客車車門墊板落料、沖孔級(jí)進(jìn)模具設(shè)計(jì)【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含proe三維11張CAD圖紙+帶外文翻譯】-cymj12

客車車門墊板落料、沖孔級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含proe三維11張CAD圖紙+帶外文翻譯】-cymj12

客車車門墊板落料、沖孔級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)【含11張CAD圖紙機(jī)proe三維】

摘  要

 該設(shè)計(jì)是對(duì)客車車門墊板零件沖孔、落料的級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)。進(jìn)行零件的形狀、尺寸、精度工藝分析，確定合理的工藝方案，確定工序數(shù)目。確定毛坯尺寸，合理排樣，繪制排樣圖。計(jì)算沖孔力、切斷力、卸料力、推件力、總沖壓力，確定壓力中心。計(jì)算主要結(jié)構(gòu)零件的尺寸。確定凸、凹模結(jié)構(gòu)，并繪制零件圖，設(shè)計(jì)定位零件，壓料、卸料零部件。設(shè)計(jì)固定零件，選擇其他標(biāo)準(zhǔn)件。最后用CAD和pro-e分別畫出二維與三維裝配圖，三維圖并生成爆炸圖。

關(guān)鍵詞：客車車門墊板；落料；沖孔；級(jí)進(jìn)模；

Abstract

This article was the progressive die design of passenger car door plate for punching and blanking. Analyzed Parts of shape, size, and precision process, determined the reasonable process scheme and the number of processes. Determined the size of blank and reasonable layout, drew layout. Calculated punching force, cutting force, stripping force, pushing force, and total punching pressure, determined the center of pressure. Calculated the main structure size of parts. Determined structure of convex and concave die, and drew the drawing of parts, designed positioning parts, pressing parts, unloading parts. Designed Fixed parts, selected other standard parts. Finally, used CAD and Pro-E to draw 2D and 3D assembling drawings, and generated explosive view.

Key words: The passenger door plate; Blanking; Punching; Progressive die;

