【正文】 河 北 工 業(yè) 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 作 者： 學(xué) 號(hào)： 學(xué) 院： 材料 科學(xué)與工程 專 業(yè) ： 材料科學(xué)與工程 專業(yè)方向 ： 模具設(shè)計(jì) 及 制造 題 目： T 形件沖裁模設(shè)計(jì)及其模具加工工藝設(shè)計(jì) 1 畢業(yè) 設(shè)計(jì) 中文摘要 T 形件沖裁模設(shè)計(jì)及 其模具加工工藝設(shè)計(jì) 摘要： 本課題以 UG軟件為模具設(shè)計(jì)的基本工具，對(duì) T 形件的沖裁模具進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，脫離了原始的手工設(shè)計(jì)方法，對(duì)培養(yǎng)現(xiàn)代化模具設(shè)計(jì)理念、增強(qiáng)設(shè)計(jì)水平具有重要幫助。在對(duì) T形件進(jìn)行工藝分析的基礎(chǔ)上，確定了該產(chǎn)品的沖壓工序，對(duì)模具的結(jié)構(gòu)、工藝參數(shù)、零部件和沖壓設(shè)備等進(jìn)行了設(shè)計(jì)、計(jì)算或選用，并采用 UG 軟件進(jìn)行模具零件圖和裝配圖繪制，充分發(fā)揮了 CAD/CAE 技術(shù)在模具設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢(shì)，對(duì)該產(chǎn)品的實(shí)際生產(chǎn)具有一定的參考價(jià)值。 關(guān)鍵詞 ： T形件 冷沖模具 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 沖裁 1 畢業(yè) 設(shè)計(jì) 外文摘要 Title Computeraided design of cold stamping die for Tworkpieces and the design of Processing Technology for the die Abstract Using UG softwares as basic tools for mold design, the cold stamping die of Tworkpieces was designed by puteraided design (CAD) method, which overcame the disadvantage of original manual design methods and did good to develop modern mold design idea and enhance design level. On the basis of technological analysis for Tworkpieces, the processe of blanking were determined and the mold structures, process parameters, ponents and stamping equipments of the processes were designed, calculated or selected. Then UG software was used to design parts drawings and assembly drawings, in which the advantages of puteraided design and puteraided engineering in mold design were fully displayed. At the same time, the results and methods had important reference value to the production of the product. Keywords ： Tworkpieces Cold stamping die Computeraided design Blanking 1 目 次 1 引言 ????????????????????????????? 1 模具技術(shù)的現(xiàn)狀 ????????? ????????? ? ?? ? ?? ? 1 沖壓模具技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) ????????????????????? ? 2 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要工作 ???????????????? ? ??? ? 3 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義 ? ????? ??????????? ? ? ??? ? 3 2 模具設(shè)計(jì) ?? ????????????? ????????????? 3 沖裁件的工藝分析 ??????????? ??? ?????? ??? ? 3 確定沖裁工藝方案 ??????? ??????????????? ?? 4 選擇模具的結(jié)構(gòu)形式 ??????? ?????????? ????? ? 5 進(jìn)行工藝計(jì)算 ??????? ???? ?????????? ??? ?? 5 模具主要零部件的選用 ??????? ???????? ? ????? ? 10 驗(yàn)證壓力機(jī) ?????????????? ???????????? ? 16 模具圖三維圖繪制 ??????? ??????????????? ?? 16 3 模具材料的選用 ??????? ????????????????? 17 凸 、 凹模材料的選用 ??????? ??????????? ???? ? 17 模具材料的熱處理工藝 ??????? ????????? ????? ? 