沖壓件三墊板墊片零件沖壓模具設(shè)計【落料沖孔復(fù)合模優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計含三維6張CAD圖紙】-cymj19

沖壓件三墊板墊片零件沖壓模具設(shè)計【落料沖孔復(fù)合?！?/p>

2.1 沖壓工藝性分析

1、材料：該零件的材料為Q235，是普通的碳素工具鋼，板厚為1mm，具有良好的可沖壓性能。

 2、該零件的形狀比較簡單、規(guī)則，并在轉(zhuǎn)角處有R1的圓角過渡，孔邊距較大，且孔的尺寸是φ8，工藝性較好。

 3、尺寸精度，零件上所有孔的位置精度為IT12—IT14，尺寸精度為IT13，其余尺寸都是未注公差，屬于自由公差，精度比較低，符合沖裁件的工藝性要求。查公差表可以得到如圖所示的結(jié)果。

結(jié)論：適合沖壓。

2.2 工藝方案確定

該工件包括落料、沖孔另個基本工序：

方案一：先落料，后沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。

方案二：落料沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。

方案三：沖孔落料級進沖壓，采用級進模生產(chǎn)。

方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序兩副模具，成本高而生產(chǎn)率低，難以滿足大中批量生產(chǎn)需求。

方案二只需一副模具，工件的精度及生產(chǎn)效率都很高。

方案三也只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，但位置精度不如復(fù)合模具沖裁精度高。

通過對以上三種方案的分析比較，成型該零件采用方案二復(fù)合模具成型。

目  錄

前 言 1

第一章  專業(yè)課程概述 2

1.1專業(yè)課程設(shè)計的目的和要求 2

1.1.1專業(yè)課程實際的目的 2

1.1.2 專業(yè)課程設(shè)計要求 2

1.2 專業(yè)課程設(shè)計的內(nèi)容 3

1.2.1 專業(yè)課程設(shè)計課題 3

1.2.2專業(yè)課程設(shè)計時間安排 3

1.2.3 專業(yè)課程設(shè)計工作量 3

第二章 冷沖壓工藝與模具設(shè)計、模具制造工藝 4

2.1 沖壓工藝性分析 4

2.2 工藝方案確定 5

2.3 確定模具類型及結(jié)構(gòu)形式 5

2.4 工藝計算 5

2.5 編寫工藝文件 8

2.6 選擇和確定模具主要零部件的結(jié)構(gòu)和尺寸 9

2.7 校核所選壓力機 10

2.8 編制工作零件機械加工工藝卡 11

總結(jié) 12

參考文獻 13

致      謝 14

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A3-沖頭固定板.dwg

A3-凹模.dwg

A3-卸料板.dwg

A4-凸凹模.dwg

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圖紙合集.dwg

1 目 錄 前 言 .............................................................................................................................. 2 第一章 專業(yè)課程概述 ................................................................................................ 3 業(yè)課程設(shè)計的目的和要求 .......................................................................... 3 業(yè)課程實際的目的 ........................................................................... 3 業(yè)課程設(shè)計要求 .............................................................................. 3 業(yè)課程設(shè)計的內(nèi)容 ..................................................................................... 4 業(yè)課程設(shè)計課題 .............................................................................. 4 業(yè)課程設(shè)計時間安 排 ....................................................................... 4 業(yè)課程設(shè)計工作量 .......................................................................... 4 第二章 冷沖壓工藝與模具設(shè)計、模具制造工藝 ...................................................... 5 壓工藝性分析 ............................................................................................. 5 藝方案確定 ................................................................................................. 6 定模具類型及結(jié)構(gòu)形式 ............................................................................. 6 藝計算 ......................................................................................................... 6 寫工藝文件 ................................................................................................. 9 擇和確定模具主 要零部件的結(jié)構(gòu)和尺寸 ............................................... 