287 托板沖模畢業(yè)設(shè)計

287 托板沖模畢業(yè)設(shè)計,沖模,畢業(yè)設(shè)計 1目錄緒論…………………………………………………………………………………沖裁模設(shè)計題目…………………………………………………………………（一）沖裁件工藝分析………………………………………………….……（二） 確定工藝方案及模具結(jié)構(gòu)形式……………….………………（三） 模具設(shè)計計算………………………………………….……..……1．排樣 計算條料寬度及確定步距………………………….……..….2 利用率計算…………………………………………………….…..……3．計算總沖壓力……………………………………….. …….. ………..4．確定壓力中心……………………………………….. ………. ……..5．沖模刃口尺寸及公差的計算……………………. .. ………. ……...6. 確定各主要零件結(jié)構(gòu)尺寸……………….............. .. ………… ……..（1）凹模外形尺寸的確定……………………….. .. …….. ………..（2）凸模長度 L1 的確定……………………………….. …………..（3）設(shè)計并繪制總圖、選取標準件…………….. .... .. …………….（五）繪制非標準零件圖………………………………... .. ..………..(六 ) 模具主要零件加工工藝規(guī)程的制……………………………...總裝工藝………………………………………………. ………. ….…...墊板的加工工藝…………………………………………. ……. ….…...凸模固定板的加工工藝………………………………. …. ………. ....落料凸模的加工工藝………………………………….. …. ……….. ...導(dǎo)正銷的加工工藝……………………………………. …. ……….. ...沖孔凸模的加工工藝………………………………. …. …. ………. ....卸料板加工工藝……………………………………. …. ….……….. ...2凹模加工工藝…………………………………………. …. ……….. ...導(dǎo)料板加工工藝…………………………………... …. …. …….…. ...始沖擋料銷的加工工藝…………………………. …. …. …….….. ...體會…. …. ………. ... …. …. ……. ………. ... …. …. ………. …………...參考文獻. …. ………. ... …. …. ……. ………. ... …. …. ……….……. ...附圖紙. …. ………. ... …. …. ……. ………. ... …. …. ……….……. .......3緒論一：沖壓的概念，特點與發(fā)展沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備（主要是壓力機）上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件（俗稱沖壓或沖壓件）的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對材料進行冷變形加工，且主要采用板料來加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，隸屬于材料成型工程術(shù)。沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進行；沒有先進的沖模，先進的沖壓工藝就無法實現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素，只有它們相互結(jié)合才能得出沖壓件。與機械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟方面都具有許多獨特的優(yōu)點。主要表現(xiàn)如下。(1) 沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，易于實現(xiàn)機械化與自動化。這是因為沖壓是依靠沖模和沖壓設(shè)備來完成加工，普通壓力機的行程次數(shù)為每分鐘可達幾十次，高速壓力要每分鐘可達數(shù)百次甚至千次以上，而且每次沖壓行程就可能得到一個沖件。（2）沖壓時由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面質(zhì)量,而模具的壽命一般較長,所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好,具有“一模一樣”的特征。（3）沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時材料的冷變形硬化效應(yīng)，沖壓的強度和剛度均較高。（4）沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設(shè)備，因而是一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時一個復(fù)雜零件需要數(shù)套模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集形產(chǎn)品。所以，只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點才能充分體現(xiàn)，4從而獲得較好的經(jīng)濟效益。沖壓地、在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當多的工業(yè)部門越來越多地采用沖壓法加工產(chǎn)品零部件，如汽車、農(nóng)機、儀器、儀表、電子、航空、航天、家電及輕工等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當?shù)拇螅賱t 60%以上，多則 90%以上。不少過去用鍛造=鑄造和切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在大多數(shù)也被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。因此可以說，如果生產(chǎn)中不諒采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門要提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、快速進行產(chǎn)品更新?lián)Q代等都是難以實現(xiàn) 的。1.2 沖壓的基本工序及模具由于沖壓加工的零件種類繁多，各類零件的形狀、尺寸和精度要求又各不相同，因而生產(chǎn)中采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的。概括起來，可分為分離工序和成形工序兩大類；分離工序是指使坯料沿一定的輪廓線分離而獲得一定形狀、尺寸和斷面質(zhì)量的沖壓（俗稱沖裁件）的工序；成形工序是指使坯料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的工序。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。在實際生產(chǎn)中，當沖壓件的生產(chǎn)批量較大、尺寸較少而公差要求較小時，若用分散的單一工序來沖壓是不經(jīng)濟甚至難于達到要求。這時在工藝上多采用集中的方案，即把兩種或兩種以上的單一工序集中在一副模具內(nèi)完成，稱為組合的方法不同，又可將其分為復(fù)合-級進和復(fù)合-級進三種組合方式。復(fù)合沖壓——在壓力機的一次工作行程中，在模具的同一工位上同時完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方法式。級進沖壓——在壓力機上的一次工作行程中，按照一定的順序在同一模具的不同工位上完面兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方式。復(fù)合-級進——在一副沖模上包含復(fù)合和級進兩種方式的組合工序。沖模的結(jié)構(gòu)類型也很多。通常按工序性質(zhì)可分為沖裁模、彎曲模、拉深模和成形模等；按工序的組合方式可分為單工序模、復(fù)合模和級進模等。