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支架沖孔壓彎切斷級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)
重復(fù)率15%左右
材料：10鋼 厚度：1.5mm
半圓弧R5 圓直徑5
半圓弧R11 圓直徑10
彎曲這里r=1
課題名稱
支架沖孔壓彎切斷級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)
完成日期： 2013 年 4 月 30 日
一、 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）要求：
畢業(yè)設(shè)計(jì)要求：培養(yǎng)學(xué)生的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和模具加工工藝設(shè)計(jì)的能力。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)生應(yīng)初步學(xué)會(huì)如何利用所學(xué)專業(yè)知識(shí)服務(wù)實(shí)際生產(chǎn)的能力。
1、完成凹凸模組件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；
2、完成定位與導(dǎo)向的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；
3、完成缷料與推件等零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；
4、計(jì)算沖裁力、切削力及加緊力；
5、完成模具總體設(shè)計(jì)和繪制總裝配圖；
6、完成主要零件的工藝安排；
7、完成模具的主要零件圖。（圖紙共折合不少于2張A0）；
8、熟悉運(yùn)用有關(guān)三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行建模，如solidworks、pro-e等；
9、最終提交：
（1）不少于15000字的設(shè)計(jì)說(shuō)明書；
（2）給出三維實(shí)體裝配及零件文檔；
（3）工程圖4張以上，其中1張裝配圖（A2以上）、2張零件圖以上、1張手繪圖等。
主要參考文獻(xiàn)
[1]鐘翔山.沖壓模具精選88例設(shè)計(jì)分析. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社,2010
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[5] 王鵬駒，成虹. 沖壓模具設(shè)計(jì)師手冊(cè) . 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2009
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[7] 秦莉. Pro/ENGINEER 5.0野火版模具設(shè)計(jì)（基礎(chǔ)案例篇） . 北京: 中國(guó)鐵道出版社. 2010.
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[11] 陳炎嗣. 多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)與制造. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006
XXXX學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
題 目： 支架模具設(shè)計(jì)
專 業(yè)： XXXXXX
班 級(jí)： XXXX 學(xué) 號(hào)：XXXXX
學(xué)生姓名： XXXXX
指導(dǎo)老師：
起迄日期： 2013.XX—2013.XX
2013年 XX 月
畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）中文摘要
本文闡述了采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)的可能性，本文分析了支架的工藝特點(diǎn)，其中包括利用CAD軟件進(jìn)行工件展開圖的尺寸計(jì)算、工件的工藝分析、沖裁力的計(jì)算、模具設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，確定了級(jí)進(jìn)模的模具總體結(jié)構(gòu)。詳細(xì)介紹了凸模、凹模、固定板、卸料裝置等零部件的設(shè)計(jì)和制造，以及壓力機(jī)的選擇。此次模具設(shè)計(jì)的突出特點(diǎn)是嘗試使用復(fù)雜的級(jí)進(jìn)模具，解決常規(guī)沖壓工藝模具套數(shù)多、工藝路線長(zhǎng)、生產(chǎn)成本高、效率低等缺點(diǎn)，并為以后此類零件沖壓工藝的編制及模具設(shè)計(jì)提供了可靠的依據(jù)。
關(guān)鍵詞 級(jí)進(jìn)模 工藝分析 模具設(shè)計(jì)
第II頁(yè)
Abstract
In this paper, the possibility of using complex mode of production, This paper analyzes the characteristics of computer support technology, Including the use of CAD software to calculate the size of the workpiece expansion plan, parts of the process analysis, punching force calculation, mold design, the difficulty to determine the overall structure of compound die. Details of the punch, die, fixed panels, unloading equipment and other parts of the design and manufacture, and press option. To solve the problem of original process, such as large numbers of die, long process of technology, high production cost, low efficiency, difficulty in keeping symmetry of working parts are solved, and a reliable evidence for the workout of stamping process and die design of these parts is provided.
Keywords Compound Die Process Analysis die design
畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）外文摘要
畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）
目 錄
前 言 5
第一章 工藝設(shè)計(jì) 7
1.1 零件介紹 7
1.2 零件工藝性分析 7
1.3工藝方案的確定 7
第二章 落料的設(shè)計(jì) 9
2.1模具總體結(jié)構(gòu)組成 9
2.1.1模具總體結(jié)構(gòu)形式 9
2.2工藝計(jì)算 9
2.2.1零件展開尺寸計(jì)算 9
2.2.2毛坯排樣設(shè)計(jì) 10
2.2.3沖裁工藝力的計(jì)算及設(shè)備的初選 11
2.2.4壓力中心計(jì)算 12
2.2.4計(jì)算凸、凹模工作部分尺寸及公差 13
2.2.5繪制模具總裝配圖 17
2.2.6模具零件及要求 18
第三章 彎曲模的設(shè)計(jì) 19
3.1模具總體結(jié)構(gòu) 19
3.1.1模具總體結(jié)構(gòu)形式 19
3.1.2模具零件結(jié)構(gòu)形式 19
3.2工藝計(jì)算 19
3.2.1彎曲工藝力的計(jì)算及設(shè)備的初選 19
