沖壓墊片-沖裁復(fù)合模的設(shè)計(jì)（單孔）【同心圓】 42 20
沖壓墊片-沖裁復(fù)合模的設(shè)計(jì)（單孔）【同心圓】 42 20,同心圓,沖壓墊片-沖裁復(fù)合模的設(shè)計(jì)（單孔）【同心圓】,42,20,沖壓,墊片,復(fù)合,設(shè)計(jì),單孔
摘要：伴隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速?，F(xiàn)代模具產(chǎn)業(yè)已向大型化、多功能、高精度的方向發(fā)展,模具技術(shù)含量不斷提高,多功能復(fù)合模得到進(jìn)一步的發(fā)展,熱流道技術(shù)和模具標(biāo)準(zhǔn)件日益得到廣泛的應(yīng)用,同時(shí)塑料模比例不斷提高,快速經(jīng)濟(jì)型模具前景十分廣闊.我國(guó)模具產(chǎn)業(yè)也得到了較快的發(fā)展,九五期間年平均增速度約13%,至2000年,我國(guó)模具總產(chǎn)值預(yù)計(jì)為260～270億元,模具行業(yè)結(jié)構(gòu)也有了較大的改善,模具商業(yè)化程度提高了近10%,中高檔模具占模具總量的比例有了明顯提高。
隨著模具的迅速發(fā)展，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，模具已經(jīng)成為生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品不可缺少的重要工藝設(shè)備，為了擴(kuò)展在工藝方面的知識(shí)面為了適應(yīng)社會(huì)的要求，學(xué)校舉行了課程設(shè)計(jì)，這次課程設(shè)計(jì)是在學(xué)習(xí)完沖模、模具制造等課程的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，是對(duì)我綜合能力的考核，是對(duì)我所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，也是對(duì)我所學(xué)知識(shí)的回顧與檢查。通過(guò)實(shí)例，分析了零件的沖壓工藝方案，闡述了模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作過(guò)程，最后提出了模具設(shè)計(jì)應(yīng)該注意的問(wèn)題。
關(guān)鍵詞：沖模；沖壓工藝；模具設(shè)計(jì)
Abstract
Through an example, the stamping process for forming the multi-direction bent parts is analyzed .The structure characteristics and working process of the die for stamping the multi-direction bent parts are presented .The parts needing attention in the design of the die are put forward .
key words: die; stamping process ; die design
目 錄
1 緒 論 - 4 -
1.1 模具概述 - 4 -
1.2 沖模發(fā)展?fàn)顩r - 4 -
2 設(shè)計(jì)任務(wù)書（JR） - 5 -
2.1 零件方案 - 5 -
2.2 沖壓件工藝的分析 - 6 -
3 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書（SS） - 7 -
3.1 確定沖壓的基本工序 - 7 -
3.2 確定基本工序的尺寸公差 - 7 -
3.3 排樣及材料的利用率 - 7 -
3.4 計(jì)算工序壓力 - 7 -
3.5 沖壓設(shè)備的的選擇 - 8 -
3.6 確定壓力中心 - 9 -
3.7 沖模刃口尺寸及公差的計(jì)算 - 9 -
3.8 確定個(gè)主要零件的結(jié)構(gòu)尺寸 - 10 -
3.9 工藝方案的確定 - 10 -
3.9.1 沖壓性質(zhì) - 11 -
3.9.2 沖壓次數(shù) - 11 -
3.9.3 沖壓順序 - 11 -
3.9.4 組合方式 - 11 -
3.10 模具結(jié)構(gòu)形式選擇的基本原則 - 12 -
3.10.1 卸料裝置 - 12 -
3.10.2 導(dǎo)向裝置 - 12 -
3.10.3 凹模板外形尺寸的確定 - 13 -
3.10.4 凸模固定板外形尺寸的確定 - 13 -
3.10.5 凸凹模墊板外形尺寸確定 - 13 -
3.10.6 卸料橡膠的選用 - 13 -
3.10.7 模板類零件的固定 - 14 -
3.10.8 凸模的固定 - 14 -
3.10.9 凹模鑲塊的固定 - 15 -
4 設(shè)計(jì)并繪制總裝配圖、選取標(biāo)準(zhǔn)件 - 15 -
4.1 下模座的選用 - 16 -
4.2 上模座的選用 - 16 -
5 使用說(shuō)明書（SM） - 17 -
5.1 工作過(guò)程 - 17 -
5.2 模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn) - 17 -
5.2.1 下模固定板具有高精度、長(zhǎng)壽命 - 18 -
5.2.2 快速更換沖裁凹模鑲塊 - 18 -
6 標(biāo)準(zhǔn)化審查報(bào)告（BS） - 18 -
6.1 產(chǎn)品圖樣的審查 - 18 -
6.2 產(chǎn)品技術(shù)文件的審查 - 19 -
6.3 標(biāo)準(zhǔn)件的使用情況 - 19 -
6.4 審查結(jié)論 - 19 -
結(jié)束語(yǔ) - 20 -
致 謝 - 22 -
1 緒 論
1.1 模具概述
伴隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速?，F(xiàn)代模具產(chǎn)業(yè)已向大型化、多功能、高精度的方向發(fā)展,模具技術(shù)含量不斷提高,多功能復(fù)合模得到進(jìn)一步的發(fā)展,熱流道技術(shù)和模具標(biāo)準(zhǔn)件日益得到廣泛的應(yīng)用,同時(shí)塑料模比例不斷提高,快速經(jīng)濟(jì)型模具前景十分廣闊.我國(guó)模具產(chǎn)業(yè)也得到了較快的發(fā)展,九五期間年平均增速度約13%,至2000年,我國(guó)模具總產(chǎn)值預(yù)計(jì)為260～270億元,模具行業(yè)結(jié)構(gòu)也有了較大的改善,模具商業(yè)化程度提高了近10%,中高檔模具占模具總量的比例有了明顯提高。
當(dāng)今世界,工業(yè)正日益朝著批量化的方向發(fā)展。這樣對(duì)沖壓生產(chǎn)提出了自動(dòng)化,智能化的要求;從而使模具向簡(jiǎn)單化、調(diào)試方便快速性方向發(fā)展,對(duì)生產(chǎn)人員要求的普遍性提高。同時(shí)伴隨生產(chǎn)還有許多的問(wèn)題,比如噪音問(wèn)題,生產(chǎn)的安全性問(wèn)題,所有這些問(wèn)題要獲得真正有效的解決都離不開(kāi)沖壓生產(chǎn)設(shè)備,生產(chǎn)工藝方案的制訂,生產(chǎn)人員的狀況,生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的管理等;而最為重要的是模具設(shè)計(jì)與制造的能力的提高。展望未來(lái),沖壓生產(chǎn)還有許多可提高之處。
1.2 沖模發(fā)展?fàn)顩r
目前,我國(guó)的模具工業(yè)已初具規(guī)模,但與先進(jìn)工業(yè)國(guó)家相比仍有較大差距.近年來(lái)對(duì)模具技術(shù)的探索和研究主要取得了以下成果:
