轎車內(nèi)定位墊片零件大批量生產(chǎn)的沖壓模具設(shè)計

1、畢業(yè)設(shè)計（論文）轎車內(nèi)定位墊片零件大批量生產(chǎn)的沖壓模具設(shè)計姓 名：杜騰學(xué) 號：12151054專 業(yè)：機械工程及自動化系 別：機械與電氣工程系指導(dǎo)教師：張海軍 講師2016年5月摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計題目為轎車內(nèi)定位墊片零件大批量生產(chǎn)的沖壓模具設(shè)計，轎車內(nèi)定位墊片零件由鋼板沖壓加工而成，目的是設(shè)計并優(yōu)化其批量生產(chǎn)工藝及部分沖壓模具，體現(xiàn)了板類沖壓零件的設(shè)計要求、內(nèi)容及方向，有一定的設(shè)計意義。通過對該零件模具的設(shè)計，設(shè)計者重新學(xué)習(xí)并加強了沖壓模具設(shè)計的基礎(chǔ)知識，為設(shè)計更復(fù)雜的沖壓模具做好了鋪墊并吸取了更深刻的經(jīng)驗。 本設(shè)計運用沖壓成型工藝及模具設(shè)計的基礎(chǔ)知識，首先分析了工件的成形工藝及模具成形結(jié)構(gòu)

2、對制件質(zhì)量的影響。介紹了轎車內(nèi)定位墊片零件大批量生產(chǎn)的沖壓模具設(shè)計時要注意的要點，如排樣與送料方式和卸料與導(dǎo)向方式，并從控制零件精度為出發(fā)點討論了主要工作件間隙的確定和刃口尺寸及沖壓力的計算，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單工序模即可。從模具設(shè)計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。關(guān)鍵詞：單工序模；沖壓模具；模具設(shè)計；工藝分析，沖孔；落料ABSTRACT The graduation design topic for car positioning gasket parts mass production of stamping

3、 die design, car positioning gasket parts from sheet metal stamping processing. The purpose is to design and optimize the production process and stamping die, and reflects the requirements of sheet metal stamping parts design, content and direction, there are certain design significance. Through the

4、 design of the die parts, designers to learn and to strengthen the basic knowledge of stamping die design, for the design of more complex stamping die paves the way for and draw a more profound experience. Points forming this design using the stamping forming process and die design of basic knowledg

5、e, the first analysis of the workpiece forming process and die structure of parts quality. In this paper, we introduce the car positioning gasket parts mass production of stamping die design should pay attention to, such as nesting and feeding and discharging and the guide way, and from the control

6、precision of parts as the starting point to discuss the main working parts clearance determination and cutting edge size and stamping force calculation, the parts for process analysis, can determine the workpiece forming process with a set of single process mode can be. From the mold design to the p

7、arts processing process and assembly process are detailed described, and should Use CAD to carry out the design of the important parts.KEYWORDS：Single working procedure die; stamping die; die design;process analysis, punching; blankingii目 錄摘要iABSTRACTii目 錄iii1 緒論12 工藝分析42.1 零件的尺寸精度分析42.2 工件結(jié)構(gòu)工藝性分析42

8、.3 沖裁件材料分析43 沖壓工藝方案確定53.1 工藝方案分析54 工藝尺寸計算64.1 排樣設(shè)計64.2 材料利用率計算64.3 沖裁壓力與壓力中心74.4 沖裁壓力中心的確定84.5 刃口尺寸的計算94.5.1 加工方法的確定94.5.2 基本工序94.5.3 確定沖裁間隙94.5.4 凹模的刃口尺寸的計算94.6 凸模刃口尺寸計算104.7 卸料彈簧的計算104.7.1 彈簧預(yù)壓力確定104.7.2 選擇彈簧104.7.3 校核所選彈簧總壓縮量114.7.4 確定彈簧的裝配高度115 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計125.1 模具類型的選擇125.2 導(dǎo)料及定距零件的設(shè)計125.2.1 擋料銷125

9、.3 卸料裝置的選擇125.3.1 卸料類型的選擇125.3.2 卸料板臺階高度的計算125.3.3 卸料凸臺寬度125.3.4 卸料銷參考國家標(biāo)準(zhǔn)確定136 工件零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計146.1 凹模的設(shè)計146.1.1 凹?？椎男螤罴翱孜辉O(shè)計146.1.2 凹模孔口側(cè)壁形狀的選擇146.1.3 凹模的設(shè)計：結(jié)構(gòu)及輪廓尺寸156.1.4 凹模的固定設(shè)計156.2 凸模的設(shè)計166.2.1 凸模結(jié)構(gòu)形式設(shè)計166.2.2 凸模長度的計算166.2.3 凸模的固定166.2.4 凸模強度的校核166.3 模架及其他零部件的設(shè)計176.3.1 模架設(shè)計176.3.2 模柄196.3.3 固定板的設(shè)計19

