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1 目录 第一章 实习目的 .二章 工厂实习 .三章 心得体会 .2 第一章 实习目的 实习是大学学习的一个必不可少的环节。学生通过实习不仅可以把书本上的知识融会贯通，还可以学到许多书本上没有的但生产中常涉及到的知识。实习可以帮助学生更好的学习理论知识，让学生体会到所学知识是可以用到生产中的。这样可以增强学生的求知欲。由于书本上的知 识往往落后于现实生产，所以如果学生不进行实习，难免闭门造车。 大学以来，我们不止一次进行实习。学校为我们安排的实习时循序渐进的：大一，我们进行的认知实习 基本只是到工厂参观，让我们熟悉环境，对工业生产有个总体的认识；大二，我们进行了金工实习 这一次，我们实习的目的是锻炼自己的动手能力，掌握基本的生产工艺；大三，我们进行的是专业实习 通过之前的实习我们对工业生产已经有了一定得认识和理解，并能掌握一些基本的机械加工工艺。大三的实习主要是帮助我们深刻的理解我们的专业，通过所学专业知识，充分理解模具的使用和制 造。 大四的 毕业实习是理论与实践相结合的重要方式，是提高学生政治思想水平、业务素质和动手能力的重要环节，对培养坚持四项基本原则，有理想、有道德、有文化、有纪律的德才兼备的技能性、应用性人才有着十分重要的意义。 我们这次毕业实习一共到了三个厂，即昆明雄邦模具制造有限公司、昆明云内动力股份有限公司、昆明雷默动力系统有限公司 。 实习意义： 1通过本次实习使我能够从理论高度上升到实践高度，更好的实现理论和实践的结合，为我以后的工作和学习奠定初步的知识。 2通过本次实习使我能够亲身感受到由一个学生转变到一个职业人 的过程。 3实习对我完成毕业设计和实习报告起到很重要的作用 3 第二章 生产 实习 生产实习是本专业学生的一门主要实践性课程。是学生将理论知识同生产实践相结合的有效途径，是增强学生的群众性观点、劳动观点、工程观点和建设有中国特色社会主义事业的责任心和使命感的过程。 通过生产实习，使学生学习和了解电视机从原材料到成品批量生产的全过程以及生产组织管理等知识，培养学生树立理论联系实际的工作作风，以及生产现场中将科学的理论知识加以验证、深化、巩固和充实。并培养学生进行调查、研究、分析和解决工程实际问题的能力，为 后继专业课的学习、课程设计和毕业设计打下坚实的基础。通过生产实习，拓宽学生的知识面，增加感性认识，把所学知识条理化系统化，学到从书本学不到的专业知识，并获得本专业国内、外科技发展现状的最新信息，激发学生向实践学习和探索的积极性，为今后的学习和将从事的技术工作打下坚实的基础。 生产实习是与课堂教学完全不同的教学方法，在教学计划中，生产实习是课堂教学的补充，生产实习区别于课堂教学。课堂教学中，教师讲授，学生领会，而生产实习则是在教师指导下由学生自己向生产向实际学习。通过现场的讲授、参观、座谈、讨论、分析、作业、 考核等多种形式，一方面来巩固在书本上学到的理论知识，另一方面，可获得在书本上不易了解和不易学到的生产现场的实际知识，使学生在实践中得到提高和锻炼。 4 1、昆明雄邦模具制造有限公司 2011 年 3 月 3 日，在 老师 们 的带领下，我们参观了昆明雄邦模具制造有限公司。 首先，厂里的老师给我们介绍了该公司的主要产品，接着我们参观了生产车间。 公司介绍： 昆明雄邦模具制造有限公司是集模具加工、塑胶制品、冲压件为一体的综合性企业 。该 公司成立以来一直专注于新型产品的研发与制造、模具数控加工、冲压制品、塑胶制品、 铝合金制品的生产与销售，是集创新型、制造型和销售型为一体的综合性企业。 公司坚持以稳定中求发展、发展中求创新的开拓理念，形成了自己的鲜明特色： 1、在云南模具行业规模较大。 2、公司完全采用先进的 术进行模具设计和加工。 3、公司员工人心齐，专业技术水平高，制模能力强。 4、模具生产种类多。 5、加工设备配套好，工艺装备水平高，模具部件互换性强 。 6、模具制造速度快，周期短。 7、公司附属条件好，有注塑车间、冲压车间，压铸协作生产厂，为客户提供方便快捷的试模环境。 8、公司同时可为客 户从产品设计到模具制造再到成品生产提供一条龙服务。 公司常用设计软件 :决方案的基础是该公司独一无二的集成技术，产品思想为用户提供了可以一起紧密工作的、界面易学易用的一套综合产品。 