【正文】 ........... 26 參考文獻 ........................................................................................................................ 27 謝辭 ............................................................................................................................... 28 附錄 1 ............................................................................................................................ 29 附錄 2 ............................................................................................................................ 30 1 第 1 章 緒論 沖壓模具在制造 業(yè) 的地位 沖壓是使板料經分離或成形而得到制件的加工方法。模具 工業(yè)是國民經濟的基礎工業(yè)。模具工業(yè)對國民經濟和社會發(fā)展，起著越來越重要的作用。據有關文獻介紹，沖壓方法的增值率達到原材料的 3~12 倍，具有明顯的綜合技術經濟優(yōu)勢。沖模在很大范圍內涵蓋了其它模具 (冷鍛模、塑料模、壓鑄模、粉末冶金模等 )的共同內容，所以掌握沖模技術，對了解其它類模具業(yè)很有幫助?，F代制 造業(yè)的發(fā)展和技術水平的提高，很大程度上取決于模具工業(yè)的發(fā)展。沖壓加工的原材料一般為板料或帶料，故也稱板料沖壓。人們對產品的要求不但要物美，還要價廉。本設計的題目來源于實際 水 杯生產中的模具設計，通過這次的設計工作不但加深了我的專業(yè)知識，而且提高了我的實際工作的能力，具有十分重要的現實意義。 1989 年在國務院頒布的《關于當前產業(yè)政策要點的決定》中，模具就被列為機械工業(yè)技術改造序列的首位。許多研究機構和大專院校都已經開始進行模具技術的研究和開發(fā)，為我國的經濟建設輸送了大批人才。 自 20 世紀 70 年代以來，隨著計算機技術的口益發(fā)展，數控加工技術的廣泛應用，出現了 CAD / CAM 的全新技術。 模具 CAD / CAM 技術從根本上改變了設計模具、制造模具時用手工繪圖，憑圖組織整個生產的技術管理方式，將它變?yōu)樵?圖形工作站上交叉設計，用數據文件發(fā)展產品，在統(tǒng)一的數字化產品模型下進行產品的設計打樣、分析計算、工藝設計、工藝裝備、數控加工、質量控制、編印產品維護手冊等。 20 世紀70 年代末期，口本機械工程實驗室和口本旭光工業(yè)公司分 別開發(fā)的連續(xù)模設計系統(tǒng) MEL 和沖孔彎曲模系統(tǒng) PENTAX, 1982 年口立公司研制了沖裁模系統(tǒng)。 沖壓模具 設計則是依據制定的沖壓工藝規(guī)程，在認真考慮毛坯的定位、出件、廢料排除諸問題以及模具的制造維修方便、操作安全可靠等因素后，構思出與沖壓設備相適應的模具總體結構，然后繪制出模具總體裝配圖和所有非 標準零件圖的整個繪圖設計過程。 產品材料分析： 本設計的產品材料為不銹鋼。 沖壓工藝方案的確定 工 序性質和數量 (1)工序性質的確定 在沖壓加工中，工序性質是指沖壓件所需的工序種類，剪裁，落料，拉深等使材料產生分離的工序。當平面度要求較高時采用較平的工序進行精壓，當零件的斷面質量尺寸精度要求較高時，需增加修整工序或采用精密沖裁工藝進行加工。 根據零件圖分析沖壓加工時需用落料，拉深等工序。 (1)方案一，單工序模生產： 落料 首次 拉深 二次拉深 切 邊 ； (2)方案二 ，復合模生產 ：落料、 首次 拉深復合 二次拉深 切 邊 ； (3)方案三，復合模生產：落料、首次拉深、二次拉深、切 邊復合； (4)方案 四 ，連續(xù)模生產：落料 拉深 拉深 連續(xù)、切邊 。 方案 四 同一副模具不同工位完成兩道不同的工序，生產效率高，模具規(guī)模相對第二種方案要大一些，模具成本要高；兩道工位之間的定位要求非 常高。 高度： 177。拉深系數越小，說明拉深前后直徑差別越大，即變形程度越大；拉伸系數越大，則變形程度越小，且其值總是小于 1。 根據《新編實用沖壓模具設計手冊》表 41 41 416 確定拉深系數 m1=d1/D= d1=90mm m2=d2/d1= d2=60mm 工件圓角 r=拉深凸模圓角 rp+t/2 工序件的拉深高度 在設計和制造拉深模具及選用合適的壓力機時，還必須知道各次工序的拉深高度，因此，在工藝計算中尚應包括高度計算一項。應考慮以下原則： 1）提高材料的使用率（不影響沖件的使用性能的前提下可適當改變沖件形狀）。 選用少廢料排樣，直排排樣。 條料寬度的確定原則：最小條料寬度要保證沖裁件零件周圍有足夠的搭邊值。它是沖裁時選擇壓力機，進行模具設計校核強度 和剛度的重要依據。 