【正文】 ng methods are workpiece. Because molds are mainly high volume production, and stamping die products can ensure the dimensional accuracy and quality, mo ld design and manufacture of primary consideration to the mold design can meet the design process the workpiece, can process a qualified parts, and, later, maintenance and storage is reasonable. In this design, not only to consider making the parts to make to meet the job requirements, but also to ensure its service life. Keyword: progressive die。因?yàn)槟＞叩纳a(chǎn)主要是大批量的生產(chǎn)，而且模具可以保證沖壓產(chǎn)品的尺寸精度和產(chǎn)品質(zhì)量，模具的設(shè)計(jì)與制造主要考慮到模具的設(shè)計(jì)能否滿足工件的工藝性設(shè)計(jì)，能否加工出合格的零件，以及后來(lái)的維修和存放是否合理等。其中以冷沖壓模、塑料模的技術(shù)要求和復(fù)雜程度較高。 I 摘要 隨著模具工業(yè)的迅猛的發(fā)展，模具設(shè)計(jì)與制造以成為一個(gè)行業(yè)，工業(yè)生產(chǎn)中普遍采用模具成型工藝方法，有效地保證了產(chǎn)品的生產(chǎn)率和質(zhì)量，使操作技術(shù)簡(jiǎn)化，還能省料、節(jié)能，獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。 由于產(chǎn)品的材料和工藝特性不同，生產(chǎn)用的設(shè)備也各異，模具種類繁多，但用的最為廣泛的大約有以下幾種：冷沖壓模、塑料成型模、鍛造模、精密鑄造模、粉末冶金模、橡膠成型模、玻璃成型模、窯業(yè)制品模、食品糖果模、建材用模等。 我的畢業(yè)設(shè)計(jì)是 級(jí)進(jìn) 模的設(shè)計(jì)，沖壓模具主要是將板料分離或成形而得到制 件的加工方法。在本次設(shè)計(jì) 中， 不僅要考慮要使做出的零件能滿足工作要求，還要保證它的使用壽命。 Technological efficiency。前幾年的精密沖壓主要市是指對(duì)平板零件進(jìn)行精密沖裁，而現(xiàn)在，除了精密沖裁外還可兼有 精密彎曲、拉深、壓印等，可以進(jìn)行復(fù)雜零件的立體精密成形。 由于引入了 CAE， 沖壓成形已從原來(lái)的對(duì)應(yīng)力應(yīng)變進(jìn)行有限元等分析而逐步發(fā)展到采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行工藝過(guò)程的模擬與分析，以實(shí)現(xiàn)沖壓過(guò)程的優(yōu)化設(shè)計(jì)。 此外，對(duì)沖壓成形性能和成形極限的研究，沖壓件成形難度的判定以及成形預(yù)報(bào)等技術(shù)的 發(fā)展，均標(biāo)志著沖壓成形以從原來(lái)的經(jīng)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)分析階段開(kāi)始走上由沖壓理論指導(dǎo)的科學(xué)階段，使沖壓成形走向計(jì)算機(jī)輔助工程化和智能化的發(fā)展道路。這樣，就使沖壓生產(chǎn)既適合大量生產(chǎn)，也同樣適用于小批生產(chǎn)。 沖壓加工的作用和地位 本課題設(shè)計(jì)的目的就是綜合利用所學(xué)的知識(shí)，有一個(gè)全面的了解來(lái)提高應(yīng)用能力水平，給以后工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 首先，良好的沖裁工藝性能保證材料消耗少，工序數(shù)目少，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而壽命長(zhǎng)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)單等。單工序模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量較輕，制造簡(jiǎn)單，成本低廉，沖裁件精度差，需用模具、壓力機(jī) 和操作人員較多，勞動(dòng)量較大。