窗戶鎖扣的沖孔彎曲復(fù)合模模具設(shè)計(jì)-沖壓模具含14張CAD圖

窗戶鎖扣的沖孔彎曲復(fù)合模模具設(shè)計(jì)-沖壓模具含14張CAD圖,窗戶,沖孔,彎曲,曲折,復(fù)合,模具設(shè)計(jì),沖壓,模具,14,cad 題目：窗戶鎖扣沖孔彎曲復(fù)合模模具設(shè)計(jì) 一、前言 1．課題研究的意義，國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 1.1課題研究意義 縱觀世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，模具工業(yè)在經(jīng)濟(jì)繁榮和經(jīng)濟(jì)蕭條時(shí)代都不可或缺。經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快時(shí)，產(chǎn)品暢銷，自然要求模具能跟上，而經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯緩期，產(chǎn)品不暢銷，企業(yè)必然想法設(shè)法開發(fā)新產(chǎn)品，這同樣會(huì)給模具帶來強(qiáng)勁需求。 因此，國內(nèi)外行家都稱現(xiàn)代模具工業(yè)是不衰的工業(yè)。 目前，世界模具時(shí)常仍供不應(yīng)求。近幾年，世界模具市場(chǎng)總量一直為600-650億美元左右，其中美國、日本、法國、瑞士等國一年出口模具約占本國模具總產(chǎn)量的1/3?？梢娧芯亢桶l(fā)展模具技術(shù)，提高模具技術(shù)水平，對(duì)于促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著特別重要的意義。模具在日本被譽(yù)為“進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力”，在德國則冠之為“金屬加工業(yè)中的帝王”，在羅馬尼亞視為“磁力工業(yè)”。可以斷言，隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中將發(fā)揮越來越重要的作用。 伴隨著中共十九大的召開，“提高自主創(chuàng)新能力”被提升到了國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展更高的戰(zhàn)略高度。國家、社會(huì)和企業(yè)都已經(jīng)充分認(rèn)識(shí)到，中國制造業(yè)未來的發(fā)展必須依靠自主創(chuàng)新，走創(chuàng)業(yè)之路。 近幾年，中國模具產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值保持持續(xù)增長。 雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重還比較低，CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高，許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用還不夠廣泛等等。因此我們不僅要好好的加強(qiáng)模具技能的訓(xùn)練，以達(dá)到熟能生巧的本領(lǐng)，而且更重要的是必須學(xué)習(xí)系統(tǒng)的沖壓知識(shí)，和沖壓與熱處理過程，使每個(gè)模具工作者都能系統(tǒng)有效的學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，以期促進(jìn)沖壓工藝的推廣應(yīng)用。 利用模具成型零件，是一種少切削、無切削、多工序重合的生產(chǎn)方法。采用模具成型的工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的切削加工工藝，可以提高生產(chǎn)效率、保證零件質(zhì)量、節(jié)約材料、降低生產(chǎn)成本，從而取得很高的經(jīng)濟(jì)效益。因此，模具在現(xiàn)代工業(yè)的主要部門，如機(jī)械、電子、輕工、交通和國防工業(yè)中得到了極其廣泛的應(yīng)用。近些年，中國模具產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值保持持續(xù)增長。 雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重還比較低，CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高，許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用還不夠廣泛等等。