基于PROE的接線墊片級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)及凸模的加工仿真-沖壓模具【三維PROE】【13張CAD圖紙和文檔全套】

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期機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零(部)件圖號(hào)共9頁(yè)產(chǎn)品名稱接線墊片零(部)件名稱凸模第2頁(yè)施工車間工序號(hào)工序名稱金一20車材料牌號(hào)同時(shí)加工件數(shù)T101毛坯種類毛坯外形尺寸棒料22150設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)臥式車床C6132每毛坯件數(shù)每臺(tái)件數(shù)工序工時(shí) 11準(zhǔn)終單件夾具編號(hào)夾具名稱三爪自定心卡盤工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)切削速度(米/分)走刀量(毫米/轉(zhuǎn))吃刀深度(毫米)走刀次數(shù)工時(shí)定額刃具量具輔具機(jī)動(dòng)輔助1粗車保證尺寸20mm,長(zhǎng)度至150mm離端面95和106mm處用刀尖刻印痕右偏刀游標(biāo)卡尺三爪自定心卡盤112從端面開始粗車至95mm印痕處，保證尺寸12mm右偏刀游標(biāo)卡尺三爪自定心卡盤41描 圖3在106mm印痕處切斷毛坯45彎頭車刀游標(biāo)卡尺三爪自定心卡盤底圖號(hào)裝訂號(hào)編 制（日期）審 核（日期）會(huì) 簽（日期）標(biāo)準(zhǔn)化（日期）標(biāo)志處數(shù)更改文件號(hào)簽 字日 期標(biāo)志處數(shù)更改文件號(hào)簽 字日 期機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零(部)件圖號(hào)YGJZ-09-03共9頁(yè)產(chǎn)品名稱接線墊片零(部)件名稱凸模第3頁(yè)施工車間工序號(hào)工序名稱金一30銑材料牌號(hào)同時(shí)加工件數(shù)冷卻液T101毛坯種類毛坯外形尺寸棒料20106設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)臥式車床C6132每毛坯件數(shù)每臺(tái)件數(shù)工序工時(shí) 11準(zhǔn)終單件夾具編號(hào)夾具名稱專用夾具工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)切削速度(米/分)走刀量(毫米/轉(zhuǎn))吃刀深度(毫米)走刀次數(shù)工時(shí)定額刃具量具輔具機(jī)動(dòng)輔助1精車保證尺寸18.4右偏刀千分尺三爪自定心卡盤0.422精車保證尺寸10.4右偏刀千分尺三爪自定心卡盤0.422描 校底圖號(hào)裝訂號(hào)編 制（日期）審 核（日期）會(huì) 簽（日期）標(biāo)準(zhǔn)化（日期）標(biāo)志處數(shù)更改文件號(hào)簽 字日 期標(biāo)志處數(shù)更改文件號(hào)簽 字日 期機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零(部)件圖號(hào)共9頁(yè)產(chǎn)品名稱接線墊片零(部)件名稱凸模第4頁(yè)施工車間工序號(hào)工序名稱金二40打磨材料牌號(hào)同時(shí)加工件數(shù)冷卻液T101毛坯種類毛坯外形尺寸棒料設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)萬能外圓磨床M1432A每毛坯件數(shù)每臺(tái)件數(shù)工序工時(shí) 11準(zhǔn)終單件夾具編號(hào)夾具名稱工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)切削速度(米/分)走刀量(毫米/轉(zhuǎn))吃刀深度(毫米)走刀次數(shù)工時(shí)定額刀具量具輔具機(jī)動(dòng)輔助1粗磨18.4mm至18.2mm砂輪頂尖夾具12000.11粗磨10.4mm至10.2mm砂輪頂尖夾具12000.11描 圖描 校底圖號(hào)裝訂號(hào)編 制（日期）審 核（日期）會(huì) 簽（日期）標(biāo)準(zhǔn)化（日期）標(biāo)志處數(shù)更改文件號(hào)簽 字日 期標(biāo)志處數(shù)更改文件號(hào)簽 字日 期機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零(部)件圖號(hào)共9頁(yè)產(chǎn)品名稱接線墊片零(部)件名稱凸模第5頁(yè) 施工車間工序號(hào)工序名稱金一50磨削材料牌號(hào)同時(shí)加工件數(shù)冷卻液T101毛坯種類毛坯外形尺寸棒料18915454設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)萬能外圓磨床M1432A每毛坯件數(shù)每臺(tái)件數(shù)工序工時(shí) 11準(zhǔn)終單件夾具編號(hào)夾具名稱專用夾具工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)切削速度(米/分)走刀量(毫米/轉(zhuǎn))吃刀深度(毫米)走刀次數(shù)工時(shí)定額刃具量具輔具機(jī)動(dòng)輔助1精磨18.2mm至18.0mm，保證精度達(dá)IT6砂輪2200精磨10.2mm至10.0mm,保證精度達(dá)IT62200描 圖 描 校 底圖號(hào) 裝訂號(hào) 編 制（日期）審 核（日期）會(huì) 簽（日期）標(biāo)準(zhǔn)化（日期）標(biāo)志處數(shù)更改文件號(hào)簽 字日 期標(biāo)志處數(shù)更改文件號(hào)簽 字日 期機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零(部)件圖號(hào)共9頁(yè)產(chǎn)品名稱接線墊片零(部)件名稱凸模第6頁(yè)施工車間工序號(hào)工序名稱金一60清洗材料牌號(hào)同時(shí)加工件數(shù)冷卻液T101毛坯種類毛坯外形尺寸鍛件1設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)萬能外圓磨床M1432A每毛坯件數(shù)每臺(tái)件數(shù)工序工時(shí) 11準(zhǔn)終單件夾具編號(hào)夾具名稱工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)切削速度(米/分)走刀量(毫米/轉(zhuǎn))吃刀深度(毫米)走刀次數(shù)工時(shí)定額刃具量具輔具機(jī)動(dòng)輔助1粗磨外側(cè)兩端面，保證余量0.25mm砂輪描 圖描 校底圖號(hào)裝訂號(hào)編 制（日期）審 核（日期）會(huì) 簽（日期）標(biāo)準(zhǔn)化（日期）標(biāo)志處數(shù)更改文件號(hào)簽 字日 期標(biāo)志處數(shù)更改文件號(hào)簽 字日 期機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零(部)件圖號(hào)共9頁(yè)產(chǎn)品名稱接線墊片零(部)件名稱凸模第7頁(yè)施工車間工序號(hào)工序名稱金一70校驗(yàn)材料牌號(hào)同時(shí)加工件數(shù)冷卻液T101毛坯種類毛坯外形尺寸鍛件設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)萬能外圓磨床M1432A每毛坯件數(shù)每臺(tái)件數(shù)工序工時(shí) 11準(zhǔn)終單件夾具編號(hào)夾具名稱工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)切削速度(米/分)走刀量(毫米/轉(zhuǎn))吃刀深度(毫米)走刀次數(shù)工時(shí)定額刃具量具輔具機(jī)動(dòng)輔助1精磨兩端面描 圖描 校底圖號(hào)裝訂號(hào)編 制（日期）審 核（日期）會(huì) 簽（日期）標(biāo)準(zhǔn)化（日期）標(biāo)志處數(shù)更改文件號(hào)簽 字日 期標(biāo)志處數(shù)更改文件號(hào)簽 字日 期機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零(部)件圖號(hào)YGJZ-09-03共9頁(yè)產(chǎn)品名稱充電器上蓋模具零(部)件名稱凸模第8頁(yè)施工車間工序號(hào)工序名稱80磨削材料牌號(hào)同時(shí)加工件數(shù)冷卻液P201毛坯種類毛坯外形尺寸鍛件18915454設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)磨床每毛坯件數(shù)每臺(tái)件數(shù)工序工時(shí) 