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電器開關(guān)網(wǎng)芯零件沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)
摘要：沖裁是利用沖模使部分材料或工序件與另一部分材料、工（序）件或廢料分離的一種沖壓工序。沖裁是切斷、落料、沖孔、沖缺、沖槽、剖切、鑿切、切邊、切舌、切開、整修等分離工序的總稱。沖孔是將廢料沿封閉輪廓從材料或工序件上分離的一種沖壓工序，在材料或工序件上獲得需要的孔。
本設(shè)計(jì)進(jìn)行了落料、拉伸復(fù)合模和單工序沖孔模具的設(shè)計(jì)。文中簡(jiǎn)要概述了沖壓模具目前的發(fā)展?fàn)顩r和趨勢(shì)。對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了詳細(xì)工藝分析和工藝方案的確定。按照沖壓模具設(shè)計(jì)的一般步驟，計(jì)算并設(shè)計(jì)了本套模具上的主要零部件，如：凸模、凹模、凸模固定板、墊板、凹模固定板、卸料板、導(dǎo)尺、擋料銷、導(dǎo)正銷等。模架采用標(biāo)準(zhǔn)模架，選用了合適的沖壓設(shè)備。設(shè)計(jì)中對(duì)工作零件和壓力機(jī)規(guī)格均進(jìn)行了必要的校核計(jì)算。模具的沖孔和落料凸模分別用不同的固定板固定，便于調(diào)整間隙；沖孔凹模和落料凹模則采用整體固定板固定。落料凸模內(nèi)裝有導(dǎo)正銷，保證了工件上孔和外形的相對(duì)位置準(zhǔn)確，提高了加工精度。如此設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)可確保模具工作運(yùn)行可靠和沖壓產(chǎn)品大批量生產(chǎn)的要求。
關(guān)鍵詞：復(fù)合模；沖壓模具；標(biāo)準(zhǔn)模架；沖壓設(shè)備；校核；沖孔；落料
指導(dǎo)了老師簽名：
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書
I、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目：
電器開關(guān)網(wǎng)芯零件沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)
II、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)使用的原始資料(數(shù)據(jù))及設(shè)計(jì)技術(shù)要求：
一．原始資料：
（1）電器開關(guān)網(wǎng)芯零件圖 1張，零件大批量生產(chǎn)
（2）冷沖模標(biāo)準(zhǔn) 1套
二．技術(shù)要求：
（1）設(shè)計(jì)出的沖壓模具能保證有正確的板料定位和沖壓順序動(dòng)作、送料和取件方便；模具結(jié)構(gòu)
緊湊；裝配關(guān)系準(zhǔn)確。
（2）設(shè)計(jì)出的模具零件圖尺寸齊全、加工要求和材料選擇合理。
III、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作內(nèi)容及完成時(shí)間：
3月19日～3月25日: 課題調(diào)研，查閱有關(guān)資料（至少含兩篇外文資料）；
3月26日～4月10日: 撰寫開題報(bào)告，翻譯一篇外文資料；
4月11日～4月19日: 熟悉AutoCAD/UG軟件，進(jìn)行零件三維造型；
4月20日～4月28日: 針對(duì)所給的沖壓件進(jìn)行工藝分析，提出工藝設(shè)計(jì)方案；
4月29日～5月25日: 繪制所需沖壓模具裝配圖；
5月26日～6月9日: 繪制沖壓模具全套模具零件圖；
6月10日～6月16日: 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，并裝訂。
Ⅳ、主要參考資料：
[1]王孝培主編. 沖壓手冊(cè)（修訂本）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 1990年
[2]姜奎華主編. 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 1997年
[3]薛啓翔等編著. 沖壓模具設(shè)計(jì)制造難點(diǎn)與竅門[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 2003年
[4]Sang-Wook Lee. A Study on the bi-directional springback of sheet metal stamping[J]. Journal of
Materials Processing Technology. 167(2005):33-40
[5]S.H.Zhang,Z.R.Wang,Y.Xu,Z.T.Wang,L.X.Zhou. Recent developments in sheet hydroforming
technology[J]. Journal of Materials Processing Technology. 151(2004):237-241
機(jī)械與材料工程 系 材料成型及控制工程 專業(yè)類 038011 班
學(xué)生
日期：自2007 年 3 月 2 日至 2007 年 6 月 16 日
指導(dǎo)教師：
助理指導(dǎo)教師（并指出所負(fù)責(zé)的部分）：
系主任
附注：1、任務(wù)書應(yīng)該附在已完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書首頁(yè)。
2、此表供工科類用
03 級(jí)畢業(yè)論文開題報(bào)告
科院 系 材料成形及控制工程 專業(yè)
畢業(yè)論文題目電器開關(guān)網(wǎng)芯零件沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)
論文題目：電器開關(guān)網(wǎng)芯零件沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)
一、選題的依據(jù)及課題的意義
沖壓工藝規(guī)程是指導(dǎo)沖壓件生產(chǎn)過(guò)程的工藝技術(shù)文件。編制沖壓工藝規(guī)程通常針對(duì)某一具體的沖壓工件，根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、尺寸精度要求以及生產(chǎn)批量，按照現(xiàn)有設(shè)備和生產(chǎn)能力，擬定出最為經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)上切實(shí)可行的加工工藝方案。方案包括模具結(jié)構(gòu)形式、使用設(shè)備、檢驗(yàn)要求、工藝定額等內(nèi)容。
?????? 為能編制出合理的沖壓工藝規(guī)程，不僅要求工藝設(shè)計(jì)人員本身應(yīng)具備豐富的工藝設(shè)計(jì)知識(shí)和沖壓實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，而且還要在實(shí)際工作中，與產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)人員以及模具制造、沖壓生產(chǎn)人員緊密結(jié)合，及時(shí)采用先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和合理化建議，將其融會(huì)貫穿到工藝規(guī)程中。
?????? 沖壓工藝規(guī)程一經(jīng)確定，就以正式的沖壓工藝文件形式固定下來(lái)。沖壓工藝文件一般指沖壓工藝過(guò)程卡片，是模具設(shè)計(jì)以及指導(dǎo)沖壓生產(chǎn)工藝過(guò)程的依據(jù)。沖壓工藝規(guī)程的編制，對(duì)于提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低損耗和成本，以及保證安全生產(chǎn)等具有重要的意義。
沖壓工序有哪些優(yōu)點(diǎn)？
1）生產(chǎn)效率高。壓力機(jī)的一次行程可完成一道工序，有時(shí)還可完成多道工序。
（2）材料利用率高。
（3）同一產(chǎn)品沖壓件的形狀和尺寸一致，互換性好。
（4）操做簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化生產(chǎn)。
二、研究概況及發(fā)展趨勢(shì)綜述
2.1 國(guó)內(nèi)外模具工業(yè)與技術(shù)發(fā)展概況
改革開放以來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)模具的需求量不斷增長(zhǎng)。近年來(lái)，模具工業(yè)一直以15%左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國(guó)有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營(yíng)也得到了快速發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)”；廣東一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。
隨著與國(guó)際接軌的腳步不斷加快，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，人們已經(jīng)越來(lái)越認(rèn)識(shí)到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個(gè)鏈條中最基礎(chǔ)的要素之一，模具制造技術(shù)現(xiàn)已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定企業(yè)的生存空間。
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CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等國(guó)際通用軟件，個(gè)別廠家還引進(jìn)了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件，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CAD/CAE/CAM技術(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)。
