【正文】 模具在當(dāng)今社會(huì)生活中運(yùn)用得非常廣泛，掌握模具的設(shè)計(jì)方法對(duì)我們以后的工作和發(fā)展有著十分重要的意義?！?〕 試切〔9〕 裝配其他零件（導(dǎo)柱，導(dǎo)套）及標(biāo)準(zhǔn)件。先分組裝配后總裝配。 1）彎曲件標(biāo)注外形尺寸 凹模尺寸為 03()4ddL????? 凸模尺寸為 （或凸模尺寸按凹模實(shí)際尺寸配制，保重單面間隙0()ppdLZ???Z/2）40 / 45 2) 彎曲件標(biāo)注內(nèi)形尺寸 凸模尺寸為 03()4ppL????? 凹模尺寸為 （或凹模尺寸按凸模實(shí)際尺寸配制，保重單面間隙0()ddpLZ???Z/2） 式中：L——U 形彎曲件基本尺寸，mm； 、 ——凸、凹模工作部分尺寸，mm；pLd——彎曲件公差，mm； 、 ——凸、凹模制造公差，選用 IT7~IT9 級(jí)精度，?p?dmm；Z/2——凸、凹模單面間隙。但在模具設(shè)計(jì)中，必須考慮到要使模具閉合時(shí)，模具的工作部分與工件能緊密貼合，以保證彎曲質(zhì)量。因此，對(duì)于常用的沖裁模，選擇凹模為配做件，加工比較方便 。凸、凹模配合加工適合于較復(fù)雜的、非圓形的模具，制造簡(jiǎn)便，成本低廉。為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重合，否則，會(huì)使沖模和力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌之間產(chǎn)生過(guò)大的摩擦，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低模具和壓力機(jī)的使用壽命。彎曲力的大小與毛坯尺寸、零件形狀、材料的機(jī)械性能、彎曲方法和模具結(jié)構(gòu)等多種因素有關(guān)，理論分析方法很難精確計(jì)算，在實(shí)際生產(chǎn)中常按經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算。3) 、 模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壽命高。級(jí)進(jìn)模送料步距 SS=Dmax+a1 公式（ 32）Dmax零件橫向最大尺寸，a 1搭邊S＝＋＝32 / 45排樣圖如圖 31 所示。搭邊值通常由表 31 所列搭邊值和側(cè)搭邊值確定。沖件尺寸完全由沖模來(lái)保證，因此沖件精度高，模具壽命高，但材料利用率低。方案三：四導(dǎo)柱模架。28 / 45 出件方式因采用連續(xù)模生產(chǎn)，故采用向下落料出件。當(dāng)卸料板只起卸料作用時(shí)與凸模的間隙隨材料厚度的增加而增大，單邊間隙取（～）t。級(jí)進(jìn)模的定距方式有兩種：擋料銷定距和側(cè)刃定距。復(fù)合模生產(chǎn)。 工件尺寸精度根據(jù)零件圖上所注尺寸，工件要求不高，尺寸精度要求較低，采用 IT14 級(jí)精度，普通沖裁完全可以滿足要求。抗拉強(qiáng)度為 253500MPa，伸長(zhǎng)率≥24%。從提高設(shè)備的工作剛度、沖壓件的精度及延長(zhǎng)設(shè)備的壽命觀點(diǎn)出發(fā)，要求設(shè)備容量有較大剩余。設(shè)備的精度也有類似的問(wèn)題。模具類型的選定，應(yīng)以合理的沖壓工藝過(guò)程為基礎(chǔ)，根據(jù)沖壓件的形狀、尺寸、精度要求、材料性能、生產(chǎn)批量、沖壓設(shè)備、模具加工條件等多方面的因素，做綜合的分析研究并考慮綜合經(jīng)濟(jì)效果，在滿足沖壓件質(zhì)量要求的前提下，達(dá)到最大限度地降低沖壓件的成本。顯然，沖模的二級(jí)功能要求愈完善，則沖模的結(jié)構(gòu)可能會(huì)愈復(fù)雜。 模具設(shè)計(jì)過(guò)程與要點(diǎn) 本課題的主要目的是通過(guò)對(duì)打印機(jī)中刮板的設(shè)計(jì)和制造過(guò)程的分析，完成該零件的沖壓模具設(shè)計(jì)。