11準(zhǔn)終單件夾具編號(hào)夾具名稱磨夾具安裝號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)切削速度(米/分)進(jìn)給量(毫米/轉(zhuǎn))吃刀深度(毫米)走刀次數(shù)工時(shí)定額刃具量具輔具機(jī)動(dòng)輔助1校驗(yàn)描 圖描 校底圖號(hào)裝訂號(hào)編 制（日期）審 核（日期）會(huì) 簽（日期）標(biāo)準(zhǔn)化（日期）標(biāo)志處數(shù)更改文件號(hào)簽 字日 期標(biāo)志處數(shù)更改文件號(hào)簽 字日 期機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào)MTCLGMJ-30共9頁(yè)產(chǎn)品名稱接線墊片零件名稱 凸模第9頁(yè)車 間工 序 號(hào)工 序 名 稱材 料 牌 號(hào)金一9010A毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鍛件11設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù) 磨床夾具編號(hào)夾具名稱冷卻液工步號(hào)工 步 內(nèi) 容刀 具名稱及編 號(hào)量 具名稱及編 號(hào)輔 具名稱及編 號(hào)主 軸轉(zhuǎn) 速轉(zhuǎn)/分切 削速 度米/分走刀量毫米/齒吃刀深度毫米走 刀次 數(shù)單件工時(shí)定額機(jī)動(dòng)(min)輔助 描 圖1入庫(kù) 描 校 底圖號(hào)裝訂號(hào)編制（日期）校對(duì)（日期）會(huì)簽（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 審核（日期）標(biāo)志處數(shù)更改文件號(hào)簽 字日 期標(biāo)志處數(shù)更改文件號(hào)簽 字日 期 模具零件加工工序卡片集專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 郭 峰 班 級(jí) B機(jī)制052班 學(xué) 號(hào) 0510110207 指導(dǎo)教師 袁 鐵 軍 完成日期 2009年6月6日 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題論證報(bào)告專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 郭 峰 班 級(jí) B機(jī)制052班 學(xué) 號(hào) 0510110207 指導(dǎo)教師 袁鐵軍 完成日期 2009年3月31日 課題名稱：基于pro/e的接線墊片級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)及凸模的加工仿真一、課題來源、課題研究的主要內(nèi)容及國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀綜述1、課題來源： 上海斯特斯五金有限公司。2、課題研究的主要內(nèi)容：接線墊片是比較復(fù)雜的鈑金件，對(duì)沖壓工藝及模具的設(shè)計(jì)與制造有很高的要求，是一類結(jié)構(gòu)復(fù)雜。形狀和尺寸精度要求高的沖壓零件。該制件在市場(chǎng)上需求很大，是一種典型的大批量生產(chǎn)的鈑金制件。而擁有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的級(jí)進(jìn)模級(jí)進(jìn)模，也叫連續(xù)模由多個(gè)工位組成，各工位完成不同的加工，各工位順序關(guān)聯(lián)，在沖床的一次行程中完成一系列的不同的沖壓加工生產(chǎn)精度高，生產(chǎn)精度高，便于實(shí)現(xiàn)自貢話或半自動(dòng)化生產(chǎn)，特別是以大批量生產(chǎn)，耗材耗能低，送料方便、安全可靠，不易發(fā)生事故，是制造接線墊片的理想工藝。但級(jí)進(jìn)模也存在一些確定，特別是多工位級(jí)進(jìn)模，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，造價(jià)很高，制造周期長(zhǎng)，因此在設(shè)計(jì)多工位級(jí)進(jìn)模是，必須全面、細(xì)致、持慎重態(tài)度。進(jìn)行級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)，需要大量的全面的機(jī)械設(shè)計(jì)以及模具方面的知識(shí)。在設(shè)計(jì)以及制造模具中全面涉獵到數(shù)字化技術(shù)，包括產(chǎn)品及模具的三維造型和采用數(shù)控加工技術(shù)制造產(chǎn)品的的全過程。3、國(guó)內(nèi)沖壓模水平現(xiàn)狀標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的精密多工位級(jí)進(jìn)模，具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造難度大、精度高、壽命長(zhǎng)和生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)，是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的精密沖模。但是同時(shí)也存在一些缺點(diǎn)，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，造價(jià)很高，制造周期很長(zhǎng)。從精密多任務(wù)位級(jí)進(jìn)模的沖制件來看，包括電機(jī)鐵芯片級(jí)進(jìn)模、空調(diào)器翅片級(jí)進(jìn)模、集成電路引線框架級(jí)進(jìn)模、電子連接器級(jí)進(jìn)模、彩管電子槍零件級(jí)進(jìn)模、汽車零件級(jí)進(jìn)模、家電零件級(jí)進(jìn)模等?？梢哉f，沖制件覆蓋了電子、通訊、汽車、機(jī)械、電機(jī)電器、儀器儀表和家電等產(chǎn)品范疇。從當(dāng)前國(guó)內(nèi)制造的精密多任務(wù)位級(jí)進(jìn)模的水平分析，在模具的技術(shù)含量、制品質(zhì)量、外觀制造精度、使用壽命和制造周期等方面均獲得了明顯進(jìn)步。其中，部分高檔優(yōu)質(zhì)模具的總體水平與國(guó)際同類模具水平相當(dāng)。不僅替代了進(jìn)口，而且還出口到歐、美、日等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)。越來越多的大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具出口大幅增加。 現(xiàn)在，中國(guó)已能生產(chǎn)精度達(dá)到2m的多工位級(jí)進(jìn)模，壽命可達(dá)3億沖次以上。有的企業(yè)甚至能生產(chǎn)出可在2000次min的高速?zèng)_床上使用的多工位級(jí)進(jìn)模，精度可達(dá)微米。其中T05一0318汽車零件18工位級(jí)進(jìn)模，模具外形尺寸3100 mm1210mm650mm，模具重量約7T，制品材制為2.5mm厚的冷軋板，一次可沖出不同形狀的兩種制品，制品形狀復(fù)雜，拉延深度起伏較大的立體曲面。模具壽命300萬沖次，制造周期45d等指標(biāo)，達(dá)到了美國(guó)同類模具水平和用戶的認(rèn)可。有代表性的電機(jī)鐵芯自動(dòng)疊片硬質(zhì)合金多工位級(jí)進(jìn)模，精度達(dá)2 m，步距精度達(dá)3 m，雙回轉(zhuǎn)精度1 ，拼塊精度1 m，表面粗糙度Ra0.10.4 m，壽命1億次；美國(guó)奧伯格、日本黑田、法國(guó)寶捷時(shí)等電機(jī)鐵芯雙排自動(dòng)疊片模，精度為1 m，步距精度2 m，模具壽命2億次。雖然精度已接近國(guó)外先進(jìn)水平，但壽命有一定差距。 高水平的空調(diào)器翅片多工位級(jí)進(jìn)模，精度達(dá)2 m，凸、凹模的工作面近千處，沖裁間隙為0.01mm的達(dá)300多處，一次沖出翅片數(shù)達(dá)36列，模具壽命2億次以上；日本日高精機(jī)、美國(guó)OAK、意大利GBS公司制造的3672列數(shù)翅片級(jí)進(jìn)模，精度達(dá)2 m，步距精度3 m，壽命5億次以上。同樣，精度已接近國(guó)外先進(jìn)水平，但模具壽命有較大差距。二、本課題擬解決的問題1、接線墊片屬?zèng)_裁零件，零件形狀簡(jiǎn)單，但直線和圓弧過渡處的圓角太小。