《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-菱形墊片沖壓模具設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-菱形墊片沖壓模具設(shè)計(jì)（40頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、XXXX 大學(xué)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)( (論文論文) )題目題目：菱形墊片沖壓模具設(shè)計(jì)菱形墊片沖壓模具設(shè)計(jì)系系 別：別： 機(jī)電信息系 專(zhuān)專(zhuān) 業(yè)：業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班班 級(jí)：級(jí)： 1230203 學(xué)學(xué) 生：生： XXXX 學(xué)學(xué) 號(hào)：號(hào)： 123020316 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： XXXX 2011 年 06 月畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)系別 機(jī)電信息系 專(zhuān)業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 1230203 姓名 XXXX 學(xué)號(hào) 1230203161.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 菱形墊片沖壓模具設(shè)計(jì) 2.題目背景和意義：沖壓是借助沖壓設(shè)備的動(dòng)力，通過(guò)模具的作用，使板料分離或經(jīng)塑性成形而獲得一

2、定形狀、尺寸和性能制件的加工技術(shù)。沖壓加工是金屬塑性加工的主要方法之一。與塑性加工的其它方法及機(jī)械制造中其它冷、熱加工方法相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、生產(chǎn)效率高；2、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化及其自動(dòng)化；3、節(jié)約材料，節(jié)省能源；4、尺寸精度穩(wěn)定，表面質(zhì)量好；5、強(qiáng)度高、剛性大、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。本課題目的訓(xùn)練學(xué)生設(shè)計(jì)冷沖壓模具的能力，為以后的工作打下初步的基礎(chǔ)。 3.設(shè)計(jì)(論文)的主要內(nèi)容（理工科含技術(shù)指標(biāo)）：基本要求：確定沖壓工藝方案后，應(yīng)通過(guò)分析比較，選擇合理的模具結(jié)構(gòu)型式，使其盡量滿(mǎn)足以下要求：（1）能沖出符合技術(shù)要求的工件；（2）能提高生產(chǎn)率；（3）模具制造和維修方便；（4）模具有足夠的壽命；（5）模具易于

3、安裝調(diào)整，且操作方便、安全。模具裝配圖一張（A0 以上）；零件圖若干張；設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份，典型零件工藝卡片一份。 4.設(shè)計(jì)的基本要求及進(jìn)度安排（含起始時(shí)間、設(shè)計(jì)地點(diǎn)）： 地點(diǎn)：校內(nèi) 第一周至第三周：查找相關(guān)資料，確定加工方案做好開(kāi)題答辯工作。第四周至第八周：進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)，完成中期報(bào)告。第九周至第十二周：完成各套沖壓模具機(jī)構(gòu)尺寸、強(qiáng)度等具體計(jì)算。第十三周至第十六周：繪制沖壓模具工程圖及相應(yīng)零件圖，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文5.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的工作量要求 論文字?jǐn)?shù) 1.5 萬(wàn)左右，外文翻譯 3000 漢字 實(shí)驗(yàn)（時(shí)數(shù)）*或?qū)嵙?xí)（天數(shù)）： 無(wú) 圖紙（幅面和張數(shù)）*： 合 3 張 A0 其他要求：

4、 無(wú) 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 學(xué)生簽名： 年 月 日 系主任審批： 年 月 日說(shuō)明：1 本表一式二份，一份由學(xué)生裝訂入冊(cè)，一份教師自留。2 帶*項(xiàng)可根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)選填。菱形墊片沖壓模具設(shè)計(jì)菱形墊片沖壓模具設(shè)計(jì)摘摘 要要全文對(duì)菱形墊片的工藝分析確定與模具設(shè)計(jì)進(jìn)行具體的論證設(shè)計(jì)。通過(guò)工藝分析確定需要設(shè)計(jì)四套模具，分別是落料模、沖空模 1、彎曲模、沖孔模 2。根據(jù)工藝分析與確定，第一套模具進(jìn)行落料，相應(yīng)的設(shè)計(jì)出落料模。從產(chǎn)品零件圖看出其外形不規(guī)則，對(duì)落零件的排樣和材料利用率給予相應(yīng)的確定和計(jì)算，采用彈性卸料、自然落料方式。工件的第二道工序須要沖出中心的大孔，對(duì)定位的設(shè)計(jì)帶來(lái)了一定的難題。對(duì)于工件固

5、定也有一定的要求。工件的第三道工序需要彎曲工件邊緣的矩形，模具采用孔和邊緣定位，對(duì)卸料裝置的設(shè)計(jì)，和凹凸模的計(jì)算設(shè)計(jì)。工件的第四道工序?yàn)闆_出兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的圓孔，兩個(gè)圓孔的位置度有要求，所以定位采用孔和彎曲面定位。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：定位；沖孔；彎曲；凹模；凸模。Hardware Research on the Measurement System of Ring Laser Resonant CavityAbstractFull text of the analysis of the technology of diamond gasket set and mold design specific d

6、emonstration design. Through the analysis of the technology to design four sets of mould to determine, respectively is blanking mold, blunt empty mode 1, bending modulus, punching mould 2.According to process analysis and determination, the first set of mould for blanking, corresponding design ChuLa

7、 materials moulds. From product parts graph see the appearance is irregular, on falling blank layout and material utilization give corresponding determination and calculation, using elastic and unloading, natural blanking way.The second procedure need workpiece out the big hole in the center of the