22 結(jié)論 ?????????????????????????????? 24 參考文 獻(xiàn)????????????????????????????? 25 致謝????????????????????????????? 26 附錄 A 凸凹模加工工藝過程 ?????? ? ??? ? ?????? ???? 27 附錄 B 沖孔凸模加工工藝過程 ?? ???? ? ? ? ?? ? ?????? ?? 29 附錄 C 落料凹模加工工藝過程 ?? ? ?? ? ? ?? ? ?????? ? ??? 31 附錄 D 模具數(shù)控加工程序 ?? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?????? ? ? ? 34 附錄 E 模具二維圖 ?? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???? ?? ?? ?? ?? 39 1 1 引言 模具是以特定的結(jié)構(gòu)形式通過一定方式使材料成型的一種工業(yè)產(chǎn)品，同時(shí)也是能成批生產(chǎn)出具有一定形狀和尺寸要求的工業(yè)產(chǎn)品零部件的一種生產(chǎn)工具 [1]。美國工業(yè)界認(rèn)為 “ 模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石 ” ；日本稱模具工業(yè)為 “ 進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力 ” ；德國給模具工業(yè)冠之以 “ 金屬加工業(yè)中的帝王 ” 稱號(hào)；歐盟一些國家稱 “ 模具就是黃金 ” ；新加坡則把模具工業(yè)作為 “ 磁力工業(yè) ” ；中國模具權(quán)威稱 “ 模具是印鈔機(jī) ” ?？梢娔＞吖I(yè)在世界各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中所具有的重要地位，模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造水平的重要 標(biāo)志之一。 模具技術(shù)的現(xiàn)狀 模具的主要類型有：沖模、鍛模、塑料模、壓鑄模、粉末冶金模、玻璃模、橡膠模等。除部分板料沖壓以外，上述各種模具都屬于型腔模，因?yàn)樗鼈円话愣际且揽咳S模具型腔使材料成形的。從起步到現(xiàn)在，我國模具工業(yè)經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，已有了較大的提高，與國外的差距正在進(jìn)一步縮小?？v觀我國的模具工業(yè)，既有高速發(fā)展的良好勢(shì)頭，又存在精度低、結(jié)構(gòu)欠合理、壽命短等一系列不足，無法滿足整個(gè)工業(yè)迅速發(fā)展的迫切要求 [2]。 模具產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) 按照中國模具工業(yè)協(xié)會(huì)的劃分，我國模具基本分為大類 ，其中，沖壓模和塑料成型模兩大類占主要部分。按產(chǎn)值計(jì)算，目前我國沖壓模占 50%左右，塑料成形模約占20%，拉絲模工具約占 10%，而世界上發(fā)達(dá)主業(yè)國家和地區(qū)的塑料成形模比例一般占全部模具產(chǎn)值的 40%以上 [3]。 模具產(chǎn)業(yè)有技術(shù)含量較高、投資較大、有訂單沒批量、模具的設(shè)計(jì)制造周期要求比較短等特征?？傮w來說，模具行業(yè)是一種技術(shù)密集、資金密集、附加值高，且根據(jù)訂單生產(chǎn)但不能批量生產(chǎn)的行業(yè) [4]。 模具的精度 當(dāng)代模具要求的精度比傳統(tǒng)模具高出一個(gè)數(shù)量級(jí)。多工位級(jí)進(jìn)模、精沖模、精密塑料模的精度已達(dá)到 ，甚至更高。多工位的級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)和制造技術(shù)已日趨成 2 熟，在引進(jìn)技術(shù)及設(shè)備情況下，部分企業(yè)的此類模具已達(dá)到或接近國外先進(jìn)水平；照相機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具均已形成規(guī)?；a(chǎn)；子午線輪胎橡膠活絡(luò)模國產(chǎn)化率已大為提高。目前，模具超精密加工已達(dá)到納米級(jí)精度 [2]。 模具 C A D / C A M 模具 CAD/CAE/CAM 是以計(jì)算機(jī)軟件的形式，使工程技術(shù)人員借助于計(jì)算機(jī)對(duì)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(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。模具CAD/CAE/CAM 技術(shù)對(duì)縮短模具設(shè) 計(jì)與制造周期，降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量所起的顯著作用已成為模具界的共識(shí) [5]。模具 CAD/CAE/CAM 技術(shù)的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在：提高模具質(zhì)量、縮短模具設(shè)計(jì)制造周期、降低成本、增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭力、提高企業(yè)的管理水平等方面 [6]。 近年來，為了減輕重復(fù)勞動(dòng)，提高工作效率，許多研究機(jī)構(gòu)和設(shè)計(jì)生產(chǎn)部門都在各種 CAD 平臺(tái)上利用其提供的二次開發(fā)接口進(jìn)行二次開發(fā)。