《模具專業(yè)畢業(yè)設(shè)計論文.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《模具專業(yè)畢業(yè)設(shè)計論文.doc（9頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第1章 緒論1.1 模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流動，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是國際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，正日益受到人們的關(guān)注。早在1989年3月中國政府頒布的關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點的決定中，將模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個組成部分，又是高新
2、技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。模具在機(jī)械、電子、輕工、汽車、紡織、航空、航天等工業(yè)領(lǐng)域里，日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備，它承擔(dān)了這些工業(yè)領(lǐng)域中60-90的產(chǎn)品的零件，組件和部件的生產(chǎn)加工。模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場的需求上，僅以汽車，摩托車行業(yè)的模具市場為例。汽車、摩托車行業(yè)是模具最大的市場，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國家，這一市場占整個模具市場一半左右。汽車工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車工業(yè)重點是發(fā)展零部件，經(jīng)濟(jì)型轎車和重型汽車，汽車模具作為發(fā)展重點，已在汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確。汽車基本車型不斷增加，2005年將達(dá)到170種。一個型號的汽車所需模具達(dá)幾千副，價值上億元。為了適應(yīng)市場的需求，
3、汽車將不斷換型，汽車換型時約有80的模具需要更換。中國摩托車產(chǎn)量位居世界第一，據(jù)統(tǒng)計，中國摩托車共有14種排量80多個車型，1000多個型號。單輛摩托車約有零件2000種，共計5000多個，其中一半以上需要模具生產(chǎn)。一個型號的摩托車生產(chǎn)需1000副模具，總價值為1000多萬元。其他行業(yè)，如電子及通訊、家電、建筑等，也存在巨大的模具市場。目前世界模具市場供不應(yīng)求，模具的主要出口國是美國、日本、法國、瑞士等國家。中國模具出口數(shù)量極少，但中國模具鉗工技術(shù)水平高，勞動成本低，只要配備一些先進(jìn)的數(shù)控制模設(shè)備，提高模具加工質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，溝通外貿(mào)渠道，模具出口將會有很大發(fā)展。研究和發(fā)展模具技術(shù)，提高模
4、具技術(shù)水平，對于促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著特別重要的意義。1.2 各種模具的分類和占有量模具主要類型有：沖模、鍛摸、塑料模、壓鑄模、粉末冶金模、玻璃模、橡膠模、陶瓷模等，除部分沖模以外的的上述各種模具都屬于腔型模，因為他們一般都是依靠三維的模具形腔是材料成型。（1）沖模：沖模是對金屬板材進(jìn)行沖壓加工獲得合格產(chǎn)品的工具。沖模占模具總數(shù)的50以上。按工藝性質(zhì)的不同，沖?？煞譃槁淞夏?、沖孔模、切口模、切邊模、彎曲模、卷邊模、拉深模、校平模、翻孔模、翻邊模、縮口模、壓印模、脹形模。按組合工序不同，沖模分為單工序模、復(fù)合模、連續(xù)模。（2）鍛模：鍛模是金屬在熱態(tài)或冷態(tài)下進(jìn)行體積成型是所用模具的總稱。按鍛壓設(shè)備