8、design of positioning brings some problems. For the fixed also to have certain requirements.The third procedure need workpieces bending workpiece, the edges of the rectangular mould adopts the hole and edge localization, to unloader device design, and bump mould calculation design.The fourth procedu

9、re for workpiece out two symmetrical round hole, two round hole position degree have demands, so the positioning hole and bending face positioning.KeyWords: Positioning；Punchedhole ；Flection; Convex mold；cave mold. III目錄目錄1 1 緒緒 論論.11.1 沖壓的概念、特點(diǎn)及應(yīng)用.11.2 沖壓的基本工序及模具.21.3 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向.21.3.1 沖壓成形理論及沖壓工

10、藝方面.31.3.2 沖模是實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的基本條件.31.3.3 沖壓設(shè)備和沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化方面.51.3.4 沖壓標(biāo)準(zhǔn)化及專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)方面.52 2 設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容.73 3 工藝分析與方案確定工藝分析與方案確定.83.1 零件的工藝分析.83.2 工藝方案及模具結(jié)構(gòu)類(lèi)型.83.3 排樣設(shè)計(jì).84 4 模具的設(shè)計(jì)及計(jì)算模具的設(shè)計(jì)及計(jì)算.124.1 落料模具的設(shè)計(jì)及計(jì)算.124.1.1 沖壓力計(jì)算.124.1.2 凸、凹模刃口尺寸及公差計(jì)算.154.1.3 落料模具裝配簡(jiǎn)圖.164.2 沖的沖孔模具的設(shè)計(jì)及計(jì)算.1740+ 0.0504.2.1 沖壓力計(jì)算.174.2.2 凹凸模刃口

11、尺寸及公差計(jì)算.184.2.3 孔模具裝配簡(jiǎn)圖.1940+ 0.0504.3 彎曲模的設(shè)計(jì)及計(jì)算.214.3.1 彎曲力計(jì)算.214.3.2 凹、凸模刃口尺寸及公差計(jì)算.224.3.3 彎曲模具裝配簡(jiǎn)圖.234.4 沖的沖孔模具的設(shè)計(jì)及計(jì)算 .2410+ 0.0204.4.1 沖壓力計(jì)算.244.4.2 凹凸模刃口尺寸及公差計(jì)算.25IV4.4.3 沖的沖孔模具裝配簡(jiǎn)圖.2510+ 0.0205 5 結(jié)結(jié) 論論.275.1 總結(jié).275.2 體會(huì).27參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).28致致 謝謝.29畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明.30畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)

12、創(chuàng)性聲明.31V主主 要要 符符 號(hào)號(hào) 表表Ra 表面粗糙度表面粗糙度L 周長(zhǎng)周長(zhǎng) 彎曲帶中心角彎曲帶中心角X 、K 系數(shù)系數(shù)t 材料厚度材料厚度S 步距步距r 半徑半徑B 寬度寬度A 面積面積 材料利用率材料利用率Z 沖裁模初始雙面間隙沖裁模初始雙面間隙 強(qiáng)度強(qiáng)度F 作用力作用力n 件數(shù)件數(shù)h 高度高度A 凸、凹模刃口基本尺凸、凹模刃口基本尺寸寸t 凸模制造公差凸模制造公差a 凹模制造公差凹模制造公差dt 凸模刃口尺寸凸模刃口尺寸VIda 凹模刃口尺寸凹模刃口尺寸 沖裁件制造公差沖裁件制造公差P 彎曲沖壓力彎曲沖壓力 C 間隙系數(shù)間隙系數(shù)1 緒論11 1 緒緒 論論1.11.1 沖壓的概念、

13、特點(diǎn)及應(yīng)用沖壓的概念、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(chēng)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技術(shù)。 沖壓所使用的模具稱(chēng)為沖壓模具，簡(jiǎn)稱(chēng)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(zhuān)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

14、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。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得到一個(gè)沖件。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。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(chē)縱梁、覆蓋件等，

15、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。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(zhuān)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(chē)、農(nóng)機(jī)、儀器、儀表、電子、1 緒論2航西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）3空

16、、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。1.21.2 沖壓的基本工序及模具沖壓的基本工序及模具 由于沖壓加工的零件種類(lèi)繁多，各類(lèi)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(lèi)；分離工序是指使坯料沿一定的輪廓線(xiàn)分離而獲得一定形狀、尺寸和斷面

17、質(zhì)量的沖壓（俗稱(chēng)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(lèi)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，即把兩種或兩種以上的單一工序集中在一副模具內(nèi)完成，稱(chēng)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)

18、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(lèi)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(lèi)型的沖模，都可看成是由上模和下模兩部分組成，上模被固定在壓力機(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

19、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)。1.31.3 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向沖壓技術(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。其表現(xiàn)和發(fā)展方向西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）4如下：1.3.11.3.1 沖壓成形理論及沖壓工藝方面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

20、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。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

21、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?，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

22、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 CAD/CAM/CAE 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。1.3.21.3.2 沖模是實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的基本條件沖模是實(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)

23、備以及模具 CAD/CAM 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)也得到了西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）5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(chē)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)已能自行設(shè)計(jì)制造出達(dá)到國(guó)際水平的精度達(dá) 25 微米，進(jìn)距精度 23 微米，總壽命達(dá) 1 億次。我國(guó)主要汽車(chē)模具企業(yè)，已能生產(chǎn)成套轎車(chē)覆蓋件模具

