(完整版)沖壓模具設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì).doc

1、摘要本設(shè)計(jì)是對(duì)給定的產(chǎn)品圖進(jìn)行沖壓模具設(shè)計(jì)。 沖壓工序的選擇是經(jīng)查閱相關(guān)資料和對(duì)產(chǎn)品形狀仔細(xì)分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行的； 沖壓模具的選擇是在綜合考慮了經(jīng)濟(jì)性、 零件的沖壓工藝性以及復(fù)雜程度等諸多因素的基礎(chǔ)上進(jìn)行的； 產(chǎn)品毛坯展開(kāi)尺寸的計(jì)算是在方便計(jì)算但不影響模具成型的前提下簡(jiǎn)化為所熟悉的模型進(jìn)行的。 文中還對(duì)沖壓模具成型零件和其他相關(guān)零件的選擇原則及選擇方法進(jìn)行了說(shuō)明。 沖壓件的設(shè)計(jì)首先要從沖壓生產(chǎn)工藝上對(duì)所要設(shè)計(jì)的鐵芯片進(jìn)行沖壓工藝的分析與計(jì)算，然后在分析計(jì)算的基礎(chǔ)上并參看相關(guān)的沖壓設(shè)計(jì)資料確定沖壓工藝方案， 再在此基礎(chǔ)上確定各工序的復(fù)合關(guān)系后， 再進(jìn)入沖模各具體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 在此基礎(chǔ)上對(duì)各副沖壓模

2、具的主要零部件的尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)與計(jì)算， 期間要參考大量與沖壓相關(guān)的資料和翻閱各種“沖壓手冊(cè)”，并通過(guò)計(jì)算以確定各副模具具體的結(jié)構(gòu)及尺寸，通過(guò)不斷的計(jì)算與修改， 并在指導(dǎo)老師的悉心關(guān)懷和耐心指導(dǎo)下進(jìn)行不間斷的反復(fù)修改，最終確定畫(huà)出了一副裝配圖和 3 副零件圖和一張立體圖。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我了解和掌握了許多實(shí)際的東西， 結(jié)合我在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中所看所想的一些東西， 有了自己的一些收獲。 在此特別感謝學(xué)院，學(xué)校各位老師給我的這次機(jī)會(huì)和悉心指導(dǎo) 。【關(guān)鍵詞】 沖壓工序，沖壓模具 ，沖壓工藝，設(shè)計(jì)計(jì)算AbstractThe design of a given product plans for stampin

3、g die design. Stamping process is the choice of the available relevant information and a detailed analysis of the shape of the products on the basis of; stamping die option is considered in the economy, parts of the stamping process and the complexity of many factors, and so on the basis of; Product

4、s rough start calculating the size is calculated at a convenient but does not affect mold forming on the premise familiar to simplify the model. The paper also forming part of the stamping dies and other relevant parts of the principle of choice and select the method described. Stamping parts from t

5、he design of the first stamping on the production process to be designed to cover iron of chipfor stamping process of analysis and calculation and then calculated on the basis of analysis and see stamping design information related to determine the programme stamping process, and on this basis The p

6、rocess of determining the relationship, and then entered the concrete structure of the die design. On this basis, all of the major parts stamping die design and size, the large number of reference during the relevant information with the press and read all kinds of stamping Manual and calculated to

7、determine the specific mold of the structure and Size, by the calculation and constant changes in the careful guidance of teachers under the guidance of patient care and continuously repeated changes to draw the final 1 assembly and 3 parts map. Through this I graduated from design to understand and

8、 master the many practical things with my internship in the production of which would like to see some of the things, withsome of their own this special thanks to college, school teachers forgiving me this opportunity and the careful guidance.Key words: Stamping process, Stamping dies, Sheet metal f

9、orming technology, Designcalculation目錄1緒 論 .1.1 沖壓的概念、特點(diǎn)及應(yīng)用.1.2沖壓的基本工序及模具. .1.3沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向.2 沖裁件工藝性及材料分析.2.1沖裁件的工藝性分析 . .2.2沖裁件的精度與粗糙度. .2.3沖裁件的材料 . .3沖壓模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).3.1 模具類型 . .3.2操作與定位方式 . .3.3卸料與出件方式 . .3.4 模架類型及精度 . .4沖壓模具工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算. .4.1排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 . .4.2設(shè)計(jì)沖壓力與壓力中心 , 初選壓力機(jī) .4.2.1沖裁力 .4.2.2壓力中心 .4.2.3計(jì)算凸凹

