【正文】 2)(2 13)(2 14)(2 15)????? 凸模刃口尺寸為： m i n 0 0 m i n 0 0 1 m i n 0 0 2 m i n 0 0( ) ( ) ( ) ( ) ppppL Z mmH Z mmR Z mmR Z mm????????? ? ?? ? ?? ? ?? ? ? (2 16)(2 17)(2 18)(2 19)(2 20)????? 搭邊值確定 17 查 文獻(xiàn) [3]中 表知， 沖件之間 搭邊 值 為 ： 1 1 .8 1 .1 1 .9 8 2 mma ? ? ? ? 沖件與條料邊間搭邊為 ： 0 2 1 .1 2 .2 mma ? ? ? 排樣設(shè)計(jì) 排樣擬采用以下兩種方式 ， 工件間及工件與調(diào)料邊之間 搭邊值 分別為 2mm和 ,如 圖 ２－２ 所示 ： 為使 得進(jìn)位與模具制造的簡單與方便，零件與條料左右兩邊的搭邊值調(diào)整為,零件間的搭邊值調(diào)整為 2mm。R 1 0 .1 。 ( ) 14 24 68dpdpZ Z Z Z m mm m Z Z m m????? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?則 所以宜采用凸凹模 分別 加工法制造凸 、 凹模 查表知，其對應(yīng)的 x 值如下： 1212 5L L L xR R x??? ???? ?、 、 ?0. 01 0. 01000. 01 0. 011 0 00. 01 0. 012 0 00. 01 0. 011 0 00. 01 0. 012 0 0( 22 .6 5 ) 22 .3 5( 2. 1 ) 1. 9( 3. 6 ) 3. 4( 3. 1 ) 2. 95( 4. 1 ) 3. 95dddddL x mmL x mmL x mmR x mmR x mm??????????? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? (2 1)(2 2)(2 3)(2 4)(2 5)????? 16 凹模刃口尺寸為： 00m in 14 14001 m in 14 14002 m in 14 14001 m in 14 14002 m in 14 14( ) ( ) ( ) ( ) ( ) pppppL Z mmL Z mmL Z mmR Z mmR Z mm??????????? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?? ? ? (2 6)(2 7)(2 8)(2 9)(2 10)????? 2） 沖孔 凸 、 凹模刃口尺寸確定 沖孔工序基本尺寸有： 122 2 .5 0 .1 5 。 3） 方案的確定 綜上所述， 比較方案一與方案二，對于所給零件，由于 零件 孔邊距較小，最小為 ， 如采 用復(fù)合 模 沖壓，模具結(jié)構(gòu)相對 復(fù)雜， 加工難度高 ，所以根 據(jù)零件性質(zhì)故采用 級進(jìn)模 加工。但級進(jìn) 15 模輪廓尺寸較大，制造較復(fù)雜，成本較高，一般適用于大批量生產(chǎn)小型沖壓件。級進(jìn)模比單工序模生產(chǎn)率高，減少了模具和設(shè)備的數(shù)量，工件精度較高，便于操作和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。復(fù)合模主要用于生產(chǎn)批量大、精度要求高的沖裁件。復(fù)合模的特點(diǎn)是生產(chǎn)率高，沖裁件的內(nèi)孔與外緣的相對位置精度高，沖模的輪廓尺寸較小。工件精度要求不高，主要工序有沖三個(gè)小孔，沖中心孔，落料。 且級進(jìn)模把沖孔和落料分兩 步在不同位置上進(jìn)行，內(nèi)輪廓與外輪廓之間的形位公差不易保證。 級進(jìn)模是一種多工位、效率高的一種加工方法。復(fù)合模主要用于生產(chǎn)批量大、精度要求高的沖裁件。 復(fù)合模的特點(diǎn)是生產(chǎn)率高，沖裁件的內(nèi)孔與外緣的相對位置精度高，板料的定位精度要求比級進(jìn)模低，沖模的輪廓尺寸較小。 當(dāng)工件的平整度要求很高時(shí)，一般應(yīng)采用正裝復(fù)合模。 當(dāng)工件較厚（一般 大于 5mm） 、外形尺寸較大（一般大于 250mm） 時(shí)，不僅沖壓力大，而且模具尺寸大，不宜采用連續(xù)模。 