突破點(diǎn)：提升信息化、標(biāo)準(zhǔn)化水平必須用信息化技術(shù)改造模具企業(yè)，發(fā)展重點(diǎn)在于大力推廣 CAD/CAM/CAE 一體化技術(shù)，特別是成形過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬分析和優(yōu)化技術(shù)(CAE)。鋁、鎂合金已成為汽車輕量化的理性材料，擴(kuò)大應(yīng)用已勢(shì)在必行。而隨著微電子技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展使板材成形裝備自動(dòng)化、柔性化有了技術(shù)基礎(chǔ)。沖壓設(shè)備除了厚板用水壓機(jī)成形外，一般都采用機(jī)械壓力機(jī)。在實(shí)際生產(chǎn)中，常常是多種工序綜合應(yīng)用于一個(gè)工件。由于采用精密模具，工件精度可達(dá)微米級(jí)，且重復(fù)精度高、規(guī)格一致，可以沖壓出孔、凸臺(tái)等。 沖壓工藝介紹沖壓是靠壓力機(jī)和模具對(duì)板材、帶材、管材和型材等施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件(沖壓件)的成形加工方法。近幾年，我國(guó)模具產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值保持13%的年增長(zhǎng)率（據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2022年國(guó)內(nèi)模具進(jìn)口總值達(dá)到600多億，同時(shí)，有近200個(gè)億的出口），到2022年模具產(chǎn)值預(yù)計(jì)為600億元，模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件出口將從現(xiàn)在的每年9000多萬(wàn)美元增長(zhǎng)到2022年的2億美元左右。明確了設(shè)計(jì)思路，確定了沖壓成型工藝過(guò)程并對(duì)各個(gè)具體部分進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算和校核。如此設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)可確保模具工作運(yùn)用可靠，保證了與其他部件的配合。單就汽車產(chǎn)業(yè)而言，一個(gè)型號(hào)的汽車所需模具達(dá)幾千副，價(jià)值上億元，而當(dāng)汽車更換車型時(shí)約有80%的模具需要更換。沖壓和鍛造同屬塑性加工(或稱壓力加工)，合稱鍛壓。冷沖壓件一般不再經(jīng)切削加工，或僅需要少量的切削加工。沖裁、彎曲、剪切、拉深、脹形、旋壓、矯正是幾種主要的沖壓工藝。以現(xiàn)代高速多工位機(jī)械壓力機(jī)為中心，配置開(kāi)卷、矯平、成品收集、輸送等機(jī)械以及模具庫(kù)和快速換模裝置，并利用計(jì)算機(jī)程序控制，可組成高生產(chǎn)率的自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線。應(yīng)加速發(fā)展數(shù)字化柔性成形技術(shù)、液壓成形技術(shù)、高精度復(fù)合化成形技術(shù)以及適應(yīng)新一代輕量化車身結(jié)構(gòu)的型材彎曲成形技術(shù)及相關(guān)設(shè)備。阻力四：科技成果轉(zhuǎn)化慢先進(jìn)工藝推廣慢在我國(guó)，許多沖壓新技術(shù)起步并不晚，有些還達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，但常常很難形成生產(chǎn)力。加速我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，提高精度和互換率。 沖壓模具的功能 沖模的功能是具有制造出一定數(shù)量的沖壓產(chǎn)品的能力，且加工還有高效率、高精度、互換性好及節(jié)約原材料等功效。應(yīng)當(dāng)指出，沖模功能的各項(xiàng)內(nèi)容正是沖模設(shè)計(jì)的依據(jù)和條件。