因此我們不僅要好好的加強(qiáng)模具技能的訓(xùn)練，以達(dá)到熟能生巧的本領(lǐng)，而且更重要的是必須學(xué)習(xí)系統(tǒng)的沖壓知識(shí)，和沖壓與熱處理過程，使每個(gè)模具工作者都能系統(tǒng)有效的學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，以期促進(jìn)沖壓工藝的推廣應(yīng)用。 窗戶鎖扣是日常生活遇見的最平常的生活用品，研究設(shè)計(jì)窗戶鎖扣的沖壓模具的制造流程關(guān)系到平常百姓的日常生產(chǎn)生活，所以此次模具設(shè)計(jì)具有十分重要現(xiàn)實(shí)意義。 沖壓成型大致方式可分為1、注射成型2、壓縮成型3、擠塑成型4、壓注成型5、中空成型。通過此次課題研究可加深我對(duì)模具制造行業(yè)的理解，也可以加深我對(duì)中國制造行業(yè)的理解，特別是沖壓模具設(shè)計(jì)領(lǐng)域。課題研究一方面可以使我全面梳理大學(xué)四年所學(xué)專業(yè)課知識(shí)，另一方面也更加為我明年畢業(yè)打下基礎(chǔ)，更好的與社會(huì)接軌，使我更好地融入社會(huì)，走進(jìn)職業(yè)工作。 1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 所謂模具，就是在工業(yè)生產(chǎn)上用以注塑、吹塑、擠出、壓鑄或鍛壓成型、冶煉、沖壓、拉伸等方法得到所需產(chǎn)品的各種模子和工具。簡而言之，模具是用來成型物品的工具，這種工具有各種零件構(gòu)成，不同的模具由不同的零件構(gòu)成。它主要通過所成型材料物理狀態(tài)的改變來實(shí)現(xiàn)物品外形的加工。 據(jù)我國考古發(fā)現(xiàn)，早在2000多年前，我國已有模具被用于制造銅器，證明了中國古代沖壓成型和沖壓模具方面的成就在世界領(lǐng)先。1953年，長春第一汽車制造廠在中國首次建立了沖模車間，該廠于1958年開始制造汽車覆蓋件模具。我國于20世紀(jì)60年代開始生產(chǎn)精沖模具。在走過了溫長的發(fā)展道路之后，目前我國已形成了300多億元。 我國沖壓模具無論在數(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，但與國發(fā)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、長壽命的高檔模具每年仍大量進(jìn)口，特別是中高檔轎車的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進(jìn)口。一些低檔次的簡單沖模，已趨供過于求，市場(chǎng)競爭激烈。一是進(jìn)口模具大部分是技術(shù)含量高的大型精密模具,而出口模具大部分是技術(shù)含量較低中的中低檔模具,因此技術(shù)含量高的中高檔模具市場(chǎng)滿足率低于沖壓模具總體滿足率,這些模具的發(fā)展已滯后于沖壓件生產(chǎn),而技術(shù)含量低的中低檔模具市場(chǎng)滿足率要高于沖壓模具市場(chǎng)總體滿足率;二是由于我國的模具價(jià)格要比國際市場(chǎng)低格低許多,具有一定的競爭力,因此其在國際市場(chǎng)前景看好。 近兩年來中國的模具制造技術(shù)水平又有了新的提高。從模具產(chǎn)品進(jìn)出口的地域來看，華東地區(qū)的江蘇、浙江、上海、山東均位列中國進(jìn)口和出口模具的十大省市之中。長江三角地區(qū)在模具制造整體水平的數(shù)量和質(zhì)量上均已在國內(nèi)處于行業(yè)重要位置。2009中國國際模具、制造應(yīng)用設(shè)備及相關(guān)工業(yè)展覽會(huì)(dmc2009)在滬舉辦無疑占據(jù)行業(yè)的“地利”之先。 在2009年世界經(jīng)濟(jì)變數(shù)加大，我國制造業(yè)積極應(yīng)對(duì)的形勢(shì)下，國務(wù)院新近通過的《裝備制造業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》中都把提升模具及其制造裝備的技術(shù)水平作為其重點(diǎn)內(nèi)容。由此，在國家重大專項(xiàng)中的關(guān)鍵功能件項(xiàng)目中有關(guān)的模具 項(xiàng)目專利也體現(xiàn)了模具工業(yè)在制造業(yè)中所占的重要地位。