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任 務(wù) 書
院（系）： 專業(yè)：
班 級(jí)： 學(xué)生： 學(xué)號(hào)：
1、 畢業(yè)論文課題 固定塊連續(xù)模設(shè)計(jì)
2、 二、畢業(yè)論文工作自 20xx 年 3 月 12 日起至 20xx 年 6 月 15 日止
三、畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行地點(diǎn)
四、畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容要求
(一) 設(shè)計(jì)之原始數(shù)據(jù)：
原始資料： “固定塊”實(shí)物一件
(二) 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明部分內(nèi)容：
1.計(jì)算內(nèi)容與方案確定：
（1）成形零件設(shè)計(jì)：凹、凸模尺寸的計(jì)算和布置。
（2）壓力機(jī)的選擇
（3）結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算：卸料力、推件力、頂件力的計(jì)算，排樣圖和工序件圖的設(shè)計(jì)計(jì)算，各工序沖裁力的計(jì)算，沖裁、彎曲和落料成形各工序間尺寸的計(jì)算，各工序沖裁力的計(jì)算 。
（4）強(qiáng)度設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)草圖設(shè)計(jì)：各部件的強(qiáng)度校核。
2. 設(shè)計(jì)內(nèi)容：
（1）落料、沖孔、彎曲多工位級(jí)進(jìn)模模具設(shè)計(jì)（用計(jì)算機(jī)完成繪制裝配圖）；
（2）各工序的凹、凸模機(jī)構(gòu)、卸料機(jī)構(gòu)、導(dǎo)料機(jī)構(gòu)和排樣固定等機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)；
（3）編寫設(shè)計(jì)（論文）說明書（不少于2.0萬字，全部用計(jì)算機(jī)輸出）；
（4）綜述文獻(xiàn)（要求書寫6000～8000字與畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容相關(guān)的綜述文章）
(三) 主要參考資料
1、薛啟翔《沖裁模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖冊(cè)》，化學(xué)工業(yè)出版社。2005.3
2、郝濱海《沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》，化學(xué)工業(yè)出版社 2004.11
3、《材料力學(xué)》，高等教育出版社。
4、高軍《沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件選用與設(shè)計(jì)指南》，化學(xué)工業(yè)出版社2007
5、林楓英 《沖壓模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》，電子工業(yè)出版社 2005.11
6、《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造過程仿真》, 化學(xué)工業(yè)出版社2007
(四)附屬專題
1、專題外文翻譯
檢索與閱讀和設(shè)計(jì)題目相關(guān)的外文資料，并書面翻譯4篇(3000～5000漢字)外文資料。
指導(dǎo)教師
接受論文任務(wù)開始執(zhí)行日期 20xx 年 3 月 12 日
學(xué)生簽名
譯文：1
基于知識(shí)的系統(tǒng)研究沖壓工藝規(guī)劃
文摘
本文簡(jiǎn)要介紹建立一個(gè)在基礎(chǔ)知識(shí)的系統(tǒng)智能化沖壓工藝。研究了系統(tǒng)的框架、知識(shí)模型和推理模式進(jìn)行了介紹。一些關(guān)鍵技術(shù),如沖壓工藝的可行性,為零件的排樣優(yōu)化算法、智能排樣和受力計(jì)算進(jìn)行了研究。沖壓工藝規(guī)劃可以提高該系統(tǒng)的工作效率
關(guān)鍵詞 零件的排樣·KBS·知識(shí)模式
排樣沖壓·
1、介紹
沖壓工藝規(guī)劃是在沖壓產(chǎn)品開發(fā)的一個(gè)核心項(xiàng)目。它的重要組成部分,是金屬成型的應(yīng)用。它是一個(gè)直接影響產(chǎn)品質(zhì)量、成本和生產(chǎn)的沖壓制品,在生活中的工具。因?yàn)轱w速發(fā)展的現(xiàn)代制造業(yè)的原因?qū)_壓提出更高的要求,特別是在沖壓工藝規(guī)劃。多年來,相關(guān)的研究已經(jīng)對(duì)如何提高程度的一體化、智能化的工藝規(guī)劃以一種創(chuàng)新的環(huán)境。近年來,通過產(chǎn)生金屬成形智能化設(shè)計(jì)系統(tǒng)、人工智能技術(shù)和原則都被集成工藝設(shè)計(jì)。智能的方法可以提高工藝設(shè)計(jì)質(zhì)量、設(shè)計(jì)效率和創(chuàng)新的設(shè)計(jì)能力。
它依靠廣泛的各種形狀分類的冷鍛零件。實(shí)施知識(shí)冷形成序列設(shè)計(jì)系統(tǒng)中,采用設(shè)計(jì)規(guī)則決定一個(gè)可行的鍛造序列,然后利用有限元優(yōu)化這個(gè)序列。一個(gè)以知識(shí)為本的系統(tǒng)闡述了自動(dòng)化系統(tǒng)模具設(shè)計(jì)，一些特殊的技巧為工件表示,沖床形狀識(shí)別,提出了模具構(gòu)成從事這項(xiàng)工作。中國(guó)還發(fā)展了知識(shí)CAD / CAM軟件包為連續(xù)模小型金屬?zèng)_壓。使用特征,用戶可以在3 D設(shè)計(jì)產(chǎn)品的線型構(gòu)造。手動(dòng)發(fā)展布局后空白計(jì)劃,用戶可以使用交互式的命令發(fā)展排樣設(shè)計(jì)。研究人員研究工業(yè)部門,也工作進(jìn)展的專家系統(tǒng)和刺的沖裁模具設(shè)計(jì)。他們的研究主要集中在模型譯碼分解和識(shí)別技術(shù)橋梁的形狀。在較小的廢料研究人員在上海研究院工具、模具技術(shù)還開發(fā)了CAD / CAM系統(tǒng)的連續(xù)模。他們開發(fā)的系統(tǒng)日期靠非凡的關(guān)系來描述結(jié)構(gòu)工件與模具結(jié)構(gòu)。
本研究的研究工作旨在促進(jìn)金屬成形的發(fā)展。從分析,金屬成形情報(bào)過程,研究了沖壓工藝規(guī)劃的理論與方法,用智能的設(shè)計(jì)。以知識(shí)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)(KBS),在此基礎(chǔ)上介紹了沖壓工藝規(guī)劃。KBS是一個(gè)功能強(qiáng)大的工具的復(fù)雜的設(shè)計(jì)問題, KBS,包括專家知識(shí),能夠幫助用戶提出一種以交互方式來解決各種問題或疑問。KBS是一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng),它試圖代表人類知識(shí)或?qū)ｉL(zhǎng),提供快捷方便的知識(shí)實(shí)用和有效的辦法。KBS有能力完成認(rèn)知任務(wù),而且目前需要專家。它可以自動(dòng)實(shí)時(shí)利用現(xiàn)有專家知識(shí)和解釋其推理過程。規(guī)劃是一個(gè)復(fù)雜的沖壓工藝設(shè)計(jì)過程中含有豐富的知識(shí)。它是重要的關(guān)鍵技術(shù)整合進(jìn)KBS沖壓模具工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)。
一個(gè)智能的沖壓工藝規(guī)劃KBS系統(tǒng)采用智能設(shè)計(jì)理論提出了建議。一些關(guān)鍵技術(shù),如集成產(chǎn)品知識(shí)模型和戰(zhàn)略規(guī)劃綜合沖壓工藝進(jìn)行了研究。有各種各樣的知識(shí)在沖壓與拉伸模具的設(shè)計(jì),如現(xiàn)場(chǎng)知識(shí),多知識(shí),非標(biāo)準(zhǔn)的知識(shí)。各種知識(shí)需要集成到系統(tǒng)中。沖壓模具的核心領(lǐng)域工藝規(guī)劃。許多因素研究,如幾何形狀、技術(shù)要求、材料性能、沖壓可行性、工序安排、工具和模具結(jié)構(gòu)。沖壓工藝規(guī)劃是一個(gè)創(chuàng)造性的過程基于專家知識(shí)。效率的提高沖壓工藝規(guī)劃可以由KBS技術(shù)。
2體系結(jié)構(gòu)和框架
KBS的技術(shù)關(guān)鍵是建立和應(yīng)用模型的信息化生產(chǎn)。產(chǎn)品信息模型,包括三個(gè)階段:基礎(chǔ)模型和知識(shí)模型?；A(chǔ)模型描述的幾何信息的部分。由于數(shù)據(jù)的部分不能完全表達(dá)和數(shù)據(jù)抽象水平太低,基于特征模型代替代模型。信息模型包括一組幾何實(shí)體。根據(jù)工程語義模型,很多功能設(shè)計(jì)有關(guān)可以做到的。智能模型方法隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展。專家知識(shí)、設(shè)計(jì)過程知識(shí),和周圍的知識(shí)都包含在智能模型。知識(shí)表達(dá)和傳遞模型支持有用的信息。
一個(gè)基于知識(shí)的系統(tǒng)連續(xù)沖壓模具的工藝設(shè)計(jì)概況進(jìn)行了論述。該模型描述了產(chǎn)品信息得到更有效、徹底。綜合知識(shí)模型的優(yōu)點(diǎn),能滿足不同型號(hào)的要求設(shè)計(jì)及產(chǎn)品幾何推理的過程。面向?qū)ο蠹夹g(shù)應(yīng)用到整合各
各種知識(shí)。模型的綜合知識(shí)共享和可用于智能設(shè)計(jì)和產(chǎn)品信息的溝通。圖1顯示了KBS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對(duì)沖壓工藝規(guī)劃。
KBS的結(jié)構(gòu)連續(xù)沖壓模具的工藝規(guī)劃已被發(fā)展出來。建筑的組成設(shè)計(jì)包括一個(gè)圖形用戶界面,一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng),設(shè)計(jì)資源、知識(shí)的工具,一種混合推理機(jī)制,建模的基礎(chǔ)。有不同層次的知識(shí)模型的架構(gòu)。知識(shí)生產(chǎn)模式獲取有用的信息資源和支持從程序設(shè)計(jì)知識(shí)獲取和知識(shí)表示。該模型轉(zhuǎn)移到知識(shí)庫的有用的信息。知識(shí)庫是由CAD軟件。設(shè)計(jì)結(jié)果3 D-models保存、圖紙、和數(shù)據(jù)庫知識(shí)庫。它是重要為使知識(shí)轉(zhuǎn)移中知識(shí)模型的不同部位。
3實(shí)現(xiàn)方法和應(yīng)用
3.1知識(shí)模型的可行性的沖壓判斷
估計(jì)KBS在工作零件沖壓中的影響，包括加工質(zhì)量、成本控制和模具壽命。估計(jì)是基于發(fā)展KBS模型。該模型集成規(guī)則庫,部分信息,結(jié)果基地。系數(shù)在知識(shí)庫的導(dǎo)出根據(jù)知識(shí)規(guī)則推理。沖壓成形的可行性可以證實(shí)了零件信息和相關(guān)系數(shù)在信息基地。結(jié)果保存在結(jié)果的基地,是寬宏的新結(jié)果生成的設(shè)計(jì)過程。知識(shí)推理過程模型的尺寸進(jìn)行了比較和一定范圍內(nèi)部分加工參數(shù)。包括外部尺寸、內(nèi)半徑、穿孔半徑、網(wǎng)孔、槽。結(jié)果確認(rèn)是否形狀的部分是適合模具工具加工。知識(shí)推理是用于自動(dòng)和相互的方式。目的是為了研究沖壓生產(chǎn)的可行性。知識(shí)推理的關(guān)鍵步驟是確認(rèn)加工有限值,基于零件厚度和相關(guān)系數(shù)。圖2顯示一個(gè)流程圖生產(chǎn)可行性判斷模型。
