L形直角連接板的沖壓模具設(shè)計(jì)-級(jí)進(jìn)模含NX三維及12張CAD圖
L形直角連接板的沖壓模具設(shè)計(jì)-級(jí)進(jìn)模含NX三維及12張CAD圖,直角,連接,沖壓,模具設(shè)計(jì),級(jí)進(jìn)模含,nx,三維,12,十二,cad
摘要
機(jī)械產(chǎn)品的連接板大部分是沖壓制品，產(chǎn)品性能的提高要求高素質(zhì)的沖壓模具、沖壓性能、成型工藝和沖壓制品的設(shè)計(jì)。冷沖裁模，約占沖壓成型總數(shù)的60%，主要用于金屬制品的成型，它是沖壓制品生產(chǎn)中十分重要的工藝裝置。沖壓成型的廣泛應(yīng)用，正是本設(shè)計(jì)的根本出發(fā)點(diǎn)。
本論文來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)際，主要任務(wù)是完成連接板的沖壓模具設(shè)計(jì)和制造仿真。通過(guò)多種方案對(duì)比，本設(shè)計(jì)采用連續(xù)模結(jié)構(gòu)，模具中設(shè)置了沖孔、倒角、落料等工位。設(shè)計(jì)中通過(guò)對(duì)連接板的材料、形狀、尺寸及其精度的要求進(jìn)行沖壓工藝分析，結(jié)合工藝可行性分析，將零件展開(kāi)，設(shè)計(jì)了排樣圖；根據(jù)工藝計(jì)算結(jié)果，對(duì)模具主要零部件，如凸、凹模和凸模固定板等進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，并設(shè)計(jì)了連接板的連續(xù)模。在設(shè)計(jì)中對(duì)模具的總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括上下模座、導(dǎo)柱導(dǎo)套、墊板、固定板、導(dǎo)料板、卸料板、卸料板彈釘?shù)鹊脑O(shè)計(jì)與選用。利用Auto CAD2004軟件制作了此連續(xù)模模具的裝配圖和零件圖。
關(guān)鍵詞：連續(xù)模；沖孔；折彎
Aabstract
Most of mechanical product casings are stampings. The raise of product performance depends on the high-quality design of stamping mold, stamping performance, molding process and stampings. Cold-punching mould, which is about 60% of the punch forming, is mainly used in the metalwork molding and is a very important process unit of stampings production. The widespread use of punch forming is the fundamental starting point of the design of this paper.
This paper rooted in real situation of production, whose main assignment was finishing the stamping die design and manufacturing simulation Through the comparison of multiple proposals, this paper adopted the progressive die system and installed pierce, flexure and blank in the mould. This paper analyzed stamping process according to the requests of the materials, shape, size and precision of the casing, analyzed feasibility of process, unfolded the spares and designed layout. According to the process counting result, this paper had detail design on the main parts of mould, such as, male mould, cavity die and cavity-retainer plate, and designed progressive die of casing. In this paper, gross structures of mould also was designed, including the design and selection of upper and lower clamping plate, guiding post, guiding bush, punch pad, retainer plate, guide plate, stripper plate, and stripper plate puller. It applied Auto CAD2004 to make installation diameter and part drawing of progressive die mould, and applied Master CAM 9.0 to design the manufacturing simulation of digital control processing of cavity die.
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Key wards： progressive die; pierce; bending
目 錄
前 言 - 1 -
第一章 緒 論 - 2 -
1.1 選題的意義與目的 - 2 -
1.2 文獻(xiàn)綜述 - 2 -
1.3 研究現(xiàn)狀 - 3 -
1.4 設(shè)計(jì)思路與創(chuàng)新思路 - 5 -
第二章 連接板的沖壓工藝分析 6
2.1 零件的材料分析 7
2.2 零件工藝分析 7
2.4 排樣圖設(shè)計(jì) 8
2.5 本章小結(jié) 10
第三章 連接板連續(xù)模的工藝計(jì)算 11
3.1 壓力的計(jì)算 11
3.1.1 沖裁力的計(jì)算 11
3.2 壓力中心計(jì)算 12
3.3 各主要零件尺寸的計(jì)算 13
3.3.1 凹模厚度 13
3.3.2 凸模固定板的選用與厚度 14
3.3.3 墊板的選用與厚度 15
3.3.4 卸料零件的計(jì)算 15
3.3.5 計(jì)算凸、凹模工作部分尺寸 16
3.4 沖裁間隙 17
3.5 本章小結(jié) 17
第四章 連接板連續(xù)模的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及連續(xù)模的零部件設(shè)計(jì)與選用 18
4.1 模具主要零部件的設(shè)計(jì) 18
4.1.1 沖裁凸、凹模的設(shè)計(jì) 18
4.1.2 卸料板的設(shè)計(jì) 20
4.1.3 限位裝置的設(shè)計(jì) 20
4.1.5 其他零部件的設(shè)計(jì) 20
4.2 模架的設(shè)計(jì) 20
4.4 模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 21
4.5 本章小結(jié) 22
參考文獻(xiàn) 23
總 結(jié) 24
致 謝 25
前 言
畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)四年的綜合性實(shí)踐環(huán)節(jié)，目的是通過(guò)課題的設(shè)計(jì)研究，培養(yǎng)綜合運(yùn)用各門(mén)課程知識(shí)的能力，培養(yǎng)獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。本設(shè)計(jì)應(yīng)密切與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，應(yīng)與培養(yǎng)職業(yè)能力相結(jié)合，應(yīng)體現(xiàn)大學(xué)本科的特點(diǎn)。
在指導(dǎo)教師周密安排和精心指導(dǎo)下，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)從確定設(shè)計(jì)課題、擬定設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)過(guò)程到畢業(yè)答辯都按照畢業(yè)設(shè)計(jì)工作計(jì)劃進(jìn)行。
