用導(dǎo)正銷定距的沖孔落料級進(jìn)模設(shè)計(jì)

1、編號:1論文說明書題 目用導(dǎo)正銷定距的沖孔落料級進(jìn)模設(shè)計(jì)院（系）：機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化學(xué)生姓名：學(xué) 號：指導(dǎo)教師：職 稱：講師題目類型軟件開發(fā)理論研究實(shí)驗(yàn)研究 工程設(shè)計(jì)工程技術(shù)研究2012年06月27日摘要模具是制造業(yè)的重要工藝基礎(chǔ)，在我國，模具制造屬于專用設(shè)備制造業(yè)。中國雖然 很早就開始制造模具和使用模具，但長期未形成產(chǎn)業(yè)。直到 20世紀(jì) 80 年代后期，中國 模具工業(yè)才駛?cè)氚l(fā)展的快車道。近年，不僅國有模具企業(yè)有了很大發(fā)展，三資企業(yè)、鄉(xiāng) 鎮(zhèn)模具企業(yè)的發(fā)展也相當(dāng)迅速。冷沖壓模具在現(xiàn)代工業(yè)中具有很重要的作用，其在機(jī)械 制造、電子、電器 等各行各業(yè)中都有廣泛的應(yīng)用。用冷沖壓加工

2、方法可以得到形狀復(fù) 雜、用其它加工方法難以加工的工件，如薄殼零件等。冷沖壓的尺寸精度是由模具保證 的，因此，尺寸穩(wěn)定，互換性好。多工位級進(jìn)模是在普通級進(jìn)模的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的精密、 高效、高壽命的先進(jìn)模具。 多工位級進(jìn)模在不同的工位可以連續(xù)完成復(fù)雜零件的沖裁、彎曲、拉深、翻孔、翻邊及 其它成形等工序。主要用于生產(chǎn)批量大、材料厚度較薄、形狀復(fù)雜、精度要求較高的中 小型沖壓件的生產(chǎn)。本文結(jié)合蓋子零件的結(jié)構(gòu)、工藝性來分析設(shè)計(jì)蓋子模具結(jié)構(gòu)、工藝 性及工作原理， 進(jìn)行必要的計(jì)算， 確定基本的參數(shù)、 設(shè)計(jì)主體結(jié)構(gòu)、 排樣圖、工作零件、 卸料裝置、導(dǎo)料裝置、安全裝置、畫裝配圖、零件圖、編制模具零件加工工藝規(guī)程

3、等。本設(shè)計(jì)是蓋子零件沖裁模具的設(shè)計(jì)， 掌握模具工藝設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法和步 驟，掌握制造加工工藝的編制技術(shù)，進(jìn)行蓋子的設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)應(yīng)用先進(jìn)的方法，完成此課 題的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞： 級進(jìn)模；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；模具制造 ; 模具；設(shè)計(jì)AbstractThe mold is the manufacturing industry important craft foundation, in our country, the mold manu facture bel ongs to the special purpose equipme nt manu facturi ng in dustry. China a

4、lthough very already starts to make the mold and the use mold, but Iong-term has not formed the industry. Straight stabs 20 centuries 80s later periods, the Chinese mold industry only then drives into the developme nt speedway. Rece nt years, not only the state-ow ned mold en terprise had the very b

5、ig developme nt, the three inv estme nts en terprise, the villages and tow ns the mold enterprises development also quite rapid. Cold stamping die has a very important role in moder n in dustry, machi nery manu facturi ng, electr oni cs, applia nces and other in dustries. Cold stamping method can be

6、 complex shape, with other processing methods are difficult to process work pieces, such as the shell parts, etcCold stamp ing molds to en sure dime nsional accuracy, therefore, dime nsional stability, i ntercha ngeability.Multi-position into modules are o-level into mode in the developed on the bas

7、is of precision, high efficiency, high life-span advaneed mold. Multi-position into the mold in different location can continuously complete complex components cutting, bending, deep draw ing, the hole flanging, flanging and other forming processes. Mainly for the product ion of batch big, material

8、is very thin, complex shape, higher accuracy of small and medium-sized stamp ing product ion. This paper-reducti on parts of the structure, to an alyze the desig n process of reduction-die structure, process and principle of the necessary calculations to determine the basic parameters, the main stru

9、cture desig n, layout pla ns, the work ing parts, uni oad ing device I. Device, security installations, painting assembly, parts map, prepared mold parts processing tech no logy, such as a point of order.This desig n is process desig n master mold and mold structural desig n methods and steps to con