10、模刃口尺寸及公差.5 模具的總體零件設(shè)計(jì)與圖紙 . .5.1 鐵芯片沖壓模具裝配圖 .5.2模具的零件設(shè)計(jì) . .5.2.1凹模設(shè)計(jì) .5.2.2凸模設(shè)計(jì) .5.2.3選擇堅(jiān)固件及定位零件.結(jié) 論 .謝辭 . .參考文獻(xiàn) .1 緒 論1.1 沖壓的概念、特點(diǎn)及應(yīng)用沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備 （主要是壓力機(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（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(duì)材料進(jìn)行冷變形加工，且主要采用板料來(lái)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

11、為沖壓模具，簡(jiǎn)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(méi)有符合要求的沖模， 批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行；沒(méi)有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝就無(wú)法實(shí)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(jī)械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無(wú)論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。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(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化。這是因?yàn)闆_壓是依靠沖模和沖壓設(shè)備來(lái)完成加工， 普通壓力機(jī)的行程次數(shù)為每分鐘可達(dá)幾十次， 高速壓力要每分鐘可達(dá)數(shù)百次甚至千次以上，而且每次沖壓行程就可能

12、得到一個(gè)沖件。（2）沖壓時(shí)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(zhǎng) , 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(shí)材料的冷變形硬化效應(yīng)，沖壓的強(qiáng)度和剛度均較高。（4）沖壓一般沒(méi)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(shí)一個(gè)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

13、在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點(diǎn)才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)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(dāng)多的工業(yè)部門(mén)越來(lái)越多地采用沖壓法加工產(chǎn)品零部件， 如汽車、農(nóng)機(jī)、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(mén)中，沖壓件所占的比重都相當(dāng)?shù)拇?，少則60%以上，多則 90%以上。不少過(guò)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(shuō)，如果生產(chǎn)中不諒采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門(mén)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(jìn)行產(chǎn)品更新?lián)Q代等都是難以實(shí)現(xiàn)的。1.2沖壓的基本工序及模具由于沖壓加工的零

14、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(lái)，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(shí)際生產(chǎn)中， 當(dāng)沖壓件的生產(chǎn)批量較大、 尺寸較少而公差要求較小時(shí)，若用分散的單一工序來(lái)沖壓是不經(jīng)濟(jì)甚至難于達(dá)到要求。 這時(shí)在工藝上多采用集中的方案， 即把兩種

15、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(jí)進(jìn)和復(fù)合 -級(jí)進(jìn)三種組合方式。復(fù)合沖壓 在壓力機(jī)的一次工作行程中， 在模具的同一工位上同時(shí)完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方法式。級(jí)進(jìn)沖壓 在壓力機(jī)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(jí)進(jìn) 在一副沖模上包含復(fù)合和級(jí)進(jìn)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(jí)進(jìn)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

16、被固定在壓力機(jī)工作臺(tái)或墊板上，是沖模的固定部分。工作時(shí)，坯料在下模面上通過(guò)定位零件定位，壓力機(jī)滑塊帶動(dòng)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(shí)，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(lái)，以便進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(guó)內(nèi)外對(duì)沖壓成形理論的研究非常

17、重視， 在材料沖壓性能研究、 沖壓成形過(guò)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(jìn)展。 特別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展和塑性變形理論的進(jìn)一步完善， 近年來(lái)國(guó)內(nèi)外已開(kāi)始應(yīng)用塑性成形過(guò)程的計(jì)算機(jī)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(guò)程， 根據(jù)分析結(jié)果， 設(shè)計(jì)人員可預(yù)測(cè)某一工藝方案成形的可行性及可能出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，并通過(guò)在計(jì)算機(jī)上選擇修改相關(guān)參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)工藝及模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)。這樣既節(jié)省了昂貴的試模費(fèi)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(kuò)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