第一，充分調(diào)研，確定應(yīng)用型畢業(yè)設(shè)計(jì)課題。
選好畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是實(shí)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)目標(biāo)、保證畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的前提，我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題取自企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際。這個(gè)課題能較全面地應(yīng)用學(xué)生所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)或者將來(lái)工作所需的專(zhuān)業(yè)技術(shù)，達(dá)到綜合運(yùn)用的目的，既能夠解決企業(yè)急需解決的生產(chǎn)技術(shù)問(wèn)題，又能夠培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)崗位能力，難度不是很大，符合我們本科生的專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)水平和實(shí)際設(shè)計(jì)能力，工作量恰當(dāng)，能夠在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成。
但是該課題是真題真做，雖然難度不是很大，但要使設(shè)計(jì)圖紙能真接用于生產(chǎn)，去造出零件，裝配成機(jī)器，并能滿(mǎn)足使用要求，也是不容易的。
第二，反復(fù)論證，確定產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案。
明確課題的性質(zhì)、意義、設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)要達(dá)到的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和完成時(shí)間，并確定好正確合理的設(shè)計(jì)方案是完成設(shè)計(jì)任務(wù)的保證，指導(dǎo)教師、企業(yè)技術(shù)員讓我們參與設(shè)計(jì)方案的討論，使我們對(duì)課題設(shè)計(jì)方案心中有數(shù)。
第三，虛心求教，仔細(xì)認(rèn)真地進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)。
在設(shè)計(jì)中能主動(dòng)請(qǐng)教指導(dǎo)老師，培養(yǎng)綜合運(yùn)用機(jī)械制圖、工程材料與熱處理、公差配合、計(jì)算機(jī)繪圖、機(jī)械制造工藝等專(zhuān)業(yè)知識(shí)的能力，培養(yǎng)查閱技術(shù)資料和其它專(zhuān)業(yè)文獻(xiàn)的能力。培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和踏實(shí)的工作作風(fēng)。明確必須有高度責(zé)任心、嚴(yán)肅認(rèn)真的工作習(xí)慣，才能做好設(shè)計(jì)工作，減少工作失誤，避免給企業(yè)生產(chǎn)造成損失。充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，積極思考，大膽創(chuàng)新。
第四，完善設(shè)計(jì)，準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。
完整的設(shè)計(jì)包括設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)等技術(shù)文件。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求，全面檢查設(shè)計(jì)技術(shù)資料，按照指導(dǎo)教師的批改，認(rèn)真修改圖紙錯(cuò)誤，認(rèn)真修改設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū).
應(yīng)該說(shuō)，在指導(dǎo)教師的認(rèn)真指導(dǎo)下，我基本完成了這套連續(xù)模的設(shè)計(jì)工作.
第一章 緒 論
1.1 選題的意義與目的
現(xiàn)代工業(yè)的迅猛發(fā)展使沖壓技術(shù)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，隨之而來(lái)的是對(duì)沖壓模具的設(shè)計(jì)與制造的要求越來(lái)越高。沖壓模具是沖壓生產(chǎn)的主要工業(yè)裝備，其設(shè)計(jì)是否合理對(duì)沖壓件的表面質(zhì)量、尺寸精度、生產(chǎn)效率以及經(jīng)濟(jì)效益等影響很大。沖壓設(shè)計(jì)是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工作，它既是沖壓生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的基礎(chǔ)，也是組織正式生產(chǎn)的依據(jù)。沖壓設(shè)計(jì)水平標(biāo)志著沖壓生產(chǎn)水平的先進(jìn)性、合理性以及生產(chǎn)成本的經(jīng)濟(jì)性，在很大程度上反映了生產(chǎn)技術(shù)水平。因此，研究沖壓模具的設(shè)計(jì)，提高沖壓模具的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，有著十分重要的意義。
該課題的研究，涉及到?jīng)_壓成形工藝的分析、沖壓工藝方案的設(shè)計(jì)以及沖壓模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容，目的是通過(guò)對(duì)連接板連續(xù)模設(shè)計(jì)，將所學(xué)的有關(guān)沖壓模具設(shè)計(jì)、工程制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、工程材料、機(jī)械制造技術(shù)等多門(mén)的知識(shí)與本次設(shè)計(jì)相結(jié)合，掌握一定的設(shè)計(jì)方法、理論和技術(shù)，培養(yǎng)自己的設(shè)計(jì)思維和提高自己的綜合設(shè)計(jì)能力；熟練掌握相關(guān)的二維繪圖軟件，掌握沖壓成形工藝和沖壓模具設(shè)計(jì)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，以及熟悉沖壓模具設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，最終設(shè)計(jì)出一套合理的技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)高的沖壓模具。
1.2 文獻(xiàn)綜述
目前，汽車(chē)、電機(jī)、儀表、電器、電子、通信、家電和輕工等行業(yè)中，60%～80%的零件都要依靠模具成型，并且隨著近年來(lái)這些行業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)模具的要求越來(lái)越高，結(jié)構(gòu)要求也越來(lái)越復(fù)雜。[1]采用沖壓模具生產(chǎn)零部件，具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、成本低、節(jié)約能源和原材料等一系列優(yōu)點(diǎn)，其生產(chǎn)的制件所具備的高精度、高復(fù)雜性、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的，它已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展的方向。模具在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和開(kāi)發(fā)能力。模具生產(chǎn)技術(shù)的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品的制造水平的重要標(biāo)志。[2]
隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，模具產(chǎn)品生產(chǎn)正呈現(xiàn)多品種、少批量、復(fù)雜、大型、精密、更新?lián)Q代速度快的變化特點(diǎn)，模具行業(yè)將向高效、精密、長(zhǎng)壽命、大型化和多功能方向發(fā)展。為適應(yīng)市場(chǎng)變化，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展，沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)正由手工設(shè)計(jì)、依靠人工經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)機(jī)械加工技術(shù)向以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、數(shù)控切削加工、數(shù)控電加工為核心的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造技術(shù)轉(zhuǎn)變。[2] 同時(shí)為了適應(yīng)模具產(chǎn)品高精度、短交貨期、低成本的迫切要求，模具工業(yè)正廣泛應(yīng)用現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)來(lái)加速模具工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，滿(mǎn)足各行各業(yè)對(duì)模具這一基礎(chǔ)工藝裝備的迫切需求，以實(shí)現(xiàn)我國(guó)模具工業(yè)的跨越式發(fā)展。[3]現(xiàn)在，模具制造技術(shù)迅速發(fā)展，已成為現(xiàn)代制造技術(shù)的重要組成部分。如模具的CAD/CAM技術(shù)，模具的激光快速成型技術(shù)，模具的精密成形技術(shù)，模具的超精密加工技術(shù)，模具在設(shè)計(jì)中采用有限元法、邊界元法進(jìn)行流動(dòng)、冷卻、傳熱過(guò)程的動(dòng)態(tài)模擬技術(shù)，模具的CIMS技術(shù)，已在開(kāi)發(fā)的模具DNM技術(shù)以及數(shù)控技術(shù)等，幾乎覆蓋了所有現(xiàn)代制造技術(shù)?，F(xiàn)代模具制造技術(shù)正朝著加快信息驅(qū)動(dòng)、提高制造柔性、敏捷化制造及系統(tǒng)化集成的方向發(fā)展。[4]
由于沖壓生產(chǎn)的高效率以及沖壓產(chǎn)品良好的綜合力學(xué)性能，在現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品中越來(lái)越多的沖壓件取代機(jī)械加工零件已是大勢(shì)所趨。要想很好地滿(mǎn)足日趨增長(zhǎng)的沖壓產(chǎn)品的需要，必須有高效批量的沖模生產(chǎn)方式和手段與之相適應(yīng)，這就需要沖模工業(yè)打破傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造模式，其關(guān)鍵是大力提倡和發(fā)展沖模標(biāo)準(zhǔn)化。[5] 有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料表明：采用模具標(biāo)準(zhǔn)件可使企業(yè)的模具加工工時(shí)節(jié)約25%～45%，能縮短模具生產(chǎn)周期30%～40%。隨著工業(yè)產(chǎn)品多品種、小批量、個(gè)性化、快周期生產(chǎn)的發(fā)展，為了提高市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中的快速應(yīng)變能力和競(jìng)爭(zhēng)能力，在模具生產(chǎn)周期顯得愈來(lái)愈重要的今天，模具標(biāo)準(zhǔn)化的意義更為重大。[6]由此可見(jiàn)，在設(shè)計(jì)沖壓模具的過(guò)程中，選用沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能有效提高模具質(zhì)量，而且能降低模具生產(chǎn)成本及大大縮短模具生產(chǎn)周期。
模具是制造業(yè)的基本工藝設(shè)備，模具設(shè)計(jì)的、制造的效率對(duì)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)效率有決定性影響。由于模具是典型的技術(shù)密集型產(chǎn)品，為了表達(dá)清楚設(shè)計(jì)意圖，設(shè)計(jì)人員必須花費(fèi)大量的時(shí)間來(lái)繪制模架、頂桿、滑塊等結(jié)構(gòu)相對(duì)固定的零部件。目前，CAD/CAE的發(fā)展，為廣大模具設(shè)計(jì)人員提供了方便。特別是近幾年來(lái)，模具CAD/CAE技術(shù)發(fā)展很快，應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大，并取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。因此在模具設(shè)計(jì)的過(guò)程中，利用先進(jìn)的CAD/CAE技術(shù)進(jìn)行模具設(shè)計(jì)省事、省力，而且最為重要的是保證了成型后制品的準(zhǔn)確性，減少了試模的次數(shù)，縮短了模具的設(shè)計(jì)及生產(chǎn)的周期。[7] 在沖壓模具設(shè)計(jì)制造中引入綠色制造技術(shù)是沖模設(shè)計(jì)制造的發(fā)展必然也將大大地加快模具行業(yè)前進(jìn)的步伐，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、少污染、短周期和低成本的目標(biāo)。[8]
1.3 研究現(xiàn)狀
經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展，我國(guó)的模具生產(chǎn)無(wú)論在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都已有了很大發(fā)展?，F(xiàn)在，中國(guó)可以說(shuō)是世界模具生產(chǎn)大國(guó)之一，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是生產(chǎn)強(qiáng)國(guó)。中國(guó)模具生產(chǎn)總量雖然已位居世界第三，但模具設(shè)計(jì)制造能力與市場(chǎng)需要和國(guó)際先進(jìn)水平相比仍有較大差距。其差距主要表現(xiàn)在以下六方面：
1）、國(guó)內(nèi)自配率不足80%，其中中低檔模具供過(guò)于求，中高檔模具自配率不足60%，其主要缺口集中在于精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具領(lǐng)域。由于在模具精度、壽命、制造周期及生產(chǎn)能力等方面，中國(guó)與國(guó)際平均水平和發(fā)達(dá)國(guó)家仍有較大差距，因此，每年需要大量進(jìn)口模具，特別是中高檔轎車(chē)的覆蓋件模具。
2）、國(guó)內(nèi)模具企業(yè)專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)水平低，專(zhuān)業(yè)化分工不細(xì)，商品化程度也低。目前國(guó)內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占45%左右，其余為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)，與國(guó)際水平相比要落后許多。
3）、模具產(chǎn)品水平和生產(chǎn)工藝水平總體上比國(guó)際先進(jìn)水平低很多，而模具生產(chǎn)周期卻要比國(guó)際先進(jìn)水平長(zhǎng)許多。產(chǎn)品水平低主要表現(xiàn)在精度、型腔表面粗糙度、壽命及模具的復(fù)雜程度上；工藝水平低主要表現(xiàn)在設(shè)計(jì)、加工、工藝裝備等方面。例如，CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高；精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低。
4）、開(kāi)發(fā)能力弱，經(jīng)濟(jì)效益欠佳。中國(guó)模具企業(yè)技術(shù)人員比例較低，水平也較低，科研開(kāi)發(fā)及技術(shù)攻關(guān)方面投入太少，在市場(chǎng)中常處于被動(dòng)地位。