10、 trol the manu facturi ng process ing tech niq ues, the con duct of electro nic lock-reset the desig n, study and applicati on of adva need methods, to complete this task the desig n. Keywords: Progressive Die ； The design of structural; Die manufacturingmoid； design目錄1 沖壓工藝設(shè)計(jì)概述 錯誤！未定義書簽。1.1 沖壓的概念、特

11、點(diǎn)及應(yīng)用 11.2 沖壓的基本工序及模具 21.3 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向 21.3.1 沖壓成形理論及沖壓工藝方面 21.3.2 沖模是實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的基本條件 31.3.3 沖壓設(shè)備和沖壓生產(chǎn)自動化方面 41.3.4 沖壓標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化生產(chǎn)方面 52 零件的工藝性分析 52.1 制件的工藝分析 62.1.1 沖裁 件的形狀 62.1.2 沖裁件內(nèi)形及外形的轉(zhuǎn)角 62.1.3 沖裁件上凸出的懸臂和凹槽 62.1.4 沖裁件的最小孔徑 62.1.5 制 孔邊距與孔間距 72.1.6 提高材料利用率 72.2 沖壓工藝方案確認(rèn) 73 模具結(jié)構(gòu)的形式選擇 84 標(biāo)準(zhǔn)的選用及必要的設(shè)計(jì)計(jì)算 84.1

12、 排樣 計(jì)算材料利用率 84.2 計(jì)算壓力中心及沖裁力 94.3 計(jì)算凸凹模尺寸 104.4 確定凹模外形尺寸 114.5 沖模閉合高度和壓力機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 16參考文獻(xiàn) 171沖壓工藝設(shè)計(jì)概述1.1沖壓的概念、特點(diǎn)及應(yīng)用沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備(主要是壓力機(jī))上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生 分離或塑性變形，從而獲得所需零件(俗稱沖壓或沖壓件)的一種壓力加工方法。沖壓 通常是在常溫下對材料進(jìn)行冷變形加工，且主要采用板料來加工成所需零件，所以也叫 冷沖壓或板料沖壓。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，隸屬于材料成型 工程術(shù)。沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡稱沖模。沖模是將材料(金屬或

13、非金屬)批量 加工成所需沖件的專用工具。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)。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。與機(jī)械加工及塑性加工的其它方法相比， 沖壓加工無論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面都 具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。主要表現(xiàn)如下：(1) 沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動化。這是因?yàn)闆_ 壓是依靠沖模和沖壓設(shè)備來完成加工，普通壓力機(jī)的行程次數(shù)為每分鐘可達(dá)幾十次，高 速壓力要每分鐘可達(dá)數(shù)百次甚至千次以上，而且每次沖壓行程就可能得到一個沖件。(2) 沖壓時由于模

14、具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面 質(zhì)量，而模具的壽命一般較長，所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定，互換性好，具有“一模一樣”的 特征。(3) 沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽 車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時材料的冷變形硬化效應(yīng)，沖壓的強(qiáng)度和剛度均較高。(4) 沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設(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。但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時一個復(fù)雜零件需要數(shù)套模具才 能加工成形，且模具制造的精度高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集形產(chǎn)品。所以，只有在沖 壓件生產(chǎn)批量較大的情況下，沖壓加

15、工的優(yōu)點(diǎn)才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。 沖壓加工在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門越 來越多地采用沖壓法加工產(chǎn)品零部件，如汽車、農(nóng)機(jī)、儀器、儀表、電子、航空、航天、 家電及輕工等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當(dāng)?shù)拇螅賱t60%以上, 多則90%以上,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。因此可以說，如果生產(chǎn)中不諒采用沖壓工藝，許多工業(yè)部 門要提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、快速進(jìn)行產(chǎn)品更新?lián)Q代等都是難以實(shí)現(xiàn) 的。1.2沖壓的基本工序及模具由于沖壓加工的零件種類繁多，各類零件的形狀、

16、尺寸和精度要求又各不相同，因 而生產(chǎn)中采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的。概括起來，可分為分離工序和成形工序 兩大類；分離工序是指使坯料沿一定的輪廓線分離而獲得一定形狀、尺寸和斷面質(zhì)量的 沖壓（俗稱沖裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形而獲 得一定形狀和尺寸的沖壓件的工序。上述兩類工序，按基本變形方式不同又可分為沖裁、彎曲、拉深和成形四種基本工 序，每種基本工序還包含有多種單一工序。在實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)沖壓件的生產(chǎn)批量較大、尺寸較少而公差要求較小時，若用分散 的單一工序來沖壓是不經(jīng)濟(jì)甚至難于達(dá)到要求。這時在工藝上多采用集中的方案，即把 兩種或兩種以上的單一工序集中在一副模具內(nèi)

