電腦后箱擋片的沖壓模具設計-級進模說明書

電腦后箱擋片的沖壓模具設計-級進模說明書,電腦,后箱擋片,沖壓,模具設計,級進模,說明書,仿單 為期三周的實習已經結束，在 2 月 25 日至 3 月 17 日的這段時間里，我在天津市柯文制模注塑有限公司進行了模具設計、生產、工作、保養(yǎng)、維修的第一線實習，收益匪淺。天津市柯文制模注塑有限公司為市政府批準的高新技術企業(yè)，主要從事汽車連接器的開發(fā)設計和制造，是世界 500 強企業(yè)的戰(zhàn)略合作伙伴，為一線汽車廠供貨?？挛墓臼翘旖蚴锌莆攸c扶持的科技型創(chuàng)新企業(yè)。目前正在實施的連接器擴能改造項目被列入國家火炬計劃?，F(xiàn)已有 20 項專利。在實地實習的過程中，我了解到柯文的長期戰(zhàn)略目標是做中國最好的線束部品制造商，永續(xù)經營。此宏大戰(zhàn)略目標也使我感到柯文的雄心壯志，同時也為其強大的企業(yè)魅力所折服。進入柯文以后，主要在生產車間進行實地實習。當我跨入注塑車間的時候，我突然感覺原來想象的工業(yè)化就是如此的接近，大型的注塑機臺不斷吐出產品，機械手臂伸展自如，一個個或透明或帶色的樣板從傳輸帶上緩緩流進疊產品的車間，這些后來才知道被稱為素材的產品就這樣生產出來了，這個過程，稱為注塑，原理是通過加熱使注塑原料熔融注入模具型腔然后冷卻成型，最后脫出產品。在這個過程中，好的模具起著非常重要的作用，我們也有看到有的產品在剛打素材的時候就有一穴固定不良，還得需要人去手工去剪，既浪費原材料，又浪費人力，所以，要求工程在轉生產時有一個好的模具是必須的。在前期工作做好了，后續(xù)上會省好多資源，有形的和無形的。進料的質量控制也是出好素材的前提，尤其是透明料和淺色料，素材上有黑點就足使產品報廢，所以加強對進料的檢驗是對整個生產前段的負責。其生產車間大致分為模具車間、工藝開發(fā)部門、裝配車間、品質巡檢部門和模具維修部門五個部分。在模具車間，我了解了模具工作各加工工序的基本狀況及能力；參與了鉗工裝配，了解了模具結構及注意點；參與了模具檢驗，了解了圖紙，提高了識圖能力。在工藝開發(fā)部門，我了解了試模流程以及試模過程中的注意點、問題點，并且了解到試模樣品的初步評價是非常重要的。在裝配車間，我參與了產品的挑選、檢驗和裝配，在整個過程中，加深了對產品的認識與理解。在品質巡檢部門，我切身參與了巡檢過程，了解了產品的評價圖 1 柯文注塑現(xiàn)場1 要求以及標準。最后，在模具維修部門，我實際操作，參與了模具的裝配、維修，學習到了問題模具的分析方法以及解決方案。此外，我們還利用業(yè)余閑暇時間與辦公區(qū)的設計人員交流，了解他們工作的主要內容以及如何利用 UG 繪圖軟件進行模具設計的簡單流程，從中對自己今后從事模具設計行業(yè)的工作有了一定的認識。在實習過程中，我學習到了一些以前在書本中沒有見過的知識，這些都是最貼近生產第一線的，個人認為這對于我的幫助是巨大的。例如，在模具維修車間，我了解到模具型腔組成復雜，為了方便后期的加工、裝配和保養(yǎng)，通常單獨加工若干鑲塊裝配進型腔充當型芯的作用，這就需要合理地分解以及掛臺等細節(jié)的合理布置。又如，模具保養(yǎng)主要分三個級別，分別為：A 級保養(yǎng)、B 級保養(yǎng)以及 B-級保養(yǎng)，各個級別的內容、工序各有不同，應根據(jù)模具實際情況進行選擇之后作業(yè)。再如，我通過實習觀察，了解到模具容易出現(xiàn)哪些問題，如毛邊、堵腔等問題。此外，通過近距離觀察模具，認識了一些平常在個人課程設計中沒有加入過的裝置，如精密定位裝置、塑模結構中的頂針，其中頂針的使用是大范圍的，而且在課程設計中，基本不考慮的成本問題在生產過程中，是重中之重的因素。其后，在品質巡檢部門，我學習了樣品的剖切、測量、保存樣件的整理等工作，從實踐中了解到產品中哪些部位是需要多多“關注”的，如剖切后我們著重觀察的是各個腔體里的鎖鉤部位；而且我了解到剖切的常見結構異常分為多肉和少肉兩種，內部質量常出現(xiàn)縮坑、憋氣、燒焦、毛邊、孔洞、氣泡等問題，切口斷面主要分冷料和分層兩類；在尺寸測量的學習過程中，我主要學習了光學測量儀的使用方法及操作技巧，學習中了解到常見的異常有：測量值超過基準值；相同、不同腔穴，同一尺寸參數(shù)的測試結果存在明顯差異。允許的變化幅度為 20%以內，其意思就是，如一種產品第四個測量值為 10，取每個中心距的數(shù)值，去掉最大數(shù)和最小數(shù)，取剩下數(shù)的平均值，大于平均數(shù) 20%的為異?！T如此類，數(shù)不勝數(shù)，這些經驗、知識都是我們日后從事模具設計工作中必不可少的。起初，對于模具，我只能算一知半解！通過此次實訓，不僅讓我看到了先進國家模具發(fā)展的快速和高質量高標準，也讓我看到我國模具行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀圖 2 日精注塑機2 以及存在的問題！引發(fā)、堅定了日后倍加努力鉆研，開拓創(chuàng)新，投身模具行業(yè)的激情和信念！此外，在實習過程中，除了專業(yè)方面的知識積累，我還有新的領悟。社會實踐是一筆財富，一分付出，一分收獲，有付出就一定有收獲。在實踐中可以學到在書本中學不到的知識。它能夠讓你開闊視野，了解社會，深入生活，有無限的回味，更何況參加社會實踐活動的過程、閱歷本身就是一筆寶貴的財富。在這次企業(yè)實習中，我的感觸是非常的深。我在這次實踐中體會到了成長的美麗，社會實踐使我找到了理論與實踐的最佳結合點。尤其是我們學生只重視理論學習，忽視實踐環(huán)節(jié)，往往在實際工作崗位上發(fā)揮的很不理想，通過實踐，檢驗了我們的知識水平。我欣喜的看到了，經過實踐的磨練，我變的更加成熟，更加自信了。通過此次社會實踐活動，使我逐漸了解了社會，并開闊了我的視野，增強了才干，并在社會實踐活動中認識了自己的位置，發(fā)現(xiàn)了自己的不足，對自身的價值能夠進行客觀的評價，這無形中使我對自己有一個正確的定位，增強了我努力學習的信心和毅力。