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摘要摘要本论文应用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次冷冲压模具设计工作的实际训练从而培养和提高了我的独立工作能力。本设计通过对门闩的复合模设计的工艺性分析，确定了正确的工艺方案。从而对模具设计方案，以及冲压设备作出了分析与选择。通过分析决定采用复合模形式，然后参考其他模具结构以及查手册和计算设计。当所有的参数计算完后，对模具的装配方案，对主要零件的设计和装配要求技术要求都进行了分析。在设计过程中除了设计说明书外，还包括模具的装配图，非标准零件的零件图，工件的加工工艺卡片，工艺规程卡片，非标准零件的加工工艺过程卡片。关键词：关键词：冷冲压 ；复合模 ；设计目目 录录第一章第一章 绪绪 论论1.1 冲压模具的现状1.1.1 模具工业现状 由于历史原因形成的封闭式、 “大而全”的企业特征，我国大部分企业均设有模具车间，处于本厂的配套地位，自 70 年代末才有了模具工业化和生产专业化这个概念。模具工业主要生产能力分散在各部门主要产品厂内的工模具车间，所生产的模具基本自产自用。据粗略估计，产品厂的模具生产能力占全国模具生产能力的 75，他们的装备水平较好，技术力量较强，生产潜力较大，但主要为本厂产品服务，与市场联系较少，经营机制不灵活，不能发挥人力物力的潜力。模具专业厂全国只有二百家左右，商品模具只占总数的 20左右，模具标准件的商品率也不到 20。由于受旧管理体制的影响较深，缺乏统筹规划和组织协调，存在着“中而全” ， “小而全”的结构缺陷，生产效率不高，经济效益较差。 模具行业的生产小而散乱，跨行业、投资密集，专业化、商品化和技术管理水平都比较低。现代工业的发展要求各行各业产品更新换代快，对模具的需求量加大。一般模具国内可以自行制造，但很多大型复杂、精密和长寿命的多工位级进模大型精密塑料模复杂压铸模和汽车覆盖件模等仍需依靠进口，近年来模具进口量已超过国内生产的商品模具的总销售量。为了推进社会主义现代化建设，适应国民经济各部门发展的需要，模具工业面临着进一步技术结构调整和加速国产化的繁重任务。 改革开放 20 多年来，我国(除港台地区外，下同)的模具工业获得了飞速的发展，设计、制造加工能力和水平、产品档次都有了很大的提高。据不完全统计，全国现有模具专业生产厂、产品厂配套的模具车间（分厂）近 17000 家，约 60 万从业人员，年模具总产值达 200 亿元人民币。但是，我国模具工业现有能力只能满足需求量的 60左右，还不能适应国民经济发展的需要。目前，国内需要的大型、精密、复杂和长寿命的模具还主要依靠进口。据海关统计，1997 年进口模具价值6.3 亿美元，这还不包括随设备一起进口的模具；1997 年出口模具仅为 7800 万美元。1997年中国模具工业协会对下属的 209 家骨干企业（含产品厂的模具车间）的统计资料表明，其模具总产值 13.7 亿元人民币，进口模具大约为 336 万美元。目前我国模具工业的技术水平和制造能力，是我国国民经济建设中的薄弱环节和制约经济持续发展的瓶颈。 1模具工业产品结构的现状 按照中国模具工业协会的划分，我国模具基本分为 10 大类，其中，冲压模和塑料成型模两大类占主要部分。按产值计算，目前我国冲压模占 50左右，塑料成形模约占20，拉丝模（工具）约占 10，而世界上发达工业国家和地区的塑料成形模比例一般占全部模具产值的 40以上。 我国冲压模大多为简单模、单工序模和符合模等，精冲模，精密多工位级进模还为数不多，模具平均寿命不足 100 万次，模具最高寿命达到 1 亿次以上，精度达到35um，有 50 个以上的级进工位，与国际上最高模具寿命 6 亿次，平均模具寿命 5000 万次相比，处于 80 年代中期国际先进水平。 我国的塑料成形模具设计，制作技术起步较晚，整体水平还较低。目前单型腔，简单型腔的模具达 70以上，仍占主导地位。一模多腔精密复杂的塑料注射模，多色塑料注射模已经能初步设计和制造。模具平均寿命约为 80 万次左右，主要差距是模具零件变形大、溢边毛刺大、表面质量差、模具型腔冲蚀和腐蚀严重、模具排气不畅和型腔易损等，注射模精度已达到 5um 以下，最高寿命已突破 2000 万次，型腔数量已超过 100 腔，达到了 80 年代中期至 90 年代初期的国际先进水平。1.1.2 模具工业技术结构现状我国模具工业目前技术水平参差不齐，悬殊较大。从总体上来讲，与发达工业国家及港台地区先进水平相比，还有较大的差距。 在采用 CAD/CAM/CAE/CAPP 等技术设计与制造模具方面，无论是应用的广泛性，还是技术水平上都存在很大的差距。在应用 CAD 技术设计模具方面，仅有约 10%的模具在设计中采用了 CAD，距抛开绘图板还有漫长的一段路要走；在应用 CAE 进行模具方案设计和分析计算方面，也才刚刚起步，大多还处于试用和动画游戏阶段；在应用 CAM技术制造模具方面，一是缺乏先进适用的制造装备，二是现有的工艺设备（包括近 10 多年来引进的先进设备）或因计算机制式（IBM 微机及其兼容机、HP 工作站等）不同，或因字节差异、运算速度差异、抗电磁干扰能力差异等，联网率较低，只有 5%左右的模具制造设备近年来才开展这项工作；在应用 CAPP 技术进行工艺规划方面，基本上处于空白状态，需要进行大量的标准化基础工作；在模具共性工艺技术，如模具快速成型技术、抛光技术、电铸成型技术、表面处理技术等方面的 CAD/CAM 技术应用在我国才刚起步。