7702型摩托車(chē)轉(zhuǎn)向鎖支架沖壓模具設(shè)計(jì)【說(shuō)明書(shū)+CAD】
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畢業(yè)論文任務(wù)書(shū)院系機(jī)電系專(zhuān)業(yè)機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)號(hào)AP0408408姓名龔學(xué)志1、畢業(yè)論文題目：摩托車(chē)車(chē)架沖壓件模具設(shè)計(jì)2、畢業(yè)論文任務(wù)及要求：畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)： 1. 摩托車(chē)7702轉(zhuǎn)向鎖支架加工工藝分析；2. 確定沖裁工藝方案； 3. 模具類(lèi)型的確定； 4. 模具總體方案設(shè)計(jì)；5. 模具各零件尺寸計(jì)算； 6. 用PRO/E繪制模具總裝配立體圖；7. 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1份（10000字左右）；8. 繪制模具零件圖，裝配圖。技術(shù)要求： 1. 組成模具各零件的材料、尺寸及精度、形位公差，表面粗糙度及熱處理應(yīng)符合圖樣要求； 2. 模具上模部分沿導(dǎo)柱上、下移動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)，無(wú)阻滯現(xiàn)象； 3. 凸、凹模之間間隙應(yīng)達(dá)到規(guī)定要求，且四周的間隙應(yīng)均勻一致； 4. 沖模加工精度至少比沖壓件要求精度高兩個(gè)級(jí)別； 5. 為確保模具的導(dǎo)向精度，上下模座的導(dǎo)套、導(dǎo)柱孔須分別對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)并同時(shí)加工，即須配鉆、配鏜； 6. 模具各零件材料力學(xué)性能要達(dá)到相應(yīng)要求； 7. 各尺寸配合要合符要求； 8. 模具要使用方便，安裝、維護(hù)簡(jiǎn)單。3、畢業(yè)論文應(yīng)完成的項(xiàng)目?jī)?nèi)容和指導(dǎo)性進(jìn)度安排：1.71.18：收集及整理資料；2.253.14：工廠現(xiàn)場(chǎng)參觀實(shí)習(xí),完成開(kāi)題報(bào)告；3.174.4：車(chē)架零件加工工藝分析與確定工藝方案；4.74.11：模具總體方案設(shè)計(jì)；4.144.25：模具各零件尺寸計(jì)算與校核；4.285.2：用PRO/E繪制出模具圖；5.55.16：繪制零件圖、裝配圖；5.195.30：檢查、修改圖紙和說(shuō)明書(shū)，準(zhǔn)備答辯；6.26.6：答辯。4、主要參考文獻(xiàn)資料：1 盧險(xiǎn)峰沖壓工藝模具學(xué)M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19982 吳伯杰沖壓工藝與模具M(jìn)北京：電子工業(yè)出版3 王芳冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)M北京：機(jī)械工業(yè)出版社4 二代龍震工作室沖壓模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(二版)M北京：電子工業(yè)出版社5 陳錦昌計(jì)算機(jī)工程制圖M廣州：華南理工大學(xué)出版社6 李柱互換性與測(cè)量技術(shù)M北京：高等教育出版社7 周四新Pro/ENGINEER Wildfire 2.0 實(shí)例教程M北京：機(jī)械工業(yè)出版社2005.78 肖祥芷沖壓模具設(shè)計(jì)M北京:電子工業(yè)出版社,2007.3院長(zhǎng)（主任）簽發(fā)： 指導(dǎo)教師簽名：時(shí)間： 年 月 日 時(shí)間： 年 月 日畢業(yè)論文成績(jī)?cè)u(píng)定表院系機(jī)電工程系專(zhuān)業(yè)機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)號(hào)AP0408408姓名龔學(xué)志1、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī)： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 年 月 日2、評(píng)閱教師評(píng)語(yǔ)：評(píng)閱教師評(píng)定成績(jī)： 評(píng)閱教師簽名： 日期： 年 月 日 3、答辯成績(jī)： 答辯小組組長(zhǎng)簽名： 日期： 年 月 日 4、答辯委員會(huì)評(píng)語(yǔ)：畢業(yè)論文終評(píng)成績(jī)：答辯委員會(huì)主任簽名： 答辯委員代表簽名： 日期： 年 月 日 日 日期： 年 月 日 4五邑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告題 目：摩托車(chē)車(chē)架沖壓件模具設(shè)計(jì)院 系 機(jī)電工程系 專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械工程及自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) AP0408408 學(xué)生姓名 龔 學(xué) 志 指導(dǎo)教師 連建德 工程師 開(kāi)題報(bào)告日期 200838 五邑大學(xué)教務(wù)處制2008年2月一、 課題來(lái)源及研究的目的和意義； 本設(shè)計(jì)題目由江門(mén)大長(zhǎng)江集團(tuán)(大長(zhǎng)江集團(tuán)有限公司是一家專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)摩托車(chē)的大型企業(yè)，公司集研發(fā)、制造和銷(xiāo)售于一體，建有整車(chē)車(chē)廠、發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)廠及主要零部件車(chē)廠，是我國(guó)最具規(guī)模的摩托車(chē)制造企業(yè))提出，經(jīng)系指導(dǎo)老師審核通過(guò)的。本設(shè)計(jì)題目涉及的主要內(nèi)容是對(duì)沖壓模的設(shè)計(jì), 研究目的是對(duì)大長(zhǎng)江公司的模具進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，同時(shí)使我們對(duì)大學(xué)四年所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)的來(lái)個(gè)大綜合，為我們?nèi)蘸蟮脑O(shè)計(jì)工作做一次完整的演練。在二十世紀(jì)中期甚至更早,國(guó)外就已經(jīng)出現(xiàn)很多對(duì)模具及模具工業(yè)的高度評(píng)價(jià)與精辟的比喻,例如: “模具是美國(guó)工業(yè)的基石”； “模具是促進(jìn)社會(huì)繁榮富強(qiáng)的原動(dòng)力”(日本)；“ 模具工業(yè)是金屬加工的帝王”(德國(guó))；“模具是黃金”(東歐)等。在二十世紀(jì)未,中國(guó)人才開(kāi)始認(rèn)識(shí)到其極端重要性,作出了科學(xué)的評(píng)價(jià): “模具工業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)之母”(中國(guó))?，F(xiàn)今,全世界模具工業(yè)年總產(chǎn)值約為650億美元。其中亞洲地區(qū)占到全世界一半的總產(chǎn)值。而在亞洲,最高屬于日本,年產(chǎn)值達(dá)200億美元上下。美國(guó)的年產(chǎn)值為50億美元。中國(guó)也在后來(lái)居上,現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到70億美元。然而,產(chǎn)值并不等同于技術(shù)質(zhì)量。雖然我國(guó)沖壓模具無(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，但與發(fā)展經(jīng)濟(jì)需求和世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大，一些大型、精度、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的高檔模具每年仍大量進(jìn)口，特別是中高檔轎車(chē)的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進(jìn)口。而技術(shù)含量低的模具已供過(guò)于求,市場(chǎng)利潤(rùn)空間狹小。近五年來(lái),平均每年進(jìn)口模具約為11.2億美元,2003年就進(jìn)口了近13.7億的模具,這還未包括隨設(shè)備和生產(chǎn)線作為附件帶進(jìn)來(lái)的模具。