susceptibility to this along with plug designs that are available to handle hydraulic sealing issues without machining threads into the mold material.
4. Prehardened Mold Materials
Looking away from the steel cost to manufacturing technique, we now see the development of machining practices, which permit the customer to use grades that are prehardened to higher hardness ranges. It is now possible to machine grades like H13 at hardness levels in the range of 44-46 HRC, and in many cases even harder. The advantage this brings is that the steel can be prehardened, in a method that gives excellent properties because the cooling rates can be faster when less detail is in the mold, and cracking susceptibility is less. The integrity of the steel increases, while the need for rough machining, stress relieving and prefinish machining is eliminated. This saves time and money, when usually at the stage when heat treatment is performed, time constraints are high. With these time constraints, corners get cut and heat treatment is not always done to optimize the property of the steel. Tempers may not all get done, and cooling rates are slowed down to permit less stock to be left on, because the moldmaker has less time to remove the extra stock needed for the movement that will take place from a good, rapid quench.
Figure 5. Finishing milling of cavity; premium H13, 45 HRC.
Some examples of how to machine a hardened H13 are given in Figures 3, 4 and 5.
Conclusion
There are many ways to reduce cost that are not related to the price per pound of the mold material. With the ultimate goal to provide the customer what they need in terms of part integrity and reliability, manufacturing a mold that will provide all of these things in a reasonable way requires a thorough review of the design criteria, manufacturing processes and production demands. New materials and methods are available that were not there the last time the mold was made, that can help minimize the overall cost of the mold.
附錄B
專業(yè)外文翻譯
節(jié)省模具材料費(fèi)用細(xì)則
降低成本的方式涉及的不光是每磅模具材料的價(jià)格。
作者：帕特麗夏 米勒
正確的選擇塑料模具材料變得越來越重要，在競(jìng)爭(zhēng)激烈的今天，原材料的成本升高使得模具的價(jià)格上漲，模具的材料的選擇就本的日益重要。有些東西可以幫助模具制造者們最好的選擇模具材料，并且這些東西不就簡(jiǎn)單的降低每磅模具材料的價(jià)格。
但是為了節(jié)省成本，模具制造商們肯定也會(huì)考慮到其他因素。首先要考慮的是模具制造的周期，當(dāng)要制造一個(gè)零件的時(shí)候，模具的主要設(shè)計(jì)的部分包括：
l 模具尺寸和復(fù)雜的模具型腔
l 產(chǎn)品質(zhì)量要求
l 塑料成型的類型和成型因素的影響
l 模具制造機(jī)械設(shè)備的要求
l 模具物理因素要求（傳熱性、硬度、熱膨脹）
l 生產(chǎn)過程中的穩(wěn)定性
裝配問題（符合裝配原則，防繡）
l 設(shè)計(jì)原則（銳角轉(zhuǎn)角、避免薄壁、密封性好）
l 符合表面技術(shù)要求（拋光、粗糙度要求）
l 制造方式（電鍍、電火花加工、磨削加工）
每個(gè)階段都可以作到節(jié)省成本，但是有四個(gè)方面最為突出：
1. 新型高硬度鉍鉛錫銻合金
2. 熱導(dǎo)性良好的合金
3. 抗腐蝕材料
4. 預(yù)硬合金
無論以上那一種材料，作為模具材料，在節(jié)省成本方面的價(jià)值都是超過其他材料的方案。
例1． 電機(jī)轉(zhuǎn)子注塑模添加了30％的玻璃填充物聚酰胺，使得模具的壽命延長(zhǎng)了20％，減少模具修理和拋光工序。本例由Bohler-Uddeholm公司提供。
1． 高硬度鉍鉛錫銻合金
模具材料的發(fā)展令人樂觀，出現(xiàn)的許多新型的工具，鋼取代了S7，H13并且表面處理鋼代替了A2，D2，M2。這些新型的高級(jí)鋼的優(yōu)勢(shì)在于他們的硬度達(dá)到HRC50～HRC60，并且能夠焊接、精密磨削，組織致密和良好的耐磨性。
例2． 高熱導(dǎo)性鋼的導(dǎo)熱性與硬度的聯(lián)系。新型的銅鎳合金有著高硬度，達(dá)P20，比其他銅合金和鋁合金有著更好的導(dǎo)熱性。
那些超硬的材料，他們的優(yōu)勢(shì)在于熱導(dǎo)性超過H13。因此生產(chǎn)周期縮短。這些高級(jí)鋼替代了過去冷作模具鋼需要通過低溫回火才能達(dá)到所需機(jī)械性能，而且冷作模具鋼還不能焊接，擠壓或者400oF的PVD表面處理。高硬材料的優(yōu)良的表面特性來自于高技術(shù)的熔化處理得到的均勻的內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)。
例1能夠說明以上觀點(diǎn)。注塑模加入30％的聚酰胺玻璃纖維，被制造成鉻鉬釩合金工具鋼。硬度在54～56HRC，它能夠工作7700次而毫物損傷，Premium H13的硬度在50～52HRC，在6000次的工作之后，塑件開始發(fā)生變形。
2． 熱導(dǎo)合金鋼
銅合金的使用已經(jīng)有很多年了，一直以來都在努力縮短銅合金重新成型的周期，通過利用特殊核心技術(shù)，塑料的成型次數(shù)最高。銅鈹和經(jīng)在硬度范圍30～40HRC范圍使用。另外銅鎳合金硬度能達(dá)30HRC，在P20的范圍之內(nèi)。此級(jí)別的合金的優(yōu)勢(shì)是熱傳導(dǎo)性和硬度范圍超過其他銅合金，也超過鋁合金的性能。此級(jí)別合金穩(wěn)定性、抗腐蝕性腔（參見例2）。
例3． 型腔磨削加工，優(yōu)質(zhì)H13，硬度45HRC
3． 不繡鋼的設(shè)計(jì)
我們必須重新審視不銹鋼的作用，很多新型的不繡鋼優(yōu)點(diǎn)突出，高的拋光能力，高的硬度等級(jí)可達(dá)H13，硬度HRC50～52。事實(shí)上這些合金保持著它們優(yōu)良的抗腐蝕性和最小的表面磨損，使的模具經(jīng)久耐用，這些優(yōu)點(diǎn)是值得我們認(rèn)真考慮的。