3.2.2壓力中心計(jì)算 20
3.2.3計(jì)算凸、凹模工作部分尺寸及公差 20
3.3模具零件的詳細(xì)設(shè)計(jì) 22
3.3.1定位零件的設(shè)計(jì) 22
3.3.2頂件零件的設(shè)計(jì) 22
3.3.3連接及固定用零件的設(shè)計(jì) 22
第四章 模具的裝配 23
4.1下模裝配 23
4.2模具總裝 24
第五章 確定模具主要零件加工工藝過(guò)程 253
5.1沖孔凸模的加工工藝 26
5.2凹模的加工工藝 28
5.3卸料板的加工工藝 29
結(jié) 論 30
參考文獻(xiàn) 31
致 謝 32
前 言
中文名稱：沖壓模具英文名稱：stamping tool 定義：由金屬和其他剛性材料制成的用于沖壓成形的工具。其基本零部件包括凸模、凹模以及壓邊裝置。 應(yīng)用學(xué)科：材料科學(xué)技術(shù)（一級(jí)學(xué)科）；材料科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)（二級(jí)學(xué)科）；材料合成、制備與加工（二級(jí)學(xué)科）；塑性加工技術(shù)（二級(jí)學(xué)科）
沖壓模具，是在冷沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱為冷沖壓模具（俗稱冷沖模）。沖壓，是在室溫下，利用安裝在壓力機(jī)上的模具對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。
沖壓模具是沖壓生產(chǎn)必不可少的工藝裝備，是技術(shù)密集型產(chǎn)品。沖壓件的質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)成本等，與模具設(shè)計(jì)和制造有直接關(guān)系。模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)水平的高低，是衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志之一，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。
沖壓模具的形式很多，沖模也依工作性質(zhì),模具構(gòu)造,模具材料三方面來(lái)分類。
根據(jù)工藝性質(zhì)分類
a.沖裁模 沿封閉或敞開的輪廓線使材料產(chǎn)生分離的模具。如落料模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊模、剖切模等。
b.彎曲模 使板料毛坯或其他坯料沿著直線（彎曲線）產(chǎn)生彎曲變形，從而獲得一定角度和形狀的工件的模具。
c.拉深模 是把板料毛坯制成開口空心件，或使空心件進(jìn)一步改變形狀和尺寸的模具。
d.成形模 是將毛坯或半成品工件按圖凸、凹模的形狀直接復(fù)制成形，而材料本身僅產(chǎn)生局部塑性變形的模具。如脹形模、縮口模、擴(kuò)口模、起伏成形模、翻邊模、整形模等。
e. 鉚合模 是借用外力使參與的零件按照一定的順序和方式連接或搭接在一起，進(jìn)而形成一個(gè)整體。
根據(jù)工序組合程度分類
a.單工序模 在壓力機(jī)的一次行程中，只完成一道沖壓工序的模具。
b.復(fù)合模 只有一個(gè)工位，在壓力機(jī)的一次行程中，在同一工位上同時(shí)完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。
c.級(jí)進(jìn)模（也稱連續(xù)模） 在毛坯的送進(jìn)方向上，具有兩個(gè)或更多的工位，在壓力機(jī)的一次行程中，在不同的工位上逐次完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。
d.傳遞模 綜合了單工序模和級(jí)進(jìn)模的特點(diǎn)，利用機(jī)械手傳遞系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的模內(nèi)快速傳遞，可以大大提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，減低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，節(jié)儉材料成本，并且質(zhì)量穩(wěn)定可靠。
依產(chǎn)品的加工方法分類
依產(chǎn)品加工方法的不同，可將模具分成沖剪模具、彎曲模具、抽制模具、成形模具和壓縮模具等五大類。
a. 沖剪模具：是以剪切作用完成工作的，常用的形式有剪斷沖模、下料沖模、沖孔沖模、修邊沖模、整緣沖模、拉孔沖模和沖切模具。
b.彎曲模具：是將平整的毛胚彎成一個(gè)角度的形狀，視零件的形狀、精度及生產(chǎn)量的多寡，乃有多種不同形式的模具，如普通彎曲沖模、凸輪彎曲沖模、卷邊沖模、圓弧彎曲沖模、折彎沖縫沖模與扭曲沖模等。
c.抽制模具：抽制模具是將平面毛胚制成有底無(wú)縫容器。
d.成形模具：指用各種局部變形的方法來(lái)改變毛胚的形狀，其形式有凸張成形沖模、卷緣成形沖模、頸縮成形沖模、孔凸緣成形沖模、圓緣成形沖模。
e.壓縮模具：是利用強(qiáng)大的壓力，使金屬毛胚流動(dòng)變形，成為所需的形狀，其種類有擠制沖模、壓花沖模、壓印沖模、端壓沖模。
沖壓模具術(shù)語(yǔ)基礎(chǔ)知識(shí)
1、卷邊 卷邊是將工序件邊緣卷成接近封閉圓形的一種沖壓工序。卷邊圓形的軸線呈直線形。
2、卷緣 卷緣是將空心件上口邊緣卷成接近封閉圓形的一種沖壓工序。
3、拉延 拉延是把平直毛料或工序件變?yōu)榍嫘蔚囊环N沖壓工序，曲面主要依靠位于凸模底部材料的延伸形成。
4、拉彎 拉彎是在拉力與彎矩共同作用下實(shí)現(xiàn)彎曲變形，使整個(gè)彎曲橫斷面全部受拉伸應(yīng)力的一種沖壓工序。
5、脹形 脹形是將空心件或管狀件沿徑向往外擴(kuò)張的一種沖壓工序。剖切 剖切是將成形工序件一分為幾的一種沖壓工序。
6、校平 校平是提高局部或整體平面型零件平直度的一種沖壓工序。起伏成形
7、起伏成形是依靠材料的延伸使工序件形成局部凹陷或凸起的沖壓工序。起伏成形中材料厚度的改變?yōu)榉且鈭D性的，即厚度的少量改變是變形過(guò)程中自然形成的，不是設(shè)計(jì)指定的要求。
8、彎曲 彎曲是利用壓力使材料產(chǎn)生塑性變形，從而被彎成有一定曲率、一定角度的形狀的一種沖壓工序。
9、鑿切 鑿切是利用尖刃的鑿切模進(jìn)行的落料或沖孔工序。鑿切并無(wú)下模，墊在材料下面的只是平板，被沖材料絕大多數(shù)是非金屬。
10、深孔沖裁 深孔沖裁是孔徑等于或小于被沖材料厚度時(shí)的沖孔工序。
11、落料 落料是將材料沿封閉輪廓分離的一種沖壓工序，被分離的材料成為工件或工序件，大多數(shù)是平面形的。
12、縮口 縮口是將空心件或管狀件敞口處加壓使其縮小的一種沖壓工序。
13、整形 整形是依靠材料流動(dòng)，少量改變工序件形狀和尺寸，以保證工件精度的一種沖壓工序。
14、整修 整修是沿外形或內(nèi)形輪廓切去少量材料，從而提高邊緣光潔度和垂直度的一種沖壓工序。整修工序一般也同時(shí)提高尺寸精度。
15、翻孔 翻孔是沿內(nèi)孔周圍將材料翻成側(cè)立凸緣的一種沖壓工序。
16、翻邊 翻邊是沿外形曲線周圍將材料翻成側(cè)立短邊的一種沖壓工序。
17、拉深 拉深是把平直毛料或工序件變?yōu)榭招募蛘甙芽招募M(jìn)一步改變形狀和尺寸的一種沖壓工序。拉深時(shí)空心件主要依靠位于凸模底部以外的材料流入凹模而形成。
18、連續(xù)拉深 連續(xù)拉深是在條料（卷料）上，用同一副模具（連續(xù)拉深模）通過(guò)多次拉深逐步形成所需形狀和尺寸的一種沖壓方法。
19、變薄拉深 變薄拉深是把空心工序件進(jìn)一步改變形狀和尺寸，意圖性地把側(cè)壁減薄的一種拉深工序。
20、反拉深 反拉深是把空心工序件內(nèi)壁外翻的一種拉深工序。
21、差溫拉深 差溫拉深是利用加熱、冷卻手段，使待變形部分材料的溫度遠(yuǎn)高于已變形部分材料的溫度，從而提高變形程度的一種拉深工序。
22、液壓拉深 液壓拉深是利用盛在剛性或柔性容器內(nèi)的液體，代替凸?；虬寄Ｒ孕纬煽招募囊环N拉深工序。
23、壓筋 壓筋是起伏成形的一種。當(dāng)局部起伏以筋形式出現(xiàn)時(shí)，相應(yīng)的起伏成形工序稱為壓筋。
模具典型結(jié)構(gòu)第一類
