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1、2012届 分类号：TG76 单位代码 ：37241本科专业职业生涯设计我的机械工程师之路触点式开关的冲压模具设计 姓 名 学 号 年 级 专 业 机械设计制造及其自动化专业 系（院） 指导教师 年 月 日目 录第一部分1我的机械工程师之路11前言12大学毕业后的十年总体规划13社会环境分析13.1机械行业及机械专业13.2机械行业前景展望与人才需求预测24自我评估与角色建议34.1劣势34.2优点44.3解决自我盘点中的劣势和缺点44.4角色建议45寄语4第二部分6触点式开关的冲压模具设计6摘 要6ABSTRACT71. 引言81.1 课题的意义81.2 冲压模具的现状和发展81.2.1 冲
2、压模具市场情况81.2.2 冲压模具水平状况91.2.2.1 模具CAD/CAM技术状况91.2.2.2 模具设计与制造能力状况101.3 本课题的研究对象、目标和方法102. 中间垫片的设计及计算122.1 零件任务说明122.2 冲裁件的工艺分析122.3 排样设计142.4 工艺计算142.5 确定模具的结构设计192.6 模具零件的结构设计193. 弹簧固定垫片的设计与计算233.1 工件参数233.2 工件可行性工艺分析233.3 工件的工艺计算233.4 初选压力机243.5 模具工作部分的尺寸计算253.6 工作零件设计253.7 模具的闭合高度263.8 弯曲模在压力机上的安装
3、273.9 压力机的选择274. 结论28参考文献29谢辞30第一部分我的机械工程师之路1前言我们向往着美好的明天，所以一直为着心中的那个梦而奋斗。大学生职业生涯规划，换个角度理解，就是对我们心中的那个蓝图的描绘。我们对自己的职业生涯进行规划，就是给自己的梦想插上翅膀。远大的理想总是建立在坚实的土地上的，青春短暂，从现在起，就力争主动，好好规划一下未来的路，去描绘这张生命的白纸。2大学毕业后的十年总体规划美好的愿望：将来有一天能是一个很成功的人，从事着自己理想的事业，有一个美满的家庭，家人和睦幸福，是我最大的奋斗目标！职业方向：做一个有很高专业技能的蓝领，在自己的工作中成长为基层的管理人员，再
4、努力争取做上更高职位的管理人员。职业定位：根据个人的性格与兴趣，适合我的职业类型有：机械技术员、建筑景观类、实验技师，我的职业类型偏向于现实性和社会性，做事能力较灵活，动手能力强，同时有较强的社会责任感和人道主义倾向。经过自我剖析，毕业后的我将会直接从事与专业有关的工作，如：技术员，自我认可能力强。综合素质：较强的学习、创新、领导、组织、协调、表达能力；能看到事情积极的一面；沉着冷静的气质；大气、踏实、认真的特质；较高的思想素养；很高的职业操守；较强的语言与文字表达能力；极强的责任感；做事认真，很有耐心；速度与效果并重；做事情想得太多，不果断；原则太多；有计划，但实施情况不好，常常打乱；不喜欢
5、一直做一个职业；有时缺乏自信；有时优柔寡断；对其他人要求太苛刻。3社会环境分析3.1机械行业及机械专业未来10年将是中国机械行业发展的最佳、最快时期承接世界制造业的转移，中国正在逐步成为世界工厂。美国、德国、日本、韩国等国家已经进入工业化发展的高技术密集时代与微电子时代，钢铁、机械、化工等重工业正逐渐向发展中国家转移。我国目前经济发展已经过了发展初期，正处于重化工业发展中期。美国、德国的重化工业发展期延续了18年以上，美国、德国、日本、韩国四国重化工业发展期平均延续了12年，由此来看，中国的重化工业发展期将至少延续10年。因此，在未来10年内，国产机械产品的国际竞争力将不断增强，逐步替代进口，
6、并加速出口。目前，中国机械行业中的一些子行业，如，船舶、铁路、集装箱及集装箱起重机制造等已经受益于国际间的产业转移，并将持续受益；电站设备、工程机械、机床等将受益于产业转移，加快出口进程。在工科院校的各个院系中，机械系学生的队伍颇为庞大。这是因为机械专业学科方向比较多，机械类专业下设有机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程、工业设计、过程装备与控制工程、机械工程及自动化、车辆工程、机械电子工程、汽车服务工程、制造自动化与测控技术、微机电系统工程、制造工程等专业，列“家族谱系”的话会是长长的一串。“机械工程”是教育部划定的一级学科，它的基本定义是这样的：机械工程的主要研究领域包括机械的基本理
