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支架多工位级进模具设计【19张图纸/13400字】【优秀机械毕业设计论文】

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支架多工位级进模具设计【】【优秀机械毕业设计论文】.rar

A0-装配图.dwg

A2-上模座.dwg

A2-下模座.dwg

A3-上模垫板.dwg

A3-上模板.dwg

A3-下模垫板.dwg

A3-下模板.dwg

A3-卸料版.dwg

A3-条料.dwg

A4-凸模1.dwg

A4-凸模2.dwg

A4-凸模3.dwg

A4-凸模4.dwg

A4-凸模5.dwg

A4-凸模6.dwg

A4-凸模7.dwg

A4-折弯凸模7.dwg

A4-折弯凸模8.dwg

A4-折弯凸模9、10.dwg

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关键词：: 支架多工位级进模具设计优秀优良机械毕业设计论文

资源描述：

文档包括:
说明书一份，44页，13400字左右。
任务书一份。
开题报告一份。
外文翻译一份。

图纸共19张，如下所示
A0-装配图.dwg
A2-上模座.dwg
A2-下模座.dwg
A3-上模垫板.dwg
A3-上模板.dwg
A3-下模垫板.dwg
A3-下模板.dwg
A3-卸料版.dwg
A3-条料.dwg
A4-凸模1.dwg
A4-凸模2.dwg
A4-凸模3.dwg
A4-凸模4.dwg
A4-凸模5.dwg
A4-凸模6.dwg
A4-凸模7.dwg
A4-折弯凸模7.dwg
A4-折弯凸模8.dwg
A4-折弯凸模9、10.dwg

摘要
经过对零件进行仔细的工艺分析，最终确定此套模具采用多工位级进模，此套模具工序复杂，具有冲孔，弯曲，成型等多个工序，难点在于多处弯曲，一处对称弯曲，一处Z型弯曲。为防止弯曲后回弹，故在Z型弯曲后采用校正工序。
采用多工位级进模不但大大提高生产效率，而且同时避免了多套模具冲裁时多次定位造成的误差，进而提高了零件的精度。操作起来十分方便，而且大大减少了多个单工序模带来的材料损耗。使用使得模具的结构更加立体，显而易见。此套模具为人工手动送料，故安装了导料钉，并且为了提高精度准却定位在每步工位上安装了多个导正销进行定位。此套模具采用弹性卸料方式，以及浮料装置。此套模具的设计利用法国Missler 公司开发的三维软件，通过该软件进行对模具的三维实体的设计，再将实体转化为二维图纸，最后再把图纸转入到CAD软件中进行编辑修改。由于需要以上软件对工件进行设计，因此需要对以上软件进行了解与掌握。
该软件功能强大操作简单方便，在设计中使得模具的结构更加立体，显而易见。

关键词：级进模设计；Z型弯曲；TopSolid’Progress；多工位；

Abstract
Through the process of spare parts, carefully finally determined by the mold multi-position pressure, this set of mould process complex, punching, bending, molding multi-process.it is difficult, in a symmetric curved, bending, a Z bending. To prevent bent, after springback using bend in the Z after correction.
Using multi-position progressive not only greatly improve the production efficiency, but also avoid the mold cutting position when the error caused by many times, and improve the precision of parts. It is convenient, and operating more than a single procedure greatly reduce the material loss modulus. Using three-dimensional structure of mould makes more, obvious. This set of mould for manually feed installation guide material, and in order to improve the precision positioning in each step but must install a cubicle than guide pin location. This set of mould using elastic and unloading float device. This set of mold design and use of Missler French company development TopSolid 'safely through the 3d software, software for mould design, three-dimensional entity 2d drawings will be converted into the drawing, and finally to edit changes in CAD software. Due to the need for the software design, and therefore need for more understanding and mastering software.
This powerful tool for easy operation, in the design of die structure more stereo, obviously.
Keywords: progressive die design;Z bending; TopSolid’Progress; Many stations.

1 绪论 1
1.1 概述 1
1.2 冲压技术的进步 1
1.3冲压的基本工序及模具 2
1.4 模具的发展与现状 3
1.5模具CAD/CAE/CAM技术 3
2冲压工艺方案的确定 6
2.1工件工艺分析 6
2.1.1工件外形尺寸 6
2.1.2工件的材料性能 7
2.1.3工件的工艺分析 7
2.1.4 模具类型的确定 8
2.2排样设计 10
2.2.1排样搭边的取值 10
2.2.2条料的利用率 11
2.2.3排样图设计 12
2.2.4排样方案的确定 13
2.2.5模具压力中心的确定 14
3模具的零件设计及尺寸计算。 16
3.1凸凹模间隙 16
3.2凸凹模刃口尺寸计算 16
3.3凸凹模的设计 18
3.3.1凸模的结构和固定形式 18
3.3.2凸模长度的确定 20
3.3.3凸模强度校核 20
3.3.4凹模结构设计 21
3.4卸料系统设计 22
3.4.1卸料板的设计 22
3.4.2卸料螺钉及弹簧 23
3.5导料钉 24
3.6导正钉 24
3.7浮料装置 25
3.8模架结构设计 26
4工艺计算及冲压设备选择 27
4.1冲裁力计算 27
4.2弯曲力计算 28
4.3冲压设备的选用 29
5 TopSolid软件介绍 30
5.1零件的调入 30
5.2创建排样图 30
5.3模架的创建 31
5.4模具的创建 32
5.5模具的出图 34
6模具材料的选择 35
结束语 36
致谢 37
参考文献 38

毕业设计（论文）题目支架多工位级进模具设计
毕业设计（论文）时间 2013 年 1 月 10 日至 2013 年 6 月 6 日
毕业设计（论文）进行地点逸夫1-5
毕业设计（论文）的内容及要求:
(一)主要内容
1、对所给的钣金零件进行分析，并绘制零件图；
2、分析题目，进行调研，收集有关资料，了解课题内容，为毕设进行前期工作准备；
3、对所给零件进行必要的工艺分析，工艺计算；
4、确定方案，进行模具结构设计，确定模具结构类型，主要零件尺寸计算，完成成型工艺尺寸计算、强度校核及各种零件结构的设计；
5、完成装配图及非标准零件绘制，图纸总量不少于2张0号图纸；
（二）基本要求
1、绘制模具装配图及非标准零件图，图纸全部应用计算机绘制；
2、编写毕业设计说明书，不少于12000字；
3、完成中、英文摘要300字左右；
4、完成有关冲压模具外文翻译3000字以上；
5、图纸符合实际，能应用于生产；
（三）参考文献
[1] 翁其金编.冲压工艺与冲模设计[M].北京：机械工业出版社，2006.
[2] 薛啓翔编.冲压模具设计结构图册[M].北京：化学工业出版社，2005.
[3] 周本凯编.冲压模具设计实践100例[M].北京：化学工业出版社，2008.
[4] 李体彬编著.冲压成形工艺[M].北京：化学工业出版社，2008.
[5] 杨占尧，杨安民.冲压模典型结构100例[M].上海：上海科学技术出版社，2008.
[6]林承全，胡绍平.冲压模具课程设计[M].北京：化学工业出版社，2008 .
[7]肖景容，姜奎华编.冲压工艺学[M].北京：机械工业出版社，2002.
[8]田嘉生，马正颜编.冲模设计基础[M].北京：航空工业出版社，1994.
[9]冲模设计手册编写组.冲模设计手册[M].北京：机械工业出版社，1988.
[10]王孝培.冲压手册[M].北京：机械工业出版社，1998.
[11]郑家贤编著.冲压工艺与模具设计实用技术[M].北京：机械工业出版社，2005.
[12]付宏声主编.冷冲压成形工艺与模具设计制造[M].北京：化学工业出版社，2005.
[13]齐克敏，丁华主编.材料成形工艺学[M].北京：冶金工业出版社，2006.
[14]卢险峰编著.冲压工艺模具学[M].北京：机械工业出版社，2000.
[15]郝滨海编著.冲压模具简明设计手册.北京：化学工业出版社，2004
一、毕业设计（论文）研究的主要内容
1. 构想与思路：
1）冲压件的工艺性分析
根据所提供的图纸分析冲压件的形状特点，尺寸大小，精度要求及所用的材料是否符合冲压工艺的要求
2）制件的选材
针对模具的工作条件，使用寿命和制造成本选择适当的模具材料
3）模具的总体设计
工艺方案的确定，工艺计算与设计，选择冲模结构类型与结构形式，确定压力机型号与模具安装尺寸，绘制模具装配图，进行强度校核

