2365 車燈連接支架沖壓模,車燈,連接,支架,沖壓 (X X) 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告題 目：車 燈 連 接 支 架 沖 壓 模 設(shè) 計(jì)院 （系）： 專 業(yè)： 班 級(jí)： 學(xué)生姓名： 導(dǎo)師姓名： 職稱： 起止時(shí)間： 一、研究目的與意義沖壓模具，是在冷沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱為冷沖壓模具（俗稱冷沖模）。沖壓，是在室溫下，利用安裝在壓力機(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，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。是機(jī)械制造中的先進(jìn)加工方法之一。沖壓模具是沖壓生產(chǎn)必不可少的工藝裝備，是技術(shù)密集型產(chǎn)品。沖壓件的質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)成本等，與模具設(shè)計(jì)和制造有直接關(guān)系。模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)水平的高低，是衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志之一，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。五金沖壓模具的形式很多,一般可按以下幾個(gè)主要特征分類。(1) 根據(jù)工藝性質(zhì)分類① 沖裁模 沿封閉或敞開的輪廓線使材料產(chǎn)生分離的模具。昆山成一特鋼專業(yè)模具鋼銷售。如落料模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊模、剖切模等。② 彎曲模 使板料毛坯或其他坯料沿著直線（彎曲線）產(chǎn)生彎曲變形,從而獲得一定角度和形狀的工件的模具。③ 拉深模 是把板料毛坯制成開口空心件,或使空心件進(jìn)一步改變形狀和尺寸的模具。④ 成形模 是將毛坯或半成品工件按凸、凹模的形狀直接復(fù)制成形,而材料本身僅產(chǎn)生局部塑性變形的模具。如脹形模、縮口模、擴(kuò)口模、起伏成形模、翻邊模、整形模等。(2) 根據(jù)工序組合程度分類① 單工序模 在壓力機(jī)的一次行程中,只完成一道沖壓工序的模具。② 復(fù)合模 只有一個(gè)工位,在壓力機(jī)的一次行程中,在同一工位上同時(shí)完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。③ 級(jí)進(jìn)模（也稱連續(xù)模） 在毛坯的送進(jìn)方向上,具有兩個(gè)或更多的工位,在壓力機(jī)的一次行程中,在不同的工位上逐次完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。昆山成一特鋼竭誠為你服務(wù)，歡迎來電來函咨詢。(3) 根據(jù)材料的變形特點(diǎn)分類有落料模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊模、彎曲模、拉深模、成形模、壓花模 、冷擠壓模等。由于冷沖壓在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的特別之處，因而在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中占有重要的地位。在汽車、拖拉機(jī)、電器、電子、儀表、國防、航空航天以及日用品中隨處可見到冷沖壓產(chǎn)品。如不銹鋼飯盒，搪瓷盒，高壓鍋，汽車覆蓋件，冰箱門板，電子電器上的金屬零件，槍炮殼等等。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，沖壓件在汽車、拖拉機(jī)行業(yè)中約占 60%，在電子工業(yè)中約占 85%，而在日用五金產(chǎn)品中占到約 90%。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(jì)與制造能力已達(dá)到較高水平，包括信息工程和虛擬技術(shù)等許多現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造技術(shù)已在很多模具企業(yè)得到應(yīng)用。雖然如此，但總體看來，技術(shù)水平仍比工業(yè)發(fā)達(dá)國家要落后 15～20 年，這與我國制造業(yè)發(fā)展的要求相比差距還很大。為了推進(jìn)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)，適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)各部門發(fā)展的需要，模具工業(yè)需要進(jìn)行進(jìn)一步技術(shù)結(jié)構(gòu)和加速國產(chǎn)化。因此，應(yīng)立足國情，著重發(fā)展模具行業(yè)中的關(guān)鍵、共性技術(shù)，不斷加大新技術(shù)的開發(fā)和推廣應(yīng)用力度，不斷提高行業(yè)的自主創(chuàng)新能力，用信息技術(shù)帶動(dòng)和提升模具工業(yè)的制造技術(shù)水平，積極采用高新技術(shù)和先進(jìn)適用技術(shù)來提高行業(yè)的總體水平，使我國模具行業(yè)向大型、精密、復(fù)雜、高效、長壽命和多功能方向發(fā)展，推動(dòng)我國模具工業(yè)技術(shù)進(jìn)步再上新臺(tái)階，將是我國模具行業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要任務(wù)。發(fā)展模具工業(yè)的關(guān)鍵是制造模具的技術(shù)、相關(guān)人才以及模具材料。模具技術(shù)的發(fā)展是模具工業(yè)發(fā)展最關(guān)鍵的一個(gè)因素，其發(fā)展方向應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、質(zhì)量好”和“價(jià)格低”的要求服務(wù)。為此，急需發(fā)展如下幾項(xiàng)：1．全面推廣模具 CAD/CAM/CAE 技術(shù)：隨著微機(jī)軟件發(fā)展和進(jìn)步，普及 CAD/CAM/CAE 技術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)需要加大 CAD/CAM 技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度，同時(shí)進(jìn)一步擴(kuò)大 CAE 技術(shù)的應(yīng)用范圍。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展可以促進(jìn) CAD/CAM/CAE 技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個(gè)行業(yè)中推廣，實(shí)現(xiàn)技術(shù)資源重新整合，使虛擬制造成為可能。2．模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)：高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)具備從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，這樣可以大大縮短模具研制制造周期。將快速掃描系統(tǒng)安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，可以實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的 CAD 數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。3．電火花加工：電火花加工（EDM ）雖然已受到高速銑削的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，但其固有特性和獨(dú)特的加工方法是高速銑削所不能完全替代的。例如對(duì)模具的復(fù)雜型面、深窄小型腔、尖角、窄縫、溝槽、深坑等處的加工，EDM 有其無可比擬的優(yōu)點(diǎn)。