例4． 鉆孔加工冷卻水道；優(yōu)質(zhì)H13，45HRC。
這個(gè)區(qū)域會(huì)影響不繡鋼模具的壽命，過去通過異敬管插頭來降低影響。熱處理的限制螺紋的加工存在問題，由于扭矩螺紋終止線存在壓力，死區(qū)表面在腐蝕環(huán)境中產(chǎn)生蝕斑，這些區(qū)域可能導(dǎo)致裂紋。新型的不銹鋼合金材料能最小優(yōu)化此不足，通過接頭的設(shè)計(jì)控制水封機(jī)構(gòu)，而不需要在模具中加工螺紋。
4． 預(yù)硬模具材料
回望鋼的制造技術(shù)和價(jià)格的關(guān)系，我們現(xiàn)在看到加工技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，這使我們可以在更大的范圍應(yīng)用更硬的材料，預(yù)硬鋼。它可能加工硬度等級(jí)H13，44～46HRC的材料，甚至更硬的材料。這種材料的優(yōu)點(diǎn)在于可以先使之變硬，因?yàn)楸毁x予了這樣優(yōu)良的特性，所以它的冷卻速度很快，不會(huì)產(chǎn)生裂紋。粗加工的時(shí)候，鋼的完整性很重要，從而減少了很多修補(bǔ)和后處理的過程。這種節(jié)省時(shí)間和成本的方法，在熱處理的過程種是很重要的，時(shí)間的利用率高了。利用節(jié)省的時(shí)間可以優(yōu)化鋼的特性。回火的效果都沒這么好，冷卻率的降低，使原料量降低，因?yàn)槟＞咧圃煺吆苌贂?huì)花時(shí)間處理額外的原料，通過快速的淬火使原料變成產(chǎn)品。
例5．完成的型腔加工; 優(yōu)質(zhì)H13, 45 HRC 。
一些例子怎樣用機(jī)器制造被硬化的H13 給出在例3, 4 和5 。
結(jié)論
有許多方法降低生產(chǎn)成本，而不僅僅是與每磅模具材料費(fèi)用有關(guān)的方法。我們要提供給顧客的是最終的產(chǎn)品，按照顧客要求的完整的、穩(wěn)定的符合設(shè)計(jì)合理性的制造過程和產(chǎn)品要求的模具給顧客。新材料和方法的使用是的模具的制造比以前更出色，并且使模具的整體的費(fèi)用降為最低。
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南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 1 頁(yè) 目錄 1 緒 論 ............................................................3 1.1 模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及市場(chǎng)前景 ..........................................................................3 1.2 沖壓工藝介紹 ..........................................................................................................3 1.3 沖壓工藝的種類 ......................................................................................................4 1.4 沖壓行業(yè)阻力和障礙與突破 ..................................................................................4 2 工件的工藝分析 .................................................7 2.1 工件材料 ..................................................................................................................7 2.2 工件結(jié)構(gòu)形狀 ..........................................................................................................7 2.3 工件尺寸精度 ..........................................................................................................7 2.4 工件展開長(zhǎng)度計(jì)算 .................................................8 3 工藝方案的確定 ................................................11 4 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 ...........................................13 5 模具總體設(shè)計(jì) ...................................................14 5.1 模具類型的選擇 ....................................................................................................14 5.2 操作方式 ................................................................................................................14 5.3 卸料、出件方式 ....................................................................................................14 5.4 確定導(dǎo)向方式 ........................................................................................................14 6 模具設(shè)計(jì)計(jì)算 ...................................................15 6.1 彎曲力的計(jì)算 ........................................................................................................15 6.2 頂件力的計(jì)算 15 6.3 壓力中心的確定 ....................................................................................................16 6.4 模具工作部分零件尺寸計(jì)算 ........................................16 7 主要零部件設(shè)計(jì) ................................................20 7.1 工作零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ........................................................................................20 8 校核模具閉合高度及壓力機(jī)有關(guān)參數(shù) ..........................25 8.1 校核模具閉合高度 ................................................................................................25 8.2 沖壓設(shè)備的選定 ..................................................25 9 設(shè)計(jì)并繪制模具總裝圖及選取標(biāo)準(zhǔn)件 ..........................27 10 模具的安裝調(diào)試 ...............................................28 10.1 模具的安裝調(diào)試 ..................................................................................................28 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 2 頁(yè) 結(jié)論 29 參考文獻(xiàn) 30 致謝 31 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 3 頁(yè) 1 緒論 1.1 模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及市場(chǎng)前景 現(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱。