【正文】 ，還可擔(dān)負(fù)轉(zhuǎn)位、疊壓、攻絲、鉚接、鎖緊等組裝任務(wù)。通過這種多功能模具生產(chǎn)出來的不再是單個(gè)零件，而是成批的組件。（3）熱流道模具在塑料模具中的比重將逐步提高。（4）快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊。適應(yīng)多品種、少批量生產(chǎn)方式。一方面是制品使用周期短，品種更新快，另一方面制品的花樣變化頻繁，均要求模具的生產(chǎn)周期越快越好。因此，開發(fā)快速經(jīng)濟(jì)具越來越引起人們的重視。例如，中、低 熔點(diǎn)合金模具、噴涂成型模具、陶瓷型精鑄模、疊層模及快速 原型制造模具等快速經(jīng)濟(jì)模具將進(jìn)一步發(fā)展?？鞊Q模架、快換沖頭等也將日益發(fā)展。另外，采用計(jì)算機(jī)控制和機(jī)械手操作的快速換模裝置、快速試模技術(shù)也會(huì)得到發(fā)展和提高。（5）模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛。 使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，而且能提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本。（6）模具使用優(yōu)質(zhì)材料及應(yīng)用先進(jìn)的表面處理技術(shù)。（7）在模具設(shè)計(jì)制造中將全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)。（8）高速銑削加工將得到更廣泛的應(yīng)用。（9）模具研磨拋光將向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展。（10）模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的研制和發(fā)展。 設(shè)計(jì)方法及步驟查閱有關(guān)模具材料、模架結(jié)構(gòu)、模具設(shè)計(jì)理論、模具設(shè)計(jì)實(shí)例等方面的文獻(xiàn)，檢索相關(guān)資料和模具技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展動(dòng)態(tài)。全面復(fù)習(xí)相關(guān)專業(yè)課程，并翻譯外文資料一篇。初步計(jì)算，根據(jù)所給零件圖樣，進(jìn)行必要的工藝計(jì)算，確定初步的設(shè)計(jì)方案。通過相關(guān)資料和調(diào)研，熟悉各種沖壓模具的結(jié)構(gòu)，模具的制造、設(shè)計(jì)和裝配流程。模具設(shè)計(jì)，確定快換模架的結(jié)構(gòu)形式，結(jié)合本零件繪制模具裝配圖和指定模具的零件圖。第二章 零件沖壓生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性和沖壓工藝分析 沖壓生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性分析產(chǎn)品零件的生產(chǎn)批量對(duì)沖壓工藝加工的經(jīng)濟(jì)性起著決定性的作用。沖壓產(chǎn)品的成本構(gòu)成：C=C材+C1+C模。C材 –材料費(fèi)，C1 –加工費(fèi)，C模模具費(fèi)。提高沖壓生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑有：1．提高材料利用率 一般材料費(fèi)要占沖壓件成本的60%，生產(chǎn)中通過合理設(shè)計(jì)零件或改進(jìn)毛坯形狀，合理排樣、搭邊或?qū)嵭刑撞没蚶煤脧U料等；2．減少工序數(shù) 世界不少國家大力推行減少每個(gè)零件的工序數(shù)目。