復(fù)雜、精密小型腔及微細(xì)型腔和去除刀痕、完成尖角、窄縫、溝槽、深坑加工及花紋加工等，將是今后 EDM 應(yīng)用的重點(diǎn)。為了在模具加工中進(jìn)一步發(fā)揮其獨(dú)特的作用，今后將不斷提高 EDM 的效率、自動(dòng)化程度、加工的表面完整性和設(shè)備的精密化和大型化，作為可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，綠色 EDM 新技術(shù)是未來重要發(fā)展趨勢。4．優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù)：選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。5．模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化：模具表面的質(zhì)量對(duì)模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動(dòng)化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢。6．模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的發(fā)展 這是我國長遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動(dòng)加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺(tái)機(jī)床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機(jī)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)測控制系統(tǒng)。二、研究的基本內(nèi)容和方法課題研究的主要內(nèi)容：1. 沖壓工藝方案的確定；2. 沖壓模具的主體設(shè)計(jì)及主要尺寸計(jì)算；3. 沖壓模具零件的設(shè)計(jì)；4. 沖壓模具的總裝調(diào)整；5. 沖壓設(shè)備的選擇。方法：通過查閱國內(nèi)外文獻(xiàn)，了解沖壓工藝及模具的種類及不同的結(jié)構(gòu)。通過在沖壓車間通過對(duì)沖壓模具實(shí)際工作形式、成型工藝與原理的觀察，對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)、歸納和整理，然后動(dòng)手進(jìn)行模具的設(shè)計(jì)和繪圖。3、研究條件和可能存在的問題及措施解決的主要問題：模具—— 模具凹凸模的設(shè)計(jì)制造影響工件件尺寸精度重要的因素。通過查閱資料及相關(guān)的手冊(cè)在設(shè)計(jì)中減小對(duì)精度的影響。材料—— 加工的對(duì)象的材料是模具的選材的重要依據(jù)。根據(jù)加工對(duì)象合理經(jīng)濟(jì)地對(duì)模具材料進(jìn)行選擇，可通過多次計(jì)算強(qiáng)度等相關(guān)參數(shù)進(jìn)行比較分析以解決問題。四、預(yù)期的結(jié)果通過查閱資料自主分析工藝及對(duì)模具的設(shè)計(jì)，但由于理論知識(shí)有所欠缺以及實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的匱乏，本次設(shè)計(jì)的模具在結(jié)構(gòu)的精度，各個(gè)零部件的尺寸等，可能達(dá)不到專業(yè)人員的水平。但是通過設(shè)計(jì)能夠很好的得到鍛煉，能夠更好的掌握一些基本知識(shí)，以及提高解決實(shí)際問題的能力。五、研究工作進(jìn)度安排⑴設(shè)計(jì)準(zhǔn)備(完成外文翻譯、文獻(xiàn)綜述、開題報(bào)告 ) 2011 年 月—2011 年 月⑵設(shè)計(jì)、計(jì)算、繪圖、編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 2011 年 月—2011 年 月⑶檢查、整理、答辯 2011 年 月—2011 年 月六、主要參考文獻(xiàn)[1]謝健. 杜東福．沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)技術(shù)問答[M]．上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2005[2]余銀柱. 趙躍文．沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)[M]．北京：北京大學(xué)出版社，2005[3]溫燦華．汽車工業(yè)與模具工業(yè)的發(fā)展[J]．模具制造，2005， （2）：5-6[4]薛啓翔．冷沖壓實(shí)用技術(shù)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006[5]余銀柱．沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)[M]．北京：北京大學(xué)出版社，2005[6]成虹. 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，2002[7]談?wù)? 法曾陽;淺談沖壓工藝與沖壓模具設(shè)計(jì)[J]．機(jī)電信息，2010[8]王曉英．基于有限元模型的彈性體模具優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 制造技術(shù)與機(jī)床，2011[9]李宏偉．沖壓模具與自動(dòng)沖壓線的動(dòng)態(tài)仿真研究[J]. 模具制造，2010[10]W.F.Hosford,R.M.CADDEL.Metal Forming Mechanics and Metallurgy[M].2007[11]Z.Marciniak,J.L.Duncan,S.J.Hu.Mechanics of Sheet Metal Forming[M].2002[12]R.Balendra.Nett-shape forming:state-of-the-art[J].Journal of Materials ProcessingTechnology,2001,115(2):172-179[13]R.Balendra,Y.Qin.Research dedicated to the development of advanced metal-formingtechnologies[J].Journal of Materials Processing Technology,2004,145(2):144-152- 1 (X X) 大 學(xué)畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）題 目：車 燈 連 接 支 架 沖 壓 模 設(shè) 計(jì)院 （系）： 專 業(yè)： 班 級(jí)： 學(xué)生姓名： 導(dǎo)師姓名： 職稱： 起止時(shí)間： - 2 目錄第一章 緒論.......................................................11.1 概述.....................................................................11.2 沖壓技術(shù)的進(jìn)步...........................................................11.3 模具的發(fā)展與現(xiàn)狀.........................................................11.4 模具 CAD/CAE/CAM 技術(shù).....................................................31.5 課題的主要特點(diǎn)及意義.....................................................3第二章 沖壓工藝方案的制定....................................................32.1 工藝分析................................................................42.2 排樣圖設(shè)計(jì)..............................................................4第三章 