17、完成，稱為組合的方法不同，又可將其分 為復(fù)合一級進(jìn)和復(fù)合一級進(jìn)三種組合方式。復(fù)合沖壓在壓力機(jī)的一次工作行程中，在模具的同工位上同時完成兩種或兩 種以上不同單一工序的一種組合方法式。級進(jìn)沖壓 在壓力機(jī)上的一次工作行程中，按照一定的順序在同一模具的不同工 位上完面兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方式。 復(fù)合一級進(jìn) 在一副沖模上 包含復(fù)合和級進(jìn)兩種方式的組合工序。沖模的結(jié)構(gòu)類型也很多。通常按工序性質(zhì)可分為沖裁模、彎曲模、拉深模和成形模 等；按工序的組合方式可分為單工序模、復(fù)合模和級進(jìn)模等。但不論何種類型的沖模， 都可看成是由上模和下模兩部分組成，上模被固定在壓力機(jī)工作臺或墊板上，是沖模的 固定部

18、分。工作時，坯料在下模面上通過定位零件定位，壓力機(jī)滑塊帶動上模下壓，在 模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需形 狀與尺寸的沖件。上?；厣龝r，模具的卸料與出件裝置將沖件或廢料從凸、凹模上卸下 或推、頂出來，以便進(jìn)行下一次沖壓循環(huán)。1.3沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，許多新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、 新材料不斷涌現(xiàn)，因而促進(jìn)了沖壓技術(shù)的不斷革新和發(fā)展。其主要表現(xiàn)和發(fā)展方向如下。1.3.1沖壓成形理論及沖壓工藝方面沖壓成形理論的研究是提高沖壓技術(shù)的基礎(chǔ)。目前，國內(nèi)外對沖壓成形理論的研究 非常重視，在材料沖壓性能研究、沖壓成形過程

19、應(yīng)力應(yīng)變分析、板料變形規(guī)律研究及坯 料與模具之間的相互作用研究等方面均取得了較大的進(jìn)展。特別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展和塑性變形理論的進(jìn)一步完善， 近年未國內(nèi)外已開始應(yīng)用塑性成形過程的計(jì)算機(jī) 模擬技術(shù)，即利用有限元（FEM等有值分析方法模擬金屬的塑性成形過程，根據(jù)分析結(jié) 果，設(shè)計(jì)人員可預(yù)測某一工藝方案成形的可行性及可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題，并通過在計(jì)算 機(jī)上選擇修改相關(guān)參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)工藝及模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)。這樣既節(jié)省了昂貴的試模費(fèi)用， 也縮短了制模具周期。研究推廣能提高生產(chǎn)率及產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本和擴(kuò)大沖壓工藝應(yīng)用范圍的各種壓新 工藝，也是沖壓技術(shù)的發(fā)展方向之一。目前，國內(nèi)外相繼涌現(xiàn)出精密沖壓工藝、軟模成

20、 形工藝、高能高速成形工藝及無模多點(diǎn)成形工藝等精密、高效、經(jīng)濟(jì)的沖壓新工藝。其 中，精密沖裁是提高沖裁件質(zhì)量的有效方法，它擴(kuò)大了沖壓加工范圍，目前精密沖裁加 工零件的厚度可達(dá)25mm精度可達(dá)IT1617級；用液體、橡膠、聚氨酯等作柔性凸模 或凹模的軟模成形工藝，能加工出用普通加工方法難以加工的材料和復(fù)雜形狀的零件， 在特定生產(chǎn)條件下具有明顯的經(jīng)濟(jì)效果；采用爆炸等高能效成形方法對于加工各種尺寸 在、形狀復(fù)雜、批量小、強(qiáng)度高和精度要求較高的板料零件，具有很重要的實(shí)用意義； 利用金屬材料的超塑性進(jìn)行超塑成形，可以用一次成形代替多道普通的沖壓成形工序， 這對于加工形狀復(fù)雜和大型板料零件具有突出的優(yōu)越性

