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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告 系（部）： XXXXXXXX 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： XXXXXXXXX 姓名 XXX 學(xué)號(hào) XXXXXXX 指導(dǎo) 教師 XXXX 職稱(chēng) 學(xué)歷 講師，碩士 課題名稱(chēng) FN22C端蓋B沖壓多工位 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）類(lèi)型（劃√） 工程設(shè)計(jì) 應(yīng)用研究 開(kāi)發(fā)研究 基礎(chǔ)研究 其他 √ 一、 本課題的研究目的和意義： 模具是大批量生產(chǎn)同形產(chǎn)品的工具，是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝裝備。采用模具生產(chǎn)零部件，具有生產(chǎn)效率高，質(zhì)量好，成本低，節(jié)約能源和原材料等一系列優(yōu)點(diǎn)，用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度，高復(fù)雜程度，高一致性，高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的，已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向，現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，現(xiàn)代工業(yè)品的發(fā)展和技術(shù)水平的提高，很大程度上取決于模具工業(yè)的發(fā)展水平，因此模具工業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展將起越來(lái)越大打的作用。冷沖壓是一種先進(jìn)的金屬加工方法，它是建立在金屬塑性成形的基礎(chǔ)上，利用模具工業(yè)的發(fā)展水平，因?yàn)槟＞吖I(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展將起越來(lái)越大的作用。隨著近代工業(yè)的發(fā)展，冷沖壓技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。與傳統(tǒng)的切削加工相比，冷沖壓所獲得的零件一般無(wú)需進(jìn)行切削加工，是一種節(jié)省能源、節(jié)省原材料的少無(wú)切削加工方法。而且沖壓件的尺寸公差由沖模保證，產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定、互換性好，質(zhì)量輕、剛度好。但由于沖模制造精度高，技術(shù)要求高，制造成本高，冷沖壓生產(chǎn)只有在生產(chǎn)批量大的情況下才能獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。此類(lèi)零件生產(chǎn)批量大，原材料采用帶料，采用沖壓加工可以提高生產(chǎn)率、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本。 二、 文獻(xiàn)綜述（國(guó)內(nèi)外研究情況及其發(fā)展）： 制造產(chǎn)業(yè)是綜合國(guó)力及技術(shù)水平的體現(xiàn)，而模具行業(yè)的發(fā)展是制造產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。我國(guó)沖壓模具無(wú)論在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都已有了很大發(fā)展，但與國(guó)發(fā)經(jīng)濟(jì)需求和世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大，一些大型、精度、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的高檔模具每年仍大量進(jìn)口，目前仍主要依靠進(jìn)口。一些低檔次的簡(jiǎn)單沖模，已趨供過(guò)于求，市場(chǎng)竟?fàn)幖ち摇? 目前國(guó)外模具行業(yè)廣泛采用CAD／CAM技術(shù)，并通過(guò)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工，大大的縮短了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期和制造周期，提高了模具的技術(shù)含量，降低了成本。相比之下，我國(guó)模具行業(yè)還有很大差距，特別是在汽車(chē)零部件生產(chǎn)制造方面還不具備為國(guó)產(chǎn)汽車(chē)(尤其是轎車(chē))全面配套供貨的能力，參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的能力很弱。面對(duì)目前國(guó)內(nèi)沖壓模零部件行業(yè)情況，我們必須根據(jù)國(guó)際沖壓模零部件工業(yè)的發(fā)展，綜合分析國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況，采取有利措施，提高我國(guó)沖壓模零部件工業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。 發(fā)展模具工業(yè)的關(guān)鍵是制造模具的技術(shù)。為此，國(guó)內(nèi)外近幾年發(fā)展情況如下幾項(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.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(wú)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(lái)重要發(fā)展趨勢(shì)。 3.模具研磨拋光自動(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(shì)。 三、 本課題的主要研究?jī)?nèi)容（提綱）和成果形式： 課題的主要內(nèi)容是對(duì) FN22C端蓋B的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)進(jìn)行了具體的論證設(shè)計(jì)。通過(guò)工藝分析確定需要一套級(jí)進(jìn)模。根據(jù)工藝分析與確定，初步設(shè)計(jì)為沖導(dǎo)正孔-切口-拉伸-拉伸-拉伸-頓壓-沖孔-切邊落料 成果形式有模具結(jié)構(gòu)方案的確定說(shuō)明書(shū)：包括模具類(lèi)型及結(jié)構(gòu)形式、選用沖壓設(shè)備。繪制模具結(jié)構(gòu)圖紙， 包括裝配圖和零件圖。，全部工藝工序的工藝卡片。 四、 擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題： (1)模具類(lèi)型的確定——是簡(jiǎn)單模、復(fù)合模、還是級(jí)進(jìn)模。 (2)進(jìn)出料方式的確定——根據(jù)原材料的形式，確定進(jìn)料方法、取出和整理零件的方法、原材料的定位方法。 (3)壓料和卸料方式的確定——壓料或不壓料、彈性或剛性卸料等。 (4)模具精度的確定——根據(jù)沖壓件的精度確定合理的模具加工精度，選擇合理的導(dǎo)向方式和固定方式。 五、 研究思路、方法和步驟： （1）熟悉零件的用途、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、精度要求；分析產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)工藝性，擬訂沖壓工藝規(guī)程。 （2）計(jì)算沖壓工藝參數(shù)，確定其中落料和沖孔和拉伸的沖裁工序的模具總體結(jié)構(gòu)和工作部分結(jié)構(gòu)參數(shù)。 （3）完成一套級(jí)進(jìn)模，繪制模具裝配圖和工作零件的零件圖。 （4）根據(jù)模具制造工藝知識(shí)，選擇模具各部分零件的材料和制造工藝。 （5）選擇合適的壓力機(jī)。 （6）編寫(xiě)設(shè)計(jì)論文。 六、 本課題的進(jìn)度安排： 1.6～3.9 分析零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，準(zhǔn)備相關(guān)的模具設(shè)計(jì)手冊(cè)。查閱有關(guān)中 英文資料翻譯布置的外 文資料。3月9日前完成1500字以上的開(kāi)題報(bào)告。 3.10～3.20 編寫(xiě)產(chǎn)品的沖壓工藝方案，填寫(xiě)沖壓工藝過(guò)程卡片 3.21～5.10 模具結(jié)構(gòu)方案的確定，包括模具類(lèi)型及結(jié)構(gòu)形式、選用沖壓設(shè)備。繪制模具結(jié)構(gòu)圖紙， 包括裝配圖和零件圖。 5.11～5.20 對(duì)工藝卡片審核，模具結(jié)構(gòu)圖紙審核。 5.21～6.10 編寫(xiě)和打印設(shè)計(jì)論文、圖紙。要求參見(jiàn)學(xué)校、教研室等的要求。 七、 參考文獻(xiàn)： ⑴ 翁其金.沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)[M] 機(jī)械工業(yè)出版社，2004 ⑵ 閻其鳳.模具設(shè)計(jì)與制造[M] 機(jī)械工業(yè)出版社，1998 ⑶ 黃毅宏.模具制造工藝[M] 機(jī)械工業(yè)出版社，2004 ⑷ 王新華.沖模結(jié)構(gòu)圖冊(cè)[M] 機(jī)械工業(yè)出版社，2004 ⑸ 陳錫棟.實(shí)用模具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)[M] 機(jī)械工業(yè)出版社，2001 ⑹ 在有關(guān)沖壓模具的中外期刊、《模具設(shè)計(jì)與制造》等雜志上的相關(guān)文獻(xiàn)。 ⑺ 查閱有關(guān)網(wǎng)站與模具相關(guān)的信息 八、 指導(dǎo)老師意見(jiàn)： 指導(dǎo)老師（簽名）： 2013年 3 月 15 日 九、 系（部）意見(jiàn)： 系（部）主任（簽名）： 年 月 日 注：本表可續(xù)頁(yè) XXXX學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 題目: FN22C端蓋B模具設(shè)計(jì) 分院： XXX學(xué)院 姓名： XXX 學(xué)號(hào)： XXXX 專(zhuān)業(yè)： XXXX 指導(dǎo)老師： XXX 畢業(yè)論文答辯時(shí)間： 2014-XX-XX 前 言 隨著工業(yè)發(fā)展，沖壓模具的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。同時(shí)由于產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的加快，除了要保證模具設(shè)計(jì)質(zhì)量以外，對(duì)模具設(shè)計(jì)效率的要求也越來(lái)越高。 為了促進(jìn)我國(guó)沖壓模具技術(shù)的發(fā)展，從計(jì)算機(jī)技術(shù)、先進(jìn)加工技術(shù)及裝備、其它新技術(shù)與沖壓模具等方面分析了我國(guó)沖壓模具的技術(shù)現(xiàn)狀。結(jié)果表明：經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，我國(guó)的沖壓模具總量位居世界第三位，加工技術(shù)裝備基本已與世界先進(jìn)水平同步。 本文首先分析了模具的工藝結(jié)構(gòu)，介紹了模具的設(shè)計(jì)，重點(diǎn)介紹了模具的結(jié)構(gòu)、凹凸模的設(shè)計(jì)、沖裁力的計(jì)算以及沖壓機(jī)的選型。其次詳細(xì)闡述了落料拉深沖孔模的工藝設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程、對(duì)拉深凸模、落料凹模、落料拉深凹凸等模具主要的成型零件以及各種標(biāo)準(zhǔn)零件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算和選擇，基本上確定了落料拉深沖孔模的整體結(jié)構(gòu)框架。本文設(shè)計(jì)的模具適用于加工幾何尺寸較大、形狀復(fù)雜、精度要求較高的沖壓類(lèi)零件，通過(guò)理論分析和大量的工程實(shí)踐探索，在模具上采用了一些特殊機(jī)構(gòu)，可使操作簡(jiǎn)單，提高生產(chǎn)效率,對(duì)提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力有著現(xiàn)實(shí)的意義。通過(guò)了模具的設(shè)計(jì)，可以將傳統(tǒng)的分模加工合二為一，使落料、拉深、沖孔一次成形，避免了分模加工中定位誤差的生產(chǎn)，從而保證了質(zhì)量，降低了成本，提高了生產(chǎn)效率。 目 錄 前 言 Ⅰ 目 錄 Ⅱ 第1章 緒 論 1 1.1沖壓模具簡(jiǎn)介 2 1.1.1 沖壓成形與沖壓模具的概念 2 1.1.2 沖壓模具的分類(lèi) 2 1.2 本課題主要研究的內(nèi)容及意義 3 第2章模具總體方案的分析與確定 5 2.1 工藝方案分析 5 2.1.1 工件的分析 5 2.1.2 落料拉深工藝分析 5 2.2工藝方案的確定 6 第3章 主要的工藝參數(shù)計(jì)算 7 3.1 毛坯尺寸的計(jì)算 7 3.2 排樣 7 3.3 工序壓力計(jì)算 8 3.4 沖壓設(shè)備的選擇 9 第4章 主要工作部分尺寸計(jì)算 11 4.1 落料刃口尺寸計(jì)算 11 4.2 沖孔刃口尺寸計(jì)算 11 4.3模具主要零件的設(shè)計(jì) 12 第5章 模具裝配 18 5.1 沖壓模具裝配的技術(shù)要求 18 5.2 模具裝配的特點(diǎn) 19 5.3模具的總體設(shè)計(jì) 19 5.4模具總裝配 19 總結(jié)與展望 24 參考文獻(xiàn) 25 致 謝 26 - 2- 第1章 緒 論 在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，模具是生產(chǎn)各種產(chǎn)品的重要工藝裝備。