东风公司技师学院

1、东风汽车公司技师学院毕业设计(论文)开题报告课题名称：车厢挡板加强筋模具设计专业：材料成型与控制工程班级：JS816学号：19 学生姓名：田禅指导老师：丁艳辉时间：2012/2/191.1 课题的提出目前，冲压技术广泛应用于金属制品个行业中，如汽车，仪表，家用电器等工业中，而冲模是实现冲压工艺的主要工艺装备，在制造行业中占有重要的地位。随着经济的快速发展，模具制造业在工业中所占的地位越来越重要。冲模技术的水平直接和生产率、产品质量（尺寸公差和表面粗糙度等）、一次刃磨的寿命以及设计和制造模具的周期紧密相关。提高冲模技术水平有利于获得优质、高效、低耗、廉价的产品，技术经济效果显著，深受制造行业的重

2、视。冲压工艺是塑性成型加工的基本方法之一。它主要用于加工板料零件，所以有时也叫板料冲压。冲压不仅可以加工金属材料，而且也可以加工非金属板料。冷冲压的加工方式具有生产效率高，产品一致性好，使用于大批量生产等特点，在某些领域已取代机械加工，并正逐步扩大其工艺范围。因此，冲压技术对发展生产，增强效益，更新产品等方面具有重要作用。 课题来源：模具工业是国民经济的基础工业，受到政府和企业界的高度重视，发达国家素有“模具工业就是进入富裕社会的原动力”之说，可见其受重视的程度。当今，“模具就是经济效益”的观念，已经被越来越多的人所接受。模具技术水平在很大程度上决定于人才的整体水平，而模具技术水平的高低，又决

3、定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。我们为东风公司车厢厂专门设计车厢挡板加强筋的模具设计。1.1 零件简图名称：车厢挡板加强筋 如图1-1所示 材料：45钢 材料厚度：5mm材料厚1.2 我国模具技术的现状模具工业是国民经济的重要基础工业之一。模具是工业生产中的基础工艺装备，是一种高附加值的高精密集型产品，也是高新技术产业化的重要领域，其技术水平的高低已经成为衡量一个国家制造业水平的重要标志。中国的模具行业现在还是处于一个非标准的领域。各方面实行国家标准的还是少。大部分企业所做的模具都是自制的 。所以模具的结果都是根据一些老师傅的经验而设计的。 比如说成型零件的尺寸，基本上很少采用教材上标

4、准的公式，甚至省略了许多。比如X系数。基本上不用。就直接考虑一下收缩率和基本尺寸。再根据自己的经验给个公差。所以理论知识牢固的对于要再模具行业长久的发展是很重要的。未来模具必向高精度方向发展。 所以必然要经过一系列的理论精确计算，再通过高精度的机床加工才能得到高精度的模具零件。所以经验固然重要。但是牢固的理论才是最重要的基础。况且教科书上的东西也是成千上万的行内人士用经验换来的结果。 所以那也是经验！ 多走，多看。多动手，动脑子。 我国模具工业从起步到飞跃发展，历经了半个多世纪，近几年来，我国模具技术有了很大发展，模具水平有了较大提高。大型、精密、复杂、高效和长寿命模具又上了新台阶。大型复杂冲

5、模以汽车覆盖件具为代表，我国主要汽车模具企业，已能生产部分轿车覆盖件模具。 体现高水平制造技术的多工位级进模、覆盖面大增，已从电机、电铁芯片模具，扩大到接插件、电子零件、汽车零件、空调器散热片等家电零件模具上。塑料模已能生产34、48大展幕彩电塑壳模具，大容量洗衣机全套塑料模具及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具。塑料模热流道技术更臻成熟，气体铺助注射技术已开始采用。压铸模方面已能生产自动扶梯整体梯级压铸 模及汽车后轿齿轮箱压铸模等。模具质量、模具寿命明显提高；模具交货期较前缩短。模具CAD/CAM/CAE技术相当广泛地得到应用，并开发出了自主版权的模具CAD/CAE软件。电加工、数控加工在模具