5、不同，鍛模分為錘用鍛模、螺旋壓力機(jī)鍛模、熱模鍛壓力鍛模、平鍛機(jī)用鍛模、水壓機(jī)用鍛模、高速錘用鍛模、擺動碾壓機(jī)用鍛模、輥鍛機(jī)用鍛模、楔橫軋機(jī)用鍛模等。按工藝用途不同，鍛?？煞譃轭A(yù)鍛模具、擠壓模具、精鍛模具、等溫模具、超塑性模具等。（3）塑料模：塑料模是塑料成型的工藝裝備。塑料模約占模具總數(shù)的35，而且有繼續(xù)上升的趨勢。塑料模主要包括壓塑模、擠塑模、注射模，此外還有擠出成型模、泡沫塑料的發(fā)泡成型模、低發(fā)泡注射成型模、吹塑模等。（4）壓鑄模：壓鑄模是壓力鑄造工藝裝備，壓力鑄造是使液態(tài)金屬在高溫和高速下充填鑄型，在高壓下成型和結(jié)晶的一種特殊制造方法。壓鑄模約占模具總數(shù)的6。（5）粉末冶金模：粉末冶金模
6、用于粉末成型，按成型工藝分類粉末冶金模有：壓模、精整模、復(fù)壓模、熱壓模、粉漿澆注模、松裝燒結(jié)模等。模具所涉及的工藝繁多，包括機(jī)械設(shè)計制造、塑料、橡膠加工、金屬材料、鑄造（凝固理論）、塑性加工、玻璃等諸多學(xué)科和行業(yè)，是一個多學(xué)科的綜合，其復(fù)雜程度顯而易見。1.3 我國模具工業(yè)的現(xiàn)狀自20世紀(jì)80年代以來，我國的經(jīng)濟(jì)逐漸起飛，也為模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了巨大的動力。20世紀(jì)90年代以后，大陸的工業(yè)發(fā)展十分迅速，模具工業(yè)的總產(chǎn)值在1990年僅60億元人民幣，1994年增長到130億元人民幣，1999年已達(dá)到245億元人民幣，2000年增至260-270億元人民幣。今后預(yù)計每年仍會以10-15的速度快速增
7、長。目前，我國17000多個模具生產(chǎn)廠點，從業(yè)人數(shù)五十多萬。除了國有的專業(yè)模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)、合資企業(yè)、獨資企業(yè)和私營企業(yè)等，都得到了快速發(fā)展。其中，集體和私營的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。例如，浙江寧波和黃巖地區(qū)，從事模具制造的集體企業(yè)和私營企業(yè)多達(dá)數(shù)千家，成為我國國內(nèi)知名的“模具之鄉(xiāng)”和最具發(fā)展活力的地區(qū)之一。在廣東，一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，為了提高其產(chǎn)品的市場競爭能力，紛紛加入了對模具制造的投入。例如：科龍、美的、康佳和威力等知名集團(tuán)都建立了自己的模具制造中心。中外合資和外商獨資的模具企業(yè)則多集中于沿海工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)，現(xiàn)已有幾千家。 在
8、模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占三分之一。其中，沖壓模具約占50（中國臺灣占40），塑料模具約占33（中國臺灣占48），壓鑄模具約占6（中國臺灣占5），其他各類模具約占11（中國臺灣占7）。中國臺灣模具產(chǎn)業(yè)的成長，分為萌芽期（1961年-1981年），成長期（1981年-1991年），成熟期（1991年-2001年）三個階段。萌芽期，工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)的不斷改進(jìn)。由于紡織、電子、電氣、電機(jī)和機(jī)械業(yè)等產(chǎn)品外銷表現(xiàn)暢旺，連帶使得模具制造，維修業(yè)者和周邊廠商（如熱處理產(chǎn)業(yè)等）逐年增加。在此階段的模具包括：一般民生用品模具、鑄造用模具、鍛造用模具、木模、玻璃、陶瓷
9、用模具，以及橡膠模具等。1981年-1991年是臺灣模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展最為迅速且高度成長的時期。有鑒于模具產(chǎn)業(yè)對工業(yè)發(fā)展的重要性日益彰顯，自1982年起，臺灣地區(qū)就將模具產(chǎn)業(yè)納入“策略性工業(yè)適用范圍”，大力推動模具工業(yè)的發(fā)展，以配合相關(guān)工業(yè)產(chǎn)品的外銷策略，全力發(fā)展整體經(jīng)濟(jì)。隨著民生工業(yè)、機(jī)械五金業(yè)、汽機(jī)車及家電業(yè)發(fā)展，沖壓模具與塑料模具，逐漸形成臺灣模具工業(yè)兩大主流。從1985年起，模具產(chǎn)業(yè)已在推行計算機(jī)輔助模具設(shè)計和制造等CAD/CAM技術(shù)，所以臺灣模具業(yè)接觸CAD/CAM/CAE/CAT技術(shù)的時間相當(dāng)早。成熟期，在國際化，自由化和國際分工的潮流下，1994年-1998年，由臺灣地區(qū)政府委托金屬中