目  錄

第一章：前言 1

第二章：沖壓制件的工藝設(shè)計(jì) 2

2.1.工藝性分析 2

2.2.沖壓工藝方案的確定 2

第三章：沖壓模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 4

3.模具的結(jié)構(gòu)形式 4

3.1  模具的類型的選擇 4

3.2  卸料裝置 4

3.3  定位裝置 4

3.4  模架類型 4

3.5.排樣圖的設(shè)計(jì)及材料利用率的計(jì)算 5

3.6.模具工作零件刃口尺寸及公差的計(jì)算 5

3.7.切斷凸模尺寸 6

3.8.沖孔凸凹模尺寸 6

3.9.工作壓力的計(jì)算和壓力中心的確定 7

3.9.1 沖裁力的計(jì)算 7

3.9.2 沖裁間隙的計(jì)算 8

3.9.3 壓力中心的計(jì)算 8

3.10.沖壓設(shè)備的選擇與校核 9

第四章：典型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工藝規(guī)程制定 10

4.模具零件的選用設(shè)計(jì)及必要的計(jì)算 10

4.1  工作零件的三維設(shè)計(jì) 10

4.2  定位零件的三維CAD設(shè)計(jì) 11

4.3  卸料件的三維CAD設(shè)計(jì) 11

4.4  輔助結(jié)構(gòu)零件的三維CAD設(shè)計(jì) 12

4.4  主要零部件設(shè)計(jì) 15

4.5.模具零件加工工藝分析及數(shù)控加工編程 22

4.6.模具裝配圖及爆炸圖 24

結(jié)束語(yǔ)： 26

致    辭 27

參考文獻(xiàn) 28

附錄： 28

【詳情如下】【需要咨詢購(gòu)買全套設(shè)計(jì)請(qǐng)加QQ1459919609】

asm0001.stp

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NC序列

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三維preo

沖孔凸模-A3.dwg

沖孔凸模工序卡.dwg

凸模固定板-A3.dwg

凹模-A3.dwg

切斷凸模-A3.dwg

卸料板-A3.dwg

壓力中心.dwg

墊板-A3.dwg

大矩形凸模-A3.dwg

客車車門墊板落料、沖孔級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)說(shuō)明書.docx

排樣.dwg

裝配圖-A0.dwg

調(diào)研報(bào)告最終.docx

零件圖-A3.dwg

附錄： 凹模數(shù)控加工 列 體積快 銑削 ： % 0000 (1) (06/02/172:22) 550030. 0130. 輪廓銑削： % 0000 (1) (06/02/172:47) 5500 精加工 ： % 0000 (C:\設(shè)終稿 \模\(06/17/179:33) 550030. 30. 30. 30. 0130. 30. 30. 摘 要 該論文是對(duì)客車車門墊板零件沖孔、落料的級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)。進(jìn)行零件的形狀、尺寸、精度工藝分析，確定合理的工藝方案，確定工序數(shù)目。確定毛坯尺寸，合理排樣，繪制排樣圖。計(jì)算沖孔力、切斷力、卸料力、推件力、總沖壓力，確定壓力中心。計(jì)算主要結(jié)構(gòu)零件的尺寸。確定凸、凹模結(jié)構(gòu)，并繪制零件圖，設(shè)計(jì)定位零件，壓料、卸料零部件。設(shè)計(jì)固定零件，選擇其他標(biāo)準(zhǔn)件 。最后用 維圖并生成爆炸圖。 關(guān)鍵詞 ： 客車車門墊板；落料；沖孔；級(jí)進(jìn)模； of of of of of of of of AD to D D 目 錄 第一章：前言 .................................................................................................................. 1 第二章：沖壓制件的工藝設(shè)計(jì) ........................................................................................ 2 ........................................................................................................................ 2 ........................................................................................................ 2 第三章：沖壓模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 ............................................................................. 4 .................................................................................................................... 4 模具的類型的選擇 .......................................................................................................... 4 卸料裝置 .......................................................................................................................... 4 定位裝置 .......................................................................................................................... 4 模架類型 .......................................................................................................................... 4 ........................................ 5 ............................................................................ 5 .................................................................................................................... 6 ................................................................................................................ 6 ................................................................................ 7 裁力的計(jì)算 ................................................................................................................ 7 裁間隙的計(jì)算 ............................................................................................................ 8 力中心的計(jì)算 ............................................................................................................ 8 .................................................................................................. 9 第四章：典型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工藝規(guī)程制定 ................................................................ 10 設(shè)計(jì)及必要的計(jì)算 .................................................................................. 10 工作零件的三維設(shè)計(jì) .................................................................................................... 10 定位零件的三維 ............................................................................................ 10 卸料件的三維 計(jì) ................................................................................................ 11 輔助結(jié)構(gòu)零件的三維 .................................................................................... 12 主要零部件設(shè)計(jì) ............................................................................................................ 15 加工編程 ...................................................................... 22 ...................................................................................................... 24 結(jié)束語(yǔ)： ............................................................... 26 致 辭 ........................................................................................................................ 27 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................ 28 附錄 ： ........................................................................................................................... 28大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第一章： 前言 沖壓 是金屬加工行業(yè)重要的組成部分 。 就目前發(fā)展形勢(shì) 來(lái)說(shuō) ，我國(guó)沖壓行業(yè) 前景廣闊 ， 正在努力 從制造強(qiáng)國(guó)向制造大國(guó)發(fā)展，而這一切都離不開沖壓。 沖壓 是指 借助外力的幫助，讓原始材料改變其原有外形的過(guò)程，經(jīng)過(guò)對(duì)外形、尺寸和功能的加工，獲得所需要的各種零部件。 沖壓 行業(yè) 飛速發(fā)展的今天， 很多零部件 的加工制造都需要沖壓作為 基本 生產(chǎn)工序。 包括 汽車 、 客車在內(nèi)的越來(lái)越多的交通工具的零部件都需要沖壓 加工。 歐美等 國(guó)家在工業(yè)制造起步階段，就對(duì)冷 沖壓 模具格外重視，我國(guó)起步稍晚，但正在努力追趕國(guó)際 大國(guó)的 先進(jìn)水平。雖然 和 發(fā)達(dá)國(guó)家仍有差距，還未持平，但基本所差無(wú)多 。 中國(guó) 是制造 大國(guó)，更是制造強(qiáng)國(guó)，在 國(guó)力 發(fā)展的同時(shí)，工業(yè)制造也 不容落后 。 國(guó)力發(fā)展 必須 以工業(yè)發(fā)展 作為 最基本的后盾 ，而工業(yè) 發(fā)展 離不開沖壓行業(yè)。沖壓行業(yè) 是 模具行業(yè)的基本組成部分，越是基本越是離不開 。 要想 富 ，先修路，要想強(qiáng)，就必須先發(fā)展工業(yè) 。 