【正文】 設(shè)計(jì)只設(shè)計(jì)落料沖孔復(fù)合模具，另外兩副模具不在本次研究范圍內(nèi)。采用復(fù)合模和單工序模混合沖裁，其模具結(jié)構(gòu)沒(méi)有連續(xù)模復(fù)雜，又能保證沖裁件的位置精度，生產(chǎn)效率很高，成本低，勞動(dòng)強(qiáng)度低，所以此方案最為合適。如果采用連續(xù)模生產(chǎn)，成本過(guò)高，且零件尺寸精度不能保證，因此不宜采用此方案。連續(xù)模雖然生產(chǎn)效率非常高，且容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和機(jī)械化，適合零件的大規(guī)模生產(chǎn)。由于此零件工序多，需要五副模具，模具設(shè)計(jì)和生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)效率較低，操作也不安全，勞動(dòng)強(qiáng)度大，故不宜采用此方案。(3) 沖孔—彎曲—彎曲—翻孔—落料，級(jí)進(jìn)模沖壓。(1) 落料—沖孔—彎曲—彎曲—翻孔，單工序模沖壓。其力學(xué)性能為σb=（370～500）Mpa，τ=（310～380）Mpa。Q235A為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，含碳量≤%,是低碳鋼的一種?？组g距大于2mm，所以符合沖裁要求。圖11 零件圖圖12 零件三維圖此工件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有落料、沖孔、彎曲、翻孔四道工序。但由于本人是應(yīng)屆畢業(yè)生,沒(méi)有實(shí)際設(shè)計(jì)和加工模具的經(jīng)驗(yàn)，只有書(shū)中的理論知識(shí)，說(shuō)明書(shū)中難免有錯(cuò)誤和不合理的地方，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。本書(shū)是密碼鎖體的落料沖孔復(fù)合模設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，結(jié)合模具的設(shè)計(jì)和制作，廣泛聽(tīng)從指導(dǎo)老師和同學(xué)的意見(jiàn)，經(jīng)過(guò)多次修改編制而成。一是全力開(kāi)展和推廣沖壓模具CAD/CAM,提高沖壓模具質(zhì)量，增加設(shè)計(jì)和制造的自動(dòng)化；二是大力發(fā)展沖壓模具加工設(shè)備，縮減制模周期，減少加工成本，提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力；三是加速模具標(biāo)準(zhǔn)化，工藝管理先進(jìn)、標(biāo)準(zhǔn)化程度高；四是大力研發(fā)沖壓模具新品種，新沖壓技術(shù)，新制造工藝和新沖壓材料；在中國(guó)，國(guó)家對(duì)模具工業(yè)相當(dāng)重視，把模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展作為機(jī)械產(chǎn)業(yè)的首要任務(wù)。初步掌握沖壓模具的步驟和方法，為實(shí)際工作打下良好的基礎(chǔ)。本次畢業(yè)課題為企業(yè)單位委托設(shè)計(jì)課題，具有非常重要實(shí)際設(shè)計(jì)和生產(chǎn)意義。沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素，只有它們相互結(jié)合才能得出沖壓件。沖壓模具就是將金屬批量加工成所需要零件的工具。家用電器、儀器儀表、辦公機(jī)械、自行車(chē)、生活器皿等產(chǎn)品中，也有大量沖壓件。全世界的鋼材中，大約有60～70%是板材，其中絕大部分是經(jīng)過(guò)沖壓制成零件。沖壓和切削加工相比較，具有生產(chǎn)率高，適合大批量生產(chǎn)、材料利用率高，可高達(dá)95%、保證產(chǎn)品尺寸精度穩(wěn)定、容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)先確實(shí)零件成型工藝，再進(jìn)行設(shè)計(jì)模具主要工藝計(jì)算、壓力機(jī)的選擇、模具零部件的結(jié)構(gòu)和尺寸計(jì)算等。