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)......................................................53.1 條料定位裝置.............................................................53.2 出料裝置.................................................................73.3 模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ............................................................73.4 模具工作過程 ............................................................7第四章 模具零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 .................................................74.1 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算...................................................74.1.1 凸、凹模間隙的選擇.....................................................74.1.2 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算.................................................. 94.2 凸、凹模的設(shè)計(jì)..........................................................104.2.1 凸模的結(jié)構(gòu)和固定形式..................................................104.2.2 凸模長度的確定........................................................134.2.3 凸模的強(qiáng)度計(jì)算........................................................144.2.4 凹模結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)......................................................154.2.5 凹模結(jié)構(gòu)尺寸的確定....................................................164.3 模板的設(shè)計(jì)..............................................................174.4 卸料彈簧的選用..........................................................184.5 其它零件的設(shè)計(jì)..........................................................18第五章 沖壓設(shè)備的選用.......................................................195.1 沖壓力的計(jì)算............................................................195.2 選擇壓力機(jī)..............................................................19第六章 壓力中心的計(jì)算.......................................................206.1 計(jì)算步驟................................................................206.2 計(jì)算壓力中心............................................................21- 3 第七章 總結(jié)..............................................................21致謝.....................................................................22參考文獻(xiàn).................................................................22緒論1.1 概述- 4 沖壓成形作為現(xiàn)代工業(yè)中一種十分重要的加工方法，用以生產(chǎn)各種板料零件,具有很多獨(dú)特的優(yōu)勢，其成形件具有自重輕、剛度大、強(qiáng)度高、互換性好、成本低、生產(chǎn)過程便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化及生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，是一種其它加工方法所不能相比和不可替代的先進(jìn)制造技術(shù)，在制造業(yè)中具有很強(qiáng)的競爭力，被廣泛應(yīng)用于汽車、能源、機(jī)械、信息、航空航天、國防工業(yè)和日常生活的生產(chǎn)之中。在吸收了力學(xué)、數(shù)學(xué)、金屬材料學(xué)、機(jī)械科學(xué)以及控制、計(jì)算機(jī)技術(shù)等方面的知識(shí)后，已經(jīng)形成了沖壓學(xué)科的成形基本理論。以沖壓產(chǎn)品為龍頭，以模具為中心，結(jié)合現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，在產(chǎn)品的巨大市場需求刺激和推動(dòng)下，沖壓成形技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化和提高人民生活水平方面發(fā)揮著越來越重要的作用。1.2 沖壓技術(shù)的進(jìn)步進(jìn)幾十年來，沖壓技術(shù)有了飛速的發(fā)展，它不僅表現(xiàn)在許多新工藝與新技術(shù)在生產(chǎn)的廣泛應(yīng)用上，如：旋壓成形、軟模具成形、高能率成形等，更重要的是人們對(duì)沖壓技術(shù)的認(rèn)識(shí)與掌握的程度有了質(zhì)的飛躍[1]?，F(xiàn)代沖壓生產(chǎn)是一種大規(guī)模繼續(xù)作業(yè)的制造方式，由于高新技術(shù)的參與和介入，沖壓生產(chǎn)方式由初期的手工操作逐步進(jìn)化為集成制造（圖 1-1）。生產(chǎn)過程逐步實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化、并且正在向智能化、集成化的方向發(fā)展。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化沖壓作業(yè)，體現(xiàn)安全、高效、節(jié)材等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)是沖壓生產(chǎn)的發(fā)展方向。圖 1-1 沖壓作業(yè)方式的進(jìn)化沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)使沖壓制造的概念有了本質(zhì)的飛躍。結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)信息系統(tǒng)和現(xiàn)代化管理信息系統(tǒng)的成果，由這三方面組合又形成現(xiàn)代沖壓新的生產(chǎn)模式—計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng) CIMS（Computer Integrated Manufacturing System）。