這次充實的企業(yè)實習活動，將對我走向社 會起到一個橋梁的作用，將是我人生的一段重要經歷，一個重要步驟，對將來走向工作崗位也有很大的幫助。這次的社會實踐告訴我：在新經濟時代，大學生應當具備創(chuàng)新觀念和掌握成熟技能的能力，善于經營和開拓市場，富有團隊精神等素質。知道了要與社會多接觸。如果我們想接受時代的挑戰(zhàn)，受到社會的歡迎，就必須抓緊時間充實自己，不僅要學好專業(yè)課，還要廣泛的汲取各領域的知識，努力提高自己的綜合素質。圖 4 干燥機圖 3 沙迪克電火花3 通過實習，也讓我理解了做很多工作是需要技巧的，并不是想當然地去做就會成功的。看著熟悉的東西，看著熟悉的工作過程，由于自己沒有這方面的技能，便無法完成工作了，而由于沒有相關的練習，還可能在工作過程中對自己或者他人造成傷害。而類似的這些事情我們在平常的新聞報道中已經屢見不鮮了，很值得提起人們的高度注意。我在整個實習的過程中所學習到的知識雖然不是很多，但通過這次讓我們明白了我們需要實踐學習和掌握的技能還很多，如果我們不經常參加這方面的實習，我們這些大學生將來恐怕只能是“紙上談兵”。社會需要人才，社會需要的是有能力的人才，我們新世紀的大學生只有多有加實踐，才能保證在未來的社會競爭中有自己的位置，真的很多謝這次實習，雖然有些辛苦，但如果能再來一次的話，我也還是十分樂意參加的。電 腦 后 箱 擋 片 模 具 設 計The Design of the computer box baffle of metal stamping die design摘 要電腦后箱擋片是需要大量生產的零件。為了提高加工精度和生產效率，需要設計一部模具來改善它的加工情況。本課題設計為電腦擋片的冷沖壓模具設計，根據(jù)設計零件的材料、尺寸、生產要求等等，首先進行零件的工藝性分析，確定沖裁工藝方案及模具結構方案，進而通過工藝設計計算，確定排樣的方案以及板料的切割，計算沖裁力、彎曲力，確定沖裁中心，計算凸凹模刃口尺寸及公差，初選壓力機，設計并選取零部件，進行校核，繪制模具裝配草圖。其中在結構設計中，主導對凸模、凹模、凸模固定板、定位零件、模架、緊固件進行了設計，并且在結構設計的同時對部分零部件進行加工工藝分析，完成這篇畢業(yè)設計。關鍵詞： 電腦后箱擋片； 冷沖壓； 裝配圖； 工藝分析AbstractThe computer box baffle is needed to mass production of parts. In order to improve the machining accuracy and efficiency, to design a mold to improve its processing conditions. This topic designed as a the computer box baffle of cold stamping die design, parts of the material according to the design, dimensions, manufacturing requirements, etc., for the first part of the process of analysis to determine the blanking process solutions and mold structure of the program, and then through the process design calculations, programs and determine nesting sheet metal cutting, punching calculation, bending, determined punching center, computer punch blade dimensions and tolerances, primaries press, and select components designed for school nuclear, mold assembly drawing sketches. Which in the structural design, the dominant right punch and die, punch fixed plate, positioning parts, mold, fasteners were designed, and in the structural design of components for processing on the part of both process analysis, the completion of this graduation.Key words: The computer box baffle; cold stamping; assembly drawing; Process Analysis目 錄前言…………………………………………………………………………………(1)第一章 概述……………………………………………………………………(3) 第一節(jié) 設計的目的及要求…………………………………………………….(4)第二節(jié) 設計任務……………………………………………………………….(4) 第二章 前期準備及零件的工藝性分析………………………………………….(6)第一節(jié) 前期準備…………………………………………………………………(6)第二節(jié) 制件的工藝性分析及材料性能…………………………………………(7)第三章 零件的加工工藝方案…………………………………………………….(9)第一節(jié) 工藝方案的擬定排樣的設計與計算…………………………………. (9)第二節(jié) 設計工藝計算………………………………………………………….(10)第三節(jié) 排樣的設計與計算…………………………………………………….