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冲压 模具设计 变压器 油枕前盖 成形 级进模 设计 图纸

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内容简介：

变压器油枕前盖冲压成形级进模设计 1 目录 前言 . 1 1 设计初始资料 . 3 2 分析冲压工件的工艺性 . 4 压件的工艺性分析 . 4 压件的尺寸精度及标注 . 4 艺方案的确定及模具形式 . 4 3 拟定冲压件工艺方案 . 5 样 . 5 序的确定 . 5 边类 型的确定 . 5 料板的选择 . 6 4 工艺计算 . 7 坯料尺寸计算 . 7 定是否加修边余量 . 7 坯直径 . 7 定是否需要压边圈 . 8 定拉伸次数 . 8 边 . 8 边的作用 . 8 边的数值 . 9 辽宁工程技术大学毕业设计（论文） 2 料步距 . 10 料宽度 . 10 料利用率 . 11 算冲压力 . 12 毛坯冲孔、落料的冲裁力计算 . 12 于毛坯用压边圈拉深的计算 . 13 助工艺力计算 . 14 力中心的确定 . 16 力中心 . 16 力中心的计算 . 16 5 凸、凹模刃口尺寸计算 . 18 口尺寸确定的原则 . 18 裁间隙的选择 . 18 寸计算 . 19 于 286毛坯进行落料时的刃口尺寸计算 . 19 于 11 和 4 孔冲裁时的尺寸计算 . 20 拉深模的尺寸计算 . 20 6 模具强度的校核 . 22 具失效形式 . 22 冲裁部分的模具零件进行校核计算 . 22 应力校核 . 22 曲应力的校核 . 23 变压器油枕前盖冲压成形级进模设计 3 7 模具主要零部件设计 . 24 架的选用 . 24 向装置的确定 . 24 柄的选择 . 24 位装置的设计 . 24 料形式的确定 . 25 料装置的确定 . 25 8 模具材料的选用 . 26 择材料的原则 . 26 作零 件材料的选择方法及步骤 . 26 9 压力机的选用 . 28 10 模具工作过程 . 29 11 经济性分析 . 30 12 总结 . 32 致谢 . 33 参考文献 . 34 附录 A . 35 附录 B . 39 摘要 辽宁工程技术大学毕业设计（论文） 4 一副级进模内可以包含 冲裁，弯曲，成型，拉深等多道工序，一台冲床可完成从板料到成品的各种冲压过程。它免去了用单工序模的周转和每次冲压的定位过程，提高了劳动生产率和设备利用率。 本文进行了变压器油枕前盖冲压成形级进模的设计，通过对待冲压成形的工件 变压器油枕前盖的分析，确立了冲压的工艺过程以及冲压 级进模的结构。而后对级进模的各个主要零部件进行了尺寸的计算和强度校核，通过压力机的确定，设计出了整个冲压级进模。所设计的级进模，使目前生产变压器油枕前盖的效率大大提高，并且有效降低了生产成本，获得收益的增加。 关键词：级进模；变压器油枕前盖；模具设计 变压器油枕前盖冲压成形级进模设计 5 in a to It in of is in of of By of it of it of by of of of of of 宁工程技术大学毕业设计（论文） 6 前言 变压器是一种把电压和电流转变成另一种（或几种）同频率的不同电压电流的电气设备。发电机发出的电功率，需要升高电压才能送至远方用户，而用户则需把电压再降成低压才能使用，这个任务是变压器才能完成的。因此变压器是电力工业中非常重要的组成部分，在发电、输电、配电、电能转换和电能消耗等各个环节都起着至关重要的作用，也是电工行业的主要组成部分之一，在国民经济中占有非常重要的地位 1。 作为电力工业的重要的装备行业之一，变压器制造业其发展受 电力工业的影响非常大，其中电网基础建设的投资和发展对变压器产品需求的影响更为直接。油枕作为变压器油箱的主要附件需求量也在增大。 