10 核所選壓力機 ........................................................................................... 11 制工作零件機械加工工藝卡 ................................................................... 12 總結(jié) .............................................................................................................................. 13 參考文獻 ...................................................................................................................... 14 致 謝 .................................................................................................................. 15 2 前 言 在 “十五 ”規(guī)劃中，模具被認為是 “工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備 ”，國民經(jīng)濟的五大支柱產(chǎn)業(yè)機械、電子、汽車、石化、建筑都要求模具工業(yè)發(fā)展與之相適應(yīng)。中國成模具制造大國當(dāng)今世界正進行著新一輪的產(chǎn)業(yè)調(diào)整，一些模具制造逐漸向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移，中國正成為世界模具大國。 現(xiàn)代模具行業(yè)是技術(shù)、資金密集的行業(yè)。它作為重要的生產(chǎn)裝備行業(yè)在為各 行各業(yè)服務(wù)的同時，也直接為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)服務(wù)。模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用廣泛的基礎(chǔ)工藝裝備。有人說，現(xiàn)代模具是高技術(shù)背景下的工藝密集型工業(yè)。模具技術(shù)水平的高低，在很大的程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力，因此已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志。 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)濟需求和世界先進水平相比，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口，特別是中高檔轎車的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進口。一些低檔次的簡單沖模，已趨供 過于求，市場竟?fàn)幖ち?。 同時，隨著經(jīng)濟的發(fā)展注塑模具也飛速發(fā)展起來，因為注塑模優(yōu)點很多。塑料具有質(zhì)量輕、比強度大、絕緣性好、成型生產(chǎn)率高和價格低廉等特點。塑料已成為金屬的子代用材料，出現(xiàn)了金屬材料塑料化的趨勢。 2)由于汽車輕量化、低能耗的發(fā)展要求，汽車零部件的材科構(gòu)成發(fā)生明顯的以塑代鋼的變化。從國內(nèi)外汽車塑料應(yīng)用的情況看，汽車塑料的用量已成為衡量汽車生產(chǎn)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。 3)注塑成型由于可以一次成型各種結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸精密和帶有金屬嵌件的制品，并目成型周期短，可以 — 模多腔，大批生產(chǎn)時成本低廉，易于實現(xiàn)自動化 生產(chǎn)，因此在塑料加行業(yè)中占有非常重要的地位。 本設(shè)計是通過設(shè)計復(fù)合冷沖模和注塑模來熟悉模具設(shè)計與制造工藝，了解其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和工作原理，加深對所學(xué)習(xí)的知識的理解。 由于本人所學(xué)模具知識水平有限，視野狹小 ,在設(shè)計中還存在這樣那樣的問題和錯誤，敬請老師批評指正。 3 第一章 專業(yè)課程概述 業(yè)課程設(shè)計的目的和要求 專業(yè)課程設(shè)計是材料成型及控制工程專業(yè)教學(xué)中重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)之一，它是在沖壓工藝于模具設(shè)計、塑料成型工藝于模具設(shè)計、模具制造工藝三門理論課程教學(xué)之后，為了加強學(xué)生所學(xué)的知識和提高學(xué)生的初步設(shè) 計能力及實際動手能力二開設(shè)的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。 業(yè)課程實際的目的 1、綜合運用和鞏固本課程及有關(guān)課程的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，培養(yǎng)學(xué)生從事模具設(shè)計于制造的初步能力，為后續(xù)畢業(yè)設(shè)計和實際工作打下良好的基礎(chǔ)。 2、培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。經(jīng)過課程設(shè)計環(huán)節(jié)，學(xué)生能全面理解和掌握沖壓工藝、塑料成型工藝、模具設(shè)計、模具制造、等內(nèi)容；掌握沖壓工藝、塑料成型工藝、模具設(shè)計的基本方法和步驟、模具零件的常用加工方法及工藝規(guī)程的編制；獨立解決在制定沖壓工藝規(guī)程、設(shè)計模具結(jié)構(gòu)、編制模具零件加工工藝規(guī)程 中出現(xiàn)的問題；會查閱技術(shù)文獻和資料，以完成從事本專業(yè)技術(shù)工作的人員在模具設(shè)計與制造方面所必須具備的基本能力訓(xùn)練。 3、在課程設(shè)計中，培養(yǎng)學(xué)生認證負責(zé)、踏實細致的工作作風(fēng)和眼睛的科學(xué)態(tài)度，強化質(zhì)量意識和時間觀念，養(yǎng)成良好的職業(yè)習(xí)慣。 