（1）研究了幾十種模具新鋼種及硬質(zhì)合金,鋼結(jié)硬質(zhì)合金等新型材料,并采用了一些熱處理新工藝,模具壽命有所提高。
（2）發(fā)展了一些多任務(wù)位級(jí)進(jìn)模,硬質(zhì)合金模和簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)模具等新產(chǎn)品。
（3）研究和應(yīng)用了一些新技術(shù)和新工藝。
（4）模具加工設(shè)備的生產(chǎn)已具有一定的基礎(chǔ)。目前已能小批量生產(chǎn)精密的坐標(biāo)磨床,計(jì)算器數(shù)控仿形銑床,電火花線切割機(jī)床,高精度的電火花機(jī)床等。
（5）模具計(jì)算器輔助設(shè)計(jì)與制造已有多家單位正在研究開(kāi)發(fā),有些已經(jīng)投入使用。
隨著工業(yè)的發(fā)展,國(guó)內(nèi)模具需求量都在激增,其中高精度,高效率,高壽命模具的應(yīng)用也正日趨廣泛.為了滿足這種需要,模具技術(shù)主要朝著如下幾個(gè)方面發(fā)展:
(1) 發(fā)展高精度,高效率,高壽命的模具,例如高速?zèng)_床所用的模具,多任務(wù)位級(jí)進(jìn)模,少無(wú)廢料級(jí)進(jìn)模等先進(jìn),經(jīng)濟(jì)的模具。
(2) 發(fā)展各種簡(jiǎn)易模具,如低熔點(diǎn)合金模,超塑性模,鋅基合金模等。
(3) 實(shí)現(xiàn)模具標(biāo)準(zhǔn)化,進(jìn)行模具專業(yè)化生產(chǎn)。
(4) 發(fā)展各種高效,精密,自動(dòng)化的模具加工設(shè)備。如模具毛坯下料用的高速鋸床,陽(yáng)極切割機(jī)床,砂線切割機(jī)床,激光切割機(jī)床等高級(jí)設(shè)備。粗加工用的高速銑床,高速磨床等.精加工用的數(shù)控電氣仿形床,數(shù)控連續(xù)軌跡坐標(biāo)銑床。CNC低速走絲精密線切割機(jī)床,各種高精度電火花機(jī)床,精密電解成形機(jī),三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等精密加工設(shè)備和加工中心,并逐步實(shí)現(xiàn)模具自動(dòng)加工系統(tǒng)。
(5) 開(kāi)發(fā)和應(yīng)用模具CAD/CAM技術(shù),提高模具設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率,提高制造精度,縮短制造周期。
(6) 研究模具新材料,一方面研究高強(qiáng)度,高耐磨及有些特殊性能的合金模具鋼;另一方面研究簡(jiǎn)易模具的材料。
2 設(shè)計(jì)任務(wù)書（JR）
2.1 零件方案
零件的名稱：沖壓墊片（如下圖所示）；
生產(chǎn)批量：大批量；
材料：08F 板厚：t =2 mm ；
要求設(shè)計(jì)落料，沖孔復(fù)合模；
圖2-1工件圖
2.2 沖壓件工藝的分析
工件如上圖所示，我開(kāi)始考慮用級(jí)進(jìn)模，因?yàn)榧?jí)進(jìn)沖模在設(shè)計(jì)上比較靈活，但后來(lái)想這種形狀較為簡(jiǎn)單，由于產(chǎn)品批量較大，精度比較要求一般，我采用復(fù)合模，一套模具完成此工件的加工。
產(chǎn)品工藝分析包括技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面的內(nèi)容。在技術(shù)方面,根據(jù)產(chǎn)品圖紙,主要分析沖壓件的形狀特點(diǎn),尺寸大小,精度要求和材料性能等因素是否符合沖壓工藝的要求;在經(jīng)濟(jì)方面,主要根據(jù)沖壓件的生產(chǎn)批量,分析產(chǎn)品成本,闡明采用沖壓生產(chǎn)可以取得的經(jīng)濟(jì)效益。因此,中壓件的工藝分析,主要討論在不影響零件使用的前提下,能否以最簡(jiǎn)單最經(jīng)濟(jì)的方法沖壓出來(lái),能夠做到的,表示該沖壓件的工藝性好,反之，工藝性差。
影響沖壓件工藝性的因素主要有零件的形狀特點(diǎn),尺寸大小,設(shè)計(jì)基準(zhǔn),公差等級(jí)和形狀位置誤差要求,材料的厚度及成形后允許的變薄量,材料的機(jī)械性能和沖壓性能,在沖壓過(guò)程中產(chǎn)生的回彈,翹曲的可能性,毛刺大小和方向要求等。這些因素對(duì)確定沖壓工序的性質(zhì),數(shù)量和順序,對(duì)模具的結(jié)構(gòu)形式及制造精度要求等都有很大關(guān)系,因此,在制定沖壓工藝過(guò)程中必須根據(jù)零件圖認(rèn)真加以分析,尤其應(yīng)該注意分析零件在沖壓加工中的難點(diǎn)所在.良好的沖壓工藝性表現(xiàn)在材料消耗少,沖壓成形時(shí)不必采用特殊的控制措施,工藝過(guò)程簡(jiǎn)單而且壽命長(zhǎng),產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,操作方便等.如果發(fā)現(xiàn)零件的工藝性差,則應(yīng)該在不影響使用要求的前提下,對(duì)零件的形狀,尺寸及其它要求作必要的修改。
此零件外形對(duì)稱,無(wú)尖角,成品的精度要求不是很高,外形公差要求為±0.25mm,角度公差要求為±1.00°。
考慮到裝配的要求,抽孔必須保證抽起高度,孔距有位置要求,但孔徑無(wú)公差配合.因?yàn)橐拖律w接觸,所以兩側(cè)的小孔位置也必須保證。
由以上分析可知,該零件為板材沖壓件,尺寸精度要求不高,工藝上雖有難度,但易于刻服,又屬批量生產(chǎn),因此可以用沖壓方法生產(chǎn)。
3 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書（SS）
3.1 確定沖壓的基本工序
如上圖零件圖所示，該零件行進(jìn)沖壓加工的基本工序?yàn)闆_孔、落料。根據(jù)零件要求進(jìn)行工藝計(jì)算分析。
3.2 確定基本工序的尺寸公差
零件圖上的尺寸未標(biāo)注公差，按照IT14級(jí)確定工件的公差。經(jīng)查表（GB1800—79）得各尺寸的公差為：
查表得：
Φ42-0.620 φ200+0..52， 240+0..52，40+0..3
3.3 排樣及材料的利用率
毛坯直徑為42，考慮操作方便，采用單排排樣。
首先查表明確搭邊值。根據(jù)零件形狀，兩零件之間按照?qǐng)A形取搭邊值a=1.2mm，側(cè)邊搭邊值取a1=1.5 。
所以進(jìn)料步距為S0=43.2mm。
條料寬度的計(jì)算：
B =（D+2a1）-Δ0查表2-12得Δ=0.5 ；
所以B =（42+2X1.5）-0.50=45-0.50mm。
3.4 計(jì)算工序壓力
P0=P＋P推
P沖=KL沖tτ=1.3×66.5×2×188÷1000=32.5KN
P落=KLt
08鋼查表抗剪強(qiáng)度～360,取
P落=KL落tτ=1.3×131.9×2×188÷1000=64.5KN
P= P沖＋P落=32.5＋64.5
=97KN
計(jì)算推料力：
P推=n×K2×P沖
查表1-7得K2=0.050，
取n=4，
P推=4×0.055×32.5=7.15KN
計(jì)算總的沖壓力：
P0=P+P推=97＋7.15=104.15KN。
卸料力有兩種即下模卸條料的力PS1和上模卸工件的力PS2：
PS1=0.05×64.5=3.225KN；
PS2=0.05×（64.5＋32.5）=4.85KN。
式中：P0——理論上總的沖壓力；
P —總的沖裁力；
P推——總的推件力；
P沖——沖孔時(shí)所用的沖裁力；
P落——落料時(shí)所用的沖裁力；
Τ—為材料的抗剪強(qiáng)度；
L沖——為沖孔輪廓的周長(zhǎng)；
L落——為落料輪廓的周長(zhǎng)；
3.5 沖壓設(shè)備的的選擇
為使壓力機(jī)能安全工作，?。?