可見 沖壓行業(yè)在工業(yè)發(fā)展所占的重要性。 沖壓制件 結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，最重要的是 配套模具 的設(shè)計(jì)制造，模具設(shè)計(jì)的好壞，直接關(guān)系到?jīng)_壓制 品 品質(zhì)的高低。制造 較高質(zhì)量 的模具是獲得 好 制品的前提，模具精度高，制件的質(zhì)量自然高，反之亦然。 隨著 科技的進(jìn)步，沖壓行業(yè) 可以在數(shù)字化的大背景下 走的 越來(lái)越遠(yuǎn) 。 設(shè)計(jì)者 可以 利用 、 件進(jìn)行 設(shè)計(jì) 仿真模擬，然后再進(jìn)行加工 ，使得設(shè)計(jì) 加工變得簡(jiǎn)單高效。 大數(shù)據(jù)和 云時(shí)代的到來(lái)，使得許多 標(biāo)準(zhǔn)件 可以直接提取 數(shù)據(jù) ，不必反復(fù)查閱數(shù)據(jù)，省去了許多查閱資料的時(shí)間。 近年來(lái)， 高 校 在機(jī)械、模具等相關(guān)專業(yè)所投甚多，在校大學(xué)生可以在校園內(nèi)，輕而易舉的接觸到機(jī)械加工行業(yè)，不必走出校園，許多高校都配備了先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床和加工中心，更有 驗(yàn)室等世界 出名 數(shù)控 加工系統(tǒng)，學(xué)生可以簡(jiǎn)單高效的在校園內(nèi)模擬出數(shù)控加工 過(guò)程 ，然后 在 數(shù)控加工中心將所編寫代碼輸入，進(jìn)行仿真 。 簡(jiǎn)單明了 ， 快捷高效。高 校 在行業(yè)投入的越多，學(xué)生走向社會(huì)時(shí)，會(huì)的就越多，學(xué)有所成， 讓 畢業(yè)大學(xué)生再也不吃紙上談兵，坐井觀天只會(huì)空談了。 沖壓行業(yè) 在現(xiàn)如今飛速發(fā)展的今天，已經(jīng)變得越來(lái)越簡(jiǎn)單，越來(lái)越人性化， 越來(lái)越多的 企業(yè)進(jìn)入沖壓行業(yè)，間接地加快了沖壓行業(yè)的發(fā)展 。 企業(yè) 將 收入投入到 高校 ，進(jìn)行企業(yè)人才培養(yǎng)， 學(xué)生 畢業(yè)后直接進(jìn)入企業(yè)，使得學(xué)校和企業(yè)獲得雙贏。 整合 資源，全面推動(dòng)行業(yè)發(fā)展，使得 沖壓 行業(yè)越發(fā)欣欣向榮，朝氣蓬勃，努力追趕世界大國(guó)腳步，實(shí)現(xiàn)中國(guó)制造和中國(guó)創(chuàng)造的全面發(fā)展。 本文 通過(guò) 敘述 客車車門 墊板級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì) 流程， 來(lái) 映射 沖壓行業(yè)的基本 設(shè)計(jì) 加工制造流程 。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 第 二 章： 沖壓制件的工藝設(shè)計(jì) 對(duì)沖壓件的材料，形狀，公差等級(jí)進(jìn)行分析。如圖 2 圖 2裁件 材料： 厚度： 4 1﹚由圖 1可見，該墊板材料是 普通的碳素鋼，有較好的沖裁性能，通過(guò)一般沖壓均能滿足其尺寸精度要求。 ﹙ 2﹚由圖 1 可見，該墊板外形簡(jiǎn)單，規(guī)則，形狀尺寸除了三處公差 要求不是太高的尺寸外 ,其余全部是自由公差 ﹙ 3﹚沖裁件的經(jīng)濟(jì)公差等級(jí)不高于 ,一般落料公差等級(jí)最好低于 ,沖孔件公差等級(jí)最好低于 ,因此可用于一般精度的沖裁 ,普通沖裁可以達(dá)到要求 不必考慮。 該零件包括落料、沖孔兩個(gè)工序，可用以下三種工藝方案： 方案一：沖孔、落料采用單工序生產(chǎn)，先落料在沖孔。 方案二：沖孔 孔、落料一起完成。 方案三：沖孔 沖孔后落料。 分析方案： 方案一：模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需 要兩套模具，生產(chǎn)效率低，制造成本高。難以滿足該零件的產(chǎn)量要求，所以不宜采用。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 方案二：沖壓件的形位精度和尺寸精度易于保證且生產(chǎn)效率高， 并且工件最小壁厚大于凸凹模許用的最小壁厚，模具強(qiáng)度也滿足要求。沖裁件的內(nèi)孔與邊緣的相對(duì)位置精度較高，但板料的定位精度比方案三低，模具輪廓尺寸較小一點(diǎn)。 方案三：生產(chǎn)效率較高，易于保正工件的平整度和精度，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，通用性較差，僅適合于中小型零件的大批量的生產(chǎn)。 結(jié)論：通過(guò)以上的 3種方案的分析比較，對(duì)該墊板沖裁生產(chǎn)采用方案三為最佳。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 第 三 章 ：沖壓模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 模具的類型的選擇 由沖壓工藝分析可知，采用級(jí)進(jìn)模方式?jīng)_壓，所以模具類型為級(jí)進(jìn)模。 卸料裝置 條料的卸除 因采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)，故采用向下落料出件。 卸料方式 彈性卸料板有敞開的工作空間 ,操作方便 ,生產(chǎn)效率高 ,沖壓前對(duì)毛坯有壓緊作用 ,沖壓后又使沖壓件平穩(wěn)卸料 ,從而制件較為平整 ,而且本模具所需的卸料力不大 ,適合用彈性 卸料。 定位裝置 送料形式 因選用的沖壓設(shè)備為開式 壓力機(jī)且垂直于送料方向的凹模寬度 故采用橫向手動(dòng)送料方式，即由右向左（或由左向右）送料既能滿足生產(chǎn)要求，又可以降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。 定位零件 零件尺寸較大，厚度較薄，形狀較為簡(jiǎn)單規(guī)范，采用定位銷即可。 模架類型 料，導(dǎo)向精度較高；不能左右進(jìn)料 。 向精度高，前后左右都可以進(jìn)料；取放工件不夠方便 。 向精度較高，前后左右都可以進(jìn)料，取放工件方便，導(dǎo)柱阻力不對(duì)稱 。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 向精度較高，前后 左右都可以進(jìn)料；取放工件不夠方便 。 綜上，結(jié)合本沖孔、落料級(jí)進(jìn)模的特點(diǎn)，決定采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。 由于零件材料較薄，尺寸較大，沖裁間隙較小，又是級(jí)進(jìn)模因此采用導(dǎo)向精度較高的后側(cè)導(dǎo)柱模架，考慮零件精度要求不是很高，沖裁間隙較小，因此采用Ⅰ級(jí)模架精度。 設(shè)計(jì)及材料利用率的計(jì)算 具體排樣圖如圖 3由于 采用無(wú)廢排樣方式，材料的利用率近似為 100％，大大提高了材料的利用率。 圖 3樣 排樣方式為：直排、無(wú)廢料排樣法 已給出： B=59 L=375具 工作零件刃口尺寸及公差的計(jì)算 沖裁件的尺寸精度取決于凸、凹模刃口部分的尺寸。沖裁的合理間隙也要靠凸、凹模刃口部分的尺寸來(lái)實(shí)現(xiàn)和保證。正確地確定凸、凹模刃口部分尺寸是相當(dāng)重要的。 確定凸、凹模刃口尺寸及制造公差時(shí)，需考慮下述原則。 1）落料件的尺寸取決于凹模尺寸，沖孔件的尺寸取決于凸模尺寸。因此，設(shè)計(jì)落料模時(shí)，應(yīng)先決定凹模尺寸，用減少凸模尺寸來(lái)保證合理間隙；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，應(yīng)先決定凸模尺寸，用增大凹模尺寸來(lái)保證合理間隙。 2）考慮刃口的磨損對(duì)沖裁件尺寸的影響。凹模刃口磨損后尺寸變大，其刃口的基本尺寸應(yīng)接近或等于沖裁件的最小極限尺寸；凸模刃口磨損后尺寸減小，應(yīng)取取接近或大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 等于沖裁件的最大極限尺寸，這樣，在凸、凹模磨損到一定程度的情況下，扔能沖出合格的零件。 3）考慮沖裁件的精度與模具精度間的關(guān)系。在選擇模具制造公差時(shí)，既要保證沖裁件的精度要求，又要保證有合理的間隙值。一般沖模精度較沖裁件精度高 2 對(duì)于形狀復(fù)雜或厚度較薄的沖裁件，為了保證凸、凹模之間一定的間隙值，必須采用配合加工。用該方法加工凸?；虬寄r(shí)，在圖紙上只需要標(biāo) 注作為基準(zhǔn)件的凹?；驔_孔凸模的尺寸和公差，對(duì)于配制的落料凸模或沖孔凹模只標(biāo)注基本尺寸，并在圖紙上注明要保證的間隙。這種加工方法的特點(diǎn)是模具間隙在配制中保證，因此不需要校核 δ p+δ d≦ 工基準(zhǔn)件時(shí)可以適當(dāng)放寬公差，使加工容易，且尺寸標(biāo)注簡(jiǎn)單。 凸凹模配合加工時(shí)，對(duì)工件的形狀進(jìn)行分析后凹模尺寸全為 ???? 3 式中 凹模刃口尺寸， — 工件基本尺寸， — 工件公差， — 磨損系數(shù)。 為保證沖出合格沖件。沖裁件精度 . 沖裁件精度 沖裁件精度 X 取 于本產(chǎn)品采用 精度，所以 X 取 =數(shù)據(jù)代入公式（ 1） 經(jīng)計(jì)算得 ?0A= 40( ???= ?0A= 375( ???= 凸模尺寸按凹模尺寸配制，其雙面間隙為 凸凹模配合加工時(shí)，對(duì)工件的形狀進(jìn)行分析后凹模尺寸全為 ???? 3 式中 凹模刃口尺寸， — 工件基本尺寸， — 工件公差， — 磨損系數(shù)。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 為保證沖出合格沖件。沖裁件精度 . 沖裁件精度 沖裁件精度 X 取 于本產(chǎn)品采用 精度，所以 X 取 =數(shù)據(jù)代入公式（ 2） 0??B = 20( ???= 0??B = 22( ???= 0??B = 0 25( ??? = 0 0??B = 0 85( ??? = 0 0??B = 0 50( ??? = 0 0??B = 0 65( ??? = 0 凹模尺寸按凸模尺寸配制，其雙面間隙為 計(jì)算和壓力中心的確定 裁力的計(jì)算 沖裁力 ?（ 3 式中： F— 沖裁力； L— 沖裁周邊長(zhǎng)度； t— 材料厚度； ? b— 材料抗剪強(qiáng)度； ? 壓成型工藝與模具設(shè)計(jì)》 ,取 ? b=450）沖孔力計(jì)算 t? b=494× 4× 450=889）切斷力計(jì)算 t? b=375× 4× 450=675）卸料力計(jì)算 1+ (889+675)=）推件力計(jì)算 FT=2× (889+675)=）總壓力計(jì)算 89+675+連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 裁間隙的計(jì)算 沖裁模的 凸凹模刃口部分尺寸之差稱為沖裁間隙，其雙面間隙用 Z 表示，單面間隙為 Z/2，從沖裁過(guò)程分析中可知，它對(duì)沖裁件斷面的質(zhì)量有極大的影響；此外，它還影響模具的壽命、沖裁力、推件力、頂件力和沖裁的尺寸精度，是一個(gè)非常重要的工藝參數(shù)。設(shè)計(jì)模具時(shí)一定要選擇合理的間隙，才能使沖裁件斷面質(zhì)量較好，所需沖裁力較小，模具壽命較長(zhǎng)?？捎靡韵鹿竭M(jìn)行沖裁間隙的計(jì)算 Z/2=(t(1-b/t) （ 3 式中： Z/2— 單面間隙； t— 材料厚度； b— 光亮寬度，即產(chǎn)生裂紋時(shí)凸模擠入的深度； b/t— 產(chǎn)生裂紋時(shí)凸模擠入材料的相對(duì)深度； β — 剪裂紋與垂線的夾角。 查《冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》表 b/t=60%， β =5° 帶入公式（ 4），計(jì)算得到Z/2≈ 力中心的計(jì)算 如圖可知，圖形雖然簡(jiǎn)單，但零件總體不對(duì)稱，所以，按比例畫出沖裁輪廓線﹙兩個(gè)孔、一個(gè)切斷單邊﹚，并建立直角坐標(biāo)系 圖所示，計(jì)算各部分長(zhǎng)度和各部分中心的坐標(biāo)。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 圖 3由公式： ? ? ? ??????? ....../...... 2132110? ? ? ??????? ....../...... 2122110則： 將數(shù)據(jù)帶入公式 ， 故 75× 14× 0× 215+130× × 280+100× 305+25× 330/（ 375+214+20+130+5+100+25） =整為 193， 75× 14× 80× 375+214+280） =8。 選擇與校核 在考慮各因素后，取一定安全系數(shù) 右，所以必須選用 2500公稱壓力機(jī)，則根據(jù)所需要的總壓力初選公稱壓力為 2500閉式壓力機(jī)。