上支架-前悬架减震器正冲侧冲模具设计【优秀课程毕业设计+含3D建模及10张CAD图纸+带任务书+开题报告+中期报告++外文翻译+39页加正文1.47万字】-cymj02

上支架-前悬架减震器正冲侧冲模具设计【优秀课程毕业设计+含3D建模及10张CAD图纸+带任务书+开题报告+中期报告+外文翻译+39页加正文1.47万字】-cymj02【详情如下】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】3D.stpdazhonglian.stpproe5.0上模板.dwg下模板.dwg中期报告.doc任务书.doc冲孔模.dwg凹模板凹模座.dwg参考文献资料【不要可以删掉】.zip图纸副本.dwg外文翻译.zip开题报告.doc文件清单.txt正冲侧冲模图纸总汇.dwg答辩ppt.ppt说明书正文.doc说明书正文版本1.doc零件图5张.dwg摘 要本课题最终形成神龙G29及T91，东风D760项目制件中的上支架-前悬架减震器正冲侧冲模具，进行三维数字化设计。 通过其他公司的试验，针对神龙G29及T91，东风D760项目制件，对上支架-前悬架减震器正冲侧冲模具进行计算机辅助设计，实现模具三维数字化设计与虚拟装配。用以指导神龙G29及T91，东风D760项目制件正冲侧冲模具的生产实践，达到提高生产效率、获得高质量产品的目标。就神龙G29及T91，东风D760项目制件模具设计，通过现场调研发现存在如下主要问题：1：模具制造周期长，成本高，人工操作量大，劳动时间长，根据工厂的生产设备，规划出好的生产加工工艺过程，设计出合理的方案，达到降低生产成本，提高生产效率的目的，以方便后面的工艺设计。2：此次生产需要了解产品，对图纸进行深入分析。基于上述原因，对神龙G29及T91，东风D760项目制件正冲，侧冲模具设计研究已势在必行。通过对模具的设计，不但能够缩短生产周期，降低制造成本，提高加工精度，延长刀具寿命，而且依据本公司产品的生产及发展需要，可以建立或完善生产加工工艺流程，从而更大程度上提高模具设计水平，获取更大的经济利益。关键词：正冲侧冲模具        三维数字化设计Abstract This topic eventually become the dragon G29 and T91, dongfeng D760 project parts of upper bracket - front suspension shock absorber are blunt side blow mould, 3 d digital design.By other companies test, in view of the dragon G29 and T91, dongfeng D760 project parts, on the bracket at the side of front suspension shock absorber is blunt blunt mold for computer aided design, realizes the mould 3 d digital design and virtual assembly.To guide the dragon G29 and T91, dongfeng D760 project parts are side blow mould production practice, to improve production efficiency, high quality products.Is the dragon G29 and T91, dongfeng D760 stamping mould design project, through the field investigation found the main problems are as follows: 1: mold manufacturing cycle is long, high cost, large amount of manual operation, work time is long, according to the factory production equipment, planning a good production and processing process, design a reasonable solution, to reduce the production cost, improve production efficiency, the purpose of the design for the back of the process.2: the need to understand products, in-depth analysis was carried out on the drawings.Based on the above reasons, the dragon G29 and T91, dongfeng D760 project parts are blunt, side blow mould design research is imperative.Based on the design of the mould, not only can shorten the production cycle, reduce the manufacturing cost, improve the machining accuracy, extend the service life of cutting tools, and according to the company's products of the production and development needs, can establish or improve the production and processing process, to a greater extent, improve the level of mold design, to obtain greater economic benefits.Key words:   side blow mould    3 d digital design目录第一章 概论51.1模具工业的发展与现状61.2 CAD在模具设计中的应用9第二章 工艺分析与模具结构形式设计102.1 工艺分析102.2 制定工艺方案10第三章 工艺计算123.1 冲压力的计算123.2退料力、顶出力的计算133.3降低冲裁力的方法143.4  计算压力中心14第四章 冲压设备选择164.1典型冲压设备概述（曲柄压力机）164.3 选择冲压设备184.4模具闭合高度校核19第五章 模具结构设计205.1 模具总体结构设计20第六章 模具主要零部件设计236.1 凸、凹模设计236.2凸模结构设计266.3凹模结构设计276.4退料板设计276.5 弹簧的选择276.6螺钉的选择306.7导向零件选择31第七章 模具总图绘制327.1绘制二维工程图327.2三维建模327.3干涉检查、分析32第八章 模具主要零部件制造工艺的编制338.1 上模座338.2 下模座348.3 导柱358.4导套35第九章 结论36致 谢38 附件 1： 毕业设计 (论文 )中期 报告 （学生用表） 姓名 刘申葳 学号 20100130636 专业 机械制造及其自 动化 院系 机械系 论文 (设计 )题目 上支架 0内指导教师 陈勇 校内指导教师 尹绥玉 开题报告 (打 ) 外文翻译 (打 ) 工作进度 (打 ) 是否上交 ( ) 是否批改( ) 是否上交 ( ) 是否批改( ) 超前 ( ) 正常 ( ) 滞后 ( ) 学生填写课题简介： 针对神龙 风 目制件， 完成三维数字化设计，用以指导神龙 风 目制件 落料冲孔模具 的生产实践 。 