18、。目前，國(guó)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(wú)模多點(diǎn)成形工藝等精密、高效、經(jīng)濟(jì)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(kuò)大了沖壓加工范圍， 目前精密沖裁加工零件的厚度可達(dá) 25mm，精度可達(dá) IT1617 級(jí)；用液體、橡膠、聚氨酯等作柔性凸?；虬寄５能浤３尚喂に嚕?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(jì)效果；采用爆炸等高能效成形方法對(duì)于加工各種尺寸在、 形狀復(fù)雜、批量小、強(qiáng)度高和精度要求較高的板料零件， 具有很重要的實(shí)用意義；利用金屬材料的超塑性進(jìn)行超塑成形， 可以用一次成形代替多道普通的沖壓成形

19、工序， 這對(duì)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(wú)模多點(diǎn)成形工序是用高度可調(diào)的凸模群體代替?zhèn)鹘y(tǒng)模具進(jìn)行板料曲面成形的一種先進(jìn)技術(shù)， 我國(guó)已自主設(shè)計(jì)制造了具有國(guó)際領(lǐng)先水平的無(wú)模多點(diǎn)成形設(shè)備， 解決了多點(diǎn)壓機(jī)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(shí)利用反復(fù)成形技術(shù)可消除材料內(nèi)殘余應(yīng)力， 實(shí)現(xiàn)無(wú)回彈成形。 無(wú)模多點(diǎn)成形系統(tǒng)以 CADCAMCAE 技術(shù)為主要手段，能快速經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)三維曲面的自動(dòng)化成形。(2) 沖模是實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的基本條件 .在沖模的設(shè)計(jì)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(dòng)、精密、安全等大批量現(xiàn)代生產(chǎn)的需要， 沖模

20、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(dòng)化的模具加工機(jī)床和檢測(cè)設(shè)備以及模具 CADCAM 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(jiǎn)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(jí)進(jìn)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(gè)工位以上的級(jí)進(jìn)模進(jìn)距精度可達(dá)到 2 微米，多功能級(jí)進(jìn)模不僅可以完成沖壓全過(guò)程， 還可完成焊接、裝配等工序。我國(guó)主要汽車模具企業(yè)，已能生產(chǎn)成套轎車覆蓋件

21、模具，在設(shè)計(jì)制造方法、手段方面已基本達(dá)到了國(guó)際水平，但在制造方法手段方面已基本達(dá)到了國(guó)際水平， 模具結(jié)構(gòu)、功能方面也接近國(guó)際水平，但在制造質(zhì)量、精度、 制造周期和成本方面與國(guó)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(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(cè)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 1500040000rmin）,加工精度一般可達(dá) 10 微米，最

22、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(shí)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(jiǎn)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(jī)床，配置有電極損耗自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)、CADCAM 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)今電火花加工機(jī)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(dāng)高，功能也相當(dāng)完善，自動(dòng)化程度已達(dá)到無(wú)人看管運(yùn)行的程

23、度，目前切割速度已達(dá)到 300mmmin,加工精度可達(dá) 1.5 微米，表面粗糙度達(dá)Ra=010.2 微米 ;精度磨削及拋光已開(kāi)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(biāo)磨床及自動(dòng)拋光等先進(jìn)設(shè)備和技術(shù) ;模具加工過(guò)程中的檢測(cè)技術(shù)也取得了很大的發(fā)展 ,現(xiàn)在三坐標(biāo)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)密的除塵措施及簡(jiǎn)單操作步驟， 使得現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化檢測(cè)成為可能。此外，激光快速成形技術(shù)（ RPM ）與樹(shù)脂澆注技術(shù)在快速經(jīng)濟(jì)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(guò)陶瓷精鑄、電弧涂噴、消失模、熔模等技術(shù)可快速制造各種

24、成形模。如清華大學(xué)開(kāi)發(fā)研制的“ M-RPMS- 型多功能快速原型制造系統(tǒng)” 是我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的世界惟一擁有兩種快速成形工藝（分層實(shí)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(jì)和制造，具有較好的價(jià)格性能比。一汽模具制造公司在以CADCAM 加工的主模型為基礎(chǔ)， 采用瑞士汽巴精化的高強(qiáng)度樹(shù)脂澆注成形的樹(shù)脂沖模應(yīng)用在國(guó)產(chǎn)轎車試制和小批量生產(chǎn)開(kāi)辟了新的途徑。(3) 沖壓設(shè)備和沖壓生產(chǎn)自動(dòng)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(dòng)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