10、6.3.4 墊板的設(shè)計207 模具總裝圖218 沖壓設(shè)備的選取229 裝配過程239.1 上模裝配239.2 下模裝配23結(jié)論24參考文獻(xiàn)25致 謝26iv1 緒論國內(nèi)模具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀A(yù).地域分布的不平衡性：北方慢于南方，中西部地區(qū)慢于東南沿海地區(qū)，其中，模具生產(chǎn)最集中的地區(qū)分布于珠江三角與長江三角地區(qū)，其模具產(chǎn)值約能達(dá)到全國產(chǎn)值的三分之二以上，此外，中國現(xiàn)在最主要的模具市場-廣東，是中國最大的模具出口與進(jìn)口省。雖然我國當(dāng)前模具生產(chǎn)總量位居世界前列，但還是處于較低水平。加快產(chǎn)品結(jié)構(gòu)整治：最近幾年以來，精密、復(fù)雜、大型的長壽命模具以及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于模具行業(yè)總體發(fā)展速度，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整

11、速度加快；壓鑄模以及塑料模的比例擴大；此外，面向市場的專業(yè)模具廠商的數(shù)量以及其能力的增加速度較快。在將來的中國汽車模具公司的發(fā)展方向中，應(yīng)該進(jìn)一步提升模具的創(chuàng)造水品，看重產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的整治以及其自身的定位，從而占據(jù)精密度大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及技術(shù)內(nèi)涵較高的高檔模具市場。加大投入設(shè)備的力度，大力倡導(dǎo)鼓勵企業(yè)與本、專院校進(jìn)行技術(shù)上的交流與合作，多方面采用人工智能的技術(shù)以及計算機輔助的技術(shù)來進(jìn)行估化設(shè)計、模擬分析、和決策設(shè)計，從而加強企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力。積極的開拓國外市場以及促進(jìn)聯(lián)合重組國際模具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展，模具工業(yè)布局也全球化發(fā)展著，美國工業(yè)總產(chǎn)值中模具行業(yè)所占比重也呈現(xiàn)出不斷下降的態(tài)勢

12、，但是，美國的模具在全世界模具高端產(chǎn)品中依然是很重要的地位。德國在模具制造方面有著精湛，領(lǐng)先著的技術(shù)，是世界上主要的制造大國之一，因為上游行業(yè)的需要所致，德國模具占據(jù)著較為重要的地位，它擁有著世界上領(lǐng)先的汽車行業(yè)、船舶行業(yè)等制導(dǎo)技術(shù)，因為德國將技術(shù)水平較高的制造業(yè)作為立國之本，所以預(yù)測在未來發(fā)展中德國不會放棄模具制造這一領(lǐng)域，而且還會加強技術(shù)水平較高的模具的研究以及開發(fā)。模具行業(yè)發(fā)展前景分析中國模具市場未來前景廣闊 隨著模具應(yīng)用領(lǐng)域不斷增加，而且已應(yīng)用的領(lǐng)域?qū)δ＞咭灿兄嗪透叩囊?，所以，模具工業(yè)的發(fā)展速度快于其他制造行業(yè)的發(fā)展速度已經(jīng)成為一個普遍規(guī)律，目前，經(jīng)濟全球化發(fā)展趨勢日趨明顯，世

13、界模具市場供小于求，導(dǎo)致模具制造業(yè)逐漸向我國轉(zhuǎn)移以及跨國集團到我國進(jìn)行模具采購的趨勢日益明顯，我國的模具行業(yè)機遇與威脅并存，但機遇大于挑戰(zhàn)，而且未來國際模具市場前景廣闊，所以我國的模具仍具有較大的發(fā)展空間。模具產(chǎn)品市場競爭力不斷提升目前，我國處于在發(fā)達(dá)國家的技術(shù)優(yōu)勢以及發(fā)展中國家價格優(yōu)勢的雙重壓力下發(fā)展，羅百吉指出，要不斷的增強我國模具產(chǎn)品的國際競爭力，而且必須要在管理，人才培訓(xùn)和技術(shù)方面努力，提升開發(fā)高端模具的能力，積極的引進(jìn)國外的先進(jìn)制造技術(shù)，整治產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，增強自身能力，在質(zhì)量等各方面下功夫。模具行業(yè)發(fā)展速度持續(xù)增長我國的模具行業(yè)處于機遇與挑戰(zhàn)共存的局勢下，而且我國國民經(jīng)濟在“十二五”期間

14、將會繼續(xù)保持著較快的發(fā)展速度，這給模具行業(yè)的發(fā)展提供了強有力的宏觀支持。模具行業(yè)未來發(fā)展趨勢分析模具生產(chǎn)周期在模具市場全球化下將進(jìn)一步縮短當(dāng)今模具工業(yè)最主要的特征之一是模具市場全球化，模具的制造商以及購買商遍及全世界，而且模具遷移化較嚴(yán)重，即生產(chǎn)工藝程序簡單、精度低的模具加工企業(yè)想生產(chǎn)率較低以及技術(shù)水平相對落后的國家遷移，但是發(fā)達(dá)國家的模具生產(chǎn)企業(yè)則將自己定位在生產(chǎn)高水準(zhǔn)的模具上，模具企業(yè)不得不在全球化的市場競爭下努力簡化和廢除多余的生產(chǎn)工序，從而加快生產(chǎn)進(jìn)度使得模具的生產(chǎn)周期將進(jìn)一步縮短。模具多媒體、智能化發(fā)展軟件的各功能模塊越來越全面，而且各功能模塊都采用著同一數(shù)據(jù)的模型，從而實現(xiàn)信息的共