(11)第四章 模具結構的確定………………………………………………………(13)第五章 模具壓力的計算及壓力中心的確定……………………………………(14)第一節(jié) 模具工作壓力的計算………………………………………………….(14)第二節(jié) 模具壓力中心的計算………………………………………………….(17)第六章 凸、凹模工作部分尺寸計算……………………………………………(19)第一節(jié) 凸、凹模刃口尺寸計算……………………………………………….(19)第二節(jié) 成形工序凸、凹模工作部分尺寸計算……………………………….(23)第七章 模具中主要零件的設計………………………………………………(25)第一節(jié) 工藝零件的設計……………………………………………………….(25)第二節(jié) 結構零件的設計……………………………………………………….(28)第三節(jié) 彈性元件的選用與計算……………………………………………….(30)第八章 沖壓設備的選取及凸模強度的校核……………………………………(32)第一節(jié) 壓力機的選擇………………………………………………………….(32)第二節(jié) 凸模強度校核………………………………………………………….(32)第九章 模具材料及熱處理………………………………………………………(34)第一節(jié) 模具零件材料的選擇………………………………………………….(34)第二節(jié) 材料熱處理…………………………………………………………….(35)第十章 模具加工工藝…………………………………………………………(37)第一節(jié) 模具電火花成形加工………………………………………………….(37)第二節(jié) 模具電火花線切割加工……………………………………………….(38)第十一章 模具的裝配和調試……………………………………………………(40)第一節(jié) 裝配要求……………………………………………………………….(40)第二節(jié) 裝配方案……………………………………………………………….(40)第三節(jié) 模具的試沖和調整…………………………………………………….(42)結 論……………………………………………………………………………(43)參考文獻 ……………………………………………………………… ……(44)致 謝 ………………………………………………………………… ……(45)附 錄 ………………………………………………………………… ……(46)1電 腦 后 箱 擋 片 模 具 設 計The Design of the computer box baffle of metal stamping die design摘 要電腦后箱擋片是需要大量生產的零件。為了提高加工精度和生產效率，需要設計一部模具來改善它的加工情況。本課題設計為電腦擋片的冷沖壓模具設計，根據(jù)設計零件的材料、尺寸、生產要求等等，首先進行零件的工藝性分析，確定沖裁工藝方案及模具結構方案，進而通過工藝設計計算，確定排樣的方案以及板料的切割，計算沖裁力、彎曲力，確定沖裁中心，計算凸凹模刃口尺寸及公差，初選壓力機，設計并選取零部件，進行校核，繪制模具裝配草圖。其中在結構設計中，主導對凸模、凹模、凸模固定板、定位零件、模架、緊固件進行了設計，并且在結構設計的同時對部分零部件進行加工工藝分析，完成這篇畢業(yè)設計。關鍵詞： 電腦后箱擋片； 冷沖壓； 裝配圖； 工藝分析2AbstractThe computer box baffle is needed to mass production of parts. In order to improve the machining accuracy and efficiency, to design a mold to improve its processing conditions. This topic designed as a the computer box baffle of cold stamping die design, parts of the material according to the design, dimensions, manufacturing requirements, etc., for the first part of the process of analysis to determine the blanking process solutions and mold structure of the program, and then through the process design calculations, programs and determine nesting sheet metal cutting, punching calculation, bending, determined punching center, computer punch blade dimensions and tolerances, primaries press, and select components designed for school nuclear, mold assembly drawing sketches. Which in the structural design, the dominant right punch and die, punch fixed plate, positioning parts, mold, fasteners were designed, and in the structural design of components for processing on the part of both process analysis, the completion of this graduation.Key words: The computer box baffle; cold stamping; assembly drawing; Process Analysis3目 錄前言…………………………………………………………………………………(1)第一章 概述……………………………………………………………………(3) 第一節(jié) 設計的目的及要求…………………………………………………….