10、心執(zhí)行“工業(yè)用模具技術(shù)研究與發(fā)展五年計劃”與“工業(yè)用模具技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展計劃”，以協(xié)助業(yè)界突破發(fā)展瓶頸，并支持產(chǎn)業(yè)升級，朝向開發(fā)高附加值與進(jìn)口依賴高的模具。1997年11月間臺灣憑借模具產(chǎn)業(yè)的實力，獲得世界模具協(xié)會（ISTMA）認(rèn)同獲準(zhǔn)入會，正式成為世界模具協(xié)會會員。整體而言，臺灣模具產(chǎn)業(yè)在這一階段的發(fā)展，隨著機(jī)械性能，加工技術(shù)，檢測能力的提升，以及計算機(jī)輔助設(shè)計，臺灣模具廠商供應(yīng)對象已由傳統(tǒng)的民用家電、五金業(yè)和汽機(jī)車運輸工具業(yè)，提升到計算機(jī)與電子，通信與光電等精密模具，并發(fā)展出汽機(jī)車用大型鈑金沖壓，大型塑料射出及精密鍛造等模具。1.4 我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢20世紀(jì)80年代開始，發(fā)達(dá)工業(yè)
11、國家的模具工業(yè)已從機(jī)床工業(yè)中分離出來，并發(fā)展成為獨立的工業(yè)部門，其產(chǎn)值已超過機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開放以來，我國的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。近年來，每年都以15的增長速度快速發(fā)展，許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展，加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投入力度，將技術(shù)進(jìn)步作為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外，許多科研機(jī)構(gòu)和大專院校也開展了模具技術(shù)的研究與開發(fā)，模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國成為世界超級制造大國的重要原因。今后，我國要發(fā)展成為世界制造強(qiáng)國，仍將依賴于模具工業(yè)的快速發(fā)展，成為模具制造強(qiáng)國。盡管我國模具工業(yè)有了長足的進(jìn)步，部分模具已達(dá)到國際先進(jìn)水平，但無論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國內(nèi)市場的需要，每年仍需進(jìn)口10多億美元的
12、各類大型、精密、復(fù)雜模具。與發(fā)達(dá)國家的模具工業(yè)相比，在模具技術(shù)上仍有不小的差距。今后，我國模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進(jìn)行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國際先進(jìn)水平的距離。（1）注重開發(fā)大型、精密、復(fù)雜模具隨著我國轎車，家電等工業(yè)的快速發(fā)展，成型零件的大型化和精密化要求越來越高，模具也將日趨大型化和精密化。（2）加強(qiáng)模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造質(zhì)量，因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日漸廣泛。（3）推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個重要里程碑。實踐證明，模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計制造的發(fā)展方向
13、，可顯著地提高模具設(shè)計制造水平。（4）重視快速模具制造技術(shù)，縮短模具制造周期隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷出現(xiàn)，模具的制造水平也在不斷地提高，基于快速成形的快速制模技術(shù)，高速銑削加工技術(shù)，以及自動研磨拋光技術(shù)將在模具制造中獲得更為廣泛的應(yīng)用。1.5 沖壓模具的特點與機(jī)械加工及塑性加工的其他方法相比，模具沖壓加工無論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面都有許多獨特的優(yōu)點。主要表現(xiàn)如下：1、沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，易于實現(xiàn)機(jī)械化與自動化。這是因為沖壓是依靠沖模（沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡稱沖模）和沖壓設(shè)備來完成加工，普通壓力機(jī)的行程次數(shù)為每分鐘幾十次，高速壓力機(jī)每分鐘可達(dá)數(shù)百次甚至千次以上，而且每次沖壓