以知識(shí)為基礎(chǔ)的原則和設(shè)計(jì)結(jié)果保存在數(shù)據(jù)庫的推理機(jī)。部分的形狀可以在知識(shí)模型中修改。
選擇替代沖壓工藝規(guī)劃是一個(gè)非常重要的一步,決定了知識(shí)模型。方法選擇一個(gè)工序的工具,或者一個(gè)復(fù)合工具或一個(gè)循序漸進(jìn)的工具也被提供。不同類型的領(lǐng)域知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和專家知識(shí)保存的知識(shí)庫的過程規(guī)劃體系。
3.2知識(shí)模型的可行性的沖壓零件的排樣模型在概述智能優(yōu)化算法的判斷
基于知識(shí)庫發(fā)展共性原則,表達(dá)出的規(guī)則。程序的目的是將專家經(jīng)驗(yàn)和形狀的部分。
一個(gè)知識(shí)模型,建立了零件的排樣是取得較高的材料的利用率。結(jié)果保存的知識(shí)庫為其它模塊。
有四種類型的空白布局模型庫。
*1排躺模式
*相反排躺模式
*2排躺模式
*相反排躺模式。
目的建立知識(shí)模型是提高材料的利用率。條件限制了知識(shí)庫和人類專家進(jìn)行選擇。該知識(shí)模型的全過程管理空白版圖設(shè)計(jì)。
圖3顯示層次程序的布局規(guī)劃。
第一個(gè)模塊的功能就是選擇的輪廓圖和計(jì)算粗糙的工作區(qū)域。提供原始參數(shù)在這個(gè)模塊。粗糙的所有信息
這里是獲得的數(shù)據(jù),不管這個(gè)數(shù)字被檢查。第二個(gè)模塊是用來定義類型的布局和范圍的大小和角度網(wǎng)帶的寬度。優(yōu)化算法用于第三模塊。設(shè)計(jì)結(jié)果,包括材料的利用率,材料寬度和步進(jìn)的距離,是保存在模塊。不同的布局圖計(jì)劃也產(chǎn)生。
第四模塊,設(shè)計(jì)結(jié)果的布局,計(jì)劃可以修改。結(jié)果參數(shù)包括步距、材料寬度和轉(zhuǎn)移能力。圖紙的規(guī)劃設(shè)計(jì)將更新后的參數(shù)變化。
出口
主要功能,知識(shí)是優(yōu)化算法的布局規(guī)劃。有六個(gè)步驟在算術(shù)。
1。在最適合的矩形,這個(gè)數(shù)字是第一次產(chǎn)生。復(fù)制人物之間的距離,原物是列入聯(lián)合網(wǎng)站。該算法是顯示圖4中。
2。網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值之間的中間兩圈計(jì)算。這兩個(gè)回路進(jìn)行分解的線和弧元素。之間的距離每一對(duì)元素需要被收回。然后一個(gè)最短的才能被發(fā)現(xiàn)。
3。之間的差異值計(jì)算所需最短的價(jià)值是錯(cuò)誤。布局的計(jì)劃是當(dāng)完成誤差小于可允許的價(jià)值。否則,布局圖需要沿著地平線方向。
4。利用比例計(jì)算材料的角度,規(guī)劃設(shè)計(jì)項(xiàng)目。
5。布局圖旋轉(zhuǎn)一定角度。旋轉(zhuǎn)中心的中心點(diǎn)在粗糙圖,長(zhǎng)方形
利用計(jì)算材料比目前的角度。
6。布局圖旋轉(zhuǎn)成另一個(gè)角度。重復(fù)以上操作過程從3rd一步。增加到180度的角度。圖5顯示了設(shè)計(jì)結(jié)果的空白布局。
3.3自動(dòng)排樣的發(fā)展模式
規(guī)則的過程集成在排樣是進(jìn)步的模具設(shè)計(jì)知識(shí)庫的構(gòu)建。該知識(shí)模型的功能,選擇部分位置,設(shè)計(jì)和開發(fā)帶定位步距。處理工作程序、規(guī)則來組織合理和有效。
自動(dòng)設(shè)計(jì)模塊是最重要的模塊在知識(shí)模型。人工智能技術(shù)應(yīng)用于此模塊。預(yù)處理模塊在這個(gè)知識(shí)模型,包括產(chǎn)品模塊和定位精度信息提取模塊。原設(shè)計(jì)方案進(jìn)行改進(jìn),產(chǎn)生一個(gè)形狀修改模塊。修正模塊的次級(jí)修改模塊。圖6顯示[11]的模塊化結(jié)構(gòu)地帶布局。
Yu Dequan, Zhang Rui, Chen Jun and Zhao Zhen，Research of knowledge-based system for stamping process planning，The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2006, Volume 29, Numbers 7-8, Pages 663-669
學(xué)號(hào)：
畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
固定塊連續(xù)模設(shè)計(jì)
Fixed block continuous mold design
學(xué)院 專業(yè) 班級(jí)
學(xué)生 指導(dǎo)教師（職稱）
完成時(shí)間 20xx 年 3 月 12 日至 20xx 年 6 月 15 日
1
開題報(bào)告
題目
固定塊連續(xù)模設(shè)計(jì)
Fixed block continuous mold design
院 （系）
專業(yè)
年級(jí)
學(xué)號(hào)
姓名
指導(dǎo)教師
20xx年 3 月 12 日
畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告
題目
固定塊連續(xù)模設(shè)計(jì)
時(shí)間
本課題的目的意義
（含國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀分析）
畢業(yè)設(shè)計(jì)是整個(gè)教學(xué)的重要組成部分，從中可以看到學(xué)生的專業(yè)知道有多少，是對(duì)學(xué)生的全面考核，是學(xué)生綜合訓(xùn)練必不可少的教學(xué)內(nèi)容。
通過固定塊連續(xù)模的設(shè)計(jì)，達(dá)到以下目的：
該課題針對(duì)固定塊的模具設(shè)計(jì)，可以使學(xué)生所學(xué)的專業(yè)知識(shí)緊密結(jié)合，更加清楚地了解和掌握該類模具設(shè)計(jì)方法、工作原理、具體結(jié)構(gòu)，并培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的能力，初步掌握模具設(shè)計(jì)的一般方法和步驟，為今后的工作實(shí)踐打下基礎(chǔ)。通過設(shè)計(jì)能熟練的運(yùn)用設(shè)計(jì)資料，如國(guó)家相關(guān)部門所頒發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)、圖冊(cè)、規(guī)范，還有企業(yè)使用的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值等，培養(yǎng)獨(dú)立工作的能力。該課題源于生產(chǎn)實(shí)際，要求學(xué)生多去動(dòng)手，了解整個(gè)模具設(shè)計(jì)的工藝流程、設(shè)備結(jié)構(gòu)等，從而培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，解決問題的能力。
設(shè)計(jì)(論文)的基本條件
及設(shè)計(jì)(論文)依據(jù)
1、 楊占堯《最新沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用手冊(cè)》，化學(xué)工業(yè)出版社。2010.10
2、 翁其金 徐新成《沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)》，機(jī)械工業(yè)出版社。2004.7
3、 黃鎮(zhèn)昌《互換性與測(cè)量技術(shù)》，華南理工大學(xué)出版社。2009.8
4、 張永春《冷沖壓及塑料模具設(shè)計(jì)與制造》，北京航空航天大學(xué)出版社。2008.8
5、 王桂英《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》，合肥工業(yè)大學(xué)出版社。2010.9
6、 姜伯軍《級(jí)進(jìn)沖模設(shè)計(jì)與模具結(jié)構(gòu)實(shí)例》，機(jī)械工業(yè)出版社。2007.10
本課題的主要內(nèi)容、
重點(diǎn)解決的問題
主要內(nèi)容：
設(shè)計(jì)一套連續(xù)模模具（包括模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、零部件設(shè)計(jì)）
1、零件特點(diǎn)和工藝分析；難點(diǎn)、成型質(zhì)量控制；難點(diǎn)處理；
2、零件圖繪制，模具初步方案分析及制定。
3、沖壓設(shè)備的選用；定位裝置制定；
4、關(guān)于壓力中心設(shè)計(jì)；沖裁間隙的分析、計(jì)算及其選??；
5、模具工作部分尺寸計(jì)算；
6、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；模架；卸料裝置設(shè)計(jì)；
7、模具的工作過程分析。
重點(diǎn)解決的問題：
模具的設(shè)計(jì)的可行性、可加工性、模具的使用的壽命、模具材料選用。
本課題欲達(dá)到的目的
或預(yù)期研究的結(jié)果
本模具的主要作用就是落料、彎曲和沖孔，該模具在設(shè)計(jì)時(shí)不僅要根據(jù)沖裁件的材料選擇模具的材料，還要根據(jù)沖裁件的形狀、尺寸和精度來確定模具的類型和沖裁的工藝方案。確定合理的沖裁間隙是本模具的重中之重，它不僅影響沖裁件的形狀、尺寸和精度，還影響模具的使用壽命。在模具材料的選擇時(shí)應(yīng)注意材料的性能和強(qiáng)度。應(yīng)盡量選擇模具的標(biāo)準(zhǔn)件，這樣不僅可以提高模具的壽命還可以縮短模具的制造周期。
在設(shè)計(jì)中要考慮到很多關(guān)于我所設(shè)計(jì)零件的知識(shí)，包括它的使用場(chǎng)合，外觀等。通過這次的設(shè)計(jì)讓自己知道怎樣才能把所學(xué)的東西更好的運(yùn)用到實(shí)踐中，設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意的問題，使自己在沖壓模方面有了更深更多的了解
計(jì) 劃 進(jìn) 度
時(shí) 間
工 作 內(nèi) 容
備 注
3月12~16日（第3周）
閱讀與沖壓加工相關(guān)資料，如：中文期刊，學(xué)位論文等。了解本領(lǐng)域目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀，并完成5000字以上的讀書心得。
3月19~23日（第4周）
檢索與閱讀與設(shè)計(jì)題目相關(guān)的外文資料，并書面翻譯，3篇（并不少于1.0萬字）的外文資料。準(zhǔn)備與本設(shè)計(jì)所用的工具書。
3月26~30日（第5周）
填寫畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告，與導(dǎo)師進(jìn)行設(shè)計(jì)思想交流。
4月2~6日（第6周）
設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)特點(diǎn)；主要設(shè)計(jì)參數(shù)的確定及說明。如：凸、凹模尺寸的計(jì)算和布置，沖壓機(jī)的選擇，結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算等。
4月9~13日（第7周）
CAD環(huán)境下進(jìn)行產(chǎn)品的建模；
4月16~20日（第8周）
CAD環(huán)境下進(jìn)行產(chǎn)品的模具設(shè)計(jì)
4月23~27日（第9周）
4月30~5月4日（第10周）
5月7~18日（第11、12周）
CAD環(huán)境下對(duì)模具進(jìn)行修改完善
