【正文】 前言沖壓件模具設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目錄前言 1第一章 緒論 3 引言 3 3 特點(diǎn)及應(yīng)用 5 6 8 選題意義 8 主要研究（設(shè)計(jì)內(nèi)容） 9 發(fā)展趨勢與研究的主攻方向 11 國內(nèi)外發(fā)展趨勢 11 發(fā)展趨勢主要表現(xiàn) 12第二章 設(shè)計(jì)任務(wù)及設(shè)計(jì)方案分析 15 零件的分析 15 15 18 設(shè)計(jì)方案及分析 19 19 20 沖裁件最小孔間距的校核 22 沖裁件最小孔邊距的校核 22 22 22 22 模具形式與結(jié)構(gòu)比較 24 模具總體設(shè)計(jì) 25第三章 模具設(shè)計(jì)計(jì)算 29 29 29 29 29 2頂件力、卸料力、的計(jì)算 30 31 31 3凸模刃口尺寸計(jì)算 33第四章 主要零部件設(shè)計(jì) 35 35 35 36 37 37 38 39 39 40 41 43 44第五章 修邊沖孔模具CAD建模裝配及虛擬裝配仿真 47 CAD平臺簡介 47 CATIA功能模塊簡介 47 CATIA系統(tǒng)特點(diǎn) 50 CATIA應(yīng)用領(lǐng)域 52 53 產(chǎn)品設(shè)計(jì)建模流程及發(fā)展 53 幾何實(shí)體建模方法要點(diǎn) 54 修邊沖孔模具實(shí)體模型建模過程 56 56 修邊沖孔模具組件模型 56 修邊沖孔模具虛擬裝配 61 基于CATIA的虛擬裝配基本過程 62 修邊沖孔模具電子樣機(jī)運(yùn)動仿真 64 64 左右連接板沖孔落料模裝配仿真過程 66 設(shè)計(jì)并繪制模具總裝圖 69第六章 結(jié)論與展望 73 論文主要工作結(jié)論 73 對今后工作的展望 73致 謝 75參考文獻(xiàn) 77前言 自從進(jìn)入20世紀(jì)以來，我們國家的汽車制造業(yè)就迅速膨脹起來，從上海大眾到廣東東風(fēng)，從通用汽車到天津吉利，從釀酒到進(jìn)軍汽車模具產(chǎn)業(yè)的四川五糧液集團(tuán)，掀起一股涉及行業(yè)內(nèi)由大型卡車到小型汽車生產(chǎn)的調(diào)整，老牌汽車基礎(chǔ)上出現(xiàn)新的產(chǎn)業(yè)競爭，跨行業(yè)的進(jìn)入性競爭，形勢一片大好。 板料沖壓成形以其生產(chǎn)效率高、操作簡單、容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化處理過程，適合成批生產(chǎn)；零件表面光潔、美觀、尺寸精度穩(wěn)定、互換性好、成本底；在材料消耗不多的情況下，可以獲得強(qiáng)度高、剛度大、而重量輕的零件；可得到其它加工方法難以實(shí)現(xiàn)的或無法加工的復(fù)雜形狀零件。這些特點(diǎn)符合了汽車制造業(yè)面對市場挑戰(zhàn)的要求，因此在汽車制造業(yè)中被廣泛應(yīng)用。 基于沖壓模具加工具有以上的特點(diǎn)，聯(lián)系本次設(shè)計(jì)，又由于汽車變速器加強(qiáng)板是薄板料的成型件，可引入沖壓模具來進(jìn)行加工，故可采用連續(xù)沖壓技術(shù)和采用復(fù)合模進(jìn)行加工。在保證沖裁和拉深質(zhì)量的條件下，可以提高加工的效率。能達(dá)到“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價(jià)格低”的要求。然而，由于模具的設(shè)備較龐大，能耗高，目前的模具設(shè)計(jì)到制造出成套的模具的周期還較長，故不利于模具的更新?lián)Q代。所以采用如此加工辦法來加工，應(yīng)該考慮的沖壓件的批量的大小，由于汽車變速器加強(qiáng)板是汽車上的零件，屬于大批量的生產(chǎn)，所以值得設(shè)計(jì)一套沖壓模具。本次設(shè)計(jì)立足于基礎(chǔ)知識的應(yīng)用和面向應(yīng)用性的一個(gè)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，從我們國家現(xiàn)有的工業(yè)技術(shù)狀況和標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過計(jì)算后對實(shí)現(xiàn)汽車變速器加強(qiáng)板的沖壓加工的整套模具進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并對其進(jìn)行裝配，并進(jìn)行相應(yīng)分析，實(shí)現(xiàn)了對大批量汽車變速器加強(qiáng)板的模具設(shè)計(jì)。運(yùn)用了CAD 畫圖軟件對裝配圖繪畫和對重要零件工程圖繪畫，節(jié)約了手工繪圖的時(shí)間，提高了制圖效率，縮短模具制造時(shí)間。第一章 緒論第一章 緒論 引言 沖壓模具在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。在傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中，工人生產(chǎn)的勞動強(qiáng)度大、勞動量大，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率的提高。隨著當(dāng)今科技的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)中模具的使用已經(jīng)越來越引起人們的重視，而被大量應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中來。沖壓模具的自動送料技術(shù)也投入到實(shí)際的生產(chǎn)中，沖壓模具可以大大的提高勞動生產(chǎn)效率，減輕工人負(fù)擔(dān)，具有重要的技術(shù)進(jìn)步意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長。近年來，模具工業(yè)一直以15%左右的增長速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營也得到了快速發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)”；廣東一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。 當(dāng)今世界正進(jìn)行著新一輪的產(chǎn)業(yè)調(diào)整，一些模具制造逐漸向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移，中國正成為世界模具大國。近年來，外資對我國模具行業(yè)投入量增大，工業(yè)發(fā)達(dá)國家將模具向我國轉(zhuǎn)移的趨勢進(jìn)一步明朗化，這代表著我國模具行業(yè)迎來新一輪的發(fā)展機(jī)遇，也代表著面臨國外先進(jìn)技術(shù)和高品質(zhì)制品的挑戰(zhàn)。 有數(shù)據(jù)顯示，我國目前模具總產(chǎn)值已躍居世界第三，僅次于日本和美國，其中，汽車、摩托車、家電行業(yè)是模具最大的市場。