3645 限位板沖裁模具設(shè)計(jì)1

3645 限位板沖裁模具設(shè)計(jì)1,限位,板沖裁,模具設(shè)計(jì) 河南機(jī)電高等專科學(xué)校學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查表學(xué)生姓名 申海潮 學(xué) 號 061307129 指導(dǎo)教師 原紅玲課題名稱 限位板沖孔落料模設(shè)計(jì)難易程度 偏難 適中 偏易選題情況工作量 較大 合理 較小任務(wù)書 有 無開題報(bào)告 有 無符合規(guī)范化 的要求外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況 好 一般 差工作進(jìn)度 快 按計(jì)劃進(jìn)行 慢中期工作匯報(bào)及解答問題情況優(yōu) 良 中 差中期成績評定：所在專業(yè)意見：負(fù)責(zé)人： 年 月 日限位板沖壓模具設(shè)計(jì)摘要：本設(shè)計(jì)題目為限位板沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)，體現(xiàn)了板類沖壓零件的設(shè)計(jì)要求、內(nèi)容及方向，有一定的設(shè)計(jì)意義。通過對該零件模具的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步加強(qiáng)了設(shè)計(jì)者沖壓模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識，為設(shè)計(jì)更復(fù)雜的沖壓模具做好了鋪墊并吸取了更深刻的經(jīng)驗(yàn)。本設(shè)計(jì)運(yùn)用沖壓成型工藝及模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識，首先分析了工件的成形工藝及模具成形結(jié)構(gòu)對制件質(zhì)量的影響。介紹了限位板沖壓模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意的要點(diǎn)，通過對制件進(jìn)行工藝分析，可確定制件的成形加工用一套復(fù)合模即可。從控制制件尺寸精度出發(fā)，對限位板沖壓模具的各主要尺寸進(jìn)行了理論計(jì)算，以確定各工作零件的尺寸，從模具設(shè)計(jì)到零部件的加工工藝以及裝配工藝等進(jìn)行詳細(xì)的闡述，并應(yīng)用 CAD 進(jìn)行各重要零件的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：復(fù)合模；工藝分析；模具零部件的加工工藝。Limit plate stamping die design Abstract: The topic for the limit of the design plate metal forming process and die design, sheet metal stamping embodies parts of the design requirements, content and direction of the design of a certain significance. Through the design of the die parts to further enhance the design of a stamping die designers the basic knowledge for the design of more complex stamping die to do a good job of paving the way and draw a more profound experience. The design of the use of punch forming process and die design of the basic knowledge, the first analysis of the shape of the workpiece forming process and die structure of the parts quality. Introduced a limit plate stamping die design of the main points of attention should be paid through the process of parts for analysis, we can identify parts of a composite forming die can be used. Size precision parts from the control point on the limit plate stamping die size of all the major theoretical calculations carried out to determine the size of the working parts, the parts from the mold design process and the assembly process in detail, etc., and Application of CAD for the design of the important parts. Keywords: composite modulus; process analysis; mold parts processing. 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書系 部： 材料工程系 專 業(yè)： 模具設(shè)計(jì)與制造 學(xué) 生 姓 名 : 申海潮 學(xué) 號: 061307129 設(shè) 計(jì) 題 目 ： 限位板沖裁模具設(shè)計(jì) 起 迄 日 期: 2009 年 3 月 11 日~5 月 20 日 指 導(dǎo) 教 師: 原紅玲 2009 年 3 月 11 日任務(wù)書填寫要求1．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書由指導(dǎo)教師根據(jù)各課題的具體情況填寫，經(jīng)學(xué)生所在專業(yè)的負(fù)責(zé)人審查、系主管領(lǐng)導(dǎo)簽字后生效。此任務(wù)書應(yīng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開始前一周內(nèi)填好并發(fā)給學(xué)生；2．任務(wù)書內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）打印，不得隨便涂改或潦草書寫，禁止打印在其它紙上后剪貼；3．任務(wù)書內(nèi)填寫的內(nèi)容，必須和學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）完成的情況相一致，若有變更，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過所在專業(yè)及系主管領(lǐng)導(dǎo)審批后方可重新填寫；4．任務(wù)書內(nèi)有關(guān)“系” 、 “專業(yè)”等名稱的填寫，應(yīng)寫中文全稱，不能寫數(shù)字代碼，學(xué)生的“學(xué)號”要寫全號，請規(guī)范化填寫；5．任務(wù)書內(nèi)“主要參考文獻(xiàn)”的填寫，應(yīng)按照國標(biāo) GB 7714—87《文后參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則》的要求書寫，不能有隨意性；6．有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國標(biāo) GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2002 年 4 月 2 日”或“2002-04-02” 。畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書1．本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來源及應(yīng)達(dá)到的目的：本設(shè)計(jì)題目為限位板沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)，通過設(shè)計(jì)，應(yīng)對沖壓工藝生產(chǎn)較為熟悉，能熟練使用相關(guān)設(shè)計(jì)手冊，獨(dú)立完成一套模具的設(shè)計(jì)及模具工作零件加工工藝的編制。并且能夠運(yùn)用模具設(shè)計(jì)軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制。2．本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：（1）了解目前國內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀；（2）分析齒輪螺栓墊片的成形工藝并確定其工藝方案；（3）模具主要設(shè)計(jì)計(jì)算；（4）繪制模具總裝圖，并繪制零件圖；（5）得出設(shè)計(jì)結(jié)論。