業(yè)課程設(shè)計要求 1、樹立正確的設(shè)計思想，盡量結(jié)合生產(chǎn)實際，結(jié)合考慮技術(shù)性、經(jīng)濟性、實用性、可靠性、安全及先進性等方面的要求，嚴肅認真地進行設(shè)計。 2、獨立擬定指定制件的成型工藝，正確選擇成型設(shè)備。 3、合理確定模具結(jié)構(gòu)，很據(jù)制件圖及模具要求，提出模 具結(jié)構(gòu)方案，并使其結(jié)構(gòu)合理，質(zhì)量可靠，操作方便。必要時可根據(jù)模具設(shè)計和加工要求，提出修改制件圖紙的要求，但這必須征得用戶同意后方可實施。 4、正確確定模具成型零件的形狀和尺寸。所設(shè)計的模具應(yīng)當(dāng)模具零部件加 4 工工藝性好、制造方便、造價便宜、裝配調(diào)整、維護維修方便。模具使用效率高，安全可靠，使用壽命長。 5、充分考慮制件的設(shè)計特色，盡量減少后加工工序。 6、要求所編制的模具零件加工工藝規(guī)程符合生產(chǎn)實際，技術(shù)經(jīng)濟性。 7、設(shè)計說明書要求文字通順、條理清晰、書寫工整。圖紙圖面整潔、標(biāo)注齊全、圖樣及標(biāo)注符合 國家標(biāo)準(zhǔn)。 業(yè)課程設(shè)計的內(nèi)容 業(yè)課程設(shè)計課題 專業(yè)課程設(shè)計所用的制件盡量從生產(chǎn)實踐中選取，要求該零件具有一定的典型意義。沖壓模具課題：選用只有兩道工序的制件，擬定用沖孔 — 落料復(fù)合模或兩道工序的連續(xù)模作為制件的成型方法，設(shè)計模具、編寫模具工作零件的加工工藝作為設(shè)計題目。塑料模具課題：選擇無側(cè)向抽芯的塑料件，擬定用注射模成型的方法，設(shè)計模具、編寫模具工作零件的加工工藝作為設(shè)計題目。 業(yè)課程設(shè)計時間安排 表 業(yè)課程設(shè)計安排表 項目 工藝與設(shè)計 畫裝配圖 畫零件 圖 編制模具制造工藝卡片 整理、答辯 沖裁模 2 0 2 天 注射模 2 0 2 天 業(yè)課程設(shè)計工作量 1、沖裁模具、塑料注塑模具裝配圖各一張。 2、沖裁模具、塑料注射模具工作零件圖。 3、沖模、塑模工作零件（各一份）機械加工工藝卡各一份（附在說明書）。 4、模具設(shè)計說明書一份，字數(shù)要求 10000。 5 第二章 冷沖壓工藝與模具設(shè)計、模具制造工藝 工件如下圖，材料 厚 1面不允許有明顯的 劃痕。 技術(shù)要求： 1 未注圓角為 未注公差為 3 材料厚度 t=1 制件圖 壓工藝性分析 1、材料：該零件的材料為 普通的碳素工具鋼，板厚為 1有良好的可沖壓性能。 2、該零件的形狀比較簡單、規(guī)則，并在轉(zhuǎn)角處有 圓角過渡，孔邊距較大，且孔的尺寸是φ 8，工藝性較好。 3、尺寸精度，零件上所有孔的位置精度為 寸精度為 6 余尺寸都是未注公差，屬于自由公差，精度比較低，符合 沖裁件的工藝性要求。查公差表可以得到如圖所示的結(jié)果。 結(jié)論：適合沖壓。 藝方案確定 該工件包括落料、沖孔另個基本工序： 方案一：先落料，后沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。 方案二：落料沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三：沖孔落料級進沖壓，采用級進模生產(chǎn)。 方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序兩副模具，成本高而生產(chǎn)率低，難以滿足大中批量生產(chǎn)需求。 方案二只需一副模具，工件的精度及生產(chǎn)效率都很高。 方案三也只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，但位置精度不如復(fù)合模具沖裁精度高。 通過對以上三種方案的分析比 較，成型該零件采用方案二復(fù)合模具成型。 定模具類型及結(jié)構(gòu)形式 1、該零件質(zhì)量要求不高，板厚 1邊距較大 ,為了保證零件的精度，可以選用正裝復(fù)合模。 2、定位方式的選擇：控制條料的送進方向采用兩個導(dǎo)料銷，控制條料的送進步距采用擋料銷。 3、卸料、出件方式的選擇：采用彈性卸料、上出件，下模剛性頂件。 4、導(dǎo)向方式的選擇：為了方便操作，該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。 沖壓件的形狀簡單，精度要求也不高，為了使得模具的壽命較高，采用有導(dǎo)向、彈性卸料、下出件的模具結(jié)構(gòu)形式。 藝計算 1、確定最佳排樣方式，并計算材料利用率，選擇板料的規(guī)格。 7 該零件為較規(guī)則的矩形零件，可直接設(shè)置為斜排排樣方式，如圖： 圖 查《沖壓手冊》表 2— 18，最小搭邊值為： 工件間 2 側(cè)面 件面積： 排：取搭邊值 料寬度： B= 步距： L=36料利用率：η = 36） = 選用 1× 25001250以裁 43 條，每條可以沖 34 件。 總的材料利用率： 43× 34× 2500× 1250)=55％ 2、計算沖壓合力并預(yù)選沖床 L=145t=1 σb=450壓力： F=1? 450=《沖壓工藝及模具設(shè)計》表 3料力： 裝復(fù)合模：頂件力 F 頂 = 8 沖裁合力 卸＋ F=據(jù)沖壓合力預(yù)選 曲柄壓力機 3、確定沖裁壓力中心 先求 .5 7 5 2 0 8 5 8 9 0 3 3 5 8 6 7 6 6 3 8 7 8 3 20=8π x i× 求 4 8 2 6 2 8 2 6 8 0 8 8 7 作為模具的壓力中心的位置 4、確定沖裁凸模和凹模工作刃口尺寸 落料以落料凹模為基準(zhǔn)計算，落料凸模根據(jù)凹模和最小間隙計算，也可根據(jù)據(jù)凹模實際尺寸和間隙值配制。沖孔以沖孔凸模為基準(zhǔn)計算，沖孔凹模根據(jù)凸模和最小間隙計算，也可根據(jù)凸模十幾尺寸和間隙值配制。沖孔用分別加工法計算，落料、中心尺寸用配合加工法進行計算。 間隙差《沖壓工藝及模具設(shè)計》 表 3— 4， 料凹模磨損后變大的尺寸 凹模公差按△ /4 磨損系數(shù)查《沖壓工藝及模具設(shè)計》 表 31=（ 20－ 4/ 14－ 4/ 26－ 4/ 2－ 4/ 差為 凸、凹模公差按 ，δ凸模= δ凹模=核間隙凸模?＋凹模?=可行 磨損系數(shù)查《沖壓工藝及模具設(shè)計》 表 3X= 6＋ 1凹模＝（ ＝ 、確定彈性元件 聚氨脂橡皮允許承受的載荷較彈簧大，而且安裝調(diào)整方便，所以選用橡皮。 卸料力為 F=皮的高度： 工作/(28 取 25 式中 t+1++1+5=7 (— 7) 橡皮的面積： A=卸料力 F/p=20385— 10600式中 p 為橡皮預(yù)壓（壓 10％ — 15％ 單位面積上的壓力，取 一塊整開凸?？