據(jù)權(quán)威報(bào)告，中國已成為第一制造大國。 我國模具年生產(chǎn)總量雖然已位居世界第三。但設(shè)計(jì)制造水平在總體上要比工業(yè)發(fā)達(dá)國家落后許多。其差距主要表現(xiàn)在下列六方面： (1)國內(nèi)自配率不足80%。其中中低檔模具供過于求，中高檔模具自配率不足60%。 (2)企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和進(jìn)出口結(jié)構(gòu)都不夠合理。我國模具生產(chǎn)廠點(diǎn)中多數(shù)是自產(chǎn)自配的工模具車間（分廠），專業(yè)模具廠也大多數(shù)是“大而全”“小而全”的組織形式。國外模具企業(yè)大多是“小而?！保靶《?；模具自產(chǎn)自配比例高達(dá)50%以上，國外70%以上是商品模具。國內(nèi)模具總量中屬大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的比例只有30%左右。國外在50%以上。：1；，為凈進(jìn)口量最大的國家。 (3)模具產(chǎn)品水平和生產(chǎn)工藝水平總體上比國際先進(jìn)水平低許多，而模具生產(chǎn)周期卻要比國際先進(jìn)水平長許多。產(chǎn)品水平低主要表現(xiàn)在精度、型腔表面粗糙度、壽命及模具的復(fù)雜程度；工藝水平低主要表現(xiàn)在設(shè)計(jì)、加工、工藝裝備等方面。 (4)開發(fā)能力弱，經(jīng)濟(jì)效益欠佳。我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例較低，水平也較低。不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場中常處于被動地位。我國每個(gè)職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合1萬美元左右，而模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多是1520萬美元，有的甚至達(dá)到2530萬美元。由此而來的是我國模具企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益差，大都微利，國有企業(yè)總體虧損，缺乏后勁。 (5)模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低。國外先進(jìn)國家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá)70%以上，國內(nèi)模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率只有45%左右。 (6)與國際先進(jìn)水平相比，模具企業(yè)的管理落后更甚于技術(shù)落后。技術(shù)落后易被發(fā)現(xiàn)，管理落后易被忽視。國內(nèi)大多數(shù)模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理模式。真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的還不多。、特點(diǎn)及應(yīng)用 沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對材料進(jìn)行冷變形加工，且主要是采用板料來加工成形所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，隸屬于材料成形工程技術(shù)。 沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡稱沖模。沖模是將材料批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行；沒有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝就無法實(shí)現(xiàn)。與機(jī)械加工及塑性加工的其他方法相比，沖壓加工無論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。主要表現(xiàn)如下。 (1)沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動化。 (2)沖壓是由模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓材料的表面質(zhì)量，而模具的壽命一般較長，所以沖壓件的質(zhì)量穩(wěn)定，互換性好，具有“一模一樣”的特征。 (3)沖壓可制造出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒針，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時(shí)材料的冷變形硬化效應(yīng)，沖壓件的強(qiáng)度和剛度均較高。 (4)沖壓一般沒有切削碎料生成，材料的消耗較少，且不需其他的加熱設(shè)備，因而是一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。 但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時(shí)一個(gè)復(fù)雜零件需要數(shù)套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集形產(chǎn)品。所以，只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點(diǎn)才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)利益。 沖壓在現(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門越來越多地采用沖壓方法加工產(chǎn)品零部件，如汽車、農(nóng)機(jī)、儀器、電子、航空、航天、家電、及輕工等行業(yè)。在這些部門中，沖壓件所占的比重都相當(dāng)大，少則60%以上，多則90%以上。不少過去用鍛造、鑄造和切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在大多數(shù)也被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。因此可以說，如果生產(chǎn)中不廣泛采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門要提高生產(chǎn)率、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、進(jìn)行產(chǎn)品更新?lián)Q代等都是難以實(shí)現(xiàn)的。 模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價(jià)格低”的要求服務(wù)。