世界模具市場(chǎng)總體上供不應(yīng)求，市場(chǎng)需求量 維持在600億至650億美元，同時(shí)，我國(guó)的模具產(chǎn)業(yè)也迎來了新一輪的發(fā)展機(jī)遇。近幾年， 我國(guó)模具產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值保持13%的年增長(zhǎng)率（據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2004年國(guó)內(nèi)模具進(jìn)口總值達(dá) 到600多億，同時(shí)，有近200個(gè)億的出口），到2005年模具產(chǎn)值預(yù)計(jì)為600億元，模具及 模具標(biāo)準(zhǔn)件出口將從現(xiàn)在的每年9000多萬美元增長(zhǎng)到2005年的2億美元左右。單就汽車 產(chǎn)業(yè)而言，一個(gè)型號(hào)的汽車所需模具達(dá)幾千副，價(jià)值上億元，而當(dāng)汽車更換車型時(shí)約有 80%的模具需要更換。2003年我國(guó)汽車產(chǎn)銷量均突破400萬輛，預(yù)計(jì)2004年產(chǎn)銷量各突破 500萬輛，轎車產(chǎn)量將達(dá)到260萬輛。另外，電子和通訊產(chǎn)品對(duì)模具的需求也非常大，在 發(fā)達(dá)國(guó)家往往占到模具市場(chǎng)總量的20%之多。目前，中國(guó)17000多個(gè)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)，從業(yè) 人數(shù)約50多萬。1999年中國(guó)模具工業(yè)總產(chǎn)值已達(dá)245億元人民幣。工業(yè)總產(chǎn)值中企業(yè)自 產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占三分之一。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓 模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其它各類模具約占11%。 1.2 沖壓工藝介紹 沖壓是靠壓力機(jī)和模具對(duì)板材、帶材、管材和型材等施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形 或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件(沖壓件)的成形加工方法。沖壓和鍛造同屬塑 性加工(或稱壓力加工)，合稱鍛壓。沖壓的坯料主要是熱軋和冷軋的鋼板和鋼帶。 全世界的鋼材中，有 6070%是板材，其中大部分是經(jīng)過沖壓制成成品。汽車的車 身、底盤、油箱、散熱器片，鍋爐的汽包、容器的殼體、電機(jī)、電器的鐵芯硅鋼片等都 是沖壓加工的。儀器儀表、家用電器、自行車、辦公機(jī)械、生活器皿等產(chǎn)品中，也有大 量沖壓件。 沖壓件與鑄件、鍛件相比，具有薄、勻、輕、強(qiáng)的特點(diǎn)。沖壓可制出其他方法難于 制造的帶有加強(qiáng)筋、肋、起伏或翻邊的工件，以提高其剛性。由于采用精密模具，工件 精度可達(dá)微米級(jí)，且重復(fù)精度高、規(guī)格一致，可以沖壓出孔、凸臺(tái)等。 冷沖壓件一般不再經(jīng)切削加工，或僅需要少量的切削加工。熱沖壓件精度和表面狀 態(tài)低于冷沖壓件，但仍優(yōu)于鑄件、鍛件，切削加工量少。 沖壓是高效的生產(chǎn)方法，采用復(fù)合模，尤其是多工位級(jí)進(jìn)模，可在一臺(tái)壓力機(jī)上完 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 4 頁(yè) 成多道沖壓工序，實(shí)現(xiàn)由帶料開卷、矯平、沖裁到成形、精整的全自動(dòng)生產(chǎn)。生產(chǎn)效率 高，勞動(dòng)條件好，生產(chǎn)成本低，一般每分鐘可生產(chǎn)數(shù)百件。 1.3 沖壓工藝的種類 沖壓主要是按工藝分類，可分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序也稱沖裁， 其目的是使沖壓件沿一定輪廓線從板料上分離，同時(shí)保證分離斷面的質(zhì)量要求。成形工 序的目的是使板料在不破坯的條件下發(fā)生塑性變形，制成所需形狀和尺寸的工件。在實(shí) 際生產(chǎn)中，常常是多種工序綜合應(yīng)用于一個(gè)工件。沖裁、彎曲、剪切、拉深、脹形、旋 壓、矯正是幾種主要的沖壓工藝。 沖壓用板料的表面和內(nèi)在性能對(duì)沖壓成品的質(zhì)量影響很大，要求沖壓材料厚度精確、 均勻；表面光潔，無斑、無疤、無擦傷、無表面裂紋等；屈服強(qiáng)度均勻，無明顯方向性； 均勻延伸率高；屈強(qiáng)比低；加工硬化性低。 在實(shí)際生產(chǎn)中，常用與沖壓過程近似的工藝性試驗(yàn)，如拉深性能試驗(yàn)、脹形性能試 驗(yàn)等檢驗(yàn)材料的沖壓性能，以保證成品質(zhì)量和高的合格率。 模具的精度和結(jié)構(gòu)直接影響沖壓件的成形和精度。模具制造成本和壽命則是影響沖 壓件成本和質(zhì)量的重要因素。模具設(shè)計(jì)和制造需要較多的時(shí)間，這就延長(zhǎng)了新沖壓件的 生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。 模座、模架、導(dǎo)向件的標(biāo)準(zhǔn)化和發(fā)展簡(jiǎn)易模具(供小批量生產(chǎn))、復(fù)合模、多工位級(jí) 進(jìn)模(供大量生產(chǎn))，以及研制快速換模裝置，可減少?zèng)_壓生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量和縮短準(zhǔn)備時(shí) 間，能使適用于減少?zèng)_壓生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量和縮短準(zhǔn)備時(shí)間，能使適用于大批量生產(chǎn)的先 進(jìn)沖壓技術(shù)合理地應(yīng)用于小批量多品種生產(chǎn)。 沖壓設(shè)備除了厚板用水壓機(jī)成形外，一般都采用機(jī)械壓力機(jī)。以現(xiàn)代高速多工位機(jī) 械壓力機(jī)為中心，配置開卷、矯平、成品收集、輸送等機(jī)械以及模具庫(kù)和快速換模裝置， 并利用計(jì)算機(jī)程序控制，可組成高生產(chǎn)率的自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線。 在每分鐘生產(chǎn)數(shù)十、數(shù)百件沖壓件的情況下，在短暫時(shí)間內(nèi)完成送料、沖壓、出件、 排廢料等工序，常常發(fā)生人身、設(shè)備和質(zhì)量事故。因此，沖壓中的安全生產(chǎn)是一個(gè)非常 重要的問題。 