密碼鎖體支架成型工藝及模具設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目錄摘要引言 1第1章沖壓件工藝性分析 2 2 3第2章沖壓工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的確定 4 4 4 4 4 5 5第3章模具工藝計(jì)算 6 6 6 6 7 7 7 8 8 9 9 9 凹模刃口尺寸計(jì)算 11 11 12 12第4章模具零部件設(shè)計(jì) 14 14 16 19 20 20 21 21 21 22 22 22 23 24第5章模具裝配圖 25致謝 26參考文獻(xiàn) 27附錄：英語(yǔ)原文及翻譯 28密碼鎖體支架成型工藝及模具設(shè)計(jì)摘要： 密碼鎖支架成型工藝的確定和模具的設(shè)計(jì)。該模具是倒裝復(fù)合模，作用是同時(shí)實(shí)現(xiàn)密碼鎖體支架的落料和沖孔，保證零件的精度和同軸度。關(guān)鍵詞：復(fù)合模；落料；沖孔；成型工藝 Forming technology and die design of code lock bracketAbstract: Designed to identify and lock bracket mold forming process. The die is a flip chip pound die, the function is to realize the blanking and punching of the cipher lock frame at the same time, to ensure the precision of the parts and the coaxial degree. The first design is indeed part molding process, then the main mold design process calculation, press to select, structure and dimensioning the mold parts and so on.Key words: pound die ；piercing ；blanking ；forming process ； 引言沖壓是一種非常優(yōu)秀的金屬加工方法，它是利用沖壓設(shè)備和沖壓模具，通過(guò)金屬塑性變形的原理，對(duì)金屬進(jìn)行加工，來(lái)獲得所需要的零件外形和尺寸精度。由于沖壓零件有相當(dāng)大的強(qiáng)度和剛度，且重量有輕，廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。民用方面，例如汽車(chē)的車(chē)身、油箱、底盤(pán)、散熱器片、鍋爐的汽包、電機(jī)、容器的殼體、電器的鐵芯硅鋼片等都是沖壓加工的。國(guó)防方面，飛機(jī)、坦克、槍彈、導(dǎo)彈、炮彈等產(chǎn)品，其中的零件采用沖壓的比例相當(dāng)大。沖模在沖壓生產(chǎn)中非常重要，沒(méi)有符合要求的沖模，沖壓的批量生產(chǎn)就無(wú)法進(jìn)行；沒(méi)有先進(jìn)的沖模，沖壓產(chǎn)品質(zhì)量的和尺寸精度就無(wú)法保證。沖壓模具正在成為一種越來(lái)越重要工藝裝備，沖壓模具的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)是衡量一個(gè)國(guó)家設(shè)計(jì)和制造水平的重要標(biāo)志之一。本次設(shè)計(jì)，我要綜合運(yùn)用和鞏固所學(xué)相關(guān)課程的基本理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí)，掌握沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)的基本方法和步驟，會(huì)查閱技術(shù)文獻(xiàn)和資料。在外國(guó)，許多模具企業(yè)將高新技術(shù)應(yīng)用于模具的設(shè)計(jì)和制造，主要體現(xiàn)在幾點(diǎn)。經(jīng)過(guò)幾十年發(fā)展，雖然我國(guó)模具技術(shù)已獲得到較大的進(jìn)步，但仍然不能滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需要，還需花費(fèi)大量資金向國(guó)外進(jìn)口一些模具，其原因是：一是專(zhuān)業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)程度低；二是模具品種少，效率低；三是制造周期長(zhǎng)，模具精度不高；四是模具計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)和制造發(fā)展不過(guò)快，沒(méi)用廣泛應(yīng)用于模具設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中。