固定架成型工藝分析與模具設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)正文.pdf

畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 固定架成型工藝分析與模具設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)： 系系部：部： 專專業(yè)：業(yè)： 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 二零一二 年 六 月 * 機(jī)械工程系 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 * 誠信聲明 本人鄭重聲明：本論文及其研究工作是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下獨(dú)立 完成的，在完成論文時(shí)所利用的一切資料均已在參考文獻(xiàn)中列出。 本人簽名：年月日 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目：固定架成型工藝分析與模具設(shè)計(jì) 系部：機(jī)械工程系 專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué)號(hào)： * 學(xué)生：*指導(dǎo)教師（含職稱）： * 專業(yè)負(fù)責(zé)人：* 1設(shè)計(jì)的主要任務(wù)及目標(biāo) 任務(wù)：模具裝配圖及零件圖 設(shè)計(jì)說明書 電子資料一份 2設(shè)計(jì)的基本要求和內(nèi)容 1）對(duì)給定工件進(jìn)行工藝分析，確定工藝方案 2）進(jìn)行沖壓工藝計(jì)算 3）模具的總體設(shè)計(jì) 4）模具的主要工作零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 5）編寫設(shè)計(jì)說明書 3主要參考文獻(xiàn) 1丁松聚.冷沖模設(shè)計(jì)，北京，機(jī)械工業(yè)出版社 2王孝培，沖壓設(shè)計(jì)資料，北京，機(jī)械工業(yè)出版社 3牟林沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)M北京：中國(guó)林業(yè)出版社，2006 4楊玉英實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)手冊(cè)M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 5張葦 沖壓件模具 CAD 現(xiàn)狀與發(fā)展J 輕型汽車技術(shù)， 2004,176(4): 14-16 6洪麗華,陳永祿.中國(guó)模具工業(yè)現(xiàn)狀和模具技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)J.機(jī)電技術(shù)， 20072 : 96-99 7徐慧民模具制造工藝學(xué)M北京：北京理工大學(xué)出版社，2007 8閆偉光.沖壓成形技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)J.機(jī)械工人，2002 ,11 9周賢賓沖壓技術(shù)的發(fā)展J機(jī)械工人，2002,1: 12-15 10模具工業(yè) 11李天佑，沖模圖冊(cè)，北京，機(jī)械工業(yè)出版社 4進(jìn)度安排 設(shè)計(jì)各階段名稱起止日期 1 收集資料 完成文獻(xiàn)綜述1 周2 周 2 完成工藝計(jì)算 確定模具結(jié)構(gòu)方案3 周9 周 3 中期檢查9 周 4 繪制模具圖10 周13 周 5 完善設(shè)計(jì)內(nèi)容，完成設(shè)計(jì)說明書14 周15 周 6 準(zhǔn)備答辯16 周17 周 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 固定架成型工藝分析與模具設(shè)計(jì)固定架成型工藝分析與模具設(shè)計(jì) 摘要摘要 本設(shè)計(jì)主要敘述了沖壓模具的發(fā)展?fàn)顩r，說明了沖壓模具的重要性，接著是對(duì)沖 壓件的工藝分析，完成了工藝方案的確定。然后是彎曲工藝的設(shè)計(jì)和和計(jì)算，算出了 毛坯的展開尺寸，為后續(xù)工藝的設(shè)計(jì)提供了送料步距的依據(jù)，對(duì)零件排樣圖的設(shè)計(jì)， 完成了材料利用率的計(jì)算。之后進(jìn)行了沖裁工藝力的計(jì)算和沖裁模工作部分的設(shè)計(jì)計(jì) 算，為選擇沖壓設(shè)備提供了依據(jù)。最后是對(duì)一些零部件的設(shè)計(jì)和選擇。通過前面的設(shè) 計(jì)方案畫出模具個(gè)零件圖和裝配圖， 本次設(shè)計(jì)闡述了沖壓模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作過程。 本模具性能可靠，運(yùn)行平穩(wěn)，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)成 本。 關(guān)鍵詞：沖壓；工藝；彎曲；模具結(jié)構(gòu)關(guān)鍵詞：沖壓；工藝；彎曲；模具結(jié)構(gòu) Fixed frame stamping forming process analysis and mold design Abstract This design has designed a progressive die. At the beginning of a preamble, it described the stamping die development, explains the importance of stamping dies, and then stamping process is analyzed to determine the completion of the process plan. The second part is curved design and calculation process, arrive at the commencement of blank size, the design for the follow-up process provides the basis for feeding step distance. Then is the design of components layout diagram, complete the calculation of material utilization. Followed by a blanking technology and blanking force calculation part of the design and calculation of the Die for stamping device provided the basis for selection. Finally, teams of some parts of the design and selection. Draw the design on the front mold a part drawing and assembly drawing, the design described in this stamping die structure design and working process. The mold reliable, smooth running, improved product quality and production efficiency, reduce labor intensity and production costs. Keywords：stamping；technology；bending；Die structure 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 I 頁 共 III 頁 目錄目錄 ABSTRACT.- 1 - 前言.- 1 - 1概述.- 2 - 1.1我國(guó)沖壓模具企業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì).