【正文】 ne the solution. It focuses on the process of forming colonies materials. Focuses on the die size determine the size of the edge, forming force calculation, design selection and mold structure stamping equipment, a variety of standard and nonstandard parts selection and the selection of mold material, etc., to understand the structural properties and the use of the material requirements . The use of CAD, CATIA, UG and other software to mold threedimensional design, virtual assembly, stamping simulation work processes. With this graduation project aims to deepen the knowledge of control, prehensive utilization of what they have learned. Especially for the use III of the best science expertise embodied. The difficulties and doubts encountered the problem in the design, can be resolved through access to relevant information, facilitates the training of the ability of independent problem solving. The multiposition progressive die is developed a highprecision progressive die in general, based on high efficiency, long life of the mold, the III mold is an important representative of technologyintensive, and is one of the main direction of future development of the die . Keywords: mold， stamping parts， punch， die， punch and die 第 1 頁 前 言 自 20世紀(jì)以來，國家的汽車制造業(yè)就迅速壯大起來，從上海大眾到廣東東風(fēng)，從上海通用汽車到天津吉利，由原來釀酒的四川五糧液集團(tuán)進(jìn)軍汽車模具產(chǎn)業(yè)，一股涉及行業(yè)內(nèi)由大型卡車到小型汽車生產(chǎn)的調(diào)整之風(fēng)驟然興起，老牌汽車與新型轉(zhuǎn)型產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)的市場競爭，促進(jìn)國內(nèi)經(jīng)濟(jì)快速高效的發(fā)展，隨著國家政策的強(qiáng)力推進(jìn)，國內(nèi)汽車發(fā)展形勢一片大好。大到飛機(jī) 、汽車，小到茶杯、釘子，幾乎所有的工業(yè)產(chǎn)品都必須依靠模具成型。模具在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品開發(fā)能力，所以模具又有“工業(yè)之母”的榮譽(yù)稱號。 板料沖壓成形以其生產(chǎn)效率高、操作簡單、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化處理過程，適合成批生產(chǎn)，深受廣大汽車生產(chǎn)企業(yè)的親睞；在材料消耗不多的情況下，既可以獲得強(qiáng)度高、剛度大、重量輕的零件，也可 得到其它加工方法難以實(shí)現(xiàn)加工的或無法加工的復(fù)雜形狀零件。 基于沖壓模具加工的特點(diǎn)，聯(lián)系本次設(shè)計(jì)，又由于汽車保險杠加強(qiáng)板是厚板料的成型件，形狀復(fù)雜，且難以加工，所以可引入沖壓模具來進(jìn)行加工，由于工件的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸較小，如果采用復(fù)合?；蛘呒夁M(jìn)模加工都難以保證其精度，故可采用單工序沖壓技術(shù)進(jìn)行加工。能達(dá)到、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價格低”的要求。所以采用如此加工辦法來加工，應(yīng)該考慮的沖壓件的批量的大小。 模具工業(yè)隨著社會的不斷發(fā)展，逐漸在人們的工藝裝備中變得不可或缺，要想工業(yè)水平的高速發(fā)展，模具行業(yè)需先行，如果一個國家的模具水平有限，那么這個國家2022屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 2 頁 的工業(yè)水平也是有限的。 沖壓模具是模具的重要組成部分，約占整個模具產(chǎn)業(yè)的 40%。但與其歐美國家相比，仍存在著較大的差距。對先進(jìn)技術(shù)的推廣促進(jìn)模具發(fā)張的中藥措施之一，運(yùn)用了 CAD 畫圖軟件對裝配圖繪畫和對重要零件工程圖繪畫，節(jié)約了手 工繪圖的時間，提高了制圖效率，縮短模具制造時間。 第一章 緒論 第一節(jié) 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義 隨著汽車工業(yè)的高速發(fā)展，人們對汽車內(nèi)外飾的要求也更高，保險杠最能彰顯汽車外形的藝術(shù)風(fēng)格，好的保險杠設(shè)計(jì)能使人賞心悅目，充分體會到美的享受。 