（參看《沖壓手冊(cè)》相關(guān)章節(jié)。） 表 3型號(hào) 稱壓力 /500 續(xù)表 3塊行程 /15 壓力行程 /成次數(shù)（次 / 20 最大裝模高度 /90 閉合高度調(diào)節(jié) /00 立柱間距離 /00 工作臺(tái)尺寸 /后： 950 左右： 1000 墊板尺寸 /度 ： 140 孔徑： 200 模柄孔尺寸 /徑： 75 深度： 120 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 第 四 章 ：典型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工藝規(guī)程制定 件的選用設(shè)計(jì)及必要的計(jì)算 工作零件的三維設(shè)計(jì) 工作零件包括沖孔凸模、落料凸模、凹模。首先根據(jù)工件的具體尺寸，繪制出工作零件的草圖，然后根據(jù)設(shè)計(jì)出的大致尺寸進(jìn)行三維 步三維零件圖繪制，圖形繪制完后根據(jù)后續(xù)零件的設(shè)計(jì)可在命令界面上對(duì)已完成的零件進(jìn)行修改，下圖 4料凸模以及凹模三維圖： 圖 4孔凸模 落料凸模 及凹模三維圖 定位零件的三維 計(jì) 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 定位零件的三維 計(jì)，定位零件就是一個(gè)其控制條料送進(jìn)距離和保證送進(jìn)方向的定位銷。是標(biāo)準(zhǔn)件 位銷φ 12，其零件實(shí)體如圖 4 圖 4卸料件的三維 計(jì) 卸料零部件包括彈壓卸料板和卸料橡膠。卸料板具有卸料和壓料的雙重作用。卸料板的設(shè)計(jì)在已經(jīng)設(shè)計(jì)出零件的基礎(chǔ)上得出具體尺寸。下圖 4卸料板的三維實(shí)體圖： 圖 4大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 輔助結(jié)構(gòu)零件的三維 計(jì) 導(dǎo)向零件的三維 計(jì) 首先是導(dǎo)向零件的三維 于生產(chǎn)批量大，要求模具壽命高，工件精度較高的冷沖壓模具，一般采用導(dǎo)柱、導(dǎo)套來(lái)保證上下模的精確導(dǎo)向。它們是標(biāo)準(zhǔn)零件，導(dǎo)柱 套 準(zhǔn)件號(hào)為：導(dǎo)柱 220，導(dǎo)套 75。它們的實(shí)體圖如圖 4示： 圖 4固定零件的三維 計(jì) 接下來(lái)是固定零件的三維 括上下模座三維 維 下模座已有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，分別為 準(zhǔn)件號(hào)為：上模座580× 320× 65、下模座 580× 320× 65。它們的具體結(jié)構(gòu)根據(jù)出料方式和已設(shè)計(jì)出的具體零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)修改。實(shí)體圖如圖 4 圖 4模柄的作用是將模具的上模座固定在壓力機(jī)的滑塊上，按 準(zhǔn)選取，它的實(shí)體圖如圖 4 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 圖 4緊固零件及其他零件三維 計(jì) 最后是緊固及其他零件的三維 釘與銷釘是用于模具零部件進(jìn)行固定于定位的元件。通常兩者選用相同的直徑，按標(biāo)準(zhǔn)選取。螺釘選用內(nèi)六角形為宜，設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)不少于 3個(gè)螺釘，擰入被連接件的深度：鑄鐵為 2d；鋼為 ，標(biāo)準(zhǔn)為： 釘設(shè)計(jì)為 2個(gè)，壓入連接件與被連接件的深度為直徑的 2倍，標(biāo)準(zhǔn)為：接件的銷釘孔應(yīng)同時(shí)鉆、鉸；卸料螺釘標(biāo)準(zhǔn)為 準(zhǔn)為 120。螺紋用修飾命令表示。它們的實(shí)體圖如圖 4 圖 圖 4銷釘三維圖 根據(jù)沖裁模具在沖裁過(guò)程中的功能需要，還需要設(shè)計(jì)出墊板、凸模固定板以及擋鐵。其具體尺寸也是根據(jù)已經(jīng)設(shè)計(jì)出和選好的一些零部件，配合其具體要求設(shè)計(jì)出具體尺寸大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 結(jié)構(gòu)。具體實(shí)體圖如圖 444 圖 圖 4板 圖 4大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 圖 4擋鐵 主要零部件設(shè)計(jì) 凹模的設(shè)計(jì) H=中 k=大孔 s=115故， H=115= 如壓力中心分析圖所示沖裁左側(cè)小孔和切斷工序都在同一凹模上進(jìn)行，所以凹模厚度應(yīng)適當(dāng)增加，取 H=40 凹模板寬度 B=s+（ H=375+100=475（這里 取整數(shù) B=480 凹模板長(zhǎng)度 L=s1+60+55=整 L=120 故凹模尺寸為 48012040 材料選用 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 凹模的固定方法采用螺釘、銷釘直接固定在模座上。零件圖如 圖 4 圖 4模零件圖 凸模的設(shè)計(jì) 1）沖孔凸模： 沖孔凸模的結(jié)構(gòu)圖如 圖 44 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 圖 4模零件圖 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 圖 4模零件圖 凸模結(jié)構(gòu)基本類型采用整體式，凸模的基本結(jié)構(gòu)形式為直通式兩類。 凸模的固定方式采用固定板固定，采用臺(tái)階固定，凸模材料選用 凸模的長(zhǎng)度凸模的尺寸根據(jù)凸模固定板尺寸 料板尺寸 料厚度 安裝橡膠高度 h。所以凸模的尺寸為： L=30+20+4+28=82 2）落料凸模 長(zhǎng)度：有關(guān)計(jì)算基本與沖孔凸模相同，材料也是選用 由于是直接固定在上模座上的，所以要加上墊板的厚度。 如圖 4 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 圖 4斷凸模零件圖 3）凸模的校核： 沖孔力最大且孔的面積又比落料的面積小，故只需要對(duì)最小凸模進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核。 a）強(qiáng)度校核 參照資料《冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》 公式 行計(jì)算的最小刃口承受的壓應(yīng)力σ c=F/S=889× 1000/22× 85=475(小于許用應(yīng)力 [σ c]（普通沖裁，模具鋼的許用應(yīng)力可以取 [σ c]=1000~1600 b）剛度校核 參照資料《冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》 公式 行計(jì)算。 計(jì)算得出其壓桿失穩(wěn)臨界載荷 F=π 2μ 2=105× 20×823/12(82) 2=105大于 F 總 = 經(jīng)計(jì)算凸模強(qiáng)度和剛度符合要求。 凸模固定板的設(shè)計(jì) H 固 =（ H 凹 =1 H 凹按安全厚度 算），取整數(shù) H 固大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 =30料選用 45 鋼。其零件圖如 圖 4 圖 4模固定板零件圖 墊板的設(shè)計(jì) 是否采用墊板是通過(guò)計(jì)算判斷模座是否能夠承受承壓面較小的凸模的壓力。沖小矩形孔的凸模承壓面的尺寸如圖 4矩形凸模： 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 圖 4模零件圖 其承壓力計(jì)算如下： ? =F/A=（ 22+85）× 2× 4× 450/（ 8× 22） 閱有關(guān)資料得鑄鐵 ? 為 90~140 以需要采用墊板，材料選用 45 鋼。其厚度取8 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 卸料橡膠的計(jì)算 工件材料厚度為 4裁時(shí)凸模進(jìn)入凹模深度取 1慮模具維修時(shí)預(yù)留 2考慮開啟時(shí)卸料板高出凸模 1總的工作行程 ? 膠自由高度為 =27~32自由度為 32 模具裝配時(shí)橡膠的預(yù)壓量 ? 預(yù)壓量為 32 所以，模具中安裝橡膠的空間高度尺寸為 28 該模具為采用手工送料的級(jí)進(jìn)模，切斷凸模面積較大可直接用螺釘與圓柱銷固定，沖孔凸模則由固定板固定，凹?？芍苯佑寐葆斉c圓柱銷固定。切斷凸模的外側(cè)須有擋塊以克服側(cè)壓力，擋塊同時(shí)起定位作用。另外，橫向的定位可在凹模上增設(shè)一個(gè)定位銷。卸料裝置采用彈性的，導(dǎo)向裝置采用導(dǎo)柱導(dǎo)套。 從圖中可初步計(jì)算出模具的閉合高度為： H=（ 65+8+65+40+82） 60據(jù)凹模的外形尺寸，確定下模座的外形尺寸為 580320 根據(jù)模具總壓力 合高度為 260輪廓尺寸為 580320參數(shù)，可選用閉式單點(diǎn)壓力機(jī)， 500壓力機(jī)的主要技術(shù)規(guī)格為： 最大沖壓力： 2500塊行程： 315稱壓力行程： 大閉合高度： 490作臺(tái)尺寸： 9501000塊底面尺寸： 850850此，該設(shè)備滿足模具的沖壓力、閉合高度、外形輪廓尺寸等要求。 工工藝分析及數(shù)控加工編程 工作零件的加工工藝 見 加工工藝卡 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 表 4零件明細(xì)表 序號(hào) 代 號(hào) 名 稱 數(shù) 量 材 料 熱處理 1 模板 1 2 套 32（ 20鋼 滲碳 8～ 62 柱 32（ 20鋼 滲碳 58～ 62 85 內(nèi)六角螺釘 4 45鋼 5 斷凸模 1 6～ 60 86 圓柱銷 35鋼 40～ 45 85 內(nèi)六角螺釘 45鋼 40～ 45 81 模柄 1 9 81 卸料螺釘 45鋼 35～ 400 板 1 45鋼 35～ 401 模固定板 1 45鋼 12 料橡 膠 1 橡膠 13 料板 1 14 模 1 8～ 625 86 圓柱銷 35鋼 28～ 386 模板 1 17 孔凸模 1 6～ 608 孔凸模 1 6～ 609 85 內(nèi)六角螺釘 45鋼 20 鐵 1 45鋼 21 86 定位銷 Φ12 1 35鋼 28～ 38連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 爆炸圖 模具總裝配圖是裝配、安裝及拆繪模具零件圖的依據(jù)，能更清楚的表達(dá)模具的主要結(jié)構(gòu)形狀、工作原理、各零件之間的裝配關(guān)系及固定連接方式。模具視圖一般 分 為主視圖和 側(cè)視圖 和 俯視圖 三 個(gè)， 側(cè) 視圖標(biāo)明模具的閉合高度，裝配圖的右上角畫出三維示意圖，還應(yīng)有標(biāo)題欄、明細(xì)表等。 由以上設(shè)計(jì)得到下圖的模具裝配圖。模具上模部分主要由模柄、上模座、墊板、凸模、凸模固定板 、墊板、卸料橡膠、卸料板等組成。條料從右方送進(jìn)，第一工位為沖孔，第二工位為落料，下模部分由下模座、凹模組成，有排廢料斜口。 模具總裝配圖二維圖 及 爆炸圖 如下圖所示： 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 圖 4具 爆炸圖 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 結(jié)束語(yǔ)： 模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)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(guó)的模具工業(yè)，正日益受到人們的關(guān)注。未來(lái)模具工業(yè)的發(fā)展將促進(jìn)全社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是高等學(xué)校 學(xué) 生在畢業(yè)前所進(jìn)行的綜合性設(shè)計(jì)或撰寫的學(xué)位論文，是學(xué)生在校期間最后學(xué)習(xí)深化、提高和全面總結(jié)的綜合訓(xùn)練。我的設(shè)計(jì)是對(duì) 墊片沖裁模 模具設(shè)計(jì)，包括對(duì)整套模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算。首先是進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與相關(guān)計(jì)算，然后，完成對(duì) 模具 的 三維建模 和 二維 最后將主要零部件與模具總裝圖用 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，廣泛的查閱沖 壓 資料和一些實(shí)例來(lái)幫助我們能夠順利進(jìn)行與參考。