這表示中國(guó)大陸模具業(yè)的發(fā)展?jié)摿θ匀缓芫薮蟆＿@就是這次研究的意義。二、國(guó)內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析；在世界上大多數(shù)國(guó)家和地區(qū),模具及模具工業(yè)早已成為了一個(gè)行業(yè),有專(zhuān)門(mén)的行業(yè)組織機(jī)構(gòu)指導(dǎo)和推動(dòng)模具工業(yè)的發(fā)展。比如日本有“型技術(shù)協(xié)會(huì)”,臺(tái)灣地區(qū)有“臺(tái)灣模具工業(yè)同業(yè)公會(huì)”,我國(guó)有“中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)”,各省市均有其分會(huì)。模具行業(yè)已成為一個(gè)大行業(yè),僅我國(guó)的模具企業(yè)已達(dá)到了數(shù)萬(wàn)家之多。近年來(lái)，我國(guó)沖壓模具水平已有很大提高。大型沖壓模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá)50多噸的模具。為中檔轎車(chē)配套的覆蓋件模具內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達(dá)到12m，壽命2億次左右的多工位級(jí)進(jìn)模國(guó)內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達(dá)到Ra1.5m的精沖模，大尺寸（300mm）精沖模及中厚板精沖模國(guó)內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。我國(guó)模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展已有20多年歷史。由原華中工學(xué)院和武漢733廠于1984年共同完成的精神模CAD/CAM系統(tǒng)是我國(guó)第一個(gè)自行開(kāi)發(fā)的模具CAD/CAM系統(tǒng)。由華中工學(xué)院和北京模具廠等于1986年共同完成的冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)是我國(guó)自行開(kāi)發(fā)的第一個(gè)沖裁模CAD/CAM系統(tǒng)。上海交通大學(xué)開(kāi)發(fā)的冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)也于同年完成。21世紀(jì)開(kāi)始CAD/CAM技術(shù)逐漸普及，現(xiàn)在具有一定生產(chǎn)能力的沖壓模具企業(yè)基本都有了CAD/CAM技術(shù)。其中部分骨干重點(diǎn)企業(yè)還具備各CAE能力。 模具CAD/CAM技術(shù)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，已成為人們的共識(shí)。在“八五”、 “九五”期間，已有一大批模具企業(yè)推廣普及了計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)，數(shù)控加工的使用率也越來(lái)越高，并陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量CAD/CAM系統(tǒng)。如美國(guó)EDS的UG，美國(guó)Parametric Technology公司 Pro/Engineer，美國(guó)CV公司的CADSS，以色列公司的Cimatron 還引進(jìn)了AutoCAD CATIA 等軟件及法國(guó)Marta-Daravision公司用于汽車(chē)及覆蓋件模具的Euclid-IS等專(zhuān)用軟件。國(guó)內(nèi)汽車(chē)覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)普遍采用了CAD/CAM技術(shù)/DL圖的設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計(jì)均已實(shí)現(xiàn)二維CAD，多數(shù)企業(yè)已經(jīng)向三維過(guò)渡，總圖生產(chǎn)逐步代替零件圖生產(chǎn)。在沖壓成型CAE軟件方面，除了引進(jìn)的軟件外，華中科技術(shù)大學(xué)、吉林大學(xué)、湖南大學(xué)等都已研發(fā)了較高水平的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟件，并已在生實(shí)踐中得到成功應(yīng)用，產(chǎn)生了良好的效益?？焖僭停≧P）傳統(tǒng)的快速經(jīng)濟(jì)模具相結(jié)合，快速制造大型汽車(chē)覆蓋件模具，解決了原來(lái)低熔點(diǎn)合金模具靠樣件澆鑄模具，模具精度低、制件精度低，樣樣制作難等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了以三維CAD模型作為制模依據(jù)的快速模具制造，它標(biāo)志著RPM應(yīng)用于汽車(chē)身大型覆蓋件試制模具已取得了成功。 圍繞著汽車(chē)車(chē)身試制、大型覆蓋件模具的快速制造，近年來(lái)也涌現(xiàn)出一些新的快速成型方法。例如目前已開(kāi)始在生產(chǎn)中應(yīng)用的無(wú)模多點(diǎn)成型及激光沖擊和電磁成型等技術(shù)。它們都表現(xiàn)出了降低成本、提高效率等優(yōu)點(diǎn)。三、本課題研究的主要內(nèi)容；本課題來(lái)源于江門(mén)大長(zhǎng)江集團(tuán), 是摩托車(chē)7702轉(zhuǎn)向鎖支架模具設(shè)計(jì),與現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)相結(jié)合,主要設(shè)計(jì)零件從坯料到完全成型整個(gè)過(guò)程的模具,本課題主要包括以下方面的內(nèi)容：1. 確定沖裁工藝方案；2. 模具類(lèi)型的確定； 3. 模具總體方案設(shè)計(jì)；4. 模具各零件尺寸計(jì)算； 5. 用PRO/E繪制模具總裝配立體圖四、具體研究方案及進(jìn)度安排和預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)；具體的研究方案及進(jìn)度安排:1. 在大長(zhǎng)江里進(jìn)行實(shí)習(xí)同時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)向鎖支架加工工藝進(jìn)行分析；這一階段的時(shí)間為1.73.14。2. 確定沖裁工藝方案,完成總體方案設(shè)計(jì)；這階段時(shí)間安排為3.244.4。3. 模具各零件尺寸計(jì)算,最終完成模具尺寸設(shè)計(jì)； 時(shí)間安排在3.174.25。4. 繪制模具零件圖，裝配圖,用PRO/E繪制模具總裝配立體圖；時(shí)間安排為4.285.16。5. 檢查、修改圖紙和說(shuō)明書(shū)，準(zhǔn)備答辯。最后階段時(shí)間為5.195.30通過(guò)工廠工程師幫助與合作討論,預(yù)想各階段可以達(dá)到相應(yīng)的進(jìn)度及要求,能順利的完成本課題的設(shè)計(jì)。五、預(yù)計(jì)研究過(guò)程中可能遇到的困難和問(wèn)題，以及解決的措施；預(yù)計(jì)可能遇到的困難和問(wèn)題：( 1 ) 沖裁工藝方案較難確定；( 2 ) 模具凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算；( 3 ) 用PRO/E繪制模具總裝配立體圖時(shí)對(duì)軟件操作的困難。解決措施： ( 1 ) 查閱相關(guān)書(shū)籍和資料，觀察工廠現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn),從中尋找答案，培養(yǎng)自己的獨(dú)立分析解決問(wèn)題的能力；( 2 ) 與同學(xué)們共同探討，找到有效的解決措施；( 3 ) 請(qǐng)教指導(dǎo)老師，尋求解決方法；（4） 請(qǐng)教大長(zhǎng)江集團(tuán)里的工程師，根據(jù)工廠實(shí)際情況，商議解決問(wèn)題的辦法。六、主要參考文獻(xiàn)；1 盧險(xiǎn)峰模具學(xué)導(dǎo)論M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2007.72 蘇偉模具概論M. 北京:人民郵電出版社,2006.43 二代龍震工作室沖壓模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（二版）M.北京：電子工業(yè)出版社,2007.34 濮良貴等.機(jī)械設(shè)計(jì)M.西北工業(yè)大學(xué).20065 萬(wàn)勝狄.金屬塑性成型原理M.