把產(chǎn)品概念形成、設(shè)計(jì)、開發(fā)、生產(chǎn)、銷售、售后服務(wù)全過程通過計(jì)算機(jī)等技術(shù)融為一體，將會(huì)給沖壓制造業(yè)帶來更好的經(jīng)濟(jì)效益，使現(xiàn)代沖壓技術(shù)水平提高到一個(gè)新的高度。1.3 模具的發(fā)展與現(xiàn)狀模具是工業(yè)生產(chǎn)中的基礎(chǔ)工藝裝備，是一種高附加值的高技術(shù)密集型產(chǎn)品，也是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域，其技術(shù)水平的高低已成為衡量一個(gè)國家制造水平的重要標(biāo)志。隨著國民經(jīng)濟(jì)總量和工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)模具的需求量越來越大，技術(shù)要求也越來越高。目前我國模具工業(yè)的發(fā)展步伐日益加快，“十一五期間”產(chǎn)品發(fā)展重點(diǎn)主要應(yīng)表現(xiàn)在 [2]：（1）汽車覆蓋件模；（2）精密沖模；（3）大型及精密塑料模；（4）主要模具標(biāo)準(zhǔn)件；- 5 （5）其它高技術(shù)含量的模具。目前我國模具年生產(chǎn)總量雖然已位居世界第三，其中，沖壓模占模具總量的 40%以上 [2]，但在整個(gè)模具設(shè)計(jì)制造水平和標(biāo)準(zhǔn)化程度上，與德國、美國、日本等發(fā)達(dá)國家相比還存在相當(dāng)大的差距。以大型覆蓋件沖模為代表，我國已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。轎車覆蓋件模具設(shè)計(jì)和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高，代表覆蓋件模具的水平。在設(shè)計(jì)制造方法、手段上已基本達(dá)到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)功能方面也接近國際水平，在轎車模具國產(chǎn)化進(jìn)程中前進(jìn)了一大步。但在制造質(zhì)量、精度、制造周期和成本方面，以國外相比還存在一定的差距。標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具，是我國重點(diǎn)發(fā)展的精密模具品種，在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上，與國外多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具相比，存在一定差距[2-3]。1.4 模具 CAD/CAE/CAM 技術(shù)沖壓技術(shù)的進(jìn)步首先通過模具技術(shù)的進(jìn)步來體現(xiàn)出來。對(duì)沖模技術(shù)性能的研究已經(jīng)成為發(fā)展沖壓成形技術(shù)的中心和關(guān)鍵。20 世紀(jì) 60 年代初期，國外飛機(jī)、汽車制造公司開始研究計(jì)算機(jī)在模具設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用。通過以計(jì)算機(jī)為主要技術(shù)手段，以數(shù)學(xué)模型為中心，采用人機(jī)互相結(jié)合、各盡所長的方式，把模具的設(shè)計(jì)、分析、計(jì)算、制造、檢驗(yàn)、生產(chǎn)過程連成一個(gè)有機(jī)整體，使模具技術(shù)進(jìn)入到綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造的新階段。模具的高精度、高壽命、高效率成為模具技術(shù)進(jìn)步的特征。模具 CAD/CAE/CAM 是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù)，是一項(xiàng)高科技、高效益的系統(tǒng)工程。它以計(jì)算機(jī)軟件的形式，為企業(yè)提供一種有效的輔助工具，使工程技術(shù)人員借助于計(jì)算機(jī)對(duì)產(chǎn)品性能、模具結(jié)構(gòu)、成形工藝、數(shù)控加工及生產(chǎn)管理進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化 [4]。模具CAD/CAE/CAM 技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期，降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量已成為模具界的共識(shí)。模具 CAD/CAE/CAM 在近 20 年中經(jīng)歷了從簡單到復(fù)雜，從試點(diǎn)到普及的過程。進(jìn)入本世紀(jì)以來，模具 CAD/CAE/CAM 技術(shù)發(fā)展速度更快，應(yīng)用范圍更廣。在級(jí)進(jìn)模 CAD/CAE/CAM 發(fā)展應(yīng)用方面，本世紀(jì)初，美國 UGS 公司與我國華中科技大學(xué)合作在 UG-II（現(xiàn)為 NX）軟件平臺(tái)上開發(fā)出基于三維幾何模型的級(jí)進(jìn)模 CAD/CAM 軟件 NX-PDW。該軟件包括工程初始化、工藝預(yù)定義、毛坯展開、毛坯排樣、廢料設(shè)計(jì)、條料排樣、壓力計(jì)算和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等模塊。具有特征識(shí)別與重構(gòu)、全三維結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)等顯著特色，已在2003 年作為商品化產(chǎn)品投入市場。與此同時(shí)，新加波、馬來西亞、印度及我國臺(tái)灣、香港有關(guān)機(jī)構(gòu)和公司也在開發(fā)和試用新一代級(jí)進(jìn)模 CAD/CAM 系統(tǒng)。我國從上世紀(jì) 90 年代開始，華中科技大學(xué)、上海交通大學(xué)、西安交通大學(xué)和北京機(jī)電研究院等相繼開展了級(jí)進(jìn)模 CAD/CAM 系統(tǒng)的研究和開發(fā)。如華中科技大學(xué)模具技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在 AutoCAD 軟件平臺(tái)上開發(fā)出基于特征的級(jí)進(jìn)模 CAD/CAM 系統(tǒng) HMJC，包括板金零件特征造型、基于特征的沖壓工藝設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)件及典型結(jié)構(gòu)建庫工具和線切割- 6 自動(dòng)編程 5 個(gè)模塊。上海交通大學(xué)為瑞士法因托（Finetool）精沖公司開發(fā)成功精密沖裁級(jí)進(jìn)模 CAC/CAM 系統(tǒng)。西安交通大學(xué)開發(fā)出多工位彎曲級(jí)進(jìn)模 CAD 系統(tǒng)等。近年來，國內(nèi)一些軟件公司也競相加入了級(jí)進(jìn)模 CAD/CAM 系統(tǒng)的開發(fā)行列，如深圳雅明軟件制作室開發(fā)的級(jí)進(jìn)模系統(tǒng) CmCAD、富士康公司開發(fā)的用于單沖模與復(fù)合模的 CAD 系統(tǒng) Fox-CAD 等 [4]。展望國內(nèi)外模具 CAD/CAE/CAM 技術(shù)的發(fā)展，本世紀(jì)的科學(xué)技術(shù)正處于日新月異的變革之中，通過與計(jì)算機(jī)技術(shù)的緊密結(jié)合，人工智能技術(shù)、并行工程、面向裝配、參數(shù)化特征建模以及關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)等一系列與模具工業(yè)相關(guān)的技術(shù)發(fā)展之快，學(xué)科領(lǐng)域交叉之廣前所未見。今后10 年新一代模具 CAD/CAE/CAM 系統(tǒng)必然是當(dāng)今最好的設(shè)計(jì)理念、最新的成形理論和最高水平的制造方法相結(jié)合的產(chǎn)物，其特點(diǎn)將反映在專業(yè)化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化四個(gè)方面。