1.4 沖壓行業(yè)阻力和障礙與突破 阻力一：機(jī)械化、自動(dòng)化程度低 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 5 頁(yè) 美國(guó) 680 條沖壓線中有 70%為多工位壓力機(jī)，日本國(guó)內(nèi) 250 條生產(chǎn)線有 32%為多工 位壓力機(jī)，而這種代表當(dāng)今國(guó)際水平的大型多工位壓力機(jī)在我國(guó)的應(yīng)用卻為數(shù)不多；中 小企業(yè)設(shè)備普遍較落后，耗能耗材高，環(huán)境污染嚴(yán)重；封頭成形設(shè)備簡(jiǎn)陋，手工操作比 重大；精沖機(jī)價(jià)格昂貴，是普通壓力機(jī)的 510 倍，多數(shù)企業(yè)無力投資阻礙了精沖技術(shù) 在我國(guó)的推廣應(yīng)用；液壓成形，尤其是內(nèi)高壓成形，設(shè)備投資大，國(guó)內(nèi)難以起步。 突破點(diǎn)：加速技術(shù)改造 要改變當(dāng)前大部分還是手工上下料的落后局面，結(jié)合具體情況，采取新工藝，提高 機(jī)械化、自動(dòng)化程度。汽車車身覆蓋件沖壓應(yīng)向單機(jī)連線自動(dòng)化、機(jī)器人沖壓生產(chǎn)線， 特別是大型多工位壓力機(jī)方向發(fā)展。爭(zhēng)取加大投資力度，加速?zèng)_壓生產(chǎn)線的技術(shù)改造， 使盡早達(dá)到當(dāng)今國(guó)際水平。而隨著微電子技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展使板材成形裝備自動(dòng)化、 柔性化有了技術(shù)基礎(chǔ)。應(yīng)加速發(fā)展數(shù)字化柔性成形技術(shù)、液壓成形技術(shù)、高精度復(fù)合化 成形技術(shù)以及適應(yīng)新一代輕量化車身結(jié)構(gòu)的型材彎曲成形技術(shù)及相關(guān)設(shè)備。同時(shí)改造國(guó) 內(nèi)舊設(shè)備，使其發(fā)揮新的生產(chǎn)能力。 阻力二：生產(chǎn)集中度低 許多汽車集團(tuán)大而全，形成封閉內(nèi)部配套，導(dǎo)致各企業(yè)的沖壓件種類多，生產(chǎn)集中 度低，規(guī)模小，易造成低水平的重復(fù)建設(shè)，難以滿足專業(yè)化分工生產(chǎn)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力弱； 摩托車沖壓行業(yè)面臨激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，處于“優(yōu)而不勝，劣而不汰”的狀態(tài)；封頭制造 企業(yè)小而散，集中度僅 39.2%。 突破點(diǎn)：走專業(yè)化道路 迅速改變目前“大而全”、“散亂差”的格局，盡快從汽車集團(tuán)中把沖壓零部件分 離出來，按沖壓件的大、中、小分門別類，成立幾個(gè)大型的沖壓零部件制造供應(yīng)中心及 幾十個(gè)小而專的零部件工廠。通過專業(yè)化道路，才能把沖壓零部件做大做強(qiáng)，成為國(guó)際 上有競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的沖壓零部件供應(yīng)商。 阻力三：沖壓板材自給率不足，品種規(guī)格不配套 目前，我國(guó)汽車薄板只能滿足 60%左右，而高檔轎車用鋼板，如高強(qiáng)度板、合金化 鍍鋅板、超寬板(1650mm 以上)等都依賴進(jìn)口。 突破點(diǎn)：所用的材料應(yīng)與行業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展 汽車用鋼板的品種應(yīng)更趨向合理，朝著高強(qiáng)、高耐蝕和各種規(guī)格的薄鋼板方向發(fā)展， 并改善沖壓性能。鋁、鎂合金已成為汽車輕量化的理性材料，擴(kuò)大應(yīng)用已勢(shì)在必行。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 6 頁(yè) 阻力四：科技成果轉(zhuǎn)化慢先進(jìn)工藝推廣慢 在我國(guó)，許多沖壓新技術(shù)起步并不晚，有些還達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，但常常很難形 成生產(chǎn)力。先進(jìn)沖壓工藝應(yīng)用不多，有的僅處于試用階段，吸收、轉(zhuǎn)化、推廣速度慢。 技術(shù)開發(fā)費(fèi)用投入少，導(dǎo)致企業(yè)對(duì)先進(jìn)技術(shù)的掌握應(yīng)用慢，開發(fā)創(chuàng)新能力不足，中小企 業(yè)在這方面的差距更甚。目前，國(guó)內(nèi)企業(yè)大部分仍采用傳統(tǒng)沖壓技術(shù)，對(duì)下一代輕量化 汽車結(jié)構(gòu)和用材所需的成形技術(shù)缺少研究與技術(shù)儲(chǔ)備。 突破點(diǎn)：走產(chǎn)、學(xué)、研聯(lián)合之路 我國(guó)與歐、美、日等相比，存在的最大的差距就是還沒有一個(gè)產(chǎn)、學(xué)研聯(lián)合體，科 研難以做大，成果不能盡快轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。所以應(yīng)圍繞大型開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，以高校 和科研單位為技術(shù)支持，企業(yè)為應(yīng)用基地，形成產(chǎn)品、設(shè)備、材料、技術(shù)的企業(yè)聯(lián)合實(shí) 體，形成既能開發(fā)創(chuàng)新，又能迅速產(chǎn)業(yè)化的良性循環(huán)。 阻力五：大、精模具依賴進(jìn)口 當(dāng)前，沖壓模具的材料、設(shè)計(jì)、制作均滿足不了國(guó)內(nèi)汽車發(fā)展的需要，而且標(biāo)準(zhǔn)化 程度尚低，大約為 40%45%，而國(guó)際上一般在 70%左右。 突破點(diǎn)：提升信息化、標(biāo)準(zhǔn)化水平 必須用信息化技術(shù)改造模具企業(yè)，發(fā)展重點(diǎn)在于大力推廣 CAD/CAM/CAE 一體化技術(shù)， 特別是成形過程的計(jì)算機(jī)模擬分析和優(yōu)化技術(shù)(CAE)。加速我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，提高 精度和互換率。力爭(zhēng) 2005 年模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá)到 60%，2010 年達(dá)到 70%以上基 本滿足市場(chǎng)需求。 阻力六：專業(yè)人才缺乏 業(yè)內(nèi)掌握先進(jìn)設(shè)計(jì)分析技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)的高素質(zhì)人才遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足沖壓行業(yè)飛速 發(fā)展的需要，尤其是摩托車行業(yè)中具備沖壓知識(shí)和技術(shù)和技能的專業(yè)人才更為缺乏且大 量外流。另外，眾多合資公司由外方進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，掌握設(shè)計(jì)權(quán)、投資權(quán)，我方?jīng)_壓技 術(shù)人員難以真正掌握沖壓工藝的真諦。 突破點(diǎn)：提高行業(yè)人員素質(zhì) 這是一項(xiàng)迫在眉睫的任務(wù)，又是一項(xiàng)長(zhǎng)期而系統(tǒng)的任務(wù)。振興我國(guó)沖壓行業(yè)需要大 批高水平的科技人才，大批熟悉國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)、具有現(xiàn)代管理知識(shí)和能力的企業(yè)家，大批 掌握先進(jìn)技術(shù)、工藝的高級(jí)技能人才。要舍得花大力氣，有計(jì)劃、分層次地培養(yǎng)。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 7 頁(yè) 2.沖裁件的工藝分析 本次設(shè)計(jì)沖壓工件如下圖： 圖 2-1 工件圖 2.1 工件材料 由圖 1-1 分析知：35 號(hào)鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的塑性性、焊接性以及壓 力加工性，主要用于制作沖擊件、緊固件，如墊片、墊圈等。