生產(chǎn)規(guī)模要求大，需要確定合適的工藝方案。2、傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)，絕大多數(shù)都是依靠工程人員的經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行鑄件及模具的設(shè)計(jì)，這既耗時(shí)又耗力，模具的設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，從而影響生產(chǎn)效益。本課題將采用基于CAD/CAM/CAE技術(shù)來設(shè)計(jì)制造模具，從而提高模具設(shè)計(jì)與制造的速度。3、沖壓工藝規(guī)程是沖壓工藝人員，在零件投產(chǎn)錢所編制的一種能知道整個(gè)生產(chǎn)過程的工藝性技術(shù)文件。一個(gè)合理的工藝規(guī)程，既能使生產(chǎn)做到有條不紊，穩(wěn)定而高效，同時(shí)還能達(dá)到確保產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本的目的。假如工藝規(guī)程編制的不合理，則會(huì)造成生產(chǎn)周期長(zhǎng)、工模具的破損、成本提高等一系列的不良后果。嚴(yán)重時(shí)，由于設(shè)備、模具選擇的不合理還會(huì)發(fā)生人身傷亡事故。4、級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)復(fù)雜，特別是級(jí)進(jìn)模排樣圖的設(shè)計(jì)更為重要，其好壞決定模具的成敗。設(shè)計(jì)多工位級(jí)進(jìn)模時(shí)，首先要設(shè)計(jì)條料的排樣圖，這是多工位級(jí)進(jìn)模的重要依據(jù)。5、如何合理確定步距的大小。級(jí)進(jìn)模的步距是確定條料在模具中每送進(jìn)一次所需要向前移動(dòng)的固定距離。步距的精度直接影響零件的精度。三、解決方案及預(yù)期效果（一）解決方案（1）接線墊片沒有標(biāo)注公差，尺寸的極限偏差數(shù)值可按GB/T1800.3-1998 IT14級(jí)處理。模具試沖是允許毛刺高度在0.05mm內(nèi)，生產(chǎn)時(shí)允許毛刺高度在0.15mm內(nèi)。表面粗糙度為6.3微米。在先落料再?zèng)_孔、沖孔落料復(fù)合模和沖孔落料級(jí)進(jìn)模三個(gè)工藝方案中選擇沖孔落料級(jí)進(jìn)模方案，以保證生產(chǎn)效率高，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造，采用導(dǎo)正銷定位還可以保證零件尺寸的精度。（2）把數(shù)字化設(shè)計(jì)及制造的理念貫穿到全部的設(shè)計(jì)及制造工作中去，使用Pro/e軟件進(jìn)行鑄件及模具的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過程中用Pro軟件進(jìn)行沖壓分析，以設(shè)計(jì)出沖壓系統(tǒng)，制定合理的鑄造工藝，同時(shí)用專業(yè)的高效的大型加工軟件對(duì)凸模進(jìn)行數(shù)控仿真加工。（3）分析沖壓件的工藝性，確定出各加工工序的性質(zhì)、數(shù)量、加工順序及復(fù)雜程度，并將幾種不同的工藝方法加以分析和比較，從中選擇一種合理的加工方案，并且根據(jù)技術(shù)要求，制定出所需的其他輔助工序，如熱處理、磷化處理及表面處理和組裝等。（4）計(jì)算確定最經(jīng)濟(jì)的皮料形狀、排樣方式、條料裁剪方式及材料的消耗量。計(jì)算沖裁力以合理地選擇壓力機(jī)和設(shè)計(jì)模具。（5）確定步距的基本尺寸。步距基本尺寸取決與零件的外形輪廓尺寸和兩零件間的搭邊寬度。影響步距精度的因素主要有：零件的精度等級(jí)、形狀復(fù)雜程度、零件材質(zhì)和厚度；磨具的工位數(shù)；沖壓時(shí)條料的送進(jìn)方式和定距方式等。合理的配合適用級(jí)進(jìn)模的四種定距方式:定位銷定距、側(cè)刀定距、導(dǎo)正銷定距和自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)定距以使定距效果更好。（二）預(yù)期效果：1. 產(chǎn)品迎合市場(chǎng)要求，有廣闊的市場(chǎng)前景，適于自動(dòng)化及機(jī)械化生產(chǎn)，表面精度達(dá)到一定水平，結(jié)構(gòu)精度較高。2.在實(shí)際生產(chǎn)中，材料消耗小，工序數(shù)量和工時(shí)省，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、維修方便、壽命提高，生產(chǎn)效率高，滿足生產(chǎn)精度要求。3 模具具高效率、長(zhǎng)壽的特點(diǎn)，模具制造成本低。4.模具使用方便，定位裝置和定位兩件穩(wěn)定可靠，擋料及頂尖裝置靈活，坯料的傳遞路線、傳遞動(dòng)作最簡(jiǎn)單。同時(shí)模具維修方便。四、課題進(jìn)度安排2月27日2月28日 布置任務(wù)。3月1日3月14日 調(diào)查研究，畢業(yè)實(shí)習(xí)。3月15日3月31日 方案論證，總體設(shè)計(jì)-開題階段。4月1日4月14日 技術(shù)設(shè)計(jì)（部件設(shè)計(jì)）。4月14日5月14日 工作設(shè)計(jì)（零件設(shè)計(jì)）。5月15日5月31日 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書-中期工作階段。6月1日6月2日 畢業(yè)設(shè)計(jì)預(yù)答辯。6月3日6月9日 修改資料。6月10日6月11日 評(píng)閱材料。6月12日6月13日 畢業(yè)答辯。6月14日6月15日 材料整理裝袋。五、指導(dǎo)教師意見 簽名: 年 月日六、專業(yè)系意見 簽名: 年 月日七、學(xué)院意見 簽名: 年 月日5鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2009 目 錄1 前言12工藝規(guī)程設(shè)計(jì)52.1進(jìn)行工藝性分析52.2確定工藝方案623級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)62.4沖裁件的工藝性設(shè)計(jì)72.5沖裁間隙72.6排樣設(shè)計(jì)82.6.1排樣設(shè)計(jì)的原則92.6.2排樣方式的選擇及計(jì)算92.7壓力機(jī)的選用102.7.1沖壓設(shè)備的選用原則1027.2壓力機(jī)的選用及計(jì)算102.8凸模和凹模的設(shè)計(jì)102.8.1 凸模的設(shè)計(jì)122.8.2 凹模的設(shè)計(jì)123凸模的加工仿真154 結(jié)論18參考資料19致謝20附錄21基于pro/e的接線墊片級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)及凸模的加工仿真摘要：級(jí)進(jìn)模精度高、壽命長(zhǎng)，其工作元件常采用高速鋼或硬質(zhì)合金鋼制造。適用于制件的大批量生產(chǎn)。制件質(zhì)量可靠、穩(wěn)定，及制件尺寸的一致性好。級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度高，調(diào)試，維修困難，價(jià)格昂貴。本文作者從工藝的合理性出發(fā)，分析了接線墊片精度特點(diǎn)，以及在加工過程中的控制點(diǎn)，然后在滿足加工精度的基礎(chǔ)上充分考慮節(jié)約成本確定了接線墊片最優(yōu)化的沖裁加工工序；緊接著通過熟悉各類模具的加工特點(diǎn)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)，完成模具總體結(jié)構(gòu)分析；隨后作者進(jìn)行毛坯尺寸、排樣、工序尺寸、沖壓壓力、壓力中心、模具工作部分尺寸等工藝計(jì)算，力爭(zhēng)以最好的性價(jià)比設(shè)計(jì)了模具各零件的結(jié)構(gòu)及裝配關(guān)系，在此基礎(chǔ)上確定模具的外形，完成了裝配圖和非標(biāo)準(zhǔn)的零件圖。最后確定壓力機(jī)類型及主要參數(shù)。