大多數(shù)的 CAD 系統(tǒng)不含有標(biāo)準(zhǔn)件庫，尤其是對(duì)特定行業(yè)的專用標(biāo)準(zhǔn)件庫，不能滿足設(shè)計(jì)人員的需求，因此相關(guān)的設(shè)計(jì)部門和科研機(jī)構(gòu)采用不同的方法開發(fā)了行業(yè)內(nèi)適用的標(biāo)準(zhǔn)件系統(tǒng) ，很大程度上提高了設(shè)計(jì)效率 [7]。 氮?dú)鈴椈稍诶錄_模中的應(yīng)用 [8] 隨著模具朝著精密、高效、長壽命方向的迅速發(fā)展，原有的常規(guī)彈性元件存在著一定的缺點(diǎn)，不能滿足這種形勢(shì)的需要，不能理想地解決各種沖壓工藝的要求，往往影響沖壓件質(zhì)量，使模具結(jié)構(gòu)變得比較復(fù)雜，影響模具在壓力機(jī)上的更換時(shí)間。同時(shí)，常規(guī)彈性元件占有的模具空間太大，增加了模具制造成本。而氮?dú)鈴椈蓮棄毫ο鄬?duì)固定，一般不需要現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整，受力點(diǎn)的移動(dòng)方便，綜合來看是一種理想的氣體彈簧。 模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用 模具標(biāo)準(zhǔn)件是模具的重要組成部分 ，是模具的基礎(chǔ)構(gòu)件。模具標(biāo)準(zhǔn)化程度和應(yīng)用的水平是衡量現(xiàn)代模具整體技術(shù)水平的重要指標(biāo)，也是模具工業(yè)發(fā)展中不可忽視的重要環(huán)節(jié)之一。目前，國內(nèi)已有較大產(chǎn)量的模具標(biāo)準(zhǔn)件，其主要是模架、導(dǎo)向件、推桿、推管、彈性元件等。氮?dú)鈴椈?、翅片沖孔凸凹模、熱流道元件等主要還是依靠進(jìn)口，應(yīng)在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上提高水平，形成標(biāo)準(zhǔn)并組織規(guī)模化生產(chǎn) [4]。 沖壓模具技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 目前，模具日趨大型化模具，模具的精度越來越高，多功能復(fù)合模具將進(jìn)一步發(fā)展 [9]， CAD\CAE\CAM 正向集成化、三維化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，模具檢測(cè)、 3 加 工設(shè)備向精密、高效和多功能方向發(fā)展 [10]。 以汽車覆蓋件為代表的大型、復(fù)雜、精密沖壓模具，采用 CAD/CAM/CAE 軟件進(jìn)行三維設(shè)計(jì)和模擬，減少試模時(shí)間和縮短周期 [11]；借助高速、精密的加工設(shè)備加工生產(chǎn)，獲得良好的尺寸精度和表面粗糙度；用新型的研磨或拋光方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工研磨拋光 [12]；借助實(shí)驗(yàn)和有限元法（ FEM）對(duì)沖裁件的沖裁過程及結(jié)果進(jìn)行模擬和分析 [13]等。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要工作 本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容為 T 形件沖裁模設(shè)計(jì)及其模具加工工藝設(shè)計(jì) ，主要是通過對(duì)給定的具體零件，結(jié)合所學(xué)知 識(shí)，借助圖書館文獻(xiàn)及網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，對(duì)工件進(jìn)行合理分析，確定合理的模具結(jié)構(gòu)，計(jì)算出合理的幾何尺寸，選擇適當(dāng)?shù)哪＞吡悴考?，并最終用UG 來進(jìn)行三維造型，并繪制模具的裝配圖和各個(gè)主要成型零件圖。然后撰寫設(shè)計(jì)說明書，完成整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的全部工作。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的 意義 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我可以將平時(shí)自己所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行合理應(yīng)用，并鍛煉自己查閱文獻(xiàn)的能力，通過完成一整套模具的設(shè)計(jì)，使自己對(duì)模具的設(shè)計(jì)過程有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，包括各種參數(shù)和應(yīng)力的計(jì)算，模具結(jié)構(gòu)的確定，模具主要零部件的選用， UG 三維造型和二維圖繪制等等。這是一 次檢驗(yàn)專業(yè)知識(shí)的實(shí)踐， 是一次檢驗(yàn)個(gè)人能力的實(shí)踐，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的成功會(huì)為 我 大學(xué)期間的專業(yè)課學(xué)習(xí)畫上一個(gè)圓滿的句號(hào)，也會(huì)為我 將來的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 2 模具設(shè)計(jì) 沖裁件的工藝分析 產(chǎn)品介紹 零件名稱： T 型件 材料： 10 鋼 料厚： 生產(chǎn)批量：大量 產(chǎn)品零件圖如圖所示 21 所示： 4