24、，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 1500040000r/min）,加工精度一般可達(dá) 10 微米，最好的表面粗糙度

25、 Ra1 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(chēng)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)、CAD/CAM 集成系統(tǒng)、在線(xiàn)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(xiàn)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)行的程度，目前切割速度已

26、達(dá)到 300mm /min,加工精度可達(dá)1.5 微米，表面粗糙度達(dá) Ra=010.2 微2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(xiàn)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)可快速制造各種成形模。如清華大學(xué)開(kāi)發(fā)研制

27、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CAD/CAM 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(chē)試制和小批量生產(chǎn)開(kāi)辟了新的途徑。西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）61.3.31.3.3 沖壓設(shè)備和沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化方面沖壓設(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

28、匹配。為了滿(mǎn)足大批量高速生產(chǎn)的需要，目前沖壓設(shè)備也由單工位、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(xiàn)和高速自動(dòng)壓力機(jī)紛紛投入使用。如在數(shù)控四邊折彎?rùn)C(jī)中送入板料毛坯后，在計(jì)算機(jī)程序控制下便可依次完成四邊彎曲，從而大幅度提高精度和生產(chǎn)率；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(chēng)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 2000

29、KN“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(zhuān)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）

30、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(lèi)存放系統(tǒng)、自動(dòng)上料與下料系統(tǒng)，生產(chǎn)過(guò)程完全由計(jì)算機(jī)控制，車(chē)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。1.3.41.3.4 沖壓標(biāo)準(zhǔn)化及專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)方面沖壓標(biāo)準(zhǔn)化及專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)方面 模具的標(biāo)準(zhǔn)化及專(zhuān)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(zhuān)業(yè)化、商品化，

31、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(chǎng)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(chǎng)購(gòu)買(mǎi)，使生產(chǎn)率大幅度提高。模具制造廠(chǎng)專(zhuān)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(chǎng)、頂桿廠(chǎng)、熱處理廠(chǎng)等，甚至某些模具廠(chǎng)僅專(zhuān)業(yè)化制造某類(lèi)產(chǎn)品的沖裁?；驈澢＃@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(zhuān)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(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)廠(chǎng)西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）7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(mǎn)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

32、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(chǎng)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(xiāo)售、供貨、服務(wù)等都還有待于進(jìn)一步提高。2 設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容82 2 設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容設(shè)計(jì)菱形墊片的沖壓模具。零件圖如下：圖 2.1 菱形墊片零件圖沖壓技術(shù)要求:a a.材料:Q235；b b.材料厚度:3mm；c c.生產(chǎn)批量:中小批量；d d.未注公差:按 IT10 級(jí)確定。3 工藝分析與方案確定93 3 工藝分析與方案確定工藝分析與方案確定3.13.1 零件的工藝分析零件的工藝分析材料：該沖壓件的材料是 Q235 是普通碳素鋼，具有較好的可沖壓性

33、能。零件結(jié)構(gòu)：該沖壓件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，比較適合沖壓。尺寸精度：零件圖上所有未注公差尺寸屬于自由尺寸，可按 IT10 級(jí)確定工件尺寸的公差。結(jié)論：適合沖壓。3.23.2 工藝方案及模具結(jié)構(gòu)類(lèi)型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)類(lèi)型 該零件包括落料、沖孔、折彎三個(gè)基本工藝過(guò)程，可以采用以下幾種工藝方案：方案一：落料；使用簡(jiǎn)單沖孔工具，沖出中心 40mm 大孔；使用簡(jiǎn)單沖孔工具，沖出兩邊 210mm 小孔；使用彎曲模具，折彎零件上 12.8mm 的折彎板。方案二：落料；使用復(fù)合沖孔模具，一次成型零件上 40mm 大孔以及210mm 小孔；使用彎曲模具，折彎零件上 12.8mm 的折彎板。方案三：使用復(fù)合模具一次完成零件上

34、 40mm 大孔以及 210mm 小孔沖孔以及落料。使用彎曲模具，折彎零件上 12.8mm 的折彎板。方案四：落料；使用簡(jiǎn)單沖孔工具，沖出中心 40mm 大孔；使用彎曲模具，折彎零件上 12.8mm 的折彎板；使用簡(jiǎn)單沖孔工具，沖出兩邊 210mm 小孔。方案五：落料；使用彎曲模具，折彎零件上 12.8mm 的折彎板；使用復(fù)合沖孔模具，一次成型零件上 40mm 大孔以及 210mm 小孔。方案一、方案二、方案三都是先沖出孔 210mm，然后再折彎，經(jīng)計(jì)算可知折彎中心距孔邊緣小于最小孔邊距，因此不合適。方案五的折彎放在落料后，其定位很難確定。方案四采用單工序模具，工序安排合理，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，利于