機(jī)械工業(yè)出版社.1995指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： 指導(dǎo)教師簽字： 檢查日期： 五 邑 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯記錄表畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 摩托車(chē)車(chē)架沖壓件模具設(shè)計(jì)學(xué) 生 姓 名龔學(xué)志學(xué) 號(hào)AP0408408所 在 院 系機(jī)電工程系專(zhuān) 業(yè)機(jī)械工程及自動(dòng)化指導(dǎo)教師姓名連建德職 稱(chēng)工程師答辯小組成員答 辯 過(guò) 程 簡(jiǎn) 要 記 錄一、學(xué)生陳述要點(diǎn)：二、教師提出的問(wèn)題及學(xué)生回答情況：記錄員_ 答辯小組組長(zhǎng) 年 月 日五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)摘要本設(shè)計(jì)主要對(duì)7702型摩托車(chē)轉(zhuǎn)向鎖支架沖壓模具進(jìn)行了設(shè)計(jì)。結(jié)合大長(zhǎng)江公司實(shí)際生產(chǎn)要求和產(chǎn)品的特點(diǎn)，在廠原有的設(shè)計(jì)上，對(duì)模具進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)對(duì)摩托車(chē)轉(zhuǎn)向鎖支架加工工藝進(jìn)行了分析，得出了最佳加工方案，在充分保證零件質(zhì)量與精度的前提下，選擇高生產(chǎn)率的加工工藝，降低生產(chǎn)成本，從而有效地節(jié)約了材料。本設(shè)計(jì)中使用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行了輔助設(shè)計(jì)，在保證高精度的同時(shí)簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)的繁瑣計(jì)算過(guò)程，使設(shè)計(jì)更為便捷。該轉(zhuǎn)向鎖零件從坯料到完全成形，共用到兩套模具：沖孔落料復(fù)合模與彎曲模。所設(shè)計(jì)的兩套模具較為典型，也具有一定的代表性。本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)與難點(diǎn)是對(duì)凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算，因?yàn)樗鼘⒅苯佑绊懥慵馁|(zhì)量。關(guān)鍵詞沖壓模具；復(fù)合模；輔助設(shè)計(jì)；模具結(jié)構(gòu)AbstractThe design mainly studies the stamping die for the nog of turning lock, 7702- motorcycle. Unite the actual production requirements and product characteristics of Great River Corporation, under the original design of the factory, carries on the innovative design to the die. The design carries on the craft analysis to the nog of turning lock, obtains the best working scheme. In the full guarantee of the components quality and the precision, of reducing the production cost, the high productivity processing craft is choosen. The design uses the computer-aided design software to ensure high-precision while simplifying the calculation of traditional and cumbersome process to simplify the design.The nog of turning lock from the blanks to complete forming has two sets of mold aggregately: the punching-blanking compound die and the bending die. The two sets of molds are typical and have certain representations. The keystone and nodus of this design are the account of the knife-edge of the protrude die and the concave die as it would aflect the quality of the accessory straightly.Key words stamping die compound die aided design die structure 目 錄摘要IAbstractII第章緒論11.1課題來(lái)源和研究意義11.2國(guó)內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析11.3本課題研究的主要內(nèi)容21.4本章小結(jié)2第2章摩托車(chē)7702轉(zhuǎn)向鎖支架加工工藝綜合分析32.1摩托車(chē)7702轉(zhuǎn)向鎖支架加工工藝要求32.2零件圖分析32.3沖壓工藝性審查42.4沖壓件經(jīng)濟(jì)性和先進(jìn)性分析42.5工藝方案的確定42.6本章小結(jié)5第3章落料沖孔復(fù)合模的設(shè)計(jì)63.1沖壓件的工藝分析63.2排樣63.3計(jì)算沖壓力63.3.1落料力63.3.2沖孔力63.3.3落料時(shí)的卸料力73.3.4沖孔時(shí)的推件力73.4確定模具壓力中心73.5計(jì)算凸、凹模刃口尺寸73.5.1沖孔凸、凹模刃口計(jì)算73.5.2落料凸、凹模刃口計(jì)算83.6凸模、凹模、凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)93.7模具總體設(shè)計(jì)及主要零部件設(shè)計(jì)113.7.1模具總休裝配設(shè)計(jì)113.7.2卸料橡皮墊的設(shè)計(jì)計(jì)算143.7.3模柄設(shè)計(jì)153.7.4模架設(shè)計(jì)153.7.5墊板設(shè)計(jì)153.7.6凸模、凸凹模固定板設(shè)計(jì)153.7.7卸料板設(shè)計(jì)163.7.8推件裝置設(shè)計(jì)163.7.9模具的閉合高度163.8沖壓設(shè)備的選擇163.8.1公稱(chēng)壓力的選擇163.8.2行程次數(shù)173.8.3滑塊行程（S）173.8.4閉合高度173.8.5工作臺(tái)面尺寸183.8.6模柄孔尺寸183.9本章小結(jié)18第4章彎曲模設(shè)計(jì)194.1彎曲件工藝分析194.2彎曲工藝計(jì)算194.2.1彎曲件回彈值的計(jì)算194.2.2彎曲力的計(jì)算204.3彎曲模零件設(shè)計(jì)計(jì)算214.3.1彎曲模工作部分尺寸計(jì)算214.3.2彎曲模其他零件的設(shè)計(jì)和選用224.3.3彎曲模閉合高度的設(shè)計(jì)計(jì)算234.4沖壓設(shè)備的選擇234.4.1公稱(chēng)壓力的選擇234.4.2行程次數(shù)234.4.3滑塊行程（S）244.4.4模具閉合高度244.4.5工作臺(tái)面尺寸244.4.6模柄孔尺寸244.5模具總裝配及其零部件設(shè)計(jì)254.5.1模具總裝配圖設(shè)計(jì)：254.5.2凹模（尺寸）設(shè)計(jì)274.5.3凸模（尺寸）設(shè)計(jì)284.5.4模架設(shè)計(jì)284.5.5凹模固定板設(shè)計(jì)284.5.6凸模固定板設(shè)計(jì)284.5.7模柄的設(shè)計(jì)284.6本章小結(jié)29結(jié)論30參考文獻(xiàn)31致謝3235第章緒論1.1課題來(lái)源和研究意義 本設(shè)計(jì)題目由江門(mén)大長(zhǎng)江集團(tuán)提出，經(jīng)系指導(dǎo)老師審核通過(guò)的。本設(shè)計(jì)題目涉及的主要內(nèi)容是對(duì)沖壓模的設(shè)計(jì), 研究目的是在廠原有的基礎(chǔ)上，對(duì)模具進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，提高產(chǎn)品質(zhì)量與效益。在二十世紀(jì)中期甚至更早,國(guó)外就已經(jīng)出現(xiàn)很多對(duì)模具及模具工業(yè)的高度評(píng)價(jià)與精辟的比喻。例如: “模具是美國(guó)工業(yè)的基石”(美國(guó))；“模具是促進(jìn)社會(huì)繁榮富強(qiáng)的原動(dòng)力”(日本)；“模具工業(yè)是金屬加工的帝王”(德國(guó))；“模具是黃金”(東歐)等。