5月21~6月1日（第13、14周）
編寫設(shè)計(jì)（論文）說明書
6月4~8日（第15周）
修改與完善、打印、裝訂、裝袋
6月11~15日（第16周）
答辯前準(zhǔn)備，答辯
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文獻(xiàn)綜述
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冷沖模的現(xiàn)狀和發(fā)展
0引言
沖壓工藝在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用十分廣泛，而沖壓模具是實(shí)現(xiàn)沖壓工藝必不可少的工藝裝備。沖模設(shè)計(jì)水平將直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本與操作者的安全。
級(jí)進(jìn)沖模是冷沖壓模具中的一種先進(jìn)、高效的沖壓模具。對(duì)某些形狀較為復(fù)雜的，具有沖裁、彎曲、拉深、成形等多種工序的沖壓零件可在一副級(jí)進(jìn)沖模上沖制完成。級(jí)進(jìn)沖模是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、半自動(dòng)化生產(chǎn)，確保沖壓加工質(zhì)量穩(wěn)定的一種模具結(jié)構(gòu)形式。
級(jí)進(jìn)沖模較一般沖壓模具而言，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，模具的制造難度及精度要求相對(duì)較高，制作周期較長(zhǎng)，因而對(duì)模具設(shè)計(jì)及工藝編排專業(yè)技術(shù)人員的要求更高[2]。
1冷沖模具工業(yè)在歷史上的背景
冷沖壓加工工藝，在我國(guó)已有悠久的歷史。據(jù)文獻(xiàn)記載：我國(guó)勞動(dòng)人民遠(yuǎn)在青銅時(shí)期就發(fā)現(xiàn)了金屬具有錘擊變形的性能；到了戰(zhàn)國(guó)時(shí)代（公元前403-221年）已經(jīng)能煉劍淬火?？梢钥隙?，我們的祖先，在2300年前已掌握了錘擊金屬制造兵器和各種日用品技術(shù)。在漫長(zhǎng)的封建社會(huì)時(shí)期，我國(guó)勞動(dòng)在金、銀、銅裝飾品和日用品的制作中，顯示出精巧的工藝技術(shù)和高超的藝術(shù)水平[1]。
2冷沖模具工業(yè)的現(xiàn)狀
沖模是模具的重要組成部份。點(diǎn)模具總量的40%～45%，沖壓加工具有優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、節(jié)材、成本低等顯著特點(diǎn)，因而在汽車、機(jī)械、電子、輕工、家電、通信、軍事和航空航天等領(lǐng)域的產(chǎn)品生產(chǎn)中獲得了廣泛應(yīng)用，其中60%～80%的零件采用沖模加工生產(chǎn)，作用不可替代。隨著近代工業(yè)的發(fā)展，冷沖壓技術(shù)得到迅速發(fā)展。
在冷沖壓工藝方面，因?yàn)檠芯亢屯茝V應(yīng)用旨在提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本和擴(kuò)大沖壓工藝應(yīng)用范圍的各種沖壓新工藝成為沖壓技術(shù)發(fā)展的重要趨勢(shì)。目前國(guó)內(nèi)外涌現(xiàn)并迅速用于生產(chǎn)的沖壓先進(jìn)工藝。高效、精密、多功能、長(zhǎng)壽命多工位級(jí)進(jìn)模和汽車覆蓋件沖模的設(shè)計(jì)制造水平代表了現(xiàn)代沖模的技術(shù)水平。我國(guó)能夠設(shè)計(jì)制造出機(jī)電一體化的達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平的高效、精密、長(zhǎng)壽命多工位級(jí)進(jìn)模，工作零件精度達(dá)到2～5，步距精度達(dá)到2～3，總壽命達(dá)到1億模次以上[3]。
我國(guó)的模具工業(yè)的發(fā)展，日益受到人們的重視和關(guān)注，在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中，60%-80%的零部件都要依靠模具成形（型）。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)率和代消耗，是其它加工制造方法所不能比擬的。近幾年，我國(guó)模具工業(yè)一直以每年15%左右的增長(zhǎng)速度發(fā)展，2003年，我國(guó)模具總產(chǎn)值超過400億元人民幣[4]。模具工業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步，在很大程度上取決于模具加工設(shè)備、軟件及切削刀具的制造水平。如今，人們對(duì)手機(jī)、電腦、汽車、手表、數(shù)碼電子等商品的要求一點(diǎn)也不低于發(fā)達(dá)國(guó)家。但另一方面，我國(guó)生產(chǎn)這些商品所需模具的工作母機(jī)即模具加工設(shè)備的制造水準(zhǔn)，從總體上來說還是比較低的。這就出現(xiàn)了一個(gè)奇怪的現(xiàn)象，這些年我國(guó)模具生產(chǎn)所需的先進(jìn)加工設(shè)備、制造軟件及切削刀具進(jìn)口越來越多。去年，我國(guó)機(jī)床進(jìn)口約60億美元，其中用于模具生產(chǎn)的就占十分之一；去年我國(guó)模具生產(chǎn)所需超硬質(zhì)合金和陶瓷等超硬刀具銷售額約12億元，其中90%依賴進(jìn)口[5]。
計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)在模具技術(shù)中得到了廣泛的應(yīng)用，使模具設(shè)計(jì)制造水平發(fā)生了深刻的革命性的變化。目前最為突出的是模具CAD/CAE/CAM。在這方面，國(guó)際上有許多應(yīng)用成熟的計(jì)算機(jī)軟件，我國(guó)不但能消化、應(yīng)用國(guó)外的有關(guān)軟件，少數(shù)單位還能自行開發(fā)或正在開發(fā)模具CAD/CAE/CAM軟件。在一些行業(yè)，如汽車行業(yè)的主要模具企業(yè)，實(shí)現(xiàn)了模具CAD/CAE/CAM一體化。盡管其總體水平與國(guó)際上的還有差距，但它代表了我國(guó)模具技術(shù)的發(fā)展成果與發(fā)展方向。
3本設(shè)計(jì)的目的與意義
固定塊的形狀、尺寸和表面質(zhì)量是由模具保證的，所以在大量生產(chǎn)中可以獲得穩(wěn)定的加工質(zhì)量，可以滿足一般的裝配和使用要求。沖壓加工可通過使材料產(chǎn)生塑性變形制造復(fù)雜形狀的工作，這是其他工藝方法難以實(shí)現(xiàn)的。沖壓加工工具由很高的生產(chǎn)率。一般在一臺(tái)沖壓設(shè)備上每分鐘可以生產(chǎn)小尺寸工件幾件到幾十件，高速?zèng)_床可達(dá)幾百件，這是其它任何方法都無法實(shí)現(xiàn)的。[6]此外，沖壓加工所用胚料是板材或卷料，通常又是在常溫下加工，故易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化，可大幅度的提高生產(chǎn)率。沖壓工藝具有生產(chǎn)率高、生產(chǎn)成本低、材料利用率高、能成型復(fù)雜零件、適合大批量生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，在某些領(lǐng)域已取代機(jī)械加工，并逐漸擴(kuò)大其工藝范圍。因此，研究沖壓工藝技術(shù)對(duì)發(fā)展生產(chǎn)、增強(qiáng)效益、更新產(chǎn)品等方面具有重要作用。
固定塊生產(chǎn)批量很大，若采用單工序沖壓，工裝投入多，成本大，生產(chǎn)效率低。而且難以滿足零件較高的尺寸精度要求。為此。采用沖孔、落料、彎曲級(jí)進(jìn)模。通過本設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)沖壓模具設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和全過程，訓(xùn)練工程設(shè)計(jì)能力，并對(duì)大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)來一個(gè)很好的綜合，查漏補(bǔ)缺。更重要的親身經(jīng)歷整個(gè)設(shè)計(jì)過程，認(rèn)真分析設(shè)計(jì)的每一部分，更或觸類旁通，在精神上、思想上有一個(gè)明悟，為將來的工作、生活打下良好的基礎(chǔ)。
4本課題在國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況及存在的問題
多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的精密模具品種。目前，國(guó)內(nèi)已可制造具有自動(dòng)沖切、疊壓、鉚合、計(jì)數(shù)、分組、轉(zhuǎn)子鐵芯扭斜和安全保護(hù)等功能的安全保護(hù)功能的鐵芯精密自動(dòng)疊片多功能模具。生產(chǎn)的電機(jī)定轉(zhuǎn)子雙回轉(zhuǎn)疊片硬質(zhì)合金級(jí)進(jìn)模的步距精度可達(dá)20μm，壽命達(dá)到1億次以上。[7]其他的多工位級(jí)進(jìn)模，如用于集成電路引線框架的20～30工位的級(jí)進(jìn)模，用于電子槍零件的硬質(zhì)合金級(jí)進(jìn)模和空調(diào)器散熱片的級(jí)進(jìn)模，也已達(dá)到較高水平。
我國(guó)精密多工位級(jí)進(jìn)模還為數(shù)不多，模具平均壽命不足100萬次，模具最高壽命達(dá)到1億次以上，精度達(dá)到3～5um，有50個(gè)以上的級(jí)進(jìn)工位，與國(guó)際上最高模具壽命6億次，平均模具壽命5000萬次相比，處于80年代中期國(guó)際先進(jìn)水平。[8]目前，國(guó)內(nèi)已能生產(chǎn)精度達(dá)2微米的精密國(guó)工位級(jí)進(jìn)模，工位最多已達(dá)160個(gè)，壽命達(dá)到1～2億次。[9]有代表的是集機(jī)電一體化的鐵芯精密自動(dòng)疊片多功能模具，已達(dá)到國(guó)際水平。如南京長(zhǎng)江機(jī)器制造廠的電機(jī)鐵芯自動(dòng)疊鉚硬質(zhì)合金多工位級(jí)進(jìn)模具有自動(dòng)沖切、疊壓、鉚合、計(jì)數(shù)、分組、轉(zhuǎn)子鐵芯扭斜，安全保護(hù)功能，凹模采用拼塊式，零配件可互換。常州寶馬集團(tuán)公司的步進(jìn)電機(jī)定轉(zhuǎn)子帶雙回疊片硬質(zhì)合金級(jí)進(jìn)模。具有轉(zhuǎn)子沖片落料、旋轉(zhuǎn)72o再疊片，定子沖片落料、回轉(zhuǎn)90o再疊片等功能。這兩項(xiàng)模具精度達(dá)到2oμ m，步距精度2-3μ m，雙回轉(zhuǎn)精度11，壽命達(dá)到1億次以上，制造周期5-6個(gè)月，而價(jià)格僅為同類進(jìn)口模具的1/2-1/3，已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，完全可以替代進(jìn)口。而其他如48、54、68條腿集成電路柜架多工位級(jí)進(jìn)模、電子槍硬質(zhì)合金多工位級(jí)進(jìn)模、別克轎車安全帶座式工位級(jí)進(jìn)模、空調(diào)器散熱片多工位級(jí)進(jìn)模，均達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品水平。[10]總體上和國(guó)外級(jí)進(jìn)模相比，在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上，仍存在一定差距。