工件名稱：限位板 生產(chǎn)批量：大批量材 料：A3厚 度：2mm所在專業(yè)審查意見：負(fù)責(zé)人： 年 月 日系部意見：系領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書1參考文獻(xiàn)【1】原紅玲主編，沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)。機(jī)械工業(yè)出版社，2008 年 8 月【2】王孝培主編，中國模具設(shè)計(jì)大典之沖壓模具設(shè)計(jì)。江西科學(xué)技術(shù)出版社，2003年 1 月【3】虞蓮蓮、曾正明主編，實(shí)用鋼鐵材料手冊。機(jī)械工業(yè)出版社，2001 年 2 月【4】寇世瑤主編，互換性與測量技術(shù)。高等教育出版社，2004 年 7 月【5】馮炳堯，韓泰榮，殷振海，蔣文森編，模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊。上海科學(xué)技術(shù)出版社，1988 年 3 月【6】高軍，李熹平，修大鵬主編，沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件選用與設(shè)計(jì)指南.化學(xué)工業(yè)出版社，2007 年 7 月【7】薛啓翔主編，沖壓模具與制造?；瘜W(xué)工業(yè)出版社，2004 年 3 月【8】中國機(jī)床總公司編著，全國機(jī)床產(chǎn)品供貨目錄。機(jī)械工業(yè)出版社，2002 年 6 月【9】馮炳堯主編，模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1985 年 6 月【10】王孝培主編，沖壓手冊。機(jī)械工業(yè)出版社，1988 年 2 月【11】劉建超、張寶忠主編，沖壓模具設(shè)計(jì)與制造。高等教育出版社，2004 年 6 月河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：限位板沖裁模具設(shè)計(jì)系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 班 級 模具 066 班 學(xué)生姓名 申海潮 學(xué) 號 061307129 指導(dǎo)教師 原紅玲 2009 年 05 月 10 日河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書表 1—1 落料凹模的加工工藝過程零件號機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡零 件 名 稱 落料凹模工序號 工序名稱 工序內(nèi)容1 備料 將毛坯鍛壓成 170mm×170mm×30mm2 熱處理 退火3 刨 刨六個面，互為直角，留單邊余量 0.54 熱處理 調(diào)質(zhì)5 磨平面 磨六面，互為直角6 鉗工劃線 劃出落料孔位置線及銷孔，螺紋孔線7 加工螺紋孔、銷孔、穿絲孔按位置加工螺紋孔、銷孔、穿絲孔8 熱處理 淬火回火達(dá)到 58～62HRC9 磨平面 精磨上、下平面10 線切割 按落料輪廓切割，達(dá)到尺寸要求11 鉗工精修 全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求12 檢驗(yàn)河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書表 1—2 凸凹模加工工藝過程零件號機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡零 件 名 稱 凸凹模工序號 工序名稱 工序內(nèi)容1 備料 將毛坯鍛壓成 135×105×752 熱處理 退火，去應(yīng)力3 銑 立銑機(jī)床銑外輪廓，留單邊余量 0.54 熱處理 調(diào)質(zhì)5 磨平面 磨各個平面，保證上下面的平行度6 鉗工劃線 劃出六個沖孔輪廓線7 加工螺紋孔 按位置加工螺紋孔8 熱處理 淬火回火達(dá)到 60～64HRC9 磨平面 精磨上、下平面10 線切割 按落料輪廓切割，達(dá)到尺寸要求11 擴(kuò)孔 將落料孔下端擴(kuò)大孔徑，保證上部12 鉗工精修 凸凹模刃口修磨量 8mm 使孔尺寸達(dá)到設(shè)計(jì)要求13 檢驗(yàn)河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書插圖清單圖 1 零件圖 ..............................................................................................................................5圖 2 排樣圖 ..............................................................................................................................7圖 3 落料凹模刃口部分尺寸 ..................................................................................................9圖 4 壓力中心計(jì)算 ................................................................................................................11圖 5 凸凹模的結(jié)構(gòu) ................................................................................................................13圖 6 擋料銷的位置 ................................................................................................................14圖 7 總裝圖 ............................................................................................................................24河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書附表清單表 1 所選擇壓力機(jī)的相關(guān)參數(shù) ............................................................................................19河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書目 錄1 緒論………………………………………………………………………………1 1.1國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢……………………………………………………21.1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀………………………………………………………………31.1.2 國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢…………………………………………………………51.2 國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢……………………………………………………61.3 限位板沖裁件模具設(shè)計(jì)與制造方面……………………………………………61.3.1 限位板沖裁模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路……………………………………………61.3.2 限位板沖裁模具設(shè)計(jì)的進(jìn)度…………………………………………………72 限位板沖壓工藝分析……………………………………………………………82.1 限位板的工藝性分………………………………………………………………82.2 沖裁件工藝計(jì)算和工藝方案的確定……………………………………………82.2.1 工藝方案的確定………………………………………………………………92.2.2 必要的工藝計(jì)算………………………………………………………………93 模具總體設(shè)計(jì)……………………………………………………………………153.1 模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………153.1.1 凸模、凹模、凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………153.1.2 擋料銷位置的確定……………………………………………………………173.1.3 導(dǎo)料銷位置的確定……………………………………………………………173.2 卸料裝置的設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)化………………………………………………………173.2.1 