它是以其特定的形狀通過(guò)一定方式將原材料加工成為零件。采用模具成形方法生產(chǎn)零件，具有優(yōu)質(zhì)、高效、省料、低成本等優(yōu)點(diǎn)，因此在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門(mén)，尤其是在機(jī)械制造、汽車(chē)、家用電器、儀器儀表、石油化工、輕工產(chǎn)品等工業(yè)部門(mén)得到了極其廣泛的應(yīng)用[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，利用模具制造的零件，在汽車(chē)、飛機(jī)、電機(jī)電器、儀器儀表等機(jī)電產(chǎn)品中占70%；在電視機(jī)、錄音機(jī)、計(jì)算機(jī)等電子產(chǎn)品中占80%以上；在手表、洗衣機(jī)、電冰箱等輕工產(chǎn)品中占85%以上。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展 ,我國(guó)的沖壓模具總量位居世界第三位 ,加工技術(shù)裝備基本已與世界先進(jìn)水平同步。以汽車(chē)覆蓋件為代表的大型、復(fù)雜、精密沖壓模[2]。用 CAD/CAM /CAE軟件進(jìn)行三維設(shè)計(jì)和模擬，靠高速、精密的加工設(shè)備生產(chǎn) ,用新型研磨或拋光代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工研磨拋光，提高模具質(zhì)量。這些都代表了沖壓模具發(fā)展的趨勢(shì)[3]。中國(guó)塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)大屏幕彩電塑殼注射模具、大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車(chē)保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經(jīng)過(guò)多年的努力，在模具CAD/ CAE/CAM技術(shù)、模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)、快速成型與快速制模技術(shù)、新型模具材料等方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面作出了貢獻(xiàn)。進(jìn)入21世紀(jì)，在經(jīng)濟(jì)全球化的新形勢(shì)下，隨著資本、技術(shù)和勞動(dòng)力市場(chǎng)的重新整合，中國(guó)裝備制造業(yè)在加入WTO以后，將成為世界裝備制造業(yè)的基地。而在現(xiàn)代制造業(yè)中，無(wú)論哪一行業(yè)的工程裝備，都越來(lái)越多采用由模具工業(yè)提供的產(chǎn)品。為了適應(yīng)用戶(hù)對(duì)模具制造的高精度、短交貨期、低成本的迫切要求。 隨著工業(yè)發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品的品種、數(shù)量越來(lái)越多；對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和外觀的要求，更是日趨精美。由于每副模具是特定產(chǎn)品零件生產(chǎn)用的專(zhuān)用工裝，因此，模具設(shè)計(jì)是隨工業(yè)產(chǎn)品零件的形狀、尺寸及其精度，表面質(zhì)量要求及成型工藝條件的變化而變化的。所以每副模具都必須進(jìn)行創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)，工業(yè)生產(chǎn)中普遍采用模具成形工藝方法，以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率和質(zhì)量。一般壓力機(jī)加工，一臺(tái)普通壓力機(jī)設(shè)計(jì)每分鐘可生產(chǎn)零件幾件到幾十件，高速壓力機(jī)的生產(chǎn)率已達(dá)到每分鐘數(shù)百件甚至上千件。顯而易見(jiàn)，模具作為一種專(zhuān)用的工藝裝備，在生產(chǎn)中的決定性作用和重要地位逐漸為人們所共識(shí)。 1.1沖壓模具簡(jiǎn)介 1.1.1 沖壓成形與沖壓模具的概念 沖壓成形是指利用安裝在壓力機(jī)上的模具，對(duì)模具里的板料施加壓力，使其生產(chǎn)分離或變形，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的零件加工方法。沖壓加工的對(duì)象一般為金屬板料、薄壁管、薄型材等，板厚方向變形一般不側(cè)重考慮，因此也稱(chēng)為板料沖壓，并且通常是在室溫狀態(tài)下進(jìn)行，所以也稱(chēng)為冷沖壓[8]。 沖壓模具是指在沖壓加工中，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，俗稱(chēng)沖模 在沖壓零件的生產(chǎn)中，合理的沖壓成形工藝、先進(jìn)的模具，高效的沖壓設(shè)備是必不可少的三要素。如圖1-1所示。 圖 1-1 沖壓零件的影響因素 1.1.2 沖壓模具的分類(lèi) 1.根據(jù)工藝性質(zhì)分類(lèi) （1）沖裁模 沿封閉或敞開(kāi)的輪廓線(xiàn)使材料產(chǎn)生分離的模具。如落料模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊模、剖切模等。 （2）彎曲模 使板料毛坯或其它坯料沿著直線(xiàn)產(chǎn)品彎曲變形，從而獲得一定角度和姓張的工件模具。 （3）拉深模 是把板料毛坯制成開(kāi)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照凸、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[9]。 2、根據(jù)工序合程度分類(lèi) （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）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(chēng)為連續(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。 1.2 本課題主要研究的內(nèi)容及意義 本課題的研究對(duì)象是FN22C端蓋B零件的落料拉深沖孔模具，做出工藝分析案，計(jì)算出工藝參數(shù)，設(shè)計(jì)模具的總體裝配圖，從而提高了理論分析能力和解決實(shí)際問(wèn)題的獨(dú)立工作能力。主要內(nèi)容具體可以分為以下幾個(gè)部分： 1、對(duì)落料拉深沖孔模進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[10]。 2、主要工作部分尺寸的計(jì)算。 3、主要工藝參數(shù)的計(jì)算。 4、模具的工作總體設(shè)計(jì)及裝配。 5、設(shè)計(jì)出模具總裝配圖。 