【正文】 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(guò)程 ?????? ? ??? ? ?????? ???? 27 附錄 B 沖孔凸模加工工藝過(guò)程 ?? ???? ? ? ? ?? ? ?????? ?? 29 附錄 C 落料凹模加工工藝過(guò)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(guò)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]。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。按產(chǎn)值計(jì)算，目前我國(guó)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(guó)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]。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。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]。 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(zhǎng)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。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。 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(guò)程及結(jié)果進(jìn)行模擬和分析 [13]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(lái)的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。這是因?yàn)橛脝喂ば蚰_壓多工序的沖裁件時(shí)，要經(jīng)過(guò)多次定位和變形，產(chǎn)生積累誤差大，沖裁件精度低。所以，對(duì)于中批大量的沖裁件，應(yīng)盡量采用高效率的多工序模，而在試制與小批量生產(chǎn)時(shí)應(yīng)盡可能采用單工序模于各種形式的建議模具。根據(jù)以上分析，可用的沖裁方案有兩種：連續(xù)?；驈?fù)合模。 綜上所述，選擇復(fù) 合模。 進(jìn)行工藝計(jì)算 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 采用直排，對(duì)排。 綜上，采用 500mm1500mm的板料最多能得到 160件工件，平均為 / 2m 。 綜上，采用 1000mm20xxmm的板料最多能得到 451件工件，平均為 / 2m 。 推件力 公式為 ： F 推 = nk 推 F 式（ 23） 其中 n 為梗塞在凹模內(nèi)的沖件數(shù)，這里取 n=2； k 推 為推件力系數(shù) ， 由表 38 查得 推件力系數(shù)為 k推 =，故 kN?推 。 圖 24 計(jì)算壓力中心坐標(biāo)系 2）將工件周邊分成若干段直線和圓弧，求出各段長(zhǎng)度及壓力中心的坐標(biāo)尺寸 ，數(shù)值如下： 8 l1 l2 l3 l4 l5 l6 l7 l8 l9 X 0 22 44 77 110 77 44 22 22 Y 45 0 L(長(zhǎng)度 ) 45 44 66 66 44 3) 計(jì)算壓力中心 A 的坐標(biāo)位置 對(duì)于 Y 軸， 利用各處分力矩等于合力矩的原理，即可解得： 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 901 2 3 4 5 6 7 8 918450 4 5 . 8403l x l x l x l x l x l x l x l x l xX l l l l l l l l l? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 式（ 24） 對(duì)于 X 軸，同理： 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 901 2 3 4 5 6 7 8 99 0 6 7 . 5 2 2 . 5403l y l y l y l y l y l y l y l y l yY l l l l l l l l l? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 式（ 25） 復(fù)合模相當(dāng)于多凸模沖裁，沖孔的壓力中心為孔的中心，坐標(biāo)為 1122, ?? 對(duì) 于落料來(lái)說(shuō)，凸模周長(zhǎng)為 l0= 對(duì)于沖孔來(lái)說(shuō)，凸模周長(zhǎng)為 l1=? d=26= 則總壓力中心為 ： 0 41X ? ， 0 ? 選擇壓力機(jī) 在沖裁時(shí)，壓力機(jī)的噸位應(yīng)比計(jì)算的沖壓力大 30% 左 右 ， 所 以? ?1 30% 375k NFF? ? ? ?壓 總 式（ 26） 式中， F壓 表示壓力機(jī)能夠提供的沖壓力； F總 表示沖裁過(guò)程所需的總的沖壓力 。單配加工法是用凸模和凹模相互配合的方法來(lái)保證合理間隙。 ? ? 14m a x 0D D x ??? ? ? ?凹 式（ 27） 其中 Dmax 為工件最大極限尺寸， max mm? ； 由 《冷沖模設(shè)計(jì)》 [14]表 35 查得x= ，且 ?? mm ， 代入得 沖 孔 凹 模 直 徑 為? ? 1 002 6 . 2 4 0 . 5 0 . 2 4 2 6 . 1 2 m mD ?? ?? ? ? ?凹 。 模具主要零部件的選用 凸、凹模外形尺寸及材料選擇 a）凸凹模外形的確定 凸凹模中的沖孔凹模采用斜壁式凹模 ，如圖 25 所示。 圖 27 沖孔凸模 d） 模具材料的選擇 凸凹模、落料凹模、沖孔凸模均采用 CrWMn 鋼， CrWMn 鋼具有高淬透性， 由于 W 形成碳化物，在淬火和低溫回火后有較多過(guò)剩碳化物，具有較高的硬度和耐磨性。選用模架時(shí)，主要依據(jù)產(chǎn)品零件的尺寸、形狀、材料、所用的機(jī)床性能、送料方式、生產(chǎn)批量等 [18]。 12 表 22 中間導(dǎo)柱 模架的尺寸參數(shù) 圖 28 模架 三維圖 導(dǎo)柱導(dǎo)套的選擇 根據(jù) 《沖壓模具設(shè)計(jì)》 [19]表 ， 選擇 GB/T 的導(dǎo)柱兩個(gè)，尺寸為 35230和 40230； 選擇 GB/T 的導(dǎo)套兩個(gè)，尺寸為 3512548mm 和 4012548mm。根據(jù)上模座厚度及初選的壓力機(jī)，選用 Φ5070 的 JB/T 模柄，模柄各尺寸由 《沖壓模具設(shè)計(jì)》 [19]表 確定，其三維圖見(jiàn)圖 210 所示 。三維圖如圖 211 所示。 卸料板三維圖如圖 212 所示。凸模固定板形狀如圖 214 所示 。