工藝零件，這類零件直接參與工藝過(guò)程的完成并和坯料有直接接觸，包括有工作零件、定位零件、卸料與壓料零件等；
第二類
結(jié)構(gòu)零件，這類零件不直接參與完成工藝過(guò)程，也不和坯料有直接接觸，只對(duì)模具完成工藝過(guò)程起保證作用，或?qū)δ＞吖δ芷鹜晟谱饔茫ㄓ袑?dǎo)向零件、緊固零件、標(biāo)準(zhǔn)件及其它零件等，如表1.1.3所示。應(yīng)該指出，不是所有的沖模都必須具備上述六種零件，尤其是單工序模，但是工作零件和必要的固定零件等是不可缺少的。
制造技術(shù)
模具制造技術(shù)現(xiàn)代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，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)正不斷向傳統(tǒng)制造技術(shù)滲透、交叉、融合，對(duì)其實(shí)施改造，形成先進(jìn)制造技術(shù)。目前又出現(xiàn)了在沖壓模內(nèi)攻牙技術(shù),引導(dǎo)了不少?zèng)_壓廠家為了降低成本,引起了一股搶購(gòu)熱潮. 模具先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)在：
高速銑削加工
普通銑削加工采用低的進(jìn)給速度和大的切削參數(shù)，而高速銑削加工則采用高的進(jìn)給速度和小的切削參數(shù)，高速銑削加工相對(duì)于普通銑削加工具有如下特點(diǎn)： a.高效 高速銑削的主軸轉(zhuǎn)速一般為15000r/min～40000r/min，最高可達(dá)100000r/min。在切削鋼時(shí)，其切削速度約為400m/min，比傳統(tǒng)的銑削加工高5～10倍；在加工模具型腔時(shí)與傳統(tǒng)的加工方法(傳統(tǒng)銑削、電火花成形加工等)相比其效率提高4～5倍。 b.高精度 高速銑削加工精度一般為10μm，有的精度還要高。 c.高的表面質(zhì)量 由于高速銑削時(shí)工件溫升?。s為3°C），故表面沒有變質(zhì)層及微裂紋，熱變形也小。最好的表面粗糙度Ra小于1μm，減少了后續(xù)磨削及拋光工作量。 d.可加工高硬材料 可銑削50～54HRC的鋼材，銑削的最高硬度可達(dá)60HRC。 鑒于高速加工具備上述優(yōu)點(diǎn)，所以高速加工在模具制造中正得到廣泛應(yīng)用，并逐步替代部分磨削加工和電加工。
電火花銑削加工
電火花銑削加工（又稱為電火花創(chuàng)成加工）是電火花加工技術(shù)的重大發(fā)展，這是一種替代傳統(tǒng)用成型電極加工模具型腔的新技術(shù)。像數(shù)控銑削加工一樣，電火花銑削加工采用高速旋轉(zhuǎn)的桿狀電極對(duì)工件進(jìn)行二維或三維輪廓加工，無(wú)需制造復(fù)雜、昂貴的成型電極。日本三菱公司最近推出的EDSCAN8E電火花創(chuàng)成加工機(jī)床，配置有電極損耗自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)、CAD/CAM集成系統(tǒng)、在線自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)，體現(xiàn)了當(dāng)今電火花創(chuàng)成加工機(jī)床的水平。
慢走絲線切割技術(shù)
目前，數(shù)控慢走絲線切割技術(shù)發(fā)展水平已相當(dāng)高，功能相當(dāng)完善，自動(dòng)化程度已達(dá)到無(wú)人看管運(yùn)行的程度。最大切割速度已達(dá)300mm2/min，加工精度可達(dá)到±1.5μm，加工表面粗糙度Ra0.1～0.2μm。直徑0.03～0.1mm細(xì)絲線切割技術(shù)的開發(fā)，可實(shí)現(xiàn)凹凸模的一次切割完成，并可進(jìn)行0.04mm的窄槽及半徑0.02mm內(nèi)圓角的切割加工。錐度切割技術(shù)已能進(jìn)行30°以上錐度的精密加工。 磨削及拋光加工技術(shù) 磨削及拋光加工由于精度高、表面質(zhì)量好、表面粗糙度值低等特點(diǎn)，在精密模具加工中廣泛應(yīng)用。目前，精密模具制造廣泛使用數(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(biāo)磨床及自動(dòng)拋光機(jī)等先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)。
數(shù)控測(cè)量
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的復(fù)雜，必然導(dǎo)致模具零件形狀的復(fù)雜。傳統(tǒng)的幾何檢測(cè)手段已無(wú)法適應(yīng)模具的生產(chǎn)?，F(xiàn)代模具制造已廣泛使用三坐標(biāo)數(shù)控測(cè)量機(jī)進(jìn)行模具零件的幾何量的測(cè)量，模具加工過(guò)程的檢測(cè)手段也取得了很大進(jìn)展。三坐標(biāo)數(shù)控測(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)密的除塵措施以及簡(jiǎn)便的操作步驟，使得現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化檢測(cè)成為可能。 模具先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)制模技術(shù)模具質(zhì)量依賴于人為因素，不易控制的狀況，使得模具質(zhì)量依賴于物化因素，整體水平容易控制，模具再現(xiàn)能力強(qiáng)。
高強(qiáng)度鋼沖壓模具
當(dāng)今高強(qiáng)鋼、超高強(qiáng)鋼很好的實(shí)現(xiàn)了車輛的輕量化，提高了車輛的碰撞強(qiáng)度和安全性能，因此成為車用鋼材的重要發(fā)展方向。但隨著板料強(qiáng)度的提高，傳統(tǒng)的冷沖壓工藝在成型過(guò)程中容易產(chǎn)生破裂現(xiàn)象，無(wú)法滿足高強(qiáng)度鋼板的加工工藝要求。在無(wú)法滿足成型條件的情況下，目前國(guó)際上逐漸研究超高強(qiáng)度鋼板的熱沖壓成形技術(shù)。該技術(shù)是綜合了成形、傳熱以及組織相變的一種新工藝，主要是利用高溫奧氏體狀態(tài)下，板料的塑性增加，屈服強(qiáng)度降低的特點(diǎn)，通過(guò)模具進(jìn)行成形的工藝。但是熱成型需要對(duì)工藝條件、金屬相變、CAE分析技術(shù)進(jìn)行深入研究，目前該技術(shù)被國(guó)外廠商壟斷，國(guó)內(nèi)發(fā)展緩慢?！?
過(guò)去在生產(chǎn)深沖或者重沖工件，大家都認(rèn)為耐壓型(EP) 潤(rùn)滑油是保護(hù)模具的最好選擇。硫和氯EP添加劑被混合到純油中來(lái)提高模具壽命已經(jīng)有很長(zhǎng)的歷史了。但是隨著新金屬--高強(qiáng)度鋼的出現(xiàn)，環(huán)保要求的嚴(yán)格，EP油基潤(rùn)滑油的價(jià)值已經(jīng)減少，甚至失去市場(chǎng)。
在高溫下高強(qiáng)度鋼的成型，EP油基潤(rùn)滑油失去了它的性能，無(wú)法在極溫應(yīng)用中提供物理的模具保護(hù)隔膜。而極溫型的IRMCO高固體聚合物潤(rùn)滑劑則可以提供必要的保護(hù)。隨著金屬在沖壓模具中變形，溫度不斷升高，EP油基潤(rùn)滑油都會(huì)變薄，有些情況下會(huì)達(dá)到閃點(diǎn)或者燒著（冒煙）。IRMCO高分子聚合物潤(rùn)滑劑一般開始噴上去時(shí)稠度低得多。隨著成形過(guò)程中溫度的上升，會(huì)變得更稠更堅(jiān)韌。實(shí)際上高分子聚合物極溫潤(rùn)滑劑都有“熱尋性”而且會(huì)粘到金屬上，形成一個(gè)可以降低摩擦的隔膜。這個(gè)保護(hù)屏障可以允許工件延展，在最高要求的工件成型時(shí)沒有破裂和粘接，以此來(lái)控制摩擦和金屬流動(dòng)。有效的保護(hù)了模具，延長(zhǎng)了模具使用壽命，提高了沖壓的強(qiáng)度。