但不論何種類型的沖模，都可看成是由上模和下模兩部分組成，上模被固定在壓力機工作臺或墊板上，是沖模的固定部分。工作時，5坯料在下模面上通過定位零件定位，壓力機滑塊帶動上模下壓，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需形狀與尺寸的沖件。上?；厣龝r，模具的卸料與出件裝置將沖件或廢料從凸、凹模上卸下或推、頂出來，以便進行下一次沖壓循環(huán)。1.3 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，許多新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料不斷涌現(xiàn)，因而促進了沖壓技術(shù)的不斷革新和發(fā)展。其主要表現(xiàn)和發(fā)展方向如下。(1).沖壓成形理論及沖壓工藝方面沖壓成形理論的研究是提高沖壓技術(shù)的基礎(chǔ)。目前，國內(nèi)外對沖壓成形理論的研究非常重視，在材料沖壓性能研究、沖壓成形過程應(yīng)力應(yīng)變分析、板料變形規(guī)律研究及坯料與模具之間的相互作用研究等方面均取得了較大的進展。特別是隨著計算機技術(shù)的飛躍發(fā)展和塑性變形理論的進一步完善，近年來國內(nèi)外已開始應(yīng)用塑性成形過程的計算機模擬技術(shù)，即利用有限元（FEM）等有值分析方法模擬金屬的塑性成形過程，根據(jù)分析結(jié)果，設(shè)計人員可預(yù)測某一工藝方案成形的可行性及可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題，并通過在計算機上選擇修改相關(guān)參數(shù)，可實現(xiàn)工藝及模具的優(yōu)化設(shè)計。這樣既節(jié)省了昂貴的試模費用，也縮短了制模具周期。研究推廣能提高生產(chǎn)率及產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本和擴大沖壓工藝應(yīng)用范圍的各種壓新工藝，也是沖壓技術(shù)的發(fā)展方向之一。目前，國內(nèi)外相繼涌現(xiàn)出精密沖壓工藝、軟模成形工藝、高能高速成形工藝及無模多點成形工藝等精密、高效、經(jīng)濟的沖壓新工藝。其中，精密沖裁是提高沖裁件質(zhì)量的有效方法，它擴大了沖壓加工范圍，目前精密沖裁加工零件的厚度可達 25mm，精度可達IT16~17 級；用液體、橡膠、聚氨酯等作柔性凸?；虬寄５能浤３尚喂に嚕芗庸こ鲇闷胀庸し椒y以加工的材料和復(fù)雜形狀的零件，在特定生產(chǎn)條件下具有明顯的經(jīng)濟效果；采用爆炸等高能效成形方法對于加工各種尺寸在、形狀復(fù)雜、批量小、強度高和精度要求較高的板料零件，具有很重要的實用意義；利用金屬材料的超塑性進行超塑成形，可以用一次成形代替多道普通的沖壓成形工序，這對于加工形狀復(fù)雜和大型板料零件具有突出的優(yōu)越性；無模多點成6形工序是用高度可調(diào)的凸模群體代替?zhèn)鹘y(tǒng)模具進行板料曲面成形的一種先進技術(shù)，我國已自主設(shè)計制造了具有國際領(lǐng)先水平的無模多點成形設(shè)備，解決了多點壓機成形法，從而可隨意改變變形路徑與受力狀態(tài)，提高了材料的成形極限，同時利用反復(fù)成形技術(shù)可消除材料內(nèi)殘余應(yīng)力，實現(xiàn)無回彈成形。無模多點成形系統(tǒng)以 CAD/CAM/CAE 技術(shù)為主要手段，能快速經(jīng)濟地實現(xiàn)三維曲面的自動化成形。(2.)沖模是實現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的基本條件.在沖模的設(shè)計制造上,目前正朝著以下兩方面發(fā)展:一方面,為了適應(yīng)高速、自動、精密、安全等大批量現(xiàn)代生產(chǎn)的需要，沖模正向高效率、高精度、高壽命及多工位、多功能方向發(fā)展，與此相比適應(yīng)的新型模具材料及其熱處理技術(shù)，各種高效、精密、數(shù)控自動化的模具加工機床和檢測設(shè)備以及模具 CAD/CAM 技術(shù)也在迅速發(fā)展；另一方面，為了適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代和試制或小批量生產(chǎn)的需要，鋅基合金沖模、聚氨酯橡膠沖模、薄板沖模、鋼帶沖模、組合沖模等各種簡易沖模及其制造技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。精密、高效的多工位及多功能級進模和大型復(fù)雜的汽車覆蓋件沖模代表了現(xiàn)代沖模的技術(shù)水平。目前，50 個工位以上的級進模進距精度可達到 2 微米，多功能級進模不僅可以完成沖壓全過程，還可完成焊接、裝配等工序。我國已能自行設(shè)計制造出達到國際水平的精度達 2? ~5 微米，進距精度 2~3 微米，總壽命達 1 億次。我國主要汽車模具企業(yè)，已能生產(chǎn)成套轎車覆蓋件模具，在設(shè)計制造方法、手段方面已基本達到了國際水平，但在制造方法手段方面已基本達到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)、功能方面也接近國際水平，但在制造質(zhì)量、精度、制造周期和成本方面與國外相比還存在一定差距。模具制造技術(shù)現(xiàn)代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。計算機技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)等先進技術(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15000~40000r/min）,加工精度一般可達 10 微米，最好的表面粗糙度 Ra≤1 微米），而且與傳統(tǒng)切削加工相比具有溫升低（工件只升高 3 攝氏度） 、切削力小，因7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，如日本三菱公司生產(chǎn)的 EDSCAN8E 電火花銑削加工機床，配置有電極損耗自動補償系統(tǒng)、CAD/CAM 集成系統(tǒng)、在線自動測量系統(tǒng)和動態(tài)仿真系統(tǒng)，體現(xiàn)了當今電火花加工機床的技術(shù)水平；慢走絲線切割技術(shù)的發(fā)展水平已相當高，功能也相當完善，自動化程度已達到無人看管運行的程度，目前切割速度已達到 300mm /min,加工精度可達±1.5 微米，表面粗糙度達 Ra=01~0.2 微2米;精度磨削及拋光已開始使用數(shù)控成形磨床、數(shù)控光學(xué)曲線磨床、數(shù)控連續(xù)軌跡坐標磨床及自動拋光等先進設(shè)備和技術(shù);模具加工過程中的檢測技術(shù)也取得了很大的發(fā)展,現(xiàn)在三坐標測量機除了能高精度地測量復(fù)雜曲面的數(shù)據(jù)外,其良好的溫度補償裝置、可靠的抗振保護能力、嚴密的除塵措施及簡單操作步驟，使得現(xiàn)場自動化檢測成為可能。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。如清華大學(xué)開發(fā)研制的“M-RPMS- Ⅱ型多功能快速原型制造系統(tǒng) ”是我國自主知識產(chǎn)權(quán)的世界惟一擁有兩種快速成形工藝（分層實體制造 SSM 和熔融擠壓成形MEM）的系統(tǒng)，它基于“模塊化技術(shù)集成”之概念而設(shè)計和制造，具有較好的價格性能比。一汽模具制造公司在以 CAD/CAM 加工的主模型為基礎(chǔ)，采用瑞士汽巴精化的高強度樹脂澆注成形的樹脂沖模應(yīng)用在國產(chǎn)轎車試制和小批量生產(chǎn)開辟了新的途徑。(3) 沖壓設(shè)備和沖壓生產(chǎn)自動化方面性能良好的沖壓設(shè)備是提高沖壓生產(chǎn)技術(shù)水平的基本條件，高精度、高壽命、高效率的沖模需要高精度、高自動化的沖壓設(shè)備相匹配。為了滿足大批量高速生產(chǎn)的需要，目前沖壓設(shè)備也由單工位、單功能、低速壓力機朝著多工位、多功能、高速和數(shù)控方向發(fā)展，加之機械乃至機器人的大量使用，使沖壓生產(chǎn)效率得到大幅度提高，各式各樣的沖壓自動線和高速自動壓力機紛紛投入使用。