缀退膫€卸料螺釘孔 140× 140× 25 面積校核： 140× 140－ 3500－ 4× 82 × 10600 可行 寫工藝文件 表 沖壓工藝過程卡 材料牌號規(guī)格 材料技術(shù)要求 毛坯尺寸 每件毛坯可制件數(shù) 毛坯重量 輔助材料 1 ×2500×條料（ 1×4 件 10 1250） 1250） 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 加工簡圖 設(shè)備 工藝裝備 0 下料 剪板機上裁板 1250 1 落料 沖孔 落料沖孔復(fù)合沖裁 料沖孔復(fù)合模 擇和確定模具主要零部件的結(jié)構(gòu)和尺寸 1、工作零件的結(jié)構(gòu)及尺寸設(shè)計 （ 1） 凸凹模：為了便于加工，凸凹模設(shè)計成直通型， 1 個 頭螺釘固定在墊板上，與凸凹模固定板的配合按 H7/ 其總長 L=H 固定板 +H 卸料板 +（ H 橡膠－ H 預(yù)壓） =52 2） 凹模：凹模采用薄凹模結(jié)構(gòu)，薄凹模厚度尺寸（可以參考單工序凹模的厚度計算方法 H=58= 14 凹模壁厚尺寸 C=（ 2） H≥ 30— 40 取 C=32 11 式中 《沖壓工藝及模具設(shè)計》 表 3— 15，取 件長邊尺寸： b=模板邊長： B≥ 58+2× (30~40)=118~138 一般選取 L>B 故取 B=140 L=140，故薄凹模板長、寬、厚度尺寸 140× 140× 14心墊板長、寬、厚度尺寸 160× 140× 25 3）沖孔凸模：沖孔凸模采用臺階式，與凸模固定板的配合按 H7/ 其總長： L=H 固定板 +H 凹模 +H 空心墊板 =45 4）模具剛性校核 凸凹模尺寸較大，模具強度較大，所以不需要進行模具強度校核。 小凸模：單個凸模所受力： 沖裁力： 7 沖裁合力： 1300 N 95 F =95× 82 / 11300 =30 無導(dǎo)向 可行 2、其他板的尺寸 [參考典型組合結(jié)構(gòu)（ ] 凸凹模墊板： 140× 140× 6 凸凹模固定板： 140× 140× 18 卸料板： 160× 140× 15 空心墊板： 160× 140× 15 小凸模固定板： 160× 140× 20 小凸模墊板： 160× 140× 10 3、模架的規(guī)格 上模座的規(guī)格： 140× 140× 35 下模座的規(guī)格： 140× 140× 40 模柄的規(guī)格： 50套： 80× 33 導(dǎo)柱： 130 4、模具的閉合高度的計算 H=核所選壓力機 12 力機：標(biāo)稱壓力 160塊行程 55（次 /連桿調(diào)節(jié)高度 45大裝模高度 220作臺尺寸（前后×左右） 300× 450柄孔尺寸（直徑×深度）φ 30× 50，電機功率 核以上所有參數(shù)，均可以滿足使用要求。所以 滿足該模具的使用要求。 制工作零件機械加工工藝卡 表 模機械加工工藝規(guī)程卡 凹模機械加工工藝規(guī)程 材料 硬度 60 錯誤 !未找到引用源。 64 序號 工序名稱 工序內(nèi)容 1 備料 鍛件（退火狀態(tài)） 165× 145× 30 2 粗銑 銑六面尺寸 注意兩大平面與兩相鄰側(cè)面用標(biāo)準(zhǔn)角度尺測量達到基本垂直要求。 3 磨平面 磨光兩大平面厚度達 磨四個側(cè)面，達到兩相鄰側(cè)面垂直，垂直度 00 鉗工 ①劃線 劃出孔和凹模洞口穿絲孔中心線 ②鉆孔 鉆螺紋、銷釘?shù)卓缀桶寄６纯诖┙z孔 ③鉸孔 鉸銷釘孔到要求 ④攻絲 攻螺紋孔到要求 5 熱處理 淬火 +低溫回火 使材料硬度達到 60 磨平面 磨光六個面 消除淬火變形和氧化皮，并達 到工藝所要求的尺寸 7 退磁 消除坯料殘余磁 8 線切割 割凹模洞口，并留 研磨余量 9 鉗工 研磨凹模洞口內(nèi)壁側(cè)面到尺寸，粗糙度 誤 !未找到引用源。 10 檢驗 按圖紙檢驗 13 總結(jié) 通過本次畢業(yè)設(shè)計，在理論知識的指導(dǎo)下，結(jié)合認識實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)中所獲的實踐經(jīng)驗，在老師和同學(xué)的幫助下，獨立地完成了本次畢業(yè)設(shè)計。在本次設(shè)計的過程中，通過自己實際的操作計算，我對以前所學(xué)過的專業(yè)知識有了更進一步更深刻的認識，也認識到了自己的不足之處。到此時才深刻體會到，以前所學(xué) 的專業(yè)知識還是有用的，而且都是模具設(shè)計與制造最基礎(chǔ)、最根本的知識。 本次畢業(yè)設(shè)計歷時四個月左右，從最初的領(lǐng)會畢業(yè)設(shè)計的要求，到對拿到自己手上的沖壓件的沖壓性能的分析計算，諸如沖壓件對結(jié)構(gòu)的分析，對形狀的分析等，通過不斷地分析計算，對要進行設(shè)計的沖壓件有了一個比較全面深刻的認識，并在此基礎(chǔ)上綜合考慮生產(chǎn)中的各種實際因素，最后確定本次畢業(yè)設(shè)計的工藝方案。然后是對排樣方式的計算，直到模具總裝配圖的繪制，歷時近兩個月左右。在這段時間里，我進行了大量的計算：從材料利用率的計算，到工序壓力的計算，再工作部分刃口尺寸及公 差的計算，到各種零件結(jié)構(gòu)尺寸的計算以及主要零部件強度剛度的核算。其間在圖書館翻閱了許多相關(guān)書籍和各種設(shè)計資料。因此從某種意義上講，通過本次畢業(yè)設(shè)計的訓(xùn)練，也培養(yǎng)和鍛煉了一種自己查閱資料，獲取有價值信息的能力。 總之，通過本次畢業(yè)設(shè)計的鍛煉，使我對模具設(shè)計與模具制造的整個過程都有了比較深刻的認識和全面的掌握。先后幾次不同的設(shè)計，從壓鑄模的設(shè)計，到模具制造工藝卡的設(shè)計，再到本次畢業(yè)設(shè)計的沖壓模的設(shè)計與制備，使我接受了一個模具專業(yè)的畢業(yè)生應(yīng)該有的鍛煉和考查。我很感謝學(xué)校和各位老師給我這次鍛煉機會。我是認認真真的做 完這次畢業(yè)設(shè)計的，也應(yīng)該認認真真的完成我大學(xué)四年里最后也是最重要的一次設(shè)計。但是由于水平有限，錯誤和不足之處再所難免，懇請各位導(dǎo)師、各位教授批評指正，不勝感激。 14 參考文獻 [1]馮炳堯主編 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 2]李天佑主編 北京：機械工業(yè)出版社， 3]丁松聚主編 北京：機械工業(yè)出版社， 4]王孝培主編 北京：機械工業(yè)出版社， 5]張玉等主編 遼寧：東北 大學(xué)出版社 ,6]姜奎華主編 北京 :機械工業(yè)出版社 ,7]陳錫棟主編 北京：機械工業(yè)出版社 ,1987 [8] 劉靖巖 主編 . 