14、行程就可能得到一個沖件。2、沖壓加工一般不需要加熱毛坯，也不像切削加工那樣大量切削金屬，所以它不但能節(jié)能而且能節(jié)約金屬。3、沖壓時由模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓材料的表面質(zhì)量，而模具的壽命一般比較長，所以沖壓件的質(zhì)量穩(wěn)定互換性好，具有“一模一樣”的特征。4、沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒鐘，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)，沖壓件的強(qiáng)度和剛度均較高。5、由于利用模具加工，所以可獲得其他加工方法所不能或難以制造的壁薄、質(zhì)量輕、剛性好、表面質(zhì)量高、形狀復(fù)雜的零件。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)
15、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，沖壓加工的優(yōu)點才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。同時，沖壓也存在缺點，主要表現(xiàn)在沖壓加工時噪聲、震動兩種公害。這些問題并不完全是沖壓工藝及模具本身帶來的，而主要是由于傳統(tǒng)的沖壓設(shè)備落后造成的。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，這兩種公害一定會得到解決。模具要求高、制造復(fù)雜、周期長、制造費用高，因而在小批量生產(chǎn)中受到限制。為了解決這方面的問題，正在努力發(fā)展某些簡易沖模，如聚氨酯橡膠沖模，低熔點合金沖模以及采用通用的組合沖模等，同時也在進(jìn)行沖壓加工中心等新型設(shè)備與工藝的研究。今年來隨著快速原型制造、
16、反求工程、并行工程等技術(shù)的發(fā)展，以及他們在模具設(shè)計與制造中的應(yīng)用，這種限制也逐漸的得到了改觀。另外，沖壓件的精度決定了模具的精度，如零件的精度要求過高，用冷沖壓就難已達(dá)到。由此可見，沖壓制得的零件具有表面質(zhì)量好、重量輕、成本低的優(yōu)點，它是一種經(jīng)濟(jì)的加工方法。第2章 沖壓工藝分析及確定沖壓工藝方案2.1 分析零件的沖壓工藝性2.1.1 沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性分析裁件的工藝性，是指沖裁件對沖裁工藝的適應(yīng)性，即沖裁件的形狀結(jié)構(gòu)、尺寸大小及偏差等是否符合沖裁加工的工藝要求。沖裁件的工藝性是否合理，對沖裁件的質(zhì)量、模具的壽命和生產(chǎn)率有很大影響。（1）沖裁件的形狀 沖裁件的形狀應(yīng)盡可能簡單、對稱、排料廢料少。
17、在許可的情況下，把沖裁件設(shè)計成少、無廢料排樣的形狀。 （2）沖裁件的圓角 除在少、無廢料排養(yǎng)或采用鑲拼模結(jié)構(gòu)時，允許工件有尖銳的清角外，沖裁件的外行或內(nèi)角處，應(yīng)避免尖銳的清角，其交角處適宜的圓角相連。（3）沖裁件局部凸出或凹入部分的寬度和深度 寬度不宜太小，應(yīng)避免有窄長的切口和過窄的切槽，否則會降低模具壽命和工件質(zhì)量。（4）沖裁件的孔徑 沖裁件的孔徑太小時，凸模易折斷或壓彎。沖孔的最小尺寸取決于材料的機(jī)械性能、凸模強(qiáng)度和模具結(jié)構(gòu)。（5）沖裁件孔邊之間距離 沖裁件上孔與孔、孔與邊緣之間的距離不應(yīng)過小，否則會產(chǎn)生孔與孔間材料的扭曲，或使邊緣材料變形，因模壁過薄而容易破損；分別沖裁時，也會因材料易于