在二十世紀(jì)未,中國(guó)人才開(kāi)始認(rèn)識(shí)到其極端重要性,作出了科學(xué)的評(píng)價(jià):“模具工業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)之母”(中國(guó))。現(xiàn)今,全世界模具工業(yè)年總產(chǎn)值約為650億美元，其中亞洲地區(qū)占到全世界一半的總產(chǎn)值。而在亞洲,最高屬于日本,年產(chǎn)值達(dá)200億美元上下。美國(guó)的年產(chǎn)值為50億美元。中國(guó)也在后來(lái)居上,現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到70億美元。然而,產(chǎn)值并不等同于技術(shù)質(zhì)量。雖然我國(guó)沖壓模具無(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，但與發(fā)展經(jīng)濟(jì)需求和世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大。一些大型、精度、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的高檔模具每年仍大量進(jìn)口，特別是中高檔轎車(chē)的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進(jìn)口。而技術(shù)含量低的模具已供過(guò)于求,市場(chǎng)利潤(rùn)空間狹小。近五年來(lái),平均每年進(jìn)口模具約為11.2億美元,2003年就進(jìn)口了近13.7億的模具,這還未包括隨設(shè)備和生產(chǎn)線作為附件帶進(jìn)來(lái)的模具。這表示中國(guó)大陸模具業(yè)的發(fā)展?jié)摿θ匀缓芫薮?。這就是這次研究的意義。1.2國(guó)內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析在世界上大多數(shù)國(guó)家和地區(qū)，模具及模具工業(yè)早已成為了一個(gè)行業(yè)，有專(zhuān)門(mén)的行業(yè)組織機(jī)構(gòu)指導(dǎo)和推動(dòng)模具工業(yè)的發(fā)展。比如日本有“型技術(shù)協(xié)會(huì)”，臺(tái)灣地區(qū)有“臺(tái)灣模具工業(yè)同業(yè)公會(huì)”，我國(guó)有“中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)”,各省市均有其分會(huì)。模具行業(yè)已成為一個(gè)大行業(yè)，僅我國(guó)的模具企業(yè)已達(dá)到了數(shù)萬(wàn)家之多。近年來(lái)，我國(guó)沖壓模具水平已有很大提高。大型沖壓模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá)50多噸的模具，中檔轎車(chē)配套的覆蓋件模具和多工位級(jí)進(jìn)模也能生產(chǎn)了。模具精度達(dá)到12m，壽命2億次左右。表面粗糙度達(dá)到Ra1.5m的精沖模、大尺寸（300mm）精沖模及中厚板精沖模國(guó)內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。我國(guó)模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展已有20多年歷史。由原華中工學(xué)院和武漢733廠于1984年共同完成的精沖模CAD/CAM系統(tǒng)是我國(guó)第一個(gè)自行開(kāi)發(fā)的模具CAD/CAM系統(tǒng)。華中工學(xué)院和北京模具廠等在1986年共同完成的冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)是我國(guó)自行開(kāi)發(fā)的第一個(gè)沖裁模CAD/CAM系統(tǒng)。上海交通大學(xué)開(kāi)發(fā)的冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)也于同年完成。21世紀(jì)開(kāi)始，CAD/CAM技術(shù)逐漸普及，現(xiàn)在具有一定生產(chǎn)能力的沖壓模具企業(yè)基本都有了CAD/CAM技術(shù)，其中部分骨干重點(diǎn)企業(yè)還具備各CAE能力。 模具CAD/CAM技術(shù)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，已成為人們的共識(shí)。在“八五”、九五“期間，已有一大批模具企業(yè)推廣普及了計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)，數(shù)控加工的使用率也越來(lái)越高，并陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量CAD/CAM系統(tǒng)。如美國(guó)EDS的UG，美國(guó)Parametric Technology公司的Pro/Engineer，美國(guó)CV公司的CADSS，英國(guó)DELCAM公司的DOCT5，日本HZS公司的CRADE及space-E, 以色列公司的Cimatron 還引進(jìn)了AutoCAD CATIA 等軟件及法國(guó)Marta-Daravision公司用于汽車(chē)及覆蓋件模具的Euclid-IS等專(zhuān)用軟件。國(guó)內(nèi)汽車(chē)覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)普遍采用了CAD/CAM技術(shù)/DL圖的設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計(jì)均已實(shí)現(xiàn)二維CAD，多數(shù)企業(yè)已經(jīng)向三維過(guò)渡，總圖生產(chǎn)逐步代替零件圖生產(chǎn)。在沖壓成型CAE軟件方面，除了引進(jìn)的軟件外，華中科技術(shù)大學(xué)、吉林大學(xué)、湖南大學(xué)等都已研發(fā)了較高水平的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟件，并已在實(shí)踐中得到成功應(yīng)用，產(chǎn)生了良好的效益?？焖僭停≧P）傳統(tǒng)的快速經(jīng)濟(jì)模具相結(jié)合，快速制造大型汽車(chē)覆蓋件模具，解決了原來(lái)低熔點(diǎn)合金模具靠樣件澆鑄模具，模具精度低、制件精度低和制造難等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了以三維CAD模型作為制模依據(jù)的快速模具制造。它標(biāo)志著RPM應(yīng)用于汽車(chē)身大型覆蓋件試制模具已取得了成功。 圍繞著汽車(chē)車(chē)身試制、大型覆蓋件模具的快速制造，近年來(lái)也涌現(xiàn)出一些新的快速成型方法。例如，目前已開(kāi)始在生產(chǎn)中應(yīng)用的無(wú)模多點(diǎn)成型及激光沖擊和電磁成型等技術(shù)。它們都表現(xiàn)出了降低成本、提高效率等優(yōu)點(diǎn)。1.3本課題研究的主要內(nèi)容1.摩托車(chē)7702轉(zhuǎn)向鎖支架沖裁工藝方案；2.模具總體方案設(shè)計(jì)；3.模具各零件尺寸計(jì)算；4.模具總裝配圖與三維圖繪制。1.4本章小結(jié)本章從國(guó)內(nèi)外當(dāng)今模具的發(fā)展?fàn)顩r這個(gè)角度介紹了課題的研究意義，在此基礎(chǔ)上提出課題設(shè)計(jì)的任務(wù)。第2章摩托車(chē)7702轉(zhuǎn)向鎖支架加工工藝綜合分析2.1摩托車(chē)7702轉(zhuǎn)向鎖支架加工工藝要求摩托車(chē)轉(zhuǎn)向鎖支架零件圖如圖2-1所示，材料為Q235，材料厚度3mm，已知年產(chǎn)量8000件，為大批量生產(chǎn)。要求表面無(wú)劃痕、孔不允許嚴(yán)重變形、沖口無(wú)毛刺、彎曲無(wú)裂紋。設(shè)計(jì)其沖壓模，確定沖壓工藝方案。（Q235材質(zhì)的屈服強(qiáng)度是235MPa，抗拉強(qiáng)度約是375-460MPa，具有良好的塑性，其沖裁、成形加工性較好。）圖2-1摩托車(chē)7702轉(zhuǎn)向鎖支架零件圖2.2零件圖分析該件為帶孔的兩直角對(duì)稱(chēng)彎曲件，尺寸精度要求不高，由沖裁和彎曲即可成形。沖壓難點(diǎn)在于兩角彎曲回彈會(huì)較大，使得制件會(huì)有一點(diǎn)變形，通過(guò)模具措施可予以控制。2.3沖壓工藝性審查在分析沖壓工藝性的基礎(chǔ)上，其審查內(nèi)容見(jiàn)下表所示：表2-1沖壓工藝性審查表工藝性項(xiàng)目沖壓件工藝性狀工藝性允許值工藝性評(píng)價(jià)沖裁工藝性1.形狀落料沖孔圓孔7,18.22.落料圓角R20.5t=1.5大于工藝允許最小值，可以加工3.孔邊距對(duì)271.5t=4.5最小孔邊距9.3t=34. 精度27孔距500.3是IT9中心孔是IT10IT14彎曲工藝性1.