油枕也称储油柜，油枕装在油箱的顶盖上。油枕的体积是油箱提及的 10%左右。在油枕和油箱之间有管子连通。当变压器的体积随着油的温度变化而膨胀或缩小时，油枕起着储油和补油的作用，保证铁芯和绕组浸在油内；同时由于装了油枕，缩小了油和空气的接触面，减少了油的劣化速度。油枕侧面有油标，在玻璃管的旁边有油温在 、 +20 和+40 时的油面高度标准线，表示未投入运行的变压器应该达到的油面； 标准线主要可以反映变压器在不同温度下运行时，油量是否充足。油枕上装着呼吸孔，使油枕上部空间和大气相通。变压器油热胀冷缩时，油枕上部的空气可以通过呼吸孔出入，油面可以上升或下降，防止油箱变形甚至损坏。 油枕的作用是：调节油量，保证变压器油箱内经常充满油；减小油和空气的接触面，防止油受潮或氧化速度过快 2。 油枕前盖是油枕的主要部分，前盖上面留有油标安装位置。而现在的油枕前盖制作仍处在小批量生产，生产率低。为适应现在市场上的需求量，应采用生产率高的能实现大批量生产的级进模加工。 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。 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，主要体现在： 产需矛盾：随着工业发展水平的不断提高，工业产品更新速度的 加快，对模具的需求变压器油枕前盖冲压成形级进模设计 7 越来越大。无论是数量还是质量都无法满足国内市场的需要，只达到 70左右。造成矛盾突出的原因是模具企业的专业化、标准化程度低，生产周期长。另外，设计和制造工艺水平还不能完全适应发展的需要 。 企业结构不合理：我国很多模具生产能力集中在各主机厂的模具分厂或车间内，模具的商品化程度低，而国外 70以上都是专业模具厂，且走的是 “ 小而精 ” 的道路，因此生产效率和经济效益俱佳。 产品水平：衡量模具的产品水平，主要有模具加工的制造精度和表面粗糙度，加工模具的复杂程度，以及模具的制造周期和使用寿命。而 这几项指标与国外相比的差距都十分明显。 此外，模具工业的整体装备水平也存在相对落后，利用率低的现象。高素质的模具技术人才缺乏，产品的综合开发能力还急需加强 。 经过了几年的大学学习之后，在此毕业设计中，我选择了模具设计的这个题目，在各位老师的指导及帮助下完成了本次设计。因本人无任何实际生产经验及设计经验，仅从理论和书本上出发，进行了本次设计，难免有不少疏漏和错误之处，恳请各位指导老师予以指正，提出批评。另外，对设计中对我进行指导的所有老师表示感谢！ 辽宁工程技术大学毕业设计（论文） 8 1 设计初始资料 注有技术要求的产品零件图，如下： 图 1加工工件 -1 to ) 工件生产批量 此零件的生产批量为大批量生产。 2) 原材料规格 冲压零件使用材料为 3) 未注公差 这次所设计工件，未注尺寸公差取自由精度 4) 模具制造技术能力和设备条件及可采用模具标准状况 因为本设计是在理论基础上进行设计，故模具制造技术能力及设备条件从理论上满足即可。 在设计中，尽可能地利用模具标准件。我国的模具零部件有不少已经形成国家标准，且有系列化标 准。比如：凸模、凹模、挡料销、定位销、上下模板、模柄、凸凹模固定板等。 设计中，对于模架及连接、定位件，都采用了国家标准。对于凸模、凹模等不易采用国家标准的零件，进行了单独设计，以满足加工产品零件的加工要求以及使用要求。 变压器油枕前盖冲压成形级进模设计 9 2 分析冲压工件的工艺性 分析冲压零件的工艺性主要包括以下两个方面：即经济和技术两方面。由于该工件为大批量生产，故可采用冲模冲压加工生产，采用普通的冲压的模具生产较率低，且费用较高，经估算占冲压件总成本的 30% 40%，甚至更高一些。因此，在选择生产方法时，根据工件特点选择采用级进模冲压 生产以提高生产效率、降低生产成本。另外，在设计时尽量简化加工工序、采用简单的冲模结构也可降低模具的生产成本，以取得更大的经济效益。 