18、拉人凹模而影響模具壽命。特別是沖裁小孔距的小孔時，經(jīng)常會發(fā)生凸模彎曲變形而卡住模具。當(dāng)沖孔邊緣與工件外邊緣不平行時應(yīng)小于0.5t，平行時應(yīng)不小于1.5t。其形狀及尺寸如圖2.1所示，生產(chǎn)綱領(lǐng)為中小批量。該零件未注尺寸公差按IT14mm級規(guī)定。根據(jù)水嘴底座形狀特征進(jìn)行分析，該工件屬落料、拉深、沖孔件。需經(jīng)過落料、拉深、沖孔、整形等主要工序沖壓成形。水嘴底座的材料為：亮面不銹鋼，厚度2.0mm,其抗拉強(qiáng)度為450到520MPa圖2.1 水嘴底座圖2.1.2零件的使用條件和技術(shù)要求該設(shè)計零件為水嘴底座，形狀外形為長圓型二次拉深并中間有沖孔的零件，所選用材料為不銹鋼，此次模具設(shè)計重點在于拉深部分，拉深
19、出的零件不能出現(xiàn)變薄、拉裂、翹曲、回彈現(xiàn)象、法蘭不能有突耳，由于材料為不銹鋼較為硬質(zhì)所以拉深時必須注意防止拐角處拉裂。2.1.3沖壓工藝性分析沖裁工序可分為單工序沖裁、復(fù)合沖裁和連續(xù)沖裁。單工序沖模是在一副模具中只完成一種工序的沖壓模具。復(fù)合沖裁是在壓機(jī)一次行程中，在模具的同一位置同時完成兩個或兩個以上的工序。連續(xù)沖裁是指在壓力機(jī)的一次行程中，在一副模具的不同位置上同時完成兩道或多道工序的沖壓模具。沖裁組合方式根據(jù)下列因素決定。（1）生產(chǎn)批量一般來說，中、小批量與試制采用單工序沖裁，中批和大批量生產(chǎn)采用復(fù)合沖裁或連續(xù)沖裁。（2）工件尺寸公差等級復(fù)合沖裁所得到的工件尺寸公差等級高，因為它避免了多
20、次沖壓的定位誤差，并且在沖裁過程中可以進(jìn)行壓料，工件較平整；連續(xù)沖裁多得到的公斤尺寸公差等級較復(fù)合沖裁低；單工序沖裁各部分相對尺寸精度要求不高的沖壓件的生產(chǎn)。（3）對工件尺寸、形狀的適應(yīng)性工件的尺寸較小時，由于單工序只完成一道工序，受限制少，適應(yīng)性好，而復(fù)合模的凸凹模壁厚太小不能保證強(qiáng)度，而且加工困難，連續(xù)模對尺寸小的工件定位精度不是很高，定位誤差也就大；對于尺寸中等的工件，可制造多副單工序模，而且單工序模的制造成本相對較低。（4）模具制造、安裝調(diào)整和成本由于單工序模具結(jié)構(gòu)簡單、安裝調(diào)試簡便、制造成本較低。（5）操作方便與安全復(fù)合沖裁出件或清除廢料較困難，工作安全性較差，連續(xù)沖裁較安全，單工序
21、沖裁安全系數(shù)高。綜合上述分析，對于一個工件，可以得出多種工藝方案。必須對這些方案進(jìn)行比較，選取在滿足工件質(zhì)量與生產(chǎn)率的要求下，模具制造成本低、壽命長、操作方便又安全的工藝方案，綜合考慮采用單工序沖裁模最為合理。此工件為水嘴的底座，根據(jù)工件精度與模具精度的關(guān)系，工件精度的要求不高。而且屬于中、小批量生產(chǎn)，一般沖壓模的精度比工件精度高2-3級就可以了，但是在這里，考慮工件的精度不高，故其沖壓模具精度比工件精度高2級。工件尺寸公差應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注為單向公差。值得注意的是，沖裁模的間隙，間隙值影響到?jīng)_裁時拉伸、擠壓等附加變應(yīng)力的大小，因而對沖裁工序影響大，所以要確定合理的間隙值，使得沖裁件的斷面質(zhì)
22、量較好，所受沖裁力較小，模具壽命高。確定其方法包括理論確定法、查表確定法。間隙的選取主要與材料的種類、厚度有關(guān)，但由于各種沖壓件對其斷面質(zhì)量和尺寸精度的要求不同，在生產(chǎn)實踐中就很難有一種統(tǒng)一的間隙數(shù)值，各種資料中所給的間隙值并不相同，有的相差較大，選取時應(yīng)按使用要求分別選取。2.2 確定沖壓工藝方案2.2.1 確定坯料尺寸沖裁件毛坯尺寸計算正確與否，不僅直接影響生產(chǎn)過程，而且對沖壓生產(chǎn)有很大的經(jīng)濟(jì)意義，因為在沖壓零件的總成本中，材料費用占到60-80。由于沖裁后工件的平均厚度與毛坯厚度差別不大，厚度變化可以忽略不計，所以沖裁件毛坯尺寸的確定可按照沖裁前后毛坯與工件的表面積不變的原則計算。計算沖
23、裁毛坯有兩種原理：1、體積不變原理，沖裁前和拉深后材料的體積不變則拉深前毛坯的表面積與拉深后工件的表面積認(rèn)為近似相等。2、相似原理，毛坯的形狀一般與工件截面形狀相似。如工件的橫斷面是圓形的、橢圓形的，則沖裁前毛坯的形狀基本也是圓形的和橢圓形的，并且毛坯的周邊必須制成光滑曲線，無急劇的轉(zhuǎn)折。計算坯料尺寸需要卻確定拉深前的展開尺寸 根據(jù)毛坯表面積等于工件表面積的原則計算工件展開尺寸 A1=8 A2= 總面積：A1+A1=19243.625mm 經(jīng)分析得坯料的形狀按比例分為154.4105.6mm2.2.2 計算拉深次數(shù) 拉深 120mm、80mm, 這個工件的拉深類似于盒形件的拉深,由于盒形件初次