计算机辅助技术的软件开发，尚处于较低水平，需要知识和经验的积累。我国大部分模具厂、车间的模具加工设备陈旧，在役期长、精度差、效率低，至今仍在使用普通的锻、车、铣、刨、钻、磨设备加工模具，热处理加工仍在使用盐浴、箱式炉，操作凭工人的经验，设备简陋，能耗高。设备更新速度缓慢，技术改造，技术进步力度不大。虽然近年来也引进了不少先进的模具加工设备，但过于分散，或不配套，利用率一般仅有 25%左右，设备的一些先进功能也未能得到充分发挥。 缺乏技术素质较高的模具设计、制造工艺技术人员和技术工人，尤其缺乏知识面宽、知识结构层次高的复合型人才。中国模具行业中的技术人员，只占从业人员的 8%12%左右，且技术人员和技术工人的总体技术水平也较低。1980 年以前从业的技术人员和技术工人知识老化，知识结构不能适应现在的需要；而 80 年代以后从业的人员，专业知识、经验匮乏，动手能力差，不安心，不愿学技术。近年来人才外流不仅造成人才数量与素质水平下降，而且人才结构也出现了新的断层，青黄不接，使得模具设计、制造的技术水平难以提高。1.1.3 模具工业配套材料，标准间结构现状近 10 多年来，特别是“八五”以来，国家有关部委已多次组织有关材料研究所、大专院校和钢铁企业，研究和开发模具专用系列钢种、模具专用硬质合金及其他模具加工的专用工具、辅助材料等，并有所推广。但因材料的质量不够稳定，缺乏必要的试验条件和试验数据，规格品种较少，大型模具和特种模具所需的钢材及规格还有缺口。在钢材供应上，解决用户的零星用量与钢厂的批量生产的供需矛盾，尚未得到有效的解决。另外，国外模具钢材近年来相继在国内建立了销售网点，但因渠道不畅、技术服务支撑薄弱及价格偏高、外汇结算制度等因素的影响，目前推广应用不多。模具加工的辅助材料和专用技术近年来虽有所推广应用，但未形成成熟的生产技术，大多仍还处于试验摸索阶段，如模具表面涂层技术、模具表面热处理技术、模具导向副润滑技术、模具型腔传感技术及润滑技术、模具去应力技术、模具抗疲劳及防腐技术等尚未完全形成生产力，走向商品化。一些关键、重要的技术也还缺少知识产权的保护。 我国的模具标准件生产，80 年代初才形成小规模生产，模具标准化程度及标准件的使用覆盖面约占 20%，从市场上能配到的也只有约 30 个品种，且仅限于中小规格。标准凸凹模、热流道元件等刚刚开始供应，模架及零件生产供应渠道不畅，精度和质量也较差。1.1.4 模具工业产业组织结构现状我国的模具工业相对较落后，至今仍不能称其为一个独立的行业。我国目前的模具生产企业可划分为四大类：专业模具厂，专业生产外供模具；产品厂的模具分厂或车间，以供给本产品厂所需的模具为主要任务；三资企业的模具分厂，其组织模式与专业模具厂相类似，以小而专为主；乡镇模具企业，与专业模具厂相类似。其中以第一类数量最多，模具产量约占总产量的 70%以上。我国的模具行业管理体制分散。目前有 19 个大行业部门制造和使用模具，没有统一管理的部门。仅靠中国模具工业协会统筹规划，集中攻关，跨行业，跨部门管理困难很多。 模具适宜于中小型企业组织生产，而我国技术改造投资向大中型企业倾斜时，中小型模具企业的投资得不到保证。包括产品厂的模具车间、分厂在内，技术改造后不能很快收回其投资，甚至负债累累，影响发展。 虽然大多数产品厂的模具车间、分厂技术力量强，设备条件较好，生产的模具水平也较高，但设备利用率低。 我国模具价格长期以来同其价值不协调，造成模具行业“自身经济效益小，社会效益大”的现象。 “干模具的不如干模具标准件的，干标准件的不如干模具带件生产的。干带件生产的不如用模具加工产品的”之类不正常现象存在，极大地挫伤了模具企业（包括模具车间和分厂）职工的积极性。这也是模具行业留不住人才，青年技术人员和青年工人不愿学技术的原因之一。1.2 模具的发展趋势1.2.1 模具 CAD/CAE/CAM 正向集成化、三维化、智能化和网络化方向发展（1）模具软件功能集成化 模具软件功能的集成化要求软件的功能模块比较齐全，同时各功能模块采用同一数据模型，以实现信息的综合管理与共享，从而支持模具设计、制造、装配、检验、测试及生产管理的全过程，达到实现最佳效益的目的。如英国 Delcam 公司的系列化软件就包括了曲面/实体几何造型、复杂形体工程制图、工业设计高级渲染、塑料模设计专家系统、复杂形体 CAM、艺术造型及雕刻自动编程系统、逆向工程系统及复杂形体在线测量系统等。集成化程度较高的软件还包括：Pro/ENGINEER、UG 和 CATIA 等。国内有上海交通大学金属塑性成型有限元分析系统和冲裁模 CAD/CAM 系统；北京北航海尔软件有限公司的CAXA 系列软件；吉林金网格模具工程研究中心的冲压模 CAD/CAE/CAM 系统等。 （2）模具设计、分析及制造的三维化 传统的二维模具结构设计已越来越不适应现代化生产和集成化技术要求。模具设计、分析、制造的三维化、无纸化要求新一代模具软件以立体的、直观的感觉来设计模具，所采用的三维数字化模型能方便地用于产品结构的 CAE 分析、模具可制造性评价和数控加工、成形过程模拟及信息的管理与共享。如 Pro/ENGINEER、UG 和 CATIA 等软件具备参数化、基于特征、全相关等特点，从而使模具并行工程成为可能。另外，Cimatran 公司的Moldexpert，Delcam 公司的 Ps-mold 及日立造船的 Space-E/mold 均是 3D 专业注塑模设计软件，可进行交互式 3D 型腔、型芯设计、模架配置及典型结构设计。