按照任务书应完成的工作内容与进展情况（文献资料查阅、课题调研与实习、开题报告、外文翻译、课题研究与设计、实施等）： 开题报告与外文翻译已完成，进度略微滞后。 课题存在的问题及解决办法： 模具里很多标准件的画法和选取都不懂 ， 之后的工作需要查阅更多的资料 。 待完成的工作： 模具的校核，计算等。 指导教师意见 指导教师： 年 月 日 注：此表装入学生毕业论文（设计）资料袋存档。 毕业设计 (论文 )任务书 课题名称 上支架 具设计 系 部 机械工程系 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 名 刘申葳 学 号 36 任务起止日期 2013 年 12 月 31 日至 2014 年 5 月 23 日共 16 周 指导教师签名（校内） 陈勇、尹绥玉 指导教师签名（校外） 教学主任签 名 2013 年 月 日 一、课题内容： 对 上支架 侧冲 模具进行计算机辅助设计，实现模具三维数字化设计与虚拟装配。 制件生产纲领 : 10 万件 /年 制件技术要求： 孔位精度 二、课题任务要求 1设计 上支架 具 。 2对模具进行三维数字化设计。 3对模具进行三维数字化虚拟装配。 4要求 纸 。 5要求译文 3000。 6要求毕业设计论文不少于 15000 字。 三、进程安排 序号 设计（论文）各阶段名称 日 期 1 搜集资料 ,撰写开题报告 1 2 模具方案选择 ,结构设计 4 3 模具三维 数字化设计 6 4 模具虚拟装配与装配分析 10 5 生成模具二维工程图 12 6 撰写论文 15 四、应阅读的主要参考文献 1 张 鼎承主 编 . 冲模设计 手 册 机械工业 出版社， 1988 2 王孝培主编 . 冲压 手 册 (第二版 ). 北京 : 机械工业 出版社， 1999 3 陈锡栋 等 编 . 冲模设计应 用 实 例 . 北京 : 机械工业 出版社， 1999 4 胡灿如等编 . 汽车冲压标准汇编 . 北京 . 中国汽车工业总公司， 1993 5 袁定福 编 著 北京 : 清华 大 学 出版社， 2003 6 杨占尧编著 . 冲压模具图册 . 北京：高等教育出版社， 2004 7 李发致编 . 模具先进制造技术 械工业出版社 ,2003 8 赵振译等编著 . 实用冲裁技术 北京： 化学工业出版社， 2004 毕 业 设 计 开 题 报 告 课题名称 上支架 具设计 课题来源 神龙（武汉）汽车有限公司 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 号 20100130636 学生姓名 刘申葳 指导教师 陈勇 尹绥玉 完成日期 2014北汽车工业学院毕业设计开题报告 1 一、 课题来源、目的、意义 1 课题的来源 本课题最终形成 神龙 风 目制件 中的上支架 行三维数字化设计。 2 本课题研究 目的 通过 其他公司的 试验，针对 神龙 风 目制件 ， 对 上支架 具进行计算机辅助设计，实现模具三维数字化设计与虚拟装配。 用以指导 神龙 风 目制件 正冲 侧冲 模具 的 生产实践，达到提高生产效率、获得 高质量产品 的目标。 3 本课题研究的意义 就 神龙 风 目制件 模具设计，通过现场调研发现存在如下主要问题： 1：模具制造周期长，成本高，人工操作量大，劳动时间长，根据工厂的生产设备，规划出好的生产加工工艺过程，设计出合理的方案，达到降低生 产成本，提高生产效率的目的，以方便后面的工艺设计。 2：此次生产需要了解产品，对图纸进行深入分析。 基于上述原因，对 神龙 风 目制件 正冲，侧冲 模具设计研究已势在必行。通过对模具 的 设计，不但能够缩短生产周期，降低制造成本，提高加工精度，延长刀具寿命，而且依据本公司产品的生产及发展需要，可以建立或完善生产加工工艺流程，从而更大程度上提高模具设计水平，获取更大的经济利益。 二、 国内外概况、预测和文献综述 1. 课题的国内外研究概况 模具是机械制造业中技术先进、影响深远的重要工艺装备 ,具有生产效率 高、材料利用率高、制件质量优良、工艺适应性好等特点 ,被广泛应用于汽车、机械、航天、航空、轻工、电子、电器、仪表等行业。 2005 年中国模具工业产值达到610亿元 ,增长率保持在 25%的高水平 ,行业的生产能力约占世界总量的 10%,仅次于日本、美国而位列世界第三。除了国有专业模具厂外 ,广东的中外合资和外商独资模具企业现有几千家 ,乡镇企业也快速崛起 ;江苏昆山建成了模具工业群 ;浙江黄岩被誉为“模具之乡”。中国模具的“珠江三角洲、长江 三角洲和以成都 /重庆为代表的西部模具”三足鼎立局面已经基本形成。然而 ,与国际先进水平相 比 ,中国的模具行业的差距不仅表现在精度差距大、交货周期长等方面 ,模具寿命也只有国际先进水平的 50%左右 ,大型、精密、技术含量高的轿车覆盖件冲压模具和精密冲裁模具 ,每年都需要花费大量资金进 口。 湖北汽车工业学院毕业设计开题报告 2 随着计算机技术的发展和普及 ,冲压模具也基本实现了计算机化 ,其中有代表性的是计算机辅助设计 ( )、计算机辅助制造 ( )和计算机辅助工程( )。在计算机辅助设计方面 ,如今的国内冲压模具企业几乎全部甩掉了传统的绘图板 ,摒弃了落后的手工绘图方式。使用最多的是由美国 有些企业还在平台上进行了二次开发 (如深圳某台资公司在 13 基础上进行专项开发 ,形成了由十二块模板组成的系列冲压模具 ),形成了具有自己特色的、针对性非常强的冲压模软件 ;也有许多企业使用国产的产品 (如开 目、等等 4)。可是 ,绝大多数企业几乎都是利用上述软件 ,从事模具二维装配或零件图的绘制。部分大型模具企业也引进了 冲裁 模设计大师 )等专业冲裁模设计软件 ,从事冲裁模具的优化设计 ,既可减少重复设计工作量 ,又可加快模具设计速度、有效缩短 冲压模具的设计制造周期。 随着技术的进步 ,冲压模具三维设计工作逐步兴起 ,文献 4道 :国内模具企业陆续开始使用、 /、 、 功能软件设计冲压模具 ,特别是利用这些软件进行三维实体造型设计和部件干涉检查 ,以期能够及早发现设计存在的问题和减少试模期间进行的修整。 在与国际接轨 ,引进上述三维设计软件的同时 ,部分厂家 8还引进了、 、等软件 ,在进行冲压模设计时对冲压成形工艺进行有限元模拟分析 ,以便可以采取有效措施一次冲压成形轿车 覆盖件等大型精密制品。 国内的大学在冲压模具方面做了许多有益的工作 :积极开发拥有自主知识产权的、具有中国特色的 / /产品 ,如吉林大学汽车覆 盖件快速成型技术所独立研制的汽车覆盖件冲压成型分析软件 ,华中科技大学模具技术国家重点实验室开发的汽车覆盖件冲压模具和级进模具 / /软件 ,上海交通大学模具国家工程研究中心 /精 冲研究中心分别开发的冷冲模具 /精冲模具软件等。