01選題的背景與意義選題的目的與意義

在此次設(shè)計中選擇級進(jìn)模具作為設(shè)計的基礎(chǔ)，首先對給定零件的外形尺寸進(jìn)行分析，再對其材料性能進(jìn)行研究，繪制出圖紙后進(jìn)行細(xì)致的工藝分析、工藝力計算以及零部件設(shè)計，確保設(shè)計出的模具科學(xué)合理可以投入生產(chǎn)并且生產(chǎn)出的制品符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。這是一個從理論知識轉(zhuǎn)變到實(shí)踐的過程。02研究方法及過程

對所給定的零件進(jìn)行材料及結(jié)構(gòu)分析，得出其為厚度為1mm的SECC鍍鋅板，外形特征為U型彎曲，并測量出工件尺寸。圖1給定零件內(nèi)側(cè)圖圖2給定零件外側(cè)圖02研究方法及過程

根據(jù)測量出的零件尺寸和觀察零件的外形，使用UG軟件繪制出零件的三維模型圖。圖3給定零件內(nèi)側(cè)三維圖圖4給定零件外側(cè)三維圖02研究方法及過程

對工件的彎曲部分進(jìn)行展開，可以確定坯料的形態(tài)。得到展開圖后，可以用其來確定加工時的所需材料尺寸，對后續(xù)完善工藝流程有一定幫助，可以減少制造過程中的不必要損失。圖5給定零件展開三維圖圖6給定零件展開圖02研究方法及過程根據(jù)零件展開圖經(jīng)過工藝分析繪制出料帶圖，初步設(shè)想使用單邊載體。圖7單邊載體排樣正視三維圖圖8單邊載體排樣側(cè)視三維圖

單側(cè)載體的設(shè)計可以減少對模具材料的使用，降低制造時的成本，但是會加大對模具在加工過程中的壓力及負(fù)荷，造成模具的磨損。在實(shí)際生產(chǎn)中，需要考慮多種方面權(quán)衡之后做出選擇。

后考慮使用雙側(cè)載體，所給定工件本身具有多個方向的彎曲，雙側(cè)載體的方法也不太適用于此工件。02研究方法及過程后考慮使用中間載體圖9中間載體排樣正視三維圖圖10中間載體排樣側(cè)視三維圖

最終選擇中間載體，其特點(diǎn)是將料帶的中間位置設(shè)置為載體，中間載體適合用于對稱性的制件沖壓加工生產(chǎn)，不僅可以節(jié)約材料，還可以提高材料的利用率。中間載體的方法適合用在部分排樣比較長的制件上，中間載體相比于單側(cè)載體以及雙側(cè)載體而言，在成型時不如這兩種穩(wěn)定，所以采用在零件上沖孔輔助導(dǎo)正。增加空步可以強(qiáng)化零件的的裝配位置強(qiáng)度。同時在調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面上，空步也可以用來增加工藝，確保零件的強(qiáng)度。02研究方法及過程

經(jīng)過計算及設(shè)計，零件的間隙搭邊值設(shè)計為3.15mm，側(cè)搭邊值設(shè)計為3.5mm。確定送料步距為185mm，條料寬度為271mm。零件一共設(shè)計12個工位，各個工位的加工分別為：①沖孔、②成型、③切邊、④成型、⑤切邊、⑥切邊、⑦切邊、⑧空步、⑨空步、⑩沖孔、?沖孔、?分離出件。圖11排樣三維圖02研究方法及過程圖12排樣二維圖利用率的計算公式：02研究方法及過程圖13壓力中心圖經(jīng)過計算得出壓力中心點(diǎn)的坐標(biāo)為（728.49，101.8342）02研究方法及過程

通過計算可以估算凹模的外形尺寸并取相近的凹模標(biāo)準(zhǔn)尺寸；長度×寬度×高為2550mm×420mm×35mm。由于板尺寸過大，為了加工過程中穩(wěn)定將凹模板分成五件。圖14凹模02研究方法及過程

凸模按刃口截面形狀不同可分為圓形和異形兩種結(jié)構(gòu)形式，此次設(shè)計中圓形和異形（非圓形）凸模都有，選用了臺階式固定的固定方法，在其間加了一個凸模固定板以滿足其強(qiáng)度要求。為了保證凸模的穩(wěn)定性，凸模固定板與凸模之間采取過渡配合，選擇為??7/??6。材料選擇Cr12，需要經(jīng)過熱處理之后材料硬度達(dá)到HRC55~60方可使用。凸模長度查閱《沖壓工藝與模具設(shè)計（第2版）》后可進(jìn)行計算得出為80mm。圖15凸模02研究方法及過程

此套模具設(shè)計采用彈性卸料，共設(shè)置了20套卸料螺釘結(jié)構(gòu)處于固定板和卸料板之間，螺釘?shù)某叽鐬?0mm，卸料板的在平面上的外形尺寸與凹模一樣，查閱《沖壓工藝與模具設(shè)計（第2版）》表3-36可以得出卸料板的厚度為20mm，材料選用45鋼，熱處理硬度為43~48HRC。圖16卸料板02研究方法及過程

凸模固定板的作用是將小型的凸模安裝并固定，來保證凸模的穩(wěn)定和模具的安全運(yùn)行。材料選用45鋼，熱處理硬度28~32HRC，在平面上的外形尺寸與凹模一樣，在厚度上的尺寸通常取凸模固定部分直徑的(1~1.5)倍，厚度設(shè)定為25mm。圖17凸模固定板03研究成果展示及應(yīng)用1.下模座板2下墊腳3下模座4下墊板5凹模6卸料板7止擋板8凸模固定板9上墊板10上模座板11上墊腳12上模座13矩形彈簧14沖孔凸模15滾珠導(dǎo)柱16圓柱內(nèi)六角螺絲17圓柱內(nèi)六角螺絲18等高套螺絲19等高套。圖18模具二維裝配圖03研究成果展示及應(yīng)用圖19模具三維裝配圖03研究成果展示及應(yīng)用圖20模具三維爆炸圖04論文總結(jié)論文總結(jié)首先使用對零件進(jìn)行測量并工藝分析，然后使用UG軟件繪制出工件的零件圖及展開圖，根據(jù)其展開圖設(shè)計排樣圖，排樣設(shè)計起初設(shè)計的單邊搭邊排樣，后分析發(fā)現(xiàn)工件尺寸大使得料帶長，單邊搭邊容易有誤差，后重新設(shè)計為中間搭邊。后設(shè)計其工序的安排，所給定工件彎曲較多，工藝較復(fù)雜，所以設(shè)計工序時留有空工位以備更改及加強(qiáng)模具的剛度。確定了工位后設(shè)計條料的寬度及步距并計算所設(shè)計的材料利用率是否合理。此時前期設(shè)計基本完成，后進(jìn)行沖壓模具的力的計算，并用此根據(jù)刃口坐標(biāo)來計算出模具的壓力中心，并使