本文以支架模具的設(shè)計(jì)為主線，依據(jù)模具的基本組成部分，采取基礎(chǔ)和設(shè)計(jì)技巧相結(jié)合，理論與實(shí)踐相結(jié)合，圖例與剖析相結(jié)合，模具設(shè)計(jì)與加工工藝相結(jié)合的方式，對(duì)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵之處以及可能出現(xiàn)的問(wèn)題和處理方式進(jìn)行詳細(xì)地剖析。同時(shí)，從模具的加工工藝的角度出發(fā)，分析并提供便于加工的模具結(jié)構(gòu)形式，使模具設(shè)計(jì)和加工更加緊密的結(jié)合在一起。
第一章 工藝設(shè)計(jì)
1.1 零件介紹
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品見圖1.1所示，材料為厚1.5mm的10鋼板料，要求批量為大批量。該零件屬于比較復(fù)雜的典型的沖裁、彎曲件的復(fù)合件，落料時(shí)候，落料時(shí)形狀規(guī)則，并且有一處地方需要彎曲，都屬于L型彎曲。變形較為復(fù)雜，對(duì)工藝與模具的要求高。
圖1.1：零件圖
1.2 零件工藝性分析
（1） 材料：圖1所示零件材料是10鋼，是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的沖壓性能。
（2） 工件結(jié)構(gòu)：該零件形狀復(fù)雜，孔邊距遠(yuǎn)大于凸凹模允許的最小壁厚，故可以考慮采用級(jí)進(jìn)模來(lái)沖壓該零件。
（3） 尺寸精度：該零件未注公差的尺寸屬于自由尺寸，按IT14級(jí)確定工件的公差，一般沖壓均能滿足其尺寸精度要求。
（4） 結(jié)論：可以沖裁。
1.3 工藝方案的確定
通過(guò)上述分析，成形該零件需要落料、、彎曲等多道工序，可列出如下兩種復(fù)合沖壓的方案：
方案一：第一副為落料模，第二副模具彎曲成形。
方案二：折彎 落料級(jí)進(jìn)模。
兩方案生中第一種需要兩道模具為單工序模具制造周期短只做成本低維修方便
第二種為級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)雖然復(fù)雜且模具制造成本高但是高效綜合所有選擇第一種方案
圖1.2排樣圖
第二章 落料模的設(shè)計(jì)
2.1模具總體結(jié)構(gòu)組成
模具總體結(jié)構(gòu)組成：凸模、落料凹模、固定板、卸料板、模柄、上模座板、下模座板等組成。
2.1.1模具總體結(jié)構(gòu)形式
落料模分為倒裝式和正裝。本設(shè)計(jì)采用的是正裝式落料模。其優(yōu)點(diǎn)是（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，（2）凸模裝在上模，凹模裝在下模，產(chǎn)品直接從壓力機(jī)臺(tái)面落料，從而比制件從上模推下比較容易引出去，操作方便安全。
2.2工藝計(jì)算
2.2.1零件展開尺寸計(jì)算
根據(jù)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的零件結(jié)構(gòu)特征可知所有的彎曲半徑r均為0.2mm，即r>0.15(0.5t)。因此由《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》中公式3.28和3.29可得零件展開尺寸：
圖2.1：產(chǎn)品展開圖
公式 (3.28)
公式 (3.29)
2.2.2毛坯排樣設(shè)計(jì)
排樣是指沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法。排樣設(shè)計(jì)主要確定排樣形式、最小工藝搭邊值、條料寬度、材料利用率和步距。毛坯排樣就是確定沖壓件毛坯外形在條料上的截取方位及與相鄰毛坯的關(guān)系。在沖壓零件的成本中，材料費(fèi)用占有相當(dāng)大得比例。因此，合理排樣對(duì)提高材料利用率、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。同時(shí)，毛坯排樣又是級(jí)進(jìn)模工步排樣的主要前導(dǎo)，因此最佳排樣方案的獲取非常重要。
1） 排樣方式的確定。
第一種方案要求的條料寬度較小，模具寬度也小，但模具長(zhǎng)度會(huì)較長(zhǎng)，彎曲部分在彎曲前的切邊量也比較大，由于該制件的尺寸較小，初步擬定采用導(dǎo)料板進(jìn)行導(dǎo)料，該方案彎曲部分兩邊切邊量比較大，條料兩側(cè)變形比較嚴(yán)重。
第二種方案較前兩種方案更易于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜彎曲工序，模具結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，同時(shí)有利于提高生產(chǎn)效率，送進(jìn)步距相對(duì)一方案來(lái)得更少，經(jīng)綜合考慮，擬選用第二種方案。
2） 最小工藝搭邊值的確定。
搭邊是指排樣時(shí)毛坯外形與條料側(cè)邊及相鄰毛坯外形之間設(shè)置的工藝余料。搭邊的作用是保證毛坯從條料上分離，補(bǔ)償由于定位誤差使條料在送進(jìn)過(guò)程中產(chǎn)生的偏移所需要的工藝余料。搭邊分為側(cè)搭邊和中心搭邊。搭邊的基本要求是要有足夠的強(qiáng)度，而搭邊的強(qiáng)度主要由搭邊寬度決定。
查《沖壓手冊(cè)》表2-18，工件間最小工藝搭邊值為1、mm，可取=3mm。最小工藝邊距搭邊值為1.5mm，本產(chǎn)品選取帶料寬度和產(chǎn)品寬度一樣及為22mm所以為斷料形勢(shì)
4）5.步距
連續(xù)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到?jīng)_件的精度。設(shè)計(jì)連續(xù)模時(shí)，要合理的確定步距的基本尺寸和精度。步距的基本尺寸，就是模具中相鄰工位的距離。連續(xù)模任何相鄰兩工位間的距離都必須相等。
此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的條料為單排，步距的基本尺寸等于沖壓件的外形輪廓尺寸和兩沖壓件間的搭邊寬度之和，其步距基本尺寸由參考文獻(xiàn)[2]中公式1-1得：
A = C + a
式中 A---沖裁步距
C---沿條料送進(jìn)方向，毛坯外形輪廓的最大寬度值
a----沿送進(jìn)方向的搭邊值
該零件的步距確定為： A=C+ a=38+3=41mm
2.2.3沖裁工藝力的計(jì)算及設(shè)備的初選
沖裁工藝力的計(jì)算是選用壓力機(jī)、模具設(shè)計(jì)以及強(qiáng)度校核的重要依據(jù)?？倹_壓力由沖裁力、卸料力Fx和推件力Ft組成。由于采用復(fù)合沖裁模，其沖裁力由落料沖裁力和沖裁力兩部分組成。
1.沖裁力F的計(jì)算
由于采用沖裁模，沖裁力F由落料沖裁力和沖裁力兩部分組成。
由《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》中公式2.22平刃沖模的沖裁力可按下式計(jì)算：
式中 F---沖裁力（N）；
L---沖裁周邊長(zhǎng)度（mm）；
t---材料厚度（mm）；
---材料抗剪強(qiáng)度（MPa）；
K---系數(shù),一般取K=1.3；
落料沖裁力=KLt=1.3×158×1.5×340=105KN
2）推件力。
由《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》中公式2.26得：Ft=nF
查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表2-37、2-15得=0.55，n取2
Ft=2X105×0.055=11.55KN
3）卸料力。
由《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》中公式2.25得：Fx=Kx×F
查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表2.15得：=0.04
Fx=0.04×105=4.2KN
4）總沖壓力的確定。
=+ Ft+ Fx=105+11.55+4.2=120.75KN
壓力機(jī)的公稱壓力應(yīng)大于計(jì)算總沖壓力120.75kn ，本設(shè)計(jì)采用壓力機(jī)160的開式壓力機(jī).