隨著科學(xué)的飛速發(fā)展，沖壓模具在各行業(yè)中有著較廣泛的應(yīng)用，其組成零件中標(biāo)準(zhǔn)件占有很大比重。而很多沖壓制件都是系列化產(chǎn)品，它們的模具節(jié)哦故相同或相似而尺寸不僅相同，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員需要反復(fù)查閱手冊(cè)以確定模具零部件的標(biāo)準(zhǔn)外形與尺寸，重復(fù)設(shè)計(jì)的工作量很大。由于產(chǎn)品的功能、結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，新產(chǎn)品的更新?lián)Q代周期不斷縮短，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期中占據(jù)了越來(lái)越重要的地位。國(guó)外的模具制造企業(yè)，廣泛使用先進(jìn)的高精度、高速度、專(zhuān)業(yè)化加工裝備，如日本豐田汽車(chē)模具公司擁有構(gòu)造面加工數(shù)控銑床39臺(tái)套、型面加工高速五軸五面銑床15臺(tái)套、其它新型一體化專(zhuān)門(mén)加工設(shè)備6臺(tái)套。加工工藝方法包括等高線(xiàn)加工、最大長(zhǎng)度順向走刀加工等，精加工走刀移行密度僅有0.3mm。同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)凹圓角清根、外凸圓角加工到 位等，因而可以控制模具配合的不等距間隙、最大可能的縮小型面誤差，實(shí)現(xiàn)模面的精細(xì)加工。日本、韓國(guó)、新加坡、德國(guó)、荷蘭、美國(guó)及我國(guó)臺(tái)灣、香港地區(qū)的獨(dú)資、合資企業(yè)很多，民營(yíng)模具企業(yè)很不少；蘇州蘭佩鑄造、遠(yuǎn)輕模具等企業(yè)主要生產(chǎn)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)及輪轂等部件壓鑄模和鑄模，昆山中大模架等企業(yè)專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)各種大型模架、模具導(dǎo)向件、模具彈簧等標(biāo)準(zhǔn)件[11]。 國(guó)內(nèi)的許多模具企業(yè)通過(guò)引進(jìn)先進(jìn)的加工裝備，硬件上與國(guó)際水平的差距正在快速縮?。荷虾５钠?chē)模具企業(yè)，近年來(lái)通過(guò)大量購(gòu)置先進(jìn)的五軸高速加工機(jī)床、大型龍門(mén)加工中心和五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控高速銑床、數(shù)控車(chē)或加工機(jī)床、先進(jìn)的大型測(cè)量和調(diào)試設(shè)備及多軸數(shù)控激光切割機(jī)等。一汽模具公司已經(jīng)擁有五軸高速數(shù)控銑床等大型高速加工設(shè)備；東風(fēng)汽車(chē)模具公司擁有高速的數(shù)控銑床。目前，資產(chǎn)過(guò)億，擁有龍門(mén)加工中心10臺(tái)以上的大型汽車(chē)模具企業(yè)已經(jīng)達(dá)到10多家。外國(guó)人都驚呼：怎么兩年之間中國(guó)大陸的汽車(chē)模具規(guī)模、數(shù)量和制造能力會(huì)有如此大的變化。我國(guó)沖壓模具產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)工藝水平，總體上比國(guó)際先進(jìn)水平低許多，而模具生產(chǎn)周期卻要比國(guó)際先進(jìn)水平長(zhǎng)許多。產(chǎn)品質(zhì)量水平低主要表現(xiàn)在精度、表面粗糙度、壽命及模具的復(fù)雜程度上；生產(chǎn)工藝水平低則主要表現(xiàn)在加工工藝，加工裝備等方面。沖壓模具加工工藝和裝備對(duì)提高加工效率、確保模具精度、縮短交貨周期有重要影響[12]。過(guò)去的中國(guó)沖壓模具行業(yè)，車(chē)、刨、銑、磨等傳統(tǒng)普通機(jī)床和電火花線(xiàn)切割機(jī)床，曾經(jīng)在絕大數(shù)沖壓模具企業(yè)使用。采用加工沖壓模具時(shí)，通常需要對(duì)模具零件反復(fù)裝夾和定位，因而加工生產(chǎn)效率低。模具產(chǎn)品質(zhì)量差。模具是機(jī)械制造業(yè)中技術(shù)先進(jìn)、影響深遠(yuǎn)的重要工藝裝備、具有生產(chǎn)效率高、材料利用率高、制件質(zhì)量?jī)?yōu)良、工藝適應(yīng)性好等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用與汽車(chē)，機(jī)械、航天、航空、輕共、電子、電器、儀表等行業(yè)。2005年中國(guó)模具工業(yè)產(chǎn)值達(dá)到610億元，增長(zhǎng)率保持在25%的高水平，行業(yè)的生產(chǎn)能力約占世界總量的10%，僅次于日本、美國(guó)而位列世界第三。目前我國(guó)大部分模具企業(yè)采用的仍然是傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，特別四中小型模具企業(yè)，設(shè)計(jì)人員進(jìn)行著大量的重復(fù)性勞動(dòng)，在通用零件和標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計(jì)過(guò)程中，不得不多次重復(fù)查閱設(shè)計(jì)手冊(cè)，造成模具設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、效率低、耗資大的現(xiàn)狀，這也就影響了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力[13]。 本課題FN22C端蓋B，沖壓該零件時(shí)，普遍采用落料、拉深、沖孔三道工序，生產(chǎn)效率低，成本也高，為此，設(shè)計(jì)了沖壓該零件的落料拉深、拉伸;反拉伸;最后沖孔， 14]。 第2章模具總體方案的分析與確定 本課題的研究對(duì)象是FN22C端蓋B，材料為Q235，料厚為1.2mm，是形狀規(guī)則的旋轉(zhuǎn)體零件大批量生產(chǎn)。FN22C端蓋B如圖2-1所示。 2.1 工藝方案分析 2.1.1 工件的分析 工件圖:如圖所示 生產(chǎn)批量:大批量 材料:Q235 料厚:1.2mm 圖2-1 工件的簡(jiǎn)圖 圖2-1所示為FN22C端蓋B，材料為Q235，料厚為1.2mm，是形狀規(guī)則的旋轉(zhuǎn)體零件，大批量生產(chǎn)。 2.1.2 落料拉深工藝分析 由圖2-1可見(jiàn)，該工件的加工涉及到落料、拉伸、沖孔三種工序內(nèi)容。根據(jù)變形特點(diǎn)，對(duì)于帶孔的拉深件，尤其是Φ5孔到直壁的距離較近，一般應(yīng)先拉深后沖孔。 (1)落料拉深工藝分析 此工件為有凸緣圓筒形，工件,要求內(nèi)形尺寸，沒(méi)有厚度不變的要求。此工件的形狀滿(mǎn)足拉深的工藝要求，可用拉深工序加工件底部圓角半徑r=4mm，大于拉深凸模圓角半徑r凸=3~6mm,滿(mǎn)足拉深對(duì)圓角半徑的要求。