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搭扣 冲压 工艺 及其 模具设计 全套 cad 图纸

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1 附录 1 外文翻译 基于事例推理的夹具设计研究与应用 摘要 :根据基于事例的设计方法 ,提出采用工序件的特征信息和夹具的结构特征信息来描述夹具的相似性 ,并建立了包括这 2方面主要特征信息为基础的事例索引码 ,设计了事例库的结构形式 ,创建了层次化的事例组织方式 ;同时 ,提出了基于知识引导的夹具事例检索算法 ,以及事例的修改和采用同族事例码进行相似事例的存贮 ,形成了基于事例推理的夹具设计 并取得了令人满意的使用效果 . 关键词 : 基于事例的推理 夹具设计 具是以确定工件安全定位准确为目的的装置，并在加工过程中保持工件与刀具或机床的位置一致不变。因为夹具的结构依赖于产品的特点和在企业规划中加工工序的地位 ,所以它的设计是制造过程中的瓶颈 ,制约着效率的提高 . 夹具设计是一个复杂的过程 ,需要有从大量的设计论文中了解质量知识的经验，这些设计论文包括工件的结构设计、涉及加工工艺，和加工环境。当用这些擅长绘制详细设计图的传统的 具（如 )时 ,这仍然是一项非常耗时的工作，但是利用以往的设计经验和资源也不能提供一些益处 ,而这正是提高效率的关键因素 . 基于事例推理 (的方法适应以往个案解决的办法 ,建立一个新问题的方法 ,主要有以下四步骤 :检索、利用、修改 ,并保留 为提出一个类似的情况 ,和采用一些修改 ,似乎不言自明 ,而且比人类更直观 在注射成型及设计、建筑设计、模具设计投死 , 规划过程中 ,还有夹具设计 . 孙用六个数字组成代码参数 ,包括工件的形状、机械部分、轴衬 ,第一定位装置 ,第二定位装置和夹紧装置 . 但这个系统不能 用于除钻床夹具外的其他夹具类型 ,不能解决储存需要保留的同一参数代码的问题 ,这在 是非常重要的 . 1 事例参数和事例图书馆的建立 例参数 事例参数应该由工件的所有的特征组成，来区别不同的夹具 . 使用他们能够使操作方便 . 因为零件的形状是多种多样的 , 在生产企业中制造的技术要求也不断发展 ,许多特征作被用做事例参数将会使搜索速度降低 ,其主要特征是不 2 重要的 ,因为分配给每个特征的比重必须减少 . 另一方面 ,事例参数包含所有的特征是困难的。 因此 ,考虑到实际和快速设计的需求 ,事例参数要包含工件的主要特征和 夹具的结构。事例参数代码由 16 位数组成： 13 位数是事例特征 3 位数是事例识别数字。 前 13 位数代表 13 个特征。 每个数字与特征的一个属性相一致 ,这可能是*、 ？ 、 1、 2， ， A、 B, ， Z， ，等其中的一个。其中， *是指任何一个 ,?代表不确定 ,0代表没有。 系统规定 :夹具的类型，工件的形状，位置模式不能是 *和 ?。在设计系统时 ,三个项目的属性信息没有这些选择 ,这就意味着必须选择确定的属性。 最后三位数是事例识别号码 ,如果事例特征的 13 位数是一样的 ,这三个数字就 用来区别他们。 该系统还规定 :000是用于修正的一个典型事例 ,其他事例 001、 002、 ,这些是用于设计师查找参考事例的 . 如果其中一个偶尔需要改变成典型事例 ,首先它必须要求改成 000,前面的自动变成参考事例 . 事例索引码的结构如图 1 所示。 1 夹具类型； 6 工件重量； 11 夹紧模型； 2 工件形状； 7 工件刚度； 12 夹具体； 3 工件材料； 8 加工内容； 13 其他； 4 批 量； 9 过程所有物； 14 到 16 事例识别码； 5 工件比例； 10 定位模型； 图 1 事例索引码的结构 例库 事例库由许多预定义的事例组成。事例的描述是基于事例推理的最重要的问题之一。所以由索引码复合。 例的层次化 夹具的结构相似被认为是整个夹具，成分和内容相似。所以，整个夹具事例库，成分事例库，夹具的成分事例库形成相同。整个夹具的设计资料通常是由工件资料和工件加工资料组成 ,这就意味着夹具的设计应满足特别功能的需求 成分组成，它是用功能成分的名字和数字来进行描述 3 的。成分事例代表成员（成分功能和其他结构成分，主要驱动参数，数字，和它们的约束关系）。成分事例（夹具的最低层）是功能成分和和其他成分的结构。在现代夹具设计中有很多参数化准件和普通非标准件。所以成分事例图书馆应记录特殊参数和保持它们的方法。 2 事例修改的策略 在基于事例的夹具设计中，最重要的是相似点的修改，这样能有助于获得最相似的事例，以及缩短适应时间。根据夹具设计的需求，事例修改的策略使最接近的事例方法和知识指导结合起来。首先在深度上查找，然后在宽度上；知识指 导策略意味着在来自客观事物根源的知识规则上查找，这就要首先查找固定类型，然后查找工件的形状，第三查找定位方法。例如，如果事例索引码包括夹具类型的磨削夹具，就只查找所有的磨削夹具，然后查找工件形状的盒子，第三查找一个平面两个销的定位方法。如果没有合适的，就查找深度标点，然后回到最上层，然后再找所有与宽度相关的事例。 修改方法： 1） 根据夹具事例库的事例索引信息，查找有关事例库。 2） 将事例索引码与事例库的每个事例码匹配，然后计算相似尺寸的价值。 