7、论，各类机械产品及系统的统计方法、制造技术检测与控制、自动化及性能分析与实验研究等。机械类专业日新月异的变化，这个定义没有涵盖。由于应用行业不同，实际上的研究方法也会有很大差别。有些院校以汽车研究见长，有的则在航空航天领域有着不可撼动的地位，还有的院校在机器人制造方面实力超群。机械类专业学生在本科阶段主要接触以下课程：机械制图、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、机械振动、工程材料、制造技术基础、电工学、电子学、计算机硬件技术、机械控制技术等。由于机械类专业的实用性和可操作性很强，在学习过程中各校都会很重视培养学生的动手能力，大家需要参加课程试验设计、金工实习，包括机械基础实验、电工电路设
8、计、机械原理课程设计、机械设计课程设计等。3.2机械行业前景展望与人才需求预测2008年1-10月我国机械行业销售收入同比增长31.87%，出口同比增长了40.2%，全行业完成新产品产值11509.11亿元，同比增长37%，高于全行业销售收入增速5.13个百分点，行业依然保持较高的景气度。2008年专用设备和交运设备毛利率整体保持稳步上升的趋势，通用设备毛利率基本维持稳定。由于公司成本控制的加强，装备技术升级带来劳动生产率的提升，企业资产运营能力增强，行业整体盈利能力逐步增强。通过加强内部管理和技术改造，机械行业内企业生产效率得到了进一步提高。 2009年重工业化进程和全球产业结构调整将继续维
9、持机械行业景气。我们预计我国机械产品未来出口将依然保持高速增长。由于原材料价格的高涨以及竞争的加剧，具有核心竞争优势以及成本转嫁能力的企业将继续保持高速增长。我们继续看好专用设备以及交运设备未来盈利增长，通用设备我们看好机床和轴承等子行业。工程机械行业由于出口和基础设施建设使得行业需求能够保持稳定的增长。政策上的支持以及产业结构的调整保证了机床行业处于快速成长期。通过广泛的社会调研、与企业的交流和讨论，我们强烈感受到社会对机械类应用型人才的强烈需求，看到目前的高等职业教育所培养的人才与市场所需求的人才之间还存在不相适应的方面。机械类专业的人才培养模式改革不仅势在必行，而且非常迫切。要了解未来的
10、机械工程师需要掌握什么，必须分析制造活动的实质内涵。有一种关于制造活动的三坐标分析，对理解制造活动的实质具有参考意义。这种理论认为：X轴转变轴，对应各种冷热加工过程，体现实际生产加工；Y轴移动轴，对应物料移动、搬运、装配、仓储，体现为物流；Z轴信息轴或时间轴，对应数据获得、储存、处理和分析、应用，体现信息功能和自动化。按照这样三个坐标的分析，传统的初级制造活动大体上体现为X和Y的组合，改进物流和改进加工技术同样重要，即X、Y方向都大，面积才能大，此时再加大Z轴（如CNC、CAD、CAPP、CAM，机器人、自动生产线、ERP），会有最好的效果。而如果X及Y很小，只是一味在Z轴方向加大，效果不可能
11、好。也就是在加工过程和物流过程很不完善（工艺落后、管理混乱、物流不顺）时，单靠自动化、靠信息要素难以发挥效果。20世纪80年代日本在制造业上超过美国，靠的是生产技术强，加上完善的物流，而在自动化方面投入并不很多，这中间JIT起了主要的作用；后来美国回过头来加强制造技术和质量控制，使传统制造业提高到先进生产水平，加上美国原有的完善的物流系统和信息技术上无可置疑的优势，以三个坐标的共同增强构成了当今最强大的制造业。发展中国家追赶发达国家不能盲目照搬，一味追求信息化手段最先进、买自动生产线、买全套ERP系统管理软件，想绕过扎扎实实地抓制造工艺和基础管理，绕过改进物流和提高生产和管理效率，必将不能获得
