【正文】 廠家購買，降低模具成本，提高生產(chǎn)效率。我國標(biāo)準(zhǔn)化與專業(yè)生產(chǎn)今年來也有較大的迅速發(fā)展，但具體情況還未能滿足模具行業(yè)工業(yè)發(fā)展的需求。主要體現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)化程度不高 40%以下，標(biāo)準(zhǔn)件規(guī)格品種較少，質(zhì)量還存在較多問題。 綜上所述是冷沖模具目前發(fā)展的狀況，可看出冷沖模具在不斷革新和發(fā)展。逐步適應(yīng)新產(chǎn)品的要求，更廣的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。 二、 設(shè)計課題及設(shè)計目的與要求 設(shè)計課題： 第 5 頁 接觸片 級進(jìn)模設(shè)計 （零件圖如下） 展開圖： 在三維軟件 UG 中 的 鈑 金 畫 出 零件圖第 6 頁 在用其中的展開命令作出制件展開圖： 第 7 頁 然后將三維圖轉(zhuǎn)為二維圖第 8 頁 技術(shù)要求： 材料為 10 鋼 ， 料厚 , σ b=300MPa， 制造公差 ： IT14 級 生產(chǎn)批量： 100 萬件 ： （ 1）綜合運用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實際知識，進(jìn)行一次模具設(shè)計工作的實際訓(xùn)練，從而培養(yǎng)和提高學(xué)生獨立工作的能力 ,了解并掌握沖壓模具設(shè)計的一般步驟 ； （ 2）鞏固與擴(kuò)充“冷 沖壓模具設(shè)計”等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握冷沖壓模具設(shè)計的方法和步驟； （ 3）掌握冷沖壓模具設(shè)計的基本技能，如計算、繪圖、查閱設(shè)計資料和手 冊，熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等 ； 第 9 頁 （ 4）能根據(jù)工件特點選擇適合的沖壓模具結(jié)構(gòu) ； （ 5） 通過本次畢業(yè)設(shè)計，達(dá)到具有進(jìn)行中等復(fù)雜沖壓模具設(shè)計的能力 。 任務(wù) ： 按給出的零件要求合理的設(shè)計模具。 三、產(chǎn)品零件的 整體性 工藝性分析 零件是工藝性分析： 通過對 接觸片 和零件圖分析可以初步得出尺寸不是很大，精度要求 不是很高 ，廠家要求生產(chǎn)批量為 100 萬件。制件外形為一 簡單 彎曲件， 還要沖孔 。制件上的外形 僅 需經(jīng)過 1 次彎曲成形， 要注意 彎曲回彈 的 控制。 該零件的材料是 10 鋼 ，料厚 ，偏薄，但不影響沖壓，切除廢料 的時候需要采用“過切”的方式，以免其產(chǎn)生毛刺、尖角，影響制件的精度，凸、凹模也不利于加工，所以采用“過切”，而且邊緣設(shè)計成圓角，便于加工； 該零件的精度 沒有什么要求，固可按照 IT14 級精度進(jìn)行計算。 綜上： 該零件的形狀、尺寸、精度、材料均符合沖壓工藝要求，故可以采用沖壓方法加工。 沖壓方案的確定 ： 方案一 ：采用單工序模沖壓， 再 進(jìn)行彎曲。 優(yōu)點：節(jié)省模具制造成本 和設(shè)計難度 。 缺點：由于零件的尺寸較小，采用單工序模，不利于定位，沖出的制件的精度不高。 而且零件屬于大批量生成，如果采用單工 序模具的話，要采用人工送料和定位，無形中提高的工人的勞動量和生產(chǎn)成本，并且生產(chǎn)效率也很低。不利于市場的競爭。 第 10 頁 方案二 ： 采用復(fù)合模具。 優(yōu)點：沖出的零件的精度和平直度好，生產(chǎn)效率也較高 。 缺點： 但是零件的孔邊距很小，模具的強(qiáng)度不能保證。 