6、制造技术发展上发挥了重要作用。模具加工机床品种增多，水平明显提高。快速经济制模技术得到了进一步发展，尤其这一领域的高新技术快速原型制造技术(RPM)进展很快，国内有多家已自行开发出达到国际水平的相关设备。模具标准件应用更加广泛，品种有所扩展。模具材料方面，由于对模具寿命的重视，优质模具钢的应用有较大进展。正由于模具行业的技术进步，模具水平得以提高 ，模具国产化取得了可喜的成就。历年来进口模具不断增长的势头有所控制，模具出口稳步增长。20世纪80年代以来，国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，同时为模具的发展提供了巨大的动力。这些年来，中国模具发展十分迅速，模具工业一直以15% 左右

7、的增长速度快速发展。振兴和发展中国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。“模具是工业生产的基础工艺装备”已经取得了共识。目前，中国有17000多个模具生产厂点，从业人数约50多万。在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其他各类模具约占11%。近年来，中国模具工业企业的所有制成分也发生了变化。除了国有专业厂家外，还有集体企业、合资企业、独资企业和私营企业，他们都得到了迅速的发展。许多模具企业十分重视技术发展。加大了用于技术进步的投入力度，将技术进步作为企业发展的重要动力。此外，许多研究机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。进入21世纪，在经济全球化

8、的新形势下，随着资本、技术和劳动力市场的重新整合，中国装备制造业在加入WTO以后，将成为世界装备制造业的基地。而在现代制造业中，无论哪一行业的工程装备，都越来越多地采用由模具工业提供的产品。为了适应用户对模具制造的高精度、短交货期、低成本的迫切要求，模具工业正广泛应用现代先进制造技术来加速模具工业的技术进步，这是各行各业对模具这一基础工艺装备的迫切需求。2010年模具业发展的5个热潮 ： 随着外资布局中国，模具行业加快结构调整，国内中低端模具企业品牌经营与可持续发展，2010年中国模具业仍将保持强劲的发展势头。 1、模具行业：掀起电子商务热潮 近几年，由于国外市场的不景气，大量国外模具单子涌入

9、发展中国家，这给一部分中高档模具企业提供了不少机遇，这批先尝甜头的模具企业率先搭上了电子商务的快车，并越做越大。模具业的电子商务发展自此现燎原之势。如今，初具规模的的中型模具企业都拥有自己的网站，一套基本的电子商务流程。模具业开始搭上信息化的快车。信息化特别是信息化管理，已被许多模具企业提到议事日程，而且得到了深化实施。在实施过程中，国内外有关软件同台竞技，二次开发富有成果，数据库日渐丰富。通过信息化管理，模具生产周期大为缩短，生产效率提高，企业效益增加。 2、模具产业：品牌经营与可持续发展 由于模具的从属性和对特殊用户的依赖性，品牌在模具产业长期不被重视。但是随着市场经济的发展，品牌效应已愈

10、加重要，“经营品牌”已成为模具企业一项很重要的工作。据罗百辉了解，全国已有10个左右的省、市级驰名(着名)模具商标和品牌，个别企业已在申报全国着名商标。随着质量工作的不断深入和对环保的重视，2009年又有一大批模具企业通过了ISO9000的国际质量体系认证及ISO14000环境管理认证。同时，2009年行业内又增加了一大批高新技术企业，包括国家级和省、市级，还有不少企业在2009年建立了模具技术中心或研发中心。 3、模具市场：联合重组资本运作 产需两旺的市场环境及良好的发展前景，使得许多企业家和投资者踊跃投资于我国的模具行业，其中外资和民营资本仍是主流，投资热情普遍高涨，较大的技改项目和新建项

11、目在2006年不断涌现。由于集群生产具有方便协作、降低成本、扩大市场、利于交流及可享受较为优惠的政策特点，2009年这一生产方式得到进一步发展。现在全国已有十来个具有相当规模的模具城、模具园区、积聚生产基地等，正在建设、筹建或规划的还有十多个。除集群生产之外，有些地方还在发展模具联合体及虚拟制造。 4、模具企业：加速发展高档模具 随着汽车工业近年以超过20%的增幅发展，进入汽车领域的模具企业和模具产品比上年有大幅增加。汽车企业也对模具产品的质量提出了更高要求，促使模具企业加紧改进，不断提高水平。同时，由于模具出口大幅增长，也在很大程度上带动了模具水平的提升。2009年模具水平提高的主要表现有：