為了完成本次設(shè)計(jì)，本人通過(guò)查閱多方面的資料文獻(xiàn)，務(wù)必使內(nèi)容簡(jiǎn)單扼要，論述充分，其中夾雜有必要的數(shù)據(jù)，表格和插圖。第1章沖壓件工藝性分析沖壓零件圖： 如圖11所示；沖壓零件三維圖：如圖12所示；生產(chǎn)批量： 中批量；材料： Q235A；材料厚度： 2mm；技術(shù)要求: ；；未標(biāo)注圓角為R1，未標(biāo)注公差按IT14級(jí)確定。零件上有四個(gè)翻孔，兩個(gè)非圓形的沖裁，和兩次彎曲，同時(shí)是要保證尺寸和同軸度的精度要求，生產(chǎn)批量為中批量。工件的所用尺寸均為未標(biāo)注公差，按IT14級(jí)確定工件的公差，在IT11級(jí)以下，尺寸精度較低，普通沖裁完全能滿足精度要求。Q235A的強(qiáng)度和剛度較低，但韌性和塑性較好，有一定的伸長(zhǎng)率，具有良好的熱加工性；焊接性能；較好的沖裁成形性能。第2章沖壓工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的確定根據(jù)對(duì)沖壓件的工藝分析，知道其基本工序有落料、沖孔、彎曲、翻孔四道基本工序，按其零件的形狀來(lái)確定，可得如下幾種方案。(2) 落料—沖孔復(fù)合模沖壓＋單工序彎曲模沖壓＋彎曲復(fù)合模，復(fù)合模和單工序?；旌蠜_壓。方案（1）屬于單工序模沖壓。方案（3）屬于連續(xù)模沖壓。但由于本次零件的結(jié)構(gòu)尺寸比較大，同軸度要求高且中等批量生產(chǎn)。方案（2）屬于復(fù)合模和單工序?；旌蠜_壓。 根據(jù)分析采用方案（2）復(fù)合模和單工序?；旌蠜_壓最為合理。復(fù)合模分為正裝復(fù)合模和倒裝復(fù)合模。正裝復(fù)合模的優(yōu)點(diǎn)是沖裁件位置精度高，生產(chǎn)效率高；零件平整度高；下模上有廢料，難以及時(shí)清走；生產(chǎn)中安全性較差。因?yàn)榱慵秸纫蟛桓撸瑥膹U料排除操作安全性來(lái)考慮，選擇故選擇倒裝式復(fù)合模具。設(shè)計(jì)時(shí)，可以根據(jù)零件形狀、尺寸、模具的結(jié)構(gòu)形式，來(lái)確定不同的定位方式。控制條料的送進(jìn)方向采用活動(dòng)導(dǎo)料銷(xiāo)，控制條料的送進(jìn)步距采用活動(dòng)擋料銷(xiāo)定距。廢料切刀裝置通常在大型成型件切邊模中使用，用于將廢料切開(kāi)而卸料。彈性卸料裝置適用于零件板厚較小，卸料力小落料沖孔復(fù)合模，卸料力小，多采用彈性卸料方式，來(lái)保證零件的平整度。出件方式根據(jù)模具結(jié)構(gòu)不同而設(shè)計(jì)，出件方式也不同。滾珠導(dǎo)柱導(dǎo)套裝置，精度高、壽命長(zhǎng)、成本高，適合于高速?zèng)_模，級(jí)進(jìn)模，精密沖裁模等。本次設(shè)計(jì)模具導(dǎo)向精度要求不高，所以采用導(dǎo)柱和導(dǎo)套發(fā)滑動(dòng)配合。我們已知板料彎曲時(shí)，應(yīng)變中性層的長(zhǎng)度不變，因此可以根據(jù)彎曲前和彎曲后應(yīng)變中性層長(zhǎng)度不變的原則來(lái)確定彎曲件的毛坯長(zhǎng)度和尺寸。式中X0由文獻(xiàn)【1】表31查出。計(jì)算公式如下：d0=D2（h－－）式中 d0——預(yù)制孔直徑，d0為mm；D——翻邊后豎邊的中徑，D為mm；h——翻邊高度，h為mm；r——翻邊內(nèi)徑，r為mm；t——板厚，t為mm。圖31 工件展開(kāi)圖在沖壓零件的成本中，材料費(fèi)用占大部分，因此材料怎么經(jīng)濟(jì)利用是一個(gè)重要問(wèn)題。根據(jù)材料的利用情況，排樣又可分為有廢料排樣、少?gòu)U料排樣和無(wú)廢料排樣三種。有廢料排樣是比較常用，因?yàn)橛袕U料搭邊，這樣的排樣能保證沖裁件質(zhì)量高，沖模壽命長(zhǎng)，但材料利用率低。搭邊是排樣時(shí)兩個(gè)工件之間以及工件與板料沿邊之間留下的余料。搭邊還保證條料有一定剛度，便于送料。由文獻(xiàn)【1】表211參考選取得搭邊值：最終延邊搭邊值：a＝工件與工件之間的搭邊值：a1＝通過(guò)以上分析和計(jì)算得出圖32的排樣形式為最佳方案。