3） 整理相似尺寸的次序，最大的架子是最类似的事例。 两个事例之间的相似 点是基于两个事例特征之间的相似点。相似点尺寸的计算依靠特征的类型。相似点的价值可以通过数字化的价值来计算，例如比较重量分别是 50 20工件。非数字化的价值也能计算，例如，现在前13 位索引码都是非数字化的价值。一个夹具的相似尺寸的计算公式如下： 其中 S 表示通用夹具的相似尺寸， n 表示索引特性数， 表示每个特性的重量，表示事例库中特性 和相关夹具的特性 的相似尺寸。同时，数值计算如下： 4 其中 表示第 i 个特征的索引特性值， 表示事例库中第 j 个事例的 第 i 个特征的特性值。 所以有两种方法选择相似夹具。一个方法是建立数值。如果通用事例的相似尺寸值比给定的数值小，这些事例就不能选来作相似事例。事例库最初建立的时候，只有一些事例，数值可以建小一点。如果有大量的相似事例，数值就应该建的大一些。另外一个方法是只建立相似事例的数字（例如 10），这是类型单里相似尺寸的最大值。 3 事例的修改和存储 例的修改 夹具设计中相似事例的修改包括以下三个阶段： 1） 成分的替代 2） 保持形式不变，调整成分的特性 3） 模型重新设计 如果夹具的成分是普通的物品，它们能通过 使用工具被修改，代替以及删除，这些已经被设计好了。 例的存储 在将一个新的事例保存到事例库之前，设计者必须考虑保存是否有价值。如果这个事例不能增加系统的知识，就没有必要把它保存到事例库里。如果它有价值的话，设计者在保存之前必须分析一下，看看这个事例是否作为标准事例或参考事例被存储了。一个标准事例是一个描述同族事例主要特征的标准。一个同族事例是有事例库中索引码前 13 位相同而最后三位不同的那些事例组成的。一个标准事例的最后三位通常是“ 000”。一个参考事例属于同族标准事例， 5 最后三位用不同数字区分。 从被解释的概念中，可采用以下方法： 1）如果一个新的事例和任何一个存在的事例族一致，和一个存在的标准事例的前 13 位数相同，那么这个事例就不能存储因为已经这种标准事例了。或者只能作为一个参考事例保存（最后三位不是“ 000”，而且和其它的不一样）在事例库中。 2）如果一个新的事例和任何一个存在的事例族一致，并且被认为代替这个事例族要比以前的标准事例好，那么这个标准事例就被这个新的事例代替，以前的标准事例作为一个参考事例保存。 3）如果一个新的事例和任何一个存在的事例族不一致，一个新的事例族将会自动产生，并 作为标准事例保存到事例库中。 4 夹具设计中基于事例推理的过程 根据夹具设计的特性，夹具设计的基本信息，例如夹具的名字，零件，生产和设计者等等，必须先输入。然后，输入或设计工件的模型。输入有关工件的细节信息，建立事例索引码，然后 始依靠相似尺寸查找相似事例，选出最相似的事例。如果需要的话，事例要满足通用性设计，再存储到事例库中。程序流程图如图 2 所示 图 2 基于事例推理的夹具设计流程图 6 5 基于事例推理的夹具设计说明 这是一个工件如图 3 所示。材料是 45 钢，底座，形状为块状，生产批量为中批等。需要设计 成一个用来旋转孔的旋转夹具。 图 3 需要设计夹具的一个工件 （最大尺寸 80 工件的特征值，属性值，事例索引码和重量在表 1 中列出。 表 1 工件的事例索引码和重量 特征名称 特性值 索引码 重量 夹具类型 车床夹具 1 100 工件形状 块状 9 90 工件材料 中 碳钢 3 70 批量 中批 2 60 工件比例 小 5 60 工件重量 轻 5 60 工件刚度 硬度强 1 60 加工内容 孔 3 80 程序要求 完成加工 3 70 定位方法 三个平面 1 100 夹紧方法 不确定 ？ 90 夹具体 复合 4 80 其他 没有 0 60 7 通 过 查 找 和 计 算 相 似 点 ， 最 相 似 的 事 例 的 事 例 索 引 码是19325513321402000，细节信息在表 2 中列出。 表 2 最相似事例的事例索引码 特征名称 特性值 索引码 夹具类型 车床夹具 1 工件形状 块状 9 工件材料 中碳钢 3 批量 中批 2 工件比例 小 5 工件重量 轻 5 工件刚度 硬度强 1 加工内容 孔 3 程序要求 完成加工 3 定位方法 三个平面 1 夹紧方法 不确定 ？ 夹具体 复合 4 其他 没有 0 相似点的计算如下： 所以夹具的相似尺寸值是 是在事例库中用于设计的最相似的事例，最相似的事例的结构如图 4 所示 8 图 4 最相似的夹具 当成分替代，修改定位模型和夹紧模型，以及调节相关尺寸之后，新的夹具被设计出来，图形如图 6 所示 图 5 需要设计的新夹具 因为在事例库中没有相似夹具，新夹具被储存到事例库中。事例索引码是19325523311402000。 6 结论 基于事例推理，作为一个问题解决的方法，是一个比模仿人类思想的专业系统更有效的方法 ，已经在很多难获取知识的领域里得到发展。基于事例推理的优点如下：它和人类的思想很相似；一个事例库通过保存新事例获得自学能力，它比有惯例库更快更容易，它可以更好的传递和解释新的知识，这和惯例库有 9 很大的不同。基于事例推理中提出的一个夹具设计的框架已经被实行了，使用的是支持基础数据的 ， 脑绘图软件。这个框架也已经和普通成分库和典型夹具库结合起来。