- 2 - 1.1.1現(xiàn)狀.- 2 - 1.1.2未來沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì).- 3 - 1.2設(shè)計(jì)課題.- 4 - 1.3零件的工藝性分析.- 5 - 1.4工藝方案的確定.- 6 - 1.5模具結(jié)構(gòu)形式的確定.- 6 - 2主要工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算.- 7 - 2.1排樣設(shè)計(jì).- 7 - 2.1.1排樣方法及搭邊的設(shè)計(jì).- 7 - 2.1.2材料利用率.- 7 - 2.2 彎曲工藝設(shè)計(jì)及計(jì).- 8 - 2.2.1中性層位置計(jì)算.- 8 - 2.2.2彎曲工件的毛坯展開尺寸計(jì)算.- 8 - 2.2.3回彈現(xiàn)象的表征及模具相關(guān)尺寸修正.- 8 - 2.2.4彎曲凸、凹模設(shè)計(jì).- 9 - 2.2.5彎曲力計(jì)算.- 10 - 2.3條料的寬度和導(dǎo)料板間距離計(jì)算.- 11 - 2.3.1條料寬度.- 11 - 2.3.2導(dǎo)料板間的距離.- 11 - 2.4步距.- 11 - 2.5沖裁工藝力的計(jì)算.- 11 - 2.5.1沖裁力的計(jì)算.- 12 - 2.5.2卸料力、推件力的計(jì)算.- 12 - 2.5.3壓力機(jī)公稱壓力的確定.- 13 - 2.6壓力中心的計(jì)算.- 13 - 2.7沖裁間隙及凸凹模刃口尺寸的計(jì)算.- 14 - 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 II 頁 共 III 頁 2.7.1沖裁間隙.- 14 - 2.7.2凸凹模刃口尺寸的計(jì)算.- 15 - 2.8閉模高度的計(jì)算.- 17 - 2.9壓力機(jī)的選擇.- 18 - 2.10閉模高度校核.- 18 - 3模具主要零部件的設(shè)計(jì).- 19 - 3.1工作零件設(shè)計(jì).- 19 - 3.1.1 凸模長(zhǎng)度計(jì)算- 19 - 3.1.2沖孔凸模強(qiáng)度校核.- 19 - 3.1.3 凹模的設(shè)計(jì).- 19 - 3.2連接與固定零件的設(shè)計(jì).- 20 - 3.2.1固定板.- 20 - 3.2.2墊板.- 20 - 3.3定位零件設(shè)計(jì).- 21 - 3.4卸料裝置.- 21 - 3.5模架.- 21 - 4模具的經(jīng)濟(jì)性分析.- 21 - 5總結(jié).- 23 - 附錄 A：外文資料翻譯譯文- 26 - 1、系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法.- 26 - 1.4、矩陣設(shè)計(jì)法.- 28 - 4、智能化設(shè)計(jì)方法.- 29 - 5、各類設(shè)計(jì)方法評(píng)述及發(fā)展趨勢(shì).- 30 - 附錄 B：外文資料翻譯原文- 31 - INTRODUCTION.- 31 - 1.1 DESIGN ELEMENT METHOD.- 33 - 1.2 GRAPHICAL MODELING METHOD.- 33 - 1.3 “IDEA“ - “DESIGN“.- 33 - 1.4 MATRIX DESIGN:.- 35 - 1.5 BOND GRAPH:.- 35 - 2THE MODULAR DESIGN STRUCTURE:.- 35 - 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 III 頁 共 III 頁 3. THE CHARACTERISTICS OF KNOWLEDGE-BASED PRODUCT DESIGN:.- 37 - 4. INTELLIGENT DESIGN:.- 37 - 5. VARIOUS DESIGN REVIEW AND DEVELOPMENT TRENDS:.- 38 - 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) - 1 - 前言前言 隨著現(xiàn)代化大工業(yè)的飛速發(fā)展，加上用模具加工成型產(chǎn)品具有生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品 質(zhì)量穩(wěn)定、互換性好、材料利用率高、操作簡(jiǎn)單、安全性好、工人勞動(dòng)強(qiáng)度低、適用 范圍大、產(chǎn)品成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)，在電子、電器，儀表、儀器，航空、航天，汽車、 摩托車、船舶制造，家用電器，文化用品、娛樂用品，醫(yī)療器械，日常生活用品及各 種產(chǎn)品包裝等生產(chǎn)行業(yè)中，均得到了非常廣泛的應(yīng)用。很多產(chǎn)品中，有很多組成零件 是用模具或經(jīng)過模具制作出來的，其比例有的竟達(dá)到 80%以上。所以，模具已成為制 造業(yè)不可缺少的重要組成部分 模具生產(chǎn)因技術(shù)含量和精度要求高、生產(chǎn)數(shù)量少、制作難度大，所以，造價(jià)比較 高。這在一定程度上影響和加重了產(chǎn)品的成本費(fèi)用。所以，模具主要適用與批量很大 的產(chǎn)品生產(chǎn)。 在歐美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家，模具工業(yè)得到迅速的發(fā)展，并成為一種獨(dú)立的產(chǎn)業(yè)， 其模具生產(chǎn)的總產(chǎn)值有的已超過本國(guó)的機(jī)床制造業(yè)總產(chǎn)值。他們生產(chǎn)的模具大量出口 到發(fā)展中國(guó)家，得到豐厚的利潤(rùn)回報(bào)。制造大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具，已成為 衡量一個(gè)國(guó)家機(jī)械加工水平的重要標(biāo)志。 在世界模具工業(yè)飛速發(fā)展的影響和促進(jìn)下，我國(guó)的模具工業(yè)也得到了快速發(fā)展。 模具的標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，引進(jìn)和研制先進(jìn)的加工技術(shù)和設(shè) 備、模具新材料的多年來，我國(guó)大多是以生產(chǎn)企業(yè)自行設(shè)計(jì)、制作模具，為本企業(yè)產(chǎn) 品服務(wù)。模具制作水平的高低，在一定程度上代表了這些企業(yè)自身的機(jī)械加工水平。 但由于受多種因素的影響，技術(shù)水平和生產(chǎn)能力受到約束，發(fā)展緩慢，很多用于產(chǎn)品 生產(chǎn)的模具不得不從國(guó)外進(jìn)口選用為模具制造的進(jìn)步創(chuàng)造了良好的條件。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)是固定架模具設(shè)計(jì)，涉及沖孔，彎曲，切斷的級(jí)進(jìn)模。條料放入模具 后，上模座隨著滑塊下行，進(jìn)行沖孔，沖孔結(jié)束后，隨著條料的前行，進(jìn)行彎曲和切 斷工序。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) - 2 - 1概述 1.1我國(guó)沖壓模具企業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 1.1.1現(xiàn)狀 改革開放以來，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)模具的需求量不斷增長(zhǎng)。近年 來，模具工業(yè)一直以 15%左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā) 生了巨大變化，除了國(guó)有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營(yíng)也得到了快速發(fā)展。 