適合沖裁加工。 2.2 工件結(jié)構(gòu)形狀 本設(shè)計(jì)只考慮成形工藝，工件材料 35 號(hào)鋼，有良好的塑性，工件結(jié)構(gòu)形狀相對(duì)簡(jiǎn) 單，一個(gè)非圓形的小的拉深，所以適合沖壓加工。 2.3 工件尺寸精度 根據(jù)零件圖上所注尺寸，工件要求不高，尺寸精度要求較低，采用 IT14 級(jí)精度， 普通沖裁完全可以滿足要求。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 8 頁(yè) 根據(jù)以上分析：該零件沖裁工藝性較好，綜合評(píng)比適宜沖裁加工。 2.4 工件展開長(zhǎng)度計(jì)算 中性層的確定 由于中性層的長(zhǎng)度在彎曲變形前后不變，其長(zhǎng)度就是彎曲件坯料展開 尺寸的長(zhǎng)度。而欲求中性層長(zhǎng)度就必須找到其位置，用曲率半徑 表示。0 中性層位置與板料厚度 t、彎曲半徑 r、變薄系數(shù) 等因素有關(guān)，在實(shí)際生 產(chǎn)中為了使用方便，通常采用下面的經(jīng)驗(yàn)公式來確定中性層的位置： 0rxt 式中： 中性層半徑；r彎曲件內(nèi)彎半徑；0 x 為中性層位移系數(shù)，其值件下表：表-2 r/t 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 1 1.2 x 0.2 1 0.2 2 0.2 3 0.2 4 0.2 5 0.2 6 0.2 8 0.3 0.4 1 0.3 3 r/t 1.3 1.5 2 2.5 3 4 5 6 7 8 x 0.3 4 0.3 6 0.3 8 0.3 9 0.4 0.4 2 0.4 4 0.4 6 0.4 8 0.5 從彎曲件圖可以看到：圓角半徑都為 r=2mm，板料厚度 t=2mm，查表-2 得 x=0.41，則中性層半徑為: mxtr82. 41.00=+ 2. 毛坯展開尺寸的計(jì)算 由于本次設(shè)計(jì)工件為非圓形件，對(duì)于非圓形件，我們把它的展開分為 2 部分，分開計(jì)算，直線部分按彎曲計(jì)算處理，圓弧部分按拉深展開計(jì)算， 本次設(shè)計(jì)中，圓弧部分半徑 R=10mm，我們按筒形件拉深處理，交接采取均 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 9 頁(yè) 勻過渡到原則。 坯料展開計(jì)算方法如下： 對(duì)于 5 個(gè)圓弧部分，我們將它按照高度為 5mm，圓角為半徑為 2mm，底 部直徑為 20mm 的圓筒形拉深處理。如圖所示： 圖 2-2 圓筒形拉深展開 則圓弧部分展開后的半徑差為： =5.393mm216-.785-11=dDL 再對(duì) 5 段直壁部分盡享彎曲展開計(jì)算，均按照 90 度彎曲處理，如圖所示： 圖 2-3 彎曲展開 圓弧部分展開長(zhǎng)度 L2 為： mm427.514.832142 =+=+L 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 10 頁(yè) 由于拉深較短，使得圓弧展開和直角展開后輪廓非常接近，差值僅為 ，所以輪廓展開時(shí)可以忽略這個(gè)差值，可以按零件的外輪廓均勻的偏0.34m-21=L 移 1.427mm，展開尺寸如圖所示： 圖 2-4 圖 2-4 工件展開圖 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 11 頁(yè) 3.沖裁工藝方案的確定 方案一：先沖孔，再?gòu)澢?，后落料。單工序模生產(chǎn)。 方案二：沖孔彎曲落料級(jí)進(jìn)沖壓。級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 方案三：落料-拉深-沖孔復(fù)合模沖壓。復(fù)合模生產(chǎn)。 表 2-1 各類模具結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)比較 模具種類 比較項(xiàng)目 單工序模 （無導(dǎo)向） （有導(dǎo) 向） 級(jí)進(jìn)模 復(fù)合模 零件公差等級(jí) 低 一般 可達(dá) IT13IT10 級(jí) 可達(dá) IT10IT8 級(jí) 零件特點(diǎn) 尺寸不 受限制 厚度不 受限制 中小型 尺寸厚 度較厚 小零件厚度 0.26mm 可加工復(fù)雜零件，如 寬度極小的異形件 形狀與尺寸受模具結(jié)構(gòu) 與強(qiáng)度限制，尺寸可以 較大，厚度可達(dá) 3mm 零件平面度 低 一般 中小型件不平直，高 質(zhì)量制件需較平 由于壓料沖件的同時(shí)得 到了較平，制件平直度 好且具有良好的剪切斷 面 生產(chǎn)效率 低 較低 工序間自動(dòng)送料，可 以自動(dòng)排除制件，生 產(chǎn)效率高 沖件被頂?shù)侥＞吖ぷ鞅?面上，必須手動(dòng)或機(jī)械 排除，生產(chǎn)效率較低 安全性 不安全，需采取 安全措施 比較安全 不安全，需采取安全措 施 模具制造工作量 和成本 低 比無導(dǎo)向 的稍高 沖裁簡(jiǎn)單的零件時(shí)， 比復(fù)合模低 沖裁較復(fù)雜零件時(shí)，比 級(jí)進(jìn)模低 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 12 頁(yè) 適用場(chǎng)合 料厚精度要求低 的小批量沖件的 生產(chǎn) 大批量小型沖壓件的 生產(chǎn) 形狀復(fù)雜，精度要求較 高，平直度要求高的中 小型制件的大批量生產(chǎn) 根據(jù)分析結(jié)合表分析： 方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造周期短，制造簡(jiǎn)單，但需要兩副模具，成本高而生產(chǎn)效 率低，難以滿足大批量生產(chǎn)的要求。 方案二只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，精度也能滿足要求，模具制造工作 量和成本比較高。適合大批量生產(chǎn)。 方案三只需一副模具，制件精度和生產(chǎn)效率都較高，且工件最小壁厚大于凸凹模許 用最小壁厚模具強(qiáng)度也能滿足要求。沖裁件的內(nèi)孔與邊緣的相對(duì)位置精度較高，板料的 定位精度比方案三低，模具輪廓尺寸較小。 通過對(duì)上述三種方案的分析比較，該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案一為佳。由于本設(shè)計(jì)只討論拉深 工藝和拉深模具的設(shè)計(jì)，所以使用一套單工序的拉深模具進(jìn)行生產(chǎn)即可。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 13 頁(yè) 4.模具結(jié)構(gòu)形式的確定 本設(shè)計(jì)使用單工序拉深模，工件拉深后有回彈，會(huì)卡在凹模內(nèi)，所以需要有頂件機(jī) 構(gòu)，我們?cè)O(shè)計(jì) 2 個(gè)的頂桿和一個(gè)推件塊對(duì)卡在凹模內(nèi)的工件進(jìn)行頂出。 本次設(shè)計(jì)采用 2 個(gè)擋件塊和一個(gè)定位銷對(duì)工件進(jìn)行定位，具體分布形式見裝配圖。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 14 頁(yè) 5.模具總體設(shè)計(jì) 5.1 模具類型的選擇 由沖壓工藝分析可知，采用拉深模方式?jīng)_壓，所以模具類型為單工序模。 5.2 操作方式 零件的生產(chǎn)批量為大批量/年，但合理安排生產(chǎn)可用手動(dòng)送料方式，既能滿足生產(chǎn)要求，又可以 降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。 5.3 出件方式 因采用拉深模生產(chǎn)，故采用向上頂出工件件。工件采用頂桿進(jìn)行頂出。 5.4 確定導(dǎo)向方式 方案一：采用對(duì)角導(dǎo)柱模架。由于導(dǎo)柱安裝在模具壓力中心對(duì)稱的對(duì)角線上，所以 上模座在導(dǎo)柱上滑動(dòng)平穩(wěn)。常用于橫向送料級(jí)進(jìn)?；蚩v向送料的落料模、復(fù)合模。 