澳大利亚 Moldflow公司的三维真实感流动模拟软件 MoldflowAdvisers 已经受到用户广泛的好评和应用。国内有华中理工大学研制的同类软件 HSC3D4.5F 及郑州工业大学的 Z-mold 软件。面向制造、基于知识的智能化功能是衡量模具软件先进性和实用性的重要标志之一。如 Cimatron 公司的注塑模专家软件能根据脱模方向自动产生分型线和分型面，生成与制品相对应的型芯和型腔，实现模架零件的全相关，自动产生材料明细表和供 NC 加工的钻孔表格，并能进行智能化加工参数设定、加工结果校验等。 （3）模具软件应用的网络化趋势 随着模具在企业竞争、合作、生产和管理等方面的全球化、国际化，以及计算机软硬件技术的迅速发展，网络使得在模具行业应用虚拟设计、敏捷制造技术既有必要，也有可能。美国在其21 世纪制造企业战略中指出，到 2006 年要实现汽车工业敏捷生产/虚拟工程方案，使汽车开发周期从 40 个月缩短到 4 个月。1.2.2 模具检测、加工设备向精密、高效和多功能方向发展（1）模具检测设备的日益精密、高效 精密、复杂、大型模具的发展，对检测设备的要求越来越高。现在精密模具的精度已达 23m，目前国内厂家使用较多的有意大利、美国、日本等国的高精度三坐标测量机，并具有数字化扫描功能。如东风汽车模具厂不仅拥有意大利产 3250mm3250mm三坐标测量机，还拥有数码摄影光学扫描仪，率先在国内采用数码摄影、光学扫描作为空间三维信息的获得手段，从而实现了从测量实物建立数学模型输出工程图纸模具制造全过程，成功实现了逆向工程技术的开发和应用。这方面的设备还包括：英国雷尼绍公司第二代高速扫描仪(CYCLON SERIES2)可实现激光测头和接触式测头优势互补，激光扫描精度为 0.05mm，接触式测头扫描精度达 0.02mm。另外德国 GOM 公司的 ATOS 便携式扫描仪，日本罗兰公司的 PIX-30、PIX-4 台式扫描仪和英国泰勒霍普森公司的TALYSCAN150 多传感三维扫描仪分别具有高速化、廉价化和功能复合化等特点。 （2）数控电火花加工机床 日本沙迪克公司采用直线电机伺服驱动的 AQ325L、AQ550LLS-WEDM 具有驱动反应快、传动及定位精度高、热变形小等优点。瑞士夏米尔公司的 NCEDM 具有 P-E3自适应控制、PCE 能量控制及自动编程专家系统。另外有些 EDM 还采用了混粉加工工艺、微精加工脉冲电源及模糊控制(FC)等技术。 （3）高速铣削机床(HSM) 铣削加工是型腔模具加工的重要手段。而高速铣削具有工件温升低、切削力小、加工平稳、加工质量好、加工效率高(为普通铣削加工的 510 倍)及可加工硬材料(0.5（最小相对弯曲半径 rmin/t）式中：R弯曲半径（）mm t材料厚度（） mm 由于相对弯曲半径大于 0.5，可见制件属于圆角半径较大的弯曲件，应该先 求变形区中性层曲率半径 （） 。mm =r0+xt 公式(21)式中：r0零件的内弯曲半径 t板料的厚度 x中性层位移系数表表 21 板料弯曲时中性层位移系数板料弯曲时中性层位移系数 x xr0/t0.10.20.30.40.50.60.70.81.01.2x0.210.220.230.240.250.260.280.30.320.33r0/t1.31.522.5345678X0.340.360.380.390.40.420.440.460.480.5查表 22，x1=0.32 x2=0.42根据公式 21 1=r1+x1t=1+0.321=1.32（）mm2= r2+x2t=4+0.421=4.42（）mm图图 22 计算展开尺寸示意图计算展开尺寸示意图根据零件图上得知，圆角半径较大（R0.5t） ，弯曲件毛坯的长度公式为： L=L直+L圆弧 公式（22）式中： L弯曲件毛坯张开长度 （）mm L直弯曲件各直线部分的长度 （）mm L圆弧弯曲件各弯曲部分中性层长度之和（）mm在图 22 中： RA=1+0.32=1.32 （） RC=4+0.42=4.42（） A=1（）mmmmmm根据公式 22 L=L直+L圆弧=42. 432. 12121243021=38（）mm取 L =38（）mm根据计算得：工件的展开尺寸为 1038（）,如图 23 所示。mm图 23 尺寸展开图2.4 排样、计算条料宽度及步距的确定2.4.1 搭边值的确定排样时零件之间以及零件与条料侧边之间留下的工艺余料，称为搭边。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。或影响送料工作。搭边值通常由经验确定，表所列搭边值为普通冲裁时经验数据之一。表表 22 搭边搭边 a a 和和 a1a1 数值数值圆件或类似圆件的工件矩形工件边长 L50mm矩形工件边长 L50mm材料厚度工件间 a1沿边 a工件间 a1沿边 a工件间 a1沿边 a0.250.250.50.51.01.01.51.52.02.02.51.00.80.81.01.21.51.21.01.01.31.51.81.21.81.51.21.52.01.52.01.81.51.82.21.52.52.21.81.51.82.21.82.62.52.01.82.02.52.53.03.03.53.54.04.05.05.0121.82.22.53.00.6t2.22.53.03.50.7t2.22.52.53.50.7t2.52.83.24.00.8t2.52.83.24.00.8t2.83.23.54.50.9t搭边值是废料，所以应尽量取小，但过小的搭边值容易挤进凹模，增加刃口磨损表 22 给出了钢（WC0.05%0.25%）的搭边值。