浙江寧波和黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)” ，廣東一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科 龍、美的、康家等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨(dú)資的模具 企業(yè)已有幾千家。 隨著與國(guó)際接軌的腳步不斷加快，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識(shí)到 產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個(gè)鏈條中最基礎(chǔ)的要 素之一，模具制造技術(shù)現(xiàn)已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程 度上決定企業(yè)的生存空間。 近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力量，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的 重要?jiǎng)恿ΑＲ恍﹪?guó)內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維 CAD，并陸續(xù)開始使用 UG、Pro/engineer、 I-DEAS 等國(guó)際通用軟件，個(gè)別廠家還引進(jìn)了 Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、等 CAE 軟 件，并成功用于模的設(shè)計(jì)中。 雖然中國(guó)模具工業(yè)在過去 10 多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā) 達(dá)國(guó)家相比仍有較大的差距。例如：精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低； CAD/CAE/CAM 技術(shù)的普及率不高；許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，致使相當(dāng) 一部分大型、精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命模具依賴進(jìn)口。我國(guó)模具工業(yè)目前技術(shù)水平參差不 齊，懸殊較大。從總體上來講，與發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家及港臺(tái)地區(qū)先進(jìn)水平相比，還有較大 的差距。 在采用 CAD/CAM/CAE/CAPP 等技術(shù)設(shè)計(jì)與制造模具方面， 無論是應(yīng)用的廣泛性， 還是技術(shù)水平上都存在很大的差距。在應(yīng)用 CAD 技術(shù)設(shè)計(jì)模具方面，僅有約 10%的模 具在設(shè)計(jì)中采用了 CAD，距拋開繪圖板還有漫長(zhǎng)的一段路要走；在應(yīng)用 CAE 進(jìn)行模具 方案設(shè)計(jì)和分析計(jì)算方面，也才剛剛起步，大多還處于試用和動(dòng)畫游戲階段；在應(yīng)用 CAM 技術(shù)制造模具方面，一是缺乏先進(jìn)適用的制造裝備，二是現(xiàn)有的工藝設(shè)備（包括 近 10 多年來引進(jìn)的先進(jìn)設(shè)備）或因計(jì)算機(jī)制式（IBM 微機(jī)及其兼容機(jī)、HP 工作站等） 不同，或因字節(jié)差異、運(yùn)算速度差異、抗電磁干擾能力差異等，聯(lián)網(wǎng)率較低，只有 5% 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) - 3 - 左右的模具制造設(shè)備近年來才開展這項(xiàng)工作；在應(yīng)用 CAPP 技術(shù)進(jìn)行工藝規(guī)劃方面，基 本上處于空白狀態(tài)，需要進(jìn)行大量的標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)工作；在模具共性工藝技術(shù)，如模具 快速成型技術(shù)、拋光技術(shù)、電鑄成型技術(shù)、表面處理技術(shù)等方面的 CAD/CAM 技術(shù)應(yīng)用 在我國(guó)才剛起步。計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的軟件開發(fā)，尚處于較低水平，需要知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的 積累。我國(guó)大部分模具廠、車間的模具加工設(shè)備陳舊，在役期長(zhǎng)、精度差、效率低， 至今仍在使用普通的鍛、車、銑、刨、鉆、磨設(shè)備加工模具，熱處理加工仍在使用鹽 浴、箱式爐，操作憑工人的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)備簡(jiǎn)陋，能耗高。設(shè)備更新速度緩慢，技術(shù)改造， 技術(shù)進(jìn)步力度不大。雖然近年來也引進(jìn)了不少先進(jìn)的模具加工設(shè)備，但過于分散，或 不配套，利用率一般僅有 25%左右，設(shè)備的一些先進(jìn)功能也未能得到充分發(fā)揮。 缺乏技術(shù)素質(zhì)較高的模具設(shè)計(jì)、制造工藝技術(shù)人員和技術(shù)工人，尤其缺乏知識(shí)面 寬、知識(shí)結(jié)構(gòu)層次高的復(fù)合型人才。中國(guó)模具行業(yè)中的技術(shù)人員，只占從業(yè)人員的 8%12%左右，且技術(shù)人員和技術(shù)工人的總體技術(shù)水平也較低。1980 年以前從業(yè)的技術(shù) 人員和技術(shù)工人知識(shí)老化， 知識(shí)結(jié)構(gòu)不能適應(yīng)現(xiàn)在的需要； 而 80 年代以后從業(yè)的人員， 專業(yè)知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)匱乏，動(dòng)手能力差，不安心，不愿學(xué)技術(shù)。近年來人才外流不僅造成 人才數(shù)量與素質(zhì)水平下降，而且人才結(jié)構(gòu)也出現(xiàn)了新的斷層，青黃不接，使得模具設(shè) 計(jì)、制造的技術(shù)水平難以提高 1.1.2未來沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短” 、 “精度高” 、 “質(zhì)量好” 、 “價(jià)格 低”的要求服務(wù)。達(dá)到這一要求急需發(fā)展如下幾項(xiàng)： (1)全面推廣 CAD/CAM/CAE 技術(shù) 模具 CAD/CAM/CAE 技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的 發(fā)展和進(jìn)步， 普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已基本成熟， 各企業(yè)將加大CAD/CAM/CAE 培訓(xùn)的技術(shù)服務(wù)的力度；進(jìn)一步擴(kuò)大 CAE 技術(shù)的應(yīng)用范圍。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使 CAD/CAM/CAE 技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個(gè)行業(yè)中推廣成為可能，實(shí)現(xiàn)技術(shù) 資源的重新整合，使虛擬成為可能。 (2)高速銑削加工 國(guó)外近年來發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面 光潔度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小的優(yōu)點(diǎn)。高速銑削加 工技術(shù)的發(fā)展，對(duì)汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向 更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) - 4 - (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?