尺寸Φ92.6mm，按公差表查得為IT14級(jí)，滿(mǎn)足拉深工序?qū)ぜ畹燃?jí)的要求。 表6毛料計(jì)算附表（mm） 序 號(hào) l r lr 序 號(hào) l r lr 1 17 79.25 1374.25 6 13.75 31.17 428.59 2 6.67 77.71 518.33 7 2 28 56 3 10.428 70.184 731.88 8 5.89 26.64 156.67 4 28.37 55.104 1563.3 9 24.25 12.13 293.43 5 5.25 39.375 206.72 ∑lr=212.2 根據(jù)公式計(jì)算得毛坯直徑： 計(jì)算相對(duì)厚度：δ/D*100=1.2/212.2*100=0.56 確定拉深次數(shù)： 根據(jù)h/dn=35/58=0.6 δ/D*100=1.4 查相關(guān)表得拉深次數(shù)為1，故一次能拉成。 計(jì)算第二次拉深工序尺寸： 計(jì)算相對(duì)厚度：δ/D*100=2/50*100=4 確定拉深次數(shù)： 根據(jù)h/dn=12.7/44=0.29 49.99/85.6*100=3.4 查相關(guān)表得拉深次數(shù)為1，故一次能拉成。 計(jì)算第三次拉深工序尺寸： 計(jì)算相對(duì)厚度：δ/D*100=2/44*100=4.5 確定拉深次數(shù)： 根據(jù)h/dn=11.9/45=0.26 δ/D*100=48 查相關(guān)表得拉深次數(shù)為1，故一次能拉成。 （2）沖孔工藝分析 對(duì)于所沖孔Φ4mm，按表2-1查得，一般沖孔模對(duì)該種材料以沖壓的最小孔徑為d≥t，t=1.2mm，因而Φ4孔符合工藝要求。 2.2工藝方案的確定 根據(jù)制件的工藝性分析，其基本工序有落料、拉深和切邊?，F(xiàn)擬定以下幾種工藝方案： 方案一：先落料，后拉深，拉伸，拉伸，沖孔，切邊采用單工序模生產(chǎn)。 方案二：落料拉深沖壓拉伸，拉伸沖孔，采用模和單工序配合生產(chǎn)。 方案三：拉伸、拉深，拉伸沖孔落料級(jí)進(jìn)沖壓，沖孔，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 方案分析：方案一模具結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，但需要5副模具，成本高，生產(chǎn)效率低，難以滿(mǎn)足大量生產(chǎn)的生產(chǎn)要求。 方案二只需要四副模具，減少了工序數(shù)量，工件的精度及生產(chǎn)效率都比較高，但模具制造時(shí)有一定的困難。 方案三也只需要一副模具，生產(chǎn)的制件精度不如模生產(chǎn)精度高，模具本身制造也有一定的難度，生產(chǎn)效率不如模高，并且生產(chǎn)過(guò)程中需要克服工件的精確定位問(wèn)題。通過(guò)對(duì)上述三種方案的綜合比較，并且考慮模具的制造精度及制件的精度，該沖壓工藝方案選用方案三較優(yōu)。 本工件首先需要落料，制成直徑D=212.2mm的圓片，然后D=212.2mm的原板料為毛坯進(jìn)行拉深，拉深成為內(nèi)徑為Φ92.6mm、內(nèi)圓角r為4mm的凸緣圓筒。根據(jù)以上工藝分析，為了提高生產(chǎn)效率，該零件的加工采用落料、拉深模具然后拉伸，拉伸，最后沖孔成型的方式 - 10 - 第3章 主要的工藝參數(shù)計(jì)算 3.1 毛坯尺寸的計(jì)算 表3-1凸緣圓筒行拉深件的修邊余量 （mm） 工件高度h 工件的相對(duì)高度h/d >0.5-0.8 >0.8-1.6 >1.6-2.5 >2.5-4 ≤10 >10-20 >20-50 >50-100 >100-150 >150-200 >200-250 >250 1.0 1.2 2 3 4 5 6 7 1.2 1.6 2.5 3.8 5 6.3 7.5 8.5 1.5 2 3.3 5 6.5 8 9 10 2 2.5 4 6 8 10 11 12 凸緣圓筒形拉深工件的毛坯尺寸計(jì)算公式為： D=(d2 +4dH-1.72rd-0.56r2 )1/2 （3-1） 將d=35mm，H=h+ Δh=35mm+1mm=36mm，r=（4+0.75）mm=4.75mm代入上式，即得毛坯的直徑為： D=212.2mm （3-2） 3.2 排樣 排樣：沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法。合理的排樣是提高材料利用率、降低成本，保證沖件質(zhì)量及模具壽命的有效措施。在排樣時(shí)應(yīng)考慮如下原則。沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法叫排樣。同一零件可以采用不同的排樣形式，排樣方式不同，材料利用率不同。大批量生產(chǎn)時(shí)，在沖裁件的成本中，材料費(fèi)用一般占60%以上，因此，材料的經(jīng)濟(jì)利用是一個(gè)重要問(wèn)題，特別對(duì)貴重的有色金屬。同時(shí)排樣要考慮方便生產(chǎn)操作、沖模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)以及車(chē)間生產(chǎn)條件和原材料狀況等[16]。 要提高材料利用率，主要應(yīng)從減少工藝廢料著手。減少工藝廢料的措施有：設(shè)計(jì)合理的排樣方案，選擇合適的板料規(guī)格和合理的裁板法（減少料頭、料尾和邊余料），或利用廢料作小零件。對(duì)一定形狀的沖件，結(jié)構(gòu)廢料是不可避免的，但充分利用結(jié)構(gòu)廢料是可能的。當(dāng)兩個(gè)不同沖件的材料和厚度相同時(shí)，較小尺寸的沖件可在較大尺寸沖件的廢料中沖制出來(lái)。例如，電機(jī)轉(zhuǎn)子硅鋼片，就是利用定子硅剛片的廢料沖出的[17]。 （1） 提高材料利用率。 （2） 使工人操作方便、安全，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。條料在沖裁過(guò)程中翻動(dòng)要少，在材料利用率相同或相近時(shí)，應(yīng)盡可能選條料寬、進(jìn)距小的排樣方法。這樣還可以板料裁切次數(shù)，節(jié)省裁備料時(shí)間。 （3） 使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、模具壽命長(zhǎng)。 （4） 保證沖件的質(zhì)量。 （5） 對(duì)于彎曲件的落料，在排樣時(shí)還要考慮板料的纖維方向。 該工件排樣根據(jù)落料工序設(shè)計(jì)，考慮操作方便及模具結(jié)構(gòu)單， 故采用單排排樣設(shè)計(jì)。搭邊值為a1=2，a=4，采用單擋料銷(xiāo)擋料。則： 條料寬為 b=212.2mm+2a=220.2mm 條料的進(jìn)距為 h=212.2mm+ a1 =214.2mm 圖3-1 排樣圖 3.3 工序壓力計(jì)算 導(dǎo)正孔：（1）落料力計(jì)算 按式（3-3） F落=1.3L tτ （3-3） 式中F落　　——　落料力（Ｎ） 　　　　?。獭　」ぜ廨喞荛L(zhǎng)，Ｌ＝πD＝50.4mm； t —— 材料厚度，t=1.2mm； τ —— 材料的抗剪強(qiáng)度（MPa），由書(shū)末附錄A1查得τ=400MPa。 