许多大学 (或专门机构 )结合冲压模具的教学和科研工作 ,积极针对有效使用、 /、 培养了一批又一批的技术能手。许多研究工作者针对这些软件的引进 ,研究建立冲压模具标准件图库等问题 ,以进一步提高设计速度。计算机辅助制造 ( )也是冲压模具生产的重要组成部分 ,通过共用计算机辅助设计的数据库直接完成冲压模具的数控加工 ,既提高了效率 ,又减少了误差。上海大众模具公司就引进 了欧洲先进的三维软件 ,成功应用到模型实体制作、工艺文件编制、数控加工编程、三维尺寸测量等整个模具制造领域 ,真正实现了三维制造 ,大幅度提升了模具制造能力 ,步入了世界冲压模具工业的前列。汽车覆盖件成形模具是典型的大型、精密、复杂冲压模具 ,原来每年都要花费大量外汇从国外引进 ,但现在一汽模具公司、东汽模具公司、天津汽车模具公司、上海大众模具公司、成飞集成科技股份公司等中国冲压模具业的龙头企业可部分生产此类模具。上海大众模具公司 2002 年成功设计生产了轿车 10 个自制车身零件共47 副模具 ,90%的产品达到了德国大众对汽车模具验收的最佳评分标准 ,为上海大众汽车公司降低约 200 万欧元的模具成本 8。他们采用目前国际上先进模具湖北汽车工业学院毕业设计开题报告 3 厂商流行的 4/ 5 设计软件进行模具结构三维实体设计 ,在设计初期用软件 ,对头道工序的拉深过程进行有限元数值快速模拟 ,在工艺面初步确定的基础上进一步运用软件进行冲压成形的精确模拟 ,精确计算毛坯尺寸和拉深所需的压边力 ,预测零件拉裂或起皱的可能性 ,确定防止和控制零件回弹的偏差等。 2. 先进加工技术装备与冲压模具行业 我国冲压模具产品的质量和生产 工艺水平 ,总体上比国际先进水平低许多 ,而模具生产周期却要比国际先进水平长许多。产品质量水平低主要表现在精度、表面粗糙度、寿命及模具的复杂程度上 ;生产工艺水平低则主要表现在加工工艺、加工装备等方面。冲压模具加工工艺和装备对提高加工效率、 确保模具精度、缩短交货周期有重要影响。过去的中国冲压模具行业 ,车、刨、铣、钻、磨等传统普通机床和电火花线切割机床 ,曾经在绝大多数冲压模具企业使用 ,进口的数控龙门仿形铣床由于没有采用 /技术 ,也只能当作靠模仿形铣床使用 ,采用这些装备加工冲压模具时 ,通常需要对模具零件反 复装夹和定位 ,因而加工生产效率低、模具产品质量差。文献 9报道 ,在 2002 年 12 月德国法兰克福举办的展会上的 1493个参展厂商中 ,约有 30%是机床和刀具厂商 ,展出高速加工机床的最高转速在 25 000 30 000 /之间 ,这是对传统切削加工的非常显著的变革 ,体现了模具加工技术装备高速化、集成化趋势。高速加工并不以牺牲加工精度和加工质量为代价 ,当今高速加工装备普遍可以达到机床精度不大于 1、表面粗糙度不高于 是一种高水平的高速加工技术 10。德国高 速加工机床主轴转速高达 42 000 / ,定位精度和重复定位精度分别达到了 通常 被认为效率低下的电火花机床的加工速度也在不断提高。电火花铣削加工技术是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术 ,它是用高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工 (像数控铣削一样 ),因此不再需要制造复杂的成型电极 ,这显然是电火花成形加工领域的重大发展。国外已经将这种高新技术机床应用到模具加工中 ,如 公司开发的高速电火花机床 ,与传统电火花机床相比可提高加工效率 20% 70%,同样加工一个深 81的孔 ,前者所需工时仅为后者的 国外的模具制造企业 ,广泛使用先进的高精度、高速度、专业 化加工装备 ,如日本丰田汽车模具公司拥有构造面加工数控铣床 39 台套、型面加工高速五轴五面铣床 15 台套、其它新型一体化专门加工设备 6 台套。加工工艺方法包括等高线加工、最大长度顺向走刀加工等 ,精加工走刀移行密度仅有 时 ,可以实现内凹圆角清根、外凸圆角加工到位等 ,因而可以控制模具配合的不等距间隙、最大可能的缩小型面误差 ,实现模面的精细加工。国内的许多模具企业通过引进先进的加工装备 ,硬件上与国际水平的差距正在快速缩小 :上海的汽车模具企业 ,近年来通过大量购置先进的五 轴高速加工机床、大型龙门加工中心和五轴联 动数控高速铣床、数控车或复合加工机床、先进的大型测量和调试设备及多轴数控激光切割机等。一汽模具公司已经拥有五轴高速数控铣床等大型高速加工设备 ;东风汽车模具湖北汽车工业学院毕业设计开题报告 4 公司拥有高速数控铣床、五轴数控铣床、龙门数控雕刻机床、激光切割机床等各种先进、大型机床 22 台套。 浙江黄岩的模具制造企业 ,2005 年拥有数控设备 3809 台 ,数控化率达到了63%(1997 年数控化率仅为 13%);其中数控加工中心 917 台 (1997 年只有 27 台 )。黄岩地区近几年陆续引进的设备几乎都是先进的设备 ,主要来自欧美和日本的专业、先进的设 备制造商。近两年内 ,国内汽车模具企业龙门数控机床拥有量翻了不止一番 ,新增的龙门数控机床中 ,加工中心和高速铣床占了很大比重。目前 ,资产过亿、拥有龙门加工中心 10 台以上的大型汽车模具企业已经达到 10 多家。外国人都惊呼 :怎么两年之间中国大陆的汽车模具企业规模、数量和制造能力会有如此大的变化。 3. 先进制造技术与冲压模具行业 快速成型 ( ,简称 )技术是指在计算机控制与管理下 ,由零件实物或模型直接驱动 ,采用材料精确堆积成复杂三维实体的原型或零件制造技术 ,是一种集计算机 (包括 / /等 )、光学扫描、新型材料、数控、激光等技术于一体的新型高新制造技术。主要用于零 件设计的快速检验以及各种模具模型的快速制造。 快速成型技术已经能非常成功地制作包括金属、树脂、塑料、纸类、石蜡、陶瓷等材料的原型 ,但往往不能作为功能性零件 ,只能在有限的场合用来替代金属和其它类型功能零件做功能实验。随着需求的增加和技术的不断发展 ,快速原型技术正向快速原型 /零件制造的方向发展。快速模具 ( ,简称 )技术是利用技术成型功能零件尤其是金属模具或零件的一种方法。可以克服传统模具制作过程 复杂、耗时长、费用高等缺点 ,应用技术制造快速、经济模具成为技术发展的主要推动力之一。快速模具技术包括激光立体刻蚀技术、叠层轮廓制造技术、激光粉末选区烧结技术、融熔沉积 成形技术、三维印刷成形技术 ,等等。 三、 模具 设计方案及可行性分析 具 设计方案 神龙 风 目制件 如 下图 1 所示： 湖北汽车工业学院毕业设计开题报告 5 图 1 神龙 风 目制件 根据公司生产加工实际情况，分为四 道工序： 3. 压弯成型 课题研究的是模具的 冲孔 工序。加工这道工序的模具是 冲孔模 ，操作简单， 生产效率高 ，冲压精度高，适合于大批量生产。 题的研究方案： 计方案 1）方案一： 正冲侧冲间的同步运动，采用机械的特殊形状完成， 导板导向， 如图2 所示： 湖北汽车工业学院毕业设计开题报告 6 图 2 方案一 优点： 运动稳定，效率高。 缺点： 导板导向，精度不高。 2)方案二： 正冲侧冲间的同步运动 ， 导柱导向 ， 如图 3 所示： 图 3 方案二 优点： 可同步，且效率高 ； 缺点： 模具体积偏大 。 