諸多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已 有的數(shù)控銑床及加工中心上，實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工 程序、不同格式的 CAD 數(shù)據(jù)， 用于模具制造業(yè)的“逆向工程” 。 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。 (4)電火花銑削加工 電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù)，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電 極加工型腔的新技術(shù)， 它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數(shù) 控銑一樣)，因此不再需要制造復(fù)雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大 發(fā)展。國(guó)外已有使用這種技術(shù)的機(jī)床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計(jì)這一技術(shù)將得到發(fā)展。 (5)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度 我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計(jì)目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到 30%左右。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家一般為 80%左右。 (6)優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù) 選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。模 具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展 方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積(TiN、TiC 等)、等離子噴涂等技術(shù)。 (7)模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化 模具表面的質(zhì)量對(duì)模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自 動(dòng)化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā) 展趨勢(shì)。 (8)模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的發(fā)展 模具自動(dòng)加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺(tái)機(jī)床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整 的機(jī)具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。 1.2設(shè)計(jì)課題 工件簡(jiǎn)圖：如圖 1-1 所示 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) - 5 - 圖 1-1 工件圖 Fig.1-1 Work plans 工件名稱：固定架； 生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn)； 材料：Q235； 厚度：t=3mm； 抗剪強(qiáng)度 )/(MPa ： 304-373； 抗拉強(qiáng)度 )/(MPa b ：432-461； 伸長(zhǎng)率強(qiáng)度 %)/( ：21-25； 1.3零件的工藝性分析 從工件圖分析，不能用鑄造、焊接、車削等方法加工，采用模具沖壓為最佳。沖 裁件的工藝性，是指沖裁件對(duì)沖壓工藝的適度程度，即沖裁件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及 公差等技術(shù)要求是否符合沖裁加工的工藝要求。沖裁件工藝性優(yōu)劣對(duì)沖裁件質(zhì)量、模 具壽命和生產(chǎn)效率有很大影響。一般的講，在滿足工件使用要求的條件下，能以最簡(jiǎn) 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) - 6 - 單最經(jīng)濟(jì)的方法將工件沖制出來，就說明該件的沖壓工藝性好，否則，該件的工藝性 就差。當(dāng)然工藝性的好壞是相對(duì)的，它直接受到工廠的沖壓技術(shù)水平和設(shè)備條件等因 素的影響。以上要求是確定沖壓件的結(jié)構(gòu)，形狀，尺寸等對(duì)沖裁件工藝的實(shí)應(yīng)性的主 要因素。根據(jù)這一要求對(duì)該零件進(jìn)行工藝分析 此工件是固定架，所采用的材料為 Q235，有良好的沖壓性能，料厚為 3mm，沒有 懸 臂，沒有違反沖裁件的工藝規(guī)定?？辜魪?qiáng)度 373MPa-304 ，抗拉 強(qiáng)度 MPa b 461-372 ，伸長(zhǎng)率 %25-21 ，此種材料有足夠的強(qiáng)度，適合于沖壓生產(chǎn)。 工件的形狀不復(fù)雜，外形為矩形。精度要求不高，整體上有 1 個(gè)沖孔、一處彎曲。未 標(biāo)出零件尺寸公差，公差按 IT13 級(jí)選取?？椎闹睆綖?20mm，不需要凸模護(hù)套。主要 工序有沖裁、彎曲，切斷，不需要特殊處理。根據(jù)以上分析，此產(chǎn)品沖壓工藝性較好。 該零件是大批量生產(chǎn)，故采用沖壓模具進(jìn)行生產(chǎn)可以取得良好的經(jīng)濟(jì)效益，可以降低 零件的生產(chǎn)成本。 1.4工藝方案的確定 根據(jù)制作的工藝性分析，其工序有落料、沖孔、彎曲。按其先后順序組合，可得 以下三種方案： 方案一、落料沖孔彎曲，采用單工序模具生產(chǎn)。這種方案所用模具結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單，但需要三道工序、兩套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率較低，難以滿足零 件大批量生產(chǎn)的需求。由于零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，為提高生產(chǎn)效率，應(yīng)采用復(fù)合沖裁或級(jí)進(jìn) 沖裁方式。 方案二、彎曲沖孔切斷，采用復(fù)合模生產(chǎn)。這種方案雖然能在壓力機(jī)一 次行程內(nèi)完成多道工序，由于有三道工序，使模具設(shè)計(jì)過于復(fù)雜，強(qiáng)度不易保證。 方案三、沖孔彎曲切斷，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 這種方案生產(chǎn)效率高，適合 大批量生產(chǎn)，雖然它受送料誤差的影響，尺寸精度要求低，但是由于工件本身精度要 求低，所以比較合適。 通過以上三種方案的分析比較，我覺得方案三各方面都比較適合，所以我決定以 方案三作為我的設(shè)計(jì)方案。 1.5模具結(jié)構(gòu)形式的確定 a總體結(jié)構(gòu)為級(jí)進(jìn)模連續(xù)沖壓。 b卸料裝置采用彈性卸料裝置，以便于制造與操作。 c為了使模具具有良好的導(dǎo)向精度，選擇導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向的模具結(jié)構(gòu)。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) - 7 - d定位裝置采用雙側(cè)刃控制送料步距與定位。 