24、拉深時圓弧部分的受力和變形比直邊大，起皺和拉破易在圓弧部發(fā)生，故盒形件初次拉深時的極限變形量由圓弧部傳力的強(qiáng)度確定。根據(jù)簡明沖壓模具設(shè)計手冊表4-16查得不銹鋼Cr18Ni的首次拉深系數(shù)為0.52-0.56，以后逐次拉深系數(shù)為0.75-0.78。拉深： 長度方向 d1=m1D=0.52154.4=80.2980 所以80mm尺寸不能一次拉成，需要多次拉深。d3=0.7590=67.580 顯然80mm尺寸可二次拉成。 寬度方向 d1=m1D=0.52105.6=54.9136 所以36mm尺寸不能一次拉成，需要多次。 d3=0.7557=42.7536所以36mm尺寸不能兩次拉成。 d4 =0
25、.7542.75=32.060.04 不能滿足要求應(yīng)按下式進(jìn)行分配 即：分別為落料凸模和凹模刃口的公稱尺寸為落料件的最大極限尺寸和最小極限尺寸磨損系數(shù)，查冷沖壓工藝及模具設(shè)計表2-24選取分別是凹模和凸模刃口尺寸制造公差，查冷沖壓工藝及模具設(shè)計表2-23選取工件的公差最少雙邊間隙值，查冷沖壓工藝及模具設(shè)計表2-21選取。4.3.2 拉深部分刃口設(shè)計計算沖件對內(nèi)形尺寸有要求 即按凸模設(shè)計計算第一次拉深：拉深尺寸為120mm、76mm， =（75.9+0.41）=76.3 =（76.3+21.8）=79.9 =（119.9+0.41）=120.3 =（120.3+21.8）=123.9第二次拉深：
26、拉深尺寸為90mm、57mm =（89.9+0.41）=90.3 =（90.3+21.56）=93.42 =（56.9+0.41）=57.3 =（57.3+21.56）=60.42第三次拉深：拉深尺寸為80mm、43mm =（79.9+0.41）=80.3 =（80.3+21.32）=82.94 =（42.9+0.41）=43.3 =（43.3+21.32）=45.94第四次拉深：拉深尺寸為80mm、36mm =（79.9+0.41）=80.3 =（80.3+21.32）=82.94 =（35.9+0.41）=36.3 =（36.3+21.32）=38.94分別是拉深凹模和凸模的基本尺寸 拉深
27、件的最大極限尺寸 拉深件公差，根據(jù)冷沖模設(shè)計及制造表5-20查得Z 拉深凸、凹模的間隙凹、凸分別為凹模和凸模的制造公差。查冷沖壓工藝及模具設(shè)計表4- 14 選取拉深尺寸為120mm,根據(jù)冷沖模設(shè)計及制造表5-20查得=1.0 mm，由冷沖壓工藝及模具設(shè)計表4-14查得凹=0.08mm，凸=-0.05mm20mm-100mm由冷沖壓工藝及模具設(shè)計表4-14查得凹=0.05mm，凸=-0.03mm。拉深凹模圓角半徑的確定拉深凸模圓角半徑的確定4.3.3 沖孔部分刃口設(shè)計計算校核： 0.020+0.020=0.040=0.040分別為沖孔凸模和凹模刃口的公稱尺寸為落料件的最大極限尺寸和最小極限尺寸磨
28、損系數(shù)，查冷沖壓工藝及模具設(shè)計表2-24選取分別是凹模和凸模刃口尺寸制造偏差，查冷沖壓工藝及模具設(shè)計表2-23選取工件的制造公差Zmin最少雙邊間隙值，查冷沖壓工藝及模具設(shè)計表2-21選取Zmin=0.160 mm，Zmax=0.200mm。沖孔件由冷沖壓工藝及模具設(shè)計表2-23查得凹=0.020mm，凸=-0.020mm。查冷沖壓工藝及模具設(shè)計表2-24選取x=0.75。4.3.4 孔心距的計算 =22+0.2/8 =22.254.3.5 凸、凹模結(jié)構(gòu)的選擇落料：凸、凹模由于結(jié)構(gòu)簡單全部選用整體式。拉深：拉深工序由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜所以凸模、凹模都采用鑲品式結(jié)構(gòu)，使維修時方便。沖孔：由于最后一道工序
29、是沖孔，工件定位復(fù)雜，所以沖孔凹模也采用鑲拼式結(jié)構(gòu)，維修時只用換鑲塊就可以。第5章 標(biāo)準(zhǔn)件的選擇5.1 模架及零件的選擇1.模架時整個模架的骨架，所有零件全部裝在上面，承受沖壓過程的全部壓力。他由上下模座、模柄、以及導(dǎo)向裝置組成。模架產(chǎn)品標(biāo)有（GB/T2851.1、GB/T2851.3-7、GB/T2852.1-4）共十個。下面敘述其選用：后側(cè)導(dǎo)柱模架，后側(cè)導(dǎo)柱模架，導(dǎo)柱分布在模座的后邊，且直徑相同。其優(yōu)點是工作面敞開，適用于大件邊緣沖件。其缺點是剛性與安全性最差，工作不夠平穩(wěn)，常用于小型沖模。2.導(dǎo)向裝置，常用的導(dǎo)向裝置有導(dǎo)板式，導(dǎo)柱導(dǎo)套式，滾珠導(dǎo)向式。導(dǎo)柱導(dǎo)套式導(dǎo)向裝置，將導(dǎo)柱導(dǎo)套制成小間