2. 设计内容：
1）对所给的零件进行分析，并在计算机上绘制其标准零件图
2）完成外文翻译3000字以上
3）分析题目，进行调研，收集有关资料，了解课题内容，为毕设进行前期工作准备
4）对所有零件进行必要的工艺分析，工艺计算,工艺方案的确定
5）进行模具结构设计，确定模具结构类型，模具尺寸，完成成型工艺计算及各种结构的设计等
6）绘制冲压模具装配图及非标准零件图正规图纸，图纸全部用计算机topsolid绘制
7）编写工艺规程，进行成本分析
8）编写毕业设计说明书，不少于15000字
9）完成中英文摘要300字左右

3. 重点与难点：
模具结构的设计：1 级进模的设计
2 弯曲模的设计
成型零件必要的强度校核，弯曲件回弹的考虑
二、参考资料
[1] 翁其金编.冲压工艺与冲模设计[M].北京：机械工业出版社，2006.
[2] 薛啓翔编.冲压模具设计结构图册[M].北京：化学工业出版社，2005.
[3] 周本凯编.冲压模具设计实践100例[M].北京：化学工业出版社，2008.
[4] 李体彬编著.冲压成形工艺[M].北京：化学工业出版社，2008.
[5] 杨占尧，杨安民.冲压模典型结构100例[M].上海：上海科学技术出版社，2008.
[6]林承全，胡绍平.冲压模具课程设计[M].北京：化学工业出版社，2008 .
[7]肖景容，姜奎华编.冲压工艺学[M].北京：机械工业出版社，2002.
[8]田嘉生，马正颜编.冲模设计基础[M].北京：航空工业出版社，1994.
[9]冲模设计手册编写组.冲模设计手册[M].北京：机械工业出版社，1988.
[10]王孝培.冲压手册[M].北京：机械工业出版社，1998.
[11]郑家贤编著.冲压工艺与模具设计实用技术[M].北京：机械工业出版社，2005.
[12]付宏声主编.冷冲压成形工艺与模具设计制造[M].北京：化学工业出版社，2005.
[13]齐克敏，丁华主编.材料成形工艺学[M].北京：冶金工业出版社，2006.
[14]卢险峰编著.冲压工艺模具学[M].北京：机械工业出版社，2000.
[15]郝滨海编著.冲压模具简明设计手册.北京：化学工业出版社，2004

三、工作计划
阶段工作计划起止日期
初期

收集相关资料，翻译有关机械方面的外文资料，对制件进行工艺分析（结构特征，性能，及成型工艺分析）选择合适的材料，绘制标准零件图，并根据零件图对工件的形状，尺寸，精度等级，表面粗糙度，材料和热处理等技术要求进行分析

撰写开题报告

2013/1/10 --2013/3/31
中期 1. 工艺方案设计：确定工序种类，工序数目和顺序，确定模具类型，确定送料方式，确定合理的排样和工序间尺寸等
2. 工艺计算与设计：确定毛坯尺寸，形状，工序间尺寸，各工序力的计算，排样图和工序件图的设计等
3. 选择冲模类型和结构形式：确定凹凸模结构形式，固定方式和镶拼方式，毛坯的送进，导向，定位形式，毛坯和零件的压料，卸料形式，零件的取出和废料的排除方式，模架及导向形式，弹性元件的种类和形式，模具的起重形式，模具安装的定位与紧固形式
4. 确定压力机型号与模具安装尺寸
5. 绘制冲模装配图（零件图尺寸，公差及技术要求的标注）进行强度校核
2013/4/1—2013/5/20
终期完成论文编写，设计说明书编写，准备毕设答辩工作
提交毕业论文及相关资料
2013/5/21—2013/6/7