日本是瞄準(zhǔn)34道工序，目前其某些廠家已達(dá)到23道工序。因此日本沖壓件成本一般比我們低25%。其他國家也在大力推行。由于工序數(shù)減少，導(dǎo)致模具數(shù)量及模具出問題的機(jī)會(huì)減少，開動(dòng)率提高，經(jīng)濟(jì)效益大幅度提高；3．推行“按件定隙” 經(jīng)驗(yàn)證明，當(dāng)相當(dāng)間隙Z雙收15%20%時(shí)，模具使用壽命可提高35倍。因各種沖壓見的使用要求不同，質(zhì)量要求各異，故其沖裁間隙也應(yīng)不同，“按件定隙”會(huì)取得最佳效益；　4．推行“按件選?！?因?qū)_壓件質(zhì)量與批量要求差別較大，要根據(jù)具體要求及批量大小選擇各種不同模具結(jié)構(gòu)、模具材料及制模方法等。在大批量生產(chǎn)時(shí)要采用高效的多工位級(jí)進(jìn)模、復(fù)合模、高壽命的硬質(zhì)合金模等。而在小批量時(shí)，可采用一些造價(jià)低廉、制模周期短、模具材料可回收利用的各種簡(jiǎn)易模具、組合模具或低熔點(diǎn)合金模等。5．提高生產(chǎn)率 目前世界一些國家，都在向生產(chǎn)效率要效益。有代表傾向的是(a) 建立沖壓自動(dòng)線；(b)沖壓設(shè)備向多工位壓力機(jī)轉(zhuǎn)移；(c)以拉伸墊或數(shù)控拉伸墊代替雙動(dòng)拉伸壓力機(jī)。由于生產(chǎn)效率高了，分?jǐn)偟絾渭馁M(fèi)用減少，即降低產(chǎn)品成本增加收入。 如上圖所示，此工件有沖孔、落料、彎曲三個(gè)工序。材料為08，板料厚度為3mm,具有良好的沖壓性能，適合沖裁。工件結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，但是做出的工件要求的精度高，所以要求做出的模具的精度就相應(yīng)要高，難度就增大。在工件的展開圖中，有一個(gè)Φ6mm的孔和Φ18mm的長(zhǎng)孔,在沖裁的時(shí)候在保證他們的精度的時(shí)候還要保證它們的同軸度，在彎曲工序的時(shí)候，要防止彎裂，并且還要保證彎曲的垂直度要夠，該工件是大批量生產(chǎn)，質(zhì)量要求高，若采用單工序模不僅工藝繁瑣，而且質(zhì)量也很難保證，由于零件體積小，操作不方便，多次定位后有些尺寸難以穩(wěn)定，產(chǎn)量低、不能適應(yīng)大批量生產(chǎn)的需要。因此采用沖壓多工位級(jí)進(jìn)模。工件的尺寸公差要求為IT7級(jí)，尺寸精度較高，模具要求的精度高。從零件的形狀看有以下基本工序，該工件包括沖孔、落料和彎曲三個(gè)基本工序，根據(jù)基本工序可以擬定出以三種工藝方案：方案一：采用落料224。沖孔224。彎曲單工序模；方案二：采用沖孔224。落料復(fù)合模，彎曲單工序模；方案三：采用沖孔224。落料224。彎曲級(jí)進(jìn)模。分析：方案一，雖然模具結(jié)果簡(jiǎn)單，但需要三道工序三副模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足中批量生產(chǎn)要求。方案二，工件的精度及生產(chǎn)效率都較高，但還是需要量副模具，需要成本還是比較高，并且沖壓后成本品件留在模具上，在清理模具上的物料時(shí)會(huì)影響沖壓速度，操作不方便。方案三，只需一副模具，工序數(shù)目少，沖孔、落料、彎曲整合為一個(gè)工序，大大提高了生產(chǎn)效率，操作方便，并能保證零件的質(zhì)量，延長(zhǎng)模具壽命，適合大批量生產(chǎn)。綜合以上分析：本設(shè)計(jì)要求為大批量生產(chǎn)，故采用方案三。按沖裁工藝方法和材料的合理利用，條料的排樣方法可分為三種：1） 有廢料排樣 沿沖件全部外形沖裁，在沖件周邊都留有搭邊。沖件尺寸完全由沖模保證，沖件精度高，模具壽命也高，但材料利用率低。