畢業(yè)設(shè)計（論文）-蓋板落料、沖孔、彎曲復合模設(shè)計

1、畢業(yè)設(shè)計論文蓋板落料、沖孔、彎曲復合模設(shè)計學 生 姓 名 指 導 教 師 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 學 院 2021年6月9日Graduation Project (Thesis)Study on the Production of High Maltose Syrup by EnzymeStudent Supervisor Specialty Mechinal Design Manufacture and Automated Manufacturing School 2021 - 06-09畢業(yè)設(shè)計論文任務書姓名：學院：班級：07-3專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化畢業(yè)設(shè)計論文題目： 蓋板

2、落料、沖孔、彎曲復合模設(shè)計立題目的和意義： 蓋板落料、沖孔、彎曲復合模，主要用于冷沖壓件的生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)具有一定的普遍性和典型性，屬于工程設(shè)計類型題目。滿足培養(yǎng)目標要求，學生通過該模具的設(shè)計，可使所學機械學、力學、材料學、成型學等知識得到綜合應用。結(jié)構(gòu)設(shè)計及模具設(shè)計能力能受到訓練，可有力地提高學生分析問題，解決問題及獨立工作的能力。技術(shù)要求與工作方案：技術(shù)要求：工件名稱 蓋板2.生產(chǎn)批量 大批量3.材料 Q235-A鋼， 厚度3mm4.工件簡圖 見附圖 工作方案：工藝分析設(shè)計局部主要零件工作圖撰寫設(shè)計說明書時間安排： 13周 畢業(yè)實習，收集畢業(yè)課題資料，完成譯文、論文綜述 45周 總體方案設(shè)計，完

3、成開題報告、實習報告第一階段檢查 611周 結(jié)構(gòu)設(shè)計、完成裝配圖設(shè)計第二階段檢查 12周 控制系統(tǒng)設(shè)計 13周 整理說明書 14周 零件工作圖設(shè)計第三階段檢查 15周 評閱 16周 辯論指導教師要求：簽字 年 月 日教研室主任意見：簽字 年 月 日院長意見：簽字 年 月 日畢業(yè)設(shè)計論文審閱評語一、指導教師評語：指導教師簽字：年 月 日畢業(yè)設(shè)計論文審閱評語二、評閱人評語：評閱人簽字：年 月 日畢業(yè)設(shè)計論文辯論評語三、辯論委員會評語：四、畢業(yè)設(shè)計論文成績：專業(yè)辯論組負責人簽字 年 月 日 五、辯論委員會主任單位： 簽章 辯論委員會主任職稱： 辯論委員會主任簽字： 年 月 日摘要 本文主要介紹了模具

4、在現(xiàn)代工業(yè)中應用情況以及它的開展現(xiàn)狀，開展方向。本設(shè)計以給定的零件來選擇合理的模具，通過幾種不同的模具比擬最終定位采用復合模，工藝過程分為落料、沖孔、彎曲成形，根據(jù)工藝要求確定了排樣圖，從而設(shè)計了凸凹模，確定各種力，確定模架查找標準件。最后一生產(chǎn)廠家和用戶的角度對產(chǎn)品進行了技術(shù)經(jīng)濟分析。關(guān)鍵詞：落料；沖孔；彎曲成形Abstract This paper mainly introduces the application of mould in modern industry and its development present situation, development direction

5、. This design with a given part to choose reasonable mold, through several different mould compared with composite modulus, ultimately positioning process is divided into blanking, punching, flanging process, according to the technical requirement, determined to design the strip layout diagram modul

6、e, and determine the concavo-convex forces, sure formwork search standard parts. Finally a manufacturer and users perspective on product technical economy analysis.Keywords: blanking; Punching; Flanging forming目 錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc15615 摘要 PAGEREF _Toc15615 I HYPERLINK l _Toc28619 Abstra

7、ct PAGEREF _Toc28619 2 HYPERLINK l _Toc25468 1 緒 論 PAGEREF _Toc25468 4 HYPERLINK l _Toc28061 1.1 課題的提出 PAGEREF _Toc28061 4 HYPERLINK l _Toc17228 1.2 我國模具開展現(xiàn)狀及前景 PAGEREF _Toc17228 4 HYPERLINK l _Toc15101 1.2.1 我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc15101 4 HYPERLINK l _Toc10974 1.2.2 我國模具技術(shù)的開展前景 PAGEREF _Toc10974 5 H

8、YPERLINK l _Toc21198 2 總體方案設(shè)計 PAGEREF _Toc21198 11 HYPERLINK l _Toc16118 2.1 沖壓件的工藝分析 PAGEREF _Toc16118 11 HYPERLINK l _Toc11912 2.2 主要工藝參數(shù)計算 PAGEREF _Toc11912 11 HYPERLINK l _Toc25570 2.3 主要工作局部尺寸計算 PAGEREF _Toc25570 15 HYPERLINK l _Toc5904 2.4 模具主要零件及結(jié)構(gòu)設(shè)計 PAGEREF _Toc5904 16 HYPERLINK l _Toc9602 2

