模具設(shè)計與制造綜合實訓(xùn)項目技術(shù)報告(格式)工程類資料

模具設(shè)計與制造綜合實訓(xùn)項目技術(shù)報告姓名：＿＿＿＿張鵬＿＿學(xué)號：＿＿＿1001483222指導(dǎo)教師：周梅芳智旭鴿課題名稱：腳踏外板提交日期：2012年11月16日摘要改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長。近年來，模具工業(yè)一直以15%左右的增長速度快速發(fā)展，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，集體、合資、獨資和私營也得到了快速發(fā)展。近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進步的投資力度，將技術(shù)進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等國際通用軟件。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)備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高；許多先進的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，致使相當(dāng)一部分大型、精密、復(fù)雜和長壽命模具依賴進口。導(dǎo)柱式?jīng)_裁模的導(dǎo)向比導(dǎo)板模的準(zhǔn)確可靠,并能保證沖裁間隙的均勻,沖裁的工件精度較高、模具使用壽命長，而且在沖床上安裝使用方便，因此導(dǎo)柱式?jīng)_裁模是應(yīng)用最廣泛的一種沖模,適合大批量生產(chǎn)。尤其是在我國加入WTO之后，在全球化經(jīng)濟競爭的市場的環(huán)境下，為生產(chǎn)符合“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價格低”等要求服務(wù)的模具產(chǎn)品，研究、開發(fā)、改進模具生產(chǎn)設(shè)備與模具設(shè)計方式更具有深遠的現(xiàn)實意義和緊迫性。目錄第一章緒論 4第二章沖壓工藝設(shè)計 5（一）沖壓工藝分析 5（二）沖壓工藝方案確定 6（三）工藝計算 7（四）沖壓設(shè)備的選定 9（五）沖壓工藝卡 10第三章模具設(shè)計 10（一）模具結(jié)構(gòu)選擇 10（二）定位方式選擇 10（三）卸料、出件方式選擇 10（四）導(dǎo)向方式選擇 10（五）主要零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 10（六）模具總裝圖 12第四章模具制造 12（一）確定毛坯 12（二）零件加工工藝 12（三）加工程序 13第五章裝配調(diào)試 13（一）組件裝配 13確定裝配基準(zhǔn) 14總裝配 14第六章總結(jié) 15參考文獻 16第一章緒論 工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防以及生活中許多日用品都是沖壓生產(chǎn)而來的。據(jù)統(tǒng)計，全世界的鋼材中，有60～70%是板材，其中大部分是經(jīng)過沖壓制成成品。汽車的車身、底盤、油箱、散熱器片，鍋爐的汽包、容器的殼體、電機、電器的鐵芯硅鋼片等都是沖壓加工的。儀器儀表、家用電器、自行車、辦公機械、生活器皿等產(chǎn)品中，也有大量沖壓件。圖1-1為一些典型的沖壓件。我國已成為世界制制業(yè)的中心。圖1-1典型沖壓件產(chǎn)品在國家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下，經(jīng)過幾十年努力，現(xiàn)在我國沖壓模具的設(shè)計與制造能力已達到較高水平。雖然如此，我國的沖壓模具設(shè)計制造能力與市場需要和國際先進水平相比仍有較大差距。這一些主要表現(xiàn)在高檔轎車和大中型汽車覆蓋件模具及高精度沖模方面，無論在設(shè)計還是加工工藝和能力方面，都有較大差距。轎車覆蓋件模具，具有設(shè)計和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高的特點，可代表覆蓋件模具的水平。圖1-2為轎車覆蓋件模具。雖然在設(shè)計制造方法和手段方面基本達到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)周期等方面，與國外相比還存在一定的差距。標(biāo)志沖模技術(shù)先進水平的多工位級進模和多功能模具，是我國重點發(fā)展的精密模具品種。圖1-3為轎車覆蓋件模具。有代表性的是集機電一體化的鐵芯精密自動閥片多功能模具，已基本達到國際水平。但總體上和國外多工位級進模相比，在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上，仍存在一定差距。1-2汽車模具圖1-3級進模掌握模具設(shè)計和制造技能是模具專業(yè)畢業(yè)生的必備素質(zhì)，對提高我國整體制造水平有重要意義。第二章一.沖壓工藝設(shè)計（一）.沖壓件（腳踏外板）工藝性分析一、零件沖壓加工工藝性分析1.材料：10鋼，優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的沖壓性能；零件結(jié)構(gòu)：該制件為半球形有凸緣淺拉深件，需要對毛坯進行計算，且間隙、落料拉伸凸凹模及拉深高度的確定應(yīng)符合制件要求。模具設(shè)計方面：凹凸模的設(shè)計應(yīng)保證各工序間動作穩(wěn)定。尺寸精度：零件圖上所有未注公差的尺寸，屬于自由尺寸，可按IT10級確定工件尺寸的公差。(GB/T1800.3-2009)2.工件結(jié)構(gòu)：零件結(jié)構(gòu)形狀簡單；3.尺寸精度：IT9;4.無毛刺。（二）.沖壓工藝方案的確定1.方案一：先落料，后沖孔，采用單工序模生產(chǎn)；2.方案二：落料沖孔復(fù)合沖壓，復(fù)合模生產(chǎn)；3.方案三：沖孔——落料連續(xù)沖壓，采用級進模生產(chǎn)。分析：方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序，兩副模具，生產(chǎn)效率低，難以滿足零件質(zhì)量要求；方案二孔邊距小于凸凹模允許的最小壁厚，因此不考慮復(fù)合沖壓；采用方案三級進模。.工藝計算1、凸、凹模刃口尺寸計算原則（1）．設(shè)計落料模先確定凹模刃口尺寸，以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上，即沖裁間隙通過減小凸模刃口尺寸來取得；設(shè)計沖孔模先確定凸模刃口尺寸，以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上，沖裁間隙通過增大凹模刃口尺寸來取得。（2）．根據(jù)沖模在使用過程中的磨損規(guī)律，設(shè)計落料模時，凹?；境叽鐟?yīng)取接近或等于工件的最小極限尺寸；設(shè)計沖孔模時，凸?；境叽鐒t取接近或等于工件孔的最大極限尺寸。模具磨損預(yù)留量與工件制造精度有關(guān)。（3）．沖裁（設(shè)計）間隙一般選用最小合理間隙值（Z）。（4）．選擇模具刃口制造公差時，要考慮工件精度與模具精度的關(guān)系，即要保證工件的精度要求，又要保證有合理的間隙值。一般沖模精度較工件精度高2～4級。對于形狀簡單的圓形、方形刃口，其制造偏差值可按ＩＴ６～ＩＴ７級來選??；對于形狀復(fù)雜的刃口制造偏差可按工件相應(yīng)部位公差值的1/4來選??；對于刃口尺寸磨損后無變化的制造偏差值可取工件相應(yīng)部位公差值的1/8并冠以（±）。（5）．工件尺寸公差與沖模刃口尺寸的制造偏差原則上都應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注為單向公差。但對于磨損后無變化的尺寸，一般標(biāo)注雙向偏差。落料件上偏差為零，下偏差為負；沖孔件上偏差為正，下偏差為零。（6）.加工方法：在沖壓工藝性分析的基礎(chǔ)上，擬定出可能的幾套沖壓工藝方案，然后根據(jù)生產(chǎn)批量和企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)條件，通過對各種方案的綜合分析和比較，確定一個技術(shù)經(jīng)濟性最佳的工藝方案。