压件的工艺性分析 由产品零件简图中可以得到以下信息：在前盖这个零件中，没有不规则的曲线及棱角，且在各曲线相接之处均有圆角过渡，没有一处为尖角，所以从这一点来看，前盖这个零件可以用冲压工艺生产。而且，这些圆滑过渡还有利于模具制造及提高模具的使用寿命。 压件的尺寸精度及标注 表 2模制造精度与冲裁件精度之间的关系 of s 冲模制造精度 板料厚度（） 艺方案的 确定及模具形式 1) 根据以上对该工件的分析，该工件尺寸精度要求不高，形状简单，无尖锐清角等问题存在，但产量较大，根据尺寸较大，材料较厚的特点，同时为保证孔位精度，冲模有较高的生产率，采用工序集中的方案。 2) 同时根据工件特点，采用导正销进行定位、刚性卸料装置、自然漏料方式的级进模冲压模结构形式。 辽宁工程技术大学毕业设计（论文） 10 3 拟定冲压件工艺方案 样 排样是冲裁件在条料上的布置方法。合理的排样可以提高材料的利用率，从而降低生产成本。因此，合理的排样是冲裁模设计的重要内容。 排样主要依据工件的外形特征，主要分为直排、斜排 、直对排、混合排、多行排等形式。考虑到压力机的使用以及模具的设计成本，本次设计的工件采用直排可使生产成本最少 3。 根据该冲压件的形状特征，采用单排排样。 序的确定 在级进模设计中，应根据产品零件的技术要求和形状特点选择合适的冲压工序，确定各工位所完成的工序，这一工作成为工序排样。 根据零件图的特点初步确定工序性质、工序数目、工序顺序。 由于此工件采用级进模具加工，考虑到模具的制造难易成度以及材料的利用率，加工步骤确定如下： 1) 冲工艺孔 2) 落料、拉深、冲工件孔 边类型的确定 在 条料上冲裁时，工件之间以及工件和条料侧边之间的余料称为搭边。搭边分为三种：有搭边、少搭边和无搭边。搭边的作用是补偿送料误差，以保证冲出合格工件；保持条料刚度利利于送料避免废料丝进入模具间隙导致模具损坏。搭边值要合理确定，从节省材料出发搭边值越小越好，但搭边值小于一定数值后，对模具寿命和剪切表面质量不利。 搭边值的大小与下列因素有关： 1) 材料的力学性能 硬材料的搭边值可小一些，软材料、脆材料的搭边值要大一些。 2) 零件的形状与尺寸 零件尺寸大或有尖角和突出等复杂开头时，搭边值应大一些。 3) 材料厚度 厚度大的材料搭边值取大一些。 4) 送料及挡料方式 手工送料时，有侧压板导向的搭边值可以小些。 变压器油枕前盖冲压成形级进模设计 11 料板的选择 卸料板的主要作用是把材料从凸模上卸下，有时也可作压料板用以防止材料变形，并能帮助送料导向和保护凸模等。卸料板有固定卸料板（又称钢性卸料板）和弹性卸料板两种。固定卸料板用于厚料或硬材，特点是卸料力大，使用安全，但送料操作受约束；弹性卸料板具有卸料和压料的双重作用，多用于冲制薄料，使工件的平面主提高，借助弹簧、橡胶或气垫等弹性装置卸料，常兼作压边、压料装置或凸模导向。本次设计选择使用刚性卸料装 置。 辽宁工程技术大学毕业设计（论文） 12 4 工艺计算 坯料尺寸计算 定是否加修边余量 根据冲压件相对高度： 219 可不考虑加修边余量。 坯直径 根据下图和下公式，可计算毛坯直径 (4式中 D 毛坯直径 ( )； d 中径 ( )； h 中径高 ( )； r 圆角半径 ( ) 图 4坯料展开尺寸计算 5 on 压器油枕前盖冲压成形级进模设计 13 定是否需要压边圈 根据坯料相对厚度 4 式中 t 坯料厚度 ( ) 所以需要压边圈。 表 4用或不采用压边圈的条件 on or 深方法 第一次拉深 以后各次拉深 (%) 1m 1) 1 用不可用 用压边圈 确定拉伸次数 根据相对厚度查设计资料确定出圆筒形件（带压边圈）极限拉深系数 工件的拉深系数为 于 可一次拉成。 边 排样时冲裁件与冲裁件之间（ a）以及冲裁件与条料侧边之 间（ 下的工艺余料称为搭边。 