模块化软件套件可以使生产每一个阶段实现自动化，提高了产品生产的效率。 不管您是为制造而设计，还是为 轴铣销加工生成安全、高效和高质量的 具轨迹。， 向制造的 决方案为客户提供了处理复 5 杂零件和复杂制造循环的能力。 证了每次制造出的产品即是您所设计的产品。 8 级进模设计适用于：冲裁模，冲压模，级进模等常见的三大类型五金模具设计。 8 通过对冲压产品钣金反求工艺，条料排样，模具设计三大步骤实现整个模具的设计。 公司设计思想 : 产品设计生产过程：样品测绘三维造型模具设计备料粗加工热处理精加工。 主要使用的数控加工方法 （ 1）铣削加工 数控铣削加工是数控加工中最为常见的加工方法之一，广泛应用于机械设备制造、模具加工等领域。它以普通铣削加工为基础，同时结合数控机床的特点，不但能完成普通铣削加工的全部内容，而且还能完成普通铣削加工难以进行，设置无法进行的加工工序。数控铣削加工设备主要有数控铣床和加工中心，可以对零件进行平面轮廓铣削、曲面轮廓铣削加工，还可以进行钻、扩、绞、镗、惚加工及螺纹加工等。 （ 2） 电加工 (电火花成形、线切割加工 ) 电火花成形加工 ： 电火花加工是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种 加工方法，又称放电加工或电蚀加工，英文简称 电火花线切割加工（ 称 有时又称线切割。其基本工作原理是利用连续移动的细金属丝（称为电极丝）作电极，对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型。 电火花加工、电火花线切割加工的特点 共同特点 二者的加工原理相同，都是通过电火花放电产生的热来熔解去除金属的，所以二者加工材料的难易与材料的硬度无关，加工中不存在显著的机械切削力。 二者的加工机理、生产率、表面粗糙度等工艺规律 基本相似，可以加工硬质合金等一切导电材料。 6 最小角部半径有限制。电火花加工中最小角部半径为加工间隙，线切割加工中最小角部半径为电极丝的半径加上加工间隙。 不同特点 从加工原理来看，电火花加工是将电极形状复制到工件上的一种工艺方法。在实际中可以加工通孔 (穿孔加工 )和盲孔 (成型加工 )；而线切割加工是利用移动的细金属导线 (铜丝或钼丝 )做电极，对工件进行脉冲火花放电，切割成型的一种工艺方法。 从产品形状角度看，电火花加工必须先用数控加工等方法加工出与产品形状相似的电极；线切割加工中产品的形状是通过工作台按给定的控 制程序移动而合成的，只对工件进行轮廓图形加工，余料仍可利用。 从电极角度看，电火花加工必须制作成型用的电极 (一般用铜、石墨等材料制作而成 )；线切割加工用移动的细金属导线 (铜丝或钼丝 )做电极。 从 损耗角度看，电火花加工中电极相对静止，易损耗，故通常采用多个电极加工；而线切割加工中由于电极丝连续移动，使新的电极丝不断地补充和替换在电蚀加工区受到损耗的电极丝，避免了电极损耗对加工精度的影响。 从加工难度 看，电火花加工可以加工通孔、盲孔，特别适宜加工形状复杂的塑料模具等零件的型腔以及刻文字、花纹等 (如图 2-5(a)所示 )；而线切割加工只能加工通孔，能方便地加工出小孔、形状复杂的窄缝及各种形状复杂的零件 7 线切割机床 主要由主机、机床电气箱、工作液箱、自适应脉冲电源和数控系统等组成，如图 1 所示。 图 1 数控快走丝线切割机床 工作原理如图 2 所示。 图 2 线切割机床的加工原理 1数控装置 2储丝简 3导轮 4电极丝 5工件 6喷嘴 7绝缘板 8脉冲发生器 9液压泵 10水箱 11控制步进电动机 （ 3） 磨削加工 磨削是指用 磨料 ，磨具切除 工件 上多余材 料的加工方法。磨削加工是应用较为广泛的切削加工方法之一。 常用工具： 平口钳 ， 弹簧夹头 ， 莫氏锥柄 ， 无偏尾莫氏锥柄旋转刀架 ， 游标 8 量具 ， 千分尺 ， 测微仪（比较仪） ， 量规 ，量块 ， 三坐标测量仪 。 游标卡尺 是最为常用的长度测量工具，他综合了卡钳和钢尺的功能。测量时，量值的整数部分从本尺上读出，小数部分从游标尺上读出。是利用光标原理（主尺上的刻线间距和游标尺上的线距之差）来读出小数部分。游标量具分为游标卡尺（图 8）、游标深度尺和游标高度尺。 图 8 游标卡尺 2、昆明云内动力股份有限公司 2011 年 3 月 9 日上午， 天气晴朗，在杜老师指导下，我们参观了云内动力公司的铸造车间。 