这个发展的标准系统，用于航空项目，帮助夹具设计者提高设计效率和重新使用先前的设计资源。 1 O m is on of up on of at of in K K a to of m to im e. a of m e AD ), . is am m to an s So m e of of m s of of m in m it is in of m 613 33”,“？”,“1”,“2”,“A”,“B”,“Z”, *”m ?”0”. s m of e, of 000”is 01”,“002”, to be If it m 00”, er is im of is as ed of es em (m of In m m 2im of e of of if m of s:1)to of )of m 3is of m of of At e e, If of sm If is to of m m of ) )m on m of it is it it to is as 3of 00”e ) If a m it 3Or is 00”,e If a m at If m e m of m of is or m m is of e of m to m p m is in as a is a m an an in m it an m is a im +, as 2m m 毕业论文（设计）中期检查表 系 部： 工程系 学生姓名 学 号 年级专业及班级 200 级机械设计制造及其自动化 (3)班 指导教师及职称 毕业论文（设计）题目 搭扣冲压工艺及其模具的设计 毕业论文（设计）工作进度 已完成的主要内容 尚需解决的主要问题 完成了冲裁件的工艺分析、方案的确定和模具的总体设计，模具的设计计算和主要零部件的设计 模具总装图及相关零件的绘制，说明书的完善 指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日 检查（考核）小组意见 检查小组组长签名： 年 月 日 毕业论文（设计）任务书 学生姓名 学 号 年级专业及班级 指导教师及职称 20 年 月 日 填 写 说 明 一、毕业论文（设计）任务书是学校根据已经确定的毕业论文（设计）题目下达给学生的一种教学文件，是学生在指导教师指导下独立从事毕业论文（设计）工作的依据。此表由指导教师填写。 二、此任务书必需针对每一位学生，不能多人共用。 三、选题要恰当，任务要明确，难度要适中，份量要合理，使每个学生在规定的时限内，经过自己的努力，可以完成任务书规定的设计研究内容。 四、任务书一经下达，不得随意更改。 五、各栏填写基本要求 （一）毕业论文（设计）选题来源、选题性质和完成形式： 请把合适的对应选项前的“”涂黑，科研课题请注明课题项目和名称，项目指“国家青年基金”等。 （二）主要内容和要求： 1工程设计类选题 明确设计具体任务，设计原始条件及主要技术指标；设计方案的形成（比较与论证）；该生的侧重点；应完成的工作量，如图纸、译文及计算机应用等要 求。 2实验研究类选题 明确选题的来源，具体任务与目标，国内外相关的研究现状及其评述；该生的研究重点，研究的实验内容、实验原理及实验方案；计算机应用及工作量要求，如论文、文献综述报告、译文等。 3文法经管类论文 明确选题的任务、方向、研究范围和目标；对相关的研究历史和研究现状简要介绍，明确该生的研究重点；要求完成的工作量，如论文、文献综述报告、译文等。 （三）主要参考文献与外文资料： 在确定了毕业论文（设计）题目和明确了要求后，指导教师应给学生提供一些相关资料和相关信息，或划定参考资料的范围，指导学生收集反映当前研究进展的近 1 3 年参考资料和文献。外文资料是指导老师根据选题情况明确学生需要阅读或翻译成中文的外文文献。 （四）毕业论文（设计）的进度安排 1设计类、实验研究类课题 实习、调研、收集资料、方案制定约占总时间的 20%；主体工作，包括设计、计算、绘制图纸、实验及结果分析等约占总时间的 50%，撰写初稿、修改、定稿约占总时间的 30%。 2文法经管类论文 实习、调研、资料收集、归档整 理、形成提纲约占总时间的 60%；撰写论文初稿，修改、定稿约占总时间的 40%。 六、各栏填写完整、字迹清楚。应用黑色签字笔填写，也可使用打印稿，但签名栏必须相应责任人亲笔签名。 毕业论文（设计）题目 搭扣冲压工艺及其模具设计 选题来源 （ ）结合科研课题 课题名称： （）生产实际或社会实际 （ ）其他 选题性质 （ ）基础研究 （）应用研究 （ ）其他 题目完成形式 （ ） 毕业论文 （） 毕业设计 （ ） 提交作品，并撰写论文 主要内容和要求 搭扣是生活用家具中的一个安全零件，在生活用家具中应用十分广泛，而冲压工艺规程编制及模具设计是工厂模具技术人员的基本要求，“ 搭扣冲压工艺及模具设计 ”选题来源于生产实际现场，具有较强的实际应用价值。该课题需设计人综合运用大学所学课程去分析研究和解决工程设计中遇到的一些工程技术问题。 主要技术参数： 1、生产纲领：大批量 2、模具设计满足加工技术要求，操作方便简单、安全。 毕业设计主要内容 ： 1、冲压件的工艺性分析，并进行必要的计算 2、绘制模具总装图、绘制全部自制零件的工程图 3、编制典型零件的加工工艺规程卡片 研究方法： 工厂实习 件图 毕业设计须完成任务： 1、 3 张以上 0 号图纸（全部 图）； 2、设计说明书一份（ 字以上） 注：此表如不够填写，可另加页。 