形狀U形件，兩角彎曲，對(duì)稱(chēng)2.彎曲半徑R33.直邊高度彎曲內(nèi)角12.32t=64.孔邊距距7孔邊9.32t=65.精度IT14由以上分析可知，該零件的工藝性較好，可以沖壓加工。2.4沖壓件經(jīng)濟(jì)性和先進(jìn)性分析沖壓是該件最好的加工方法。由于批量較大，為提高生產(chǎn)率，宜采用復(fù)雜一點(diǎn)的組合工序。2.5工藝方案的確定方案一：首先整體落料，再?zèng)_孔，最后進(jìn)行彎曲；方案二：落料彎曲復(fù)合，最后進(jìn)行沖孔；方案三：落料沖孔復(fù)合，最后進(jìn)行彎曲。上述三方案的綜合比較見(jiàn)下表：表2-2沖壓工藝方案比較表項(xiàng)目方案一方案二方案三模具數(shù)量三套二套二套制件質(zhì)量有回彈，可控制有回彈，不易控制形狀尺寸精度較好，有回彈，可控制生產(chǎn)率較低較高較高模具壽命結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，較好根據(jù)上表比較，選定方案三。由于沖壓件彎曲尺寸精度均為IT14，方案三回彈可控制，對(duì)其影響不大。同時(shí)，采用落料沖孔復(fù)合，這樣在提高生產(chǎn)率的同時(shí)也很好地保證沖孔與外形尺寸精度。2.6本章小結(jié)本章分析了摩托車(chē)轉(zhuǎn)向鎖支架整體加工工藝性，對(duì)其工藝性進(jìn)行審查，并對(duì)沖壓件進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)性與先進(jìn)性分析，最后確定工藝方案。第3章落料沖孔復(fù)合模的設(shè)計(jì)3.1沖壓件的工藝分析該沖孔落料件結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，由直線與圓弧組成。由零件圖可知，該件的經(jīng)濟(jì)精度為IT14，符合沖裁精度要求，精度要求能夠在沖裁加工中得到保證，一次沖壓成形。其尺寸要求、生產(chǎn)批量等情況，也均符合沖裁的工藝要求。3.2排樣結(jié)合大長(zhǎng)江實(shí)際生產(chǎn)情況，決定采用直排的排樣方案,如下圖3-1所示：圖3-1排 樣 圖由文獻(xiàn)3，表3-13可知：搭邊值a1=2.5mm，a=3mm。沖壓件面積由AutoCAD軟件計(jì)算得為3705.47mm2,條料寬度b=90.71+23=96.7mm，進(jìn)距h=69.7mm，所以一個(gè)進(jìn)距的材料利用率為： （3-1）（注：由于是根據(jù)大長(zhǎng)江集團(tuán)實(shí)際設(shè)計(jì)的，多出來(lái)的廢料可以用來(lái)沖壓其它的零部件，這樣可以讓材料利用率達(dá)到更高，所以沒(méi)有采取其它的排樣方案。）3.3計(jì)算沖壓力3.3.1落料力 P1=Lt=(286.48+57.18) 3400=412.4 KN （3-2）3.3.2沖孔力 P2Lt=(221.99) 3400=52.8 KN （3-3）3.3.3落料時(shí)的卸料力 Pr=KrP1 （3-4）由文獻(xiàn)3，表3-11：取Kr0.04,故 Pr0.04412.416.5 KN （3-5）3.3.4沖孔時(shí)的推件力取h=9mm，則n=9/3=3。由文獻(xiàn)3，表3-11，取Kp0.045，故 PtnKp=30.04552.8=7.13 KN （3-6）沖壓力 P0P1P2PrPt488.83 KN （3-7）初步選擇630 KN沖床。3.4確定模具壓力中心圖3-2 沖裁力分析圖以中間圓圓心為原點(diǎn)，建立如上圖32所示坐標(biāo)系XOY。由于零件圖較為復(fù)雜，用計(jì)算法難以確定模具壓力中心，模具壓力中心通過(guò)AutoCAD計(jì)算出來(lái)，通過(guò)軟件計(jì)算得模具壓力中心坐標(biāo)為=0.56，=0.06，計(jì)算得的模具壓力中心與沖壓件中心圓圓心十分相近。在不影響沖裁精度與安全生產(chǎn)的前提下，本設(shè)計(jì)直接用沖壓件中心圓圓心來(lái)當(dāng)做模具壓力中心，方便設(shè)計(jì)。3.5計(jì)算凸、凹模刃口尺寸3.5.1沖孔凸、凹模刃口計(jì)算對(duì)沖孔采用凸、凹模分開(kāi)的加工方法，其凸、凹模刃口部分尺寸計(jì)算如下：沖18.2mm孔，由文獻(xiàn)3，表3-5可知：Zmin=0.46,Zmax =0.64, ZmaxZmin=0.640.460.18mm （3-8）由文獻(xiàn)3，表3-7得凸凹模制造公差：=0.02mm, =0.025mm校核： Zmax-Zmin0.18mm （3-9） +=0.045mm （3-10）滿足Zmax-Zmin +的條件。由文獻(xiàn)3，表3-8得因數(shù)x=0.75，則 dp=(18.25+0.750.1) （3-11） dd=(18.325+0.46) （3-12）沖7孔，由文獻(xiàn)3，表3-5得，Zmin=0.46，Zmax =0.64, 則ZmaxZmin=0.640.460.18mm （3-13）由文獻(xiàn)3，表3-7得凸凹模制造公差：=0.02mm，=0.020mm校核： ZmaxZmin0.18mm （3-14） +=0.04mm （3-15）滿足 ZmaxZmin +的條件。由文獻(xiàn)3，表3-8得因數(shù)x=0.5，則 =(6.7+0.50.6) （3-16） =(7+0.46) （3-17）3.5.2落料凸、凹模刃口計(jì)算對(duì)外輪廓的落料，由于形狀較復(fù)雜，故采用配合的加工方法。其凸、凹模刃口部分尺寸計(jì)算如下：當(dāng)以凹模為基準(zhǔn)件時(shí)，凹模磨損后，刃口尺寸有的增大，有的減小。增大尺寸有：，R，R，它在沖孔凸模上相當(dāng)于落料凹模尺寸，故按一般落料凹尺寸公式計(jì)算。由文獻(xiàn)3，表3-8得因數(shù)x為：對(duì)、，0.50時(shí)，x=0.5；對(duì)R、R，0.24時(shí)，x=0.5，所以有33.4d=(33.4-0.50.8)=33 （3-18）39.8d=39.8-0.50.8)=39.4 （3-19）R13.1d=(13.1-0.50.6)=12.8 （3-20）R2.15d=(2.15-0.50.3)=2 （3-21）減小尺寸有：R4.8、R9.7、R12.5、R21.2，按沖孔凸模尺寸公式計(jì)算。由文獻(xiàn)3，表3-8得因數(shù)x為：0.24時(shí)，x=0.5，所以有 R4.8d=(4.8+0.50.4)5 （3-22） R9.7d=(9.7+0.50.6)=10 （3-23） R12.5d=(12.5+0.50.6)=12.8 （3-24） R21.2d=(21.2+0.50.6)=21.5 （3-25）由文獻(xiàn)3，表3-5得Zmin0.460mm,凸模尺寸按凹模實(shí)際尺寸配做，保證雙邊間隙為0.460mm，具體零件尺寸看零件圖。3.6凸模、凹模、凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三個(gè)沖孔的圓形凸模，由于模具需要在凸模外面裝推件塊，因此設(shè)計(jì)成直柱的形塊。尺寸標(biāo)注如下圖3-3所示。 大凸模小凸模圖3-3凸模零件圖凹模的刃口形式，考慮到生產(chǎn)批量較大，所以采用刃口強(qiáng)度較高的凹模，如圖3-4所示的刃口形式。凹模的外形尺寸，由文獻(xiàn)3，式4-7，式4-8計(jì)算：Hkb=0.3590.71=31.7mm,取H32mm,C=1.5H=48mm,尺寸標(biāo)注如下圖所示：圖3-4凹模零件圖本模具為復(fù)合沖裁模，因此除沖孔凸模和落料凹模外，還會(huì)有一個(gè)凸凹模。凸凹模是本復(fù)合模中的關(guān)鍵零件，由于它擔(dān)負(fù)著內(nèi)、外形尺寸的限制，刃口高度h值更不宜過(guò)大，否則會(huì)因積料較多而增大對(duì)內(nèi)壁的脹力和摩擦力。凸凹模的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下圖3-5所示。校核凸凹模的強(qiáng)度：由文獻(xiàn)3，式4-7得凸凹模的最小壁厚m=1.5t=4.5mm,而實(shí)際最小壁厚為9.3 mm,故符合強(qiáng)度要求。刃口高度h取為9，為沖壓零件厚度的三倍，高度適中。凸凹模的外刃口尺寸按凹模尺寸配制并保證雙面間隙為0.460mm。凸凹模兩小孔中心與邊緣距離尺寸12.8mm的公差，應(yīng)比零件圖所標(biāo)精度高34級(jí)，即定為12.8。同理中心大孔與上下邊緣距離尺寸定為45.35,左右邊緣距離尺寸定為36.36。圖3-5凸凹模零件圖3.7模具總體設(shè)計(jì)及主要零部件設(shè)計(jì)3.7.1模具總休裝配設(shè)計(jì)該復(fù)合沖裁模將凹模及小凸模裝在上模上，為典型的倒裝結(jié)構(gòu)。兩個(gè)導(dǎo)料銷(xiāo)控制條料送進(jìn)的導(dǎo)向，固定擋料銷(xiāo)控制送料的進(jìn)距。卸料采用彈性卸料裝置，彈性卸料裝置由卸料板、卸料螺釘和彈性橡膠組成。沖制的工件由推桿、推板、推銷(xiāo)和推件塊組成的剛性推件裝置推出。沖孔的廢料可通過(guò)凸凹模的內(nèi)孔從沖床臺(tái)面孔漏下?；瑝K帶動(dòng)上模回升時(shí)，卸料裝置將箍在凸凹模上的條料卸下，推件裝置將卡在落料凹模與沖孔凸模之間的沖件推落在下模上面，而卡在凸凹模內(nèi)的沖孔廢料是在一次次沖裁過(guò)程中由沖孔凸模逐次向下推出的。