15、享與綜合管理，支持模具的設(shè)計、制作創(chuàng)造、組裝配合、檢測以及管理生產(chǎn)的全過程。模具技術(shù)逐漸發(fā)展，向高速加工、硬銑削和復(fù)合加工方向發(fā)展隨著模具精密化和大型化趨勢發(fā)展日益明顯，超精加工（加工的精度超過1m的)技術(shù)以及集電技術(shù)、化學(xué)技術(shù)、超聲波技術(shù)、激光技術(shù)等復(fù)合加工在未來的模具制造中呈現(xiàn)出廣闊的前景。模具產(chǎn)品將向更大型、更精密、更標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展從一方面來看，為了提高生產(chǎn)效率而開發(fā)的“一模多腔”以及模具的成型零件日漸大型化使得模具大型化趨勢日益明顯；從另一方面來看，醫(yī)學(xué)以及電子信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展還使得模具零件精密化及零件微型化。在國外的發(fā)達(dá)國家中模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá)到80%，在中國，隨著模具工業(yè)的發(fā)

16、展，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將推廣，其標(biāo)準(zhǔn)化程度也將會進(jìn)一步的提高，而且模具標(biāo)準(zhǔn)化工作在“十一五”期間也必將加強。快速型經(jīng)濟模具的發(fā)展前景十分廣闊伴隨著多品種小批量生產(chǎn)時代的到來，人們對模具的生產(chǎn)周期要求會越短越好，所以對于快速經(jīng)濟模具來說必將有著比較廣闊的發(fā)展前景。更優(yōu)質(zhì)的模具材料及更先進(jìn)的表面處理技術(shù)受到重視在選用優(yōu)質(zhì)的鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)應(yīng)該得到重視，因為選材、用材不當(dāng)而導(dǎo)致模具早早的失效，這種錯誤占失效模具的45%以上，所以優(yōu)質(zhì)模具材料及先進(jìn)表面處理技術(shù)應(yīng)受到重視。 我國應(yīng)更注重創(chuàng)新開發(fā)能力的提升 我國要改變現(xiàn)狀，所以必須要提高我們的自主、創(chuàng)新開發(fā)能力，將“做強做大”作為核心。雖然模

17、具行業(yè)每年進(jìn)口的設(shè)備達(dá)到幾十億，單自主創(chuàng)新開發(fā)方面的投入仍然很欠缺，所以應(yīng)該采取有效的措施來改善，應(yīng)該以模具的質(zhì)量為大前提來提高出口能力，以此提高自己，增強國際競爭力。國際牟協(xié)秘書長羅百吉指出，提高自主創(chuàng)新開發(fā)能力是一項長期的戰(zhàn)略任務(wù)，并且是當(dāng)務(wù)之急。無論是在企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)機構(gòu)、或者進(jìn)出口結(jié)構(gòu)的模具行業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整都在朝著合理化的方向發(fā)展著，但是仍然不足，目前的結(jié)構(gòu)仍需要進(jìn)一步的整治，增長方式也需要進(jìn)一步的改變，而且如果想要我國的模具產(chǎn)品的質(zhì)量與水平真正的提高，必須以質(zhì)為先于量的擴張，才能是模具產(chǎn)業(yè)擁有國際市場的競爭力，使我國的模具產(chǎn)品質(zhì)量的提升與出口量的增長相結(jié)合。3北京交通大學(xué)

18、海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）2 工藝分析圖2-1 零件圖2.1 零件的尺寸精度分析該零件的尺寸精度要求最高的是兩孔中心距的尺寸及公差820.2mm。按參考書2表2.5查得，用一般精度沖裁模具就能達(dá)到0.15mm，不需要采用精沖或修整等特殊沖裁方式。2.2 工件結(jié)構(gòu)工藝性分析零件結(jié)構(gòu)相對較簡單，對稱，無精度要求較高的尖角與圓弧，僅在兩側(cè)有各一個圓孔，且孔徑較大，滿足沖裁最小孔徑要求，能保證成型后各尺寸公差滿足要求；零件上孔之間距離和孔到邊的距離，以及尺寸標(biāo)注都符合沖裁工藝要求。2.3 沖裁件材料分析30號鋼與低碳鋼相比，強度、硬度均較高，具有比較好的可沖壓性，用來制造汽車墊片具有良好性能。1北京交通