35、加工。因此首選方案四。3.33.3 排樣設(shè)計(jì)排樣設(shè)計(jì)西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）10毛坯展開(kāi)圖尺寸的確定彎曲圓角半徑 r=2mm，t=3mm.由于 r/t=0.670.5，稱(chēng)為有圓角半徑彎曲，其毛坯展開(kāi)尺寸為： L=L直線(xiàn)+L圓弧 （3.1） 式中：L-彎曲件毛坯展開(kāi)長(zhǎng)度，單位為 mm; L直線(xiàn)-直線(xiàn)部分的各段長(zhǎng)度，單位為 mm; L圓弧-圓弧部分的各段長(zhǎng)度，單位為 mm;圓弧長(zhǎng)度： L圓弧 =+xt (3.2)2360180（）式中： -彎曲帶中心角，單位為。 圖 3.1 零件展開(kāi)圖中性層的曲率半徑和彎曲變形程度有關(guān)，當(dāng)變形程度比較的大時(shí)中性層會(huì)向西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院

36、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）11內(nèi)側(cè)移動(dòng)。由表 3.1 可知 x=0.27，表 3.1 中性層位移系數(shù) X 的值r/t00.50.50.80.8223344x0.160.250.250.30.30.350.350.40.40.450.450.5由以上可以算出：L圓弧=+xt180（） =+0.27*3 90180（2） =4.14（mm） L直線(xiàn)=8.8mm可得： L=L直線(xiàn)+ L圓弧=8.8+4.14=12.94（mm）查表 3.2 可得：取工件與工件之間的距離 a=2mm，工件與條料的搭邊值b=2mm，在采用直排、對(duì)排等排樣方式后，經(jīng)過(guò)計(jì)算，選取材料利用率最高，而且便于沖裁、符合要求的排樣方式。表 3

37、.2 最小搭邊值材料厚度工件間 a沿邊 b2.53.01.82.23.03.52.22.53.54.02.52.8確定工件排樣方式如圖 3.2。步距為：S=90.01mm；條料寬度：B=80.94mm；一個(gè)步距內(nèi)制件的實(shí)際面積：A=4547.51mm2圖 3.2 零件毛坯排樣圖西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）12材料的利用率 為： (3.3) = 100% =4547.5190.01 80.94 100% =61.94%4 模具的設(shè)計(jì)及計(jì)算134 模具的設(shè)計(jì)及計(jì)算模具的設(shè)計(jì)及計(jì)算4.14.1 落料模具的設(shè)計(jì)及計(jì)算落料模具的設(shè)計(jì)及計(jì)算沖裁間隙是沖裁件中凸模與凹模刃口之間的間隙。凸模與

38、凹模每側(cè)的間隙稱(chēng)為單面間隙，用 Z/2 表示；兩側(cè)間隙之和稱(chēng)為雙面間隙，用 Z 表示；沖裁間隙對(duì)沖裁過(guò)程有著很大的影響；對(duì)沖裁件的質(zhì)量起決定性的作用；對(duì)沖壓力和模具壽命也有較大的影響。查表 4.1 可得：沖裁模初始雙面間隙：Zmax=0.640mm，Zmin=0.460mm。表 4.1 沖裁模初始雙面間隙材料厚度ZminZmax2.750.4000.50030.4600.6403.50.5400.7404.1.14.1.1 沖壓力計(jì)算沖壓力計(jì)算沖裁力是沖裁過(guò)程中凸模對(duì)凹模施加的壓力。在沖裁過(guò)程中，沖裁力是隨凸模進(jìn)入板料的深度（凸模行程）而變化的。沖裁力的大小主要與材料的力學(xué)性能、厚度、沖裁件輪

39、廓周長(zhǎng)及沖裁間隙、刃口鋒利程度與表面粗糙度等有重要關(guān)系。在落料工序，選擇用平刃口沖裁，正裝落料模。根據(jù)工序圖 4.1 可知沖裁長(zhǎng)度 L=326.5587mm 。西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）14圖 4.1 零件毛坯圖由零件圖可知，工件材料為 Q235，查表 4-2，可知材料的抗剪強(qiáng)度b=370MPa，由零件圖可知厚度 t=3mm。表 4.2 Q235 的材料性能材料抗剪強(qiáng)度MPa抗拉強(qiáng)度bMPa屈服強(qiáng)度sMPa延伸率u%切入率K%彈性模量EMPaQ2353103803804702352125632105落料沖裁力 F： F=KLtb (4.1)式中：F沖裁力，單位為 N； K系數(shù)

40、，是考慮模具刃口磨損，間隙不均勻，材料機(jī)械性能及厚度的波動(dòng)等實(shí)際因素而給出的修正量，一般取K=1.3； t材料厚度，單位為 mm； b材料的抗剪強(qiáng)度，單位為 MPa。西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）15可得：F= KLtb =1.3326.55873370 =471224 N =471.2 KN 由于沖裁時(shí)材料的彈性變形及摩擦的存在，當(dāng)沖裁工作結(jié)束時(shí)，沖制的零件及廢料將發(fā)生彈性恢復(fù)，使帶孔部分的板料緊箍在凸模上，而沖下部分的材料則緊卡在凹模洞口中。為繼續(xù)沖裁，必須將箍在凸模板上的料卸下，將卡在凹模內(nèi)的料推出。將緊箍在凸模上的料卸下所需的力稱(chēng)為卸料力，將卡在凹模中的材料推出所需的力稱(chēng)