25、由單工位、 單功能、低速壓力機(jī)朝著多工位、多功能、高速和數(shù)控方向發(fā)展，加之機(jī)械乃至機(jī)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(dòng)線和高速自動(dòng)壓力機(jī)紛紛投入使用。在高速自動(dòng)壓力機(jī)上沖壓電機(jī)定轉(zhuǎn)子沖片時(shí)，一分鐘可沖幾百片，并能自動(dòng)疊成定、轉(zhuǎn)子鐵芯，生產(chǎn)效率比普通壓力機(jī)提高幾十倍，材料利用率高達(dá)97% ；公稱壓力為 250KN 的高速壓力機(jī)的滑塊行程次數(shù)已達(dá) 2000 次 min 以上。在多功能壓力機(jī)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(shí)間就可完成自動(dòng)換模、換料和調(diào)整工藝參數(shù)等工作；美國(guó)惠特尼公司生產(chǎn)的 CNC 金屬板材加工中

26、心，在相同的時(shí)間內(nèi)，加工沖壓件的數(shù)量為普通壓力機(jī)的 410 倍，并能進(jìn)行沖孔、分段沖裁、彎曲和拉深等多種作業(yè)。近年來(lái)，為了適應(yīng)市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)， 對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來(lái)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(kāi)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(wú)需設(shè)計(jì)專用模具、性能先進(jìn)的轉(zhuǎn)塔數(shù)控多工位壓力機(jī)、激光切割和成形機(jī)、 CNC萬(wàn)能折彎?rùn)C(jī)等新設(shè)備已投入使用。特別是近幾年來(lái)在國(guó)外已經(jīng)發(fā)展起來(lái)、國(guó)內(nèi)亦開(kāi)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(shì)。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(dòng)上料與

27、下料系統(tǒng)，生產(chǎn)過(guò)程完全由計(jì)算機(jī)控制，車間實(shí)現(xiàn) 24 小時(shí)無(wú)人控制生產(chǎn)。同時(shí)，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(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化生產(chǎn)方面模具的標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化生產(chǎn)，已得到模具行業(yè)和廣泛重視。因?yàn)闆_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(shí)現(xiàn)了沖模的標(biāo)準(zhǔn)化，才能使沖模和沖模零件的生產(chǎn)實(shí)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(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)程度已達(dá) 70%80% ，模具廠只需設(shè)計(jì)制造工作零件，大部分模具零件均從標(biāo)準(zhǔn)件廠購(gòu)買， 使

28、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(lái)越細(xì)，如目前有模架廠、頂桿廠、熱處理廠等，這樣更有利于制造水平的提高和制造周期的縮短。我國(guó)沖模標(biāo)準(zhǔn)化與專業(yè)化生產(chǎn)近年來(lái)也有較大發(fā)展，除反映在標(biāo)準(zhǔn)件專業(yè)化生產(chǎn)廠家有較多增加外，標(biāo)準(zhǔn)件品種也有擴(kuò)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，主要體現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)化程度還不高（一般在 40% 以下），標(biāo)準(zhǔn)件的品種和規(guī)格較少，大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)件廠家未形成規(guī)?；a(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量也還存在較多問(wèn)題。另外，標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)的銷售、供貨、服務(wù)等都還有待于進(jìn)一步提高2 沖裁件工藝及材料分析圖 1.1 鐵芯片零件圖沖壓技術(shù)要求 :1. 材料: 硅鋼2. 材料厚度