边的作用 起补偿条料的剪裁误差、送料步距误差以及补偿由于条料与导料板之间有间隙所造成的送料歪斜误差的作用。若没有搭边则可能发生工件缺角、缺边或尺寸超差等废品。使凸、凹模刃口双边受力。由于搭边的存在，使凸、凹模刃口沿整个封闭轮廓线冲裁，受力平衡，合理间隙不易破坏，模具寿命与工作断面质量都能提高。对于利用搭边拉条料的自动送料模具，搭边使条料有一定的刚度，以保证条料的连续送进。 辽宁工程技术大学毕业设计（论文） 14 边的数值 搭边过大，浪费材料。搭边太小，起不到上述应有的作用。过小的搭边 还可能被拉入凸模和凹模的间隙，使模具容易磨损，甚至损坏模具刃口。 搭边的合理数值就是保证冲裁件质量、保证模具较长寿命、保证自动送料时不被拉弯拉断条件下允许的最小值。 搭边的合理数值主要决定于材料厚度、材料种类、冲裁件的大小以及冲裁件的轮廓形状等。一般来说，板料愈厚，材料愈软以及冲裁件尺寸愈大，形状愈复杂，则搭边值 a 与应愈大。下表是对应图的搭边宽度的经验值。 表 4边尺寸 of 宽 搭边 a 和 a1 a 和 25 25 75 75 150 150 300 2t 4边尺寸 3 of 在本设计中， 根据上表中 ，由实际情况决定取 a=34。 变压器油枕前盖冲压成形级进模设计 15 料步距 条料在模具上每次送进的距离称为送料步距（简称步距或进距）。每个步距可以冲出一个零件，也可以冲出几个零件。送料步距的大小应为条料上两个对应冲裁件的对应点之间的距离。本次设计为每次只冲一个零件，步距 A 计算公式为： (4式中 A 冲裁步距 ( )； L 沿条料送进方向，毛坯外形轮廓的最大宽度值 ( )； a 沿送进方向的搭边值 ( ) 在本次设计中，工件沿条料送进方向上最大宽度为 286，工艺孔沿条料送进方向上最大宽度为 4，所以冲裁步距 A=L+a=286+34=320 料宽度 条料是由板料剪裁下料而得，为保证送料顺利，剪裁时的公差带分布规定上偏差为零，下偏差为负值（ - ）。条料在模具上送进时一般都有导向，当使用导料板导向而又无侧压装置时，在宽度方向也会产生送料误差。条料宽度 B 的计算应保证在这二种误差的影响下，仍能保证在冲裁件与条料侧边之间有一定的搭边值 本设计采用无侧压装置，条料宽度按下式计算 4： 001 22 (4式中 0b 条料与导料板之间的间隙（表 4( ) 剪板机剪料的下偏差 （表 4( ) 表 4料与导料板之间的间隙0b( ) 料厚度 无侧压装置 有侧压装置 条料宽度 100 100 200 200 300 100 100 1 5 8 1 5 1 5 8 辽宁工程技术大学毕业设计（论文） 16 表 4板机剪料的下偏差 ( ) of by 料厚度 条料宽度 50 50 100 100 200 200 400 1 1 3 3 4 4 6 料利用率 图 3样图 5 -1 选用 900 2000 的钢板根据条料宽度裁成 3 条。 1n =900/300=3 条 每条裁板上的冲压件数 632020002 个） 每张钢板的冲压件总数 186321 （个） 板料的利用率： 变压器油枕前盖冲压成形级进模设计 17 %00422 总(4式中 板料利用率； 总n 每张板料的冲压件总数 (个 ) L 整个板料长度 ( )； B 整个板料宽度 ( ) 算冲压力 毛坯冲孔、落料的冲裁力计算 冲裁力是 指冲裁时，材料对凸模的最大抵抗力，它是选择冲压设备和校核模具强度的重要依据 6。 其冲裁力按以下公式计算 : (4式中 F 冲裁力 (N)； L 冲裁件周长 ( )； t 板料厚度 ( )； 料抗剪强度 (N/ 2)； K 系数 公式是对冲裁区的变形进行简化，认为是纯剪变形区得到的，而变形区的实际情况比较复杂，因此采用系数 K 加以修正，一般取 K = 在本设计中冲裁部分均为圆形，所以冲裁件周长为圆周长 在进行毛坯落料时，冲裁力为落 0 5 1 落 式中 D 毛坯直径， 286 材料抗剪强度， =310 380 330进行毛坯冲孔时，冲裁力为 F 冲 ，同时冲 2 个 11 的孔和 4 的孔，则 辽宁工程技术大学毕业设计（论文） 18 21 22 孔孔冲 21 孔 7 7 2 7 0 式中 1孔D 工件孔直径， 11 2孔D 工艺孔直径， 4 于毛坯用压边圈拉深的计算 在实用上，拉深力 F(N)可按下式计算： (4式中 d 拉深件直径 ( )； t 料厚 ( )； b 材料抗拉极限 ( K 修正系数，与拉深系数有关。 