體現(xiàn)高水平制造技術(shù)的多工位級(jí)進(jìn)模具覆蓋面大增,已從電機(jī)、電器鐵芯模具擴(kuò)大到接插件、電子元器件、汽車零件、空調(diào)器散熱片等家用電器零件模具上。模具質(zhì)量、模具壽命明顯提高，模具交貨期較前縮短。模具CAD/CAM技術(shù)相當(dāng)廣泛地得到應(yīng)用，并開發(fā)出了自主版權(quán)的模具CAD/CAMA軟件。電加工、數(shù)控加工在模具制造技術(shù)得到了進(jìn)一步發(fā)展，尤其是這一領(lǐng)域的高新技術(shù)快速原型制造技術(shù)（RPM）進(jìn)展很快，國(guó)內(nèi)有多家企業(yè)已自行開發(fā)出達(dá)到國(guó)際水平的相關(guān)設(shè)備。[11]在“八五”、“九五”期間。我國(guó)已有一大批模具企業(yè)推廣普及了計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)，數(shù)控加工的使用率越來越高，特別是以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表，陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)。我國(guó)自主開發(fā)的CAD/CAM系統(tǒng)也有很大發(fā)展。我國(guó)整個(gè)模具工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)來看，雖然經(jīng)過改革開放20年來的努力，在飛速縮小與先進(jìn)國(guó)家的差距，但這個(gè)差距還是明顯的，不論是設(shè)計(jì)水平還是制造工藝水平方面，都還需要急起直追，例如我國(guó)目前模具產(chǎn)品的自給率僅為70% ，產(chǎn)品的專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化程度低，先進(jìn)制造技術(shù)NC、CNC加工設(shè)備層次低、數(shù)量少，開發(fā)利用率低，CAD/CAM技術(shù)采用不普遍，其他如大型化、精密化模具、多功能復(fù)合模具、熱流道塑料模具、氣體輔助注射模具、高壓注射成型模具以及快速經(jīng)濟(jì)模具產(chǎn)品以待開發(fā)。[12]另外，模具設(shè)計(jì)與制造先進(jìn)工藝的引進(jìn)和普及也勢(shì)在必行，如模具優(yōu)質(zhì)材料的應(yīng)用及先進(jìn)的表面處理和智能化、自動(dòng)化拋光技術(shù)、快速原型制造技術(shù)(RPM)、模具高速掃描及數(shù)字化系統(tǒng)、模具加工柔性同步系統(tǒng)等。
近些年來，級(jí)進(jìn)組合沖裁模在車身制造中開始得到越來越廣泛的應(yīng)用，用級(jí)進(jìn)模直接把卷材加工成型零件和拉伸件，加工的零件也越來越大，省去了用多工位壓力機(jī)和成套模具生產(chǎn)所必需串接的板材剪切、涂油、板坯運(yùn)輸?shù)群罄m(xù)工序。[13]級(jí)進(jìn)組合沖模已在美國(guó)汽車工業(yè)中普遍應(yīng)用，其優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)率高，模具成本低，不需要板料剪切，與多工位壓力機(jī)上使用的階梯模相比，節(jié)約30%，但是，級(jí)進(jìn)組合沖模技術(shù)的應(yīng)用受拉伸深度、導(dǎo)向和傳輸?shù)膸Р谋砻嬗不南拗浦饕糜诶焐疃缺容^淺的簡(jiǎn)單零件，因此不能完全代替多工位壓力機(jī)，絕大多數(shù)零件應(yīng)優(yōu)先考慮在多工位壓力機(jī)上加工。
5應(yīng)解決的主要問題及應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求
1）成型設(shè)備選擇：根據(jù)沖壓工藝的性質(zhì)、生產(chǎn)和批量大小，制件的幾何形狀、尺寸及精度要求，以及安全操作等因素來確定；
2）排樣設(shè)計(jì)：通過幾種排樣方案的設(shè)計(jì)，確定最佳的排樣方案;
3)卸料裝置設(shè)計(jì)：工作穩(wěn)定，并能確保凸模與板料順利分離；
4）定位裝置設(shè)計(jì)、托料裝置設(shè)計(jì)：確保板料順利送進(jìn)，準(zhǔn)確定位；
5）凸、凹模設(shè)計(jì)：凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，強(qiáng)度足夠，刃口尺寸精確，確保能生產(chǎn)出合格制件。
6總結(jié)
目前我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展步伐日益加快，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(guó)、美國(guó)、日本的發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在相當(dāng)大的差距。存在的問題和差距主要表現(xiàn)在下列5個(gè)方面：（1）總量供不應(yīng)求。（2）企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和進(jìn)出口結(jié)構(gòu)都不合理。（3）模具產(chǎn)品水平低很多，生產(chǎn)周期長(zhǎng)。（4）開發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益較差。（5）與國(guó)際水平相比，模具企業(yè)的管理落后[14]。
由此可得，我國(guó)模具制造，應(yīng)該向以下所述的幾點(diǎn)進(jìn)行實(shí)行。這樣對(duì)我國(guó)的模具行業(yè)有巨大的歷史意義，這影響著我國(guó)能不能走到世界的前列和引領(lǐng)模具技術(shù)潮流。1.CAD/CAE/CAM計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、模擬、制造一體化2.先進(jìn)設(shè)備在現(xiàn)代模具制造中的作用3.模具材料及表面處理技術(shù)。模具技術(shù)未來發(fā)展趨勢(shì)主要是朝信息化、高速化生產(chǎn)與高精度化發(fā)展。(1)使計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/加工/工程技術(shù)得到廣泛使用。(2)讓大型模具企業(yè)擁有高速數(shù)控加工/加工中心/數(shù)控機(jī)床等先進(jìn)的加工工藝與裝備,可以開展RP/RT或模具逆向工程工作,使硬件裝備站在與世界基本同步的水平線上。(3)在沖模的表面精整加工技術(shù)方面,要開展積極探索、積累經(jīng)驗(yàn)。借助高速、精密的加工設(shè)備加工生產(chǎn),獲得良好的尺寸精度和表面粗糙度,用新型的研磨或拋光方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工研磨拋光,提高模具質(zhì)量。
在模具制造的方法中，冷沖壓與其他加工方法相比，具有獨(dú)到的特點(diǎn)：操作工藝方便，便于組織生產(chǎn)，是一種高效低耗的加工方法，適合大批量生產(chǎn)。而且沖壓出的零件制品一般不需要進(jìn)一步機(jī)械加工，互換性好，在耗費(fèi)不大的情況下能獲得強(qiáng)度高、剛度大而重量輕的零件。所以在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門都越來越多地次采用冷沖壓加工產(chǎn)品零部件，如機(jī)械制造、車輛生產(chǎn)、航空航天、電子、電器、輕工、儀表及日用品等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當(dāng)大，不少過去用鑄造、鍛造、切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在已被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替[15]。通過沖壓加工，大大提高了生產(chǎn)率，降低了成本?？梢哉f，如果在生產(chǎn)中不廣泛采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門的產(chǎn)品要提高生產(chǎn)率、提高質(zhì)量、降低成本，進(jìn)行產(chǎn)品的更新?lián)Q代是難以實(shí)現(xiàn)的。
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。在模具壽命上，合理選擇模具材料是非常重要的[16]。壓力容器作為沖壓模具的產(chǎn)品之一，其分析標(biāo)準(zhǔn)一定要與國(guó)際相符合。為此，國(guó)內(nèi)較有實(shí)力的壓力容器制造廠為了使生產(chǎn)的壓力容器產(chǎn)品能順利進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng),陸續(xù)取得ASME認(rèn)證證書[17]。
模具制造產(chǎn)業(yè)是制造產(chǎn)業(yè)之一，而制造產(chǎn)業(yè)標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家的綜合國(guó)力及技術(shù)水平。因此大力發(fā)展模具制造產(chǎn)業(yè)是國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中所必須計(jì)劃到的。本次設(shè)計(jì)固定塊連續(xù)模雖然不能為整個(gè)行業(yè)做出什么貢獻(xiàn)，但我希望能夠通過本次的設(shè)計(jì)制作有所體會(huì)和認(rèn)識(shí)，發(fā)現(xiàn)一些問題，提供一些有用的資料。
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畢業(yè)設(shè)計(jì)材料目錄表
題 目
固定塊連續(xù)模設(shè)計(jì)
英文題目
Fixed block continuous mold design
學(xué) 院
專 業(yè)
班 級(jí)
學(xué) 號(hào)
學(xué)生姓名
指導(dǎo)教師
序號(hào)
項(xiàng) 目
數(shù) 量
說 明
1
選題表
1份
2
開題報(bào)告；
1份
3
進(jìn)度表
1份
4
裝配圖
1式1份
共 1 張
打印。
5
零件圖
1式1份
共 13 張
打印。
6
畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
1份
打印、答辯后統(tǒng)一裝訂封面。
7
設(shè)計(jì)材料光盤
1張
光盤背面寫明班級(jí)、學(xué)號(hào)、姓名。
8
9
10
11
12
注：1．材料格式嚴(yán)格按照學(xué)校規(guī)定及機(jī)電工程學(xué)院統(tǒng)一要求。
2．此表須貼在材料袋封面上。
3．在材料袋的底部貼底貼（注明班級(jí)、姓名、學(xué)號(hào)及材料種類）。
資料袋底貼
姓名
班級(jí)
學(xué)號(hào)
材料種類
畢業(yè)設(shè)計(jì)
摘要
本設(shè)計(jì)完成的是固定塊冷沖壓彎曲零件，使用典型的沖孔、彎曲、落料連續(xù)模具。材料為10號(hào)鋼，料厚為1.4mm。
模具加工工序主要包括沖孔，彎曲及落料。由于零件較小，所以成對(duì)加工，以提高加工效率。節(jié)省工時(shí)，達(dá)到一定的經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵詞: 沖孔 彎曲 冷沖壓 連續(xù)模
I
Abstract
The design is completed by fixed block bending parts cold stamping, bending down so typical of continuous punching die. 10 steel materials, material thickness of 1.4mm.
coated mold processes including punching, bending and blanking. Due to the small parts, so pairs processing to improve manufacturing efficiency. Saves hours, to a certain economic benefits.