12 表 31 J21 系列開式固定臺壓力機參數 技術規(guī)格 型號 J21100 J21160 J21200 J21300 公稱力 kN 1000 1600 2021 3000 公稱力行程 mm 5 6 6 6 滑塊行程 min1 130 140 145 150 行程次數 mm 38 38 38 32 最大裝模高度 mm 365 365 357 420 裝模高度調節(jié)量 mm 100 100 100 100 吼深 mm 380 380 400 400 工作臺尺寸（前后 *左右） mm 710? 1080 710? 1160 750? 1200 770? 1400 滑塊底面尺寸（前后 *左右） mm 360? 430 360? 430 380? 500 450? 600 模柄孔尺寸（直徑 /深度） mm Ф60/85 Ф60/90 Ф60/90 Ф60/90 工作臺板厚度 mm 115 140 140 160 電動機率 kW 11 11 22 拉深模工作零件設計與計算 凸 、 凹 模尺寸計算 首次拉深凸、凹模尺寸計算 由上邊計算可知：第一次拉深后零件直徑為 90mm，由公式 Z= 確定拉深凸、凹模間隙值 Z，所以間隙 Z==，則 首次拉深凹模 DA=（ dmin+2Z） 0+δa =+ 首次拉深凸模 DT=Dmin0δT= 二次拉深凸、凹模尺寸計算 二次拉深 凹 模 DA=（ dmin+2Z） 0+δa=640+ 二次拉深凸 模 DT=Dmin0δT= 落料拉深復合模其他工藝計算 凸、凹模刃口尺寸的計算 落料時 13 Dd=（ DmaxXΔ） 0δd Dp=（ Dd Zmin） 0δp 式中 ： Dd 、 Dp ——落料時凹、凸模的刃口尺寸， mm； Dmax——落料件的最大極限尺寸， mm； Zmin——最小合理間隙， mm； Δ ——沖件的制造公差， mm δd、 δp——凸、凹模的制造公差， mm，按 ―入體 ‖原則標注，即凸模按單向負偏差標注，凹模按單向正偏差標注。 正裝式特點 沖出的工件表面比較平直為后續(xù)加工提供條件。 工件的卸除 采用打料裝置將工件從落料凹模中推下，落在模具工作表面上 . 定位裝置 采用定位銷定位。導柱與導套的配合為H7/h6。 彈頂和推出裝置 彈頂裝置有彈簧元件組 成裝于模具的下面通過頂桿起到推料的作用，彈頂裝置通常在壓力機的工作臺孔中，結構形式為： 15 固定零件 （固定板 墊板） 墊板的作用是承受凸模和凹模的壓力，防止過大的沖壓在上下模座上壓出凹坑，影響模具的正常工作，墊板的厚度根據壓力機的大小選擇，一般取 5~12mm，外形與固定板相同，材料 45 鋼，熱處理后硬度為 45~48HRC。 模具材料的選用 (1)沖壓對模具材料的要求 不同沖壓方法，其模具類型不同，模具工作條件有差異，對模具材料的要求也有所不同。因此選擇模具材料應遵循如下原則： 1)根據模 具種類及其工作條件，選用材料要滿足使用要求，應具有較高的強度、硬度、耐磨性、耐沖性、耐疲勞性等； 2)根據沖壓材料和沖壓件生產批量選用材料； 3)滿足加工要求，應具有良好的加工工藝性能，便于切削加工，淬透性好、熱處理變形小； 4)滿足經濟要求。工作時，送入的毛坯放在落料凹模和卸料板上。 20 二次拉深模 圖 52 二次拉深結構圖 9.模柄 1 19. 定位銷 17.彈簧 。其設計流程如圖 61 所示，它主要包括沖壓件的工藝分析和沖壓工藝方案制定兩大方面的內容。沖壓工藝規(guī)程的制訂主要有 以下步驟： (1)收集并分析有關設計的原始資料 沖壓工藝設計的原始資料主要包括：沖壓件的產品圖及技術條件：原材料的尺寸規(guī)格、性能及供應狀況；產品的生產批量；其他技術資料等。 在產品零件沖壓工藝性分析之前，應先進行沖壓生產經濟性分析。在對沖壓件進行工藝分析的基礎上，擬定出幾套可能的沖壓工藝方案。沖壓件的工藝性好壞，直接影響到加工的難易程度。 工藝過程： 工序 0 工序名稱： 剪下料板 所需設備：剪板機 工序 1 工序名稱：落料與首次拉深 所需設備：壓力機 工序 2 工序名稱：二次拉深 所需設備：壓力機 工序 3 工序名稱：檢驗 23 第 7 章 參數化建模 參數化建模概念及其優(yōu)點 在實際生產中，經常會遇到系列化的 產品以及根據成組技術可以歸為一類的產品，一般這些零件的基本幾何特征是一致的，只是一些尺寸和局部特征發(fā)生了變化。 參數化建模的基本手段有程序驅動和尺寸驅動兩種。 (2)以滿足設計具有相同或相近幾何拓撲結構的工程系列產品和相關工藝裝備的需要。單個特征包括集合、拓撲信息以及約束信息。 所謂模具型面建模是屬于工藝模型設計，它是從產品模型演變而來，還要向有限元模型、數控加工模型轉化。 在進行系列化產品參數化模具建模之前，先對模具零件按其標準化程度歸納為以下三類 : (1)全標準件。這類零件的外形及其固定孔洞均已預先規(guī)定，而其類型隨工件兒何尺寸的變化而變化。而非標準部分則由設計人員作補充設計。 (3)確定特征之問的關聯(lián)或約束關系，并建立關聯(lián)表達式，編寫入模型系統(tǒng)中。 參數化建模的參數不僅可以是集合參數，也可以是溫度、材料等屬性參數。 每次進行優(yōu)化都要從參數化建模開始。通過這次設 計，我獲得了不小的收獲。在參考文獻中，通過閱讀大量模具裝配圖，對模具的結構有一定的了解，對以后走向工作有很大的幫助。沖壓模具設計指導書 湖北科學技術出版社， 2021 [5]李力等 .塑料成型模具設計與制造 (第 2 版 )[M]。我的收獲離不開老師和同學的幫助，在此我對他們致以衷心的感謝