【正文】 短模具的加工周期，降低生產成本，提高經濟效益和水平。除了簡單的模具外，制模本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 401339828 費是很高的。當批量不大時，模具費用在成本中所占的比例將會很大，這時應盡可能地采用結構合理而簡單的模具，以降低成本。應制定模具制造工藝規(guī)程，來指導模具加工的全過程，并用于模具生產過程中的生產組織。連續(xù)沖壓模是在沖床滑塊的一次行程中，按一次程序完成兩個或兩個以上工序 。，導柱模，導板模。上，下模的相對位置由壓力機來保證。一般有二導柱和四導柱的步排方式。導板模：用導板直接為凸模導向，對小孔沖模，可以同時保護小凸模，也可將導板導向與導柱導向連用。本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 401339828 。凸模，凹模又稱為上，下模，在著彎曲，拉深和成形模具中較多采用。定位零件主要包括擋料銷，定距側刃，導正銷，導料板，定位銷，定位板等。定距側刃：用于連續(xù)沖壓中條料送進是的定位。3．卸料，推件零件卸料零件用于從凸模周邊卸除坯料或廢料。推件動作的完成是由數個零件聯合動作完成的，故稱為推件裝置。推件裝置分為剛性和彈性兩種形式。主要用于保證凸模和凹模之間互相位置的準確性。2． 支持零件。主要包括上模座，下模座，固定板，墊板，模柄等。主要用于緊固，連接各種沖模零件，如 各種螺釘，圓銷等4． 供力零件。供力零件有彈簧，橡膠，空氣墊等。沖壓的過程簡單，生產效率高。沖壓出一定形狀的零件。第２章 沖壓件的材料以及材料性能　沖壓件材料的分類沖壓生產中常用的材料有金屬板料和非金屬板料 。其分類如下表所示：類別 牌號黑色金屬材料普通低碳鋼板 如 Q235優(yōu)質碳素鋼板 如 08F，10低合金結構鋼板 如 Q345 （16M）Q259 （09Mn2）電工硅鋼板 如 D12 D41不銹鋼板 如 1Cr18Ni9Ti 1Cr13其他有色金屬材料純銅板 如 TI T2黃銅板 如 H62 H68紫銅板鋁板 如 1050A (L3) 1035(L4) 3A21(LF21)鈦合金板 其他非金屬材料絕緣膠木板紙板纖維板塑料板橡膠板有機玻璃層壓板毛氈表 21 沖壓生產中常用的板料本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 401339828 　材料的性能普通碳素鋼主要用與平板制件或變形量小的簡單制件。黃銅板具有良好的蘇醒，較高的強度，教強的抗腐蝕性和很好的焊接性能。鋁板具有比重小，導電導熱性好，塑性好，以及在水或其他介質中有很好的耐腐蝕性等優(yōu)點。熱軋板是在加熱的狀態(tài)下軋制至規(guī)定的尺寸。冷軋板受軋制條件的限制，一般都是厚度小于 4mm 的薄板，他表面光潔，平正，厚度公差比較嚴格，在相同的拉延級別時，沖壓性能好于熱軋板。本次加工的零件是采用普通碳素鋼 Q235，厚度為 ，屬于冷軋鋼板。 屈服點（σS）是結構設計時強度取值的依據，表示鋼材在正常工作狀態(tài)允許達到的應力值。本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 401339828 Pro/Engineer 包括三維實體造型、裝配模擬、加工仿真 NC 自動編程，板金設計、電路布線、裝配管路設計等專有模塊，ID 訪求工程，CE 并行工程等先進的設計方法和模式。它的性能優(yōu)良、功能強大，是一套可以應用于工業(yè)設計、機械設計、功能仿真、制造和管理等眾多領域的工程自動化軟件包。Pro/Engineer 在今日儼然已成為 3D CAD/CAM 系統的標準軟件，廣泛應用于電子、機械、模具、工業(yè)設計、汽車、自行車、航天、家電、玩具等各行業(yè)。Pro/Enginee 是一套由設計至生產的機械自動化軟件，是新一代的產品造型系統，是一個參數化、基于特征的實體造型系統，并且具有單一數據庫功能。是目前世界上應用最廣的 CAD 軟件！第４章 零件的 pro/e 與 autocad 圖首先用 pro/e 作出零件的實體三維建模，過程如下：1．由零件的整體外型決定該零件建模的命令。首先建立實體，根據零件的尺寸做好旋轉面，可以得到旋轉體具體命令為：insert→protrusion→revolve,然后草繪出零件的剖面圖2．