m 愈小， K 愈大。 b 拉 式中 K 修正系数， K =表 4得； b 材料抗拉强度， b=380 470 440 4正系数 K 的数值 of 1 变压器油枕前盖冲压成形级进模设计 19 助工艺力计算 1) 压边力 在拉深过程中，为防止凸缘部分材料起皱，可以采用压边圈的方法。此时，压边力应适当。当压边力不足时，材料会起皱；压边力过大时，拉深件壁部易拉裂破坏。压边力通常可以调节。 本设计中采用了压边圈，另外由于加工需要，压力圈还兼起顶出工件的作用。 压边力计算公 式： (4式中 A 压边面积 ( 2)； p 单位面积上的压边力 (， 其值可有表 4取。 表 4位压边力 p 值 of on 料 单位压边力 p/ 铜、杜拉铝（退火的或淬好火的） 铜 钢 t 钢 t 0 钢、 08 钢、镀锡钢板 化状态的耐热钢 合金钢、高锰钢、不锈钢 于筒形件，则第一次拉深时的压边力： d 7 5 222 压 式中 凹模圆角半径，取 ； p 单位压边力， p =表可知。 2) 卸料力 在冲裁后，多余的材料会由于弹性变形而卡在凸模上，这时就需要把废料卸下来，卸料的作用力就是卸料力。 辽宁工程技术大学毕业设计（论文） 20 落卸 (4式中 1K 系数，由表 4得 NF . 卸 3) 顶料力 在拉深之后，工件会有一定的弹性形变，所以要将其顶出来。 计算公式： 拉顶 (4式中 2K 系数，由表 4得，取 n 拉深件个数 8 5 3 顶 表 4料力，推件力和顶件力系数 of 厚 /K 2K 3 ，铝合金 铜，黄铜 ) 推料力 在冲压加工完成后，由工件变形和模具结构上来看，工件可能卡在上模中，此时由推料机构将其从上模中推出，其推料力计算公式为： 拉冲推 3 (4式中 3K 系数，由表 4得，取 3 1 0 4 推 变压器油枕前盖冲压成形级进模设计 21 推顶卸压拉落冲总 5 . 1 2+1 5 . 3 2+3 8 . 5 3+2 3 . 7 6+2 7 8 . 5 3+7 0 . 0 5+7 7 0 . 5 2 为使压力机能安全工作，压力机标称压力应大于所需总压力 201总 所以选取 600机压。初选压力机为 。 其主要参数如下： 标称压力： 1600块行程： 20 160 工作台尺寸： 1000 710 最大装模高度： 350 最小装模高度： 230 工作台孔直径： 425 力中心的确定 力中心 冲压力合力的作用点称为冲模压力中心。为保证冲模能够正确和平衡地工作，冲模压力中心必须与通过模柄轴线和压力机滑块的中心线相重合。以免滑块受偏心载荷，从而减少冲模及压力机导轨的非正常磨损，提高模具寿命，避免冲压事故 9。 模具压力中心可按静力平衡原理计算，即压力中心等于各冲压力构成的平行力系构成的合力作用点 7。 力中心的计算 根据下图计算 辽宁工程技术大学毕业设计（论文） 22 图 4力中心计算 on 于所冲两个孔关于中心线对称的，所以冲孔力的作用点就在中心线上。 在（ 0）处的作用力为 （ 0）处作用力为 2155 ，令 00，则 55 公式： n 2122110 (4 及 00， 55 代入式中 得 0 8 2 5 0 80 x 从上式结果中可以看出，压力中心几乎与工件几何中心重合，而且二者相差极小。加上在实际生产中难免存在的加工误差影响，所以可将工艺冲压力忽略，即取工件的几何中心为压力中心。 