【正文】 1 目錄 第一章 緒論 .......................................................1 概述 .....................................................................1 沖壓技術(shù)的進 步 ...........................................................1 模具的發(fā) 展與 現(xiàn)狀 .........................................................1 模具 CAD/CAE/CAM 技術(shù) .....................................................3 課題的主要特點及意 義 .....................................................3 第二章 沖壓工藝方案的制定 ....................................................3 工藝分析 ................................................................4 排樣圖設(shè) 計 ..............................................................4 第三章 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 ......................................................5 條料定位裝置 .............................................................5 出料裝置 .................................................................7 模具結(jié)構(gòu)特點 ............................................................7 模具工作過程 ............................................................7 第四章 模具零件的設(shè)計與計算 .................................................7 凸、凹模刃口尺寸的計算 ...................................................7 凸、凹模間隙的選擇 .....................................................7 凸、凹模刃口尺寸計算 .................................................. 9 凸、凹模的設(shè)計 ..........................................................10 凸模的結(jié)構(gòu)和固定形式 ..................................................10 凸模長度的確定 ........................................................13 凸模的強度計算 ........................................................14 凹模結(jié)構(gòu)形式設(shè)計 ......................................................15 凹模結(jié)構(gòu)尺寸的確定 ....................................................16 模板的設(shè)計 ..............................................................17 卸料彈簧的選用 ..........................................................18 其它零件的設(shè)計 ..........................................................18 第五章 沖壓設(shè)備的選用 .......................................................19 沖壓力的計算 ............................................................19 選擇壓力機 ..............................................................19 第六章 壓力中心的計算 .......................................................20 2 計算步驟 ................................................................20 計算壓力中心 ............................................................21 第七章 總結(jié) ..............................................................21 