≥（1.6-1.8）p.=177.055KN；
公稱壓力：250KN；
滑塊塊行程：100mm；
最大封閉高度：270mm；
連桿調(diào)節(jié)量：55mm；
滑塊底面尺寸：左右 250；
前后 220；
工作臺(tái)尺寸：1345X950mm；
模柄孔尺寸：40X60mm；
工作臺(tái)板厚度：50mm；
最大大角度：30；
電動(dòng)機(jī)功率：2.2KW。
3.6 確定壓力中心
根據(jù)圖形分析，因?yàn)楣ぜD形對(duì)稱，故落料和沖孔的中心都在工件的幾何中心，根據(jù)力矩平衡原理得：
PX=(43.2-X)P
由此計(jì)算得X=14.474mm。
3.7 沖模刃口尺寸及公差的計(jì)算
（1）沖孔凸模刃口尺寸計(jì)算：
dp=（dmin+ΧΔ）-δp0
內(nèi)孔基本尺寸為20㎜的刃口尺寸dp1：
因?yàn)?d1min=20mm；
查公差表得Δ=0.52 ，δp=0.25×Δ=0.13；
查表2-21得 Χ=0.5
所以 dp1=20.26-0.130mm
內(nèi)孔基本尺寸為22mm的刃口尺寸dp2：
因?yàn)閐2min=22mm ，查公差表得Δ=0.52 ，δp=0.13；
所以 dp2=22.26-0.130mm
內(nèi)孔基本尺寸為4mm的刃口尺寸dp3：
因?yàn)閐3min=4mm ；查公差表得Δ=0.3 ，δp=0.075；
所以dp3=4.150-0.075mm
（2）落料凹模刃口尺寸：
壓圈外圓基本尺寸為42mm，
查公差表得Δ=0.62mm δd=0.155，
因?yàn)?Dmax=42mm ，
Dd=（Dmax-ΧΔ）0+δ =41.690+0.155mm。
(3)凸凹模內(nèi)部刃口尺寸根據(jù)凸模刃口實(shí)際尺寸配作保證雙面間隙為0.25-0.36mm。
凸凹模外部刃口尺寸根據(jù)凹模刃口實(shí)際尺寸配作保證雙面間隙為0.25-0.36mm。
3.8 確定個(gè)主要零件的結(jié)構(gòu)尺寸
(1) 凹模外形尺寸的確定
凹模厚度H的確定：
H=（0.1×104150）1/3 P0=104150N
所以H=21.8mm
查≤模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)訓(xùn)≥表6-2取H=25mm C=34mm
根據(jù)壓力中心圖可以得出凹模外徑D=110
（2）取凸凹模墊板的厚度為9mm，直徑為110mm。
（3）取凸凹模固定板的厚度為15mm，直徑為110mm。
（4）取回程卸料板的厚度為10mm，直徑為110mm。
（5）取凹模墊板的厚度為8mm，直徑為110mm。
（6）取凸模固定板的厚度為20mm，直徑為110mm。
（7）取凸模墊板的厚度為8mm，直徑為110mm。
（8）凸模長(zhǎng)度的確定：
L凸=h1+h2+h3=25＋8＋20=53mm
其中h1為凹模厚度25mm，h2為凹模墊板厚度8mm，h3為凸模固定板厚度20mm。
（9）模架的選用：
選用125×125×160-190I GB/T 285.3-90（滑動(dòng)導(dǎo)向后側(cè)導(dǎo)柱模架）。
3.9 工藝方案的確定
在工藝分析的基礎(chǔ)上,根據(jù)產(chǎn)品圖紙進(jìn)行必要的工藝計(jì)算,然后分析沖壓件的沖壓性質(zhì),沖壓次數(shù),沖壓順序和工序組合方式,提出各種可能的沖壓工藝方案.通過(guò)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量,生產(chǎn)效率,設(shè)備條件,模具制造和壽命,操作安全以及經(jīng)濟(jì)效益等方面的綜合分析和比較,確定出一種適合于本單位生產(chǎn)的最佳工藝方案.確定工藝方案時(shí)應(yīng)考慮到以下內(nèi)容。
3.9.1 沖壓性質(zhì)
剪裁,落料,沖孔,是常見(jiàn)的沖壓工藝各沖壓工序有其不同的性質(zhì),特點(diǎn)和用途.編制沖壓工藝時(shí),可以根據(jù)產(chǎn)品圖和生產(chǎn)批量等要求,合理地選擇這些工序。
3.9.2 沖壓次數(shù)
沖壓次數(shù)是指同一性質(zhì)的工序重復(fù)進(jìn)行的次數(shù).對(duì)于拉深件,可根據(jù)它的形狀和尺寸,以及板料許可的變形程度,計(jì)算出拉深次數(shù).彎曲件或沖裁件的沖壓次數(shù)也是根據(jù)具體形狀和尺寸及極限變形程度來(lái)決定。
3.9.3 沖壓順序
沖壓件各工序的先后順序,主要依據(jù)工序的變形特點(diǎn)和質(zhì)量要求等安排的,一般按列原則進(jìn)行:
（1）對(duì)于帶孔的或有缺口的沖裁件,如果選用簡(jiǎn)單模,一般先落料,再?zèng)_孔或切口.使用連續(xù)模時(shí),則應(yīng)先沖孔或切口,后落料。
（2）對(duì)于帶孔的彎曲件,孔邊與彎曲線的間距較大時(shí),可以先沖孔,后彎曲.如果孔邊在彎曲線附近,必須在零件壓彎后再?zèng)_也.孔與基準(zhǔn)面的間距有嚴(yán)格要求時(shí),也應(yīng)先壓彎后沖孔。
（3）對(duì)于帶孔的拉深件,一般來(lái)說(shuō),都是先拉深,后沖孔,但是孔的位置在零件底部,且孔徑尺寸要求不高時(shí) ,也可以先在毛坯上沖孔,后拉深。
（4）多角彎曲件,應(yīng)從材料變形和彎曲時(shí)材料流動(dòng)兩方面安排彎曲的先后順序.一般情況下,先彎外角,再?gòu)潈?nèi)角。
（5）對(duì)于形狀復(fù)雜的拉深件,為了便于材料變形和流動(dòng),應(yīng)先成形內(nèi)部形狀,再拉深外部形狀。
（6）整形或校平工序,應(yīng)在沖壓件基本成形以后進(jìn)行。
該零件進(jìn)行沖壓加工的基本工序?yàn)闆_孔、落料。其中，沖孔和落料屬于簡(jiǎn)單分離。
3.9.4 組合方式
工序的組合方式可以選用復(fù)合模和連續(xù)模,主要取決于沖壓件的生產(chǎn)批量,尺寸大小和精度等因素.一般按下列原則進(jìn)行:
（1）對(duì)于多孔的沖裁件,當(dāng)孔之間的間距, 孔與材料邊的距離大于允許值時(shí),最好落料與沖孔在一道復(fù)合工序中完成。
（2）當(dāng)彎曲件的平直高度大于10mm時(shí),彎曲工序一般與沖裁工序分開(kāi)單獨(dú)進(jìn)行。