關(guān)鍵詞：級(jí)進(jìn)模，排樣，壓力機(jī)Designing for wiring pads by progressive die based on pro / e and the simulation of core plateAbstract: Progressive Die ,with high precision, long life, its components are often used high-speed steel and carbide steel, what is applicable to the high-volume production. Products have good quality, stability, and consistency of a good-sized parts. Progressive Die with complex structure and demands high precision manufacturing, commissioning, maintenance difficulties, which is very expensive. Author of this text proceed from rationality of the craft, analyse character of the , and the control point in the course of processing, Consider and economize cost confirm wiring pads blanking that shelf optimizes most process the process fully on the basis of satisfying the machining accuracy; And then pass the processing characteristic familiar with all kinds of moulds and inside structure, Finish the ensemble architecture analysis of the mould ; Author carry on blank size, arrange kind, process size, punching pressure, pressure in the center afterwards, mould work some size,etc. craft calculate, Strive to design the structure of every part of the mould and assembly relation with the best cost performance, Confirm the appearance of the mould on this basis, has finished the installation diagram and non-standard part picture. Confirm the type of the press and main parameter finally. Key words: Progressive Die; Arrange kind；automatic punching machine1前言級(jí)進(jìn)模也是多工序模具，即在壓力機(jī)的一次行程內(nèi)，在連續(xù)模具的不同工位上完成多道沖壓工序。于單工序模、復(fù)合模相比，級(jí)進(jìn)模的主要特點(diǎn)是生產(chǎn)效率高，容易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化。級(jí)進(jìn)模精度高、壽命長(zhǎng)，其工作元件常采用高速鋼或硬質(zhì)合金鋼制造。適用于制件的大批量生產(chǎn)。制件質(zhì)量可靠、穩(wěn)定，及制件尺寸的一致性好。級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度高，調(diào)試，維修困難，價(jià)格昂貴。由于有自動(dòng)送料裝置和自動(dòng)出料裝置，適合于高速?zèng)_床上進(jìn)行自動(dòng)化沖制。也適合卷料、帶料供料。級(jí)進(jìn)模可以完成沖裁、彎曲、拉深、成形等多道工序，效率比復(fù)合模高且在基金模具上可以工序分散，任意留出空位，故不存在復(fù)合模的最小壁厚的問題，因而保證了模具的強(qiáng)度，延長(zhǎng)了模具的壽命。模具的主要零件具有互換性，使模具維修方便，更換迅速、可靠。多工位級(jí)進(jìn)模是在普通級(jí)進(jìn)模的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種高精度、高效率、長(zhǎng)壽命的模具，是技術(shù)密集型模具的重要代表，是沖模發(fā)展方向之一。這種模具除進(jìn)行沖孔落料工作外，還可根據(jù)零件結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和成形性質(zhì)，完成壓筋、沖窩、彎曲、拉深等成形工序，甚至還可以在模具中完成裝配工序。沖壓時(shí)，將帶料或條料由模具入口端送進(jìn)后，在嚴(yán)格控制步距精度的條件下，按照成形工藝安排的順序，通過各工位的連續(xù)沖壓，在最后工位經(jīng)沖裁或切斷后，便可沖制出符合產(chǎn)品要求的沖壓件。為保證多工位級(jí)進(jìn)模的正常工作，模具必須具有高精度的導(dǎo)向和準(zhǔn)確的定距系統(tǒng)，配備有自動(dòng)送料、自動(dòng)出件、安全檢測(cè)等裝置。所以多工位級(jí)進(jìn)模與普通沖模相比要復(fù)雜，具有如下特點(diǎn)： （1） 在一副模具中，可以完成包括沖裁，彎曲，拉深和成形等多道沖壓工序；減少了使用多副模具的周轉(zhuǎn)和重復(fù)定位過程，顯著提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率和設(shè)備利用率。 （2） 由于在級(jí)進(jìn)模中工序可以分散在不同的工位上，故不存在復(fù)合模的“最小壁厚”問題，設(shè)計(jì)時(shí)還可根據(jù)模具強(qiáng)度和模具的裝配需要留出空工位，從而保證模具的強(qiáng)度和裝配空間。 （3） 多工位級(jí)進(jìn)模通常具有高精度的內(nèi)、外導(dǎo)向（除模架導(dǎo)向精度要求高外，還必須對(duì)細(xì)小凸模實(shí)施內(nèi)導(dǎo)向保護(hù)）和準(zhǔn)確的定距系統(tǒng)，以保證產(chǎn)品零件的加工精度和模具壽命。 （4） 多工位級(jí)進(jìn)模常采用高速?zèng)_床生產(chǎn)沖壓件，模具采用了自動(dòng)送料、自動(dòng)出件、安全檢測(cè)等自動(dòng)化裝置，操作安全，具有較高的生產(chǎn)效率。目前，世界上最先進(jìn)的多工位級(jí)進(jìn)模工位數(shù)多達(dá)50多個(gè)，沖壓速度達(dá)1000次分以上。 （5） 多工位級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鑲塊較多，模具制造精度要求很高，給模具的制造、調(diào)試及維修帶來一定的難度。同時(shí)要求模具零件具有互換性，在模具零件磨損或損壞后要求更換迅速，方便，可靠。所以模具工作零件選材必須好（常采用高強(qiáng)度的高合金工具鋼、高速鋼或硬質(zhì)合金等材料），必須應(yīng)用慢走絲線切割加工、成型磨削、坐標(biāo)鏜、坐標(biāo)磨等先進(jìn)加工方法制造模具。 （6） 多工位級(jí)進(jìn)模主要用于沖制厚度較?。ㄒ话悴怀^2mm）、產(chǎn)量大，形狀復(fù)雜、精度要求較高的中、小型零件。用這種模具沖制的零件，精度可達(dá)IT10級(jí)。由上可知，多工位級(jí)進(jìn)模的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，模具設(shè)計(jì)和制造技術(shù)要求較高，同時(shí)對(duì)沖壓設(shè)備、原材料也有相應(yīng)的要求，模具的成本高。因此，在模具設(shè)計(jì)前必須對(duì)工件進(jìn)行全面分析，然后合理確定該工件的沖壓成形工藝方案，正確設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)和模具零件的加工工藝規(guī)程，以獲得最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。顯然，采用多工位級(jí)進(jìn)模進(jìn)行沖壓成形與采用普通沖模進(jìn)行沖壓成形在沖壓成形工藝、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及模具加工等方面存在許多不同，重點(diǎn)介紹它們?cè)跊_壓工藝與模具設(shè)計(jì)上的不同之處。標(biāo)志級(jí)進(jìn)模技術(shù)先進(jìn)水平的精密多工位級(jí)進(jìn)模，具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造難度大、精度高、壽命長(zhǎng)和生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)，是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的精密沖模。