致謝 .....................................................................22 參考文獻(xiàn) .................................................................22 3 緒論 概述 沖壓 成形作為現(xiàn)代工業(yè)中一種十分重要的加工方法，用以生產(chǎn)各種板料零件 ,具有很多獨特的優(yōu)勢，其成形件具有自重輕、剛度大、強度高、互換性好、成本低、生產(chǎn)過程便于實現(xiàn)機械自動化及生產(chǎn)效率高等優(yōu)點，是一種其它加工方法所不能相比和不可替代的先進制造技術(shù)，在制造業(yè)中具有很強的競爭力，被廣泛應(yīng)用于汽車、能源、機械、信息、航空航天、國防工業(yè)和日常生活的生產(chǎn)之中。 在吸收了力學(xué)、數(shù)學(xué)、金屬材料學(xué)、機械科學(xué)以及控制、計算機技術(shù)等方面的知識后，已經(jīng)形成了沖壓學(xué)科的成形基本理論。以 沖壓產(chǎn)品為龍頭，以模具為中心，結(jié)合現(xiàn)代先進技術(shù)的應(yīng)用，在產(chǎn)品的巨大市場需求刺激和推動下，沖壓成形技術(shù)在國民經(jīng)濟發(fā)展、實現(xiàn)現(xiàn)代化和提高人民生活水平方面發(fā)揮著越來越重要的作用。 沖壓技術(shù)的進步 進幾十年來，沖壓技術(shù)有了飛速的發(fā)展，它不僅表現(xiàn)在許多新工藝與新技術(shù)在生產(chǎn)的廣泛應(yīng)用上，如：旋壓成形、軟模具成形、高能率成形等，更重要的是人們對沖壓技術(shù)的認(rèn)識與掌握的程度有了質(zhì)的飛躍 [1]。 現(xiàn)代沖壓生產(chǎn)是一種大規(guī)模繼續(xù)作業(yè)的制造方式，由于高新技術(shù)的參與和介入，沖壓生產(chǎn)方式由初期的手工操作逐步進化為集成制造（圖 11）。生產(chǎn)過程逐步實現(xiàn)機械化、自動化、并且正在向智能化、集成化的方向發(fā)展。實現(xiàn)自動化沖壓作業(yè)，體現(xiàn)安全、高效、節(jié)材等優(yōu)點，已經(jīng)是沖壓生產(chǎn)的發(fā)展方向。 圖 11 沖壓作業(yè)方式的進化 沖壓自動化生產(chǎn)的實現(xiàn)使沖壓制造的概念有了本質(zhì)的飛躍。結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)信息系統(tǒng)和現(xiàn)代化管理信息系統(tǒng)的成果，由這三方面組合又形成現(xiàn)代沖壓新的生產(chǎn)模式 — 計算機集成制造系統(tǒng)CIMS（ Computer Integrated Manufacturing System）。把產(chǎn)品概念形成、設(shè)計、開發(fā)、生產(chǎn)、銷售、售后服務(wù)全過程通過計算機等技術(shù)融為一體，將會給沖壓制造業(yè)帶來更好的經(jīng)濟效益，使現(xiàn)代沖壓技術(shù)水平提高到一個新的高度。 模具的發(fā)展與現(xiàn)狀 模具是工業(yè)生產(chǎn)中的基礎(chǔ)工藝裝備，是一種高附加值的高技術(shù)密集型產(chǎn)品，也是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域，其技術(shù)水平的高低已成為衡量一個國家制造水平的重要標(biāo)志。隨著國民經(jīng)濟總量和工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對模具的需求量越來越 大，技術(shù)要求也越來越高。目前我國模具工業(yè)的發(fā)展步伐日益加快， “ 十一五期間 ” 產(chǎn)品發(fā)展重點主要應(yīng)表現(xiàn)在 [2]： （ 1）汽車覆蓋件模； （ 2）精密沖模； （ 3）大型及精密塑料模； 4 （ 4）主要模具標(biāo)準(zhǔn)件； （ 5）其它高技術(shù)含量的模具。 目前我國模具年生產(chǎn)總量雖然已位居世界第三，其中，沖壓模占模具總量的 40%以上 [2]，但在整個模具設(shè)計制造水平和標(biāo)準(zhǔn)化程度上，與德國、美國、日本等發(fā)達(dá)國家相比還存在相當(dāng)大的差距。以大型覆蓋件沖模為代表，我國已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。轎車覆蓋件模具設(shè)計和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高， 代表覆蓋件模具的水平。在設(shè)計制造方法、手段上已基本達(dá)到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)功能方面也接近國際水平，在轎車模具國產(chǎn)化進程中前進了一大步。但在制造質(zhì)量、精度、制造周期和成本方面，以國外相比還存在一定的差距。標(biāo)志沖模技術(shù)先進水平的多工位級進模和多功能模具，是我國重點發(fā)展的精密模具品種，在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上，與國外多工位級進模和多功能模具相比，存在一定差距 [23]。 