Keywords : Bending Punch cold stamping Continuous mode
1
目錄
摘要 I
Abstract II
引言 (2)
第二章 工藝分析 (3)
2.1 結(jié)構(gòu)分析： (3)
2.2 精度分析： (3)
2.3 材料分析： (3)
第三章 確定沖裁工藝方案 (4)
第四章 模具結(jié)構(gòu)形式的確立 (5)
4.1模具類型 (5)
4.2操作與定位方式 (5)
4.3卸料與出件的方式 (5)
4.4送料方式 (5)
4.5模架類型 (5)
第五章 工藝設(shè)計(jì) (6)
5．1計(jì)算毛坯尺寸 (6)
5.2 排樣圖 (7)
5.3材料利用率 (8)
5．4計(jì)算沖壓力 (8)
5.4.1沖裁力： (8)
5.4.2卸料力： (9)
5.4.3推件力： (9)
5．5 壓力機(jī)選定 (9)
5．6壓力中心的計(jì)算： (10)
5．7計(jì)算凸，凹模的刃口尺寸 (10)
5.7.1落料： (10)
5.7.2沖孔： (11)
5．8凹模設(shè)計(jì) (11)
5.9凸模設(shè)計(jì) (11)
5.10凹模2設(shè)計(jì) (12)
5.11彎曲模部分 (12)
5.11.1凸、凹模間隙計(jì)算。 (12)
5.11.2凸凹模寬度尺寸。 (12)
5.11.3凸、凹模圓角半徑的確定。 (13)
5.11.4凹模工作部分深度 (13)
5.12橡膠的選用： (14)
5.13模具與沖壓設(shè)備的校核 (15)
第六章 模具的裝配 (16)
第七章 沖裁模的調(diào)試 (17)
第八章 繪制模具圖 (18)
8.1 模具總裝配圖應(yīng)包括以下內(nèi)容： (18)
8.2 模具總裝圖的技術(shù)要求內(nèi)容： (18)
8.3 其他零件結(jié)構(gòu) (19)
設(shè)計(jì)總結(jié) (20)
致謝 (21)
參考文獻(xiàn) (22)
附錄……………………………………………………………………………………… (24)
引言
模具是制造業(yè)的重要工藝基礎(chǔ)，在我國(guó)，模具制造屬于專用設(shè)備制造業(yè)。我國(guó)雖然很早就開始制造模具和使用模具，但長(zhǎng)期未形成產(chǎn)業(yè)。直到20世紀(jì)80年代后期，我國(guó)模具工業(yè)才駛?cè)氚l(fā)展的快車道。近二十年來，模具產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值以每年15%的速度遞增。2000年我國(guó)模具工業(yè)的總產(chǎn)值達(dá)到280億元人民幣。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值里，沖壓模具占到50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其他各類模具約占11%。
冷沖壓工藝與其他加工相比，有以下特點(diǎn)：
用冷沖壓可以得到形狀復(fù)雜、用其他加工方法難以加工的工件，如薄殼零件等。冷沖壓件的尺寸精度是由模具保證，因此，尺寸穩(wěn)定，互換性好。
材料利用率高、工件重量輕、剛性好、強(qiáng)度高、沖壓過程耗能少。
操作簡(jiǎn)單，勞動(dòng)強(qiáng)度低、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化、生產(chǎn)效率高。
沖壓加工所用的模具結(jié)構(gòu)一般比較復(fù)雜，生產(chǎn)周期較長(zhǎng)、成本較高。
由于冷沖壓有許多的優(yōu)點(diǎn)，因此，在機(jī)械制造、電子、電器等各行各業(yè)中，都得到了廣泛的應(yīng)用。
這次設(shè)計(jì)中的冷沖壓彎曲件要求精度不高，形狀簡(jiǎn)單，要求表面平整，毛刺高度不得大于0.08mm。若采用鑄造工藝生產(chǎn)很難保證產(chǎn)品質(zhì)量，而且使用該工藝將消耗大量的能量，不利于節(jié)能降耗，需要增加環(huán)境保護(hù)上的投入，最終會(huì)增加企業(yè)的生產(chǎn)成本。若是采用冷沖壓工藝生產(chǎn)，這樣既有利于保證加工出來的產(chǎn)品能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，又有利于保證生產(chǎn)的產(chǎn)品的有很高的一致性，方便日后維修更換。此外采用冷沖壓的工藝有利于進(jìn)一步降低勞動(dòng)者的勞動(dòng)強(qiáng)度，體現(xiàn)了“以人為本”的生產(chǎn)理念。再者采用冷沖壓的工藝可以提高材料的利用率，降低企業(yè)生產(chǎn)成本，并且節(jié)約了金屬材料。而且目前國(guó)際上沖壓生產(chǎn)成為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)機(jī)電產(chǎn)品的重要手段，采用冷沖壓工藝可以跟上先進(jìn)生產(chǎn)工藝的發(fā)展潮流，有利于提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。
因此該冷沖壓彎曲件宜采用冷沖壓工藝生產(chǎn)，連續(xù)模沖壓在提高生產(chǎn)率、降低成本、提高質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)沖壓自動(dòng)化方面有重要作用。在現(xiàn)代沖壓技術(shù)中，發(fā)展連續(xù)模占有重要地位。
第二章 工藝分析
圖2.1零件圖
2.1 結(jié)構(gòu)分析：
該零件結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，形狀對(duì)稱，尺寸較小。外形長(zhǎng)度為21.64mm,寬度為20mm，圓角半徑R為2mm，內(nèi)孔直徑d為3.4mm, 六角內(nèi)孔邊長(zhǎng)l為5mm，均適宜沖裁加工。
2.2 精度分析：
零件尺寸精度沒有要求，采用普通精度IT11即可。利用普通沖裁可以達(dá)到零件圖樣要求。
2.3 材料分析：
10號(hào)鋼, τb材料抗剪強(qiáng)度260~340(MPa) ，σb材料的抗拉強(qiáng)度300~440(MPa),屈服強(qiáng)度為210(MPa),，伸長(zhǎng)率為29%，此材料具有良好的塑性，其加工性能較好。鋼塑性、韌性很好，易冷熱加工成形，正火或冷加工后切削加工性能好，焊接性優(yōu)良，無回火脆性
根據(jù)以上分析，該零件的工藝性較好，可以沖裁加工，經(jīng)濟(jì)性較好
29
第三章 確定沖裁工藝方案
該零件包括沖孔、彎曲和落料三個(gè)基本工序，可采用的沖裁工藝方案有單工序沖裁，復(fù)合沖裁和級(jí)進(jìn)沖裁三種。由于零件屬于大批量生產(chǎn)，尺寸又較小，因此采用單工序沖裁效率太低，且不便于操作。采用連續(xù)模，生產(chǎn)效率高，操作方便，精度也能滿足要求，模具制造工作量和成本在沖裁簡(jiǎn)單的零件時(shí)比復(fù)合模低。
根據(jù)以上分析，該零件采用連續(xù)模模沖裁工藝方案。先沖兩個(gè)孔，再?gòu)澢詈舐淞稀?
第四章 模具結(jié)構(gòu)形式的確立
4.1模具類型
根據(jù)零件的沖裁工藝方案，采用連續(xù)沖裁模進(jìn)行生產(chǎn)。
4.2操作與定位方式
零件的生產(chǎn)批量較大，安排生產(chǎn)可用自動(dòng)送料方式以達(dá)到批量要求，且能降低成本，因此采用自動(dòng)送料方式。因?yàn)閷?dǎo)料銷和固定擋料銷結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便。且該模具采用的是條料，根據(jù)模具具體結(jié)構(gòu)兼顧經(jīng)濟(jì)效益，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料銷，控制送料步距離采用固定期擋料銷定位的方式。
4.3卸料與出件的方式
考慮零件厚度較薄，采用彈性卸料方式。為了便于操作，提高生產(chǎn)率，廢料和沖壓件采用沖孔凸模直接推下的出件方式。
4.4送料方式
因選用的沖壓設(shè)備為開式壓力機(jī)，采用縱向送料方式，即由前向后送料
4.5模架類型
采用對(duì)角導(dǎo)柱模架，由于導(dǎo)柱安裝在模具壓力中心對(duì)稱的對(duì)角線上，所以上模座在導(dǎo)柱上滑動(dòng)平穩(wěn)。常用于橫向送料連續(xù)?；蚩v向送料的落料模、復(fù)合模?？梢蕴岣吣＞邏勖凸ぜ|(zhì)量。
第五章 工藝設(shè)計(jì)
5．1計(jì)算毛坯尺寸
由于該彎曲件內(nèi)彎曲半徑r1=1mm>0.5t r2=3mm>0.5t。 R=2mm
這類零件彎曲變形區(qū)材料變薄不嚴(yán)重，且斷面畸變較小，可按應(yīng)變中性層長(zhǎng)度等于毛坯長(zhǎng)度的原則計(jì)算，其毛坯長(zhǎng)度計(jì)算公式為：
式（5.1）
式中 L為毛坯展開長(zhǎng)度（mm）
、、為工件直邊長(zhǎng)度(mm)
、為應(yīng)變中性層位移長(zhǎng)度系數(shù)（查表5.1）
、為彎曲件內(nèi)彎曲半徑（mm）
為板厚(mm)
表5.1 應(yīng)變中性層位移系數(shù)
r/t
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
1
1.2
K
0.21
0.22
0.23
0.24
0.25
0.26
0.28
0.3
0.32
0.33
r/t
1.3
1.5
2
2.5
3
4
5
6
7
K
0.34
0.36
0.38
0.39
0.4
0.42
0.44
0.46
0.48
0.5
所以查表得、
毛坯的展開長(zhǎng)度
=
=38.73mm
5.2 排樣圖
排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算該零件材料厚度較薄，尺寸小，采用直排，如圖所示
塔邊值的計(jì)算：
圖5.1排樣圖
查表可知,件間a為1.8，側(cè)邊a1為2.0mm, Δ查表為0.10mm
條料寬度：
式（5.2）
＝
＝
5.3材料利用率
—條料寬度方向制件最大尺寸；—側(cè)搭邊；—條料寬度偏差。
進(jìn)距為21.8mm
因此的利用率：
式（5.3）
≈78.6%
5．4計(jì)算沖壓力
5.4.1沖裁力：
用普通平刃口模具沖裁時(shí)，沖裁力按下式計(jì)算：
式(5.4)
F——沖裁力；
L——沖裁周邊長(zhǎng)度；
t——材料厚度；
τb——材料抗剪強(qiáng)度(MPa) ；
K——系數(shù)?？紤]K是實(shí)際沖壓中，凸、凹模刃口鈍化、間隙不均、材料力學(xué)性能和厚度的波動(dòng)等因素的影響而給出的修正系數(shù)，一般取K=1.3通常材料的σb=1.3τb 沖裁力可按下式：
τb材料抗剪強(qiáng)度304~373(MPa),取340 (MPa).