支架多工位级进模具设计

内容简介：: 外文翻译系别机械工程系专业机械设计制造及其自动化班级号名彭湃指导教师王巍负责教师王巍沈阳航空航天大学北方科技学院 2013 年 6 月沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（外文翻译） 1 原文： 1 is a of in a is by of of a is so it is is is 100is in of or it is as be by is in of it a in to be in of as (1) (2) to of (3) to in (4)be (5)to to of is it to of in as a to 沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（外文翻译） 2 a be be in 2 of of to in in （ 1） to is is to It is on In be as of to of （ 2） to of is As a is to as of by by （ 3） of is to or of In is of of in to is so as to In be in be 阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（外文翻译） 3 is of （ 4） In of to is as in of as In is by of in in a of of In as of on in by an to to of is （ 1） or of in is in be on of （ 2） to or in on or be by on on by of on of is in （ 3） It is is a on of a in of a 沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（外文翻译） 4 3 of be by of be is a of is It is a of It In is in of by of to of on of be be in of is in is no or on is to to to on of to of it is on of in of be by in of of 4 沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（外文翻译） 5 a of in of be by to of of by of be on be to of is an in on is as （ 1） of of （ 2） to of to of of （ 3） a of in 5 of of is 阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（外文翻译） 6 of to It to of of In to it is to of so as to of in On to in of of is so a to of be to of is to of is in as by is of is be as a is a of up as as of on In to of a of in as of is is to on 阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（外文翻译） 7 of of in to of of of of be to of 沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（外文翻译） 8 译文：冲压成形与板材冲压 1概述通过模具使板材产生塑性变形而获得成品零件的一次成形工艺方法叫做冲压。由于冲压通常在冷态下进行，因此也称为冷冲压。只有当板材厚度超过 8100，才采用热冲压。冲压加工的原材料一般为板材或带材，故也称板材冲压。某些非金属板材（如胶木板、云母片、石棉、皮革等）亦可采用冲压成形工艺进行加工。冲压广泛应用于金属制品各行业中，尤其在汽车、仪表、军工、家用电器等工业中占有极其重要的地位。冲压成形需研究工艺设备和模具三类基本问题。板材冲压具有下列特点：（ 1）高的材料利用率。（ 2）可加工薄壁、形状复杂的零件。（ 3）冲压件在形状和尺寸方面的互换性好。（ 4）能获得质量轻而强度高、刚性好的零件。（ 5）生产率高，操作简单，容易实现机械化和自动化。冲压模具制作成本高，因此适合大批量生产。对于小批量、多品种生产，常采用简易冲模，同时引进冲压加工中心等新型设备，以满足市场求新求变的需求。板材冲压常用的金属材料有低碳钢、铜、铝、镁合金及高塑性的合金刚等。如前所述，材料形状有板材和带材。冲压生产设备有剪床和冲床。剪床是用来将板材剪切成具有一定宽度的条料，以供后续冲压工序使用，冲床可用于剪切及成形。 2冲压成形的特点生产时间中所采用的冲压成形工艺方法有很多，具有多种形式饿名称，但塑性变形本质是相同的。冲压成形具有如下几个非常突出的特点。（ 1）垂直于板面方向的单位面积上的压力，其数值不大便足以在板面方向上使板材产生塑性变形。由于垂直于板面方向上的单位面积上压力的素质远小于板面方向上沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（外文翻译） 9 的内应力，所以大多数的冲压变形都可以近似地当作平面应力状态来处理，使其变形力学的分析和工艺参数的计算大呢感工作都得到很大的简化。（ 2）由于冲压成形用的板材毛胚的相对厚度很小，在压应力作用下的抗失稳能力也很差，所以在没有抗失稳装置（如压边圈等）的条件下，很难在自由状态下顺利地完成冲压成形过程。因此，以拉应力作用为主的伸长类冲压成形过程多于以压应力作用为主的压缩类成形过程。（ 3）冲压成形时，板材毛胚内应力的数值等于或小于材料的屈服应力。在这一点上，冲压成形与体积成形的差别很大。因此，在冲压成形时变形区应力状态中的静水压力成分对成形极限与变形抗力的影响，已失去其在体积成形时的重要程度，有些情况下，甚至可以完全不予考虑，即使有必要考虑时，其处理方法也不相同。（ 4）在冲压成形时，模具对板材毛胚作用力所形成的约束作用较轻，不像体积成形（如模锻）是靠与制件形状完全相同的型腔对毛胚进行全面接触而实现的强制成形。在冲压成形中，大多数情况下，板材毛胚都有某种程度的自由度，常常是只有一个表面与模具接触，甚至有时存在板材两侧表面都有于模具接触的变形部分。在这种情况下，这部分毛胚的变形是靠模具对其相邻部分施加的外力实现其控制作用的。例如，球面和锥面零件成形时的悬空部分和管胚端部的卷边成形都属这种情况。由于冲压成形具有上述一些在变形与力学方面的特点，致使冲压技术也形成了一些与体积成形不同的特点。由于不需要在板材毛的表面施加很大的单位压力即可使其成形，所以在冲压技术中关于模具强度与刚度的研究并不十分重要，相反却发展了学多简易模具技术。由于相同原因，也促使靠气体或液体压力成形的工艺方法得以发展。因冲压成形时的平面应力状态或更为单纯的应变状态（与体积成形相比），当前对冲压成形汇中毛胚的变形与力能参数方面的研究较为深入，有条件运用合理的科学方法进行冲压加工。借助于电子计算机与先进的测试手段，在对板材性能与冲压变形参数进行实时测量与分析基础上，实现冲压过程智能化控制的研究工作也在开展。人们在对冲压成形过程有离开较为深入的了解后，已经认识到冲压成型与原材料有十分密切的关系。所以，对板材冲压性能即成形性与形状稳定性的研究，目前已成为冲压技术的一个重要内容。对板材冲压性能的研究工作不仅是冲压技术发展的需要，而且也促进了钢铁工业生产技术的发展，为其提高板材的质量提供了一个可靠的基础与沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（外文翻译） 10 依据。 3冲压变形的分类冲压变形工艺可完成多种工序，其基本工序可分为分离工序和变形工序两大类。分离工序是使胚料的一部分与另一部分相互分离的工艺方法，主要有落料、冲孔、切边、剖切、修整等。其中又以冲孔、落料应用最广。变形工序是使胚料的一部分相对于另一部分产生位移而不破裂的工艺方法，主要有拉深、弯曲、局部成形、胀形、翻边、缩径、校形、旋压等。从本质上看，冲压成形就是毛胚的变形区在外力的作用下产生相应的塑性变形，所以变形区内的应力状态和变形特点景象的冲压成形分类，可以把成形性质相同的成形方法概括成同一个类型并进行体系化的研究。绝大多数冲压成形时毛胚变形区均处于平面应力状态。