如在數(shù)控四邊折彎機中送入板料毛坯后，在計算機程序控制下便可依次完成四邊彎曲，從而大幅度提高精度和生產(chǎn)率；在高速自動壓力機上沖壓電機8定轉(zhuǎn)子沖片時，一分鐘可沖幾百片，并能自動疊成定、轉(zhuǎn)子鐵芯，生產(chǎn)效率比普通壓力機提高幾十倍，材料利用率高達 97%；公稱壓力為 250KN 的高速壓力機的滑塊行程次數(shù)已達 2000 次/min 以上。在多功能壓力機方面，日本田公司生產(chǎn)的 2000KN“沖壓中心”采用 CNC 控制，只需 5min 時間就可完成自動換模、換料和調(diào)整工藝參數(shù)等工作；美國惠特尼公司生產(chǎn)的 CNC 金屬板材加工中心，在相同的時間內(nèi)，加工沖壓件的數(shù)量為普通壓力機的 4~10 倍，并能進行沖孔、分段沖裁、彎曲和拉深等多種作業(yè)。近年來，為了適應(yīng)市場的激烈競爭，對產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高，且其更新?lián)Q代的周期大為縮短。沖壓生產(chǎn)為適應(yīng)這一新的要求，開發(fā)了多種適合不同批量生產(chǎn)的工藝、設(shè)備和模具。其中，無需設(shè)計專用模具、性能先進的轉(zhuǎn)塔數(shù)控多工位壓力機、激光切割和成形機、CNC 萬能折彎機等新設(shè)備已投入使用。特別是近幾年來在國外已經(jīng)發(fā)展起來、國內(nèi)亦開始使用的沖壓柔性制造單元（FMC）和沖壓柔性制造系統(tǒng)（ FMS）代表了沖壓生產(chǎn)新的發(fā)展趨勢。FMS 系統(tǒng)以數(shù)控沖壓設(shè)備為主體，包括板料、模具、沖壓件分類存放系統(tǒng)、自動上料與下料系統(tǒng)，生產(chǎn)過程完全由計算機控制，車間實現(xiàn) 24 小時無人控制生產(chǎn)。同時，根據(jù)不同使用要求，可以完成各種沖壓工序，甚至焊接、裝配等工序，更換新產(chǎn)品方便迅速，沖壓件精度也高。(4)沖壓標準化及專業(yè)化生產(chǎn)方面模具的標準化及專業(yè)化生產(chǎn)，已得到模具行業(yè)和廣泛重視。因為沖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，只有實現(xiàn)了沖模的標準化，才能使沖模和沖模零件的生產(chǎn)實現(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，國外先進工業(yè)國家模具標準化生產(chǎn)程度已達 70%~80%，模具廠只需設(shè)計制造工作零件，大部分模具零件均從標準件廠購買，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，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?；驈澢＃@樣更有利于制造水平的提高和制造周期的縮短。我國沖模標準化與專業(yè)化生產(chǎn)近年來也有較大發(fā)展，除反映在標準件專業(yè)化生產(chǎn)廠家有較多增加外，標準件品種也有擴展，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9要體現(xiàn)在標準化程度還不高（一般在 40%以下） ，標準件的品種和規(guī)格較少，大多數(shù)標準件廠家未形成規(guī)?；a(chǎn)，標準件質(zhì)量也還存在較多問題。另外，標準件生產(chǎn)的銷售、供貨、服務(wù)等都還有待于進一步提高。沖裁模設(shè)計題目如圖 1 所示零件：托扳生產(chǎn)批量：大批量材料：08F t=2mm設(shè)計該零件的沖壓工藝與模具 圖 1 托板零件圖（一）沖裁件工藝分析1. 材料：08F 鋼板是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的可沖壓性能。2. 工件結(jié)構(gòu)形狀：沖裁件內(nèi)、外形應(yīng)盡量避免有尖銳清角，為提高模具壽命，建議將所有 90°清角改為 R1 的圓角。3 凸模最小尺寸校核 ：查 〈〈冷沖壓技術(shù)〉 〉表 3-9 無導(dǎo)向凸模沖孔的 最小尺寸；d=0.9t=0.9*2=1.8小于 3.5 可以沖裁4. 尺寸精度：零件圖上所有尺寸均未標注公差，屬自由尺寸，可按 IT14級確定工件尺寸的公差。經(jīng)查〈〈公差配合與技術(shù)測量〉 〉表 2-4 得，各尺寸公10差為：54-0.74、34-0.62、30-0.52 、16-0.44 、17±0.22、Ф3.5+0.3結(jié)論：可以沖裁（二） 確定工藝方案及模具結(jié)構(gòu)形式經(jīng)分析，工件尺寸精度要求不高，形狀不大，但工件產(chǎn)量較大，根據(jù)材料較厚（2mm）的特點，為保證孔位精度，沖模有較高的生產(chǎn)率，通過比較，決定實行工序集中的工藝方案，采取利用導(dǎo)正釘進行定位、剛性卸料裝置、自然漏料方式的連續(xù)沖裁模結(jié)構(gòu)形式。（三） 模具設(shè)計計算1．排樣 計算條料寬度及確定步距首先查〈〈冷沖壓技術(shù)〉表確定搭邊值。根據(jù)零件形狀，兩工件間按矩形取搭邊值 b=2,側(cè)邊按圓形取搭邊值 a=2。連續(xù)模進料步距為 32mm。條料寬度按相應(yīng)的公式計算：查〈〈冷沖壓技術(shù)〉公式 3-21B=(D+2a)-⊿ 查表 3.15 得條料寬度誤差 ⊿=0.6B=(54+2×2)-0.6=58-0.6畫出排樣圖，圖 2 2 利用率計算；查〈〈冷沖壓技術(shù)〉公式 3-19 得n=A/SB*100%=34*30+4*30+200.96-21/58*32=71.1% 所以用剪扳機剪取 58*1000 的條料11圖 2 排樣圖2．計算總沖壓力由于沖模采用剛性卸裝置和自然漏料方式，故總的沖壓力為：由〈〈冷沖壓技術(shù)〉公式 3-35 得P0=P+PtP=P1+P2而式中 P1--------落料時的沖裁力P2--------沖孔時的沖裁力按推料力公式計算沖裁力：查〈〈冷沖壓技術(shù)〉得公式P1=KLtτ 查〈〈冷沖壓技術(shù)〉表 2-23 得抗剪強度 τ=300MPa=1.3[2（58-16）+2（30-16）+16π+2*4]*2*300/10000=12.03 (t)P2=1.3*4π*3.5*2*300/10000=3.4(t)按推料力公式計算推料力 Pt：查〈〈冷沖壓技術(shù)〉公式 3-31 得Pt=nKtP 取 n=h/t=6/2=3， 查表 3-19 得，K t=0.055Pt=3*0.055*(12.6+3.4)=2.541(t)12計算總沖壓力 PZ：PZ=P1+P2+Pt=12.03+3.4+2.541=17.941(t)3．確定壓力中心：根據(jù)圖 3 分析，因為工件圖形對稱，故落料時 P1 的壓力中心在 O1 上；沖孔時 P2 的壓力中心在 O2 上。設(shè)沖模壓力中心離 O1 點的距離為 X，根據(jù)力矩平衡原理得：P1X=(32-X)P 由此算得 X=7m4．沖模刃口尺寸及公差的 計算刃口尺寸計算方法及演算過程不再贅述，僅將計算結(jié)果列于表 1 中。在沖模刃尺寸計算時需要注意：在計算工件外形落料時，應(yīng)以凹模為基準，凸模尺寸按相應(yīng)的凹模實際尺寸配制，保證雙面間隙為 0.25~0.36mm。為了保證 R8 與尺寸為 16 的輪廓線相切，R8 的凹模尺寸，取 16 的凹模尺寸的一半，圖 3 壓力中心13公差也取一半。在計算沖孔模刃口尺寸時，應(yīng)以凸模為基準，凹模尺寸按凸模實際尺寸配制，查〈〈公差配合與技術(shù)測量〉 〉表 3-5 得保證雙面間隙為 0.25~0.36mm。表 1 沖模刃口尺寸*X 在〈〈從冷沖壓技術(shù)〉 〉中查表 3-7 得在計算模具中心距尺寸時，制造偏差值取工件公差的 1/8。據(jù)此，沖孔凹模和凸模固定板孔中心距的制造尺寸為：L17=17±0.44/8=17±0.0555. 