41、為推件力，將卡在凹模中的材料逆著沖裁力方向頂出所需的力稱(chēng)為頂件力。由于本工序采用彈性卸料裝置和自然落料方式，所以總沖壓力為： F落=F+FT+FX (4.2) 式中：F落總沖壓力，單位為 N； FT-推件力，單位為 N； FX-壓料力，單位為 N。 FT=nKTF (4.3) 式中：n-同時(shí)卡在凹模內(nèi)的沖裁件數(shù)，n=h/t； KT-推件力系數(shù)； FT-推件力，單位為 N。 n=h/t (4.4) 式中：h-凹?？椎闹比斜诟叨?，單位為 mm； t-材料厚度，單位為 mm。 FX=KXF 式中：KX-卸料力系數(shù)。 查表 4.3 可得推件力系數(shù)、卸料力系數(shù)：KT=0.045，KX=0.031，由于沖

42、件料厚t3mm，有 h=3mm；代入數(shù)據(jù)得：FT=0.045471.2=21.2 KN KX=0.031471.2=14.6 KN 有： F落=471.2+21.2+14.6=507 KN選用公稱(chēng)壓力為 600KN 的壓力機(jī)能滿(mǎn)足沖壓力要求。西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）16表 4.3 卸料力、推件力及頂件力的系數(shù)材料厚度/mmKXKTKD約 0.10.0650.0750.10.14010.50.0450.0550.0630.080.52.50.040.050.0550.062.56.50.030.040.0450.054.1.24.1.2 凸、凹模刃口尺寸及公差計(jì)算凸、凹模刃口

43、尺寸及公差計(jì)算落料沖裁凹凸模由于凹凸模形狀復(fù)雜，所以采用配做加工方式，這種加工方法的特點(diǎn)是模具的間隙由配作保證，工藝比較簡(jiǎn)單，不必校核 dt+ daZmax-Zmin條件，并且還可以放大基準(zhǔn)件的制造公差（一般可取沖裁件工件公差的 1/4） ，使制造容易。以凹模為基準(zhǔn)，配作凸模。凹模磨損后其尺寸變化有兩種情況：磨損后變大的尺寸為：；查表 4.4 可得磨損系數(shù)：64+ 0.05010+ 0.020X1=1，X2=1；表 4.4 磨損系數(shù) X材料厚度/mm10.750.5120.200.210.410.42240.240.250.490.5040.300.310.590.60 代入公式：Aa= (A

44、 + X )+ 0.25 0(4.5) 式中：Aa-凹模刃口尺寸，單位為 mm； A-凹模磨損后可能變大的尺寸，單位為 mm； X-磨損系數(shù)，X 值在 0.51 之間，它與沖裁件精度有關(guān)； -沖裁件的制造公差，單位為 mm。西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）17可得： Aa1= mm（64 - 1 0.05）+ 0.025 0.05063.95+ 0.01250 Aa2= mm（10 1 0.02）+ 0.25 0.0209.98+ 0,0050由以上可知：落料凸模的刃口尺寸按照凹模的實(shí)際刃口尺寸配制，保證間隙（0.4600.640）mm。4.1.34.1.3 落料模具裝配簡(jiǎn)圖落料模

45、具裝配簡(jiǎn)圖圖 4.2 落料模具裝配件圖 模具工作過(guò)程 其工作過(guò)程為：模具處于開(kāi)模狀態(tài)，將條料沿導(dǎo)料板送入模具，當(dāng)條料料頂端碰到擋料銷(xiāo)時(shí)，停止送料，驅(qū)動(dòng)沖壓機(jī)，模具開(kāi)始合模，卸料板首先接觸零件，在彈簧的作用下，零件被壓緊在凹模板上，然后繼續(xù)合模，凸模沖裁帶料，菱形墊片毛坯料被沖落，之后在凸模的推動(dòng)下，由凹模上的落料孔落下，模具閉合完成；然后模具開(kāi)始開(kāi)模，在卸料板的作用下，西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）18帶料從凸模上脫落下來(lái)，帶料不會(huì)被拖帶出導(dǎo)料銷(xiāo)范圍，待模具開(kāi)模完成，則完成一次落料過(guò)程。重復(fù)以上步驟以進(jìn)行下一次落料。4.24.2 沖沖的沖孔模具的設(shè)計(jì)及計(jì)算的沖孔模具的設(shè)計(jì)及計(jì)算

46、40+ 0.0504.2.14.2.1 沖壓力計(jì)算沖壓力計(jì)算根據(jù)工序圖 4.3 可知，沖的沖裁長(zhǎng)度 L=125.66mm，40+ 0.050圖 4.3 零件沖大空簡(jiǎn)圖可知材料的抗剪強(qiáng)度b=370MPa，由零件圖可知工件厚度 t=3mm。由公式 F=KLtb計(jì)算得： F=1.3125.663270=181332 N=181.3 KN由于采用彈性卸料裝置和自然漏料方式，總沖壓力為：F大孔=F+FT+FX；查表 4.2 可得 KT=0.045，KX=0.031，由于沖件料厚 t3mm，有 h=3mm，由n=h/t 得：n=3/3=1；由公式 FT=nKTF，F(xiàn)X=KXF 可計(jì)算得： 西安工業(yè)大學(xué)北方