昆明 云内动力股份有限公司，简称 云内动力 ，隶属于 中国 长安汽车集团股份有限公司 ，是我国多缸小缸径柴油机行业的首家上市公司，属国家大一型企业，是国家重点扶持的 520 户企业之一，开发和生产能力居同行业前列。公司主要实体除母公司 云南内燃机厂 外，还拥有从事 柴油机 生产的成都云内动力有限公司和从事汽车整车生 产的云内动力达州汽车有限公司两个控股子公司。 铸造车间： 4 个工段（木模、造型、浇注、青砂） 缸体铸造工艺：送箱清砂造型取模合箱浇注冷却。 铸造熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得具有一定形状、尺寸和性能金属零件毛坯的成型方法。 铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。铸造毛坯因近乎成形，而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上减少了制作时 9 间铸造是现代装置制造工业的基础工艺之一。 铸造种类很多，按造型方法习惯上分为 普通砂型铸造，又称砂铸，翻砂，包括湿砂型、干砂型和化学硬化砂型 3类。 特种铸造，按造型材料又可分为以天然矿产砂石为主要造型材料的特种铸造（如熔模铸造、泥型铸造、壳型铸造、负压铸造、实型铸造、陶瓷型铸造，消失模铸造等）和以金属为主要铸型材料的特种铸造（如金属型铸造、压力铸造、连续铸造、低压铸造、离心铸造等）两类。 砂型铸造的方法又可分为：湿型砂机器造型方法、自硬树脂砂造型制芯、水玻璃砂造型制芯、干型和表干型、实型铸造、负压造型、手工造型。 砂芯的制造方法是根据砂 芯尺寸、形状、生产批量及具体生产条件进行选择的。在生产中，从总体上可分为手工制芯和机器制芯。 按照成型工艺可分为 重力浇铸：砂铸，硬模铸造。依靠重力将熔融金属液浇入型腔。 压力铸造：低压浇铸，高压铸造。依靠额外增加的压力将熔融金属液瞬间压入铸造型腔。 铸造工艺通常包括 铸型（使液态金属成为固态铸件的容器）准备，铸型按所用材料可分为砂型、金属型、陶瓷型、泥型、石墨型等，按使用次数可分为一次性型、半永久型和永久型，铸型准备的优劣是影响铸件质量的主要因素；铸造金属的熔化与浇注，铸造金属（铸造合金）主要有各类铸 铁、铸钢和铸造有色金属及合金；铸件处理和检验，铸件处理包括清除型芯和铸件表面异物、切除浇冒口、铲磨毛刺和披缝等凸出物以及热处理、整形、防锈处理和粗加工等。 铸造工艺可分为三个基本部分，即铸造金属准备、铸型准备和铸件处理。 铸造金属是指铸造生产中用于浇注铸件的金属材料，它是以一种金属元素为主要成分，并加入其他金属或非金属元素而组成的合金，习惯上称为铸造合金，主要有铸铁、铸钢和铸造有色合金。 金属熔炼不仅仅是单纯的熔化，还包括冶炼过程，使浇进铸型的金属，在温度、化学成分和纯净度方面都符合预期要求。 为此，在熔炼过程中要进行以控制 10 质量为目的的各种检查测试，液态金属在达到各项规定指标后方能允许浇注。有时，为了达到更高要求，金属液在出炉后还要经炉外处理，如脱硫、真空脱气、炉外精炼、孕育或变质处理等。熔炼金属常用的设备有冲天炉、电弧炉、感应炉、电阻炉、反射炉等。 3、昆明雷默动力系统有限公司 2011 年 3 月 9 日下午，天气晴朗，在何老师的指导下，我们参观了昆明雷默动力系统有限公司的装配车间、冲压车间。 昆明雷默动力系统有限公司坐落在昆明市国家经济技术开发区羊堡片区（出口加工区），是国内最早拥有自主知识产权乘用车 柴油机生产企业之一。早在 2002 年，公司便与德国 司签订技术协议，共同合作开发具有国际先进水平的 用车节能环保柴油发动机； 2008 年 8 月，自主研发的首台轿车用 油发动机正式投放市场； 2009 年 8 月，与德国司签订战略合作协议，成立德国 动机高原实验室，共同研发排量 率 313500 马力，应用于各领域车辆的先进柴油发动机。公司现有员工 500 余人，其中研发技术人员 170 余人，营销队伍 200 余人。同时，全国各省会城市及其他重要城市均设立了驻外营销部，服务网 点 800余个，营销网络覆盖全国。 主要生产发动机，包括缸体、缸盖、下机体的生产和装配及生产发动机上的一些小型冲压件。 