一般說來，制定沖壓工藝方案主要包括以下內(nèi)容：通過分析和計算，確定沖壓加工的工序性質(zhì)、數(shù)量、排列順序和工序組合方式、定位方式；確定各工序件的形狀及尺寸；安排其他非沖壓輔助工序等。

(1)工序性質(zhì)的確定

沖壓件的工序性質(zhì)是指該零件所需的沖壓工序種類。沖壓工序性質(zhì)應(yīng)根據(jù)沖壓件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸和精度要求，各工序的變形規(guī)律及某些具體條件的限制予以確定。通常說來，在確定工序性質(zhì)時，可從以下三方面考慮。

①一般情況下，可以從零件圖上直觀地確定工序性質(zhì)

如圖8.1.2所示平板件沖壓加工時，常采用剪裁、落料、沖孔等沖裁工序。當(dāng)零件的平面度要求較高時，還需在最后采用校平工序進行精壓；當(dāng)零件的斷面質(zhì)量和尺寸精度要求較高

時，則需在沖裁工序后增加修整工序，或直接用精密沖裁工藝進行加工。

如圖8.1.3所示彎曲件沖壓加工時，常采用剪裁、落料、彎曲工序。當(dāng)彎曲件上有孔時，還需增加沖孔工序；當(dāng)彎曲件彎曲半徑小于允許值時，常需在彎曲后增加一道整形工序。

各類空心件多采用剪裁、落料、拉深和切邊等工序。對于帶孔的拉深件，還需采用沖孔工序。當(dāng)拉深件徑向尺寸精度要求較高或圓角半徑較小時，則需在拉深工序后增加一道精整或整形工序。當(dāng)拉深件底部厚度大于壁厚時，可以采用變薄拉深。

