【正文】 ......................... 22 確定模架的結構 ................................................................................................ 23 其他零部件結構 ................................................................................................ 23 第六章 結束語 .................................................................................................................. 24 參考文獻 ............................................................................................................................. 25 附錄 (一 ) 外文原文 ............................................................................................................. 26 附錄 (二 ) 翻譯原文 ............................................................................................................. 33 附錄 3 工程圖紙 9 張 ..................................................................................................... 39 北方民族大學學士學位論文 6 第一章 前言 模具是汽車、電子、電器、航空、儀表、輕工、塑料、日用品等工業(yè)部門極其重要的工藝裝備。沒有模具，就沒有高質量的產品 。模具不是一般的工藝裝備，而是技術密集型的產品，工業(yè)發(fā)達 的 國家把模具作為機械制造 方面的高科技產品來對待。他們認為：“模具是發(fā)展工業(yè)的一把鑰匙”；“模具是一個企業(yè)的心臟”；“ 模具是富裕社會的一種動力”。 國際模協(xié)成員國對模具工業(yè)的投資年人均約 5000 美元，日本高達 15000 美元，我國模具工業(yè)投資年人均約 500 元。 近年來模具發(fā)展的方向和現狀，基本表現在如下幾個方面： 1．模具設計技術 (1) 工業(yè)發(fā)達國家在模具設計上已經大量使用計算機輔助設計 (CAD)軟件進行模具的結構設計，并普及了計算機繪圖。據有關資料介紹 ，美國和日本 75%的模具廠已使用了 CAD 技術，香港 50%的模具廠也開始采用這項技術。 (2) 在注塑模具設計中，已開始普及應用計算機輔助工程分析 (CAE)軟件，對塑料的流動、填充、冷卻情況及模具的澆口配置、澆道大小、冷卻加熱系統(tǒng)和模具的剛度、強度等進行科學的分析和計算，從而保證注塑制品的質量與合理的生產節(jié)拍。 (3) 國外的注塑模具中， 多型腔、多層、大型精密模具已占 50%，不僅提高了生產效率，而且節(jié)省了大量塑料原料。 2．模具加工技術 (1) 國外已大量使用數控機床，應用計算機輔助加工 (CAM)軟件和數控 編程技術對模具。 特別是對具有復雜型腔 (三維曲面 )的模具進行加工，使模具的質量和附加值大為提高，模具的加工周期減少 60%以上，成本降低 30%以上．生產效率提高60%以上。為了提高加工效率及滿足各種復雜曲面加工的要求，國外已開發(fā)出四軸和五軸的數控自動編程軟件并且進入了實用階段。 3． 模具標準化程度日益提高，模具標準模架及模具標準件的應用日益普及，已實現商品化。 4．模具結構更多地采用新技術，如注塑模具的熱流道技術等。 5．針對不同制品的要求，開發(fā)出適用于各種不同模具的專用模具鋼，并實現商品北方民族大學學士學位論文 7 化 6．根據模具生產的 特點，模具企業(yè)向小而專的方向發(fā)展。如日本現有 11656 家模具企業(yè)，其中 30 人以下的小廠有 11142 家，占總數的 %,百人以上的僅有 65家，占總數的 %。