9、.5 模具的動作過程 PAGEREF _Toc9602 18 HYPERLINK l _Toc23854 3 沖壓模具主要零、部件的結(jié)構(gòu)和設(shè)計 PAGEREF _Toc23854 20 HYPERLINK l _Toc15443 3.1 工作零件 PAGEREF _Toc15443 20 HYPERLINK l _Toc16087 3.2 定位零件 PAGEREF _Toc16087 20 HYPERLINK l _Toc34 3.3 導向及支撐固定零件 PAGEREF _Toc34 22 HYPERLINK l _Toc10151 3.4 模柄 PAGEREF _Toc10151 23 HY

10、PERLINK l _Toc23832 3.5 模具的閉合高度 PAGEREF _Toc23832 24 HYPERLINK l _Toc11832 4 本錢經(jīng)濟分析 PAGEREF _Toc11832 25 HYPERLINK l _Toc17965 本錢核算 PAGEREF _Toc17965 25 HYPERLINK l _Toc32067 結(jié) 論 PAGEREF _Toc32067 26 HYPERLINK l _Toc14417 參考文獻 PAGEREF _Toc14417 27 HYPERLINK l _Toc3752 致謝 PAGEREF _Toc3752 28 緒 論 1.1

11、課題的提出 模具是工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)使用的重要工藝裝備，它以其自身的特殊形狀通過一定的方式使原材料成型?，F(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，由于模具的加工效率高，互換性好，節(jié)省原材料，生產(chǎn)本錢低，所以得到廣泛的應用。 模具技術(shù)已成為衡量一個國家制造水平的重要標志之一。模具技術(shù)能促進工業(yè)產(chǎn)品的開展和質(zhì)量的提高，并能獲得極大的經(jīng)濟效益。模具是效益放大器，用模具生產(chǎn)的產(chǎn)品的價值往往是模具價值的幾十倍、上百倍。在美國模具被稱為點鐵成金的磁力工業(yè)，德國那么認為其是所有工業(yè)中的關(guān)鍵工業(yè)；日本認為模具是促進社會繁榮富裕的動力。 本套模具設(shè)計，我所設(shè)計的是生活中極為常見的是與其它零件配合使用的頂罩，主要介紹的是沖壓生產(chǎn)中應用最廣泛的落

12、料、沖孔、拉深、翻邊工序，設(shè)計的模具是它整個生產(chǎn)過程一次成型的復合模。我首先對沖壓工藝性件進行了分析，比擬和確定工藝方案，然后進行主要工藝參數(shù)的計算，再進行模具的總體設(shè)計，選擇合理的沖壓設(shè)備，最后選擇工作零件的加工工藝及模具的裝配和試沖等十個步驟，完成了對整套模具的設(shè)計與制造。 通過本次的畢業(yè)設(shè)計，我不僅穩(wěn)固了所學中有關(guān)冷沖模具設(shè)計課程的內(nèi)容，掌握冷沖壓模具設(shè)計的方法和步驟，而且掌握了冷沖壓模具設(shè)計的根本技能，如計算、繪圖、查閱設(shè)計資料和手冊，熟悉標準和標準等，使理論和生產(chǎn)實際知識綜合運用，從而培養(yǎng)和提高了我獨立工作的能力。1.2 我國模具開展現(xiàn)狀及前景 模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的重要根底工業(yè)之一。

13、模具是工業(yè)生產(chǎn)中的根底工藝裝備，是一種高附加值的高精密集型產(chǎn)品，也是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域，其技術(shù)水平的上下已經(jīng)成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要標志。1.2.1 我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀 20世紀80年代以來，國民經(jīng)濟的高速開展對模具工業(yè)提出了越來越高的要求，同時為模具的開展提供了巨大的動力。這些年來，中國模具開展十分迅速，模具工業(yè)一直以15%左右的增長速度快速開展。振興和開展中國的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關(guān)注?！澳＞呤枪I(yè)生產(chǎn)的根底工藝裝備已經(jīng)取得了共識。目前，中國有17000多個模具生產(chǎn)廠點，從業(yè)人數(shù)約50多萬。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

14、%，其他各類模具約占11%。近年來，中國模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了變化。除了國有專業(yè)廠家外，還有集體企業(yè)、合資企業(yè)、獨資企業(yè)和私營企業(yè)，他們都得到了迅速的開展。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)開展。加大了用于技術(shù)進步的投入力度，將技術(shù)進步作為企業(yè)開展的重要動力。此外，許多研究機構(gòu)和大專院校也開展了模具技術(shù)的研究與開發(fā)。 中國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個多世紀，有了很大開展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)48in約122cm大屏幕彩電塑殼注射模具、6.5kg大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模