通常认为在板材表面上不受外力的作用，即使有外力作用，其数值也是较小的，所以可以认为垂直于板面方向上的应力为零，使板材毛胚产生塑性变形的是作用于板面方向上相互的两个主应力。由于板厚较小，通常都近似地认为这两个主应力在厚度方向上是均匀分布的。基于这样的分析，可以把各种形式冲压成型中的毛陪变形区的受力状态与变形特点，在平面应力的应力坐标系中与相应的两向应变坐标系中以应力与应变坐标决定的位置来表示。 4冲压用原材料冲压加工用原材料有很多种，它们的性能也有很大的差别，所以必须根据原材料的性能与特点，采用不同的冲压成形方法、工艺参数和模具结构，才能达到冲压加工的目的。由于人们对冲压成形过程板材毛胚的变形行为有了较为深入的认识，已经相当清楚的建立了由原材料的化学成分、组织等因素所决定的材料性能与冲压成形之间的关系，这就使原材料生产部门不但按照冲压件的工作条件与使用要求进行原材料的设计工作，而且也根据冲压件加工过程对板材性能的要求进行新型材料的开发工作，这是冲压技术在原材料研究方面的一个重要方向。对冲压用原材料冲压性能方面的研究工作有：（ 1）原材料冲压性能的含义。沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（外文翻译） 11 （ 2）判断原材料冲压性能的科学方法，确定可以确切反映材料冲压性能的参数，建立冲压性能的参数与实际冲压成形间的关系，以及冲压性能参数的测试方法等。（ 3）建立原材料的化学成分、组织和制造过程与冲压性能之间的关系。冲压用原材料主要是各种金属与非金属板材。金属板材包括各种黑色技术和有色金属板材。虽然在冲压生产中所用金属板材的种类很多，但最多的原材料蛀牙是钢板、不锈钢板、铝合金板及各种复合金属板。 5板材冲压性能及其鉴定方法板材是指对冲压加工的适应能力。对板材冲压性能的研究具有飞行重要的意义。为了能够运用最科学与最经济合理的冲压工艺过程与工艺参数制造出冲压零件，必须对作为加工对象的板材的性能具有十分清楚的了解，这样才有可能充分地利用板材在加工方面的潜在能力。另一方面，为了能够依据冲压件的形状与尺寸特点及其所需的成形工艺等基本因素，正确、合理地选用板材，也必须对板材的冲压性能有一个科学的认识与正确的判断。评定板材冲压性能的方法有直接试验法与间接试验法。实物冲压试验是最直接的板材冲压性能的评定方法。利用实际生产设备与模具，在与生产完全相同的条件下进行实际冲压零件的性能评定，当然能够的最可靠的结果。但是，这种评定方法不具有普遍意义，不能作为行业之间的通用标准进行信息的交流。模拟试验是把生产中实际存在的冲压成形方法进行归纳与简单化处理，消除许多过于复杂的因素，利用轴对称的简化了的成形方法，在保证试验中板材的变形性质与应力状态都与实际冲压成形相同的条件下进行的冲压性能的评定工作。为了保证模拟试验结果的可靠性与通用性，规定了私分具体的关于试验用工具的几何形状与尺寸、毛胚的尺寸、试验条件（冲压速度、润滑方法、压边力等）。间接试验法也叫做基础试验法。间接试验法的特点是：在对板材在塑性变形过程中所表现出的基本性质与规律进行分析与研究的基础上，进一步把它和具体的冲压成形中板材的塑性变形参数联系起来，建立间接试验结果（间接试验值）与具体的冲压成形性能（工艺参数）之间的相关性。由于间接试验时所用试件的形状与尺寸以及加载的方式等都不同于具体的冲压成形过程，所以它的变形性质和应力状态也不同于冲沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（外文翻译） 12 压变形。因此间接试验所得的结果（试验值）并不是冲压成形的工艺参数，而是可以用来表示板材冲压性能的基础性参数。外文翻译系别机械工程系专业机械设计制造及其自动化班级号名孙昊指导教师王巍负责教师王巍沈阳航空航天大学北方科技学院 2013 年 6 月沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（外文翻译） 1 原文： 1 is a of in a is by of of a is so it is is is 100is in of or it is as be by is in of it a in to be in of as (1) (2) to of (3) to in (4)be (5)to to of is it to of in as a to 沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（外文翻译） 2 a be be in 2 of of to in in （ 1） to is is to It is on In be as of to of （ 2） to of is As a is to as of by by （ 3） of is to or of In is of of in to is so as to In be in be 阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（外文翻译） 3 is of （ 4） In of to is as in of as In is by of in in a of of In as of on in by an to to of is （ 1） or of in is in be on of （ 2） to or in on or be by on on by of on of is in （ 3） It is is a on of a in of a 沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（外文翻译） 4 3 of be by of be is a of is It is a of It In is in of by of to of on of be be in of is in is no or on is to to to on of to of it is on of in of be by in of of 4 沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（外文翻译） 5 a of in of be by to of of by of be on be to of is an in on is as （ 1） of of （ 2） to of to of of （ 3） a of in 5 of of is 阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（外文翻译） 6 of to It to of of In to it is to of so as to of in On to in of of is so a to of be to of is to of is in as by is of is be as a is a of up as as of on In to of a of in as of is is to on 阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（外文翻译） 7 of of in to of of of of be to of 沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（外文翻译） 8 译文：冲压成形与板材冲压 1概述通过模具使板材产生塑性变形而获得成品零件的一次成形工艺方法叫做冲压。由于冲压通常在冷态下进行，因此也称为冷冲压。只有当板材厚度超过 8100，才采用热冲压。冲压加工的原材料一般为板材或带材，故也称板材冲压。某些非金属板材（如胶木板、云母片、石棉、皮革等）亦可采用冲压成形工艺进行加工。冲压广泛应用于金属制品各行业中，尤其在汽车、仪表、军工、家用电器等工业中占有极其重要的地位。冲压成形需研究工艺设备和模具三类基本问题。板材冲压具有下列特点：（ 1）高的材料利用率。（ 2）可加工薄壁、形状复杂的零件。（ 3）冲压件在形状和尺寸方面的互换性好。（ 4）能获得质量轻而强度高、刚性好的零件。（ 5）生产率高，操作简单，容易实现机械化和自动化。冲压模具制作成本高，因此适合大批量生产。对于小批量、多品种生产，常采用简易冲模，同时引进冲压加工中心等新型设备，以满足市场求新求变的需求。板材冲压常用的金属材料有低碳钢、铜、铝、镁合金及高塑性的合金刚等。如前所述，材料形状有板材和带材。冲压生产设备有剪床和冲床。剪床是用来将板材剪切成具有一定宽度的条料，以供后续冲压工序使用，冲床可用于剪切及成形。 2冲压成形的特点生产时间中所采用的冲压成形工艺方法有很多，具有多种形式饿名称，但塑性变形本质是相同的。