雷默高氧级发动机，节能环保型 数如下： 型号 19动机型式 4 缸， 16 气门，双顶置凸轮轴，增压中冷、时系统链轮传动、带 排量 （ L） 油系统 控高压共轨燃油喷射系统 额定功率 82/400000/400011 升功率（ L） 4 最大扭矩 Nm/ 240 /18002800 300 /18002800 扭矩点燃油消耗率（ g/ 210 排放指标 总重量 （ 185 外形尺寸（ 宽 高 580 680660 12 第三章 心得体会 这次的 毕业 实习虽然时间短暂，但是实习的内容很丰富很充实 。我们在实习的过程中， 参观实习 了生产车间、 铸造车间 、装配车间和 冲压车间。 通过这个实习的过程，我 们 对 冲压 模具设计 和 塑料模具设计 加工 都有了深度 的了解， 是对课本学到的知识的飞跃，这使 我 的 毕业设计的任务 有了实践的机会 ，使自己了解怎么按照工厂生产的标准来完成自己的毕业设计，使自己发现在设计在生产的过程中容易发生的错误和自己根据课本脱离实际生产想当然的设计所带来的严重后果。 感谢在这次实习中带领我们的何老师，杜老师，王老师，赵老师以及工厂中接待人员，是你们的 认真负责 让我们的实习更 加深入更加清晰的了解 ， 为自己的毕业设计打下了实践基础 ， 为 我们 以后的工作打下良好的基础。 总之，毕业实习是毕业设计不可缺少的一部分，我们都要认真对待来从事 我们的毕业设计。 设计（论文）专用纸 1 冲压模模具设计（ 7 号零件） 冲孔、复合冲裁级进 模具设计 作者学校： 昆明理工大学 作者班级： 本科 2007 机械 工程及自动化（模具设计方向） 姓 名： 葛澎 导师单位： 昆明理工大学应用技术学院 导师姓名： 杜奕 导师职称： 讲师 设计（论文）专用纸 2 ) a F F I 设计（论文）专用纸 3 目录 摘要 . 6 . 7 第一章 绪论 . 8 压模具 . 8 压模具分类 . 8 压模具材料 . 9 处理、表处理新工艺 . 12 压模具材料的选 用原则 . 12 第二章 冲压零件的冲压工艺性分析 . 13 压工艺性定义 . 13 压零件分析 . 13 压零件的冲压工艺性分析 . 14 件精度和表面粗糙度的要求 . 14 析零件结构和形状是否适合冲压 . 15 析零件的基准选择及尺寸标注是否合理，尺寸、位置和形状精度是否适合冲压加工 . 15 析冲裁件的断面的表面粗糙度要求是否过高 . 16 料性能 . 16 第三章 冲压零件毛坯设计及排样设计 . 17 冲压性质尺寸，计算毛坯尺寸 . 17 样图及利用率的计算 . 错误 !未定义书签。 料的排样方式 . 错误 !未定义书签。 用率计算及排样方案比较 . 错误 !未定义书签。 设计（论文）专用纸 4 用率计 算 . 错误 !未定义书签。 用率比较及排样方案确定 . 20 第四章 冲压工艺方案设计 . 21 压工艺性的分析 . 21 定冲裁次数和冲压顺序 . 21 计合理的工艺方案 . 21 定最佳工艺方案 . 22 选 冲压设备 . 23 第五章 确定 冲压模具总体方案 . 28 具的设计要求 . 错误 !未定义书签。 照冲压工序性质选择模具 . 错误 !未定义书签。 定冲压模具总体方案 . 错误 !未定义书签。 工位凸凹模的顺序选择 . 29 . 29 . 30 料装置 . 30 . 30 . 31 . 31 第六章 冲压模具设计 . 32 定模具的压力 中心 . 32 计模具工作零件 . 32 . 32 算凸凹模刃口尺寸 . 33 口尺寸计算的原则 . 33 设计（论文）专用纸 5 凹模刃口尺寸计算 . 33 计工作零件结构 . 38 计连续模凹模 . 38 定连续模各凸模长度 . 42 模的固定形式 . 42 模的长度确定 . 43 模的强度校核 . 45 计条料的定位和定距装置 . 46 计凸模固定板 . 48 板设计 . 49 计卸料装置 . 51 计导料装置 . 53 择模架 . 错误 !未定义书签。 核模具并确定压力设备 . 58 择模柄 . 58 第七章 模具加工工艺卡片 . 61 、下模座的加工 . 61 模固定板的加工 . 62 结论与展望 . 64 谢词 . 66 参考文献 . 67 附录 . 68 英文资料 . 68 资料翻译 . 76 设计（论文）专用纸 6 摘要 冷冲压是一种先进的金属加工方法，它是建立在金属塑性变形的基础上，利用模具和冲压设备对板料金属进行加工，以获得所需要的零件形状和尺寸。