5）、模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低。國(guó)外先進(jìn)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá)70%以上，國(guó)內(nèi)模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率只有45%左右。
6）、與國(guó)際先進(jìn)水平相比，國(guó)內(nèi)模具企業(yè)的管理落后更甚于技術(shù)。國(guó)內(nèi)大多數(shù)模具企業(yè)還沿用過(guò)去作坊式粗放經(jīng)營(yíng)管理模式，真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的還不多。[9]
我國(guó)要縮小與先進(jìn)工業(yè)國(guó)家的差距，必須加快技術(shù)進(jìn)步，提高CAD/CAE/CAM的應(yīng)用程度，增加數(shù)控加工設(shè)備的比重，用信息技術(shù)進(jìn)一步提高模具的設(shè)計(jì)制造水平。同時(shí)，要學(xué)習(xí)和借鑒國(guó)外的先進(jìn)管理經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步深化企業(yè)改革，增強(qiáng)參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的意識(shí)，加強(qiáng)國(guó)際經(jīng)濟(jì)技術(shù)合作與交流，在提高模具國(guó)產(chǎn)化程度的同時(shí)，進(jìn)一步擴(kuò)大出口，走向世界。
以下是未來(lái)沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)：
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，它能顯著縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。通過(guò)普及CAD/CAM/CAE技術(shù)，以及提高CAD/CAE/CAM的應(yīng)用程度，從而利用信息技術(shù)來(lái)帶動(dòng)和提升模具工業(yè)的發(fā)展。
2)、高速銑削加工
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，而且還可加工高硬度模塊，及具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點(diǎn)。目前，它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展，成為第三代制模技術(shù)。
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退璧闹T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”。
4)、電火花銑削加工
電火花銑削加工技術(shù)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，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。
5)、提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率
模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛，模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用能極大地影響模具制造周期。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。
6)、發(fā)展優(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(lái)提高模具的壽命顯得十分必要。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、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
這是我國(guó)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。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(pán)；有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫(kù)；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)。[10]
1.4 設(shè)計(jì)思路與創(chuàng)新思路
本次的研究課題是連接板連續(xù)模設(shè)計(jì)，從查閱大量的沖壓模具文獻(xiàn)資料和設(shè)計(jì)資料入手，熟悉整個(gè)沖壓模具的設(shè)計(jì)流程。首先對(duì)零件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，按照國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)連接板的尺寸大小、精度以及選用制造支架的材料。然后對(duì)沖壓件進(jìn)行沖壓工藝分析，工件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，是比較薄的一類(lèi)小型零件，其設(shè)計(jì)精度也較低，故采用普通沖裁模即可實(shí)現(xiàn)加工。了解單工序模、連續(xù)模和復(fù)合模各自的加工特點(diǎn)，擬定設(shè)計(jì)方案，通過(guò)比較選擇最佳的設(shè)計(jì)方案。因?yàn)楣ぜ桥可a(chǎn)，而且只有落料、沖孔、彎曲三道工序，結(jié)合連續(xù)模生產(chǎn)效率高、工件精度高，適于中批量生產(chǎn)等特點(diǎn)，故決定選用導(dǎo)柱式?jīng)_孔-切邊-折彎連續(xù)沖裁模來(lái)完成連接板的沖壓加工。確定好設(shè)計(jì)方案后，接著展開(kāi)對(duì)支架沖壓模的工藝計(jì)算以及各零部件的設(shè)計(jì)。最后進(jìn)行支架沖壓模具的總裝配圖以及零件圖的繪制和制造仿真。
為了使本套連續(xù)沖裁模的成本降低、提高設(shè)計(jì)效率，根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，采用一些沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件，如模架等。此外，本套連續(xù)沖裁模是采用自動(dòng)送料裝置，而不需要人工送料，這樣可以大大提高生產(chǎn)效率，降低成本，充分體現(xiàn)沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化的優(yōu)越性。此外，模具模型的建立和沖裁零部件的制造仿真演示等，可以為本次設(shè)計(jì)提供了檢驗(yàn)依據(jù)和參考模型，實(shí)現(xiàn)了模具的設(shè)計(jì)從概念到模型的跨越。
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是連接板連續(xù)模設(shè)計(jì)及制造仿真，它能使我們能綜合運(yùn)用各種基本理論知識(shí)，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，培養(yǎng)獨(dú)立分析、解決各種問(wèn)題的能力。
并要求我們能充分運(yùn)用冷沖模設(shè)計(jì)和大部分專(zhuān)業(yè)課的知識(shí)，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決工藝問(wèn)題。
這次設(shè)計(jì)目的能使我們初步具備設(shè)計(jì)加工一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的冷沖壓模具的能力，擬定設(shè)計(jì)方案，完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，也是熟悉和運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、圖表等技術(shù)資料及編寫(xiě)技術(shù)文件等基本技能的一次實(shí)踐機(jī)會(huì)，為以后走上工作崗位從事好工作打下良好的基礎(chǔ)。