連續(xù)模和復(fù)合模的生產(chǎn)效率較高，單工序的模的生產(chǎn)效率較低但模具結(jié)構(gòu)簡單。 14 如果工件上的內(nèi)孔與外形的相對位置精度要求較高，應(yīng)盡可能采用復(fù)合模。 方案三：采用級進(jìn)模生產(chǎn) 。 1） 沖壓模 方案種類 該工件包括落料、沖孔兩個(gè)基本工序，可有以下三種工藝方案： 方案一：采用單工序模生產(chǎn)。 加工方案比較 與確定 沖壓模的優(yōu)點(diǎn)在這樣的對比下很快就顯現(xiàn)出來了，首先它結(jié)構(gòu)，加工方法簡單，效率高，工藝也很簡單，操作更是沒有任何難度，可 以用不動(dòng)腦子來形容它的操作過程，基本上可以說正常情況下只要進(jìn)行安全知識(shí)培訓(xùn)就可以了，不用操作技能培訓(xùn)。 4）尺寸精度 零件尺寸屬于 IT13 級 ~IT14 級。 2）工件結(jié)構(gòu) 如圖所示，該零件結(jié)構(gòu)形狀簡單對稱，零件可分為沖孔落料兩部分，故考慮采用 級進(jìn)模先沖孔，后落料兩 次沖壓成形。 ，判定該尺寸能否使用普通精度模具進(jìn)行加工。 2） 沖裁件精度的判別 沖裁件上標(biāo)注的尺寸按精度判別要求可分為三類：輪廓尺寸、內(nèi)孔與內(nèi)孔之間的尺寸以及內(nèi)孔與外輪廓之間的尺寸。 1） 沖裁件結(jié)構(gòu)工藝性判別 結(jié)構(gòu)工藝性判別的實(shí)質(zhì)是將工件圖中的圓角半徑、小孔尺寸、懸臂與凹槽尺寸、孔邊距、孔間距等幾何特征量與相應(yīng)的工藝參數(shù)極限值進(jìn)行比較，從而確定工件的形狀的結(jié)構(gòu)是否適應(yīng)于沖裁加工。 圖 21 零件圖 最后，從尺寸標(biāo)注中可知，該零件最大尺寸為 ,寬為 8mm，最小圓角R1， 內(nèi)輪廓 與外輪廓之間有形位公差要求 ，但要求不高 。的尖角，易磨損。 料厚為 ，屬薄料，受縱向力易翹曲。 12 第 2章 工藝分析 設(shè)計(jì)計(jì)算 本設(shè)計(jì)零件作 用與特點(diǎn)分析 本設(shè)計(jì)的零件是 雙金屬 片，其外觀及尺寸 如 圖 ２－ 1 所示。 4） 進(jìn)行模具具體零部件的設(shè)計(jì)與選用，包括各零部件的結(jié)構(gòu)形式、具體尺寸、材料等進(jìn)行確定。 初 定采用何種 結(jié)構(gòu) 或措施 來減少零件尖角對模具的磨損，增加模具壽命。 擬采用方案 針對上述問題，本設(shè)計(jì)擬采用如 下方案 進(jìn)行設(shè)計(jì) : 1） 通過對比各種加工方案的優(yōu)劣，初選定 是 否用沖壓 來制造 該雙金屬片 。如呆國內(nèi)汽車模具企業(yè)能承攬轎車車身覆蓋件模具的 30％，國內(nèi)車身模具業(yè)就能跨越目前的狀況，迅速趕上國內(nèi)汽車發(fā)展水平，如果能 承攬其 50％以上，將會(huì)對汽車模具行業(yè)產(chǎn)生巨大推動(dòng)作用，使我國汽車模具行業(yè)迅速進(jìn)入世界先進(jìn)行列，模具工業(yè)一定要承擔(dān)起汽車、轎車大型覆蓋件模具的設(shè)計(jì)能力，為我國汽車行業(yè)快速進(jìn)入世界先進(jìn)行列發(fā)揮應(yīng)有的作用，除汽車行業(yè)之外家用電器，建筑材料、化工及儀表等行業(yè)對模且也有大量需求。由于中國勞動(dòng)力便宜，技術(shù)水平尚可，市場需求人，世界制造業(yè)的巨頭紛紛到中國投資建廠，因此，中國今后將成為世界制造業(yè)的中心，機(jī)器制造業(yè)及電力行業(yè)等的發(fā)展必然給特殊鋼市 場帶來更 大 的需 求 [11]。日前國內(nèi)模具行業(yè)的結(jié)構(gòu)改革步伐日益加快，三資企 業(yè)．民營企業(yè)得到了很大程度的發(fā)展，其中南方地區(qū)模具工業(yè)由于本地區(qū)工業(yè)發(fā)展水平較高所以較北方發(fā)展快，但在整個(gè)模具設(shè)計(jì)制造水平和標(biāo)準(zhǔn)化程度上，與美國、歐訓(xùn)、日本等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)相比還存在相當(dāng)大的差距。