例如，吉林大學(xué)汽車覆蓋件成型技術(shù)所獨(dú)立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟件，華中理工大學(xué)模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的注塑模、汽車覆蓋件模具和級(jí)進(jìn)模CAD/CAE/CAM軟件，上海交通大學(xué)模具CAD國(guó)家工程研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖模CAD軟件等在國(guó)內(nèi)模具行業(yè)擁有不少的用戶。
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；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。
2.2 模具技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價(jià)格低”的要求服務(wù)。達(dá)到這一要求急需發(fā)展如下幾項(xiàng)：
(1)全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)
模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大CAD/CAM技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度；進(jìn)一步擴(kuò)大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個(gè)行業(yè)中推廣成為可能，實(shí)現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。
(2)高速銑削加工
國(guó)外近年來(lái)發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點(diǎn)。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，對(duì)汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。
(3)模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)
高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的CAD數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。
(4)電火花銑削加工
電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù)，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù)，它是有高速旋轉(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)外已有使用這種技術(shù)的機(jī)床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計(jì)這一技術(shù)將得到發(fā)展。
(5)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度
我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計(jì)目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到30%左右。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家一般為80%左右。
(6)優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù)
選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來(lái)提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術(shù)。
(7)模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化
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)量是重要的發(fā)展趨勢(shì)。
(8)模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的發(fā)展
這是我國(guó)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動(dòng)加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺(tái)機(jī)床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫(kù)；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。
CNC雕刻機(jī)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展上從最近的一兩年才有較大的發(fā)展，相關(guān)加工廠和使用單位時(shí)刻以敏銳的眼光盯著廠家的動(dòng)向，這也是身為雕銑機(jī)主機(jī)生產(chǎn)廠一點(diǎn)也不敢松懈的真正原因所在。
作為用戶當(dāng)然要選合適的設(shè)備，如果選型不當(dāng)，不但不能賺錢反而令陷入為機(jī)器打工的苦澀局面。那么什么樣的機(jī)床才是好機(jī)床？
我們認(rèn)為好機(jī)床的定義是這樣的：
能夠在短期內(nèi)收回投資的機(jī)床才是好機(jī)床。
數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)使用壽命一般為7年，主要是數(shù)控方面的使用壽命為準(zhǔn)，這樣花錢和掙錢的比例關(guān)系將直接影響您的生意，所以仔細(xì)分析功能進(jìn)行選型是有效投資的必要條件。
在國(guó)外很早就有雕銑機(jī)的名詞（CNC engraving and milling machine），嚴(yán)格地講雕是銑的一部分，是購(gòu)買雕刻機(jī)還是購(gòu)買數(shù)控銑式加工中心是經(jīng)常要問(wèn)自己的問(wèn)題。另外，還有目前盛行的高速切削機(jī)床（HSC MACHINE）。
還是讓我們首先搞清楚三個(gè)機(jī)型區(qū)別：
1、數(shù)控銑和加工中心 用于完成較大銑削量的工件的加工設(shè)備
2、數(shù)控雕銑機(jī) 用于完成較小銑削量，或軟金屬的加工設(shè)備
3、高速切削機(jī)床 用于完成中等銑削量，并且把銑削后的打磨量降為最低的加工設(shè)備
深入分析上述設(shè)備的結(jié)構(gòu)可以幫我們做出正確的選擇
一、從機(jī)械角度
機(jī)床的機(jī)械分為兩個(gè)部分，移動(dòng)部分和不移動(dòng)部分：工作臺(tái)，滑板，十字花臺(tái)等為移動(dòng)部分，床座，立柱等為非移動(dòng)部分
1、數(shù)控銑加工中心：
非移動(dòng)部分鋼性要求非常好 移動(dòng)部分鋼性要求非常好
優(yōu)點(diǎn)：能進(jìn)行重切削； 缺點(diǎn)：由于移動(dòng)部分同樣龐大，犧牲了機(jī)床靈活性，對(duì)于細(xì)小的部分和快速進(jìn)給無(wú)能為力。
2、數(shù)控雕銑機(jī)
非移動(dòng)部分鋼性要求好 移動(dòng)部分鋼性要以靈活為前題下，盡可能的輕一些，同時(shí)保持一定的鋼性。
優(yōu)點(diǎn)：可進(jìn)行比較細(xì)小的加工，加工精度高。對(duì)于軟金屬可進(jìn)行高速加工； 缺點(diǎn)：由于鋼性差所以不可能進(jìn)行重切削。
3、高速切削機(jī)床
非移動(dòng)部分鋼性要求非常好 移動(dòng)部分鋼性要求比較好，而且盡可能的輕巧。
優(yōu)點(diǎn)：能進(jìn)行中小量的切削（例一般φ10的平底刀，對(duì)于45號(hào)鋼（300）深切深度以0.75為好）； 缺點(diǎn)：正確使用下能發(fā)揮高效，低成本，使打磨量變?yōu)闃O少。不正確使用，馬上就會(huì)使刀具的廢品堆積如山。
如何從機(jī)械上做到上面又輕、剛性又好矛盾的要求，關(guān)鍵在于機(jī)械結(jié)構(gòu)上的功夫。
1、床體采用高低筋配合的網(wǎng)狀架構(gòu)，有的直接采用蜂巢的相接的內(nèi)六角網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)
2、超寬的立柱和橫梁，大家知道龍門式的結(jié)構(gòu)由于其極好的對(duì)稱性和極佳的鋼性被高速切削設(shè)備 廠家一直做為首選結(jié)構(gòu)。
3、對(duì)于移動(dòng)部分有與數(shù)控銑顯著的不同之處是加寬了很多導(dǎo)軌與導(dǎo)軌之間的距離，以克服不良力矩的問(wèn)題。
4、從材料上講一般采用了米漢那鑄鐵，也就是孕育鑄鐵，在澆注鐵水時(shí)加入一定比例的硅（Si）從而改變了鐵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使之更加耐沖壓，剛性上有顯著提高。
5、機(jī)床的剛性主要用于克服移動(dòng)部分在高速移動(dòng)時(shí)對(duì)非移動(dòng)部分的強(qiáng)大沖擊，所以導(dǎo)軌、絲桿要求粗一些，以及加強(qiáng)連接部分剛性
二、從數(shù)控角度分析
1、數(shù)控銑加工中心 對(duì)數(shù)控系統(tǒng)要求速度一般，主軸轉(zhuǎn)速0~8000RPM左右
2、雕銑機(jī) 要求高速的數(shù)控系統(tǒng)，主軸轉(zhuǎn)速3000~30000RPM左右
3、高速切削機(jī)床 要求高速的數(shù)控系統(tǒng)以及極好的伺服電機(jī)特性，主軸轉(zhuǎn)速1500~30000RPM左右
三、編程軟件上分析
從軟件的角度上講，數(shù)控銑加工中心，高速切削機(jī)床雕銑機(jī)都可以使用標(biāo)準(zhǔn)的CAD/CAM軟件如： MasterCam Cimatron PE UG等。
銑床通常以為Cimatron 刀路 較好一點(diǎn)，新版的軟件充分考究到刀具的每時(shí)每刻的切削量的均勻性，尤其是刀進(jìn)入走出工作的一刻的速度和圓滑性，以及在拐點(diǎn)的跟隨差算法問(wèn)題（following Error），使結(jié)果和設(shè)計(jì)圖形更加貼進(jìn)，CAD部分剛大量采用直觀的三維實(shí)體造型如Solidworks等再通過(guò)IGS等轉(zhuǎn)入CAM軟件進(jìn)行加工。