19、大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）3 沖壓工藝方案確定3.1 工藝方案分析綜合考慮幾種工藝方案與結(jié)構(gòu)形式，要滿足工件的大批量生產(chǎn)，所以考慮選擇效率相對比較高的級進(jìn)模，但是級進(jìn)模制造成本較高而且復(fù)雜度也較高，同時考慮此工件只是需要簡單的落料模具，而且尺寸較小，尺寸的精度要求不高，所以考慮采用單工序模即可。綜上基本性質(zhì)分析最終確定采用單工序落料模，并采用彈性式卸和上出料方式來防止沖裁過程變形引起的質(zhì)量問題。1北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）4 工藝尺寸計算4.1 排樣設(shè)計搭邊查參考書2表2.9得：a=2mm a1=1.5mm圖4-1圖4-1 排樣圖4.2 材料利用率計算1沖裁件的面積A為2.條料寬度

20、為b=116+2a=120mm3.進(jìn)距為h=34+a1=35.5mm4.一個步距內(nèi)材料利用率。按公式 （4-1）計算，這里n=1.4.3 沖裁壓力與壓力中心根據(jù)模具采用彈性卸料和上出料方式，總沖壓力應(yīng)包括沖裁力、卸料力和頂件力。根據(jù) （4-2）計算，其中，料厚t=0.3mm；查30號鋼材料抗拉強度為 =500Mpa;零件周長L為L=沖裁力： :抗拉壓強度L：沖裁周邊總長。t：料厚。落料力：根據(jù) （4-3）計算，查參考書2表2.11得=0.05。頂件力：根據(jù) (4-4）計算，查查參考書2表2.11得=0.08。：頂件力系數(shù)，其值0.04-0.08。本模具采用彈性卸料裝置和下出件的方式，所以F=

21、F+ F+ F=55401+2770+4432=62603N4.4 沖裁壓力中心的確定按比例畫出工件形狀，選定坐標(biāo)xoy，將工件輪廓分成的基本段，如圖3-3所示。應(yīng)為工件左右對稱，其壓力中心一定在對稱軸y上，所以x0=0。按公式 （4-5）計算Y0。先計算各基本段長度及其壓力中心坐標(biāo)。=116-214=88mm =0 ；=6(34-17)=102mm =(34-17)=8.5mm；=27=44mm =17+21.4mm；=2=53mm =17+27.69mm；=82mm =34mm。所以=16.44mm4.5 刃口尺寸的計算4.5.1 加工方法的確定由于零件材料較薄、形狀較復(fù)雜，為了保證凸凹模

22、之間的間隙值，所以采用凸、凹模配合加工的方法，對落料件以凹模為基準(zhǔn)。4.5.2 基本工序落料4.5.3 確定沖裁間隙根據(jù)材料牌號和厚度，查參考書2表2.12得凹、凸模的刃口間隙=0.018mm，=0.0024mm凸模的刃口尺寸按凹模的實際尺寸配制，保證雙面間隙0.0180.024mm。4.5.4 凹模的刃口尺寸的計算對零件圖中未標(biāo)注的公差尺寸，按等級IT14確定公差值。內(nèi)形尺寸按基軸制確定其極限偏差，及上偏差為零，下偏差為公差值。如表2.21所示。根據(jù)凹模磨損尺寸的增大、減少、沒有增減三種情況，將相應(yīng)的尺寸分為A類、B類、C類。根據(jù)零件公差由白哦2.18查得因數(shù)x=0.5。分別按公式A類：A=

23、（A-X） （4-6）B類：B=（B+X） （4-7）C類：C=（C+0.5X） （4-8）計算凹模刃口A類、B類、C類尺寸，如下表表4.5凹模刃口尺寸零件圖標(biāo)注尺寸零件極限偏差尺寸凹模刃口尺寸分類零件公差凹模刃口尺寸116116A0.87115.573434A0.6233.691717A0.4316.791414B0.4314.22820.2820.2C0.40820.054.6 凸模刃口尺寸計算按凹模刃口尺寸制造后的實際尺寸配制，保證雙面間隙0.0180.024mm。4.7 卸料彈簧的計算4.7.1 彈簧預(yù)壓力確定初步確定彈簧根數(shù)為6，按式F=F/n（1.1）計算每根彈簧預(yù)壓力，即F=F/

24、n=2304/6=384N4.7.2 選擇彈簧使彈簧最大工作極限負(fù)荷F1F,彈簧的參數(shù)如下表4.7表4.7彈簧參數(shù)彈簧外徑D/mm鋼絲直徑d/mm節(jié)距t/mm自由高度H0/mmF1時的高度H1/mm最大工作負(fù)荷F1/N每100件的質(zhì)量/kg365.09.08052.872013.534.7.3 校核所選彈簧總壓縮量彈簧允許最大壓縮量h1=H0-H1=31.5mm；彈簧受預(yù)壓力時的預(yù)壓縮量h=h1F/F1=10mm；卸料板工作行程：h=t+1=2+1=3mm模具修模量：h=5mm；彈簧總壓縮量：h= h+ h+ h=18mm；4.7.4 確定彈簧的裝配高度H2=H0- h=100-178=82m