確定各主要零件結(jié)構(gòu)尺寸（1）凹模外形尺寸的確定凹模厚度 H 的確定：根據(jù)經(jīng)驗公式得： H= P 取總壓力=17941N31.0H= =26mm318475*.0凹模長度 L 的確定； W1=2.1H=31；沖裁性質(zhì)工作尺寸 計算公式 凹模尺寸注法 凸模尺寸注法落料58-0.7438-0.6230-0.5216-0.44R8磨損后變大的 公式；Amax- x⊿）+ ⊿《〈從冷沖壓技術(shù)〉》中公式得57.6+0.1837.7+0.1629.7+0.1316.8+0.11R7.9+0.06凸模尺寸按實際尺寸配置，保證雙邊間隙 0.25~0.36mm沖孔 φ3.5 +0.3磨損后變小的公式；（bmin+x⊿） -⊿/4〈〈從冷沖壓技術(shù)〉〉得公式 3-14凹模尺寸按凹模實際尺寸配置，保證雙邊間隙0.25~0.36mm3.65-0.0814工件 b=58 L=b+2W1=58+2*31=120mm凹模寬度 B 的確定； B= 步距+工件寬+2W 2?。翰骄?32；工件=30 ； W2=1.5HB2=32+30+2*39 =140mm根據(jù)上述數(shù)據(jù)查《〈模具設(shè)計與制造簡明手冊〉 》表 1-282 選用標準凹摸板160*125*28（2）凸模長度 L1 的確定凸模長度計算為：L1=h1+h2+h3+Y其中 導(dǎo)料板厚 h1=8；卸料板厚 h2=12；凸模固定板厚 h3=18; 凸模修磨量Y=18 則L1=8+12+18+18=56m選用沖床的公稱壓力，應(yīng)大于計算出的總壓力 P0=17.941t;最大閉合高度應(yīng)大于沖模閉合高度+5mm; 工作臺臺面尺寸應(yīng)能滿足模具的正確安裝。按上述要求，查《〈模具設(shè)計與制造簡明手冊〉 》表 1-82 得，可選用 J23-25 開式雙柱可傾壓力機。并需在工作臺面上配備墊塊，墊塊實際尺寸可配制。其基本參數(shù)如下：最大閉合高度 270閉合高度調(diào)節(jié)量 55工作臺尺寸 前后 370 左右 560工作臺孔尺寸 前后 200 左右 290墊板尺寸 50模柄尺寸 直徑 40 深度 60傾角 30（3）設(shè)計并繪制總圖、選取標準件模板 卸料板 導(dǎo)料板 墊板 導(dǎo)柱 導(dǎo)套模架 模柄都是從《〈模具設(shè)計與制造簡明手冊〉 》有的是把標準件買回來加工，螺釘 銷 在《〈機械制圖〉 》中選用標準件 ，模架選用標準中間導(dǎo)柱模架 標準是 GB/T2851.3-90 根據(jù)《〈 模具技術(shù)15標準應(yīng)用〉 》參數(shù)如下：周界是 160*125最大閉合高度 190最小閉合高度 160上模座厚度 35下模座厚度 40模具的閉合高度校核：40+35+28+56+10=170該模具符合要求按已確定的模具形式及參數(shù)繪制模具總裝圖。如圖 4，單排沖孔落料連續(xù)模。圖四總裝圖技術(shù)要求1 采用標準模架后側(cè)導(dǎo)柱模架，標準是 GB/T2851.1-90162 沖模零件不 允許有裂痕，工作表面不允許有劃痕，機械損傷，銹蝕等表面缺陷，3 沖模凹模工作孔不允許有 倒錐度4 沖裁的凸凹模刃口及側(cè)刃等必須鋒利不允許有崩刃和機械損傷，5 零件圖上未標明的倒角尺寸，除刃口外所有的銳邊都倒角 1X45 度或道圓角，表 2 零件明細表（五）繪制非標準零件圖， （略）看零件圖(六) 模具主要零件加工工藝規(guī)程的編制總裝工藝1 備料2 將模柄裝入 9 上模座后磨平，然后用手槍鉆直徑 6mm 的齊縫銷孔配鉸大 入 12 銷173 將 13 導(dǎo)正銷裝入 14 落料凸模中，把再把落料凸模組和 7 沖孔凸模裝入到 6 凸模固定板中然后鉚緊磨平4 用等高塊把 9 上模座支起，將 8 墊板，6 固定板，調(diào)整后用 4 螺釘固定，配鉸直徑 8mm 的孔，大入 10 銷5 把 9 上模座放下到一定高度，保證模架的 移動平穩(wěn)，靈活，無瀉止現(xiàn)象，讓凸模刃口在凹模刃口下，調(diào)整間隙，保證圖紙設(shè)計要求，用螺釘緊固，15 卸料板，16 導(dǎo)料板，19 始沖檔料銷及 17 凹模。再用 3 螺釘緊固 17 凹模和 1 下模座然后配餃銷孔大入銷，6 試模7 調(diào)整到合格8 入庫墊板的加工工藝1 備料（外購標準模塊 160x125x10）2 按圖紙要求畫線，3 在鉆洗床上加工4 檢驗5 入庫凸模固定板的加工工藝1 備料（外購標準模塊 160x125x18）2 按圖紙要求畫線，3 在鉆洗床上加工四個凸?？缀蛢蓚€銷孔四個螺釘通孔4 攻 4*M8 螺紋孔5 在電火花滿走絲上加工落料凸模孔6 檢驗7 入庫落料凸模的加工工藝1 備料2 鍛造成 62*35*60 的模塊3 在刨床上先刨一平面184 以該面為基準按圖紙要求畫線5 在數(shù)控銑床上銑出圖紙上的外形6 在鉆銑床上鉆出導(dǎo)正銷的孔7 按圖紙要求做熱處理8 檢驗9 入庫導(dǎo)正銷的加工工藝1 備料2 鍛造成直徑 8*60 的胚料3 在數(shù)控車床上加工零件按圖紙要求4 按圖紙要求熱處理5 檢驗6 入庫沖孔凸模的加工工藝1 備料2 鍛造成直徑為 14*60 的胚料3 在數(shù)控車床上加工零件按圖紙要求4 按圖紙要求熱處理5 檢驗6 入庫卸料板加工工藝1 備料（外購標準模塊 100x125x12）2 按圖紙要求畫線，3 在鉆洗床上加工四螺釘通孔和兩個銷孔及四個通過凸模的孔4 在銑床上加工剩余的部分5 檢驗6 入庫凹模加工工藝1 備料（外購標準模塊 160x125x28）192 按圖紙要求畫線，3 在鉆洗床上加工兩銷孔和四螺紋孔4 攻絲5 用點火花加工工作刃口6 按圖紙要求做熱處理7 檢驗8 入庫導(dǎo)料板加工工藝1 備料（外購標準模塊 120x125x8）在 標準模塊上切割成兩塊 120*35*82 按圖紙要求畫線，3 在刨床上把不平整的邊刨床平及始沖擋料銷的槽，在插床上加工始沖擋料銷的剩余部分4 在鉆銑床上加工兩銷孔和四個螺紋通孔5 攻螺紋絲 4*M86 檢驗7 入庫始沖擋料銷的加工工藝1 備料2 鍛造成 55*5*10 的胚料3 在刨床上先刨一平面做基準4 在基準上劃線5 在銑床上加工出零件圖的樣子6 按圖紙要求做相應(yīng)的熱處理7 檢驗8 入庫20體會俗話說“凡事必親躬”,唯有自己親自去做的事，才懂得其過程的艱辛。通過做這次大作業(yè)，我著實遇到了不少的困難，構(gòu)思、定數(shù)據(jù)、畫圖、寫論文等都得自己去做。每天泡在圖書館，找例證、查資料，個中自有不少困難，而這些難題都是課本中所不曾提到過的。開始時，由于書本上沒有任何提示，我甚至不知道從何入手，只能與同學(xué)們相互切磋，這樣我慢慢地入了門，進而也可以自己搞定了。這其中有一個習(xí)慣問題最需要克服。眾所周知，課堂、書本給我們的都是一種確切的數(shù)據(jù)，但實際上你去做的時候就會發(fā)現(xiàn)它們都是經(jīng)驗性的，也就是說需要你根據(jù)從資料上查得的范圍靠經(jīng)驗自己去定，這就給習(xí)慣于接受確切數(shù)字的我?guī)砹撕艽蟮奶魬?zhàn)。幸而，最終我還是學(xué)會了怎樣去查找自己想要的資料，這應(yīng)該是這次作業(yè)的一大收獲吧。第二大收獲就是學(xué)會了做一次設(shè)計項目的具體流程。從策劃構(gòu)思、總體設(shè)計到各個模塊的的具體設(shè)計及其組合，再到編寫需要提交的論文，這一切如今仍歷歷在目。我想，這種對整體設(shè)計流程的把握應(yīng)該是以后走上工作崗位所必需的技能，而這種技能卻只能通過自己的親身實踐才能獲得。這也是為什么我認為機械設(shè)計大作業(yè)這種教學(xué)實踐模式值得推廣的原因。畢業(yè)設(shè)計是我在大學(xué)生涯完成的最后一項內(nèi)容,此時此刻，我感覺自己有很多想要說的話，有很多需要感謝的人。首先感謝指導(dǎo)老師給予的支持與指導(dǎo),但由于工作的原因和條件的限制,我在外面所做的畢業(yè)設(shè)計并不完善。自從回校之后,向老師們請教和指導(dǎo),他們都在百忙之中給予了我悉心的指導(dǎo)和幫助。師生之情無法言表，在此，謹向恩師們深表謝意！21也許，我的學(xué)生生涯從此就會結(jié)束，但是學(xué)習(xí)的道路卻還將持續(xù)下去，未來的人生路途中難免會遇到各種各樣的困難和挫折，使我始終能夠勇敢的迎接新的挑戰(zhàn)。參考文獻1；冷沖壓技術(shù) 翁其金主編 北京機械工業(yè)出版社 2000.11 2；公差配合與技術(shù)測量 薛彥成主編 北京機械工業(yè)出版社 1999.103；機械制圖 李澄 聞百橋 吳天生主編 北京高等教育出版社 2003..84；模具設(shè)計與制造簡明手冊 馮炳堯 韓泰來 蔣文森 主編 上海科學(xué)技術(shù)出版社 1998（第二版）5；模具技術(shù)標準應(yīng)用 全國模具標準技術(shù)委員會秘書處四川省模具工業(yè)協(xié)會印 1992.81目錄緒論…………………………………………………………………………………沖裁模設(shè)計題目…………………………………………………………………（一）沖裁件工藝分析………………………………………………….