冷沖壓技術(shù)發(fā)展已日益成熟，在查閱相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合零件成形工藝特點(diǎn)，制作成形模具，旨在大幅度提高勞動效率，降低成本。但如何改進(jìn)制造技術(shù)，提高生產(chǎn)效率，降低成本，提高產(chǎn)品在市場的競爭力已成為工業(yè)生產(chǎn)深入研究的課題，同時對提高后保險杠支架的生產(chǎn)效率具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。隨著車輛和電機(jī)等產(chǎn)品向輕量化方向發(fā)展，沖壓模的數(shù)量、壽命和復(fù)雜程度將提出越來越高的要求，其精度和復(fù)雜程度也將隨著相應(yīng)提高。所以沖壓模具 的設(shè)計(jì)與制造具有很強(qiáng)的時代進(jìn)步意義。 其目的是： 第 3 頁 (1)綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識，進(jìn)行一次冷沖壓模具設(shè)計(jì)工作的實(shí)際訓(xùn)練，從而培養(yǎng)和 提高學(xué)生獨(dú)立工作的能力。 (3)掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的基本技能，如計(jì)算、繪圖、查閱設(shè)計(jì)資料和手冊，熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。況且我今后要從事這個方面的工作，這次的設(shè)計(jì)也是一次很好的學(xué)習(xí)和鍛煉的過程。在設(shè)計(jì)過程中通過自學(xué)和老師的講解逐漸地掌握了相關(guān)的知識。 第二節(jié) 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的 本次設(shè)計(jì)課 題是對汽車保險杠的支架進(jìn)行沖壓工藝分析以及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文可以達(dá)到以下幾個目的： 一、 對自己的專業(yè)基礎(chǔ)知識，基本理論和基本技能掌握情況進(jìn)行一次全面的考核。 三、 總結(jié)自己這四年所學(xué)到的知識，全面回顧和總結(jié)，加深鞏固所學(xué)的專業(yè)知識，熟練掌握沖壓模具設(shè)計(jì)的全過程。如落料模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊 模、剖切模等。 2022屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 4 頁 （ 3）拉深模 是把板料毛坯制成開口空心件，或使空心件進(jìn)一步改變形狀和尺寸的模具。如脹形模、縮口模、擴(kuò)口模、起伏成形模、翻邊模、整形模等。 （ 2）復(fù)合膜 只有一個工位，在壓 力機(jī)的一次行程中，在同一個工位上同時完成兩道或兩道以上的沖壓工序的模具。 根據(jù)材料變形特點(diǎn)分類 可以大致分為落料模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊模、彎曲模、拉深模、成形模、壓花模、冷擠壓模等。沖壓通常是在 常溫下對材料進(jìn)行冷變形加工，且主要是采用板料來加工成形所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。 沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡稱沖模。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行；沒有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝就無法實(shí)現(xiàn)。主要表現(xiàn)如下。 (2)沖壓是由模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓材料的表面質(zhì)量，而模具的壽命一般較長，所以沖壓件的質(zhì)量穩(wěn)定，互換性好，具有“一模一樣”的特征。 (4)沖壓一般沒有切削碎料生成，材料的消耗較少，且不需其他的加熱設(shè)備，因而是一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。所以，只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點(diǎn)才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)利益。相當(dāng)多的工業(yè)部門越來越多地采用沖壓方法加工產(chǎn)品零部件，如汽車、農(nóng)機(jī)、儀器、電子、航空、航天、家電、及輕工等行業(yè)。不少過去用鍛造、鑄造和切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在大多數(shù)也被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。 沖模的缺點(diǎn)是模具制造要求高、制造復(fù)雜、周期長、制造費(fèi)用昂貴，因而在小批量生產(chǎn)中受到限制。 第五節(jié) 沖壓模具的現(xiàn)狀與未來的發(fā)展趨勢 沖壓模具現(xiàn)狀 隨著社會的不斷進(jìn)步創(chuàng)新，人們也逐漸認(rèn)識到模具在制造業(yè)中所起的重要作用，一個模具行業(yè)的水平高低已經(jīng)逐漸成為了衡量一個國家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志，并且在產(chǎn)品的質(zhì)量 保證和技術(shù)的改革創(chuàng)新中起著決定性的作用。 我國模具行業(yè)的產(chǎn)值上升到國際地三位，僅次于美國和日本，日本是全世界最大的模具產(chǎn)能大國，大約占了 40%左右。