將旋轉體抽殼，得到一個厚度為 0。具體命令為：insert→，輸入抽殼的厚度為 3．使用切削命令生成腰形孔具體命令為：insert→，然后輸入切削的深度為 經過上述過程，得到零件的三維圖如圖 31 所示：本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 401339828 圖 31 張力盤實體圖　　然后再用 autocad 作出零件的二維圖，由于 autocad 的使用方法簡單，作圖過程在這里不在多說，該零件的 cad 圖如圖 32 所示：圖 32 張力盤 cad 圖第５章　模具設計與結構設計　零件的簡介張力盤是用在棉、毛、麻、絹、化纖的各種環(huán)錠細紗機捻線機上錠子與滾盤之間，作錠帶張緊之用的。具有優(yōu)良的動平衡性能，降低了因錠帶張力盤運轉不平衡造成的紗線捻度本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 401339828 不勻及掉帶等現象；更具有密封性能好、使用壽命長等特點　零件的工藝分析該張力盤一年的產量為 10 萬件，屬于大批量生產，材料為碳素結構鋼Q235，厚度為 。由該工件圖可以看到，工件需要內外緣同時翻邊，同時需要沖裁出腰形孔，且從變形的程度來看是屬于局部的淺拉深變形的成形件。由于該工件的年產量是 10 萬件，產品批量算比較大，所以采用一次成形不合理，而且采用級進模結構的話，模具設計會很復雜，設計過程中出現的問題也會很多。分析工件圖的結構后得出三套模具的設計如下：1，由于該工件需要內孔翻邊，翻邊前孔口斷面質量越好，就越有利于翻邊成形 。所以第一套模具為落料，沖孔 ，局部淺拉深復合模。所以第二套模具是腰形孔沖裁模。　復合模工藝與結構設計　復合模沖壓的工件圖由零件圖可知，第一套模具的工件圖如下圖所示： 圖 51本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 401339828 工藝參數的計算（ ）[1]以 下 資 料 參 考　毛坯尺寸的計算毛坯尺寸的確定方法很多，有等重量法，等體積法，等面積法等。所以此工件采用等面積法進行毛坯尺寸的計算。又因為毛坯是圓形的，即可得到毛坯的直徑由工件圖推知，將零件分成圓 ，圓環(huán) ，圓錐臺 三個簡單的幾何體。則毛坯的直徑hAD=+2*=。合理的排樣和選擇適當的搭邊值，是降低成本和保證工件質量及模具壽命的有效措施。考慮操作方便 以及模具結構簡單，所以采用單排排樣設計。 　　η= 100%nAbh式中　　　　A沖裁件面積（包括內形結構廢料） ；本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 401339828 　　　　 n一個進距內沖裁件數目所以本工件的材料利用率為：η= 100%= 100%=72%nAbh246D? 工序壓力的計算由公式（27）： = τF落 Lt式中 落料力（N）落 　 工件外輪廓周長， = =157mm LD? 　 材料的厚度， = 　τ材料的抗剪強度（ ） 。根據翻邊原理，翻邊后的直徑壁和圓弧部分就相當于彎曲，因而翻邊后的高度可采用彎曲毛坯尺寸的公式近似的計算，可得出孔徑公式為： 2()dDhrt??式中 　　　 翻邊孔線的直徑， = 　　　　　　 翻邊高度， =本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 401339828 　　　　　　 翻邊圓角直徑 =1mmt t所以預沖孔的直徑為：= mm=()dDhrt??(.243*)??再計算沖壓力，按式（211）： 　　　　　　　　 = τF沖 Lt式中 　　　 工件內輪廓的周長（mm） 。按式（435）： 　　　　　 bFKdt???拉式中 　　　 拉深力（N）拉 　　　　　 拉深件的直徑， =27mm；d 　　　　　 材料的厚度， = 　　 　　　 材料的強度極限（ ） ， =380b?aMPba 　　　　　 修正系數。工件的公差按 IT14 來計算。下面再計算各刃口的工作尺寸。所以 mm 的凸，凹模50???的制造公差由表 212 得 =， =。