不過(guò)不用擔(dān)心，CAD/CAM的發(fā)展速度遠(yuǎn)勝于機(jī)床的CNC的發(fā)展速度。
雕刻加工因其刀具的特殊性的有相當(dāng)?shù)募?xì)小的角度控制，用TYPE3為好。
四、--刀庫(kù)自動(dòng)換刀和全自動(dòng)對(duì)刀要求
加工中心是一個(gè)體面的名詞，但我覺(jué)得對(duì)刀庫(kù)的要求一定要結(jié)合實(shí)際。
加工中心是為了完成多種工序于自動(dòng)狀態(tài)的數(shù)控設(shè)備，主要是對(duì)于一些固定的大批量的生產(chǎn)作業(yè)，如果我們加工一個(gè)很多孔、牙的箱體，而且要天天做差不多的（一批量最小2百個(gè)以上）那就一定選加工中心，對(duì)于模具行業(yè)和小批量生產(chǎn)單位千萬(wàn)不要?jiǎng)硬粍?dòng)就上加工中心，因?yàn)橐娺^(guò)太多的廠家買加工中心，當(dāng)數(shù)控銑來(lái)使用，使用刀庫(kù)對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的成本上來(lái)講很簡(jiǎn)單，但主軸和刀庫(kù)、空壓機(jī)以及各種刀柄等會(huì)增加成本，所以對(duì)于一臺(tái)設(shè)備的差價(jià)大于10萬(wàn)元人民幣，而且編程人員要頭腦清醒。不然悲劇就會(huì)發(fā)生，問(wèn)題也相對(duì)增多了不少。效率上如何，對(duì)于生產(chǎn)量同一品種不到一、二百個(gè)的工件盡量不要使用加工中心，效率太低。
有什么好辦法提高效率，不使用刀庫(kù)，又不會(huì)造成人為的換刀誤差，只有全自動(dòng)對(duì)刀系統(tǒng)，刀往上一裝，一個(gè)按鈕，機(jī)床自動(dòng)對(duì)刀，直接加工，誤差在0.001~.0003μm內(nèi),與自動(dòng)換時(shí)間來(lái)比,慢不了一點(diǎn)效率。如果是加工中心又無(wú)自動(dòng)對(duì)刀裝置機(jī)床與不帶刀庫(kù)，但是自動(dòng)對(duì)刀的機(jī)床相比，實(shí)踐中的效率后者遠(yuǎn)高于前者。又好請(qǐng)您注意自動(dòng)對(duì)刀儀的最好品牌的價(jià)格如（Marposs）不過(guò)一萬(wàn)元左右，而且不太可能損壞，如此分析對(duì)于勞動(dòng)力大把的國(guó)內(nèi)模具加工，以及小批量工業(yè)零件的加工如果充分考慮資金的利用價(jià)值一定不應(yīng)采用加工中心設(shè)備，另外，國(guó)內(nèi)廠家的刀庫(kù)基本上還很多問(wèn)題。進(jìn)口的也相當(dāng)貴。（BT40的10把刀庫(kù)不會(huì)低于10萬(wàn)人民幣）。
五、高速切削設(shè)備的看法
精明的加工商一定會(huì)大量時(shí)間考慮機(jī)床的準(zhǔn)備時(shí)間和人員的人為因素所造成的損失，我們永遠(yuǎn)記住不用在這方面提醒他們。而我們?cè)撟龅氖侨绾螐臋C(jī)床的加工時(shí)間上來(lái)給他們更高的加工效率，以及進(jìn)可能的降低他們的打磨時(shí)間。甚至零打磨。高速切削設(shè)備的閃亮登場(chǎng)是讓加工商砰然心動(dòng)的事件。先不要考慮其昂貴的造價(jià)（150萬(wàn)左右），單從使用上講我認(rèn)為一定是那句老話：它對(duì)有些人來(lái)講是一塊香香的肉，對(duì)另外一些人來(lái)講是劇毒的毒藥，日本人以及歐洲人不遺余力的宣傳高速切削的好處而讓人采用他們的設(shè)備。當(dāng)然有些不實(shí)用的做法。在數(shù)控機(jī)床行業(yè)8年內(nèi)實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)告訴我他們的成本應(yīng)在60~70萬(wàn)左右。如此之高的利潤(rùn)率是讓我看到了他們的本質(zhì)。國(guó)內(nèi)的數(shù)控機(jī)床的毛利應(yīng)為（30~40%）之間。這是合理的，正直的利潤(rùn)。如果您愿意維護(hù)他們高利潤(rùn)我想在相同時(shí)間就不可能掙更多的錢。更要考慮到售后服務(wù)等等。我不敢相信他們的服務(wù)可以在1~2天內(nèi)解決所有的問(wèn)題。因?yàn)槲覀儸F(xiàn)有的科技還不能實(shí)現(xiàn)"固體傳真"。
從振興民族工業(yè)的角度上看應(yīng)該支持國(guó)內(nèi)機(jī)床廠的發(fā)展。 高速切削的本質(zhì)是把刀具的行走的長(zhǎng)度在短時(shí)間內(nèi)走完。大家知道
距離 =速度 × 時(shí)間
刀具的說(shuō)明已經(jīng)固定國(guó) 切削的方式?jīng)Q定長(zhǎng)了就意味著無(wú)利可圖 提高速度就等于把時(shí)間縮短。
高速切削因當(dāng)前的機(jī)床本身的主軸和采用的刀具的限制決定了它不可能是一定好，目前國(guó)外通用的做法是第一臺(tái)設(shè)備不采用高速切削，而第二臺(tái)或第三臺(tái)則可考慮這種設(shè)備。
成功的做法例如：
1臺(tái)仿形銑把大部分切削量完成（重切削）而剩于2~3mm的加工余量，把剩余的切削量在高速機(jī)床上快速完成，這樣做有很多好處 ：
1）重切削機(jī)床很多，加工費(fèi)很低
2）加工量大，精度要求不高極易達(dá)到
3）刀具便宜
4）轉(zhuǎn)入高速切削后，因?yàn)榧庸?duì)象已接近成形，所以第一刀的切削量很均勻
5）成形快速準(zhǔn)確
6）免太多打磨，配合尺寸精確
7）刀具雖貴，但時(shí)間短，切削量不大，性能價(jià)格比率很好
8）很多細(xì)微之處，如小角度導(dǎo)度等，細(xì)致加工一次完成而不用電火花幫快，
9）極好的表面光潔度（鏡面效果）
如此看來(lái)，設(shè)備的協(xié)調(diào)本是取勝之道，因?yàn)樗氖Ｓ嗔坑?~3個(gè)mm所以在工作臺(tái)上XY上做兩個(gè)校準(zhǔn)G54的檔板就完成工件裝夾的問(wèn)題，而對(duì)于切削量不大的工件則直接在高速機(jī)床完成了。
六、還有一個(gè)問(wèn)題要討論是主軸的問(wèn)題
對(duì)于數(shù)控銑和加工中心因?yàn)橐蟮娃D(zhuǎn)速大扭據(jù)，所以一定需要主軸變速箱來(lái)的減速比來(lái)提升扭力的轉(zhuǎn)速低而精度差是不可避免的，所以不大可能用小半徑刀具。 對(duì)于雕銑機(jī)來(lái)說(shuō)要主軸工作在2~3萬(wàn)RPM才可工作，回轉(zhuǎn)精度一般2個(gè)μ左右，不然斷刀現(xiàn)象全很嚴(yán)重，所以一定要用電主軸，即電機(jī)和主軸是一體的。 對(duì)于高速切削設(shè)備來(lái)講，要求內(nèi)藏式電主軸，而且在低轉(zhuǎn)速時(shí)也要用一定的扭矩要有油水冷卻機(jī)來(lái)保持主軸工作溫度恒定主軸功率要在7.5~8KW以上,轉(zhuǎn)速要超過(guò)25000RPM。
三、研究?jī)?nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案
1．研究?jī)?nèi)容
1） 沖壓信息數(shù)據(jù)采集與處理及沖壓工藝選擇，通過(guò)在圖書館和網(wǎng)上查閱有關(guān)CAD/CAM、沖壓工藝和加工方面的資料，了解AutoCAD的使用方法和技巧，
2） 譯外文資料一篇
3） 零件圖進(jìn)行消化、分析并運(yùn)用AutoCAD軟件繪制二維圖。
目前,機(jī)械式開關(guān)設(shè)備的發(fā)展已相當(dāng)成熟,低壓電器的發(fā)展趨勢(shì)是向著智能、環(huán)保、安全的方向發(fā)展.因此,IEC60947-5(低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備控制電路電器和開關(guān)元件)系列產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)又增添了新的產(chǎn)品技術(shù)內(nèi)容,標(biāo)準(zhǔn)分別是IEC60947-5-8:使能開關(guān)和IEC60947-5-9:流速開關(guān).
四、目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度
目 標(biāo)：
1） 采用AutoCAD繪制零件圖、并設(shè)計(jì)模具圖。
2） 設(shè)計(jì)出合格、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的模具并使用AutoCAD繪制裝及編制沖壓工藝規(guī)程。
3） 掌握一般的設(shè)計(jì)方法，并在設(shè)計(jì)中學(xué)習(xí)和積累經(jīng)驗(yàn)。為以后工作中進(jìn)行設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)
主要特色：
使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)；保證零件的形狀、 尺寸穩(wěn)定性好；保障零件具有最佳的綜合力學(xué)性能等。
工作進(jìn)度：
1、課題調(diào)研，查閱文獻(xiàn) 3月21日~3月26日
2、翻譯外文資料一篇 3月27日~4月 2日
3、撰寫開題報(bào)告 4月 3日~4月 9日
4、分析零件圖及確定工藝 4月10日~4月16日
5、設(shè)計(jì)模具 4月17日~4月8日
6、設(shè)計(jì)復(fù)合模并編制工藝規(guī)程 5月5日~5月31日
7、整理數(shù)據(jù)、撰寫論文 6月1日~6月16日
五、主要參考文獻(xiàn)（按作者、文章名、刊物名、刊期及頁(yè)碼列出）
[1]陳炎嗣，郭景儀.沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù).北京：北京出版社，1991-04.
[2]郭春生，湯寶駿，孫繼明.汽車大型覆蓋件模具.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1993-10.
[3]楊玉英.大型薄板成型技術(shù).北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1996-02.
[4]鄧仕珍.汽車車身制造工藝學(xué).北京：北京理工大學(xué)出版社，1997-09.
[5]Gang Liu,Zhongqin Liu,Youxia Bao.Optimization desing of drawbead in drawing tools of autobody cover panel,Journal of Engineering mateials and Technology.