彈性卸料板的結(jié)構(gòu)形式………………………………………………………173.2.2 卸料螺釘?shù)倪x用………………………………………………………………183.2.3 卸料彈簧的設(shè)計(jì)及選用………………………………………………………183.3 推件裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化………………………………………………………193.3.1 剛性推件裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化………………………………………………193.3.2 推件塊的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………193.3.3 連接推桿的選用………………………………………………………………193.3.4 推板的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………193.3.5 打桿的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………193.4 支撐固定零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化…………………………………………………193.4.1 模架的選用……………………………………………………………………203.4.2 凸模固定板的設(shè)計(jì)……………………………………………………………203.4.3 墊板的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………203.5 導(dǎo)向零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化……………………………………………………20河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書3.6 緊固零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化……………………………………………………203.7 模架的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………214 沖壓設(shè)備的選用…………………………………………………………………225 繪制模具總裝圖…………………………………………………………………24結(jié)束語…………………………………………………………………………………26致謝……………………………………………………………………………………27參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………28河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書1致 謝首先感謝本人的導(dǎo)師原紅玲老師，她對我的仔細(xì)審閱了本文的全部內(nèi)容并對我的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容提出了許多建設(shè)性建議。原紅玲老師淵博的知識，誠懇的為人，她我受益匪淺，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，特別是遇到困難時(shí)，她給了我鼓勵和幫助，在這里我向她表示真誠的感謝！感謝母校——河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校的辛勤培育之恩！感謝材料工程系給我提供的良好學(xué)習(xí)及實(shí)踐環(huán)境，使我學(xué)到了許多新的知識，掌握了一定的操作技能。感謝和我在一起進(jìn)行課題研究的同窗同學(xué)，和他們在一起討論、研究使我受益非淺。最后，我非常慶幸在三年的的學(xué)習(xí)、生活中認(rèn)識了很多可敬的老師和可親的同學(xué)，并感激師友的教誨和幫助！河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 評 語學(xué)生姓名： 申海潮 班級: 模具 066 學(xué)號： 061307129題 目： 限位板沖裁模具設(shè)計(jì) 綜合成績： 指導(dǎo)者評語：申海潮同學(xué)所做的畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是限位板沖裁模具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)。該同學(xué)查閱了國內(nèi)外有關(guān)沖壓模具設(shè)計(jì)與制造方面的資料，制訂出了限位板的較合理的沖壓工藝。畢業(yè)設(shè)計(jì)中主要完成了沖壓模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及主要部件的工藝規(guī)程的制訂等工作。這些工作表明：該同學(xué)已經(jīng)初步掌握了模具設(shè)計(jì)與制造方面的基本理論和技術(shù)技能，具備了模具專業(yè)畢業(yè)生的畢業(yè)條件。該同學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書寫作認(rèn)真，條理較為清晰，計(jì)算基本準(zhǔn)確，設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)基本正確可行。建議成績良。指導(dǎo)者(簽字)： 2009 年 5 月 10 日畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 評 語評閱者評語：畢業(yè)設(shè)計(jì)工作量適中，說明書寫作的規(guī)范，畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。建議成績:良評閱者(簽字)： 2009 年 5 月 15 日答辯委員會（小組）評語：答辯委員會（小組）負(fù)責(zé)人(簽字)： 年 月 日河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書11 緒 論大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)是其中最后一個實(shí)踐環(huán)節(jié)，是對以前所學(xué)的知識及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。隨著工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品的品種和數(shù)量不斷增加。換型不斷加快，使模具的需要不斷增加，而對模具的質(zhì)量要求越來越高。模具技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)中的作用越來越顯得更為重要。模具是一種特殊的模型，用來塑造(制造)產(chǎn)品；從工藝的角度，模具是一種成型制品的特殊工藝裝備。模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中，60％—80％的零部件都依靠模具成形，模具質(zhì)量的高低決定著產(chǎn)品質(zhì)量的高低，因此，模具被稱之為“工業(yè)之母” 。模具又是“效益放大器” ，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值，往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。 目前，我國沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還比較的落后，主要原因是我國在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)的國家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具相比差距相當(dāng)大。隨著國民經(jīng)濟(jì)總量和工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對模具的需求量越來越大，技術(shù)要求也越來越高。雖然模具種類繁多，但其發(fā)展重點(diǎn)應(yīng)該是既能滿足大量需要，又有較高技術(shù)含量，特別是目前國內(nèi)尚不能自給，需大量進(jìn)口的模具和能代表發(fā)展方向的大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具。模具標(biāo)準(zhǔn)件的種類、數(shù)量、水平、生產(chǎn)集中度等對整個模具行業(yè)的發(fā)展有重大影響。因此，一些重要的模具標(biāo)準(zhǔn)件也必須重點(diǎn)發(fā)展，而且其發(fā)展速度應(yīng)快于模具的發(fā)展速度，這樣才能不斷提高我國模具標(biāo)準(zhǔn)化水平，從而提高模具質(zhì)量，縮短模具生產(chǎn)周期，降低成本。由于我國的模具產(chǎn)品在國際市場上占有較大的價(jià)格優(yōu)勢，因此對于出口前景好的模具產(chǎn)品也應(yīng)作為重點(diǎn)來發(fā)展。