3)方案三 ： 正冲侧冲间的同步运动 ， 导柱导向， 如 图 4 所示： 图 4 方案三 优点： 可同步，且效率高 ； 湖北汽车工业学院毕业设计开题报告 7 缺点： 模具内部可能会有少量残余横向力 。 案的可行性分析： 方案 比较： 方案一 的 导板导向 精度不够，方案二模具内部受力平衡，效率高，且导柱导向，精度更高，但结构太大。故采用方案三 。 四 预计达到的要求及预计的关键技术 计需达到要求、技术指标 具要求 （ 1）模具要有恰当的闭合高度，应满足用户冲床要求，为使模具正常工作，闭合高度必须与冲床的闭合高度相适应，应介于最大与最小闭合高度之间。 （ 2）螺钉、螺母、弹簧、等 紧固弹性零件采用标准件，选用时在保证紧固和弹性顶出功能同时，为避免碰伤人手和妨碍操作，应避免紧固件暴露在外表面操作位置上。 防止碰伤人手和妨碍操作。 （ 3）定位零件定位块是确定坯料安装位置的零件，设计时应考虑操作方便，不应有过定位。 （ 4）支承及夹持零件它包括上下模板、模柄、 冲头 固定板、 背托板 等；上下模板是冲模的基础零件； 模柄直径必须配合冲床安装孔，模柄均以上两支螺栓直接锁紧在上模上方 ;其他各种零件都分别安装固定在上面。模板的平面尺寸，尤其是前后方向应与制件相适应，过大或过小均不利于操作。 术指标 （ 1） 孔位精度 （ 2）上、下模板材料 上未注明圆角半径尺寸为 5配前倒去除工作零件的工作部分外所有棱边； （ 3）导 板 材料为 45#, （ 4）上下模座、固定板的两平面的平行度应符合公差要求；固定板、脱模板和背托板的尺寸和母模相同； （ 5） 对铸造和锻造零件加工前应分别进行时效处理和退火处理，背托板材湖北汽车工业学院毕业设计开题报告 8 质必须淬火处理；凸凹模修整前要热处理达到硬度要求； （ 6）模具涂红色防锈漆，限位部分涂黄色安全漆。 计的关键技术 1）、 冲压力的计算 ； 2）、 正冲，侧 冲同步问题的计算 ； 3）、应用三维软件 实现模具的三维实体建模，生成二维图； 4）、应用三维软件 进行装配仿真、装配分析，干涉检验； 5）、模具关键零件的虚拟制造与有限元分析。 五 课题研究进展计划 序号 设计（论文）各阶段名称 日 期 1 搜集资料 ,撰写开题报告 1 2 模具方案选择 ,结构设计 4 3 模具三维 数字化设计 6 4 模具虚拟装配与装配分析 10 5 生成模具二维工程图 12 6 撰写论文 15 六 参考文献 1 张 鼎承主 编 . 冲模设计 手 册 机械工业 出版社， 1988 2 王孝培主编 . 冲压 手 册 (第二版 ). 北京 : 机械工业 出版社， 1999 3 陈锡栋 等 编 . 冲模设计应 用 实 例 . 北京 : 机械工业 出版社， 1999 4 胡灿如等编 . 汽车冲压标准汇编 . 北京 . 中国汽车工业总公司， 1993 5 袁定福 编 著 具设计 . 北京 : 清华 大 学 出版湖北汽车工业学院毕业设计开题报告 9 社， 2003 6 杨占尧编著 . 冲压模具图册 . 北京：高等教育出版社， 2004 7 李发致编 . 模具先进制造技术 械工业出版社 ,2003 8 赵振译等编著 . 实用冲裁技术 北京： 化学工业出版社， 2004 开 题 报 告 要 求 1、 开题报告必须在 收集和阅读有关资料，考查生产现场，参考类似产品，进行分析、对比、论证的基础上进行撰写。 2、 开题报告的内容一般包括： 课题的来源、目的、意义、国内外的现状及发展；进行可行性分析及系统设计方案；系统达到的 功能要求、技术指标；所应用的新技术、新工艺、新装置等及关键技术；系统研究的重点和难点；预测课题的经济效益和社会效益以及可能取得的成果等。 3、 开题报告不得少于 3000 汉字，并附有毕业设计计划安排。 4、 开题报告要求在毕业设计前四周内完成。 导师评语（应根据“开题报告要求”，组织所指导的学生进行交流，对学生开题报告的内容、设计方案、应用技术以及预测成果等进行综合评价。） 湖北汽车工业学院毕业设计开题报告 10 导师签名： 2011 年 月 日 毕业答辩 上支架 课题名称 答辩人：刘申葳 学号： 20100130636 指导老师： 陈勇 尹绥玉 1 毕业设计题目的意义 2 零件结构分析 3 零件加工工艺分析 4 冲孔模成形方案分析 5 压力中心计算 6 7总结 8 致谢 目录 制件图 通过试验，针对神龙 91，东风 上支架 现模具三维数字化设计与虚拟装配。用以指导神龙 91，东风 到提高生产效率、获得高质量产品的目标。 1 毕业设计题目的意义 零件整体结构如图所示，板厚为 零件结构分析 根据生产加工实际情况，分为四道工序： 1 落料 2 翻边压筋 3 压弯成型 4 冲孔 本课题研究的事第四道工序：冲孔 3 零件加工工艺分析 模具设计方案如下： 方案一： 正冲侧冲间的同步运动，采用机械的特殊形状完成，导板导向 方案二： 正冲侧冲间的同步运动，采用机械的特殊形状完成，导柱导向，采用对称机构消除模具内侧向力 方案三： 正冲侧冲间的同步运动，采用机械的特殊形状完成，导柱导向，采用侧挡销消除模具内侧向力 最终采用方案三。 4 冲孔模成形方案分析 方案三结构图 如图所示， o点即为压力中心 5 压力中心计算 )/()*( 2122110 6 这次毕业设计，主要完成了以下任务： 1优化设计方案 2完成三维建模 3将模具各部分尺寸得以落实 4模具上各标准件也已查询清楚 5模具装配尺寸也逐一确定 6完成二维零件图及模具装配图 7 总结 8 致谢 大学本科的学习生活即将结束。在此，我要感谢我的父母不计回报的付出，感谢所有曾经教导过我的老师和关心过我的同学，他们在我成长过程中给予了我很大的帮助。本题能够顺利完成，要特别感谢陈勇、尹绥玉两位老师的细心指导。 最后向所有关心和帮助过我的人表示真心的感谢。 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 (设 计 ) 论 文 1 毕业设计 (论文 ) 课题名称 上支架 系 部 专 业 班 级 姓 名 学 号 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 (设 计 ) 论 文 2 摘 要 本课题最终形成神龙 风 目制件中的上支架 行三维数字化设计。 通过其他公司的试验，针对神龙 风 目制件，对上支架 现模具三维数字化设计与虚拟装配。用以指导神龙 风 目制件正冲侧冲模具 的生产实践，达到提高生产效率、获得高质量产品的目标。就神龙 风 目制件模具设计，通过现场调研发现存在如下主要问题： 1：模具制造周期长，成本高，人工操作量大，劳动时间长，根据工厂的生产设备，规划出好的生产加工工艺过程，设计出合理的方案，达到降低生产成本，提高生产效率的目的，以方便后面的工艺设计。 2：此次生产需要了解产品，对图纸进行深入分析。基于上述原因，对神龙 风 目制件正冲，侧冲模具设计研究已势在必行。通过对模具的设计，不但能够缩 短生产周期，降低制造成本，提高加工精度，延长刀具寿命，而且依据本公司产品的生产及发展需要，可以建立或完善生产加工工艺流程，从而更大程度上提高模具设计水平，获取更大的经济利益。 