由于板料零件具有重量轻，有足够的强度和刚度，可以根据不同用途，采用不同材料加工成各种形状尺寸的零件，以满足生产需要。 冷冲压工艺大致可 区分为分离工序与成形工序两大类。分离工序又可分为落料、冲孔和切割 等。成形工序则可分为玩去、拉深、翻孔、胀形、扩口、缩口和旋压等。根据产品零件的形状、尺寸精度和其他技术要求，可分别采用各种工序对版聊毛坯进行加工，以获得满意的零件。 本次设计从冲压的基本理论开始入手，立足我国模具所能达到的技术水平，从经济和生产工艺方面综合考虑，以设计一套冲孔、复合冲裁级进模 为例，说明冲压模具的设计流程。具体包括制件的冲压工艺性及其分析， 冲压工艺方案设计及最佳工艺规程设计 ， 冲压零件毛坯设计及排样图设计 ，冲压的工作部分 凸凹模的设 计及校核、整体装配图的绘制和工序卡片的制作，再者就是一份与本设计相关的文献及其英文对照。 关键字 ： 冷冲模、 级进 模、成型性。 设计（论文）专用纸 7 is a of is on of in to of to to be be be to of of to on of on to in to a of of is a 设计（论文）专用纸 8 第一章 绪论 压模具 冲压模具，是在冷 冲压加工 中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压 模具 （俗称冷冲模）。冲压，是在室温下，利用安装在 压力机 上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。 冲压模具是 冲压生产 必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。 冲压件 的质量、生产效率 以及生产成本等，与 模具设计 和制造有直接关系。 模具设计与制造 技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。压模具 分类 冲压 模具 的形式很多， 冲模 也依工作性质 ,模具构造 ,模具材料三方面来分类。 （ 1） 根据工艺性质分类 沿封闭或敞开的轮廓线使材料产生分离的模具。如落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模、剖切模等。 使板料毛坯或其他坯料沿着直线（弯曲线）产生弯曲变形，从而获得一定角度和形状的工 件的模具。 是把板料毛坯制成开口空心件，或使空心件进一步改变形状和尺寸的模具。 是将毛坯或半成品工件按图凸、凹模的形状直接复制成形，而材料本身仅产生局部塑性变形的模具。如胀形模、缩口模、扩口模、起伏成形模、翻边模、整形模等。 . 设计（论文）专用纸 9 （ 2） 根据工序组合程度分类 在 压力机 的一次行程中，只完成一道冲压工序的模具。 只有一个工位， 在压力机的一次行程中，在同一工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。 称连续模） 在毛坯的送进方向上，具有两个或更多的工位，在压力机的一次行程中，在不同的工位上逐次完成两道或两道以上冲压工序的模具。 综合了单工序模和级进模的特点，利用机械手传递系统，实现产品的模内快速传递，可以大大提高产品的生产效率，减低产品的生产成本，节俭材料成本，并且质量稳定可靠。 . （ 3） 依产品的加工方法分类 依产品加工方法的不同，可将模具分成冲剪模具、弯曲模具、抽制模具、成形模具和压缩模具等五大类 。 a. 冲剪模具：是以剪切作用完成工作的，常用的形式有剪断冲模、下料冲模、冲孔冲模、修边冲模、整缘冲模、拉孔冲模和冲切模具。 将平整的 毛胚 弯成一个角度的形状，视零件的形状、精度及生产量的多寡，乃有多种不同形式的模具，如普通弯曲冲模、凸轮弯曲冲模、卷边冲模、圆弧弯曲冲模、折弯冲缝冲模与扭曲冲模等。 制模具是将平面毛胚制成有底无缝容器。 用各种局部变形的方法来改变毛胚的形状，其形式有凸张成形冲模、卷缘成形冲模、颈缩成形冲模、孔凸缘成形冲模、圆缘成形冲模。 利用强大的压力，使金属毛胚流动变形，成为所需的形状，其种类有挤制冲模、压花冲模、压印冲模、端压冲模。 