21、；無模多點(diǎn)成形工序是用高度可調(diào)的凸模群體代替?zhèn)鹘y(tǒng)模具進(jìn)行板料曲面成形的一種先進(jìn)技術(shù)，我國已自主設(shè)計(jì)制造了具有國際領(lǐng)先水平的無模多點(diǎn)成形設(shè)備，解決了多點(diǎn)壓機(jī)成形法，從而可隨意改變變形 路徑與受力狀態(tài)，提高了材料的成形極限，同時利用反復(fù)成形技術(shù)可消除材料內(nèi)殘余應(yīng) 力，實(shí)現(xiàn)無回彈成形。無模多點(diǎn)成形系統(tǒng)以 CAD/CAM/CAIE術(shù)為主要手段，能快速經(jīng)濟(jì) 地實(shí)現(xiàn)三維曲面的自動化成形。1.3.2沖模是實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的基本條件在沖模的設(shè)計(jì)制造上，目前正朝著以下兩方面發(fā)展：一方面，為了適應(yīng)高速、自動、 精密、安全等大批量現(xiàn)代生產(chǎn)的需要，沖模正向高效率、高精度、高壽命及多工位、多 功能方向發(fā)展，與此相比適應(yīng)的新

22、型模具材料及其熱處理技術(shù)，各種高效、精密、數(shù)控 自動化的模具加工機(jī)床和檢測設(shè)備以及模具 CAD/CAMfe術(shù)也在迅速發(fā)展；另一方面，為 了適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代和試制或小批量生產(chǎn)的需要，鋅基合金沖模、聚氨酯橡膠沖模、薄 板沖模、鋼帶沖模、組合沖模等各種簡易沖模及其制造技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。精密、高效的多工位及多功能級進(jìn)模和大型復(fù)雜的汽車覆蓋件沖模代表了現(xiàn)代沖模 的技術(shù)水平。目前，50個工位以上的級進(jìn)模進(jìn)距精度可達(dá)到 2微米，多功能級進(jìn)模不僅 可以完成沖壓全過程，還可完成焊接、裝配等工序。我國已能自行設(shè)計(jì)制造出達(dá)到國際 水平的精度達(dá)2 5微米，進(jìn)距精度23微米，總壽命達(dá)1億次。我國主要汽車模具 企業(yè)，

23、已能生產(chǎn)成套轎車覆蓋件模具，在設(shè)計(jì)制造方法、手段方面已基本達(dá)到了國際水 平，但在制造方法手段方面已基本達(dá)到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)、功能方面也接近國際水 平，但在制造質(zhì)量、精度、制造周期和成本方面與國外相比還存在一定差距。模具制造技術(shù)現(xiàn)代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù) 等先進(jìn)技術(shù)正在不斷向傳統(tǒng)制造技術(shù)滲透、變叉、融合形成了現(xiàn)代模具制造技術(shù)。其中3高速銑削加工、電火花銑削加工、慢走絲切割加工、精密磨削及拋光技術(shù)、數(shù)控測量等 代表了現(xiàn)代沖模制造的技術(shù)水平。高速銑削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精 度和表面質(zhì)量（主軸轉(zhuǎn)速一般為 1500040000r/min ）,加工精度

24、一般可達(dá)10微米，最 好的表面粗糙度Rae H1) 5mr H( Hmin H1) +(5 10)mm (230 75)mr 5mr 135mr (180 75)mm+10mm150mm 135mr 115mm所以，選用該設(shè)備是合適的。參考文獻(xiàn)文獻(xiàn)1 :鄭展主編.W沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20 08文獻(xiàn)2:王芳主編.W冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)北京：機(jī)械工業(yè)出版 社，19 9 9文獻(xiàn)3:楊占堯主編.W沖壓模具圖冊北京：高等教育出版社，2 0 0 8 目 錄第一章可行性研究報(bào)告概述錯誤！未定義書簽1.1項(xiàng)目名稱 錯誤！未定義書簽1.2項(xiàng)目承擔(dān)單位 錯誤！未定義書簽1.3項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn) 錯誤！未定義書簽1.4可研報(bào)告編制單位 錯誤！未定義書簽1.5項(xiàng)目概述及主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo) 錯誤！未定義書簽第二章 編制目的、依據(jù)、原則和范圍 錯誤！未定義書簽2.1編制目的 錯誤！未定義書簽2.2編制依據(jù)錯誤！未定義書簽2.3編制原則錯誤！未定義書簽2.4可行性研究的范圍 錯誤！未定義書簽第三章建設(shè)的必要性錯誤！未定義書簽3.1符合國家“ 一五”規(guī)劃綱要和循環(huán)經(jīng)濟(jì)要求錯誤！未定義書簽 3.2環(huán)境保護(hù)和節(jié)能降耗的需要 錯誤！未定義書簽3.3企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要 錯誤！未定義書簽第四章 項(xiàng)目建設(shè)條件 錯誤！未定義書簽4.1主體工程概況 錯誤！未定義書簽4.2廠址選擇 錯誤！未定