冲压成形具有如下几个非常突出的特点。（ 1）垂直于板面方向的单位面积上的压力，其数值不大便足以在板面方向上使板材产生塑性变形。由于垂直于板面方向上的单位面积上压力的素质远小于板面方向上沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（外文翻译） 9 的内应力，所以大多数的冲压变形都可以近似地当作平面应力状态来处理，使其变形力学的分析和工艺参数的计算大呢感工作都得到很大的简化。（ 2）由于冲压成形用的板材毛胚的相对厚度很小，在压应力作用下的抗失稳能力也很差，所以在没有抗失稳装置（如压边圈等）的条件下，很难在自由状态下顺利地完成冲压成形过程。因此，以拉应力作用为主的伸长类冲压成形过程多于以压应力作用为主的压缩类成形过程。（ 3）冲压成形时，板材毛胚内应力的数值等于或小于材料的屈服应力。在这一点上，冲压成形与体积成形的差别很大。因此，在冲压成形时变形区应力状态中的静水压力成分对成形极限与变形抗力的影响，已失去其在体积成形时的重要程度，有些情况下，甚至可以完全不予考虑，即使有必要考虑时，其处理方法也不相同。（ 4）在冲压成形时，模具对板材毛胚作用力所形成的约束作用较轻，不像体积成形（如模锻）是靠与制件形状完全相同的型腔对毛胚进行全面接触而实现的强制成形。在冲压成形中，大多数情况下，板材毛胚都有某种程度的自由度，常常是只有一个表面与模具接触，甚至有时存在板材两侧表面都有于模具接触的变形部分。在这种情况下，这部分毛胚的变形是靠模具对其相邻部分施加的外力实现其控制作用的。例如，球面和锥面零件成形时的悬空部分和管胚端部的卷边成形都属这种情况。由于冲压成形具有上述一些在变形与力学方面的特点，致使冲压技术也形成了一些与体积成形不同的特点。由于不需要在板材毛的表面施加很大的单位压力即可使其成形，所以在冲压技术中关于模具强度与刚度的研究并不十分重要，相反却发展了学多简易模具技术。由于相同原因，也促使靠气体或液体压力成形的工艺方法得以发展。因冲压成形时的平面应力状态或更为单纯的应变状态（与体积成形相比），当前对冲压成形汇中毛胚的变形与力能参数方面的研究较为深入，有条件运用合理的科学方法进行冲压加工。借助于电子计算机与先进的测试手段，在对板材性能与冲压变形参数进行实时测量与分析基础上，实现冲压过程智能化控制的研究工作也在开展。人们在对冲压成形过程有离开较为深入的了解后，已经认识到冲压成型与原材料有十分密切的关系。所以，对板材冲压性能即成形性与形状稳定性的研究，目前已成为冲压技术的一个重要内容。对板材冲压性能的研究工作不仅是冲压技术发展的需要，而且也促进了钢铁工业生产技术的发展，为其提高板材的质量提供了一个可靠的基础与沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（外文翻译） 10 依据。 3冲压变形的分类冲压变形工艺可完成多种工序，其基本工序可分为分离工序和变形工序两大类。分离工序是使胚料的一部分与另一部分相互分离的工艺方法，主要有落料、冲孔、切边、剖切、修整等。其中又以冲孔、落料应用最广。变形工序是使胚料的一部分相对于另一部分产生位移而不破裂的工艺方法，主要有拉深、弯曲、局部成形、胀形、翻边、缩径、校形、旋压等。从本质上看，冲压成形就是毛胚的变形区在外力的作用下产生相应的塑性变形，所以变形区内的应力状态和变形特点景象的冲压成形分类，可以把成形性质相同的成形方法概括成同一个类型并进行体系化的研究。绝大多数冲压成形时毛胚变形区均处于平面应力状态。通常认为在板材表面上不受外力的作用，即使有外力作用，其数值也是较小的，所以可以认为垂直于板面方向上的应力为零，使板材毛胚产生塑性变形的是作用于板面方向上相互的两个主应力。由于板厚较小，通常都近似地认为这两个主应力在厚度方向上是均匀分布的。基于这样的分析，可以把各种形式冲压成型中的毛陪变形区的受力状态与变形特点，在平面应力的应力坐标系中与相应的两向应变坐标系中以应力与应变坐标决定的位置来表示。 4冲压用原材料冲压加工用原材料有很多种，它们的性能也有很大的差别，所以必须根据原材料的性能与特点，采用不同的冲压成形方法、工艺参数和模具结构，才能达到冲压加工的目的。由于人们对冲压成形过程板材毛胚的变形行为有了较为深入的认识，已经相当清楚的建立了由原材料的化学成分、组织等因素所决定的材料性能与冲压成形之间的关系，这就使原材料生产部门不但按照冲压件的工作条件与使用要求进行原材料的设计工作，而且也根据冲压件加工过程对板材性能的要求进行新型材料的开发工作，这是冲压技术在原材料研究方面的一个重要方向。对冲压用原材料冲压性能方面的研究工作有：（ 1）原材料冲压性能的含义。沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（外文翻译） 11 （ 2）判断原材料冲压性能的科学方法，确定可以确切反映材料冲压性能的参数，建立冲压性能的参数与实际冲压成形间的关系，以及冲压性能参数的测试方法等。（ 3）建立原材料的化学成分、组织和制造过程与冲压性能之间的关系。冲压用原材料主要是各种金属与非金属板材。金属板材包括各种黑色技术和有色金属板材。虽然在冲压生产中所用金属板材的种类很多，但最多的原材料蛀牙是钢板、不锈钢板、铝合金板及各种复合金属板。 5板材冲压性能及其鉴定方法板材是指对冲压加工的适应能力。对板材冲压性能的研究具有飞行重要的意义。为了能够运用最科学与最经济合理的冲压工艺过程与工艺参数制造出冲压零件，必须对作为加工对象的板材的性能具有十分清楚的了解，这样才有可能充分地利用板材在加工方面的潜在能力。另一方面，为了能够依据冲压件的形状与尺寸特点及其所需的成形工艺等基本因素，正确、合理地选用板材，也必须对板材的冲压性能有一个科学的认识与正确的判断。评定板材冲压性能的方法有直接试验法与间接试验法。实物冲压试验是最直接的板材冲压性能的评定方法。利用实际生产设备与模具，在与生产完全相同的条件下进行实际冲压零件的性能评定，当然能够的最可靠的结果。但是，这种评定方法不具有普遍意义，不能作为行业之间的通用标准进行信息的交流。模拟试验是把生产中实际存在的冲压成形方法进行归纳与简单化处理，消除许多过于复杂的因素，利用轴对称的简化了的成形方法，在保证试验中板材的变形性质与应力状态都与实际冲压成形相同的条件下进行的冲压性能的评定工作。为了保证模拟试验结果的可靠性与通用性，规定了私分具体的关于试验用工具的几何形状与尺寸、毛胚的尺寸、试验条件（冲压速度、润滑方法、压边力等）。间接试验法也叫做基础试验法。间接试验法的特点是：在对板材在塑性变形过程中所表现出的基本性质与规律进行分析与研究的基础上，进一步把它和具体的冲压成形中板材的塑性变形参数联系起来，建立间接试验结果（间接试验值）与具体的冲压成形性能（工艺参数）之间的相关性。由于间接试验时所用试件的形状与尺寸以及加载的方式等都不同于具体的冲压成形过程，所以它的变形性质和应力状态也不同于冲沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（外文翻译） 12 压变形。因此间接试验所得的结果（试验值）并不是冲压成形的工艺参数，而是可以用来表示板材冲压性能的基础性参数。沈阳航空航天大学北方科技学院本科毕业设计（论文）开题报告系别机械工程系专业机械设计制造及其自动化班级 _ 学号姓名彭湃毕业设计（论文）题目支架多工位级进模具设计毕业设计（论文）时间 2013 年 1 月 10 日至 2013 年 6 月 6 日一、毕业设计（论文）研究的主要内容 1. 构想与思路： 1）冲压件的工艺性分析根据所提供的图纸分析冲压件的形状特点，尺寸大小，精度要求及所用的材料是否符合冲压工艺的要求 2）制件的选材针对模具的工作条件，使用寿命和制造成本选择适当的模具材料 3）模具的总体设计工艺方案的确定，工艺计算与设计，选择冲模结构类型与结构形式，确定压力机型号与模具安装尺寸，绘制模具装配图，进行强度校核 2. 设计内容： 1）对所给的零件进行分析，并在计算机上绘制其标准零件图 2）完成外文翻译 3000 字以上 3）分析题目，进行调研，收集有关资料，了解课题内容，为毕设进行前期工作准备 4）对所有零件进行必要的工艺分析，工艺计算 ,工艺方案的确定 5）进行模具结构设计，确定模具结构类型，模具尺寸，完成成型工艺计算及各种结构的设计等 6）绘制冲压模具装配图及非标准零件图正规图纸，图纸全部用计算机制 7）编写工艺规程，进行成本分析 8）编写毕业设计说明书，不少于 15000 字 9）完成中英文摘要 300 字左右 3. 重点与难点：模具结构的设计： 1 级进模的设计 2 弯曲模的设计成型零件必要的强度校核，弯曲件回弹的考虑二、参考资料 1 翁其金编冲模设计 M械工业出版社， 2006. 