2.2.4壓力中心計(jì)算
成形力的合力中心稱為壓力中心.對(duì)于中心模具,壓力中心應(yīng)于模柄中心線大體重合,以保證壓力過(guò)程中模具各零件受力均衡和工作平穩(wěn).如果壓力中心不與模柄中心線一致,就會(huì)產(chǎn)生偏心力矩,使壓力機(jī)滑塊、導(dǎo)軌、模具的導(dǎo)柱與導(dǎo)套、模具刃口之間發(fā)生嚴(yán)重磨損甚至啃傷，使模具過(guò)早失效。
模具的壓力中心坐標(biāo)值（x，y）
取零件長(zhǎng)孔的對(duì)稱中心為零點(diǎn)，計(jì)算壓力中心位置為：
經(jīng)求解得：x0=0，y0=0。
2.2.4計(jì)算凸、凹模工作部分尺寸及公差
凸、凹模刃口尺寸精度是否合理，直接影響沖裁件的尺寸精度及合理間隙值是否保證，也關(guān)系模具的加工成本和壽命。
1） 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算原則
計(jì)算沖裁凸、凹模刃口尺寸的依據(jù)為：（1）沖裁變形規(guī)律，即落料件尺寸與凹模刃口尺寸相等，尺寸與凸模刃口尺寸相等。（2）零件的尺寸精度。（3）合理的間隙值。（4）磨損規(guī)律，如圓形件凹模尺寸磨損后變大，凸模磨損后變小，間隙磨損后變大。（5）沖模的加工制造方法。
因而計(jì)算刃口尺寸時(shí)應(yīng)按下述原則進(jìn)行。
（1）保證沖出合格的零件
（2）保證模具有一定的使用壽命
（3）考慮沖模制造修理方便、降低成本
制造沖模的關(guān)鍵主要是控制凸、凹模刃口尺寸及其間隙合理。由于模具加工方法不同，凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算和公差標(biāo)注也不同。凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算方法基本上可分為兩類。
(一)凸模與凹模分別加工
這種加工方法適用于圓形或簡(jiǎn)單規(guī)則形狀的沖裁件。
：零件孔的尺寸，根據(jù)上述原則，首先確定基準(zhǔn)件凸模刃口尺寸，再加上便是凹模刃口尺寸。
(3.8)
落料：零件外徑尺寸，根據(jù)上述原則，先確定基準(zhǔn)見凹模刃口尺寸，再減去便是凸模刃口尺寸。
(3. 9)
、—凸、凹模刃口尺寸(mm)；
、—落料凸、凹模刃口尺寸(mm)；
d—零件孔徑公稱尺寸(mm)；
D—落料件外徑公稱尺寸(mm)；
—零件公差(mm)；
—最小合理間隙(mm)；
、—凸、凹模制造公差(mm)，通常按模具的制造精度來(lái)定；
—磨損量，磨損系數(shù)x是為了使零件的實(shí)際尺寸盡量接近零件公差帶的中間。x值在0.5～1之間，與零件制造精度有關(guān)。零件精度為IT10以上時(shí)，x=1；零件精度為IT11～I(xiàn)T13時(shí)，x=0.75；零件精度為IT14時(shí)，x=0.5。
采用凸、凹模分別加工法，采用分別標(biāo)注凸、凹模刃口尺寸及公差，為了保證合理的間隙，必須滿足下列條件：｜｜＋｜｜。若出現(xiàn)｜｜＋｜｜的情況，但大得不多時(shí)，凸、凹模公差按公式和適當(dāng)調(diào)整，以滿足上述條件。如果｜｜＋｜｜時(shí)，則應(yīng)采用凸、凹模配做。
(二)凸模與凹模配合加工
對(duì)于形狀復(fù)雜或薄料件的沖裁，為了保證凸模與凹模之間的間隙值，一般采用配合加工。此方法是先加工好一個(gè)基準(zhǔn)件（凸?；虬寄＃┳鳛榛鶞?zhǔn)件，然后以此基準(zhǔn)件為標(biāo)準(zhǔn)件來(lái)加工另一件，使它們之間保持一定的間隙。這種加工方法的特點(diǎn)是：
(1) 模具間隙是在配制中保證的，因此不需要校核｜｜＋｜｜，所以加工基準(zhǔn)件時(shí)可以適當(dāng)放寬公差，使其加工容易。
(2) 尺寸標(biāo)注簡(jiǎn)單，只需在基準(zhǔn)件上標(biāo)注尺寸和公差，配制件僅標(biāo)注基本尺寸并注明配作所留的間隙值。
(3) 由于形狀復(fù)雜的工件各部分尺寸性質(zhì)不同，凸模與凹模磨損也不同，有變大的、變小的、也有不變的，必須對(duì)有關(guān)尺寸進(jìn)行具體分析后，按前述尺寸計(jì)算原則區(qū)別對(duì)待。
應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)，然后配做凹模。
具體計(jì)算過(guò)程如下：
（1）凸模刃口計(jì)算公式：
變小的尺寸
增大的尺寸
凹模尺寸
L1=(22+0.4/8)mm=22.05mm
L2=(5+0.4/8)mm=5.05mm
L3=(10+0.4/8)mm=10.05mm
L4=(11+0.4/8)mm=11.05mm
圖2.2零件圖
落料凸模根據(jù)凹模來(lái)配作。
模具零件結(jié)構(gòu)尺寸的確定
1）凹模結(jié)構(gòu)尺寸的確定。凹模的刃口形式，考慮到零件大批量生產(chǎn)，所以采用刃口強(qiáng)度較高的柱形刃口凹模。凹模外形尺寸主要包括凹模厚度，凹模壁厚，凹模寬度B和凹模長(zhǎng)度L。
凹模厚度尺的確定。查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表2.26凹模厚修正系數(shù)，凹模厚度尺寸H=Kb=125×0.18=22.5mm。
凹模壁厚C=(1.5~2)H，可取C=40左右。
凹模寬度B=22+140=162mm，設(shè)計(jì)時(shí)取B=160mm。
凹模長(zhǎng)度尺寸的確定。根據(jù)排樣圖2.70，凹模長(zhǎng)度A=b+2c，A= 105+2c=105+150=250mm，設(shè)計(jì)時(shí)取L=250mm。
2）凸模長(zhǎng)度尺寸的確定。凸模長(zhǎng)度尺寸與凸模固定板和推件板的厚度有關(guān)。
凸模固定板的厚度取。推件塊的厚度取，自由尺寸與修模量及進(jìn)入凹模深度總計(jì)取為。
凸模長(zhǎng)度，可取
2.2.5繪制模具總裝配圖
按已經(jīng)確定的模具形式及相關(guān)參數(shù)，選擇冷沖模標(biāo)準(zhǔn)模架。繪制模具圖
圖2.3模具裝配圖
2.2.6模具零件及要求
1） 落料凹模，材料選用Cr12MoV，熱處理58~62HRC。
2） 凸模A、凸模B。材料選用Cr12MoV，熱處理56~60HRC.