12、大型级进模长度已超过3米，精密级进模已可与2000次/分高速冲床匹配;热流道模具和气辅模具有的已达国际水平;在CAD/CAM技术得到普及的同时，CAE技术应用越来越广，CAD/CAE/CAM一体化技术得到发展，并取得较好成果;模具新结构、新品种、新工艺、新材料的创新成果不断涌现，专利数量增多。 5、模具人才：加紧远程培训工作 鉴于模具行业人才特别是中高级人才短缺严重，近年来各地办学和培训工作备受关注。1.3 我国模具技术的发展趋势当前，我国工业生产的特点是产品品种多、更新快和市场竞争激烈。在这种情况下，用户对模具制造的要求是交货期短、精度高、质理好、价格低。因此，模具工业的发展的趋势是非常明显

13、的。1、模具产品发展将大型化、精密化模具产品成形零件的日渐大型化，以及由于高效率生产要求的一模多腔(如塑封模已达到一模几百腔)使模具日趋大型化。随着零件微型化，以及模具结构发展的要求(如多工位级进模工位数的增加，其步距精度的提高)精密模具精度已由原来的5m提高到23m，今后有些模具加工精度公差要求在1m以下，这就要求发展超精加工。2、多功能复合模具将进一步发展新型多功能复合具是在多工位级进模基础上开发出来的。一套多功能模具除了冲压成形零件外，还可担负转位、叠压、攻丝、铆接、锁紧等组装任务。通过这种多劝能模具生产出来的不再是单个零件，而是成批的组件。如触头与支座的组件，各种小型电机、电器及仪表的

14、铁芯组件等。3、热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提高由于采用热流道技术的模具可提高制作的生产率和质量，并能大幅度节省制作的原材料和节约能源，所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。国外热流道模具已有一半用上了热流道技术，有的厂甚至已达80%以上，效果十分明显。国内近几年已开始推广应用，但总体还达不到10%，个别企业已达到20%-30%。制订热流道元器件的国家标准，积极生产价廉高质量的元器件，是发展热流道模具的关键。4、气体辅助注射模具和适应高压注射成形等工艺的模具将积极发展 气体辅助注射成形是一种塑料成形的新工艺，它具有注射压力低、制品翘曲变形少、表面好以及易于成形壁厚差异较大的制品等优点

15、，可在保证产品质量的前提下，大幅度降低成本。国外，已经较成熟。国内目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成形包括塑料熔体注射和气体(一般均采用氮气)注射成形两面部份，比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制，而且气体辅助注射常用于较复杂的大型制品，模具设计和控制的难度较大，因此，开发气体辅助成型流动分析软件，显得十分重要。 为了确保塑料件精度，将继续研究发展高压注射成型工艺与模具以及注射压缩成型工艺与模具。在注射成形中，影响成型件精度的最大因素是成型收缩，高压注射成型可强制树脂收缩率，增加塑件尺寸的稳定性。模具要求刚性好、耐高压。特别是精密模具的型腔应淬火，浇口密封性好，

16、模具能准确控制。注射压缩成型技术，是在模具预先半开模状态或者在锁模力保持中压或低压，模具在设定的打开量下，注射溶融树脂，然后以最大的锁模力进行压缩成型，其效果是：(1)成型件局部内应力小；(2)可得到缩孔少的厚壁成型件；(3)对于塑件狭窄的部件也可注入树脂；(4)用小注射力能得到优良制品。该类模具的理想结构是：(1)注射时树脂以低的流动阻力迅速充填型腔；(2)充填完后能立即遮断浇口部；(3)压缩作用应仅限于型腔部。5、快速经济模具的前景十分广阔现在是多品种、少批量生产的时代，到下一个世纪，这种生产方式占工业生产的比例将达75%以上。一方面是制品使用周期短，品种更新快，另一方面制品的花样变化频繁

17、，均要求模具的生产周期越快越好。因此，开发快速经济具越来越引起人们的重视。例如，研制各种超塑性材料(环氧、聚脂等)制作或其中填充金属粉末、玻璃纤维等的简易模具：中、低熔点合金模具、喷涂成型模具、快速电铸模、陶瓷型精铸模、陶瓷型吸塑模、叠层模及快速原型制造模具等快速经济模具将进一步发展。快换模架、快换冲头等也将日益发展。另外，采用计算机控制和机械手操作的快速换模装置、快速试模技术也会得到发展和提高。6、模具标准件的应用将日渐广泛 使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，而且能提高模具质量和降低模具制造成本。因此，模具标准件的应用必将日渐广泛。为此，首先要制订统一的国家标准，并严格按标准生产；其次要