但是同時(shí)也存在一些缺點(diǎn)，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜導(dǎo)致造價(jià)很高，制造周期很長(zhǎng)。從精密多任務(wù)位級(jí)進(jìn)模的沖制件來看，包括電機(jī)鐵芯片級(jí)進(jìn)模、空調(diào)器翅片級(jí)進(jìn)模、集成電路引線框架級(jí)進(jìn)模、電子連接器級(jí)進(jìn)模、彩管電子槍零件級(jí)進(jìn)模、汽車零件級(jí)進(jìn)模、家電零件級(jí)進(jìn)模等。可以說，沖制件覆蓋了電子、通訊、汽車、機(jī)械、電機(jī)電器、儀器儀表和家電等產(chǎn)品范疇。從當(dāng)前國(guó)內(nèi)制造的精密多任務(wù)位級(jí)進(jìn)模的水平分析，在模具的技術(shù)含量、制品質(zhì)量、外觀制造精度、使用壽命和制造周期等方面均獲得了明顯進(jìn)步。其中，部分高檔優(yōu)質(zhì)模具的總體水平與國(guó)際同類模具水平相當(dāng)。不僅替代了進(jìn)口，而且還出口到歐、美、日等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)。越來越多的大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具出口大幅增加。 現(xiàn)在，中國(guó)已能生產(chǎn)精度達(dá)到2m的多工位級(jí)進(jìn)模，壽命可達(dá)3億沖次以上。有的企業(yè)甚至能生產(chǎn)出可在2000次min的高速?zèng)_床上使用的多工位級(jí)進(jìn)模，精度可達(dá)微米。模具制造技術(shù)現(xiàn)代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)正在不斷向傳統(tǒng)制造技術(shù)滲透、交叉、融合形成了現(xiàn)代模具制造技術(shù)。其中高速銑削加工、電火花銑削加工、慢走絲切割加工、精密磨削及拋光技術(shù)、數(shù)控測(cè)量等代表了現(xiàn)代沖模制造的技術(shù)水平。高速銑削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面質(zhì)量（主軸轉(zhuǎn)速一般為15000到40000r/min）,加工精度一般可達(dá)10m，最好的表面粗糙度Ra1m），而且與傳統(tǒng)切削加工相比具有溫升低、切削力小，因而可加工熱敏材料和剛性差的零件，合理選擇刀具和切削用量還可實(shí)現(xiàn)硬材料（60HRC）加工；電火花銑削加工（又稱電火花創(chuàng)成加工）是以高速旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單管狀電極作三維或二維輪廓加工（像數(shù)控銑一樣），因此不再需要制造昂貴的成形電極，模具加工過程中的檢測(cè)技術(shù)也取得了很大的發(fā)展,現(xiàn)在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)除了能高精度地測(cè)量復(fù)雜曲面的數(shù)據(jù)外,其良好的溫度補(bǔ)償裝置、可靠的抗振保護(hù)能力、嚴(yán)密的除塵措施及簡(jiǎn)單操作步驟，使得現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化檢測(cè)成為可能。此外，激光快速成形技術(shù)（RPM）與樹脂澆注技術(shù)在快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)中得到了成功的應(yīng)用。利用RPM技術(shù)快速成形三維原型后，通過陶瓷精鑄、電弧涂噴、消失模、熔模等技術(shù)可快速制造各種成形模。模具的標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化生產(chǎn)，已得到模具行業(yè)和廣泛重視。因?yàn)闆_模屬單件小批量生產(chǎn)，沖模零件既具的一定的復(fù)雜性和精密性，又具有一定的結(jié)構(gòu)典型性。因此，只有實(shí)現(xiàn)了沖模的標(biāo)準(zhǔn)化，才能使沖模和沖模零件的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)專業(yè)化、商品化，從而降低模具的成本，提高模具的質(zhì)量和縮短制造周期。目前，國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)程度已達(dá)70%80%，模具廠只需設(shè)計(jì)制造工作零件，大部分模具零件均從標(biāo)準(zhǔn)件廠購(gòu)買，使生產(chǎn)率大幅度提高。模具制造廠專業(yè)化程度越不定期越高，分工越來越細(xì)，如目前有模架廠、頂桿廠、熱處理廠等，甚至某些模具廠僅專業(yè)化制造某類產(chǎn)品的沖裁模或彎曲模，這樣更有利于制造水平的提高和制造周期的縮短。我國(guó)沖模標(biāo)準(zhǔn)化與專業(yè)化生產(chǎn)近年來也有較大發(fā)展，除反映在標(biāo)準(zhǔn)件專業(yè)化生產(chǎn)廠家有較多增加外，標(biāo)準(zhǔn)件品種也有擴(kuò)展，精度亦有提高。但總體情況還滿足不了模具工業(yè)發(fā)展的要求，主要體現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)化程度還不高（一般在40%以下），標(biāo)準(zhǔn)件的品種和規(guī)格較少，大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)件廠家未形成規(guī)模化生產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量也還存在較多問題。另外，標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)的銷售、供貨、服務(wù)等都還有待于進(jìn)一步提高。級(jí)進(jìn)模沖裁工位的設(shè)計(jì)要點(diǎn)有 （1）在級(jí)進(jìn)沖壓中，沖裁工序常安排在前工序和最后工序，前工序主要完成切邊（切出制件外形）和沖孔。最后工序安排切斷或落料，將載體與工件分離。 （2）對(duì)復(fù)雜形狀的凸模和凹模，為了使凸模、凹模形狀簡(jiǎn)化，便于凸模，凹模的制造和保證凸模、凹模的強(qiáng)度，可將復(fù)雜的制件分解成為一些簡(jiǎn)單的幾何形狀多增加一些沖裁工位。 （3）對(duì)于孔邊距很小的工件，為防止落料時(shí)引起離工件邊緣很近的孔產(chǎn)生變形，可將孔旁的外緣以沖孔方式先于內(nèi)孔沖出，即沖外緣工位在前，沖內(nèi)孔工位在后。 對(duì)有嚴(yán)格相對(duì)位置要求的局部?jī)?nèi)，外形，應(yīng)考慮盡可能在同一工位上沖出，以保證工件的位置精度。表就級(jí)進(jìn)模具各主要零件的功能做了簡(jiǎn)要分類：表1-1模具主要零件功能分類單元功能主要零件工作單元成型加工凸模、凹模輔助單元卸料卸料板、卸料螺釘、彈簧定位X向擋料銷、側(cè)刃Y向?qū)Я习?、?cè)壓裝置Z向浮頂銷精定位導(dǎo)正銷導(dǎo)向外導(dǎo)向模架、導(dǎo)柱、導(dǎo)套內(nèi)導(dǎo)向小導(dǎo)柱、小導(dǎo)套固定凸模固定板、上下模座。模柄、螺釘、銷釘其他承料板、限位板、安全檢測(cè)器2.工藝規(guī)程設(shè)計(jì)單工序模又稱簡(jiǎn)單模，是指在壓力機(jī)的一次行程內(nèi)，只完成單一工序的模具，如落料模、 沖孔模、彎曲模、和拉深模等。特點(diǎn)是模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，但如果制件結(jié)構(gòu)復(fù)雜就需要多套模具，而且每道工序之間的累計(jì)誤差較大，制件精度較低。復(fù)合模是在壓力機(jī)的一次行程內(nèi)在模具的一個(gè)工位上完成兩道以上沖壓工序的模具，是一種多工序沖壓模。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不宜制造，制件精度較高，但存在最小壁厚問題。如制件有多道工序，則模具結(jié)構(gòu)特別復(fù)雜。級(jí)進(jìn)模也是多工序模具，即在壓力機(jī)的一次行程內(nèi)，在連續(xù)模具的不同工位上完成多道沖壓工序。于單工序模、復(fù)合模相比，級(jí)進(jìn)模的主要特點(diǎn)是生產(chǎn)效率高，容易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化。級(jí)進(jìn)模精度高、壽命長(zhǎng)，其工作元件常采用高速鋼或硬質(zhì)合金鋼制造。適用于制件的大批量生產(chǎn)。