变压器油枕前盖冲压成形级进模设计 23 5 凸、凹模刃口尺寸计算 口尺寸确定的原则 凸、凹模刃口尺寸和公差的确定，直接影响冲裁生产 的技术经济效果，是冲裁模设计的重要环节，必须根据冲裁的变形规律、冲模的磨损规律和经济的合理性综合考虑，遵循以下原则 8： 1) 设计落料模时，应以凹模尺寸为基准，间隙取在凸模上，靠减小其尺寸获得；设计冲孔模时，应以凸模尺寸为基准，间隙取在凹模上，靠增大其尺寸获得。 2) 根据冲模的磨损规律，凹模的磨损使落料件轮廓尺寸增大，因此设计落料模时，凹模的刃口尺寸应等于或接近工件的下极限尺寸；凸模的磨损使冲孔件的孔径尺寸减小，因此设计冲孔模时，凸模的刃口尺寸应等于或接近工件的上极限尺寸。 3) 冲裁模在使用中，由于 磨损间隙值将不断增大，因此设计时无论是落料模还是冲孔模，新模具都必须选取最小合理间隙 模具具有较长的寿命。 4) 根据工件尺寸公差的要求，确定模具刃口尺寸的公差等级，如表所示。 表 5具公差和工件公差的关系 8 of 模具公差 板料厚度（） 件公差 .2 中文题目： 变压器油枕前盖冲压成形级进模设计 外文题目： F F F 业设计（论文）共 43 页 （其中外文 文献及译文 9 页） 图纸共 5 页 完成日期 2006 年 6 月 答辩日期 2006 年 6 月 辽宁工程技术大学 本科毕业设计（论文）开 题 报 告 题 目 变压器油枕前盖冲压成形 级进模设计 指 导 教 师 于英华 院（系、部） 机械工程学院 专 业 班 级 涉外机械 02 学 号 0207110221 姓 名 周玮 日 期 2006 年 3 月 29 日 教务处印制 一、选题的目的、意义和研究现状 目的 ： 变压器是一种把电压和电流转变成另一种（或几种）同频率的不同电压电流的电气设备。发电机发出的电功率，需要升高电压才能送至远方用户，而用户则需把电压再降成低压才能使用，这个任务是变压器才能完成的。因此变压器是电力工业中非常重要的组成部分，在发电、输电、配电、电能转换和电能消耗等各个环节都起着至关重要的作用，也是电工行业的主要组成部分之一，在国民经济中占有非常重要的地位。 作为电力工业的重要的装备行业之一，变压器制造业其发展受电力工业的影响非常大，其中电网基础建设的投资和发展对变压器产品需求的影响更 为直接。油枕作为变压器油箱的主要附件需求量也在增大。 油枕也称储油柜，油枕装在油箱的顶盖上。油枕的体积是油箱提及的 10%左右。在油枕和油箱之间有管子连通。当变压器的体积随着油的温度变化而膨胀或缩小时，油枕起着储油和补油的作用，保证铁芯和绕组浸在油内；同时由于装了油枕，缩小了油和空气的接触面，减少了油的劣化速度。油枕侧面有油标，在玻璃管的旁边有油温在 、 +20 和+40 时的油面高度标准线，表示未投入运行的变压器应该达到的油面；标准线主要可以反映变压器在不同温度下运行时，油量是否充足。油枕上装着呼吸孔 ，使油枕上部空间和大气相通。变压器油热胀冷缩时，油枕上部的空气可以通过呼吸孔出入，油面可以上升或下降，防止油箱变形甚至损坏。 油枕的作用是：调节油量，保证变压器油箱内经常充满油；减小油和空气的接触面，防止油受潮或氧化速度过快 。 意义 ： 油枕前盖是油枕的主要部分，前盖上面留有油标安装位置。而现在的油枕前盖制作仍处在小批量生产，生产率低。为适应现在市场上的需求量，应采用生产率高的能实现大批量生产的级进模加工 。 研究现状 ： 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。 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，主要体现在： 产需矛盾：随着工业发展水平的不断提高，工业产品更新速度的加快，对模具的需求越来越大。无论是数量还是质量都无法满足国内市场 的需要，只达到 70左右。造成矛盾突出的原因是模具企业的专业化、标准化程度低 ，生产周期长。另外，设计和制造工艺水平还不能完全适应发展的需要 。 