18、逐步形成规模生产，提高标准件质量、降低成本；再次是要进一步增加标准件规格品种，发展和完善联销网，保证供货迅速。7、模具使用优质材料及应用先进的表面处理技术将进一步受重视 在整个模具价格构成中，材料所占比重不大，一般在20%30%之间，因此选用优质钢材和应用的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。对于模具钢来说，要采用电渣重熔工艺，努力提高钢的纯净度、等向性、致密度和均匀性及研制更高性能或有特殊性能的模具钢。如采用粉末冶金工艺制作的粉末高速钢等。粉末高速钢解决了原来高速钢冶炼过程中产生的一次碳化物粗大和偏析，从而影响材质的问题。其碳化物微细，组织均匀，没有材料方向性，因此它具有韧性高、磨削

19、工艺性好、耐磨性高、长年使用尺寸稳定等特点，是一种很有发展前途的钢材。特别对形状复杂的冲件及高速冲压的模具，其优越性更加突出。这种钢材还适用于注射成型漆加玻璃纤维或金属粉末的增强塑料的模具，如型腔、形芯、浇口等主要部件。另外，模具钢品种规格多样化、产品精料化、制品化，尽量缩短供货时间亦是重要方向。 模具热处理和表面处理是能否充分发挥模具钢材性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善普及常用表面处理方法，即扩渗如：渗碳、渗氮、渗硼、渗铬、渗钒外，应发展设备昴贵、工艺先进的气相沉积(TiN、TiC等)、等离子喷涂等技术。8、在模具设计制造中将全面推广CAD/CAM/C

20、AE技术 模具CAD/CAM/CAE技术是模具技术发展的一个重要里程碑。实践证明，模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。现在，全面普及CAD/CAM/CAE技术已基本成熟。由于模具CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，特别是微机的普及应用，更为广大模具企业普及模具CAD/CAM技术创造了良好的条伯。随着微机软件的发展和进步，技术培训工作也日趋简化。在普及推广模具CAD/CAM技术的过程中，应抓住机遇，重点扶持国产模具软件的开发和应用。中国经济的持续高速发展，为模具工业的发展提供了广阔

21、的空间。模具行业在今后的发展中，首先要更加注意其产品结构的战略性调整，使结构复杂、精密度高的高档模具得到更快的发展。我们的模具行业要紧紧地跟着市场的需求来发展。没有产品的需求、产品的更新换代，就没有模具行业的技术进步，也就没有模具产品的上规模、上档次。如汽车生产中90%以上的零部件，都要依靠模具成形，在珠三角和长三角，为汽车行业配套的模具产值增长达40%左右。而模具技术水平的高低，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。 我国的模具行业在今后的发展中，要更加注意产品结构的战略性调整，使结构复杂、精密度高的高档模具得到更快的发展，紧紧地跟着市场的需求来发展。没有产品的需求，产品的更

22、新换代，就没有模具行业的技术进步，也就没有模具产品的上规模、上档次。模具技术水平的高低，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。已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。模具技术的发展能提高产品的设计和制造效率，缩短生产周期，提高产品合格率，对于增强国家的科技、经济实力都能其到巨大作用。1.5 我国模具技术与国外的差距1、产需矛盾 工业发展水平的不断提高，工业产品更新速度加快，对模具的要求越来越高，尽管改革开放以来，模具工业有了较大发展，但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要，目前满足率只能达到70%左右。造成产需矛盾突出的原因，一是专业化、标准化程度低，除少量标准件外

23、购外，大部分工作量均需模具厂去完成。加工企业管理的体制上的约束，造成模具制造周期长，不能适应市场要求。二是设计和工艺技术落后，如模具CAD/CAM技术采用不普遍，加工设备数控化率低等，亦造成模具生产效率不高、周期长。总之，是拖了机电、轻工等行业发展的后腿。2、产品结构、企业结构等方面 模具按国家标准分为十大类，其中冲压模、塑料模占模具用量的主要部分。按产值统计，我国目前冲压占50%-60%，塑料模占25-30。国外先进国家对发展塑料模很重视，塑料模比例一般占30%-40%。国内模具中，大型、精密、复杂、长寿命模具比较低，约占20%左右，国外为50%以上。我国模具生产企业结构不合理，主要生产模具