對(duì)于形狀復(fù)雜的彎曲件,為簡(jiǎn)化模具設(shè)計(jì)過(guò)程,降低模具制造成本,一般安排由兩道劃兩道以上的工序來(lái)完成;而形狀較簡(jiǎn)單的彎曲件(如V形,U形,Z形等),應(yīng)盡量采用一道工序彎曲成形。
3.10 模具結(jié)構(gòu)形式選擇的基本原則
（1）能沖出符合技術(shù)要求的工件。
（2）能提高生產(chǎn)率。
（3）模具制造和修磨方便。
（4）模具有足夠的壽命。
（5）模具易于安裝調(diào)整,且操作方便,安全。
3.10.1 卸料裝置
沖孔時(shí),由于孔口部分的回彈,料片卡在沖子上隨沖子一起向上運(yùn)動(dòng),因此需要有卸料裝置把料片推下.在實(shí)際沖裁時(shí),由于彈性卸料裝置可以平整工件,且使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,因此采用彈性卸料裝置。
3.10.2 導(dǎo)向裝置
分析工件可知,雖然模具間隙很小,但由于其料厚為1.0,且此網(wǎng)孔的作用系散熱,精度要求不是太高,所以可以不用外導(dǎo)柱來(lái)導(dǎo)向,只需用內(nèi)導(dǎo)柱即可。
針對(duì)與該水管壓蓋零件而言﹐該零件進(jìn)行沖壓加工的基本工序?yàn)闆_孔且拉深后翻邊﹐再落料。其中沖孔和落料屬于簡(jiǎn)單的分離工序﹐而拉深翻邊則屬于彎曲成型。
綜合分析，沖裁件的尺寸精度不高，形狀不大，但產(chǎn)量大，根據(jù)材料較厚（t=1.5）工序較多的特點(diǎn)，為保證孔位精度和較高的生產(chǎn)率，以及防止拉深開(kāi)裂等。實(shí)行工序集中的工藝方案，即采用吊裝式導(dǎo)正釘定位、雙側(cè)刃定距、固定卸料裝置、壓邊裝置、自然漏料方式的連續(xù)沖裁模結(jié)構(gòu)。
3.10.3 凹模板外形尺寸的確定
凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括：確定凹模的外形尺寸和凹模板的厚度，選擇凹模形孔側(cè)壁的形狀，布置凹模板上形孔，螺孔和銷孔的位置以及標(biāo)注尺寸等。
凹模板厚度H的確定：
H = （F取總壓力）；
所以，H =25 mm，
凹模板長(zhǎng)度L的確定，
L = b+ 2 c，
t=2.5 mm, b = 25mm，查表得，c = 34 mm；
L = 35 + 2×34 = 93 mm。
為使凹模板板獲得更好的受力，可以將凹模的長(zhǎng)度和厚度適當(dāng)增大。由此，確定凹模板的外形尺寸為：400×110×36。
3.10.4 凸模固定板外形尺寸的確定
凸模固定板的外形尺寸同凹模板相同，厚度為凹模板0.8～1倍，
故凸模固定板外形尺寸為，400×110×15。
3.10.5 凸凹模墊板外形尺寸確定
圖5-1
墊板的平面形狀與尺寸與固定板相同，其厚度一般為6～10 mm，
故墊板的外形尺寸為，400×110×10。
3.10.6 卸料橡膠的選用
下模卸料橡膠
(1)選用牌號(hào)為1120的合成橡膠體切割制作。
(2)計(jì)算彈性體的預(yù)壓力Fy：
Fy=3.225×1000=3225N
(3)橡膠高度的確定
考慮橡膠塊的工作壓縮量較小，取預(yù)壓縮率ξy=15%
極限壓縮率取ξj=35%
橡膠塊的工作壓縮量 hg=t＋1=3
H= hg÷（ξj－ξy）=15mm
(4)確定橡膠體的截面面積A；
(5)查表2-27得Fq=2.1
A= Fy÷Fq=3225÷2.1=1535.7mm2
采用M6×45的卸料螺釘加工制得，取橡膠塊穿卸料螺釘?shù)目字睆綖閐
因?yàn)槟z塊穿過(guò)凸凹模，取單邊間隙為3mm所以橡膠的外徑不能少于65mm。為提高橡膠的使用壽命取橡膠的外徑為108mm。
下模卸料橡膠采用聚氨脂彈性體制得，外徑為42mm，內(nèi)徑為26mm，高度為15mm。
3.10.7 模板類零件的固定
模板類零件包括凸模固定板、凹模板、導(dǎo)料板等，一般采用銷釘定位，內(nèi)六角螺釘連接。當(dāng)模板層少于三層時(shí)，可用一個(gè)螺釘連接，超過(guò)三層,應(yīng)分層連接.本模具設(shè)計(jì)中，因使用快速換凸模機(jī)構(gòu)．故將上模座，上模墊板，上模固定板，用一螺釘連接，它們間用銷釘定位．凸模蓋板只起固定凸模上下方向作用，只需用螺釘固定在凸模固定板上，無(wú)需銷釘定位。
3.10.8 凸模的固定
標(biāo)準(zhǔn)圓凸模采用臺(tái)階式，即在凸模固定板上開(kāi)臺(tái)階孔，將標(biāo)準(zhǔn)圓凸模放入，上面蓋上凸模墊板，用六角螺釘和銷釘將墊板以及凸模固定板與上模座一起固定。鉚裝式凸模是直痛結(jié)構(gòu)，鉚頭一端材料需要保持軟狀態(tài)，必須限定淬火長(zhǎng)度，固定板型孔按凸模配作成過(guò)渡配合（取m6），同時(shí)型孔上端沿周邊制成（1.5～2.5）×45斜角，做成鉚窩。
圖6-1
3.10.9 凹模鑲塊的固定
本設(shè)計(jì)為快速更換沖裁凹模鑲塊,因?yàn)榘寄?尤其沖裁凹模)是易損件，需經(jīng)常更換。該復(fù)合模按下圖所示設(shè)計(jì)凹模鑲塊，凹模鑲塊外側(cè)不帶臺(tái)階。更換凹模時(shí)，用一個(gè)銷釘從下模墊板的廢料漏孔將凹模鑲塊從固定板內(nèi)頂出，不必拆卸聯(lián)接固定板的螺釘和銷釘，有時(shí)還無(wú)需將模具從高速?zèng)_床上卸下，因此更換凹模速度快，而且可保證模具的重復(fù)裝配精度，提高模具的使用壽命。因?yàn)樾读习迥軓椥詨毫?，所以在生產(chǎn)過(guò)程中不帶臺(tái)階的凹模鑲塊不會(huì)從下模固定板中形跳出。
4 設(shè)計(jì)并繪制總裝配圖、選取標(biāo)準(zhǔn)件
按已確定的模具形式及參數(shù)，從冷沖模標(biāo)準(zhǔn)中選取標(biāo)準(zhǔn)模架。凹模周界 L=400 mm、B=160 mm、厚度H=45 mm的對(duì)角上模座；上模座 400×160×45 GB/T2855.1-90材料 HT200 GB9436-88
圖4-1
4.1 下模座的選用
排配有墊腳螺釘側(cè)(如圖1-4中尺寸E),單邊加大30MM.