方案三 ： 采用多工位級進(jìn)模 優(yōu)點： 在同一副模具中能夠完成自動沖壓、自動彎曲、自故障動報警、自動停機(jī)等自動化無人生產(chǎn)，有利于現(xiàn)場管理，保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，提高加工效率。模具采用優(yōu)質(zhì)的合金工具鋼材料制造，設(shè)計正常情況下可達(dá)到上億次的壽命，最終可降低單個產(chǎn)品的成本、保證質(zhì)量， 使產(chǎn)品具有良好的市場競爭力。 缺點：模具的制造成本較大，對設(shè)備、維修能力、材料的質(zhì)量等要求較高。 排樣的設(shè)計 工序、工步的設(shè)計涉及多方面的技術(shù)問題，這里需要考慮的主要問題有：選擇毛坯的排樣方式；沖裁和彎曲的工藝分析；載體設(shè)計；定位方式的選擇等分組排序及優(yōu)化。 采用分段切除方法 從展開后的工件圖上看，沖切的部分可以分幾部分，如果采用一步?jīng)_出，則會造成沖裁的凹凸模的形狀過于復(fù)雜，并且凹模的強(qiáng)度很難保證，給加工帶來難度，因此采用分段切除的方法。 彎曲方向 第 11 頁 若采用向上彎曲，則需要在凹模安置 彎曲凸模，相應(yīng)在上模需加工讓位孔還需要浮頂器，不合常理，則選擇向下彎曲 。有利于觀察工作和維修調(diào)試。 制件的送料方式和定位方式 由于制件是大批量生成，考慮到生成效率，采用帶料自動送料機(jī)構(gòu)滿足生成效率，根據(jù)布距精度選取合適的送料機(jī)構(gòu)，利用自動送料機(jī)構(gòu)作為條料的粗定位。導(dǎo)正銷釘作為精定位。布距精度根據(jù)下式計算： 則模具中各工位的加工誤差為 ，這個加工精度可以通過計算機(jī)自動編程系統(tǒng) DCAM 結(jié)合慢走絲數(shù)控線切割機(jī)得以實現(xiàn)。 布距的確定 根據(jù)級進(jìn)模布距計算法，送料的步距用等于中間的長度 和搭邊的寬度之和。根據(jù)制件的材料和厚度去搭邊值為 3mm，因此，送料的步距為 23mm。 工序的順序 在工步安排中，總的原則是先沖裁再彎曲，綜合考慮模具強(qiáng)度、剛度和結(jié)構(gòu)的合理性。在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)計空工位。 載體的形式 根據(jù)制件的生產(chǎn)批量，采用雙排，在根據(jù)制件的形狀采用合適的載體形式，載體是為了將運載條料上工序件在模具上穩(wěn)定送到后續(xù)工位二設(shè)計的，因此必須要有足夠的強(qiáng)度，能平穩(wěn)的將工序件送進(jìn)。根據(jù)制件的結(jié)構(gòu)特點及成型工序的原則，采用中間載體。 第 12 頁 載體的切除方式 制件在條料上獲得的沖壓方式有 四種： 切制件留載體 切載體留制件 切載體也切制件 留載體也留制件 制件為大批量生產(chǎn)，考慮制件是漏料方式下落 ，固采用第三種方式。最終的排樣方式如下所示： 該排樣設(shè)有有 六 個工位，各工位沖壓工序為： ① 沖直徑為 12mm 的圓孔并且用它作為導(dǎo)正孔 。② 沖直徑為 5mm 的圓孔 ； ③ 為切除彎曲部分的外形 ④ 分段切除材料 ⑤ 向下彎曲 ⑥ 落下零件外形 工藝與設(shè)計計算： 沖裁力的計算 δ σ Ф φ δ α β γ π μ θ κ 177。 x 177。 第 13 頁 以下為根據(jù)沖裁力計算公式 F=Ltσb計算 。 1） 沖 2 個導(dǎo)正孔 Ф12mm。 F=Ltσb=2π x 6 x x363=。F2=F1=F=。 F 2=2F=。 2） 沖 2 個孔 Ф5mm。 F=Ltσb =2π x x x363=。F2=F1=F=。 F 2=2F=。 3 ） 沖 懸 臂 余 料 。 F=Ltσb = x x363= 。F2=F1=F=。 F 2=2F=。 4）沖切小載體。 F=Ltσb =30 x x