作為上游行業(yè)的基礎(chǔ)裝備行業(yè)，積極跟蹤下游行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和市場(chǎng)需求，是模具制造業(yè)努力開拓市場(chǎng)和提升技術(shù)水平的重要方面，關(guān)鍵零部件技術(shù)實(shí)現(xiàn)自主，新能源汽車專用零部件技術(shù)要達(dá)到國際水平，實(shí)施關(guān)鍵零部件產(chǎn)業(yè)化以及獨(dú)立公共檢測(cè)機(jī)構(gòu)和產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的汽車關(guān)鍵零部件技術(shù)中心建設(shè)、汽車發(fā)電機(jī)動(dòng)力模塊生產(chǎn)體系、掌握車身開發(fā)技術(shù)，這些要求一個(gè)重要的方面是汽車模具技術(shù)來都體現(xiàn)；我國已成為全球最大的電子信息產(chǎn)品制造基地，在通信、高性能計(jì)算機(jī)、數(shù)字電視等領(lǐng)域也取得一系列重大技術(shù)突破。 圖1.傳統(tǒng)沖壓模具簡圖 總的來說 .國外模具技術(shù)現(xiàn)狀 ： （1） 廣泛應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù) a) 超越了甩掉圖板、二維繪圖的初級(jí)階段，3D設(shè)計(jì)已達(dá)到了70～80%。 b) PRO/E、UG、CIMATRON等軟件普遍應(yīng)用。 c) 數(shù)控機(jī)床的普遍應(yīng)用，保證了模具零件的加工精度和質(zhì)量。 d) CAE技術(shù)已逐漸成熟（意大利COMAU公司應(yīng)用CAE技術(shù)后，試模時(shí)間減少了50%以上）。 （2） 普遍采用高速切削加工技術(shù) a) 特征：以高切削速度、高進(jìn)給速度、高加工質(zhì)量。b) 加工效率：比傳統(tǒng)的切削工藝要高幾倍，甚至十幾倍。 c) 轉(zhuǎn)速：15000～30000r/min。 d) 效益：大大縮短制模時(shí)間。 （3） 普遍應(yīng)用快速成型技術(shù)與快速制模技術(shù) a) 塑料模具：有專門提供原型制造服務(wù)的機(jī)構(gòu)和公司塑料模具廠家利用快速原型澆制 硅膠模具，用于少量翻制塑料件。 b) 汽車模具：多為鋅基合金快速制模和使用環(huán)氧樹脂制作金屬成型模。 國內(nèi)模具現(xiàn)狀： 我國模具工業(yè)的產(chǎn)值在國際上排名位居第三位，僅次于日本和美國。國內(nèi)的模具生產(chǎn)廠已超過17000家，從業(yè)人員達(dá)50萬。近年來，我國的模具工業(yè)一直以每年13％左右的增長速度快速發(fā)展我國模具行業(yè)在“十五”期間的增長速度達(dá)到13％~15％。 (1). 中國模具產(chǎn)業(yè)的進(jìn)出口 近幾年來，我國每年進(jìn)口模具約占市場(chǎng)總量的20％左右，已超過10億美元，成為世界上最大的模具進(jìn)口國其中塑料與橡膠模具占全部進(jìn)口模具的50％以上，沖壓模具占全部進(jìn)口模具約40％ 中、高檔模具進(jìn)口比例占市場(chǎng)總量的40％以上 (2). 我國模具技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步主要表現(xiàn)在 。研究開發(fā)了模具新鋼種及硬質(zhì)合金、鋼結(jié)硬質(zhì)合金等新材料，并采用了一些新的熱處理工藝，延長了模具的使用壽命。比如沖模廣泛使用合金工具鋼代替碳素工具鋼，提高模具壽命，減少模具熱處理變形。開發(fā)了多工位級(jí)進(jìn)模和硬質(zhì)合金模等新產(chǎn)品，并根據(jù)國內(nèi)生產(chǎn)需要研制了精密塑料注射模。研究開發(fā)了一些模具加工新技術(shù)和新工藝。如三維曲面數(shù)控加工；模具表面拋光、表面皮紋加工及皮紋輥制造技術(shù)；模具鋼的超塑性成型技術(shù)和各種快速成型技術(shù)等。模具加工設(shè)備已得到較大發(fā)展，已廣泛使用精密坐標(biāo)磨床、數(shù)控(CNC)銑床、CNC電火花線切割機(jī)床和高精度電火花成型機(jī)床等。模具零件的精度由數(shù)控機(jī)床保證，解決了以前傳統(tǒng)切削加工生產(chǎn)模具零件，靠鉗工技藝保證質(zhì)量，質(zhì)量難保證的問題。模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造(模具CAD/CAM/CAE)已在國內(nèi)得到了廣泛的開發(fā)應(yīng)用。