將推落在下模上面的沖孔件取走后又可進(jìn)行下一次沖壓循環(huán)。1-內(nèi)六角圓柱頭鏍釘；2-卸料鏍釘；3-導(dǎo)柱；4-橡皮；5-定位銷(xiāo)；6-導(dǎo)套；7-打料銷(xiāo)；8-打料板；9-內(nèi)六角圓柱頭鏍釘；10-打料桿；11-模柄；12-內(nèi)六角圓柱頭鏍釘；13-銷(xiāo)釘；14-上模座；15-上墊板；16-大凸模；17-凸模固定板；18-小凹模；19-推件器；20-凹模；21-卸料板；22-凸凹模；23-凸凹模固定板；24-下墊板；25-銷(xiāo)釘；26-下模座圖3-6復(fù)合模裝配圖為了較直觀反映復(fù)合模具三維設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)繪制了模具PRO/E三維圖，并作出爆炸圖。下圖3-7，圖3-8為本模具PRO/E三維圖截圖：圖3-7復(fù)合模PRO/E三維圖（1）圖3-8復(fù)合模PRO/E三維圖（2）下圖3-9，圖3-10為本模具PRO/E三維圖爆炸圖截圖：圖3-9復(fù)合模PRO/E三維爆炸圖（1）圖3-10復(fù)合模PRO/E三維爆炸圖（2）3.7.2卸料橡皮墊的設(shè)計(jì)計(jì)算1.確定橡皮墊的自由高度H沖模工作行程： t+1+1=3+1+1=5mm （3-26）根據(jù)橡皮墊工作行程的取值范圍，橡皮墊的自由高度為H（0.250.30）（mm） （3-27）取0.25,計(jì)得H20mm。2.確定橡皮墊的安裝高度 H0.9018mm （3-28）3.確定橡皮墊的平面尺寸：根據(jù)本沖裁模的結(jié)構(gòu)，橡皮墊設(shè)計(jì)成圓形由前面計(jì)算得落料力Pr16.5 kn，根據(jù)模具結(jié)構(gòu)初定四塊橡皮墊，每塊橡皮墊分擔(dān)的壓力為：Pr41650044125 N,卸料鏍釘選用M12,所以d=15mm,由文獻(xiàn)2，表3.1-42計(jì)算得 D48mm （3-29）3.7.3模柄設(shè)計(jì)模柄的作用是固定上模座于壓力機(jī)滑塊上時(shí)使模具的壓力中心與壓力機(jī)的壓力中心保證一致。模柄的長(zhǎng)度不得大于壓力機(jī)滑塊里模柄孔的深度，模柄直徑應(yīng)與模柄孔一致。本模具選用凸緣模柄，由鏍釘將模柄與上模座連在一起。根據(jù)所選擇的沖床為J23-63，由文獻(xiàn)2，表1.4-22得，模柄孔尺寸為5070，由文獻(xiàn)2，表5.2-26得：選用模柄50mm，23mm，91mm。則模柄A5091 JB/T 7646.6-1994，材料為45，技術(shù)條件按JB/T 7653-1994的規(guī)定。3.7.4模架設(shè)計(jì)本彎曲模選用中等精度，中、小尺寸沖壓件的后側(cè)導(dǎo)柱模架、兩導(dǎo)柱和導(dǎo)套分別裝在上、下模座后側(cè)，凹模面積是導(dǎo)套前的有效區(qū)域。送料及操作方便，縱向，橫向送料。主要適用于一般精度要求的沖模，不宜用于大型模具，因有彎曲力矩，上模座在導(dǎo)柱上運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)。再根據(jù)凹模設(shè)計(jì)的結(jié)果，由文獻(xiàn)2，表5.1-3得，選用模架300300190230 I GB/T 2851.3，技術(shù)條件按JB/T8050-1990的規(guī)定。所以：上模座：LBH=300mm300mm50mm下模座：LBH=300mm300mm50mm導(dǎo) 柱：dL=32mm200mm導(dǎo) 套：dLD=32mm110mm43mm3.7.5墊板設(shè)計(jì)墊板的作用是直接承受和擴(kuò)散凸模傳來(lái)的沖壓力，以減小上模板所承受的單位壓力，保護(hù)凸模頂端面的上模板面不被凸模頂端壓陷。墊板用45鋼制造，淬火硬度為HRC4348，上下面須磨平，保證平行。本模具上、下墊板厚度均?。?0mm，長(zhǎng)、寬尺寸取與凹模長(zhǎng)、寬一樣。3.7.6凸模、凸凹模固定板設(shè)計(jì)凸模要借助于凸模固定板才能安裝在上模板上。凸模固定板厚度可取為凹模厚度的0.60.8倍，長(zhǎng)寬尺寸比凹模的對(duì)應(yīng)尺寸略小或相同，以減小沖模形成的危險(xiǎn)區(qū)的面積。凸模裝入凸模固定板的部位與固定板呈過(guò)渡配合，即H7m6。凸模裝入固定板后，其頂面要與固定板頂面一起磨平。由于凹模的厚度已定為32mm，所以凸模固定板根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)定為20mm。外形尺寸同凹模大小相同。同理，凸凹模固定板厚度取為20mm，長(zhǎng)、寬尺寸同于凹模。3.7.7卸料板設(shè)計(jì)由于本零件厚度為3mm，較薄，精度和平整度要求也較高，所以本復(fù)合模采用彈性卸料裝置，卸料力由橡皮產(chǎn)生。卸料孔與凸模的單邊間距取板料厚度的0.10.2倍，卸料板長(zhǎng)、寬尺寸取與凹模長(zhǎng)、寬一樣的尺寸。所以，卸料板厚度取為15mm，長(zhǎng)、寬分別為180mm和186mm。3.7.8推件裝置設(shè)計(jì)由于本沖載模為復(fù)合模，所以要用到推（頂）件裝置，通過(guò)它的動(dòng)作將卡在凹模內(nèi)的制件推出來(lái)，本模具采用剛性推件裝置，它安裝在上模上。其動(dòng)作過(guò)程為：沖裁結(jié)束，上模隨滑塊一起上升時(shí)，裝在模柄孔內(nèi)的打料桿在橫鐵的阻擋下下落，并通過(guò)打料板、打料銷(xiāo)、推下推件器，將制件從凹模中推出。3.7.9模具的閉合高度復(fù)合模閉合高度是指沖床運(yùn)行到最下點(diǎn)時(shí)模具工作狀態(tài)的高度。故模具閉合高度為 （3-30）其中3.8沖壓設(shè)備的選擇3.8.1公稱(chēng)壓力的選擇 選擇壓力機(jī)時(shí)，要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)來(lái)確定，當(dāng)施力行程較大時(shí)（50%60%），即沖壓時(shí)工藝力的總和不能大于壓力機(jī)公稱(chēng)壓力的50%60%。壓力機(jī)的公稱(chēng)壓力要大于沖裁力。由上面計(jì)算得沖裁力，所以初選壓力機(jī)的公稱(chēng)壓力為630KN，即J23-63型開(kāi)式可傾壓力機(jī)。3.8.2行程次數(shù)選擇用于彎曲的壓力機(jī)的行程次數(shù)主要考慮以下因素：1.考慮操作方式（進(jìn)、出料速度的快慢）；2.沖壓時(shí)，送料與退料需要的過(guò)程限制了行程次數(shù)增加；3.該件為大批量生產(chǎn)，要以較大的行程次數(shù)來(lái)提高生產(chǎn)效率。J23-63型壓力機(jī)的行程次數(shù)有45次/min和90次/min等，依據(jù)上述因素綜合分析，選擇90次/min。3.8.3滑塊行程（S）滑塊行程是指滑塊的最大運(yùn)動(dòng)距離，即曲柄旋轉(zhuǎn)一周，上死點(diǎn)至下死點(diǎn)的距離。其值為曲柄半徑的兩倍：S=2R。選擇用于彎曲的壓力機(jī)的滑塊行程主要考慮以下因素：1.要保證毛坯放進(jìn)和工件取出，應(yīng)使滑塊行程大于工件高度的兩倍以上，；2.該件為大批量生產(chǎn)，需要以限制行程來(lái)增加行程次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。J23-63型壓力機(jī)的滑塊行程為120mm，大于工件高度的兩倍，滿足電極板彎曲時(shí)的沖壓行程即 3.8.4閉合高度壓力機(jī)的閉合高度是指滑塊在下死點(diǎn)時(shí)，滑塊底面到工作臺(tái)上平面之間的距離。 壓力機(jī)的閉合高度可以通過(guò)調(diào)整連桿長(zhǎng)度來(lái)改變其大小，將連桿調(diào)至最短時(shí)，閉合高度最大，稱(chēng)最大閉合高度；將連桿調(diào)至最長(zhǎng)時(shí)，閉合高度最小，稱(chēng)最小閉合高度。J23-63型壓力機(jī)的最大閉合高度為360mm，連桿調(diào)節(jié)量為90mm，故最小閉合高度為270mm； 當(dāng)壓力機(jī)工作臺(tái)面上有墊板時(shí)，用壓力機(jī)的閉合高度減去墊板厚度，就是壓力機(jī)的裝模高度，沒(méi)有墊板的壓力機(jī)，其裝模高度與閉合高度相等； 模具的閉合高度是指壓力機(jī)滑塊在下止點(diǎn)位置時(shí)，模具上模座上平面至下模座下平面之間的距離。它與壓力機(jī)的配合應(yīng)該遵守下列關(guān)系： （3-31）如果壓力機(jī)上不設(shè)置墊板，本例所設(shè)計(jì)的模具閉合高度H在275325 mm之間，加上墊板，模具閉合高度H就減小。式中3.8.5工作臺(tái)面尺寸 壓力機(jī)工作臺(tái)尺寸應(yīng)大于下模周界5070mm。J23-63型的壓力工作臺(tái)尺寸（前后左右）為480mm710mm。那么，設(shè)計(jì)時(shí)模具的下模座（寬長(zhǎng)）不要超過(guò)480mm710mm。3.8.6模柄孔尺寸 ，那么，設(shè)計(jì)時(shí)模具的模柄尺寸要與模柄孔匹配。