25、m。11北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）5 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計5.1 模具類型的選擇 由沖壓工藝分析可知，采用正裝單工序落料模。5.2 導(dǎo)料及定距零件的設(shè)計 因為該模具加工的是條料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料銷；控制條料的送進(jìn)步距采用擋料銷。5.2.1 擋料銷 采用固定擋料銷，這種擋料銷形狀簡單，容易制造。高度尺寸h=7mm位置尺寸查參考書4得： （5-1）D擋料銷直徑M凹模落料型孔的寬度5.3 卸料裝置的選擇5.3.1 卸料類型的選擇 選用彈壓卸料的方式，這種方式操作方便且料厚不大，兼有卸料及壓料作用，沖件質(zhì)量較好，平直度較高。5.3.2 卸料板臺階高度的計算H=擋料銷厚度-料厚+卸料板與

26、導(dǎo)料板之間的間隙，最終得出卸料板的周界尺寸為，厚度為25mm5.3.3 卸料凸臺寬度卸料板凸臺寬度應(yīng)比導(dǎo)料板之間出料部分變化+0.2 5.3.4 卸料銷參考國家標(biāo)準(zhǔn)確定13北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）6 工件零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計6.1 凹模的設(shè)計6.1.1 凹?？椎男螤罴翱孜辉O(shè)計凹?？椎男螤钆c工件形狀一致，型孔的具體尺寸按凹模刃口尺寸計算公式進(jìn)行計算。模型孔沖孔的位置即工件上沖孔所在的位置。如圖6-1圖6-1 凹模6.1.2 凹?？卓趥?cè)壁形狀的選擇基本形式共有兩種：其一是孔壁垂直于頂面的直壁式 見圖6-2 圖6-2 直壁式另一種是孔壁與軸線成角的斜壁式 見圖6-3圖6-3 斜壁式兩種刃口形

27、狀的的優(yōu)缺：直壁式：強度較好，刃磨以后尺寸改變不大，沖件精度較高，但沖裁時磨損較大，工件易在型孔內(nèi)部聚集，嚴(yán)重時甚至?xí)拱寄Ｃ浟?。斜壁式：特點基本與直壁式相反，斜壁式刃口相比較于直壁式更鋒利，每次加工刃磨的磨損不大。通過綜合比較，由于工件厚度比較薄，再考慮到工件精度，最終凹?？卓趥?cè)壁形狀選擇直壁式。6.1.3 凹模的設(shè)計：結(jié)構(gòu)及輪廓尺寸采用整體式設(shè)計,凹?？椎臎_裁均采用線切割機床來加工。凹模厚度：查3第103頁表4-13取H=20mm 6.1.4 凹模的固定設(shè)計采用螺釘與銷釘將凹模固定于下模座上。本設(shè)計采用6xM12螺釘固定，和d=6的銷釘進(jìn)行定位。6.2 凸模的設(shè)計6.2.1 凸模結(jié)構(gòu)形式設(shè)

28、計綜合分析比較：該落料凸模截面較大，且強度和剛度較好，所以可采用直通式。6.2.2 凸模長度的計算當(dāng)采用彈壓卸料板時，凸模長度按下式計算L為凸模長度，mm：h1為凸模固定板厚度：h2為卸料板厚度：t為材料厚度：h為增加長度，它包括凸模的修磨量、凸模進(jìn)入凹模的深度（0.5mm-1mm）、凸模固定板與卸料板之間的安全距離等，一般取10mm-20mm經(jīng)過計算得，對照表準(zhǔn)得出凸模實際長度為94mm6.2.3 凸模的固定凸模固定于固定板中，落料凸模的固定采用鉚接固定法。 6.2.4 凸模強度的校核考慮凸模不是細(xì)長型，沖裁厚度也不大，所以可以不對凸模進(jìn)行強度和剛度分析。見圖6-4圖6-4 凸模6.3 模架

29、及其他零部件的設(shè)計6.3.1 模架設(shè)計該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱模架（附件圖6-5）圖6-5 后側(cè)導(dǎo)柱模架這種模架的優(yōu)點是受力均勻，易于送料（縱向橫向都可以），且操作便捷。模架大小以凹模周界尺寸為依據(jù)，選擇合理模架規(guī)格 。導(dǎo)柱：查參考書5第67頁表3-2得選擇A型d=35，長度180mm。見圖6-6圖6-7 導(dǎo)柱導(dǎo)套：查參考書5表3-3得選擇A型D=35，長度125mm。見圖6-7圖6-7 導(dǎo)套6.3.2 模柄考慮該模具為無特殊要求的落料模，所以選用壓入式模柄。詳見圖6-8圖6-8 模柄6.3.3 固定板的設(shè)計 固定板位置選擇：固定板的型孔位置參考凹模型孔位置，呈一致。固定板尺寸：固定板型孔尺寸與凸模

30、尺寸呈0.01mm的雙邊過盈量。固定板上的螺紋孔銷孔、卸料螺釘孔的孔徑和孔距按國家標(biāo)準(zhǔn)來確定。固定板的材料選用45剛,淬火選擇為不淬火。6.3.4 墊板的設(shè)計 孔徑大小一般選擇比相配合的螺釘和銷釘?shù)闹睆酱?mm左右，孔距的選擇與固定板上的位置相同。墊板材料選用45鋼，淬火4348HRC。詳見圖6-9圖6-9 墊板20北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）7 模具總裝圖綜合以上設(shè)計，模具的總裝圖如下圖所示。模具上模部分組成主要為上模座、沖孔凸模落料凸模、墊板、卸料板、固定板等。下模組成主要為凹模下模座、導(dǎo)料銷等。卸料是在開模時，借用彈簧恢復(fù)的彈力，推動卸料板使卸料板向上運動，從而使廢料推出。在這中