模具 CAD/CAE/CAM 技術(shù) 沖壓技術(shù)的進步首先通過模具技術(shù)的進步來體現(xiàn)出來。對沖模技術(shù)性能的研究已經(jīng)成為發(fā)展沖壓成形技 術(shù)的中心和關(guān)鍵。 20世紀(jì) 60年代初期，國外飛機、汽車制造公司開始研究計算機在模具設(shè)計與制造中的應(yīng)用。通過以計算機為主要技術(shù)手段，以數(shù)學(xué)模型為中心，采用人機互相結(jié)合、各盡所長的方式，把模具的設(shè)計、分析、計算、制造、檢驗、生產(chǎn)過程連成一個有機整體，使模具技術(shù)進入到綜合應(yīng)用計算機進行設(shè)計、制造的新階段。模具的高精度、高壽命、高效率成為模具技術(shù)進步的特征。 模具 CAD/CAE/CAM是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù)，是一項高科技、高效益的系統(tǒng)工程。它以計算機軟件的形式，為企業(yè)提供一種有效的輔助工具，使工程技術(shù)人員 借助于計算機對產(chǎn)品性能、模具結(jié)構(gòu)、成形工藝、數(shù)控加工及生產(chǎn)管理進行設(shè)計和優(yōu)化 [4]。模具 CAD/CAE/CAM技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計與制造周期，降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量已成為模具界的共識。 模具 CAD/CAE/CAM在近 20年中經(jīng)歷了從簡單到復(fù)雜，從試點到普及的過程。進入本世紀(jì)以來，模具 CAD/CAE/CAM 技術(shù)發(fā)展速度更快，應(yīng)用范圍更廣。 在級進模 CAD/CAE/CAM 發(fā)展應(yīng)用方面，本世紀(jì)初，美國 UGS公司與我國華中科技大學(xué)合作在UGII（現(xiàn)為 NX）軟件平臺上開發(fā)出基于三維幾何模型的級進模 CAD/CAM軟件 NXPDW。該軟件包括工程初始化、工藝預(yù)定義、毛坯展開、毛坯排樣、廢料設(shè)計、條料排樣、壓力計算和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計等模塊。具有特征識別與重構(gòu)、全三維結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)等顯著特色，已在 2022年作為商品化產(chǎn)品投入市場。與此同時，新加波、馬來西亞、印度及我國臺灣、香港有關(guān)機構(gòu)和公司也在開發(fā)和試用新一代級進模 CAD/CAM系統(tǒng)。 我國從上世紀(jì) 90 年代開始，華中科技大學(xué)、上海交通大學(xué)、西安交通大學(xué)和北京機電研究院等相繼開展了級進模 CAD/CAM系統(tǒng)的研究和開發(fā)。如華中科技大學(xué)模具技術(shù)國家重點實驗室在 AutoCAD軟件平臺上 開發(fā)出基于特征的級進模 CAD/CAM系統(tǒng) HMJC，包括板金零件特征造型、基于特征的沖壓工藝設(shè)計、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、標(biāo)準(zhǔn)件及典型結(jié)構(gòu)建庫工具和線切割自動 5 編程 5個模塊。上海交通大學(xué)為瑞士法因托（ Fiool）精沖公司開發(fā)成功精密沖裁級進模CAC/CAM系統(tǒng)。西安交通大學(xué)開發(fā)出多工位彎曲級進模 CAD系統(tǒng)等。近年來，國內(nèi)一些軟件公司也競相加入了級進模 CAD/CAM系統(tǒng)的開發(fā)行列，如深圳雅明軟件制作室開發(fā)的級進模系統(tǒng) CmCAD、富士康公司開發(fā)的用于單沖模與復(fù)合模的 CAD系統(tǒng) FoxCAD等 [4]。 展望國內(nèi)外模具 CAD/CAE/CAM 技術(shù)的發(fā)展，本世紀(jì)的科學(xué)技術(shù)正處于日新月異的變革之中，通過與計算機技術(shù)的緊密結(jié)合，人工智能技術(shù)、并行工程、面向裝配、參數(shù)化特征建模以及關(guān)聯(lián)設(shè)計等一系列與模具工業(yè)相關(guān)的技術(shù)發(fā)展之快，學(xué)科領(lǐng)域交叉之廣前所未見。今后 10年新一代模具 CAD/CAE/CAM 系統(tǒng)必然是當(dāng)今最好的設(shè)計理念、最新的成形理論和最高水平的制造方法相結(jié)合的產(chǎn)物，其特點將反映在專業(yè)化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化四個方面。主要表現(xiàn)在 [4]： （ 1）模具 CAD/CAM的專業(yè)化程度不斷提高； （ 2）基于網(wǎng)絡(luò)的 CAD/CAE/CAM一體化系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見端倪； （ 3）模具 CAD/CAE/CAM的智能化引人注目； （ 4）與先進制造技術(shù)的結(jié)合日益緊密。 課題的主要特點及意義 該課題主要針對電器開關(guān)過電片零件，在對過電片沖孔、落料和壓彎等成形工藝分析的基礎(chǔ)上，提出了該零件采用多工位級進模的沖壓方案；根據(jù)零件的形狀、尺寸精