(4)第二節(jié) 設計任務……………………………………………………………….(4) 第二章 前期準備及零件的工藝性分析………………………………………….(6)第一節(jié) 前期準備…………………………………………………………………(6)第二節(jié) 制件的工藝性分析及材料性能…………………………………………(7)第三章 零件的加工工藝方案…………………………………………………….(9)第一節(jié) 工藝方案的擬定排樣的設計與計算…………………………………. (9)第二節(jié) 設計工藝計算………………………………………………………….(10)第三節(jié) 排樣的設計與計算…………………………………………………….(11)第四章 模具結構的確定………………………………………………………(13)第五章 模具壓力的計算及壓力中心的確定……………………………………(14)第一節(jié) 模具工作壓力的計算………………………………………………….(14)第二節(jié) 模具壓力中心的計算………………………………………………….(17)第六章 凸、凹模工作部分尺寸計算……………………………………………(19)第一節(jié) 凸、凹模刃口尺寸計算……………………………………………….(19)第二節(jié) 成形工序凸、凹模工作部分尺寸計算……………………………….(23)第七章 模具中主要零件的設計………………………………………………(25)第一節(jié) 工藝零件的設計……………………………………………………….(25)第二節(jié) 結構零件的設計……………………………………………………….(28)第三節(jié) 彈性元件的選用與計算……………………………………………….(30)第八章 沖壓設備的選取及凸模強度的校核……………………………………(32)第一節(jié) 壓力機的選擇………………………………………………………….(32)第二節(jié) 凸模強度校核………………………………………………………….(32)第九章 模具材料及熱處理………………………………………………………(34)第一節(jié) 模具零件材料的選擇………………………………………………….(34)第二節(jié) 材料熱處理…………………………………………………………….(35)第十章 模具加工工藝…………………………………………………………(37)第一節(jié) 模具電火花成形加工………………………………………………….(37)第二節(jié) 模具電火花線切割加工……………………………………………….(38)第十一章 模具的裝配和調試……………………………………………………(40)4第一節(jié) 裝配要求……………………………………………………………….(40)第二節(jié) 裝配方案……………………………………………………………….(40)第三節(jié) 模具的試沖和調整…………………………………………………….(42)結 論……………………………………………………………………………(43)參考文獻 ……………………………………………………………… ……(44)致 謝 ………………………………………………………………… ……(45)附 錄 ………………………………………………………………… ……(46)5前言隨著我國模具行業(yè)的發(fā)展，簡單模具的設計以及制造都沒有困難，模具行業(yè)已向復雜、高效、大型、精密、多功能和長壽命方向發(fā)展。模具標準件的應用將日趨廣泛，模具標準化和模具標準件應用會極大的影響模具制造周期。使用模具標準件不但可以縮短模具制造周期，而且能提高模具質量并且降低模具制造成本。此外使用計算機控制以及機械手操作的快捷換模裝置、快速試模裝置技術也會得到發(fā)展和提高。 模具制造面對的都是個性化的需求，模具制造是直接參與到新產品開發(fā)中的前端制造，每個機械新產品的誕生都要首先從模具制造開始，每一套模具的制造幾乎都是從模具結構、樣式、應用新材料等方面展開創(chuàng)新，模具制件在生產使用中的速度、效益的統(tǒng)一提升和模具質量、模具結構都有著最直接的聯(lián)系，要優(yōu)化產品結構、增加高檔機械產品的比例也要由模具設計制造來實現(xiàn)。通過模具成形的零件快速、優(yōu)質、低耗，充分體現(xiàn)了國家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略及科學發(fā)展觀，模具工業(yè)的發(fā)展極其提升必然將對我國建設創(chuàng)新型國家起到重要作用。2009 年 3 月，國務院發(fā)表的《裝備制造業(yè)調整振興規(guī)劃》中，在“抓住九大產業(yè)重點項目，實施裝備自主化”的內容中，第八項“電子信息產業(yè)”中就提出“電子設備儀器及工模具等為重點，推進信息化裝備自主化”,在 “加工輔具”、 “提高四大配套產品制造水平、夯實產業(yè)發(fā)展基礎”中提出“重點發(fā)展精密沖壓模具、大型精密型腔模具、高檔模具標準件”,“特種原材料”中將“模具用鋼”提到重要位置。模具作為基礎件、基礎裝備，被非常重要的列入規(guī)劃之中。工業(yè)產品大量生產以及新產品開發(fā)都離不開模具，用模具生產出的制件所達到的高一致性、高復雜程度、高精度、高生產率以及低耗能、低耗材，使模具工業(yè)在制造業(yè)中的地位愈來愈重要，隨著產品更新?lián)Q代愈來愈快，新產品不斷地涌現(xiàn)，新技術日新月異，模具的使用范圍已愈來愈廣，對模具的要求也愈來愈高。 