主要参考文献与外文资料 1 王树勋等 . 典型模具结构图册 M华南理工大学出版社 . 2008， 4. 2 涂光祺 . 冲模技术 M 机械工业出版社 . 3 王卫卫 . 材料成形设备 M. 机械工业出版社， 4 杨玉英 . 实用冲压工艺及模具设计手册 M，北京机械工业出版社， 5 翁其金 . 冲压工艺与冲模设计 M，北京机械工业出版社， 6 赵孟栋 . 冷冲模设计 M，北京机械工业出版社， 7 成大先 . 机械设计手册 M，北京： 化学工业出版社， 8 模具实用技术丛书编委 会 . 冲模设计应用实例 M（第五版） . 北京机械工业出版社，9 傅建军 . 模具制造工艺 M. 北京 机械工业出版社， 作进度安排 阶段 起止日期 主要工作内容 1 题 2 达任务书 3 题 4 计 5 期考核 6 善与总结课题 7 交正稿与预审 8 辩与修改 要求完成日期： 20 年 月 日 指导教师签名： 审查日期： 20 年 月 日 专业负责人签名： 批准日期： 20 年 月 日 接受任务日期： 20 年 月 日 学生本人签名： 注：签名栏必须由相应责任人亲笔签名。 全日制普通本科生毕业设计 搭扣 冲压工艺及 其 模具设计 F 生 姓 名 ： 学 号： 年级专业 及班级 ： 指导老师 及职称 ： 提交日期 ： 全日制普通本科生 毕业设计诚信声明 本人郑重声明：所呈交的本 科毕业设计 是本人在指导老师的指导下，进行研究工作所取得的 成果，成果不存在知识产权争议。除文中已经注明引用的内容外，本设计 不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 毕业设计 作者签名： 年 月 日 毕业论文（设计）开题论证审批表 学生姓名 学号 年级专业及班级 指导教师及职称 副教授 开题时间 年 月 日 毕业论文（设计）题目 搭扣冲压工艺及其模具设计 文献综述（选题研究意义、国内外研究现状、主要参考文献等） 本设计的主要目的和意义是通过本课题的完成，了解搭扣的工作原理，了解搭扣在家具中的作用，同时找到一种方便，快捷，成本较低的生产方法。搭扣是生活用家具中的一个安全零件，在生活用家具中应用十分广泛。该零件结构简单，精度要求不高，但生活中需求量特大。通过完成毕业设计，全面复习、巩固机械制造工艺学、机械制造设计以及冲压模具的基本知识 , 并运用所学知识解决模具设计过程中出现的问题，掌握各种手册、文献资料在工艺工装设计中的运用方法。通过文献检索、英文翻译，提高学生运用计算机和英语的能力 , 提高学生的综合素质。着重是培养综 合运用所学知识独立分析、设计、解决实际生产问题和其它一些综合能力特别是工作能力，养成良好的工作态度和作风。 改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以 15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。 目前，我国的模具技术有了很大发展，模具的精密度、复杂程度和寿命都有很大提高。如，主要的汽车模具企业已能生产大型、精密的轿车覆盖件模具；体现高水平制造技术的多工位级进模的覆盖面增加；塑料模热流道技术日渐成熟，气体辅助注射技术开始采用；压铸工艺得到发展。此外， 术得到广泛应用，高速加工、复合加工等先进的加工技术也得到进一步推广；快速原型进展很快；模具的标准化程度也有一定提高。随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模 具制造是整个链条中最基础的要素之一，模具制造技术现已成为衡量一国产品制造水平的重要标志和发展程度的标志之一。但是，由于我国的模具行业起步较晚，与国外相比，仍存在不小的差距。 近年来，外企进入中国加剧了竞争，也出现一些价格方面的恶性竞争。为了避免因为暂时的利益而损失长远和整体的发展，未来一年中，行业协会也将加强模具企业间的组织和协调，制定合理的价格水平。同时，研究国际模具价格水平，以对行业进行指导和信息沟通。 主要参考文献与外文资料 1 王树勋等 . 典型模具结构图册 M华南理工大学出版社 . 2008， 4. 2 涂光祺 . 冲模技术 M 机械工业出版社 . 3 王卫卫 . 材料成形设备 M. 机械工业出版社， 4 杨玉英 . 实用冲压工艺及模具设计手册 M，北京机械工业出版社， 5 翁其金 . 冲压工艺与冲模设计 M，北京机械工业出版社， 6 赵孟栋 . 冷冲模设计 M，北京机械工业出版社， 7 成大先 . 机械设计手册 M，北京： 化学工业出版社， 8 模具实用技术丛书编委会 . 冲模设计应用实例 M（第五版） . 北京机械工业出版社， 9 傅建军 . 模具制造工艺 M. 北京 机械工业出版社， 10 王秀凤 北京北京航空航天大学内部教材， 1995 11 黄毅宏，李明辉 北京机械工业出版社， 1996. 