2 薛啓翔编 M化学工业出版社， 2005. 3 周本凯编 00 例 M化学工业出版社， 2008. 4 李体彬编著 M化学工业出版社， 2008. 5 杨占尧，杨安民 00 例 M 上海科学技术出版社， 2008. 6林承全，胡绍平 M化学工业出版社， 2008 . 7肖景容，姜奎华编 M械工业出版社， 2002. 8田嘉生，马正颜编 M航空工业出版社， 1994. 9冲模设计手册编写组 M械工业出版社， 1988. 10王孝培册 M械工业出版社， 1998. 11郑家贤编著 M械工业出版社， 2005. 12付宏声主编 M学工业出版社， 2005. 13齐克敏，丁华主编 M冶金工业出版社， 2006. 14卢险峰编著 M械工业出版社， 2000. 15郝滨海编著北京：化学工业出版社， 2004 三、工作计划阶段工作计划起止日期初期收集相关资料，翻译有关机械方面的外文资料，对制件进行工艺分析（结构特征，性能，及成型工艺分析）选择合适的材料，绘制标准零件图，并根据零件图对工件的形状，尺寸，精度等级，表面粗糙度，材料和热处理等技术要求进行分析撰写开题报告 2013/1/10 ：确定工序种类，工序数目和顺序，确定模具类型，确定送料方式，确定合理的排样和工序间尺寸等 2. 工艺计算与设计：确定毛坯尺寸，形状，工序间尺寸，各工序力的计算，排样图和工序件图的设计等 3. 选择冲模类型和结构形式：确定凹凸模结构形式，固定方式和镶拼方式，毛坯的送进，导向，定位形式，毛坯和零件的压料，卸料形式，零件的取出和废料的排除方式，模架及导向形式，弹性元件的种类和形式，模具的起重形式，模具安装的定位与紧固形式 4. 确定压力机型号与模具安装尺寸 5. 绘制冲模装配图（零件图尺寸，公差及技术要求的标注）进行强度校核 2013/4/1 2013/5/20 终期完成论文编写，设计说明书编写，准备毕设答辩工作提交毕业论文及相关资料 2013/5/212013/6/7 指导教师王巍 2013 年 1 月 10 日负责教师王巍 2013 年 1 月 10 日 1 沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（论文）任务书教学系机械工程系专业机械设计制造及其自动化班级学号姓名彭湃毕业设计（论文）题目支架多工位级进模具设计毕业设计（论文）时间 2013 年 1 月 10 日至 2013 年 6 月 6 日毕业设计（论文）进行地点逸夫 1 毕业设计（论文）的内容及要求 : (一 )主要内容 1、对所给的钣金零件进行分析，并绘制零件图； 2、分析题目，进行调研，收集有关资料，了解课题内容，为毕设进行前期工作准备； 3、对所给零件进行必要的工艺分析，工艺计算； 4、确定方案，进行模具结构设计，确定模具结构类型，主要零件尺寸计算，完成成型工艺尺寸计算、强度校核及各种零件结构的设计； 5、完成装配图及非标准零件绘制，图纸总量不少于 2 张 0 号图纸；（二）基本要求 1、绘制模具装配图及非标准零件图，图纸全部应用计算机绘制； 2、编写毕业设计说明书，不少于 12000 字； 3、完成中、英文摘要 300 字左右； 4、完成有关冲压模具外文翻译 3000 字以上； 2 5、图纸符合实际，能应用于生产；（三）参考文献 1 翁其金编 M械工业出版社， 2006. 2 薛啓翔编 M化学工业出版社， 2005. 3 周本凯编 00 例 M化学工业出版社， 2008. 4 李体彬编著 M化学工业出版社， 2008. 5 杨占尧，杨安民 00 例 M 上海科学技术出版社， 2008. 6林承全，胡绍平 M化学工业出版社， 2008 . 7肖景容，姜奎华编 M械工业出版社， 2002. 8田嘉生，马正颜编 M航空工业出版社， 1994. 9冲模设计手册编写组 M械工业出版社， 1988. 10王孝培册 M械工业出版社， 1998. 11郑家贤编著 M械工业出版社， 2005. 12付宏声主编压成形工艺与模具设计制造 M学工业出版社， 2005. 13齐克敏，丁华主编 M冶金工业出版社， 2006. 14卢险峰编著 M械工业出版社， 2000. 15郝滨海编著北京：化学工业出版社， 2004 指导教师王巍 2013 年 1 月 10 日负责教师王巍 2013 年 1 月 10 日带凸缘的圆筒形件冲压模具设计系别机械工程系专业机械设计制造及其自动化班级号名任文成指导教师王巍负责教师王巍沈阳航空航天大学北方科技学院 2013 年 6 月沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（论文） - I - 摘要经过对零件进行仔细的工艺分析，最终确定此套模具采用多工位级进模，此套模具工序复杂，具有冲孔，弯曲，成型等多个工序，难点在于多处弯曲，一处对称弯曲，一处 Z 型弯曲。为防止弯曲后回弹，故在 Z 型弯曲后采用校正工序。采用多工位级进模不但大大提高生产效率，而且同时避免了多套模具冲裁时多次定位造成的误差，进而提高了零件的精度。操作起来十分方便，而且大大减少了多个单工序模带来的材料损耗。使用使得模具的结构更加立体，显而易见。此套模具为人工手动送料，故安装了导料钉，并且为了提高精度准却定位在每步工位上安装了多个导正销进行定位。此套模具采用弹性卸料方式，以及浮料装置。此套模具的设计利用法国司开发的三维软件，通过该软件进行对模具的三维实体的设计，再将实体转化为二维图纸，最后再把图纸转入到件中进行编辑修改。由于需要以上软件对工件进行设计，因此需要对以上软件进行了解与掌握。该软件功能强大操作简单方便，在设计中使得模具的结构更加立体，显而易见。关键词：级进模设计； Z 型弯曲；多工位；沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（论文） - of by of is in a a Z To in by of It is a of of in to in a of of d d be to AD to in of 沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（论文） - 目录 1 绪论 . 1 述 . 1 压技术的进步 . 1 压的基本工序及模具 . 2 具的发展与现状 . 3 具术 . 3 2冲压工艺方案的确定 . 6 件工艺分析 . 6 件外形尺寸 . 6 件的材料性能 . 7 件的工艺分析 . 7 具类型的确定 . 8 样设计 . 10 样搭边的取值 . 10 料的利用率 . 11 样图设计 . 12 样方案的确定 . 13 具压力中心的确定 . 14 3模具的零件设计及尺寸计算。 . 16 凹模间隙 . 16 凹模刃口尺寸计算 . 16 凹模的设计 . 18 模的结构和固定形式 . 18 模长度的确定 . 20 模强度校核 . 20 模结构设计 . 21 沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（论文） - 料系统设计 . 22 料板的设计 . 22 料螺钉及弹簧 . 23 料钉 . 24 正钉 . 24 料装置 . 25 架结构设计 . 26 4工艺计算及冲压设备选择 . 27 裁力计算 . 27 曲力计算 . 28 压设备的选用 . 29 5 件介绍 . 30 件的调入 . 30 建排样图 . 30 架的创建 . 31 具的创建 . 32 具的出图 . 34 6模具材料的选择 . 35 结束语 . 36 致谢 . 37 参考文献 . 38 沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（论文） 1 1 绪论述冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法，用以生产各种板料零件 ,具有很多独特的优势，其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点，是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术，在制造业中具有很强的竞争力，被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中。在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后，已经形成了冲压学科的成形基本理论。以冲压产品为龙头，以模具为中心，结合现代先进技术的应用，在产品的巨大市场需求刺激和推动下，冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用。