國內(nèi)模具生產(chǎn)水平低，模具的價(jià)格只有發(fā)達(dá)同家的 1／ 5 到 1／ 3 這種相對比較低的價(jià)格成為國內(nèi)模具進(jìn)入國際市場井與國外模具競爭的豐要優(yōu)勢。 模具的發(fā)展與汽車上業(yè)的快速發(fā)展密切相關(guān)，其中汽車大型零件的注射模、儀表盤模具、車燈模具的發(fā)展對汽午行業(yè)的發(fā)展尤其重要。我國政府非常支持模具工業(yè)的發(fā)展，相關(guān)國家政策也向模具行業(yè)傾斜。模具生產(chǎn)對工藝技術(shù)裝備要求非常嚴(yán)格，模具是“效益放大器”，由模具生產(chǎn)出的產(chǎn)品價(jià)格將超過模具自身價(jià)格的幾十倍乃至上百倍，據(jù)統(tǒng)計(jì)全世界有關(guān)模具的年產(chǎn)值達(dá) 650 億美元。汽車行業(yè)的超高速發(fā)展給國內(nèi)模具企業(yè)帶來了前所未有的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，如何把握機(jī)遇、緊跟汽車工業(yè)發(fā)展的步伐，是擺在國內(nèi)模具上業(yè)面前的一個(gè)急待解決的問題。 汽車工業(yè)的發(fā)展為模具行業(yè)帶來了一個(gè)極大的市場，由于國內(nèi)模只技術(shù)含量低，高檔模具比重較小，所以中國模具行業(yè)的當(dāng)務(wù)之急就是大力提高模具產(chǎn)業(yè)的 10 技術(shù)水平，追求高精度、高效率、低成本，為小國汽車國產(chǎn)化服務(wù)，也為中同模具行業(yè)的發(fā)展尋找突破口 [9]。一個(gè)車款就需要制造 1200 多副模具。 在汽車生產(chǎn)中，包括 車身外體、發(fā)動(dòng)機(jī)、內(nèi)飾件等在內(nèi)的 90％以上的零部件需要依靠模具成形。在美國，日本等汽車制造業(yè)發(fā)達(dá)的國家，模具產(chǎn)業(yè)超過50％的產(chǎn)品是汽車棋具，而在我國，僅有約 1／ 3 的模 具 產(chǎn)品足在為汽車制造業(yè)服務(wù)，模具上業(yè)在我國尤其是汽車制造業(yè)集中的地區(qū) (長三角、珠三角及環(huán)渤海地區(qū) )還有很大的發(fā)展余地 [7]。到 2Q03 年，我國汽 車 產(chǎn)量超過意大利，巴西、墨西哥、韓國、西班牙和加拿大等 6 個(gè)國家，一舉躍居世界第 5，估計(jì) 2021 年已超過法國，成為世界上第 4 大汽車生產(chǎn)回；國家統(tǒng)計(jì)局還大膽預(yù)測：到 2021 年，中國汽車產(chǎn)量將超過德國，成為全球第 3 大汽車制造國 [6]。 我國汽車制造告業(yè)的迅速崛起，不僅使自身在國 民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中完成了從“配角”到“主角”的轉(zhuǎn)變，同時(shí)也為中國確立了世界汽車制造大國的地位。 世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國家?guī)缀鯚o一 例外地把汽車 產(chǎn) 業(yè)做為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。 9 我國模具業(yè)面臨的問題 汽車是重要的運(yùn)輸工具，是科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的標(biāo)志。級進(jìn)組合沖模已在美國汽車工業(yè)中普遍應(yīng)用，其優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)率高，模具成本低，不需要板料剪切，與多工位壓力機(jī)上使用的階梯模相比，節(jié)約 30%。 在自動(dòng)沖床上用級進(jìn)沖裁模或組合沖模加工轉(zhuǎn)子、定子板，或者應(yīng)用于插接件作業(yè)，都是眾所周知的沖壓技術(shù)，近些年來，級進(jìn)組合沖裁模在車身制造中開始得到越來越廣泛的應(yīng)用，用級進(jìn)模直接把卷材加工為成型零件和拉伸件。