15、具及塑封模具。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1等方面取得了顯著進步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計制造周期等方面作出了奉獻。 進入21世紀，在經(jīng)濟全球化的新形勢下，隨著資本、技術(shù)和勞動力市場的重新整合，中國裝備制造業(yè)在參加WTO以后，將成為世界裝備制造業(yè)的基地。而在現(xiàn)代制造業(yè)中，無論哪一行業(yè)的工程裝備，都越來越多地采用由模具工業(yè)提供的產(chǎn)品。為了適應用戶對模具制造的高精度、短交貨期、低本錢的迫切要求，模具工業(yè)正廣泛應用現(xiàn)代先進制造技術(shù)來加速模具工業(yè)的技術(shù)進步，這是各行各業(yè)對模具這一根底工藝裝備的迫切需求。1.2.2

16、 我國模具技術(shù)的開展前景當前，我國工業(yè)生產(chǎn)的特點是產(chǎn)品品種多、更新快和市場競爭劇烈。在這種情況下， 用戶對模具制造的要求是交貨期短、精度高、質(zhì)理好、價格低。因此，模具工業(yè)的開展的趨勢是非常明顯的。 模具產(chǎn)品開展將大型化精密化模具產(chǎn)品成形零件的日漸大型化，以及由于高效率生產(chǎn)要求的一模多腔(如塑封模已到達一模幾百腔，使模具日趨大型化。隨著零件微型化，以及模具結(jié)構(gòu)開展的要求(如多工位級進模工位數(shù)的增加，其步距精度的提高)精密模具精度已由原來的5m提高到23m，今后有些模具加工精度公差要求在1m以下，這就要求開展超精加工。 多功能復合模將進一步開展新型多功能復合具是在多工位級進模根底上開發(fā)出來的。一套

17、多功能模具除了沖壓成 形零件外，還可擔負轉(zhuǎn)位、疊壓、攻絲、鉚接、鎖緊等組裝任務。通過這種多勸能模具生產(chǎn) 出來的不再是單個零件，而是成批的組件。如觸頭與支座的組件，各種小型電機、電器及儀表的鐵芯組件等。 熱流道模具在塑料模具中的比重將逐步提高由于采用熱流道技術(shù)的模具可提高制作的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)省制作的原材料和節(jié) 約能源，所以廣泛應用這項技術(shù)是塑料模具的一大變革。國外熱流道模具已有一半用上了熱流道技術(shù)，有的廠甚至已達80%以上，效果十清楚顯。國內(nèi)近幾年已開始推廣應用，但總體還達不到10%，個別企業(yè)已到達20%-30%。制訂熱流道元器件的國家標準，積極生產(chǎn)價廉高質(zhì)量的元器件，是開展熱流道模

18、具的關(guān)鍵。 氣體輔助注射模具和適應高壓注射成形等工藝的模具將積極開展氣體輔助注射成形是一種塑料成形的新工藝，它具有注射壓力低、制品翹曲變形少、外表好以及易于成形壁厚差異較大的制品等優(yōu)點，可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，大幅度降低本錢。國外，已經(jīng)較成熟。國內(nèi)目前在汽車和家電行業(yè)中正逐步推廣使用。氣體輔助注射成 形包括塑料熔體注射和氣體(一般均采用氮氣)注射成形兩面部份，比傳統(tǒng)的普通注射工藝有 更多的工藝參數(shù)需要確定和控制，而且氣體輔助注射常用于較復雜的大型制品，模具設(shè)計和控制的難度較大，因此，開發(fā)氣體輔助成型流動分析軟件，顯得十分重要。為了確保塑料件精度，將繼續(xù)研究開展高壓注射成型工藝與模具以及注射壓

19、縮成型工 藝與模具。在注射成形中，影響成型件精度的最大因素是成型收縮，高壓注射成型可強制樹 脂收縮率，增加塑件尺寸的穩(wěn)定性。模具要求剛性好、耐高壓。特別是精密模具的型腔應淬 火，澆口密封性好，模具能準確控制。注射壓縮成型技術(shù)，是在模具預先半開模狀態(tài)或者在 鎖模力保持中壓或低壓，模具在設(shè)定的翻開量下，注射溶融樹脂，然后以最大的鎖模力進行 壓縮成型，其效果是：a成型件局部內(nèi)應力?。籦可得到縮孔少的厚壁成型件；c對于塑件狹窄的部件也可注入樹脂；d用小注射力能得到優(yōu)良制品。該類模具的理想結(jié)構(gòu)是：a 注射時樹脂以低的流動阻力迅速充填型腔；b充填完后能立即遮斷澆口部；c壓縮作用應僅限于型腔部。 氣體輔助注