本著學(xué)習(xí)與提高的原則進(jìn)行篩選、歸納和整理、緊緊圍繞沖裁模結(jié)構(gòu)主題進(jìn)行討論與設(shè)計(jì)，為了便于學(xué)習(xí)與掌握，還對(duì)沖裁設(shè)計(jì)進(jìn)行了重要的論述。 這次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有：沖壓模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及沖壓模具的相關(guān)尺寸的計(jì)算 ;模架的選擇、壓力機(jī)的選擇及各個(gè)零部件的選擇；這次的設(shè)計(jì)不僅用到了書上知識(shí)還要我們自己進(jìn)行查資料課堂之外的知識(shí)學(xué)習(xí)最多的是進(jìn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)的學(xué)習(xí)，從當(dāng)中學(xué)習(xí)到許多書上學(xué)不到的知識(shí)更好的去積累知識(shí)。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 致 辭 四年的學(xué)習(xí)生活轉(zhuǎn)眼即逝，四年學(xué)習(xí)生活中有快樂(lè)也有艱辛，自己也變得慢慢成熟，對(duì)過(guò)去四年日子里曾給予過(guò)我鼓勵(lì)、幫助的朋友們我滿懷感謝，從來(lái)不曾忘記，所經(jīng)歷的許多將讓我更加珍惜將來(lái)的生活。 兩 個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了，在這過(guò)程中有不一 樣的心情，有時(shí)出現(xiàn)一片豁然開朗的天空，有時(shí)陷入困難的漩渦中。在這首先要感謝老師對(duì)我的指導(dǎo)和督促，老師給我指出了正確的設(shè)計(jì)方向，使我加深了對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的理解，同時(shí)也避免了在設(shè)計(jì)過(guò)程中少走彎路，老師的督促使我一直把畢業(yè)設(shè)計(jì)放在心里，保證按質(zhì)按量的完成。要感謝機(jī)械班的兄弟們，大家相互學(xué)習(xí)，相互間不保留自己知道的，在做設(shè)計(jì)的過(guò)程中互相幫助；要感謝 模具教研室 所有老師的教導(dǎo)，我學(xué)到了扎實(shí)的 模具 專業(yè)知識(shí)，為我所做的設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)，使該設(shè)計(jì)能順利完成，使我的 更加熟練的運(yùn)用 時(shí)較全面的掌握了 編輯功能。 在此，再次感謝我的指導(dǎo)老師，老師在百忙之中給予了我悉心的指點(diǎn)與幫助，感謝他 為我指出了正確的設(shè)計(jì)方法，我也不會(huì)忘記 教研室 和藹的老師們，也不會(huì)忘記可親的同學(xué)，我永遠(yuǎn)記得這片土地。從這里走出，對(duì)我的人生來(lái)說(shuō)，將是踏上一個(gè)新的征程，要把所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際工作中去。 向在百忙之中評(píng)閱本方案并提出寶貴意見的各位評(píng)委老師表示最誠(chéng)摯的謝意，同時(shí)向所有關(guān)心、幫助和支持我的老師和同學(xué)表示衷心的感謝，祝他們工作順利 。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 參考文獻(xiàn) [1]王秀鳳，張永春 二版） [M]2010. [2]毛衛(wèi)平 肖愛民 袁鐵軍 沖壓模具設(shè)計(jì)與制造 .[M]北京：化工工業(yè)出版社 ,2008. [3]歐陽(yáng)波儀 M]工工業(yè)出版社， 2003. [4]周玲 M]2007 [5]薛啟翔 M]. 北京：化工工業(yè)出版社， 2008. [6]郭克希，王建國(guó) M]械工業(yè)出版社， 2009. [7]溫松民 測(cè)量基礎(chǔ) .[M]長(zhǎng)沙：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社 200年 10月 . [8]王世彤 [M]北京：高等教育出版社 2004年 3月 . [9]孫恒 陳作模 [M]北京：高等教育出版社 1996年 5月 . [10]齊衛(wèi)東 M]2007. [11]王芳 M]械工業(yè)出版社 ,1998. [12]韓永杰 M]. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2008. [13]王忠 M]華大學(xué)出版社， 2009. [14]李志 剛 M]西科學(xué)技術(shù)出版社， 2003. [15]周本凱 M]學(xué)工業(yè)出版社， 2009. [16]李煥芳 J],2010年第 15期 . [17]朱江峰 M]京理工大學(xué)出版社， 2009. [18]馬朝興 M]學(xué)工業(yè)出版社， 2009. [19]成虹 M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2009. 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 附 錄： 凹模數(shù)控加工 列 體積 塊 銑削 ： % 0000 (1) (06/02/172:22) 5500連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告 1 調(diào)研報(bào)告 沖壓行業(yè)是金屬成形加工行業(yè)中重要的分行業(yè)， 是機(jī)械制造業(yè)的基礎(chǔ)行業(yè)， 其發(fā)展程度反映一個(gè)國(guó)家的制造工藝技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)力 我國(guó)的沖壓模具總量位居世界第三位 , 加工技術(shù)裝備基本已與世界先進(jìn)水平同步。幾乎所有的金屬都需要經(jīng)過(guò)加工成一定形狀后方能實(shí)現(xiàn)其應(yīng)用， 而沖壓 工藝是金屬成形加工中重要的成形工藝， 因此沖壓企業(yè)面對(duì)的客戶幾乎是所有需要中小型金屬零部件的企業(yè)。 自上世紀(jì)中葉汽車行業(yè)的飛速發(fā)展，在美國(guó)、日本等許多發(fā)達(dá)國(guó)家以及像中國(guó)、印度等發(fā)展中國(guó)家，對(duì)冷沖壓加工生產(chǎn)的發(fā)展都給予高度的重視。可見沖壓生產(chǎn)的重要性。據(jù)近些年來(lái)的統(tǒng)計(jì)表明，在美、日、德等許多工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)于在工業(yè)生產(chǎn)中占重要地位的機(jī)床工業(yè)的年生產(chǎn)量己經(jīng)被發(fā)展迅速的模具工業(yè)超出了 6％ 冷沖壓模具的應(yīng)用范圍之廣，生產(chǎn)技術(shù)之高，應(yīng)用歷史之久是其它模具行業(yè)無(wú)法比擬的?，F(xiàn)今，在各模具行業(yè)中冷沖壓模具所占比例居于首位 ,大約 60%的模具市場(chǎng)都被其占據(jù)。 所以冷沖壓工藝對(duì)我國(guó)的社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的作用非常大而且其發(fā)展前景也非常廣闊 "。 近年來(lái)，中國(guó)因逐漸成為了世界制造業(yè)中心和消費(fèi)大國(guó)而備受關(guān)注，特別是汽車、通信電子和家用電器等行業(yè)的快速發(fā)展，使得金屬?zèng)_壓、等零部件的需求迅速增長(zhǎng)，不少跨國(guó)企業(yè)在將整機(jī)的制造轉(zhuǎn)移至中國(guó)的同時(shí)，也將配套工廠轉(zhuǎn)移至中國(guó)，對(duì)華配件的采購(gòu)量也逐年快速增加，帶動(dòng)了國(guó)內(nèi)相關(guān)行業(yè)的快速發(fā)展。在這種背景下，作為制造業(yè)基礎(chǔ)行業(yè)之一的中國(guó)沖壓行業(yè)也獲得了快速的發(fā)展。 目前全國(guó)沖壓行業(yè)約有 4 萬(wàn)家生產(chǎn)企業(yè)， 200 萬(wàn)從業(yè)人員，年生產(chǎn) 2800 萬(wàn)噸沖壓件，總銷售達(dá) 4000 億元，年消耗 3 毫米以下薄鋼板材 4000 多萬(wàn)噸，采購(gòu)沖壓模具費(fèi) 400 億元，新購(gòu)沖壓裝備費(fèi) 200 億元 . (1)沖壓指的是借助外力的幫助，讓原始材料改變其原有外形的過(guò)程，經(jīng)過(guò)對(duì)外形、尺寸和功能的加工，獲得企業(yè)所需要的各種零部件沖壓的原始材料包括帶材和板材。在沖壓的工序之中有許多步驟是需要模具來(lái)完成的，包括沖切、沖孔和彎曲等對(duì)于那些比較復(fù)雜難做的沖壓零部件來(lái)說(shuō)，就需要增加模具的數(shù)量如果 想要大批量的生產(chǎn)，就不能使用那些只是簡(jiǎn)單組合成的模具，這樣會(huì)降低生產(chǎn)率。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告 2 （ 2)沖壓在其生產(chǎn)的過(guò)程中具有較多的優(yōu)勢(shì) :降低了生產(chǎn)成本、制作效果較好以及經(jīng)濟(jì)效益很好沖壓對(duì)其原始材料的利用率很高，在沖壓的生產(chǎn)過(guò)程中基本上沒有產(chǎn)生較多的問(wèn)題，并且通過(guò)沖壓所做出的零部件在精確度和尺寸等方面都比較準(zhǔn)確，基本上可以滿足企業(yè)所要求的標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)的內(nèi)部組織得到了一系列的改變，提高了機(jī)械性的功能，促使沖壓在其外形上也發(fā)生了一些改變。 (3)沖壓在其設(shè)計(jì)之后，所生產(chǎn)的零部件都具有剛度較好和質(zhì)量較輕的特點(diǎn)，這些零部件在我國(guó)的汽車行業(yè)和摩托車行業(yè)具有較深的影響，并且正在向空調(diào)行業(yè)、冰箱行業(yè)和電梯行業(yè)邁進(jìn)在今后的經(jīng)濟(jì)時(shí)代，沖壓行業(yè)將會(huì)快速的發(fā)展，沖壓模具的設(shè)計(jì)也會(huì)不斷的變革，達(dá)到高效率的效果。 [1] 沖壓生產(chǎn)中，彎曲是最常用的也是應(yīng)用最多的沖壓工序。就彎曲而言，有簡(jiǎn)單形狀彎曲與復(fù)雜形狀彎曲之分。對(duì)形狀較為簡(jiǎn)單的彎曲件，如 V 型、 U 型、 以一次彎曲成形。對(duì)于形狀復(fù)雜的彎曲件，如圓形、方形、長(zhǎng)圓形、葫蘆形等，一般需要兩次或多次彎曲，方能成形。復(fù)雜件分步多次彎曲，固然模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但工序多，因而需要模具數(shù)量也多，機(jī)床多，人員多，且加工中工件多次定位，不僅操作麻煩，更重要的是質(zhì)量與效率難以保證。因此對(duì)于批量較大的沖壓件現(xiàn)在提倡一模成形。對(duì)較小的復(fù)雜形狀的工件，例如電器元件多采用級(jí)進(jìn)模一模成形；對(duì)于較大的復(fù)雜形狀的工件，常采用復(fù)合模一模成形；而對(duì)于更為復(fù)雜的工件，還可以用級(jí)進(jìn)式復(fù)合模一模成形。 [2] 從彎曲件形狀特征及其彎曲成形的方式、所用彎曲模結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等方面考慮 , 可以概括歸納成兩大類 :第一類即開式彎曲件 ; 第二類是閉式彎曲件。彎曲件的兩邊構(gòu)成敝開式大開口 , 底角處小 , 開口處大 , 就是通常所說(shuō)的開口彎曲件 , 即開式彎曲件。諸如 : V 形、 L 形以及其他的等均屬于開式彎曲件 ; 相反 , 如果彎曲件的兩邊閉合、趨向于閉合或雖無(wú)閉合而留有開口 , 但開口距離小于彎曲件任意部位寬度、形成瓶頸形、凸肚形、倒截錐形的彎曲件 ,諸如 : 圓形、球缺形、管夾形、凸形等 , 就是通常所說(shuō)的閉口彎曲件 , 通稱閉式彎曲件。 上述兩種 彎曲件往往采用兩種完全不同的彎曲成形方法 : 開式彎曲件是靠凸模與凹模匹配的彎曲模腔 , 只用凸模與凹?？繘_壓壓彎毛坯成形。模具結(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單 , 只有敝開的凸模與凹模 , 靠凹模下部的頂件器頂件出模 ; 閉式彎曲件通常采用有彎芯彎曲成形 , 要有沖壓方向壓力與水平 ( 橫向 ) 方向彎曲力組合施壓進(jìn)行多向彎曲 , 才能成形。完成的工件都包在彎芯或起彎芯作用的凸模上 , 必須用手或?qū)Ｓ霉ぞ咝都?。上述兩種不同的彎曲成形工藝 , 所用的彎曲模結(jié)構(gòu)則完全不同 , 見圖 0 所示。 [3] 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告 3 圖 0 不同彎曲件所用的彎曲模結(jié)構(gòu)型式 注 : 上半部為開式彎曲件常用彎曲模結(jié)構(gòu)型式 ; 下半部為閉式彎曲件常用結(jié)構(gòu)型式 和 境下的 沖壓工藝 模具是現(xiàn)代制造業(yè)的重要工藝裝備。因?yàn)槟＞吡慵哂休^強(qiáng)的特殊性及復(fù)雜性，其加工精度較高、性能優(yōu)異，加上難度較大、單件及小批量生產(chǎn)，導(dǎo)致工序不集中，需要對(duì)其裝配進(jìn)行調(diào)整。通常情況下，模具的主要加工零件是組配零件，大多數(shù)為非標(biāo)準(zhǔn)的零件，通過(guò)組合加工方法得到較高的配合精度。 [4] 沖壓模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包含的零件種類繁多。在沖壓模的設(shè)計(jì)過(guò)程中除了考慮其可加工性與裝配問(wèn)題外，還要預(yù)測(cè)模具與條料運(yùn)動(dòng)時(shí)可能產(chǎn)生的各種干涉情況，這就使得三維實(shí)體 統(tǒng)在沖壓模具設(shè)計(jì)中顯得尤為重要。此外，采用標(biāo)準(zhǔn)件能給產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、裝配帶來(lái)很大的方便。因此有必要結(jié)合企業(yè)自身的實(shí)際情況，在通用 件的基礎(chǔ)上開發(fā)專用的沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)，這樣設(shè)計(jì)人員便能從標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)中獲得滿足設(shè)計(jì)要求的標(biāo)準(zhǔn)件，從而可大大減少重復(fù)勞動(dòng)，提高設(shè)計(jì)效率，縮短新產(chǎn)品的研制周期 . [5] 從沖壓行業(yè)角度來(lái)看，由于現(xiàn)代化零部件的設(shè)計(jì)越 來(lái)越復(fù)雜，所以連續(xù)的沖壓技術(shù)即將成為重要領(lǐng)域連續(xù)模是指經(jīng)過(guò)一種模具在兩個(gè)或兩個(gè)以上的工位上來(lái)完成許多種工序的過(guò)程它具有相對(duì)比較容易、模具使用時(shí)間更長(zhǎng)、更加容易形成自動(dòng)化及存在生產(chǎn)效率較高的特點(diǎn)通過(guò)連續(xù)模的沖壓工序可以得到一些完整的零部件和半成品盡管會(huì)出現(xiàn)許多個(gè)沖壓工序，但是也是可以利用一些連續(xù)模來(lái)大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告 4 沖壓完成這些零部件。 由于計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的逐漸發(fā)展，使 軟件能夠?qū)Χ鄠€(gè)科技領(lǐng)域產(chǎn)生積極的影響 軟件具有很多優(yōu)勢(shì) :降低了制圖工作人員的工作數(shù)量，提高了設(shè)計(jì)水平和效果，且可以精確的分析模型、分析運(yùn)動(dòng)和干 涉檢測(cè)等利用 軟件設(shè)計(jì)的沖壓模具，可以使零部件在設(shè)計(jì)、加工和配置等方面更加標(biāo)準(zhǔn)，降低了生產(chǎn)成本、縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。 [6] 沖壓模具按工藝性質(zhì)可分為沖裁模、彎曲模、拉伸模、成形模等，無(wú)論何種模具，基本上都需要上、下模體、導(dǎo)向裝置、壓料裝置、定位裝置等，因此按照創(chuàng)成設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)了集沖壓模具零部件設(shè)計(jì)、沖壓模具加工仿真、沖壓模具工作仿真為一體的沖壓模具 統(tǒng)，如圖 1 所示。利用本系統(tǒng)的參數(shù)化、三維化特點(diǎn)，設(shè)計(jì)者可輕易實(shí)現(xiàn)零部件設(shè)計(jì)、加工設(shè)計(jì)等同時(shí)進(jìn)行，加快模具設(shè)計(jì)過(guò)程，縮短設(shè)計(jì)、制造周期 ，增強(qiáng)新產(chǎn)品開發(fā)能力，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 模具零部件設(shè)計(jì)系統(tǒng)：用戶根據(jù)需求，可檢索和選用現(xiàn)有的沖壓模具設(shè)備，或具有典型功能的標(biāo)準(zhǔn)部件或常用件，同時(shí)允許利用三維技術(shù)對(duì)所需的模具元部件進(jìn)行創(chuàng)成或全新設(shè)計(jì)。為適應(yīng)我國(guó)現(xiàn)行的制造手段，還可利用 E 軟件關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)，隨時(shí)由 3D 模型產(chǎn)生符合國(guó)標(biāo)的 2D 工程圖，無(wú)論在 3D 或 2D 圖形上做尺寸修改，其相關(guān)的 3D 實(shí)體模型或 2D 圖形均自動(dòng)修改，這樣可確保設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的正確性，避免發(fā)生人工改圖的疏漏，使設(shè)計(jì)質(zhì)量極大提高。 沖壓模具加工仿真：設(shè)計(jì)者可利用 E 軟件強(qiáng)大的造型、 工等功能，完成典型模具中所需零件的加工模擬，確定其加工工藝。并利用其生成的真實(shí)幾何形狀，進(jìn)行精確的模型分析、曲線分析、曲面分析，如干涉檢查、間隙檢查、重心計(jì)算等，減少試模次數(shù)，簡(jiǎn)化壓力中心等的計(jì)算，從而降低設(shè)計(jì)及制造成本。 沖壓模具工作仿真：利用沖壓模具工作仿真系統(tǒng)，設(shè)計(jì)者可以對(duì)模具工作過(guò)程進(jìn)行模擬，從而對(duì)模具制造的可行性進(jìn)行分析和研究。 [7] 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告 5 于模塊化的沖壓模具設(shè)計(jì)過(guò)程 如圖 2 所示 ,對(duì)于基于模塊化的沖壓模具設(shè)計(jì)過(guò)程一般可粗分為設(shè)計(jì)需求獲取、模塊化產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)階段及基于 產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計(jì)階段。 圖 2 基于模塊化的沖壓模具設(shè)計(jì)過(guò)程 (1)設(shè)計(jì)需求獲取。設(shè)計(jì)人員通過(guò)人機(jī)交互界面把設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)條件等設(shè)計(jì)原始信息輸入到系統(tǒng)中 ,建立沖壓模具的設(shè)計(jì)任務(wù)。 (2)模塊化產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)書中設(shè)計(jì)要求的分析和研究 ,明確沖壓模具應(yīng)具有的功能 ,確定產(chǎn)品的功能參數(shù) ,以模塊為單位提出沖壓模具的功能設(shè)計(jì)方案及結(jié)構(gòu)方案。因此 ,方案設(shè)計(jì)階段又可細(xì)分為功能設(shè)計(jì)階段及結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)階段。 1)功能設(shè)計(jì)。其主要任務(wù)是根據(jù)用戶的需求 ,定義沖壓模具的基本功能集及各功能之間的關(guān)系、主要技術(shù)參數(shù)、主要約束關(guān)系等。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告 6 2)模塊方案設(shè)計(jì)。在功能設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上 ,經(jīng)過(guò)功能 提供實(shí)現(xiàn)功能的具體模塊結(jié)構(gòu)方案 ,再通過(guò)模塊組合得到?jīng)_壓模具的總體結(jié)構(gòu)方案 ,此時(shí)產(chǎn)品已初具雛形 ,但仍未完全實(shí)現(xiàn)。 (3)基于 產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計(jì)。基于 產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計(jì)就是針對(duì)具體的設(shè)計(jì)參數(shù) ,在方案設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上對(duì)組成產(chǎn)品的各個(gè)模塊中的零部件進(jìn)行詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ,并最終組合成產(chǎn)品 ,是產(chǎn)品最終的實(shí)現(xiàn)。由于在產(chǎn)品的詳細(xì)設(shè)計(jì)過(guò)程中 ,可利用產(chǎn)品族中 實(shí)現(xiàn)相同或相似方案的產(chǎn)品或零部件實(shí)例實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的快速定制 ,因此在詳細(xì)設(shè)計(jì)中可應(yīng)用 術(shù)實(shí)現(xiàn)基于知識(shí)的產(chǎn)品快速設(shè)計(jì)。 [8] 常維護(hù) 正常的模具清掃、 點(diǎn)檢及對(duì)可動(dòng)部分給油等工作，目的是確認(rèn)模具處于正常狀態(tài)，同時(shí)經(jīng)常進(jìn)行此工作也能在早期發(fā)現(xiàn)異常。 期維護(hù) 模具磨耗存在于每一個(gè)模具上， 而模具的定期維護(hù)就是在模具出現(xiàn)異常磨耗時(shí)實(shí)施的維護(hù)。 這個(gè)時(shí)期的沖壓加工數(shù)是很容易掌握的， 只要模具達(dá)到了規(guī)定的加工數(shù)，就可以進(jìn)行維護(hù)，所以定期維護(hù)也是計(jì)劃性維護(hù)。 良維護(hù) 改良維護(hù)是一種特殊維護(hù)， 它可以穩(wěn)定產(chǎn)品的質(zhì)量，延長(zhǎng)模具的使用周期。 具使用后的熱處理 新模具生產(chǎn) 2000 模以后， 可以進(jìn)行低溫長(zhǎng)時(shí)效處理，將模具鑲塊加熱到 320～350℃，保持 3.5 h, 最好采用真空爐。 故維修 事故維護(hù)是所有模具維護(hù)中內(nèi)容最多的一項(xiàng)，通常是在模具使用到將近極限時(shí)才進(jìn)行， 若模具維護(hù)的時(shí)間花費(fèi)較多，則模具的壽命也就較長(zhǎng)。 此外，由于事故維護(hù)是突發(fā)性的維護(hù)， 因此一定會(huì)有預(yù)計(jì)之外的設(shè)備停止和緊急維護(hù)作業(yè)。[9] 提高模具的壽命，在模具使用時(shí)應(yīng)做到：嚴(yán)格控制凸模進(jìn)入凹模的深度，以減少磨損；提前修模，預(yù)防磨損溝痕導(dǎo)致的裂紋，避免因磨損而導(dǎo)致凸、凹模間隙不均產(chǎn)生的附加彎矩；模具使用后若表面粗糙度變差，要及時(shí)修磨拋光；模具存放時(shí)，上、下模應(yīng)保持一定空隙，以保護(hù)刃口等。 [10] 模具表面的質(zhì)量對(duì)模具使用壽命 、 制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響 ， 研究自動(dòng)化 、 智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作 ， 以提高模具表面質(zhì)量 ，同樣也是重要的發(fā)展趨勢(shì) 。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告 7 這方面的研究工作十分活躍 ， 張學(xué)良在數(shù)控銑床上研究了利用直流電進(jìn)行磁性拋光的情況 ， 精銑加工 后表面粗糙度 m 的試樣只需研拋 可獲得表面粗糙度為 m 的高質(zhì)量表面 ， 顯示了高精度 、 高效率和高可靠性 。 日本岡山大學(xué)的宇野義幸 [11]等人 ， 采用直徑達(dá) 60大面積脈沖電子束 ， 研究了能量密度 、 照射次數(shù) 、 粗加工質(zhì)量等因素對(duì)模具精整加工質(zhì)量的影響 ， 得出 “ 大面積脈沖電子束照射有望代替?zhèn)鹘y(tǒng)精整拋光 ” 的可喜結(jié)論 。 1）加強(qiáng)模具維護(hù)、保養(yǎng)工作 ,納入績(jī)效考核指標(biāo)為建立完整的模具檔案（原始設(shè)計(jì)資料、試模報(bào)告、存在問(wèn)題、使用狀況、維護(hù)保養(yǎng)紀(jì)錄）、維修日?qǐng)?bào)表匯總、維修效率統(tǒng)計(jì)分析，提供每月維修工作改善計(jì)劃。