綜上所述，選用開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)J23-63符合本模具設(shè)計(jì),其具體各參數(shù)如下所示：公稱(chēng)壓力：630KN 滑塊行程：120mm 最大閉合高度：360mm 連桿調(diào)節(jié)量：90mm 工作臺(tái)尺寸（前后左右）：480710 工作臺(tái)板厚度（mm）：90mm模柄孔尺寸（直徑mm深度mm）：5070傾斜角度：3.9本章小結(jié)本章分析了加工摩托車(chē)7702轉(zhuǎn)向鎖支架第一道工序沖孔落料的工藝，根據(jù)零件的特點(diǎn)以及廠里的要求，設(shè)計(jì)計(jì)算并確定復(fù)合模各零件尺寸，完成了沖孔落料復(fù)合?？傮w設(shè)計(jì)，繪制出模具裝配圖與三維圖。本章重點(diǎn)與難點(diǎn)是凸凹模刃口尺寸的計(jì)算，因?yàn)樗鼘⒅苯佑绊懥慵馁|(zhì)量。第4章彎曲模設(shè)計(jì)4.1彎曲件工藝分析彎曲件零件圖如下圖4-1所示：圖4-1彎曲件零件圖本加工彎曲件是U形件，零件圖中的尺寸公差未注的為IT14，大批量生產(chǎn)，材料為Q235。該工件的彎曲圓角半徑為3mm，大于最小彎曲半徑rmin=0.4t=0.43=1.2mm,故該工件形狀、尺寸、精度均滿足彎曲工藝的要求，可以采用彎曲工序加工。4.2彎曲工藝計(jì)算4.2.1彎曲件回彈值的計(jì)算（1） 時(shí)屬于小變形程度，而時(shí)屬于大變形程度。此零件的，屬于大變形程度，圓角半徑回彈小，不必計(jì)算，只計(jì)算凸模角度。因?yàn)?，由文獻(xiàn)3，表5-1得到：計(jì)算凸模的中心角： (4-1)其中凸模的圓角部分的中心角，（）；彎曲件的中心角，（）。（2） 工件回彈問(wèn)題的解決：當(dāng)工件精度要求不高或校正彎曲時(shí)，生產(chǎn)中常采取調(diào)整凸、凹模間隙的方法解決工件回彈問(wèn)題。4.2.2彎曲力的計(jì)算（1）U形件自由彎曲的彎曲力 (4-2)式中K-安全系數(shù)，取1b-彎曲件寬度（mm） t-板料厚度（mm） -材料抗拉強(qiáng)度（MPa） r-彎曲內(nèi)半徑（mm）（2）校正彎曲的彎曲力 (4-3)式中，由文獻(xiàn)3，表5-7，p取值為100MPa，面積A按不平投影面積計(jì)算 (4-4)故 (4-5)接觸彎曲力和校正彎曲力 (4-6)頂件力 (4-7)校正彎曲力最大是在壓力機(jī)工作到下死點(diǎn)的位置，且校正力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自由彎曲力（或接觸彎曲力），而在彎曲工作過(guò)程中，二者又不是同時(shí)存在。因此，只計(jì)算校正力即 (4-8)以上各式中 4.3彎曲模零件設(shè)計(jì)計(jì)算4.3.1彎曲模工作部分尺寸計(jì)算（1）凸模圓角半徑由于此彎曲件圓角半徑（r=3mm）較小，凸模圓角半徑可取， (4-9)（2）凹模圓角半徑凹模圓角半徑不能過(guò)小，以免增加彎曲力，擦傷工件表面。此工件兩邊彎曲高度相同，屬于對(duì)稱(chēng)彎曲，凹模兩邊圓角半徑應(yīng)取大小一致。凹模圓角半徑一般按材料厚度t來(lái)選取。（3）凹模工作部分深度的設(shè)計(jì)計(jì)算凹模工作部分的深度將決定板料的進(jìn)模深度，同時(shí)也影響到彎曲件直邊的平直度，對(duì)工件的尺寸精度造成一定的影響。一般情況下，U形彎曲模凹模工作部分深度可查相關(guān)設(shè)計(jì)資料即能滿足彎曲件的要求。此彎曲直邊高度為18.3mm，板厚為3mm, 由文獻(xiàn)3，表5-10得凹模工作部分深度。（4）凸、凹模間隙彎曲模的凸凹模間隙是指單邊間隙Z。間隙越小，則彎曲力越大，間隙過(guò)小，會(huì)使制件邊部厚變薄，降低凹模壽命。間隙過(guò)大，則回彈大，降低制件精度。凸、凹模間隙Z可按下式計(jì)算Zt+Ct (4-10)式中 Z彎曲模凸、凹模單邊間隙；t材料厚度（基本尺寸）；C間隙系數(shù)；由文獻(xiàn)3，表5-11得C0.04所以 Z30.0433.12mm (4-11)（5）凸、凹模橫向尺寸及公差由于此工件標(biāo)注為外形尺寸，所以以凹模為準(zhǔn)，間隙取在凸模上。凹模橫向尺寸為： (4-12)凸模橫向尺寸為： (4-13)式中 、凸、凹模橫向尺寸，mm；Z單邊間隙，mm；彎曲件的尺寸公差，mm；尺寸64mm公差按IT14級(jí)選取，故=0.74mm;、凸、凹模的制造公差，一般按IT7IT9級(jí)選取。4.3.2彎曲模其他零件的設(shè)計(jì)和選用（1）彈頂器：彈頂器采用聚氨酯橡膠做彈性元件，彈性元件的高度按凸模工件進(jìn)入凹模深度5倍的值選取，彈頂器如圖4-4所示。圖4-4彈頂器結(jié)構(gòu)圖（2）定位 彎曲件彎曲精度與定位有很大的關(guān)系，定位采用定位板對(duì)毛坯外形進(jìn)行定位，可以保證精度符合設(shè)計(jì)要求，同時(shí)也使得生產(chǎn)操作較為簡(jiǎn)單。 4.3.3彎曲模閉合高度的設(shè)計(jì)計(jì)算彎曲模閉合高度是指沖床運(yùn)行到下死點(diǎn)時(shí)模具工作狀態(tài)的高度，故模具閉合高度為 (4-14)式中-模具閉合高度，mm-上模座厚度，mm-凸模固定板厚度，mm-凸模厚度，mm-彎曲件厚度，mm-頂件板厚度，mm-墊板厚度，mm-下模座厚度，mm4.4沖壓設(shè)備的選擇4.4.1公稱(chēng)壓力的選擇 選擇壓力機(jī)時(shí)，要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)來(lái)確定，當(dāng)施力行程較大時(shí)（50%60%）即沖壓時(shí)工藝力的總和不能大于壓力機(jī)公稱(chēng)壓力的50%60%。校正彎曲時(shí)，更要使額定壓力有足夠的富余，一般壓力機(jī)的公稱(chēng)壓力要大于校正彎曲力的1.52倍。在此取了1.8倍，即公稱(chēng)壓力 (4-15)初選壓力機(jī)的公稱(chēng)壓力為400KN，即J23-40型開(kāi)式可傾壓力機(jī)。4.4.2行程次數(shù)選擇用于彎曲的壓力機(jī)的行程次數(shù)主要考慮以下因素：1.考慮操作方式（進(jìn)、出料速度的快慢）；2.彎曲時(shí)，金屬變形需要過(guò)程限制了行程次數(shù)增加；3.該件為大批量生產(chǎn)，要以較大的行程次數(shù)來(lái)提高生產(chǎn)效率。J23-40型壓力機(jī)的行程次數(shù)有45次/min和90次/min等，依據(jù)上述因素綜合分析，選擇了45次/min。4.4.3滑塊行程（S）滑塊行程是指滑塊的最大運(yùn)動(dòng)距離，即曲柄旋轉(zhuǎn)一周，上死點(diǎn)至下死點(diǎn)的距離。其值為曲柄半徑的兩倍：S=2R。選擇用于彎曲的壓力機(jī)的滑塊行程主要考慮以下因素：1.要保證毛坯放進(jìn)和工件取出，應(yīng)使滑塊行程大于工件高度的兩倍以上，。2.該件為大批量生產(chǎn)，需要以限制行程來(lái)增加行程次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。J23-40型壓力機(jī)的滑塊行程為100mm，大于工件高度的兩倍，滿足電極板彎曲時(shí)的沖壓行程即 4.4.4模具閉合高度壓力機(jī)的閉合高度是指滑塊在下死點(diǎn)時(shí)，滑塊底面到工作臺(tái)上平面之間的距離。 壓力機(jī)的閉合高度可以通過(guò)調(diào)整連桿長(zhǎng)度來(lái)改變其大小，將連桿調(diào)至最短時(shí)，閉合高度最大，稱(chēng)最大閉合高度；將連桿調(diào)至最長(zhǎng)時(shí)，閉合高度最小，稱(chēng)最小閉合高度。J23-40型壓力機(jī)的最大閉合高度為330mm，連桿調(diào)節(jié)量為65mm，故最小閉合高度為265mm； 當(dāng)壓力機(jī)工作臺(tái)面上有墊板時(shí)，用壓力機(jī)的閉合高度減去墊板厚度，就是壓力機(jī)的裝模高度，沒(méi)有墊板的壓力機(jī)，其裝模高度與閉合高度相等； 模具的閉合高度是指壓力機(jī)滑塊在下止點(diǎn)位置時(shí)，模具上模座上平面至下模座下平面之間的距離。它與壓力機(jī)的配合應(yīng)該遵守下列關(guān)系 (4-16)如果壓力機(jī)上不設(shè)置墊板，本例所設(shè)計(jì)的模具閉合高度H在275325 mm之間，加上墊板，模具閉合高度H就減小。式中4.4.5工作臺(tái)面尺寸 壓力機(jī)工作臺(tái)尺寸應(yīng)大于下模周界5070mm。J23-40型的壓力工作臺(tái)尺寸（前后左右）為460mm700mm。那么，設(shè)計(jì)時(shí)模具的下模座（寬長(zhǎng)）不要超過(guò)460mm700mm。4.4.6模柄孔尺寸 ，那么，設(shè)計(jì)時(shí)模具的模柄尺寸要與模柄孔匹配。