压技术的进步进几十年来，冲压技术有了飞速的发展，它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上，如：旋压成形、软模具成形、高能率成形等，更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃。现代冲压生产是一种大规模继续作业的制造方式，由于高新技术的参与和介入，冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造（图 1生产过程逐步实现机械化、自动化、并且正在向智能化、集成化的方向发展。实现自动化冲压作业，体现安全、高效、节材等优点，已经是冲压生产的发展方向。图 1压作业方式的进化冲压自动化生产的实现使冲压制造的概念有了本质的飞跃。结合现代技术信息系统和现代化管理信息系统的成果，由这三方面组合又形成现代冲压新的生产模式计算机集成制造系统把产品概念形成、设计、开发、生产、销售、售后服务全过程通过计算机等技术融为沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（论文） 2 一体，将会给冲压制造业带来更好的经济效益，使现代冲压技术水平提高到一个新的高度。压的基本工序及模具由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类；分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压（俗称冲裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时，若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合的方法不同，又可将其分为复合级进三种组合方式。复合冲压在压力机的一次工作行程中，在模具的同一工位上同时完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方法式。级进冲压在压力机上的一次工作行程中，按照一定的顺序在同一模具的不同工位上完面两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。复合在一副冲模上包含复合和级进两种方式的组合工序。冲模的结构类型也很多。通常按工序性质可分为冲裁模、弯曲模、拉深模和成形模等；按工序的组合方式可分为单工序模、复合模和级进模等。但不论何种类型的冲模，都可看成是由上模和下模两部分组成，上模被固定在压力机工作台或垫板上，是冲模的固定部分。工作时，坯料在下模面上通过定位零件定位，压力机滑块带动上模下压，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便产生分离或塑性变形，从而获得所需形状与尺寸的冲件。上模回升时，模具的卸料与出件装置将冲件或废料从凸、凹模上卸下或推、顶沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（论文） 3 出来，以便进行下一次冲压循环。具的发展与现状模具是工业生产中的基础工艺装备，是一种高附加值的高技术密集型产品，也是高新技术产业的重要领域，其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志。随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展，各行各业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高。目前我国模具工业的发展步伐日益加快， “ 十一五期间 ” 产品发展重点主要应表现在： 1汽车覆盖件模； 2精密冲模； 3大型及精密塑料模； 4主要模具标准件； 5其它高技术含量的模具。目前我国模具年生产总量虽然已位居世界第三，其中，冲压模占模具总量的 40%以上 2，但在整个模具设计制造水平和标准化程度上，与德国、美国、日本等发达国家相比还存在相当大的差距。以大型覆盖件冲模为代表，我国已能生产部分轿车覆盖件模具。轿车覆盖件模具设计和制造难度大，质量和精度要求高，代表覆盖件模具的水平。在设计制造方法、手段上已基本达到了国际水平，模具结构功能方面也接近国际水平，在轿车模具国产化进程中前进了一大步。但在制造质量、精度、制造周期和成本方面，以国外相比还存在一定的差距。标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，与国外多工位级进模和多功能模具相比，存在一定差距。具术冲压技术的进步首先通过模具技术的进步来体现出来。对冲模技术性能的研究已经成为发展冲压成形技术的中心和关键。 20 世纪 60 年代初期，国外飞机、汽车制造公司开始研究计算机在模具设计与制造中的应用。通过以计算机为主要技术手段，以数学模型为中心，采用人机互相沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（论文） 4 结合、各尽所长的方式，把模具的设计、分析、计算、制造、检验、生产过程连成一个有机整体，使模具技术进入到综合应用计算机进行设计、制造的新阶段。模具的高精度、高寿命、高效率成为模具技术进步的特征。模具改造传统模具生产方式的关键技术，是一项高科技、高效益的系统工程。它以计算机软件的形式，为企业提供一种有效的辅助工具，使工程技术人员借助于计算机对产品性能、模具结构、成形工艺、数控加工及生产管理进行设计和优化。模具术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本和提高产品质量已成为模具界的共识。在级进模展应用方面，本世纪初，美国司与我国华中科技大学合作在为件平台上开发出基于三维几何模型的级进模件软件包括工程初始化、工艺预定义、毛坯展开、毛坯排样、废料设计、条料排样、压力计算和模具结构设计等模块。具有特征识别与重构、全三维结构关联等显著特色，已在 2003 年作为商品化产品投入市场。与此同时，新加波、马来西亚、印度及我国台湾、香港有关机构和公司也在开发和试用新一代级进模统。我国从上世纪 90 年代开始，华中科技大学、上海交通大学、西安交通大学和北京机电研究院等相继开展了级进模统的研究和开发。如华中科技大学模具技术国家重点实验室在件平台上开发出基于特征的级进模括板金零件特征造型、基于特征的冲压工艺设计、模具结构设计、标准件及典型结构建库工具和线切割自动编程 5 个模块。上海交通大学为瑞士法因托（冲公司开发成功精密冲裁级进模统。西安交通大学开发出多工位弯曲级进模统等。近年来，国内一些软件公司也竞相加入了级进模统的开发行列，如深圳雅明软件制作室开发的级进模系统士康公司开发的用于单冲模与复合模的统。展望国内外模具术的发展，本世纪的科学技术正处于日新月异的变革之中，通过与计算机技术的紧密结合，人工智能技术、并行工程、面向装配、参数化特征建模以及关联设计等一系列与模具工业相关的技术发展之快，学科领域交叉之广前所未见。今后 10 年新一代模具统必然是当今最好的设沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（论文） 5 计理念、最新的成形理论和最高水平的制造方法相结合的产物，其特点将反映在专业化、网络化、集成化、智能化四个方面。主要表现在： 1模具专业化程度不断提高； 2基于网络的体化系统结构初见端倪； 3模具智能化引人注目； 4与先进制造技术的结合日益紧密。沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（论文） 6 2 冲压工艺方案的确定该零件生产属于大批量生产，零件结构紧凑，冲裁壁厚不大（为成形过程相互干涉，在复合模中难于实现；若用简单的落料、冲孔、弯曲模等单工序模也可达到冲压要求，这样模具虽然简单了，但是冲压所用的设备和人员较多，冲压工序中的定位也较麻烦，而且工序较多效率较低故不被推广。为减少零件在生产中的多次定位对其精度和生产率的影响，一要产品批量较大，对零件的一致性要求较高，二是具有良好的弯曲和冲裁性能，经过反复比较，适宜采用较为复杂的多工位级进模制造。件工艺分析该工件为支撑件，材料为 45#钢，厚度 t=差等级为。件外形尺寸工件图沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（论文） 7 展开图件的材料性能件的工艺分析从总体上看该零件有多处冲孔，六处弯曲，特别是型弯曲较为复杂，其余两处为对称直角弯曲为防止回弹弯曲后要进行校正弯曲。该零件材料回 45#钢，厚度 t=1,精度等级为产批量为 30 万件。