47、信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）19FT=181.30.0451=8.16 KN；FX=181.30.031=5.6 KN 則總沖壓力： F大孔=181.3+8.16+5.6=195.1 KN選用公稱(chēng)壓力為 300 KN 的壓力機(jī)。4.2.24.2.2 凹凸模刃口尺寸及公差計(jì)算凹凸模刃口尺寸及公差計(jì)算由于本工序?yàn)闆_孔，沖裁形狀簡(jiǎn)單，采用凹模與凸模分開(kāi)加工。采用凹模與凸模分開(kāi)加工，其優(yōu)點(diǎn)是凸、凹模具有互換性，便于成批制造。但受沖裁間隙的限制，要求凸、凹模的制造公差較小。查表 4-4 可得磨損系數(shù)：X3=0.75；查表 4.5，可知凸、凹模的制造公差：t1=0.020，a1=0.030；表 4.5 凸

48、模、凹模的制造公差基本尺寸凸模偏差 p凹模偏差 d180.0220.02019300.0200.032530800.0200.030801200.0250.0351201800.0300.0401802600.0300.0452603600.0350.0503605000.0400.0605000.0500.070 代入公式： dt1= (4.6)（+ 3）0 1 da1= (4.7)（1+ ）+ 10 式中：、 da1-沖孔凸、凹模刃口尺寸，單位為 mm；1 -沖孔件孔的最小極限尺寸，單位為 mm； -磨損系數(shù)；3 、-凸、凹模的制造公差，單位為 mm；11 -沖裁件的制造公差，單位為 mm

49、；-最小合理間隙，單位為 mm。可得：西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）20 dt1= mm（40 + 0.75 0.05）0 0.02040.03750 0.020 da1= mm（40.0375 + 0.460）+ 0.030040.4975+ 0,0300經(jīng)校核可知：dt1+ da1Zmax-Zmin（0.020+0.0300.640-0.460）成立，所以設(shè)計(jì)合理。4.2.34.2.3 孔孔模具裝配簡(jiǎn)圖模具裝配簡(jiǎn)圖40+ 0.050模具工作過(guò)程 模具處于開(kāi)模狀態(tài)時(shí)，將推件桿手動(dòng)拉開(kāi)，然后將零件放置于兩個(gè) T 型擋料板之間，緊靠 T 型擋料板，松開(kāi)推料件，使零件加緊于 T 型擋

50、料板與推件桿之間，完成定位后，驅(qū)動(dòng)壓力機(jī)，模具開(kāi)始進(jìn)行合模動(dòng)作，待卸料板首先壓緊零件，之后，凸模在零件上沖出 40 大孔，之后廢料由凹模上的落料孔自行落下，合模過(guò)程完成；之后模具開(kāi)始開(kāi)模動(dòng)作，在卸料板的作用下，沖孔成型的零件不會(huì)隨凸模被拉離凹模表面，依然留在 T 型導(dǎo)料板與推料桿之間，待開(kāi)模完成后，由手動(dòng)拉開(kāi)推料件，將零件取出。重復(fù)以上步驟，進(jìn)行下一零件的沖孔工作。西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）21（a）主視圖（b）俯視圖圖 4.4 孔模具裝配簡(jiǎn)圖40+ 0.050西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）224.34.3 彎曲模的設(shè)計(jì)及計(jì)算彎曲模的設(shè)計(jì)及計(jì)算4.3.14.3.

51、1 彎曲力計(jì)算彎曲力計(jì)算本工序采用 90V 型彎曲，正裝彎曲模，采用頂桿頂出工件方式。其彎曲投影面積為 0，故校正彎曲力為 0。工件材料為 Q235，查表 4.6 可知：工件單角校正彎曲時(shí)的角度回彈值選 0。表 4.6 單角校正彎曲的角度回彈值材料11223Q235-113002130230純銅、鋁、黃銅01300324彎曲時(shí)，工件的自由彎曲力為 (4.8) =0.62 + 式中： -沖壓行程結(jié)束時(shí)的自由彎曲力，單位為 N； K-安全系數(shù)，一般取 1.3； b-彎曲件的寬度，單位為 mm； r-彎曲件的內(nèi)彎曲半徑，單位為 mm； -材料的抗拉強(qiáng)度，單位為 MPa。由表 4-2 查得工件材料的抗

52、拉強(qiáng)度=460MPa，由零件圖測(cè)得彎曲件寬度b=50.41mm，內(nèi)彎曲半徑 r=2mm，工件厚度 t=3mm； =162784 N=162 KNP =0.6 1.3 50.41 32 4602 + 3因?yàn)橛袎毫涎b置，所以壓料力可以取自由彎曲力的 30%80%，即 P壓=（0.30.8）F =（0.30.8）162 =48 KN130 KN 取壓料力 P壓=100 KN。自由彎曲時(shí)，總的工藝力為： P總P+ P壓=162+100=262 KN (4.9)一般情況下，壓力機(jī)的公稱(chēng)壓力應(yīng)大于或等于沖壓總工藝力的 1.3 倍，因此，去壓力機(jī)的壓力為： P壓力1.3P總=1.3262=342 KN (4

53、.10) 所以，選取公稱(chēng)壓力為 400KN 的壓力機(jī)能滿(mǎn)足沖壓力需求。西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）234.3.24.3.2 凹、凸模刃口尺寸及公差計(jì)算凹、凸模刃口尺寸及公差計(jì)算 由于 r/t=0.67 較小，故凸模的圓角半徑即為工件的圓角半徑，r凸=2mm；當(dāng) t=2mm4mm 時(shí)，r凹=（23）t，由于工件厚度 t=3mm，可得： r凹=（23）3=69 mm這里取 r凹=6mm。查表 4.7，取彎曲件的凹模的 h0=5mm；表 4.7 彎曲件的凹模 h0材料厚度112233445566778ho3456801520凸凹模單邊間隙：Z=t+ct (4.11) 式中：t-材料厚