優(yōu)惠政策為模具行業(yè)的發(fā)展提供了良好的環(huán)境。在國家產業(yè)政策以及有關配套政策的導向之下，近年來已有很多地方相繼出臺了一部分支持當?shù)啬＞吖I(yè)發(fā)展的優(yōu)惠政策，或見諸于文件，或見諸于行動，都已收到相當好的效果。與此同時，模具工業(yè)的高速發(fā)展也促進了當?shù)亟洕姆睒s。伴隨著各地之間交流活動的日趨頻繁，相信對模具工業(yè)發(fā)展有利的政策，以及因此而帶來的良好的發(fā)展環(huán)境將有望進一步優(yōu)化。規(guī)模經濟產生效益，模具集群生產行業(yè)發(fā)展迅速。在“小而精”的專業(yè)化不斷發(fā)展的同時，近些年來，規(guī)模效應已被政府愈加重視。除了把企業(yè)做好做強做大，使規(guī)模經濟產生效益之外，模具集群生產也在不斷地顯示其巨大的優(yōu)越性，因此“模具城” 、 “模具生產基地” 、 “模6具園區(qū)”等各種集群生產形式在全國大范圍迅速發(fā)展。 國際模具資本向我國轉移的趨勢已十分明顯，模具出口前景喜人。因為我國模具特別是中、低檔模具在國際模具市場上存在著較大的價格優(yōu)勢，有的模具價格甚至只有國際模具市場的幾分之一，再加上我國有較低廉且優(yōu)質的勞動力資源以及較好的基礎配套設施和技術基礎，所以近幾年來，外商在我國模具行業(yè)的投資額度一年比一年大，來到我國采購模具的跨國公司也愈來愈多。針對于我國模具行業(yè)的現(xiàn)狀，大力發(fā)展并推廣信息化、數(shù)字化技術是極其關鍵的，同時應在政策上倡導具有較強能力的企業(yè)單位研發(fā)新的設計作品，在模具設計制造方面向復雜、高精度、長壽命模具上面爭取有更大的突破。努力提高企業(yè)的管理水平，促進模具標準件上水平、上規(guī)模、上品種；一步步地建立起適應我國國情的人才培訓，模具科研、設計和生產體系，不僅要使我國進一步成為模具設計生產大國，更要努力使我國逐步成為模具設計生產強國。7第一章 概述模具是工業(yè)生產中的基本工藝裝備，是一種高附加值的精尖技術密集型產品，同時也是高新技術產業(yè)的重要領域，其技術水平的高低已經成為衡量一個國家制造水準的重要標志。隨著國民經濟和工業(yè)產品技術的不斷發(fā)展，各行業(yè)對模具的需求量愈來愈大，技術要求也愈來愈高。目前我國模具工業(yè)的發(fā)展步伐日趨加快， “十一五期間”產品發(fā)展重點主要應表現(xiàn)在：（1）主要模具標準件；（2）大型及精密塑料模；（3）精密沖模； （4）汽車覆蓋件模；（5）其它高技術含量的模具。 目前我國模具年生產總量雖已位居世界第三，其中，沖壓模占模具總量 40%以上 ，但在整個模具設計制造水準和標準化水平上，與德、美、日等發(fā)達國家相比還存在相當大的距離。以大覆蓋件沖模為例子，我國已能生產一部分轎車覆蓋件模具。轎車覆蓋件模具設計、制造難度大，質量和精度要求高，代表該種類模具的水平。在設計制造方法及手段上已大體達到世界水平，模具結構功能方面也趨近國際水平，在轎車模具國產化過程中前進了一大步。但在制造品質、精度、制造周期和成本方面，與國外相比還存在一定的差距。標志沖模技術水平的多工位級進模、多功能模具，是我國重點發(fā)展的精密模具種類，在精度、壽命、模具結構和功能上，與外國多工位級進模和多功能模具相比，還存在一定差距。沖壓成形作為現(xiàn)代工業(yè)中一種很重要的加工方法，用來生產各種板料零件,具有許多獨特的優(yōu)勢，其成形件具有重量輕、剛度大、強度高、互換性好、經濟性好、生產過程便于實現(xiàn)自動化及生產效率高等優(yōu)點，是一種其他加工方法所不能相比和無法替代的先進制造技術，在制造業(yè)中有很強的競爭力，被廣泛應用于汽車、機械、能源、信息、航空航天、國防工業(yè)以及日常生活的生產之中。 在應用了力學、數(shù)學、金屬材料學、計算機技術、機械科學以及控制等方面的知識后，已形成了沖壓學科的成形基本理論。以沖壓產品為龍頭，模具為中心，應用現(xiàn)代先進技術的應用，在產品的巨大市場需求推動和刺激下，沖壓成形技術對國民經濟發(fā)展、實現(xiàn)現(xiàn)代化和提高人民生活水平方面起到越來越重要的作用。 最近幾十年，沖壓技術發(fā)生了飛速的發(fā)展，其不僅表現(xiàn)在許多新工藝與新技術在生產的大范圍應用上，如：高能率成形、軟模具成形、旋壓成形等，更重要的是，人們對沖壓技術的認識和掌握的程度有了很大飛躍。 當代沖壓生產是大規(guī)模繼續(xù)作業(yè)的制造方式，因高新技術的參與和介入，沖壓生產方式由早期的手工操作逐步進化為集成制造。生產過程逐步實現(xiàn)自動8化、機械化，并且正在向集成化、智能化的方向發(fā)展。實現(xiàn)自動化沖壓，表現(xiàn)出節(jié)材安全、高效等優(yōu)點，是沖壓生產的發(fā)展方向。設計任務：一、設計題目：電腦后箱擋片模具設計二、材 料：Q235三、厚 度：0.8mm四、技術要求：（一）制造精度為 IT12，表面光滑無毛刺。（二）要求大批量生產。五、制件圖（圖 1-1）圖 1-1 制件三視圖9第二章 前期準備及零件的工藝性分析第一節(jié) 前期準備一、研究設計任務：(一) 分析理解產品制件圖紙： 1、 制件圖作為制定沖壓工藝設計方案及設計模具的基本依據(jù)，在沖模設計之前，先要仔細分析沖壓件產品的零件圖。從制件的零件圖入手，進行沖壓件工藝分析及經濟性分析。該制件的沖壓工藝包括了沖孔、脹形、彎曲、落料；2、 本制件要求大批量加工生產，應采用多件同時加工或者多工位加工的模具，用來降低模具的成本。二、調研生產狀況（一）了解沖壓模的加工狀況：1、模具零件的加工方法；2、毛坯的配置方式；3、機械加工方法；4、熱處理方式；5、模具裝配工藝進程；6、模具的潤滑、保養(yǎng)、維修情況；7、熟悉結合實際生產的模具設計步驟及思路。（二）熟悉沖壓模具的使用情況：1、了解企業(yè)實地的壓力機型號規(guī)格；2、了解現(xiàn)有模具種類、特點；3、掌握制件的生產工藝流程；4、調研毛胚原料；5、了解制件加工工藝以及加工過程。