压模具材料 设计（论文）专用纸 10 制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、钢结硬质合金、 锌基合金 、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。目 前制造冲压模具的材料绝大部分以钢材为主，常用的模具工作部件材料的种类有： 碳素工具钢 、低合金工具钢、高碳高铬或中铬工具钢、中碳合金钢、 高速钢 、基体钢以及硬质合金、钢结硬质合金等等。 在模具中应用较多的碳素工具钢为 ，优点为加工性能好，价格便宜。但淬透性和红硬性差， 热处理 变形大，承载能力较低。 低合金工具钢是在碳素工具钢的基础上加入了适量的 合金元素 。与碳素工具钢相比，减少了淬火变形和开裂倾向，提高了钢的淬透性， 耐磨性 亦较好。用于制造模具的低合金钢有 97号 6号 。 c. 高碳高铬工具钢 常用的高碳高铬工具钢有 号 它们具有较好的淬透性、淬硬性和耐磨性，热处理变形很小，为高耐磨微变形 模具钢 ，承载能力仅次于高速钢。但碳化物偏析严重，必须进行反复镦拔（轴向镦、径向拔）改锻，以降低碳化物的不均匀性，提高使用性能。 d. 高碳中铬工具钢 用于模具的高碳中铬工具钢有 ，它们的含铬量较低，共晶碳化物少，碳化物分布均匀，热处理变形小，具有良好的淬透性和尺寸稳定性。与碳化物偏析相对较严重的高碳高铬钢相比，性能有所改善。 e. 高速钢 高速钢具有模具钢中最高的的硬度、耐磨性和抗压强度，承载能力很高 。模具中常用的有 号 8含钨量较少的 号6美国 牌号为 及为提高韧性开发的降碳降钒 高速钢 6 设计（论文）专用纸 11 号 6称低碳 高速钢也需要改锻 ，以改善其碳化物分布 。 f. 基体钢 在高速钢的基本成分上添加少量的其它元素，适当增减含碳量，以改善钢的性能。这样的 钢种 统称基体钢。它们不仅有高速钢的特点，具有一定的耐磨性和硬度，而且抗疲劳强度和韧性均优于高速钢，为高强韧性 冷作模具钢 ，材料成本却比高速钢低。模具中常用的基体钢有 6号 657号 5代号 012。 g. 硬质合金和钢结硬质合金 硬质合金的硬度和耐磨性高于其它任何种类的模具钢，但抗弯强度和韧性差。用作模具的硬质合金是钨钴类，对冲击性小而耐磨性要求高的模具，可选用含钴量较低的硬质合金。对冲击性大的模具，可选用含钴量较高的硬质合金。 钢结硬质合金是以铁粉加入少量的合金元素粉末（如铬、 钼 、钨、钒等）做粘合剂，以碳化 钛或碳化钨为硬质相 ，用粉末冶金方法烧结而成。钢结硬质合金的基体是钢，克服了硬质合金韧性较差、加工困难的缺点，可以切削、焊接、锻造和热处理。 钢结硬质合金含有大量的 碳化物，虽然硬度和耐磨性低于硬质合金，但仍高于其它钢种，经淬火、 回火 后硬度可达 68 73 冲压模具使用的材料属于冷作模具钢，是应用量大、使用面广、种类最多的模具钢。主要性能要求为强度、韧性、耐磨性。目前冷作模具钢的发展趋势是在高合金钢 当于我国 能基础上，分为两大分支：一种是降低含碳量和合金元素量，提高钢中碳化物分布均匀度，突出提高模具的韧性。如美国钒合金钢公司的 8本 大同 特殊钢公司的 。另一种是以提高耐磨性为主要目的，以适应高速、自动化、大批量生产而开发的粉末高速钢。如 德国 的 320。 设计（论文）专用纸 12 处理、表处理新工艺 为了提高模具工作表面的耐磨性、硬度和耐蚀性，必须采用热、表处理新技术，尤其是表面处理新技术。除人们熟悉的镀硬铬、氮化等表面硬化处理方法外，近年来模具表面性能强化技术发展很快，实际应用效果很好。其中， 化学气相沉积 （ 物理气相沉积 （ 及 盐浴 渗金属（ 方法是几种发展较快，应用最广的表面涂覆硬化处理的新技术。它们对提高 模具寿 命 和减少模具昂贵材料的消耗，有着十分重要的意义。 压模具材料的选用原则 在冲压模具中，使用了各种 金属材料 和非金属材料，主要有碳钢、合金钢、铸铁、铸钢、硬质合金、低熔点合金、锌基合金、铝青铜、合成树脂、聚氨脂橡胶、塑料、层压桦木板等。 制造模具的材料，要求具有高硬度、高强度、高耐磨性、适当的韧性、高淬透性和热处理不变形 (或少变形 )及淬火时不易开裂等性能。 合理选 取模具材料及实施正确的 热处理工艺 是保证模具寿命的关键。对用途不同的模具，应根据其工作状态、受力条件及被加工材料的性能、生产批量及生产率 等因素综合考虑，并对上述要求的各项性能有所侧重，然后作出对钢种及热处理工艺的相应选择。 