12 王芳 北京机械工业出版社， 1999 13 高佩福 北京中国轻工业出版社， 1999 14 焦永和 北京北京理工大学出版社， 2001 15 周静卿，张淑娟，赵凤琴 北京中国农业大学出版社， 2004 16 张英 006 基础教程与上机指导 京理工大学出版社， 2006 18 肖祥芷 模具中的应用 学出版社， 1993 19 王孝培 北京机械工业出版社， 1990 20 国家标准局 北京中国标准出版社， 1981 研究方案 （ 研究目的、内容、方法、预期成果、条件保障等） 本设计的主要目的是了解搭扣的工作原理，了解搭扣在家具中的作用，同时找到一种方便，快捷，成本较低的生产方法。搭扣是生活用家具中的一个安全零件，在生活用家具中的应用十分广泛。通过完成毕业设计，全面复习、巩固机械制造工艺学、机械制造装备设计以及冲压模具的基本知识 , 并运用所学知识解决模具设计过程中出现的问题，掌握各种手册、文献资料在工艺工装设计中的运用方法。通过文献检索、英文翻译，提高学生运用计算机和英语的能力 , 提高学生的综合素质。着重是培养综合运用所学知识独立分析、设计、解决实际生产问题和其它一些综合能力特别 是工作能力，养成良好的工作态度和作风。如果多动手动脑最终一定能设计出一套完整的级进模，通过实际考察一般的机加工工厂是能完成这样的机工的。 时间进程安排（各研究环节的时间安排、实施进度、完成程度等） 1、 选题 2、 下达任务书 3、 开题 4、 设计 5、 中期考核 6、 完善与总结课题 7、 提交正稿与预审 8、 答辩与修改 开题论证小组意见 组长签名： 年 月 日 专业委员会意见 专业教研室主任签名： 年 月 日 注：此表意见栏必须由相应责任人亲笔填写。 毕业论文（设计） 开题论证记录 系 部 ： 工程技术系 学生姓名 学 号 年级专业及班级 2007 级 机械设计制造及其自动化 （ 3） 班 指导教师姓名 指导教师职称 论文（设计）题目 搭扣 冲压工艺及 其 模具设计 论证 小组质疑 及指导意见 ： 学生 回答 简要记录： 止毛坯滑移。 压力机调整闭合高度。 据模具闭合高度考虑修正余量，得到其长度。 论证 小组 成员签名 记录人 签名： 论证日期 ： 年 月 日 注： 记录、签名栏必须用黑色笔手工填写。 指导教师指导、检查学生进行毕业论文（设计）工作情况表 时间 地点 指导、检查的主要内容 学生签名 注： 查工作时由学生带来，指导老师填写。 作态度；论文工作的进展情况；论文工作中尚需解决或改进的问题等。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 搭扣冲压工艺及其模具设计 摘 要 ：本文设计的是 搭扣 的冲压工艺分析和模具的具体结构设计。通过对 搭扣 的工艺性分析，选择符合于给定条件的最优工艺方案，如：选择基本工序，确定其顺序，工序数目及工序组合形式。然后以此为基础，设计出冲压模具主要零件的结构。结合实际，进行合理、正确的规划。在设计中，介绍了零件的排样图、定位设计、冲裁力的计算和压力中心的计算。在详细分析 搭扣 零件工艺的基础上，设计出了级进模这套模具，并详细介绍了级进模模具的结构和主要零件。 关键词 ：冲压工艺；模具设计；落料；搭扣 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 on of of It is on of on to a s s of of it of of to s on of of is on of of of on in 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 目 录 摘要 .键 . 前言 . 冲裁件的工艺分析 .工件材料 .工件结构形状 .工件尺寸精度 . 冲裁工艺方案的确定 . 模具结构形式的确定 . 模具总体设计定 .模具类型的选择 .操作方式 .卸料、出件方式 . 卸料方式 . 出件方式 .确定送料方式 .确定导向方式 . 模具的设计计算 .排样、计算条料宽度、确定步距、材料利用率 . 排样方式的选择 . 计算条料宽度 . 确定步距 . 计算材料利用率 . 9 冲压力的计算 .冲裁力的计算 . 卸料力、顶件力的计算 .买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 压力中心的确定 .模具刃口尺寸的计算 . 冲裁间隙分析 . 落料尺寸 . 冲孔尺寸 . 主要零部件设计 .工作零部件的结构设计 . 凹模的结构设计 . 凸模强度和刚度校核 17 卸料部件的设计 18 8 校核模具闭合高度及压力机有关参数 .校核模具闭合高度 .冲压设备的选定 . 设计并绘制模具总装图及选取标准 .0 模具的安装调试 .1 结论 .考文献 .谢 .录 .买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 1 前言 本设计的主要目的和意义是通过本课题的完成，了解搭扣的工作原理，了解搭扣在家具中的作用，同时找到一种方便，快捷，成本较低的生产方法。 搭扣是生活用家具中的一个安全零件，在生活用家具中应用十分广泛。该零件结构简单，精度要求不高，但生活 中需求量特大。本设计是针对大批生产搭扣的要求设计出来的一套级进模。通过完成毕业设计，全面复习、巩固机械制造工艺学、机械制造以及冲压模具的基本知识 , 并运用所学知识解决模具设计过程中出现的问题，掌握各种手册、文献资料在工艺工装设计中的运用方法。 