【文章內(nèi)容簡介】 政策要點的決定》中，模具被列為機械工業(yè)技術(shù)改造序列的首位。 1997 年以來，又相繼把模具及其加工技術(shù)和設(shè)備列入《當前國家重點鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄》和《鼓勵外商投資產(chǎn)業(yè)目錄》。經(jīng)國務院批準，從 1997 年開始對部分模具企業(yè)實行了增值稅返還 70%的優(yōu)惠政策。所有這些國家對模具工業(yè)采取的優(yōu)惠政策也將對其發(fā)展提供有力支持。 未來十年模具技術(shù)發(fā)展方向 雖 然我國的模具工業(yè)和技術(shù)在過去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國外工業(yè)發(fā)達國家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國民經(jīng)濟高速發(fā)展的需求。 未來的十年，中國模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括： ①提高大型、精密、復雜、長壽命模具的設(shè)計制造水平； ②在模具設(shè)計制造中廣泛應用 CAD/CAE/CAM 技術(shù)； ③大力發(fā)展快速制造成形和快速制造模具技術(shù)； ④在塑料模具中推廣應用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù)； ⑤提高模具標準化水平和模具標準件的使用率； ⑥發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進的表面處理技 術(shù)； 寧波大紅鷹學院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 9 ⑦逐步推廣高速銑削在模具加工的應用； ⑧進一步研究開發(fā)模具的拋光技術(shù)和設(shè)備； ⑨研究和應用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程； ⑩開發(fā)新的成形工藝和模具。 1 第 2 章 設(shè)計任務書及產(chǎn)品圖 技術(shù)要求： 產(chǎn)品圖詳見圖 21 ，材料： Q235A2 未注公差按照 IT13 圖 21 寧波大紅鷹學院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 11 零件的 3D 圖： 靜線框圖如圖 22 所示： 圖 22 3D 渲染圖 如圖 23 所示 ： 圖 23 1 第 3 章 零件的工藝分析 如上圖所示，此制件為簡單型冷沖件，形狀比較簡單。需要沖孔落料兩道工序完成加工。 首先定義沖裁： 沖裁是利用安裝在壓力機上的沖裁模，使材料產(chǎn)生分離的沖壓工序，包括落料、沖孔、切口、剖切、切斷等。 分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性 該零件形狀較為簡單，規(guī)則。 該零件底面的平面度要求比較高在進行模具設(shè)計的同時需要注意在這方面把好關(guān)。 沖件有尺寸要求 該產(chǎn)品中間有孔。 制件的材料為 Q235，沖裁性能好。 在整個模具的設(shè)計工程中，模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計安排的是否合理將極 大的影響整副模具的使用性能。此工件需要沖孔落料，成型兩個工序。材料為 Q235，具有良好的沖壓性能，適合沖裁。工件結(jié)構(gòu)相對簡單，工件尺寸精度較低，普通沖裁完全能滿足要求 分析公差和表面粗糙度 公差 該零件上的尺寸公差均有要求，按照其公差要求進行計算。 表面粗糙度 此制件未作特殊要求。 3）被沖材料為 Q235，沖裁性能比較好。材料的厚度在 2mm，具有足夠的塑性、較低的屈服極限和較高的彈性模量。 根據(jù)以上分析的結(jié)果。此件的沖裁工藝性良好，適合沖裁和成型。工件結(jié)構(gòu)相對簡單，工件尺寸精度較低，普通 沖裁完全能滿足要求 . 寧波大紅鷹學院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 13 第 4 章 沖壓工藝方安的制定 方案一、先落料再沖孔，采用兩幅副模具。 方案二、沖孔落料一副膜。 方案三、先沖孔再落料，在沖孔采用一級進模。 方案一、方案三、的模具結(jié)構(gòu)復雜，生產(chǎn)率高，即不能能滿足要求又不經(jīng)濟。 第 5 章 模具結(jié)構(gòu)形式的論證和確定 分析該制件的結(jié)構(gòu)特征后，初步確定沖壓工序：采用兩幅幅模具加工。 一副沖孔落料模。足以滿足制件的精度要求。 因為級進模因為成本偏高，難度加大，所以不考慮。 第 6 章 胚料形狀和尺寸的確定 寧波大紅鷹學院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 14 圖 61 毛胚尺寸的計算 據(jù) 上圖 61 所示，此工件比較簡單，尺寸上圖都以標注。毛呸的尺寸 L 為 毛呸長度方向尺寸 L1 L1=40 寬度方向尺寸 L2=30 產(chǎn)品的厚度尺寸為 經(jīng)過計算，該彎曲件的毛胚尺寸為 . 