54、度，單位為 mm； 材料厚度的正偏差； C-間隙系數(shù)。查表標(biāo)準(zhǔn)公差帶去材料厚度的正偏差：=0.024， 查表 4.8，查得凹凸模的間隙系數(shù) c=0.08；表 4.8 凹凸模的間隙系數(shù)彎曲高度 H/mm0.50622.144.15100.050.050.04-200.050.050.040.03350.070.050.040.03將數(shù)值帶入 Z=t+ct 可得：Z=3+0.024+0.085=3.246 mm凹凸模的寬度尺寸： 查表 4-5 得凹凸模的制造公差得：t=0.020，a=0.030；采用正裝模設(shè)計(jì)，則有： At= (4.12)( 2)+ 0 Aa= (4.13)( )0 帶入數(shù)值，得

55、： At=（64-0.024/2）0+0.030=63.9760+0.030 mm西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）24 Aa= (63.976+3.264)0-0.020=67.2400-0.020 mm4.3.34.3.3 彎曲模具裝配簡(jiǎn)圖彎曲模具裝配簡(jiǎn)圖模具工作過(guò)程 模具處于開(kāi)模狀態(tài)時(shí)，將零件套在定位銷(xiāo)釘之上，并使其緊靠凹模拼塊上的伸出凸臺(tái)，以完成定位工作，然后驅(qū)動(dòng)壓力機(jī)，模具開(kāi)始合模，凸模直接沖壓零件，沿凹模拼塊將零件進(jìn)行 90o折彎，由于零件著玩角度為 R2，較小，因此本零件的折彎回彈量基本為零，無(wú)需進(jìn)行回彈校正，合模完成后，開(kāi)模過(guò)程開(kāi)始，模具凹凸模分離，開(kāi)模完成后，使用手

56、動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式，驅(qū)動(dòng)頂桿，進(jìn)而帶動(dòng)推件器將成型零件推出凹模，手動(dòng)去除零件。圖 4.5 彎曲模具的裝配件圖西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）254.44.4 沖沖的沖孔模具的設(shè)計(jì)及計(jì)算的沖孔模具的設(shè)計(jì)及計(jì)算 10+ 0.0204.4.14.4.1 沖壓力計(jì)算沖壓力計(jì)算根據(jù)工序圖 4.6 可知，沖的沖裁長(zhǎng)度 L=62.83mm，10+ 0.020可知材料的抗剪強(qiáng)度b=370MPa，由零件圖可知工件厚度 t=3mm。由公式 F=KLtb計(jì)算得 F=1.362.833270=90666 N=90.7 KN由于采用彈性卸料裝置和自然漏料方式，總沖壓力為：F小孔=F+FT+FX；圖 4.6 零件沖小

57、孔簡(jiǎn)圖查表 4.2 可得壓料力、推件力系數(shù) KT=0.045，KX=0.031；由于沖件料厚t3mm，有 h=3mm，由 n=h/t 得：n=3/3=1；由公式 FT=nKTF，F(xiàn)X=KXF 可計(jì)算得： 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）26FT=90.70.0451=4.1 KN；FX=90.70.031=2.8 KN； 則總沖壓力： F小孔=90.7+4.1+2.8=97.6KN選用公稱(chēng)壓力為 150 KN 的壓力機(jī)。4.4.24.4.2 凹凸模刃口尺寸及公差計(jì)算凹凸模刃口尺寸及公差計(jì)算由于本工序?yàn)闆_孔，沖裁形狀簡(jiǎn)單，采用凹模與凸模分開(kāi)加工。查表 4-3可得：磨損系數(shù) X4=0.

58、75；查表 4.4，可知凸、凹模的制造公差：t2=0.020，a2=0.020； 代入公式： dt2= (4.14)（+ 4）0 2 da2= (4.15)（2+ ）+ 20 式中：、 da2-沖孔凸、凹模刃口尺寸，單位為 mm；2 -沖孔件孔的最小極限尺寸，單位為 mm； -磨損系數(shù)；4 、-凸、凹模的制造公差，單位為 mm；22 -沖裁件的制造公差，單位為 mm；-最小合理間隙，單位為 mm?？傻茫?dt1= mm（10 + 0.75 0.02）0 0.02010.0150 0.020 da1= mm（10.015 + 0.460）+ 0.020010.475+ 0,0200經(jīng)校核可知：d

59、t2+ da2Zmax-Zmin（0.020+0.0200.640-0.460）成立，所以設(shè)計(jì)合理。4.4.34.4.3 沖沖的沖孔模具裝配簡(jiǎn)圖的沖孔模具裝配簡(jiǎn)圖10+ 0.020模具工作過(guò)程 模具工作時(shí)，沖出工件外形零件在擋料板和直徑 20mm 的圓柱的作用下完成定位，隨后在凸模、凹模的作用下，完成工件的沖孔，零件沖裁完成后的零件的退出由卸料板的彈力作用下完成，沖孔廢料直接由凹模的漏料孔漏入壓力機(jī)的工作臺(tái)孔而導(dǎo)出，取出工件，完成一個(gè)工件的沖孔工作。一個(gè)零件的沖壓就完成了。西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）27圖 4.7 沖的沖孔模具的裝配件10+ 0.0205 結(jié)論285 5 結(jié)論