通过文献检索、英文翻译，提高学生运用计算机和英语的能力 , 提高学生的综合素质。 着重是培养综合运用所学知识独立分析、设计、解决实际生产问题和其它一些综合能力特别是工作能力，养成良好的工作态度和作风。 在了解搭扣的工作原理和生产要求前提下，运用大学四年所学的专业课程和以往课程设计的经验，采取理论联系实际的方法，多查阅相关资料和文献，多和老师、同学研究讨 论，选择在现有生产条件下最合理的设计方案。 本设计的主要设计思路为：（ 1） 搭扣的工艺性分析（ 2） 毛坯尺寸的展开计算（ 3）排样及裁板方式的经济性分析（ 4）工序次数的确定，成品过渡形状及尺寸计算（ 5）工艺方案的技术经济综合分析比较（ 6） 对 冲压 模具进行工艺分析 、 设计模具 、 模具制图等 。 2 冲裁件的工艺分析 图 1 搭扣零件图 工件材料 碳素工具钢 ,强度及耐磨性均 较 ,但热硬性低 ,淬透性不高且淬火购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 变形大，晶粒细 ,在淬火加热时不易过热 ,仍能保持细晶粒组织，淬火后钢中有未溶的过剩碳化物 ,所以耐磨性高 ,用于制造具有锋利刃口和有少许韧性的工具。适于制造切削条件较差、耐磨性要求较高且不受突然和剧烈冲击振动而需要一定的韧性及具有锋利刃口的各种工具，也可用作不受较大冲击的耐磨零件。 特性： 最常见的一种碳素工具钢，韧度适中，生产成本低，经热处理后硬度能达到 60上，但是，此钢淬透性低，且耐热性差（ 250），在淬火加热时不易过热，仍保持细晶粒。韧性尚可，强 度及耐磨性均较 些，但热硬性低，淬透性仍然不高，淬火变形大。 适用范围：这种钢应用较广，适于制造切削条件较差、耐磨性要求较高且不受突然和剧烈冲击振动而需要一定的韧性及具有锋利刃口的各种工具，如车刀、刨刀、钻头、丝锥、扩孔刀具、螺丝板牙、铣刀手锯锯条、还可以制作冲模、拉丝模、铝合金用冷挤压凹模、纸品下料模、塑料成型模具、小尺寸冷切边模及冲孔模，低精度而形状简单的量具（如卡板等），也可用作不受较大冲击的耐磨零件等。 物理性能：化学成分： 碳 C ： 硅 锰 硫 S ： 磷 P ： 铬 许残余含量 镍 许残余含量 铜 许残余含量 注：允许残余含量 i+ 力学性能：硬度 ：退火 , 197痕直径 火 , 62处理规范：试样淬火 760 780 ,水冷 1 。 件结构形状 本次设计冲压工件如图 1： 分析可知： 1、 该冲裁件的形状基本对称而规则，排样时 废料较少。 2、 冲裁件的外形转角处避免了尖锐的清角，且 R 3、 冲裁件上孔的最小尺寸为 孔的最小尺寸为 行。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 工件尺寸精度 根据零件图上所注尺寸，工件要求不高，尺寸精度要求较低，采用 通冲裁完全可以满足要求。 根据以上分析：该零件冲裁工艺性较好，综合评比适宜冲裁加工 3 冲裁工艺方案的确定 方案一：先冲孔，落料，再弯曲。单工序模生产。 方案二：冲孔，切边，弯曲，落料级进冲压。级进模生产。 方案三：落料 冲孔复合模冲压。复合 模生产。 表 1 各类模具结构及特点比较 of of 具种类比较项目 单工序模 级进模 复合模 （无导向）（有导向） 零件公差等级 低 一般 可达 可达 零件特点 尺寸不受限制厚度不受限制 中小型尺寸厚度较厚 小零件厚度 6宽度极小的异形件 形状与尺寸受模具结构与强度限制，尺寸可以较大，厚度可达 3件平面度 低 一般 中小型件不平直，高质量制件需较平 由于压料冲件的同时得到了较平，制件平直度好且具有良好的剪切断面 模具制造工作量成本 低 比无导向的高 冲裁简单的零件时，比复合模低 冲裁较复杂零件时，比级进模低 适用场合 小批量冲件的生产 大批量小型冲压件的生产 形状复杂，精度要求较高，中小型制件的大批量生产 根据分析结合表分析： 方案一模具结构简单， 制造周期短 ，制造简单，但需要两副模具，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产的要求。 方案二只需一副模具，生产效率高，操作方便，精度也能满 足要求，模具制造工作量和成本比较高。适合大批量生产。 方案三只需一副模具，制件精度和生产效率都较高，且工件最小壁厚大于凸凹模购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 许用最小壁厚模具强度也能满足要求。冲裁件的内孔与边缘的相对位置精度较高，板料的定位精度低，模具轮廓尺寸较小。 通过对上述三种方案的分析比较，该工件的冲压生产采用方案二为佳。即使用一套冲孔、切边、弯曲、落料级进模进行设计。 4 模具结构形式的确定 级进模是指在条料的送料方向上，具有两个以上的工位，并在压力机的一次行程中，在不同的工位上同时完成两道或两道以上的冲压工序的冲模。级进模的定距 方式有两种：挡料销定距和侧刃定距。 本模具采用侧刃定距。侧刃代替了挡料销控制条料送进距离（步距），侧刃是特殊功用的凸模，其作用是在压力机每次冲压行程中，沿条料边缘切下一块长度等于送料进距的料边。在条料送进过程中，切下的缺口向前送进被侧刃挡块挡住，送进的距离即等于步距。 5 模具总体设计 模具类型的选择 由冲压工艺分析可知，采用级进模方式冲压，所以模具类型为级进模。 