達(dá)到這一要求急需發(fā)展如下幾項(xiàng)： (1)模具設(shè)計(jì)新技術(shù)的應(yīng)用 (a)CAD/CAM/CAE技術(shù) 模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大CAD/CAM技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度；進(jìn)一步擴(kuò)大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個(gè)行業(yè)中推廣成為可能，實(shí)現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。 (b)掃描及數(shù)字化系統(tǒng) 高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的CAD數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。 (2)模具先進(jìn)制造技術(shù)的推廣及應(yīng)用 (a)高速銑削加工 國外近年來發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點(diǎn)。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，對汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。  (b)電火花銑削加工 電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù)，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù)，它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數(shù)控銑一樣)，因此不再需要制造復(fù)雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。國外已有使用這種技術(shù)的機(jī)床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計(jì)這一技術(shù)將得到發(fā)展。 (c)先進(jìn)表面處理技術(shù) 選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理 和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術(shù)。 (d)自動化、智能化加工系統(tǒng) 模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢。模具自動加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺機(jī)床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測控制系統(tǒng)。 (3)模具標(biāo)準(zhǔn)化我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計(jì)目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到30%左右。國外發(fā)達(dá)國家一般為80%左右。 選題意義 專家認(rèn)為，模具行業(yè)沖壓模的比例將不斷提高。隨著車輛和電機(jī)等產(chǎn)品向輕量化方向發(fā)展，沖壓模的數(shù)量、壽命和復(fù)雜程度將提出越來越高的要求，其精度和復(fù)雜程度也將隨著相應(yīng)提高。從以上的內(nèi)容可以看出模具正在向一個(gè)更高精度和復(fù)雜度上發(fā)展，在這期間需要充足的理論知識來支撐這個(gè)發(fā)展。所以沖壓模具的設(shè)計(jì)與制造具有很強(qiáng)的時(shí)代進(jìn)步意義。 冷沖壓模具設(shè)計(jì)是為材料成型及控制工程專業(yè)（鍛壓）學(xué)生在學(xué)完基礎(chǔ)理論課、技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的基礎(chǔ)上，所設(shè)置的一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的是： (1)綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識，進(jìn)行一次冷沖壓模具設(shè)計(jì)工作的實(shí)際訓(xùn)練，從而培養(yǎng)和 提高學(xué)生獨(dú)立工作的能力。 (2)鞏固與擴(kuò)充“冷沖壓模具設(shè)計(jì)”等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的方法和步驟。 (3)掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的基本技能，如計(jì)算、繪圖、查閱設(shè)計(jì)資料和手冊，熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。 我選擇的題目正好是關(guān)于冷沖壓這個(gè)方面的內(nèi)容，通過我對沖壓模具方面書籍的查閱，使我對沖壓模具的設(shè)計(jì)有了系統(tǒng)化的理解。況且我今后要從事這個(gè)方面的工作，這次的設(shè)計(jì)也是一次很好的學(xué)習(xí)和鍛煉的過程。所以我選擇了汽車變速器加強(qiáng)板修邊沖孔工藝及其模具設(shè)計(jì)這個(gè)題目，汽車變速器加強(qiáng)板是一個(gè)普通的沖壓零件，通過對它工藝性的分析和相關(guān)尺寸的計(jì)算從而展開了對該零件的模具設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中通過自學(xué)和老師的講解逐漸地掌握了相關(guān)的知識。我做這個(gè)題目的最大收獲就是明白了設(shè)計(jì)的思想，在這個(gè)思想的指導(dǎo)下我完成了下面的設(shè)計(jì)內(nèi)容。 主要研究（設(shè)計(jì)內(nèi)容） (1)題目來源 題目名稱：變速器加強(qiáng)板修邊沖孔模具設(shè)計(jì) 題目來源：生產(chǎn)實(shí)際 題目類別：畢業(yè)設(shè)計(jì) (2)研究目的和意義 沖壓工藝是指沖壓加工的具體方法（各種沖壓工序的總和）和相關(guān)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)沖壓加工是利用安裝在壓力機(jī)上的模具，對模具里的板料施加變形力，使板料在模具里產(chǎn)生變形，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的產(chǎn)品零件的生產(chǎn)技術(shù)。由于沖壓加工經(jīng)常在材料的冷狀態(tài)下進(jìn)行，因此也稱冷沖壓。沖壓加工的原材料一般為板料或帶料，故也稱板料沖壓。生產(chǎn)中為滿足沖壓零件形狀、尺寸、精度、批量、原材料性能等方面的要求，采用多種多樣的沖壓加工方法。概括起來沖壓加工