25
第二章 連接板的沖壓工藝分析
2.1 零件的材料分析
零件名稱(chēng)：連接板
零件的材料:優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼20#
零件厚度：1.5mm
此種鋼塑性和韌性均較高，在冷狀態(tài)下容易模壓成形?？捎米兦?、鐓粗、熱沖、冷沖或拉拔等方法制成各種零件。一般用于制造拉桿、卡頭、墊片、墊圈 、鉚釘?shù)攘慵唧w如圖2.1所示：
圖2.1
2.2 零件工藝分析
此工件形狀不算復(fù)雜，要求精度一般。整個(gè)工件整體上有兩處倒角。零件尺寸公差無(wú)特殊要求，按IT14級(jí)選取。沖壓該零件需要的基本工序有沖孔和倒角。因此可以考慮以下三種方案：
方案一：沖孔和折彎連續(xù)沖壓，采用連續(xù)模生產(chǎn)。
方案二：先落料，再?zèng)_孔、再折彎，采用單工序模生產(chǎn)。
方案三：在一個(gè)工位上完成所有工序，采用復(fù)合模生產(chǎn)。
方案二模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要三道工序、三套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率較低，難以滿(mǎn)足零件大批量生產(chǎn)的需求。而且制造三套模具，其成本將會(huì)增加很多。此外，這樣精度也不一定能滿(mǎn)足孔中心與邊緣距離的尺寸公差。由于零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，為提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)采用復(fù)合沖裁或連續(xù)沖裁方式。
方案三沖裁件質(zhì)量高，但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，周期長(zhǎng)，且生產(chǎn)效率低，不宜采用自動(dòng)送料沖裁。
方案一連續(xù)模由多個(gè)工位組成，各工位按順序關(guān)聯(lián)完成不同的加工，在沖床的一次行程中完成一系列的不同的沖壓加工。一次行程完成以后，由沖床送料機(jī)按照一個(gè)固定的步距將材料向前移動(dòng)，這樣在一副模具上就可以完成多個(gè)工序，一般有落料，沖孔，彎曲，切邊，拉伸等等。
通過(guò)上述對(duì)比分析，采用方案一沖孔落料彎曲級(jí)進(jìn)模，比較適合該零件。
2.4 排樣圖設(shè)計(jì)
連接板屬于批量生產(chǎn)，采用導(dǎo)柱導(dǎo)向的級(jí)進(jìn)模。由于此沖裁件精度不高，斷面質(zhì)量要求也不高，為了提高模具壽命，應(yīng)采用大間隙沖裁。沖壓材料使用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼20#，料厚為1.5mm，比較薄，由于采用大間隙沖裁，卸料力不大，應(yīng)采用彈壓卸料裝置。查表2-2和表2-3，可分別得到相應(yīng)的搭邊值a=3.25mm，寬度偏差=0.5mm。
條料寬度=
=mm
=mm
表2.2 彈性卸料搭邊與側(cè)搭邊
材料厚度t
圓形或類(lèi)似圓形制件
矩形或類(lèi)似矩形制件長(zhǎng)度50
矩形或類(lèi)似矩形制件長(zhǎng)度50
a
a
a
>0.5~1.0
0.8
1.0
1.0
1.2
1.5~2.5
1.8~2.6
>1.0~1.5
1.0
1.3
1.2
1.5
1.8~2.8
2.2~3.2
>1.5~2.0
1.2
1.5
1.5
1.8
2.0~3.0
2.4~3.4
注：本表摘自《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》P26 表2-11
表2.3 普通剪床用條料寬度偏差
條料寬度B
材料厚度t
~1
1~2
2~3
3~5
~50
0.4
0.5
0.7
0.9
50~100
0.5
0.6
0.8
1.0
100~150
0.6
0.7
0.9
1.1
注：本表摘自《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》P33 表2-13
采用自動(dòng)送料器，自動(dòng)送料裝置送料和收料架，其送料精度可達(dá)±0.05mm。根據(jù)一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率的計(jì)算公式2-35（《沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》P25）：
（2.2）
式中 A—1個(gè)步距內(nèi)制件的實(shí)際面積；
B—板料（條料）寬度；
S—步距。
通過(guò)分析單工件形狀(如圖2.2所示)和工件形狀,設(shè)計(jì)了排樣:
圖2.3
第1工位：沖孔，切邊；
第2工位：切邊；
第3工位：切邊；
第4工位：折彎；
第5工位：空步
第6工位：切斷、落料；
2.5 本章小結(jié)
本章主要對(duì)零件的材料、工藝等方面做出了比較詳細(xì)的分析。對(duì)零件的展開(kāi)尺寸進(jìn)行了計(jì)算，還確定了具體的加工方案、排樣方式以及具體的加工工序等等。這是本設(shè)計(jì)最基礎(chǔ)的部分。
第三章 連接板連續(xù)模的工藝計(jì)算
3.1 壓力的計(jì)算
3.1.1 沖裁力的計(jì)算
各沖裁區(qū)只是沖裁線(xiàn)的長(zhǎng)度不同,查表7-4（《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》P272），可得材料剪切強(qiáng)度極限t =400Mpa,板料的厚度t=1.5mm,用上式可分別計(jì)算出部分的沖裁線(xiàn)長(zhǎng)度和沖裁力：
外形周邊長(zhǎng)度：
沖孔周長(zhǎng)：
則總長(zhǎng)度為：
根據(jù)公式2-22、2-24、2-25、2-26（《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》P22）可分別計(jì)算：
1. 沖裁力： （3.1）
2. 卸料力： （3.2）
3. 推件力： （3.3）
4. 頂件力： (3.4)
注：式中 L—沖裁件周長(zhǎng)（mm）
t—材料厚度（mm）
--抗剪強(qiáng)度（M）
K—系數(shù)（一般取K=1.3）
、、--卸料力、推件力、頂件力系數(shù)可由表3.1查得。
表3.1 卸料力、推件力、頂件力系數(shù)
材料
鋼
材料厚度/mm
>0.1~0.5
0.045~0.055
0.065
0.08
>0.5~2.5
0.04~0.05
0.050
0.06
>2.5~6.5
0.03~0.04
0.045
0.05
注：本表摘自《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》P22 表2-10
以上兩項(xiàng)沖壓力的總合為:
=342.7kN +15.4kN +37.7kN+20.6kN
=416.4kN
3.2 壓力中心計(jì)算
壓力中心的坐標(biāo)定在第1工位的中心。從排樣圖可以看出, 圖中圖形以x軸的每個(gè)中心孔為原點(diǎn)對(duì)稱(chēng), 所以y方向壓力中心坐標(biāo)為零。
用公式計(jì)算:
= （3.6）
= 0mm
= （3.7）
= 15mm
計(jì)算x方向的壓力中心。計(jì)算結(jié)果為:
X = 0mm, Y=15mm
3.3 各主要零件尺寸的計(jì)算
3.3.1 凹模厚度
根據(jù)凹模厚度的計(jì)算公式:
(315mm) （3.8）
可以計(jì)算出所需的凹模的厚度,其中=70mm,查表3.2，得=0.5,故：
= 0.5′60mm =30mm(<15mm)
但該工件上還需沖很多較小的小孔和切邊倒角,且均在同一凹模上進(jìn)行,所以凹模厚度應(yīng)適當(dāng)增加,可取= 35mm。
表3.2 系數(shù)K的數(shù)值 （mm）
凹?？椎淖畲髮挾萣
材料的厚度t
1
>1~3
>3~6
K
50
>50~100
>100~200
0.3~0.4
0.2~0.3
0.15~0.2
0.35~0.5
0.22~0.35
0.12~0.22
0.45~0.6
0.30~0.45
0.22~0.3
注：本表摘自《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》P47 表2-19
根據(jù)公式:
C=(1.5~2) （3.9）
= 45~60mm,
綜合考慮取C=25mm。
根據(jù)工件尺寸即可估算凹模的外形尺寸：
長(zhǎng)度′寬度為：320mm′200mm。如圖3.1所示：
圖3.1
3.3.2 凸模固定板的選用與厚度
根據(jù)凸模固定板的厚度公式：
=0.8 （3.10）
= 0.8′35mm = 28mm,這里取25mm.