12、成功。 4自我评估与角色建议4.1劣势我最大的缺点就是意志力薄弱，易随波逐流，没有当机立断的勇气，进入大学我已成人，我想我已认识到缺点，就会时刻在意它，不会让它肆意发展，克服缺点需要战胜自己，只要咬牙坚持就会挺过来。事实上，真正实施时会很痛苦和困难，但我相信自己已成人，相信大学会把自己锻炼成才，凡事我不会气馁，以高标准要求自己，如果发现自己泄气想随大流，要立马找原因并及时解决。 既然自己的心黑暗了20年，就给外面的阳光一次机会，打开心窗，重新认识自己，挑战自己。我会主动参加各项社团活动。大胆展示自己动人的一面，我会主动与别人谈话，交流。同时不放松学业，毕竟我仍是一名学生。以学业为主，其它为辅。
13、我会多关注有关交流和演讲的书，多方面训练自己的说话方式和技巧。4.2优点我有一颗善良且体察入微的心，我会善意帮助别人，诚实了解别人，关心别人。我有一颗容忍的心，凡事以退一步海阔天空为标准。我细心洞察秋毫，所以我会发扬自己的优点。我会非常认真扮演自己的角色。我会从别人的角度思考问题，甚至委屈自己。所以我相信努力的付出，汗水的价值。我会从一点一滴中改善自己，我相信别人说过的一句话：大河里有小鱼，小河里有大鱼。4.3解决自我盘点中的劣势和缺点所谓江山易改，本性难移。内向并非全是缺点，使我少一份张扬，多一点内敛，但可相应加强与他人的交流沟通，积极参加各种场合各项有益的活动，使自己多一份自信、激扬，少一
14、份沉默、怯场。充分利用一直关心支持我的庞大的亲友团的优势，真心向同学、老师、朋友请教，及时指出自身存在的各种不足并制定出相应计划加以针对改正。4.4角色建议父母：有自己的雄心壮志，但重要的是要去通过自己的努力实现它！老师：学会学习，能从学习中感悟出道理，学到真正对自己有用的知识！说到就要做到！姐姐：好好学习，将来从事自己喜欢的职业；注重实效，别做无用功；多结交志同道合的朋友！哥哥：学习和实践结合，多参加活动！有机会就大胆上，不要怕丢脸！同学：亲近，为人真诚。将来一定会实现你自己的理想的！5寄语终身学习、善于学习是机械工程师的必备品质。我们所处的新时期，最大的特征就是机遇和挑战无限，学习永无止境
15、。停止学习，就是被淘汰的开始。已有的知识不更新将快速老化。此外，对于工程师来说，在创新问题上排除纯技术观点十分重要。“最好的技术不一定能成功，市场最终还是要打败技术”；而且，机械工程师不但要有内容类知识（是什么、为什么）、方法类知识（怎么做、谁来做），还要有规则类知识（约束着怎么做和谁做、什么能做、什么不能做）。哈佛商学院的传统是重视得出结论的思考过程，而不是能否得出正确的答案。“会学”重于“学会”，方法比知识更有用。机械工程师应当保持发扬自己传统的优良品质：如认真严密、逻辑性强、全面权衡、追求准确性、系统性、结合实际、动手能力强等，同时克服机械思维、容易见物不见人、技术至上忽视市场等弱点，全
16、面加强信息技术和管理技术的学习掌握，塑造成为新时期机械制造业和非机械产业都需要的复合型工程师，这也正是新形势下我国机械工程师的新机遇。我是一个不甘平凡的女孩，心中总有一种不服输的信念，我想每天都会是一个崭新的开始，面对新的希望，我没有理由去逃避。当朝霞生起的时候，我会放飞我新一天的希望，晚霞落下的时候，我会收获一天的幸福和快乐因此，面对未来，我信心十足，不管人生道路何等艰辛，我都会勇敢走下去，直至成功。人的能力如同地下的煤，需要去发现它并开发出来，这样它才有机会发光发热，造福人类社会。世界上没有十全十美的人，每个人都有自己的缺点，我会在成长的过程中克服自己的缺点，作一个乐观、开朗、自信、宽容、
17、真诚的人，有了这些朋友，在通向理想的道路上我在再大的困难面前也会信心百倍的。我觉得要成为真正的机械师，不是一步就能完成的，要慢慢积累，路慢慢其修远兮，吾将上下而求索！在社会这样一个大群体里面，沟通自然是为人处世的基本，如何协调彼此的关系值得我去深思和体会。学习机械当中依靠与被依靠对我的触及很大，在往后的学习当中我将会加倍努力，还应该不断的去更新自己的知识，这样才能在机械师这片领地闯出属于自己的天空。其实每个人心中都有一座山峰，雕刻着理想、信念、追求、抱负；每个人心中都有一片森林，承载着收获、芬芳、失意、磨砺。一个人若要成功，必须拿出勇气，付出努力、拼搏、奋斗。成功，不相信眼泪；成功，不相信颓废