关键词： 正冲侧冲模具 三维数字化设计 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 (设 计 ) 论 文 3 29 91, 760 of 3 d in of 29 91, 760 on at of is d 29 91, 760 to 29 91, 760 as 1: is of is to a a to of of to on on 29 91, 760 is on of of to s of or to a of to 3 d 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 (设 计 ) 论 文 4 目录 目录 . 4 第一章 概 论 . 6 具工业的发展与现状 . 6 模具设计中的应用 . 9 第二章 工艺分析与模具结构形式设计 . 10 艺分析 . 10 定工艺方案 . 11 第三章 工艺计算 . 12 压力的计算 . 12 料力、顶出力的计算 . 13 低冲裁力的方法 . 14 计算压力中心 . 14 第四章 冲压设备选择 . 16 型冲压设备概述（曲柄压力机） . 16 择冲压设备 . 18 具闭合高度校核 . 19 第五章 模具结构设计 . 20 具总体结构设计 . 20 第六章 模具主要零部件设计 . 23 、凹模设计 . 23 模结构设计 . 27 模结构设计 . 27 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 (设 计 ) 论 文 5 料板设计 . 27 簧的选择 . 28 钉的选择 . 30 向零件选择 . 31 第七章 模具总图绘制 . 32 制二维工程图 . 32 维建模 . 32 涉检查、分析 . 33 第八章 模具主要零部件制造工艺的编制 . 34 模座 . 34 模座 . 35 柱 . 36 套 . 36 第九章 结论 . 37 致 谢 . 39 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 (设 计 ) 论 文 6 第一章 概论 具工业的发展与现状 具工业发展概况 模具是制造业的重要基础工艺装备。模具品种繁多，共有 10 大类，其中冲压模具、塑料模具、铸造模具、锻压模具、橡胶模具、粉末冶金模具、拉丝模具、无机材料成形模具等是最主要的八大类，用于制造业中的几乎所有产品的生产。 现代模具制造业已成为技术密集型和资金密集型的产业，它与高新技术已形成相互依托的关系。一方面，模具是直接为高新技术产业化服务的不可缺少的装备；另一方面，模具生产本身又大量采用高新技术及装备，因此，模具制造已成为高新技术产业的重要组成部分。模具成形零件时实现快速、优质、低耗是国家可持续发展战略的要求。 在中国，模具生产长期以来一直被当作产品生产的工艺后方，生产的模具也主要是自产自配，直至 1987 年，模具才作为产品被列入机电产品目录，当时全国共有生 产模具的厂点约 6000 家，总产值约 30 亿元。经过 20 年发展，中国的模具工业已有了长足的进步。据不完全统计，现在国内 (中未含港、澳、台统计数据，下同 )约有模具生产厂点 30000 家， 2006 年模具销售额约 720 亿元。 2007 年可望有 20以上的增长。 从 20 世纪 80 年代后期开始，中国模具工业发展十分迅速。由于国民经济的发展对模具的需求越来越大，原有的国有模具企业有了很大发展，而三资和乡镇、个体模具企业的发展更为迅速。例如广东省和浙江省，原来模具生产规模不大，在国内未占重要地位，但目前，主要依靠三资企业的广东省和 主要依靠乡镇、个体企业的浙江省，其模具年产值已分别占全国的 40和 25左右。 虽然中国模具工业发展迅速，但仍不能满足我国制造业发展的需求，特别是中高档模具，在精密、大型、复杂、长寿命类型的模具仍旧供不应求。由于在精度、寿命、制造周期及能力等方面中国与国际水平相比尚有较大差距，所以每年尚需大量进 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 (设 计 ) 论 文 7 口。由于中国模具价格比较低廉，水平也在不断提高，因此出口发展很快。近年来每年出口增长幅度比行业增长幅度大得多。 在模具产值产量和进出口迅速发展的同时，近年来中国在模具行业技术进步和模具水平的提高方面也取得了可喜的成绩 。现在，我国已能生产精度达到 2多工位级进模，寿命可达 3 亿冲次以上。个别企业生产的多工位级进模已可在 2000 达 大型塑料模具方面，我国已能生产 43 英寸 (109屏幕彩电和 65 英寸 (165投式电视的塑壳模具、 10容量洗衣机全套塑料件模具以及汽车保险杠、整体仪 表板塑料模具等。在精密塑料模具方面，我国已能生产照相机和手机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及精度达 5 m 的 7800 腔塑封模具等，精度达到 0 5光盘模也已能够生产了。塑料模具的热流道和气辅等技术水平不断提高。在大型精 密复杂压铸模方面，国内已能生产自动扶梯整体踏板压铸模、汽车后桥齿轮箱压铸模以及汽车发动机壳体的铸造模具等。在汽车覆盖件模具方面，国内已能生产中档新型轿车的覆盖件模具，高档轿车的部分覆盖件模具也已能够生产了。子午线轮胎活络模具、铝合金和塑料门窗异型材挤出成形模、精铸或树脂快速成型拉延模等，也已达到相当高的水平，制造出来的模具可与进口模具媲美。国内生产的最大模具单套重量已超过 100t。我国模具企业 数字、化信息化技术的使用面正在不断扩大，水平也在不断提高。 目前，我国模具总量虽然已达到相当大的规模，模具水平也已有了很大提高，但在总体上，我国模具生产的商品化、专业化、标准化程度还较低，商品化模具只占60左右，模具标准件使用覆盖率还不到 60，专业模具企业只占模具生产厂点的少数，而且装备也比较落后。由于资金缺乏，我国的模具企业大都只能购买较低档的国产设备和来自我国台湾的设备，而少用欧美和日本的高档设备，设备数控化程度远低于国际水平。我国模具设计制造水平在总体上要比工业发达国家落后许多。 具工业未来前景 目前，国内模具市场不断扩大，国际上将模具制 造逐渐向我国转移的趋势和跨国集团到我国进行模具国际采购的趋向十分明显。因此，展望未来，国际、国内模具市场总体发展前景美好。我国模具工业将会有一个继续高速发展的机遇期。只要我们 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 (设 计 ) 论 文 8 把握我国重点骨干模具企业 (按省直辖市分布 )这个机遇期，中国模具工业不但会在量和质的方面继续有一个很大的提高，而且一定会在行业结构、产品水平、开发创新能力、企业的体制与机制的方方面面取得较大进展。 模具技术集合了机械、电子、化学、光学、材料、计算机、精密检测和信息网络等诸多学科，是一个综合性多学科的系统工程。模具技术的发展趋势主要是 模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济快速的方向发展，模具产品的技术含量不断提高，模具制造周期不断缩短，模具生产朝着信息化、无图化、精细化、自动化的方向发展，模具企业向着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化的方向发展。 