[6]劉是.基于回彈控制的提高轎車沖壓成形精度力法研究.上海交通大學(xué)博士論文，2001
1 目 錄 中文摘要 ....................................................... 英文摘要 ....................................................... 1 緒論 .............................................1 1.1 概述 ......................................................1 1.2 沖壓技術(shù)的進(jìn)步 ............................................1 1.3 模具的發(fā)展與現(xiàn)狀 ..........................................2 1.4 模具 CAD/CAE/CAM技術(shù) ......................................6 1.5 課題的主要特點(diǎn)及意義 ......................................8 2 沖壓工藝方案的制定 ...............................8 2.1 工藝分析 ..................................................9 2.2 排樣圖設(shè)計(jì) ...............................................11 3 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................11 3.1定位裝置 .................................................13 3.2 出料裝置 .................................................15 4 模具零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ............................16 5 沖壓設(shè)備的選用 ..................................18 6 壓力中心的計(jì)算 ..................................20 7 沖壓件的工藝分析 ................................20 8 沖孔工序的計(jì)算 ..................................21 8.1 確定模具壓力中心 。 。 21 計(jì)算凸、凹模刃口尺寸 21 2 模具總體設(shè)計(jì)及主要零部件設(shè)計(jì) 22 模具生產(chǎn)中的故障分析及其解決辦法 。 25 總結(jié) 26 致謝 ..............................................27 參考文獻(xiàn) ..........................................28 附錄 附錄 A 畢業(yè)論文開題報(bào)告 附錄 B1 翻譯原文 附錄 B2 翻譯譯文 Electrical switches network-parts stamping process and die design
Name: Shuaikaichun Classes: 03801118
Instructor:Tanxianfeng
Abstract: Die Blanking is to use some of the material or process conditions and other materials, processes or pieces of waste separation of a stamping process. Blanking is Cut-off、Falls the material、Punch holes、Flushes lacks、Flushes the trough、Splits cuts、Splits cuts、The chisel cuts、Cutting edge、Cuts the tongue、Incision、Renovation and other separation processes known. Punch will be closed along the contour waste materials or processes from the isolated pieces of a stamping process, the materials or processes obtained on the needs holes.
The design of the loading material, tensile modulus and single composite processes Piercing Die Design. This paper briefly outlined the Stamping Die current development status and trends. Identify the product of a detailed analysis and the process. Stamping die design in accordance with the general steps to calculate and design the sets on the main mold parts, such as: Terrace die、Cavity die、Punch-holder、Dunn age、Die holder、Stripper、 Jig、Pin stop、Pilot and so on. Die-standard model planes, to choose a suitable stamping equipment. Design work on the parts and specifications will press for the necessary checking calculation. Punch and Die blanking punch were different plate fixed to facilitate adjustment gap; Punch and Die blanking die is used overall fixed plate. Blanking punch contents is a derivative sales, and guarantee the work piece and the shape of the holes in the relative position accurately, improve processing accuracy. So the structure is designed to ensure reliable operation of die stamping products and the requirements of large-scale production.
Keywords: Combination die；Stamping die tool；Standard die set；Stamping Equipment；Check；Punch；Blanking.
Signed guidance of the teachers:
1 緒論
1.1 概述
沖壓成形作為現(xiàn)代工業(yè)中一種十分重要的加工方法，用以生產(chǎn)各種板料零件,具有很多獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，其成形件具有自重輕、剛度大、強(qiáng)度高、互換性好、成本低、生產(chǎn)過(guò)程便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化及生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，是一種其它加工方法所不能相比和不可替代的先進(jìn)制造技術(shù)，在制造業(yè)中具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，被廣泛應(yīng)用于汽車、能源、機(jī)械、信息、航空航天、國(guó)防工業(yè)和日常生活的生產(chǎn)之中。
在吸收了力學(xué)、數(shù)學(xué)、金屬材料學(xué)、機(jī)械科學(xué)以及控制、計(jì)算機(jī)技術(shù)等方面的知識(shí)后，已經(jīng)形成了沖壓學(xué)科的成形基本理論。以沖壓產(chǎn)品為龍頭，以模具為中心，結(jié)合現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，在產(chǎn)品的巨大市場(chǎng)需求刺激和推動(dòng)下，沖壓成形技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化和提高人民生活水平方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。
1.2 沖壓技術(shù)的進(jìn)步
進(jìn)幾十年來(lái)，沖壓技術(shù)有了飛速的發(fā)展，它不僅表現(xiàn)在許多新工藝與新技術(shù)在生產(chǎn)的廣泛應(yīng)用上，如：旋壓成形、軟模具成形、高能率成形等，更重要的是人們對(duì)沖壓技術(shù)的認(rèn)識(shí)與掌握的程度有了質(zhì)的飛躍[1]。
現(xiàn)代沖壓生產(chǎn)是一種大規(guī)模繼續(xù)作業(yè)的制造方式，由于高新技術(shù)的參與和介入，沖壓生產(chǎn)方式由初期的手工操作逐步進(jìn)化為集成制造（圖1-1）。生產(chǎn)過(guò)程逐步實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化、并且正在向智能化、集成化的方向發(fā)展。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化沖壓作業(yè)，體現(xiàn)安全、高效、節(jié)材等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)是沖壓生產(chǎn)的發(fā)展方向。
圖1-1 沖壓作業(yè)方式的進(jìn)化
沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)使沖壓制造的概念有了本質(zhì)的飛躍。結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)信息系統(tǒng)和現(xiàn)代化管理信息系統(tǒng)的成果，由這三方面組合又形成現(xiàn)代沖壓新的生產(chǎn)模式—計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS（Computer Integrated Manufacturing System）。把產(chǎn)品概念形成、設(shè)計(jì)、開發(fā)、生產(chǎn)、銷售、售后服務(wù)全過(guò)程通過(guò)計(jì)算機(jī)等技術(shù)融為一體，將會(huì)給沖壓制造業(yè)帶來(lái)更好的經(jīng)濟(jì)效益，使現(xiàn)代沖壓技術(shù)水平提高到一個(gè)新的高度。
1.3 模具的發(fā)展與現(xiàn)狀
模具技術(shù)水平的高低，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，因此已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志。
現(xiàn)代模具行業(yè)是技術(shù)、資金密集型的行業(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(shí)，也直接為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)服務(wù)。由于模具生產(chǎn)要采用一系列高新技術(shù)，如CAD/CAE/CAM/CAPP等技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、激光技術(shù)、逆向工程和并行工程、快速成型技術(shù)及敏捷制造技術(shù)、高速加工及超精加工技術(shù)等等，因此，模具工業(yè)已成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重要組成部分，有人說(shuō)，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(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志。