L1==10.676mm
L2==30mm
L3==203.08mm
L4==46.36m
N=204.694KN
5.4.2卸料力：
查表KX取為0.04
FX＝KX F＝0.04F＝8.188KN 式（5.5）
5.4.3推件力：
查表KT取為0.055，根據(jù)材料厚度刃口直壁高度h=7.0mm故n=h/t=7.0/1.4=5.0，所以：
FT＝n KT F＝＝56.29KN 式（5.6）
自由彎曲時(shí)彎曲力：當(dāng)r越小時(shí)，彎曲力越大，所以取r=1mm時(shí)計(jì)算其彎曲力
式（5.7）
式中——自由彎曲力（N）
b——彎曲件寬度（mm）
r——彎曲件內(nèi)彎曲半徑（mm）
——材料抗拉強(qiáng)度（MPa）
k——系數(shù)，一般取k=1～1.3
所以
校正彎曲時(shí)彎曲力：
=qA 式（5.8）
式中——校正彎曲力(N)
A——校正部分投影面積（）
——單位面積上的校正力（MPa）, q值為40～60，取q=50，則有：
=
采用彈性卸料裝置和下出料方式：
總沖裁力Fz＝F+FX+FT+＝204.694+8.188+56.29+51.26＝320.432KN 式（5.9）
因該工件用于加螺絲固定物件的，不需要考慮圓角的回彈，故不需要用校正彎曲來控制回彈。
5．5 壓力機(jī)選定
初選JG23-40開式雙柱可傾壓力機(jī)，參數(shù)如下：
表5.2壓力機(jī)的參數(shù)
公稱壓力
400KN
模柄孔尺寸
直徑:50mm
滑塊行程
100mm
深度:70mm
最大閉合高度
300mm
壓力機(jī)工作臺(tái)尺寸（前后×左右）
420mm×630mm
閉合高度調(diào)節(jié)量
80mm
最大傾斜角度
30°
5．6壓力中心的計(jì)算：
沖件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沖裁力不大，采用了四導(dǎo)柱，受力平穩(wěn)，沖裁形狀對(duì)稱的沖件時(shí)，其壓力中心位于圖形的幾何中心，所以壓力中心就在沖壓件的幾何中心。
5．7計(jì)算凸，凹模的刃口尺寸
墊圈的尺寸精度是按IT11計(jì)算：
內(nèi)孔公差為0.10,外形公差0.22；
模具的刃口尺寸：
5.7.1落料：
查表χ為0.5,Zmin=0.132 mm，Zmax=0.240mm
為了保證模具的初始合理間隙，同時(shí)最大限度地降低工作零件的制造難度，取凹模制造公差為
凸模制造公差為
Dd1=(Dmax-χΔ)0+δd ==mm 式（5.10）
Dp1=(Dd1-Zmin) ==mm 式（5.11）
Dd2=(Dmax-χΔ)0+δd ==mm
Dp2=(Dd2-Zmin) ==mm
Dd3=(Dmax-χΔ)0+δd ==mm
Dp3=(Dd3-Zmin) ==mm
Dd4=(Dmax-χΔ)0+δd ==mm
Dp4=(Dd4-Zmin) ==mm
Dd5=(Dmax-χΔ)0+δd ==mm
Dp5=(Dd5-Zmin) ==mm
Dd6=(Dmax-χΔ)0+δd ==mm
Dp6=(Dd6-Zmin) ==mm
5.7.2沖孔：
查表χ為0.5,Zmin=0.132 mm，Zmax=0.240mm
為了保證模具的初始合理間隙，同時(shí)最大限度地降低工作零件的制造難度，取凹模制造公差為
凸模制造公差為
dp1=(dmin+χΔ)==mm 式（5.12）
dd1=(dp1+Zmin) ==mm 式（5.13）
dp2=(dmin+χΔ)==mm dd2=(dp2+Zmin) ==mm
5．8凹模設(shè)計(jì)
凹模刃口：，
落料凹模的厚度H：
H＝KS 查表得K＝0.28 S＝79.26mm，S—垂直送料方向的凹模刃壁間最大距離；
H＝0.2879.26＝22.19mm根據(jù)要求，取H=23㎜
垂直送料方向的凹模寬度B：
式（5.14）
考慮有足夠位置取為160mm
送料方向的長(zhǎng)度L：
L＝S1+2S2 S1＝79.73mm S2＝22mm 式（5.15）
—送料方向的凹模刃壁間最大距離（㎜）；
—送料方向的凹模刃壁至凹模邊緣的最小距離（㎜），其值查表可知為36㎜。
L＝79.73+236＝151.73mm，考慮有足夠安裝導(dǎo)柱，導(dǎo)套的位置,取為160mm.
BLH＝160mm160mm23mm
凹模的材料選用Cr12MoV，工作部分熱處理硬度60～64HRC。
5.9凸模設(shè)計(jì)
凸模刃口：,mm,
凸模高度H：
固定板的厚度：
D為凸模截面的最大尺寸。
H＝H固+H橡+H`＝30+10+15＝55mm
凸模材料選用Cr12MoV，工作部分熱處理58～62HRC。
5.10凹模2設(shè)計(jì)
凹模尺寸：外徑即是落料凸模為
內(nèi)徑即沖孔凹模為mm，mm
凹模高度：
H＝H凹=23mm
與凹模一起整體做，材料選用Cr12MoV，工作部分熱處理58～62HRC。
5.11彎曲模部分
5.11.1凸、凹模間隙計(jì)算。
由式由， 可取。
5.11.2凸凹模寬度尺寸。
彎曲工序中，凸、凹模的寬度尺寸根據(jù)彎曲工件的標(biāo)注方式不同，可根據(jù)下列情況分別計(jì)算。
1）標(biāo)注外形尺寸的彎曲件 應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)，首先設(shè)計(jì)凹模的寬度尺寸。
①當(dāng)工件標(biāo)注成雙向偏差時(shí)：
凹模寬度 式(5.16)
②當(dāng)工件標(biāo)注成單向偏差時(shí)：
凹模寬度 式(5.17)
在工件標(biāo)注外形尺寸的情況下，凸模寬度應(yīng)按凹模寬度尺寸配制，并保證單邊間隙為c，即
式(5.18)
2）標(biāo)注內(nèi)形尺寸的彎曲件 應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)，首先設(shè)計(jì)凸模的寬度尺寸。
①當(dāng)工件標(biāo)注成對(duì)稱偏差時(shí)
凸模寬度 式(5.19)
②當(dāng)工件標(biāo)注成單向偏差時(shí)
凸模寬度 式(5.20)
在工件標(biāo)注內(nèi)形尺寸的情況下，凹模寬度應(yīng)按凸模寬度尺寸
行配制，并保證單邊間隙為c，即
式(5.21)
在式中，
——彎曲凸、凹模寬度尺寸，mm；
——彎曲件外形或內(nèi)形基本尺寸，mm；
Z——彎曲模單邊間隙，mm；
——彎曲件尺寸公差，mm；
——凸、凹模制造公差，一般?。?/3～1/4）Δ
由于工件標(biāo)注在外形上，因此以凹模為基準(zhǔn)，先計(jì)算凹模寬度尺寸，由展開長(zhǎng)度計(jì)算得：
基本尺寸為79.26mm，板厚1.4mm，彎曲件未標(biāo)注公差為0. 8mm，則彎曲時(shí)由式：
凹模寬度
凸模寬度
mm
5.11.3凸、凹模圓角半徑的確定。
1）凸模圓角半徑。
在保證不小于最小彎曲半徑值的前提下，當(dāng)零件的相對(duì)圓角半徑較小時(shí)，凸模圓角半徑取等于零件的彎曲半徑，即，。
2）凹模圓角半徑。
凹模圓角半徑的大小影響彎曲力、彎曲件質(zhì)量與彎曲模壽命，凹模兩邊的圓角半徑應(yīng)一致且合適，過小，彎曲力會(huì)增加，會(huì)刮傷彎曲件表面，模具的磨損加大；過大，支撐不利，其值一般根據(jù)板厚取或直接查表。
t≤2mm時(shí)， rd=（3～6）t
t=2～4mm時(shí)， rd=（2～3）t
t=≥4mm時(shí)， rd=2t
，
5.11.4凹模工作部分深度
過小的凹模深度會(huì)使毛坯兩邊自由部分過大，造成彎曲件回彈量大，工作不平直；過大的凹模深度增加了凹模尺寸，浪費(fèi)模具材料，并且需要大行程的壓力機(jī)，因此模具設(shè)計(jì)中，要保持適當(dāng)?shù)陌寄Ｉ疃?。該產(chǎn)品零件為彎邊高度不大幾形彎曲件，查表得下模工作部分深度為17.76mm，如下圖所示：
圖6.1 工件彎曲
考慮到壓力機(jī)的參數(shù)：
最大閉合高度：300mm
閉合高度調(diào)節(jié)量：80mm
所以模具的閉合高度H在要這個(gè)范圍內(nèi)即220—300之間
凹模高度為17mm
上,下模座高度為1-1.5倍凹模高度，考慮到模具閉合高度，上模座取為40mm，下模座取為45mm
墊板厚度取為10mm
凸模固定板和凸凹固定板0.6-0.8凹模高度取大些為15mm
卸料板厚度10-20取為10mm
5.12橡膠的選用：
采用聚氨酯橡膠
為保證橡膠墊不過早失去彈性而損壞，其允許的最大壓縮量不得超過自由高度的45%，一般取H總=（0.35～0.45）H自由。橡膠墊的預(yù)壓縮量一般取自由高度的10%～15%。
H工作=H總—H預(yù) 式(5.22)
故工作行程： H工作=H總-（0.1～0.15）H自由
由工作行程可計(jì)算出橡膠墊高度：
H自由=H工作÷（0.25～0.30） 式(5.23)
式中 H自由———橡膠墊自由狀態(tài)下多的高度
H工作———所需工作行程
H自由=16.36÷（0.25～0.30）=54.5mm
橡膠墊產(chǎn)生的力
F=Ap 式(5.24)
式中 F——壓力
A——橡膠墊橫截面積
P——與橡膠墊壓縮量有關(guān)的單位壓力
查表得P=0.26MPa
所以F=
5.13模具與沖壓設(shè)備的校核
模具的閉合高度H＝40+10+15+10+55+23+10+45＝238mm
220<238+壓力機(jī)的板厚80<300所以在壓力機(jī)的閉合高度調(diào)節(jié)范圍內(nèi)。
所以選用的JG23-40開式雙柱可傾壓力機(jī)滿足使用要求
凸模，螺釘和銷釘先用標(biāo)準(zhǔn)件。
根據(jù)凹模、定位和卸料裝置等的平面布置，來選擇模座的外形尺寸。模座厚度一般取凹模厚度的1~1.5倍。下模座的外形尺寸每邊至少應(yīng)超過壓力機(jī)臺(tái)面孔約50㎜。
選上模座尺寸為160×160×40GB/T2855.1下模座尺寸為160×160×45GB/T2855.2
導(dǎo)向零件設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)
由于是鑄鐵模座，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，選擇A型導(dǎo)柱、導(dǎo)套，材料20鋼，適合沖?；瑒?dòng)導(dǎo)向模架。根據(jù)模座中導(dǎo)柱孔的大小和模架閉合高度選擇導(dǎo)柱和導(dǎo)套的規(guī)格，導(dǎo)柱與下模板導(dǎo)柱孔、導(dǎo)套與上模板導(dǎo)套孔采用過盈配合。導(dǎo)套的長(zhǎng)度必須保證在沖壓之前導(dǎo)柱進(jìn)入導(dǎo)套10㎜以上。導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間采用間隙配合，對(duì)于沖裁模，導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合可根據(jù)凸、凹模的間隙進(jìn)行選擇。由于凸、凹模間隙等于0.3㎜，采用H6/h5配合。選擇導(dǎo)柱導(dǎo)柱的規(guī)格如下：
導(dǎo)套：28x100x38 GB/T 2861.3;導(dǎo)柱： 28x170 GB/T 2861.1
第六章 模具的裝配
沖裁模的裝配方法即確定裝配基準(zhǔn)件和裝配順序→按基準(zhǔn)件裝配有關(guān)零件→控制并調(diào)節(jié)模具的間隙以及壓料和頂件裝置→試沖與調(diào)整。
該模具的裝配過程為：