……（二） 確定工藝方案及模具結(jié)構(gòu)形式……………….………………（三） 模具設(shè)計計算………………………………………….……..……1．排樣 計算條料寬度及確定步距………………………….……..….2 利用率計算…………………………………………………….…..……3．計算總沖壓力……………………………………….. …….. ………..4．確定壓力中心……………………………………….. ………. ……..5．沖模刃口尺寸及公差的計算……………………. .. ………. ……...6. 確定各主要零件結(jié)構(gòu)尺寸……………….............. .. ………… ……..（1）凹模外形尺寸的確定……………………….. .. …….. ………..（2）凸模長度 L1 的確定……………………………….. …………..（3）設(shè)計并繪制總圖、選取標準件…………….. .... .. …………….（五）繪制非標準零件圖………………………………... .. ..………..(六 ) 模具主要零件加工工藝規(guī)程的制……………………………...總裝工藝………………………………………………. ………. ….…...墊板的加工工藝…………………………………………. ……. ….…...凸模固定板的加工工藝………………………………. …. ………. ....落料凸模的加工工藝………………………………….. …. ……….. ...導(dǎo)正銷的加工工藝……………………………………. …. ……….. ...沖孔凸模的加工工藝………………………………. …. …. ………. ....卸料板加工工藝……………………………………. …. ….……….. ...2凹模加工工藝…………………………………………. …. ……….. ...導(dǎo)料板加工工藝…………………………………... …. …. …….…. ...始沖擋料銷的加工工藝…………………………. …. …. …….….. ...體會…. …. ………. ... …. …. ……. ………. ... …. …. ………. …………...參考文獻. …. ………. ... …. …. ……. ………. ... …. …. ……….……. ...附圖紙. …. ………. ... …. …. ……. ………. ... …. …. ……….……. .......3緒論一：沖壓的概念，特點與發(fā)展沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備（主要是壓力機）上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件（俗稱沖壓或沖壓件）的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對材料進行冷變形加工，且主要采用板料來加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，隸屬于材料成型工程術(shù)。沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進行；沒有先進的沖模，先進的沖壓工藝就無法實現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素，只有它們相互結(jié)合才能得出沖壓件。與機械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟方面都具有許多獨特的優(yōu)點。主要表現(xiàn)如下。(1) 沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，易于實現(xiàn)機械化與自動化。這是因為沖壓是依靠沖模和沖壓設(shè)備來完成加工，普通壓力機的行程次數(shù)為每分鐘可達幾十次，高速壓力要每分鐘可達數(shù)百次甚至千次以上，而且每次沖壓行程就可能得到一個沖件。（2）沖壓時由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面質(zhì)量,而模具的壽命一般較長,所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好,具有“一模一樣”的特征。（3）沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時材料的冷變形硬化效應(yīng)，沖壓的強度和剛度均較高。（4）沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設(shè)備，因而是一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時一個復(fù)雜零件需要數(shù)套模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集形產(chǎn)品。所以，只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點才能充分體現(xiàn)，4從而獲得較好的經(jīng)濟效益。沖壓地、在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當多的工業(yè)部門越來越多地采用沖壓法加工產(chǎn)品零部件，如汽車、農(nóng)機、儀器、儀表、電子、航空、航天、家電及輕工等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當?shù)拇螅賱t 60%以上，多則 90%以上。不少過去用鍛造=鑄造和切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在大多數(shù)也被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。因此可以說，如果生產(chǎn)中不諒采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門要提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、快速進行產(chǎn)品更新?lián)Q代等都是難以實現(xiàn) 的。1.2 沖壓的基本工序及模具由于沖壓加工的零件種類繁多，各類零件的形狀、尺寸和精度要求又各不相同，因而生產(chǎn)中采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的。概括起來，可分為分離工序和成形工序兩大類；分離工序是指使坯料沿一定的輪廓線分離而獲得一定形狀、尺寸和斷面質(zhì)量的沖壓（俗稱沖裁件）的工序；成形工序是指使坯料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的工序。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。在實際生產(chǎn)中，當沖壓件的生產(chǎn)批量較大、尺寸較少而公差要求較小時，若用分散的單一工序來沖壓是不經(jīng)濟甚至難于達到要求。這時在工藝上多采用集中的方案，即把兩種或兩種以上的單一工序集中在一副模具內(nèi)完成，稱為組合的方法不同，又可將其分為復(fù)合-級進和復(fù)合-級進三種組合方式。復(fù)合沖壓——在壓力機的一次工作行程中，在模具的同一工位上同時完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方法式。級進沖壓——在壓力機上的一次工作行程中，按照一定的順序在同一模具的不同工位上完面兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方式。復(fù)合-級進——在一副沖模上包含復(fù)合和級進兩種方式的組合工序。沖模的結(jié)構(gòu)類型也很多。通常按工序性質(zhì)可分為沖裁模、彎曲模、拉深模和成形模等；按工序的組合方式可分為單工序模、復(fù)合模和級進模等。