落料力則為： F落=1.3×50.4mm×1.2mm×400MPa≈31.4kN （3-4） （2）卸料力 按公式 F卸=K卸 × F落 （3-5） 式中 K卸 —— 卸料力因數(shù)，其值K卸=0.03 卸料力則為： F卸=0.03×31.4KN≈0.9 kN 切口：（1）落料力計(jì)算 按式（3-3） F落=1.3L tτ （3-3） 式中F落　　——　落料力（Ｎ） 　　　　?。獭　」ぜ廨喞荛L(zhǎng)，Ｌ＝πD＝638.4mm； t —— 材料厚度，t=1.2mm； τ —— 材料的抗剪強(qiáng)度（MPa），由書(shū)末附錄A1查得τ=400MPa。 落料力則為： F落=1.3×638.4mm×1.2mm×400MPa≈306.4kN （3-4） （2）卸料力 按公式 F卸=K卸 × F落 （3-5） 式中 K卸 —— 卸料力因數(shù)，其值K卸=0.03 卸料力則為： F卸=0.03×306.4KN≈9.2 kN （3-6） （3-8） （3） 拉深力計(jì)算 由于零件為淺拉深，故可按有壓邊圈的圓筒形近似計(jì)算。按公式： F拉=Kπdtσb （3-9） 式中 F拉 —— 拉深力（N）； d —— 拉深件的直徑，d=92.6mm； t —— 材料厚度； σb —— 材料的強(qiáng)度極限（MPa），σb=380MPa； K —— 修正因數(shù)。由表查得修正因數(shù) K=0.93； 拉深力則為： F拉=0.93×3.14×92.6×1.2×380≈123.3kN （3-11） （4） 第二次拉深力計(jì)算 由于零件為淺拉深，故可按有壓邊圈的圓筒形近似計(jì)算。按公式： F拉=Kπdtσb （3-9） 式中 F拉 —— 拉深力（N）； d —— 拉深件的直徑，d=21.4mm； t —— 材料厚度； σb —— 材料的強(qiáng)度極限（MPa），σb=380MPa； K —— 修正因數(shù)。由表查得修正因數(shù) K=0.93； （3-10） 拉深力則為： F拉=0.93×3.14×50×1.2×380≈66.6kN （4） 第三次拉深力計(jì)算 由于零件為淺拉深，故可按有壓邊圈的圓筒形近似計(jì)算。按公式： F拉=Kπdtσb （3-9） 式中 F拉 —— 拉深力（N）； d —— 拉深件的直徑，d=31mm； t —— 材料厚度； σb —— 材料的強(qiáng)度極限（MPa），σb=380MPa； K —— 修正因數(shù)。由表查得修正因數(shù) K=0.93； （3-10） 拉深力則為： F拉=0.93×3.14×22×1.2×380≈29.3kN 3.4 沖壓設(shè)備的選擇 沖壓設(shè)備選用是沖壓工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。模具的設(shè)計(jì)要與沖壓設(shè)備的類(lèi)型和主要規(guī)格相匹配，否則不能工作。正確選擇沖壓設(shè)備，關(guān)系到設(shè)備的安全使用、沖壓工藝的順利實(shí)施及沖壓件質(zhì)量、生產(chǎn)效率、模具壽命等一系列問(wèn)題。沖壓設(shè)備屬鍛壓機(jī)械[18]。常見(jiàn)冷沖壓設(shè)備有機(jī)械壓力機(jī)（以Jxx表示其型號(hào)）和液壓機(jī)（以Yxx表示其型號(hào)）。主要根據(jù)所要完成的沖壓工藝性質(zhì)、生產(chǎn)批量、沖壓件的尺寸大小和精度要求來(lái)選擇。 對(duì)于中小型沖裁件、彎曲件或拉伸件等，主要選用開(kāi)式機(jī)機(jī)械壓力機(jī)。開(kāi)式壓力機(jī)雖然剛度不高，在較大沖壓力的作用下床身的變形會(huì)改變沖模間隙分布，降低模具壽命和沖壓件表面質(zhì)量，但是由于它提供了極為方便的操作條件和易于安裝機(jī)械化附屬裝置的特或工作點(diǎn)，所以目前仍是中小型沖壓件生產(chǎn)的主要設(shè)備。另外，在中小型沖壓件生產(chǎn)中，若采用導(dǎo)板?；蚬ぷ鲿r(shí)要求導(dǎo)柱導(dǎo)套不脫離的模具，應(yīng)選用行程較小的偏心軸壓力機(jī)。對(duì)于大中型沖壓件，多選用閉式機(jī)械壓力機(jī)，包括一般用途的通用壓力機(jī)和專(zhuān)用的精密壓力機(jī)、雙動(dòng)或三動(dòng)拉伸壓力機(jī)等。其中薄板沖裁或精密沖裁時(shí)，選用精度和剛度較高的精密壓力機(jī)；大型復(fù)雜拉深件生產(chǎn)中，應(yīng)盡量選用雙動(dòng)或三動(dòng)拉深壓力機(jī)，因其可使所用模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便[19]。 在小批量生產(chǎn)中，多采用液壓機(jī)或摩擦壓力機(jī)。液壓機(jī)沒(méi)有固定的行程，不會(huì)因?yàn)榘辶虾穸茸兓d，而且在需要很大的施力行程加工時(shí)，與機(jī)械壓力機(jī)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，特別適合大型厚板沖壓件的生產(chǎn)。但液壓機(jī)的速度低，生產(chǎn)效率不高，而沖壓件的尺寸精度有時(shí)受到操作因素的影響而不十分穩(wěn)定。摩擦壓力機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，不易發(fā)生超載破壞等特點(diǎn)，在小批量生產(chǎn)中常用來(lái)彎曲件，尤其適用校平、整形、壓印等成形工序。但摩擦壓力機(jī)的行程次數(shù)小，生產(chǎn)效率低，而操作也不太方便。在大批量生產(chǎn)或形狀復(fù)雜件的大量生產(chǎn)中，應(yīng)盡量選用高速壓力機(jī)或多工位自動(dòng)壓力機(jī)[20]。 ??? 沖壓設(shè)備分類(lèi)： 1.機(jī)械壓力機(jī)按驅(qū)動(dòng)滑塊機(jī)構(gòu)的種類(lèi)可分為曲柄式和摩擦式； 2.按滑塊個(gè)數(shù)可分為單動(dòng)和雙動(dòng)；??? 3.按床身結(jié)構(gòu)形式可分為開(kāi)式（C型床身）和閉式（Ⅱ型床身）； 4.按自動(dòng)化程度可分為普通壓力機(jī)和高速壓力機(jī)等。 對(duì)于淺拉深可按式 F壓≥（1.6～1.8）F總，估算公稱(chēng)壓力來(lái)選擇壓力機(jī)。選用公稱(chēng)壓力為1000 kN的方式壓力機(jī)。其主要技術(shù)參數(shù)為： 公稱(chēng)壓力：2000 kN 滑塊行程：155 mm - 10 - 最大閉合高度：220 mm 封閉高度調(diào)節(jié)量：45 mm 工作臺(tái)尺寸：2800mm×1000mm 模柄孔尺寸：Φ110mm×120mm 第4章 主要工作部分尺寸計(jì)算 4.1 落料刃口尺寸計(jì)算 由公差表查得Φ143為IT14級(jí)，取x=0.5mm。 則： 凹模 Dd =（Dmax-xΔ）0+δd =212.11 0+0.03 凸模 Dp =（Dd-2Cmin）0-δP =212 0-0.015 4.2 沖孔刃口尺寸計(jì)算 沖裁屬于分離工序，沖裁模凸、凹模帶有鋒利刃口，凸、凹模之間的間隙較小，其加工具有如下特點(diǎn)： 　 （1）凸、凹模材質(zhì)一般是工具鋼或合金工具鋼，熱處理后的硬度為58～60HRC，凹模比凸模稍硬一些； 　 （2）凸、凹模精度主要根據(jù)沖裁件精度決定，一般尺寸精度在IT6～I(xiàn)T9，工作表面粗糙度在Ra=1.6～0.4μm； 　 （3）凸、凹模工作端帶有鋒利刃口，刃口平直（斜刃除外），安裝固定部分要符合配合要求； 　 （4）凸、凹模裝配后應(yīng)保證均勻的最小合理間隙。 　 （5）凸模的加工主要是外形加工，凹模的加工主要是孔（系）加工。凹模型孔加工和直通式凸模加工常用線(xiàn)切割方法。 由公差表查得Φ4為IT12級(jí)，取x=0.75mm。 則： 凸模 dp =（dmin+xΔ）0-δP =Φ4.050-0.03 凹模 dd =（dp +2Cmin）0+δd =Φ4.140+0.05 采用凸、凹模分開(kāi)加工法時(shí)，為了保證凸、凹模間一定的間隙值，必須嚴(yán)格限制沖模制造公差，因此，造成沖模制造困難。對(duì)于沖制薄材料（因Zmax與Zmin的差值很?。┑臎_模，或沖制復(fù)雜形狀工件的沖模，或單件生產(chǎn)的沖模，常常采用凸模與凹模配作的加工方法。?配作法就是先按設(shè)計(jì)尺寸制出一個(gè)基準(zhǔn)件（凸?；虬寄＃?，然后根據(jù)基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸再按最小合理間隙配制另一件。這種加工方法的特點(diǎn)是模具的間隙由配制保證，工藝比較簡(jiǎn)單，不必校核 + ≤ 的 - 16 - 條件，并且還可放大基準(zhǔn)件的制造公差，使制造容易。設(shè)計(jì)時(shí)，基準(zhǔn)件的刃口尺寸及制造公差應(yīng)詳細(xì)標(biāo)注 ，而配作件上只標(biāo)注公稱(chēng)尺寸，不注公差，但在圖紙上注明：“凸（凹）模刃口按凹（凸）模實(shí)際刃口尺寸配制，保證最小雙面合理間隙值Zmin”。 4.3模具主要零件的設(shè)計(jì) 1、凸.凹模的設(shè)計(jì) 凸.凹模是模具中同時(shí)具有落料凸模和沖孔凹模作用的工作零件。它的內(nèi)外緣均為刃口，內(nèi)外緣之間的壁厚取決于沖裁件的尺寸。 切口凹模 導(dǎo)正釘凹模 拉伸凹模 沖孔凹模 斷料凹模 2、凸模的設(shè)計(jì) 導(dǎo)正釘凸模 拉伸凸模 拉伸凸模 拉伸凸模 3、落料凹模的設(shè)計(jì) 圖4-3 落料凹模的簡(jiǎn)圖 4、模柄的選用 模柄的作用是將模具的上模座固定在壓力機(jī)的滑塊上。該模具采用凸緣式模柄，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選取，標(biāo)準(zhǔn)件號(hào)為B40X85 GB2862.3-1981，材料為Q235鋼，如圖4-4。 圖4-4 模柄實(shí)體圖 7、卸料板的設(shè)計(jì) 圖4-7 卸料板的簡(jiǎn)圖 8、中間固定板的設(shè)計(jì) 該模具的固定板為圓形固定板，一般固定板取凹模厚度的0.6～0.8倍，其平面尺寸可與凹模、卸料板外形尺寸相同、但還應(yīng)考慮緊固螺釘及銷(xiāo)釘?shù)奈恢?。固定板的凸模安裝孔與凸模采用過(guò)渡配合。固定板的材料采用45鋼[21]。 圖4-8 下固定板的簡(jiǎn)圖 沖壓模具的組成零件可以分為工藝零件和結(jié)構(gòu)零件兩大類(lèi)。如圖4-10所示。 圖4-10 沖壓模組成零件 1.工藝零件 工藝零件是指直接與完成沖壓工藝過(guò)程并和配料直接發(fā)生作用的零件。 工藝零件進(jìn)一步又可分為： （1）工作零件：是指實(shí)現(xiàn)沖壓變形，使材料正確分離或塑性變形，保證沖 - 16 - 工件或廢料脫卸下來(lái)的零件。卸料零件包括卸料板、彈簧、橡皮等。出件零件包括推件塊、推桿、頂件塊、頂桿等[22]。 2.結(jié)構(gòu)零件 結(jié)構(gòu)零件是指不直接參與完成沖壓工藝過(guò)程，也不和坯料直接發(fā)生作用，只對(duì)模具完成工藝過(guò)程起保證作用或?qū)δ＞叩墓δ芷鹜晟谱饔玫牧慵? 結(jié)構(gòu)零件進(jìn)一步又可分為： （1）導(dǎo)向零件：是保證上模對(duì)下模正確位置和運(yùn)動(dòng)的零件，一般由導(dǎo)套和導(dǎo)柱組成。 （2）固定零件：是承裝模具零件或?qū)⒛＞甙惭b固定到壓力機(jī)上的零件，如上模座、下模座、凸凹模固定板、模柄等。 （3）緊固及其它零件。如螺釘、定位銷(xiāo)等。 壓件形狀的零件，包括凸模、凹模、凹凸模等。 （2）定位零件：是指保證條料或毛坯在模具中的正確位置的零件，包括導(dǎo)料板、導(dǎo)料銷(xiāo)、側(cè)壓板、導(dǎo)正銷(xiāo)、側(cè)刃、擋料銷(xiāo)等。 （3）壓料零件：是指在拉深工序中防止工件起皺的零件，包括壓料板、壓料圈等。 （4）卸料零件：是指將沖裁后由于彈性恢復(fù)而卡在凹?？變?nèi)或在凸模上的 第5章 模具裝配 模具裝配是整個(gè)模具制造過(guò)程的最后階段，模具裝配圖或驗(yàn)收技術(shù)條件是裝配的依據(jù)，構(gòu)成模具的所有技術(shù)要求的零件，包括標(biāo)準(zhǔn)件、通用件及成型零件等是模具裝配的基礎(chǔ)。但是有了合格的零件，還必須制定合理的裝配工藝，才能裝配符合設(shè)計(jì)要求的模具[23]。 在裝配過(guò)程中，即要保證配合零件的配合精度，又要保證零件之間的位置精度。對(duì)于具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零部件，還必須保證它們之間的運(yùn)動(dòng)精度。模具裝配的高低及質(zhì)量好壞，直接影響零件能否正常生產(chǎn)以及零件的尺寸、形狀精度和成本。所以說(shuō)，模具的裝配是模具制造過(guò)程中重要環(huán)節(jié)。 沖壓模具裝配完成后，各模具零件組成模具的上模部分和下模部分。沖壓模具工作時(shí)，下模部分安裝在壓力機(jī)的工作臺(tái)上，是模具的固定部分；上模部分通過(guò)模柄安裝在壓力機(jī)滑塊上，是模具的活動(dòng)部分[24]。 5.1 沖壓模具裝配的技術(shù)要求 （1）模具各組成零件的材料、尺寸精度、幾何形狀精度、表面粗糙度和熱處理工藝以及相對(duì)位置精度等都要圖樣要求，零件的工作表面不允許有裂紋和機(jī)械傷痕等缺陷。 （2）模具裝配后，所有模具的活動(dòng)部位都應(yīng)該保證位置準(zhǔn)確、配合間隙適當(dāng)、動(dòng)作可靠、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。固定的零件應(yīng)牢固可靠，在使用過(guò)程中不得出現(xiàn)松動(dòng)和脫落。 （3）凸模和凹模的配合間隙應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，沿整個(gè)刃口輪廓間隙應(yīng)均勻一致。 （4）模柄裝入上模座后，其軸心線(xiàn)對(duì)上模座上平面的垂直度誤差，在全長(zhǎng)范圍內(nèi)不大于0.05mm。 （5）上模座的上平面應(yīng)和下模座的底平面平行。導(dǎo)柱和導(dǎo)套裝配后，其軸心線(xiàn)應(yīng)分別垂直度于下模座的底平面和上模座的上平面。 （6）裝配好的模架，其上模座沿導(dǎo)柱上、下移動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)，無(wú)阻滯現(xiàn)象。導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合精度應(yīng)符合規(guī)定要求。 （7）定位裝置要保證毛坯定位正確可靠。 （8）卸料裝置和頂件裝置應(yīng)靈活，正確，出料孔暢通無(wú)阻，保證制件及廢料不卡在沖模內(nèi)。 （9）模具應(yīng)在生產(chǎn)的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，沖出的制件應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求[25]。 - 22 - 5.2模具裝配的特點(diǎn) 級(jí)進(jìn)模在結(jié)構(gòu)上分為上模部分和下模部分，所以裝配過(guò)程的總的思路是：將模具零件分別裝配成上模部分和下模部分，然后將上模部分和下模部分裝配成完整的模具。本模具的彈頂裝置屬于下模部分，包括橡膠、底板、聯(lián)接螺釘、螺母等零件，裝配時(shí)可以將這些零件先裝配成彈頂裝置，再作為一個(gè)整體裝入下模部分[26]。 5.3模具的總體設(shè)計(jì) 該件的模具結(jié)構(gòu)主要由上、下模座，落料凹模，凸凹模，上、下固定板，中間固定板，投料器，卸料板，墊板組成[27]。 根據(jù)主要工作部分尺寸，結(jié)構(gòu)以及彈性元件的尺寸。即： 上模座：2560mm×800mm×35mm 45鋼 下模座：2560mm×800mm×45mm 45鋼 導(dǎo) 柱：40mm×170mm 20 鋼 導(dǎo) 套：50mm×110mm 20 鋼 導(dǎo)柱、導(dǎo)套滲碳深度為0.8～1.1.2mm，硬值為58～62HRC。落料凹模、凸，凹模材料均采用Cr12MoV，熱處理硬度58～62HRC。卸料板、墊板、固定板材料均采用45鋼。 5.4模具總裝配 通過(guò)以上的設(shè)計(jì)可以得到落料拉伸沖孔模具的總裝圖，如圖所示。模具的上模部分主要由上模座、凸.凹模、卸料板、推件塊等組成。下模部分由下模座、落料凹模、拉深凸模、橡膠等組成[28]。 圖5-1a模具總裝配圖 壓力機(jī)將力傳遞給頂桿，頂桿再通過(guò)打桿將力傳遞給凸凹模和沖孔凸模，當(dāng)凸凹模到達(dá)一定距離時(shí)，完成落料過(guò)程，當(dāng)凸凹模繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，（打桿將力傳遞給壓塊，將落料好的工件固定），同時(shí)完成拉伸和沖孔過(guò)程。卸料過(guò)程中，在工作過(guò)程中已將橡膠壓縮變形，當(dāng)工作完后橡膠將力釋放出來(lái)帶動(dòng)打桿向上運(yùn)動(dòng)，將工件向上頂出來(lái)。 總結(jié)與展望 全文總結(jié) 主要研究對(duì)象是FN22C端蓋B零件的落料拉深沖孔模具，做出工藝分析案，計(jì)算出工藝參數(shù)，設(shè)計(jì)模具的總體裝配圖，從而提高了理論分析能力和解決實(shí)際問(wèn)題的獨(dú)立工作能力[29]。主要內(nèi)容具體可以分為以下幾個(gè)部分： 1、完成了落料拉深沖孔模具的工藝設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程，對(duì)拉深凸模、落料凹模、落料拉伸凹凸模等主要成形零件以及各種標(biāo)準(zhǔn)零件進(jìn)行計(jì)算和選擇。 2、主要工作部分尺寸的計(jì)算。 3、主要工藝參數(shù)的計(jì)算。 4、模具的工作總體設(shè)計(jì)及裝配。 5、設(shè)計(jì)出模具總裝配圖，用CAD軟件完成了模具的二維圖，取得了一定的效果。 6、初步分析了研究了模具裝配技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在CAD環(huán)境下落料拉伸沖孔模具完整的裝配過(guò)程。 未來(lái)展望 本文雖用CAD軟件設(shè)計(jì)出模具并進(jìn)行了一定的研究和探索，并在企業(yè)的模具設(shè)計(jì)中得到了一定程度的應(yīng)用，但是鑒于時(shí)間限制和本人知識(shí)的局限，還存在許多實(shí)際工作需要完善。在本文所做的研究工作的基礎(chǔ)上，提出進(jìn)一步的研究設(shè)想如下[30]： (1) 目前，本論文只是完成了模具各組成零件的設(shè)計(jì)，還可以進(jìn)一步的對(duì)模具各零件進(jìn)行簡(jiǎn)單的改進(jìn)。即方便又經(jīng)濟(jì)。 (2) 本文的研究目前僅局限于CAD設(shè)計(jì)的領(lǐng)域，還可以擴(kuò)展到?CAM領(lǐng)域，根據(jù)本文的研究結(jié)論加工出模具實(shí)物，以驗(yàn)證本文CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng)的可靠性與完備性。 (3) 本文設(shè)計(jì)的模具零件過(guò)于復(fù)雜，加工出的零件精度不高，未來(lái)的幾年，在成批量生產(chǎn)中可以改進(jìn)模具的結(jié)構(gòu)，提高模具的加工精度，從而提高模具的質(zhì)量和效率。 - 28 - 參考文獻(xiàn) [1] 郭立波，陳春煥，潘金芝．冷作模具鋼基材的熱處理[J]．金屬熱處理，2010 [2] 樊新民．高速鋼-Q235 鋼軋制板的組織與性能[J]．材料科學(xué)與工藝，2004，12(5):521-523　 [3] 楊金志，仇逸．市場(chǎng)信息[J]．模具商情，2005，70 (3) ：22 [4] 蔡美良．新編工模具鋼的金相熱處理[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001：156-157 [5] 牟紅霞．模具材料的發(fā)展與動(dòng)向[J] ．現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2006，173(4)：83-89 [6] 崔崑．中國(guó)模具鋼現(xiàn)狀及發(fā)展[J] ．機(jī)械工程材料，2001，(1)：1-5 [7] 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在論文寫(xiě)作過(guò)程中，得到了老師的親切關(guān)懷和耐心的指導(dǎo)。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，除了敬佩老師的專(zhuān)業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。在論文即將完成之際，我要感謝許多讓我分享他們寶貴經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的同學(xué)們。通過(guò)一同的研究和探討，他們?yōu)槲艺撐牡耐瓿商岢隽嗽S多寶貴建議，我從中得到了很多有益的啟發(fā)。我還要衷心感謝父母多年來(lái)的撫養(yǎng)和教誨，正是他們的資助、鼓勵(lì)和支持，我才能得以完成大學(xué)學(xué)業(yè)和本論文。 老師淵博的學(xué)識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，創(chuàng)新的精神，誠(chéng)懇和平易近人的品格讓我受益匪淺，為我樹(shù)立了終身學(xué)習(xí)的榜樣。值此論文完稿之際，謹(jǐn)向辛勤培養(yǎng)和無(wú)私幫助自己的老師致以崇高的敬意和由衷的感謝！ - 20 - - 26 - - 18 - - 16 - - 8 - - 8 -