20、射模具和適應高壓注射成形等工藝的模具將積極開展氣體輔助注射成形是一種塑料成形的新工藝，它具有注射壓力低、制品翹曲變形少、 外表好以及易于成形壁厚差異較大的制品等優(yōu)點，可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，大幅度降低 本錢。國外，已經(jīng)較成熟。國內(nèi)目前在汽車和家電行業(yè)中正逐步推廣使用。氣體輔助注射成 形包括塑料熔體注射和氣體(一般均采用氮氣)注射成形兩面部份，比傳統(tǒng)的普通注射工藝有 更多的工藝參數(shù)需要確定和控制，而且氣體輔助注射常用于較復雜的大型制品，模具設(shè)計和 控制的難度較大，因此，開發(fā)氣體輔助成型流動分析軟件，顯得十分重要。為了確保塑料件精度，將繼續(xù)研究開展高壓注射成型工藝與模具以及注射壓縮成型工 藝與模

21、具。在注射成形中，影響成型件精度的最大因素是成型收縮，高壓注射成型可強制樹 脂收縮率，增加塑件尺寸的穩(wěn)定性。模具要求剛性好、耐高壓。特別是精密模具的型腔應淬火，澆口密封性好，模具能準確控制。注射壓縮成型技術(shù)，是在模具預先半開模狀態(tài)或者在 鎖模力保持中壓或低壓，模具在設(shè)定的翻開量下，注射溶融樹脂，然后以最大的鎖模力進行 壓縮成型，其效果是：a成型件局部內(nèi)應力??；可得到縮孔少的厚b壁成型件；c對于 塑件狹窄的部件也可注入樹脂；d用小注射力能得到優(yōu)良制品。該類模具的理想結(jié)構(gòu)是：a 注射時樹脂以低的流動阻力迅速充填型腔；b充填完后能立即遮斷澆口部；c壓縮作用應 僅限于氣體型腔部。 快速經(jīng)濟模具的前景十

22、分廣闊現(xiàn)在是多品種、少批量生產(chǎn)的時代，到下一個世紀，這種生產(chǎn)方式占工業(yè)生產(chǎn)的比例 將達75%以上。一方面是制品使用周期短，品種更新快，另一方面制品的把戲變化頻繁，均要求模具的生產(chǎn)周期越快越好。因此，開發(fā)快速經(jīng)濟具越來越引起人們的重視。例如，研制 各種超塑性材料(環(huán)氧、聚脂等)制作或其中填充金屬粉末、玻璃纖維等的簡易模具：中、低熔點合金模具、噴涂成型模具、快速電鑄模、陶瓷型精鑄模、陶瓷型吸塑模、疊層模及快速原型制造模具等快速經(jīng)濟模具將進一步開展?？鞊Q模架、快換沖頭等也將日益開展。另外， 采用計算機控制和機械手操作的快速換模裝置、快速試模技術(shù)也會得到開展和提高。 模具標準件的應用將日漸廣泛使用模具

23、標準件不但能縮短模具制造周期，而且能提高模具質(zhì)量和降低模具制造本錢。 因此，模具標準件的應用必將日漸廣泛。為此，首先要制訂統(tǒng)一的國家標準，并嚴格按標準生產(chǎn)；其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)，提高標準件質(zhì)量、降低本錢；再次是要進一步增加標準件 規(guī)格品種，開展和完善聯(lián)銷網(wǎng)，保證供貨迅速。 模具使用優(yōu)質(zhì)材料及應用先進的外表處理技術(shù)將進一步受重視在整個模具價格構(gòu)成中，材料所占比重不大，一般在20%30%之間，因此選用優(yōu)質(zhì)鋼 材和應用的外表處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。對于模具鋼來說，要采用電渣重熔工藝，努力提高鋼的純潔度、等向性、致密度和均勻性及研制更高性能或有特殊性能的 模具鋼。如采用粉末冶金工藝制

24、作的粉末高速鋼等。粉末高速鋼解決了原來高速鋼冶煉過程 中產(chǎn)生的一次碳化物粗大和偏析，從而影響材質(zhì)的問題。其碳化物微細，組織均勻，沒有材料方向性，因此它具有韌性高、磨削工藝性好、耐磨性高、常年使用尺寸穩(wěn)定等特點，是一 種很有開展前途的鋼材。特別對形狀復雜的沖件及高速沖壓的模具，其優(yōu)越性更加突出。這 種鋼材還適用于注射成型漆加玻璃纖維或金屬粉末的增強塑料的模具，如型腔、形芯、澆口等主要部件。另外，模具鋼品種規(guī)格多樣化、產(chǎn)品精料化、制品化，盡量縮短供貨時間亦是 重要方向。模具熱處理和外表處理是能否充分發(fā)揮模具鋼材性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的開展 方向是采用真空熱處理。模具外表處理除完善普及常用外表處