由于落料件尺寸等于凹模刃口尺寸 ，故應先確定凹模刃口尺寸，間隙取在凸模上所以凸模刃口尺寸的計算公式由式（23）得： 　　　　　　　　　　　　 ()Dx????A凹凹 0式中 　　　　 落料凹模刃口的基本尺寸，凹 　　　　　　 工件的制造公差A 　　　　　 因數，查表 213 得 =所以 　 = mm= mm ()D????凹凹 050.*62+（ ） ?的尺寸按凹模尺寸配制 ，保證其雙面間隙為 ~。所以的 凸，???制造公差由表 212 得 =， =。因數由表 2?凹 凸 maxZin13 查得， =。　　　　所以凸模刃口尺寸的計算公式由式（23）得： d??A凸0凸 （ +x）式中 沖孔凸模刃口的基本尺寸凸則：　　 =?凸0凸 （ ） （ *36）的尺寸按凹模尺寸配制 ，保證其雙面間隙為 ~。2Z本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 401339828 對于拉深模，如果工件的公差為 IT13 級以上，凸，凹模的制造公差為IT6~IT8 級 ；若工件的公差為 IT14 級以下，則凸，凹模的制造公差為 IT10 級。?pd查書附錄 D1 可查得 ， ?27?所以 ， 的工作尺寸為：= =max0(.75*)ddD????(.5*)???= =ppZ???的工作尺寸為：27?= =max0(.75*)ddD????(.75*)?? = =ppZ????其工作部分結構尺寸如下圖， 圖 545,　模具主要零件的結構設計本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 401339828 凹模結構的設計1．凹模刃口的形式 常用的凹模刃口形式有以下 （a） (b) (c)圖 55圖 a 為錐形刃口，沖裁件或廢料容易通過，凹模磨損后的修磨量較小。適用于要求不高，材料厚度較薄工件的沖裁。15圖 b，c 為柱形刃口筒形或錐形凹模。但孔容易積存工件或廢料，推件力大且磨損大。當 t＜，時，h=~6mm；當 t=~5mm 時，h=5~10mm ；當 t=5~10mm 時，h=10~15 時， a= ~ 。而對于落料凹模 mm 的刃口，由于工件50落料后就進淺拉深，而且本設計采用上卸料的形式，所以不用考慮板料卡在凹?？诘那闆r，所以可采用垂直的邊作為凹模的刃口形式。其結構下面另行設計。這里選用 T10A 卸料零件的設計1．卸料板的選用卸料板分為剛性卸料板和彈性卸料板。其卸料可靠，安全；但操作不方便，生產效率不高。彈性卸料板有敞開的工作空間，操作方便，生產效率高，沖壓前可對毛坯有預壓作用，沖壓后也可使平穩(wěn)卸料 。并且結構復雜，可靠與安全性不如剛性卸料板。由于彈性卸料模具操作時固定卸料模具方便，而且卸料時對條料施加的是柔性力，不會損傷工件的表面，所以實際設計時應該盡量采用彈性卸料板，只有在彈性卸料板卸料不足時，才用固定卸料板。本模具所加工的材料的厚度為 ，因此可采用彈性卸料板。卸料螺釘的長度和直徑的選用根據實際模具的結構的尺寸而定3．卸料元件的選用由于橡膠允許承受的負荷較大，而且安裝調整比較靈活方便，亦是沖模中彈性卸料、頂件及壓邊裝置常用的彈性元件。橡膠的材料是聚胺脂彈性體。第一個地方是彈性卸料裝置，第二個地方是下頂塊彈性壓邊裝置。 =（+1+5）工 作S工 作Smm=則 = mm，=~38mmH自 由 ~4（ ） *9取 =35mmH自 由由式（15）計算橡膠的裝配高度為： ~.9?裝 配 自 由（ ）所以 = mm=~..H裝 配 自 由（ ） ~.9*3（ ）取 =30mmH裝 配橡膠的斷面面積，在模具裝配時按模具空間大小確定。橡膠通過雙頭鏍柱裝配起來。所以本套模具的凸，凹模固定板厚度為：= mm=~~8H?凹（ ） *~8*（ ）本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 401339828 取其厚度為 14mm 墊板的設計沖裁凸模是否加墊板，應根據模座承壓的大小進行判斷。墊板的采用和厚度: 其承壓應力為: 2 MPad??????????由書末附錄得 HT200 模板的 為 90～140Mpa][p ?][p因此須采用墊板，墊板厚度取 10mm。由模具總體設計關系得知，其厚度可以與墊板厚度差不多。 凸模結構的設計1．凸模的結構形式常見的凸模結構形式有很多種類:圓形斷面凸模，非圓形斷面凸模和復雜形狀凸模等。圓形凸模的常用形式如下圖本科機械畢業(yè)