三維造型軟件和仿真軟件的廣泛應(yīng)用，不僅能自動(dòng)編程，還能進(jìn)行干涉檢查，保證設(shè)計(jì)和工藝的合理性。 中國模具工業(yè)存在的問題： 精密加工設(shè)備還很少大型、精密、復(fù)雜和長壽命模具的產(chǎn)需矛盾十分突出許多先進(jìn)的技術(shù)如CAD／CAE／CAM技術(shù)的普及率還不高。 1.3發(fā)展趨勢(shì) 隨著科技的發(fā)展現(xiàn)在的辦公自動(dòng)化設(shè)備已經(jīng)不能滿足于企業(yè)和社會(huì)發(fā)展的目前電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電、通訊和軍工等產(chǎn)品中，60％－80％的零部件，都要依靠模具成型。用模具成型的制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜性、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所無法比擬。模具在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和開發(fā)能力。中國模具行業(yè)日趨大型化，而且精度也越來越高，模具精度直 圖2.可持續(xù)發(fā)展循環(huán) 圖3.沖壓模具可持續(xù)發(fā)展的創(chuàng)新體系 接決定企業(yè)競爭力。中國模具行業(yè)要進(jìn)一步發(fā)展多功能復(fù)合模具，一套多功能模具除了沖壓成型零件外，還擔(dān)負(fù)疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù)。隨著模具標(biāo)準(zhǔn)化工作的普及和模具標(biāo)準(zhǔn)件的廣泛應(yīng)用，中國模具行業(yè)的制造周期越來越短，在國際上的競爭力也越來越明顯。使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，而且能提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本。同時(shí)，快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊。由于人們要求模具的生產(chǎn)周期越短越好，因此開發(fā)快速經(jīng)濟(jì)模具越來越引起人們的重視。另外采用計(jì)算機(jī)控制和機(jī)械手操作的快速換模裝置、快速試模裝置技術(shù)也會(huì)得到發(fā)展和提高。隨著熱流道技術(shù)的日漸推廣應(yīng)用，熱流道模具在塑料模具中的比重將逐步提高。采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)約制件的原材料，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用在國外發(fā)展很快，已十分普遍。隨著塑料成型工藝的不斷改進(jìn)與發(fā)展，氣輔模具及適應(yīng)高壓注射成型工藝的模具將隨之發(fā)展。模具行業(yè)中壓鑄模的比例將不斷提高。隨著車輛和電機(jī)等產(chǎn)品向輕量化方向發(fā)展，對(duì)壓鑄模的數(shù)量、壽命和復(fù)雜程度將提出越來越高的要求。隨著以塑料代鋼、以塑代木的發(fā)展和產(chǎn)品零件的精度和復(fù)雜程度的不斷提高，塑料模的比例將不斷提高，其精度和復(fù)雜程度也將隨著相應(yīng)提高。發(fā)展重點(diǎn)的選取應(yīng)根據(jù)市場(chǎng)需求、發(fā)展趨勢(shì)和目前狀況來確定?？砂串a(chǎn)品重點(diǎn)、技術(shù)重點(diǎn)和其他重點(diǎn)分別敘述。 第一要以沖壓模具產(chǎn)品發(fā)展重點(diǎn)。沖壓模具共有7小類，并有一些按其服務(wù)對(duì)象來稱呼的一些種類。目前急需發(fā)展的是汽車覆蓋件模具，多功能、多工位級(jí)進(jìn)模和精沖模。這些模具現(xiàn)在產(chǎn)需矛盾大，發(fā)展前景好。汽車覆蓋件模具中發(fā)展重點(diǎn)是技術(shù)要求高的中高檔轎車大中型覆蓋件模具，尤其是外覆蓋件模具。高強(qiáng)度板和不等厚板的沖壓模具及大型多工位級(jí)進(jìn)模、連續(xù)模今后將會(huì)有較快的發(fā)展。多功能、多工位級(jí)進(jìn)模中發(fā)展重點(diǎn)是高精度、高效率和大型、高壽命的級(jí)進(jìn)模。