國外的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等方面 比較先進(jìn)，模具加工的制造精度較高，加工模具的復(fù)雜程度較高，模具的使用壽命和制造周期較短，與國內(nèi)相比較，存在的很大的優(yōu)勢，其工藝裝備穩(wěn)定性額可靠性較高。 2022屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 6 頁 自 20世紀(jì) 90年代至今，我國模具行業(yè)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，模具產(chǎn)業(yè)的平均增幅達(dá)到了 18%左右，模具的制造水平也有較大的提升，但是仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了中國的生產(chǎn)需求，如何進(jìn)一步的加快模具制造行業(yè)的建設(shè)，也是近幾年應(yīng)該重視的一個問題，目前，我國模具市場主要集中在長江珠三角一帶，在十一五期間，明確指示，應(yīng)該加過模具行業(yè)建設(shè)， 在注重產(chǎn)量的同時，更應(yīng)該注重模具的品質(zhì)，力求把中國打造成一個模具產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能大國。未來幾年我國模具的主要發(fā)展方向集中在汽車覆蓋件模具、精密沖壓模具、大型及精密塑料模具以及其他高技術(shù)含量的模具。 CAD、 CAE、 CAM的廣泛應(yīng)用，顯示了用信息技術(shù)和提升模具工業(yè)的優(yōu) 越性。 CAE技術(shù)的在歐美已經(jīng)逐漸成熟，對模具沖壓過程以及冷卻過程進(jìn)行分析，預(yù)測成形過程中可能發(fā)生的缺陷，及時修改，不僅提高了材料的利用率也提高了產(chǎn)品質(zhì)量。由于市場競爭的日益強(qiáng) 烈，產(chǎn)平更新?lián)Q代的速率逐漸加快，快速成型技術(shù)和快速制模技術(shù)出現(xiàn)在人們的視野之內(nèi)，并被廣大人們所認(rèn)可，應(yīng)用廣泛，取得了可喜的成果。與國內(nèi)的模具廠商相比較，國外的模具廠從生產(chǎn)到產(chǎn)品出售，都有自己獨(dú)特的管理方式，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)資源共享，制定了一系列的規(guī)范要求，滿足企業(yè)的生產(chǎn) 。在經(jīng)濟(jì)全球化的新形勢下，隨著資本、技術(shù)和勞動力市場的重新整合，我國裝備制造業(yè)在加入 WTO 以后，將成為世界裝備制造業(yè)的新基地。為了適應(yīng)用戶對模具制造的高精度、段交貨期、低成本的迫切要求，模具工業(yè)應(yīng)廣泛應(yīng)用現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)來加速模具工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，來滿足各行各業(yè)對模具這一基礎(chǔ)工藝設(shè)備的迫切需求，以實(shí)現(xiàn)我國模具工 業(yè)的跨越式發(fā)展。 采用計(jì)算機(jī)輔助工程（ CAE），沖壓成型從原來的對應(yīng)力應(yīng)變進(jìn)行有限元分析而逐步發(fā)展到采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行工藝過程的模擬與分析，以實(shí)行沖 壓過程中的優(yōu)化設(shè)計(jì)。為了適應(yīng)大批量、高效生產(chǎn)的需要，在沖壓模具和設(shè)備上廣泛應(yīng)用了各種自動化的進(jìn)、出料機(jī)構(gòu)。各種中小型沖壓件廣泛采用多任務(wù)位級進(jìn)模、多任務(wù)位或告訴壓力機(jī)。而沖壓加工中心的出現(xiàn)正標(biāo)志著沖壓向著自動化發(fā)展。就是智能化沖壓。材料性能抗拉強(qiáng)度為 410～ 450MPa ，材料的屈服強(qiáng)度為 340～ 420MPa ，斷后伸長率為： ≥ 21。在制定工藝的時候，應(yīng)考慮零件的使用要求和技術(shù)條件，該零件是安裝在汽車保險杠 上的一個配件，三維圖如上圖所示。 第二節(jié) 分析比較和確定工藝方案 該零件由落料、拉深和沖孔三道工序完成，故可以采用三種方案： 方案一：單工序沖裁，先落料在拉深然后再進(jìn)行沖孔； 方案二：采用組合模具，先落料和沖孔，然后在經(jīng)行拉深； 方案三：級進(jìn)模沖裁，即將多到不同性質(zhì)的沖壓工序按一定的工步順序 組合在一副模具中。的生產(chǎn)效率，但考慮沖裁件的結(jié)構(gòu)和沖壓模具的結(jié)構(gòu)，方案三制造起來比較復(fù)雜。 第三節(jié) 模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 考慮到該沖裁件的厚度，以 及保證之間的平面精度，采用剛性卸料裝置。 模架的選用，采用中間導(dǎo)柱導(dǎo)向的滑動導(dǎo)向模架。 kg 材料基礎(chǔ)價格 l Cost $/kg 材料額外價格 al Cost $/kg 廢料價格 lue Cost $/kg 可消費(fèi)價格 s Cost $ /blank 排樣結(jié)果圖 yout: 第 11 頁 步距 h mm 總產(chǎn)量成本 Of Production $ 條料寬度 pe mm 總廢料價值 p Value $ 材料利用率 tilization % 廢料率 ff % 旋轉(zhuǎn)角 on Angle deg 凈重 /件 ght / Blank kg 毛重 /件 eight / Blank kg 廢料重 /件 Weight / Blank kg 坯料周長 rimeter mm 最小沖裁力 ank Force ton 條料數(shù) of Coils 0() 總材料價格 /件 l / Blank $ /blank Report generated by ETA/DYNAFORMBSE, 圖 dynaform 生成排樣