主要表現(xiàn)在 [4]：（1）模具 CAD/CAM 的專業(yè)化程度不斷提高；（2）基于網(wǎng)絡(luò)的 CAD/CAE/CAM 一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見端倪；（3）模具 CAD/CAE/CAM 的智能化引人注目；（4）與先進(jìn)制造技術(shù)的結(jié)合日益緊密。1.5 課題的主要特點(diǎn)及意義該課題主要針對(duì)車燈連接支架零件，在對(duì)過電片沖孔、落料和壓彎等成形工藝分析的基礎(chǔ)上，提出了該零件采用多工位級(jí)進(jìn)模的沖壓方案；根據(jù)零件的形狀、尺寸精度要求，設(shè)計(jì)過程中綜合考慮采用“雙列直對(duì)排法”排樣，成形側(cè)刃定位，保證工件的尺寸和形狀位置精度要求的同時(shí)，提高了材料的利用率和勞動(dòng)生產(chǎn)率。本課題涉及的知識(shí)面廣，綜合性較強(qiáng)，在鞏固大學(xué)所學(xué)知識(shí)的同時(shí)，對(duì)于提高設(shè)計(jì)者的創(chuàng)新能力、協(xié)調(diào)能力，開闊設(shè)計(jì)思路等方面為作者提供了一個(gè)良好的平臺(tái)。2 沖壓工藝方案的制定該零件為某車燈連接支架，是一家電器生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品中的一個(gè)主要零件，如圖2-1 所示,其作用是通過開關(guān)扳手的運(yùn)動(dòng)由過電片讓電流通或斷。該零件生產(chǎn)屬于大批量生產(chǎn)，零件結(jié)構(gòu)緊湊，沖裁壁厚很?。ㄗ钚√帪?0.75mm），成形過程相互干涉，在復(fù)合模中難于實(shí)現(xiàn)；若用簡單的落料、沖孔、彎曲模等單工序模也可達(dá)到?jīng)_壓要求，這樣模具雖然簡單了，但是沖壓所用的設(shè)備和人員較多，沖壓工序中的定位也較麻煩，加上零件較小，裝料時(shí)易產(chǎn)生不安全的現(xiàn)象，而且工序較多效率較低故不被推廣。為減少零件在生產(chǎn)中的多次定位對(duì)其精度和生產(chǎn)率的影響，一要產(chǎn)圖 2-1 零件圖材料：H68 普通黃銅 料厚：0.5mm- 7 品批量較大，對(duì)零件的一致性要求較高，二是具有 H68 良好的彎曲和沖裁性能，經(jīng)過反復(fù)比較，適宜采用較為復(fù)雜的多工位級(jí)進(jìn)模制造。2.1 工藝分析本車燈連接支架從總體上看是一個(gè)帶雙孔的“ ”形彎曲件，該零件需要控制的尺寸有， ， ， ，分別為公差等級(jí) IT11，IT12 級(jí)，其余尺寸均為未注公差，可以按 IT12 級(jí)取公差。該零件材料為 H68 普通黃銅，料厚為 0.5mm，因而從尺寸精度和材料方面分析比較適合用沖壓加工。經(jīng)計(jì)算得零件毛坯展開尺寸，如圖 2-2 所示，最長處為 22.86mm，最寬處為 6.8mm，屬于小型沖壓件。由于“ ”形彎曲件兩直邊折彎方向相反，故彎曲模必須有兩個(gè)方向的彎曲動(dòng)作?，F(xiàn)改為“ ”形彎曲件，它是“ ”形件的成對(duì)彎曲，然后再切斷為二個(gè)“ ”形件，這樣使兩邊的彎曲力相互平衡，同時(shí)也減少了彎曲時(shí)的毛坯移動(dòng)。2.2 排樣圖設(shè)計(jì)排樣圖是多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它具體反映了零件在整個(gè)沖壓成形過程中，毛坯外形在條料上的截取方式及與相鄰毛坯的關(guān)系，而且對(duì)材料的利用率、沖壓加工的工藝性以及模具的結(jié)構(gòu)和壽命等有著顯著的影響。表 2-13 取搭邊值 a=1.2mm，沖切外形時(shí)工件間的搭邊連接最小寬度取 1.8mm。故應(yīng)針對(duì)零件和零件展開后的工藝特點(diǎn)，并綜合考慮工藝分析各個(gè)因素后，設(shè)計(jì)合理的排樣圖及具體工位安排。故：條料寬度 b=22.86mm×2 + 1.2mm×2 + 1.8mm =49.92mm，取 b=50mm；沖壓進(jìn)距 h=6.8mm + 5mm + 1.2mm×2 =14.2mm毛坯排樣圖如圖 2-3 所示：圖 2-2 零件展開圖- 8 根據(jù)以上分析，沖壓如圖 2-1 所示的零件的級(jí)進(jìn)模分為四個(gè)工位。第一工位：定距沖外形；第二工位：沖圓孔和腰形孔；第三工位：“ ”形彎曲，由導(dǎo)正銷在圓孔中定位；第四工位：切斷“ ”形件，分離得四個(gè)“ ”形制件。計(jì)算材料的利用率，一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的沖裁面積 A：A=92.5mm2+19.6mm2×4+15.9mm2×4+51.8 mm2=286.3 mm2其中，A 包括一個(gè)進(jìn)距內(nèi)沖出的小孔面積 142mm故一個(gè)進(jìn)距的材料利用率為：= =59.7%若沖出的小孔材料可以加以利用，則由本排樣方案計(jì)算一個(gè)進(jìn)距的材料利用率為：3 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模具總體結(jié)構(gòu)如圖 3-1 所示，該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱模架，沖圓孔凸模 19，沖腰形孔凸模18，切斷凸模 15，切邊凸模 20，壓彎凸模（成形側(cè)刃）16，導(dǎo)正銷 29 分別和凸模固定板5 采用壓入式裝配，用圓柱銷 23 在上模座上定位，與墊板 4 一起固定在上模座上；凹模 11采用整體加工而成，為了便于制造、試模和維修，壓彎凹模鑲塊 17 兩件采用鑲拼結(jié)構(gòu)，嵌入沖裁凹模槽孔內(nèi)，并用螺釘加以固定；條料送進(jìn)步距由成形側(cè)刃定位控制，制件彎曲由導(dǎo)正削精定位，所有凸模卸料由彈性卸料板 7 完成，沖孔、切邊和切斷廢料由凹模下面的漏料孔逐步排出，制件從料頭分離，由模具終端沿凹模斜面自動(dòng)落下。3.1 條料定位裝置由于側(cè)刃定距方式使沖壓時(shí)材料送進(jìn)準(zhǔn)確可靠，但增加了材料的消耗，也使模具的制造維修趨于復(fù)雜。側(cè)刃的成形沖切即發(fā)揮了側(cè)刃定距的優(yōu)點(diǎn)，又使得有搭邊排樣的有廢料沖壓變?yōu)闊o廢料、少廢料沖壓。成形側(cè)刃沖壓是將擬選用的側(cè)刃與工件某部分的沖裁結(jié)合，利用沖切出條（帶）料的缺口代替普通側(cè)刃的切邊缺口實(shí)現(xiàn)送料限位定距，省去普通側(cè)刃沖切后仍需留出落料沖切的搭邊，實(shí)現(xiàn)少無廢料排樣的沖裁 [7]。資料表明：在級(jí)進(jìn)模上使用成形側(cè)刃與使用普通側(cè)刃相比，不僅可以節(jié)省沖壓材料 6%-10%，成本降低 2%-6%，而且可以使連續(xù)沖壓保持較高的勞動(dòng)生產(chǎn)率的同時(shí)，保證工件具有較高的尺寸和形狀位置精度。圖 2-3 排樣圖- 9 圖 3-1 模具結(jié)構(gòu)示意圖1-模柄 2-上模板 3-圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘 4-墊板 5-凸模固定板 6-彈簧 7-卸料板 8-導(dǎo)套 9-導(dǎo)柱 10-下模板 11-凹模 12-墊板 13-內(nèi)六角圓柱頭螺釘 14-圓柱銷 15-切斷凸模 16-壓彎凸模 17-凹模鑲塊 18-沖腰形孔凸模 19-沖圓孔凸模 20-切邊凸模（成形側(cè)刃） 21-開槽圓柱頭螺釘 22-承料板23-圓柱銷 24-內(nèi)六角圓柱頭螺釘 25-圓柱銷 26-圓柱銷 27-開槽沉頭螺釘28-導(dǎo)料板 29-導(dǎo)正銷 30-開槽沉頭螺釘 31-螺塞 32-彈簧本設(shè)計(jì)在送料前進(jìn)方向的兩側(cè)采用雙成形側(cè)刃定距，如圖 2-3 所示，即為使用成形側(cè)刃的排樣圖，側(cè)刃長度稍大于送料進(jìn)距，以便導(dǎo)正銷伸入預(yù)沖孔時(shí)導(dǎo)料略后退。成形側(cè)刃尺寸按式（3-1）計(jì)算：L=h+（0.05～0.10） （3-1）式中，L—成形側(cè)刃斷面沿送料方向的長度（mm），這里 ；h—步距（mm）- 10 精確定位由導(dǎo)正銷 29 與條料上的導(dǎo)正孔 φ5 來實(shí)現(xiàn)，該模具裝有 2 件導(dǎo)正銷，結(jié)構(gòu)形式如圖 3-1 所示，條料寬度方向由左、右導(dǎo)料板 28 導(dǎo)向，承料板 22 承料。3.2 出料裝置采用彈性卸料板 7 卸料，彈性卸料板由彈簧 6 產(chǎn)生的彈性實(shí)現(xiàn)卸料，并穿過卸料螺釘 3 桿部安裝在凸模固定板與卸料板之間。