25、理方法，即擴滲如：滲碳、滲 氮、滲硼、滲鉻、滲釩外，應開展設(shè)備昴貴、工藝先進的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術(shù)。 在模具設(shè)計制造中將全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具技術(shù)開展的一個重要里程碑。實踐證明，模具CAD/CAM/CAE 技術(shù)是模具設(shè)計制造的開展方向?，F(xiàn)在，全面普及CAD/CAM/CAE技術(shù)已根本成熟。由于模具 CAD/CAM技術(shù)已開展成為一項比擬成熟的共性技術(shù)，近年來模具CAD/CAM技術(shù)的硬件與軟件價格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度，特別是微機的普及應用，更為廣闊模具企業(yè)普及模具CAD/CAM技術(shù)創(chuàng)造了良好的條伯。隨著微機軟件的

26、開展和進步，技術(shù)培訓工作也日趨簡化。在普及推廣模具CAD/CAM技術(shù)的過程中，應抓住機遇，重點扶持國產(chǎn)模具軟件的開發(fā)和應用。加大技術(shù)培訓和技術(shù)效勞的力度，應時一步擴大CAE技術(shù)的應用范圍。對于已普及了模具CAD/CAM技術(shù)的一批以家電行業(yè)代表的企業(yè)來說，應積極做好模具CAD/CAM技術(shù)的深化應用工作，即開展企業(yè)信息化工程，可從CAPP，PDM，CIMS，VR逐步深化和提高。 快速原型制造(RPM)技術(shù)得到更好的開展快速原型制造(RPM)技術(shù)是美國首先推出的。它是伴隨著計算機技術(shù)、激光成形技術(shù)和 新材料技術(shù)的開展而產(chǎn)生的，是一種全新的制造技術(shù)，是基于新穎的離散/堆積(即材料累加) 成形思想，根據(jù)

27、零件CAD模型、快速自動完成復雜的三維實體(原型)制造。RPM技術(shù)是集精 密機械制造、計算機、NC技術(shù)、激光成形技術(shù)和材料科學最新開展的高科技技術(shù)，被公認 為是繼NC技術(shù)之后的一次技術(shù)革命。RPM技術(shù)可直接或間接用于模具制造。首先是通過立體光固化(SLA)疊層實體制造(LOM) 激光選區(qū)燒結(jié)(SLS)、三維打印(3D-P)熔融沉積成形(FDM)等不同方法得到制件原型。然后通 過一些傳統(tǒng)的快速制模方法，獲得長壽命的金屬模具或非金屬的低壽命模具。主要有精密鑄 造、粉末冶金、電鑄和熔射(熱噴涂)等方法。這種方法制模，具有技術(shù)先進、本錢較低、設(shè)計制造周期短、精度適中等特點。從模具的概念設(shè)計到制造完成僅

28、為傳統(tǒng)加工方法所需時間的1/3和本錢的1/4左右。因此，快速制模技術(shù)與快速原型制造技術(shù)的結(jié)合，將是傳統(tǒng)快速 制模技術(shù)，進一步深入開展的方向。RPM技術(shù)還可以解決石墨電極壓力振動(研磨)成形法中母模(電極研具)制造困難問題， 使該法獲得新生。青島海爾模具還構(gòu)建了基于RE(逆向工程技術(shù))/RPM的模具并行 開發(fā)系統(tǒng)，具有開發(fā)質(zhì)量高、開發(fā)本錢低及開發(fā)周期短等優(yōu)點。 高速銑削加工將得到更廣泛的應用國外近年來開展的高速銑削加工 ，主軸轉(zhuǎn)速可到達40000100000r/min,快速進給速 度可到達3040m/min，換刀時間可提高到13S。這樣就大幅度提高了加工效率，如在加 工壓鑄模時，可提高78倍，并

29、可獲得Ra10um的加工外表粗糙度。形狀精度可達10um。另外，還可加工硬度達60HRC的模塊，形成了對電火花成形加工的挑戰(zhàn)。因此，高速銑削加 工技術(shù)的開展，促進了模具加工的開展，特別是對汽車、家電行業(yè)中大型腔模具制造方面注入了新的活力。 模具高速掃描及數(shù)字化系統(tǒng)將發(fā)揮更大的作用英國雷尼紹公司的模具掃描系統(tǒng)，已在我國200多家模具廠點得到應用，取得良好效 果。該系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕牡哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短的研 制制造周期。如RENSCAN200快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上， 用雷尼紹的SP2-1掃描測頭實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集，控制核心是雷尼紹TRAC