冷沖壓工藝與模具設(shè)計 中國輕工業(yè)出版社 ,9]何忠保主編 北京：機械工業(yè)出版社 ,2001 [10] 王秀鳳 主編 北京： 北京航空航天大學(xué)出版社 ,11] 嚴壽康 主編 北京： 國防工業(yè)出版社 ,12] 謝昱北 主編 . 模具設(shè)計與制造 北京大學(xué)出版社 ,13] 孟繁杰 ,彭其鳳著 . 模具材料 械工業(yè)出版社 ,1989 [14] (加 ) 模具工程 化學(xué)工業(yè)出版社 ,2005 [15] 機械電子工業(yè)部 編 . 模具公差與檢測 械工業(yè)出版社 ,16] H. G, 997 15 致 謝 首先感謝學(xué)校及學(xué)院各位領(lǐng)導(dǎo)的悉心關(guān)懷和耐心指導(dǎo)，特別要感謝 授給我的指導(dǎo)，在實驗和論文寫作過程中，我始終得到趙老師的悉心教導(dǎo)和認真指點，使得我的理論知識和動手操作能力都有了很大的提高與進步，對模具設(shè)計與制造的整個工藝流程也有了一個基本的掌握。在他身上，時刻體現(xiàn)著作為科研工作者所特有的嚴謹求實的教學(xué)風(fēng)范，勇于探索的工作態(tài)度和求同思變、不斷 創(chuàng)新的治學(xué)理念。他不知疲倦的敬業(yè)精神和精益求精的治學(xué)要求，端正了我的學(xué)習(xí)態(tài)度，使我受益匪淺。 另外，還要感謝和我同組的其他同學(xué)，他們在尋找資料，解答疑惑，實驗操作、論文修改等方面，都給了我很大的幫助和借鑒。 最后，感謝所有給予我關(guān)心和支持的老師和同學(xué)使我能如期完成這次畢業(yè)設(shè)計。謝謝各位老師和同學(xué)！ 感謝學(xué)校對我這四年的培養(yǎng)和教導(dǎo)，感謝材料學(xué)院各位領(lǐng)導(dǎo)各位老師四年如一日的諄諄教導(dǎo)！ 1 目 錄 前 言 .............................................................................................................................. 2 第一章 專業(yè)課程概述 ................................................................................................ 3 業(yè)課程設(shè)計的目的和要求 .......................................................................... 3 業(yè)課程實際的目的 ........................................................................... 3 業(yè)課程設(shè)計要求 .............................................................................. 3 業(yè)課程設(shè)計的內(nèi)容 ..................................................................................... 4 業(yè)課程設(shè)計課題 .............................................................................. 4 業(yè)課程設(shè)計時間安 排 ....................................................................... 4 業(yè)課程設(shè)計工作量 .......................................................................... 4 第二章 冷沖壓工藝與模具設(shè)計、模具制造工藝 ...................................................... 5 壓工藝性分析 ............................................................................................. 5 藝方案確定 ................................................................................................. 6 定模具類型及結(jié)構(gòu)形式 ............................................................................. 6 藝計算 ......................................................................................................... 6 寫工藝文件 ................................................................................................. 9 擇和確定模具主 要零部件的結(jié)構(gòu)和尺寸 ............................................... 10 核所選壓力機 ........................................................................................... 11 制工作零件機械加工工藝卡 ................................................................... 12 總結(jié) .............................................................................................................................. 13 參考文獻 ...................................................................................................................... 14 致 謝 .................................................................................................................. 