根據(jù)上述需要量大、技術(shù)含量高、代表發(fā)展方向、出口前景好的原則選擇重點(diǎn)發(fā)展產(chǎn)品，而且所選產(chǎn)品必須目前已有一定技術(shù)基礎(chǔ)，屬于有條件、有可能發(fā)展起來的產(chǎn)品。沖壓是一種先進(jìn)的少無切削加工方法，具有節(jié)能省材、效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好、重量輕、加工成本低等一系列優(yōu)點(diǎn),在汽車、航空航天、儀器儀表、家電、電子、通訊、河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書2軍工、日常用品等產(chǎn)品的生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用.據(jù)統(tǒng)計(jì)，薄板成型后，制造了相當(dāng)于原材料的12倍的附加值,在國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值中，與其相關(guān)的產(chǎn)品占四分之一，在現(xiàn)代汽車工業(yè)中，沖壓件的產(chǎn)值占總產(chǎn)值的59%。隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識，對機(jī)械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對于模具設(shè)計(jì)這個實(shí)踐性非常強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題，我們進(jìn)行了大量的實(shí)習(xí)。經(jīng)過在新飛電器有限公司、在洛陽中國一拖的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我對于冷沖模具、塑料模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個全新的認(rèn)識，豐富和加深了對各種模具的結(jié)構(gòu)和動作過程方面的知識，而對于模具的制造工藝更是有了全新的理解。在指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)下和在工廠師傅的講解下，我們對于模具的設(shè)計(jì)和制造工藝有了系統(tǒng)而深刻的認(rèn)識。同時(shí)在實(shí)習(xí)現(xiàn)場親手拆裝了一些典型的模具實(shí)體并查閱了很多相關(guān)資料，通過這些實(shí)踐，我們熟練掌握了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。通過在圖書館借閱相關(guān)手冊和書籍，更系統(tǒng)而全面了細(xì)節(jié)問題。鍛煉了縝密的思維和使我們初步具備了設(shè)計(jì)工作者應(yīng)有的素質(zhì)。設(shè)計(jì)中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢現(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱。世界模具市場總體上供不應(yīng)求，市場需求量維持在 600 億至 650 億美元，同時(shí)，我國的模具產(chǎn)業(yè)也迎來了新一輪的發(fā)展機(jī)遇。近幾年，我國模具產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值保持 13%的年增長率（據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)， 2004 年國內(nèi)模具進(jìn)口總值達(dá)到 600 多億，同時(shí)，有近 200 個億的出口），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 多萬美元增長到 2005 年的 2 億美元左右。單就汽車產(chǎn)業(yè)而言，一個型號的汽車所需模具達(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)品對模具的需求也非常大，在發(fā)達(dá)國家往往占到模具市場總量的 20%之多。1.1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀目前，中國 17000 多個模具生產(chǎn)廠點(diǎn)，從業(yè)人數(shù)約 50 多萬。1999 年中國模具工業(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，作為商品河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書3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%。鑒于模具作為包括機(jī)床工具、汽車制造、食品包裝等在內(nèi)的機(jī)械行業(yè)中機(jī)械基礎(chǔ)件產(chǎn)業(yè)，以及電工電器、電子及信息行業(yè)的支持產(chǎn)業(yè)，在發(fā)展先進(jìn)生產(chǎn)力當(dāng)中，處于非常關(guān)鍵并服務(wù)全行業(yè)的地位，其發(fā)展對產(chǎn)業(yè)配套能力的提升和促進(jìn)產(chǎn)業(yè)聚集優(yōu)勢的形成將起到重要作用。改革開放以來，中國模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化。除了國有專業(yè)模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)、合資企業(yè)、獨(dú)資企業(yè)和私營企業(yè)，都得到了快速發(fā)展，集體和私營的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。目前，國內(nèi)已能生產(chǎn)精度達(dá) 2 微米的精密多工位級進(jìn)模，工位數(shù)最多已達(dá) 160 個，壽命 1～2 億次。在大型塑料模具方面，現(xiàn)在已能生產(chǎn) 48 英寸電視的塑殼模具、6.5Kｇ大容量洗衣機(jī)的塑料模具，以及汽車保險(xiǎn)杠、整體儀表板等模具。在精密塑料模具方面，國內(nèi)已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具等。在大型精密復(fù)雜壓鑄模方面，國內(nèi)已能生產(chǎn)自動扶梯整體踏板壓鑄模及汽車后橋齒輪箱壓鑄模。在汽車模具方面，現(xiàn)已能制造新轎車的部分覆蓋件模具。其他類型的模具，例如子午線輪胎活絡(luò)模具、鋁合金和塑料門窗異型材擠出模等，也都達(dá)到了較高的水平，并可替代進(jìn)口模具。在中國，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識到模具在制造中的重要基礎(chǔ)地位，認(rèn)識到模具技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。 許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展，加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外，許多研究機(jī)構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。目前，從事模具技術(shù)研究的機(jī)構(gòu)和院校已達(dá)30 余家，從事模具技術(shù)教育的培訓(xùn)的院校已超過 50 余家。其中，獲得國家重點(diǎn)資助建設(shè)的有華中理工大學(xué)模具技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海交通大學(xué) CAD 國家工程研究中心、北京機(jī)電研究所精沖技術(shù)國家工程研究中心和鄭州工業(yè)大學(xué)橡塑模具國家工程研究中心等。經(jīng)過多年的努力，在模具 CAD/CAE/CAM 技術(shù)、模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)、快速成型與快速制模技術(shù)、新型模具材料等方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面做出了貢獻(xiàn)。雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重還比較低，CAD/CAE/CAM 技術(shù)的普及率不高，許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用還不夠廣泛等等。特別在大河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書4型、精密、復(fù)雜和長壽命模具技術(shù)上存在明顯差距，這些類型模具的生產(chǎn)能力也不能滿足國內(nèi)需求，因而需要大量從國外進(jìn)口。