模具工業(yè)是無(wú)以倫比的"效益放大器"。用模具加工產(chǎn)品大大提高了生產(chǎn)效率，而且還具有節(jié)約原材料、降低能耗和成本、保持產(chǎn)品高一致性等特點(diǎn)。因此模具被稱為"效益放大器"，在國(guó)外，模具被稱為"金鑰匙"、"進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力"等等。從另一個(gè)角度上看，模具是人性化、時(shí)代化、個(gè)性化、創(chuàng)造性的產(chǎn)品。更重要的是模具發(fā)展了，使用模具的產(chǎn)業(yè)其產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力也提高了。據(jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì)資料，模具可帶動(dòng)其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的比例大約是1:100，即模具發(fā)展1億元，可帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)100億元。
模具不是批量生產(chǎn)的產(chǎn)品。它具有單件生產(chǎn)和對(duì)特定用戶的依賴特性。就模具行業(yè)來(lái)說(shuō)，引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，不能采用通常的引進(jìn)產(chǎn)品許可證和技術(shù)轉(zhuǎn)讓等方式，而主要是引進(jìn)已經(jīng)商品化了的CAD/ CAM /CAE軟件和精密加工設(shè)備等。模具的CAD/CAE/CAM涉及面廣、集多種學(xué)科與工程技術(shù)于一體，是綜合型、技術(shù)密集型產(chǎn)品。如塑料模具的CAE技術(shù)要利用高分子材料學(xué)、流變學(xué)、傳熱學(xué)、計(jì)算力學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等知識(shí)，涉及的領(lǐng)域還包括聲波及電磁場(chǎng)、溫度場(chǎng)等各類物理場(chǎng)，通過(guò)工程分析、來(lái)建立塑料成型的數(shù)學(xué)和物理模型，構(gòu)造有效的數(shù)值計(jì)算方法，實(shí)現(xiàn)成型過(guò)程的動(dòng)態(tài)仿真分析?，F(xiàn)代化的模具要實(shí)現(xiàn)數(shù)字化設(shè)計(jì)、數(shù)字化制造、數(shù)字化管理、數(shù)字化生產(chǎn)流程。這些模具的數(shù)字化代表了現(xiàn)代模具的一個(gè)方面，沒(méi)有模具的數(shù)字化，就沒(méi)有現(xiàn)代模具。模具的CAD/CAE/CAM技術(shù)日新月異，重要的工作是后續(xù)對(duì)人員的培訓(xùn)和對(duì)于引進(jìn)的軟件進(jìn)行二次開發(fā)。像我們熟知的CIMATRON公司不但在塑料模具的CAD/ CAM軟件上在中國(guó)保持其市場(chǎng)占有率并且在擴(kuò)大，而且在沖壓模具、多成份橡膠制鞋模具等領(lǐng)域開拓，也將大顯身手；開發(fā)FUTABA、LKM、MISUMI標(biāo)準(zhǔn)模架數(shù)據(jù)庫(kù)的工作也已提上日程。這是為模具行業(yè)服務(wù)的具體體現(xiàn)。
1、我國(guó)模具工業(yè)基本狀況簡(jiǎn)介
我國(guó)模具工業(yè)近年來(lái)發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2003年我國(guó)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)約有２萬(wàn)多家，從業(yè)人員約50多萬(wàn)人，2004年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢(shì)頭，模具企業(yè)總體上訂單充足，任務(wù)飽滿，2004年模具產(chǎn)值530億元。進(jìn)口模具18.13億 美元，出口模具4.91億美元，分別比2003年增長(zhǎng)18%、32.4%和45.9%。進(jìn)出口之比2004年為3.69:1，進(jìn)出口相抵后的進(jìn)凈口達(dá)13.2億美元，為凈進(jìn)口量較大的國(guó)家。
在２萬(wàn)多家生產(chǎn)廠點(diǎn)中，有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中，產(chǎn)值過(guò)億元的模具企業(yè)只有20多家，中型企業(yè)幾十家，其余都是小型企業(yè)，多數(shù)只有幾十名職工，百十萬(wàn)產(chǎn)值，自有資金有限，靠自我發(fā)展很困難。 近年來(lái)， 模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；塑料模和壓鑄模比例增大；專業(yè)模具廠數(shù)量增加，能力提高較快；"三資"及私營(yíng)企業(yè)發(fā)展迅速；國(guó)企股份制改造步伐加快等。
2004年模具行業(yè)還顯現(xiàn)另外兩個(gè)特點(diǎn)，一是各地政府對(duì)模具工業(yè)的發(fā)展進(jìn)一步關(guān)注。許多地方政府進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到模具工業(yè)對(duì)發(fā)展制造業(yè)的重要意義，因此加強(qiáng)了模具工業(yè)園區(qū)的建設(shè)。已有的園區(qū)進(jìn)一步擴(kuò)大，如寧波余姚、寧海和蘇州昆山等模具園區(qū)都有所擴(kuò)大；新的模具工業(yè)園區(qū)正在加緊建設(shè)，如重慶、大連、深圳市等已建立模具園區(qū)；另外沈陽(yáng)、西安、成都、上海、寧波北侖、浙江黃巖等地都在積極籌備建立模具園區(qū)，以利帶動(dòng)地區(qū)模具及相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈乃至制造業(yè)的發(fā)展，有些高科園內(nèi)模具企業(yè)已占有相當(dāng)?shù)姆萘浚裉旖蚋咝聟^(qū)就有40多家模具企業(yè)。
二是外資及社會(huì)投資模具產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)顯著。許多地方加強(qiáng)了吸引外資及合資投入模具工業(yè)的工作，特別是在高新技術(shù)園區(qū)和工業(yè)園區(qū)，外資、合資模具企業(yè)進(jìn)一步增加，如蘇州昆山模具園區(qū)，60%以上是外資企業(yè)。大連模具園區(qū)到日本、韓國(guó)招商。而有些地區(qū)高科技園內(nèi)模具企業(yè)已占有相當(dāng)?shù)姆萘?，像天津高新區(qū)有40多家模具企業(yè)。由于汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的拉動(dòng)，社會(huì)投資模具產(chǎn)業(yè)有所加強(qiáng)，如五糧液集團(tuán)投資5億元建立汽車模具生產(chǎn)廠，比亞迪公司投資2億元建立了北京汽車模具公司，等等。
從地區(qū)分布來(lái)說(shuō)，以珠江三角洲和長(zhǎng)江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)（模具產(chǎn)值已占全國(guó)總量的70%左右）發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。目前發(fā)展最快、模具生產(chǎn)較為集中的省份是廣東和浙江。我國(guó)模具總量雖然已位居日、美、德之后，但設(shè)計(jì)制造水平在總體上要比德、美、日、法、意等發(fā)達(dá)國(guó)家落后許多，也要比英國(guó)、加拿大、西班牙、葡萄牙、韓國(guó)、新加坡等有差距。
2、落后和差距主要表現(xiàn)在下列幾方面
（1）總量供不應(yīng)求、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不夠合理。
其中中低檔模具供過(guò)于求，中高檔模具自配率嚴(yán)重不足，大量進(jìn)口。國(guó)內(nèi)模具總量中屬大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的比例不足30%，國(guó)外在50%以上。
（2）企業(yè)組織結(jié)構(gòu)都不夠合理。
我國(guó)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)中多數(shù)是自產(chǎn)自配的工模具車間（分廠），自產(chǎn)自配比例高達(dá)60%左右，國(guó)外70%以上是商品模具；專業(yè)模具廠也大多數(shù)是"大而全 "、"小而全"的組織形式，國(guó)外模具企業(yè)是"大而專"、"大而精"。2004年中國(guó)模協(xié)在德國(guó)訪問(wèn)時(shí)，從德國(guó)工、模具行業(yè)組織--德國(guó)機(jī)械制造商聯(lián)合會(huì)（VDMA）工模具協(xié)會(huì)了解到，德國(guó)有模具企業(yè)約5000家。2003年德國(guó)模具產(chǎn)值達(dá)48億歐元。其中（VDMA）會(huì)員模具企業(yè)有90家，這90家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國(guó)模具產(chǎn)值的90%，可見其規(guī)模效益。
（3） 工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低，技術(shù)結(jié)構(gòu)、模具產(chǎn)品水平比國(guó)際水平低許多。而模具生產(chǎn)周期卻要比國(guó)際水平長(zhǎng)許多。
產(chǎn)品水平低主要表現(xiàn)在對(duì)后續(xù)使用模具制造制件的工藝（如沖壓工藝）理解上，在模具設(shè)計(jì)上；在加工中精度、型腔表面粗糙度、壽命及模具的復(fù)雜程度上等。現(xiàn)代模具行業(yè)是技術(shù)密集型、資金密集型的產(chǎn)業(yè)，由于模具行業(yè)是微利行業(yè)，因而總體來(lái)看模具行業(yè)在科研開發(fā)和技術(shù)攻關(guān)方面投入太少，至使科技進(jìn)步的步伐跟不上模具市場(chǎng)的需要。雖然國(guó)內(nèi)許多企業(yè)已引進(jìn)了不少國(guó)外先進(jìn)設(shè)備，但總的來(lái)看裝備水平仍比國(guó)外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控率和CAD/CAM應(yīng)用覆蓋率要比國(guó)外企業(yè)低得多。由于體制和資金等方面原因，引進(jìn)設(shè)備不配套、設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低，開發(fā)能力較差，科研開發(fā)及技術(shù)攻關(guān)方面投入太少。不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中常處于被動(dòng)地位。
（4）技術(shù)人才嚴(yán)重不足，經(jīng)濟(jì)效益欠佳。隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，能掌握和運(yùn)用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具工藝設(shè)計(jì)異常短缺，高級(jí)鉗工及企業(yè)管理人才也非常緊缺。我國(guó)模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平也較低，我國(guó)每個(gè)職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合1萬(wàn)美元左右，國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多15～20萬(wàn)美元，有的達(dá)到 25～30萬(wàn)美元。我國(guó)模具企業(yè)大都微利，缺乏后勁。
（5）與國(guó)際水平相比，模具企業(yè)的管理落后更甚于技術(shù)落后。技術(shù)落后易被發(fā)現(xiàn)，管理落后易被忽視。國(guó)內(nèi)大多數(shù)模具企業(yè)還沿用過(guò)去作坊式管理模式，真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的還不多。信息化、數(shù)字化管理在模具企業(yè)應(yīng)用現(xiàn)在剛剛開始。
（6）專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低，協(xié)作差。
由于長(zhǎng)期以來(lái)受"大而全""小而全"影響，模具專業(yè)化生產(chǎn)水平低，專業(yè)化分工不細(xì)，商品化程度也低。目前國(guó)內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占40%左右，其余為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)。與國(guó)際水平相比要落后許多。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低， 模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對(duì)模具質(zhì)量、成本有較大影響，特別是對(duì)模具制造周期有很大影響。