但不論何種類型的沖模，都可看成是由上模和下模兩部分組成，上模被固定在壓力機工作臺或墊板上，是沖模的固定部分。工作時，5坯料在下模面上通過定位零件定位，壓力機滑塊帶動上模下壓，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需形狀與尺寸的沖件。上?；厣龝r，模具的卸料與出件裝置將沖件或廢料從凸、凹模上卸下或推、頂出來，以便進行下一次沖壓循環(huán)。1.3 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，許多新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料不斷涌現(xiàn)，因而促進了沖壓技術(shù)的不斷革新和發(fā)展。其主要表現(xiàn)和發(fā)展方向如下。(1).沖壓成形理論及沖壓工藝方面沖壓成形理論的研究是提高沖壓技術(shù)的基礎(chǔ)。目前，國內(nèi)外對沖壓成形理論的研究非常重視，在材料沖壓性能研究、沖壓成形過程應(yīng)力應(yīng)變分析、板料變形規(guī)律研究及坯料與模具之間的相互作用研究等方面均取得了較大的進展。特別是隨著計算機技術(shù)的飛躍發(fā)展和塑性變形理論的進一步完善，近年來國內(nèi)外已開始應(yīng)用塑性成形過程的計算機模擬技術(shù)，即利用有限元（FEM）等有值分析方法模擬金屬的塑性成形過程，根據(jù)分析結(jié)果，設(shè)計人員可預(yù)測某一工藝方案成形的可行性及可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題，并通過在計算機上選擇修改相關(guān)參數(shù)，可實現(xiàn)工藝及模具的優(yōu)化設(shè)計。這樣既節(jié)省了昂貴的試模費用，也縮短了制模具周期。研究推廣能提高生產(chǎn)率及產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本和擴大沖壓工藝應(yīng)用范圍的各種壓新工藝，也是沖壓技術(shù)的發(fā)展方向之一。目前，國內(nèi)外相繼涌現(xiàn)出精密沖壓工藝、軟模成形工藝、高能高速成形工藝及無模多點成形工藝等精密、高效、經(jīng)濟的沖壓新工藝。其中，精密沖裁是提高沖裁件質(zhì)量的有效方法，它擴大了沖壓加工范圍，目前精密沖裁加工零件的厚度可達 25mm，精度可達IT16~17 級；用液體、橡膠、聚氨酯等作柔性凸?；虬寄５能浤３尚喂に?，能加工出用普通加工方法難以加工的材料和復(fù)雜形狀的零件，在特定生產(chǎn)條件下具有明顯的經(jīng)濟效果；采用爆炸等高能效成形方法對于加工各種尺寸在、形狀復(fù)雜、批量小、強度高和精度要求較高的板料零件，具有很重要的實用意義；利用金屬材料的超塑性進行超塑成形，可以用一次成形代替多道普通的沖壓成形工序，這對于加工形狀復(fù)雜和大型板料零件具有突出的優(yōu)越性；無模多點成6形工序是用高度可調(diào)的凸模群體代替?zhèn)鹘y(tǒng)模具進行板料曲面成形的一種先進技術(shù)，我國已自主設(shè)計制造了具有國際領(lǐng)先水平的無模多點成形設(shè)備，解決了多點壓機成形法，從而可隨意改變變形路徑與受力狀態(tài)，提高了材料的成形極限，同時利用反復(fù)成形技術(shù)可消除材料內(nèi)殘余應(yīng)力，實現(xiàn)無回彈成形。無模多點成形系統(tǒng)以 CAD/CAM/CAE 技術(shù)為主要手段，能快速經(jīng)濟地實現(xiàn)三維曲面的自動化成形。(2.)沖模是實現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的基本條件.在沖模的設(shè)計制造上,目前正朝著以下兩方面發(fā)展:一方面,為了適應(yīng)高速、自動、精密、安全等大批量現(xiàn)代生產(chǎn)的需要，沖模正向高效率、高精度、高壽命及多工位、多功能方向發(fā)展，與此相比適應(yīng)的新型模具材料及其熱處理技術(shù)，各種高效、精密、數(shù)控自動化的模具加工機床和檢測設(shè)備以及模具 CAD/CAM 技術(shù)也在迅速發(fā)展；另一方面，為了適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代和試制或小批量生產(chǎn)的需要，鋅基合金沖模、聚氨酯橡膠沖模、薄板沖模、鋼帶沖模、組合沖模等各種簡易沖模及其制造技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。精密、高效的多工位及多功能級進模和大型復(fù)雜的汽車覆蓋件沖模代表了現(xiàn)代沖模的技術(shù)水平。目前，50 個工位以上的級進模進距精度可達到 2 微米，多功能級進模不僅可以完成沖壓全過程，還可完成焊接、裝配等工序。我國已能自行設(shè)計制造出達到國際水平的精度達 2? ~5 微米，進距精度 2~3 微米，總壽命達 1 億次。我國主要汽車模具企業(yè)，已能生產(chǎn)成套轎車覆蓋件模具，在設(shè)計制造方法、手段方面已基本達到了國際水平，但在制造方法手段方面已基本達到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)、功能方面也接近國際水平，但在制造質(zhì)量、精度、制造周期和成本方面與國外相比還存在一定差距。模具制造技術(shù)現(xiàn)代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。計算機技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)等先進技術(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15000~40000r/min）,加工精度一般可達 10 微米，最好的表面粗糙度 Ra≤1 微米），而且與傳統(tǒng)切削加工相比具有溫升低（工件只升高 3 攝氏度） 、切削力小，因7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，如日本三菱公司生產(chǎn)的 EDSCAN8E 電火花銑削加工機床，配置有電極損耗自動補償系統(tǒng)、CAD/CAM 集成系統(tǒng)、在線自動測量系統(tǒng)和動態(tài)仿真系統(tǒng)，體現(xiàn)了當今電火花加工機床的技術(shù)水平；慢走絲線切割技術(shù)的發(fā)展水平已相當高，功能也相當完善，自動化程度已達到無人看管運行的程度，目前切割速度已達到 300mm /min,加工精度可達±1.5 微米，表面粗糙度達 Ra=01~0.2 微2米;精度磨削及拋光已開始使用數(shù)控成形磨床、數(shù)控光學(xué)曲線磨床、數(shù)控連續(xù)軌跡坐標磨床及自動拋光等先進設(shè)備和技術(shù);模具加工過程中的檢測技術(shù)也取得了很大的發(fā)展,現(xiàn)在三坐標測量機除了能高精度地測量復(fù)雜曲面的數(shù)據(jù)外,其良好的溫度補償裝置、可靠的抗振保護能力、嚴密的除塵措施及簡單操作步驟，使得現(xiàn)場自動化檢測成為可能。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。如清華大學(xué)開發(fā)研制的“M-RPMS- Ⅱ型多功能快速原型制造系統(tǒng) ”是我國自主知識產(chǎn)權(quán)的世界惟一擁有兩種快速成形工藝（分層實體制造 SSM 和熔融擠壓成形MEM）的系統(tǒng)，它基于“模塊化技術(shù)集成”之概念而設(shè)計和制造，具有較好的價格性能比。一汽模具制造公司在以 CAD/CAM 加工的主模型為基礎(chǔ)，采用瑞士汽巴精化的高強度樹脂澆注成形的樹脂沖模應(yīng)用在國產(chǎn)轎車試制和小批量生產(chǎn)開辟了新的途徑。(3) 沖壓設(shè)備和沖壓生產(chǎn)自動化方面性能良好的沖壓設(shè)備是提高沖壓生產(chǎn)技術(shù)水平的基本條件，高精度、高壽命、高效率的沖模需要高精度、高自動化的沖壓設(shè)備相匹配。為了滿足大批量高速生產(chǎn)的需要，目前沖壓設(shè)備也由單工位、單功能、低速壓力機朝著多工位、多功能、高速和數(shù)控方向發(fā)展，加之機械乃至機器人的大量使用，使沖壓生產(chǎn)效率得到大幅度提高，各式各樣的沖壓自動線和高速自動壓力機紛紛投入使用。