29、 :0.35mm3. 生產(chǎn)批量 : 大批量4. 未注公差 : 按 IT10 級(jí)確定 .2.1沖裁件的工藝性分析該零件是一個(gè)山字形的芯片，上有六個(gè)小孔，而且零件很薄，在我們這里采用復(fù)合模一次成形。該零件外輪廓不是很復(fù)雜， 只有六個(gè)孔較小，要求的尺寸精度偏高，可采用高級(jí)沖模同時(shí)沖出六個(gè)孔。2.2沖裁件的精度與粗糙度沖裁件的經(jīng)濟(jì)公差等級(jí)不高于IT14 級(jí),一般落料公差等級(jí)最好低于 IT10 級(jí) ,沖孔件公差等級(jí)最好低于 IT9 級(jí) ,由表可得落料公差 ,沖孔公差分別為 0.040,孔中心距公差 0.10 而沖孔精度要求較高 ,因此可用于高精度的沖裁 ,由于沖裁件沒(méi)有斷面粗糙度的要求,我們不必考慮.2

30、.3沖裁件的材料由表可得 , 硅鋼的抗剪強(qiáng)度 =225Mpa,斷后伸長(zhǎng)率 26%,此材料具有良好的塑性級(jí)較高的彈性 , 沖裁性較好 , 可以沖裁加工 . 常用的變壓器鐵芯一般都是用硅鋼片制做的 . 硅鋼是一種合硅 ( 硅也稱矽 ) 的鋼, 其含硅量在 0848%.由硅鋼做變壓器的鐵芯 , 是因?yàn)楣桎摫旧硎且环N導(dǎo)磁能力很強(qiáng)的磁性物質(zhì) , 在通電線圈中 , 它可以產(chǎn)生較大的磁感應(yīng)強(qiáng)度 , 從而可以使變壓器的體積縮小.我們知道 , 實(shí)際的變壓器總是在交流狀態(tài)下工作 , 功率損耗不僅在線圈的電阻上 , 也產(chǎn)生在交變電流磁化下的鐵芯中 . 通常把鐵芯中的功率損耗叫“鐵損” , 鐵損由兩個(gè)原因造成 , 一

31、個(gè)是“磁滯損耗” , 一個(gè)是“渦流損耗” .磁滯損耗是鐵芯在磁化過(guò)程中, 由于存在磁滯現(xiàn)象而產(chǎn)生的鐵損 , 這種損耗的大小與材料的磁滯回線所包圍的面積大小成正比 . 硅鋼的磁滯回線狹小 , 用它做變壓器的鐵芯磁滯損耗較小 , 可使其發(fā)熱程度大大減小 .既然硅鋼有上述優(yōu)點(diǎn) , 為什么不用整塊的硅鋼做鐵芯 , 還要把它加工成片狀呢 ?這是因?yàn)槠瑺铊F芯可以減小另外一種鐵損“渦流損耗” . 變壓器工作時(shí) , 線圈中有交變電流 , 它產(chǎn)生的磁通當(dāng)然是交變的.這個(gè)變化的磁通在鐵芯中產(chǎn)生感應(yīng)電流. 鐵芯中產(chǎn)生的感應(yīng)電流 , 在垂直于磁通方向的平面內(nèi)環(huán)流著, 所以叫渦流 . 渦流損耗同樣使鐵芯發(fā)熱 . 為了減

32、小渦流損耗 , 變壓器的鐵芯用彼此絕緣的硅鋼片疊成, 使渦流在狹長(zhǎng)形的回路中 , 通過(guò)較小的截面 , 以增大渦流通路上的電阻 ; 同時(shí) , 硅鋼中的硅使材料的電阻率增大 , 也起到減小渦流的作用 .3 沖壓模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 模具類型根據(jù)零件的沖裁工藝方案, 采用倒裝式復(fù)合沖裁模.3.2操作與定位方式零件中批量生產(chǎn) , 安排生產(chǎn)可采用手工送料方式能夠達(dá)到批量生產(chǎn), 且能降低模具成本 , 因此采用手工送料方式 . 零件尺寸較大，厚度較高，保證孔的精度及較好的定位， 宜采用導(dǎo)料板導(dǎo)向， 導(dǎo)正銷導(dǎo)正，為了提高材料利用率采用始用擋料銷和固定擋料銷。3.3卸料與出件方式考慮零件尺寸較大， 厚度不高，