方案二：采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比較方便。 因?yàn)閷?dǎo)柱安裝在后側(cè)，工作時(shí)，偏心距會(huì)造成導(dǎo)套導(dǎo)柱單邊磨損，嚴(yán)重影響模具使用壽 命，且不能使用浮動(dòng)模柄。 方案三：四導(dǎo)柱模架。具有導(dǎo)向平穩(wěn)、導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠、剛性好等優(yōu)點(diǎn)。常用于沖壓 件尺寸較大或精度要求較高的沖壓零件，以及大量生產(chǎn)用的自動(dòng)沖壓模架。 方案四：中間導(dǎo)柱模架。導(dǎo)柱安裝在模具的對(duì)稱線上，導(dǎo)向平穩(wěn)、準(zhǔn)確。但只能一 個(gè)方向送料。 根據(jù)以上方案比較并結(jié)合模具結(jié)構(gòu)形式和送料方式，為提高模具壽命和工件質(zhì)量，該彎曲模采 用中間導(dǎo)柱模架的導(dǎo)向方式，即方案四最佳。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 15 頁(yè) 6.模具設(shè)計(jì)計(jì)算 6.1 拉深力的計(jì)算 拉深力的計(jì)算 按照拉深力的計(jì)算公式： bNFLt0.8-5）（拉 = =0.8298.5112（490-640）N =234032.62-305675.12N =234.03-305.7KN 式中：F--拉深力 L--零件外輪廓長(zhǎng)度 t--板料厚度 --材料抗拉強(qiáng)度 6.2 頂件力的計(jì)算 在沖裁結(jié)束時(shí)，由于材料的彈性回復(fù)（包括徑向回復(fù)和彈性翹曲回復(fù)）及摩擦的存 在，將使沖落的材料梗塞在凹模內(nèi)，而沖裁剩下的材料則緊箍在凸模上。為使沖裁工作 繼續(xù)進(jìn)行，必須將緊箍在凸模上的料卸下，將梗塞在凹模內(nèi)的材料推出。從凸模上卸下 箍著的料稱卸料力；逆沖裁方向?qū)⒘蠌陌寄?nèi)頂出所需要的力稱為頂件力。一般按以下 公式計(jì)算： 頂件力 FD=KDF 公式（5-6） （K X 、 KD為卸料力系數(shù)，其值查表 7 可得） FD=KDF =0.06305.7kN=18.342kN 所以總沖壓力 FZ=F+FX+FD 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 16 頁(yè) =305.7KN+18.342KN =324.042KN 壓力機(jī)公稱壓力應(yīng)大于或等于沖壓力，根據(jù)沖壓力計(jì)算結(jié)果擬選沖壓力為 63 噸的 壓力機(jī)為 J2363。 表 5-4 卸料力、推件力和頂件力系數(shù) 料厚 t/mm KX KT KD 鋼 0.1 0.10.5 0.52.5 2.56.5 6.5 0.060.075 0.0450.055 0.040.05 0.030.04 0.020.03 0.1 0.063 0.050 0.045 0.025 0.14 0.08 0.06 0.05 0.03 鋁、鋁合金 純銅，黃銅 0.0250.08 0.020.06 0.030.07 0.030.09 6.3 壓力中心的確定 模具壓力中心是指沖壓時(shí)諸沖壓力合力的作用點(diǎn)位置。為了確保壓力機(jī)和模具正常 工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重合，否則，會(huì)使沖模和力機(jī)滑塊產(chǎn) 生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌之間產(chǎn)生過大的摩擦，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低模具和 壓力機(jī)的使用壽命。沖模的壓力中心，可以按下述原則來確定： 1）.對(duì)稱形狀的單個(gè)沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。 2）.工件形狀相同且分布位置對(duì)稱時(shí)，沖模的壓力中心與零件的對(duì)稱中心相重合。 3）.形狀復(fù)雜的零件、多孔沖模、級(jí)進(jìn)模的壓力中心可以用解析計(jì)算法求出沖模壓力中 心。 X0=（L 1x1L 2x2L nxn）/(L 1L 2L n) 公式（5-7） Y0=（L 1y1L 2y2L nyn ）/（L 1L 2Ln） 公式（5-8） 由于該工件在 Y 方向上高度對(duì)稱， X 方向上偏移較小，所以壓力中心仍選為工件重心，即為 （0，0） 。 6.4 模具工作部分零件尺寸計(jì)算 6.4.1 凸模圓角半徑 直壁部分按照彎曲件進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)彎曲件的相對(duì)彎曲半徑 r/t 較小時(shí)，取凸模圓角 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 17 頁(yè) 半徑等于或略小于工件內(nèi)側(cè)的圓角半徑 r，但不能小于材料所允許的最小彎曲半徑 rmin。由前面所述，該工件的相對(duì)彎曲半徑等于最小相對(duì)彎曲半徑，那么，凸模的圓角 半徑應(yīng)等于工件內(nèi)側(cè)圓角半徑，即 =2mm。tR 6.4.2 凹模圓角半徑 凹模圓角半徑的大小不會(huì)直接影響到彎曲件的圓角半徑，但是過小的凹模圓角半徑 會(huì)使彎矩的彎曲力臂減小，毛坯如凹模困難，會(huì)擦傷毛坯表面。另外，凹模兩側(cè)的圓角 半徑必須相等，否則會(huì)引起板料偏移。在實(shí)際生產(chǎn)中通常根據(jù)材料厚度選取凹模圓角半 徑：當(dāng) ； ； 。由于采取2,(36)atmRt24,(23)amRt4,2amRt 單工序的彎曲模設(shè)計(jì)，且 t=2mm，因此，取 =2t=4mm。 6.4.3 凹模深度 凹模深度要適當(dāng)，若過小則彎曲件兩端自由部分太長(zhǎng)，工作回彈大，不平直；若深 度過大則凹模過高，浪費(fèi)模具材料并需要較大的壓力機(jī)工作行程。 對(duì)于 U 型彎曲件，如果彎曲件直邊較長(zhǎng)，凹模深度可以小于工件高度，凹模深度 l0 值見下表： 表-4 彎曲 U 型件的凹模深度 l0（mm） 凹模的具體尺寸見凹模零件圖。 6.4.4 凸、凹模的間隙 V 形件彎曲時(shí)，凸、凹模的間隙是靠調(diào)整壓力機(jī)的閉合高度來控制的。但在模具設(shè) 計(jì)中，必須考慮到要使模具閉合時(shí)，模具的工作部分與工件能緊密貼合，以保證彎曲質(zhì) 量。 U 形件彎曲時(shí)必須合理確定凸、凹模之間的間隙，間隙過大則回彈大，工件的形狀 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 18 頁(yè) 和尺寸誤差增大。間隙過小會(huì)加大彎曲力，使工件厚度減薄，增加摩擦，擦傷工件并降 低模具的壽命。U 形件凸、凹模的單面間隙值一般可按下式計(jì)算： ；2 ZtCt 式中：Z/2凸、凹模的單面間隙；t板料厚度的基本尺寸； 板料厚度的正偏差； C根據(jù)彎曲件的高度和寬度而決定的間隙系數(shù)，其值按表 4-16 選取。 表-5 間隙系數(shù) C 值（單位 mm） 當(dāng)工件精度要求較高時(shí)，間隙值應(yīng)適當(dāng)減小，可以取 Z/2=t。 查有關(guān)資料板料厚度的正偏差為 0.15m 由公式可得： 2..22=+=+ktZ 6.4.5 U 形彎曲處的凸、凹模工作部分尺寸及公差 凸、凹模工作部分尺寸主要是指彎曲件的凸、凹模的橫向尺寸。當(dāng)工件標(biāo)注外形尺 寸時(shí)，應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)件，間隙取在凸模上；當(dāng)工件標(biāo)注內(nèi)形尺寸時(shí)，應(yīng)以凸模為基準(zhǔn) 件，間隙取在凹模上。而凸、凹模的尺寸和公差應(yīng)根據(jù)工件尺寸、公差、回彈情況以及 模具的磨損規(guī)律而定。 