15 2 前 言 在 “十五 ”規(guī)劃中，模具被認為是 “工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備 ”，國民經(jīng)濟的五大支柱產(chǎn)業(yè)機械、電子、汽車、石化、建筑都要求模具工業(yè)發(fā)展與之相適應(yīng)。中國成模具制造大國當(dāng)今世界正進行著新一輪的產(chǎn)業(yè)調(diào)整，一些模具制造逐漸向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移，中國正成為世界模具大國。 現(xiàn)代模具行業(yè)是技術(shù)、資金密集的行業(yè)。它作為重要的生產(chǎn)裝備行業(yè)在為各 行各業(yè)服務(wù)的同時，也直接為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)服務(wù)。模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用廣泛的基礎(chǔ)工藝裝備。有人說，現(xiàn)代模具是高技術(shù)背景下的工藝密集型工業(yè)。模具技術(shù)水平的高低，在很大的程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力，因此已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志。 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)濟需求和世界先進水平相比，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口，特別是中高檔轎車的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進口。一些低檔次的簡單沖模，已趨供 過于求，市場竟?fàn)幖ち?。 同時，隨著經(jīng)濟的發(fā)展注塑模具也飛速發(fā)展起來，因為注塑模優(yōu)點很多。塑料具有質(zhì)量輕、比強度大、絕緣性好、成型生產(chǎn)率高和價格低廉等特點。塑料已成為金屬的子代用材料，出現(xiàn)了金屬材料塑料化的趨勢。 2)由于汽車輕量化、低能耗的發(fā)展要求，汽車零部件的材科構(gòu)成發(fā)生明顯的以塑代鋼的變化。從國內(nèi)外汽車塑料應(yīng)用的情況看，汽車塑料的用量已成為衡量汽車生產(chǎn)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。 3)注塑成型由于可以一次成型各種結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸精密和帶有金屬嵌件的制品，并目成型周期短，可以 — 模多腔，大批生產(chǎn)時成本低廉，易于實現(xiàn)自動化 生產(chǎn)，因此在塑料加行業(yè)中占有非常重要的地位。 本設(shè)計是通過設(shè)計復(fù)合冷沖模和注塑模來熟悉模具設(shè)計與制造工藝，了解其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和工作原理，加深對所學(xué)習(xí)的知識的理解。 由于本人所學(xué)模具知識水平有限，視野狹小 ,在設(shè)計中還存在這樣那樣的問題和錯誤，敬請老師批評指正。 3 第一章 專業(yè)課程概述 業(yè)課程設(shè)計的目的和要求 專業(yè)課程設(shè)計是材料成型及控制工程專業(yè)教學(xué)中重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)之一，它是在沖壓工藝于模具設(shè)計、塑料成型工藝于模具設(shè)計、模具制造工藝三門理論課程教學(xué)之后，為了加強學(xué)生所學(xué)的知識和提高學(xué)生的初步設(shè) 計能力及實際動手能力二開設(shè)的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。 業(yè)課程實際的目的 1、綜合運用和鞏固本課程及有關(guān)課程的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，培養(yǎng)學(xué)生從事模具設(shè)計于制造的初步能力，為后續(xù)畢業(yè)設(shè)計和實際工作打下良好的基礎(chǔ)。 2、培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。經(jīng)過課程設(shè)計環(huán)節(jié)，學(xué)生能全面理解和掌握沖壓工藝、塑料成型工藝、模具設(shè)計、模具制造、等內(nèi)容；掌握沖壓工藝、塑料成型工藝、模具設(shè)計的基本方法和步驟、模具零件的常用加工方法及工藝規(guī)程的編制；獨立解決在制定沖壓工藝規(guī)程、設(shè)計模具結(jié)構(gòu)、編制模具零件加工工藝規(guī)程 中出現(xiàn)的問題；會查閱技術(shù)文獻和資料，以完成從事本專業(yè)技術(shù)工作的人員在模具設(shè)計與制造方面所必須具備的基本能力訓(xùn)練。 3、在課程設(shè)計中，培養(yǎng)學(xué)生認證負責(zé)、踏實細致的工作作風(fēng)和眼睛的科學(xué)態(tài)度，強化質(zhì)量意識和時間觀念，養(yǎng)成良好的職業(yè)習(xí)慣。 業(yè)課程設(shè)計要求 1、樹立正確的設(shè)計思想，盡量結(jié)合生產(chǎn)實際，結(jié)合考慮技術(shù)性、經(jīng)濟性、實用性、可靠性、安全及先進性等方面的要求，嚴肅認真地進行設(shè)計。 2、獨立擬定指定制件的成型工藝，正確選擇成型設(shè)備。 3、合理確定模具結(jié)構(gòu)，很據(jù)制件圖及模具要求，提出模 具結(jié)構(gòu)方案，并使其結(jié)構(gòu)合理，質(zhì)量可靠，操作方便。必要時可根據(jù)模具設(shè)計和加工要求，提出修改制件圖紙的要求，但這必須征得用戶同意后方可實施。 4、正確確定模具成型零件的形狀和尺寸。所設(shè)計的模具應(yīng)當(dāng)模具零部件加 4 工工藝性好、制造方便、造價便宜、裝配調(diào)整、維護維修方便。模具使用效率高，安全可靠，使用壽命長。 5、充分考慮制件的設(shè)計特色，盡量減少后加工工序。 6、要求所編制的模具零件加工工藝規(guī)程符合生產(chǎn)實際，技術(shù)經(jīng)濟性。 7、設(shè)計說明書要求文字通順、條理清晰、書寫工整。圖紙圖面整潔、標(biāo)注齊全、圖樣及標(biāo)注符合 國家標(biāo)準(zhǔn)。 業(yè)課程設(shè)計的內(nèi)容 業(yè)課程設(shè)計課題 專業(yè)課程設(shè)計所用的制件盡量從生產(chǎn)實踐中選取，要求該零件具有一定的典型意義。