3） 凸模固定板，材料選用45，其內(nèi)孔按凸模配H7/m6。
4）卸料板，材料選用45，熱處理43~48HRC，其內(nèi)孔按凸凹模配間隙0.1.5mm。
第三章 彎曲的設(shè)計(jì)
3.1模具總體結(jié)構(gòu)
彎曲是板料的沖壓基本工序之一，在沖壓生產(chǎn)中占有很大的比例。彎曲是對(duì)毛坯施加外彎曲力矩，使其形成具有一定的曲率，一定角度和形狀的沖壓工序。當(dāng)彎曲力矩較小時(shí)，毛坯只發(fā)生彈性彎曲。當(dāng)外彎曲力矩繼續(xù)增大時(shí)，毛坯的曲率半徑逐漸變小，毛坯將由彈性彎曲發(fā)展成彈——塑性彎曲或純塑性彎曲。
3.1.1模具總體結(jié)構(gòu)形式
因?yàn)檫@副模具是彎曲L型面，所以只有一個(gè)彎曲。這副模具在設(shè)計(jì)上結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，操作方便，無(wú)需復(fù)雜的形式。
3.1.2模具零件結(jié)構(gòu)形式
1.定位方式的選擇
因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖巧细蹦＞邚澢∠碌牧希虼诉x用定位板兩端定位方式定位，定位穩(wěn)定可靠。
2.頂件方式的選擇
選用剛性頂件裝置，由彈頂器和卸料螺釘將頂板頂起，通過(guò)頂板將落料凹模內(nèi)的工件頂出，其頂件力大，工作可靠。
3.導(dǎo)向方式的選擇
為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，滑動(dòng)平穩(wěn)，導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠，該級(jí)進(jìn)模采用中間導(dǎo)柱模架。
4.固定與緊固零件的選擇
該模具選用中間導(dǎo)柱模架，其導(dǎo)向裝置安裝在模具的對(duì)稱線上，彎曲時(shí)可防止由于偏心力矩而引起模具歪斜，滑動(dòng)平穩(wěn)，導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠，可前后送料出料，便于操作。
3.2工藝計(jì)算
3.2.1彎曲工藝力的計(jì)算及設(shè)備的初選
工藝計(jì)算是選用壓力機(jī)、模具設(shè)計(jì)以及強(qiáng)度校核的重要依據(jù)。為了充分發(fā)揮壓力機(jī)的潛力，避免因超載而損壞壓力機(jī)，所以計(jì)算是非常必要的。為了合理地選擇壓力機(jī)和模具設(shè)計(jì)，必須計(jì)算彎曲力。彎曲力的大小不僅與毛坯的尺寸、材料的力學(xué)性能、晚期半徑等有關(guān)，而且和彎曲方式也有很大的關(guān)系，從理論上計(jì)算彎曲力比較繁雜，精確度亦不高，因此生產(chǎn)中常采用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算。此畢業(yè)設(shè)計(jì)中所涉及的彎曲均視為自由彎曲。
由參考文獻(xiàn)[1]中U形件彎曲公式3.23：
式中---自由彎曲力（N）；
k ---安全系數(shù)，一般取 k=1.3；
b ---彎曲件的寬度（mm）；
t ---彎曲材料的厚度（mm）；
r ---彎曲件的內(nèi)圓角半徑（半徑）；
---彎曲材料的抗拉強(qiáng)度（MPa）。
本設(shè)計(jì)采用10剛，其零件的彎曲材料的抗×拉強(qiáng)度= 340 Mpa，材料厚度為1.5mm。彎曲件的內(nèi)圓角半徑r=1.5mm，彎曲件的寬度b=19mm。
=0.7×1.3×19×1×340/2=2939.3N
因此本副模具采用的壓力機(jī)為J23-4。
3.2.2壓力中心計(jì)算
成形力的合力中心稱為壓力中心.對(duì)于中心模具,壓力中心應(yīng)于模柄中心線大體重合,以保證壓力過(guò)程中模具各零件受力均衡和工作平穩(wěn).如果壓力中心不與模柄中心線一致,就會(huì)產(chǎn)生偏心力矩,使壓力機(jī)滑塊、導(dǎo)軌、模具的導(dǎo)柱與導(dǎo)套、模具刃口之間發(fā)生嚴(yán)重磨損甚至啃傷，使模具過(guò)早失效。
模具的壓力中心坐標(biāo)值（x，y）
取零件長(zhǎng)孔的對(duì)稱中心為零點(diǎn)，計(jì)算壓力中心位置為：
經(jīng)求解得：x0=0，y0=0。
3.2.3計(jì)算凸、凹模工作部分尺寸及公差
1.凸、凹模間隙
彎曲U形件時(shí)，其凸、凹模間隙c的大小，對(duì)彎曲件質(zhì)量有直接影響，過(guò)大的間隙將引起彈復(fù)角的增加，過(guò)小時(shí)，引起工件材料厚度的變薄，降低可模具使用壽命，因此必須確定出合理的間隙值。凸、凹模合理的單邊間隙值c一般按下式計(jì)算：
鋼板 c=(1.05～1.15)t
取c=1.1t，所以c=1.1×1.5mm=1.1.5mm
2.凸、凹模寬度尺寸
凸模寬度
此時(shí)凹模寬度應(yīng)按凸模寬度尺寸配制，并保證單面間隙為c，即如參考文獻(xiàn)[1]中公式3.35：
凹模寬度
式中、---彎曲凸模、凹模寬帶尺寸（mm）；
L---彎曲件外形或內(nèi)形基本尺寸（mm）；
c---彎曲模單邊間隙（mm）；
---彎曲件尺寸公差（mm）；
---彎曲件偏差（mm）；
、---彎曲凸模、凹模制造公差，采用IT6～I(xiàn)T7。
3.凸、凹模圓角半徑和凹模深度
根據(jù)彎曲形狀將凸模做成整體式的，而將凹模做成組合式的。
（1）凸模圓角半徑。當(dāng)彎曲件的內(nèi)側(cè)彎曲半徑為r時(shí)，凸模圓角半徑應(yīng)等于彎曲件的彎曲半徑，即=r，但必須是r大于允許的最小彎曲圓角半徑。所以=r=1.5mm。
（2）彎曲凹模的圓角半徑。凹模圓角半徑的大小影響彎曲力、彎曲件質(zhì)量與彎曲模壽命。凹模兩邊的圓角半徑大小應(yīng)一致且合適，過(guò)小，彎曲力增加，會(huì)刮傷彎曲件表面，模具的磨損增加；過(guò)大，支撐不利，其值一般根據(jù)板厚取。因?yàn)榘搴駎=1.5mm，所以取=3。
（1） 凹模工作部分深度。過(guò)小的凹模深度會(huì)使毛坯兩邊自由部分過(guò)大，造成彎曲件回彈量大，工件不平直；過(guò)大的凹模深度增大了凹模尺寸，浪費(fèi)模具材料，并且需要大行程的壓力機(jī)，因此，模具設(shè)計(jì)中，要保持適當(dāng)?shù)陌寄Ｉ疃取?
3.3模具零件的詳細(xì)設(shè)計(jì)
凸模寬度
=29 對(duì)應(yīng)凹模寬度L=30
3.3.1定位零件的設(shè)計(jì)
此副彎曲模采用的是落料件的U型面成形，選擇定位板對(duì)零件的進(jìn)行定位，用此定位比較精確。材料選用45鋼，熱處理43~48HRC。
3.3.2頂件零件的設(shè)計(jì)
頂件裝置一般式彈性的，其基本組成有頂桿、頂桿塊和裝在下模底下的彈頂器，彈頂器可以做成通用的，其彈性元件時(shí)彈簧或橡膠。這種結(jié)構(gòu)的頂件力容易調(diào)節(jié)，工作可靠。頂件板材料選用45鋼，熱處理43~48HRC。
3.3.3連接及固定用零件的設(shè)計(jì)
1.模架
該模具選用后側(cè)導(dǎo)柱模架。
2.模柄
此副模具屬于中、小型模具，可通過(guò)模柄將上模座固定在壓力機(jī)滑塊上。
3.固定板
凸模固定板選用250×160×20，材料選用45鋼，固定板的凸模安裝孔與凸模采用過(guò)渡配合H7/m6，壓入后將凸模端面與固定板一起磨平。
4.支架
支架選用支架選用350×260×40，材料選用45鋼，熱處理要求43～48HRC。
5.螺釘與銷釘
螺釘與銷釘都是標(biāo)準(zhǔn)件。
四模具的裝配
4.1 下模裝配
下模零件包括：下模座、凸凹模固定板、卸料版、擋料銷、緊固螺釘、卸料螺絲、導(dǎo)柱。
下模裝配的順序?yàn)椋合葘⑾履Ｗ牌剑谙履Ｗ戏磐拱寄９潭ò?，用定位銷或銅棒保證各板上孔的中心。在凸凹模固定板上放凸凹模將導(dǎo)料板的緊定螺釘旋緊，并將下模座銷打入銷孔內(nèi)，將下模座旋轉(zhuǎn)并踮起放平，將下模螺釘放入并旋緊。在凸凹模上放樹脂然后再樹脂上放卸料版。最后，將導(dǎo)柱打入導(dǎo)柱孔內(nèi)。導(dǎo)柱左右大小要一樣。各接合表面保證密合。落料、沖孔的凹模刃口高度，按設(shè)計(jì)要求制造，其漏料口應(yīng)保證暢通，一般應(yīng)閉刃口大0.2～2mm。各卸料螺釘沉孔深度應(yīng)保證一致。各緊固用的螺釘、鎖釘不得松動(dòng)，并保證螺釘和銷釘?shù)亩嗣娌煌怀錾舷履Ｗ矫妗?