精沖模中發(fā)展重點(diǎn)是厚板精沖模大型精沖模，并不斷提高其精度。 第二要以沖壓模具技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)。模具技術(shù)未來發(fā)展趨勢(shì)主要是朝信息化、高速化生產(chǎn)與高精度化發(fā)展。因此從設(shè)計(jì)技術(shù)來說，發(fā)展重點(diǎn)在于大力推廣CAD/CAE/CAM技術(shù)的應(yīng)用，并持續(xù)提高效率，特別是板材成型過程的計(jì)算機(jī)模擬分析技術(shù)。模具CAD、CAM技術(shù)應(yīng)向宜人化、集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，并提高模具CAD、CAM系統(tǒng)專用化程度。為了提高CAD、CAE、CAM技術(shù)的應(yīng)用水平，建立完整的模具資料庫及開發(fā)專家系統(tǒng)和提高軟件的實(shí)用性十分重要。從加工技術(shù)來說，發(fā)展重點(diǎn)在于高速加工和高精度加工。高速加工目前主要是發(fā)展高速銑削、高速拋和高速電加工及快速制模技術(shù)。高精度加工目前主要是發(fā)展模具零件精度1μm以下和表面粗糙度Ra≦0.1μm的各種精密加工。提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度，搞好模具標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)供應(yīng)也是沖壓模具技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)之一。 由于歷史和體制上的原因，我國模具專業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化水平一直很低，其中沖壓模具的專業(yè)化比塑料模和壓鑄模更低。這在一定程度上妨礙了沖壓模具的發(fā)展，根據(jù)國內(nèi)外模具專業(yè)化情況來看，專業(yè)化可以有多層意思：第一模具生產(chǎn)獨(dú)立于其它產(chǎn)品生產(chǎn)，專業(yè)生產(chǎn)模具外供；第二按模具種類劃分，專門從事某一類模具（如沖壓模具）生產(chǎn)；第三在某一類模具中，按其服務(wù)對(duì)象或模具工藝及尺寸大小，選取該類模具中的某種模具（例如汽車覆蓋件模具、多工位級(jí)進(jìn)模具、精沖模具等等）進(jìn)行專業(yè)化生產(chǎn)；第四專業(yè)生產(chǎn)模具中的某一些零件（如模架、沖頭、彈性元件等）供給模具生產(chǎn)企業(yè)；第五按工序開展專業(yè)化協(xié)作。例如目前社會(huì)上專門從事模具設(shè)計(jì)的公司、專門進(jìn)行型腔加工或電加工協(xié)作的企業(yè)、專門接受測(cè)量或熱處理委托業(yè)務(wù)的企業(yè)專業(yè)從事拋光業(yè)務(wù)的企業(yè)等等，這種多層次的專業(yè)化促進(jìn)了模具行業(yè)的發(fā)展。但專業(yè)化的路途仍舊遙遠(yuǎn)，必須加快進(jìn)程才能適應(yīng)形勢(shì)。 2．課題的研究目標(biāo)、內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問題 2.1課題的研究目標(biāo) 考慮到該零件包括落料、沖孔兩個(gè)基本工序，可以采用以下三種工藝方案： ①先落料，再?zèng)_孔，采用單工序模生產(chǎn)。 ②落料—沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。 ③沖孔—落料連續(xù)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 方案①模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序、兩套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率較低，難以滿足零件大批量生產(chǎn)的需求。由于零件結(jié)構(gòu)簡單，為提高生產(chǎn)效率，主要應(yīng)采用復(fù)合沖裁和級(jí)進(jìn)沖裁方式。為更好地保證尺寸精度，最后確定用復(fù)合沖裁的方式進(jìn)行生產(chǎn)。 目標(biāo)： （1）模具結(jié)構(gòu)方案構(gòu)思、比較、分析； （2）關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部件設(shè)計(jì)、計(jì)算； （3）cad圖繪制以及pro-e三維模型繪制； （4）避免工件出現(xiàn)缺陷應(yīng)采用的措施分析； （5）結(jié)論。 