按計(jì)劃對(duì)模具實(shí)施定期清洗清潔、潤(rùn)滑、易損零件檢查等項(xiàng)目 ,保證模具的精度和有效性。對(duì)模具主要成形零部件進(jìn)行表面強(qiáng)化，以提高模具零件表面耐磨性，從而更好地提高模具質(zhì)量。對(duì)大批量生產(chǎn)的折彎成形塊可采用鍍鉻、鍍鈦、滲硫處理，提高其耐磨性，以減少摩擦引起的產(chǎn)品表面劃傷。 2）加強(qiáng)模具零備件管理工作 ,及時(shí)補(bǔ)充易損易耗件；加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng) 6S 管理工作督導(dǎo) ,納入績(jī)效考核指標(biāo)為模具表面生銹，維修工具、精密數(shù)顯卡尺任意混放 ,用后沒有及時(shí)歸位，鉗工工具容易臟污、變形 ,產(chǎn)品容易臟污、壓印、變形影響現(xiàn)場(chǎng) 6S 秩序等現(xiàn)象，都會(huì)嚴(yán)重影響模具精度和使用壽命，所以，應(yīng)該加強(qiáng)相應(yīng)的各項(xiàng)工作。 [12] 在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的引領(lǐng)與支持下 ,經(jīng)過(guò)前輩們的不斷努力創(chuàng)辦下 ,目前我國(guó)在設(shè)計(jì)與制造沖壓模具方面取得了較好的成果。近幾年 ,模具工業(yè)增長(zhǎng)速度達(dá)到了巧 %左右 ,其中模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也伴隨著巨大的變化。 近年許多模具企業(yè)對(duì)技術(shù)進(jìn)步的投資明顯加大了力度 ,并視技術(shù)進(jìn)步為企業(yè)發(fā)展的主要推動(dòng)力。部分國(guó)內(nèi)模具企業(yè)對(duì)二維 力普及 ,同時(shí)開始使用、 國(guó)際通用軟件。由于相關(guān)機(jī)構(gòu)與高校等多方面的努力 ,中國(guó)在模具 術(shù)方面榮獲了卓越的成果 ,不僅對(duì)模具質(zhì)量進(jìn)行了改良 ,對(duì)模具設(shè)計(jì)的制造周期也有所縮減。例如 :吉林大學(xué)汽車覆蓋件成型技術(shù)所研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析 件、華中理工大學(xué)模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的汽車覆蓋件模具和級(jí)進(jìn)模 件。 我國(guó)模具工業(yè)目前 雖取得了顯著的進(jìn)步 ,但值得深思的是許多方面較其他發(fā)達(dá)國(guó)家還有些不足 ,需要及時(shí)解決。較國(guó)外的模具制造而言 ,我國(guó)模具制造存在以大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告 8 下幾點(diǎn)的不足 : (l)模具使用覆蓋率和標(biāo)準(zhǔn)化程度低 ,雖然汽車模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用覆蓋率從 ,20世紀(jì)末的 25%一 30%上升到巧 %左右 ,但是離國(guó)際 70%一 80%的水準(zhǔn)還是有非常大的提升空間。 (2)缺少大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具對(duì)需求模具量龐大的現(xiàn)代工業(yè)的更新?lián)Q代進(jìn)行了制約。在我國(guó) ,許多模具廠的加工設(shè)備不夠先進(jìn) ,其中精度弱、役期久、效率低等問(wèn)題導(dǎo)致目前的生產(chǎn)能力對(duì)需求量的供應(yīng)只有 60%左右。 (3)模具壽命短、材料利用率低國(guó)外。通過(guò)分析統(tǒng)計(jì)大量的失效模具 ,可知引起模具失效有以下幾個(gè)原因 ;由熱處理操作失誤占據(jù) 25%,因模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、選材偏差占據(jù) 25%,由于使用條件等因素占據(jù)了 20%,因加工工藝因素占據(jù)了10%。 (4)在對(duì)模具 術(shù)的開發(fā)方面有待提高、技術(shù)的普及率低 ,只有僅僅在約 10%的模具的設(shè)計(jì)中運(yùn)用了 術(shù) ,要想達(dá)到全面熟練運(yùn)用此類新開發(fā)技術(shù)還得經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的摸索 ;由于對(duì)工藝設(shè)備方面和先進(jìn)適用的制造裝備的缺乏 ,只有 5%左右的模具制造設(shè)備采用了 術(shù) . [13] 模具被稱為“工業(yè)之母”，孕育和支撐著各工業(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)品創(chuàng)新和大規(guī)模生產(chǎn)；模具又是生產(chǎn)工具，“工欲善其事，必先利其器”，具有很高的專業(yè)技術(shù)特性和很高的使用生產(chǎn)效率；因此，模具及其行業(yè)的科技水平?jīng)Q定一個(gè)國(guó)家或地區(qū)甚至世界的生產(chǎn)力水平。 模具按材料和成型特點(diǎn)不同分為沖壓模具、注塑模具、鑄造模具、壓鑄模具和粉末冶金模具等種類，其中沖壓模具數(shù)量約占 50%，銷售額約占 37%。 據(jù)中國(guó)模具工業(yè)年鑒， 2011 年中國(guó)模具行業(yè)規(guī)模以上企業(yè)銷售額 1,240 億元，比上年增長(zhǎng) 其中沖壓模具約占 37%即 元；沖壓模具生產(chǎn)數(shù)量約 1,050 萬(wàn)套，消耗模具鋼材約 172 萬(wàn)噸。 現(xiàn)階段中國(guó)模具行業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模已位列世界第三，約占全球的 20%，僅次于日、美。因此，在中國(guó)及全球提倡可持續(xù)發(fā)展的大趨勢(shì)下，模具行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展將變得愈發(fā)重要。 [14] 中國(guó)沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀改革開放帶了我國(guó)的經(jīng)濟(jì)進(jìn)入高速發(fā)展的時(shí)期，模具的市場(chǎng)的需求量也進(jìn)一步的增加。模具行業(yè)也一直以 15%左右的增速再 發(fā)展。因此帶來(lái)的模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分的巨大變化，一些國(guó)有專業(yè)模具廠也如雨后春筍般的建立起來(lái)，同時(shí)也帶來(lái)了以集體、獨(dú)資、私營(yíng)和合資等形式的快速發(fā)展。 賦有“模具之鄉(xiāng)”的浙江寧波和黃巖地區(qū)是現(xiàn)今我國(guó)規(guī)模最大的兩個(gè)地方；大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告 9 廣東地區(qū)也漸漸掀起了開建模具廠的浪潮；其中科龍、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資或是外商獨(dú)資形式的模具企業(yè)現(xiàn)也有幾千家。 近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。一些?guó)內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維 陸續(xù)開始使用 國(guó)際通用軟件，個(gè)別廠家還引進(jìn)了 件，并成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計(jì)中。以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術(shù)已取得很大進(jìn)步，東風(fēng)汽車公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。此外，許多研究機(jī)構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。經(jīng)過(guò)多年的努力，在模具 術(shù)方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面做出了貢獻(xiàn)。 雖然中國(guó) 模具工業(yè)在過(guò)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(guó)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)備中的比重比較低； 術(shù)的普及率不高；許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，致使相當(dāng)一部分大型、精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命模具依賴進(jìn)口 . 當(dāng)前中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)減速，企業(yè)效益明顯下滑，壓力巨大。據(jù)中國(guó)鍛壓協(xié)會(huì)行業(yè)研究室對(duì)鍛造、沖壓和鈑金零部件骨干企業(yè)的抽樣調(diào)研顯示， 2012 年上半年，大約有 20%的企業(yè)效益與去年同期略有增長(zhǎng)， 30%盈虧平衡， 50%的企業(yè)處于虧損狀態(tài)。 企業(yè)當(dāng)前遇到的主要問(wèn) 題有：企業(yè)稅負(fù)較重、人民幣升值出口效益大幅度下降，不但出口艱難，也帶來(lái)了國(guó)外同行在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)、人員流失與招工困難并存，企業(yè)知識(shí)積累體系欠缺；市場(chǎng)低端重復(fù)投資嚴(yán)重，中低檔次市場(chǎng)惡性競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)重，企業(yè)利潤(rùn)下滑厲害等等。 我國(guó)沖壓模具產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)工藝水平 ,總體上比國(guó)際先進(jìn)水平低許多 ,而模具生產(chǎn)周期卻要比國(guó)際先進(jìn)水平長(zhǎng)許多。產(chǎn)品質(zhì)量水平低主要表現(xiàn)在精度、表面粗糙度、壽命及模具的復(fù)雜程度上 ;生產(chǎn)工藝水平低則主要表現(xiàn)在加工工藝、加工裝備等方面。 沖壓模具加工工藝和裝備對(duì)提高加工效率、確保模具精度、縮短交貨周期有重要影響。過(guò)去的中國(guó)沖壓模具行業(yè) ,車、刨、銑、鉆、磨等傳統(tǒng)普通機(jī)床和電火花線切割機(jī)床 ,曾經(jīng)在絕大多數(shù)沖壓模具企業(yè)使用 ,進(jìn)口的數(shù)控龍門仿形銑床由于沒有采用 術(shù) ,也只能當(dāng)作靠模仿形銑床使用 ,采用這些裝備加工沖壓模具時(shí) ,通常需要對(duì)模具零件反復(fù)裝夾和定位 ,因而加工生產(chǎn)效率低、模具產(chǎn)品質(zhì)量差。 在 2002年 12月德國(guó)法蘭克福舉辦的 493個(gè)參展廠商中 ,大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告 10 約有 30%是機(jī)床和刀具廠商 ,展出高速加工機(jī)床的最高轉(zhuǎn)速在 25 000~30 000r/間 ,這是對(duì)傳統(tǒng)切削加工的非常顯著的 變革 ,體現(xiàn)了模具加工技術(shù)裝備高速化、集成化趨勢(shì)。 高速加工并不以犧牲加工精度和加工質(zhì)量為代價(jià) ,當(dāng)今高速加工裝備普遍可以達(dá)到機(jī)床精度不大于 1面粗糙度不高于 0. 1水平 ,是一種高水平的高速加工技術(shù)。德國(guó) 速加工機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速高達(dá) 42 000r/位精度和重復(fù)定位精度分別達(dá)到了 0. 005 很高水平。 連通常被認(rèn)為效率低下的電火花機(jī)床的加工速度也在不斷提高。電火花銑削加工技術(shù)是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù) ,它是用高速旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單的管狀電極作三維或 二維輪廓加工 (像數(shù)控銑削一樣 ),因此不再需要制造復(fù)雜的成型電極 ,這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。