裝有外導(dǎo)柱側(cè)(如圖1-4中尺寸F),
Φ50有珠:單邊加大125MM; Φ50無(wú)珠:單邊加大110MM;
Φ36有珠:單邊加大100MM; Φ36無(wú)珠:單邊加大100MM;
Φ25有珠:單邊加大90MM; Φ25無(wú)珠:單邊加大90MM.
未排外導(dǎo)柱又未排墊腳螺釘側(cè),單邊加大10MM。
注意:下模座到下墊腳的螺釘,在下模座上不需要沉頭,設(shè)計(jì)成身過(guò)孔即可。
4.2 上模座的選用
上模座不具有上托板的功能時(shí),可取上模座與下模座規(guī)格(長(zhǎng)X寬)相同。
如果模具無(wú)上托板,上模座兼具有上托板的功能時(shí),還應(yīng)注意:
L與W及L2,L4取值要盡量符合上托板的標(biāo)準(zhǔn)L1取值要符合上托板的標(biāo)準(zhǔn)。
U型鎖固溝的數(shù)量及布置形式,可根據(jù)模具大小選取.模座厚度大于30MM時(shí),影線部分背面銑深后要保證余下的模板厚度為30.0mm.C值要保證不小于零。
5 使用說(shuō)明書（SM）
5.1 工作過(guò)程
（1). 準(zhǔn)備工作:將條料順著乘料板導(dǎo)向槽全部拉入乘料板中,然后把條料拖出一步一步手工送料。(手工送料到全部工位后讓其在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下自動(dòng)送料。)
（2). 沖床滑塊帶動(dòng)上模從最高點(diǎn)開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)。
（3). 上模繼續(xù)下行,外導(dǎo)柱進(jìn)入導(dǎo)套對(duì)上模導(dǎo)向起粗定位作用。
（4). 壓料彈釘與卸料板壓板接觸,壓著卸料板下行,內(nèi)導(dǎo)柱進(jìn)入下模導(dǎo)套孔進(jìn)行精確導(dǎo)向起精確定位作用。
（5). 導(dǎo)正銷進(jìn)入條料上導(dǎo)正孔,壓料板接觸條料,隨著上模下行條料被壓向下運(yùn)動(dòng). 壓料板壓著帶料下行。
（6). 條料接觸凹模板時(shí)壓料板停止運(yùn)動(dòng),沖床滑塊繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng),上模壓料彈釘彈簧開(kāi)始?jí)嚎s.壓料板受彈簧壓力壓緊條料,經(jīng)一定的行程,沖裁和拉深凸模開(kāi)始工作，同時(shí)拉深工位上的壓邊圈，緊壓條料，保證拉深工序順利完成。
（7). 沖床滑塊繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng),在接近下死點(diǎn)(閉模狀態(tài))時(shí),沖頭完全進(jìn)入下?？變?nèi),完成沖孔、落料等工序.此時(shí)上模的最下表面,與下模的最上表面接觸。
（8). 沖孔廢料從凹模板到凹模墊板到下模座落料孔落下。
（9). 在沖床經(jīng)過(guò)下死點(diǎn)后,沖床滑塊帶動(dòng)上模開(kāi)始回升,凸模退回一段距離后此時(shí)由于壓料彈釘壓力漸漸退去。
（10). 沖床滑塊帶動(dòng)上模繼續(xù)上行,回到開(kāi)模狀態(tài)的最高點(diǎn)完成一次沖壓過(guò)程。
（11） 帶料送進(jìn)一個(gè)步距,帶料掉下,至送料高度.準(zhǔn)備下一個(gè)工作循環(huán)。
5.2 模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
該級(jí)進(jìn)模的下模由下模座、下模墊板、下模固定板、凹模鑲塊、抬料釘、導(dǎo)料板、卸料板,導(dǎo)柱導(dǎo)套、卸料板彈釘、卸料板限位器等零部件組成，其中下模固定板、凹模鑲塊、導(dǎo)料板、卸料板等是關(guān)鍵零部件。
5.2.1 下模固定板具有高精度、長(zhǎng)壽命
下模固定板與凸模固定板一樣，選用淬透性好、淬火變形小的合金模具鋼材料，熱處理達(dá)HRC50—55，線切割加工，以保證下模固定板的高精度和長(zhǎng)壽命。
5.2.2 快速更換沖裁凹模鑲塊
因?yàn)榘寄?尤其沖裁凹模)是易損件，需經(jīng)常更換。該復(fù)合模設(shè)計(jì)凹模鑲塊，凹模鑲塊外側(cè)不帶臺(tái)階。更換凹模時(shí)，用一個(gè)銷釘從下模墊板的廢料漏孔將凹模鑲塊從固定板內(nèi)頂出，不必拆卸聯(lián)接固定板的螺釘和銷釘，有時(shí)還無(wú)需將模具從高速?zèng)_床上卸下，因此更換凹模速度快，而且可保證模具的重復(fù)裝配精度，提高模具的使用壽命。因?yàn)樾读习迥軓椥詨毫?，所以在生產(chǎn)過(guò)程中不帶臺(tái)階的凹模鑲塊不會(huì)從下模固定板中跳出。
拉深之前需要壓料，所以卸料板又需作壓料板使用，因此在上模設(shè)計(jì)了壓料彈釘。在彎曲之前，壓料彈釘將卸料板壓住，從而使卸料板將片料壓住。沖床完成一次工作行程后，壓料彈釘隨上模一起上行；送料時(shí)，下模的卸料板彈釘將卸料板抬起，但卸料板彈釘?shù)膹椓Ρ仨氝h(yuǎn)小于上模壓料彈釘?shù)膹椓ΑＴ谙履Ｗ显O(shè)計(jì)剛性的卸料板限位器，既可控制卸料板的抬起高度，又可承受很大的卸料力。因此卸料板既可彈性壓料，又可剛性卸料。
為了保證落料、翻邊上模的位置精度，在落料凸模底部安裝了導(dǎo)正銷、用于落料前的導(dǎo)正。而將翻邊凸模底部設(shè)計(jì)成為半球狀。有利于翻邊的準(zhǔn)確定位。
此下模的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,動(dòng)作可靠,避免了結(jié)構(gòu)復(fù)雜的側(cè)沖機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),可大大降低模的成本,以及調(diào)試,維護(hù)難度。
6 標(biāo)準(zhǔn)化審查報(bào)告（BS）
6.1 產(chǎn)品圖樣的審查
帶凸緣杯形件拉深模具的設(shè)計(jì)已經(jīng)基本完成，現(xiàn)具備全套圖紙和一些基本數(shù)據(jù)，根據(jù)有關(guān)規(guī)定，對(duì)其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化審查，結(jié)果如下：
（1）產(chǎn)品圖樣完整、統(tǒng)一、表達(dá)準(zhǔn)確清楚。符合GB4460-84、GB-83《機(jī)械制圖》的規(guī)定。
（2）產(chǎn)品圖樣公差與配合的選擇與標(biāo)注符合GB/T1800、3-1998的規(guī)定。
（3）產(chǎn)品圖樣的編號(hào)符合JB/T5054.5-2000《中華人民共和國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》產(chǎn)品圖樣及設(shè)計(jì)的完整性。