4.2 模具總裝
模具的輪廓尺寸為350×260×202。
模具的最大閉合高度為202。小于壓力機(jī)的最大閉合高度，選用J23-16的壓力機(jī)能夠滿足要求。
沖壓過(guò)程中條料精確定位，在一次沖壓工程中各工位正確的對(duì)條料進(jìn)行沖孔、落料等工序，最終得到滿足要求的零件。
沖模所有活動(dòng)部件的移動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)靈活，無(wú)滯止現(xiàn)象。在保證使用可靠的前提下，凸模、凹模、導(dǎo)柱、導(dǎo)套等零件的固定可采用性能良好并穩(wěn)定的粘結(jié)材料澆注固定。
五 確定模具主要零件加工工藝過(guò)程
5.1 沖孔凸模加工工藝過(guò)程
工序號(hào)
工序名稱
工 序 內(nèi) 容
設(shè) 備
1
備料
下Φ45×75㎜的圓柱長(zhǎng)料
2
熱處理
退火
3
車削
對(duì)圖車端面及外圓，大端留余量0.2～0.3mm
車床
4
平磨
磨端面，保證與外圓軸線垂直
平面磨床
5
鉗
用已加工好的凹模壓印痕
6
刨
按印痕仿刨型面，間隙留在凸模上，并留余量0.1～0.2mm
刨床
7
熱處理
淬火、回火，保證HRC 58～60
8
外圓磨
磨外圓，留研磨余量0.01～0.015mm
外圓磨床
9
鉗工
研光刃口型面及端面，保證間隙達(dá)技術(shù)要求
5.2 中間孔凸模加工工藝過(guò)程
工序號(hào)
工序名稱
工 序 內(nèi) 容
設(shè) 備
1
備料
將毛胚鍛成Φ20mm×15mm
2
熱處理
退火
3
車削
車端面留余量0.2～0.3mm，車外圓至Φ15mm
車床
4
平磨
磨端面，保證與外圓軸線垂直
平面磨床
5
鉗工
用已加工好的凹模壓印痕
6
仿刨
按印痕仿刨型面，間隙留在凸模上，并留余量0.05～0.1mm
仿形刨床
7
熱處理
淬火、回火，保證HRC 58～60
8
鉗工
研光刃口型面及端面，達(dá)技術(shù)要求
5.3 落料凹模模加工工藝過(guò)程
工序號(hào)
工序名稱
工 序 內(nèi) 容
設(shè) 備
1
備料
采用鍛造塊料，270mm×150mm×45mm
2
熱處理
退火
3
銑平面
銑上下平面，留單邊余量0.2～0.3mm
銑床
4
平磨
磨厚度留單邊余量0.1～0.2mm，磨側(cè)面保證互相垂直
平面磨床
5
熱處理
淬火、回火，保證HRC 58～60
6
線切割
按圖切割出凸模，達(dá)尺寸要求
線切割機(jī)床
7
線切割
在凸模側(cè)面切出卡環(huán)槽
線切割機(jī)床
8
平磨
磨端面，達(dá)尺寸要求
平面磨床
5.4 卸料板加工工藝過(guò)程
工序號(hào)
工序名稱
工 序 內(nèi) 容
設(shè) 備
1
備料
將毛胚鍛成250mm×180mm×20mm
2
熱處理
退火
3
銑平面
銑六個(gè)平面，留單邊余量0.2～0.3mm
銑床
4
平磨
磨厚度留單邊余量0.1～0.2mm，磨側(cè)基面保證互相垂直
平面磨床
5
鉗工劃線
劃各型孔、螺紋孔、銷孔位置線，劃漏料孔輪廓線
6
銑
銑漏料孔達(dá)到要求
銑床
7
鉗工
鉆孔、攻螺紋
鉆床
8
熱處理
調(diào)制處理保證HRC45～50
9
平磨
磨厚度及側(cè)面見光，達(dá)尺寸要求
平面磨床
10
線切割
按圖切割各型孔，達(dá)尺寸要求
線切割機(jī)床
導(dǎo)套導(dǎo)柱由于材料為20鋼，需熱處理，滲碳深度為0.8～1.2㎜。墊板、卡環(huán)等零件，需經(jīng)鍛造、退火、粗加工后調(diào)質(zhì)，半精加工后淬火，精加工前正火時(shí)效等工藝制造要求。在精加工中按工序指令，分別采用精密數(shù)控磨床、慢走絲線切割機(jī)、坐標(biāo)磨床等高精度設(shè)備上精密加工。應(yīng)用先進(jìn)制造設(shè)備和合理的工藝規(guī)程，保證各個(gè)零件的高精度和使用性能可靠。
上模座、下模座、卸料板的大件制造，分為粗加工、半精加工、精加工的三個(gè)階段：粗加工在立式銑床、橫臂鉆床等普通機(jī)床上進(jìn)行，主要去除零件上的大孔及成型部位的部分余鐵量，留有適當(dāng)?shù)暮蟮兰庸び嗔?。粗加工后需進(jìn)行熱處理調(diào)質(zhì)，達(dá)到提高零件的韌性和強(qiáng)度及減少以后淬火變形量。半精加工在加工中心上進(jìn)行，除零件上的導(dǎo)柱導(dǎo)套孔、銷釘孔、型孔、工藝孔及平面留適當(dāng)?shù)木庸つチ客猓溆嗉庸さ轿?。半精加工后進(jìn)行熱處理淬火，達(dá)到零件所需要的硬度值。在精加工前需進(jìn)行熱處理正火時(shí)效，達(dá)到消除零件淬火后的脆性和內(nèi)應(yīng)力，精加工在精密平面磨床上磨兩平面，平行度控制在0.01mm內(nèi)，然后在精密數(shù)控坐標(biāo)磨床上加工導(dǎo)柱導(dǎo)套孔、銷釘孔、型孔、工藝孔等高精度部位，達(dá)到孔距位置精度在3μm內(nèi)及孔徑公差和一致性等技術(shù)要求。上下模板和卸料板上的導(dǎo)柱導(dǎo)套孔、銷釘孔、工藝孔的孔距位置，是設(shè)定好的高精度精密基準(zhǔn)、整副模具相關(guān)的其它模板等零件、均以這精密基準(zhǔn)定位；來(lái)保證步距位置精度及相關(guān)要求。
總結(jié)與展望
全文總結(jié)
本文首先分析了零件的工藝性，分析該制件的材料特性，形狀尺寸特點(diǎn)、精度要求高及生產(chǎn)批量大，符合級(jí)進(jìn)模的沖裁特點(diǎn)。為了便于操作和保證尺寸精度的要求，模具采取了導(dǎo)正銷導(dǎo)向、側(cè)刃定距的定位方式。卸料與出料方式則采用彈性卸料和廢料用凸模直接從凹模洞口推下的下出件方式。這樣既保證尺寸精度又提高了生產(chǎn)效率，而且降低了成本。接著對(duì)沖裁零件進(jìn)行排樣，并計(jì)算出了材料的利用率。選用壓力機(jī)，然后對(duì)各種力進(jìn)行了計(jì)算，并對(duì)凸、凹模刃口尺寸進(jìn)行了計(jì)算，確定了各部分的尺寸。最后對(duì)沖裁模具零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)與選用，計(jì)算出了模具各個(gè)零件的尺寸，并運(yùn)用AutoCAD及UG對(duì)該模具進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)。