31、間沖出的成品工件由凹?？字苯勇湎?。條料的送進(jìn)步距是利用固定擋料箱控制，即完成第一步成型之后，將條料向上抬起并向前移動一個步距到剛沖壓完成的料口中，如此重復(fù)循環(huán)完成所有工件的沖裁工作。詳見圖7-1。模具閉合高度的計算。由總裝配圖可知，模架閉合高度的選擇綜合考慮總體設(shè)計情況確定以下尺寸：凸模固定板厚度H=16mm；卸料板厚度：H=14mm；卸料板上彈簧支承面深度：h=4mm；模具閉合高度： 圖7-1 總裝配圖 1北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）8 沖壓設(shè)備的選取通過校核，選擇開式雙柱可傾壓力機J23-63能滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下。公稱壓力：630kN 滑塊行程：100mm最大封閉高度

32、：400mm 墊板尺寸(厚度)：80mm 封閉高度調(diào)節(jié)量：80mm 滑塊中心線至床身距離：310mm工作臺尺寸(前后左右)：570mm860mm模柄尺寸(直徑深度)：40mm60mm1北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）9 裝配過程根據(jù)落料模的特點，先裝上模，再裝下模較為合理，并調(diào)整間隙，試沖，返修。具體過程如下。9.1 上模裝配（1）仔細(xì)檢查每個將要裝配零件是否符合圖紙要求，并作好劃線、定位等準(zhǔn)備工作。（2）先將凸模與凸模固定板裝配，再與凹模板裝配，并調(diào)整間隙。（3）把已裝配好的凸模及凹模與上模座連接，并再次檢查間隙是否合理后，打入銷釘及擰入螺絲。9.2 下模裝配（1）仔細(xì)檢查將要裝配的各零

33、件是否符合圖紙要求，并作好劃線、定位等準(zhǔn)備工作。(2)先將凹模放在下模座上，接著依次按順序裝入銷釘、固定擋料銷，檢查間隙合理后擰入緊固螺釘，并再次檢查調(diào)整。(3)將經(jīng)調(diào)整后的上下模按導(dǎo)柱、導(dǎo)套配合進(jìn)行組裝，檢查間隙及其他裝配合理后進(jìn)行試沖。并根據(jù)試沖結(jié)果作出相應(yīng)調(diào)整，直到生產(chǎn)出合格制件。1北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）結(jié)論截至到今日，耗時多月的畢業(yè)設(shè)計也到了畫句號的時候，這也是我們大學(xué)生活的一個句號，在老師耐心輔導(dǎo)及同學(xué)的幫助與自己的努力下，我順利地完成了這次畢業(yè)設(shè)計。通過這次的畢業(yè)設(shè)計，我對機械與模具設(shè)計方面有了更深的了解，提高了自己的水平。此次設(shè)計是轎車內(nèi)墊片的零件，相對較簡單，經(jīng)過

34、工藝性分析，確定最終工藝方案。根據(jù)計算確定本制件的排樣方案及沖裁力，然后選取合適的壓力機。本設(shè)計主要的設(shè)計要點是計算好壓力中心使壓力中心與壓力機的滑塊中心相重合，選擇合適的壓力機，對模具主要工作部分尺寸的計算和主要零部件的設(shè)計以及加工工藝的制定，最后根據(jù)上面的設(shè)計繪出模具的總裝圖。 畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)學(xué)習(xí)中的最后一個實踐環(huán)節(jié)，是對以前所學(xué)的知識及所掌握的技能的綜合運用和檢驗。隨著我國經(jīng)濟的迅速發(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)四年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實習(xí)，我熟練地掌握了機械制圖、機械設(shè)計、機械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識，對機械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解

35、，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對于模具設(shè)計這個實踐性非常強的設(shè)計課題，我們進(jìn)行了大量的實習(xí)。經(jīng)過在北汽集團黃驊分公司的生產(chǎn)實習(xí)，我對于模具設(shè)計步驟有了一個全新的認(rèn)識，豐富了各種模具的結(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實現(xiàn)了零的突破。在指導(dǎo)老師的協(xié)助下和在工廠師傅的講解下，同時在現(xiàn)場查閱了很多相關(guān)資料并親手拆裝了一些典型的模具實體，明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。并在圖書館借閱了許多相關(guān)手冊和書籍，設(shè)計中，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。 在設(shè)計的過程中，難免遇到了一定的困難，但在指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力下，相信會完滿的完成畢業(yè)設(shè)