制件質(zhì)量可靠、穩(wěn)定，及制件尺寸的一致性好。級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度高，調(diào)試，維修困難，價(jià)格昂貴。由于有自動(dòng)送料裝置和自動(dòng)出料裝置，適合于高速?zèng)_床上進(jìn)行自動(dòng)化沖制。也適合卷料、帶料供料。級(jí)進(jìn)?？梢酝瓿蓻_裁、彎曲、拉深、成形等多道工序，效率比復(fù)合模高且在基金模具上可以工序分散，任意留出空位，故不存在復(fù)合模的最小壁厚的問題，因而保證了模具的強(qiáng)度，延長(zhǎng)了模具的壽命。模具的主要零件具有互換性，使模具維修方便，更換迅速、可靠。在本次設(shè)計(jì)中由于制件較為復(fù)雜，如果選用單工序模，則就會(huì)用到多套模具，而制件精度較高，用單工序模各道工序之間的定位誤差累積較大，故在這次設(shè)計(jì)中不宜選用單工序模。由于制件工序較多，復(fù)合模也不適合用于這次設(shè)計(jì)。所以選定用級(jí)進(jìn)模具。設(shè)計(jì)要求為：接線墊片零件，材料：10鋼，料厚：2mm，大量生產(chǎn)。設(shè)計(jì)其工藝規(guī)程。2.1工藝性分析該零件屬?zèng)_裁零件，零件形狀簡(jiǎn)單，但只限和圓弧過渡處的圓角大小。尺寸沒有標(biāo)注公差，屬于未注公差尺寸，其尺寸的極限偏差數(shù)值可按GB/T1800.3-1998 IT14級(jí)處理。模具試沖時(shí)允許毛刺高度0.05mm，生產(chǎn)時(shí)允許毛刺高度0.15mm。表面粗糙度Ra為6.3m。圖2-1 零件尺寸圖2.2確定工藝方案方案一：先落料，再?zèng)_孔。方案二：沖孔、落料復(fù)合模。方案三：沖孔、落料級(jí)進(jìn)模。采用方案一，生產(chǎn)效率太低，零件尺寸積累誤差大。采用方案二，雖然生產(chǎn)效率高，但是模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，凸凹模上弧形孔與周邊的壁厚僅3mm，小于沖壓手冊(cè)表2-42中查的最小值4mm，故不易采用復(fù)合模。采用方案三，生產(chǎn)效率高，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造，采用導(dǎo)正銷定位還可以保證零件尺寸的精度，根據(jù)批量大小要求，確定采用方案三。從級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的原則上綜合考慮，采用標(biāo)準(zhǔn)滑動(dòng)導(dǎo)向模架,模板分為5塊,分別是凸模固定板、凸模墊板、卸料板、成形凹模、凹模及凹模固定板。其中凸模固定板和凸模墊板及卸料板固定在上模具座上，成形凹模和凹模及凹模固定板固定在模具下模座上。2.3級(jí)進(jìn)模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有如下的要求：(1)盡量選用成熟的模具結(jié)構(gòu)或標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。(2)模具具要有足夠的剛性，以滿足壽命和精度的要求(3)結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單、實(shí)用、耍只有合雙的經(jīng)濟(jì)性。(4)能方便地送料操作要簡(jiǎn)便安全，出件容易。(5)要考慮廢科的處理。(6)模具零件之間定位要準(zhǔn)確可靠連接要牢靠。(7)要有利于模具零件的加工。(8)模具結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的沖壓設(shè)備要協(xié)調(diào)。(9)模具容易安裝，易損件更換方便。模具初步結(jié)構(gòu)如圖所示。圖2-2 初步確立的模具結(jié)構(gòu)圖2.4沖裁件的工藝性設(shè)計(jì)沖裁體的精度應(yīng)該在經(jīng)濟(jì)范圍內(nèi)進(jìn)行選擇,在本沖裁中,屬于一般性常見的普通沖裁,因此精度應(yīng)選擇在IT12-IT14。毛刺的高度與沖裁方式，材料，厚度有關(guān)，正常沖裁中的毛刺高度為: a 試模時(shí)0.05mm b 生產(chǎn)時(shí)0.15mm2.5沖裁間隙 模具端面受到很大的垂直壓力與側(cè)壓力，而模具表面與材料的接觸面限在刃口附近的狹小區(qū)域，這就意味即使整個(gè)模具和板材的接觸面之間產(chǎn)生局部附著現(xiàn)象，當(dāng)接觸面發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，附著部分便發(fā)生剪切而引起磨損-附著磨損，這是模具磨損的主要形式。當(dāng)模具間隙減小時(shí)，接觸壓力會(huì)隨之增大，摩擦距離也隨之增長(zhǎng)，摩擦發(fā)熱嚴(yán)重，因此模具磨損加劇，甚至使模具與材料之間產(chǎn)生粘著現(xiàn)象。而接觸壓力的增大，還會(huì)引起刃口的壓縮疲勞破壞，使之崩刀。小間隙還會(huì)產(chǎn)生凹模脹裂，小凸模折斷，凸、凹模相互啃刃等民常損壞，這些都是導(dǎo)致模具壽命大大降低。因此，適當(dāng)增大模具間隙，可使凸、凹模側(cè)面與材料間摩擦減小，并減緩間隙不均勻的不利因素，從而提高模具壽命。但間隙過大時(shí)，板料的彎曲拉伸相應(yīng)境大，使模具刃品商面上的下面上在正壓力增大，容易產(chǎn)生崩刃或產(chǎn)生塑性變形加劇，降低模具壽命。同時(shí)，間隙過大，卸料力會(huì)隨之增大，也會(huì)加劇模具的磨損。所以選用合理的總裁間隙對(duì)于提高總裁制品的精度、模具壽命、減小沖裁力是至關(guān)重要的。 確定沖裁間隙的原則是：落料時(shí)，因制件尺寸隨凹模尺寸而定，故間隙應(yīng)在減小凸模尺寸上取得；沖孔時(shí)，因孔的尺寸隨凸模尺寸而定，故間隙應(yīng)在增大凹模尺寸的方向上取得。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式確定合理沖裁間隙： c=mt-（2-1）沖裁間隙系數(shù)m=20% c=mt =20%2=0.4(mm)2.6排樣設(shè)計(jì)在一幅級(jí)進(jìn)模里，因沖的制件不同，各工位就有不同的沖壓工序，每個(gè)工位的沖壓性質(zhì)都須遵循一定的規(guī)則，如果違背就沖不出合格的制件，所以必須設(shè)計(jì)好。排樣是模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，排樣圖的好壞，直接關(guān)系到模具的設(shè)計(jì)。級(jí)進(jìn)彎曲是指彎曲件采用級(jí)進(jìn)模在多個(gè)工位上分步彎曲成形的一種沖壓方法。由于在沖壓過程中，毛坯始終在長(zhǎng)長(zhǎng)的條料上進(jìn)行，所以級(jí)進(jìn)彎曲除了遵守多道單工序模彎曲變形規(guī)律之外，其彎曲工序往往比單工序模要增多一些，使級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)變得較為復(fù)雜。級(jí)進(jìn)彎曲模一般由沖裁工序和彎曲工序組成。沖裁工序在開始的幾個(gè)工位二合最后，彎曲工序后面工位。沖裁工序在級(jí)進(jìn)沖壓過程中，擔(dān)當(dāng)切除彎曲件展開外形之外的多余部分料、加工出必要載體和供定距用導(dǎo)正銷孔、彎曲后沖孔和分離制件等。在繪制排樣圖的過程中，應(yīng)注意提高沖壓原材料的利用率。但提高原材料的利用率，不能以大幅提高沖裁模結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度為代價(jià)。2.6.1 排樣設(shè)計(jì)的原則多工位級(jí)進(jìn)模的排樣，除了遵守普通沖模的排樣原則外，還應(yīng)考慮如下幾點(diǎn)： （1）先制作沖壓件展開毛坯樣板（35個(gè)），在圖面上反復(fù)試排，待初步方案確定后，在排樣圖的開始端安排沖孔、切口、切廢料等分離工位，再向另一端依次安排成形工位，最后安排工件和載體分離。在安排工位時(shí)，要盡量避免沖小半孔，以防凸模受力不均而折斷。 （2）第一工位一般安排沖孔和沖工藝導(dǎo)正孔。第二工位設(shè)置導(dǎo)正銷對(duì)帶料導(dǎo)正，在以后的工位中，視其工位數(shù)和易發(fā)生竄動(dòng)的的工位設(shè)置導(dǎo)正銷，也可在以后的工位中每隔2-3個(gè)工位設(shè)置導(dǎo)正銷。第三工位可根據(jù)沖壓條料的定位精度，設(shè)置送料步距的誤差檢測(cè)裝置。 （3）沖壓件上孔的數(shù)量較多，且孔的位置太近時(shí)，可分布在不同工位上沖出孔，但孔不能因后續(xù)成形工序的影響而變形。對(duì)有相對(duì)位置精度要求的多孔，應(yīng)考慮同步?jīng)_出。