三、收集設計資料：（一）收集現(xiàn)有的設計手冊、資料；（二）收集目前最新的技術資料、文獻。第二節(jié) 制件的工藝性分析及材料性能一、制件的工藝性分析:該制件材料為 Q235，作用為電腦后箱擋片，具有良好的沖壓性能。大批量10生產，厚度為 0.8mm。制造精度為 IT12，要求表面光滑無毛刺。零件結構較簡單，比較適合沖壓生產。（一）制件的沖壓工藝性:1、 沖壓件的公差等級和斷面粗糙度；1）沖壓件的內外形精度不高于 GB1800-79 IT11 級，一般情況落料件精度最好低于 IT10 級，沖孔件最好小于 IT9 級。制件設計時精度應滿足 IT12 級，符合經濟精度以及制造精度的要求；2）沖壓件的表面粗糙度 Ra 一般在 12.5μm 以上，對于本制件 t≤1mm 的情況，表面粗糙度 Ra=3.2μm。2、 沖壓件的結構形狀和尺寸：1) 該制件結構比較簡單，形狀比較規(guī)則，沒有懸臂或凹槽；2) 該制件內外形轉角處均用圓弧過渡，減少了熱處理開裂，減少沖壓時尖角處的崩刃以及過快磨損，各直線與曲線的連接處均有 R 大于 0.25t 的圓角過渡；3) 沖壓時孔徑不宜太小，其數(shù)值與孔的形狀、材料性能以及材料的厚度等有關系。為了避免工件變形，沖壓件的最小孔邊距不宜太小，此設計中b=3mm，t=0.8mm，b/t=3.75,不小于 2-2.3mm,b 不小于 1.2-1.38mm，滿足設計要求。(二)制件彎曲的工藝性：1、彎曲件的彎曲半徑不能比該工件材料的最小彎曲半徑的小，制件彎曲半徑為 2mm，比較滿足其設計要求；2、彎曲半徑左右形狀對稱，避免了板料和模具之間的摩擦阻力不均勻而發(fā)生工件側移；彎曲件直臂高度不能小于 2t=2×0.8=1.6，制件彎曲直臂高度為4mm，滿足其條件；3、孔在彎曲變形區(qū)域以外（如 1-1 圖示） ；4、彎曲件的精度與板料厚度、模具精度和模具結構，工序的數(shù)量及先后順序，以及工件本身的外形尺寸等因素有關。當 t≤1mm 壓彎件直線尺寸≤100mm時，精度宜取 IT12-IT13，制件精度為 IT12，滿足其條件；5、彎曲直角邊長度不宜太小，其值應為 h＞R+2t=3.2mm，取 h=4mm。二、制件的材料性能制件材料為 Q235，材料力學性能如表 2-1表 2-1 Q235 力學性能11這種材質的屈服值，在 235MPa 左右。并會隨著材質的厚度的增加而使其屈服值減小。由于含碳適中，綜合性能較好，強度、塑性和焊接等性能得到較好配合，用途最廣泛。12第三章 零件的加工工藝方案第一節(jié) 擬定工藝方案一、 確定電腦后箱擋片沖壓模具總體方案：依據(jù)本人調查研究、收集相關資料以及工藝分析的結果，此階段著手總體方案的的選用和擬定，這個過程是本次設計中很重要的一個環(huán)節(jié)。擬定工藝方案的主要工作是選定模具的類型，該過程包含以下幾個部分，大致分為：確定沖壓的工序數(shù)、工序的順序以及工序的組合等。應該在制件工藝分析的基礎上，依據(jù)沖壓件的具體情況，例如：生產的批量、尺寸精度的高低、形狀的復雜程度、尺寸的大小、沖模制造的條件、材料的厚薄等等多個方面的因素，擬定多個沖壓工藝的方案，最后選擇用其中一種，確定為最佳方案。2、電腦后箱擋片沖壓模具類型的確定：（一）沖壓模方案一般可采用以下三種：方案一：采用單工序模逐步加工；方案二：采用復合模加工成型；方案三：采用級進模加工成型。表 3-1 方案比較13（二） 分析制件的工序：該制件工藝步驟分為沖工藝孔、壓痕、切舌、落上料、落下料、彎曲、落連接帶間料七步；方案一；單工序模；沖工藝孔、壓痕、切舌、落上料、落下料、彎曲、落連接帶間料，工序數(shù)：7；方案二：采用壓痕、切舌、落料、彎曲同時進行的復合模生產；方案三：級進模：按沖工藝孔、壓痕、切舌、落上料、落下料、彎曲、落連接帶間料的順序進行沖壓。（三） 方案比較：方案一：模具結構比較簡單，制造方便。但需要七道工序，七副模具，成本相對高，生產效率較低，且更為重要的是在每一道工序完成后，進入下一道工序后必然會增大誤差，使工件精度、質量大打折扣，達不到所需加工要求，難以滿足生產需要，故不選此方案；方案二：復合模具生產的制件精度高，效率也很高，但該制件的凸模和凹模布置起來存在干涉問題，不容易確定其位置，故不選此方案；方案三：料條在級進模中，一次沖壓可完成 2 個乃至十幾個沖壓工序。它與復合模生產的不同之處在于：料條是在凹模的不同位置上完成不同的沖壓工序，從而形成沖壓的連續(xù)生產。級進模有側刃定距連續(xù)沖壓模和初始擋料裝置級進模之分，由于模具能完成多道工序從而形成連續(xù)生產，生產效率較高，而且適于自動送料，故應用很廣泛，若采用該方案，制件的精度能達到設計要求，并且生產量也可滿足要求。三、工序步驟：由于選定級進模方案，故應確定工序步驟。根據(jù)制件結構，其壓痕部位與切舌部分距離較近，可能會影響刀具位置，故工序分開。其工序步驟為沖工藝孔、壓痕、切舌、落上料、落下料、彎曲、落連接帶間料。第二節(jié) 設計工藝計算一、彎曲件展開長度的計算該制件的工序是倒數(shù)第二步進行彎曲，故需要先確定彎曲前的半成品的形狀以及尺寸，根據(jù)它來確定毛坯尺寸。14圖 3-1 三維制件圖圖 3-2 制件三視圖彎曲角度為 90°，三處圓角半徑均 r/t=1,按中性層計算毛坯尺寸。二、毛坯尺寸的計算應用 cad 面積，周長計算功能知 S=2336.8 m??2第三節(jié) 排樣的設計與計算一、 工序的安排根據(jù)制件結構，其壓痕部位與切舌部分距離較近，可能會影響刀具位置，故工序分開。其工序步驟為沖工藝孔、壓痕、切舌、落上料、落下料、彎曲、落連接帶間料。根據(jù)工序步驟提出以下排樣方案。（一）方案提出：方案一：見圖 3-3圖 3-3 排樣圖一15方案二：見圖 3-4圖 3-4 排樣圖二（二）分析方案一：采用側刃定距，雙邊側刃值取 1.5mm。步距為 21.36mm 選取長1500mm 寬 900mm 的板料。方案二：采用側刃定距，雙邊側刃值取 1.5mm。