对于其他材料的应将表中的数值乘以下列数：钢（WC0.3%0.45%） 0.9钢（WC0.5%0.65%） 0.8硬黄铜 11.1 硬铝 11.2软黄铜，纯铜 1.2该制件是矩形工件，根据尺寸从表 22 中查出：两制件之间的搭边值a1=1.2（mm）,侧搭边值 a=1.5(mm)。由于该制件的材料是 20 钢，所以两制件之间的搭边值为： a1=1.21=1.2 (mm)取 a1=1.2(mm)侧搭边值 a=1.51=1.5 (mm)取 a=1.5(mm)2.4.2 条料宽度的确定条料宽度的确定计算条料宽度有三种情况需要考虑；有侧压装置时条料的宽度。1无侧压装置时条料的宽度。2有定距侧刃时条料的宽度。有定距侧刃时条料的宽度。3有侧压装置的模具，能使条料始终沿着导料板送进。条料宽度公式：B0-=（Dmax+2a） 公式（20 - 3）其中条料宽度偏差上偏差为 0，下偏差为，见表 23 条料宽度偏差。D条料宽度方向冲裁件的最大尺寸。a侧搭边值。查表 23 条料宽度偏差为 0.15根据公式 2 3 B0-=（Dmax+2a）0 - =（38+21.5）0-0.08 =410-0.08表表 2 23 3 条料宽度公差条料宽度公差(mm)(mm)材料厚度 t/mm条料宽度B/mm0.50.5112200.050.080.1020300.080.100.1530500.100.150.202.4.3 导板间间距的确定导料板间距离公式： A=B+Z 公式（24）Z导料板与条料之间的最小间隙（mm） ；查表 24 得 Z=5mm 根据公式 24 A= B+Z =41+5 =46（mm）表表 24 导料板与条料之间的最小间隙导料板与条料之间的最小间隙 Zmin（mm）有 侧 压 装 置条 料 宽 度 B/mm材料厚度 t/mm100 以下100 以上0.50.51558812233445555588882.4.4 排样根据材料经济利用程度，排样方法可以分为有废料、少废料和无废料排样三种，根据制件在条料上的布置形式，排样有可以分为直排、斜排、对排、混合排、多排等多重形式。采用少、无废料排样法，材料利用率高，不但有利于一次冲程获得多个制件，而且可以简化模具结构，降低冲裁力，但是，因条料本身的公差以及条料导向与定位所产生的误差的影响，所以模具冲裁件的公差等级较低。同时，因模具单面受力（单边切断时） ，不但会加剧模具的磨损，降低模具的寿命，而且也直接影响到冲裁件的断面质量。由于设计的零件是矩形零件，且两个孔均有位置公差要求，所以采用有费料直排法。2.4.5 材料利用率的计算：材料利用率的计算：冲裁零件的面积为： F=长宽=3810=380(mm2)毛坯规格为：5001000（mm） 。送料步距为：h=Da1=10+1.2=11.2一个步距内的材料利用率为： n11=(nF/Bh)100%n 为一个步距内冲件的个数。 n11=(nF/Bh)100% =（1380/4111.2）100% =82.75%横裁时的条料数为： n1 =1000/B=1000/41=24.39 可冲 24 条，每条件数为： n2 =(500-a)/h=(500-1.5)/11.2 =44.50 可冲 44 件，板料可冲总件数为： n=n1n2=2444=1056(件)板料利用率为： n12=(nF/5001000) =(1056380/5001000) 100% =80.256%纵裁时的条料数为： n1=500/B =500/41 =12.195 可冲 12 条，每条件数为： n2=(1000-a)/h =(1000-1.5)/11.2 =89.152 可冲 89 件，板料可冲总件数为： n=n1n2=1289=1068（件）板料的利用率为： n12=(nF/5001000) =(1068380/5001000) 100% =81.16% 横裁的材料利用率小于纵裁的材料利用率，该零件采用纵裁法。图图 24 排样图排样图第三章 冲裁力的计算3.1 计算冲裁力的公式计算冲裁力的公式 计算冲裁力是为了选择合适的压力机，设计模具和检验模具的强度，压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适宜冲裁的要求，普通平刃冲裁模，其冲裁力 F p 一般可以按下式计算：Fp=KptL 公式（31） 式中 材料抗剪强度，见附表（MPa） ；L冲裁周边总长（mm） ；t材料厚度（mm）;系数 Kp 是考虑到冲裁模刃口的磨损，凸模与凹模间隙之波动（数值的变化或分布不均） ，润滑情况，材料力学性能与厚度公差的变化等因数而设置的安全系数 Kp，一般取 13。当查不到抗剪强度 时，可以用抗拉强度 b 代替，而取 Kp=1 的近似计算法计算。根据常用金属冲压材料的力学性能查出 20 钢的抗剪强度为 280400(MPa)，取 =400(MPa)3.2 总冲裁力、卸料力、推料力、顶件力、弯曲力和总冲压力总冲裁力、卸料力、推料力、顶件力、弯曲力和总冲压力由于冲裁模具采用弹性卸料装置和自然落料方式。总的冲裁力包括:F总冲压力。 Fp总冲裁力。FQ卸料力FQ1推料力。FQ2顶件力FC弯曲力根据常用金属冲压材料的力学性能查出 20 钢的抗剪强度为 280400(MPa ) 3.2.1 总冲裁力：总冲裁力：Fp=F1+F2 公式(32)F1落料时的冲裁力。 