模具材料、能源、人工费用的不断上涨和模具价格的下降、模具交货期的缩短，这将是今后较长时期内模具企业所必须面对的现实和趋势。我国模具工业总体技术水平欠佳，自主创新能力较弱，企业核心竞争力不强，在中高档模具领域内缺乏国际竞争力的状况，在较长时间内还难以彻底改观。面 对这样严峻的形势，依靠技术进步，不断提高管理水平和劳动生产率及努力降低成本才是模具企业的出路所在。 创新是企业的灵魂，是企业前进的引擎，而我国绝大多数模具企业的创新能力薄弱，这也是影响我国模具行业发展的一个重要因素。提高企业的核心竞争力需要创新，提高行业的总体水平更需要创新。技术创新、管理创新、制度创新、理念创新等等，行业发展迫切要求我们加快创新发展的步伐。 人才，特别是高级人才，包括高级技术人员、高级经营管理人才，技师和高级钳工及高级机床操作工的全面匮乏，已严重制约了我国模具行业的发展。这一问 题虽然已引起行业、企业以及政府有关部门的重视，并已开始采取了一些措施，但要能满足行业发展需要，恐怕还有待时日。企业的未来取决于人才，行业的未来也取决于人才，因此，加速培养高质量、高水平的人才也必将是一个十分重要的发展趋势。 我们要从模具生产大国向模具生产强国迈进，就必须克服前进道路上的种种障碍和艰难险阻。前途虽然是光明的，机遇也大于挑战，但我们决不能掉以轻心，必须重视困难，看到不足，必须更加努力奋斗。“推进改革，调整结构，开拓市场，苦练 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 (设 计 ) 论 文 9 内功，提升水平，上新台阶”是我们企业相当长一段时间内的中心任务。行 业和企业，都应该围绕这一中心任务开展工作，以使我国模具行业更好、更快地发展。 模具设计中的应用 即计算机辅助设计 ,是利用计算机辅助人们对产品或工程进行设计、绘图、工程分析与技术文档编制等设计活动的总称。模具计算机辅助设计 (称模具 是利用计算机进行模具设计的一项技术。模具 统给设计人员提供了一个高效的设计环境 ,使人的创造力获得完美的发挥 ,摆脱了大量繁琐的重复性绘图工 作 ,更重要的是改变了传统的图纸、实物传递方式 ,从而大幅度地提高了模具设计制造质量 ,于传统的模具设计是一次重大变革。冲压模具设计是一个复杂的过程 ,严重依赖于设计者的经验 ,如何缩短冲压模具的设计周期并提高其设计质量 ,一直以来是模具工业中的研究重点 ,采用计算机辅助设计技术 ,实现 既提高了模具设计和制造效率 ,缩短了模具生产周期 ,又提高了企业产品的市场竞争力。 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 (设 计 ) 论 文 10 第二章 工艺分析与模具结构形式设计 艺分析 冲孔件的工艺性是指工件在冲裁加工中的难易程度。良好 的冲孔工艺性应保证材料消耗少、工序数目少、模具结构简单而寿命长，产品质量稳定、操作简单等。而冲孔件的形状特点，尺寸大小，尺寸标注方法，精度要求和材料性能等是影响冲孔工艺性的主要因素。 孔件的形状与尺寸要求 图 工件的形状如图所示。需要加工的孔有四个，分别是正面右边的四个正冲的 11的孔，以及左侧面的一个需要侧冲的 16 的孔。 冲孔件的形状应尽量简单、对称，最好是由圆弧和直线组成。应该避免冲孔件上有过长的悬臂和狭槽，其最小宽度要大 于料厚 t 的两倍。 冲孔件上的孔与孔径、或孔与边缘的距离 b、 不能过小， 一般 b t。 为了防止冲孔时凸模折断或压弯，冲孔的尺寸也不能太小。 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 (设 计 ) 论 文 11 定工艺方案 根据生产加工实际情况，分为四道工序： 课题研究的是模具的冲孔工序。加工这道工序的模具是 冲孔模 ，操作简单， 生产效率高 ，冲压精度高，适合于大批量生产。 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 (设 计 ) 论 文 12 第三章 工艺计 算 压力的计算 为了进行模具设计满足冲压设备，需要计算冲压力，包括冲裁力、退料力、顶出力。 裁力的计算 本模具采用平刃口凸模和凹模冲裁，其冲裁力计算如下式（ 0 （ 式中 0F 冲裁力（ N）； L 冲裁件的周长（ t 材料厚度（ 材 料抗剪强度（ 考虑到凸、凹模刃口的磨损，模具间隙的波动，材料力学性能的变化以及材料厚度偏差等因素，实际所需的冲裁力还需增加 30%，故选择冲床的冲裁力（ N）： F = 式中 b 材料的 抗拉强度。 由于冲裁部分为 5 个孔，四个正冲的 11，一个侧冲 16 的孔，侧冲的孔是通过吊装斜契机构，所以周长为： 41 L L 给材料厚度： 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 (设 计 ) 论 文 13 t=制件材料为汽车结构钢 b=440式（ ： F = 3 0 1 6440* 11 0 0 1 44 4 0* 2*2 由于此模具采用型号为 吊装斜锲机构 ， 机构工作图如下 ： 图 则 65c o s*65s 22 ; 料力、顶出力的计算 由于冲裁中材料的弹性变形及摩擦的存在，冲裁后带孔部分的材料会紧箍在凸模上，而落下部分材料会卡在凹模洞口中。从凸模 上卸下紧箍着的材料所需的力称为退料力；逆着冲裁方向顶出来的力称为顶出力。 影响退料力、顶出力的因素很多，如材料种类，材料厚度，冲裁间隙，零件形状尺寸以及润滑状况等。通常采用经验公式见式（ （ 退料力 （ 顶出力 （ 式中 F 冲裁力（ N）； 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 (设 计 ) 论 文 14 退K、顶K 分别为卸料力顶出力因素，可由文献 1中表 1得。 由料厚为： t=退K=料力 11 退 =0120 N； 22 退 =； 低冲裁力的方法 在冲裁高强度或厚度大、周边长的工件时所需的冲裁力往往超过所给的冲床的吨位，为此一般采用如下几种降低冲裁力的方法。 1）采用斜刃口模具 在采用普通的平刃口模具冲裁时，其整个刃口平面都同时接触板料，冲裁大型或厚板工件的冲裁力往往很大。若将凸模（或凹模）刃口平面做成与其轴线倾斜一个角度。则冲裁时其刃口逐步切入材料，从而降低了冲裁力。设计斜刃口时，应注意将斜刃对称布置。以免冲裁时凹模承受单向侧压力 而发生偏移，啃坏刃口。 2）采用阶梯形布置的凸模 在多凸模冲模中，将凸模设计为阶梯行布置，即将凸模做成不同高度，使各凸模冲裁力的最大值不同时出现，从而减少总的冲裁力。当 几个凸模的直径相差悬殊时，为了提高模具寿命，避免小直径凸模由于承受材料流动挤压力的作用而产生的作用而产生折断或倾斜，一般都把小凸模做短些。 计算压力中心 冲裁模的压力中心就是冲裁力合力的作用点。冲裁时，模具的压力中心一定要与冲床滑块的中心线重合。否则滑块就会承受偏心载荷，使模具歪斜，间隙不均，从而导致冲床滑块与导轨和模具的不 正常磨损，降低冲床和模具的寿命。所以在设计模具时，必须要确定模具的压力中心，并使其通过模柄的轴线，从而保证模具压力中心与冲床滑快中心重合。 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 (设 计 ) 论 文 15 对称形状的工件，其压力中心位于轮廓图形的几何中心，对于复杂工件或多凸模冲裁的压力中心，可利用力矩原理用计算法求得，也可以用软件求得。 