導(dǎo)正銷與導(dǎo)正孔之間存在一定的間隙，一般可以避免導(dǎo)正銷卡在導(dǎo)正孔內(nèi)，若為了防止導(dǎo)正銷卡在導(dǎo)正孔內(nèi)，可以采用在局部設(shè)計(jì)卸料塊與彈簧，靠彈簧產(chǎn)生的彈性實(shí)現(xiàn)卸料。沖孔、切邊廢料和切斷廢料由凹模下方的漏料孔逐步排出，制件由模具終端沿斜面自動(dòng)落下。3.3 模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 采用雙成形側(cè)刃對(duì)稱布置，切邊定距，沖出工件部分外形，充分利用料頭和料尾。為了便于送料，在沖切外形時(shí)工件之間留有一定的搭邊連接，在沖彎后再切去，工件成形后由凹模 11 終端的斜面滑出。3.4 模具工作過程 將裁剪好的寬度為 50mm 的條料放在下模上，并依靠成形側(cè)刃定位。第一步：上模下行卸料板在彈簧作用下壓住坯料，切邊凸、凹模完成切廢料工序；第二步：上模上行條料靠手動(dòng)向前送一步，上模下行沖孔凸、凹模完成沖孔工序，廢料從下模的下漏料孔排出；第三步：上模上行條料靠手動(dòng)向前送一步，上模下行由導(dǎo)正銷精確定位，彎曲凸、凹模完成彎曲工序；第四步：上模上行條料靠手動(dòng)繼續(xù)向前送一步，上模下行由切斷凸、凹模完成切斷工序，廢料從下模的下漏料孔排出，同時(shí)有四個(gè)制件從模具終端落下，完成整個(gè)沖壓過程。 4 模具零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算4.1 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算4.1.1 凸、凹模間隙的選擇凸、凹模間隙值的大小對(duì)沖壓制件質(zhì)量、模具壽命、沖壓力的影響很大，是沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)極其重要的工藝參數(shù)。根據(jù)零件材料及料厚，查文獻(xiàn)[8]表 2-10，確定沖裁刃口始用雙面間隙值：Zmin=0.025 mm， Zmax=0.045 mm。至于壓彎時(shí)凸模與凹模之間的間隙，按材料的性能、厚度以及彎曲件的高度和寬度（彎曲線的長度），取單邊間隙C=（1.0～1.1）t，這里取 C=0.5 mm。另外，設(shè)計(jì)中考慮在合模時(shí)使毛坯完全壓靠，以保證彎曲件的質(zhì)量和尺寸精度。4.1.2 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算沖壓制件的尺寸精度主要決定于模具刃口的尺寸精度，合理間隙的數(shù)值也必須靠模具的刃口尺寸來保證。因此，正確確定模具刃口尺寸極其公差，是設(shè)計(jì)沖模的主要任務(wù)之一。（1）切邊凸、凹模刃口尺寸計(jì)算- 11 由于該零件切邊形狀比較復(fù)雜，且為薄材料，為了保證凸、凹模之間的間隙值，擬采用凸、凹模配合加工的方法。先做凸模，然后配做凹模，具體可采用成形磨削加工刃口。根據(jù)零件切邊形狀，如圖 4-1 所示，其中未標(biāo)注公差的尺寸，按 IT12 級(jí)取公差。凸模磨損后尺寸變小的記為 A 類，有 A1=, A2= , A3= ，A 4=，A 5=尺寸變大的記為 B 類，有 B1= , B2= ,B3=① 對(duì)于 A 類尺寸：查文獻(xiàn)[6]表 2-11 得：磨損系數(shù) x1=0.75, x2=1, x3=0.75, x4=1, x5=1A 類尺寸按式(4-1)計(jì)算：（4-1）式中， —凸模制造公差，② 對(duì)于 B 類尺寸：查文獻(xiàn)[6]表 2-11 得：x 1=1, x2=1, x3=1B 類尺寸按式(4-2)計(jì)算：（4-2）該零件切邊凹模刃口各部分尺寸按上述切邊凸模的相應(yīng)部分尺寸配制，保證雙面間隙值Zmin～Zmax=0.025～0.045mm。切邊凸模尺寸標(biāo)注如圖 4-2 所示。圖 4-1 零件切邊尺寸圖 4-2 切邊凸模尺寸- 12 （2）沖圓孔凸、凹模刃口尺寸計(jì)算圓孔形狀簡單，為制造方便，凸、凹模擬采用分開加工。圓孔尺寸如圖 4-3，未注公差按 IT12 級(jí)處理有 ，按一般要求：模具精度較工件精度高 2～3 級(jí)，查文獻(xiàn)[6]表2-10 得 ， ，這樣將不滿足分開加工條件： ?？紤]到圓孔容易加工，可以適當(dāng)?shù)奶岣咄?、凹模制造精度，?，取 ， ，這樣就滿足分開加工條件：先確定凸模刃口尺寸，查文獻(xiàn)[6]表 2-11 得：x=0.75，按（4-3）式計(jì)算：(4-3)則：凹模刃口尺寸，按（4-4）式計(jì)算：（4-4）則： ,沖圓孔凸模尺寸標(biāo)注如圖 4-4 所示（3）沖腰形孔凸、凹模刃口尺寸計(jì)算腰形孔尺寸如圖 4-5，未注公差按 IT12 級(jí)處理有 ，孔心距 。腰形孔和圓孔同樣，比較容易加工，按上述沖圓孔凸、凹模刃口計(jì)算方法，適當(dāng)提高模具制造精度，以滿足分開加工的條件，取， 。① 確定凸模刃口尺寸，查文獻(xiàn)[6]表 2-11 得：x=1，根據(jù)（4-3）式有：沖腰形孔凸模尺寸標(biāo)注如圖 4-6 所示。圖 4-4 沖圓孔凸模尺寸圖 4-3 圓孔尺寸圖 4-5 腰形孔尺寸- 13 由式（4-4）得，凹模刃口尺寸為：② 孔心距 （4-5）式中 、 —凸、凹模孔心距的標(biāo)稱尺寸（mm）；—工件孔心距的標(biāo)稱尺寸（mm）；—工件孔心距的公差（mm）則：（4）切斷凸模刃口尺寸計(jì)算零件切斷搭邊廢料形狀尺寸如圖 4-7 所示，其中未標(biāo)注公差的尺寸，按 IT12 級(jí)取公差。按上述切邊凸、凹模刃口尺寸計(jì)算方法，凸、凹模采用配合加工，先加工凸模，然后配做凹模。同樣，凸模磨損后尺寸變小的記為A 類，有 A1= , A2= , A3=, A4= ；尺寸變大的記為 B 類，有 B1= 。① 對(duì)于 A 類尺寸：查文獻(xiàn)[6]表 2-11 得：x 1=0.75, x2=1, x3=1, x4=1，由式（4-1）得：② 對(duì)于 B 類尺寸：查文獻(xiàn)[6]表 2-11 得：x=1由式（4-2）得：圖 4-6 沖腰形孔凸模尺寸圖 4-7 切斷搭邊尺寸圖 4-8 切斷凸模尺寸- 14 該零件搭邊廢料切斷凹模刃口各部分尺寸按上述切斷凸模的相應(yīng)部分尺寸配制，保證雙面間隙值Zmin～Zmax=0.025～0.045mm，切斷凸模尺寸標(biāo)注如圖 4-8 所示。（5）壓彎凸、凹模刃口尺寸計(jì)算壓彎型槽相對(duì)位置關(guān)系，如圖 4-9 所示，相對(duì)寬度尺寸標(biāo)注在內(nèi)側(cè)，故應(yīng)以凸臺(tái)（相當(dāng)于凸模）為基準(zhǔn)，先計(jì)算凸臺(tái)尺寸?？紤]到模具磨損和彎曲件的回彈，凸臺(tái)尺寸按（4-6）計(jì)算：（4-6）式中， —彎曲件基本尺寸(mm)；—彎曲件制造公差(mm)；—凸臺(tái)制造公差，按 IT8 級(jí)選取則：兩個(gè)壓彎凸模刃邊相對(duì)位置尺寸（相當(dāng)于凹模）按凸臺(tái)尺寸控制，保證單邊間隙 C, 即：（4-7）故：4.2 凸、凹模的設(shè)計(jì)4.2.1 凸模的結(jié)構(gòu)和固定形式由于沖件的形狀和尺寸的不同，沖模的加工以及裝配工藝等實(shí)際條件亦有所不同，所以在實(shí)際生產(chǎn)中使用的凸模結(jié)構(gòu)形式也就有很多種形式。一般沖裁凸模的形狀是由產(chǎn)品的形狀決定的，它可以采用直身結(jié)構(gòu)也可采用加強(qiáng)型結(jié)構(gòu)。主要的固定方式有：臺(tái)肩固定、鉚接、螺釘和銷釘固定以及粘結(jié)劑澆注法固定等[9]。圖 4-9 壓彎型槽相對(duì)位置- 15 本設(shè)計(jì)中采用用圓形和方形兩種形式的凸模，材料選用T10A 鋼，淬火硬度 HRC56-60 必要時(shí)表面可進(jìn)行滲氮處理。圓凸?？刹捎酶呔韧鈭A磨床加工，異形凸?？梢圆捎寐呓z線切割加工或成形磨削加工（成形磨削是模具零件成形表面精加工的一種方法，可以獲得高尺寸精度、高表面加工質(zhì)量 [7]。凸模固定方式如圖 4-10 所示：凸模以過渡配合（K6）固緊在凸模固定板上，頂端形成臺(tái)肩，以便固定，并保證在工作時(shí)不被拉出，安全可靠。4.2.2 凸模長度的確定凸模工作部分的長度應(yīng)根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)來確定。一般不宜過長，否則往往因縱向彎曲而使凸模工作時(shí)失穩(wěn)。