F2冲孔时的冲裁力.落料时的周边长度为：L1=2（38+10）=96（mm）根据公式 51 F1=KptL =1196400 =38.4(KN)冲孔时的周边长度为：L2=2d=23.144=25.12（mm） F2= KptL =1125.12400 =10.048(KN)总冲裁力：Fp=F1+F2=38.4+10.048=48.448(KN)表表 31 卸料力、推件力和顶件力系数卸料力、推件力和顶件力系数料厚 t/mmKxKtKd钢0.10.10.50.52.50.0650.0750.0450.0550.040.050.10.0630.0550.140.080.062.56.56.50.030.040.020.030.0450.0250.050.03铝、铝合金纯铜，黄铜0.0250.080.020.060.030.070.030.09对于表中的数据，厚的材料取小值，薄材料取大值。3.2.23.2.2 卸料力卸料力 Fx的计算的计算 Fx=Kx Fp 公式(33) Kx卸料力系数。查表 31 得 K0.040.05，取 K0.05 根据公式 33Fx=K Fp 0.0548.448 2.4224(KN)3.2.3 推料力推料力 Ft 的计算的计算 Ft=KtFp 公式(34) Kt推料力系数。 查表 31 得 Kt0.055, 取 Kt=0.055 根据公式 34 Ft=KtFp =0.05548.448 2.66(KN)3.2.4 顶件力顶件力 Fd 的计算的计算 Fd=KdFp 公式(35) Kd顶件力系数。 查表 31 得 Kd0.06, 取 Kt=0.06 根据公式 35 Fd=KdFp =0.0648.448 2.9(KN)3.2.5 弯曲力弯曲力 FC的计算的计算 影响弯曲力大小的基本因素有变形材料的性能和质量；弯曲件的形状和尺寸；模具结构及凸凹模间隙；弯曲方式等，因此很难用理论的分析法进行准确的计算。实际中常用经验公式进行慨略计算，以作为弯曲工艺设计和选择冲压设备的理论。 形弯曲件的经验公式为： Fu=0.7KBt2b/+t 公式(36) Fu冲压行程结束时不校正时的弯曲力。 B弯曲件的宽度（mm） 。 t弯曲件的厚度（mm） 。 弯曲件的内弯曲半径（等于凸模圆角半径） （mm） 。 b弯曲材料的抗拉强度(MPa)(查机械手册 b=500(MPa)。 K安全系数，一般取 1.3.根据公式 36 Fu=0.7KBt2b/(+t) =0.71.31012500/(4+1) =0.91(N) 对于顶件或压料装置的弯曲模，顶件力或压料力可近似取弯曲力的30%80%。 F压=80% Fu =80%0.91 =0.728(KN) 弯曲力: FC= Fu+ F压=0.91+0.728=1.638(KN)3.2.6 总的冲压力的计算总的冲压力的计算根据模具结构总的冲压力：F=Fp+Fx+Ft+Fd+FCF=Fp+Fx+Ft+Fd+FC=48.448+2.4224+2.66+2.9+1.638=58.07(KN)根据总的冲压力，初选压力机为：开式双柱可倾压力机 J2310。第四章第四章 模具压力中心与计算模具压力中心与计算模具压力中心是指诸冲压合力的作用点位置，为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模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，使滑块和导轨间产生过大磨损，模具导向零件加速磨损，降低了模具和压力机的使用寿命。模具的压力中心，可安以下原则来确定：1、对称零件的单个冲裁件，冲模的压力中心为冲裁件的几何中心。2、工件形状 相同且分布对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。3、各分力对某坐标轴的力矩之代数和等于诸力的合力对该轴的力矩。求出合力作用点的坐标位置 0，0（x=0,y=0） ，即为所求模具的压力中心。Xo=L1X1+L2X2+LnXn/L1+L2+LnYo=L1Y1+L2Y2+LnYn/L1+L2+Ln由于该零件是一个矩形图形，属于对称中心零件，所以该零件的压力中心在图形的几何中心 O 处。如图 41 所示：图图 41 压力中心压力中心2.2 确定工艺方案及模具的结构形式 根据制件的工艺分析，其基本工序有落料、冲孔、弯曲三道基本工序，按其先后顺序组合，可得如下几种方案;(5) 落料弯曲冲孔；单工序模冲压(6) 落料冲孔弯曲；单工序模冲压。(7) 冲孔落料弯曲；连续模冲压。(8) 冲孔落料弯曲；复合模冲压。方案（1） （2）属于单工序模冲裁工序冲裁模指在压力机一次行程内完成一个冲压工序的冲裁模。由于此制件生产批量大，尺寸又较这两种方案生产效率较低，操作也不安全，劳动强度大，故不宜采用。方案（3）属于连续模，是指压力机在一次行程中，依次在模具几个不同的位置上同时完成多道冲压工序的模具。于制件的结构尺寸小，厚度小，连续模结构复杂，又因落料在前弯曲在后，必然使弯曲时产生很大的加工难度，因此，不宜采用该方案。方案（4）属于复合冲裁模，复合冲裁模是指在一次工作行程中，在模具同一部位同时完成数道冲压工序的模具。采用复合模冲裁，其模具结构没有连续模复杂，生产效率也很高，又降低的工人的劳动强度，所以此方案最为合适。根据分析采用方案（4）复合冲裁。