同時(shí)，虛擬制造等 IT 技術(shù)的應(yīng)用，也將推動(dòng)模具工業(yè)的發(fā)展 。目前，世界上汽車的改型換代 — 般約需 48 個(gè)月，而美國僅需 30 個(gè)月，這主 要得益于在模具業(yè)中應(yīng)用了 CAD/CAE/CAM 技術(shù)和三維實(shí)體汽年覆蓋件模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件。外形車身和發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的兩個(gè)關(guān)鍵部件，汽車車身模具特別是大中型覆蓋件模具，其技術(shù)密集，體現(xiàn)當(dāng)代模具技術(shù)水平，是車身制造技術(shù)的重要組成部分。模具的發(fā)展方向?yàn)椋? （ 1）充分運(yùn)用 IT 技術(shù)發(fā)展模具設(shè)計(jì)、制造。 當(dāng)前沖壓模具技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)三大特點(diǎn) [5]： 模具與壓力機(jī)是決定沖壓質(zhì)量、精度和生產(chǎn)效率的兩個(gè)關(guān) 鍵因素。與快速成型技術(shù)相結(jié)合的一些快速制模技術(shù)及相應(yīng)的快速經(jīng)濟(jì)模具具有很好的發(fā)展前景。鎂合金壓鑄模具目前雖然剛起步，但發(fā)展 前景好，有代表性。氮?dú)飧缀蜔崃鞯涝饕揽窟M(jìn)口，應(yīng)在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提高水平，形成標(biāo)準(zhǔn)并組織規(guī)?；a(chǎn)。 （ 4）主要模具標(biāo)準(zhǔn)件 目前國內(nèi)已有較大產(chǎn)量的模具標(biāo)準(zhǔn)件主要是模架、導(dǎo)向件、推桿推管、彈性元件等。 （ 3）大型精密塑料模具 塑料模具占模具總量近 40%，而且這個(gè)比例還在上升。 （ 2）精密沖壓模具 多工位級進(jìn)模和精沖模代表了沖壓模具的發(fā)展方向，精度要求壽命要求極高，主要為電子工業(yè)、汽車、儀器儀表、電機(jī)電器等配套。此類模具我國已有一定的技術(shù)基礎(chǔ)，已為中檔轎車配套，但水平還不高，能力不足，目前滿足率只有一半左右。汽車覆蓋件模具主要為汽車配套，也包括為農(nóng)用車、工程機(jī)械和農(nóng)機(jī)配套的覆蓋件模具，它在沖壓模具中具有很大的代表性，模具大都是大中型，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)要求高。目前發(fā)展最快、模具生產(chǎn)最為集中的省份是廣東和浙江，江蘇、上海、安徽和山東等地近幾年也 7 有較大發(fā)展。 近年，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加大，主要表現(xiàn)在，大型、精密、復(fù)雜、長壽命、中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度高于一般模具產(chǎn)品；塑料模和壓鑄模比例增大；專業(yè)模具廠數(shù)量及其生產(chǎn)能力增加；“三資”及私營企業(yè)發(fā)展迅速；股份制改造步伐加快等。 中國模具產(chǎn)業(yè)除了要繼續(xù)提高生產(chǎn)能力，今后更要著重于行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的調(diào)整和技術(shù)發(fā)展水平的提高。國外已有使用這種技術(shù)的機(jī)床在模具加工中應(yīng)用。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。 （ 3）模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng) 高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，對汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。 6 （ 2）高速銑削加工