確定模具結(jié)構(gòu)形式時(shí)，必須解決以下幾方面的問(wèn)題：(1)模具類型：?jiǎn)喂ば蚰?，?jí)進(jìn)模，復(fù)合模等；(2)操作方式：手工操作，自動(dòng)化操作，半自動(dòng)化操作；(3)進(jìn)出料方式：根據(jù)原材料的型式確定進(jìn)料方法，取出和整理零件的方法，原材料的定位方法； (4)壓料與卸料方式：壓料或不壓料，彈性或剛性卸料等；16 / 45(5)模具精度：根據(jù)沖壓件的特點(diǎn)確定合理的模具加工精度，選取合理的導(dǎo)向方式及模具固定方法等。尤其是在進(jìn)行校正彎曲、校形及整修這類工藝時(shí)更應(yīng)選擇剛度與精度較高的壓力機(jī)。最新的觀點(diǎn)是使設(shè)備留有 30～40%的余量，即指使用設(shè)備容量的60～70%。 　　20 鋼特性與 15 鋼基本相仿，但強(qiáng)度稍高。23 / 45根據(jù)以上分析：該零件沖裁工藝性較好，綜合評(píng)比適宜沖裁加工。表 21 各類模具結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)比較模具種類比較項(xiàng)目單工序模（無(wú)導(dǎo)向） （有導(dǎo)向）級(jí)進(jìn)模 復(fù)合模零件公差等級(jí) 低 一般 可達(dá) IT13～I(xiàn)T10 級(jí) 可達(dá) IT10～I(xiàn)T8 級(jí)零件特點(diǎn)尺寸不受限制厚度不受限制中小型尺寸厚度較厚小零件厚度 ～6mm可加工復(fù)雜零件，如寬度極小的異形件形狀與尺寸受模具結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度限制，尺寸可以較大，厚度可達(dá) 3mm零件平面度 低 一般中小型件不平直，高質(zhì)量制件需較平由于壓料沖件的同時(shí)得到了較平，制件平直度好且具有良好的剪切斷面生產(chǎn)效率 低 較低工序間自動(dòng)送料，可以自動(dòng)排除制件，生產(chǎn)效率高沖件被頂?shù)侥＞吖ぷ鞅砻嫔希仨毷謩?dòng)或機(jī)械排除，生產(chǎn)效率較低安全性不安全，需采取安全措施比較安全不安全，需采取安全措施模具制造工作量和成本低比無(wú)導(dǎo)向的稍高沖裁簡(jiǎn)單的零件時(shí)，比復(fù)合模低沖裁較復(fù)雜零件時(shí)，比級(jí)進(jìn)模低適用場(chǎng)合料厚精度要求低的小批量沖件的生產(chǎn)大批量小型沖壓件的生產(chǎn)形狀復(fù)雜，精度要求較高，平直度要求高的中小型制件的大批量生產(chǎn)根據(jù)分析結(jié)合表分析：方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造周期短，制造簡(jiǎn)單，但需要兩副模具，成本高而生產(chǎn)效26 / 45率低，難以滿足大批量生產(chǎn)的要求。本模具采用側(cè)刃定距。當(dāng)固定卸料板還要起到對(duì)凸模的導(dǎo)向作用時(shí)卸料板與 凸模的配合間隙應(yīng)該小于沖裁間隙。 確定送料方式因選用的沖壓設(shè)備為開(kāi)式壓力機(jī)且垂直于送料方向的凹模寬度 B 小于送料方向的凹模長(zhǎng)度 L 故采用橫向送料方式，即由右向左（或由左向右）送料。具有導(dǎo)向平穩(wěn)、導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠、剛性好等優(yōu)點(diǎn)。方案二：少?gòu)U料排樣 因受剪切條料和定位誤差的影響，沖件質(zhì)量差，模具壽命較方案一低，但材料利用率稍高，沖模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。根據(jù)零件形狀，查表 4，并考慮到工件的切邊，工件之間搭邊值 a=2mm, 工件與側(cè)邊之間搭邊值取 a1=, 條料是有板料裁剪下料而得，為保證送料順利，規(guī)定其上偏差為零，下偏差為負(fù)值—△B0△ =（Dmax＋2a 1＋2b 1） 0△ 公式（31）式中 Dmax—條料寬度方向沖裁件的最大尺寸；a沖裁件之間的搭邊值；a1工件與側(cè)邊之間搭邊值取。 