韓國有 1570 家模具企業(yè)，其中多于 50 人的企業(yè)僅占總數的9%；新加坡有 460 家模具企業(yè)，其中多于 50 人的企業(yè)僅占總數的 3%，香港有 6500家模具企業(yè) ,其中多于 50 人的企業(yè)僅占總數的 %。 行業(yè)特點 ： 1．隨著科學技術的發(fā)展 ,模具行業(yè)已由勞動密集型逐步轉化為技術勞動密集型。 2．盡管模具行業(yè)已應用了先進的數控設備、檢驗儀器和計算機輔助設計／分析／制造軟件，但仍然需要高技藝的人工勞動。所以，模具行業(yè)又是高技術和高技藝緊密結合的一個行業(yè)。 ，模具的種類繁多，從設計、制造工藝、裝備以至原材料都各不相同。所以企業(yè)生產的模具宜專而不宜全，規(guī)模宜小而不宜大。 4．模具基本上是單件生產。即使是生產專業(yè)化的模具企業(yè)，在生產同一類模具時，也會由于不同模具的精度要求、復雜程度、加工難度等的不同而需要變化設備的配置和工程的安排。因此，模具企業(yè)還應在專業(yè)化的基礎上實現生產的柔性化。 將來沖壓模具制造技術展開趨向 ： (1)全 面推行 CAD/CAM/CAE 技術 ， 模具 CAD/CAM/CAE 技術是模具設計制造的發(fā)展 方向。隨 著微機軟件的發(fā)展 和進步，普及 CAD/CAM/CAE 技術的條件已基 本成熟，各企業(yè)將加大 CAD/CAM 技術培訓和技術效能的力度， 進一步擴展 CAE技術的使用范圍。計算機和網絡的展開正使 CAD/CAM/CAE 技術跨地域、跨企業(yè)、跨院所地在整個行業(yè)中推行成為可能，完成技術資源的重新整合，使虛擬制造成為可能 。 (2)高速銑削加工 ，國外近年來展開的高速銑削加工，大幅度提高 ? .了加工效率， 并可獲得極高的表面光亮度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有產熱少 、 熱變形小等優(yōu)點。高速銑削加工技術的展開，對汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的矯捷化、智能化、集成化方向展開。 (3)模具掃描及數字化零碎，高速掃描機和模具掃描零碎提供了從模型或實物掃描到加工出希冀的模型所需的諸多功用，大大縮短 了模具的在研制制造周期。有北方民族大學學士學位論文 8 些疾速掃描零碎，可 迅 速安裝在已有的數控銑床及加工中心上，完成疾速數據采集、自動生成各種不同數控零碎的加工順序、不同格式的 CAD 數據，用于模具制 造業(yè)的“逆向工程”。模具掃描零碎已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)成功使用，相信在“十五”時期 將發(fā)揮 更大的作用。 (4)電火花銑削加工 ， 電火花銑削加工技術也稱為電火花創(chuàng)成加工技術，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術，它是有高速旋轉的復雜的管狀電極作三維或二維輪廓加工 (像數控銑一樣 )，因而 不再需求制造復雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工范疇的巨大發(fā)展 。國外已有運用這種技術的機床在模具加工中進行應 用。 (5)進步模具標準化程度 ，我國模具標準化程度正在不斷進步，估量目前我國模具標準件運用覆蓋 率已抵達 30%左右。國外發(fā)達國度 為 80%左右。 (6)優(yōu)質材料及先進表面處置技術 ，選用優(yōu)質鋼材和使用相 應的表面處理 技術來進步模具的壽命 提高 就顯得非常必要。模具熱處 理和表面處理是能否充分發(fā)揮模具鋼材料功能的關鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理 應 完善 工藝先進的氣相堆積 (TiN、 TiC 等 )等離子噴涂等技術。 北方民族大學學士學位論文 9 第二章 沖壓模具簡介 沖壓成型是指在壓力機上通過模具對板料（金屬或非金屬）加壓，使其分離或發(fā)生塑性變形，從而得到一定形狀、尺寸和性能要求的零件的加工方法。它屬于塑性加工方法之一，這種方法又稱為冷沖壓或板料沖壓。沖壓模具的設計是現代 冷沖壓工藝的核心。 沖 壓模具的形式很多，一般可按以下幾個主要的特征分類。 （ 1）根據工藝性質分類 ①沖裁模 ， 沿封閉或敞 開的輪廓線是材料生產分離模具。如落料模、沖孔模、切斷模、切口模、 切邊模、剖切模等。 ②彎曲模 ， 使板料毛坯制成開口空心件，或使空心件進一步改變形狀和尺寸的模具。 ③拉深模 ， 是把毛坯或半成品工件按凹凸模的形狀直接復制成形，而材料本身僅生產局部塑性變形的模具，如脹形模、縮口模、擴口模、起伏成形模、翻邊模、整形模等。 （ 2）根據工序組合程度分類 ①單工序模 ， 在壓力機的一次行程中，只完成一道沖壓工序的模具。 ②復合模 ， 只有 一個工位，在壓力機一次行程中，在同一工位上同時完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。 ③級進模（也稱連續(xù)模 ）， 在毛坯的送進方向上，具有兩個或更多的工位，在壓力機的一次形程中，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。 （ 3）根據材料的變形特點分類 有落葉模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊模、彎曲模、拉伸模、成形模、壓花膜、冷擠壓模等。 沖裁模 設計基礎 沖裁模屬于沖壓模的一種。沖裁是指利用裝在壓力機上的模具使板料沿著一定的輪廓形狀產生分離的一種沖壓工藝。它可以直接沖出所需形狀零件，也可為其他工序制備毛坯（ 如彎曲、拉伸等工序）。主要有沖孔、落料、切邊 、切口等工序。沖裁工藝分為普通沖裁和精密沖裁兩大類。本畢業(yè)設計使 用的是普通沖裁，所以只介紹普通沖裁。 北方民族大學學士學位論文 10 沖裁工序種類很多，最常用的是沖孔和落料。 板料經過沖裁以后，分為沖落部分和帶孔部分。從板料上沖下所需形狀的零件（毛坯）叫落料；在工件上沖出所需形狀的孔叫沖孔（沖去部分為廢料）。沖制外形屬于落料；沖制內孔屬于沖孔。 沖裁模的結構組成 根據零部件在模具中的作用，沖裁模具結構一般由以下 5 部分組成。 （ 1） 工作零件 ， 指實現沖裁變形，使板料分離，保證沖裁剪形狀的零件。 （ 2） 定位零件 ， 指保證條料或毛坯在模具中的位置正確的零件。 （ 3） 卸料及推件零件 ， 指將沖裁后由于彈性回復而卡在凹?？卓趦然蚓o固在凸模上的工件或廢料脫卸下來的零件 。 （ 4） 導向零件 ， 指保證上模和下模正確位置和運動導向的零件。一般由導柱導套組成 。 （ 5） 連接緊固類零件 ， 指將凸、凹模緊固于上、下模座以及將上、下模座固定在壓力機上的零件 。 沖裁模的典型結構有單工序沖裁模、連續(xù)沖裁模、復合模而復合沖裁模又可分為正裝式復合模、倒裝式復合模本次畢業(yè)設計的題目是《焊片落料沖孔復合模》就采用倒裝式復合模。 北方民族大學學士學位論文 11 第三章 工藝性分析及工藝方案確定 工藝性分析 沖裁件的工藝性是指從沖壓工藝方面來衡量設計是否合理。一般來講，在滿足工件使用要求的條件下，能以最 簡單最經濟的方法將工件沖制出來，就說明該件的沖壓工藝性好，否則， 該件的工藝性就差。當然工藝性的好壞是相對的，它直接受到工廠的沖壓技術水平和設備條件等因素的影響。以上要求是確定沖壓件的結構，形狀，尺寸等對沖裁件工藝的實應性的主要因素。根據這一要求對該零件進行工藝分析。 此工件有沖孔、落料兩個工序。 材料為 Q235 為普通碳素結構鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁。零件結構簡單對稱，無尖角，對沖裁 加工較為有利。零件中部有一異形孔和圓孔，孔的最小尺寸為 ，滿足沖裁最小孔徑 mind ? =的要求。另外，經計算孔距零件外形的最小邊距滿足沖裁件最小孔邊距minl ? ?t 的要求。所以，該零件的結構滿足沖裁要求。 零件上的尺寸均未標注尺寸偏差，為自由尺寸，可按 IT10~IT14 級精度補標工件尺寸公差。選定 IT12 確定尺寸的公差。尺寸精度較低，普通沖裁完全能滿足要求。 工藝方案確定 由零件圖可知，該零件包含沖孔和落料兩個工序。形狀較為規(guī)則，尺寸較小，精度要求 IT14?？辜魪姸?310380MPa。 零件為一落料沖孔件，可提出的加工方案如下： 方案一：先落料，后沖孔。采用兩套單工 序模生產。 方案二：落料 — 沖孔復合沖壓，采用復合模生產。 方案三：沖孔 — 落料連續(xù)沖壓，采用級進模生產。 方案一模具結構簡單，但需兩道工序、兩副模具，生產效率低，零件精度較差，在生產批量較大的情況下不適用。方案二只需一副模具，沖壓件的形位精度和尺寸精度易保證，且生產效率高。盡管模具結構較方案一復雜，但由于零件的幾何形狀北方民族大學學士學位論文 12 較簡單，模具制造并不困難。方案三也只需一副模具，生產效率也很高，但與方案二比生產的零件精度稍差。欲保證沖壓件的形位精度，需在模具上設置導正銷導正，模具制造、裝配較復合模略復雜 。 所以，比較三個方案采用方案二生產。 圖一 焊片零件圖 復合模簡介 復合沖裁模是指在壓力機上的一次行程中，板料同時完成沖孔和落料等多個工序的沖裁模。該類模具結構中有一個既為落料凸模又為沖孔凹模的凸凹模，按照