20年來(lái)我國(guó)模具制造水平有了很大的提高，模具的CAD/ CAM已很普遍，CAM/CAPP也在積極推廣。如今我國(guó)生產(chǎn)的模具精度已達(dá)到微米級(jí)，與20年前相比，模具壽命提高了幾十倍，模具生產(chǎn)周期縮短了約3/4，模具的標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率從幾乎是零，達(dá)到45%左右。
20年來(lái)我國(guó)模具人才的培養(yǎng)也上了一個(gè)很大的臺(tái)階。20年前我國(guó)大專院校都沒(méi)有設(shè)立模具專業(yè)的，而如今，已有六、七十所大專院校設(shè)立了模具專業(yè)。中國(guó)模協(xié)在全國(guó)建有38個(gè)模具人才培訓(xùn)基地，CIMATRON也是中國(guó)模協(xié)的人才培訓(xùn)基地之一，自然肩負(fù)著軟件的推廣、軟件的二次開發(fā)及人才培訓(xùn)工作。
上述情況正是我們模具行業(yè)和模具相關(guān)行業(yè)要一同努力，使之發(fā)展的領(lǐng)域，在這里，我們要感謝CIMATRON軟件對(duì)中國(guó)模具行業(yè)的貢獻(xiàn)，希望CIMATRON中國(guó)公司進(jìn)一步在模具軟件的開發(fā)、普及和培訓(xùn)人才方面，與中國(guó)模具企業(yè)一同發(fā)展。
1.4 模具CAD/CAE/CAM技術(shù)
沖壓技術(shù)的進(jìn)步首先通過(guò)模具技術(shù)的進(jìn)步來(lái)體現(xiàn)出來(lái)。對(duì)沖模技術(shù)性能的研究已經(jīng)成為發(fā)展沖壓成形技術(shù)的中心和關(guān)鍵。
20世紀(jì)60年代初期，國(guó)外飛機(jī)、汽車制造公司開始研究計(jì)算機(jī)在模具設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用。通過(guò)以計(jì)算機(jī)為主要技術(shù)手段，以數(shù)學(xué)模型為中心，采用人機(jī)互相結(jié)合、各盡所長(zhǎng)的方式，把模具的設(shè)計(jì)、分析、計(jì)算、制造、檢驗(yàn)、生產(chǎn)過(guò)程連成一個(gè)有機(jī)整體，使模具技術(shù)進(jìn)入到綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造的新階段。模具的高精度、高壽命、高效率成為模具技術(shù)進(jìn)步的特征。
模具CAD/CAE/CAM是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù)，是一項(xiàng)高科技、高效益的系統(tǒng)工程。它以計(jì)算機(jī)軟件的形式，為企業(yè)提供一種有效的輔助工具，使工程技術(shù)人員借助于計(jì)算機(jī)對(duì)產(chǎn)品性能、模具結(jié)構(gòu)、成形工藝、數(shù)控加工及生產(chǎn)管理進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化[4]。模具CAD/CAE/CAM技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期，降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量已成為模具界的共識(shí)。
模具CAD/CAE/CAM在近20年中經(jīng)歷了從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從試點(diǎn)到普及的過(guò)程。進(jìn)入本世紀(jì)以來(lái)，模具CAD/CAE/CAM技術(shù)發(fā)展速度更快，應(yīng)用范圍更廣。
在級(jí)進(jìn)模CAD/CAE/CAM發(fā)展應(yīng)用方面，本世紀(jì)初，美國(guó)UGS公司與我國(guó)華中科技大學(xué)合作在UG-II（現(xiàn)為NX）軟件平臺(tái)上開發(fā)出基于三維幾何模型的級(jí)進(jìn)模CAD/CAM軟件NX-PDW。該軟件包括工程初始化、工藝預(yù)定義、毛坯展開、毛坯排樣、廢料設(shè)計(jì)、條料排樣、壓力計(jì)算和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等模塊。具有特征識(shí)別與重構(gòu)、全三維結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)等顯著特色，已在2003年作為商品化產(chǎn)品投入市場(chǎng)。與此同時(shí)，新加波、馬來(lái)西亞、印度及我國(guó)臺(tái)灣、香港有關(guān)機(jī)構(gòu)和公司也在開發(fā)和試用新一代級(jí)進(jìn)模CAD/CAM系統(tǒng)。
我國(guó)從上世紀(jì)90年代開始，華中科技大學(xué)、上海交通大學(xué)、西安交通大學(xué)和北京機(jī)電研究院等相繼開展了級(jí)進(jìn)模CAD/CAM系統(tǒng)的研究和開發(fā)。如華中科技大學(xué)模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在AutoCAD軟件平臺(tái)上開發(fā)出基于特征的級(jí)進(jìn)模CAD/CAM系統(tǒng)HMJC，包括板金零件特征造型、基于特征的沖壓工藝設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)件及典型結(jié)構(gòu)建庫(kù)工具和線切割自動(dòng)編程5個(gè)模塊。上海交通大學(xué)為瑞士法因托（Finetool）精沖公司開發(fā)成功精密沖裁級(jí)進(jìn)模CAC/CAM系統(tǒng)。西安交通大學(xué)開發(fā)出多工位彎曲級(jí)進(jìn)模CAD系統(tǒng)等。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)一些軟件公司也競(jìng)相加入了級(jí)進(jìn)模CAD/CAM系統(tǒng)的開發(fā)行列，如深圳雅明軟件制作室開發(fā)的級(jí)進(jìn)模系統(tǒng)CmCAD、富士康公司開發(fā)的用于單沖模與復(fù)合模的CAD系統(tǒng)Fox-CAD等[4]。
展望國(guó)內(nèi)外模具CAD/CAE/CAM技術(shù)的發(fā)展，本世紀(jì)的科學(xué)技術(shù)正處于日新月異的變革之中，通過(guò)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的緊密結(jié)合，人工智能技術(shù)、并行工程、面向裝配、參數(shù)化特征建模以及關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)等一系列與模具工業(yè)相關(guān)的技術(shù)發(fā)展之快，學(xué)科領(lǐng)域交叉之廣前所未見。今后10年新一代模具CAD/CAE/CAM系統(tǒng)必然是當(dāng)今最好的設(shè)計(jì)理念、最新的成形理論和最高水平的制造方法相結(jié)合的產(chǎn)物，其特點(diǎn)將反映在專業(yè)化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化四個(gè)方面。主要表現(xiàn)在[4]：
（1）模具CAD/CAM的專業(yè)化程度不斷提高；
（2）基于網(wǎng)絡(luò)的CAD/CAE/CAM一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見端倪；
（3）模具CAD/CAE/CAM的智能化引人注目；
（4）與先進(jìn)制造技術(shù)的結(jié)合日益緊密。
1.5 課題的主要特點(diǎn)及意義
該課題主要針對(duì)電器開關(guān)網(wǎng)芯零件，在對(duì)網(wǎng)芯零件沖孔、落料和拉伸等成形工藝分析的基礎(chǔ)上，提出了該零件采用落料拉伸復(fù)合模和單工序沖孔的沖壓方案；根據(jù)零件的形狀、尺寸精度要求，設(shè)計(jì)過(guò)程中綜合考慮采用有廢料排樣，保證工件的尺寸和形狀位置精度要求的同時(shí)，提高了材料的利用率和勞動(dòng)生產(chǎn)率。
本課題涉及的知識(shí)面廣，綜合性較強(qiáng)，在鞏固大學(xué)所學(xué)知識(shí)的同時(shí)，對(duì)于提高設(shè)計(jì)者的創(chuàng)新能力、協(xié)調(diào)能力，開闊設(shè)計(jì)思路等方面為作者提供了一個(gè)良好的平臺(tái)。
落料、拉伸復(fù)合模
2 沖壓工藝方案的制定
圖2-1 零件圖
材料：H62普通黃銅 料厚：1.2mm
該零件為某電器開關(guān)網(wǎng)芯，是一家電器生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品中的一個(gè)主要零件，如圖2-1所示,該零件生產(chǎn)屬于中、大批量生產(chǎn)，零件結(jié)構(gòu)緊湊，沖裁壁厚很小（料厚為1.2mm），適宜用復(fù)合沖裁，復(fù)合沖裁是在壓機(jī)的一次行程中，在模具的同一位置同時(shí)完成兩個(gè)或兩個(gè)以上的工序。復(fù)合沖裁與采用連續(xù)沖裁相比，模具制造，安裝調(diào)整較易，成本較低。復(fù)合模結(jié)構(gòu)緊湊，沖出的制件精度較高，生產(chǎn)率也高，適合大批量生產(chǎn)，特別是孔與制件的同心度容易保證。
2.1 工藝分析
圖2-2 零件圖
制件如圖2-2所示
材料為H62，板厚1.2mm，制件精度為IT10級(jí).，形狀簡(jiǎn)單，尺寸不大，大批量生產(chǎn)，屬普通沖壓件。
工藝性分析
根據(jù)制件的材料、厚度、形狀及尺寸，在沖壓工藝設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn)：
1） 該制件為落料拉深件，在設(shè)計(jì)時(shí)，毛坯尺寸要計(jì)算準(zhǔn)確
2） 沖裁間隙、拉深凸凹模間隙應(yīng)符合制件的要求
3） 各工序凸凹模動(dòng)作行程的確定應(yīng)保證各工序工作穩(wěn)妥、連貫。
工藝方案的分析和確定
1）工藝方案的分析
根據(jù)制件的工藝性分析，其基本工序有落料、拉深兩種。
拉深件的毛坯尺寸及拉深次數(shù)，應(yīng)通過(guò)計(jì)算確定
a: 毛坯直徑D的計(jì)算
因?yàn)槔钕鄬?duì)高度h/d=16/31.2>0.5 h<20. 由表4-3可得
修邊余量：δ=1.2mm
毛坯直徑D按下式計(jì)算:
D=[d 12+4d2(h+δ)+6.28rd1+8r2]1/2
=[900+2146.56+847.8+11.52]1/2
=63mm
確定是否用壓邊圈：毛坯相對(duì)厚度T/D×102=1.9 查表的出可用可不用壓邊圈
b: 拉深次數(shù)n的計(jì)算
采用查表法，當(dāng)T/D=1.9%，H/D=16-4.5/31.2=0.37
由表4-8查得n=1。采用一次拉伸
C: 確定拉伸直徑
由表4-5查得拉伸極限系數(shù)為M1=0.72, 拉伸直徑：d=0.72×63=45.36mm
d底部的圓角半徑
R=4.5mm
E;拉伸高度
拉伸比k=D/d
H=0.25(DK-d)+0.43r/d(d+0.32r) 將數(shù)據(jù)代入的H=12.53mm
（2）工藝方案的確定
因制件有落料、拉深兩道工序，先落料，后拉深，故采用落料、拉深復(fù)合模。
2.2 排樣圖設(shè)計(jì)
圖2-3 排樣圖
沖裁件在板、條等材料上的布置方法稱為排樣。排樣的合理與否，影響到材料的經(jīng)濟(jì)利用率，還會(huì)影響到模具結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)率、制件質(zhì)量、生產(chǎn)操作方便與安全等。因此，排樣是沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)中一項(xiàng)很重要的工作。
沖壓件大批量生產(chǎn)成本中，毛坯材料費(fèi)用占60%以上，排樣的目的就在于合理利用原材料。
毛坯排樣圖如圖2-3所示：
3 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
模具總體結(jié)構(gòu)如圖3-1所示，凡屬模具，無(wú)論其結(jié)構(gòu)形式如何，一般都是由固定和活動(dòng)兩部分組成。固定部分是用壓鐵、螺栓等緊固件固定在壓力機(jī)的工作臺(tái)面上，稱下模；活動(dòng)部分一般固定在壓力機(jī)的滑塊上，稱上模。上模隨著滑塊作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而進(jìn)行沖壓工作。
一套模具根據(jù)其復(fù)雜程度不同，一般由數(shù)個(gè)、數(shù)十個(gè)甚至更多的零件組成。但無(wú)論其復(fù)雜程度如何，或是那一種結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)模具零件的作用又可以分成五個(gè)類型的零件。
1.工作零件 是完成沖壓工作的零件，如凹模、凸模、凹凸模等。見圖3-1中的件4、9、16.