致使模具間隙出現(xiàn)不均勻，從而使沖件的質(zhì)量及精度有所下降，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)雇鼓Ｕ蹟?。根?jù)模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式，凸模的長度為（4-8）式中， —凸模的長度（mm）；—凸模固定板的厚度（mm），它取決于沖件的厚度 t，一般在沖制 t40-50 mm），料厚 0.5 mm（≤0.8 mm），由文獻(xiàn)[10]表 14-5 取 b=30mm。（2）凹模厚度：凹模厚度 h 根據(jù)沖裁力 F 按文獻(xiàn)[10]圖 14-15 選擇。先算沖裁力：（4-10）式中，L— 沖裁件周邊長度（mm）；t— 材料厚度（mm），t=0.5mm；t— 材料抗剪強(qiáng)度（MPa），τ=240MPa；K— 系數(shù)?？紤]到模具刃口的磨損，模具間隙的波動(dòng)，材料力學(xué)性能的變化及材料厚度偏差等因素，一般取 K=1.3。算得整個(gè)沖壓工序中沖裁周邊長度 L=388mm，代入式（4-10）得： F=1.3×388×240×0.5≈60KN由文獻(xiàn)[10]圖 14-15 中取凹模厚度 h=20mm。（3）凹模外形尺寸根據(jù)排樣圖 2-3 所注尺寸和上述凹模厚度 h 與壁厚 b，可以得出：凹模長 L=124 mm；凹模寬 B=110 mm；故初步有了凹模外形尺寸 L×B×h=124×112×20 mm。根據(jù)要求，上述凹模外形尺寸須向國家標(biāo)準(zhǔn)靠攏，對(duì)照文獻(xiàn)[10]表 14-6（摘自 GB2858-81），將上述尺寸改為 125×125×20 mm。（4） 刃壁高度垂直于凹模平面的刃壁，其高度 h0可以按下列規(guī)則計(jì)算[10]：沖件料厚 t≤3 mm，h 0=3 mm；沖件料厚 t>3 mm，h 0=t；- 18 所以，這里取 h0=3 mm。（5） 凹模鑲塊尺寸設(shè)計(jì)對(duì)于凹模鑲塊的尺寸，可以參見相關(guān)零件圖紙。4.3 模板的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的級(jí)進(jìn)模模板包括：卸料板、固定板、凹模板、墊板、上模板、下模板，其中卸料板、固定板、凹模板是關(guān)鍵的三塊模板，也是級(jí)進(jìn)模比不可少的[11]。該模具中固定板起著固定凸模的作用，卸料板主要起卸料、壓料同時(shí)還具有一定的導(dǎo)向作用；凹模板前面已經(jīng)提到，既充當(dāng)凹模刃口，又可以在其上鑲拼凹模鑲塊。另外，在進(jìn)行級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)時(shí)，有一項(xiàng)很重要，就是設(shè)計(jì)讓位，一般彎曲或成形等工位的所有后續(xù)工位都需要讓位，而且要充分讓位，不但需要考慮靜態(tài)讓位，還要考慮動(dòng)態(tài)讓位[11]。本設(shè)計(jì)中在凹模板上直接開槽讓位，工件成形后由凹模終端的斜面滑出，保證了送料的順暢。凹模外形尺寸前面已述，該級(jí)進(jìn)模其它模板的外形尺寸設(shè)計(jì)如下：凸模固定板 ；上墊板 ；下墊板 ；導(dǎo)料板 ；卸料板 ；卸料板凸臺(tái)高度根據(jù)導(dǎo)向裝置導(dǎo)料板厚度來確定，取 h =H-(0.1～0. 3)t=3-0.2×0.5=2.9 mm，所以卸料板整體高度為 14.9 mm；上模板 （標(biāo)準(zhǔn)件）；下模板 （標(biāo)準(zhǔn)件）；故：模具閉合高度4.4 卸料彈簧的選用先算卸料力，查文獻(xiàn)[8]表 2-15 得卸料力系數(shù) ，則：（1）根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)初定 8 根彈簧，每根彈簧分擔(dān)的卸料力為：（2）查文獻(xiàn)[12]表 10-1，并考慮到模具結(jié)構(gòu)尺寸，初選彈簧參數(shù)為：彈簧鋼絲直徑d=2mm，彈簧中徑 D2=12mm，節(jié)距 t=4.28mm，工作極限負(fù)荷 Fj=188N，自由高度 h0=40mm，有- 19 效圈數(shù) n=8.5，工作極限負(fù)荷下變形量 hj=17.3mm，展開長度 L=396mm。[規(guī)格標(biāo)記為：彈簧 2×12×40]（3）彈簧預(yù)壓量。由 Fj=188N，h j=17.3mm，考慮卸料的可靠性，取彈簧在預(yù)壓量為 h1時(shí)就應(yīng)有 150N 的壓力，故：（4）檢查彈簧最大壓縮量是否滿足上述條件：沖裁時(shí)卸料板的工作行程 h2=6.2mm;考慮凸模的修模量 h3=4mm;彈簧的預(yù)壓量為 h1=14.4mm；故彈簧總壓縮量為h1+h2+h3=14.4mm+6.2mm+4mm=24.6mmhj=17.3mm17.2mm，所以該規(guī)格的彈簧滿足要求。4.5 其它零件的設(shè)計(jì)在級(jí)進(jìn)模中，一些輔助零件對(duì)模具的順利工作也起著重要的作用。針對(duì)該級(jí)進(jìn)模，這里主要介紹導(dǎo)正銷的設(shè)計(jì)。本級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)當(dāng)中，通過導(dǎo)正削與在前一個(gè)工位上沖了的兩個(gè) 的孔實(shí)現(xiàn)精確定位，保證產(chǎn)品的精度。進(jìn)行導(dǎo)正銷設(shè)計(jì)時(shí)注意到控制導(dǎo)正銷的長度，保證當(dāng)模具在自由狀態(tài)時(shí)導(dǎo)正銷的直壁部分伸出卸料板的長度要小于產(chǎn)品的一個(gè)料厚，這樣就可以有效地避免帶料現(xiàn)象[11]。模具在自由狀態(tài)時(shí)導(dǎo)正銷的直壁部分伸出卸料板的長度為 0.3mm。5 沖壓設(shè)備的選用根據(jù)所要完成的沖壓工藝性質(zhì)、生產(chǎn)批量的大小、沖壓件的幾何尺寸和精度要求來選定設(shè)備類型。開式曲柄壓力機(jī)雖然剛度差，但它成本低，且有三個(gè)方向可以操作的優(yōu)點(diǎn)，故廣泛應(yīng)用于中小型沖裁件、彎曲件、拉深件的生產(chǎn)中。閉式曲柄壓力機(jī)剛度好、精度高，只能靠兩個(gè)方向操作，適用于大中型件的生產(chǎn)。雙動(dòng)曲柄壓力機(jī)有兩個(gè)滑塊，壓邊可靠易調(diào)，適用于較復(fù)雜的大中型拉深件的生產(chǎn)。綜合考慮，采用開式曲柄壓力機(jī)。5.1 沖壓力的計(jì)算- 20 該級(jí)進(jìn)模采用彈性卸料和下出料方式。由 4.2 節(jié)及 4.4 節(jié)計(jì)算知： ；計(jì)算推件力，查文獻(xiàn)[8]表 2-15 得推件力系數(shù) ，則：（5-1）式中， —卡在凹?？卓谥械墓ぜ€(gè)數(shù)，取 ，故計(jì)算彎曲力，應(yīng)該是自由彎曲力與校正彎曲力之和。即（5-2）由于校正彎曲時(shí)，校正彎曲力比自由彎曲力大得多，故 可以忽略，而 的大小取決于壓力即的調(diào)整，根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)計(jì)算初定為所以，所選壓力機(jī)的公稱壓力 必須大于 。5.2 選擇壓力機(jī)根據(jù)上述沖壓力的計(jì)算，初步選用型號(hào)為 J23-16 開式雙柱可傾壓力機(jī)。該型號(hào)壓力機(jī)主要技術(shù)規(guī)格如下 [8]：公稱壓力 160KN;滑塊行程 55mm;最大閉合高度 220mm;最大裝模高度 180mm;連桿調(diào)節(jié)量 45mm;工作臺(tái)尺寸（前后 mm 左右 mm） ;墊板尺寸（厚度 mm 孔徑 mm） ;模柄孔尺寸（直徑 mm 深度 mm） ;滑塊中心至床身中心距離 160mm;最大傾斜角 35°由 4.3 節(jié)計(jì)算知：模具閉合高度故，所選壓力機(jī)裝模高度與模具閉合高度滿足下式- 21 還可以看出 取在： ，這樣可以避免連桿調(diào)節(jié)過長，螺紋接觸面積過小而被壓壞。6 壓力中心的計(jì)算沖裁時(shí)的合力作用點(diǎn)或多工序模各工序沖壓力的合力作用點(diǎn)，稱為模具壓力中心。如果模具壓力中心與壓力機(jī)滑塊中心不一致，沖壓時(shí)會(huì)產(chǎn)生偏載，導(dǎo)致模具以及滑塊與導(dǎo)軌的急劇磨損，降低模具和壓力機(jī)的壽命。