如在數(shù)控四邊折彎機中送入板料毛坯后，在計算機程序控制下便可依次完成四邊彎曲，從而大幅度提高精度和生產(chǎn)率；在高速自動壓力機上沖壓電機8定轉(zhuǎn)子沖片時，一分鐘可沖幾百片，并能自動疊成定、轉(zhuǎn)子鐵芯，生產(chǎn)效率比普通壓力機提高幾十倍，材料利用率高達 97%；公稱壓力為 250KN 的高速壓力機的滑塊行程次數(shù)已達 2000 次/min 以上。在多功能壓力機方面，日本田公司生產(chǎn)的 2000KN“沖壓中心”采用 CNC 控制，只需 5min 時間就可完成自動換模、換料和調(diào)整工藝參數(shù)等工作；美國惠特尼公司生產(chǎn)的 CNC 金屬板材加工中心，在相同的時間內(nèi)，加工沖壓件的數(shù)量為普通壓力機的 4~10 倍，并能進行沖孔、分段沖裁、彎曲和拉深等多種作業(yè)。近年來，為了適應(yīng)市場的激烈競爭，對產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高，且其更新?lián)Q代的周期大為縮短。沖壓生產(chǎn)為適應(yīng)這一新的要求，開發(fā)了多種適合不同批量生產(chǎn)的工藝、設(shè)備和模具。其中，無需設(shè)計專用模具、性能先進的轉(zhuǎn)塔數(shù)控多工位壓力機、激光切割和成形機、CNC 萬能折彎機等新設(shè)備已投入使用。特別是近幾年來在國外已經(jīng)發(fā)展起來、國內(nèi)亦開始使用的沖壓柔性制造單元（FMC）和沖壓柔性制造系統(tǒng)（ FMS）代表了沖壓生產(chǎn)新的發(fā)展趨勢。FMS 系統(tǒng)以數(shù)控沖壓設(shè)備為主體，包括板料、模具、沖壓件分類存放系統(tǒng)、自動上料與下料系統(tǒng)，生產(chǎn)過程完全由計算機控制，車間實現(xiàn) 24 小時無人控制生產(chǎn)。同時，根據(jù)不同使用要求，可以完成各種沖壓工序，甚至焊接、裝配等工序，更換新產(chǎn)品方便迅速，沖壓件精度也高。(4)沖壓標準化及專業(yè)化生產(chǎn)方面模具的標準化及專業(yè)化生產(chǎn)，已得到模具行業(yè)和廣泛重視。因為沖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，只有實現(xiàn)了沖模的標準化，才能使沖模和沖模零件的生產(chǎn)實現(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，國外先進工業(yè)國家模具標準化生產(chǎn)程度已達 70%~80%，模具廠只需設(shè)計制造工作零件，大部分模具零件均從標準件廠購買，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，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。我國沖模標準化與專業(yè)化生產(chǎn)近年來也有較大發(fā)展，除反映在標準件專業(yè)化生產(chǎn)廠家有較多增加外，標準件品種也有擴展，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9要體現(xiàn)在標準化程度還不高（一般在 40%以下） ，標準件的品種和規(guī)格較少，大多數(shù)標準件廠家未形成規(guī)?；a(chǎn)，標準件質(zhì)量也還存在較多問題。另外，標準件生產(chǎn)的銷售、供貨、服務(wù)等都還有待于進一步提高。沖裁模設(shè)計題目如圖 1 所示零件：托扳生產(chǎn)批量：大批量材料：08F t=2mm設(shè)計該零件的沖壓工藝與模具 圖 1 托板零件圖（一）沖裁件工藝分析1. 材料：08F 鋼板是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的可沖壓性能。2. 工件結(jié)構(gòu)形狀：沖裁件內(nèi)、外形應(yīng)盡量避免有尖銳清角，為提高模具壽命，建議將所有 90°清角改為 R1 的圓角。3 凸模最小尺寸校核 ：查 〈〈冷沖壓技術(shù)〉 〉表 3-9 無導(dǎo)向凸模沖孔的 最小尺寸；d=0.9t=0.9*2=1.8小于 3.5 可以沖裁4. 尺寸精度：零件圖上所有尺寸均未標注公差，屬自由尺寸，可按 IT14級確定工件尺寸的公差。經(jīng)查〈〈公差配合與技術(shù)測量〉 〉表 2-4 得，各尺寸公10差為：54-0.74、34-0.62、30-0.52 、16-0.44 、17±0.22、Ф3.5+0.3結(jié)論：可以沖裁（二） 確定工藝方案及模具結(jié)構(gòu)形式經(jīng)分析，工件尺寸精度要求不高，形狀不大，但工件產(chǎn)量較大，根據(jù)材料較厚（2mm）的特點，為保證孔位精度，沖模有較高的生產(chǎn)率，通過比較，決定實行工序集中的工藝方案，采取利用導(dǎo)正釘進行定位、剛性卸料裝置、自然漏料方式的連續(xù)沖裁模結(jié)構(gòu)形式。（三） 模具設(shè)計計算1．排樣 計算條料寬度及確定步距首先查〈〈冷沖壓技術(shù)〉表確定搭邊值。根據(jù)零件形狀，兩工件間按矩形取搭邊值 b=2,側(cè)邊按圓形取搭邊值 a=2。連續(xù)模進料步距為 32mm。條料寬度按相應(yīng)的公式計算：查〈〈冷沖壓技術(shù)〉公式 3-21B=(D+2a)-⊿ 查表 3.15 得條料寬度誤差 ⊿=0.6B=(54+2×2)-0.6=58-0.6畫出排樣圖，圖 2 2 利用率計算；查〈〈冷沖壓技術(shù)〉公式 3-19 得n=A/SB*100%=34*30+4*30+200.96-21/58*32=71.1% 所以用剪扳機剪取 58*1000 的條料11圖 2 排樣圖2．計算總沖壓力由于沖模采用剛性卸裝置和自然漏料方式，故總的沖壓力為：由〈〈冷沖壓技術(shù)〉公式 3-35 得P0=P+PtP=P1+P2而式中 P1--------落料時的沖裁力P2--------沖孔時的沖裁力按推料力公式計算沖裁力：查〈〈冷沖壓技術(shù)〉得公式P1=KLtτ 查〈〈冷沖壓技術(shù)〉表 2-23 得抗剪強度 τ=300MPa=1.3[2（58-16）+2（30-16）+16π+2*4]*2*300/10000=12.03 (t)P2=1.3*4π*3.5*2*300/10000=3.4(t)按推料力公式計算推料力 Pt：查〈〈冷沖壓技術(shù)〉公式 3-31 得Pt=nKtP 取 n=h/t=6/2=3， 查表 3-19 得，K t=0.055Pt=3*0.055*(12.6+3.4)=2.541(t)12計算總沖壓力 PZ：PZ=P1+P2+Pt=12.03+3.4+2.541=17.941(t)3．確定壓力中心：根據(jù)圖 3 分析，因為工件圖形對稱，故落料時 P1 的壓力中心在 O1 上；沖孔時 P2 的壓力中心在 O2 上。設(shè)沖模壓力中心離 O1 點的距離為 X，根據(jù)力矩平衡原理得：P1X=(32-X)P 由此算得 X=7m4．沖模刃口尺寸及公差的 計算刃口尺寸計算方法及演算過程不再贅述，僅將計算結(jié)果列于表 1 中。在沖模刃尺寸計算時需要注意：在計算工件外形落料時，應(yīng)以凹模為基準，凸模尺寸按相應(yīng)的凹模實際尺寸配制，保證雙面間隙為 0.25~0.36mm。為了保證 R8 與尺寸為 16 的輪廓線相切，R8 的凹模尺寸，取 16 的凹模尺寸的一半，圖 3 壓力中心13公差也取一半。在計算沖孔模刃口尺寸時，應(yīng)以凸模為基準，凹模尺寸按凸模實際尺寸配制，查〈〈公差配合與技術(shù)測量〉 〉表 3-5 得保證雙面間隙為 0.25~0.36mm。表 1 沖模刃口尺寸*X 在〈〈從冷沖壓技術(shù)〉 〉中查表 3-7 得在計算模具中心距尺寸時，制造偏差值取工件公差的 1/8。據(jù)此，沖孔凹模和凸模固定板孔中心距的制造尺寸為：L17=17±0.44/8=17±0.0555. 