（4）圖紙標(biāo)題欄與明細(xì)欄符合GB/T10609.1-1989GB/T10609.2-1989的規(guī)定。
（5）產(chǎn)品圖樣粗糙度的標(biāo)注符合GB131-83《表面特征代號(hào)及注發(fā)》的規(guī)定。
（6）產(chǎn)品圖樣焊縫的代號(hào)符合GB324-80《焊縫代號(hào)》的規(guī)定。
6.2 產(chǎn)品技術(shù)文件的審查
(1)產(chǎn)品技術(shù)文件名詞、術(shù)語(yǔ)符合ZB/TJ01和0351-90《產(chǎn)品圖樣及設(shè)計(jì)文件術(shù)語(yǔ)》及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
(2)量和單位符合GB3100-GB3102-93的規(guī)定。
(3)技術(shù)文件所用的編碼符合JB/T8823-1988《機(jī)械工業(yè)企業(yè)計(jì)算機(jī)輔助管理信息分類編碼導(dǎo)則》的規(guī)定。
(4)技術(shù)文件的完整性符合JB/T5054.5-2000《產(chǎn)品圖樣及技術(shù)文件完整性》的規(guī)定及有關(guān)要求
6.3 標(biāo)準(zhǔn)件的使用情況
本設(shè)計(jì)所用的緊固件均采用標(biāo)準(zhǔn)的螺栓，材料及材料代號(hào)也符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和部頒標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定。
6.4 審查結(jié)論
經(jīng)過(guò)對(duì)帶凸緣杯形件拉深模具的設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化審查，認(rèn)為該設(shè)計(jì)基本貫徹了國(guó)家最新辦法的各種標(biāo)準(zhǔn)，圖紙和設(shè)計(jì)文件完整齊全，符合標(biāo)準(zhǔn)化的要求。
結(jié)束語(yǔ)
由于社會(huì)的發(fā)展,人民生活水平的提高,物品不斷更新?lián)Q代以及人們對(duì)個(gè)性化的物品喜好,致使商家為了搶奪市場(chǎng),須不斷推出新產(chǎn)品,這樣樣品制造就顯得極為重要。樣品制造具有很大的靈活性,為了滿足市場(chǎng)的需求,其制造周期不斷在縮短,因此,樣品制造的方法簡(jiǎn)易可行,其設(shè)備是先進(jìn)的快速加工設(shè)備。當(dāng)然,樣品制造并沒(méi)有完全脫離沖壓生產(chǎn),它還須用到?jīng)_壓的一些知識(shí)。
模具是工業(yè)之母,模具設(shè)計(jì)的好壞關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量及成本。當(dāng)前,模具設(shè)計(jì)制造朝著CAD/CAM/CAE技術(shù)展,使設(shè)計(jì)人員節(jié)省了大量的繪圖時(shí)間,把精力花在模具結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和模具技術(shù)的研究?，F(xiàn)在是多品種小批量生產(chǎn)的時(shí)代,要求模具的生產(chǎn)周期愈短愈好,開(kāi)發(fā)快速經(jīng)濟(jì)模具越來(lái)越引起人們的重視。
模具設(shè)計(jì)在要求首先要在經(jīng)濟(jì)考慮，經(jīng)濟(jì)時(shí)代不可能去虧本開(kāi)和模具，能節(jié)省的就要盡量節(jié)?。黄浯危趶?fù)雜程度上去設(shè)計(jì)模具，能做復(fù)合的就做復(fù)合模具，免得浪費(fèi)材料和時(shí)間；再次我們?cè)谝壬先タ紤]，精度高的我們不能做簡(jiǎn)單模具設(shè)計(jì)。
參考文獻(xiàn)
[1] 許發(fā)樾.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版設(shè)，2003.
[2] 模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)叢書編委會(huì).模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.
[3] 翁其金，徐新成.沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.
[4] 金磊.中文Pro/ENGINEER WILDFIRE基礎(chǔ)與實(shí)例教程[M].北京：紅旗出版社，北京希望電子出版社，2005.
[5] 王新華.沖模設(shè)計(jì)與制造實(shí)用計(jì)算手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.
[6] 模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會(huì).沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.
[7] 郭成，儲(chǔ)家佑.現(xiàn)代沖壓技術(shù)手冊(cè)[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2005.
[8] 陳錫棟，周小玉.使用模具技術(shù)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.
[9] 吳宗澤，羅圣國(guó).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)[S].北京：高等教育出版社，2005.
[10] 陳隆德，趙福令.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)[M].大連：大連理工大學(xué)出版社，2004.
[11] 夏巨諶，李志剛.中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典數(shù)據(jù)庫(kù)[DB].北京：中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)，2003.
[12] 戴兢志.Pro/ENGINEER模具設(shè)計(jì)入門與實(shí)務(wù)[M].北京：人民郵電出版社，2005.
[13] 王孝培.實(shí)用沖壓技術(shù)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.
[14] 許發(fā)樾.沖壓模具制造實(shí)例[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.