2） 少廢料排樣 沿沖件部分外形沖切，只在沖件之間或沖件與條料側(cè)邊間有搭邊。3） 無廢料排樣 沿直線或曲線切斷條料而獲得沖件，無搭邊，沖件質(zhì)量和模具壽命更差一些，但材料利用率最高。從零件圖上分析可知，零件形狀不算復(fù)雜，但是從外形需要和工件精度的要求來看，可以采用少廢料排料提高材料的利用率，采用合理的排樣方法才能降低廢料的比例。本設(shè)計(jì)的工件為長(zhǎng)方形工件，考慮到效率采用一次沖出兩件產(chǎn)品的工序設(shè)計(jì)，沿板（卷）料順長(zhǎng)度方向進(jìn)行排樣，符合材料規(guī)格及工藝要求?？紤]到此為大批量生產(chǎn)，結(jié)合沖壓生產(chǎn)率，沖模耐用度，沖模結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單和操作方便，安全等因素，提出以下幾種方案：方案一： 工位三 工位二 工位一 此方案采用工位緊靠排樣，只需要三個(gè)工位即可，即是，沖孔，彎曲和落料的設(shè)計(jì)，但此時(shí)排樣材料利用少。 方案二： 工位三 空位 工位二 空位 工位一 與方案一相比，此方案每步增加了空位的工位和改換了產(chǎn)品的排列方位。改善了凸凹模的緊湊性，在凸模固定板和凹模設(shè)計(jì)上都比較合理，增強(qiáng)了凸模和凹模的強(qiáng)度。但工件要求的精度高，此方案和方案一都存在定位精度不夠高情況，所以需要增加定位裝置。方案三： 此方案是對(duì)方案二的改進(jìn)，增加了兩個(gè)側(cè)刃定位，兩個(gè)定位裝置的配合提高了定位精度，滿足了加工工件的精度要求。這樣方便于凸模的固定安裝，也有利于增加凹模壁厚，這樣都加強(qiáng)了凸凹模的強(qiáng)度，并且還為側(cè)刃的安裝增加了空間。此方案緊湊，工位排布合理，并且達(dá)到了加工工件精度的要求，所以選用此方案。4）材料利用率材料的經(jīng)濟(jì)利用，直接取決于沖壓工件的加工工藝和排樣方法。沖壓工藝設(shè)計(jì)中，評(píng)價(jià)材料經(jīng)濟(jì)利用程度的指標(biāo)是材料利用率。材料利用率：實(shí)際材料面積即沖壓件（毛坯）的有效面積，它與消耗材料面積之差即為廢料。一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率可用下式表示： （）式中：A—一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積； B—條料寬度； S—步距。若考慮到料頭、料尾和邊余料的材料消耗，則一張板料（或帶料、條料）上總的材料利用率為：一張板料上總的材料利用率： （）式中：A一張沖裁件（毛坯）的實(shí)際面積（）；一張板料（或帶料、條料）上所沖工件總數(shù)量；板料長(zhǎng)寬（）。材料利用率。如果，那么將有16%的材料變成沖壓廢料?！　〗?jīng)計(jì)算，本設(shè)計(jì)工件的面積為A條料寬度計(jì)算：　　D條料寬度方向沖裁件的最大尺寸；側(cè)搭邊值；n 側(cè)刃數(shù)； 側(cè)刃切去材料寬度方向尺寸。 = 條料長(zhǎng)度：3000。所以：5）排樣方法①排樣方法的選擇原則　　沖裁小工件或某種工件需要窄條料時(shí)，應(yīng)沿板料順長(zhǎng)度方向進(jìn)行排樣，符合材料規(guī)格及工藝要求。　　沖裁件在條料上的排樣，應(yīng)考慮沖壓生產(chǎn)效率、沖模耐用度、沖模結(jié)構(gòu)是否簡(jiǎn)單和操作方便與安全等?！　l料寬度選擇與在板料上的排樣應(yīng)優(yōu)先選用條料寬度較大而步距較小的方案，以便經(jīng)濟(jì)地裁切板料，并減少?zèng)_壓用時(shí)間?！　≡诳赡艿那闆r下，要求產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)修正產(chǎn)品零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸，以減少或消除設(shè)計(jì)廢料的形成，并有可能采取小、無廢料排樣方式。 