本零件外形不是规则弧线，手动计算不准确故采用 询命令求得。首先将零件图创建面域，再使用查询命令，选择对象为刚创建的面域，即可求得零件质心，如图 示， 0 点即为质心： 由于本制件是关于中间对称的，所以压力中心 必定在中线： )/()*( 2122110 74+3)/为 O点，如图所示： 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 (设 计 ) 论 文 16 第四章 冲压设备选择 冲压加工中常用的机械压力机属于锻压机械中的一类，机械压力机按其结构形式和使用对象分为若干系列，每个系列又分若干组。在选用时应使冲压设备的类型和规格满足所设计模具和生产的要求。 型冲压设备概述（曲柄压力机） 曲柄压力机 是以曲柄传动的锻压机械，它能完成各种冲压工序，如冲裁、弯曲、拉深、胀形、挤压和模锻等，是冲压车间的主要设备。 曲柄压力机的主要技术参数： 1）公称压力 曲柄压力机的公称压力是指滑块离下止点前某一特定距离或曲柄旋转到离下止点前某一特定角度时，滑块上所允许承受的最大作用力。 例如 力机的公称压力为 3150是指滑块离下止点前 曲柄旋转到离下止点前 020 ，滑块上所允许承受的最大作用力。 公称压力是压力机的的一个主要参数。 2）滑块行程 它是指滑 块从上止点到下止点所经过的距离，其大小随工艺用途和公称压力的不同而不同。例如，冲裁用的曲柄压力机行程较小，拉深用的压力机行程较大。 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 (设 计 ) 论 文 17 3）行程次数 它是滑块每分钟从上止点到下止点，然后再回到上止点所往复的次数。一般小型压力机和用于冲裁的压力机行程次数较多，大型压力机和用于拉深的压力机行程次数较小。 4）闭合高度 它是指滑块在下止点时，滑块下平面到工作台上平面的距离。当闭合高度调节装置将滑块调整到最上位置时，闭合高度最大，称为最大闭合高度；将滑块调整到最下位置时，闭合高度最小，称为最小闭合高度。闭合高度从 最大到最小可以调节的范围，称为闭合高度调节量。 5）装模高度 当工作台面上装有工作垫板，并且滑块在下止点时，滑块下平面到垫板上平面的距离为装模高度。在最大闭合高度状态时的装模高度为最大装模高度，在最小闭合高度状态时的装模高度为最小装模高度。装模高度与闭合高度之差为垫板厚度。 压设备类型的选择 冲压设备类型的选定主要取决于工艺要求和生产批量。 对于中小型的冲裁件，弯曲件或拉深件的生产，主要应用开式机械压力机。虽然开式冲床的刚度差，在冲压力的作用下床身的变形能够破坏冲裁模的间隙分布，降低模具的寿命 或冲裁件的表面质量 。可是，由于它提供了极为方便的操作条件和非常容易安装机械化附属装置的特点，使它成为目前中、小型冲压设备的主要形式。 对于大中型冲压件的生产，多采用闭式结构形式的机械压力机，其中有一般用途的通用压力机，也有台面较小而刚度大的专用挤压压力机、精压机等。在大型拉深件的生产中，应尽量选用双动拉深压力机，因其可使所用模具结构简单，调整方便。 在小批量生产当中，尤其是大型厚板料冲压件的生产多采用液压机。液压机没有固定的行程，不会因为板料厚度变化而超载，而且在需要很大的施力行程加工时，与机械压力相比具 有明显的优点。但是，液压机的速度小，生产效率低，而且零件的尺寸精度有时因为受到操作因素的影响而不十分稳定。 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 (设 计 ) 论 文 18 摩擦压力机具有结构简单、造价低廉、不易发生超负荷损坏等特点，所以在小批量生产中用来完成弯曲、成型等冲压工作。但是、摩擦压力机的行程次数较少，生产率低，而且操作也不太方便。 在大批量生产或形状复杂零件的大量生产中，应尽量选用高速压力机或多工位自动压力机。 压设备规格的确定 在冲压设备的类型选定之后，应该进一步根据冲压件的尺寸、模具的尺寸和冲压力来确定设备的规格。冲压设备规格的确定主要取决于工 艺参数及模具结构尺寸，对于曲柄压力机必须满足以下要求： 1)所选压力机的公称压力必须大于冲压所需的总冲压力，即： 总压机 2）压力机的行程大小要适当。由于压力机的行程影响到模具的张开高度，因此对于冲裁模具，其行程不宜过大，以免发生模座与导向装置脱开的不良后果。 3）所选压力机的闭合高度应与冲模的闭合高度相适应。即满足：冲模的闭合高度介于压力机的最大闭合高度和最小闭合高度之间。 4）压力机的工作台面的尺寸必须大于模具下模座的外形尺寸，并要留有安装固定的余地。一般每边应大 出 5070上。压力机台面上的漏料孔尺寸必须大于工件（或废料）的尺寸。 择冲压设备 根据所需的工艺力 F=具的闭合高度 H=380程 8具的外廓尺寸为 8 05 5 06 3 0 。 开式双柱可倾式压力机（部分）参数如下： 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 (设 计 ) 论 文 19 根据模具尺寸，闭合高度和所需压力，可选型号为 开式双柱可倾式压力机： 公称压力 630 滑块行程 100 滑块行程次数 40/80 次 /分； 最大装模高度 400 工作台尺寸 570860 具闭合高度校核 合高度 冲床的闭合高度是指滑块在下止点时，滑块底平面到工作台（不包括冲床垫板厚度）的距离。 冲床的调节螺杆可以上、下调节，当滑块在上止点位置，调节螺杆向上调节，将滑块调整到最上位置时，滑块底面到工作台的距离，称为冲床的最大闭合高度最大H。当滑块在下止点位置，调节螺杆向下调节，将滑块调整到最下位置 时，滑块底面到工作台的距离，称为冲床的最小闭合高度最小H。 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 (设 计 ) 论 文 20 合高度的校核 为使模具正常工作，模具闭合高度必须与冲床的闭合高度相适应，应介于冲床最大和最小闭合高度之间，压力机的闭合高度必须满足： 最大H 最小H+10 （ 4 如果模具闭合高度小于冲床的闭合高度，可以采用垫板，其厚度为 1H ，压力机的闭合高度必须满足： 最大H H 最小H +10 （ 4 其中，最大H 和最小H 分别为模具安装在冲床垫板上时，冲床的最大和最小装模高度。 上式中的 5考虑装模方便所留下的间隙， 10保证修模所留尺寸。 模具闭合高度 H=380于闭合高度和机床最大装模高度相近，所以可以不采用垫板，则 因此，根据冲压力、闭合高度、外阔尺寸等依据，选择该设备是合适的。 第五章 模具结构设计 具总体结构设计 案分析 1）方案一： 正冲侧冲间的同步运动，采用机械的特殊形状完成，导板导向，如图 2 所示： 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 (设 计 ) 论 文 21 图 2 方案一 优点： 运动稳定，效率高。 缺点： 导板导向，精度不高。 2)方案二：正冲侧冲间的同步运动，导柱导向，如图 3 所示： 图 3 方案二 优点：可同步，且效率高； 缺点：模具体积偏大。 