设计（论文）专用纸 13 第二章 冲压零件的冲压工艺性分析 压工艺性定义 1）冲压件的工艺性系指冲压件对冲压工艺的适应性。冲裁件的工艺性对冲裁件质量、材料经济利用、生产率、模具制造及使用寿命等都有很大影响。 2）冲裁件的形状应尽可能简单、对称、排样废料少。 3）冲裁件各直线或曲线的连接处，宜有适当的圆角。在用一道工序冲裁时，拐角处应尽量设计成较大的圆角。如果冲裁件有尖角，不仅给冲裁模的制造带来困难，而且模具也容易损坏。 4）冲裁件凸出的悬臂和凹入的狭槽不宜太小，否则会降低模具寿命和工件质量。 5）腰圆形冲裁件，如允许圆弧直径大于料 宽，可采用少废料排样 ,否则会产生台阶。 6）冲孔时，由于受到凸模强度和稳定性的限制，孔的尺寸不宜过小，其数值与孔的形状、材料的力学性能、材料厚度等有关。 7）冲裁件的孔与孔之间，孔与边缘之间的距离 a，受模具强度和冲裁质量的限制，其值不能过小，宜取 a2t，且不得小于 3 4要时可取 a=（ 1t (t 1 ,按 t=1 算， t 代表材料厚度 )，但模具寿命因此降低或结构复杂程度增加。 压零件图 设计（论文）专用纸 14 图 2压零件图 压零件的冲压工艺性分析 件精度和表面粗糙 度的要求 冲裁工件的精度与粗糙度主要是指冲裁件工件表面的平整度、尺寸精度以及剪断面的粗糙度和光亮带占料厚的比例和毛刺的高度等。 （ 1）、工件未标注尺寸精度，对于非圆形零件按照国家标准中的 “非配合尺寸的公差数值 ”冲压模具则可以按照 度制造。对于圆形件，一般可按 精度制造模具。冲裁件内外形所能达到的经济精度如下表 2示 设计（论文）专用纸 15 表 2冲裁件内外形所能达到的经济精度 基本尺寸 /料厚度 /3 36 610 1018 18500 1 2 3 5 _ 2）、工件没有标出粗糙度，加工时去取.3 m ；如 2所示 表 2一般冲裁件粗糙度 材料厚度 t/1 12 23 34 45 粗糙度 3 2 6 3 12 5 25 50 析零件结构和形状是否适合冲压 该零件外 形对称，无尖角，凹陷或其他突变，外形不太复杂， 内部中间有个矩形的孔 ， 周围有 8 个小孔， 精度没有太高的要求，属大批量生产。 析零件的基准选择及尺寸标注是否合理，尺寸、位置和形状精度是否适合冲压加工 零件图上看，此零件的大小尺寸均以标出外形 、内部的矩形孔和周围的 8个小孔 ，且都以中心线为基准，因此零件基准选择及尺寸标注合理。尺寸、位置、形状精度都适合冲压加工。 设计（论文）专用纸 16 析冲裁件的断面的表面粗糙度要求是否过高 由于该零件不需要翻边、拉伸，固不用考虑该因素。 料性能 材料名称 牌号 材料 的状 态 抗拉强b/长率10(%) t 16通碳素结构钢 （硬） 375 26 该工件所用的材料为 普通碳素结构钢 普板， 是一种 钢材 的材质。Q 代表的是这种材质的屈服度，后面的 235，就是指这种材质的屈服值，在 235左右。并会随着材质的厚度的增加而使其屈服值减小。由于含碳适中，综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能得到较好配合，用途最广泛。常轧制成盘条或 圆钢 、方钢、 扁钢、 角钢 、 工字钢 、 槽钢 、窗框钢等 型钢 ，中厚钢板。大量用用建筑及工程结构。用以制作钢筋或建造厂房房架、高压输电铁塔、桥梁、车辆、锅 炉、容器、船舶等，也大量用作对性能要求不太高的机械零件。 C、 D 级钢还可作某些专 业用钢使用 。 冲压常用的金属之一； 其力学性能如上表所示。 场价格：2420 元 /吨 (中华商务 网站报价 )，使用时应尽量避免浪费。 设计（论文）专用纸 17 第三章 冲压零件毛坯设计及排样设计 冲压性质尺寸，计算毛坯尺寸 此冲裁件，在加工过程中需要经过冲孔、落料等工序 。 计算毛坯尺寸 时，先将零件划分为若干便于计算的简单几何体，分别求出其面积后相加，得到零件总面积 A ,由于此零件是长方体，面积很容易计算。 样图及利用率的计算 料的排样方式 板料 的排样方式 问题是指需要开料的工件在板料上的布置和开切方式。 选择合理的排样布局方式，是提高材料利用率、降低生产成本和保证工件质量的有效措施。排样起先是指冲裁件在条料、带料、板料上的布置方式。选择合理的排样方式和适当的搭便值，是提高材料利用率、降低生产成本和保证工件质量及模具 寿命的有效措施。