條料寬度的確定 : 排樣圖既要在冷沖壓工藝規(guī)程中反映出來，以指導沖壓生產(chǎn)，又要在模具裝配的右邊反映出來，在模具加工和裝配中起參考作用，所以畫排樣圖是冷沖壓工藝和模具設(shè)計中極為重要，且技術(shù)性很強的設(shè)計工作。 排樣的方法有很多，如：直排、斜排、直對排、混合排、多行排，等等。方式。中和此制件的特點和加工工藝要 求，和經(jīng)濟性的考慮，采用直排較為可行。 條料寬度的確定如圖 62 所示 : 寧波大紅鷹學院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 15 圖 62 查表 2－ 6 得， a= 1a =,考慮此制件的特殊性，取 a= 1a = =（ 40+） ?? 式中： B=料寬基本尺寸 l=條料寬度方向制件輪廓最大尺寸 n=側(cè)刃個數(shù) b=側(cè)刃切料寬度 ? =條料剪切公差，見表 27， 28 此處查表得 ? = 附表 61 寧波大紅鷹學院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 16 表 61 毛胚排樣圖 毛坯排樣圖如圖 63 所示 寧波大紅鷹學院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 17 圖 63 第 7 章 模具工作零件刃口尺寸計算 凸模和凹模刃口尺寸直接決定工件的尺寸和模具間隙的大小，是模具上最重要的尺寸。 刃口尺寸計算的基本原則 由于沖孔落料件都是測量其光亮帶部 分的尺寸，而沖孔的光亮帶是凸模擠入而形成的，落料的光亮帶是落料件擠入凹模型孔形成的，故沖孔時孔的尺寸由凸模決定，落料時的外形尺寸由凹模決定。 由于沖裁時凸、凹模的磨損，使凸、凹模實體尺寸變小，故在設(shè)計凸、凹模尺寸時應考慮凸、凹模的磨損方向，使其磨損之后還能保證沖件尺寸的要求。 考慮凸、凹模制造公差的方向，確定凸、凹模的基本尺寸。 其凸、凹模制造公差為： m a x m in , , Z Z Z Z? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?凸 凹 凸 凹＋ 刃口尺寸計算公式： （ 1）、沖孔磨后變小的公式： ? ?? ?0m inm in 0b b xb b Z????? ? ???凸凹凸凹 凸 （ 2）、落料磨后變大的公式： ? ?? ?m ax 00m inA A xA A Z????? ? ???凹凸凹凸 凹 寧波大紅鷹學院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 18 按以上（ 1）、（ 2）之法可得出： （ 3）、沖孔磨后變大的公式： ? ?? ?m ax 00m ina a xa a Z????? ? ???凹凸凹凸 凹 （ 4）、落料磨后變小的公式： ? ?? ?0m inm in 0B b xB b Z????? ? ???凸凹凸凹 凸 （ 5）、 C 是磨后不變的尺寸，其公式為 ? ?m in /2 8C C C ?? ? ? ? ?凸 凹 以上各式中： b凸 、 b凹 、 A凹 、 A凸 ―― 為凸、凹模基本尺寸 maxA 、 minb ―― 為最大、最小極限尺寸 minZ ――為最小初始間隙 ? ――為工件公差 x ――精度等級系數(shù)，并有：（高于） IT11 時x=1。IT11~IT13 時 x=。(低于 )IT13 級時， x= ?凸 、 ?凹 ―― 凸、凹模制造公差 具體的計算如下： 查表確定初始間隙 計算凸、凹模制造公差 0 . 4 0 . 4 0 . 0 4 0 . 0 0 1 60 . 6 0 . 6 0 . 0 4 0 . 0 0 2 4Z m mZ m m?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?凸凹 寧波大紅鷹學院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 19 圖 71 代入公式計算各尺寸 未注公差均按 IT14 級計算。 尺寸Ⅰ 45 mm 為落料磨后變大 ? ＝ ? IT14? x= ? ?? ?0. 006 0. 006m a x 0 000 00m in 0. 004 0. 004( 45 ) ( ) A A x XA A Z??? ?????? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?凹凸凹凸 凹 尺寸 2 6 mm 為落料磨后變大 ? ＝ ? IT14? x= ? ?? ?0 0. 006 0m in 0 0. 040. 06 0m in 0 0. 0040( 6 ) ( ) B b x XB b Z??? ??? ??? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?凸凹凸凹 凸 第 8 章 壓力計算及壓力中心的計算 落料周邊總廠 L1=150 中間沖孔總長 L2=39 圖 81 寧波大紅鷹學院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 20 沖裁力的計算 在沖裁模設(shè)計中，沖壓力是 指沖裁力、卸料力、推件力和頂件力的總稱。它是沖裁時選擇壓力機，進行模具設(shè)計、校核模具強度和剛度的重要依據(jù)。 沖裁力是沖裁過程中凸模對板料的壓力，它是隨凸模行程而變化的。對沖裁力有直接影響的因素主要有板料的力學性能、厚度與沖裁件的輪廓周長。平刃口沖裁力可按下式計算： ??KLF? （公式 312） 式中 F —— 沖裁力（ N ）； L——