國(guó)外已經(jīng)將這種高新技術(shù)機(jī)床應(yīng)用到模具加工中 ,如 與傳統(tǒng)電火花機(jī)床相比可提高加工效率 20% ~70%,同樣加工一個(gè)深 81孔 ,前者所需工時(shí)僅為后者的 38. 5%。 國(guó)外的模具制造企業(yè) ,廣泛使用先進(jìn)的高精度、高速度、專業(yè)化加工裝備 ,如日本豐田汽車模具公司擁有構(gòu)造面加工數(shù)控銑床 39 臺(tái)套、型面加工高速五軸五面銑床 15 臺(tái)套、其它新型一體化專門加工設(shè)備 6 臺(tái)套。加工工藝方 法包括等高線加工、最大長(zhǎng)度順向走刀加工等 ,精加工走刀移行密度僅有 0. 3時(shí) ,可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)凹圓角清根、外凸圓角加工到位等 ,因而可以控制模具配合的不等距間隙、最大可能的縮小型面誤差 ,實(shí)現(xiàn)模面的精細(xì)加工。 國(guó)內(nèi)的許多模具企業(yè)通過(guò)引進(jìn)先進(jìn)的加工裝備 ,硬件上與國(guó)際水平的差距正在快速縮小 :上海的汽車模具企業(yè) ,近年來(lái)通過(guò)大量購(gòu)置先進(jìn)的五軸高速加工機(jī)床、大型龍門加工中心和五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控高速銑床、數(shù)控車或復(fù)合加工機(jī)床、先進(jìn)的大型測(cè)量和調(diào)試設(shè)備及多軸數(shù)控激光切割機(jī)等。一汽模具公司已經(jīng)擁有軸高速數(shù)控銑床等大 型高速加工設(shè)備 ;東風(fēng)汽車模具公司擁有高速數(shù)控銑床、五軸數(shù)控銑床、龍門數(shù)控雕刻機(jī)床、激光切割機(jī)床等各種先進(jìn)、大型機(jī)床 22 臺(tái)套。浙江黃巖的模具制造企業(yè) , 2005 年擁有數(shù)控設(shè)備 3809 臺(tái) ,數(shù)控化率達(dá)到了 63% (1997 年數(shù)控化率僅為 13% );其中數(shù)控加工中心 917 臺(tái) (1997 年只有 27 臺(tái) )。黃巖地區(qū)近幾年陸續(xù)引進(jìn)的設(shè)備幾乎都是先進(jìn)的設(shè)備 ,主要來(lái)自歐美和日本的專業(yè)、先進(jìn)的設(shè)備制造商。近兩年內(nèi) ,國(guó)內(nèi)汽車模具企業(yè)龍門數(shù)控機(jī)床擁有量翻了不止一番 ,新增的龍門數(shù)控機(jī)床中 ,加工中心和高速銑床占了很大比重。目前 ,資產(chǎn)過(guò)億、 擁有龍門加工中心 10 臺(tái)以上的大型汽車模具企業(yè)已經(jīng)達(dá)到10 多家。外國(guó)人都驚呼 :怎么兩年之間中國(guó)大陸的汽車模具企業(yè)規(guī)模、數(shù)量和制造能力會(huì)有如此大的變化。 [15] 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告 11 當(dāng)前，工業(yè)的生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)正在迅速的發(fā)展，多數(shù)的新工藝、新技術(shù)、新材料正在不斷的涌現(xiàn)著，從而促進(jìn)了沖壓技術(shù)的不斷革新和發(fā)展。沖壓模具是在常溫下，利用沖壓設(shè)備對(duì)金屬和非金屬材料完成沖裁分享或變形作業(yè)，從而最終獲得所需零件或工序產(chǎn)品的模具。沖壓模具以生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)童穩(wěn)定、互換性好、材料利用率高、適應(yīng)范圍廣、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，而廣受生產(chǎn)企業(yè)的歡迎，現(xiàn)已成為 機(jī)械加工行業(yè)不可缺少的重要成形加工手段。 [16] 總之 ,具有更大靈活性或柔性的沖壓技術(shù)和設(shè)備將適應(yīng)小批量、多品種、混流生產(chǎn)模式以及市場(chǎng)多樣化、個(gè)性化需求的發(fā)展趨勢(shì) ,加強(qiáng)企業(yè)對(duì)市場(chǎng)變化的快速響應(yīng)能力。隨著工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的需要，以智能模具為代表產(chǎn)品之一的高端裝備制造業(yè)及助力模具企業(yè)生產(chǎn)的企業(yè) ,將有力支撐中國(guó)高端裝備零件制造等領(lǐng)域快速發(fā)展。隨著我國(guó)模具行業(yè)的不斷發(fā)展 ,對(duì)于模具產(chǎn)品的需求與要求也在逐步提高 ,而這樣的提高帶來(lái)的是對(duì)行業(yè)技術(shù)提升更大動(dòng)力。 [17] 1、模具問(wèn)題 沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時(shí)一個(gè)復(fù)雜零件需要數(shù)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)密集型產(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(diǎn)才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益的。 2、安全問(wèn)題 沖壓加工也存在著一些問(wèn)題和缺點(diǎn)。主要表現(xiàn)在沖壓加工時(shí)產(chǎn)生的噪音和振動(dòng)兩種公害，而且操作者的安全事故時(shí)有發(fā)生。不過(guò)，這些問(wèn)題并不完全是由于沖壓加工工藝及模具本身帶來(lái)的，而主要是由于傳統(tǒng)的沖壓設(shè)備及落后的手工操作造成的。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，隨著機(jī)電一體化 技術(shù)的進(jìn)步，這些問(wèn)題一定會(huì)盡快而完善的得到解決。 3、高強(qiáng)度鋼沖壓 當(dāng)今高強(qiáng)鋼、超高強(qiáng)鋼很好 的實(shí)現(xiàn)了車輛的輕量化，提高了車輛的碰撞強(qiáng)度和安全性能，因此成為車用鋼材的重要發(fā)展方向。但隨著板料強(qiáng)度的提高，傳統(tǒng)的冷沖壓工藝在成型過(guò)程中容易產(chǎn)生破裂現(xiàn)象，無(wú)法滿足高強(qiáng)度鋼板的加工工藝要求。在無(wú)法滿足成型條件的情況下，目前國(guó)際上逐漸研究超高強(qiáng)度鋼板的熱沖壓成形技術(shù)。該技術(shù)是綜合了成形、傳熱以及組織相變的一種新工藝，主要是利用高溫奧氏體狀態(tài)下，板料的塑性增加，屈服強(qiáng)度降低的特點(diǎn)，通過(guò)模具進(jìn)行成形的工藝。但是熱成型需要對(duì)工藝條件、金屬相變、 析技術(shù)進(jìn)行深入研究，目前該技術(shù)被國(guó)外廠商壟斷，國(guó)內(nèi)發(fā)展緩慢。 [18] 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告 12 從趨勢(shì)看，近年來(lái)，零部件企業(yè)受上下游擠壓嚴(yán)重，人力成本上升明顯，效率更高的機(jī)械壓力機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)壓力機(jī)、多工位壓力機(jī)、連線的自動(dòng)化生產(chǎn)線、復(fù)合模具在業(yè)內(nèi)使用量明顯增加。同時(shí)來(lái)自用戶行業(yè)的高要求，校平、潤(rùn)滑、去毛刺、內(nèi)高壓成形、無(wú)模、多點(diǎn)成形、熱成形等特殊工藝和延伸服務(wù)的需求大大增加，未來(lái)沖壓和鈑金行業(yè)的多工位、自動(dòng)化、柔性化、智能化水平需求大幅提升。 未來(lái)沖壓、鈑金行業(yè)的發(fā)展必須符合低碳、環(huán)保、節(jié)能節(jié)材的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和消費(fèi)理念，生產(chǎn)必須向精密、高效發(fā)展，企業(yè)必須向?qū)I(yè)化、規(guī)?；?、全球化 發(fā)展。 另外，智能化也是未來(lái)行業(yè)發(fā)展的一個(gè)必然要求。“智能”意味著：更高的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品精度、更穩(wěn)定的重復(fù)精度、更加柔性化的生產(chǎn)方式、較低的勞動(dòng)強(qiáng)度、更快的市場(chǎng)響應(yīng)速度、更加全面的企業(yè)信息化系統(tǒng)等。 沖壓技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀和未來(lái)趨勢(shì) (1)突出 "精、省和凈 " (2)沖壓成型更加 "科學(xué)化、數(shù)字化和可控化 " (3)沖壓成型可以實(shí)現(xiàn)全過(guò)程控制 (4)產(chǎn)品從設(shè)計(jì)開始即進(jìn)入控制，考慮工藝 (5)沖壓生產(chǎn)的靈活性和柔性 (6)復(fù)合技術(shù)的應(yīng)用 未來(lái)發(fā)展： (1)電子技術(shù)從設(shè)計(jì)走向商務(wù)，電子商務(wù)帶來(lái)了買方拍賣，加大了行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)難度。 (2)立志參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的企業(yè)，必須發(fā)展產(chǎn)品專業(yè)化生產(chǎn)。 (3)沖壓部件廠將參與主機(jī)廠主機(jī)的設(shè)計(jì)，功能化供貨。 (4)人才是企業(yè)爭(zhēng)奪的焦點(diǎn)，人員再教育和網(wǎng)絡(luò)教育日常進(jìn)行顯得越來(lái)越重要。 (5)沖壓件批量和成本的矛盾日益尖銳。全球平臺(tái)式生產(chǎn)會(huì)進(jìn)入沖壓行業(yè)。 (6)供應(yīng)商 壓廠 整個(gè)工業(yè)中，沖壓與鍛造一樣是一個(gè)弱小行業(yè)，只有團(tuán)結(jié)才能適應(yīng)變化。 (7)沖壓行業(yè)的投資 將越來(lái)越大，而更新將越來(lái)越快。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告 13 (8)沖壓的關(guān)鍵在模具，沖壓模具的發(fā)展至關(guān)重要。 隨著勞動(dòng)力成本劇增，熟練技工又越來(lái)越短缺，低效率生產(chǎn)的普通沖壓件的利潤(rùn)越來(lái)越稀薄，應(yīng)用自動(dòng)化、高效率、高穩(wěn)定的高速?zèng)_壓技術(shù)，生產(chǎn)更加精密、復(fù)雜的零件，從而獲得更大的附加值成為眾多企業(yè)的追求?，F(xiàn)代生活也為精密高速?zèng)_的市場(chǎng)提供了極大地發(fā)展空間，相信未來(lái)會(huì)有更多的企業(yè)關(guān)注精密高速?zèng)_生產(chǎn)。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告 14 參考資料 [1]蔡宇明 J]2015,(16):151[2]胡建國(guó) J]2009,(05):12[3]張正修 ,李欠娃 J]2006,(05):15[4]陳洪艷 J]2014,(02):45[5]郭玲蓉 ,陳玉全 ,孫振忠 ,李金宇 ,丁永樂(lè) ,徐瑞年 J]2005,(03):32[6]蔡宇明 J]2015,(16):151[7]何培英 ,紀(jì)蓮清 環(huán)境下沖壓模具 統(tǒng)的開發(fā) [J]2006,(04):168[8]鄭清春 ,郭津津 ,呂惠娟 ,董黎敏 統(tǒng)開發(fā) [J]2008,(04):129. [9]郭超 ,周新平 J]2016,(01):143[10]張桂俠 J]2011,(06):90[11]宇野義幸 , 岡田晃 , 藪下法康 , 等 制造技術(shù)與機(jī)床 , 2004(5):2912] 竇 巖 平 , 吳 鳳 林 . 彎 曲 模 對(duì) 彎 曲 件 尺 寸 精 度 影 響 的 思 考 [J]. 機(jī) 械 管 理 開發(fā) ,2011,(05):10104. [13]周韶冰 ,熊文華 J]2016,(15):39. [14]亮 ,張澤浩 J]2014,(06):1[15]劉勝國(guó) J]2007,(01):12[16]曾邦 J]2014,(13):303[17]劉道春 J]2014,(04):8[18]劉辰宇主編．鈑金沖壓工藝竅門與鈑金件設(shè)計(jì)制造技術(shù)方法及圖集典范實(shí)用手冊(cè)：銀聲音像出版社， 2005.3