24、能力集中在各主机厂的模具分厂(或车间)内，模具商品化率低，模具自产自用比例高达70%以上。国外，70%以上是商品化的。3、产品水平 衡量模具产品水平，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、模具的使用寿命和制造周期等。1.6 中国模具行业与国外存在的差距及其原因近几年，我国模具业发展迅速，但远远不能适应国民经济发展的需要。最主要的问题是低档模具过剩，高档模具却供不应求，甚至必须依赖进口。因此，模具企业必须找准自己的弱点，我们与国外同行的差距主要在以下五方面。 1原材料问题 受售价限制，国产模具多采用2Cr13和3Cr13作精密热处理，而国外则采用专用模具材料DINI、2316

25、，其综合机械性能，耐磨、耐腐蚀性能及抛光亮度均明显优于国产材料。这从根本上影响了国产模具的外观质量和使用寿命。 2制造工艺水平 国内模具生产厂家，工艺条件参差不齐，差距很大。不少厂家由于设备不配套很多工作依赖手工完成，严重影响了精度和质量。 3模具设计体系 国内一些生产厂家虽然也采用了计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造技术(CAM)，但依旧停留在引进、消化和吸收阶段，难以形成具有成熟的理论指导和设计体系。因此，规范模具设计软件系统的开发是当务之急。 4调试水平 模具就其本质而言属于工装，生产出合格制品才是最终目的。因此，模具的质量、性能依赖试模结果检验。国内模具厂因交货期短，试模设备局限

26、，往往把质量检验工作放在用户处试模，易给用户造成大量的损失和浪费。而且由于修模受时间，场地限制，往往难以调试出最佳状态。而国外一些发展较好的企业都拥有自己的试模场所和设备，可以模拟用户的工作条件试模，所以能在最短的时限达到很好的效果。 5配套体系 我国模具生产企业习惯埋头搞生产科研，而忽视了与其他设备供应商、原料供应商合作。无形中使用户走了许多弯路。我们的模具厂必须和其他厂家及各大科研院所共同合作，为用户创造最佳的制品，创造更大的利润，才有希望为自己营造广阔的发展空间。2.1 课题研究的目的和意义（1）.综合运用冷冲模课程以及其他有关选修课程的理论及生产实践的常识去分析解决模具设计问题，并使所

27、学专业常识能得到进一步强化和深化。（2） 掌握模具设计的一般方法，以及模具零部件的设计过程和计算方法，培养正确的设计思维以及分析问题、解决问题的能力，最重要的是培养自己对模具总体设计的理性认知能力。（3） 通过尺寸计算以及绘图，学会运用尺度、规范、手册、图册、以及查阅资料等，造就模具设计的基本技能。2.2 模具标准化的重要意义模具的加工是属于单件生产，一般都是按照制件的形状和尺寸分别进行模具的设计和加工。如果没有统一的模具规格和标准，每个设计者都按自己的意愿来讲行设计，这样即使是同一形状尺寸的制件，也会出现不同结构形式及不同规格尺寸的模具来，使得模具的加工制作变得更加复杂，使得模具的调试冗长无

28、序。 模具标准化工作是模具工业建设的基础，也是模具设计与制造的基础及现代模具生产技术的基础，模具标准化在模具工业中具有十分重要的意义。 1)模具标准化的实施，能有助于稳定、提高和保证模具设计质量和制造中必须达到的质量规范，使工业产品零件的不合格率减少到最低程度。实现模具零件标准化，可使90左右的模具零部件实现大规模、高水平、高质量的生产。这些零部件相对于单件和小规模生产的零部件质量和精度要高得多。 2)模具标准化可以提高专业化协作生产水平，缩短模具生产周期，提高模具制造质量和使用性能。实现模具标准化后，模具标准件和标准模架可由专业厂大批量生产和供应。实现模具零件标准化，可大幅度节约工时和原材料