采用復(fù)合模，沖壓工件尺寸精度較高，工件平整，同軸度、對(duì)稱度及位置度誤差小，在一次行程內(nèi)可完成兩個(gè)以上工序，大大提高了生產(chǎn)率，但對(duì)模具制造精度要求較高，由于復(fù)合模要在一副模具中完成幾道沖壓工序，結(jié)構(gòu)一般要比單工序模復(fù)雜，同時(shí)模具的強(qiáng)度、剛度、可靠性也將隨之下降。因此模具的制造成本也就提高了，制造周期相對(duì)延長(zhǎng)，維修也不如單工序模簡(jiǎn)便。 目前，國(guó)內(nèi)模具工業(yè)發(fā)展很快，其產(chǎn)值已超過(guò)機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。據(jù)預(yù)測(cè)，未來(lái)我國(guó)將成為世界的制造中心，這更加給模具工業(yè)帶來(lái)前所未有的發(fā)展機(jī)遇和空間。許多模具還需要進(jìn)口，模具制造 高級(jí) 人才也供不應(yīng)求。 為滿足模具制造業(yè)對(duì)技術(shù)工人的需求，很多職業(yè)技能培訓(xùn)學(xué)校都開(kāi)設(shè)了模具制造相關(guān)專業(yè)，而目前我國(guó)模具制造工還沒(méi)有成為獨(dú)立的專業(yè)工種，還沒(méi)有統(tǒng)一的模具制造專業(yè)教學(xué)大綱和教材，也沒(méi)有統(tǒng)一的技能鑒定標(biāo)準(zhǔn)，各學(xué)校和企業(yè)都只能在摸索中自行組織安排，這種狀況顯然不利于該專業(yè)的發(fā)展和人才培養(yǎng)的規(guī)范性。在這種情況下， 用戶對(duì)模具制造的要求是交貨期短、精度高、質(zhì)理好、價(jià)格低。 模具產(chǎn)品將日趨高精度化、大型化、復(fù)雜化 模具產(chǎn)品成形零件的日漸大型化，以及由于高效率生產(chǎn)要求的一模多腔 (塑封模已達(dá)到一模幾百腔 )使模具日趨大型化。 多功能復(fù)合模具將進(jìn)一步發(fā)展 新型多 功能復(fù)合具是在多工位 復(fù)合模 基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的。通過(guò)這種多勸能模具生產(chǎn)出來(lái)的不再是單個(gè)零件，而是成批的組件。 熱流道模具在塑料模具中的比重將逐步提高 由于采用熱流道技術(shù)的模具可提高制作的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)省制作的原材料和節(jié)約能源，所以廣泛應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)是塑料模具的一大變革。國(guó)內(nèi)近幾 年已開(kāi)始推廣應(yīng)用，但總體 還達(dá)不到 10%，個(gè)別企業(yè)已達(dá)到 20%30%。 . 模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛 使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，而且能提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本。為此，首先要制訂統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)；其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)，提高標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量、降低成本；再次是要進(jìn)一步增加標(biāo)準(zhǔn)件規(guī)格品種，發(fā)展和完善聯(lián)銷(xiāo)網(wǎng)，保證供貨迅速。對(duì)于模具鋼來(lái)說(shuō)，要采用電渣 重熔工藝，努力提高鋼的純凈度、等向性、致密度和均勻性及研制更高性能或有特殊性能的模具鋼。粉末高速鋼解決了原來(lái)高速鋼冶煉過(guò)程 中產(chǎn)生的一次碳化物粗大和偏析，從而影響材質(zhì)的問(wèn)題。特別對(duì)形狀復(fù)雜的沖件及高速?zèng)_壓的模具，其優(yōu)越性更加突出。另外，模具鋼品種規(guī)格多樣化、產(chǎn)品精料化、制品化，盡量縮短供貨時(shí)間亦是重要方向。模具熱處理的發(fā)展 方向是采用真空熱處理。 在模具設(shè)計(jì)制造中將全面推廣 CAD/CAM/CAE 技術(shù) 模具 CAD/CAM/CAE 技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑。現(xiàn)在，全面普及 CAD/CAM/CAE 技術(shù)已基本成熟。