我國模具近年來發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2003 年我國模具生產(chǎn)廠點(diǎn)約有 2 萬多家，從業(yè)人員約 50 多萬人，2004 年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢頭，模具企業(yè)總體上訂單充足，任務(wù)飽滿，2004 年模具產(chǎn)值 530 億元。進(jìn)口模具 18.13 億 美元，出口模具4.91 億美元，分別比 2003 年增長 18%、32.4%和 45.9%。進(jìn)出口之比 2004 年為3.69:1，進(jìn)出口相抵后的進(jìn)凈口達(dá) 13.2 億美元，為凈進(jìn)口量較大的國家。在 2 萬多家生產(chǎn)廠點(diǎn)中，有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中，產(chǎn)值過億元的模具企業(yè)只有 20 多家，中型企業(yè)幾十家，其余都是小型企業(yè)。 近年來， 模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復(fù)雜、長壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；專業(yè)模具廠數(shù)量增加，能力提高較快；"三資"及私營企業(yè)發(fā)展迅速；國企股份制改造步伐加快等。雖然說我國模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。我國尚存在以下幾方面的不足:第一，體制不順，基礎(chǔ)薄弱。 “三資”企業(yè)雖然已經(jīng)對中國模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動作用，私營企業(yè)近年來發(fā)展較快，國企改革也在進(jìn)行之中，但總體來看，體制和機(jī)制尚不適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)，再加上國內(nèi)模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，因此，行業(yè)發(fā)展還不盡如人意，特別是總體水平和高新技術(shù)方面。 第二，開發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳.我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場中經(jīng)常處于被動地位。我國每個模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合 1 萬美元，國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多是 15～20 萬美元，有的高達(dá) 25～30 萬美元，與之相對的是我國相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理，真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。 第三，工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低．雖然國內(nèi)許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備，但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控化率和CAD/CAM 應(yīng)用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進(jìn)設(shè)備不配套，設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問題長期得不到較好解決。裝備水平低，帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書5第四，專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差． 由于長期以來受“大而全”“小而全”影響，許多模具企業(yè)觀念落后，模具企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)水平低，專業(yè)化分工不細(xì)，商品化程度也低。目前國內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占 45%左右，其馀為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)，與國際水平相比要落后許多。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低，標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對模具質(zhì)量、成本有較大影響，對模具制造周期影響尤甚。 第五，模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后．模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國產(chǎn)模具鋼與國外進(jìn)口鋼相比，無論是質(zhì)量還是品種規(guī)格，都有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差，也直接影響模具水平的提高。1.1.2　國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。1999 年中國大陸制造工業(yè)對模具的總市場需求量約為 330 億元，今后幾年仍將以每年 10%以上的速度增長。對于大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具需求的增長將遠(yuǎn)超過每年 10%的增幅。汽車、摩托車行業(yè)的模具需求將占國內(nèi)模具市場的一半左右。1999 年，國內(nèi)汽車年產(chǎn)量為 183 萬輛，。保有量為 1500 萬輛，預(yù)計(jì)到 2005 年汽車年產(chǎn)量將達(dá) 300 萬輛。汽車、摩托車行業(yè)的發(fā)展將會大大推動模具工業(yè)的高速增長，特別是汽車覆蓋件模具、塑料模具和壓鑄模具的發(fā)展。例如，到 2005 年汽車行業(yè)將需要各種塑料件 36 萬噸，而目前的生產(chǎn)能力僅為 20 多萬噸，因此發(fā)展空間十分廣闊。 家用電器，如彩電、冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)等，在國內(nèi)的市場很大。目前，我國的彩電的年產(chǎn)量已超過 3200 萬臺，電冰箱、洗衣機(jī)和空調(diào)的年產(chǎn)量均超過了 1000 萬臺。家用電器行業(yè)的發(fā)展對模具的需求量也將會很大。其他發(fā)展較快的行業(yè)，如電子、通訊和建筑材料等行業(yè)對模具的需求，都將對中國模具工業(yè)和技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生巨大的推動作用。巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國的模具工業(yè)和技術(shù)在過去的十多年得到了快速發(fā)展……1.2　國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書6世界上一些工業(yè)發(fā)達(dá)的國家，模具工業(yè)發(fā)展十分迅速。根據(jù)一些文獻(xiàn)介紹。有些國家模具生產(chǎn)的總產(chǎn)值已超過機(jī)床工業(yè)總產(chǎn)值，其發(fā)展速度超過了機(jī)床、汽車、電子等工業(yè)。模具工業(yè)已發(fā)展成獨(dú)立行業(yè)，成為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)之一。美國人世界人士認(rèn)為“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石” ，德國的同行認(rèn)為“模具工業(yè)是關(guān)鍵工業(yè)” ，日本模具協(xié)會認(rèn)為“模具是促進(jìn)社會繁榮富裕的動力” ，是“整個工業(yè)發(fā)展的秘密” 。日本模具工業(yè)的產(chǎn)值達(dá)到了 13000 億日元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過日本機(jī)床工業(yè)總產(chǎn)值 9000 億日元。模具制造技術(shù)，特別是制造精密、復(fù)雜、大型、長壽命模具的技術(shù)，已成為衡量一個國家機(jī)械制造水平的重要標(biāo)志之一。模具工業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?，前景廣闊。1.3　限位板沖裁件模具設(shè)計(jì)與制造方面1.3.1 限位板沖裁模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路沖裁時(shí)利用模具使板料沿一定輪廓線產(chǎn)生分離的一種沖壓工序。