操作方式 零件的生产批量为大批量生产，但合理安排生产可用手动送料方式，既能满足生产要求，又可以降低生产成本，提高经济效益。 卸料、出件方式 卸料方式 刚性卸料与弹性卸料的比较： 刚性卸料是采用固定卸料板结构。常用于较硬、较厚且精度要求不高的工件冲裁后卸料。当卸料板只起卸料作用时与凸模的间隙随材料厚度的增加而增大，单边间隙取（ t。当固定卸料板还要起到对凸模的导向作用时卸料板与凸模的配合间隙应该小于冲裁间隙。此时要求凸模卸料时不能完全脱离卸料板。主要用于卸料力较大、材料厚度大于 2模具结构为倒装的场合。 弹压卸料板具有卸料和压料的双重作用，主要用于料厚小于或等于 2板料由于有压料作用 ，冲件比较平整。卸料板与凸模之间的单边间隙选择（ t,若弹压卸料板还要起对凸模导向作用时，二者的配合间隙应小于冲裁间隙。常用作落料模、冲孔模、正装复合模的卸料装置。 工件平直度较高，料厚为 对较薄，卸料力不大，由于弹压卸料模具比刚购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 性卸料模具方便，操作者可以看见条料在模具中的送进动态，且弹性卸料板对工件施加的是柔性力，不会损伤工件表面， 故可采用弹性卸料。 出件方式 因采用级进模生产，故采用向下落料出件。 确定送料方式 因选用的冲压设备为开式压力机且垂直于送料方向的凹模宽度 B 小于送料方向的凹模长度 由右向左（或由左向右）送料。 确定导向方式 方案一：采用对角导柱模座。由于导柱安装在模具压力中心对称的对角线上，所以上模座在导柱上滑动平稳。常用于横向送料级进模或纵向送料的落料模、复合模。 方案二：采用后侧导柱模座。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比较方便。因为导柱安装在后侧，工作时，偏 心距会造成导套导柱单边磨损，严重影响模具使用寿命，且不能使用浮动模柄。 方案三：四导柱模座。具有导向平稳、导向准确可靠、刚性好等优点。常用于冲压件尺寸较大或精度要求较高的冲压零件。 方案四：中间导柱模座。导柱安装在模具的对称线上，导向平稳、准确。但只能一个方向送料。 根据以上方案比较并结合模具结构形式和送料方式，为提高模具寿命和工件质量，该级进模采用对角导柱模座的导向方式，即方案一最佳。 6 模具设计计算 排样、计算条料宽度、确定步距、材料利用率 排样方式的选择 方案一：有废料排样 沿冲件外形冲裁，在冲件周边都留有搭边。冲件尺寸完全由冲模来保证，因此冲件精度高，模具寿命高，但材料利用率低。 方案二：少废料排样 因受条料宽度的公差和定位误差的影响，冲件质量差，模具寿命较方案一低，但材料利用率稍高，冲模结构简单。 方案三：无废料排样 冲件的质量和模具寿命更低一些，但材料利用率最高。 通过上述三种方案的分析比较，综合考虑模具寿命和冲件质量，该冲件的排样方式选择方案一为佳。考虑模具结构和制造成本有废料排样的具体形式选择直排最佳。 计算条料宽度 搭边的作用是补偿定位误差，保 持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 便。搭边过大，浪费材料。搭边过小，冲裁时容易翘曲或被拉断，不仅会增大冲件毛刺，有时还有拉入凸、凹模间隙中损坏模具刃口，降低模具寿命。 搭边值通常由表 22 所列搭边值和侧搭边值确定。 弯曲长度展开计算： 图 2 零件简图 工作手册可计算出零件的毛坯尺寸，弯曲半径为 R=2 L=A+B+ a/1800 (r+ (1) L 毛坯长度； A、 B 弯曲件内直边部分长度； t 板料厚度； r 弯曲半径； k 表 4k=公式 (1)可见 L=(24( 根据零件形状，查表 2 工件之间搭边值 a=2工件与侧边之间搭边值 条料是由板料裁剪下料而得 ，为保证送料顺利，规定其上偏差为零，下偏差为负值 =（ 2 0 (2) 式中 : 条料宽度方向冲裁件的最大尺寸； 冲裁件之间的搭边值； 侧刃冲切的料边定距宽度；（其值查表 42 ） 可得 = 板料剪裁下的偏差；（其值查表 32 ） 可得 = 由公式 (2)可见 =2 2+2 条料宽度为 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 表 2 搭边值和侧边值的数值 料厚度 t（ 圆件及 类似圆形制件 矩形 或类似矩形制件长 度 50 矩形 或类似矩形制件 长 度 50 工件间 a 侧边 工件间 a 侧边 件间 a 侧边 1 3 普通剪床用带料宽度偏差（ (条料厚度 t(条料宽度 b(50 50 100 100 200 200 2 2 3 3 5 4 侧刃冲切得料边定距宽度 be of 条料厚度 t(条料宽度 b(金属材料 非金属材料 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 确定步距 送料步距 S：条料在模具上每次送进的距离称为送料步距，每个步距可冲一个或多个零件。进距与排样方式有关，是决定侧刃长度的依据。条料宽度的确定与模具的结构有关。 进距确定的原则是，最小条料宽度要保证冲裁时工件周边有足够的搭边值；最大条料宽度能在冲裁时顺利的 在导料板之间送进条料，并有一定的间隙。 