確定各主要零件結(jié)構(gòu)尺寸（1）凹模外形尺寸的確定凹模厚度 H 的確定：根據(jù)經(jīng)驗公式得： H= P 取總壓力=17941N31.0H= =26mm318475*.0凹模長度 L 的確定； W1=2.1H=31；沖裁性質(zhì)工作尺寸 計算公式 凹模尺寸注法 凸模尺寸注法落料58-0.7438-0.6230-0.5216-0.44R8磨損后變大的 公式；Amax- x⊿）+ ⊿《〈從冷沖壓技術(shù)〉》中公式得57.6+0.1837.7+0.1629.7+0.1316.8+0.11R7.9+0.06凸模尺寸按實際尺寸配置，保證雙邊間隙 0.25~0.36mm沖孔 φ3.5 +0.3磨損后變小的公式；（bmin+x⊿） -⊿/4〈〈從冷沖壓技術(shù)〉〉得公式 3-14凹模尺寸按凹模實際尺寸配置，保證雙邊間隙0.25~0.36mm3.65-0.0814工件 b=58 L=b+2W1=58+2*31=120mm凹模寬度 B 的確定； B= 步距+工件寬+2W 2取：步距=32；工件=30 ； W2=1.5HB2=32+30+2*39 =140mm根據(jù)上述數(shù)據(jù)查《〈模具設(shè)計與制造簡明手冊〉 》表 1-282 選用標準凹摸板160*125*28（2）凸模長度 L1 的確定凸模長度計算為：L1=h1+h2+h3+Y其中 導(dǎo)料板厚 h1=8；卸料板厚 h2=12；凸模固定板厚 h3=18; 凸模修磨量Y=18 則L1=8+12+18+18=56m選用沖床的公稱壓力，應(yīng)大于計算出的總壓力 P0=17.941t;最大閉合高度應(yīng)大于沖模閉合高度+5mm; 工作臺臺面尺寸應(yīng)能滿足模具的正確安裝。按上述要求，查《〈模具設(shè)計與制造簡明手冊〉 》表 1-82 得，可選用 J23-25 開式雙柱可傾壓力機。并需在工作臺面上配備墊塊，墊塊實際尺寸可配制。其基本參數(shù)如下：最大閉合高度 270閉合高度調(diào)節(jié)量 55工作臺尺寸 前后 370 左右 560工作臺孔尺寸 前后 200 左右 290墊板尺寸 50模柄尺寸 直徑 40 深度 60傾角 30（3）設(shè)計并繪制總圖、選取標準件模板 卸料板 導(dǎo)料板 墊板 導(dǎo)柱 導(dǎo)套模架 模柄都是從《〈模具設(shè)計與制造簡明手冊〉 》有的是把標準件買回來加工，螺釘 銷 在《〈機械制圖〉 》中選用標準件 ，模架選用標準中間導(dǎo)柱模架 標準是 GB/T2851.3-90 根據(jù)《〈 模具技術(shù)15標準應(yīng)用〉 》參數(shù)如下：周界是 160*125最大閉合高度 190最小閉合高度 160上模座厚度 35下模座厚度 40模具的閉合高度校核：40+35+28+56+10=170該模具符合要求按已確定的模具形式及參數(shù)繪制模具總裝圖。如圖 4，單排沖孔落料連續(xù)模。圖四總裝圖技術(shù)要求1 采用標準模架后側(cè)導(dǎo)柱模架，標準是 GB/T2851.1-90162 沖模零件不 允許有裂痕，工作表面不允許有劃痕，機械損傷，銹蝕等表面缺陷，3 沖模凹模工作孔不允許有 倒錐度4 沖裁的凸凹模刃口及側(cè)刃等必須鋒利不允許有崩刃和機械損傷，5 零件圖上未標明的倒角尺寸，除刃口外所有的銳邊都倒角 1X45 度或道圓角，表 2 零件明細表（五）繪制非標準零件圖， （略）看零件圖(六) 模具主要零件加工工藝規(guī)程的編制總裝工藝1 備料2 將模柄裝入 9 上模座后磨平，然后用手槍鉆直徑 6mm 的齊縫銷孔配鉸大 入 12 銷173 將 13 導(dǎo)正銷裝入 14 落料凸模中，把再把落料凸模組和 7 沖孔凸模裝入到 6 凸模固定板中然后鉚緊磨平4 用等高塊把 9 上模座支起，將 8 墊板，6 固定板，調(diào)整后用 4 螺釘固定，配鉸直徑 8mm 的孔，大入 10 銷5 把 9 上模座放下到一定高度，保證模架的 移動平穩(wěn)，靈活，無瀉止現(xiàn)象，讓凸模刃口在凹模刃口下，調(diào)整間隙，保證圖紙設(shè)計要求，用螺釘緊固，15 卸料板，16 導(dǎo)料板，19 始沖檔料銷及 17 凹模。再用 3 螺釘緊固 17 凹模和 1 下模座然后配餃銷孔大入銷，6 試模7 調(diào)整到合格8 入庫墊板的加工工藝1 備料（外購標準模塊 160x125x10）2 按圖紙要求畫線，3 在鉆洗床上加工4 檢驗5 入庫凸模固定板的加工工藝1 備料（外購標準模塊 160x125x18）2 按圖紙要求畫線，3 在鉆洗床上加工四個凸?？缀蛢蓚€銷孔四個螺釘通孔4 攻 4*M8 螺紋孔5 在電火花滿走絲上加工落料凸?？? 檢驗7 入庫落料凸模的加工工藝1 備料2 鍛造成 62*35*60 的模塊3 在刨床上先刨一平面184 以該面為基準按圖紙要求畫線5 在數(shù)控銑床上銑出圖紙上的外形6 在鉆銑床上鉆出導(dǎo)正銷的孔7 按圖紙要求做熱處理8 檢驗9 入庫導(dǎo)正銷的加工工藝1 備料2 鍛造成直徑 8*60 的胚料3 在數(shù)控車床上加工零件按圖紙要求4 按圖紙要求熱處理5 檢驗6 入庫沖孔凸模的加工工藝1 備料2 鍛造成直徑為 14*60 的胚料3 在數(shù)控車床上加工零件按圖紙要求4 按圖紙要求熱處理5 檢驗6 入庫卸料板加工工藝1 備料（外購標準模塊 100x125x12）2 按圖紙要求畫線，3 在鉆洗床上加工四螺釘通孔和兩個銷孔及四個通過凸模的孔4 在銑床上加工剩余的部分5 檢驗6 入庫凹模加工工藝1 備料（外購標準模塊 160x125x28）192 按圖紙要求畫線，3 在鉆洗床上加工兩銷孔和四螺紋孔4 攻絲5 用點火花加工工作刃口6 按圖紙要求做熱處理7 檢驗8 入庫導(dǎo)料板加工工藝1 備料（外購標準模塊 120x125x8）在 標準模塊上切割成兩塊 120*35*82 按圖紙要求畫線，3 在刨床上把不平整的邊刨床平及始沖擋料銷的槽，在插床上加工始沖擋料銷的剩余部分4 在鉆銑床上加工兩銷孔和四個螺紋通孔5 攻螺紋絲 4*M86 檢驗7 入庫始沖擋料銷的加工工藝1 備料2 鍛造成 55*5*10 的胚料3 在刨床上先刨一平面做基準4 在基準上劃線5 在銑床上加工出零件圖的樣子6 按圖紙要求做相應(yīng)的熱處理7 檢驗8 入庫20體會俗話說“凡事必親躬”,唯有自己親自去做的事，才懂得其過程的艱辛。通過做這次大作業(yè)，我著實遇到了不少的困難，構(gòu)思、定數(shù)據(jù)、畫圖、寫論文等都得自己去做。每天泡在圖書館，找例證、查資料，個中自有不少困難，而這些難題都是課本中所不曾提到過的。開始時，由于書本上沒有任何提示，我甚至不知道從何入手，只能與同學(xué)們相互切磋，這樣我慢慢地入了門，進而也可以自己搞定了。這其中有一個習(xí)慣問題最需要克服。眾所周知，課堂、書本給我們的都是一種確切的數(shù)據(jù)，但實際上你去做的時候就會發(fā)現(xiàn)它們都是經(jīng)驗性的，也就是說需要你根據(jù)從資料上查得的范圍靠經(jīng)驗自己去定，這就給習(xí)慣于接受確切數(shù)字的我?guī)砹撕艽蟮奶魬?zhàn)。幸而，最終我還是學(xué)會了怎樣去查找自己想要的資料，這應(yīng)該是這次作業(yè)的一大收獲吧。第二大收獲就是學(xué)會了做一次設(shè)計項目的具體流程。從策劃構(gòu)思、總體設(shè)計到各個模塊的的具體設(shè)計及其組合，再到編寫需要提交的論文，這一切如今仍歷歷在目。我想，這種對整體設(shè)計流程的把握應(yīng)該是以后走上工作崗位所必需的技能，而這種技能卻只能通過自己的親身實踐才能獲得。這也是為什么我認為機械設(shè)計大作業(yè)這種教學(xué)實踐模式值得推廣的原因。畢業(yè)設(shè)計是我在大學(xué)生涯完成的最后一項內(nèi)容,此時此刻，我感覺自己有很多想要說的話，有很多需要感謝的人。首先感謝指導(dǎo)老師給予的支持與指導(dǎo),但由于工作的原因和條件的限制,我在外面所做的畢業(yè)設(shè)計并不完善。自從回校之后,向老師們請教和指導(dǎo),他們都在百忙之中給予了我悉心的指導(dǎo)和幫助。師生之情無法言表，在此，謹向恩師們深表謝意！21也許，我的學(xué)生生涯從此就會結(jié)束，但是學(xué)習(xí)的道路卻還將持續(xù)下去，未來的人生路途中難免會遇到各種各樣的困難和挫折，使我始終能夠勇敢的迎接新的挑戰(zhàn)。參考文獻1；冷沖壓技術(shù) 翁其金主編 北京機械工業(yè)出版社 2000.11 2；公差配合與技術(shù)測量 薛彥成主編 北京機械工業(yè)出版社 1999.103；機械制圖 李澄 聞百橋 吳天生主編 北京高等教育出版社 2003..84；模具設(shè)計與制造簡明手冊 馮炳堯 韓泰來 蔣文森 主編 上海科學(xué)技術(shù)出版社 1998（第二版）5；模具技術(shù)標準應(yīng)用 全國模具標準技術(shù)委員會秘書處四川省模具工業(yè)協(xié)會印 1992.8