【正文】 .......................................................... 27 選擇模柄 ............................................................................................................ 28 彈簧和橡膠零件的設(shè)計 ......................................................................................... 28 模具的工作原理 ..................................................................................................... 31 本章小結(jié) ................................................................................................................. 32 第 3 章 自動送料機(jī)構(gòu) ................................................................................................ 33 自動送料機(jī)構(gòu)的分類 ................................................................................................ 33 自動送料機(jī)構(gòu)的選擇 ................................................................................................ 33 本章小結(jié) .................................................................................................................... 34 第 4 章 繪制模具總裝配圖 ....................................................................................... 35 第 5 章 工程影響分析 ................................................................................................ 36 結(jié)論 ...................................................................................................................................... 37 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................ 38 致謝 ...................................................................................................................................... 39 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 1 第 1 章 緒 論 課題的來源及背景 自改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，市場需求越來越大。 隨著市場需求的增大，產(chǎn)品的需求也越來越大，質(zhì)量要求也越來越高，落后的生產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)無法滿足當(dāng)前社會對產(chǎn)品的要求，所以開發(fā)和設(shè)計高效率和高質(zhì)量的設(shè)備已經(jīng)是勢在必行了。而彈簧片的生產(chǎn)在國內(nèi)效率相當(dāng)?shù)拖?，針對市場對彈簧片的需求，設(shè)計大批量生產(chǎn)彈簧片的模具是必須的，也是企業(yè)在巨大的市場競爭中生存所必須的 。 沖壓 模具的 發(fā)展 現(xiàn)狀 在我國工業(yè)水平相對落后的情況下，模具行業(yè)的發(fā)展也相對落后。跟國際上工業(yè)水平較為發(fā)達(dá)的國家有著不小的差距。在二次工業(yè)革命以后，歐洲各國工業(yè)高速發(fā)展，特別是德國 在二戰(zhàn)以后 ， 他們著力發(fā)展工業(yè)。 其 工業(yè)水平上代表著國際的先進(jìn)水平，在機(jī)械制造 行 業(yè)他們更是領(lǐng)先著世界各國。而我國，因為之前的閉關(guān)鎖國工業(yè)基本是停滯不前 ，而新中國成立以后，大力發(fā)展工業(yè)，但是由于各方面的原因，發(fā)展的速度較為緩慢，期間又經(jīng)歷了文化大革命。改革開放以后，由于國家的政策支持，國外企業(yè)的不斷涌入，市場需求的不斷增大， 中國的工業(yè)才迎來了大發(fā)展。模具行業(yè)也隨之迎來了發(fā)展的黃金時期。 