2.2課題的研究內(nèi)容 內(nèi)容： （1）．調(diào)查研究、查閱文獻(xiàn)和搜集資料。 （2）．閱讀和翻譯與課題內(nèi)容有關(guān)的外文資料（外文翻譯不能少于2萬印刷字符，約合5000漢字）。 （3）．撰寫文獻(xiàn)綜述，確定設(shè)計(jì)方案。 （4）．工藝計(jì)算；結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算；材料的選擇；關(guān)鍵部件尺寸計(jì)算等。 （5）．撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。 （6）．繪制圖紙（總裝配圖、部件圖、零件圖）。 2.3擬解決的關(guān)鍵問題 考慮到復(fù)合模模具有以下缺陷①模具零件多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝配制造困難，成本高。但形狀復(fù)雜的零件其模具制造難度比連續(xù)模低。②由于受到凸凹模最小壁厚的限制，對(duì)于一些內(nèi)孔與外緣之間及孔間距離較小的零件，不宜采用復(fù)合模。③生產(chǎn)率比連續(xù)模低，工作沒有連續(xù)模安全，零件出件沒有連續(xù)模方便。解決的關(guān)鍵問題主要有盡量簡化結(jié)構(gòu)復(fù)雜度，減少零件數(shù)目，降低成本，提高生產(chǎn)率。同時(shí)防范注意模具設(shè)計(jì)加工過程中出現(xiàn)的常見問題如：跳屑，尺寸超差，翻邊裂紋等。 另外，本人設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足，缺乏全面的知識(shí)，以及資料的查閱存在缺漏，設(shè)計(jì)難免存在問題。 圖4.落料并預(yù)彎 二、研究方案的確定 1. 方案的原理、特點(diǎn)與選擇依據(jù) 沖壓加工是借助于常規(guī)或?qū)Ｓ脹_壓設(shè)備的動(dòng)力，使板料在模具里直接受到變形力并進(jìn)行變形，從而獲得一定形狀,尺寸和性能的產(chǎn)品零件的生產(chǎn)技術(shù)。板料，模具和設(shè)備是沖壓加工的三要素。按沖壓加工溫度分為熱沖壓和冷沖壓。前者適合變形抗力高，塑性較差的板料加工；后者則在室溫下進(jìn)行，是薄板常用的沖壓方法。它是金屬塑性加工（或壓力加工）的主要方法之一，也隸屬于材料成型工程技術(shù)。 完成沖壓工序需要沖壓模模具，基本沖壓模模具有單工序模，復(fù)合模以及級(jí)進(jìn)模。 復(fù)合模是指壓力機(jī)在一次行程中，完成落料、沖孔等多個(gè)工序的一種模具結(jié)構(gòu)。如圖5所示。復(fù)合模主要特點(diǎn)有：1、工件同軸度較好，表面平直，尺寸精度較高； 2、生產(chǎn)效率高，且不受條料外形尺寸的精度限制，有時(shí)廢角料也可用以再生產(chǎn)。由于復(fù)合模本身所具有的一些優(yōu)點(diǎn)較明顯，故模具企業(yè)在條件允許的情況下，一般傾向于選擇復(fù)合模結(jié)構(gòu)。缺點(diǎn)：模具零部件加工制造比較困難，成本較高，并且凸凹模容易受到最小壁厚的限制，而使得一些內(nèi)孔間距、內(nèi)孔與邊緣間距較小的下件不宜采用。 圖5.沖壓復(fù)合模 級(jí)進(jìn)模是指由多個(gè)工位組成，各工位按順序關(guān)聯(lián)完成不同的加工，在壓力機(jī)的一次行程中完成一系列的不同的沖壓加工。一次行程完成以后，由沖床送料機(jī)按照一個(gè)固定的步距將材料向前移動(dòng)，這樣在一副模具上就可以完成多個(gè)工序，一般有沖孔，落料，折彎，切邊，拉伸等等。級(jí)進(jìn)模主要特點(diǎn)有：（1）級(jí)進(jìn)模是多任務(wù)序沖模,在一副模具內(nèi),可以包括沖裁,彎曲成型和拉伸等多種多道工序,具有很高的生產(chǎn)率；（2）級(jí)進(jìn)模操作安全；（3）易于自動(dòng)化；（4）可以采用高速?zèng)_床生產(chǎn)；（5）可以減少?zèng)_床,場(chǎng)地面積,減少半成品的運(yùn)輸和倉庫占用。 單工序模是指只有一個(gè)工位，只完成一道工序的沖模，它可分為沖裁模、彎曲模、拉伸模、翻孔模和整形模。