33、采用剛性卸料方裝置進(jìn)行打料出件。3.4 模架類型及精度由于零件材料較薄，尺寸較大，又是復(fù)合模, 因此采用導(dǎo)向平穩(wěn)的對(duì)角導(dǎo)柱模架。導(dǎo)柱，導(dǎo)套采用間隙配合4 沖壓模具工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算4.1排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算該沖裁件材料厚度較薄，尺寸大，近似方形，因此可采用直排比較合查表取， a=1.5mm ,a=1.2mm， =0.5mm，Z=0.5mm.因此根據(jù)式 3-13 ，條料的寬度為 :B=（Dmax+2a+） =(63+2 1.5+0.5) = mm進(jìn)距為 :A=D+a=28+1.2=29.2mm根據(jù)式 3-14 ，導(dǎo)板間距為：B=B+Z= 66.5+0.5=67mm由零件圖算得一個(gè)零件的面積為1264 mm

34、一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的坯料面積:BXS=66.5 29.2=1941.8mm,因此材料利用率為 :4.2設(shè)計(jì)沖壓力與壓力中心, 初選壓力機(jī) .4.2.1 沖裁力根據(jù)零件圖 , 用 CAD可計(jì)算出沖一次零件內(nèi)外周邊之和L=292.568mm(首次沖裁除外 ), 又因?yàn)?=186Mpa，t=0.3mm,取 K=1.3,則根據(jù)式 F=，F(xiàn)=1.3 292.568 0.3 186=21223N卸料力 : 查表 2.10, 取 Kx=0.5, 則Fx=KxF=0.5 21223=10612 N推件力 : 為了修模時(shí)能保證模具仍具有足夠的強(qiáng)度, 所以直壁高度取 h=6mm,故 n=最小閉合高度： 130mm4.2.

35、2壓力中心其壓力中心一定在對(duì)稱軸Y 上，即 X=0L=30mm, L=28mm, L=10mm, L=16mm, L=13mm, L=14mm, Y1=0, Y 2=30, Y 3=28, Y4=20,Y5=12,Y6=28根據(jù)排樣得：Y=l1 y1 l2 y2 l3 y3 l4 y4 l5 y5 l6 y6 l1 l2 l3 l4 l5 l6=(28 3028+1620+13 12+1428) （30+28+20+12+28)=13.53所以由以上可以算得壓力中心為G(0,13.53)4.2.3 計(jì)算凸凹模刃口尺寸及公差由于材料較薄 , 模具間隙較小 , 模具的間隙由配作保證, 工藝比較簡(jiǎn)單

36、 , 并且還可以放大基準(zhǔn)件的制造公差,( 一般可取沖件公差的14),使制造容易 , 因此采用配作加工為宜 .由落料尺寸得 , 凹模會(huì)變小 , 所以以凹模為基準(zhǔn), 配作凸模 . 由沖孔尺寸得 , 凸模尺寸變小 , 所以以凸模為基準(zhǔn) , 配作凹模 .根據(jù)表 3-9, 由材料厚度可得Z=0.03mm, Z=0.05mm(1) 落料凹模磨損后變大：A1 =60,2=28 , =14， =10 。由表可得磨損系數(shù)X=0.5 所以 :=(-x ) =(60-0.50.12) =59.94=(-x ) =(28-0.50.084) =90.15=(-x ) =(14-0.5 0.07)=13.97=(-x

37、) =(10-0.5 0.07)=9.97由于 , 為落料尺寸 , 故以凹模為基準(zhǔn) , 配作凸模，所以落料凸模刃口尺寸按凹模實(shí)際尺寸配作，保證雙面間隙值為0.32 0.400mm.(2) 由沖孔尺寸凸模磨損后變小 : =2.5,=(+)=(3.2+0.5 0.05) =2.625(3) 凸凹模磨損后不變的尺寸=3.20.1, =180.1,查表得公式 : =(),所以 : =()=3.20.05=(C)=180.05凸凹落料部分尺寸：13，60， 28， 14，10，4查表得公式： =(-)所以： c1(130.50.0840.03) 00. 02112.92800. 021c3(280.50