36、計任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗，設(shè)計中不妥之處在所難免，肯請各位老師指正。25北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）參考文獻(xiàn)1劉心治.冷沖壓工藝及模具設(shè)計.重慶大學(xué)出版社2006.2韓永杰.冷沖壓模具設(shè)計哈爾濱工程大學(xué)出版社20083李明輝、黃毅宏.模具制造工藝學(xué).機械工業(yè)出版社20074馮小明等.冷沖壓工藝及模具設(shè)計.重慶大學(xué)出版社20045高軍.沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件選用與設(shè)計指南.化學(xué)工業(yè)出版社20076王芳.冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo).北京：機械工業(yè)出版社，20057許發(fā)樾.模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊.北京：機械工業(yè)出版社，19948劉心治.冷沖壓工藝及模具設(shè)計. 重慶大學(xué)出版社 ，20069韓永杰.冷沖

37、壓模具設(shè)計哈爾濱工程大學(xué)出版社 ，200810李明輝、黃毅宏.模具制造工藝學(xué). 機械工業(yè)出版社 ，2007致 謝經(jīng)歷數(shù)月的對于文件資料方面、網(wǎng)絡(luò)的輔助以及各位同學(xué)老師的幫助的積累，最終終于順利完成畢業(yè)設(shè)計。首先感謝本人的導(dǎo)師張海軍老師，他對我的畢業(yè)設(shè)計材料進(jìn)行了仔細(xì)的審閱，并對我的畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容提出了許多建設(shè)性建議。張海軍老師淵博的知識，誠懇的為人，使我受益匪淺，在畢業(yè)設(shè)計的過程中，特別是遇到困難時，是他給了我鼓勵和幫助，在這里我向張海軍導(dǎo)師表示真誠的感謝！感謝母校北京交通大學(xué)海濱學(xué)院的辛勤培育之恩！感謝機械工程及自動化系給我提供的良好學(xué)習(xí)及實踐環(huán)境，使我學(xué)到了許多新的知識，掌握了一定的操作技能

38、。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，我非常慶幸在大學(xué)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！28附錄 一中文翻譯 二、加工模具的高速加工機床模具精加工和硬切削加工需要數(shù)控高速機床,模板、模架加工需要精密、高效數(shù)控機床等。許多機床企業(yè)瞄準(zhǔn)模具生產(chǎn)，有的加工中心生產(chǎn)廠機床的60%以上賣給模具企業(yè)。模具行業(yè)今后幾年年均有50億元的固定資產(chǎn)投入，其中80%是購買模具加工設(shè)備，也就是說每年有40億元人民幣要購買金切機床。目前我國數(shù)控機床的平均利用率大約20%，高速機床的利用率35%。模具企業(yè)也有相當(dāng)?shù)膯挝毁徺I高速機床，從600

39、040000rmp的都有。1高速機床的技術(shù)參數(shù)要求 加工中心主軸大功率、高轉(zhuǎn)速，滿足粗精加工；精加工模具要用小直徑刀具，機床一般要達(dá)到1500020000rmp。通常主軸轉(zhuǎn)速在10000rpm以下的機床可以進(jìn)行粗加工和半精加工，達(dá)不到精加工的精度；無法達(dá)到400m/min以上的切削速度。 2 五軸機床的應(yīng)用增加趨勢 1）加工路線靈活，表面形狀復(fù)雜； 2）加工范圍大，適合多種類型模具加工； 3）切削條件好，減少刀具磨損，提高刀具壽命； 3 購買CAD/CAM軟件和高速機床配套 據(jù)統(tǒng)計，每年有幾十億美元用于進(jìn)口機床，大部分電加工機床和高速機床需要進(jìn)口。三、高速切削模具的刀具技術(shù) 高速切削加工還需配

40、備適宜高速切削的刀具。高速加工刀具材料的進(jìn)展促使了高速加工的發(fā)展。硬質(zhì)合金涂層刀具、聚晶增強陶瓷刀具使得兼顧高硬度的刀刃部和高韌性的基體成為可能。聚晶立方氮化硼(PCBN)刀片,其硬度可達(dá)35004500HV。聚晶金剛石(PCD)其硬度可達(dá)600010000HV。近年來德國SCS、日本三菱(神鋼)及住友、瑞士山特維克、美國肯納飛碩等國外著名刀具公司都先后推出了各自的高速切削刀具，不僅有高速切削普通結(jié)構(gòu)鋼的刀具,還有能直接高速切削淬硬鋼的陶瓷刀具等超硬刀具,尤其是涂層刀具異軍突起,在淬硬鋼的半精加工和精加工中發(fā)揮著巨大作用。新刀具材料和刀具技術(shù)的出現(xiàn)已經(jīng)使高速加工上的瓶頸問題不再會出現(xiàn)在刀具上。