南 京 工 程 学 院毕业设计（论文）选题、审题表毕业设计（论文）选题、审题表教研室模具指导教师何玉林职称讲师申报课题名称门闩的复合模设计课题性质A课题来源D该产品是一带孔的弯曲件，需要落料、弯曲、冲孔等多道工序完成，需要制定合理的冲压工艺，选择合适的模具结构，因此本课题具有一定的难度和较大的工作量。课题简介所需经费200上机时数100课题要求（包括所具备的条件）1、对冲压件常用材料的性能进行了解和掌握；2、熟悉并运用 AUTOCAD 绘图；3、熟悉冲压模具设计步骤及方法；4、了解模具的制造加工过程。课题工作量要求1.开题报告（含本课题任务分析、文献综述、本课题的主要研究方法及工作计划等） ；2.模具工程图（折合 23 张 A0图纸） 、产品三维图；3.毕业设计论文，须电子文档； 教研室审定意见 室主任签字：学院领导小组审定意见 教学院长签字：说明：1、该表为毕业设计（论文）课题申报时专用，由选题教师填写，经教研室讨论、室主任签字，报学院领导小组审定，院长签字后生效。2、课题性质：A工程设计；工程技术研究；C软件工程（如 CAI 课题） ；D文献型综述；E其它。3、课题来源：A自然科学基金与部、省、市级以上科研课题；B企、事业单位委托课题；C院级基金课题；D自拟课题。 4、上机时数可填：xx 时数 /人或者该课题所需总时数。5、选题结束后，该表要求统一存放在学院 办公室备查。高小敏南京工程学院毕毕业业设设计计任任务务书书 材料工程 学院 模具设计与制造 专业设 计 题 目 固定架冲压工艺与模具设计 学 生 姓 名 冯诗琪 班 级 T 模具 071 起 止 日 期 2012/12/102013/4/30 指 导 教 师 柯旭贵 教研室主任 查光成 发任务书日期 2012 年 12 月 30 日1.毕业设计的原始数据：毕业设计的原始数据：(1)产品图及其技术要求； (2)生产批量：中批量。2.毕业设计毕业设计(论文论文)的内容和要求的内容和要求(包括技术要求、图表要求以及工包括技术要求、图表要求以及工作要求等作要求等)： (1)绘制产品零件图；(2)查阅资料并就自己承当的课题方向写出开题报告（严格按统一格式） ；(3)完成产品的工艺设计及模具设计并绘制模具及模具零件的工程图；(4)按规定格式和要求用 Word 打印设计说明书一份；(5)用 PowerPoint 或其它软件制作答辩提纲一份。3.毕业设计应完成的技术文件：毕业设计应完成的技术文件：(1)产品零件图；(2)开题报告（格式见校园网） ； (3)模具装配图及各零件图；(4)设计计算说明书；(5)上述所有文档的刻录光盘一张。4.主要参考文献：主要参考文献：(1)王孝培主编.冲压手册(第 2 版).北京：机械工业出版社，2004.4(2)贾俐俐主编. 冲压工艺与模具设计.北京：人民邮电出版社，2008.9(3) 中国模具设计大典编委会编.中国模具设计大典.南昌：江西科技出版社，2006.7(4) 杂志期刊：中国机械工程，塑性工程学报，锻压技术，模具工业等(5) 电子资料查询：Google，Baidu，CNKI 知网，校园网上的电子阅览室等。5.毕业设计毕业设计(论文论文)进度计划进度计划(以周为单位以周为单位)：起 止 日 期工 作 内 容备 注第一周1、熟悉课题，查阅并收集有关资料，为写开题报告做准备；2、绘制产品零件图；3完成工艺性分析，提出设计方案；检查零件图和方案第二周第三周1、写出开题报告初稿。2、完成工艺计算；3、完成模具零件结构形式确定及设计，选择设备。检查开题报告第四周第五周1、第 4 周完成开题报告的最后定稿；2、绘制模具草图检查开题报告与模具结构草图第六周第七周绘制模具装配图及各设计件零件图检查图（电子版）第八周编写设计说明书，打印并准备答辩教研室审查意见： 室主任 2012 年 12 月 30 日学院审查意见： 教学院长 2012 年 12 月 30 日 南 京 工 程 学 院毕业设计说明书(论文)作 者：（小三，宋体） 学 号： 学院（系、部）： （小三，宋体） 专 业： （小三，宋体） 题 目： （小三，宋体） 指导者： （手写签名，含职称） (姓 名) (专业技术职务)（本行成文后删除）评阅者： （手写签名，含职称） (姓 名) (专业技术职务) （本行成文后删除） 20XX 年 X 月 南 京毕业设计说毕业设计说明明书书(论论文文)打印格式打印格式(供材料工程学院相关供材料工程学院相关专业专业学生用学生用)（ （A4纸纸型）型）重要提示：文档中的标准格式说明（用蓝色或红色字体表示） ，参阅后请删除（包括本提示） ，黑色字体的内容全部保留！小三，小三，Time New Roman横线右侧注意对齐！横线右侧注意对齐！I毕毕业业设设计计说说明明书书（论论文文）中中文文摘摘要要（空 1 行）题目（四号宋体） （小四号宋体，1.5 倍行距）。 （要求 200300 字）（空 2 行）关键词：；（小四号宋体，35 个）（小四号黑体）（摘要的（摘要的主要为本文所做工作内容主要为本文所做工作内容，采用的方法和手段，以及所取得的研究结果，采用的方法和手段，以及所取得的研究结果或工作成果！）或工作成果！）II毕毕业业设设计计说说明明书书（论论文文）外外文文摘摘要要Title （四号，Time New Roman） 每个英文单词的首字母大写，其余小写 Abstract:（小四号（小四号 Times New Roman 字体，字体，1.5 倍行距，第一个倍行距，第一个字应空两格，段落保持两端对齐）字应空两格，段落保持两端对齐）.