【正文】 模具工業(yè)的優(yōu)越性；（2）高速切削、五軸高速加工技術(shù)基本普及，大大縮減制模周期，提高企業(yè)的市場競爭力；（3）快速成形技術(shù)和快速制模技術(shù)得到普遍應(yīng)用；（4）從事模具行業(yè)的人員精簡，一專多能一人多 職，精益生產(chǎn)；（5）模具產(chǎn)品專業(yè)化，市場定位準確；（6）采用先進的管理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)集成化管理；（7）工藝管理先進、標準化程度高。日本模具加工的未來發(fā)展方向主要表現(xiàn)為無人手修模、無放電加工、加工時間縮短、五軸加工等方面。[2]本文研究了沖壓模具設(shè)計的各種方案后，對比以上研究背景，對沖壓模具零部件進行了設(shè)計，進行solidworks的建模與仿真。本論文的主要工作有：闡述了沖壓模具所選用方案與原因，進行了模具零部件的計算。第二章 零件的工藝性分析工件為圖1所示的落料沖孔件，材料為1050A鋁板，生產(chǎn)批量為大批量。工藝性分析內(nèi)容如下：圖 1 沖壓零件 1050A鋁板為工業(yè)純鋁。工業(yè)純鋁具有鋁的一般特點，密度小，導電、導熱性能好，抗腐蝕性能好，塑性加工性能好，可加工成板、帶、箔和擠壓制品等，可進行氣焊、氬弧焊、點焊。工業(yè)純鋁不能熱處理強化，可通過冷變形提高強度，惟一的熱處理形式是退火。廣泛應(yīng)用于對強度要求不高的產(chǎn)品，如化工儀器、薄板加工件、深拉或旋壓凹形器皿、焊接零件、熱交換器、鐘表面及盤面、銘牌、廚具、裝飾品、反光器具等。 零件結(jié)構(gòu)簡單對稱，無尖角，對沖裁加工較為有利。零件中部有一圓孔，孔的直徑為216。16mm，滿足沖裁最小孔徑的要求。另外，在直徑為216。50mm的圓周上均布著三個槽孔，同樣滿足的條件，最小孔邊距滿足沖裁件最小孔邊距的要求。所以，該零件的結(jié)構(gòu)滿足沖裁的要求。：零件上的尺寸有明確的尺寸公差，如下：孔位精度：177。槽孔公差：177。零件外形尺寸公差按照IT7精度。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(chǎn)。方案二：落料—沖孔復合沖壓，采用復合模生產(chǎn)。方案三：沖孔—落料連續(xù)沖壓，采用級進模生產(chǎn)。方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需兩道工序、兩副模具，生產(chǎn)效率低，零件精度較差，在生產(chǎn)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(chǎn)效率高。盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復雜，但由于零件的幾何形狀較簡單，模具制造并不困難。方案三也只需一副模具，生產(chǎn)效率也很高，但與方案二比生產(chǎn)的零件精度稍差。欲保證沖壓件的形位精度，需在模具上設(shè)置導正銷導正，模具制造、裝配較復合模略復雜。 綜上所述，比較三個方案采用方案二生產(chǎn)。根據(jù)零件的沖裁工藝方案，采用倒裝復合沖裁模。為了提高材料的利用率，采用固定擋料銷。由于采用倒裝模，所以采用彈性卸料方式，同時，為了操作方便，提高生產(chǎn)率，沖件和廢料采用直接從凸凹模洞口推下的下出件方式。第三章 零件工藝計算根據(jù)零件形狀特點，刃口尺寸計算采用分開制造法。 落料件尺寸的基本計算公式[7]為 基本尺寸216。90，根據(jù)《冷沖模設(shè)計》P46表34得凸、凹模最小間隙Zmin=，最大間隙Zmax=，X=1查表1得凸模制造公差，凹模制造公差有mm。即 表1 IT公差表[9]基本尺寸公差值IT4IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12IT13IT14IT15IT16IT17IT18大于到181。mmm0334610142540601364581218304875610469152236589010185811182743701101830691321335284130305071116253962100160150808131930467412019038012010152235548714022012018012182540631001602501418025014202946721151852902503151623325281130210320315400182536578914023036040050020274063971552504004 沖孔基本公式[7]為基本尺寸216。16mm，根據(jù)《冷沖模設(shè)計》P46表34得凸、凹模最小間隙Zmin=，最大間隙Zmax=，X=1由于制造偏差可按零件公差Δ的1/3~1/4來取，可得凸模制造公差，凹模制造公差有mm所以 沖孔基本計算公式[7]為 基本尺寸216。6mm，長16mm，根據(jù)《冷沖模設(shè)計》P46表34得凸、凹模最小間隙Zmin=，最大間隙Zmax=，X=1凸模制造公差，凹模制造公差，有 排樣是指沖裁件在板料或者條料上面的布置方法，選擇合理的布置方法，不僅能夠提高材料利用率、減少生產(chǎn)成本，還能降低模具復雜性，延長模具使用壽命，所以，排樣應(yīng)遵循以下原則[7]：（1） 提高材料利用率η。（2） 使工人操作方便、安全，減輕工人的勞動強度。（3） 使模具結(jié)構(gòu)簡單、模具壽命較高。（4） 排樣應(yīng)保證沖裁件的質(zhì)量。： 根據(jù)零件形狀與板料尺寸，本零件有以下兩種排樣方法可以選用：（1）直排（2）多行排 直排沖裁所需的模具結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)的零件精度相比于多行排高。多行排生產(chǎn)效率高，一次沖裁可以加工多個零件，但是模具結(jié)構(gòu)復雜，零件精度較差，一旦出現(xiàn)問題則會影響幾十個甚至上百個零件的精度，修模較困難?？紤]到本零件精度要求較高，所以經(jīng)過比較，本次模具設(shè)計采用直排。： 如圖2，為工件沖壓的排樣圖。圖2 排樣圖：根據(jù)《冷沖模設(shè)計》P61表310得，兩工件之間的距離a=,側(cè)面沿邊距離mm。送料步距[7]：A=D+a=90+=， 條料寬度[7]：，根據(jù)《冷沖模設(shè)計》P62表311得=。經(jīng)過取整，條料寬度B=96mm。式中：B——條料寬度； D——平行于送料方向的沖裁件寬度； a、——搭邊值； ——板料裁剪時的下偏差。 一個步距內(nèi)的利用率[7]式中：——一個步距內(nèi)零件的實際面積， ——一個步距內(nèi)所需毛坯面積。已知沖裁力基本計算公式[7]為式中：L——沖裁件周長（mm） t——板料厚度（mm） τ——材料的抗剪強度（MPa） K——系數(shù)。常取K=.計算零件的周長：L=90π+16π+36π+3210=450mm。，1050A鋁的抗剪強度取98MPa 因此：F=91728N 模具采用彈性卸料裝置和推件結(jié)構(gòu)，所以所需卸料力和推件力為： 則零件所需得沖壓力為：零件外形為對稱件，所以該零件的壓力中心就是零件外形中心線的交點，即圓心。落料沖孔復合倒裝模主要由模架、凹模固定板、凸凹模固定板、凸模、凹模、凸凹模、卸料板、橡膠、墊板等部分組成。模架指的是上、下模座、導柱、導套和模柄等的組合體，沖壓模具的全部零件都安裝在模架上。其主要作用是把模具的結(jié)構(gòu)及工作零件連接起來