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，技術(shù)培訓(xùn)工作也日趨 簡(jiǎn)化。 加大技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度。對(duì)于已普及了模具 CAD/CAM 技術(shù)的一批以家電行業(yè)代表的企業(yè)來(lái)說(shuō)，應(yīng)積極做好模具 CAD/CAM 技術(shù)的深化 應(yīng)用工作，即開(kāi)展企業(yè)信息化工程，可從 CAPP,PDM、 CIMS,VR，逐步深化和提高。它是伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、激光成形技術(shù)和 新材料技術(shù)的發(fā)展而 產(chǎn)生的，是一種全新的制造技術(shù)，是基于新穎的離散 /堆積 (即材料累加 )成形思想，根據(jù)零件 CAD 模型、快速自動(dòng)完成復(fù)雜的三維實(shí)體 (原型 )制造。 RPM 技術(shù)可直接或間接用于模具制造。然后通過(guò)一些傳統(tǒng)的快速制模方法，獲得長(zhǎng)壽命的金屬模具或非金屬的低 壽命模具。這種方法制模，具有技術(shù)先進(jìn)、成本較低、設(shè)計(jì)制造周期短、精度適中等特點(diǎn)。因此，快速制模技術(shù)與快速原型制造技術(shù)的結(jié)合，將是傳統(tǒng)快速制模技術(shù)，進(jìn)一步深入發(fā)展的方向。青島海爾模具有限公司還構(gòu)建了基于 RE(逆向工程技術(shù) )/RPM 的模具并行開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，具有開(kāi)發(fā)質(zhì)量高、開(kāi)發(fā)成本低及開(kāi)發(fā) 周期短等優(yōu)點(diǎn)。沖壓件工藝性對(duì)沖壓件質(zhì)量、材料利用率、生產(chǎn)率、模具制造難易、模具壽命、操作方式及設(shè)備選用等都用很大的影響 [1]。 零件為大批量生產(chǎn)， 通過(guò)分析工 件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)， 該工件對(duì)尺寸精度要求不是很高，大批量生產(chǎn)，可以考慮用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。通過(guò)綜合分析，最終的工藝方案為： 側(cè)刃 切邊、沖孔、 切槽 、彎曲 、空工位、 切斷級(jí)進(jìn)模。 經(jīng)過(guò)分析 采用有廢料的直排法，比較方便、合理。 毛坯的尺寸計(jì)算 工件的彎曲部位利用彎曲件展開(kāi)計(jì)算公式求出 ： 中性層半徑計(jì)算： KtR??? （ 21） 式中 ?—— 中性層半徑； R—— 彎曲內(nèi)半徑； K—— 中性層因數(shù)，查表取 [2]； t—— 材料厚度。 圖 22 毛坯的工件展開(kāi)圖 8 確定搭邊值 搭邊起補(bǔ)償條料的剪裁誤差，送料步距誤差以及補(bǔ)償于條料與導(dǎo)料板之間有間隙所造成的送料歪斜誤差的作用。對(duì)于利用搭邊自動(dòng)送料模具，搭邊使條料有一定的剛度，以保證條料的連續(xù)送進(jìn)。一般板料愈厚，材料愈軟以及沖裁件尺寸愈大，形狀愈復(fù)雜，則搭邊值也應(yīng)愈大。 送料步距與條料寬度的計(jì)算 采用直排 有廢料的排樣方式 ，如圖 23 所示： 圖 23 排樣圖 計(jì)算沖壓件的毛坯面積 ，通過(guò) AUTOCAD 的面積測(cè)量功能，得 ： A= 送料步距Ａ ： 送料步距的大小應(yīng)為條料上兩個(gè)對(duì)應(yīng)沖裁件的對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的距離，每次只沖一個(gè)零件的步距按式： A＝ D＋ a1 ， A＝ 19＋ 3＝ 22mm 條料寬度 B： B＝ （ 78+2 3） mm=84mm 9 材料利用率的計(jì)算 通常是以一個(gè)步距內(nèi)零件的實(shí)際面積與所用毛坯面積的百分率來(lái)表示 ， 按式 ： ?=01SS ? 100%=ABS1 ? 100% （ 22） 式中 1S —— 一個(gè)步距內(nèi)零件的實(shí)際面積 0S —— 一個(gè)步距內(nèi)所需毛坯面積 A—— 送料 步距 B—— 條料寬度 帶入數(shù)據(jù)可 得： ?=ABS ? 100%= 84mmmm mm ?? 100%=% 10 3 沖壓設(shè)備的確定 計(jì)算沖壓力 計(jì)算沖裁力的目的是為了選用合理的壓力機(jī)，設(shè)計(jì)模具以及檢驗(yàn)?zāi)＞叩膹?qiáng)度。一般可按下公式計(jì)算： ?LtFP ? （ 31） 式中 FP沖裁力（ N）； L沖裁