级进模送料步距 S S= (3) 由公式 (3)可见 S 24 2 26样图如图 3所示。 图 3 排样图 计算材料利用率 冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比叫材料的利用率，它是衡量合理利用材料的重要指标。 工件展开图如图 4 所示。 图 4 工件展开图 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 一个步距内的材料利用率 /100% (4) 式中 : A 一个步距内冲裁件的实际面积； B 条料宽度； S 步距； 由此可之，值越大，材料的利用率就越高，废料 越少。废料分为工艺废料和结构废料，结构废料是由本身形状决定的，一般是固定不变的，工艺废料的多少决定于搭边和余量的大小，也决定于排样的形式和冲压方式。因此，要提高材料利用率，就要合理排样，减少工艺废料。 排样合理与否不但影响材料的经济和利用，还影响到制件的质量、模具的的结构和寿命、制件的生产率和模具的成本等指标。因此，排样时应考虑如下原则： 1） 提高材料利用率（不影响制件使用性能的前提下，还可以适当改变制件的形状）。 2) 排样方法应操作方便，劳动强度小且安全。 3) 模具结构简单、寿命高。 4) 保 证制件质量和制件对板料纤维方向的要求。 一个步距内冲裁件的实际面积 A=588以一个步距内的材料利用率 = 100% (5) 由公式 (5)可见 =588 26 100%=考虑料头 、尾料和边角余料消耗，一张板材上的总利用率 总 为 总 = 100% (6) 式中 n 一张板料上冲裁件的总数目； 一个冲裁件的实际面积； L 板料长度； B 板料宽度。 查板材标准，宜选用 6501300张钢板可剪裁为 25 张条料（ 261300,每张条料可以冲 28个工件，所以每张钢板的材料利用率 由 公式 (6)可见 总 =28 588 12/650 1300 100%=根据计算结果知道选用直排材料利用率可达 满足要求。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 冲压力的计算 冲裁力的计算 在冲裁过程 中，冲裁力是随凸模进入凹模材料的深度而变化的。通常说的冲裁力是指冲裁力的最大值，它是选用压力机和设计模具重要依据之一。 用平刃冲裁时，其冲裁力一般按下式计算： F=b (7) 式中 : F 冲裁力； L 冲裁周边长度； t 材料厚度； b 材料抗剪强度； 系数 ； 查表算得： L=156数是考虑到实际生产中，模具间隙值的波动和不均匀，刃口磨损、板料力学性能和厚度波动等原因的影响而给出修正系数，一般取 = 55333 b=333公式 (7)可见 F =156 333 =N) 自由弯曲时的弯曲力公式： 0 .6 tF ； (8) 0 .7 tF ； (9)式中： 自由弯曲力； B 弯曲件的宽度； t 弯曲件厚度； r 内圆弯曲半径； b 弯曲材料的抗拉强度； K 安全系数，一般取 由公式 (8)可见 0 . 7 = =6318N 根据计算，模具总的冲压和弯曲力应该取最大值即 N)。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 卸料力、顶件力的计算 在冲裁结束时，由于材料的弹性回复（包括径向回复和弹性翘曲回复）及摩擦的存在，将使冲落的材料梗塞在凹模内，而冲裁剩下的材料则紧箍在凸模上。为使冲裁工作继续进行，必须将紧箍在凸模上的料卸下，将梗塞在凹模内的材料推出。从凸模上卸下箍着的料称卸料力；逆冲裁 方向将料从凹模内顶出所需要的力称为顶件力。一般按以下公式计算： 卸料力 F X= (10) 顶件力 (11) 由公式 (10)可见 N) （ 值查表 5得） 由公式 (11)可见 N) 所以总冲压力 +D =12(压力机公称压力应大于或等于冲压力，根据冲压力计算结果拟选压力机为 33 。 表 5 卸料力、推件力和顶件力系数 of of 厚 t/X D 钢 、铝合金 铜，黄铜 压力中心的确定 模具压力中心是指冲压时 所有冲压力合力的作用点位置。为了确保压力机和模具正购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 常工作，应使模具的压力中心与压力机滑块的中心相重合，否则，会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨之间产生过大的摩擦，模具导向零件加速磨损，降低模具和压力机的使用寿命。冲模的压力中心，可以按下述原则来确定： 1） 对称形状的单个冲裁件，冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心。 2） 工件形状相同且分布位置对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。 3） 形状复杂的零件、多孔冲模、级进模的压力中心可以用解析计算法求出冲模压力中心。 L1 L2 ( (12) L1 L2 （ (13) 由于该工件高度对称，压力中心即为（ 0， 设计时只需要使模具的压力中心通过模柄轴线与压力机滑块中心重合。 模具刃口尺寸的计算 冲裁间隙分析 根据 271 86 规定，冲裁间隙是指凸