單工序模的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：（1）凸模以裝在彈壓導(dǎo)板中的導(dǎo)板鑲塊導(dǎo)向，彈壓導(dǎo)板以導(dǎo)柱導(dǎo)向，導(dǎo)向準(zhǔn)確，保證凸模與凹模的正確配合，并且加強(qiáng)了凸模縱向穩(wěn)定性，避免小凸模產(chǎn)生縱彎曲。（2）凸模與固定板為間隙配合，凸和更換較方便。（3）彈壓導(dǎo)板用卸料螺釘與上模連接，加上凸模與固定板是間隙配合，因此能消除壓力機(jī)導(dǎo)向誤差對(duì)模具的影響，對(duì)延長模具壽命有利。（4）沖裁排樣采用直對(duì)排，一次沖裁獲得兩個(gè)零件，兩件的落料工位離開一定距離，以增強(qiáng)凹模強(qiáng)度，也便于加工和裝配。本課題是窗戶鎖扣沖孔彎曲的模具設(shè)計(jì)，由于被加工零件體積小，重量輕，生產(chǎn)率較高，需要大批量生產(chǎn)等。初步選擇沖壓工藝加工。又因?yàn)榇舜渭庸み^程中設(shè)計(jì)沖孔與彎曲兩個(gè)工序，綜合考慮選擇復(fù)合模模具生產(chǎn)加工。既符合題目要求又可簡化加工過程，節(jié)約材料，節(jié)省成本。 圖6.單工序級(jí)進(jìn)模 （4）. 壓力機(jī)的選擇 （3）. 沖裁力計(jì)算 （2）. 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 （1）. 工件的工藝分析及方案確定 2．設(shè)計(jì)步驟 （5）. 凸、凹模尺寸計(jì)算 （7）. 模具結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì) （8）. 模具的裝配 （6）. 模架的選擇 （11）.完成整套模具的三維立體圖和二維工程圖的繪制 （10）.沖模的安裝 （9）. 沖模工作零件機(jī)械加工工藝過程 （1）. 工件的工藝分析及方案確定，由已知加工條件，加工要求并且結(jié)合實(shí)際情況，進(jìn)行工藝分析并選定最終模具方案。 （2）. 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算，沖裁件在條料上的布置方法稱為排樣。排樣設(shè)計(jì)包括選擇排樣方法、確定搭邊值、計(jì)算條料寬度和送料步距，計(jì)算材料利用率，畫排樣圖。 （3）. 沖裁力計(jì)算，主要計(jì)算落料力，卸料力，沖孔力，推件力以及沖床的總壓力。 （4）. 壓力機(jī)的選擇，沖壓設(shè)備的選擇主要是根據(jù)沖壓工藝性質(zhì)、生產(chǎn)批量大小、沖壓件的幾何形狀、尺寸及精度要求等因素來確定的。沖壓生產(chǎn)中常用的沖壓設(shè)備種類很多，選擇沖壓設(shè)備時(shí)主要考慮下述因素：沖壓設(shè)備的類型和工作方式是否適用于應(yīng)完成的工序；是否符合安全生產(chǎn)和環(huán)保的要求；沖壓設(shè)備的壓力和功率是否滿足應(yīng)完成工序的需要；沖壓設(shè)備的裝模高度、工作臺(tái)面尺寸、行程等是否適合應(yīng)完成工序所用的模具；沖壓設(shè)備的行程次數(shù)是否滿足生產(chǎn)率的要求等。 （5）. 凸、凹模尺寸計(jì)算，主要包括刃口尺寸，外形結(jié)構(gòu)與輪廓尺寸的計(jì)算。 （6）. 模架的選擇，由以上計(jì)算尺寸特別是根據(jù)凹模周界尺寸可查表選取合適模架。 （7）. 模具結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)，確定沖壓工藝方案后，應(yīng)通過分析比較，選擇合理的模具結(jié)構(gòu)型式，其中主要設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)型式，定位裝置，推件裝置，卸料裝置，導(dǎo)向裝置。 （8）. 模具的裝配，通過以上的設(shè)計(jì)，可畫出模具裝配圖。 （9）. 沖模工作零件機(jī)械加工工藝過程，加工工藝分為凸模加工工藝和凹模加工工藝，查閱機(jī)械制造工藝手冊(cè)，制定有效工藝過程，可結(jié)合現(xiàn)代加工方法如特種加工，多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工等提高加工精度。 （10）.沖模的安裝，最后結(jié)束部分可結(jié)合實(shí)際情況，說明安裝過程以及安裝注意事項(xiàng)。 （11）.完成整套模具的三維立體圖和二維工程圖的繪制。 三、作者已進(jìn)行的準(zhǔn)備及資料搜集情況 (1)熟悉本學(xué)期所學(xué)Pro-e和之前所學(xué)CAD等軟件為三維模型繪制作準(zhǔn)本。 (2)閱讀相關(guān)書籍，《機(jī)械設(shè)計(jì)》，《模具加工工藝》，《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》。 (3)從知網(wǎng)中下載閱讀相關(guān)文獻(xiàn)期刊和研究資料。 四、階段性工作計(jì)劃與設(shè)計(jì)目標(biāo)與應(yīng)用價(jià)值 階段性工作計(jì)劃 周 次 工 作 內(nèi) 容 檢 查 方 式 1~2 進(jìn)行文獻(xiàn)檢索，選出與課題相關(guān)的文獻(xiàn)，寫出文獻(xiàn)綜述 交文獻(xiàn)綜述 3 進(jìn)行與課題相關(guān)的英文文獻(xiàn)閱讀，并將之翻譯成中文，翻譯>2萬字符 交翻譯 4~5 結(jié)構(gòu)方案構(gòu)思、比較、分析 匯報(bào)所定方案 6~7 進(jìn)行與課題相關(guān)的調(diào)研 交調(diào)研報(bào)告 8~9 設(shè)計(jì)、計(jì)算 匯報(bào)模具主要結(jié)構(gòu)部件結(jié)構(gòu)形式與計(jì)算過程及計(jì)算結(jié)果 10~11 繪圖CAD二維裝配圖及零件圖 交二維裝配圖及零件圖 12~13 繪制Pro-E三維模型 交三維模型圖 14~15 撰寫畢業(yè)論文 匯報(bào)畢業(yè)論文撰寫思路、內(nèi)容 16-17 資料整理、裝訂、總結(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)、準(zhǔn)備答辯 所有資料檢查與答辯 設(shè)計(jì)目標(biāo)與應(yīng)用價(jià)值 窗戶鎖扣零件關(guān)乎日常生活生產(chǎn)，設(shè)計(jì)此類模具無論是我國還是國際上都有非常實(shí)際的使用價(jià)值，通過研究設(shè)計(jì)沖孔彎曲模具設(shè)計(jì)，可以在現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)上做出有效優(yōu)化，對(duì)減少制造成本，縮短加工周期，提高制件的精度，以及顯著提高制件的使用壽命等都有重要貢獻(xiàn)。設(shè)計(jì)出好的模具無論從小方面提高生產(chǎn)量從而提高公司生產(chǎn)利潤還是從大方面提高我國生產(chǎn)總值都有莫大作用。 五、主要參考文獻(xiàn) [1]高錦張.塑性成形工藝與模具設(shè)計(jì)[M]北京 機(jī)械工業(yè)出版社2007.7 第2版 [2]王伯平.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)[M]北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2004.4 第2版 [3]王芳.沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M]北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1998.10 第1版 [4]史鐵梁.模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M]北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2003.8 [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 2003.3 [6]張榮清.模具制造工藝[M] 北京 高等教育出版社,2006.117~174 [7]薛翔.沖壓模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖冊(cè)[M]北京 化學(xué)工業(yè)出版社2005.7 [8]薛翔.沖壓模具設(shè)計(jì)和加工計(jì)算速查手冊(cè)[M]北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2008.1 [9]馬朝興.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)[M]北京 化學(xué)工業(yè)出版社2007.9 第1版 [10]王孝培.沖壓手冊(cè)[M]北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2009.1 第二版 [11]李天佑.沖模圖冊(cè)[M]北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1985.38 六、指導(dǎo)教師審閱意見 簽名 2018 年 3 月 15 日