圖 31 排樣圖 計(jì)算材料利用率沖裁件的實(shí)際面積與所用板料面積的百分比叫材料的利用率，它是衡量合理利用材料的重要指標(biāo)。4) 、保證制件質(zhì)量和制件對(duì)板料纖維方向的要求。1）自由彎曲時(shí)的彎曲力公式V 形彎曲件： ； U 形彎曲件： ；??????式中： 、 ——自由彎曲力；B——彎曲件的寬度；t——彎曲件厚度；r——zUz內(nèi)圓彎曲半徑； ——彎曲材料的抗拉強(qiáng)度；K——安全系數(shù)，一般取 。沖模的壓力中心，可以按下述原則來(lái)確定：1）.對(duì)稱形狀的單個(gè)沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。采用配做法制模時(shí)，配做件的最后精加工要等基準(zhǔn)件完全加工完才進(jìn)行。]5[選擇凹模為配做件，對(duì)于沖孔，按前述方法計(jì)算的刃口尺寸仍可以直接在凸模和凹模工作圖上進(jìn)行標(biāo)注。 U 形件彎曲時(shí)必須合理確定凸、凹模之間的間隙，間隙過(guò)大則回彈大，工件的形狀39 / 45和尺寸誤差增大。 由彎曲件圖可以看出彎曲件標(biāo)注外形尺寸，且彎曲件未標(biāo)注尺寸公差，則按未按公差 IT14 級(jí)來(lái)處理，查表得彎曲件公差 ，凹模制造公差 ，選用 IT9 ??d?，凸模制造公差 ，選用 IT8 級(jí)精度 。分組裝配的有凸模和模柄裝配?！?0〕 試沖將裝配好的模具安裝在指定的壓力機(jī)上，試沖合格后交付生產(chǎn)使用?？傊?，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，是我認(rèn)真的結(jié)果，也是我架起“工作”的關(guān)鍵一步，驗(yàn)了我大學(xué)幾年學(xué)習(xí)的成果，文中上述所有內(nèi)容主要是在講述模具設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程，利用對(duì)零件圖形的工藝性分析，設(shè)計(jì)出適合加工零件的模具，以達(dá)到生產(chǎn)要求，提高生產(chǎn)效率，零件的沖裁工藝性分析、模具結(jié)構(gòu)的確定是模具設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，只要合理就可以保證其加工精度及其各項(xiàng)指標(biāo)要求。使我對(duì)沖壓模具設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程，主要零件的設(shè)計(jì)，主要工藝參數(shù)的計(jì)算，模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及零部件的設(shè)計(jì)等都有了進(jìn)一步的理解和掌握。〔6〕 將上模座與凸模固定板，墊塊安裝合適后，固緊螺釘、鉆、鉸銷孔，裝入定位圓銷〔7〕 裝配后的沖裁凸模、凹模的工件端面應(yīng)磨平，保證粗糙度 。 圖 41 裝配圖第 5章 模具的安裝調(diào)試 模具的安裝調(diào)試 確定裝配方法和裝配順序采用直接裝配法。而凸、凹模的尺寸和公差應(yīng)根據(jù)工件尺寸、公差、回彈情況以及模具的磨損規(guī)律而定。由于本產(chǎn)品采用 IT14 級(jí)精度，所以 X 取 . 模具彎曲部分工作尺寸計(jì)算 凸、凹模的間隙 V 形件彎曲時(shí)，凸、凹模的間隙是靠調(diào)整壓力機(jī)的閉合高度來(lái)控制的。在留出不小于 研磨量的情況下，凹模型孔一般都能采用線切割方法一次加工出來(lái)。但是制模精度要求高、制造困難、相應(yīng)地會(huì)增加加工成本。表 35 卸料力、推件力和頂件力系數(shù)料厚 t/mm KX KT KD鋼≤＞~＞~＞~＞~~~~~鋁、鋁合金純銅，黃銅~~~~ 壓力中心的確定模具壓力中心是指沖壓時(shí)諸沖壓力合力的作用點(diǎn)位置。彎曲力是指彎曲件在完成預(yù)定彎曲時(shí)所需要的壓力機(jī)施加的壓力，是設(shè)計(jì)沖壓工藝過(guò)程和選擇設(shè)備的重要依據(jù)之一。2) 、排樣方法使應(yīng)操作方便，勞動(dòng)強(qiáng)度小且安全。進(jìn)距確定的原則是，最