模柄的裝配
模柄與上模座的用兩個(gè)M4內(nèi)六角螺釘固定，用90°角尺檢查模柄圓柱面與上模座平面的垂直度，其誤差不大于0.05mm。
凹模與凸模的裝配
凸模，凹模和固定板的配合常選用H7∕m6或H7∕n6?？傃b前應(yīng)先將凹模裝入固定板中，凸模壓入固定板后，凸凹模定好凸模的位置，再印孔，打孔將凹模，凸模與固定板裝配好，凸模應(yīng)與固定板的支撐面垂直調(diào)好后，打銷孔，打入銷釘定位。
凸凹模與固定板的裝配
先將凸凹模裝入固定板，要保持垂直，然后再與上模配合好刃口，再打孔固定好，調(diào)好后，打銷孔，打入銷釘定位。
沖裁模的總裝
沖壓模具上模部分通過模柄安裝在壓力機(jī)的滑塊上，是模具的活動(dòng)部分。下模部分被固定在壓力機(jī)的工作臺(tái)上，是模具的固定部分。
裝配下模部分：將橡膠裝入凸凹模固定板中，用螺釘鎖好卸料板與凸凹模刃口在同一平面上，裝入定位銷，打孔功絲，裝好下模板。
裝配上模部分:將橡膠裝入凸模中，與凸模在同一平面上，打孔功絲，裝好上模板。
第七章 沖裁模的調(diào)試
沖裁模調(diào)試的內(nèi)容：
7.1將裝配后的模具順利的裝在指定的壓力機(jī)上。
7.2用指定的坯料穩(wěn)定的在模具上制出合格的制品零件。
7.3檢查制品零件的質(zhì)量。若發(fā)現(xiàn)零件有缺陷，分析原因，對(duì)模具進(jìn)行修整和調(diào)制，直到能生產(chǎn)一批完全符合圖樣要求的零件為止。
7.4根據(jù)設(shè)計(jì)要求，進(jìn)一步確定出某些模具須經(jīng)試驗(yàn)后所決定的尺寸并修整這些尺寸，直到符合要求為止。
7.5在試模時(shí)，應(yīng)排除影響生產(chǎn)，安全，質(zhì)量和操作等各種不利因素，使模具達(dá)到穩(wěn)定，批量生產(chǎn)的目的。
7.6經(jīng)調(diào)試后，為工藝部門提供編制模具成批生產(chǎn)制品的工藝規(guī)程依據(jù)。
沖裁模調(diào)試過程中遇見的問題及調(diào)整的方法
①?zèng)_裁件不能剪好：刃口的間隙不均勻，用一些紙來，試剪直到調(diào)整好為止。
②沖裁件底面不平：增大壓料力及校正力。
第八章 繪制模具圖
要求按照國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制，但是也要求結(jié)合工廠習(xí)慣畫法。在畫模具總裝圖時(shí)，要符合制件圖和工藝資料的要求。如果成型后除了修理毛刺之外，再不進(jìn)行其他機(jī)械加工，那么工序圖就與制件圖完全相同。
繪制總裝配結(jié)構(gòu)圖
繪制總裝配圖采用1：1的比例，先由凹模型腔開始繪制，先畫出主視圖。
8.1 模具總裝配圖應(yīng)包括以下內(nèi)容：
1）模具成型部分結(jié)構(gòu)
2）外形結(jié)構(gòu)及所有連接件，定位、導(dǎo)向件的位置。
3）標(biāo)注型腔主要尺寸及模具總體尺寸。
4）產(chǎn)品零件圖以及排樣圖。
5）按順序?qū)⑷苛慵蛱?hào)編出，并且填寫明細(xì)表。
6）標(biāo)注技術(shù)要求和使用說明。
8.2 模具總裝圖的技術(shù)要求內(nèi)容：
1）對(duì)于模具某些系統(tǒng)的性能要求。例如對(duì)頂出系統(tǒng)、卸料壓料結(jié)構(gòu)的裝配要求。
2）對(duì)模具裝配工藝的要求。
3）模具使用，裝拆方法。
4）防氧化處理、模具編號(hào)、刻字、標(biāo)記、油封、保管等要求。
5）有關(guān)試模及檢驗(yàn)方面的要求。 繪制部分零件圖
由模具總裝圖拆畫零件圖的順序應(yīng)為：先內(nèi)后外，先復(fù)雜后簡(jiǎn)單，先成型零件，后結(jié)構(gòu)零件。
根據(jù)需要，本設(shè)計(jì)只需繪制凸模與凹模的零件圖
1）圖形要求：按照1：1比例畫，視圖選擇合理，投影正確，布置得當(dāng)。為了使加工容易看懂、便于裝配，圖形與總裝圖一致，圖形要清晰。
2）標(biāo)注尺寸要求統(tǒng)一、集中、有序、完整。標(biāo)注尺寸的順序?yàn)椋合葮?biāo)主要零件尺寸和出模斜度，再標(biāo)注配合尺寸，然后標(biāo)注全部尺寸。在非主要零件圖上先標(biāo)注配合尺寸，后標(biāo)注全部尺寸。
3）表面粗糙度。把應(yīng)用最多的一種粗糙度標(biāo)于圖紙右上角，如標(biāo)注“其余6.3?！逼渌植诙确?hào)在零件各表面分別標(biāo)出。
4）其它內(nèi)容，例如零件名稱、模具圖號(hào)、材料牌號(hào)、熱處理和硬度要求，表面處理、圖形比例、自由尺寸的加工精度、技術(shù)說明等都要正確填寫。
8.3 其他零件結(jié)構(gòu)
凸模由凸模固定板固定，兩者采用過渡配合。模柄采用壓入式模柄，根據(jù)設(shè)備上模柄孔尺寸，選用規(guī)格A3280的模柄。
設(shè)計(jì)總結(jié)
本次設(shè)計(jì)是對(duì)大批量生產(chǎn)的墊圈沖壓工件，進(jìn)行沖裁成型模具設(shè)計(jì)。經(jīng)過兩周的沖模設(shè)計(jì)，我們將這前面學(xué)習(xí)的過的課程應(yīng)用到設(shè)計(jì)中去，提高了我們學(xué)以致用的能力。同時(shí)也在復(fù)習(xí)我們學(xué)習(xí)過的專業(yè)知識(shí)，通過壓迫次課程設(shè)計(jì)我們將我所學(xué)的知識(shí)很好的梳理過了一遍。這個(gè)設(shè)計(jì)主要應(yīng)用到了，沖壓成型與模具設(shè)計(jì)，模具材料，機(jī)械制圖，公差與配合，CAD軟件，還有工程力學(xué)等幾門專業(yè)知識(shí)。
這次沖壓模的課程設(shè)計(jì)中，不僅鞏固了之前所學(xué)的知識(shí)，加深了對(duì)模具設(shè)計(jì)的理解，從收到任務(wù)書到設(shè)計(jì)模具，再到總體的校核，有一個(gè)很明確的認(rèn)識(shí)。同時(shí)對(duì)軟件有了較多的認(rèn)識(shí)，例如繪制模具裝配圖和零件圖所用到的AutoCAD2008，和編寫設(shè)計(jì)說明書所用的office軟件。
在模具的計(jì)算、設(shè)計(jì)方面，首先分析了工件的形狀尺寸特點(diǎn)，并確定其沖壓工藝的可行性；然后確定工藝方案：備料，落料模的設(shè)計(jì)；根據(jù)確定的模具結(jié)構(gòu)正裝下頂出結(jié)構(gòu)，對(duì)其工作部件、緊固件等的尺寸和位置進(jìn)行設(shè)計(jì)；最后繪制模具的總裝配圖和所需的凸、凹模零件圖。在繪圖過程中，主要是運(yùn)用AutoCAD繪圖軟件，為進(jìn)一步地熟練掌握專業(yè)的繪圖技巧，再次提供了更有利的環(huán)境。
這次讓我感受最深的，還是實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論知識(shí)，如果沒有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)過程中有很多東西不知道怎么處理，也有可能我設(shè)計(jì)出來的東西可能難以加工出來，希望后面能多點(diǎn)實(shí)踐的機(jī)會(huì)，提高我們?cè)O(shè)計(jì)水平。
由于本人的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)水平的不足，所以在設(shè)計(jì)的過程中遇到了不少困難，雖然能夠積極向老師和同學(xué)請(qǐng)教，同時(shí)通過圖書館和網(wǎng)上的數(shù)據(jù)庫查閱資料，但是在設(shè)計(jì)的過程中難免出現(xiàn)錯(cuò)誤和漏洞的地方，希望各位老師批評(píng)指正，使我在以后的學(xué)習(xí)和工作中更勝一籌。
致謝
時(shí)間過得很快，經(jīng)過幾個(gè)月的努力，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將順利完成。
我首先要感謝我的指導(dǎo)老師，陳老師她以扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和豐富的專業(yè)知識(shí)悉心指導(dǎo)我，以認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度和平易近人的深深影響我。從設(shè)計(jì)選題、文獻(xiàn)綜述、開題報(bào)告到正文撰寫，老師都給予我許多寶貴的意見，并且總是在百忙之中抽空一遍又一遍修改我的設(shè)計(jì)，給予我極大的幫助。
同時(shí)，我也要感謝評(píng)審老師給予我的設(shè)計(jì)指導(dǎo)，正是老師們認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)態(tài)度，幫助我完善畢業(yè)設(shè)計(jì)并提高了我的專業(yè)理論水平，在這里，我要向他們表示深深的謝意。
另外，我還要感謝在完成論文過程中給予我?guī)椭耐瑢W(xué)和朋友，也特別感謝 對(duì)我的啟迪。
總之，我在論文過程中得到很多幫助，感謝所有幫助過我的人。
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附錄
譯文：1
基于知識(shí)的系統(tǒng)研究沖壓工藝規(guī)劃
文摘
本文簡(jiǎn)要介紹建立一個(gè)在基礎(chǔ)知識(shí)的系統(tǒng)智能化沖壓工藝。研究了系統(tǒng)的框架、知識(shí)模型和推理模式進(jìn)行了介紹。一些關(guān)鍵技術(shù),如沖壓工藝的可行性,為零件的排樣優(yōu)化算法、智能排樣和受力計(jì)算進(jìn)行了研究。沖壓工藝規(guī)劃可以提高該系統(tǒng)的工作效率
關(guān)鍵詞 零件的排樣·KBS·知識(shí)模式
排樣沖壓·
1、介紹
沖壓工藝規(guī)劃是在沖壓產(chǎn)品開發(fā)的一個(gè)核心項(xiàng)目。它的重要組成部分,是金屬成型的應(yīng)用。它是一個(gè)直接影響產(chǎn)品質(zhì)量、成本和生產(chǎn)的沖壓制品,在生活中的工具。因?yàn)轱w速發(fā)展的現(xiàn)代制造業(yè)的原因?qū)_壓提出更高的要求,特別是在沖壓工藝規(guī)劃。多年來,相關(guān)的研究已經(jīng)對(duì)如何提高程度的一體化、智能化的工藝規(guī)劃以一種創(chuàng)新的環(huán)境。近年來,通過產(chǎn)生金屬成形智能化設(shè)計(jì)系統(tǒng)、人工智能技術(shù)和原則都被集成工藝設(shè)計(jì)。智能的方法可以提高工藝設(shè)計(jì)質(zhì)量、設(shè)計(jì)效率和創(chuàng)新的設(shè)計(jì)能力。