沖壓模具課題：選用只有兩道工序的制件，擬定用沖孔 — 落料復(fù)合?；騼傻拦ば虻倪B續(xù)模作為制件的成型方法，設(shè)計模具、編寫模具工作零件的加工工藝作為設(shè)計題目。塑料模具課題：選擇無側(cè)向抽芯的塑料件，擬定用注射模成型的方法，設(shè)計模具、編寫模具工作零件的加工工藝作為設(shè)計題目。 業(yè)課程設(shè)計時間安排 表 業(yè)課程設(shè)計安排表 項目 工藝與設(shè)計 畫裝配圖 畫零件 圖 編制模具制造工藝卡片 整理、答辯 沖裁模 2 0 2 天 注射模 2 0 2 天 業(yè)課程設(shè)計工作量 1、沖裁模具、塑料注塑模具裝配圖各一張。 2、沖裁模具、塑料注射模具工作零件圖。 3、沖模、塑模工作零件（各一份）機械加工工藝卡各一份（附在說明書）。 4、模具設(shè)計說明書一份，字數(shù)要求 10000。 5 第二章 冷沖壓工藝與模具設(shè)計、模具制造工藝 工件如下圖，材料 厚 1面不允許有明顯的 劃痕。 技術(shù)要求： 1 未注圓角為 未注公差為 3 材料厚度 t=1 制件圖 壓工藝性分析 1、材料：該零件的材料為 普通的碳素工具鋼，板厚為 1有良好的可沖壓性能。 2、該零件的形狀比較簡單、規(guī)則，并在轉(zhuǎn)角處有 圓角過渡，孔邊距較大，且孔的尺寸是φ 8，工藝性較好。 3、尺寸精度，零件上所有孔的位置精度為 寸精度為 6 余尺寸都是未注公差，屬于自由公差，精度比較低，符合 沖裁件的工藝性要求。查公差表可以得到如圖所示的結(jié)果。 結(jié)論：適合沖壓。 藝方案確定 該工件包括落料、沖孔另個基本工序： 方案一：先落料，后沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。 方案二：落料沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三：沖孔落料級進沖壓，采用級進模生產(chǎn)。 方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序兩副模具，成本高而生產(chǎn)率低，難以滿足大中批量生產(chǎn)需求。 方案二只需一副模具，工件的精度及生產(chǎn)效率都很高。 方案三也只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，但位置精度不如復(fù)合模具沖裁精度高。 通過對以上三種方案的分析比 較，成型該零件采用方案二復(fù)合模具成型。 定模具類型及結(jié)構(gòu)形式 1、該零件質(zhì)量要求不高，板厚 1邊距較大 ,為了保證零件的精度，可以選用正裝復(fù)合模。 2、定位方式的選擇：控制條料的送進方向采用兩個導(dǎo)料銷，控制條料的送進步距采用擋料銷。 3、卸料、出件方式的選擇：采用彈性卸料、上出件，下模剛性頂件。 4、導(dǎo)向方式的選擇：為了方便操作，該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。 沖壓件的形狀簡單，精度要求也不高，為了使得模具的壽命較高，采用有導(dǎo)向、彈性卸料、下出件的模具結(jié)構(gòu)形式。 藝計算 1、確定最佳排樣方式，并計算材料利用率，選擇板料的規(guī)格。 7 該零件為較規(guī)則的矩形零件，可直接設(shè)置為斜排排樣方式，如圖： 圖 查《沖壓手冊》表 2— 18，最小搭邊值為： 工件間 2 側(cè)面 件面積： 排：取搭邊值 料寬度： B= 步距： L=36料利用率：η = 36） = 選用 1× 25001250以裁 43 條，每條可以沖 34 件。 總的材料利用率： 43× 34× 2500× 1250)=55％ 2、計算沖壓合力并預(yù)選沖床 L=145t=1 σb=450壓力： F=1? 450=《沖壓工藝及模具設(shè)計》表 3料力： 裝復(fù)合模：頂件力 F 頂 = 8 沖裁合力 卸＋ F=據(jù)沖壓合力預(yù)選 曲柄壓力機 3、確定沖裁壓力中心 先求 .5 7 5 2 0 8 5 8 9 0 3 3 5 8 6 7 6 6 3 8 7 8 3 20=8π x i× 求 4 8 2 6 2 8 2 6 8 0 8 8 7 作為模具的壓力中心的位置 4、確定沖裁凸模和凹模工作刃口尺寸 落料以落料凹模為基準(zhǔn)計算，落料凸模根據(jù)凹模和最小間隙計算，也可根據(jù)據(jù)凹模實際尺寸和間隙值配制。沖孔以沖孔凸模為基準(zhǔn)計算，沖孔凹模根據(jù)凸模和最小間隙計算，也可根據(jù)凸模十幾尺寸和間隙值配制。沖孔用分別加工法計算，落料、中心尺寸用配合加工法進行計算。 間隙差《沖壓工藝及模具設(shè)計》 表 3— 4， 料凹模磨損后變大的尺寸 凹模公差按△ /4 磨損系數(shù)查《沖壓工藝及模具設(shè)計》 表 31=（ 20－ 4/ 14－ 4/ 26－ 4/ 2－ 4/ 差為 凸、凹模公差按 ，δ凸模= δ凹模=核間隙凸模?＋凹模?=可行 磨損系數(shù)查《沖壓工藝及模具設(shè)計》 表 3X= 6＋ 1凹模＝（ ＝ 、確定彈性元件 聚氨脂橡皮允許承受的載荷較彈簧大，而且安裝調(diào)整方便，所以選用橡皮。 卸料力為 F=皮的高度： 工作/(28 取 25 式中 t+1++1+5=7 (— 7) 橡皮的面積： A=卸料力 F/p=20385— 10600式中 p 為橡皮預(yù)壓（壓 10％ — 15％ 單位面積上的壓力，取 一塊整開凸?？缀退膫€卸料螺釘孔 140× 140× 25 面積校核： 140× 140－ 3500－ 4× 82 × 10600 可行 寫工藝文件 表 沖壓工藝過程卡 材料牌號規(guī)格 材料技術(shù)要求 毛坯尺寸 每件毛坯可制件數(shù) 毛坯重量 輔助材料 1 ×2500×條料（ 1×4 件 10 1250） 1250） 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 加工簡圖 設(shè)備 工藝裝備 0 下料 剪板機上裁板 1250 1 落料 沖孔 落料沖孔復(fù)合沖裁 料沖孔復(fù)合模 擇和確定模具主要零部件的結(jié)構(gòu)和尺寸 1、工作零件的結(jié)構(gòu)及尺寸設(shè)計 （ 1） 凸凹模：為了便于加工，凸凹模設(shè)計成直通型， 1 個 頭螺釘固定在墊板上，與凸凹模固定板的配合按 H7/ 其總長 L=H 固定板 +H 卸料板 +（ H 橡膠－ H 預(yù)壓） =52 2） 凹模：凹模采用薄凹模結(jié)構(gòu)，薄凹模厚度尺寸（可以參考單工序凹模的厚度計算方法 H=58= 14 凹模壁厚尺寸 C=（ 2） H≥ 30— 40 取 C=32 11 式中 《沖壓工藝及模具設(shè)計》 表 3— 15，取 件長邊尺寸： b=模板邊長： B≥ 58+2× (30~40)=118~138 一般選取 L>B 故取 B=140 L=140，故薄凹模板長、寬、厚度尺寸 140× 140× 14心墊板長、寬、厚度尺寸 160× 140× 25 3）沖孔凸模：沖孔凸模采用臺階式，與凸模固定板的配合按 H7/ 其總長： L=H 固定板 +H 凹模 +H 空心墊板 =45 4）模具剛性校核 凸凹模尺寸較大，模具強度較大，所以不需要進行模具強度校核。 