企业结构不合理：我国很多模具生产能力集中在各主机厂的模具分厂或车间内，模具的商品化程度低，而国外 70以上都是专业模具厂，且走的是 “ 小而精 ” 的道路，因此生产效率和经济效益俱佳。 产品水平：衡量模具的产品水平，主要有模具加工的制造精度和表面粗糙度，加工模具的复杂程度，以及模具的制造周期和使用寿命。而这几项指标与国外相比的差距都十分明显。 此外，模具工业的整体 装备水平也存在相对落后，利用率低的现象。高素质的模具技术人才缺乏，产品的综合开发能力还急需加强。 二、研究方案及预期结果 模具设计的整体步骤： 一 取得必要资料，分析零件的冲压工艺性 1 零件尺寸，形状，精度均已要求，零件材料为 体请看零件图。 2 分析图纸，零件 各 方面均满足冲裁工艺性要求。 3 工件为大批量生产。 4 工件原料为 板 料。 5 考虑车间的设备资料和情况。 6 根据工具车间制造模具的技术能力和设备条件，以及可采用的模具标准情况来设计模具。 7研究上述材料，必要时提出修改意见，使产品设计，工艺工程和工装设计与制造之间有很好的结合，取得完善的效果。 二 确定工艺方案 经过零件图的分析。初步冲压工序的方案 ： 冲 工艺 孔 ；落料、拉深、冲工件孔 。 三 进行工艺计算 1 毛坯排样 。 毛坯排样为单排。 计算毛坯尺寸、搭边、步距、条料宽度、材料利用率。 2 计算冲压力 。 3 计算模具压力中心 。 4 决定凸、凹模间隙，计算凸、 凹模工作部分尺寸。 四 模具总体设计 在上述分析计算的 基础上，进行模具结构的总体设计，勾画草图即可，并初步算出模具的闭合高度，概略的定出模具的外形尺寸。 五 模具主要零部件的设计 1 工件部分零件，如凸模，凹模等的结构形式的设计和固定形式的选择。 2 定位零件，在模具中常用的定位装置有很多形式，要根据具体情况进行选用及设计。在级进模中还要考虑是否采用初始挡料销。 3 卸料和推件装置，这里我们选用刚性卸料，并进一步进行计算。 4 导向零件，这里我选用导料 板 。 5 安装，紧固零件，如模柄，上下模板的结构形式的选择等。 六 选定冲压设备 冲压设备的选择是工序 设计和模具设计的一项重要内容，根据具体情况。 1 压床的公称压力必须大于冲压的工艺力，即 P 2 压床的装模高度必须符合模具闭合高度的要求，其关系式为： 5毫米 =H 模 =10毫米 式中 压床的最到和最小装模高度， 模具的闭合高度。 3 压床的形成要满足工件成型的要求。 4 压床的台面尺寸必须大于模具下模板的外形尺寸，并要留有固定模具的位置，每边应大于 50床台面上的漏料孔尺寸必须大于工件尺寸。 七 用 包括主视图，俯视图， 侧视图，工件图，排样图等等，并列出零件明细，注明材质及数量，凡标准件都要选定规格。以及技术要求和说明。 八 绘制各非标准零件图 零件图上应注明全部尺寸，公差与配合，形位公差，表面光洁度，所用材料，热处理要求以及其他各项技术要求。 三、研究进度 预计用 16周完成毕业论文，具体时间安排如下 第 1业实习 第 5找资料 第 7周：确定整体方案及完成开题报告及论文大纲交老师批阅 第 8周：根据论文题目进一步查找资料 . 第 9周： 进行工艺计算 第 10周： 开始模具总装图设计，完成冲孔落料部分 。 第 11周：完成拉伸切边部分。 第 12周：完成拉伸整孔部分，完成整个总装图设计。交 给 老师审阅。 第 13周： 完成联系尺寸图。 第 14周： 模具零件尺寸图。 第 15周： 编写设计说明书。 第 16周： 完善图纸和设计说明书，然后交给老师。 四、主要参考文献 1 2004 2005年中国变压器产业研究报告 ,2005 2 尹克宁 M版 中国电力出版社 ,2004 3 许发樾 M版 机械工业出版社 ,2000 4 陈万林 ,姜彤 ,陈集 ,陈涛等 M版 机械工业出版社 ,2001 5 洪慎章 J2002,20(12):1 3 6 许