常用的沖裁有落料、沖孔、切邊、切斷等，其中，以落料、沖孔應(yīng)用最多。落料是沿工件的外形封閉輪廓線沖切，沖下部分為工件；沖孔是沿工件的內(nèi)形封閉輪廓線沖切，沖下部分為廢料。沖裁件的工藝性是指沖裁件對沖裁工藝的適應(yīng)性。一般情況下，對沖裁工藝性影響最大的是幾何形狀、尺寸和精度要求。良好的沖裁工藝性應(yīng)滿足材料交省、工序較少、模具加工交易、壽命較高、操作方便及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等要求。1.3.2 限位板沖裁模具設(shè)計(jì)的進(jìn)度1.了解目前國內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時(shí)間 20 天；2.確定加工方案，所用時(shí)間 5 天；3.模具的設(shè)計(jì)，所用時(shí)間 30 天；4．模具的調(diào)試．所用時(shí)間 5 天．河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書72 限位板沖壓工藝的分析2.1 限位板工藝分析工件名稱：限位板生產(chǎn)批量：大批量材 料：A3厚 度：6mm工件簡圖如圖所示：河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書8圖 1 限位板2.2 沖裁工藝計(jì)算和工藝方案沖裁模的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，如果按工序的組合分類，可分為單工序模、級進(jìn)模、復(fù)合模等。各種沖裁模的構(gòu)成大體相同，主要由工作零件、定位零件、卸料與推料零件、導(dǎo)向零件、聯(lián)接與固定零件等組成。該零件形狀簡單、對稱，是有圓弧和直線組成的。沖裁件內(nèi)外形狀所能達(dá)到餓經(jīng)濟(jì)精度為 IT11——IT14，孔中心與邊緣距離尺寸公差為 0.5mm。將以上精度與零件的?精度要求相比較，可認(rèn)為該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證，其他尺寸標(biāo)注、生產(chǎn)批量等情況，也均符合沖裁的工藝要求，故決定采用沖壓方式進(jìn)行加工。該工件的圓角半徑已經(jīng)給出 R=4，模具整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單。2.2.1 工藝方案的確定該零件所需的沖壓工序?yàn)槁淞虾蜎_孔，可擬訂以下三種工藝方案；方案一：用簡單模分兩次加工，即落料——沖孔。方案二：沖孔、落料復(fù)合模。河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書9方案三：沖孔落料級進(jìn)模。采用方案一，生產(chǎn)率低，工件的累計(jì)誤差大，操作不方便，由于該工件為大批量生產(chǎn)，方案二、三更具有優(yōu)越性。該零件 30mm 的孔與邊緣之間的最小距離為 6mm，大于此零件要求的最小壁厚，可?以采用沖孔、落料復(fù)合模或沖孔、落料級進(jìn)模。符合模模具的形位精度和尺寸精度易保證，且生產(chǎn)率也高，盡管模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀簡單對稱，模具制造并不困難。級進(jìn)模雖生產(chǎn)率也高，但零件的沖裁精度稍差，欲保證沖壓件的行位精度，需要在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷，故模具制造、安裝較復(fù)合模復(fù)雜。通過對上述三種方案的分析比較，該零件的沖壓生產(chǎn)采用方案二的復(fù)合模為佳。2.2.2 必要的工藝計(jì)算（1）排樣設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)復(fù)合模時(shí)，首先要設(shè)計(jì)條料排樣圖。該零件具有 T 形的特點(diǎn)，直排列時(shí)材料的利用率較低，采用直對排（見下圖）的排樣方案可以提高材料的利用率，較少廢料。河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書10圖 2 排樣圖查表取搭邊值為 5.4mm 和 4.8mm。計(jì)算調(diào)料寬度：B=(75+5.4+4.2+18)mm=108mm步距：S=（74+26）mm=100mm（2）計(jì)算凸、凹模刃口尺寸查表得間隙值 Zmin=1.080mm Zmax=1.440mma. 沖孔 30mm 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算。由于制件結(jié)構(gòu)簡單，精度要求不高，?所以采用凸模和凹模分開加工的方法制作凸、凹模。其凸、凹模刃口尺寸計(jì)算如下：查表得凸、凹模制造公差： 0.25m??凸凹河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書11校核： maxinmi0.36,Z????凸 凹凸 凹 而 +=0.45m滿 足 +的 條 件查表得:IT14 級時(shí)磨損系數(shù) x=0.5mm。按式 0 0min .25()(3.4)30.12.126dxm?? ???????A凸凸凹 凸 i+Zb. 外形落料凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算。對外輪廓的落料，由于形狀較復(fù)雜，故采用配合加工法，這種方法有利于獲得最小的合理間隙，放寬對模具的加工設(shè)備的精度要求，其凸、凹模刃口部分尺寸計(jì)算如下：當(dāng)以凹模為基準(zhǔn)件時(shí)，凹模磨損后，刃口部分尺寸都增大，因此均屬于 A 類尺寸。工件圖中未標(biāo)注公差的尺寸，查相關(guān)資料得出其極限偏差：。00000.74.52.74.74.35,,,18,mRmm?????查表得磨損系數(shù) x 為：當(dāng) .,.50507x???A時(shí)時(shí)按式： 4max0()jA???A河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書120.25.430.1..7.90 0.25.4.10.. 0.3.25.30(180.5.)68745(..)2 2744(0.75.).mm??????????????凹凹凹凹凹 .508?落料凹模的基本尺寸與凹模相同，分別是170.68mm，73.63mm，74.63mm，21.71mm，3.78mm。不必標(biāo)公差，但要在技術(shù)要求條件中注明:凸模實(shí)際刃口尺寸與落料凹模配合，保證最小雙面合理間隙 Zmin=0.246（落料凹模刃口部分尺寸見下圖） 。圖 3 落料凹模刃口部分尺寸(3) 沖壓力的計(jì)算落料力 (256.1450)692.8bFLt Nk????落河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書13沖孔力 (302450)84.7bFLt Nk?????孔沖孔時(shí)的推件力 nKF推 推 孔取直筒形刃口的凹模刃口形式，由表查的，h=12mm，則 n=h/t=12mm/6=3 個，查表得， 0.45K?推Fn?推 推 孔 =20.458.7=.63kN落料時(shí)卸料力 KF?卸 卸 落查表取: 0.4.0692.87.1FKkN???卸卸 卸 落總沖壓力為: 總 落 孔 推 卸=+F=(692.8+4.7.63+27.1)kN=82.94k為了保證沖壓力足夠，一般沖裁時(shí)壓力機(jī)噸位應(yīng)比計(jì)算的沖壓力大 30%左右，即：1.05.F kN??總 總'1.3.(4)壓力中心的計(jì)算用解析法求模具的壓力中心的坐標(biāo)。按比例畫出工件尺寸，選用坐標(biāo)系 XOY，如圖所示。河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書14圖 4 壓力中心因工件左右對稱，即 Xc=0.故只需計(jì)算 Yc。將工件沖裁周邊分成L1，L2，L3，L4，L5，L6 基本線段，求出各段長度的中心位置：L1=56mm Y1=0mmL2=56.52mm Y2=9mmL3=12.56mm Y3=18+Rb/l=18+16/3.4=23.1mmL4=62mm Y4=37.5mmL5=9.08mm Y5=67.01mmL6=94.2mm Y6=53mm123456056.9.56.1237.9.087.194.2533.8LYLYLYcm?????????河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書153 模具總體設(shè)計(jì)根據(jù)上述分析，本零件的沖壓包括沖孔和落料兩個工序，且孔邊距較大，可采用倒裝復(fù)合模具，可直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件；而沖孔廢料則可以在下模座中開設(shè)通槽，使廢料從空洞中落下。由于在該模具中壓料是由落料凸模與卸料板一起配合工作來實(shí)現(xiàn)的，所以卸料板還應(yīng)該具有呀了得作用，應(yīng)選用彈性卸料板來卸下條料廢料。因是大批量生產(chǎn)，采用手動送料方式，從右往左送料。應(yīng)該零件制造采用的是倒裝復(fù)合模，所以直接用擋料銷和導(dǎo)料銷即可。