1）彎曲件標(biāo)注外形尺寸 凹模尺寸為 0 3()4ddL 凸模尺寸為 （或凸模尺寸按凹模實(shí)際尺寸配制，保重單面間隙 0()ppdLZ Z/2） 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 19 頁(yè) 2) 彎曲件標(biāo)注內(nèi)形尺寸 凸模尺寸為 03()4ppL 凹模尺寸為 （或凹模尺寸按凸模實(shí)際尺寸配制，保重單面間隙0()ddpLZ Z/2） 式中：LU 形彎曲件基本尺寸，mm； 、 凸、凹模工作部分尺寸，mm；pLd 彎曲件公差， mm； 、 凸、凹模制造公差，選用 IT7IT9 級(jí)精度，pd mm；Z/2凸、凹模單面間隙。 由彎曲件圖可以看出彎曲件標(biāo)注外形尺寸，且彎曲件未標(biāo)注尺寸公差，則按未按公 差 IT14 級(jí)來處理，查表得彎曲件公差 ，凹模制造公差 ，選用 IT9 級(jí)精度0.52md ，凸模制造公差 ，選用 IT8 級(jí)精度 。0.52dmp0.3p 凹模尺寸為 0 3()4ddL =(84-0.752.25) 052.+ =82.31 mm052.+ 凸模尺寸為 3()4ppL =(80+0.752.25)03.- =81.69 mm03.- 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 20 頁(yè) 7.主要零部件設(shè)計(jì) 7.1 工作零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1凸模 為了保證凸模能夠正常工作，設(shè)計(jì)任何結(jié)構(gòu)形式的凸模都必須滿足如下三個(gè)原則： （1） 精確定位 凸模安裝到固定板上以后，在工作過程中其軸線或母線不允許發(fā) 生任何方向的移位，否則將造成沖裁間隙不均勻，降低模具壽命，嚴(yán)重時(shí)造成啃模。 （2） 防止拔出 回程時(shí)，卸料力對(duì)凸模產(chǎn)生翻邊作用。凸模的結(jié)構(gòu)應(yīng)能防止凸模 從固定板中拔出。 （3） 防止轉(zhuǎn)動(dòng) 1、凸模的結(jié)構(gòu)形式 經(jīng)綜合考慮，選用固定臺(tái)階式凸模，其工作部分和固定部分為等斷面形式，故非常 適合凸模刃口用線切割或成形磨削成形 。1 2、固定方式 凸模在上模的正確固定應(yīng)該是既要保證凸模工作可靠和良好的穩(wěn)定性，還要使凸模 在更換或修理時(shí)拆裝方便。這里采用臺(tái)階式固定，如圖 4.4。 圖 7-1 臺(tái)階式固定 3、凸模長(zhǎng)度 凸模長(zhǎng)度 L 應(yīng)根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)確定，據(jù) 式（3.1） ，凸模長(zhǎng)度 的計(jì)算公式為：1 L凸 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 21 頁(yè) = + + （4.4）L凸 1H2 式中 固定板厚度，mm；1H 推件塊厚度，mm；2 附加厚度，包括凸模的總修磨量（1015mm） ，凸模進(jìn)入凹模的深度 （19mm）及模具閉合狀態(tài)下凸模固定板與卸料板的安全距離（1520mm）等。則： = + +L凸 1H2 =56mm 3）模具的其它零件 1、模具除簡(jiǎn)單沖模外，一般沖模多利用模架的結(jié)構(gòu)。模架的和種類很多，要根據(jù) 模具的精度要求，模具的類別，模具的大小選擇合適的模架. 模架的選擇可從實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)P192 頁(yè)選擇標(biāo)準(zhǔn)架。根據(jù)查閱的內(nèi)容及分 析，此復(fù)合?？蛇x用后側(cè)導(dǎo)柱模架導(dǎo)、導(dǎo)柱安裝在后側(cè)，有偏心裁荷時(shí)容易歪斜，滑動(dòng) 不夠平穩(wěn)，可從左右前三個(gè)方向關(guān)料操作比較方便。常用于一般要求的小型工件的沖裁 和拉深模。所選模架的結(jié)構(gòu)及尺寸: L =350mm B=250mm 上模座：35025040 下模座 35025040 導(dǎo)柱，32163 導(dǎo)套 328443 其余尺寸見上下模座零件圖，可以沖壓手冊(cè)沖壓模具常用標(biāo)準(zhǔn)件選擇。 2模柄 模柄有多種形式，要根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選用模柄的形式模柄的直徑根據(jù)所選壓 力機(jī)的模柄孔徑確定，模柄可根據(jù)實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)P201 頁(yè)選擇，經(jīng)查閱各種模 柄的特點(diǎn)，選用壓入式模柄，這種模柄應(yīng)用比較廣泛壓入模柄的結(jié)構(gòu)和尺寸，可參表 11-10 制造，表中 B 型模柄中間有孔可按裝打料桿，用壓力機(jī)的打料模桿進(jìn)行打料，模 柄的結(jié)構(gòu)及尺寸關(guān)系如圖所示。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 22 頁(yè) 圖 7-2 模柄 3、卸料板 卸料板的主要作用是將沖壓的料從凸?；蛲?、凹模上推下來，此外在進(jìn)模比較復(fù)雜 的模具中，卸料板還具有保護(hù)小凸模作用，常用的卸料板結(jié)構(gòu)形式及適用范圍見表 11- 24 和第八章級(jí)進(jìn)模表 8-10實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)卸料板的尺寸可根據(jù)實(shí)用模具技術(shù) 手冊(cè)表 11-25 查得，本模具選剛性卸料板。卸料板的結(jié)構(gòu)如裝配圖所示。 4、導(dǎo)向裝置（導(dǎo)柱 導(dǎo)套） 導(dǎo)向裝置指得是模架上的導(dǎo)柱、導(dǎo)套。模具在開模，閉模過程中，導(dǎo)柱和導(dǎo)套起導(dǎo) 向的作用，使得凸凹模正確的閉合，故此，導(dǎo)柱、導(dǎo)套需要有嚴(yán)格的配合精度及尺寸要 求，導(dǎo)柱、導(dǎo)套的選擇可以沖壓手冊(cè)中選取， （取 H7/h6 配合） 如圖 a、b 導(dǎo)柱和導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式，具體尺寸見裝配圖。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 23 頁(yè) 圖 7-3 導(dǎo)柱和導(dǎo)套 6、固定零件（固定板、墊板） 1）墊板的作用是承受凸模和凹模的壓力，防止過大的沖壓，在上下模座上壓出凹坑， 影響模具的正常工作，墊板厚度根據(jù)壓力機(jī)的大小選擇，一般取 5-12mm，外形與固定 板相同，材料 45 鋼，熱處理后硬度為 45-48HRC，如圖 a .b 所示： 墊板在模具中的受力情況 圖 7-4 固定板和墊板 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 24 頁(yè) 2）固定板 固定板的作用起固定凸、凹模，防止其在沖壓過程中松動(dòng)，造成模具 的損壞，固定板的形狀要根據(jù)凸、凹模而定，而外形尺寸與墊板相似。固定板和具體形 狀尺寸見零件圖所示。 7、連接零件 此類零件包括螺釘、銷釘?shù)?，主要作用是?lián)接其它零部伯，使之共同完成工件的制 造，螺釘和銷釘可由沖壓手冊(cè)第十章、第七、八章查選，形狀及尺寸見七、八節(jié)圖 所示現(xiàn)選螺釘 M12 圓柱銷,d=8，卸料螺釘選 M8，具體尺寸見表 10-29沖壓手冊(cè) 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 25 頁(yè) 8.校核模具閉合高度及壓力機(jī)有關(guān)參數(shù) 8.1 校核模具閉合高度 模具閉合高度 H 應(yīng)該滿足 HminH 110HHmaxH 15 公式（7-1） 式中 Hmax壓力機(jī)最大閉合高度； Hmin壓力機(jī)最小閉合高度； H1墊板厚度。 根據(jù)擬選壓力機(jī) J2363，查開式壓力機(jī)參數(shù)表得： Hmax250mm, Hmin160mm,H 160mm. 將以上數(shù)據(jù)帶入公式 7-1，得 110H200 經(jīng)計(jì)算該模具閉合高度 H=170mm，在 110mm200mm 內(nèi)，且開式壓力機(jī) J2316 最大裝 模高度 250mm,大于模具閉合高度 170mm , 可以使用。 8.2 沖壓設(shè)備的選定 通過較核，選擇開式雙柱可傾式壓力機(jī) J2363 能滿足使用要求。