2主要工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算 2.1排樣設(shè)計(jì) 排樣圖如圖 2-1 所示： 圖 2-1 排樣圖 Fig.2-1 Layout plan 2.1.1排樣方法及搭邊的設(shè)計(jì) 條料的排樣方法為有廢料直排的方式，側(cè)搭邊 a=3mm，工件間搭邊 a1=2.5mm。 2.1.2材料利用率 材料利用率是指沖裁件的實(shí)際面積與所用板料面積的百分比，值越大，材料利用 率就越高，它是衡量合理利用材料的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，也是購買原材料多少的依據(jù)。其計(jì)算可 用一個(gè)進(jìn)距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積與毛坯面積的百分比表示。鋼板的材料利用率為 %81.82%100 4 .64694 23.53572 %100 BS A 式中：材料利用率； 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) - 8 - A一個(gè)步距內(nèi)工件的實(shí)際面積 )( 2 mm ； S送料步距 )(mm ； B條料寬度 )(mm 。 2.2 彎曲工藝設(shè)計(jì)及計(jì)彎曲工藝設(shè)計(jì)及計(jì) 2.2.1中性層位置計(jì)算 0 = xtr =3+0.353=4.05 式中：x與變形程度有關(guān)的中性層位移系數(shù)，查得：x=0.35； r彎曲件的內(nèi)圓角半徑，mm； t彎曲板料厚度，mm。 2.2.2彎曲工件的毛坯展開尺寸計(jì)算彎曲工件的毛坯展開尺寸計(jì)算 根據(jù)冷沖壓手冊(cè)中的公式，查得： L=L1+L2+2 xtr =24+74+2 4.05=104.36mm，取整為 104.5 公式中字母含義見圖 2-1。 圖 2-2 Fig.2-2 2.2.3回彈現(xiàn)象的表征及模具相關(guān)尺寸修正 由于彎曲時(shí)內(nèi)、外切向力方向相反，因而彈性回復(fù)方向也相反，即外區(qū)彈性縮短 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) - 9 - 而內(nèi)區(qū)彈性伸長(zhǎng)，這種反向的彈性回復(fù)加劇了工件形狀和尺寸的改變，使彎曲件的形 狀和尺寸與模具尺寸不一致，這種現(xiàn)象叫彎曲回彈(簡(jiǎn)稱回彈)。 當(dāng)相對(duì)彎曲半徑 r/t0.06(不滿足間隙公差條件)，由此可知，只有縮小 p 、 d ， 提高制造精度，才能保證間隙在合理范圍內(nèi)，此時(shí)可取 p =0.40.06=0.024mm； d =0.60.06=0.036mm 故d p =32.79 0 0.024 mm；d d=33.43 0.036 0 mm （3.5 0.18 0 ） d p =（3.5+0.750.18） 0 0.075 =3.635 0 0.048 mm；dd=（3.635+0.64） 0.12 0 =4.275 0.075 0 mm 校核：校核： p + d =0.1230.06(不滿足間隙公差條件)，由此可知，只有縮小 p 、 d ，提高制造精度，才能保證間隙在合理范圍內(nèi)，此時(shí)可取 p =0.40.06=0.024mm； d =0.60.06=0.036mm 故d p =3.635 0 0.024 mm；d d=4.275 0.036 0 mm 2 直徑 20 的孔 （20 0.33 0 ） d p =（20+0.750.33） 0 0.13 =20.248 0 0.084 mm；dd=（20.248+0.64） 0.21 0 =20.888 0.13 0 mm 校核： p + d =0.2140.06(不滿足間隙公差條件)，由此可知，只有縮小 p 、 d ， 提高制造精度，才能保證間隙在合理范圍內(nèi)，此時(shí)可取 p =0.40.06=0.024mm； d =0.60.06=0.036mm 故d p =20.248 0 0.024 mm；dd=20.888 0.036 0 mm 3 切口 （30.5 39. 0 0 ） d p =（30.5+0.750.39） 0 16. 0 =30.79 0 0.1 mm；dd=（30.79+0.64） 0.16 0 =31.43 0.16 0 mm 校核： p + d =0.260.06(不滿足間隙公差條件)，由此可知，只有縮小 p 、 d ， 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) - 17 - 提高制造精度，才能保證間隙在合理范圍內(nèi)，此時(shí)可取 p =0.40.06=0.024mm； d =0.60.06=0.036mm 故d p =30.79 0 0.024 mm；d d=31.43 0.036 0 mm （2.5 0.14 0 ） d p =（2.5+0.750.14） 0 0.06 =2.605 0 0.04 mm；dd=（2.605+0.64） 0.10 0 =3.245 0.06 0 mm 校核： p + d =0.10.06(不滿足間隙公差條件)，由此可知，只有縮小 p 、 d ，提 高制造精度，才能保證間隙在合理范圍內(nèi)，此時(shí)可取 p =0.40.06=0.024mm； d =0.60.06=0.036mm 故d p =2.605 0 0.024 mm；d d=3.245 0.036 0 mm 4 切斷 （74 0.46 0 ） d p =（74+0.750.46） 0 0.12 =74.345 0 0.12 mm；dd=（74.345+0.64） 0.19 0 =74.985 0.19 0 mm 校核： p + d =0.310.06(不滿足間隙公差條件)，由此可知，只有縮小 p 、 d ， 提高制造精度，才能保證間隙在合理范圍內(nèi)，此時(shí)可取 p =0.40.06=0.024mm； d =0.60.06=0.036mm 故d p =74.345 0 0.024 mm；d d=74.985 0.036 0 mm （2.5 0.14 0 ） d p =（2.5+0.750.14） 0 0.06 =2.605 0 0.04 mm；dd=（2.605+0.64） 0.10 0 =3.245 0.06 0 mm 校核： p + d =0.10.06(不滿足間隙公差條件)，由此可知，只有縮小 p 、 d ，提 高制造精度，才能保證間隙在合理范圍內(nèi)，此時(shí)可取 p =0.40.06=0.024mm； d =0.60.06=0.036mm 故d p =2.605 0 0.024 mm；d d=3.245 0.036 0 mm 2.8閉模高度的計(jì)算 模具閉模高度 H閉=H上模+H墊+L+H+H下模-h2 =55+10+62+40+70-2=235mm 式中：H上模為上模座高度，mm； H墊為卸料板厚，mm； L 為凸模長(zhǎng)度，mm； H 為凹模厚度，mm； 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) - 18 - H下模為下模座高度，mm； h2為凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度，h2=2mm 2.9壓力機(jī)的選擇 根據(jù) F總=F沖+F卸+F推+F彎=710.3KN，一般選用壓力機(jī)的公稱壓力大于等于所需壓力的 1.1 到 1.3 倍，初選開式壓力機(jī)型號(hào)：JS31-110。其參數(shù)如下 公稱壓力/KN：1100 滑塊行程/mm：110 行程次數(shù)/次/分：50 最大閉合高度/mm：350 最小閉合高度/mm：260 工作臺(tái)尺寸/前后左右/mm：1070680 2.10閉模高度校核 前面由沖壓力初選 1100KN 的壓力機(jī)，最大閉合高度為 350mm，最小閉合高度 260mm。 而模具的閉合高度必須與壓力機(jī)的閉合高度相適應(yīng)，應(yīng)介于壓力機(jī)最大和最小閉合高度之 間，一般可按如下關(guān)系式確定，即： 510 1max1min HHHHH 式中：H模具閉合高度； min H 壓力機(jī)最小閉合高度； max H 壓力機(jī)最大閉合高度； 1 H 墊板厚度； 所以模具在安裝時(shí)加上墊板可滿足要求。經(jīng)過綜合分析所選壓力機(jī)可以滿足模具工作 要求。