為確保零件的質(zhì)量及穩(wěn)定性，選用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向、由于該零件導(dǎo)向尺寸較小，且精度要求不是太高，所以宜采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。3.1 模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書163.1.1 凸模、凹模、凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)a.落料凸、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在落料凹模內(nèi)部，由于要設(shè)置推件板，所以凹模刃口應(yīng)采用直筒刃口，并查表，取得刃口高度 h=12mm。該凹模的結(jié)構(gòu)簡單，宜采用整體式。查表得 k=0.3即 凹模高度 0.3752.Hkbm???凹模壁厚 1.375C凹模的外型尺寸的確定：凹模外形長度 L=（75+2x46.2）mm=142.5mm凹模外形寬度 B=（74+2x33.75）mm=141.5mm凹模整體尺寸標(biāo)準(zhǔn)化，取為 160mmx160mmx25mmb.沖孔 30mm 凸模設(shè)計(jì)。為了增加凸模的強(qiáng)度與剛度，凸模非工作部分直徑應(yīng)制成?逐漸增大的多級形式，且它的外形尺寸較大，所以選用 B 形圓凹模。凸模固定板厚度取 28mm，凸模長度根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要來確定 (20.5)42.545mLhhm?????凸 模 固 定 板 落 料 凹 模 （ 取 ）由于此凸模直徑較大，且長度較短，剛度和強(qiáng)度足夠，所以無需對其進(jìn)行強(qiáng)度校核。沖裁時(shí)凸模進(jìn)入凹模刃口 1mm。c. 凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本模具為復(fù)合沖裁模，除了沖孔凸模和落料凹模外，還有一個凸凹模。根據(jù)整體模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要，凸凹模的結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示。確定凸凹模安排在模架上的位置時(shí)，要根據(jù)計(jì)算的壓力中心的數(shù)據(jù)，使壓力中心與模柄中心重合。河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書17圖 5 凸凹模的結(jié)構(gòu)校核凸凹模的強(qiáng)度：查表得凸凹模的最小壁厚為 4.9mm，而實(shí)際最小壁厚為9mm。故符合強(qiáng)度要求。凸凹模的人口尺寸按落料凹模尺寸配制，并保證雙面間隙為0.24mm-0.36mm。凸凹模上孔中心與邊緣距離尺寸 24mm 的公差，應(yīng)比零件所標(biāo)注的精度高 3-4 級，即定位 24.15).m?（3.1.2 擋料銷位置的確定由模具整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，導(dǎo)料銷及導(dǎo)料銷都應(yīng)通過卸料板固定于模具的凸凹模上。且在模具閉合狀態(tài)下，應(yīng)高出卸料板 3mm。河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書18根據(jù)分析選用廢料孔后端定位時(shí)擋料銷位置如圖 6 圖 6 擋料銷的位置L=D/2+C+d/2+0.1=[72/2+74.2+6/2+0.1]mm=113.3mm 3.1.3 導(dǎo)料銷位置的確定導(dǎo)料銷位于條料的同一側(cè)，采用從右向左的送料方式，送料的方向?qū)Я箱N應(yīng)裝在后側(cè)。3.2 卸料裝置的設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)化3.2.1 彈性卸料板的結(jié)構(gòu)形式模具采用倒裝結(jié)構(gòu)，選用手冊 【6】 圖 7－7（b）的卸料板形式。由表 7－8 查得彈性卸料板厚度為 12mm。裝模具時(shí)卸料板孔與凸凹模得單邊間隙為 0.10mm，在模具開啟狀態(tài)，卸料板應(yīng)高出模具凸凹模工作刃口 0.3～0.5mm，以便順利卸料，卸料板的工作行程為 3.5mm。3.2.2 卸料螺釘?shù)倪x用采用圓柱頭卸料螺釘 45 鋼，熱處理硬度 35～45HRC規(guī)格 M12×90 JB/T7650.5河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書193.2.3 卸料彈簧的設(shè)計(jì)及選用根據(jù)模具結(jié)構(gòu)初選 6 根彈簧，每根彈簧的卸料力為：3.471058.nFN?卸預(yù) ＝ ＝ ＝根據(jù)預(yù)壓力和模具結(jié)構(gòu)尺寸,查手冊 【5】 試選彈簧的具體參數(shù)是:D=35mm, d=6mm, H0=120mm , t=14.5mm, F 許 =960N, H1=88.4mm, 并計(jì)算如下：0128.43.6m??許 ＝ ??57.0.19.0496F??預(yù)預(yù) 許許＝ ＝ ＝，??12H?工 作 ＝ ＝ 5H修 磨 ＝??0 19.042m6.04????預(yù) 工 作 修 磨 ＝校核： ＞許 0所以所選彈簧是合適的。彈簧的規(guī)格為：外 徑：D=35mm鋼絲直徑：d=6mm自由高度：H 0=120mm裝配高度：H 2=H0-△H 0 =120mm－26.04mm＝93.96mm3.3 推件裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化3.3.1 剛性推件裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化本套模具的推件裝置所需推件力大，且為了推件平穩(wěn)可靠，應(yīng)采用剛性推件裝置。其結(jié)構(gòu)形式見手冊河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書203.3.2 推件塊的設(shè)計(jì)本推件塊的端面外形應(yīng)跟落料凹模的刃口形狀一致，整體外形應(yīng)設(shè)計(jì)成臺階式以便與凹模配合完成推件，而在沖裁時(shí)不致與把推件塊推出滑到模外。推件塊在自由狀態(tài)下應(yīng)高出凹模面 0.2～0.5mm。推件塊和凹模的配合：由于外形件的相對尺寸較大，外形形狀相對復(fù)雜，所以推件內(nèi)形與凹模為間隙配合 H8/f8，推薦外形與凹模為非配合關(guān)系，屬內(nèi)導(dǎo)向。3.3.3 連接推桿的選用為了使推件裝置推出平穩(wěn)采用 3 根推桿。每根推桿所承受的力為：28.64109546.7TPN???由手冊查取適合本裝置的推桿規(guī)格為：φ6×65mm 3.3.4 推板的設(shè)計(jì)由推出結(jié)構(gòu)需要，推板適宜選用圓形即手冊的 A 型。3.3.5 打桿的設(shè)計(jì)打桿選用帶肩 A 型打桿與推板配合以起到平穩(wěn)推件作用。其材料 45 鋼 熱處理硬度 43～48HRC 規(guī)格： A11×110mm JB/T7650.13.4 支撐固定零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化由凹模周界 L＝160mm,B=160mm，及卸料板的外形尺寸，材料選為 Cr12,01 級精度的后側(cè)導(dǎo)柱模架。技術(shù)要求按 JB/T8070—1995 的規(guī)定。3.4.1 模架的選用上模座標(biāo)記：200×160×35 GB/T2855.5下模座標(biāo)記：200×160×40 GB/T2855.6模柄標(biāo)記： Bφ40×90 GB/T2862.3—81（見于手冊 5）河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書213.4.2 凸模固定板的設(shè)計(jì)因凸凹模的尺寸較大所以直接用螺釘緊固在下模座上。凸模固定板的設(shè)計(jì):為了保證安裝、固定牢靠，凸模固定板必須有一定的厚度，由經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算凸模固定板厚度。H=（1～1.5）D=（1～1.5）×11.215mm＝11.215mm～16.823mm查手冊表 7-2 本模具取 H=16mm，其外形尺寸應(yīng)與凹模的外形尺寸一致規(guī)格為160mm×160mm×16mm3.4.3 墊板的設(shè)計(jì)在本模具采用的彈性卸料裝置中，上模座中設(shè)有推板等零件的裝置和讓位空間，會使的其厚度變薄，影響其抗壓強(qiáng)度，所以應(yīng)設(shè)一塊墊板。其規(guī)格根據(jù)凹模外形尺寸選取 160mm×160mm×12mm。3.5 導(dǎo)向零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化本組模具采用的是后側(cè)導(dǎo)柱模座只需兩對相同型號的導(dǎo)柱導(dǎo)套。本模具沖裁間隙小應(yīng)按 H6/h5 配合，材料選用 20 鋼熱處理要求滲碳深度 0.8～1.2mm，硬度 58～62HRC ，技術(shù)要求按 JB/T8070—1995 的規(guī)定。