30、ECUT軟件，可自動 生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工等程序及不同格式的CAD數(shù)據(jù)。用于模具制造業(yè)的“逆向工 程。該公司又推出了CYCLON高速掃描機，這是一臺獨立工作的專門用來掃描的設(shè)備，不占 用加工機床的工作時間。其掃描速度最高可達3m/min，大大縮短了模具制造周期，另外， 其數(shù)據(jù)采集速度比RENSCAN200快，定時探針接觸力小 ，因此可以用非常細的探針，用來掃 描細小的模具和細微的特征外表 ，擴大模具生產(chǎn)的品種范圍。由于模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、定電等行業(yè)得到成功應用，相信在“十五期 間將發(fā)揮更大作用。 模具自動加工系統(tǒng)的研制和開展隨著各種新技術(shù)的迅速開展，國外已出現(xiàn)了模具自動加工系統(tǒng)

31、。這也是我國長遠開展 的目標。模具自動加工系統(tǒng)應有如下特征：多臺機床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤； 有完整的機具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測控制系。復合膜的特點如下： 生產(chǎn)效率成倍提高例如原來由兩副模具分別完成的落料、沖孔工序，假設(shè)使用落料、沖孔復合膜時。那么可由一副模具在一次沖壓行程中完成，生產(chǎn)效率提高一倍。假設(shè)原來由四副單工序模完成的落料、沖孔、彎曲、脹形的沖壓工序，在采用了四合一復合模后，生產(chǎn)效率可提高四倍。而且還節(jié)省了人力、電力和工序間的搬運工作。 提高沖壓件的質(zhì)量在復合模具中幾道沖壓工序是在同一工位上完成的，無需重新定位，因此在完成幾道沖壓工序過程中沖壓件

32、的定位基準不動，從而使沖壓工件的位置精度得到提高。例如當沖壓件的外緣與內(nèi)孔的同心度要求較高時，采用復合模就較容易滿足要求。另外，對于那些尺寸較小的沖壓工件或形狀比擬復雜而重新定位又比擬困難的沖壓工件，采用復合模就可防止重新定位的困難及在重新定位時產(chǎn)生的誤差。復合模的同心度誤差在+0.02+0.04mm以內(nèi)。 對模具制造精度要求較高由于復合模要在一副模具中完成幾道沖壓工序，因此模具結(jié)構(gòu)一般要比單工序模復雜，而且各零部件在運動時要求相互之間不干預、準確可靠。這就要求模具的制造應有較高的精度。因此模具額制造本錢也就提高了，制造周期相對延長，維修業(yè)不如但工序模簡便。 復合模種類如下： 按復合工序的性質(zhì)

33、分類，復合?？煞譃橐韵聨追N： a沖裁類復合模：如落料、沖孔復合模、切斷、沖孔復合模等。、 b成形類復合模：如彎曲復合模、復合擠壓模等。 c沖裁與成形復合模：如落料、拉伸復合模、沖孔、翻邊復合模、拉深、切邊復合模、落料、拉深、沖孔、翻邊復合模等。2 總體方案設(shè)計2.1 沖壓件的工藝分析一般對于這樣的工件，通常采用先落料、沖孔，再彎曲的加工方法。由于該工件的生產(chǎn)批量較大，如果把三道工序放到一起，可以大大提高工作效率，并減輕工作量，節(jié)約能源，降低本錢，并且防止原有的加工方法中必須將手伸入模具的問題，對保護操作者平安也很有利。將三道工序復合在一起，可以有以下兩個不同工藝方案：一，先落料，然后沖孔和彎曲

34、在同一工步；二，落料、沖孔為同一工步首先完成，然后進行彎曲。采用第一種方案加工工件，不易保證長度尺寸的精度，而且容易磨損內(nèi)孔沖頭，降低模具壽命。經(jīng)分析、比擬最后確認方案二。對彎曲的回彈，可以用減小間隙的方法來防止或減小回彈。2.2 主要工藝參數(shù)計算 毛批的尺寸計算 毛坯翻邊預制孔直徑計算d0=D2(H0.72t) 式21 式中 D沖孔直徑按中線計mm)； H彎曲長度mm)，H=3.5mm； r豎邊與凸緣的圓角半徑mm； r=0.5mm； t料厚mm), t=3mm那么 d02 圖21 防塵蓋簡圖 毛坯的直徑D0 按等面積原那么，用解析法求該工件的毛坯直徑D0 。由表46可將該工件分成圓柱、圓錐