②在某些情況下，需對零件圖進行計算、分析比較后，確定工序性質(zhì)

如圖8.1.4a）所示的零件，材料為Q235，料厚為1．5mm，從形狀上初步判斷可用落料、沖孔與翻邊三道工序或落料沖孔與翻邊兩道工序完成。但經(jīng)過計算分析后發(fā)現(xiàn)，由于翻邊系數(shù)小于極限翻邊系數(shù)，使翻邊高度達不到零件的要求，因而應(yīng)改用落料、拉深、圖8.1.4內(nèi)孔翻邊件

沖孔、翻邊工序，如圖8.1.4b）所示。

又如圖8.1.5所示的零件，材料為08鋼，料厚為0.8±0.08mm，圖a）所示零件采用落料、拉深和沖孔三道工序，若圖（b）所示零件也采用這樣的沖壓工藝，則經(jīng)計算拉深前的坯料直徑應(yīng)為φ81mm，其拉深系數(shù)為33/81=0．4，小于極限拉深系數(shù)，而且零件根部的圓角半徑較小(R2)，形成了對拉深變形很不利的條件。生產(chǎn)中采用圖b)所示的工藝過程，即經(jīng)過落料沖孔復(fù)合、拉深、沖底孔與切邊、沖六個φ6mm孔等四道工序制成。