41、 但是，進(jìn)口刀具的昂貴價格也阻礙高速切削模具的重要因素。 一般來說,刀具以及刀夾的加速度達(dá)到3g以上，刀具的徑向跳動要小于0.015mm，而刀的長度不能大于4倍的刀具直徑。根據(jù)SANDVIK公司的實際統(tǒng)計，在使用碳氮化鈦(TICN)涂層的整體硬質(zhì)合金立銑刀(58HRC)進(jìn)行高速銑削時,粗加工刀具線速度約為100m/min,而精加工和超精加工時,其線速度超過了 280m/min。這樣對刀具的材料(包括硬度、韌性、紅硬性(高溫狀態(tài)下保持切削性能)、刀具的形狀(包括排屑性能、表面精度、動平衡性等)以及刀具壽命都有很高的要求。根據(jù)國內(nèi)模具高速精加工的經(jīng)驗，采用小直徑球頭銑刀進(jìn)行模具精加工時，線速度超過

42、了400800m/min。選擇足夠高速度的機床硬切削模具精加工。Delcam 采用0.8mm直徑的刀具加工窄槽，轉(zhuǎn)速40000rpm，0.1mm深度，進(jìn)給速度30m/min。.五、高速切削的加工刀具路徑和編程 1） 平面進(jìn)給路徑選擇 2） 輪廓加工路徑選擇 3） 保持切削載荷平穩(wěn) 4） 保持相對平穩(wěn)的進(jìn)給量和進(jìn)給速度 5） 在平面切削中保持園拐角 6） 合理選擇精加工余量 HSC精加工對CAM的編程要求：1）盡量避免拐角的銑削運動；2）盡量避免工件外的進(jìn)刀與退刀運動，直接從輪廓進(jìn)入下一個深度?；蛘卟捎寐菪€或斜向進(jìn)給切入； 3）恒定每刃進(jìn)給，提高質(zhì)量，延長刀具壽命；4）輪廓加工保持在水平面上等

43、。高速切削CAM軟件：Delcam 公司幾年前就開始了高速切削加工編程技術(shù)的研究，開發(fā)了高速切削自動編程軟件模塊；最近，MasterCAM 公司也開發(fā)了高速切削自動編程軟件模塊；國內(nèi)北航海爾也在開發(fā)高速切削自動編程軟件模塊。北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）附錄 二外文原文Two, the high speed processing a moulds processes a machine tool Mould finish machining and hard cutting treating require that the numerical control high-speed ma

44、chine tool , form board , model put up the precision processing need , high-effect numerical control machine tool etc.The mould aiming at produces a lot of machine tool enterprise , some treating centres 60% all above of the machine tool producing a factory sells enterprise to a mould. The fixed ass

45、ets having 5 billion yuan without exception in the upcoming several years throws into mould industry , 80% is the machine tool buying a mould process equipment , just saying every year having 4 billion yuan of RMB to buy Jinqie among them. At present average our country numerical control machine too

46、l utilization ratio approximately 20%, the high-speed machine tool utilization ratio 3 5%. Also, mould enterprise has the unit suitable to buy a high-speed machine tool , complies with 6000 40000 rmps to have. 1 high-speed machine tool technology parameter demands Process centre chief axis high-powe

47、r , high rotation rate , satisfied rude finish machining; The finish machining mould wants to need to reach 15000 20000 rmp like the cutter , the machine tool with minor diameter. Generally, the chief axis rotation rate machine tool under 10000 rpm can carry out rough process and half finish machini

48、ng , cannot reach the finish machining accuracy; Have no way to reach 400 the above m/min cutting speed. 2 five scrolls of machine tools application increases a trend 1) treating route is nimble , the surface form is complicated; 2) treating range is big , the various type mould suitable processes;

49、3) cuts life-span of condition easy to cut down cutter wear , to raise a cutter,; 3 the softwares buying CAD/CAM and high-speed machine tools assort On the grounds of the machine tool , major part counting , having several billions U. S. dollar to be used to enter port every year, the electromachini

50、ng machine tool and the high-speed machine tool need to import.Three, quick-cutting mould cutter technology Quick-cutting processes the cutter needing allocating proper quick-cutting. Progressing processing cutter materials in high speed has urged development of high speed treating. The cutter , kni

51、fe edge headquarter and high tenacity base gathering crystal strengthening the ceramics cutter being able to be used giving consideration to high hardness experience and observe carbide alloy coating becoming possibility. Gather the crystal cube nitriding boron (PCBN) bit, whose hardness may amount

52、to 3500 4500 HV. Gather crystal miamond (PCD) its hardness but amount to 6000 10000 HV. Germany SCS , Japan Mitsubishi (magical steel) and Sumitomo , Switzerland Shanteweike , USA Kenna are in recent years swiftly large wait for the famous abroad cutter company to successively have debuted the respe

53、ctive quick-cutting cutter, not only cutter having average structural steel of quick-cutting, the ceramics cutter still having direct quick-cutting of energy quenching hard steel is waiting for an effect to surpass the hard cutter, especially the coating cutter appears all of a sudden , bringing int

54、o play in quenching half finish machining and finish machining of hard steel. New cutter material and cutter technology appearing already make the bottleneck problem that high speed has processed no longer be able to appear on the cutter. But, expensive entrance cutter price also blocks quick-cutting mould key factor. Above to come to saying the cutter and the cutter holder acceleration reach 3 gs the sort, the cutter circular runout needs to be smaller than 0.015 mm, but th