根据冲裁件在板料上的布置方式，排样形式有直排、单行排、多行排、斜排、对头直排和对头斜排等 多种排列方式。 因为此工件的毛坯是长方形 ，排样方式比较单一，以下是我设计的 板料的排样方式。 方案 1： 横向 单排 如图 3示 根据冲压模具设计和加工计算速查手册中表 2以查到工件之间的距离 ，工件与料边的距离 。 设计（论文）专用纸 18 图 3行单排排样图 方案 2：纵向单排 如图 3示 根据冲压模具设计和加工计算速查手 册中表 2以查到工件之间的距离 ，工件与料边的距离 。 设计（论文）专用纸 19 料利用率计算 用率计算 材料利用率 %1 0 0 消耗材料面积 实用材料面积 一张板料上总的材料利用率总： %100n 总总 式中 A 表示冲裁件（毛坯）面积， 总 L,B 表示板料长，宽， 则利用率 设计（论文）专用纸 20 %00%根据计算所得的利用率，故采用第一种方法排样。 样方案确定 材料利用率 是指合格品中包含的材料数量在材料（原材料）总消耗量中所占的比重，即已被利用的材料与实际消耗的材料之比，说明材料被有效利用的程度。材料利用率越高，意味着用同样数量的材料可以生产更多的产品。 这样就要求我们要以 最少的材料做出更多的东西，所以材料利用率由其重要，由于我采用的是级进模加工零件，必须采用上述的排扬方式，而且利用率比较高，考虑到各方面因素，级进模加工是最好的价格方式。板料选择规格为74 845。 一个条料可生产出 20 个零件。 设计（论文）专用纸 21 第四章 冲压工艺方案设计 压性质分析 从零件图可以看出，该零件所用的材料为板料，零件的形状较为简单，固可以采用落料工序完成零件外形的成形，零件上的孔可以通过冲孔工序获得。因此经分析可知，该工件的冲压性质为冲裁。 定冲压次数和冲压顺序 冲压件较为简单 但是要求的凸模太多 ，可以 采用级进模 一次冲裁完成。 冲压件各工序的先后顺序，主要根据工序的变形特点和质量要求等安排的，一般按下列原则进行： 对于带孔的或有缺口的冲裁件，如果选用简单模，一般先落料、再冲孔或切口。使用连续模时，则应先冲孔或切口，后落料。 整形或校平工序，应在冲压件基本成形以后进行。 计合理的工艺方案 冲压该零件，需要的基本工序有两个即，冲孔和落料。根据这两个工序，可以作出下列几种组合方案： 方案一：下料 落料 冲孔 方案二：下料 落料 ，冲孔（同时进行） 方案 三 ：下料 冲孔 落料 设计（论文）专用纸 22 定最佳工艺方案 对所设计的三个工艺方案进行比较，如下表所示： 表 4案 方案一 方案二 方案三 使用的模具 两套简单模 复合模 级进 模 生产成本 低 较高 低 冲压精度 较低 较高 一般 冲压生产率 生产效率较低，压力机一次行程只能完成一次工序 生产效率较高，压力机一次行程内可完成两个以上的工序 生产效率最高，压力机一次行程内可完成多个工序 实现操作的机械化，自动化的可能性 比较容易实现，尤其适合于多工位压力机上实现自动化 实现 较难，制件和废料的排除比较复杂，只能在单机上实现部分机械操作 实现比较容易，尤其适用于单机上实现自动化 生产通用性 通用性较好，适用于中小批量生产及大型零件的大量生产 通用性较差，仅适用于大批量生产 通用性较差，仅适用于中、小型零件的大批量生产 设计（论文）专用纸 23 模具的刃磨与维修 单次刃磨数高，易维修。 单次刃磨数低，维修困难。 目前国内连续模单次刃磨数可达到 120 万次；整体凹模结构维修较难；拼合形式的，维修较为容易。 模具寿命 采用两套模具，有利于降低冲裁力和提高模具寿命。 模具寿命低 模具寿命高 操作安全性 不安 全 不安全 安全 由于该冲压件尺寸较小，考虑到简单模上料不方便和生产率低，固此零件的冲压不宜选用简单模；考虑到合作工厂要求高生产率和较为安全的操作性，固可选用连续模；又考虑到合作工厂有一定的模具制造和维修能力，这样就可以降低连续模的生产和维修成本。综上各方案比较，第三种方案是三种方案中最合适的。 欲使工艺方案三得以实现，关键的是完成连续模的设计。所谓 级进 模，又称连续 模、多工位级进模，指模具上沿被冲原材料的直线送进方向，具有至少两个或两个以上工位，并在压力机的一次行程中，在不同的工位上完成两个或两个以上冲压 工序的冲模。设计连续模的步骤和设计简单模的基本相同，也必须经历工艺分析、排样设计等过程。具体设计