（注： 论文中出现的所有英文字母和数字统一采用 Times New Roman 字体； abstract 书写应注意时态，描述试验或工作方法及过程通常采用一般过去时态，描述试验结果和结论或工作成果则采用现在时态； abstract 中出现的标点符号都应在英文半角状态下，如 “,” “.” 。 ）（空 2 行）Keywords: ; ; ; （小四号 Times New Roman 字体，35 个，每个英文单词的首字母大写，其余的小写）（三号号 Times New Roman）南京工程学院毕业设计说明书（论文）III目 录前 言.1第一章 绪论.21.1 金属基复合材料 .21.2 金属基复合材料的性能与应用 .21.3 金属基复合材料的制备现状及进展 .21.4 本文研究目的与内容 .31.4.1 研究目的 .31.4.2 研究内容 .3第二章 试验材料和方法 .42.1 试验仪器与药品 .42.1.1 试验仪器 .42.1.2 试验药品 .42.2 表征与测试方法 .42.2.1 X-射线衍射分析 .42.2.2 扫描电镜分析 .4第三章 金属基复合材料的 XXX 制备 .53.1 制备工艺 .53.1.1 公式的表达方法 .53.1.2 计量单位和数字的表达方法 .63.2 制备工艺优化 .63.3 制备材料的结构、形貌表征及性能分析.73.3.1 材料的化学成分分析 .73.3.2 制备材料的微观形貌分析 .73.3.3 制备材料的相组成（ XRD）分析 .83.3.4 制备材料的 XX 性能分析 .8第四章 结论.9参考文献 .10致 谢 .11附 录 .12（目录最多出现（目录最多出现 3 级，在正文中把级，在正文中把标题修改好以后，直接右键点击此标题修改好以后，直接右键点击此处的目录选择更新域处的目录选择更新域更新整个目更新整个目录，成文后删去此文本框！）录，成文后删去此文本框！）南京工程学院毕业设计说明书（论文）1前 言随着科学和商业的飞速发展，人们对纳米半导体材料有了更加深入的认识，对其在光学器件和电学器件方面的应用产生了浓厚的兴趣。近年来，由于市场上对短波长半导体激光二极管的大量需求，宽带隙半导体材料越来越受到人们的重视，目的是寻找能产生短波长的发光材料用以制造蓝光甚至紫外光的发光二极管和激光器。最初人们在研究 ZnSe 和GaN 等短波长纳米半导体材料方面取得了一定的进展，GaN 制备蓝绿光 LED 的技术已经相当成熟。但是，由于 ZnSe 稳定性较差，一直使之无法商品化生产。在长期的对宽带半导体材料的科学研究中，人们发现 ZnO 半导体纳米材料具有更多的优点。ZnO 是一种新型的宽禁带半导体氧化物材料，室温下能带宽度为 3.37 ev，略低于 GaN 的 3.39 eV，其激子束缚能（60 meV）远大于 GaN（25 meV）的激子束缚能。由于纳米 ZnO 在紫外波段有较强的激子跃迁发光特性，所以在短波长光子学器件领域有较广的应用前景。此外，ZnO 纳米半导体材料还可沉积在除 Si 以外的多种衬底上，如玻璃、Al20 、GaAs 等，并在 0.42 nm 的波长范围内透明，对器件相关电路的单片集成有很大帮助，在光电集成器件中具有很大的潜力。前言应根据课题调研和查阅的文献资料，提出选题的依据，简要概述国内外的研究现状，以及本文的研究背景及意义，并对所做工作进行简要说明。最后，对论文的结构进行介绍，如章节数目，每章的主要内容等的描述。注意语言尽量不要与摘要、第一章绪论部分的重复！南京工程学院毕业设计说明书（论文）2第一章 绪论1.1 金金属属基基复复合合 材材料料正文是毕业设计说明书的核心 部分，包括所选题目的研究意义、现状和选题背景，试验原理， 原材料和试验方法，试验过程及结果分析讨论，以及结论、参考文献 等。说明书字数要求工程类本科在1.5 万字以上1。 （引引用用参参考考文文献献序序号号字字体体格格式式与与正正文文相相同同，并并采采用用上上标标形形式式！ ） 页面设置：纸型 A4 标准纸，方向：纵向 ；页边距：上 3.5cm；下2.6cm；左 3cm；右 2.6cm；页眉： 2.4 cm； 页脚：2cm。 （页面已经设定好！） 格式：正文行间距： 22 磅，操作：格式 段落行距固定值设置值 22 磅。标题行间距： 32 磅字间距： 正常。 字体、字号：（操作方法：格式（菜单上）字体）一级标题：黑体、三号； 二级标题：宋体、四号； 三级标题：宋体、小四号。正文部分：宋体、小四 ，如出现数字和英文字母则采用Timese New Roman 字体。页眉：隶书、四号，居中排列；页眉内容为： “南京工程学院毕业设计说明书（论文） ” ，页脚：Timese New Roman、小四号，居中排列，页脚内容为页码。 （页页面面已已经经设设定定好好 ，切切勿勿随随意意改改动动！）1.2 金金属属基基复复合合材材料料的的 性性能能与与应应用用一维 ZnO 为六方纤锌矿结构，其空间结构为氧 离子按六方紧密堆积排列， 每个Zn 原子周围有 4 个氧原子，构成 ZnO 四面体结构，每个四面体均有一个顶角指向c 轴，锌离子占有半数的四面体空隙。室温下晶格常数为a=0.32496 nm，c=0.52065 nm。1.3 金金属属基基复复合合材材料料的的制制备备 现现状状及及进进展展光致发光是指用紫外光、可见光或红外光激发发光材料而产生的发光现象。ZnO 的发光主要包括紫外发光和可见光区的蓝光和绿光发光方面的研究。