29、，缩短生产周期，实现模具零部件标准化后，塑料注射模的生产工时，可节约2545，即相对单件生产来讲，可缩短1325的生产周期。由于模具标准件需求量大，实行模具零部件的标准化、规模化、专业化生产可大量节约原材料，大幅度提高原材料的利用率，原材料利用率可达8595。 3)模具标准化可使模具工作者摆脱大量重复的一般性设计，将主要精力用来改进模具设计、解决模具关键技术问题，进行创造性的劳动。 4)模具标准化是采用现代化生产技术的基础。实行模具的CADCAMCAE，进行计算机绘图，实现计算机管理和控制，模具标准化是其基础。目前，生产上应用和市场上提供的CADCAM系统，其软件中的标准资料库和标准图已成为系

30、统中的基本软件。因此，模具标准化是进行模具科学化、优化设计和制造的基础。 5)模具标准化有利于模具技术的国际交流和模具出口外销。 实现模具标准化，可有效地降低模具生产成本，简化生产管理和减少企业库存，是提高企业经济、技术效益的有力措施和保证。模具标准化和标准件的专业化生产是模具工业建设的产业基础，对整个工业建设有着重大的经济和技术意义。2.3 模具的设计思路从设计图纸的方面出发根据零件的生产批量来选模具，是采用单工序模、复合模还是连续模。一般说大批量生产应尽可能的把工序集中起来，即采用复合模或连续模，这样可以提高生产效率、减少劳动量、降低成本；而小批量生产时，则宜用结构简单，制造方便的单工序模

31、。但有时候从操作方便、安全、送料、节约场地等角度想，即使批量不大，也可采用复合模或级进模，而从本课题来想，从送料安全和方便考虑，可采用带料或条料在复合模上冲压。模具结构形式主要指模具采用正装还是倒装。因为废料可直接从凸凹模孔内落下，不需要清理，工件用打杆从凹模内打出，可达成了解设计图理念单工序模在一副模具中只能完成一道冲压工序复合模在一副模具中的同一位置上完成几个工序复合模在同一位置上完成两个或两个以上工序 选用模具的类型模具结构单工序模和复合模正装和倒装目标中的节约人工劳动力，并使生产效率大幅提高。设计理念图如下：2.4 模具设计的原理 冲压模具（简称冲模）是冲压生产的主要工艺装备，其设计的

32、是否合理对冲压件的表面质量、尺寸精度、生产率以及经济效益等影响很大。因此，研究冲压模具的结构，提高冲压模具的各项指标，对冲压模具设计和冲压技术发展是十分必要的。 冷冲压是在常温下利用冲模在压力机对材料施加有压力，使其产生分离或变形，从而获得一定形状，尺寸和性能的零件加工方法。它是压力加工方法的一种，是机械制造先进的加工方法之一。 在冷冲压加工中，冷冲模就是冲压加工所用的工艺设备，没有先进的冷冲模，先进的冲压工艺就无法实现。 复合模是指压力机在一次行程中，板料同时完成落料与冲孔等多个工序的冲裁。复合模在结构上有一个落料凹模又为冲孔凹模的凸凹模。 凸凹模装在上模，称为正装复合模，反之称为倒装复合模

33、。 复合模的特点：由于增加了凸凹模，一方面，结构紧凑，生产率高，制件精度高，特别是制件孔对外形的位置容易保证；另一方面，复合模结构复杂，对模具零件精度的要求较高，模具的装配精度要求也较高。冲模是对金属板料进行冲压加工以获得合格产品的工具。冲压加工过程中，冲模的凸模与凹模直接接触被加工材料并相对运动使其产生塑料变形来得到预期的零件。因此要求冲模：（1） 应具有足够的强度、刚度和相应的形状和尺寸精度；（2） 主要零件应有足够的耐磨性及使用寿命；（3） 结构应确保操作安全，便于使用与维修；（4） 应有使材料顺利送进、工件方面取出、定位可靠的装置，以保证生产的工件质量稳定；（5） 要有导向装置以使冲模

34、运动准确；（6） 零件的加工和装配应尽可能简单，尽量采用标准件，以缩短模具的制造周期，降低成本；（7） 结构应与冲压设备的主要技术参数相适应，以便牢固地安装在冲压设备上；（8） 应具有与冲压设备连接的部位和搬运吊装部位，以适应安装和管理的需要。 冲模的凸、凹模刃口部分尺寸之差称为冲裁间隙，用Z表示，又称双面间隙（单面间隙用Z/2表示）。间隙是冲裁模设计中一个很重要的工艺参数。因此合理冲裁间隙的确定，对模具的设计非常重要。现在介绍经验确定法。1.生产中常用下述公式计算合理间隙Z的数值式中，t-材料厚度mm。 c-系数，与材料性能及厚度有关。 （1）当t3mm时，c=15%25%；当材料软时，取小