步距為 21.36mm 選取長1500mm 寬 900mm 的板料。（三）材料利用率的計算%10??BLnA中?（3-1） n — 板料上的沖壓件總數(shù)目A1— 一個沖壓件的實際面積（ mm 2）B — 板料（帶料、條料）寬度 （mm）L — 板料（帶料、條料）長度 （mm）方案一： %70.2915036.842????方案二： 1應方案一利用率高，所以選定方案一。16第四章 模具結構的確定一、電腦后箱擋片沖壓模具結構形式的確定：（一）操作方式的選擇: 手工自動送料；（二）定位方式的選定：制件在模具中的定位主要考慮送料方式、定位基準、操作安全等因素。根據(jù)電腦后箱擋片的結構特點，故條料橫向定位裝置采用雙側導料板，縱向導料方式采用側刃與側刃擋塊。二、模架簡圖：圖 4-1 模架簡圖17第五章 模具壓力的計算及壓力中心的確定第一節(jié) 模具工作壓力的計算一、級進模沖裁力的計算查表得，Q235 的屈服強度 =235 MPa，抗拉強度 =375-460Mpa s?b?平刃口沖裁模的沖裁力公式,計算如下：（5-bkLtF??1）F — 沖裁力 N；L — 沖裁的周長（mm） ；t — 材料的厚度（mm） ；— 材料的抗剪強度（Mpa） ；b?k — 安全系數(shù)，一般取 1.3。（一）第一工序沖導正孔和沖側刃：圖 5-1 第一工序 NF4.13508.)136.28(1 ??????（二）第二工序脹形：18圖 5-2 脹形工序（三）第三工序切舌：圖 5-3 切舌工序NF3085.)43(????（四）第四工序落料：圖 5-4 落料工序NF8.32508. )79.582*9.7241.*524.3*1.*61(4?? ????（五）第五工序落料：19圖 5-5 落料工序 NF 30858.)4.21.*0634.51*.3 2*45910*4.329.6.27728( ???? ????（六）第六工序彎曲：圖 5-6 彎曲工序F6=(0.7×1.2×19.56×0.8×0.8×450)/1.6=2957.47N（七）第七工序落料：圖 5-7 落料工序20NF8.43612508.)17.2( ????二、卸料力及推件力的計算：板料經過沖壓后，由于彈性變形和彎曲彈性恢復的影響，使從板料上分離下來梗塞在凹模型腔口內，余下部分則緊貼在凸模上。為保證沖壓過程能連續(xù)、順利地進行，必須將它們從凸?；虬寄Ｉ先〕?。從凸模上將工件或者廢料取下所需的力稱為卸料力，從凹模內將工件或者廢料順著沖壓的方向推出的力稱為推件力，從凹模內將工件逆著沖壓方向頂出的力稱為頂件力。本制件沖壓為下出料，沒有頂件力。（一）卸料力（5-1）FKX?沖裁力(N)；— 卸料力系數(shù)，由表 5-1 得，取 =0.05。X XK表 5-1 卸料力、推件力系數(shù)料厚 mt/ XTK鋼 5.2~0?05.~4. 05.KNFX961257.40.???（二）推件力（5-2） nKTKT — 推件力系數(shù)，由表 4-4 可得， =0.055；Tn — 同時梗塞在凹模內的工件（或者廢料）數(shù)（n=h/t） ；h — 凹模洞口的直臂高度（mm） ；t — 材料厚度（mm） ；；48.0/5?。KNFT 65.27.1?（三）壓力機公稱壓力公稱壓力：Fz=F+Fx+Ft=（1+0.05+0.275） （F1+F2+…+F7）=1.325×（13434.4+3080+32328.8+30338+2957.47+43612.8）=166620.70N所以，壓力機參數(shù)為 25.第二節(jié) 模具壓力中心的計算21一、壓力中心的確定“沖模的壓力中心，即沖壓力合力作用點。其大小與沖壓力的大小有關，與刃口輪廓尺寸有關。在設計沖模的時候，必須使沖模的壓力中心和壓力機滑塊的軸線重合，否則會使沖模在工作中產生偏心負荷彎矩，模具發(fā)生歪斜，導向機構產生不均勻磨損，致使得沖模間隙不均勻，刃口迅速變鈍，直接影響模具的壽命以及沖壓件的質量。 ”沖壓工序包含沖壓、彎曲等工序的模具，其壓力中心求法如下：1、求各個沖壓凸模的沖壓力；2、選定平面直角坐標系，求各個沖壓凸模的壓力中心。依據(jù)理論力學，對于平行力系的情況，合力對某軸之力矩等于各分力對同軸力矩之和。壓力中心坐標如下式（5-10） ， （5-11）：（5-3） noLLxxx??? ???21（5-4） no yyy?? ??213、求沖壓以外其他各個凸模的沖壓力，這些凸模的壓力中心一般情況下可憑視察法決定；4、設整副模具每個工位凸模的沖壓力分別為 F1、 F2、…… Fn,其相對應的壓力中心坐標分別為（x 1， ,y1， ）,（x 2， ,y2， ）,……（x n， ,yn， ）,則整副模具的壓力中心坐標（X,Y）可按下式（5-12） （5-13）計算：（5-nFFX??? ???215） （5-nyyY?? ??216）二、 計算各工位壓力中心：22圖 5-2 壓力中心坐標圖把所有沖裁范圍做成一個面域，應用 cad 自帶的功能直接求去其壓力中心，避免了繁瑣的計算過程。結果為： mLLxxxno 43.9021???? ???myo7.03所以總的壓力中心為（90.43,103.72） 。23第六章 凸、凹模工作部分尺寸計算第一節(jié) 凸凹模刃口尺寸計算一、凸凹模刃口尺寸計算：（一） 落料時以凹模為設計基準來配做凸模；沖孔時以凸模為基準來配做凹模；（二） 設計凸、凹模時需考慮磨損的規(guī)律：凹模磨損后會使得落料件尺寸變大，凹模尺寸取最小極限尺寸；凸模磨損后會使沖孔件尺寸變小，凸模尺寸取最大極限尺寸；（三） 不論落料或者沖孔，沖壓間隙一般情況下選用最小合理間隙值；（四） 工件尺寸公差與沖壓刃口尺寸的制造偏差原則上應按“入體原則”標注為單向公差。但對于磨損后無變化的尺寸，一般情況下標注雙向偏差。（五） 凸、凹模尺寸計算時應考慮到模具的制造特點，依據(jù)不同的制造方法選用各自的計算方法。二、凸、凹模刃口加工方法、計算公式及各參數(shù)的確定：凸凹模的加工方法采用配合加工的方法。