本文研究了模具在復(fù)合模具中材料的排樣中各個(gè)位置的受力和相關(guān)聯(lián)以及附近零配件的的組合關(guān)系的的相互影響：分析了幾種可行的方案，并最終確定其中一個(gè)最佳方案：結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際編制出零件的加工工藝流程及加工中如何保證精度、硬度、材料壽命的綜合最優(yōu)進(jìn)行了考究和計(jì)算，在技術(shù)可行性方面做了數(shù)次改進(jìn)，希望能夠保證精度，提高壽命進(jìn)而降低模具的整體成本。
我還對(duì)模具的裝配過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)的敘述，以及反映出很形象的模具裝配過(guò)程。在沖孔凸模部分的設(shè)計(jì)上，我設(shè)計(jì)了形狀簡(jiǎn)單、加工方便和經(jīng)濟(jì)實(shí)用的卡環(huán)來(lái)卡住沖孔凸模，從而對(duì)沖孔凸模起到固定作用。
分析了各種模具的制造方案，在這里所使用的設(shè)計(jì)方案可以制造出精度高、使用壽命長(zhǎng)、制造周期短和模具成本低的模具。并能用該模具制造出符合要求的零件。
設(shè)計(jì)過(guò)程中按照任務(wù)書的要求和目的，循序漸進(jìn),力求數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)合理。參考了許多文獻(xiàn)資料。由于經(jīng)驗(yàn)不足，還有許多地方?jīng)]有考慮全面，有待完善。
未來(lái)展望
本文雖用CAD軟件設(shè)計(jì)出復(fù)合模具并進(jìn)行了一定的研究和探索，并在企業(yè)的模具設(shè)計(jì)中得到了一定程度的應(yīng)用，但是鑒于時(shí)間限制和本人知識(shí)的局限，還存在許多實(shí)際工作需要完善。在本文所做的研究工作的基礎(chǔ)上，提出進(jìn)一步的研究設(shè)想如下[30]：
(1) 目前，本論文只是完成了模具各組成零件的設(shè)計(jì)，還可以進(jìn)一步的對(duì)模具各零件進(jìn)行簡(jiǎn)單的改進(jìn)。即方便又經(jīng)濟(jì)。
(2) 本文的研究目前僅局限于CAD設(shè)計(jì)的領(lǐng)域，還可以擴(kuò)展到?CAM領(lǐng)域，根據(jù)本文的研究結(jié)論加工出模具實(shí)物，以驗(yàn)證本文CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng)的可靠性與完備性。
(3) 本文設(shè)計(jì)的模具零件過(guò)于復(fù)雜，加工出的零件精度不高，未來(lái)的幾年，在成批量生產(chǎn)中可以改進(jìn)模具的結(jié)構(gòu)，提高模具的加工精度，從而提高
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致 謝
在此，首先要對(duì)我的導(dǎo)師，還有系里的各位老師，致以最深的感謝! 對(duì)幾年來(lái)辛勤教導(dǎo)我的老師和學(xué)校致以最崇高的敬意！畢業(yè)設(shè)計(jì)開始以來(lái)，有幸多次聆聽老師的教誨。老師們以他們寬廣的知識(shí)、高瞻遠(yuǎn)矚的學(xué)識(shí)、在實(shí)際生產(chǎn)中所積累的經(jīng)驗(yàn)。拓寬了我的視野和思維，更為重要的是老師們以他們對(duì)事業(yè)孜孜不倦的追求和待人接物謙遜的態(tài)度和豁達(dá)的胸襟，時(shí)刻都在潛移默化地影響著我，這將使我終生受益。生有吾父，教有吾師，幸甚。
也要感謝我的同學(xué)，這幾年來(lái)的朝夕相伴，他們對(duì)我的關(guān)心和幫助，讓我在幾年的大學(xué)生活中，學(xué)習(xí)上、生活上都有了質(zhì)的提高。
最后要感謝的是我的父母，他們期待的目光、未來(lái)的責(zé)任和時(shí)時(shí)可以尋求的慰藉，是我不斷進(jìn)取的力量源泉。
2013年2月底，我開始了我的畢業(yè)論文工作，時(shí)至今日，論文基本完成。在幾位老師的指導(dǎo)下，我從最初的茫然，到慢慢的進(jìn)入狀態(tài)，再到對(duì)思路逐漸的清晰，整個(gè)寫作過(guò)程難以用語(yǔ)言來(lái)表達(dá)?；叵脒@段日子的經(jīng)歷和感受，我擁有了無(wú)數(shù)難忘的回憶和收獲。
2013年1月初，當(dāng)選題報(bào)告，開題報(bào)告定下來(lái)的時(shí)候，我當(dāng)時(shí)便立刻著手資料的收集，當(dāng)時(shí)面對(duì)浩瀚的書海真是有些茫然，不知如何下手。我將這一困難告訴了導(dǎo)師，在導(dǎo)師細(xì)心的指導(dǎo)下，終于使我對(duì)自己現(xiàn)在的工作方向和方法有了掌握。
到2月份，資料已經(jīng)查找完畢，我開始著手論文的寫作。在寫作過(guò)程中遇到困難我就及時(shí)和導(dǎo)師聯(lián)系，并和同學(xué)互相交流。在大家的幫助下，困難一個(gè)一個(gè)解決掉，論文也慢慢成形。當(dāng)我終于完成了所有打字、繪圖、排版、校對(duì)的任務(wù)后整個(gè)人都很累，但同時(shí)看著電腦熒屏上的畢業(yè)設(shè)計(jì)稿件我的心里是甜的，我覺得這一切都值了。
幾年充實(shí)的生活告訴我，民族需要掌握先進(jìn)理念、具有國(guó)際視野、熟悉具體環(huán)境的實(shí)戰(zhàn)先鋒；也告訴我，只有不斷經(jīng)歷考驗(yàn)、挫折、甚至失敗，才能逼近我們最終的理想。生于斯時(shí)，長(zhǎng)于斯境，唯有以雙倍的努力、十倍的耐心、百倍的豪情和千倍的執(zhí)著來(lái)完成原賦的使命。
即將結(jié)束再次學(xué)習(xí)的生活，相信等待我的是一片充滿機(jī)遇、風(fēng)險(xiǎn)與快樂(lè)的土地；也相信我和同仁們的事業(yè)必將如涅磐之鳳、浴火之凰；更加相信，不朽的民族精神終將引領(lǐng)我們創(chuàng)造新的奇跡！
我始終堅(jiān)信“偉大原也出于平凡，平凡未必不含偉大”。
2013年X月X日
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