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) - 19 - 3模具主要零部件的設(shè)計(jì) 3.1工作零件設(shè)計(jì) 3.1.1 凸模長(zhǎng)度計(jì)算 L= 12 hhth =62mm 式中：h1凸模固定板厚度 )(mm ； h2卸料板厚度 )(mm ； t 材料厚度 )(mm ； h附加長(zhǎng)度，它包括凸模固定板與卸料板之間的安全距離，凸模進(jìn)入凹模的深度 以及凸模的休磨量 )(mm ； 3.1.2沖孔凸模強(qiáng)度校核沖孔凸模強(qiáng)度校核 對(duì)直徑為 20mm 孔的圓形凸模壓應(yīng)力校核，凸模最小直徑應(yīng)該滿足： min 4 3.84 t d 壓 mm 經(jīng)計(jì)算，凸模的直徑為 20.248mm 大于 3.84mm，滿足條件。 。 3.1.3 凹模的設(shè)計(jì) (1)整體式凹模外形尺寸的確定 沖裁時(shí)凹模承受沖裁力和側(cè)向擠壓力的作用，由于凹模結(jié)構(gòu)形式和固定方法不同，受 力情況又比較復(fù)雜，理論方法還不能確定凹模外形尺寸，通常根據(jù)沖裁的板料厚度和沖裁 件的輪廓尺寸，或凹?？卓谌斜荛g距離，按經(jīng)驗(yàn)公式來確定。 凹模厚度 ：H=Kb(15mm) H=0.24163.75=39.3mm 取 H=40mm 凹模壁厚：c=(1.52)H =6080 取 c=65mm 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) - 20 - 式中：b沖裁件的最大外形尺寸，(mm)； K系數(shù)，查得：取 K=0.24 算得： 凹模的總長(zhǎng)度為 293.75mm 凹模的總寬度為 241.5mm 取標(biāo)準(zhǔn)值 31525040mm (2)凹模刃口形式 凹模刃口設(shè)計(jì)為直筒形式的。特點(diǎn)是制造方便，刃口強(qiáng)度高，刃磨后工作不分尺寸 不變。但因廢料（或制件）的聚集而增大了推間力和凹模的脹裂力，給凸凹模的強(qiáng)度都帶 來了不利的影響，凹模洞孔軸線應(yīng)與凹模頂面保持垂直，上下平面應(yīng)保持平行。取凹模的 洞口高度 h=9mm 3.2連接與固定零件的設(shè)計(jì) 3.2.1固定板 將凸模按一定相對(duì)位置壓入固定后，作為一個(gè)整體安裝在上模座上。固定板外形尺寸 與凹模外形尺寸基本一致，厚度一般取凹模厚度的 0.60.8 倍。固定板的凸模安裝孔與凸 模采用過渡配合 H7/m6，壓裝后將凸模端面與固定板一起磨平。 固定板的外形尺寸： 長(zhǎng)為 315mmmm 寬為 250mm 厚為 20mm 3.2.2墊板 墊板可以起到將凸模承受的壓力均布到模座上，避免凸模直接和模座接觸，從而避免 壓強(qiáng)過高而壓塌模面。墊板的作用是直接承受和分散凸模傳遞的壓力，以降低模座說承受 的單位壓力，保護(hù)模座不被凸模斷面壓陷。且墊板必須熱處理，旨在增加抗壓強(qiáng)度。墊板 尺寸為： 長(zhǎng)為 315mm 寬為 250mm 厚度為 10mm 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) - 21 - 3.3定位零件設(shè)計(jì) 板料在模具中必須有正確的位置，才能保證沖裁出外形完整的合格零件，板料在模具 送料平面中必須有兩個(gè)方向的限位：一是在與板料方向垂直的方向上的限位，保證條料沿 正確方向送進(jìn)，稱為送進(jìn)導(dǎo)向；二是在送料方向上的限位，控制板料一次送進(jìn)的距離（步 距）稱為送料定距。本設(shè)計(jì)中，屬于送進(jìn)導(dǎo)向的定位零件為導(dǎo)料板；屬于送料定距的定位 零件為側(cè)刃。 導(dǎo)料板通過螺釘，銷與凹模緊固連接在一起，厚度一般為條料厚度的 2 倍取 6mm。 3.4卸料裝置 彈性卸料板不但能承擔(dān)模具的卸料工作，而且還可以對(duì)放置在模具內(nèi)的條料起壓平和 壓住的作用，保證平整和防止位置移動(dòng)。同時(shí)由于與凸模的良好配合，加上沖切時(shí)凸模伸 出長(zhǎng)度小，對(duì)凸模有較好的保護(hù)作用。由于板料較厚，卸料力比較大，彈性卸料板用 4 個(gè) 卸料螺釘定位，并設(shè)有 4 個(gè)卸料板彈簧。卸料板外形尺寸長(zhǎng)為 325mm 寬度為 250mm，卸料 板厚度為 14mm。 3.5模架 模架包括上模座、下模座、導(dǎo)柱和導(dǎo)套。它是模具的基礎(chǔ)，模具的工藝結(jié)構(gòu)件通過緊 固件安裝到模架上形成完整的模具。因?yàn)樵O(shè)計(jì)的工件尺寸較大，查不到標(biāo)準(zhǔn)模架，所以模 架為自制：選用的滑動(dòng)對(duì)角導(dǎo)柱模架，對(duì)角導(dǎo)柱模架的特點(diǎn)是：導(dǎo)向裝置都是安裝在模具 的對(duì)角線上，滑動(dòng)平穩(wěn)，導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠。查表得：模架的精度等級(jí)定為級(jí)，上模座上平 面對(duì)下模座下平面的平行度的公差等級(jí)為 7 級(jí)，導(dǎo)柱軸心線對(duì)下模座下平面的垂直度的公 差等級(jí)為 6 級(jí)。 導(dǎo)柱、導(dǎo)套的布置：導(dǎo)柱，導(dǎo)套是用來保證上，下模正確的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的。查表得：導(dǎo) 柱，導(dǎo)套配合后的間隙值為0.025mm，導(dǎo)柱，導(dǎo)套之間采用 H7/h6 的間隙配合，但必須小 于沖裁間隙。導(dǎo)柱和導(dǎo)套一般采用過盈配合 H7/r6 分別壓入下模座和上模座的安裝孔中。 ， 4模具的經(jīng)濟(jì)性分析 模具的經(jīng)濟(jì)性涉及到成本的高低供應(yīng)是否充分，加工過程是否復(fù)雜、成品率的高低以 及同一產(chǎn)品中使用金屬或鋼材型號(hào)的多少等。在我國(guó)當(dāng)前情況下，考慮以鐵代鋼和以鑄代 鍛還是符合經(jīng)濟(jì)性要求的，故選擇一般彈鋼和鑄鐵能滿足要求的，就不要選用合金鋼。對(duì) 一些只要求表面性能高的零件，可選用廉價(jià)鋼種，然后進(jìn)行表面強(qiáng)化處理來達(dá)到。另外， 在考慮材料經(jīng)濟(jì)性時(shí)，切記不宜單純以單價(jià)來比較材料的好壞，而應(yīng)以綜合效益來評(píng)價(jià)材 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) - 22 - 料的經(jīng)濟(jì)性高低。 冷沖壓的優(yōu)點(diǎn)很多，冷沖壓也稱板料沖壓，是塑性加工的一種基本方法。冷沖壓有許 多優(yōu)點(diǎn)，技術(shù)上 a在材料消耗不大的情況的前提下，制造出的零件重量輕、剛度好、精度高。由于 在沖壓過程中材料的表面不受破壞，使得制件的表面質(zhì)量較好，外觀光滑美觀。并且經(jīng)過 塑性變形后，金屬內(nèi)部的組織得到改善，機(jī)械強(qiáng)度有所提高。 b在壓力機(jī)的簡(jiǎn)單沖擊作用下，一次工序即可完成由其他加工方法所不能或難以制 造完成的較復(fù)雜形狀零件的加工。 c制件的精度較高，且能保證零件尺寸的均一性和互換性。不需進(jìn)一步的機(jī)械加工 即可滿足一般的裝配和使用要求。 同樣，在經(jīng)濟(jì)上更有其它加工方式不能比擬的優(yōu)勢(shì)： a原材料是冶金廠大量生產(chǎn)的廉價(jià)的軋制板材或帶材。 b采用適當(dāng)?shù)臎_壓工藝后，可大量節(jié)約金屬材料，可以實(shí)現(xiàn)少切屑和無切屑的加工 方法。材料利用率一般可達(dá) 75%-85%，因而制件成本相應(yīng)的比較低。 c節(jié)約能源。沖壓時(shí)可不需加熱，也不像切削加工那樣將金屬切成碎屑而需要消耗 很大的能量。 d生產(chǎn)率高。每一分鐘一臺(tái)沖壓設(shè)備可以生產(chǎn)零件從幾件到幾十件。目前的高速?zèng)_ 床生產(chǎn)率則沒分鐘高達(dá)數(shù)百件甚至一千件以上。 e操作簡(jiǎn)單，便于組織生產(chǎn)。在大批量的生產(chǎn)中，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，進(jìn)一 步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 模具的作用一方面是將壓力機(jī)的作用力通過模具專遞給金屬板料，在其內(nèi)部產(chǎn)生使之 變形的內(nèi)力。