因而从尺寸精度和材料方面分析比较适合用冲压加工。沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（论文） 8 具类型的确定常见的模具形式可分为单工序模、复合模和级进模三种。确定模具形式，应以冲裁工件的要求、生产批量、模具加工条件为主要依据。冲压生产批量与合理模具形式见（表 1），单工序模、级进模和复合模的比较见（表2）（表 1）冲压生产批量与合理模具形式批量 /（千件 / 每年）项目单件小批中批大批大量大件中件小件 300 1000 5000 模具形式简易模单工序模单工序模简易模级进模、复合模单工序模级进模、复合模级进模、复合模设备形式通用压机通用压机高速压机自动和半自动通用压机机械化高速压机自动机专用压机与自动机本设计工件产量为： 30N 万件为大批量生产，级进模和复合模均可选用。可进行级进模和复合模具的实际生产比较，选择更加合适的模具类型，保证产品效率、质量和生产成本。沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（论文） 9 （表 2）单工序模、级进模和复合模的比较比较项目单工序模级进模复合模工件尺寸精度较低一般 ,以下较高 ,以下工件形位公差工件不平整 ,同轴度、对称度及位置度误差大不太平整，有时要较平，同轴度、位置度误差较大工件平整，同轴度、对称度及位置误差大冲压生产率低，冲床一次行程内只能完成一个工序高，冲床在一次行程内能完成多个工序较高，冲床在一次行程内可完成两个以上工序实现操作机械化、自动化的可能性较易，尤其适合多工位冲床上实现自动化容易，尤其适应于单机上实现自动化难，工件与废料排除较复杂，只能在单机上实现部分机械化操作对材料的要求对条料宽度要求不严，可用边角料对条料或带料宽度要求严格对条料宽度要求不严，可用边角料生产安全行安全性较差比较安全安全性较差模具制造的难易程度较易，结构简单，制造周期短，价格低形状简单件，比用复合模制造难度低形状复杂件，比用级进模的制造难度低应用通用性好，适合中、小批量生产和大型件的大量生产通用性较差，适合于形状简单，尺寸不大，精度要求不高件的大批量生产通用性较差，适于形状复杂、尺寸不大、精度要求较高件的大批量生产沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（论文） 10 通过以上关系比较，此零件是大批量生产，且生产效率要求很高。故采用多工位级进模具进行加工。该冲裁件包括冲孔、落料、成形和弯曲四个基本工序 ,可采用的冲裁方案有单工序冲裁、复合冲裁和级进冲裁三种因此采用单工序需要模具数量较多 ,生产率低 ,所用费用也高 ,不合理 ;若采用复合冲 ,可以得出冲件的精度和平直度较好 ,生产率较高 ,但因零件的孔边距太小 ,模具强度不能保证 ;用用级进模冲裁时 ,生产率高 ,操作方便 ,通过合理设计可以达到较好的零件质量和避免模具强度不够的问题 ,根据以上分析 ,该零件采用级进冲裁工艺方案 . 样设计排样是多工位级进模设计的关键，它具体反映了零件在整个冲压成形过程中，毛坯外形在条料上的截取方式及与相邻毛坯的关系，而且对材料的利用率、冲压加工的工艺性以及模具的结构和寿命等有着显著的影响。样搭边的取值搭边尺寸影响了材料的利用率利用率和冲压产品的质量。过大的搭边会减小材料的利用率，增大成本。过小的搭边也会影响冲压件的质量。因此要选用合理的搭边尺寸。沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（论文） 11 根据对零件的尺寸的分析，最后确定搭边值 a= 料的利用率排样是在保证工件质量的前提下，主要考虑如何提高材料的利用率，而衡量排样经济性的标准是裁量的利用率，即实际面积的比值 : =100% 式中：用材料的面积的，包括工件面积和废料面积。沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（论文） 12 样图设计根据上述分析，冲压如图所示的零件的级进模分为 7 个工位。沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（论文） 13 第一工位：冲定位孔及零件圆孔。第二工位：冲中间余料。第三工位：冲中间余料。第四工位 : 弯曲。第五工位 : 弯曲，冲裁下侧边料。第六工位 : 型弯曲。第七工位：落料。样方案的确定方案一 : 单排纵向排样，先冲定位孔，圆孔，冲中间余料对称弯曲弯曲剪切落料。方案二：沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（论文） 14 单排横向排样，先冲定位孔圆孔冲中间余料对称弯曲对称弯曲弯曲剪切落料。方案三：双排对称式排样，先冲定位孔冲中间余料圆孔弯曲单侧弯曲单侧弯曲剪切落料。经过分析比较，双排对称式材料利用率最高，生产效率快，但工位模具较多，加工复杂，成本过高。单排横向排样，材料利用率低，送料不方便，排样复杂。最后本套模具采用第一方案单排纵向排样最为合理。具压力中心的确定冲模的压力中心就是冲裁合力的作用点。小的冲模模柄应和压力中近似重合。否则会产生偏心冲击，形成偏心载荷，使冲裁间隙波动，冲模刃口磨损不均匀，影响冲件的质量和模具寿命。在大型级进模设计中，不使用模柄于冲床连接，而直接用螺栓进行安装，计算冲裁力压力中心以方便设计校核和实际安装，生产调试之用。 101=010m 沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（论文） 15 沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（论文） 16 3 模具的零件设计及尺寸计算。凹模间隙凸、凹模间隙值的大小对冲压制件质量、模具寿命、冲压力的影响很大，是冲压工艺与模具设计中的一个极其重要的工艺参数。根据零件材料及料厚，查文献确定冲裁刃口始用双面间隙值：于压弯时凸模与凹模之间的间隙，按材料的性能、厚度以及弯曲件的高度和宽度（弯曲线的长度），取单边间隙 C=（ t，这里取 C=1 外，设计中考虑在合模时使毛坯完全压靠，以保证弯曲件的质量和尺寸精度。凹模刃口尺寸计算冲压制件的尺寸精度主要决定于模具刃口的尺寸精度，合理间隙的数值也必须靠模具的刃口尺寸来保证。因此，正确确定模具刃口尺寸极其公差，是设计冲模的主要任务之一。此套模具采用图凸模配作法制造。 1冲 2 孔凸凹模尺寸：冲孔以凸模为基准，凸模磨损后变小尺寸记为 A 类按公式 0( (3X= T 为凸模制造偏差，通常取4T。 0 0 6 2 证双面间隙 2 冲 0 文） 17 0 模磨损后不变尺寸记为 B 类按公式。 )m i 凹模刃口尺寸按凸模实际尺寸配作，保证双面间隙 3 冲矩形孔凸凹模尺寸 0 0 6 2 6 2 16( 证双面间隙 4 冲大凸形孔凸凹模尺寸 0 6 25( 2 6 2 7 文） 18 0 6 2 6 2 凹模刃口尺寸按凸模实际尺寸配作，保证双面间隙 5冲小凸形孔凸凹模刃口尺寸 0 0 6 2 6 2 7 0 7 7 凹模刃口尺寸按凸模实际尺寸配作，保证双面间隙凹模的设计模的结构和固定形式由于冲件的形状和尺寸的不同，冲模的加工以及装配工艺等实际条件亦有所不同，所以在实际生产中使用的凸模结构形式也就有很多种形式。一般冲裁凸模的形状是由产品的形状决定的，它可以采用直身结构也可采用加强型结构。主要的固定方式有：台肩固定、铆接、螺钉和销钉固定以及粘结剂浇注法固定等。本设计中采用用圆形、方形和异形形式的凸模，材料选用火硬度要时表面可进行渗氮处理。圆凸模可采用高精度外圆磨床加工，异形沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（论文） 19 凸模可以采用慢走丝线切割加工或成形磨削加工（成形磨削是模具零件成形表面精加工的一种方法，可以获得高尺寸精度、高表面加工质量。圆凸模固定方式如图所示：凸模以过渡配合固紧在凸模固定板上，顶端形成台肩，以便固定，并保证在工作时不被拉出，安全可靠。异形凸模固定方式如图所示：凸模端面磨平以过度方式压入凸模固定板上，并螺钉固定。沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（论文） 20 模长度的确定凸模工作部分的长度应根据模具的结构来确定。一般不宜过长，否则往往因纵向弯曲而使凸模工作时失稳。致使模具间隙出现不均匀，从而使冲件的质量及精度有所下降，严重时甚至会使凸模折断。根据模具设计结构形式，凸模的长度为式中，凸模的长度（ 1H

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