因?yàn)楸灸＞叩男读习宀黄饘?dǎo)向作用，因此固定板與圓凸模的配合可以采用過(guò)盈配合（H7/s6），與非圓凸模的配合可以采用過(guò)渡配合（H7/m6）。查相關(guān)文獻(xiàn)，可知凸模固定板經(jīng)常采用Q235或45號(hào)鋼，本模具將采用45號(hào)鋼來(lái)制造。凸模固定板如圖3.2所示：
圖3.2
3.3.3 墊板的選用與厚度
由于要加工的地方較多，上模板的大部分都被挖空，因此必須采用墊板，而且墊板承受較大凸模壓力時(shí)，墊板的厚度也必須相應(yīng)的增加。綜合各種因素，可分別選用凸模墊板厚度H=20mm,凹模墊板厚度H=20mm。
3.3.4 卸料零件的計(jì)算
該模具采用彈性卸料裝置。
上面已經(jīng)求得卸料力：
=15.4kN
卸料裝置初定8根彈簧,則每根彈簧分擔(dān)的卸料力為:
根據(jù)預(yù)壓力和模具結(jié)構(gòu)尺寸,由《沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件選用與設(shè)計(jì)指南》P150表6-3中可選序號(hào)23~29的彈簧,其= 1920N > 1400N。
檢驗(yàn)是否滿(mǎn)足3:
其中= 0.5mm+1mm= 1.5mm,= 10%~20%,由《沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件選用與設(shè)計(jì)指南》P150及負(fù)荷?行程曲線(xiàn),可得下列表3.3有關(guān)數(shù)據(jù)：
表3.3 彈簧相關(guān)參數(shù)
彈簧
序號(hào)
=-
=+ +(=5)
23
40
31.1
8.9
5
11.5
24
50
37
13
8
14.5
25
63
47.2
15.8
9
15.5
26
80
61.2
18.8
11
17.5
27
100
78.2
21.8
12.5
19
28
125
100.3
24.7
14
20.5
29
150
122.5
27.5
15.5
22
其中表示彈簧自由高度; 表示彈簧受F沖裁力時(shí)的高度,以上單位都是mm。
故選取24號(hào)彈簧,外徑D=25mm,鋼絲直徑d=4mm,自由狀態(tài)下高度= 70mm。彈簧的裝配高度=-=67mm。
3.3.5 計(jì)算凸、凹模工作部分尺寸
（1） 沖A區(qū)凸模、凹模
工件孔尺寸:長(zhǎng)60 mm,寬4 mm。
由表2-12(《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P16)查得：
尺寸為60 mm和尺寸為4 mm時(shí) 下偏差為=0.02 mm。
查表2-13(《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P16)，X=0.5。
根據(jù)表2-14(《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P17)，= (B+X)。
根據(jù)表2-16(《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P18)，尺寸為60mm和尺寸為4 mm時(shí)的公差分別為=0.06mm，=0.055mm。
則 = (60+0.5′0.06)mm= 60.03mm
= (4+0.5′0.055)mm= 4.028mm
= 60.03+0.1 mm=60.13mm
凹= 4.028+0.1mm= 4.128mm
（2） 沖圓孔凸模，凹模
工件孔尺寸: ˉ5.0mm。
由表2-12查得：以上尺寸時(shí) =0.02mm。
查表2-13，X=0.5。
根據(jù)表2-16，尺寸為ˉ5.0mm時(shí)的公差都為=0.048mm。
根據(jù)表2-14公式
= (5+0.5′0.048)mm= 5.024mm
= 5.024+0.1 mm= 5.124mm
3.4 沖裁間隙
沖裁間隙值的選取對(duì)工件質(zhì)量,沖裁力的大小,模具的壽命都有顯著影響。沖裁間隙較大時(shí)會(huì)出現(xiàn)廢料穿過(guò)板料而隨凸模上升的現(xiàn)象, 也會(huì)使脆性材料從凹模孔中高速穿出, 以至工件報(bào)廢, 甚至危及操作者的安全。由表2-10(《沖模具設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例》P34)選擇間隙。凹模工作部分尺寸均按凸模研配, 保證兩側(cè)共有0.025mm~0.045mm的均勻間隙。導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合間隙為0.006mm~0.012mm。圓凸模與凸模固定板的配合間隙為0.015mm~0.030mm。
3.5 本章小結(jié)
本章節(jié)主要介紹各方面的計(jì)算，包括各種力的計(jì)算和各個(gè)工作零部件的尺寸的計(jì)算。為下面的零部件的選用提供了數(shù)據(jù)上的依據(jù)。
第四章 連接板連續(xù)模的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及連續(xù)模的零部件設(shè)計(jì)與選用
4.1 模具主要零部件的設(shè)計(jì)
模具為6工位級(jí)進(jìn)模,步距為54mm,模具長(zhǎng)420mm,模具結(jié)構(gòu)如裝配圖所示,采用4導(dǎo)柱滑動(dòng)導(dǎo)向鋼板模架。上模部分由上模座、墊板、凸模固定板,卸料板和各個(gè)凸模組成,下模部分由下模座、凹?；w以及凹模墊板和導(dǎo)料板組成。
4.1.1 沖裁凸、凹模的設(shè)計(jì)
凹模設(shè)計(jì)為整體結(jié)構(gòu)，沖裁型孔均采用線(xiàn)切割機(jī)床加工。除圓形凸模外，各異型凸模設(shè)計(jì)成直通式外形，主要采用線(xiàn)切割加工。查閱相關(guān)文獻(xiàn)，可知凹模常用的材料有Cr12、9Mn2V、Cr6WV、Cr12、Cr12MoV等，硬度為HRC60~64。本模具采用的是Cr12。
凹模的形式有圓形和矩形兩種。而級(jí)進(jìn)模用的最多的是矩形凹模。如圖4.1所示是凹模洞口的幾種結(jié)構(gòu)形式：
圖4.1
b、c、d、e、f型在落料、沖孔、級(jí)進(jìn)模中都被廣泛應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，20世紀(jì)70年代初期，線(xiàn)切割開(kāi)始用于模具加工，因而b型凹模被廣泛應(yīng)用于落料模、沖孔模和級(jí)進(jìn)模中，線(xiàn)切割后用酸腐蝕下面落料孔，也有加工好落料再線(xiàn)切割的，而c、d、e、f型應(yīng)用很少。本模具采用的是b型。（本段摘自《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》P47）