因模具強(qiáng)度的限制不能同步?jīng)_出時(shí)， 應(yīng)有措施保證它們的相對(duì)位置精度。復(fù)雜的型孔可分解為若干簡(jiǎn)單形孔分步?jīng)_出。圖2-3 排樣圖2.6.2排樣方式的選擇及計(jì)算零件外輪廓尺寸為42mm，考慮操作方便，采用單排。由設(shè)計(jì)資料沖壓手冊(cè)中表2-17及2-18查得搭邊數(shù)值a=2mm，=1.5mm。條料寬度：b=42+2*a=（42+2*2）mm=46mm進(jìn)距：h=(42+1.5)mm=43.5mm選用的板料規(guī)格為：2mm*1000mm*2000mm條數(shù)： =200046=43條，余22mm每條零件個(gè)數(shù)：=（1000-2）（42+1.5）=22個(gè)，余41mm每張板上的零件個(gè)數(shù)：= =43*22=946個(gè)零件的面積：S=（-）-3*6*（-）=1028.8材料利用率：=*100%=48.662.7壓力機(jī)的選用2.7.1沖壓設(shè)備的選用原則:（1）壓力機(jī)的行程大小，應(yīng)該能保證成行零件的取出與毛坯的放進(jìn)，例如拉深所用壓力機(jī)的行程，至少應(yīng)大于成品零件高度的兩倍以上。（2）壓力機(jī)工作臺(tái)面的尺寸應(yīng)大于沖模的平面尺寸，且還須留有安裝固定的余地，但是過大的工作平面上安裝小尺寸的沖模對(duì)工作臺(tái)的受力是不利的。壓力機(jī)工作臺(tái)面的尺寸大于壓力機(jī)滑塊底面積, 壓力機(jī)滑塊底面積必須大于模具的尺寸,所以只須考慮壓力機(jī)滑塊底面積的大小。（3）所選的壓力機(jī)的封閉高度應(yīng)與沖模的封閉高度相適用。模具的閉合高度H0是指上模在最低的工作位置時(shí)，下模板的底面到上模板的頂面的距離。壓力機(jī)的閉合高度H是指滑塊在下死點(diǎn)時(shí)，工作臺(tái)面到滑塊下端面的距離。大多數(shù)壓力機(jī)，其連桿長(zhǎng)短能調(diào)節(jié)，也即壓力機(jī)的閉合高度可以調(diào)整，故壓力機(jī)有最大閉合高度Hmax和最小閉合高度Hmin。（4）設(shè)計(jì)模具時(shí)，模具閉合高度H0得數(shù)值應(yīng)滿足下式Hmax-5mmH0Hmin+10mm（5）無特殊情況H0應(yīng)取上限值，即最好取在：H0Hmin+1/3L，這是為了連桿調(diào)節(jié)過長(zhǎng)，羅紋接觸面積過小而被壓壞。如果模具閉合高度實(shí)在太小，可以在壓床臺(tái)面上加墊板。2.7.2 壓力機(jī)的選用及計(jì)算根據(jù)零件材料：10鋼，料厚：2mm查沖壓手冊(cè)表8-7得：b =400MPa，s=210Mpa查沖壓手冊(cè)表2-37得：K推=0.055一般情況下,沖裁件從板料切下后,徑向因彈性變形而擴(kuò)張,板料上的孔則沿徑向發(fā)生彈性收縮。同時(shí)，沖下的零件與余料還要力圖恢復(fù)彈性彎曲。這兩種彈性恢復(fù)的結(jié)果，會(huì)使落料梗塞在凹模內(nèi)，而沖裁后剩下的板料則箍緊在凸模上。因此，須要計(jì)算卸料力和沖孔力.故落料力： P1=Lt=3.14*42*2*400N=105504N沖孔力：P2 =Ltb（10 +*26+/2*36）*2*400N=102992N卸料力：=n()=4*0.055*(105504+102992)N=45868N式中 n-凹模刃口內(nèi)積存零件個(gè)數(shù)，n=4（h為刃口高度，取h=8）?？倝毫Γ?+=9105504+102992+45868)N250kN選擇250kN開式壓力機(jī)。其規(guī)格如下：公稱壓力kN 250公稱行程mm6滑塊行程mm80行程次數(shù)（次min）100最大封閉高度mm250封閉高度調(diào)節(jié)量mm70滑塊中心到床身距離mm190工作臺(tái)尺寸 前后*左右mm360*560工作臺(tái)孔尺寸 前后*左右mm130*260直徑mm180立柱間距離mm260活動(dòng)臺(tái)壓力機(jī)滑塊中心島床身緊固臺(tái)面平面距離mm180模柄孔尺寸（直徑*深度）mm50*70工作臺(tái)板厚度mm 70墊板厚度mm652.8凸模和凹模的設(shè)計(jì)分別確定沖孔與落料的凸模與凹模1） 沖孔凹模上分布一個(gè)圓孔和三個(gè)弧形孔，外形為圓形。將土臺(tái)兩側(cè)修平行，配入凹模固定板上，以防止凹模轉(zhuǎn)動(dòng)。2） 落料凹模為圓形，內(nèi)孔按零件尺寸決定，在保證強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)工藝要求的情況下，確定外形尺寸。3） 根據(jù)有關(guān)資料沖孔凸模中有一個(gè)圓形凸模和三個(gè)弧形凸模。4） 落料凸模是圓形，尺寸較大，可參照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)成與沖孔圓凸模相似的壓入式凸模，中間留有導(dǎo)正銷孔。2.81設(shè)計(jì)凸模、凹模固定板根據(jù)凸模的結(jié)構(gòu)形狀，設(shè)計(jì)凸模固定板。為便于調(diào)整模具間隙，沖孔凸模與落料凸模的固定板分別設(shè)計(jì)，凸模固定板采用整體式。2.8.2 凸模的設(shè)計(jì)a.固定部分：由于所沖工件形狀較復(fù)雜，并且要求具有防轉(zhuǎn)要求，所以固定部分根據(jù)要求，設(shè)計(jì)成如圖所示的形式，這樣，不僅解決了防轉(zhuǎn)問題，而且還節(jié)約了材料。圖2-4 固定部分的形式b.臺(tái)階部分起防止凸模被拉下的作用，即承受卸料力的作用，其尺寸在此固定部分長(zhǎng)23mm左右。c.工作部分 工作部分的尺寸前面已標(biāo)注。由于其形狀復(fù)雜，加工時(shí)采用仿形刨。2.8.2 凹模的設(shè)計(jì) 根據(jù)工件的形狀、大小以及一模沖兩件的特點(diǎn)來選擇凹模的形狀，由于中小型凹模常采用整體式凹模，只有大型凹模通常選用鑲拼式，本落料模系中小型，所以選取整體式凹模。a.凹模的刃口形式 采用下圖所示的凹模刃口形式 圖2-5 凹模刃口形式這種刃口的凹模，刃口無斜度，有一定的高度，刃磨后，刃口尺由于刃口后端擴(kuò)大，因此凹模工作部分強(qiáng)度差些。它滿足使制件順沖壓方向推下的要求，因此能夠選用此刃口形式的凹模。模具的刃口尺寸精度是影響沖裁件尺寸精度的首要因素，模具的合理間隙值也要靠模具刃口尺寸及其公差來保證。叢生產(chǎn)實(shí)踐中可以發(fā)現(xiàn)：由于凸凹模之間存在間隙，使落下的料或沖出的孔都是帶有錐度的，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，沖孔件的小段端尺寸等于凸模尺寸。在測(cè)量與使用中，落料件是以大端尺寸為基準(zhǔn)，沖孔件以小端尺寸為基準(zhǔn)。沖裁時(shí)，凸、凹模要與沖裁零件或廢料發(fā)生摩擦，凸模越磨越小，凹模越磨越大，結(jié)果使間隙越來越大。由此在決定模具刃口尺寸及其制造公差時(shí)，需考慮下述原則：落料件尺寸由凹模尺寸決定，沖孔時(shí)的尺寸由凸模尺寸決定。故設(shè)計(jì)落料模時(shí)，以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上?？紤]到?jīng)_裁中凸、凹模的磨損，設(shè)計(jì)落料模時(shí)，凹?；境叽鐟?yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)較小的尺寸；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，凸?；境叽鐒t應(yīng)取工件孔的尺寸公差范圍較大的尺寸。這樣，在凸凹模磨損到一定程度的情況下，仍能沖出合格零件。凸、凹模間隙則取最小合理間隙值。通過proe進(jìn)行模型制作。圖2-6 初步pro/e模型圖3.凸模的加工仿真Cimatron是以色列Cimatron公司開發(fā)的功能全，集成度高的CAD/CAM軟件。其功能強(qiáng)大，可快速地形成無過切的粗加工和精加工刀具路徑。確保生產(chǎn)出高質(zhì)量的零件和模具。本課題需完成的成品如如下：圖3-1凸模的模型圖將Pro/E的型腔文件另存為iges格式，進(jìn)入Cimatron環(huán)境下，導(dǎo)入型腔iges文件，在CAD模式下新建一個(gè)加工坐標(biāo)系，保存文件。新建一個(gè)編程文件，加載保存好的iges文件。進(jìn)行編程前處理。刀具圖如下所示：圖3-2 刀具圖粗加工需要根據(jù)毛坯的類型和模具型面得情況而定。如果毛坯為鍛件或鋼件，那么粗加工最好先選好區(qū)域清除模型加工，將毛坯的大部分余料去除，得到均勻的毛坯余量，為后續(xù)加工提供方便。圖3-3 粗加工示意圖半精加工的主要目的是保證精加工時(shí)余量均勻，最常用的方法是先算出殘留材料的邊界輪廓，然后選用較小的道具來加工這些三維輪廓區(qū)域，而不用重新加工整個(gè)模型。一般用沿面銑削方法加工殘留材料區(qū)域內(nèi)部。