當(dāng)內(nèi)力的作用達(dá)到一定的數(shù)值時(shí)，板料毛坯或毛坯的某個(gè)部分便會(huì)產(chǎn)生與內(nèi) 力的作用性質(zhì)相對(duì)應(yīng)的變形，從而獲得滿足一定性能要求及符合所需尺寸及其形狀的制 品；另一方面，通過模具的作用，可以保證上下模之間的正確導(dǎo)向，并使胚料穩(wěn)固的壓緊 與精確的定位，從而沖制出達(dá)到一定精度要求的沖件。 在生產(chǎn)實(shí)際中，模具應(yīng)達(dá)到制造精度高，操作性能良好，使用壽命長(zhǎng)，制造周期短， 模具成本低等要求。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) - 23 - 5總結(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)學(xué)習(xí)的一次綜合檢驗(yàn)，也是對(duì)專業(yè)知識(shí)的一次復(fù)習(xí)和鞏固。我設(shè)計(jì) 的是鋼板模具級(jí)進(jìn)模，模具的工作過程是，從右向左送條料，用側(cè)刃定距，第一次先是用 側(cè)刃沖去部分板料，然后送料。第二步是沖所有的孔，開模后再送料。第三步是彎曲和切 斷，開模后繼續(xù)送料就可以把沖好的工件頂出凹模，拿出工件即可。模具一共三步，設(shè)計(jì) 好的模具配合相應(yīng)的壓力機(jī)工作，就能大大的提高生產(chǎn)效率。 在設(shè)計(jì)中，我查閱了很多與冷沖壓模具相關(guān)的書籍，大致了解了這個(gè)行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 和發(fā)展前景。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)和提高了我獨(dú)立設(shè)計(jì)工作的能力，鞏固和擴(kuò)充了關(guān) 于冷沖壓模具方面的知識(shí)，知識(shí)結(jié)構(gòu)也從理論逐漸向?qū)嵺`升華、轉(zhuǎn)變。我還掌握冷沖壓模 具設(shè)計(jì)的方法和步驟，掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的基本的模具技能懂得了怎樣分析零件的工藝 性，怎樣確定工藝方案，了解了模具的基本結(jié)構(gòu)，提高了計(jì)算能力，繪圖能力，熟悉了規(guī) 范和標(biāo)準(zhǔn)，鍛煉了我對(duì)冷沖壓模具設(shè)計(jì)的能力和更深入地運(yùn)用冷沖壓模具的基本原理和方 法，也更加熟悉和運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、圖表等技術(shù)資料及電腦繪圖技能。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) - 24 - 致謝 通過幾個(gè)月的努力，我終于完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。在此十分感謝我的指導(dǎo)教師：*老師。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，經(jīng)常會(huì)遇到很多難題，*老師都耐心地幫助我解決，并且給我指出 許多問題，給我提供一些建議和參考，讓我順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)，他的循循善誘的教導(dǎo) 和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。這種指導(dǎo)方式即解決了設(shè)計(jì)問題，更加的讓我在設(shè) 計(jì)中學(xué)習(xí)到了很多知識(shí)，許多都是課本上學(xué)不到的知識(shí)，再次向趙老師表示感謝。 同時(shí)我還要感謝同學(xué)們的熱心幫助，使得這次畢業(yè)設(shè)計(jì)得以順利完成，并且讓我獲得 了很多真正的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。在此，對(duì)關(guān)心和指導(dǎo)過我各位老師和幫助過我的同學(xué)表示衷心的 感謝! 由于本人的基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)計(jì)能力有限，在設(shè)計(jì)過程中難免出現(xiàn)錯(cuò)誤，懇請(qǐng)老師們多多 指教，讓我避免在未來的學(xué)習(xí)、工作中犯同樣的錯(cuò)誤，本人將萬分感謝。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) - 25 - 參考文獻(xiàn) 1楊玉英主編.實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.7 2宛強(qiáng)主編.沖模設(shè)計(jì)及實(shí)例精解 M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008.3 3李奇涵主編.沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì) M.北京:科學(xué)出版社,2007 4鐘翔山主編.冷沖模設(shè)計(jì)應(yīng)知應(yīng)會(huì)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008.8 5王孝培主編.沖壓手冊(cè)（第二版） M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.10 6王樹勛、廖紅宜主編.冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)M.北京:電子工業(yè)出版社,2009.6 7 薛啟翔主編.沖壓模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖冊(cè)M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005.4 8范有發(fā)主編.沖壓與塑料成型設(shè)備M.北京:高等教育出版社,2001.7 9周開勤主編.機(jī)械零件手冊(cè)M.北京:高等教育出版社,2001.7 10王孝培主編.實(shí)用沖壓技術(shù)手冊(cè)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001.3 11韓正銅、王天煜主編.機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)M.徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版 社,2001.3 12許樹勤、王文平主編.模具設(shè)計(jì)與制造M.北京:北京大學(xué)出版社,2005.11 13 John A.Waller.Press Tools and Presswork,1978 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) - 26 - 附錄 A：外文資料翻譯譯文 機(jī)械產(chǎn)品方案的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法及發(fā)展趨勢(shì) 摘要：根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外設(shè)計(jì)學(xué)者進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)的主要思維特點(diǎn)，將產(chǎn)品方案的 設(shè)計(jì)方法概括為系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)模塊化、基于產(chǎn)品特征知識(shí)和智能四種類型。指出四種方法 的特點(diǎn)及其相互間的有機(jī)聯(lián)系，提出產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的努力方向。 