35、臺、圓環(huán)和圓錐臺四個簡單幾何體。它們的面積分別計算如下： f1=2 f2=2 f3=87.72mm22 f4=(98.9-95.4)/2sin60(98.995.4)/2mm22 那么毛坯的直徑 D0= 取毛坯直徑D0=101mm 排樣 被沖壓的工件在板料、條料或與帶料的布置方式成為排樣。排樣時工件與工件以及工件與條料側(cè)邊之間留下的工藝余料，稱為搭邊。搭邊的作用是：補償送料誤差，使條料對凹?？子锌煽康亩ㄎ?，以保證工件外形完整，獲得較好的加工質(zhì)量；保持條料有一定的剛度，以保證零件質(zhì)量和送料方便。搭邊太大，浪費材料；太小，會降低工件斷面質(zhì)量，影響工件的平整度，有時還會出現(xiàn)毛刺或搭邊被拉進凸模的間隙

36、里的情況，造成沖模刃口嚴重磨損，影響模具壽命?？紤]到操作方便及模具結(jié)構(gòu)簡單，故采用單排排樣設(shè)計。材料利用率= 100=工件的實際面積送料進距條料寬度100 由表2-16 查得搭邊值a=1.5mm,a1=1.5mm. 條料寬度b=101mm+21.5mm=104mm 各局部工藝計算 沖孔力計算 F沖 式22 式中 F沖沖孔力N； L工件內(nèi)輪廓周長mm； T材料厚度mm)，t=0.3mm； T材料的抗剪強度MPa。由書末附錄A1查得 =260MPa. L= d0那么 F沖= 推件力 ； F推 =nK推F沖 式2-3 式中 K推- 推件力因數(shù)，其值由表2-15查得K推 =0.063； n 工件卡在凹

37、模內(nèi)的個數(shù)，取n=3。 那么 F推 =3 翻邊力計算 按式5-23 計算翻邊力。 F翻ts(D-d0)式中 s 材料的屈服強度 查書末附錄A1得s = 210MPa； D 翻邊直徑mm D=88mm； d0毛坯預制孔直徑mm) d0 那么 F翻 210 淺拉深成形力 計算拉伸力 式2-4 拉深力 d 拉深件的直徑，d=78mm t 材料厚度 材料的強度極限MPa由附錄見沖壓模具設(shè)計實例一書查得=330Mpa k修正系數(shù) 由表4 那么 落料力的計算： 式2-5 落料力N； L 工件外輪廓周長mm98.9=310.55mm； t材料厚度 t=0.3mm； 材料抗剪強度MPa 由書見沖模具設(shè)計應用實

38、例一書附錄查得=260Mpa; 落料力那么為：260Mpa31.49KN 卸料力的計算： 式2-6 卸料力因數(shù)，由表2-15查得=0.05 那么 F卸因此，總的沖裁力為： kN 沖壓設(shè)備的選擇由于復合模的特點，為防止設(shè)備超載，可按公稱壓力F壓(1.61.8)F總選擇壓力機。按照書末附錄選取公稱壓力機。 型號開式壓力機送料長度/mm6-80公稱壓力/KN250kN厚度/mm滑塊的行程次數(shù)/150-750寬度/mm5-80滑塊行程/mm10-40主電動機功率/KV最大封閉高度/mm270模柄孔尺寸40mm60mm封閉高度的調(diào)節(jié)量/mm55工作臺孔徑370mm560mm表21 公稱壓力機選取表2.3

39、 主要工作局部尺寸計算 沖孔刃口尺寸計算根據(jù)表210查得沖裁刃口雙面間隙Zmin=0.02mm，Zmax=0.04mm。未注公差的零件尺寸按IT14級精度計算，查書末附錄D1可得=0.87mm。磨損因數(shù)由表213查得x=0.5。沖孔凸、凹模的制造公差由表53查得：凸=0.025mm，凹=0.035mm。 校核：凸+凹=0.06mmZmax因此，凸、凹模采用配作加工方法。那么凸模刃口尺寸 d凸=d+x0凸0mm凹模刃口尺寸按凸模尺寸配制，保證其雙間隙為0.020.04mm。 淺拉深成形工作局部尺寸計算 拉深起伏件未注公差按IT14級計算，其極限偏差值查書末附錄D1。那么凸、凹模的制造公差按IT1

40、0級計算，其值可由書末附錄E3查得。拉深成形模的單邊間隙Z/2=1t=0.3mm。那么淺拉深成形凸、凹模尺寸見下表： 表22 淺拉深成形凸、凹模尺寸 mm 工件尺寸凹模尺寸D凹=D0+凹凸模尺寸D凸=DZ0凸000000 落料刃口尺寸計算 由于工件有60角度的要求，屬于傾斜面沖裁。根據(jù)有關(guān)資料推薦，取落料模間隙為零間隙，于是落料凸、凹模采用配合加工方法。落料件尺寸=0.87mm。磨損因數(shù)由表213查得x=0.5.凹模的制造公差凹=/4=0.218mm。那么凹模尺寸D凹=Dx0+凹0.8700凸模尺寸按照凹模尺寸配作，保證其最小間隙值為零。復合模中的主要零件彎曲、成形、落料凸凹模的工作局部如圖2