局部精加工一般是指殘留清角加工。清角加工可以自動(dòng)自動(dòng)偵測(cè)大道具銑削后的殘留余料區(qū)域，在以小刀具針對(duì)局部區(qū)域進(jìn)行后續(xù)處理。在精加工中，除非模具型腔表面高低變化比較大，否則最好選擇曲面加工。因?yàn)榍婕庸げ坏?jì)算速度快，而且刀具路徑光順，加工完成的模具型腔表面質(zhì)量比較好。而平行方式加工方式則會(huì)在局部表面產(chǎn)生步距不均的現(xiàn)象，為了避免這一現(xiàn)象，可以再布局不均處補(bǔ)加程序，Cimatron會(huì)自動(dòng)在產(chǎn)生步距不均的地方，補(bǔ)加垂直刀路。圖3-5 精加工示意圖4.結(jié)論當(dāng)今的工業(yè)的迅速發(fā)展，其中各種精度要求較高的沖壓零件數(shù)量日益增多，追求產(chǎn)品價(jià)格及質(zhì)量十分劇烈，采用先進(jìn)的多工位級(jí)進(jìn)模是一項(xiàng)行之有效的最佳途徑，它既提高制件質(zhì)量及生產(chǎn)率，又可減少設(shè)備投資和模具費(fèi)用，從而明顯降低了產(chǎn)品成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著。這次為期三個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)已接近尾聲，在這段時(shí)間里我結(jié)合設(shè)計(jì)課題和設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，首先進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)，在工廠中對(duì)模具結(jié)構(gòu)有了理性的認(rèn)識(shí)，對(duì)模具設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)，同時(shí)對(duì)沖壓模具設(shè)計(jì)和制造進(jìn)行文獻(xiàn)檢索，了解模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，并制定了設(shè)計(jì)方案和計(jì)劃。 按照畢業(yè)進(jìn)度安排，對(duì)其進(jìn)行加工工藝分析，確定了各個(gè)零件之間的關(guān)系，對(duì)模具整體按照設(shè)計(jì)手冊(cè)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，取得各個(gè)零件的設(shè)計(jì)參數(shù)，繪制了模具裝配圖。最后實(shí)現(xiàn)型腔的仿真加工。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我對(duì)模具結(jié)構(gòu)有了清楚的認(rèn)識(shí)，了解了注塑模具的工作方式，對(duì)型腔、型芯等主要零件的設(shè)計(jì)及要求有了初步知識(shí)。能夠?qū)δ＞咴O(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題予以解決，正確選取了型腔數(shù)、模具結(jié)構(gòu)尺寸。在模具設(shè)計(jì)中，精度要求的確定是至關(guān)重要的一步，要綜合考慮尺寸精度及配合要求，特別是各模板及型腔、型芯等配合精度要求高的部件，其精度確定的合理與否將影響到塑件的質(zhì)量，從而對(duì)產(chǎn)品的使用性能及企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生很大的影響。在設(shè)計(jì)中由于使用最新的模具設(shè)計(jì)軟件是工作效率大大提高，并且提高了模具結(jié)構(gòu)的合理性。但由于實(shí)踐工程經(jīng)驗(yàn)的欠缺，在設(shè)計(jì)中對(duì)零件的加工精度和成型零件的加工工藝的確定由很多不足之處，在以后的工作學(xué)習(xí)中還有待改進(jìn)。參 考 資 料1王衛(wèi)兵.Cimatron E 模具設(shè)計(jì)與數(shù)控編程實(shí)例教程.北京：清華大學(xué)出版社，2003-7.2 陸錦明，黃仕勇，陳江虎. Cimatron E7.1軟件在模具數(shù)控加工中的應(yīng)用J .模具制造，2007，（7）：61-63.3曹德權(quán)，唐定勇.Pro/ENGINEER Wildfire 4.0 中文曲面與逆向工程設(shè)計(jì).北京：電子工業(yè)出版社，2004-10.4王樹勛，蘇樹珊.模具實(shí)用技術(shù)設(shè)計(jì)綜合手冊(cè).廣州：華南理工大學(xué)出版社，2003-65陳靜媛. 模具行業(yè)設(shè)計(jì)制造現(xiàn)狀與趨勢(shì)J.機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2007（02）：174-175.6紀(jì)蓮清,謝歡.基于Pro/E二次開發(fā)的沖壓模具參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)J.鄭州輕工業(yè)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 河南鄭州 2007年6月:421,521,621. 7李世國(guó),何建軍.基于Pro/E零件模型的參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)研究J.機(jī)械設(shè)計(jì)與研究, 2003,19(3):36 - 37.8薛啟翔.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)實(shí)例分析M.機(jī)械工業(yè)出版社.9薛啟翔.沖壓模具設(shè)計(jì)和加工計(jì)算速查手冊(cè)M.化學(xué)工業(yè)出版社.10林承全，胡紹平.沖壓模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)與范例M.化學(xué)工業(yè)出版社.致 謝本人在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，充分利用這四年所學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)和平時(shí)自學(xué)的軟件應(yīng)用，特別是在工程領(lǐng)域分析問題，解決問題的方法。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我對(duì)Pro/E、Cimatron E有了進(jìn)一步的掌握，對(duì)于使用Pro/E三維造型和使用Cimatron制作模架感到很是方便，對(duì)于使用Cimatron進(jìn)行仿真加工和數(shù)控編程中的實(shí)際加工問題進(jìn)行了分析，對(duì)于AUTO CAD有的使用進(jìn)一步的練習(xí)。在使用過程中對(duì)這些應(yīng)用軟件的優(yōu)缺點(diǎn)有了很深的印象，充分利用它們的優(yōu)點(diǎn)對(duì)我的設(shè)計(jì)幫助很大，不僅效率高了而且對(duì)工作質(zhì)量有很大的益處。在本次鈑金設(shè)計(jì)過程中得到袁鐵軍老師的耐心指導(dǎo)和幫助，袁鐵軍老師每個(gè)星期都要給我們組的同學(xué)討論設(shè)計(jì)進(jìn)展情況，布置下一星期的新任務(wù)，指導(dǎo)我們?cè)O(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的問題，避免使我們?cè)僦貜?fù)上幾屆學(xué)長(zhǎng)走的彎路，使我們節(jié)約了許多設(shè)計(jì)的時(shí)間和經(jīng)費(fèi)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中提供了很多寶貴的資料、設(shè)計(jì)和方向、設(shè)計(jì)思路，以及模具結(jié)構(gòu)原理方面的知識(shí)，在此向他表示衷心的感謝。因本人工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與理論水平有限，時(shí)間較短促，設(shè)計(jì)過程中難免存在錯(cuò)誤，請(qǐng)老師批評(píng)指正。附 錄序號(hào) 名稱 圖幅 數(shù)量1 模具裝配圖 A0 12 凸模固定板 A3 1 3 導(dǎo)套 A4 1 4 導(dǎo)柱 A3 1 5 凹模固定板 A3 1 6 凹模板 A3 1 7 凸模墊板 A3 1 8 排樣圖 A3 1 9 接線墊片 A3 1 10 下模座 A3 1 11 卸料板固定 A3 1 12 卸料板 A3113 上模座 A2 114 三維圖冊(cè) 1 冊(cè) 23