在國際上，日、美、法、德 等工業(yè)發(fā)達(dá)國家，他們的模具行業(yè)也高速發(fā)展，他們具備各種先進(jìn)模具的開發(fā)能力。 據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，他們模具的產(chǎn)值已經(jīng)超過了機(jī)床的產(chǎn)值 ，模具技術(shù)的高速發(fā)展帶來了工業(yè)產(chǎn)品的高速生產(chǎn)發(fā)展。模具行業(yè)在歐美等國被稱作“點(diǎn)鐵成金”的“磁力工業(yè)”。 他們各國模具行業(yè)已經(jīng)形成標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化和商業(yè)化，所以他們的模具發(fā)展深受贊譽(yù)，成為行業(yè)的標(biāo)桿，被其他各國借鑒。 在國內(nèi)，雖然行業(yè)起步相對于 歐美各國較晚，但發(fā)展的速度十分驚人。特別是在近年來，中國市場的需求越來越大，而且得益于我國的廉價勞動力，不管是在機(jī)械行業(yè)的大型產(chǎn)品模具，還是在我們的生活產(chǎn)品相關(guān)模具，又或是電子產(chǎn)品設(shè)備的沖壓模具都得到了充分的發(fā)展。但同時，由于外資企業(yè)、外國產(chǎn)品的不斷涌入，產(chǎn)品的質(zhì)量要求也越 來越高，給模具行業(yè)帶來了一大挑戰(zhàn)。 綜上所述，現(xiàn)階段模具行業(yè)的發(fā)展概況，我們國內(nèi)與國際有很大的差距，但是我黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 2 們有較大的發(fā)展空間和發(fā)展機(jī)遇。我們迎來黃金的發(fā)展時期，因為我們擁有國內(nèi)的廣闊市場。 次的畢業(yè)設(shè)計是 彈簧片 模具設(shè)計，屬于多工位級進(jìn)模。它屬于沖壓模具的一種，它是在單工序基礎(chǔ)上發(fā)展而來的多工位集成模具。這種模具可以連續(xù)完成沖裁、拉深、彎曲等多個工序，工序集成很高、很多。這種模具一般采用自動送料裝置，在檢測安全裝置的檢測中用高速壓力機(jī)實現(xiàn)高速無人沖壓生產(chǎn)。選用合理的結(jié)構(gòu)和高強(qiáng)度的材料作為模具的工作部分，加上先進(jìn)的加工方法，能夠保證模具的壽命，所以一般大批量生產(chǎn)、提高加工效率、降低生產(chǎn)成本，一般多工位級進(jìn)模一般是最佳選擇，所以多工位級進(jìn)模也被稱為現(xiàn)代高精度、高效率、長壽命的三高模具。隨著現(xiàn)代模具的發(fā)展，多工位級進(jìn)模越 來越受到人們的重視。雖然國內(nèi)這幾年多工位級進(jìn)模有了長足的發(fā)展，而且國內(nèi)一些企業(yè)的模具在國際上也 具備一定的水平，但是總體來說還是和發(fā)達(dá)國家有點(diǎn)差距，所以一些高檔模具仍需進(jìn)口。為此在“十一五”我國把復(fù)雜、高精密、大型多工位級進(jìn)模作為我國重點(diǎn)發(fā)展項目，在“十二五”對此提出更高的要求，為我國的多工位級進(jìn)模的發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。 就沖壓而言，多工位級進(jìn)模和其他沖模相比其主要特點(diǎn)是： (1)所使用的材料主要是黑色或有色金屬，材料的現(xiàn)狀多為具有一定寬度的長條料、帶料或卷料； (2)所用的壓力機(jī)臺面較大，功率、剛性要足夠， 精度好，而且滑塊要能長期承受較大的側(cè)向力； (3)送料方式以間歇、按“步距”直線連續(xù)送進(jìn)； (4)沖壓的全過程在未完成成品件前的毛坯件始終不離開條料和載體； (2)適合大批量中小型定型產(chǎn)品的生產(chǎn)，沖壓精度高，可達(dá) IT10 級； (6)生產(chǎn)率高； (7)在一副模具的不同工位上，可以完成多種性質(zhì)的沖壓工序； (8)模具綜合技術(shù)高，可以實現(xiàn)自動化； (9)模具制造周期較長、成本高； (10)工作零件采用超硬材料制造，模具壽命長； (11)模具的刃磨和維護(hù)比其他模具麻煩。 多工位級進(jìn)模的結(jié)構(gòu)一般都比較復(fù)雜，其復(fù)雜程度隨制件的復(fù)雜而變化 。制件簡單，級進(jìn)模也簡單，制件復(fù)雜，級進(jìn)模也復(fù)雜，造價當(dāng)然也越高。因此，在設(shè)計級進(jìn)模時，必須持慎重的態(tài)度，周密而仔細(xì)地考慮每一個環(huán)節(jié)，將級進(jìn)模設(shè)計好。簡單地說，級進(jìn)模設(shè)計步驟就是設(shè)計者從接到設(shè)計任務(wù)后到完成出模具圖樣，這中間所進(jìn)行的工作先后次序。由于設(shè)計所采用的具體方法不同，有用先進(jìn)的 CAD 進(jìn)行設(shè)計的，有用人工智能通過繪圖板設(shè)計的，即用較少的時間，要設(shè)計出質(zhì)量最好的經(jīng)濟(jì)而實用的多工位級進(jìn)模具 。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 3 沖壓 模具的 發(fā)展趨勢 沖壓模具 是金屬塑性加工的主要方式工具之一。它利用裝在壓力機(jī)上的模具對原材料施加外力，使金屬產(chǎn)生塑性變形或者分離而得到一定尺寸和形狀的工件。 