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該正確算出沖裁時(shí)的壓力中心，并使壓力中心和模柄軸心線重合；若因沖件的形狀特殊，從模具結(jié)構(gòu)方面考慮不宜使壓力中心與模柄軸心線相重合，也應(yīng)注意盡量使壓力中心的偏離不超過所選壓力機(jī)模柄孔投影面積的范圍，以下通過解析法確定模具的壓力中心。6.1 計(jì)算步驟（1）建立平面直角坐標(biāo)系 ；（2）計(jì)算出各單一圖形的壓力中心到坐標(biāo)軸的距離 x1、x 2、x 3、…x n和 y1、 y 2、 y 3、… yn ；（3）將計(jì)算數(shù)據(jù)分別代入式（6-1a）和（6-1b），即可求得壓力中心坐標(biāo)（x 0, y0）。 （6-1a）（6-1b）6.2 計(jì)算壓力中心根據(jù)排樣圖設(shè)計(jì)及各工位在模具上的相對(duì)位置，建立直角坐標(biāo)系，如圖 6-1 所示：- 22 圖 6-1 壓力中心計(jì)算圖由對(duì)稱性可知，各工序沖壓力的合力作用點(diǎn)落在 x 軸上，即坐標(biāo) ，將所計(jì)算的各工位上的沖壓力及圖 6-1 中所標(biāo)注的 x 坐標(biāo)值代入式（6-1）中得：坐標(biāo) ，故在此坐標(biāo)系中模具壓力中心坐標(biāo)為（7，0）。所以該模具壓力中心（機(jī)床滑塊中心）與模具中心左右偏移 10.5mm(可供模具安裝時(shí)參考)。7 總結(jié)設(shè)計(jì)是源頭，設(shè)計(jì)雖然只占模具成本的 10%左右，卻決定了整個(gè)模具成本的 70%～80%。所以，作者在設(shè)計(jì)時(shí)詳盡地考慮了模具結(jié)構(gòu)，考慮提高生產(chǎn)率，如何方便維修。但是，又不能完全依賴于設(shè)計(jì)，在實(shí)際生產(chǎn)中要具體問題具體分析，根據(jù)實(shí)際狀況進(jìn)行模具調(diào)整也是必需的。在生產(chǎn)中模具的維修、保養(yǎng)也是很重要的。在模具維修時(shí)，應(yīng)該多注意細(xì)節(jié)，找出根本原因，針對(duì)其維修。在拆裝模具時(shí)，要認(rèn)真仔細(xì)，以防損傷模具。定期的維護(hù)、保養(yǎng)也可以大大提高模具壽命。從整個(gè)設(shè)計(jì)過程來看，該車燈連接支架采用多工位級(jí)進(jìn)模，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，加工簡單，操作方便，通過連續(xù)沖裁、彎曲等幾道工序一次成形，工作效高，零件成形質(zhì)量好，大大提高了生產(chǎn)率，降低了生產(chǎn)成本，滿足了生產(chǎn)需求，而且該設(shè)計(jì)思路可擴(kuò)展推廣到其它類似零件的產(chǎn)品模具設(shè)計(jì)中。當(dāng)然，由于作者知識(shí)水平有限，對(duì)實(shí)踐的缺乏，當(dāng)中不乏有不足之處，還有待在以后的工作實(shí)踐當(dāng)中不斷地完善和創(chuàng)新！ 致謝- 23 本次設(shè)計(jì)是在指導(dǎo)老師×××博士的悉心指導(dǎo)下完成的，其間得到了×××老師的指導(dǎo)。導(dǎo)師敏銳的學(xué)術(shù)思想，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，認(rèn)真的工作作風(fēng)使學(xué)生受益非淺。值此成文之際，特向老師致以忠心的感謝和誠摯的敬意。作者在設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，得到同窗好友×××、×××、×××、×××、×××的支持以及在 AutoCAD2004 軟件應(yīng)用、參考資料提供等方面的具體性指導(dǎo)和幫助，在此作者向他們表示深深的謝意。非常感謝他們同我一起學(xué)習(xí)和生活，在美麗的昌航留下我們真摯的友誼。特別感謝我的父母，是他們對(duì)我的支持和無私的奉獻(xiàn)，使得我能夠順利完成學(xué)業(yè)。最后，謹(jǐn)以此文獻(xiàn)給所有關(guān)心和幫助過我的人們！參考文獻(xiàn)[1] 李碩本等編著.沖壓工藝?yán)碚撆c新技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.11[2] 中國模具工業(yè)協(xié)會(huì).模具行業(yè)“十一五”規(guī)劃[J].模具工業(yè)，2005（7）：3-8[3] 李大鑫，張秀錦.模具技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢綜述[J].模具制造，2005 （2）：1-4[4] 李德群，肖祥芷.模具 CAD/CAE/CAM 的發(fā)展概況及趨勢[J].模具工業(yè)，2005（7）：9-12[5] 杜繼濤，甘屹.支架精密多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)[J].模具工業(yè)，2005（9）：15-17[6] 姜奎華主編.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998.5[7] 薛啓翔等編著.沖壓模具設(shè)計(jì)制造難點(diǎn)與竅門[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.7[8] 模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會(huì)編.沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.6[9] 鄭家賢遍著.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)實(shí)用技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.1[10] 《沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫組編著.沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.6[11] 竇智.級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)及生產(chǎn)中的故障排除[J].沖模技術(shù)，2005（3）： 27-29[12] 王孝培主編.沖壓手冊(cè)（修訂本）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990[13] Yazheng Liu, Jinghong Sun, et al. Experiment investigation of deep-drawing sheet texture evolution. Journal of Materials processing Technology，140(2003):509-513[14] 周歲華.汽車沖壓材料的合理選擇[J].汽車工藝與材料，2005（12）：25-28[15] 劉占軍，張凌云.彈力支座多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)[J].模具工業(yè)，2006（3）：42-43[16] Yingbin Bao. A comparative study on various ductile crack formation criteria. Journal of engineering materials and technology，2004(7): 314-324[17] 謝建.側(cè)刃在級(jí)進(jìn)模中的合理使用[J].模具工業(yè)，2005（7）：31-34[18] 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].沖模技術(shù)，2005（5）： 17-19- 24 [19] 田福祥.自動(dòng)送料壓扁切斷彎曲級(jí)進(jìn)模[J].模具工業(yè)，2005（2）：27-29[20] 丁鵬，王林紅.多工位傳遞式級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)[J].沖模技術(shù)，2005（6）：3-5[21] 馮開平，左宗義主編. 畫法幾何與機(jī)械制圖[M].廣州：華南理工大學(xué)出版,2001.9[22] 李天佑主編.沖模圖冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 1994