它依靠廣泛的各種形狀分類的冷鍛零件。實(shí)施知識(shí)冷形成序列設(shè)計(jì)系統(tǒng)中,采用設(shè)計(jì)規(guī)則決定一個(gè)可行的鍛造序列,然后利用有限元優(yōu)化這個(gè)序列。一個(gè)以知識(shí)為本的系統(tǒng)闡述了自動(dòng)化系統(tǒng)模具設(shè)計(jì)，一些特殊的技巧為工件表示,沖床形狀識(shí)別,提出了模具構(gòu)成從事這項(xiàng)工作。中國(guó)還發(fā)展了知識(shí)CAD / CAM軟件包為連續(xù)模小型金屬?zèng)_壓。使用特征,用戶可以在3 D設(shè)計(jì)產(chǎn)品的線型構(gòu)造。手動(dòng)發(fā)展布局后空白計(jì)劃,用戶可以使用交互式的命令發(fā)展排樣設(shè)計(jì)。研究人員研究工業(yè)部門,也工作進(jìn)展的專家系統(tǒng)和刺的沖裁模具設(shè)計(jì)。他們的研究主要集中在模型譯碼分解和識(shí)別技術(shù)橋梁的形狀。在較小的廢料研究人員在上海研究院工具、模具技術(shù)還開發(fā)了CAD / CAM系統(tǒng)的連續(xù)模。他們開發(fā)的系統(tǒng)日期靠非凡的關(guān)系來描述結(jié)構(gòu)工件與模具結(jié)構(gòu)。
本研究的研究工作旨在促進(jìn)金屬成形的發(fā)展。從分析,金屬成形情報(bào)過程,研究了沖壓工藝規(guī)劃的理論與方法,用智能的設(shè)計(jì)。以知識(shí)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)(KBS),在此基礎(chǔ)上介紹了沖壓工藝規(guī)劃。KBS是一個(gè)功能強(qiáng)大的工具的復(fù)雜的設(shè)計(jì)問題, KBS,包括專家知識(shí),能夠幫助用戶提出一種以交互方式來解決各種問題或疑問。KBS是一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng),它試圖代表人類知識(shí)或?qū)ｉL(zhǎng),提供快捷方便的知識(shí)實(shí)用和有效的辦法。KBS有能力完成認(rèn)知任務(wù),而且目前需要專家。它可以自動(dòng)實(shí)時(shí)利用現(xiàn)有專家知識(shí)和解釋其推理過程。規(guī)劃是一個(gè)復(fù)雜的沖壓工藝設(shè)計(jì)過程中含有豐富的知識(shí)。它是重要的關(guān)鍵技術(shù)整合進(jìn)KBS沖壓模具工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)。
一個(gè)智能的沖壓工藝規(guī)劃KBS系統(tǒng)采用智能設(shè)計(jì)理論提出了建議。一些關(guān)鍵技術(shù),如集成產(chǎn)品知識(shí)模型和戰(zhàn)略規(guī)劃綜合沖壓工藝進(jìn)行了研究。有各種各樣的知識(shí)在沖壓與拉伸模具的設(shè)計(jì),如現(xiàn)場(chǎng)知識(shí),多知識(shí),非標(biāo)準(zhǔn)的知識(shí)。各種知識(shí)需要集成到系統(tǒng)中。沖壓模具的核心領(lǐng)域工藝規(guī)劃。許多因素研究,如幾何形狀、技術(shù)要求、材料性能、沖壓可
行性、工序安排、工具和模具結(jié)構(gòu)。沖壓工藝規(guī)劃是一個(gè)創(chuàng)造性的過程基于專家知識(shí)。效率的提高沖壓工藝規(guī)劃可以由KBS技術(shù)。
2體系結(jié)構(gòu)和框架
KBS的技術(shù)關(guān)鍵是建立和應(yīng)用模型的信息化生產(chǎn)。產(chǎn)品信息模型,包括三個(gè)階段:基礎(chǔ)模型和知識(shí)模型。基礎(chǔ)模型描述的幾何信息的部分。由于數(shù)據(jù)的部分不能完全表達(dá)和數(shù)據(jù)抽象水平太低,基于特征模型代替代模型。信息模型包括一組幾何實(shí)體。根據(jù)工程語義模型,很多功能設(shè)計(jì)有關(guān)可以做到的。智能模型方法隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展。專家知識(shí)、設(shè)計(jì)過程知識(shí),和周圍的知識(shí)都包含在智能模型。知識(shí)表達(dá)和傳遞模型支持有用的信息。
一個(gè)基于知識(shí)的系統(tǒng)連續(xù)沖壓模具的工藝設(shè)計(jì)概況進(jìn)行了論述。該模型描述了產(chǎn)品信息得到更有效、徹底。綜合知識(shí)模型的優(yōu)點(diǎn),能滿足不同型號(hào)的要求設(shè)計(jì)及產(chǎn)品幾何推理的過程。面向?qū)ο蠹夹g(shù)應(yīng)用到整合各
各種知識(shí)。模型的綜合知識(shí)共享和可用于智能設(shè)計(jì)和產(chǎn)品信息的溝通。圖1顯示了KBS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對(duì)沖壓工藝規(guī)劃。
KBS的結(jié)構(gòu)連續(xù)沖壓模具的工藝規(guī)劃已被發(fā)展出來。建筑的組成設(shè)計(jì)包括一個(gè)圖形用戶界面,一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng),設(shè)計(jì)資源、知識(shí)的工具,一種混合推理機(jī)制,建模的基礎(chǔ)。有不同層次的知識(shí)模型的架構(gòu)。知識(shí)生產(chǎn)模式獲取有用的信息資源和支持從程序設(shè)計(jì)知識(shí)獲取和知識(shí)表示。該模型轉(zhuǎn)移到知識(shí)庫的有用的信息。知識(shí)庫是由CAD軟件。設(shè)計(jì)結(jié)果3 D-models保存、圖紙、和數(shù)據(jù)庫知識(shí)庫。它是重要為使知識(shí)轉(zhuǎn)移中知識(shí)模型的不同部位。
3實(shí)現(xiàn)方法和應(yīng)用
3.1知識(shí)模型的可行性的沖壓判斷
估計(jì)KBS在工作零件沖壓中的影響，包括加工質(zhì)量、成本控制和模具壽命。估計(jì)是基于發(fā)展KBS模型。該模型集成規(guī)則庫,部分信息,結(jié)果基地。系數(shù)在知識(shí)庫的導(dǎo)出根據(jù)知識(shí)規(guī)則推理。沖壓成形的可行性可以證實(shí)了零件信息和相關(guān)系數(shù)在信息基地。結(jié)果保存在結(jié)果的基地,是寬宏的新結(jié)果生成的設(shè)計(jì)過程。知識(shí)推理過程模型的尺寸進(jìn)行了比較和一定范圍內(nèi)部分加工參數(shù)。包括外部尺寸、內(nèi)半徑、穿孔半徑、網(wǎng)孔、槽。結(jié)果確認(rèn)是否形狀的部分是適合模具工具加工。知識(shí)推理是用于自動(dòng)和相互的方式。目的是為了研究沖壓生產(chǎn)的可行性。知識(shí)推理的關(guān)鍵步驟是確認(rèn)加工有限值,基于零件厚度和相關(guān)系數(shù)。圖2顯示一個(gè)流程圖生產(chǎn)可行性判斷模型。
以知識(shí)為基礎(chǔ)的原則和設(shè)計(jì)結(jié)果保存在數(shù)據(jù)庫的推理機(jī)。部分的形狀可以在知識(shí)模型中修改。
選擇替代沖壓工藝規(guī)劃是一個(gè)非常重要的一步,決定了知識(shí)模型。方法選擇一個(gè)工序的工具,或者一個(gè)復(fù)合工具或一個(gè)循序漸進(jìn)的工具也被提供。不同類型的領(lǐng)域知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和專家知識(shí)保存的知識(shí)庫的過程規(guī)劃體系。
3.2知識(shí)模型的可行性的沖壓零件的排樣模型在概述智能優(yōu)化算法的判斷
基于知識(shí)庫發(fā)展共性原則,表達(dá)出的規(guī)則。程序的目的是將專家經(jīng)驗(yàn)和形狀的部分。
一個(gè)知識(shí)模型,建立了零件的排樣是取得較高的材料的利用率。結(jié)果保存的知識(shí)庫為其它模塊。
有四種類型的空白布局模型庫。
*1排躺模式
*相反排躺模式
*2排躺模式
*相反排躺模式。
目的建立知識(shí)模型是提高材料的利用率。條件限制了知識(shí)庫和人類專家進(jìn)行選擇。該知識(shí)模型的全過程管理空白版圖設(shè)計(jì)。
圖3顯示層次程序的布局規(guī)劃。
第一個(gè)模塊的功能就是選擇的輪廓圖和計(jì)算粗糙的工作區(qū)域。提供原始參數(shù)在這個(gè)模塊。粗糙的所有信息
這里是獲得的數(shù)據(jù),不管這個(gè)數(shù)字被檢查。第二個(gè)模塊是用來定義類型的布局和范圍的大小和角度網(wǎng)帶的寬度。優(yōu)化算法用于第三模塊。設(shè)計(jì)結(jié)果,包括材料的利用率,材料寬度和步進(jìn)的距離,是保存在模塊。不同的布局圖計(jì)劃也產(chǎn)生。
第四模塊,設(shè)計(jì)結(jié)果的布局,計(jì)劃可以修改。結(jié)果參數(shù)包括步距、材料寬度和轉(zhuǎn)移能力。圖紙的規(guī)劃設(shè)計(jì)將更新后的參數(shù)變化。
出口
主要功能,知識(shí)是優(yōu)化算法的布局規(guī)劃。有六個(gè)步驟在算術(shù)。
1。在最適合的矩形,這個(gè)數(shù)字是第一次產(chǎn)生。復(fù)制人物之間的距離,原物是列入聯(lián)合網(wǎng)站。該算法是顯示圖4中。
2。網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值之間的中間兩圈計(jì)算。這兩個(gè)回路進(jìn)行分解的線和弧元素。之間的距離每一對(duì)元素需要被收回。然后一個(gè)最短的才能被發(fā)現(xiàn)。
3。之間的差異值計(jì)算所需最短的價(jià)值是錯(cuò)誤。布局的計(jì)劃是當(dāng)完成誤差小于可允許的價(jià)值。否則,布局圖需要沿著地平線方向。
4。利用比例計(jì)算材料的角度,規(guī)劃設(shè)計(jì)項(xiàng)目。
5。布局圖旋轉(zhuǎn)一定角度。旋轉(zhuǎn)中心的中心點(diǎn)在粗糙圖,長(zhǎng)方形
利用計(jì)算材料比目前的角度。
6。布局圖旋轉(zhuǎn)成另一個(gè)角度。重復(fù)以上操作過程從3rd一步。增加到180度的角度。圖5顯示了設(shè)計(jì)結(jié)果的空白布局。
3.3自動(dòng)排樣的發(fā)展模式
規(guī)則的過程集成在排樣是進(jìn)步的模具設(shè)計(jì)知識(shí)庫的構(gòu)建。該知識(shí)模型的功能,選擇部分位置,設(shè)計(jì)和開發(fā)帶定位步距。處理工作程序、規(guī)則來組織合理和有效。
自動(dòng)設(shè)計(jì)模塊是最重要的模塊在知識(shí)模型。人工智能技術(shù)應(yīng)用于此模塊。預(yù)處理模塊在這個(gè)知識(shí)模型,包括產(chǎn)品模塊和定位精度信息提取模塊。原設(shè)計(jì)方案進(jìn)行改進(jìn),產(chǎn)生一個(gè)形狀修改模塊。修正模塊的次級(jí)修改模塊。圖6顯示[11]的模塊化結(jié)構(gòu)地帶布局。
Yu Dequan, Zhang Rui, Chen Jun and Zhao Zhen，Research of knowledge-based system for stamping process planning，The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2006, Volume 29, Numbers 7-8, Pages 663-669