導(dǎo)柱標(biāo)記： B20h5×100×30 GB/T2861.2導(dǎo)套標(biāo)記： B20H6×45×23 GB/T2861.23.6 緊固零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化本模具采用螺釘固定，銷釘定位。其具體數(shù)據(jù)如下：內(nèi)六角圓柱頭螺釘標(biāo)記：GB/T70.1 M10×70螺釘標(biāo)記：GB/T5782 M12×35銷釘標(biāo)記：GB/T11.21 8m6×80河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書223.7 模架的設(shè)計(jì)模架各零件標(biāo)記如下：上模座：200mmx160mmx40mm下模座：200mmx160mmx45mm導(dǎo) 柱：B35h5x210mmx55mm導(dǎo) 套：B35H6X110mmX43mm模 柄：@60mmX115mm墊板厚度：160mmX160mmX12mm卸料板厚度：160mmX160mmX16mm凸模固定板厚度：160mmX160mmX20mm模具的閉合高度：=40+12+20+16+27.04+45+25=180.04mm 180mm?4 沖壓設(shè)備的選用表一 開式雙柱可傾式壓力機(jī)型號和技術(shù)參 數(shù)hhhhhH????閉 上 模 座 墊 板 凸 模 固 定 板 落 料 凹 模 卸 料 板 彈 簧 外 露 下 模 座河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書23型號 JB23-80 JB23-100 JB23-100 JB23-100A JB23-125公稱壓力/KN800 1000 1000 1000 1250滑塊行程/mm130 130 150 16-140 145最大閉合高度/mm380 480 430 400 480工作臺尺寸/mm540*800 710*1080 710*1080 600*900 710*1080墊板尺寸/mm100*200 100 100*150 110 110*250模柄孔尺60*80 60*75 76*76 60*80 60*80河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書24寸/mm最大傾斜角度30 30 20 30 25根據(jù)前面已知條件，為了安全本設(shè)計(jì)選擇型號為 JB23-125 的開式雙柱式可傾壓力機(jī)能滿足使用要求。其主要數(shù)據(jù)參數(shù)如下：公稱壓力：1250KN滑塊行程：145mm最大閉合高度：480mm最大裝模高度：370mm連桿調(diào)節(jié)長度：110mm工作臺尺寸（前后 X 左右）：710mmX1080mm墊板尺寸（厚度 X 孔徑）：100mmX250mm模柄孔尺寸：@60mmX80mm最大傾斜角度：25°5 繪制模具總裝圖繪制模具總裝圖如圖所：河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書25圖 7 裝配圖其工作過程是：條料在送進(jìn)模具時(shí)由擋料銷 24 限位，導(dǎo)料銷導(dǎo)向，使得條料精確定位。模具在工作時(shí)，上模部分隨壓力機(jī)下行，當(dāng)上模部分與條料接觸時(shí)，卸料板起河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書26壓料作用與凹模一起作用將條料壓緊隨上模下行，壓力機(jī)滑塊繼續(xù)下行沖孔凸模進(jìn)入凸凹模在壓力及刃口作用下完成沖裁。壓力機(jī)滑塊回程，上模部分跟著一起上行，在打料桿等一系列推件裝置的作用下將制件推出凹模腔內(nèi)，沖孔廢料從凸凹模型孔內(nèi)落下，與此同時(shí)卸料板在彈簧恢復(fù)的作用下也將條料從凸凹模上撥落下來，完成卸料，卸料裝置復(fù)位。條料再送進(jìn)一個步距等待下一次回程沖裁。結(jié)束語河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書27限位板屬于簡單的沖裁件，分析其工藝性，并確定工藝方案。根據(jù)計(jì)算確定該制件的沖裁力及模具刃口尺寸，然后選取相應(yīng)的壓力機(jī)。本設(shè)計(jì)主要是落料凸、凹模及沖孔凸、凹模的設(shè)計(jì)，需要計(jì)算凸凹模的間隙、工作零件的尺寸和公差。此外,還需要確定模具工藝零件和結(jié)構(gòu)零件以及模具的總體尺寸，然后根據(jù)上面的設(shè)計(jì)繪出模具的總裝圖。由于在零件制造前進(jìn)行了預(yù)測，分析了制件在生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的缺陷，采取了相應(yīng)的工藝措施。因此，模具在生產(chǎn)零件的時(shí)候才可以減少廢品的產(chǎn)生。限位板沖裁件的形狀結(jié)構(gòu)較為簡單，選用標(biāo)準(zhǔn)模架。模具工作零件的結(jié)構(gòu)較為簡單，它可以相應(yīng)的簡化模具結(jié)構(gòu)。便于以后的操作、調(diào)整和維護(hù)。限位板沖孔落料模具的設(shè)計(jì)，是理論知識與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合，更加系統(tǒng)地對理論知識做了更深切貼實(shí)的闡述。也使我認(rèn)識到，要想做為一名合格的模具設(shè)計(jì)人員，必須要有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)，并不斷學(xué)習(xí)新知識新技術(shù)，樹立終身學(xué)習(xí)的觀念，把理論知識應(yīng)用到實(shí)踐中去，并堅(jiān)持科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的精神，大膽創(chuàng)新，突破新技術(shù)，為國民經(jīng)濟(jì)的騰飛做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。致 謝首先感謝本人的導(dǎo)師原紅玲老師，她對我的仔細(xì)審閱了本文的全部內(nèi)容并對我的河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書28畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容提出了許多建設(shè)性建議。原紅玲老師淵博的知識，誠懇的為人，她我受益匪淺，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，特別是遇到困難時(shí)，她給了我鼓勵和幫助，在這里我向她表示真誠的感謝！感謝母校——河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校的辛勤培育之恩！感謝材料工程系給我提供的良好學(xué)習(xí)及實(shí)踐環(huán)境，使我學(xué)到了許多新的知識，掌握了一定的操作技能。感謝和我在一起進(jìn)行課題研究的同窗同學(xué)，和他們在一起討論、研究使我受益非淺。最后，我非常慶幸在三年的的學(xué)習(xí)、生活中認(rèn)識了很多可敬的老師和可親的同學(xué)，并感激師友的教誨和幫助！參考文獻(xiàn)河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書29【1】原紅玲主編，沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)。機(jī)械工業(yè)出版社，2008 年 8 月【2】王孝培主編，中國模具設(shè)計(jì)大典之沖壓模具設(shè)計(jì)。江西科學(xué)技術(shù)出版社，2003年 1 月【3】虞蓮蓮、曾正明主編，實(shí)用鋼鐵材料手冊。機(jī)械工業(yè)出版社，2001 年 2 月【4】寇世瑤主編，互換性與測量技術(shù)。高等教育出版社，2004 年 7 月【5】馮炳堯，韓泰榮，殷振海，蔣文森編，模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊。上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1988 年 3 月【6】高軍，李熹平，修大鵬主編，沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件選用與設(shè)計(jì)指南.化學(xué)工業(yè)出版社，2007 年 7 月【7】薛啓翔主編，沖壓模具與制造?；瘜W(xué)工業(yè)出版社，2004 年 3 月【8】中國機(jī)床總公司編著，全國機(jī)床產(chǎn)品供貨目錄。機(jī)械工業(yè)出版社，2002 年 6 月【9】馮炳堯主編，模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊.上海科學(xué)技術(shù)出版社，1985 年 6 月【10】王孝培主編，沖壓手冊。機(jī)械工業(yè)出版社，1988 年 2 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