由于沖裁凸模中具有較多的細(xì)小凸模,防止細(xì)小凸模損壞，設(shè)計(jì)時(shí)要認(rèn)真計(jì)算它的強(qiáng)度，并選擇合適的安裝方法。
細(xì)小凸模的損壞形式主要是受壓失穏而折斷,在材料力學(xué)中屬于“壓桿穩(wěn)定”的問(wèn)題。凸模分為帶導(dǎo)向裝置和無(wú)導(dǎo)向裝置兩種。凸模損壞不是其壓應(yīng)力達(dá)到破壞值被壓碎, 而是產(chǎn)生彎曲變形而折斷,顯然, (1)比 (2)更容易折斷。
防止凸模失穩(wěn)破壞,主要應(yīng)計(jì)算出圖中所示失穩(wěn)段長(zhǎng)度L的值,當(dāng)L小于一定的數(shù)值時(shí),就不會(huì)發(fā)生失穩(wěn)折斷.用式2-24（《冷模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例》P44）計(jì)算D、E、F、G、H、J各區(qū)凸模允許的自由長(zhǎng)度。各區(qū)沖裁力前面已計(jì)算出FD= FE= 539.7N、FF= FG= 373N、FH= FJ= 2119.5N。計(jì)算凸模的慣性矩。截面最小的慣性矩是對(duì)x軸的慣性矩,前兩個(gè)視圖都是按組合截面的方法計(jì)算慣性距。其值用下式計(jì)算。尺寸=4.45mm，= 0.475mm，=2.4mm，=0.475，=10.4mm，=0.74mm，則：
代入式（2-24）即：
則D、E、F、G、H、J各區(qū)允許的自由長(zhǎng)度分別為:
10.297mm、9.096mm、15.446mm。
凹模孔都用線(xiàn)切割加工,必須要打穿絲孔, 直徑小于1mm的穿絲孔很難加工, 因而, 在窄孔的側(cè)面, 打3mm的穿絲空, 在線(xiàn)切割加工時(shí), 切割出各個(gè)的異形孔, 然后在鑲上鋼板, 鋼板的一側(cè)就是沖裁的刃口。
4.1.2 卸料板的設(shè)計(jì)
卸料板要有足夠的運(yùn)動(dòng)精度,為此在卸料板和固定板之間要設(shè)輔助導(dǎo)向機(jī)構(gòu),本模具利用卸料螺釘來(lái)導(dǎo)向。螺釘和固定板的配合間隙應(yīng)當(dāng)更小, 一般為凸模與卸料板配合間隙的1/2。各種間隙的關(guān)系見(jiàn)表7-9(《沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例》P254), 從表中可以看出, 間隙Z2值都很小, 在沖裁間隙值等于或小于0.05mm時(shí), 模具中的輔助導(dǎo)向機(jī)構(gòu)必須設(shè)計(jì)成滾珠過(guò)盈的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)方能有導(dǎo)向效果。鋼球保持圈屬于標(biāo)準(zhǔn)件。本模具選用的卸料螺釘?shù)闹睆綖椤?0mm, 在固定板與卸料板之間共設(shè)置4套。
4.1.3 限位裝置的設(shè)計(jì)
級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,凸模較多,在存放,搬運(yùn),試模過(guò)程中,若凸模過(guò)多地進(jìn)入凹模,容易損傷模具,為此在級(jí)進(jìn)模中應(yīng)安裝限位裝置。如裝配圖所示, 限位裝置由限位柱、限位墊塊、限位套組成, 在沖床上安裝模具時(shí)把限位墊裝上, 此時(shí)模具處于閉合狀態(tài)。在床上固定好模具,取下限位墊塊,模具就工作,對(duì)安裝模具十分方便。從沖床上拆下模具前, 將限位套放在限位柱上, 模具處于開(kāi)啟狀態(tài), 便于搬運(yùn)和存放。
4.1.5 其他零部件的設(shè)計(jì)
根據(jù)凹模板與凸模板的尺寸標(biāo)準(zhǔn)，可以確定其他尚未確定的零部件的尺寸，列于表4.1，如下：
表4.1 模具其他零部件相關(guān)參數(shù)
序號(hào)
名稱(chēng)
長(zhǎng)×寬×厚（mm）
材料
數(shù)量
1
凸模墊板
320×200×20
T8A
1
2
凸模固定板
320×200×25
45鋼
1
3
凹模墊板
320×200×20
T8A
1
4.2 模架的設(shè)計(jì)
多工位級(jí)進(jìn)模選擇模架精度,主要根據(jù)模具的沖裁間隙、配合精度和模具復(fù)雜程度。模具沖裁間隙小于0.05mm時(shí),采用過(guò)盈導(dǎo)向模架。本模具采用上述模架。所以
上模座: 420mm ′300mm ′ 40mm 材質(zhì)為HT200
下模座: 420mm ′ 300mm ′40mm 材質(zhì)為HT200
4.3 沖床選用
4.3.1 沖壓設(shè)備的選擇依據(jù)
1.所選壓力機(jī)的公稱(chēng)壓力必須大于總沖壓力，即＞
2.壓力機(jī)的行程大小應(yīng)適當(dāng)。由于壓力機(jī)的行程影響到模具的張開(kāi)高度，因此對(duì)于沖裁，彎曲等模具，其行程不于過(guò)大，以免發(fā)生凸模與導(dǎo)板分離或滾珠導(dǎo)向裝置脫開(kāi)的不良后果。對(duì)于拉深模，壓力機(jī)的行程至少應(yīng)大于成品零件高度的兩倍以上，以保證毛坯的放進(jìn)和成行零件的取出。
3.所選壓力機(jī)的最大高度應(yīng)與沖模的閉合高度相適應(yīng)。即滿(mǎn)足：沖模的閉合高度介于壓力機(jī)的最大閉合高度和最小閉合高度之間的要求。4壓力機(jī)工作臺(tái)面的尺寸必須大于模具下模座的外形尺寸，并還要留有安裝固定的余地。但在過(guò)大的工作臺(tái)面上安裝過(guò)小尺寸的沖模時(shí)，對(duì)工作臺(tái)的受里條件也是不利的。
4.3.2 壓力機(jī)的選擇
根據(jù)總沖壓力=416.4KN,可選用J23-30壓力機(jī)，但還必須同時(shí)考慮模具閉合高度,沖床工作臺(tái)面尺寸等因素,并結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備,最終選用J23-30開(kāi)式雙柱可傾沖床,并在工作臺(tái)面上備制墊塊。其主要工藝參數(shù)如下：
公稱(chēng)壓力： 600KN
滑塊行程： 80mm
行程次數(shù)： 100次∕分
最大閉合高度： 250mm
封閉高度調(diào)節(jié)量： 100mm
工作臺(tái)尺寸（前后×左右）： 650mm × 420mm
模柄孔尺寸（直徑×深度）：
4.4 模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
有了上述各步計(jì)算所得的數(shù)據(jù)及確定的工藝方案,便可以對(duì)模具進(jìn)行總體設(shè)計(jì),如圖裝配圖4.2所示。
圖4.2
從結(jié)構(gòu)圖初算出閉合高度:
=(40+20+25+5+25+1.5+35+20+40) mm= 211.5mm