38、.0840.03)00.02127.92800 .021c4(140.50.070.03)00.017513.93500.0175c5(100.50.070.03)00.01759.93500.0175c6(40.50.10.03)00.0253.9200.0255 模具的總體零件設(shè)計(jì)與圖紙5.1 鐵芯片沖壓模具裝配圖根據(jù)前面的設(shè)計(jì)與分析, 我們可以得出如復(fù)合模具的總張圖圖 5.1鐵芯片沖裁復(fù)合模裝配圖5.2模具的零件設(shè)計(jì)5.2.1凹模設(shè)計(jì)凹模采用矩形板狀結(jié)構(gòu)和直接通過(guò)螺釘, 銷釘與下模座固定的固定方式. 考慮凹模的磨損和保證沖件的質(zhì)量, 凹模刃口采用直筒形刃口壁結(jié)構(gòu), 漏料部分刃口輪廓適當(dāng)擴(kuò)

39、大根據(jù)表3-28可以擴(kuò)大0.5 1mm,取 1mm,(為便于加工 , 落料凹模漏料孔可設(shè)計(jì)成近似于刃口輪廓的簡(jiǎn)化形狀 , 如圖 5-21 所示 ), 凹模輪廓尺寸計(jì)算如下:(1) 凹模輪廓尺寸的確定 :凹模高度 15mm=Kb這里凹模高度選取15mm凹模輪廓輪廓尺寸包括凹模板的平面尺寸LB( 長(zhǎng)寬 ) 及厚度尺寸 H.從凹模外邊緣的最短距離稱為凹模壁厚C.對(duì)于簡(jiǎn)單對(duì)稱形狀刃口凹模 , 由于壓力中心即對(duì)稱中心, 所以凹模和平面尺寸即可沿刃口型孔向四周擴(kuò)大一個(gè)凹模壁厚來(lái)確定, 其公式為： C=(1.5 2)H所以凹模壁厚C=30mm凹材料的選用 : 根據(jù)表 8-3, 材料選用 Cr4WmoV孔與孔

40、的校核 : 由表 3-27 校核最小 A 值為 29, 最小 B 值為 29, 最小 C 值為 19, 最小 D值為 6.84, 以上都能達(dá)到要求 , 因此得以校核 . 凹模刃口尺寸及其它具體見(jiàn)零件圖 5-21. 或后面所附的零件圖 . 設(shè)計(jì)中 , 因?yàn)閴毫χ行呐c凹模板的幾何中心相差不太 , 由壓力機(jī)根據(jù)模柄孔尺寸為 60, 壓力中心仍在模柄投影面積 , 可設(shè)他們?cè)谕S線上 . 凹模材料為 YG20圖 5.2鐵芯片落料凹模5.2.2凸模設(shè)計(jì)落料凸模刃口部分為方形,又在它里面開(kāi)孔 ,裝配導(dǎo)正銷 ,為便于凸模和固定板的加工 ,可通這設(shè)計(jì)成鉚接方式與固定板固定.沖孔凸模由于相隔不是很近 ,所以采用階

41、梯結(jié)構(gòu) ,.凸模的尺寸根據(jù)導(dǎo)料板尺寸、卸料板尺寸和安裝固定要求尺寸，所以凸模的尺寸L=15+15+15=45mm.凸模材料 W18Cr4V圖 5.3沖孔凸模5.2.3 選擇堅(jiān)固件及定位零件(1) 螺釘規(guī)格的選用 :根據(jù)設(shè)計(jì)要求模具上部分的螺釘可選用M8, 在根據(jù)實(shí)際要求 ,查標(biāo)準(zhǔn)選用 GB T 70.1-2000 M8 55,這里要 4 個(gè) ,模具下部分的螺釘根據(jù)設(shè)計(jì)選用 M8, 查得標(biāo)準(zhǔn)為 GB T(2) 圓柱銷規(guī)格的選用 :銷釘?shù)墓Q直徑可取與螺釘大徑相同或小一個(gè)規(guī)格, 根據(jù)定位方式及坯料的形狀與尺寸,選用合適的標(biāo)準(zhǔn)定位零件.5.2.4 設(shè)計(jì)和選用卸料與出件零件卸料以卸料板卸料 ,出件是以