綜上所述，選用開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)J23-40符合本模具設(shè)計(jì),其具體各參數(shù)如下所示：公稱(chēng)壓力：400KN 滑塊行程：100mm 最大閉合高度：330mm 連桿調(diào)節(jié)量：65mm 工作臺(tái)尺寸（前后左右）：460700 模柄孔尺寸（直徑mm深度mm）：5070傾斜角度：4.5模具總裝配及其零部件設(shè)計(jì)4.5.1模具總裝配圖設(shè)計(jì)：下圖4-5所示為本設(shè)計(jì)的模具總裝配圖1-下模座；2-頂桿；3-墊板；4，8；10，11，20-內(nèi)六角圓柱頭鏍釘；5-頂件板；6-凹模固定板；7-定位板；9-凸模固定板；12-模柄；13，14，15-銷(xiāo)釘；16-模座；17-導(dǎo)套；18-凸模；19-凹模；21-導(dǎo)柱圖4-5彎曲模裝配圖為了能夠較直觀反映彎曲模具三維設(shè)計(jì)，本模具設(shè)計(jì)也繪制了PRO/E三維圖，并作出爆炸圖。圖4-6，圖4-7為彎曲模具PRO/E三維圖截圖：圖4-6彎曲模PRO/E立體圖（1）圖4-7彎曲模PRO/E立體圖（2）下圖4-8，圖4-9為彎曲模具PRO/E三維圖爆炸圖截圖：圖4-8彎曲模PRO/E三維爆炸圖（1）圖4-9彎曲模PRO/E三維爆炸圖（2）4.5.2凹模（尺寸）設(shè)計(jì)凹模采用矩形四方狀結(jié)構(gòu),采用左右兩邊各一塊結(jié)構(gòu)組成凹模，具體如零件圖所示。通過(guò)凹模固定板進(jìn)行螺釘固定的方式來(lái)固定。考慮到凹模的磨損和保證沖件的質(zhì)量，凹模刃口采用圓角結(jié)構(gòu)，凹模圓角半徑不能過(guò)小，以免增加彎曲力，擦傷工件表面。由前面計(jì)算得凹模圓角半徑取為9mm。凹模輪廓尺寸計(jì)算如下： 由于零件彎曲部分尺寸為33mm,所以凹模刃口部分略大于零件尺寸，取為34mm。單邊凹模厚度取為28mm,寬度為100mm,高度取為54mm。（由文獻(xiàn)3，表5-10得凹模工作部分深度，而頂件板高度取為20mm,所以凹模高度L2520954mm）具體如零件圖所示。凹模的材料選用Cr12，工作部分熱處理淬硬62HRC 64HRC。4.5.3凸模（尺寸）設(shè)計(jì)凸模結(jié)構(gòu)如圖所示，通過(guò)螺釘與銷(xiāo)釘固定在凸模固定板上。由于變曲件圓角半徑較小，所以凸模圓角半徑取與彎曲件圓角半徑相同，即，大于凸模最小圓角半徑，符合生產(chǎn)實(shí)際要求。凸模輪廓尺寸設(shè)計(jì)如下：凸模寬度取與零件寬度尺寸相同，為33mm，橫向尺寸由前面計(jì)算得為，高度取為22+9+8+6+550mm,其中22mm為凸模工作部分尺寸，9mm為凹模圓角半徑尺寸，8mm為定位板高度，6為螺釘高度，5為上模與下模最少間隙。凸模的材料選用與凹模材料相同，為Cr12，工作部分熱處理淬硬58 HRC 62HRC。4.5.4模架設(shè)計(jì)模架是沖模全部零件安裝的基體，又承受和傳遞沖壓力，因此要求它們具有足夠的強(qiáng)度、剛度和足夠大的尺寸等等。本彎曲模選用對(duì)角導(dǎo)柱模架，兩導(dǎo)柱，導(dǎo)套分別裝在上，下模座對(duì)角側(cè)上模座：LBH=190mm162mm40mm下模座：LBH=270mm220mm50mm導(dǎo) 柱：dL=32mm190mm導(dǎo) 套：dLD=32mm77mm45mm4.5.5凹模固定板設(shè)計(jì)凹模固定板結(jié)構(gòu)類(lèi)似于凹模結(jié)構(gòu)，左、右部分分別固定凹模左、右部分。模具工作的牢固、可靠主要看固定板對(duì)凸、凹模固定的可靠性，所以凹模固定板的設(shè)置也是模具設(shè)計(jì)的重要一環(huán)，而本彎曲模具更是如此。由于本模具中的凹模不同于一般凹模，它是由左右兩部分組成的，而凹模橫向尺寸是靠?jī)刹糠纸M合而來(lái)，所以凹模兩部分之間的配合就顯得非常重要了。凹模固定板長(zhǎng)、寬、高分別設(shè)計(jì)為30mm、100mm、54mm。凹模固定板材料選擇45鋼4.5.6凸模固定板設(shè)計(jì)凸模只有借助于凸模固定板才能安裝在上模板上，凸模固定板的厚度可取凹模的0.60.8倍，長(zhǎng)、寬尺寸比凹模的對(duì)應(yīng)尺寸略小或相同，以減小沖模形成的危險(xiǎn)區(qū)的面積。凸模裝入凸模固定板的部位與固定板呈過(guò)渡配合，即H7/m6。凸模裝入固定板后，其頂面要與固定板頂面一起磨平。4.5.7模柄的設(shè)計(jì)模柄的作用是固定上模座于壓力機(jī)滑塊上時(shí)使模具的壓力中心與壓力機(jī)的壓力中心保證一致。所以，模柄的長(zhǎng)度不得大于壓力機(jī)滑塊里模柄孔的深度，模柄直徑應(yīng)與模柄孔一致。為了保證較高的同軸度和垂直度，適用于中型模具，所以本模具采用壓入式模柄。本模柄與上模板壓入時(shí)呈H7n6配合，模柄裝入后要與上模板一起磨平頂面，并與模柄軸線有良好的垂直度。根據(jù)所選擇的沖床為J23-40，由文獻(xiàn)2，表1.4-22得，模柄孔尺寸為5070，由文獻(xiàn)2，表5.2-24得，選用模柄50mm，40mm，110mm。則模柄A50110 JB/T 7646.1。材料為45，技術(shù)條件按JB/T 7653-1994的規(guī)定。4.6本章小結(jié)本章對(duì)彎曲件加工工藝進(jìn)行了全面的分析，根據(jù)零件的特點(diǎn)以及廠里的要求，詳細(xì)的設(shè)計(jì)和計(jì)算模具各部分結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)出合理的彎曲模具。凸、凹模刃口尺寸直接影響彎曲件的質(zhì)量，所以本章難點(diǎn)與重點(diǎn)是對(duì)凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算。結(jié)論模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，因?yàn)槟＞咴诤艽蟪潭壬蠜Q定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，從1997年到2000年，對(duì)80多家國(guó)有專(zhuān)業(yè)模具廠實(shí)行增值稅返還70%的優(yōu)惠政策，以扶植模具工業(yè)的發(fā)展。所有這些，都充分體現(xiàn)了國(guó)務(wù)院和國(guó)家有關(guān)部門(mén)對(duì)發(fā)展模具工業(yè)的重視和支持。本設(shè)計(jì)就是本著這個(gè)思想對(duì)產(chǎn)品模具進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，力求設(shè)計(jì)出技術(shù)水平高、經(jīng)濟(jì)效益好的模具，同時(shí)也圍繞著對(duì)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、新產(chǎn)品投入生產(chǎn)這個(gè)理念展開(kāi)設(shè)計(jì)。摩托車(chē)7702轉(zhuǎn)向鎖支架零件形狀較為簡(jiǎn)單，所以加工工藝也不復(fù)雜。通過(guò)對(duì)零件圖的綜合分析與大長(zhǎng)江公司的實(shí)際生產(chǎn)要求，設(shè)計(jì)出了最可行的加工方案。零件從坯料到完全成形，本設(shè)計(jì)共用到了兩套模具，即：沖孔落料復(fù)合模與彎曲模。本復(fù)合模具有生產(chǎn)率高、精度高的特點(diǎn)，加工過(guò)程又不會(huì)影響制品尺寸，且下料部分與沖孔部分的毛頭方向相同，這非常符合大長(zhǎng)江公司的實(shí)際生產(chǎn)要求，對(duì)大長(zhǎng)江能保持全國(guó)摩托車(chē)行業(yè)的領(lǐng)先地位也有一定的促進(jìn)作用。兩套模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中使用了先進(jìn)的CAD/CAM技術(shù)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，在保證模具高精度的同時(shí)簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)的繁瑣計(jì)算過(guò)程，使得設(shè)計(jì)更為便捷。由此可以看到，在大型級(jí)進(jìn)模、高精密、高復(fù)雜性、高技術(shù)含量先進(jìn)模具的設(shè)計(jì)中，使用先進(jìn)的CAD/CAE/CAM技術(shù)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)會(huì)是一條必經(jīng)之路。參考文獻(xiàn)1盧險(xiǎn)峰模具學(xué)導(dǎo)論M北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.72肖祥苫，王孝培中國(guó)工程模具大典第4卷沖壓模具設(shè)計(jì)M北京：電子工業(yè)出版社，2007.33吳伯杰沖壓工藝與模具M(jìn)北京：電子工業(yè)出版4王芳冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)M北京：機(jī)械工業(yè)出版社5二代龍震工作室沖壓模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(二版)M北京：電子工業(yè)出版社6陳錦昌計(jì)算機(jī)工程制圖M廣州：華南理工大學(xué)出版社7李柱互換性與測(cè)量技術(shù)M北京： 高等教育出版社8周四新Pro/ENGINEER
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