30、隙配合，為h6/h5時稱為一級模架，為H7/h6時稱為2級模架，導(dǎo)柱導(dǎo)套與模架均為H7/r6過盈配合。為了保證使用中的安全性與可靠性，設(shè)計與裝配模架時，還應(yīng)該注意下列問題：當(dāng)模具處于閉合位置時，導(dǎo)柱上端面與上模座的上平面應(yīng)留10mm-15mm的距離，導(dǎo)柱下端面與下模座下平面應(yīng)留2mm-5mm的距離，導(dǎo)套與上模座上平面應(yīng)留不小于3mm的距離，同時上模座開橫巢，以便排氣還出油。5.2 模柄的選擇有壓力機(jī)的模柄孔50，模柄選浮動式模柄，其模柄規(guī)格為A50。5.3 模具閉合高度的校核模具閉合高度：221.14（220.34）mm5.4 螺釘及銷釘?shù)倪x擇選M10的螺釘，其長度根據(jù)模具結(jié)構(gòu)定。銷釘選M10
31、的長度有模具結(jié)構(gòu)定。5.5 卸料、頂件、推件零件的選擇卸料、頂件、推件零件的作用是當(dāng)沖模完成一次沖壓后，把沖件或廢料從模具工作零件上卸下來，以便沖壓工作繼續(xù)進(jìn)行。通常，卸料是指把沖件或廢料從凸模上卸下來，推件和頂件一般是指把沖件或廢料從凹模上卸下來。彈壓卸料裝置的卸料力小，他即起卸料作用有起壓料作用，所得沖裁件的質(zhì)量較好，平直度高。因此，質(zhì)量要求較高的沖裁件或薄板沖裁（t模柄總長+凸模高度-推件塊厚=105mm最后選取打桿尺寸為12mm105mm，材料取40鋼，熱處理硬度 40-45HRC。畢業(yè)總結(jié)畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)階段最后一個重要學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，是學(xué)習(xí)深化與升華的重要過程。它既是對所學(xué)的所有知識的一次
32、全面考查，同時又是我們從學(xué)習(xí)知識到運用知識的一個過渡。在設(shè)計當(dāng)中，我們不但需要把以往學(xué)到過的所有專業(yè)知識再復(fù)習(xí)鞏固一次，而且還要將所有的知識串聯(lián)起來，充分調(diào)動它們?yōu)楫厴I(yè)設(shè)計服務(wù)，完成一份優(yōu)秀的畢業(yè)設(shè)計。經(jīng)過一個多月的努力，畢業(yè)設(shè)計已圓滿完成。“水嘴底座的成型工藝及模具設(shè)計”為我本次設(shè)計的課題名稱。根據(jù)水嘴底座的制造精度及應(yīng)用場合，考慮該工件基本上為橢圓形的規(guī)則體，故它的加工工序主要由落料、拉深、沖孔等幾部分組成。單工序模結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、安裝調(diào)試簡便、制造成本相對較底。本設(shè)計說明書以倒裝落料模、拉深模、沖孔模為主設(shè)計，包括設(shè)計、計算等整套工藝。工件的整個沖壓工藝及模具設(shè)計整體上說實用合理。雖
33、然這次的直接目的是完成本次畢業(yè)設(shè)計，但我覺得此次設(shè)計的意義不僅此，通過本次設(shè)計，使我以前所學(xué)的專業(yè)知識得到了一次疏通與整合，也使進(jìn)一步了解了機(jī)械設(shè)計的相關(guān)知識，并且通過在本次設(shè)計中使用各種計算機(jī)軟件，使我更加熟悉了這些軟件的操作，對我以后工作的幫助甚大。我想這些比本次設(shè)計的意義更為重大！ 在本次設(shè)計中，由于本人設(shè)計經(jīng)驗不足，不免有不科學(xué)的方面。通過設(shè)計，我也發(fā)現(xiàn)了我有很多的不足，其中最突出的是缺乏嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神，對一些設(shè)計細(xì)節(jié)沒有深入的探討，很多設(shè)計環(huán)節(jié)考慮的不全面。對于這些不足，我下決心要在以后的工作學(xué)習(xí)中改正，以爭取成為一名出色的工程技術(shù)人員！說到本設(shè)計首先說明了五金工業(yè)的重要地位和當(dāng)今五
34、金模具的現(xiàn)狀，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，五金工業(yè)將繼續(xù)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展之勢。其次介紹了五金件的一般設(shè)計原則，對零件的特征如倒圓角、加強(qiáng)筋等做了說明，從實際來看，幾乎所有的五金件都遵循這些原則。在做好模具成型的準(zhǔn)備工作之后，接著介紹了模具設(shè)計的內(nèi)容，五金模具無外乎包括七大部分：工作零件、定位零件、卸料和壓料零件、導(dǎo)向零件、支撐零件、緊固零件、其他零件。在工作零件的設(shè)計中根據(jù)經(jīng)驗公式按照入體原則，確定凸凹模刃口尺寸，對制造公差進(jìn)行校核；沖裁力的計算說明了設(shè)計的一般步驟，確定沖裁力、卸料力、推件力等；頂出系統(tǒng)著重說明了推桿，推件塊安裝要求，并進(jìn)行強(qiáng)度校核；該模具屬于簡單沖壓模具，無多次拉深，也無其他設(shè)計復(fù)雜的程序