③有時為了改善沖壓變形條件或方便工序定位，需增加附加工序

如圖8.1.5b)所示的零件沖壓工藝中增加預(yù)沖孔φ10．8mm的工序，是根據(jù)變形需要而增加的附加工序，此孔并非零件上的一部分，生產(chǎn)中叫做變形減輕孔，其作用是使拉深時坯料內(nèi)部(小于φ33mm的部分)金屬向外擴展；因而就能減少外部(大于φ33mm的部分)金屬向內(nèi)收縮，使變形區(qū)發(fā)生變化，變形方式增加，從而一次拉深即可得到要求。因此，生產(chǎn)中經(jīng)常采用這類變形減輕孔或者工藝切口，達到改善沖壓變形條件、提高成形質(zhì)量的目的。.分開加工：具有互換性、制造周期短，但Z不易保證，需提高加工精度，增加制造難度。適用于圓形或簡單刃口。.配合加工Z易保證，無互換性、制造周期長。適用于異形或復(fù)雜刃口。2、凸、凹模刃口尺寸的計算方法（1）．按凸模與凹模圖樣分別加工法落料。設(shè)工件的尺寸為D，根據(jù)計算原則，落料時以凹模為設(shè)計基準(zhǔn)。首先確定凹模尺寸，使凹模的基本尺寸接近或等于工件輪廓的最小極限尺寸；將凹模尺寸減去最小合理間隙值，即得到凸模尺寸，即D=（D-X?）；D=（D-Z）=（D-X?-Z）；工件Φ50落料，凹模D=49.94mm；凸模D=49.84。校準(zhǔn)0.025+0.016>0.140-0.100，所以取=0.4（Z-Z）=0.016，=0.6（Z-Z）=0.024，最終D=49.94=mm，D=49.84。沖孔設(shè)沖孔尺寸為d，根據(jù)計算原則，沖孔時以凸模為設(shè)計基準(zhǔn)。首先確定凸模尺寸，使凸模的基本尺寸接近或等于工件孔的最大極限尺寸；將凸模尺寸增大最小合理間隙值，即得到凸模尺寸，即d=（d+X?）；d=（d+Z）=（d+X?+Z）。工件Φ18mm,凸模d=18.04，凹模d=18.14mm；R22.5mm凸模d=22.55mm，凹模d=22.65mm；R17.5mm凸模d=17.54mm，凹模d=17.64mm；R2.5mm凸模d=2.52mm，凹模d=2.62mm。校準(zhǔn)均合理。式中D——落料凹?；境叽纾╩m）；D——落料凸?；境叽纾╩m）；D——落料件最大極限尺寸（mm）；d——沖孔凸?；境叽纾╩m）；d——沖孔凹模基本尺寸（mm）；d——沖孔件孔的基本尺寸（mm）；?——沖件公差（mm）；Z——凸凹模最小初始雙面間隙（mm）（查表得0.100mm）；——凸模下偏差（mm），按IT6選用；——凹模上偏差（mm），按IT7選用。X——磨損系數(shù)（制件公差I(lǐng)T9，選X=1）。工件的材料利用率工件的材料利用率的計算沖裁件的實際面積與所用板料面積的百分比稱為材料利用率，它是衡量合理利用材料的經(jīng)濟性指標(biāo)。一個步距內(nèi)的材料利用率可用下式表示η=A/（Bs）*100%式中η——材料利用率；A——一個沖裁件的實際面積；s——送料進距；B——條料寬度。工件A=1394.16mm2，B=52mm，s=51mm；η=52.57%.4.沖裁力的計算，用普通平刃口模具沖裁時，沖裁力FF=Ltбb或F=KLtτ。式中K——系數(shù)，K=1.3L——沖裁周邊長度（mm）τ?！牧系目辜魪姸龋∕Pa）бb——材料的抗拉強度（MPa）得бb=255~333（MPa）（為方便計算，取350（MPa））F=1.3*1*350*340=155KN模具采用剛性卸料裝置，卸料力F=KF=0.06*155=9.3KN；推料力F=nKF=4*155*0.07=43.4KN;頂件力F=KF=0.08*155=12.4KN.計算壓力中心對稱沖裁件的壓力中心，位于沖裁件輪廓圖形的幾何中心上。.沖壓設(shè)備的選定公稱壓力F=F+F≈200KN初選壓力機查文獻，開式雙柱可傾壓力機參數(shù)，型號規(guī)格為J2搭邊值的確定：工件間a1=1mm,側(cè)面a=1mm，步距51mm條料寬度的確定：有側(cè)壓裝置B=(Dmax+2a);A=B+C=Dmax+2a+CB——條料寬度（mm）52mmDmax——條料寬度方向沖裁件的最大尺寸（mm）a——側(cè)搭邊值（mm）1mm?——條料寬度的單向偏差（mm）A——導(dǎo)料板間距離（mm）C——導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙（mm）.沖壓工藝卡制定標(biāo)記產(chǎn)品名稱冷沖壓工藝卡片零件名稱油封墊片年產(chǎn)量第頁產(chǎn)品圖號零件圖號大批量共頁材料牌號及技術(shù)條件10毛坯形狀及尺寸條料：規(guī)格序號工序名稱工序草圖模具名稱及圖號設(shè)備檢驗要求備注2落料底圖總號編制校對審核批準(zhǔn)第三章（一）.模具結(jié)構(gòu)的選擇級進模結(jié)構(gòu).定位方式的選擇導(dǎo)料板：設(shè)在條料兩側(cè)，與卸料板（或?qū)О澹┓珠_制造側(cè)壓裝置：采用簧片式側(cè)壓裝置擋料銷：固定擋料銷和始用擋料銷導(dǎo)正銷.卸料、出件方式的選擇固定卸料板，規(guī)格：160mmX125mmX16mm，材料：45.導(dǎo)向方式的選擇導(dǎo)柱和導(dǎo)套導(dǎo)向，導(dǎo)柱導(dǎo)套均采用標(biāo)準(zhǔn)件.主要零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計異形凸模凸模凹模板.模具總裝圖第四章模具制造（一）.根據(jù)凸模、凹模零件圖紙分析其加工工藝，確定毛坯異形凸模毛坯：材料：T10A，51mmX20mmX20mm，凸模1毛坯：材料：T10A,55XΦ30mm，凸模2毛坯：材料：T10A,55XΦ60mm，凹模板毛坯：材料：T10A,165mmX130X20mm.