凸模
凹模
2.定位零件 這些零件的作用是保證送料時(shí)有良好的導(dǎo)向和控制送料的進(jìn)距，如擋料銷、定距側(cè)刀、導(dǎo)正銷、定位板、導(dǎo)料板、側(cè)壓板等。見圖3-1中的件6.
3.卸料、推件零件 這些零件的作用是保證在沖壓工序完畢后將制件和廢料排除，以保證下一次沖壓工序順利進(jìn)行。如推件器、卸料板、廢料切刀等，見圖3-1中的推件器11、卸料板8、頂桿3、推桿13.
推件器
卸料板
4.導(dǎo)向零件 這些零件的作用是保證上模與下模相對(duì)運(yùn)動(dòng)有精確的導(dǎo)向，使凸模、凹模間有均勻的間隙，提高沖壓件的質(zhì)量。如導(dǎo)柱、導(dǎo)套、導(dǎo)板等，件圖3-1中的導(dǎo)柱20、導(dǎo)套18.
5.安裝、固定零件 這些零件的作用是使上述四部分零件聯(lián)結(jié)稱“整體”，保證各零件間的相對(duì)位置，并使模具能安裝在壓力機(jī)上。如上模板、下模板、模柄、固定板、墊板、螺釘、圓柱銷等，見圖3-1中的件23、1、14、2、5、7、17.
3.1定位裝置
定位部分零件的作用是是毛坯（條料或塊料）送料時(shí)有準(zhǔn)確的位置，保證沖出合格制件，不至沖缺而造成浪費(fèi)。本模具中采用固定擋料銷。固定擋料銷結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，常見的為圓頭形式。
圖3-1 模具結(jié)構(gòu)示意圖
1-下模板 2-內(nèi)六角螺釘 3-頂桿 4-凹模 5-內(nèi)六角螺釘 6-擋料銷 7-圓柱銷 8-卸料板 9-拉伸凹模 10-內(nèi)六角螺釘 11-推件器 12-內(nèi)六角螺釘 13-推桿 14-模柄 15-擋料銷 16-凸模 17-圓柱銷 18-導(dǎo)套 19-圓柱銷 20-導(dǎo)柱 21-圓柱銷 22-內(nèi)六角螺釘 23-上模板
3.2 出料裝置
（一） 推件裝置
推件有彈性和剛性兩種形式，但本零件厚度為1..2mm，若用彈性卸料，當(dāng)沖裁較厚時(shí)推件的力量不足，故用剛性推件裝置。推件是靠壓力機(jī)的橫梁作用，推桿的長(zhǎng)度根據(jù)壓力機(jī)相應(yīng)尺寸來(lái)確定，一般在推件位置時(shí)（即滑塊在上死點(diǎn)時(shí)），推桿要超出滑塊孔的高度5-10MM，推件的行程即為橫梁的行程。
（二）卸料裝置
卸料裝置也有剛性卸料和彈性卸料兩種形式。對(duì)于卸料力要求大、卸料板與凹模間又要求有較大的空間位置時(shí)，可采用剛性卸料，此形式卸料力大，但無(wú)壓料作用，毛坯材料厚度大于0.8mm以上時(shí)采用。
4 模具零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算
4.1凸、凹模的設(shè)計(jì)
計(jì)算落料凸凹模刃口尺寸
查手冊(cè)，由制件外形尺寸可得，制造公差為△=0.12mm;
精度IT10級(jí)，x=1。
凸模δp=0.020mm,凹模δd=0.030mm
凹模：
Dd=(D-x△)+δd
=(63-1*0.12)+0.030
=62.88+0.030
凸模:
Dp=(Dd-Zmin)- δp
=(D-x△-Zmin) - δp
=(63-1*0.12-0.246)-0.020
=62.63-0.020
計(jì)算拉深凸凹模工作部分的尺寸
查手冊(cè): 凸模δp=0.080mm,凹模δd=0.12mm
制件要求外形尺寸
凹模:
Dd=(D-0.75△) +δd
=(45-0.75*0.12)+0.12
=44.91+0.12mm
凸模:
查手冊(cè),拉深模單邊間隙Z=(1.3~1.5)t=2.5mm
Dp=(D-0.75△-2Z) - δp
= (45-0.75*0.12-2*2.5)-0.080
=44.91-0.080mm
落料力的計(jì)算
查手冊(cè)，H62 τ=420MPa
F沖=L tτ=（29+56）*1.2*3*420=128520KN
卸料力的計(jì)算
查手冊(cè)K1=0.04~~0.05，取K1=0.04。
F卸=K1F沖=0.04*128520=5140.8KN
拉深力的計(jì)算
查手冊(cè) 20鋼 σb=420MPa, K1=0.04
F拉=L tσb k1
=0.04*3.14*45.36*1.2*420
=2871KN
壓力機(jī)總壓力
F總=F落+F卸+F拉
=128520+5140.8+2871
=136532KN
凹模周界尺寸計(jì)算
因制件外形簡(jiǎn)單,制件尺寸也不大,而且只有一個(gè)工位,故應(yīng)采用整體式圓形凹模比較合理.
a 凹模具厚度尺寸
H=
=13.9mm
由于沖裁輪廓線全長(zhǎng)L=251.2>50mm,故應(yīng)乘以修正系數(shù)K
查手冊(cè),K=1.37
H凹模=1.37*13.9=19mm
b 凹模外形尺寸計(jì)算
凹模具壁厚 W=1.2H
=1.2*19
=22.8MM
則凹模外形尺寸D為制件最大尺寸和凹模雙邊壁厚之和
即: D=L+2W
=45+2*22.8
=90.6mm
根據(jù)冷沖壓典型組合尺寸有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
凹模外徑D取146mm
5 沖壓設(shè)備的選用
選擇壓力機(jī)
根據(jù)上述沖壓力的計(jì)算，初步選用型號(hào)為J23-16開式雙柱可傾壓力機(jī)。該型號(hào)壓力機(jī)主要技術(shù)規(guī)格如下[8]：
公稱壓力 160KN;
滑塊行程 55mm;
最大閉合高度 220mm;
最大裝模高度 180mm;
連桿調(diào)節(jié)量 45mm;
選擇模架
上模座：240*294*40 （GB2855.6-81）
下模座：254*240*45 （GB2855.6-81）
導(dǎo) 柱：28*160 （GB2861.2 -81）
28*160 （GB2861.2 -81）
導(dǎo) 套：42*85*28 （GB/T2861.6 -81）
42*85*28 （GB/T2861.6 -81）
模 柄：A60x100
由4.3節(jié)計(jì)算知：模具閉合高度
故，所選壓力機(jī)裝模高度與模具閉合高度滿足下式
還可以看出取在：，這樣可以避免連桿調(diào)節(jié)過(guò)長(zhǎng)，螺紋接觸面積過(guò)小而被壓壞。
圖中零件說(shuō)明見表5-l.