沖孔時，以凸模為設計基準，查表得，材料厚度為 0.8mm,Zmin=0.048,Zmax=0.060。具體的計算公式如下：磨損后，變小的尺寸： 04min)(????xA（6-1） 磨損后，變大的尺寸： （6-40max)(?B2）磨損后，不變的尺寸： 8???中C（6-3）式中：A、B、C — 沖孔凸模尺寸x — 系數(shù)，見下表 6-1— 沖壓件制造公差?表 6-1 系數(shù) x 取值243、凸、凹模刃口尺寸計算（一） 第一工序沖導正孔與沖側刃：1、沖導正孔：圖 6-1 沖工藝孔凸模磨損后尺寸變小：0.375-04.15-min82.78)(??????）（ xA2、沖側刃：圖 6-2 沖側刃凸模磨損后尺寸變?。? 0.52-04.21-04min .7.7521.36)( ????????）（xAa 0.25-041-04in 6)(??。）（a（二） 第二工序脹形：25圖 6-3 脹形（三） 第三工序切舌：（四） 第四工序落料：圖 6-5 落料凸模磨損后尺寸變?。? 0.25-04.1-04min 33)( ???????）（xAa凸模磨損后尺寸變大： 0.524040min 1.)2.7521.36()( ????? ??????xBd圖 6-4 切舌260.254040min 18).2()( ?????????xBd 0i .678、磨損后不變的尺寸： .15.7980.125.79?????中 間C033中 間 66中 間 2578921897?????中 間C0.中 間（五） 第五工序落料：圖 6-6 落料凸模磨損后尺寸變?。? 0.25-04.1-04min 7.751)( ????????）（xAa 0.25-04.1-04in2)(??）（a 0.52-04.21-04min .7.7.36)( ????????）（xAa 0.45-04.18-04in 3.51)(??）（a0.25-04.1-04min 92.8)( ????????）（xAa27凸模磨損后尺寸變大： 0.34040min 7)1259()( ???????????xBd .0i 593.4040min )3()( ????xd磨損后不變的尺寸： .18756.8.15.6????中 間C0492049?中 間 中 間（六） 第六工序彎曲：圖 6-7 彎曲（七） 第七工序落料：圖 6-8 落料凸模磨損后尺寸變?。? 0.25-04.1-04min 82.78)( 。）（ ????????xAa 0.75-04.3-04in.5)(??）（a28第二節(jié) 成形工序凸、凹模工作部分尺寸計算一、彎曲回彈的計算：圖 6-9 彎曲回彈的計算1、凸模圓角半徑：彎曲件的圓角半徑 r/t=1,當（5～8） r/t=1 rmin/t=1/0.6=1.67 時，凸模圓角半徑等于彎曲件彎曲半徑，即 r 凸=r=0.82、凹模圓角半徑：當板料厚度在 0.5 至 2 之間時，凹模圓角半徑 r 凹=（3～6）t=2.4mm3、凸、凹模的間隙：彎曲 U 形工件時，凸、凹模之間必須選擇合適的間隙。凸、凹模之間的間隙值對彎曲件的質量以及彎曲力有很大影響。間隙值太小，彎曲力增大，此時零件直邊的料厚變薄和出現(xiàn)劃痕，降低凹模的使用壽命。間隙值太大，則彎曲件回彈增加，降低制件的制造精度。 29第 7 章 模具中主要零件的設計依據(jù)零件在模具中的功用及特點可以把零件分成兩大類：工藝零件和結構零件。 “工藝零件直接參與工藝過程并和毛坯直接發(fā)生作用，包括：定位零件、工作零件、壓料、卸料以及出件零件。結構零件不直接參與工藝過程，也不和毛坯直接發(fā)生作用，只對模具完成工藝過程起到保證作用或對模具的功能起到完善的作用，包括：緊固零件、固定零件、導向零件及其它零件。 ”第一節(jié) 工藝零件的設計一、工作零件：（一） 凸模：1. 凸模結構：凸模的結構形式有許多，沖壓中小型零件時，一般都選用按整體式設計、制造的凸模。凸模的固定方法有臺肩固定，銷釘、螺釘、鉚接固定，黏結劑固定等。其中臺肩可有效防止卸料力將凸模拉出。凸模結構如圖 7-1 所示。 2. 凸模的設計與計算：凸模的長度應由模具結構尺寸確定，這里應考慮：凸模固定板的厚度 h1,卸料板的厚度 h2,導料版的厚度 h3,凸模進入凹模的深度h4(0.5～2mm)，以及凸模修磨量和凸模固定與板卸料板之間的安全距離 h(一般取 10～20mm)，即：mhhL6.8920.82536431???實際橡膠厚度為 60mm,壓縮 15mm,所以m.93. 凸模強度校核：見第八章（2）凹模：1. 凹?？卓诘慕Y構形式：凹模型孔側壁的形式有兩種：一種為與凹模面垂直的直刃壁，另一種為與凹模面稍傾斜的斜刃壁。直刃壁型孔的特點為刃口強度較高,修磨后刃口尺寸不變，制造較方便，在這里本設計采用直刃壁，如圖 7-3 所示。圖 7-1 凸模結構形式圖 7-2 凸模長度示意圖302. 凹模外形結構及其固定形式：由于沖壓件的形狀和尺寸較復雜，所以使用外形為矩形的凹模板，在其上面開設所需的凹模洞口，用銷釘和螺釘直接固定在模板上。凹模鑲塊采用臺肩固定，與凹模板的配合為 H7/m6。3. 確定凹模外形尺寸：（1）凹模壁厚：查表得，沖件料寬大于(90～120)mm,料厚 0.8mm,凹模壁厚為 40～52mm，取 c=50mm（2）凹模厚度：最大沖壓力為 115.52KN，由圖得 H=28mm（3）刃壁高度：垂直于凹模平面的刃壁，當沖壓件料厚 t 3mm 時，h=3mm?綜合以上各參數(shù)，查表 GB/T2851.1-90,選取凹模周界 L×B=250mm×250mm。二、定位零件：定位零件是用來確定條料或者毛坯在模具中送進時有準確的位置，以此保證生產出合格的制件。（一）條料橫向定位裝置：采用分體式導料板作橫向定位裝置，為使條料順利通過，兩導料板之間距離應為條料最大寬度與一個間隙值之和。如圖 7-5 所示。(二)條料縱向定位裝置：1、采用長方形側刃和側刃擋塊，沖壓刃口為長方形。即使在角部留下毛刺，對定距及導料也無影響，如圖 7-6 所示。圖 7-4 凹模板外形圖 7-5 分體式導料板圖 7-3 凹?？卓诮Y構形式