小凸模：單個凸模所受力： 沖裁力： 7 沖裁合力： 1300 N 95 F =95× 82 / 11300 =30 無導(dǎo)向 可行 2、其他板的尺寸 [參考典型組合結(jié)構(gòu)（ ] 凸凹模墊板： 140× 140× 6 凸凹模固定板： 140× 140× 18 卸料板： 160× 140× 15 空心墊板： 160× 140× 15 小凸模固定板： 160× 140× 20 小凸模墊板： 160× 140× 10 3、模架的規(guī)格 上模座的規(guī)格： 140× 140× 35 下模座的規(guī)格： 140× 140× 40 模柄的規(guī)格： 50套： 80× 33 導(dǎo)柱： 130 4、模具的閉合高度的計算 H=核所選壓力機 12 力機：標(biāo)稱壓力 160塊行程 55（次 /連桿調(diào)節(jié)高度 45大裝模高度 220作臺尺寸（前后×左右） 300× 450柄孔尺寸（直徑×深度）φ 30× 50，電機功率 核以上所有參數(shù)，均可以滿足使用要求。所以 滿足該模具的使用要求。 制工作零件機械加工工藝卡 表 模機械加工工藝規(guī)程卡 凹模機械加工工藝規(guī)程 材料 硬度 60 錯誤 !未找到引用源。 64 序號 工序名稱 工序內(nèi)容 1 備料 鍛件（退火狀態(tài)） 165× 145× 30 2 粗銑 銑六面尺寸 注意兩大平面與兩相鄰側(cè)面用標(biāo)準(zhǔn)角度尺測量達到基本垂直要求。 3 磨平面 磨光兩大平面厚度達 磨四個側(cè)面，達到兩相鄰側(cè)面垂直，垂直度 00 鉗工 ①劃線 劃出孔和凹模洞口穿絲孔中心線 ②鉆孔 鉆螺紋、銷釘?shù)卓缀桶寄６纯诖┙z孔 ③鉸孔 鉸銷釘孔到要求 ④攻絲 攻螺紋孔到要求 5 熱處理 淬火 +低溫回火 使材料硬度達到 60 磨平面 磨光六個面 消除淬火變形和氧化皮，并達 到工藝所要求的尺寸 7 退磁 消除坯料殘余磁 8 線切割 割凹模洞口，并留 研磨余量 9 鉗工 研磨凹模洞口內(nèi)壁側(cè)面到尺寸，粗糙度 誤 !未找到引用源。 10 檢驗 按圖紙檢驗 13 總結(jié) 通過本次畢業(yè)設(shè)計，在理論知識的指導(dǎo)下，結(jié)合認識實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)中所獲的實踐經(jīng)驗，在老師和同學(xué)的幫助下，獨立地完成了本次畢業(yè)設(shè)計。在本次設(shè)計的過程中，通過自己實際的操作計算，我對以前所學(xué)過的專業(yè)知識有了更進一步更深刻的認識，也認識到了自己的不足之處。到此時才深刻體會到，以前所學(xué) 的專業(yè)知識還是有用的，而且都是模具設(shè)計與制造最基礎(chǔ)、最根本的知識。 本次畢業(yè)設(shè)計歷時四個月左右，從最初的領(lǐng)會畢業(yè)設(shè)計的要求，到對拿到自己手上的沖壓件的沖壓性能的分析計算，諸如沖壓件對結(jié)構(gòu)的分析，對形狀的分析等，通過不斷地分析計算，對要進行設(shè)計的沖壓件有了一個比較全面深刻的認識，并在此基礎(chǔ)上綜合考慮生產(chǎn)中的各種實際因素，最后確定本次畢業(yè)設(shè)計的工藝方案。然后是對排樣方式的計算，直到模具總裝配圖的繪制，歷時近兩個月左右。在這段時間里，我進行了大量的計算：從材料利用率的計算，到工序壓力的計算，再工作部分刃口尺寸及公 差的計算，到各種零件結(jié)構(gòu)尺寸的計算以及主要零部件強度剛度的核算。其間在圖書館翻閱了許多相關(guān)書籍和各種設(shè)計資料。因此從某種意義上講，通過本次畢業(yè)設(shè)計的訓(xùn)練，也培養(yǎng)和鍛煉了一種自己查閱資料，獲取有價值信息的能力。 總之，通過本次畢業(yè)設(shè)計的鍛煉，使我對模具設(shè)計與模具制造的整個過程都有了比較深刻的認識和全面的掌握。先后幾次不同的設(shè)計，從壓鑄模的設(shè)計，到模具制造工藝卡的設(shè)計，再到本次畢業(yè)設(shè)計的沖壓模的設(shè)計與制備，使我接受了一個模具專業(yè)的畢業(yè)生應(yīng)該有的鍛煉和考查。我很感謝學(xué)校和各位老師給我這次鍛煉機會。我是認認真真的做 完這次畢業(yè)設(shè)計的，也應(yīng)該認認真真的完成我大學(xué)四年里最后也是最重要的一次設(shè)計。但是由于水平有限，錯誤和不足之處再所難免，懇請各位導(dǎo)師、各位教授批評指正，不勝感激。 14 參考文獻 [1]馮炳堯主編 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 2]李天佑主編 北京：機械工業(yè)出版社， 3]丁松聚主編 北京：機械工業(yè)出版社， 4]王孝培主編 北京：機械工業(yè)出版社， 5]張玉等主編 遼寧：東北 大學(xué)出版社 ,6]姜奎華主編 北京 :機械工業(yè)出版社 ,7]陳錫棟主編 北京：機械工業(yè)出版社 ,1987 [8] 劉靖巖 主編 . 冷沖壓工藝與模具設(shè)計 中國輕工業(yè)出版社 ,9]何忠保主編 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G, 997 15 致 謝 首先感謝學(xué)校及學(xué)院各位領(lǐng)導(dǎo)的悉心關(guān)懷和耐心指導(dǎo)，特別要感謝 授給我的指導(dǎo)，在實驗和論文寫作過程中，我始終得到趙老師的悉心教導(dǎo)和認真指點，使得我的理論知識和動手操作能力都有了很大的提高與進步，對模具設(shè)計與制造的整個工藝流程也有了一個基本的掌握。在他身上，時刻體現(xiàn)著作為科研工作者所特有的嚴謹求實的教學(xué)風(fēng)范，勇于探索的工作態(tài)度和求同思變、不斷 創(chuàng)新的治學(xué)理念。他不知疲倦的敬業(yè)精神和精益求精的治學(xué)要求，端正了我的學(xué)習(xí)態(tài)度，使我受益匪淺。 另外，還要感謝和我同組的其他同學(xué)，他們在尋找資料，解答疑惑，實驗操作、論文修改等方面，都給了我很大的幫助和借鑒。 最后，感謝所有給予我關(guān)心和支持的老師和同學(xué)使我能如期完成這次畢業(yè)設(shè)計。謝謝各位老師和同學(xué)！ 感謝學(xué)校對我這四年的培養(yǎng)和教導(dǎo)，感謝材料學(xué)院各位領(lǐng)導(dǎo)各位老師四年如一日的諄諄教導(dǎo)！