其主要技 術(shù)參數(shù)如下： 壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)： 公稱壓力 630KN 達(dá)公稱壓力時(shí)滑塊離下止點(diǎn)距離 5mm 滑塊行程 70 mm 行程次數(shù) 115 次/分 最大封閉高度 250 mm 封閉高度調(diào)節(jié)量 60 mm 滑塊中心到床身距離 160 mm 工作臺(tái)尺寸 左右 450 mm 前后 300 mm 工作臺(tái)孔尺寸 左右 220 mm 前后 110 mm 直徑 160 mm 主柱間距離 220 mm 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 26 頁(yè) 模柄孔尺寸（直徑*深度）mm 4060 工作臺(tái)厚度 60 mm 傾斜角 30 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 27 頁(yè) 9.設(shè)計(jì)并繪制模具總裝圖及選取標(biāo)準(zhǔn)件 按已確定的模具形式及參數(shù)，從冷沖模標(biāo)準(zhǔn)中選取標(biāo)準(zhǔn)件。 繪制模具裝配圖，見圖。 圖 9-1 裝配圖 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 28 頁(yè) 10.模具的安裝調(diào)試 10.1 模具的安裝調(diào)試 10.1.1 確定裝配方法和裝配順序 采用直接裝配法。先分組裝配后總裝配。分組裝配的有凸模和模柄裝配。選擇凹模 為基準(zhǔn)件，先裝配下模、再裝配上模，最后裝配卸料板等輔助零件。 14 10.1.2 裝配要點(diǎn) 1 按裝配圖標(biāo)題欄準(zhǔn)備模具零部件。 2 裝配模柄，將模柄壓入到上模座的型孔中，然后用止轉(zhuǎn)銷釘用來定位，使其止 轉(zhuǎn)。 3 裝配凸模，凸模固定板組件 將沖孔凸模安裝在凸模固定板相應(yīng)孔內(nèi)，并打上防轉(zhuǎn)銷 將落料凸模安裝在凸模固定板相應(yīng)孔內(nèi)，并鉚接 端面磨平 4 按裝配、調(diào)整要領(lǐng)，將導(dǎo)料板，卸料板在凹模上安裝合適后，固緊螺釘、鉆、 鉸銷孔，裝入定位圓銷。 15 5 將凹模組件與下模座安裝合適后，固緊螺釘、鉆、鉸銷孔，裝入定位圓銷。 6 將上模座與凸模固定板，墊塊安裝合適后，固緊螺釘、鉆、鉸銷孔，裝入定位 圓銷 7 裝配后的沖裁凸模、凹模的工件端面應(yīng)磨平，保證粗糙度 Ra0.8。 8 試切 9 裝配其他零件（導(dǎo)柱，導(dǎo)套）及標(biāo)準(zhǔn)件。 10 試沖 將裝配好的模具安裝在指定的壓力機(jī)上，試沖合格后交付生產(chǎn)使用。 試沖時(shí)重點(diǎn)檢查各型孔與凸模的間隙合理和均勻、條料送料準(zhǔn)確、可靠、無阻滯和 落料件、沖孔廢料下落順暢。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 29 頁(yè) 結(jié)論 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我系統(tǒng)地鞏固了大學(xué)幾年的學(xué)習(xí)課程，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)使我更加了解到模具加工 在實(shí)際生產(chǎn)中的重要地位。 我們歷時(shí)兩個(gè)月，系統(tǒng)地鞏固了如：塑料模具與沖壓模具 、 機(jī)械制圖 、 模具 加工工藝等許多課程。從分析零件圖到模具的設(shè)計(jì)與裝配圖的繪制，在指導(dǎo)老師的帶 領(lǐng)下，每一個(gè)環(huán)節(jié)都是我自己設(shè)計(jì)制作的。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中通過參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料，特別是模具在實(shí)際中 可能遇到的具體問題，使我在這短暫的時(shí)間里，對(duì)模具的認(rèn)識(shí)有了一個(gè)質(zhì)的飛躍。使我 對(duì)沖壓模具設(shè)計(jì)的整個(gè)過程，主要零件的設(shè)計(jì)，主要工藝參數(shù)的計(jì)算，模具的總體結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)及零部件的設(shè)計(jì)等都有了進(jìn)一步的理解和掌握。模具在當(dāng)今社會(huì)生活中運(yùn)用得非常 廣泛，掌握模具的設(shè)計(jì)方法對(duì)我們以后的工作和發(fā)展有著十分重要的意義。 總之，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，是我認(rèn)真的結(jié)果，也是我架起“工作”的關(guān)鍵一步，驗(yàn)了我 大學(xué)幾年學(xué)習(xí)的成果，文中上述所有內(nèi)容主要是在講述模具設(shè)計(jì)的整個(gè)過程，利用對(duì)零 件圖形的工藝性分析，設(shè)計(jì)出適合加工零件的模具，以達(dá)到生產(chǎn)要求，提高生產(chǎn)效率， 零件的沖裁工藝性分析、模具結(jié)構(gòu)的確定是模具設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，只要合理就可以保證 其加工精度及其各項(xiàng)指標(biāo)要求。 通過這次模具設(shè)計(jì)及編制其說明書，增加了不少專業(yè)方面的知識(shí)，提高了動(dòng)腦、動(dòng) 手的能力。實(shí)踐與理論相結(jié)合才能達(dá)到規(guī)定的各項(xiàng)性能指標(biāo)。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 30 頁(yè) 參考文獻(xiàn) 1.沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組.沖模設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)，1995 2.陳為國(guó).吊耳加強(qiáng)板沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì).模具制造，2002.6 3.王新華，袁聯(lián)富編.沖模結(jié)構(gòu)圖冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003 4.羅益旋.沖壓新工藝新技術(shù)及模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè). 銀聲音像出版社，2004 5.GB28512875冷沖模國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 31 頁(yè) 致謝 本設(shè)計(jì)的完成是在我們的導(dǎo)師陳為國(guó)老師的細(xì)心指導(dǎo)下進(jìn)行的。在每次設(shè)計(jì)遇到問 題時(shí)老師不辭辛苦的講解才使得我的設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行。從設(shè)計(jì)的選題到資料的搜集直至 最后設(shè)計(jì)的修改的整個(gè)過程中，花費(fèi)了陳老師很多的寶貴時(shí)間和精力，在此向?qū)煴硎?衷心地感謝！導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，開拓進(jìn)取的精神和高度的責(zé)任心都將使學(xué)生受益終 生！ 還要感謝和我同一設(shè)計(jì)小組的幾位同學(xué)，是你們?cè)谖移綍r(shí)設(shè)計(jì)中和我一起探討問題， 并指出我設(shè)計(jì)上的誤區(qū)，使我能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題把設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行下去，沒有你們的幫 助我不可能這樣順利地結(jié)稿，在此表示深深的謝意。