零件與送料方向平行的最大尺寸為72mm。．4條料的利用率有cad軟件可求出沖裁件實(shí)際面積A0＝16438mm2板料面積A＝246＝18321mm2η＝A0/A＝16438/18321100%≈%32 排樣圖計(jì)算沖壓力的目的是為了選用合適的壓力機(jī)和設(shè)計(jì)模具。F0＝Ltτ式中 t——材料板厚，t為mm；τ——材料抗剪切強(qiáng)度，τ為Mpa；L——沖裁周長(zhǎng)，L為mm。（4）推件力:F推＝nK1 F沖＝2≈，n取2。選擇壓力機(jī)時(shí)主要考慮下述因素： （1）壓力機(jī)的類(lèi)型和工作方式是否適用于應(yīng)完成的工序；（2）壓力機(jī)是否符合安全生產(chǎn)和環(huán)保的要求； （3）壓力機(jī)的公式稱(chēng)壓力是否滿足應(yīng)完成沖壓的需要； （4）壓力機(jī)的裝模高度、工作臺(tái)面尺寸等是否適合所用的模具； （5）壓力機(jī)的行程次數(shù)是否滿足生產(chǎn)率的要求等；（6）、壓力機(jī)滑塊行程長(zhǎng)度應(yīng)保證毛坯順利放入，沖件能順利取出。表31 JD21100開(kāi)式雙柱固定臺(tái)壓力機(jī)技術(shù)規(guī)格規(guī)格數(shù)值規(guī)格數(shù)值公稱(chēng)壓力/kN1000工作臺(tái)尺寸/mm前后600滑塊行程/mm可調(diào)（10～120）左右1000滑塊行程次數(shù)/(次/min)75工作孔尺寸/mm前后300最大封閉高度/mm400左右420封閉高度調(diào)節(jié)量/mm85墊板尺寸/mm厚度100滑塊中心線至床身距離/mm325直徑200立柱距離/mm480模柄孔尺寸/mm直徑60滑塊底面尺寸/mm前后380深度80左右500模柄的壓力中心、模具的壓力中心、滑塊的壓力中心三者盡可能重合。對(duì)于復(fù)雜零件及多個(gè)凸模模具壓力中心的確定可采用解析法。計(jì)算方法是按比例畫(huà)出沖裁輪廓線或每個(gè)凸模刃口輪廓的位置，選定坐標(biāo)軸x、y；把圖形的輪廓線分成幾部分，計(jì)算各部分的長(zhǎng)度L1，L2，．．Ln或分別計(jì)算每一個(gè)凸模刃口輪廓的周長(zhǎng)。式中 X0，Y0為模具壓力中心的坐標(biāo)值，X0，Y0為mm；Ln——各部分周長(zhǎng)，Ln為mm；Xn,Yn——各部分重心坐標(biāo)值，Xn,Yn為mm。其外輪廓的壓力中心位于其幾何中心上，；，,不規(guī)則的小凸模的X4坐標(biāo)為132mm。 X0=(L1X1＋L2X2＋L3X3＋L4X4＋LnXn)/(L1＋L2＋L3＋L4＋L5)X0=（602＋269＋2＋2132＋）247。圖33 模具壓力中心圖、凹模刃口尺寸計(jì)算　　　　凸、凹模間隙對(duì)沖裁件質(zhì)量、沖裁力、模具壽命有很大的影響。　　（２）間隙對(duì)沖裁件尺寸精度的影響：間隙偏大時(shí):材料在拉伸狀態(tài)下分離，彈性恢復(fù)會(huì)使落料件的外形尺寸小于凹模刃口尺寸，使沖孔件的尺寸大于凸模刃口尺寸；間隙偏小時(shí)：材料在擠壓的狀態(tài)下分離，彈性恢復(fù)會(huì)使落料件的外形尺寸大于凹模刃口尺寸，使沖孔件的尺寸小于凸模刃口的尺寸。（４）間隙對(duì)模具壽命的影響：間隙偏小時(shí)：因沖裁力大，散熱條件差，擠壓狀態(tài)下工作，磨損快，所以模具壽命短；間隙偏大時(shí)：因沖裁力小，散熱條件好，拉伸狀態(tài)下工作，磨損小，壽命長(zhǎng)。對(duì)落料凹模尺寸計(jì)算，采用凸、凹模配和加工的方法來(lái)計(jì)算。凹模磨損后，凹模刃口尺寸都增加，都屬于A類(lèi)尺寸。由文獻(xiàn)【2】，得工件公差Δ。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表32。（1）對(duì)于小圓沖孔凸模，是圓形形狀，采用凸、凹模分開(kāi)加工的方法來(lái)計(jì)算。由文獻(xiàn)【1】，得工件公差Δ。校核：所有δp，δd滿足δp+δd≤ZmaxZmin。表33 小圓凸模刃口尺寸計(jì)算表基本尺寸公差凸模和凹模制造公差公式結(jié)果δp=δd=dp =（d+xΔ）0 δp dd =（dp+Zmin ）+δd 0+ 0 (2) 對(duì)沖工件上的不規(guī)則的大凸模和小凸模，采用凸、凹模配和加工的方法來(lái)計(jì)算。凸模磨損后，沖孔凸模刃口尺寸都減小，都屬于B類(lèi)尺寸?；鶞?zhǔn)件制造偏差取δ=Δ/4。表34 小凸模和大凸模刃口尺寸計(jì)算表基本尺寸公差基準(zhǔn)件制造偏差公式