圖5-1
技術(shù)要求：
1.外形銳邊倒鈍角；
2.在適當(dāng)位置安裝吊棒；
3.導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合為H7/H6；
4.卸料板與落料凹模的單邊間隙為0.4mm；
5.擋料銷與凹模的配合為H9/d9.
6 確定壓力中心
由于該制件的毛坯及各工序件都為長(zhǎng)方形軸對(duì)稱圖形，而且只有一個(gè)工位，
因此壓力中心必定與制件的幾何中心重合
沖孔模
零件簡(jiǎn)圖：如圖所示；生產(chǎn)批量：大批量；材料：H62；
材料厚度：1.2mm。
7 沖壓件的工藝分析
該零件形狀簡(jiǎn)單、對(duì)稱，是由圓筒組成的。由表查出，沖裁件內(nèi)外所能達(dá)到的精度為IT11，將以上精度與工件簡(jiǎn)圖中所標(biāo)注的尺寸公差相比較,可認(rèn)為該工件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證.其他尺寸標(biāo)注,生產(chǎn)批量等情況,也均符合沖裁的工藝要求,故決定采用沖孔模進(jìn)行加工,且一次沖壓成形.
8 沖孔工序的計(jì)算
沖孔力
F= Ltb= (109.13Χ1.2Χ420) N=55KN
卸料力
F=KF
K由表2-2查的K=0.02，將以上數(shù)據(jù)代入得1.1KN
8.1確定模具壓力中心
由于此零件是圓型，所以它的壓力中心就在它的幾何中心位置。
9計(jì)算凸、凹模刃口尺寸
查表得間隙值Zmax=0.1mm Zmin=0.07mm
Zmax-Zmin=(0.1-0.07)mm=0.03mm
由表查得凸、凹模制造公差：
落料部分： d=0.030mm p=0.020mm
d+p=(0.030+0.020)mm
=0.050mm
d+pZmax-Zmin
沖孔部分： d1=0.030mm p1=0.020mm
d1+p1=(0.030+0.020)mm
=0.050mm
d1+p1Zmax-Zmin
由表查得 x=0.75
所以落料部分
Dd=(D-x)=(45-0.75Χ2.20)mm=44.35mm
Dp=(Dd-Zmin)=(44.35-0.07)mm=44.28mm
沖孔部分：
dp1=(d1+x)=(30+0.75Χ1.6)mm=31.2mm
dd1=(dp1+Zmin)=(35.2+0.10)=35.3mm
10模具總體設(shè)計(jì)及主要零部件設(shè)計(jì)
沖孔模的結(jié)構(gòu)形式 帶導(dǎo)柱沖孔模（圖10-1）
這種沖孔模，一般用于較小的鍛件的冷沖孔，凸模與凹模間隙小于1.5MM
圖10-1
沖孔凸凹模間的間隙 沖孔時(shí)，刃口設(shè)置在凸模上、凹模只起支承鍛件的作用、凸模按鍛件圖制造，依靠放大凹?？椎某叽绔@得間隙，其間隙=h1tanmm,且保證0.5mm<<3mm.當(dāng)<0.5mm時(shí)應(yīng)設(shè)置導(dǎo)柱導(dǎo)套。
卸料裝置 采用彈性卸料 選用聚氨酯 25*8.5*20
其優(yōu)點(diǎn)如下：
（1）具有較高的強(qiáng)度、單位壓力和剪切力。
（2）硬度低的60A聚氨酯橡膠具有比天然橡膠更好的流動(dòng)性
（3）耐磨、耐油、耐老化以及抗撕裂性能好。
（4）可以進(jìn)行表面無(wú)損成型。
（5）聚氨酯橡膠模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易。
（6）切削性能好
沖壓設(shè)備的選擇
選用 開式壓力機(jī)
公稱壓力：63KN
滑塊行程：35mm
最大閉合高度 150mm;
封閉高度調(diào)節(jié)量 35mm;
選擇模架
上模座：240*294*40 （GB2855.6-81）
下模座：254*240*45 （GB2855.6-81）
導(dǎo) 柱：28*150 （GB2861.6-81）
28*150 （GB2861.6-81）
導(dǎo) 套：42*90*28 （GB/T2861.6-81）
42*90*28 （GB/T2861.6-81）
模 柄：A60x100
墊板厚度?。?mm
凸模固定板厚度取:20mm
凹模的厚度已定為：34mm
卸料板厚度?。?2mm
圖中零件說(shuō)明見表10-l.
圖10-1
技術(shù)要求：
1.外形銳邊倒鈍；
2.在適當(dāng)位置安裝吊棒；
3.導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合為；H7/m6；
4.卸料板與沖頭的單邊間隙為0.4mm;
5.凸模與凹模固定板的配合為H7/m6。
11 模具生產(chǎn)中的故障分析及其解決辦法
在模具的生產(chǎn)中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些故障，給生產(chǎn)造成影響，下面介紹該模具在生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的故障及其解決辦法。
11.1 產(chǎn)品毛刺增大
當(dāng)模具生產(chǎn)一段時(shí)間后，會(huì)出現(xiàn)生產(chǎn)零件毛刺增大的現(xiàn)象，這時(shí)應(yīng)當(dāng)檢查凸、凹模刃口，如果發(fā)現(xiàn)刃口磨損或產(chǎn)生崩刃，應(yīng)進(jìn)行刃磨，刃磨后給凸?；虬寄|上相應(yīng)厚度的墊片。當(dāng)凹模經(jīng)過(guò)多次刃磨后，應(yīng)當(dāng)檢查刃口直壁是否已被磨去，如果無(wú)刃口直壁，則要更換凹模鑲塊。
如果凸、凹模刃口無(wú)磨損，而零件上的毛刺不均勻，是因?yàn)闆_裁間隙產(chǎn)生了偏移，這時(shí)要進(jìn)行間隙調(diào)整。
11.2 廢料上浮
在沖壓生產(chǎn)中，廢料上浮是個(gè)影響較大的問(wèn)題，它不但影響生產(chǎn)，甚至?xí)p壞模具。一般來(lái)說(shuō)，圓形或方形等規(guī)則形狀的廢料容易產(chǎn)生上浮，而形狀較復(fù)雜的異形廢料則較少產(chǎn)生上浮[13]。在該模具生產(chǎn)中對(duì)于此種現(xiàn)象產(chǎn)生原因及解決辦法可參考如下：
（1）沖裁間隙大，如果試模階段就經(jīng)常出現(xiàn)廢料上浮，則說(shuō)明沖裁間隙太大，應(yīng)當(dāng)重新制作凹模并減小沖裁間隙。如果只是偶爾產(chǎn)生廢料上浮，可以在凹模腔內(nèi)用電火花放電來(lái)增加粗糙度。
（2）凸模表面太光滑，廢料在大氣壓的作用下附著在凸模上，可以在凸模上增加氣孔。
（3）沖壓速度較高，應(yīng)考慮降低速度，如因生產(chǎn)需要無(wú)法降速，可以凸模上增加頂桿，頂下廢料。另外，還有一些人為因素，如刃磨后沒(méi)有充分退磁、沖壓生產(chǎn)時(shí)使用過(guò)多的沖壓油等，這些都應(yīng)盡量避免。
12 總結(jié)
設(shè)計(jì)是源頭，設(shè)計(jì)雖然只占模具成本的10%左右，卻決定了整個(gè)模具成本的70%～80%。所以，作者在設(shè)計(jì)時(shí)詳盡地考慮了模具結(jié)構(gòu)，考慮提高生產(chǎn)率，如何方便維修。但是，又不能完全依賴于設(shè)計(jì)，在實(shí)際生產(chǎn)中要具體問(wèn)題具體分析，根據(jù)實(shí)際狀況進(jìn)行模具調(diào)整也是必需的。在生產(chǎn)中模具的維修、保養(yǎng)也是很重要的。在模具維修時(shí)，應(yīng)該多注意細(xì)節(jié)，找出根本原因，針對(duì)其維修。在拆裝模具時(shí)，要認(rèn)真仔細(xì)，以防損傷模具。定期的維護(hù)、保養(yǎng)也可以大大提高模具壽命。
從整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程來(lái)看，該電器開關(guān)網(wǎng)芯零件采用復(fù)合模，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，加工簡(jiǎn)單，操作方便，工作效高，零件成形質(zhì)量好，大大提高了生產(chǎn)率，降低了生產(chǎn)成本，滿足了生產(chǎn)需求，而且該設(shè)計(jì)思路可擴(kuò)展推廣到其它類似零件的產(chǎn)品模具設(shè)計(jì)中。當(dāng)然，由于作者知識(shí)水平有限，對(duì)實(shí)踐的缺乏，當(dāng)中不乏有不足之處，還有待在以后的工作實(shí)踐當(dāng)中不斷地完善和創(chuàng)新！
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