沖壓模具在各行業(yè)的使用都相當(dāng)廣泛，諸如航空、航天、電子產(chǎn)品、國防工業(yè)、生活產(chǎn)品。因為使用沖壓模具加工有許多優(yōu)點(diǎn)： （ 2）生產(chǎn)效率高、操作簡單、安全、易于實現(xiàn)機(jī)械自動化，適用于大批量生產(chǎn)。 （ 2）沖壓零件表面質(zhì)量較高，尺寸精度穩(wěn)定，互換性好，成本低廉。 （ 3）加工范圍大，可以加工小而薄的零件，也可以加工大面積的覆蓋件。 （ 4）提高材料利用率且能獲得高強(qiáng)度，高精度的產(chǎn)品。 （ 5）可 以加工復(fù)雜的零件。 現(xiàn)在模具行業(yè)已經(jīng)基本形成 基本 標(biāo)準(zhǔn) ，但是還需要大量的創(chuàng)新才能滿足市場的需求，現(xiàn)在沖壓模具行業(yè)的發(fā)展趨勢： （ 1）大型化、精密化 雖然沖壓模具在汽車覆蓋件行業(yè)已經(jīng)得到普遍應(yīng)用，但未來還會向著大型化發(fā)展。高精密化發(fā)展是必然趨勢，因為現(xiàn)在每個行業(yè)對產(chǎn)品的質(zhì)量的要來都越來越高。提高產(chǎn)品的質(zhì)量可以使模具更加精密來實現(xiàn)。 （ 2） 自動化 在如今市場競爭日趨嚴(yán)重的情況下，對效率的提高越來越重要，而要提高效率，通過實現(xiàn)模具的自動化來進(jìn)一步提高。而且在勞動力越來越昂貴的情況下，只能實現(xiàn)自動化，才能降低人工勞動的投入。 （ 3）模具 CAD/CAE/CAM 正向集成化、三維化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化服務(wù) 各種計算機(jī)輔助設(shè)計軟件的出現(xiàn)，為設(shè)計中遇到的問題提供了解決的辦法，這是模具行業(yè)的趨勢，今后更加智能化的軟件將是必然趨勢。 （ 4）模具檢測、加工設(shè)備向精密、高效和多功能方向發(fā)展 （ 5）模具研磨拋光將向自動化、智能化方向發(fā)展 （ 6）模具標(biāo) 準(zhǔn)件的應(yīng)用日漸廣泛 （ 7）模具工業(yè)新工藝、新理念和新模式的發(fā)展 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 4 第 2 章 彈簧片 級進(jìn) 模設(shè)計 彈 簧片零件工藝分析 該零件的原材料為錫青銅，且料厚為 ，是典型的沖壓制件。如圖 ，它是典型的沖孔，彎曲，沖裁等工序制件。 其 特點(diǎn)是工件尺寸小，材料薄。如圖 所示 ， 未標(biāo)注公差尺寸， 按 IT14 級精度處理。從零件的尺寸精度可知，彈簧片 零件尺寸精度要求不高。 彈簧片零件的基本 工序 為沖孔、 落料、 彎曲 復(fù)合 。 若采用 復(fù)合模，凸模 制造和 修模困難， 且零件取出困難 ，但 可以設(shè) 計自動出件機(jī)構(gòu)，雖然這樣減小了模具的長度，但 自動出件機(jī)構(gòu)，增加 了制造成本 。 方案二，采用 側(cè)刃切邊和 沖孔、 切廢料、 彎曲、空工位 、 側(cè)刃切邊、 沖斷 。 成型之后孔型尺寸變化對彈 簧 片 零件使 用性能沒有影響，這樣凸模刃磨都很容易，出件也容易，不需 另設(shè)機(jī)構(gòu)。 由于彈 簧 片 為小尺寸零件，若采用單工序模生產(chǎn)、工序多、生產(chǎn)效率 較 低、定位精度 較低。若采用級進(jìn)模 生產(chǎn)，在保證零件精度要求的同時 且 具有效率高、 成本低 、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。因此采用沖孔，彎曲、落料的多工位連續(xù)模來生產(chǎn)彈 簧片零件。 彈簧片 的形狀、尺寸如下圖所示，沖壓生產(chǎn)，材料 錫青銅 ， 大批量生產(chǎn)， 材料厚度 。 圖 彈簧片 零件圖 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 5 0( ) 0 ( 1 2 0 . 5 0 . 5 ) 1 2 2 ( 1 . 5 0 . 4 0 . 5 ) 9 5 3 2 . 6 11 8 0 1 8 0 1 8 0i i i iL l r t? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 工藝計算 計算毛坯 展開尺寸，進(jìn)行排樣，畫 排樣圖，計算材料利用率。 彈簧片是 彎曲件 ,需要進(jìn)行毛坯 展開長度，計算 毛坯長度 ,是根據(jù) 中性層 不變原理來計算的 。彈簧片 屬于 r 的彎曲件 ,這類零件變薄不嚴(yán)重 ， 斷面畸變較輕 ,可以按應(yīng)變中性層長度等于毛坯長度 來計算 .毛坯長度等于零件直線長度和彎曲部分應(yīng)變中性層長度之和 ,即 L=∑ Li+0()180 i i irt? ?? ? ? （ ） 計算 ： 1rt =12/=24 查表 33 得 ： ? =, 計算 ： 2rt ==3； il? =0； 1 122?? ； 2 110? ? 故 ： 排樣及排樣圖設(shè)計 排樣是沖裁件在板料上的布置方式。排樣 合理與否， 直接影響到材料的經(jīng)濟(jì)利用率，還會影響到模具 結(jié)構(gòu)、 制件質(zhì)量、 生產(chǎn)率、生產(chǎn)操作 、方便與安全等。其次，排樣是沖裁工藝和模具設(shè)計中 非常重要的 一項 工作。沖壓件大批量生產(chǎn)中，排樣的目的在 于 合理利用原材料。