南京工程学院毕业设计说明书（论文）31.4 本本文文研研究究目目的的与与 内内容容1.4.1 研研究究目目的的虽然一维 ZnO 纳米材料的研究已取得了很多非常有意义的研究成果，但是仍存在以下问题： (1)实现一维 ZnO 纳米材料的结构与组成、形貌与尺寸的有效控制。(2)发展新的控制合成方法，选择性地制备具有特定性能的一维纳米材料，研究其组成结构与物性的关系。 (3)有关 ZnO 纳米材料性能与应用方面的研究还不是很深入16。1.4.2 研研究究内内容容1） 采用高温熔盐法合成氧化锌，控制反应条件，主要控制参数有： 反应物类型 ； 熔盐类型 NaCl，KCl，LiClH2O)；2） 利用 XRD，SEM，TEM 对产物结构、形貌进行表征。3） 利用光致发光谱（ PL）对产物光学性能进行表征测试。4） 对实验数据进行分析、总结。南京工程学院毕业设计说明书（论文）4第二章 试验材料和方法2.1 试试验验仪仪器器与与药药品品2.1.1 试试验验仪仪器器1） FA2004 型电子分析天平、药匙、称量纸，量筒 ；2） 玛瑙研钵；3） SX2-2.5-12 型箱式电阻炉、坩埚、坩埚钳；4） UNIQUE-R10 型多功能超纯水系统；5） DHG-9246A 型热恒温鼓风干燥箱；6） 烧杯、滤膜、漏斗、锥形瓶。2.1.2 试试验验药药品品1） Zn 粉，分析纯，国药集团化学试剂有限公司；2） 乙酸锌， Zn(CH3COO)22H2O，分析纯，国药集团化学试剂有限公司；3） 氢氧化钠， NaOH，化学纯，南京化学试剂有限公司； 2.2 表表征征与与测测试试 方方法法2.2.1 X-射射线线衍衍射射分分析析将样品表面压平，用 Bruker AXS D8-Advance X 射线衍射仪 （Cu 靶，K =0.154 nm。德国布鲁克公司）进行测定，加速电压 30 kV，测量角度 (2)的范围 0100，步长为 0.02o，扫描速度为 1o/min。2.2.2 扫扫描描电电镜镜分分析析产物的扫描电子显微镜照片 (SEM)在 LEO1530VP 场发射电 子显微镜上摄取。南京工程学院毕业设计说明书（论文）5第三章 金属基复合材料的 XXX 制备3.1 制制备备工工艺艺3.1.1 公公式式的的表表达达方方法法正文中的公式、算式或方程式等应用公式编辑器进行编辑、编排序号，序号标注于该式所在行的最右边；当有续行时，应标注于最后一行的最右边。公式首行的起始位置位于行首算起第 6 个中文字符之处，不要用居中、居左或居行首排列。公式编号按章顺序编号，如（1.1） （1.2），公式引用使用式（1.1） 。较短的公式一般一式一行并按顺序编号，后面一式若为前面一式的注解（如下标范围i=1,3,5,）可用括号括起来与前面一式并排一行。较长的公式必须转行时，只能在=、，+，-，, 处转行。上下式尽可能在等号“=”处对齐。公式中符号尚未说明者应有说明，符号说明之间用分号隔开，一般一个符号占一行，如： （单倍行距） VIR（1.1）式中I电流（A） ；V电压（V） ；R电阻（） 。不需编号的公式也可以不用另起行。如：I=V/，式中 I 为电流（A） ，V 为电压（V） ，R 为电阻（） 。对不需要公式编号的短公式，或者夹杂在文字内的公式及符号，一般不用公式编辑器，可用上标（x） 、下标（x2）和 字符库中的字符来表达，并把除式写成横式，不宜采用竖式，以便使行距均匀，编排整齐。如可写成；可写成2121)(5cbyxa或，而不能写成或。)5/()(ycbxa)(5/(cbyxa)(5/(cbyxa)(5/cbyxa可写成。yxxa)2(3)2/()3(yxxa公式及文字中的一般变量（或一般函数） （如坐标 X，Y、电压 V、频率 f）宜用斜体，矢量用粗斜体如 S（或白斜体上加单箭头如） 。常用函数（如三角函数 cos、对数函数 lnS等） 、数字运算符、化学元素符号及分子式、单位符号、产品代号、人名地名的外文字母公式中的字母均采用小四，公式中的字母均采用小四，Time New Roman，斜体！，斜体！南京工程学院毕业设计说明书（论文）6等用正体。非公知公用的符号、缩略词均应该在第一次出现时加以说明，并给以明确定义。必要时缩略词后面在括号内标明外文原文。3.1.2 计计量量单单位位和和数数字字 的的表表达达方方法法论文必须采用 1984 年 2 月 27 日国务院发布的中华人民共和国法定计量单位 ，并遵照中华人民共和国法定计量单位使用方法执行。各种量、单位和符号，必须遵循国家标准的规定执行。数字和单位用法应遵照 GB/T 15835，例如：不宜在文字中间夹杂使用数学（物理）符号、计量单位符号，例如“钢轨每 m 重量I（LiClH2O）I（KCl） ；熔盐用量大，荧光强度反而弱；保温时间越长，发光峰值越高；缓慢升温较到温入炉，峰值高。4. 比起直接熔盐法，两步熔盐法合成的产物，不仅得不到形貌良好的一维产物；而且荧光强度小 12 个数量级，发射峰的位置向长波方向移动。（ 结论一般包括研究结果或工作成果、建议和建议被采纳的可能性。结论是全文的思结论一般包括研究结果或工作成果、建议和建议被采纳的可能性。结论是全文的思想精髓和文章价值的体现，要简单，明确，篇幅不宜过长，是对所进行工作的情况和研究想精髓和文章价值的体现，要简单，明确，篇幅不宜过长，是对所进行工作的情况和研究结果或工作成果的概括总结，在措词上应严密，准确。结果或工作成果的概括总结，在措词上应严密，准确。 ）南京工程学院毕业设计说明书（论文）10参考文献1（著作）（著作）陈振华, 严红革, 陈吉华, 等. 镁合金M. 北京