沖模的送料定位系統(tǒng)是沖模結(jié)構(gòu)的重要組成部分。其主要功能是對(duì)送入模具的條、帶、卷料實(shí)施精確定位，控制送為進(jìn)距，達(dá)到準(zhǔn)確、一致，以確保沖模沖壓時(shí)具有均勻一致的搭邊與沿邊，從而使沖件獲得更高的尺寸與形位精度。所以，定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制造是沖模設(shè)計(jì)與制造的重要環(huán)節(jié)。而沖模的定位系統(tǒng)是由各種不同的進(jìn)距限位構(gòu)成的。，不同規(guī)格的各種進(jìn)距限位裝置。()兩工位及兩工位以上的連續(xù)模都應(yīng)設(shè)置一套由擋料、進(jìn)距控制、送進(jìn)誤差校準(zhǔn)等裝置構(gòu)成的送料定位系統(tǒng)。、結(jié)構(gòu)與性能12 1)靠切邊定位的側(cè)刃組件構(gòu)成的定位系統(tǒng)主要優(yōu)點(diǎn)如下：①可以不間斷連續(xù)沖壓．使壓力機(jī)額定滑塊行程次數(shù)得到充分利用，生產(chǎn)效率更高。②操作工人的手不需要也不可能進(jìn)入模具T作區(qū)，故操作安全。③便于實(shí)現(xiàn)沖壓過程的機(jī)械化與自動(dòng)化。④定位精確度可達(dá)177。O．15mm甚至更高精度，比擋料銷定位高一個(gè)檔次。⑤實(shí)際沖件的尺寸精度都在IT10級(jí)以上。使用側(cè)刃切邊定位的主要缺點(diǎn)是增加了廢料量，降低了板料利用率。同時(shí)，也增大了沖裁力而且連續(xù)沖壓必然要加大所需沖壓設(shè)備的噸位，也還使沖模的制造與修理趨于復(fù)雜化。而GB與JB標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的三種不同斷面形狀的側(cè)刃，最大切邊長(zhǎng)度僅40．2mm。2)側(cè)刃的形成沖裁已納入國標(biāo)GB與機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB的側(cè)刃完全相同；共2類6種各38個(gè)規(guī)格，一般進(jìn)行有搭邊排樣的有廢料沖裁。標(biāo)準(zhǔn)側(cè)刃作為一種送料進(jìn)距限位裝置，由于其最大切邊長(zhǎng)度Lmax=40．2mm，故僅能用于送料進(jìn)距S≤40．2mm的小型沖壓件，其使用范圍十分有限，通常僅用于：①成批與大量生產(chǎn)料厚t≤1～2．5mm的各種金屬板料用連續(xù)模沖制的小型沖壓件并要求沖模有更高的生產(chǎn)率。②沖壓件的尺寸與形位精度要求較高，尺寸精度高于1T10極，送料進(jìn)距S40．2mm，送進(jìn)進(jìn)距S誤差177。0．15mm。③沖模的送料進(jìn)距S較小，使用其他進(jìn)距限位裝置不能實(shí)施定位或達(dá)不到進(jìn)距限位精度。④為實(shí)現(xiàn)帶、卷料的連續(xù)自動(dòng)沖壓或?qū)嵤_壓過程的全機(jī)械化與自動(dòng)化動(dòng)作以及采用卷料進(jìn)行高速連續(xù)沖壓。為克服標(biāo)準(zhǔn)側(cè)刃的缺點(diǎn)，擴(kuò)展側(cè)刃的應(yīng)用范圍，依照沖制沖件需要設(shè)計(jì)與制造非標(biāo)準(zhǔn)的異形斷面?zhèn)热?，進(jìn)行沖件的形成沖切或落料，使其具有標(biāo)準(zhǔn)側(cè)刃對(duì)送進(jìn)材料切邊定位的作用，又具有沖裁凸模沖切沖件局部任意形狀外廓的功能，成為專用成形側(cè)刃與落料側(cè)刃。3)排樣搭邊和側(cè)搭邊數(shù)值選用搭邊可用于補(bǔ)償定位誤差和剪板誤差，使條料保