【文章內(nèi)容簡介】 的理解； ，也需要做大量的輔助工作，充分的了解該設計的工作原理、零件的材料性能等，增強學生處理問題的能力。 完成此次畢業(yè)設計對我們的能力、知識水平 都有很大的提高，模具 的設計過程主要是對零件的定性分析：分析其工藝過程，進而制定出可靠的工藝方案。本設計為 撐板 的沖裁模具設計，按照想干企業(yè)要求，設計為多工藝級進模，滿足其大批量的生產(chǎn)要求。 １ .我國模具的發(fā)展現(xiàn)狀： 建國以來，我國的工業(yè)迎來了發(fā)展的春天，尤其進入 21世紀后，我國的各個行業(yè)都進入的發(fā)展的高峰期、黃金期，一度成為世界的第二大經(jīng)濟體系。 模具制造業(yè)屬于工業(yè)中的一個單獨的重要分科，在制造行業(yè)有著舉足輕重的位置，一度作為一個國家制造業(yè)的衡量標準，足以說明模具的重要性和發(fā)展?jié)摿ΑＴ趲状说牟恍概ο?，我國的模具制造業(yè)也走在了世界的前列。隨著自動化的發(fā)展及大規(guī)模引進，模具業(yè)也 迎來了一次新的革命。 模具設計都向著半自動化、全自動化方向發(fā)展，由傳統(tǒng)的單工序模逐漸轉(zhuǎn)化為復合模、多工位級進模，同時，模具行業(yè)的構(gòu)造也發(fā)生了很大的變化， 由傳統(tǒng)的私人小作坊逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槊衿?、國企，不在是“全國大煉鋼”的無規(guī)劃的現(xiàn)象，為模具的創(chuàng)新發(fā)展、高端發(fā)展提供了可能。 (1) 在 日常生活中 ，模具產(chǎn)品涉及到方方面面，可以說生活中 90% 用品都離不開模具的影子，人們的生活已離不開模具 。大到航天航空部件，小到生活小飾品，衣食住行都 離不開模具。 (2) 隨著智能化快速進程，模具的發(fā)展也跟進時代，逐漸走向智能化。為了應對智能化，模具的結(jié)構(gòu)設計也迎來了改革 多工位級進模成為了發(fā)展的重點研發(fā)對象。 顧名**************設計說明書 2 思義，多工位級進模既是將多個復雜的工序分成若干個獨立小工序，連續(xù)依次沖壓，完成零件的生產(chǎn)，就如同大型生產(chǎn)線上的“流水線”。 (3) 模具的設計離不開工程軟件的應用，如 CAD（計算機輔助設計技術）， CAM（計算機輔助制造技術）， CAE（計算機輔助工程分析技術）等。這些工程軟件的應用大大的提高了模具設計的效率，降低了模具設計的誤差。同時，模具的研發(fā)也日益發(fā)展，許多企業(yè)都設立了研發(fā)部門，用于解決 模具生產(chǎn)中出現(xiàn)的各種問題，為模具的發(fā)展起到很大的推進作用。 (4) 智能化方面的發(fā)展也新近引出了新的加工方式 特種加工 （線切割、電火花）和數(shù)控加工。在智能控制方面，數(shù)控機床的應用將其展現(xiàn)的淋漓盡致，這個加工方式都可以綜合在一起，一次性完成。 (5) 模具的設計技術、制造技術 的快速發(fā)展，給制模技術的發(fā)展帶來曙光。其應用前景非?？捎^，如今的 3D打印技術，不僅在模具制造方面大量應用，而且在建筑、食品、生活等各個方面都得到應用。 (6) 進入 21 世紀，多媒體信息技術的迅速發(fā)展給制造業(yè)的發(fā)展也帶來了新的機遇，模具越發(fā)的多樣化“百家崢嶸”。 近幾年以來，我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，使我國成為世界上第二大經(jīng)濟體。在制造業(yè)方面我國所取得成就也是非常矚目的。其中，模具制造業(yè)迅速發(fā)展，從落后的模具制造國逐漸 發(fā)展成為模具生產(chǎn)國，模具創(chuàng)新國。隨著貿(mào)易全球化的發(fā)展趨勢，模具行業(yè)的競爭也越發(fā)的激烈，而競爭的本錢 來源有模具的制造質(zhì)量，這就進一步促進了模具行業(yè)的發(fā)展。模具的發(fā)展狀況在一定程度上決定著一個國家的工業(yè)發(fā)展水平。 。 模具的發(fā)展越發(fā)的邁向高端，智能化成為發(fā)展的必然趨勢。 （ 1） 模具會向著半自動化、全自動化發(fā)展。 （ 2） 精密復合模、多工位級進模越來越受到工業(yè)界的青睞，精密復合模適合于中、小批量、小型構(gòu)件的應用，且精度高、耗能少；而多工位級進模 適用于大批量構(gòu)件的生產(chǎn)，且方便投入到自動化生產(chǎn) 中，經(jīng)濟性能好、生產(chǎn)效率高。是模具發(fā)展的必然選擇，自動一體化發(fā)展。 （ 3） 塑料模具的的發(fā)展也越來越受到重視，尤其在日常用品上的應用尤為突出。 （ 4） 經(jīng)濟的快速發(fā)展，必然導致人們生活節(jié)奏的加快，因此，經(jīng)濟模式會逐漸發(fā)生轉(zhuǎn)變， 生活的快節(jié)奏促使經(jīng)濟的快節(jié)奏，快節(jié)奏的經(jīng)濟必然促使制造業(yè)的快速更新，**************設計說明書 3 例如機械設計中的快速建模、產(chǎn)品的速成制造等。同理，模具的快速建模、快速制造也尤為重要 ，因此，開發(fā)新技術，讓經(jīng)濟利益最大化是每個企業(yè)的最終目的。 （ 5） 在制造業(yè)，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，為了實現(xiàn)各個企業(yè)技術的快速對接，產(chǎn)品的互相利用，那么就必然需要一個共用的標準來衡量 標準件便是在造業(yè)的一個必備名詞，它的出現(xiàn)和制定給制造業(yè)帶來了很大的便捷，提高制造效率。 （ 6） 模具的材料也尤為重要，開發(fā)出性能更優(yōu)越的材料對模具的使用質(zhì)量有非常大的作用。 （ 7） 模具的設計和開發(fā)離不開計算機輔助軟件的運用。 （ 8） 加工的方法是影響加工質(zhì)量的重要因素之一，其中高速切削被很多企業(yè)看中。 （ 9） 隨著智能化的快速進展，模具行業(yè)也將面向智能化。 （ 10） 模具的智能化進展還相對緩慢，需要 做大量的研發(fā)。 1 利用文獻檢索的發(fā)方法，通過網(wǎng)路查查找模具設計的相關知識，以及機械設計的構(gòu)原理。 完成零件的設計，通過結(jié)構(gòu)設計和合理的模具，同時完成相關尺寸的計算。 在完成模具設計的期間，通過實踐調(diào)研，更多的去了解模具的設計理念、工作原理，未完成相關設計做好準備 。 在構(gòu)想好模具的設計方案后，進一步的完成模具整體框架的設計、模具零件圖的設計 。 **************設計說明書 4 第二章 零件沖壓生產(chǎn)經(jīng)濟性分析和沖壓工藝分析 產(chǎn)品的經(jīng)濟效益直接由產(chǎn)品的單間利潤和產(chǎn)品產(chǎn)量決定。 一般產(chǎn)品的 “成 本 =材料費 +加工費 +模具費”。從產(chǎn)品的成本夠成來看，很容易就看出提高經(jīng)濟效益的方法： ，提高材料的使用效率，在大多工件的加工中材料費都占有非常大的比重，因此提高材料的利用率顯得尤為重要。 ，使得加工工藝最優(yōu)化。良好的加工工藝會很大的提高加工質(zhì)量和加工效率，從而會帶來更高的經(jīng)濟效益，例如，適當改變加工工序數(shù)，提高零件的加工精度 ，從而大大提高零件的制造質(zhì)量，相應的，產(chǎn)品的經(jīng)濟效益變也會隨之大幅度的提高。 ，合理的安排加工方法對提高加工效 率有著很大的作用。每一個零件的有不一樣的設計理念，按材選件，因地制宜是每一個設計者都應該遵循的理念，這樣會讓利益最大化。 ，在產(chǎn)品的生產(chǎn)上，引進新型生產(chǎn)設備，提高生產(chǎn)效率，是提高經(jīng)濟效益的有效途徑之一。例如， 改善生產(chǎn)方式，引進自動化生產(chǎn)；利用數(shù)字化、智能化大大提高生產(chǎn)效益。 **************設計說明書 5 圖 1 零件 加工 圖 圖 1 所示 為撐板精簡圖， 材質(zhì)為 H62， 料厚為 ，未標注尺寸公差按177。 計算 。 通過初步觀察分析該，該零件有如下幾個加工關鍵部位： 2個翻邊孔、兩頭彎曲、最后落料，加工工序相對簡單，精度要求不高，但是，兩個翻邊 孔的設計需要大量的計算，以保證合理的設計要求，同時兩頭彎曲的尺寸也要充分保證。模具的選擇有精密復合模和多工位級進模兩種，為了滿足企業(yè)大批量的生產(chǎn)要求，故選用多工位級進模完成此次設計。 