制定凸模、凹模零件加工卡凸模1備料——粗車——半精車——精車——研磨凸模1備料——粗車——精車——研磨凹模板:下料——鍛造——刨六面——銑平面——鉗工劃線——鉆孔——加工型腔——熱處理——研磨.編制加工程序異形凸模和凹模板采用線切割加工，凸模2凸模3采用數(shù)控車床加工凸模1程序%01T0101S600M03G0X56Z1G71U1R1P1Q2X0.3Z0.05F60G00X100Z100M05M00T0101S800M03G0X19Z1N1G01X18F30Z-29.5G03X22Z-25.5G01X22Z-45X26Z-51N2X30G0X100Z100M05M30（四）.加工出凸模、凹模第五章.模具裝配調(diào)試模具裝配流程：（一）.組件裝配1.將模柄裝配于上模座內(nèi)，并磨平端面，配作騎縫圓柱銷2.將異形凸模、凸模、凸模裝入凸模固定板并磨平端面（二）.確定裝配基準(zhǔn)件選擇凹模為基準(zhǔn)件（三）.總裝配1.將凹模板放在下模座上，找正位置；按照凹模上螺釘孔和銷釘孔的位置配作下模座上的螺釘孔和銷釘孔，裝入螺釘和銷釘。2.將凸模組件裝入凹模，配作上模座和凸模固定板上的螺釘孔，裝入螺釘。3.松開凸模固定板上的螺釘，調(diào)整凸、凹模間隙使其均勻，擰緊螺釘后配作上模座和凸模固定板上的銷釘孔、裝入銷釘4.裝配其他零件，包括卸料板、導(dǎo)料板、擋料銷、承料板和導(dǎo)正銷5.檢驗、試沖。第五章總結(jié)經(jīng)過四個周的模具設(shè)計與制造綜合實訓(xùn)，我們基本上完成了預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。在這四個周里，我們經(jīng)歷模具設(shè)計、制造和產(chǎn)品試制的完整過程，不僅培養(yǎng)了自己正確的零件設(shè)計理念，還提高了動手操作能力，讓我們對自己以后的就業(yè)也充滿了信心，從多個方面提升了自己。在為期四周的實訓(xùn)期間，用到了好多本學(xué)期在課堂上所學(xué)到的知識，這次實訓(xùn)將幾科書本知識融入其中，讓我們在動手的同時，不僅對以前的所學(xué)理解的更加透徹，加深了我們的印象，更是讓我們學(xué)到了書本上學(xué)不到的知識，拓展了我們的知識面，使我們收獲頗豐。首先，感觸最多的就是在專業(yè)基礎(chǔ)知識方面的提高。以前上課時，因為缺乏對生產(chǎn)實際的了解，盡管課堂任課老師也會播放一些教學(xué)視頻作為輔助，但是總讓我們覺得不是很貼近，對所學(xué)的不同材料的熱處理、加工方法等方面都沒有比較直接、感性的認識，從而導(dǎo)致了對相關(guān)的知識點理解不透，不能形成系統(tǒng)的知識鏈，進而導(dǎo)致對所學(xué)知識的迷茫。而通過這次的模具設(shè)計與制造綜合實訓(xùn)，我們不僅親眼見識到了書中所提到的材料，更是能夠親自動手對各種材料進行加工操作，在了解各種材料顏色、硬度等物理特性的同時，也加深了我們所學(xué)知識的印象，有利于我們把知識點進行歸納總結(jié)，提高自己的專業(yè)水平。再者，這次的實訓(xùn)也讓我們認識到了團隊合作的重要性。我們通過團體合作，把小組按每個人的不同強項分成三批，分別進行資料的查找、尺寸的計算以及零件圖的繪制，既讓資源得到了合理的優(yōu)化，也縮短了工時，保證了任務(wù)在指定時間內(nèi)的完成。參考文獻《沖壓模具簡明設(shè)計手冊》郝濱海編，化學(xué)工業(yè)出版社2005年版；《沖壓工藝與模具設(shè)計》賈俐俐主編，人民郵電出版社2008年版；《機械制圖與計算機繪圖》李萍萍，賀煒主編，機械工業(yè)出版社2010年版；4.《模具CAD/CAM》，何濤主編，北京大學(xué)出版社，2004年版。5.《機械制造基礎(chǔ)》，朱秀琳主編，機械工業(yè)出版社，2001年版。目錄TOC\o"1-2"\h\z第一章項目的意義和必要性 11.1項目名稱及承辦單位 11.2項目編制的依據(jù) 11.3肺寧系列產(chǎn)品的國內(nèi)外現(xiàn)狀 21.4產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度分析 31.5項目的市場分析 4第二章項目前期的技術(shù)基礎(chǔ) 82.1成果來源及知識產(chǎn)權(quán)情況，已完成的研發(fā)工作 82.3產(chǎn)品臨床試驗的安全性和有效性 8第三章建設(shè)方案 233.1建設(shè)規(guī)模 233.2建設(shè)內(nèi)容 233.3產(chǎn)品工藝技術(shù) 233.5產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 293.6土建工程 373.7主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo) 39第四章建設(shè)內(nèi)容、地點 414.1建設(shè)內(nèi)容及建設(shè)規(guī)模 414.2建設(shè)地點 414.3外部配套情況 44第五章環(huán)境保護、消防、節(jié)能 465.1環(huán)境保護 465.2消防 495.3節(jié)能 50第六章原材料供應(yīng)及外部配套條件落實情況 526.1主要原輔材料、燃料、動力消耗指標(biāo) 526.2公用工程 54第七章建設(shè)工期和進度安排 567.1建設(shè)工期和進度安排 567.2建設(shè)期管理 56第八章項目承擔(dān)單位或項目法人所有制性質(zhì)及概況 578.1項目承擔(dān)單位概況 578.2企業(yè)財務(wù)經(jīng)濟狀況 588.3