60、結(jié)論5.15.1 總結(jié)總結(jié)本設(shè)計(jì)主要內(nèi)容是菱形墊片的模具設(shè)計(jì)制造，完成了落料、沖孔以及彎曲的模具設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)由沖裁落料模、沖孔模以及彎曲模四套組成。模具的主要功能包括：完成沖裁落料、沖中心大孔、彎曲和沖對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)小孔。 沖壓模具作為機(jī)械制造行業(yè)的中亞組成部分，是技術(shù)密集型產(chǎn)品。本設(shè)計(jì)在經(jīng)濟(jì)的前提下，對(duì)模具進(jìn)行了簡(jiǎn)單化，便于模具的組裝和制造，是模具設(shè)計(jì)制造的一次有意義的實(shí)踐 。5.25.2 體會(huì)體會(huì) 在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中，綜合運(yùn)用了本專(zhuān)業(yè)所學(xué)課程的理論知識(shí)和結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)進(jìn)行一次冷沖壓模具設(shè)計(jì)，通過(guò)實(shí)際設(shè)計(jì)從而培養(yǎng)和提高了自己的獨(dú)立工作能力，鞏固與擴(kuò)充了冷沖壓模具設(shè)計(jì)等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握冷沖壓模

61、具設(shè)計(jì)的方法和步驟，掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的基本的模具技能，懂得了從分析零件的工藝性入手，確定工藝方案，了解了模具的基本結(jié)構(gòu)，提高了計(jì)算能力，繪圖能力，熟悉了相應(yīng)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)對(duì)各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí)，獨(dú)立思考的能力也有了提高。并提高了查閱設(shè)計(jì)資料和手冊(cè)的能力，熟悉了設(shè)計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。參考文獻(xiàn)29參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1 王孝培.沖壓手冊(cè)（修訂本）M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990.2 宋滿(mǎn)倉(cāng).沖壓模具設(shè)計(jì)M.北京：電子工業(yè)出版社，2010.1.3 吳伯杰.沖壓工藝與模具M(jìn).北京：電子工業(yè)出版社，2004.6.4 二代龍震工作室.沖壓模具基礎(chǔ)教程M.北京：清華大學(xué)出版社，2010.4.5

62、王金龍.冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)M.北京：清華大學(xué)出版社，2007.8.6 廖念釗，古瑩菴，莫雨松等.互換性與技術(shù)測(cè)量M.北京：中國(guó)計(jì)量出版社，2007.6.7 盧秉恒.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.12.8 濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）M.北京：高等教育出版社，2006.5.9 唐克中，朱同鈞.畫(huà)法幾何及工程制圖M.北京：高等教育出版社，2002.8.10 大連理工大學(xué)工程圖學(xué)教研室.機(jī)械制圖M.北京：高等教育出版社，2007.7.11 李碩本，沖壓工藝學(xué)M，機(jī)械工業(yè)出版社，198812 Sheet metal forming simulation using EAS

63、 solid-shell finite elements.Parente, M.P.L. (Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, University of Porto, 4200-465 Porto, Portugal) J; Natal Jorge, R.M.; Cardoso, R.P.R.; Alves de Sousa, R.J. Source: Finite Elements in Analysis and Design, v 42, n 13, p 1137-1149, September 20

64、0613 Incremental sheet metal forming on CNC milling machine-tool.Kopac, J. (University of Ljubljana, Faculty of Mechanical Engineering, A?kerceva 6, 1000 Ljubljana, Slovenia) J; Kampus, Z. Source: Journal of Materials Processing Technology, v 162-163, n SPEC. ISS., p 622-628, May 15, 200514 Sheet me

65、tal forming of titanium blanks using flexible media Alberti, N. (Univ of Palermo, Palermo, Italy) J; Forcellese, A.; Fratini, L.; Gabrielli, F. Source: CIRP Annals Manufacturing Technology, v 47, n 1, p 217-220, 199815 Application of a neural network machine learning model in the selection system of

66、 sheet metal bending tooling.Lin, Zone-Ching (Natl Taiwan Inst of Technology, Taipei,) J; Chang, Da-Yuan Source: Artificial Intelligence in Engineering, v 10, n 1, p 21-37, 199616 陳劍鶴.模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.17 胡世光.板料冷壓成形原理M.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1979.18 彭大署.金屬塑性加工原理M.南京：中南大學(xué)出版社，2004.19 馬正元，韓啟.沖壓工藝與模具審計(jì)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998.20 胡世光.板料冷壓成形原理M.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1979.21田福祥，引出腳彎曲擠扁切斷自動(dòng)送料級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)J.模具設(shè)計(jì)，2006（1）：22-25.致謝30致致 謝謝在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在論文指導(dǎo)老師樊老師精心指導(dǎo)和大力支持下完成的。在本論文的寫(xiě)作過(guò)程中，我的導(dǎo)師 XXXX 老師傾注了大量的心血，從選題到開(kāi)題報(bào)告，從寫(xiě)作提綱，到一遍又一遍地指出每稿中的具體問(wèn)題，嚴(yán)格把關(guān)，