41、2所示。 圖2-22.4 模具主要零件及結(jié)構(gòu)設(shè)計 模具的結(jié)構(gòu)如圖23所示。主要是由上模座、下模座、沖孔凸模、沖孔翻邊圖凹模、翻邊成形落料凸凹模、成形凹模、落料凹模、定位拉料板、卸料環(huán)等主要零件組成。 圖23 落料、沖孔、彎曲復合模圖卸料零件計算 上卸料采用剛性卸料裝置。壓力機滑塊上的打料橫梁通過打料棒、頂板、頂桿、卸料環(huán)將制件從上模中打出。下卸料是采用橡膠作為彈性元件的彈性裝置。由式14計算橡膠的自由高度。H自由=3.54s工作式中，s工作工作行程與模具修模量或調(diào)整量46mm之和。s工作 那么H自由=3.548.5mm=29.7534慢慢。 取H自由=30mm。 橡膠的裝配高度H2=0.850

42、.9H自由=25.527mm 取H2=26mm。 橡膠的斷面面積，在模具裝配時，據(jù)目擊空間大小確定。模架的選擇 根據(jù)主要零件的結(jié)構(gòu)、外形尺寸及卸料裝置的尺寸，參照有關(guān)資料選中間華東導柱圓形模架170mm90上模座：170mm40mm HT200下模座：170mm45mm HT200導 柱：28mm155mm GCr15導 套：28mm100mm38mm GCr15保持圈：28mm64mm LY3鋁合金鋼球直徑：4mm導柱、導套經(jīng)過熱處理后，到達淬火硬度6266HRC。沖孔凸模、沖孔翻邊凸凹模、翻邊成形落料凸凹模、成形凹模、落料凹模等材料采用Cr12，熱處理后淬火硬度為6064HRC。定位拉料板

43、、卸料環(huán)、接板可選用45號鋼。2.5 模具的動作過程 工作時，將毛坯條料放入定位抖料板6中定位，上模下行，沖孔凸模9首先進行沖孔，上模繼續(xù)下行時，翻邊成形落料凸凹模11沖孔翻邊凸凹模14進行翻邊，同時在下模橡皮2作用下，成形凹模15與翻邊成形落料凸凹模11對工件進行初步成形。當滑塊下行到一定距離時，兼起落料凸模作用的件11與落料凹模13對工件落料。滑塊運行到下死點，對工件進行整形。上模裝配好后，為了保證先沖孔后翻邊，沖孔凸模9應露出翻邊成形落料凸凹模11，露出量為t+0.5=0.3+0.5=0.8mm。裝配時還要嚴格控制各零件的平行度。3 沖壓模具主要零、部件的結(jié)構(gòu)和設(shè)計 落料 用模具沿封閉線

44、沖切板料，沖下的局部為工件 沖孔 用模具沿封閉線沖切板料，沖下的局部為廢料 翻邊 用模具將板料上的孔或外緣翻成直壁 成形 將工件不平的外表壓平；將原先彎曲或拉深件壓成正確形狀 沖壓工藝對材料的要求： 選擇沖壓用材料時，首先應滿足沖壓件的使用要求。一般來說，對于機器上的主要沖壓件，要求材料具有較高的強度和剛度；電機電器上的某些沖壓件，要求有較高的導電性和導磁性；汽車、飛機上的沖壓件，要求有足夠的強度，并盡可能減輕質(zhì)量；化工容器要求耐腐蝕等，同時，還應滿足沖壓工藝對材料的要求，以保證沖壓過程順利完成。即：應具有良好的塑性和外表質(zhì)量，以及板料厚度公差應符合標準規(guī)定等構(gòu)成沖模的零、部件可分為工藝構(gòu)件和

45、輔助構(gòu)件兩局部。3.1 工作零件 沖裁、彎曲、拉深等各種工序中所用模具的凸模、凹模及凸凹模等均為工作零件。3.2 定位零件模具上定位零件的作用是使毛坯在模具上能夠正確定位。毛坯在模具中定位又兩個內(nèi)容：一是送料方向上的定位，用來控制送料的進距，通常稱為擋料，二是在與送料方向垂直方向上的定位，通常稱為送進導向如下列圖所示： 圖31 毛坯的定位 卸料板的選擇： 選用剛性卸料板如下列圖所示：圖32 剛性卸料板3.3 導向及支撐固定零件 導柱和導套的選擇： 對生產(chǎn)批量大，要求模具壽命高，工件精度較高的沖模，一般采用導柱、導套來保證上、下模的精確導向。導柱、導套的結(jié)構(gòu)形式有滑動和滾動的兩種。經(jīng)過計較選用了滾珠導柱、導套. 滾珠導柱、導套是一種無間隙、精度