關(guān)鍵詞：機(jī)械產(chǎn)品；方案設(shè)計(jì)方法；發(fā)展趨勢(shì) 引引言言 科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，產(chǎn)品功能要求的日益增多，復(fù)雜性增加，壽命期縮短，更新?lián)Q 代速度加快。然而，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，尤其是機(jī)械產(chǎn)品方案的設(shè)計(jì)手段，則顯得力不從心，跟 不上時(shí)代發(fā)展的需要。目前，計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品的設(shè)計(jì)繪圖、設(shè)計(jì)計(jì)算、加工制造、生產(chǎn)規(guī) 劃已得到了比較廣泛和深入的研究，并初見成效，而產(chǎn)品開發(fā)初期方案的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足設(shè)計(jì)的需要。為此，作者在閱讀了大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，概括總結(jié)了國(guó)內(nèi)外 設(shè)計(jì)學(xué)者進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)采用的方法，并討論了各種方法之間的有機(jī)聯(lián)系和機(jī)械產(chǎn)品方案 設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的發(fā)展趨勢(shì)。根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外設(shè)計(jì)學(xué)者進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)所用方法的 主要特征，可以將方案的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法概括為下述四大類型。 1 1、系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法、系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法 系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法的主要特點(diǎn)是：將設(shè)計(jì)看成由若干個(gè)設(shè)計(jì)要素組成的一個(gè)系統(tǒng)，每個(gè) 設(shè)計(jì)要素具有獨(dú)立性，各個(gè)要素間存在著有機(jī)的聯(lián)系，并具有層次性，所有的設(shè)計(jì)要素結(jié) 合后，即可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)系統(tǒng)所需完成的任務(wù)。 系統(tǒng)化設(shè)計(jì)思想于 70 年代由德國(guó)學(xué)者 Pahl 和 Beitz 教授提出，他們以系統(tǒng)理論為基 礎(chǔ)，制訂了設(shè)計(jì)的一般模式，倡導(dǎo)設(shè)計(jì)工作應(yīng)具備條理性。德國(guó)工程師協(xié)會(huì)在這一設(shè)計(jì)思 想的基礎(chǔ)上，制訂出標(biāo)準(zhǔn) VDI2221“技術(shù)系統(tǒng)和產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)方法。制定的機(jī)械產(chǎn)品方 案設(shè)計(jì)進(jìn)程模式，基本上沿用了德國(guó)標(biāo)準(zhǔn) VDI2221 的設(shè)計(jì)方式。除此之外，我國(guó)許多設(shè)計(jì) 學(xué)者在進(jìn)行產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)時(shí)還借鑒和引用了其他發(fā)達(dá)國(guó)家的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)思想，其中具有代 表性的是： (1)將用戶需求作為產(chǎn)品功能特征構(gòu)思、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和零件設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、作業(yè)控制 等的基礎(chǔ)，從產(chǎn)品開發(fā)的宏觀過程出發(fā)，利用質(zhì)量功能布置方法，系統(tǒng)地將用戶需求信息 合理而有效地轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品開發(fā)各階段的技術(shù)目標(biāo)和作業(yè)控制規(guī)程的方法。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) - 27 - (2)將產(chǎn)品看作有機(jī)體層次上的生命系統(tǒng)，并借助于生命系統(tǒng)理論，把產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過 程劃分成功能需求層次、實(shí)現(xiàn)功能要求的概念層次和產(chǎn)品的具體設(shè)計(jì)層次。同時(shí)采用了生 命系統(tǒng)圖符抽象地表達(dá)產(chǎn)品的功能要求，形成產(chǎn)品功能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 (3)將機(jī)械設(shè)計(jì)中系統(tǒng)科學(xué)的應(yīng)用歸納為兩個(gè)基本問題：一是把要設(shè)計(jì)的產(chǎn)品作為一 個(gè)系統(tǒng)處理，最佳地確定其組成部分(單元)及其相互關(guān)系；二是將產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程看成一個(gè) 系統(tǒng)，根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)，正確、合理地確定設(shè)計(jì)中各個(gè)方面的工作和各個(gè)不同的設(shè)計(jì)階段。 由于每個(gè)設(shè)計(jì)者研究問題的角度以及考慮問題的側(cè)重點(diǎn)不同，進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)采用的 具體研究方法亦存在差異。下面介紹一些具有代表性的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法。 1.11.1、 設(shè)計(jì)元素法設(shè)計(jì)元素法 用五個(gè)設(shè)計(jì)元素(功能、效應(yīng)、效應(yīng)載體、形狀元素和表面參數(shù))描述“產(chǎn)品解” ，認(rèn) 為一個(gè)產(chǎn)品的五個(gè)設(shè)計(jì)元素值確定之后，產(chǎn)品的所有特征和特征值即已確定。我國(guó)亦有設(shè) 計(jì)學(xué)者采用了類似方法描述產(chǎn)品的原理解。 1.21.2、 圖形建模法圖形建模法 研制的“設(shè)計(jì)分析和引導(dǎo)系統(tǒng)”KALEIT，用層次清楚的圖形描述出產(chǎn)品的功能結(jié)構(gòu)及 其相關(guān)的抽象信息，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能關(guān)系的圖形化建模，以及功能層之間的聯(lián)接。 將設(shè)計(jì)劃分成輔助方法和信息交換兩個(gè)方面，利用 Nijssen 信息分析方法可以采用圖 形符號(hào)、具有內(nèi)容豐富的語義模型結(jié)構(gòu)、可以描述集成條件、可以劃分約束類型、可以實(shí) 現(xiàn)關(guān)系間的任意結(jié)合等特點(diǎn)，將設(shè)計(jì)方法解與信息技術(shù)進(jìn)行集成，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)過程中不同 抽象層間信息關(guān)系的圖形化建模。