通過對零件的初步觀察分析，確定了該零件的幾個基本加工工序：首先完成零件的沖孔，然后在所沖孔的基礎上進行翻邊，接著將兩邊彎曲，最后落料整形，完成整套模具的設計。 查閱大量的文獻，不難得出：在模具設計中，零件的排樣圖非常重要，它直接絕定**************設計說明書 6 了沖裁工藝的可行性和零件的沖裁質(zhì)量 ， 通常零件的 排樣方法 有以下幾 種： 廢料 的零件 排樣 ：多 廢料 的零件 排樣是指在 零件的排樣設計過程中，為了更好地完成沖裁工藝，提高沖裁質(zhì)量，同時也是根據(jù)模具設計準則，需要在零件的四周都預留一定的 工藝廢料， 為了更好地完成沖裁。 的零件 排樣 ： 少廢料 的零件 排樣是指 為了提高模具經(jīng)濟效益，在不影響沖裁質(zhì)量的前提下，盡量減少沖裁廢料，提高材料利用率，故可以再零件的側(cè)邊不需要預留搭邊，此種沖 裁方式的設計可以大大的提高 材料 的 利用率。 的零件 排樣 ： 無廢料 的零件 排樣是指 再零件的工藝設計中，可以不產(chǎn)生工藝廢料，通過零件的自生便能夠完成沖裁的要求，此種沖裁使得材料的利用率幾近達到100%。 具體方案： 通過對 撐板 零件圖 的 分析 得出 ， 該 零件 圖的構(gòu)成 形狀 相對較簡單 ， 但為了提高力構(gòu)建的成品率，提高領零件的質(zhì)量，現(xiàn)擬采用多 廢料 的零件 排樣 方式 。 由于該件存在翻邊工藝，故要在翻邊前沖裁出相應的預留孔，因此必會 產(chǎn)生較 一定量的不可避免的 結(jié)構(gòu)廢料。 因此，現(xiàn)要提高 材料的利用率， 就要從減少工藝廢料著手，這就要求設計者設計出合理可行的沖裁方案?，F(xiàn) 擬提出如下排樣方案： 方案： 圖 2 排樣圖 沖裁模具的 排樣 圖決定了沖裁設計的全部，排樣得好壞 決定了材料的利用效率 進而決定產(chǎn)品的經(jīng)濟效率 。 材料利用率 ?： **************設計說明書 7 %100?? 消耗材料面積實際材料面積? 實際材料 利用效率 ： 沖裁使用掉的總 材料面積 減去 沖壓 零 件的 總 面積 所得的 差 值 即為 沖裁產(chǎn)生的 廢料。 通常我們所說的沖裁 廢料 一般可以歸納為兩類，一為工藝廢料，二為 結(jié)構(gòu)廢料 。結(jié)構(gòu)廢料在沖裁加工過程是不可避免的，其決定于所沖裁的 零件 的 結(jié)構(gòu)形狀，如 沖裁中常見的沖 孔 、翻邊等都會不可避免的切除一部分材料 。工藝廢料是 在沖裁加工過程中，由設計者控制的，根據(jù)模具的設計理念及機械加工原理，在沖裁的零件四周設計有一定的加工余量，以提高產(chǎn)品的成品率和設計的可行性。咋沖裁生產(chǎn)過程中，設計出 合理的排樣 圖尤為重要，它是提高材料利用率的有效手段。 根據(jù)沖裁的生產(chǎn)方式，計算尺寸的材料利用率 總? ： %100. ???? BL An總總? 式中 : A沖裁件面積（ 2mm ）； 總n 一卷卷料上所沖工件總數(shù)量； BL? 卷料長 ?寬（ 2mm ）。 材料利用率 1?? 。例如 η =60%，那么將有 40%的材料變成沖壓廢料。 通過對所設計的零件的尺寸進行 計算， 得出該撐板 的面積為 A? 350 2mm 。 條料寬度計算： B=45mm。 D沖件尺寸； 條料長度： L=3000mm 。 所以： %100. ???? BL An總總?=% 排樣 方法的選擇原則： ○ a 在沖裁加工設計中，排樣的設計多種多樣，但可以歸納危機類，其中當 沖裁件 較小時一般采用的條形板料都會按照條料的長度方向進行排樣設計。 ○ b 除了條形沖裁料外，還有一種產(chǎn)用的 卷料 也是沖裁中多選料，對于卷料 上的排樣，一般要從模具的生產(chǎn) 生產(chǎn)效率、 經(jīng)濟效率 、 安全性能、使用壽命等方面著手考慮并完成相關設計。 ○ c 通常的沖裁 卷料在 設計拍樣圖上都會考慮選擇 寬度 較大些的，這樣有利于沖裁的可行性，同時可相應的減小沖裁的間隙，以提高沖裁的可行性。 **************設計說明書 8 ○ d 在模具設計過程中，設計是多變的，合理的創(chuàng)新也許會改善沖裁效益，提高沖裁質(zhì)量。 **************設計說明書 9 第三章 沖孔 — 落料級進模零件的設計與計算 沖裁力： 在模具的沖裁過程中，模具的沖裁力是一個