[15] 丁松聚.冷沖模設(shè)計(jì)[M].上海：上海高機(jī)書店，1992.
[16] 陳萬(wàn)林.實(shí)用模具技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000
致 謝
本畢業(yè)設(shè)計(jì),我的是一副復(fù)合模設(shè)計(jì)，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成從模具裝配.結(jié)構(gòu)及零件的設(shè)計(jì)經(jīng)歷了了兩個(gè)月.除了自己的努力外,更多的是要感謝各位老師在我設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)我的指導(dǎo)。
在此,我要感謝我的指導(dǎo)老師邢澤炳老師,沖壓模具專業(yè)老師以及在這次設(shè)計(jì)給我?guī)椭耐瑢W(xué)，他們的指導(dǎo),讓我修正了設(shè)計(jì)中一個(gè)又一個(gè)的錯(cuò)誤,更重要的是我從中學(xué)到了很多東西,這些在原來(lái)學(xué)過(guò)的教材中是無(wú)法找到了,這些也是我以后工作中很寶貴的財(cái)富。
- 23 -
汽車開(kāi)發(fā)周期從40個(gè)月縮短到4個(gè)月。
一、
1、模具在工業(yè)發(fā)展中的地位
采用模具生產(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)，用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復(fù)雜程度、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。已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向?，F(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)?，F(xiàn)代工業(yè)品的發(fā)展和技術(shù)水平的提高，很大程度上取決于模具工業(yè)的發(fā)展水平，因此模具工業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展將起越來(lái)越大的作用。1989年3月國(guó)務(wù)院頒布的《關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》中，把模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位、生產(chǎn)和基本建設(shè)序列的第二位(僅次于大型發(fā)電設(shè)備及相應(yīng)的輸變電設(shè)備)，確立模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要地位。1997年以來(lái)，又相繼把模具及其加工技術(shù)和設(shè)備列入了《當(dāng)前國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄》和《鼓勵(lì)外商投資產(chǎn)業(yè)目錄》。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)部門對(duì)發(fā)展模具工業(yè)的重視和支持。目前全世界模具年產(chǎn)值約為600億美元，日、美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具工業(yè)產(chǎn)值已超過(guò)機(jī)床工業(yè)，從1997年開(kāi)始，我國(guó)模具工業(yè)產(chǎn)值也超過(guò)了機(jī)床工業(yè)產(chǎn)值。
模具是大批量生產(chǎn)同形產(chǎn)品的工具，是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝裝備。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，在家電、玩具等輕工行業(yè)，近90％的零件是綜筷具生產(chǎn)的；在飛機(jī)、汽車、農(nóng)機(jī)和無(wú)線電行業(yè)，這個(gè)比例也超過(guò)60％。例如飛機(jī)制造業(yè)，某型戰(zhàn)斗機(jī)模具使用量超過(guò)三萬(wàn)套，其中主機(jī)八千套、發(fā)動(dòng)機(jī)二千套、輔機(jī)二萬(wàn)套。從產(chǎn)值看，80年代以來(lái)，美、日等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家模具行業(yè)的產(chǎn)值已超過(guò)機(jī)床行業(yè)，并又有繼續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。據(jù)國(guó)際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，到2000年，產(chǎn)品盡件粗加工的75%、精加工的50％將由模具完成；金屬、塑料、陶瓷、橡膠、建材等工業(yè)制品大部分將由模具完成，50％以上的金屬板材、80％以上的塑料都特通過(guò)模具轉(zhuǎn)化成制品。
2、模具的歷史發(fā)展
模具的出現(xiàn)可以追溯到幾千年前的陶器和青銅器鑄造，但其大規(guī)模使用卻是隨著現(xiàn)代工業(yè)的掘起而發(fā)展起來(lái)的。
19世紀(jì)，隨著軍火工業(yè)(槍炮的彈殼)、鐘表工業(yè)、無(wú)線電工業(yè)的發(fā)展，沖模得到廣泛使用。二次大戰(zhàn)后，隨著世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，它又成了大量生產(chǎn)家用電器、汽車、電子儀器、照相機(jī)、鐘表等零件的最佳方式。從世界范圍看，當(dāng)時(shí)美國(guó)的沖壓技術(shù)走在前列——許多模具先進(jìn)技術(shù)，如簡(jiǎn)易模具、高效率模具、高壽命模具和沖壓自動(dòng)化技術(shù)，大多起源于美國(guó)；而瑞士的精沖、德國(guó)的冷擠壓技術(shù)，蘇聯(lián)對(duì)塑性加工的研究也處于世界先進(jìn)行列。50年代，模具行業(yè)工作重點(diǎn)是根據(jù)訂戶的要求，制作能滿足產(chǎn)品要求的模具。模具設(shè)計(jì)多憑經(jīng)驗(yàn)，參考已有圖紙和感性認(rèn)識(shí)，對(duì)所設(shè)計(jì)模具零件的機(jī)能缺乏真切了解。從1955年到1965年，是壓力加工的探索和開(kāi)發(fā)時(shí)代——對(duì)模具主要零部件的機(jī)能和受力狀態(tài)進(jìn)行了數(shù)學(xué)分橋，并把這些知識(shí)不斷應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，使得沖壓技術(shù)在各方面有飛躍的發(fā)展。其結(jié)果是歸納出模具設(shè)計(jì)原則，并使得壓力機(jī)械、沖壓材料、加工方法、梅具結(jié)構(gòu)、模具材料、模具制造方法、自動(dòng)化裝置等領(lǐng)域面貌一新，并向?qū)嵱没姆较蛲七M(jìn)，從而使沖壓加工從儀能生產(chǎn)優(yōu)良產(chǎn)品的第一階段。
進(jìn)入70年代向高速化、啟動(dòng)化、精密化、安全化發(fā)展的第二階段。在這個(gè)過(guò)程中不斷涌現(xiàn)各種高效率、商壽命、高精度助多功能自動(dòng)校具。其代表是多達(dá)別多個(gè)工位的級(jí)進(jìn)模和十幾個(gè)工位的多工位傳遞模。在此基礎(chǔ)上又發(fā)展出既有連續(xù)沖壓工位又有多滑塊成形工位的壓力機(jī)—彎曲機(jī)。在此期間，日本站到了世界最前列——其模具加工精度進(jìn)入了微米級(jí)，模具壽命，合金工具鋼制造的模具達(dá)到了幾千萬(wàn)次，硬質(zhì)合金鋼制造的模具達(dá)到了幾億次p每分鐘沖壓次數(shù)，小型壓力機(jī)通常為200至300次，最高為1200次至1500次。在此期間，為了適應(yīng)產(chǎn)品更新快、用期短(如汽車改型、玩具翻新等)的需要，各種經(jīng)濟(jì)型模具，如鋅落合金模具、聚氨酯橡膠模具、鋼皮沖模等也得到了很大發(fā)展。