根據(jù)料帶的外形尺寸,確定凹模板的外形尺寸為:320mm′200mm。
以下是本模具的具體動(dòng)作過(guò)程：
料帶沿著導(dǎo)料板送進(jìn)，上模下行時(shí)，沖引導(dǎo)孔凸模首先進(jìn)入引導(dǎo)孔凹模，先沖引導(dǎo)孔，同時(shí)沿條料邊緣切下一塊長(zhǎng)度等于送料進(jìn)距的料邊，以便下一次沖裁時(shí)定位。沖完引導(dǎo)孔，上模上行，彈性卸料板將緊箍于凸模上的條料卸掉，然后條料送進(jìn)一個(gè)步距。接著重復(fù)上一動(dòng)作。到?jīng)_完最后一個(gè)外形，條料繼續(xù)送進(jìn)，把成件推到卸件斜板上，出件成功。
4.5 本章小結(jié)
本章節(jié)主要介紹了本模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及其零部件設(shè)計(jì)與選用，包括對(duì)模架和壓力機(jī)的選擇。此外，還對(duì)本模具的具體動(dòng)作過(guò)程做了簡(jiǎn)單的介紹。這是本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)部分。
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總 結(jié)
在自己努力和老師的悉心指導(dǎo)下，我終于成功地完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)，本設(shè)計(jì)的題目是惠普電腦連接板連續(xù)模設(shè)計(jì)與制造仿真。主要任務(wù)是針對(duì)連接板設(shè)計(jì)一套相應(yīng)的連續(xù)模具。設(shè)計(jì)中主要進(jìn)行了加工方案的選擇，制件排樣圖的確定，接著進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算，以及對(duì)模具各個(gè)零部件的選用，到最終確定整個(gè)模具的總體結(jié)構(gòu)并利用Auto CAD2004軟件制作了此連續(xù)模模具的裝配圖和零件圖。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)沖壓模具的設(shè)計(jì)過(guò)程有了一定了解，學(xué)到了很多課堂上學(xué)不到的東西。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的檢驗(yàn)，更能使自己能力提高。本人的主要收獲和體會(huì)如下：
第一 .學(xué)到了模具設(shè)計(jì)的方法。模具設(shè)計(jì)過(guò)程是創(chuàng)造性勞動(dòng)的過(guò)程，設(shè)計(jì)應(yīng)按科學(xué)程序進(jìn)行，一般包括課題調(diào)研、擬定設(shè)計(jì)方案，總體設(shè)計(jì)，零部件設(shè)計(jì)、技術(shù)資料整理、改進(jìn)設(shè)計(jì)等過(guò)程，一個(gè)產(chǎn)品須經(jīng)過(guò)多次改進(jìn)，才能完善和成熟。
第二．提高了綜合應(yīng)用各門(mén)知識(shí)的能力。以前課程設(shè)計(jì)接觸的知識(shí)面比較窄。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)一臺(tái)完整的機(jī)器。要把機(jī)器和每個(gè)零件設(shè)計(jì)出來(lái),需要更多制造工藝方面的知識(shí)。
第三．鞏固了計(jì)算機(jī)繪圖能力。以前用CAD繪圖，僅僅是知道主要指令的操作，通過(guò)這次繪制大量的圖樣，更加熟悉了機(jī)械制圖中常用指令的操作方法，用簡(jiǎn)便快速方法畫(huà)出完整正確的零件以及裝配圖樣。
第四．提高了收集資料和查閱手冊(cè)的能力。收集資料是做畢業(yè)設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備工作，資料是否全面、可靠，關(guān)系到整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)程。查閱手冊(cè)是設(shè)計(jì)過(guò)程中隨時(shí)要做的事情。只有廣泛收集有用的資料才能設(shè)計(jì)出比較好的產(chǎn)品。
第五．明確了設(shè)計(jì)必須與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，產(chǎn)品才有生命力。因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中，要虛心聽(tīng)取老師和工程技術(shù)人員的意見(jiàn)，不斷完善設(shè)計(jì)。
第六．培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。科學(xué)工作來(lái)不得半點(diǎn)虛假，在設(shè)計(jì)過(guò)程中每一個(gè)結(jié)構(gòu)、零件、材料、尺寸、公差都反映在圖紙上，每一個(gè)錯(cuò)誤都會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失，因此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須要有高度的責(zé)任心，要有嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度。
總之，對(duì)我們準(zhǔn)畢業(yè)生來(lái)說(shuō)，畢業(yè)設(shè)計(jì)，將對(duì)于我們今后在社會(huì)上從事相關(guān)工作有著非常大的幫助。
致 謝
本畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是在我的指導(dǎo)教師老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染并激勵(lì)著我。從題目的選擇到最終完成，老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。此外，在本次設(shè)計(jì)中，同學(xué)們也給以我莫大的幫助。敬愛(ài)的老師以及親愛(ài)的同學(xué)們，謝謝你們，沒(méi)有你們的熱情幫助和耐心指導(dǎo)，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)不可能會(huì)完成的這么順利。在這次設(shè)計(jì)中，我真的收獲良多。謝謝！
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