3)方案三：正冲侧冲间的同步运动，导柱导向，如图 4 所示： 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 (设 计 ) 论 文 22 图 4 方案三 优点：可同步，且效率高； 缺点：模具内部可能会有少 量残余横向力。 案比较与选择 方案比较： 方案一的导板导向精度不够，方案二模具内部受力平衡，效率高，且导柱导向，精度更高，但结构太大。故采用方案三，方案三模具尺寸不至于太大，同时内部力有侧挡销消除。 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 (设 计 ) 论 文 23 第六章 模具主要零部件设计 、凹模设计 具主要零件 凸模 工作零件 凹模镶 块 挡料销 导正销 定位销 工艺零件 定位零件 导料销 卸料板 顶件器 卸料、推料 顶杆（顶销） 及压料零件 托杆 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 (设 计 ) 论 文 24 模具零件 上下模座 支持及 凹模固定板 夹持零件 垫板 行程限位 导柱 辅助结构零件 导向零件 导套 螺钉 销钉 紧固及 弹簧 其他零件 其他 算冲裁间隙 冲裁间隙是冲裁模凸、凹模刃口部分尺寸之差，其双面间隙用 面间隙为Z/2。冲裁间隙的大小对冲裁件的断面质量、冲裁力、模具寿命等影响很大，所以冲裁间隙好是冲裁模设计中一个很重要的工艺参数。 设计模具时一定要选择合理的间隙，使冲裁件的断面质量较好，所需冲裁力较小 ，模具寿命较高。但分别按质量、精度、冲裁力等方面的要求，各自确定的合理间隙并不相同，考虑到模具制造中的偏差及使用中的磨损，生产中通常是选择一个适当的范围作为合理间隙，只要间隙在这个范围内，就可以冲出良好的零件。这个范围的最小值称为最小合理间隙，最大值称为最大合理间隙。考虑到模具在使用过程中的磨损使间隙增大，故设计与制造新模具时应采用最小合理间隙值。对于具体选择，在一般条件下我们可以参考经验数据，此外也可以采用经验公式，如式（ Z= (式中 t 材料厚度（ m 系数，与材料性能及厚度有关。 当 软钢、纯铁 m=15%19% 铜、铝合金 m=16%21% 由于各类间隙值之间没有绝对的界限，因此，还必须根据冲裁件 的情况、模具结构、冲压方法以及模具加工方法等因素，酌情增减间隙值，如： （ 1）对于尺寸精度、断面垂直度要求高的冲裁件，应选用较小间隙值。对于尺寸精度和断面垂直度要求不高的冲裁件，应以降低冲裁力、提高模具寿命为主，可采用大间隙值。 （ 2）在同样条件下，非圆形凸、凹模刃口形状比圆形的间隙大。 （ 3）凹模为斜壁刃口时，应比直壁刃口间隙小。 本模具冲裁件材料为 08 t=合考虑各方面因素取 m=1012% 由式（ Z/2= 尺寸计算原则 在决定模具刃口尺寸及制造公差时，需要考虑下述原则： （ 1）落料件的尺寸取决于凹模尺寸，冲孔件的尺寸取决于凸模尺寸。因此，设计落料模时，以凹模为基准，间隙取在凸模上；设计冲模时，以凸模为基准，间隙取在凹模上。 （ 2）考虑到冲裁时凸、凹模的磨损，在设计凸、凹模刃口尺寸时，对基准件刃口尺寸在磨损后增大的，其刃口的公称尺寸应取工件尺寸公差范围内较小的值。对基准件刃口尺寸在磨损后减小的，其刃口的公称尺寸应取工件尺寸公差范围内较大的数值。这样，在凸、 凹模磨损到一定程度的情况下，仍能冲出合格的零件。 （ 3）在确定模具刃口制造公差时，要既能保证工件的精度要求，又能保证有合理的间隙数值。一般模具制造精度比工件精度高 34 级。 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 (设 计 ) 论 文 26 寸计算方法 由于模具加工和测量方法的不同，凸模、与凹模刃口部分尺寸的计算公式和制造公差的标注也不同，基本上可分为两类。 采用这种方法，要分别标注凸模和凹模刃口部分尺寸与公差，它用于圆形或简单形状的工件。为了保证间隙值，必须满足式（ 条件： m a x 凹凸 （ 式中 凸 凸模的制造公差； 凹 凹模的制造公差。 在落料模设计中设工件尺寸为 0D 。 根据刃口尺寸计算原则，落料时应首先确定凹模刃口尺寸。 由于基准件凹模的刃口尺寸在磨损后会增大，因此应使凹模的基本尺寸接近工件轮廓的最小极限尺寸，再减小凸模尺寸以保证最小合理间隙值 仍然是凸模取负偏差 ，凹模取正偏差。 对于形状复杂或料薄的冲裁，为了保证凸、凹之间一定的间隙值，必须采用配合加工。此方法是先加工好其中的一件（凸模或凹模）作为基准件，然后以此基准件为标准来加工另一件，使它们之间保持一定的间隙。这种方法的特点是： 1）模具间隙在配制中保证，因此不需要校核m a x 凹凸 ，所以加工基准件时可以适当放宽公差，使其加工容易。 2）尺寸标注简单，只需在基准件上标注尺寸和公差，配制件仅标注基本尺寸并注明配做所留间隙值。 因此目前一般工厂大多采用这种方法 ，但用此方法制造的凸、凹模不能互换。对于与基准件相配合的非基准件凸模或凹模的刃口尺寸和公差一般不在图样上标注，而仅是标注基本尺寸，并注明其公差按基准件实际尺寸配做，并用保证应留的间隙值。 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 (设 计 ) 论 文 27 模结构设计 模结构形式 凸模的结构形式，主要根据冲裁件的形状和尺寸而定。常见的圆形凸模结构形式如图 示： 图 模结构形式 图中 a、 c 适用的冲裁直径 d=12了避免应力集中和保证强度与刚度方面的要求，而做成圆滑过渡的阶梯形或在中部增加过渡阶段。图 b 适用的冲裁直径d=830 d 适用于冲制孔径与料厚相近的小孔。采用保护套结构可以提高抗弯能力，又能够节省模具钢。图 了减少磨削面积，凸模外径与端面都加工成凹进形状。 模结构设计 由于本模具的特殊性，凹模的工作部位只有 5 个孔位，所以采用圆形凹模镶块，便于更换，以延长模具寿命。 料板设计 退料板一般分为刚性 退料板和弹性退料板两种形式： 刚性退料板用螺钉和销钉固定在下模板上，能承受的退料力较大，常用于厚板冲压件的退料。其退料可靠、安全；但操作不便，生产效率不高。刚性退料板和凸模的单边间隙一般取 性退料板的厚度与退料力大小及斜料尺寸有关，一般512 湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业 (设 计 ) 论 文 28 弹性退料板有敞开的工作空间，操作方便，生产效率高，冲压前可对毛坯有预压作用，冲压后也可以使冲压件平稳卸料。但由于弹簧、橡胶等零件的限制，退料力较小。本模具由于料厚较小，退料力不大，所以采用弹性卸料，用弹簧提供退料力。 簧的选择 簧选择原则 弹簧是模具中广泛应用的弹性零件，可用于卸料顶出等工作。 模具设计时，弹簧一般按照标准选用。 1）压力要足够。即 卸预 （ 式中 预F 弹簧的预压力（ N）； 卸F 卸料力或顶出力（ N）； n 弹簧的根数。 2）压缩量要足够。即 修磨工作预总 1（ 式中 1S 弹簧允许的最大压缩量（ 总S 弹簧需要的总压缩量 ( 预S 弹簧的压缩量 ( 工作S 卸料板、顶出器的工作行程 ( 修磨S 模具的修磨量或调整量 (一般取 46 3)要符合模具结构空间的要求 。因模具闭合高度的大小，限定了所选弹簧在预压状态下的长度；上下模座的尺寸限定了卸料板的面积，也就限定了允许弹簧占用的面积，所以选取弹