從70年代中期至今可以說(shuō)是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、輔助制造技術(shù)不斷發(fā)展的時(shí)代。隨著模具加工精度與復(fù)雜性不斷提高，生產(chǎn)周期不斷加快，模具業(yè)對(duì)設(shè)備和人員素質(zhì)的要求也不斷提高。依靠普通加工設(shè)備，憑經(jīng)驗(yàn)和手藝越來(lái)越不能滿足模具生產(chǎn)的需要。90年代以來(lái)，機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)緊密結(jié)合，發(fā)展了NC機(jī)床，如數(shù)控線切割機(jī)床、數(shù)控電火花機(jī)床、數(shù)控銑床、數(shù)控坐標(biāo)磨床等。而采用電子計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程、控制的CNC機(jī)床提高了數(shù)控機(jī)床的使用效率和范圍。近年來(lái)又發(fā)展出由一臺(tái)計(jì)算機(jī)以分時(shí)的方式直接管理和控制一群數(shù)控機(jī)床的NNC系統(tǒng)。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)也逐步進(jìn)入模具生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，包括設(shè)計(jì)、制造、管理等。國(guó)際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，到2000年，作為設(shè)計(jì)和制造之間聯(lián)系手段的圖紙將失去其主要作用。模具自動(dòng)設(shè)計(jì)的最根本點(diǎn)是必須確立模具零件標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。要擺脫過(guò)去以人的思考判斷和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)為中心所組成的設(shè)計(jì)方法，就必須把過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)和思考方法，進(jìn)行系列化、數(shù)值化、數(shù)式化，作為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則儲(chǔ)存到計(jì)算機(jī)中。因?yàn)槟＞邩?gòu)成元件也干差萬(wàn)別，要搞出一個(gè)能適應(yīng)各種零件的設(shè)計(jì)軟件幾乎不可能。但是有些產(chǎn)品的零件形狀變化不大，模具結(jié)構(gòu)有一定的規(guī)律，放可總結(jié)歸納，為自動(dòng)設(shè)計(jì)提供軟件。如日本某公司的CDM系統(tǒng)用于級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)與制造，其中包括零件圖形輸入、毛坯展開(kāi)、條料排樣、確定模板尺寸和標(biāo)準(zhǔn)、繪制裝配圖和零件圖、輸出NC程序(為數(shù)控加工中心和線切割編程)等，所用時(shí)間由手工的20%、工時(shí)減少到35小時(shí)；從80年代初日本就將三維的CAD／CAM系統(tǒng)用于汽車覆蓋件模具。目前，在實(shí)體件的掃描輸入，圖線和數(shù)據(jù)輸入，幾何造形、顯示、繪圖、標(biāo)注以及對(duì)數(shù)據(jù)的自動(dòng)編程，產(chǎn)生效控機(jī)床控制系統(tǒng)的后置處理文件等方面已達(dá)到較高水平；計(jì)算機(jī)仿真(CAE)技術(shù)也取得了一定成果。在高層次上，CAD／CAM／CAE集成的，即數(shù)據(jù)是統(tǒng)一的，可以互相直接傳輸信息．實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化。目前．國(guó)外僅有少數(shù)廠家能夠做到。
3、模具的發(fā)展趨勢(shì)
（1）模具軟件功能集成化
模具軟件功能的集成化要求軟件的功能模塊比較齊全，同時(shí)各功能模塊采用同一數(shù)據(jù)模型，以實(shí)現(xiàn)信息的綜合管理與共享，從而支持模具設(shè)計(jì)、制造、裝配、檢驗(yàn)、測(cè)試及生產(chǎn)管理的全過(guò)程，達(dá)到實(shí)現(xiàn)最佳效益的目的。如英國(guó)Delcam公司的系列化軟件就包括了曲面/實(shí)體幾何造型、復(fù)雜形體工程制圖、工業(yè)設(shè)計(jì)高級(jí)渲染、塑料模設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)、復(fù)雜形體CAM、藝術(shù)造型及雕刻自動(dòng)編程系統(tǒng)、逆向工程系統(tǒng)及復(fù)雜形體在線測(cè)量系統(tǒng)等。集成化程度較高的軟件另外還包括：Pro/ENGINEER、UG和CATIA等。國(guó)內(nèi)有上海交通大學(xué)金屬塑性成型有限元分析系統(tǒng)和沖裁模CAD/CAM系統(tǒng)；北京北航海爾軟件有限公司的CAXA系列軟件；吉林金網(wǎng)格模具工程研究中心的沖壓模CAD/CAE/CAM系統(tǒng)等。
（2）模具設(shè)計(jì)、分析及制造的三維化
傳統(tǒng)的二維模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已越來(lái)越不適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)和集成化技術(shù)要求。模具設(shè)計(jì)、分析、制造的三維化、無(wú)紙化要求新一代模具軟件以立體的、直觀的感覺(jué)來(lái)設(shè)計(jì)模具，所采用的三維數(shù)字化模型能方便地用于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的CAE分析、模具可制造性評(píng)價(jià)和數(shù)控加工、成形過(guò)程模擬及信息的管理與共享。舉個(gè)例子如Pro/ENGINEER、UG和CATIA等軟件具備參數(shù)化、基于特征、全相關(guān)等特點(diǎn)，從而使模具并行工程成為可能。另外，Cimatran公司的Moldexpert，Delcam公司的Ps-mold及日立造船的Space-E/mold均是3D專業(yè)注塑模設(shè)計(jì)軟件，可進(jìn)行交互式3D型腔、型芯設(shè)計(jì)、模架配置及典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。澳大利亞Moldflow公司的三維真實(shí)感流動(dòng)模擬軟件MoldflowAdvisers已經(jīng)受到用戶廣泛的好評(píng)和應(yīng)用。國(guó)內(nèi)有華中理工大學(xué)研制的同類軟件HSC3D4.5F及鄭州工業(yè)大學(xué)的Z-mold軟件。面向制造、基于知識(shí)的智能化功能是衡量模具軟件先進(jìn)性和實(shí)用性的重要標(biāo)志之一。如Cimatron公司的注塑模專家軟件能根據(jù)脫模方向自動(dòng)產(chǎn)生分型線和分型面，生成與制品相對(duì)應(yīng)的型芯和型腔，實(shí)現(xiàn)模架零件的全相關(guān)，自動(dòng)產(chǎn)生材料明細(xì)表和供NC加工的鉆孔表格，并能進(jìn)行智能化加工參數(shù)設(shè)定、加工結(jié)果校驗(yàn)等。
（3）模具軟件應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)
隨著模具在企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)、合作、生產(chǎn)和管理等方面的全球化、國(guó)際化，以及計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)使得在模具行業(yè)應(yīng)用虛擬設(shè)計(jì)、敏捷制造技術(shù)既有必要，也有可能。美國(guó)在其《21世紀(jì)制造企業(yè)戰(zhàn)略》中指出，到2006年要實(shí)現(xiàn)汽車工業(yè)敏捷生產(chǎn)/虛擬工程方案，使汽車開(kāi)發(fā)周期從40個(gè)月縮短到4個(gè)月。AA
收藏