35、值；当材料硬时，取大值。 （2）查表法 表2.4.1所提供的经验数据为落料、冲孔模具的初始间隙，可用于一般条件下的冲模。表中初始间隙的最小值Zmin为最小合理间隙，而初始间隙的最大值Zmax是考虑到凸模和凹模的制造误差，在Zmin的基础上增加一个数值。在使用过程中，由于模具工作不分的磨损，间隙将会有所增加，因而使间隙的最大值（最大合理间隙）可能超过表中所列数值。材料名称45T7、T8(退火)磷青铜（硬）铍青铜（硬）10、15、20冷轧带钢30钢板H62、H68(硬)硅钢片Q215、Q23508、10、15H62、H68（半硬）纯铜磷青铜（硬）铍青铜（硬）H62、H68纯铜力学性能HBS190b

36、600MPaHBS=140190b400600MPaHBS=70140b300400 MPaHBS70b300MPa厚度初始间隙ZminZmaxZminZmaxZminZmaxZminZmaxZminZmax0.10.0150.0350.010.03-0.20.0250.0450.0150.0350.010.03-0.30.040.060.030.050.020.040.010.03-0.50.080.100.060.080.040.060.0250.0450.010.020.80.130.160.100.130.070.100.0450.0750.0150.031.00.170.200.13

37、0.160.100.130.0650.0950.0250.041.20.210.240.160.190.130.160.0750.1050.0350.051.50.270.310.210.250.150.190.100.140.040.061.80.340.380.270.310.200.240.130.170.050.072.00.380.420.300.340.220.260.140.180.060.082.50.490.550.390.450.290.350.180.240.070.103.00.620.680.490.550.360.420.230.290.100.133.50.730

38、.810.580.660.430.510.270.350.120.164.00.860.940.680.760.500.580.320.400.140.182.冲裁力的计算 冲裁力是选择压力机的重要依据，也是模具设计和模具强度校核的依据。压力机选择时必须使压力机吨位大于设计所需的冲裁力。对于平刃口模具冲裁，冲裁力可按下式计算：F=KA=kLt式中 F冲裁力，N;A 冲裁断面面积；L冲裁断面周长；材料抗剪强度；t冲裁剪厚度；k系数，一般k=1.3。为了简便，也可用材料的抗拉强度b按下式估算： F=Ltb3.冲压件工艺性分析该零件结构简单，是由圆弧和直线组成的。此工件只有落料和冲孔两个工序。 材料

39、为45钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。工件结构相对简单，有一个45mm的孔和68mm的孔；有表附1和表2查出，冲裁件内外形所能达到的经济精度为IT12IT13，孔中心与边缘距离尺寸公差为0.7，两孔中心距为0.125。将以上精度与零件简图中所标注的尺寸公差相比较，可以认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证。其他尺寸标注、生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求，故决定采用冲孔落料复合冲裁模进行加工，且一次冲压成形。冲压工艺方案的确定 该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案： 方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。方案二：落料-冲孔复合冲压。采用复合模生产。方案一模具结

40、构简单，但需两道工序两副模具，成本高而生产效率低，难以满足中批量生产要求。方案二只需一副模具，工件的精度及生产效率都较高，且使用倒装复合模。倒装复合膜主要优点是废料能直接从压力机台面落下，而冲裁件从上模推下，比较容易引出去，因此操作方便安全。由于倒转复合膜易于安装送料装置，生产效率高，所以倒装复合模应用比较广泛。2.5本设计需要完成的任务本课题主要研究的是落料-冲孔复合模的设计。采用落料-冲孔复合模，工件的精度和生产效率都很高，且使用倒装复合模。倒装复合模主要优点是废料能直接从压力机台面落下，而冲裁件从上模推下，比较容易引出去。因此操作方便安全。由于倒装复合模易于安装送料装置，生产效率高，所以倒装复合模应用比较广泛。 本设计模具用于加工车厢挡板加强筋