35、的要求，做完這些工作之后，該模具的設(shè)計到此結(jié)束。在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)經(jīng)驗公式有不一致的地方，不同公式的計算結(jié)果有的相差很大，特別是在刃口尺寸的計算和模具配合間隙的計算這兩塊。在完成圖紙之后發(fā)現(xiàn)零件的設(shè)計有的地方是不合理的，比如說外形展開尺寸的計算，雖然有經(jīng)驗可循，但從實際中看尺寸設(shè)計的沒有那么準(zhǔn)確。零件的設(shè)計與模具設(shè)計關(guān)系密切，好的零件結(jié)構(gòu)可以簡化模具結(jié)構(gòu)，降低生產(chǎn)成本。單工序模是最為簡單和常見的一種結(jié)構(gòu)形式，約占全部五金模具的40左右，但目前傳統(tǒng)五金模具設(shè)計還是以經(jīng)驗為主，很難對拉深模具的坯料尺寸計算的很準(zhǔn)確，因為各參量相互影響，關(guān)系復(fù)雜。隨著科技的進(jìn)步及模具理論的突破，五金模具發(fā)展的越來越迅
36、速，隨著技術(shù)的提高，連續(xù)模的技術(shù)已經(jīng)成熟。五金模的生產(chǎn)將會變得比以前更為輕松，產(chǎn)品質(zhì)量將會得到更好提高，所以，以后五金模具的研究會以連續(xù)模具為主。 參考文獻(xiàn)1李建軍、李德群主編模具設(shè)計基礎(chǔ)及模具CAD M機(jī)械工業(yè)出版社，2005 2劉建超，張寶忠.沖壓模具設(shè)計與制造【M】.北京：高等教育出版社，2006.3梅伶.模具課程設(shè)計指導(dǎo)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20084高鴻庭. 冷沖模設(shè)計及制造 M. 機(jī)械工業(yè)出版社，2008.5康俊遠(yuǎn). 模具工程材料 M. 北京理工大學(xué)出版社，2008.6杜東福冷沖壓模具設(shè)計M.長沙：湖南科學(xué)出版社，2004.7虞傳寶冷沖壓及塑料成型工藝與模具設(shè)計資料M.北京：機(jī)
37、械工業(yè)出版社，1992.8王孝培.沖壓手冊M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996. 9姜奎華. 沖壓工藝與模具設(shè)計M. 機(jī)械工業(yè)出版社，1998.10中國模具工業(yè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)件委員會編中國模具標(biāo)準(zhǔn)件手冊M上?？茖W(xué)普及出版社，198911趙孟棟.冷沖模具設(shè)計M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.12王伯平. 互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)M. 機(jī)械工業(yè)出版社，2000.13詹友剛編著PRO/ENGINEER中文野火版2.0基礎(chǔ)教程M清華大學(xué)出版社，2005.14李天佑. 沖模手冊 M. 機(jī)械工業(yè)出版社，1998.15張沛頎等編著PRO/ENGINEER野火版進(jìn)階設(shè)計 M人民郵電出版社，200416李世國等編著PEO/ENGINEER WILDFIRE中文版范例教程 M機(jī)械工業(yè)出版社，200417王芳. 冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo) M. 機(jī)械工業(yè)出版社，1999. 18模具實用技術(shù)叢書編委會. 沖模設(shè)計應(yīng)用實例 M. 機(jī)械工業(yè)出版社，2003.19王先逵. 機(jī)械制造工藝學(xué) M. 機(jī)械工業(yè)出版社，1995.20鐘毓斌. 沖壓工藝與模具設(shè)計 M. 機(jī)械工業(yè)出版社，2000.21大連理工大學(xué)工程畫教研室編著機(jī)械制圖（第四版） M高等教育出版社，2002 王會娟2010-11-20- 29 -
模具專業(yè)畢業(yè)設(shè)計論文.doc