42、凸模往下沖即可,因此不用設(shè)計(jì)出件零件 .固定卸料板的平面外形尺寸一般與凹模板相同,其厚度可取凹模厚度的 0.81 倍 ,所以卸料板的 L B H=120 8815,卸料板在此僅起卸料作用 ,凸模與卸料板間的雙邊間隙一般取 0.20.5mm,這里取 0.5mm, 材料為 Q275.卸料螺釘選有 M8 ，選取合適的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GBT5.2.5 選擇模架及其它模具零件(1) 選擇模架 : 88,閉合高度 :H=175140,上模座 :125100 30,下模座 : 12510035,導(dǎo)柱 :22150,25 150,導(dǎo)套 :22 8028,2580 28.(2) 模柄 :由壓力機(jī)的型號(hào)，可查得模柄孔的

43、直徑為 30, 深度為 64, 由裝配要求 , 模柄與模柄孔配合為 H7m6，并加銷釘防轉(zhuǎn) , 銷釘為 M9，上沉孔深 9mm，模柄內(nèi)孔直徑為 11。由于采用固定卸料，上模座回程時(shí)受力較大，因此選用壓入式模柄較合理，材料為Q235的 B 型凸緣模柄。(3) 墊板 :墊板的作用是承受并擴(kuò)散凸模傳遞的壓力 ,以防止模座被擠壓損傷,因此在與模座接觸面之間加上一塊淬硬磨平的墊板 .墊板的外形尺寸與凸模固定板相同 ,厚度可取 310mm,這里設(shè)計(jì)時(shí) ,由于壓力較大 , 根據(jù) GB2865.2-81 選取規(guī)格為 L B H=120 88 6.(4) 凸模固定板 :凸模固定板的外形尺寸與凹模的外形尺寸一致,

44、 厚度為 15mm,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選取板的規(guī)格為L(zhǎng) B H=1208815; 凸模與凸模固定板的配合為 H7n6,裝配可通過(guò) 2 個(gè)銷釘定位 ,4 個(gè)螺釘與上模座連接固定,各形孔的位置尺寸與凹模的保持一致, 頂部與凸模鉚接 , 因此必須倒角。結(jié) 論隨著畢業(yè)日子的到來(lái)， 畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。 經(jīng)過(guò)幾周的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。 在沒(méi)有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺(jué)得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來(lái)所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)， 但是通過(guò)這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。 畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)， 而且也是對(duì)自己能力的一種提高。 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來(lái)知識(shí)還比較欠缺。 自己要學(xué)習(xí)的東西還太多， 以

45、前老是覺(jué)得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程， 在以后的工作、 生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。在此要感謝我的指導(dǎo)老師對(duì)我悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我的幫助。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我通過(guò)查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。 在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西， 也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的信心， 相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。 而且大大提高了動(dòng)手的能力， 使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。 雖然這個(gè)

46、設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益在設(shè)計(jì)的過(guò)程中讓我感悟很多。 人生的道路永遠(yuǎn)都是美好的， 你的夢(mèng)想也都是最真的， 歌德說(shuō)過(guò)：那些是你的夢(mèng)想的， 那你就要去做，去嘗試，去努力，去奮斗 。謝辭值此本科學(xué)位論文完成之際，首先要感謝我的指導(dǎo)老師王秀珍。謝謝您耐心的指導(dǎo)，細(xì)心的發(fā)現(xiàn)我設(shè)各計(jì)的每一個(gè)小錯(cuò)誤，告訴我每個(gè)小小的細(xì)節(jié)！從論文題目的選定到論文寫(xiě)作的指導(dǎo), 經(jīng)由您悉心的點(diǎn)撥 , 再經(jīng)思考后的領(lǐng)悟, 常常讓我有“山重水復(fù)疑無(wú)路 , 柳暗花明又一村” 。 在論文即將付梓之際， 我的大學(xué)生活， 也可以說(shuō)是我的學(xué)生涯也即將在此劃上一個(gè)感嘆號(hào)了，真是感慨萬(wàn)千啊，我要借此機(jī)會(huì)向所有教過(guò)我的老師表示我的感謝，謝謝你們諄諄的教導(dǎo)，沒(méi)有你們就沒(méi)有我現(xiàn)在的知識(shí)，沒(méi)有你們我的大學(xué)就不完整，請(qǐng)接受我這深深的一鞠躬“謝謝你們！ ”在論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接