18、；成功，更不相信泡影！我们自己的未来要靠我们自己来打拼！“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索”，路途艰难且荆棘丛生，但我会毅然迈出前行的双脚，让梦紧跟心的步伐迈向前方，因为我的努力告诉我，我的未来不是梦。我们同承一片蓝天下,站在历史的潮头上，寻找着相同的梦想。文王拘而演“周易”，仲尼扼而作“春秋”，屈远放逐乃赋“离骚”，左丘失明厥有“国语”，孙子摈脚“兵法修略”，不韦迁蜀世传“吕览”。相信我们自己，我们完全有能力创造自己美好的未来。努力吧！奋斗吧！相信自己是最棒的，脚踏实地，披荆斩棘，执着向前！虽千年不移赤子之心，纵万难不坠青云之志，我们要让暴风雨练达我们的翅膀，让梦想成为我们身前追寻的阳光。终有
19、一天，我相信，动感时代，你，我，我们，我们每一个人的未来都将不是梦。第二部分触点式开关的冲压模具设计 摘 要 论文主要讲述的是模具的设计。在本次设计中，设计并计算了模具上的主要零部件。模架采用标准模架，选用了合适的设备。设计中对工作零件和压力机规格均进行了必要的校核计算。本次设计中所设计的模具为冲压模具。冲压模具采用活动挡料销和钩形挡料销挡料。模具中的冲孔和落料凸模分别用不同的固定板固定；冲孔凹模和落料凹模则采用整体固定板固定。落料凸模内装有导正销，保证了工件上孔和外形的相对位置准确，提高了加工精度。关键词：模具冲裁模；标准模架；冲压设备；冲孔ABSTRACTThis paper is tal
20、king about the design of moulds. In this design, has designed and calculated on the mold main spare part. The mold frame uses the standard mold frame, has selected the appropriate ramming equipment. In the design has carried on the essential examination computation to the work components and the pre
21、ss specification.In addition, it consist of the ramming mold.The ramming mold and falls the material raised mold separately to use the different dead plate to be fixed; the concave mold and falls the material concave mold to use the overall dead plate to be fixed. Fell the material raised mold inter
22、nal installation to have leads is selling, had guaranteed on the work piece the hole and the contour relative position was accurate, increased the processing precision.Key words: Drawing of patterns agencies; Bonding Stamping; Standard mold; Stamping equipment Piercing1. 引言1.1 课题的意义本课题为应用研究课题。通过毕业设计
23、，学生能够利用所学知识与实际相结合来解决实际问题，独立完成一般的模具设计过程，为毕业后从事机械设计、模具设计工作打下一个良好的基础。毕业设计是对大学四年所学知识的系统的总结，是对所学知识的综合运用。这对我们而言是一个提高自己的机会。我们要运用所学的知识与课题相结合，能够用所学的知识高质量的完成课题，要力求做到设计合理，成本低廉，使用寿命长。1.2 冲压模具的现状和发展我国考古发现，早在2000多年前，我国已有冲压模具被用于制造铜器，证明了中国古代冲压成型和冲压模具方面的成就在世界领先。1953年，长春第一汽车制造厂在中国首次建立了冲模车间，该厂于1958年开始制造汽车覆盖件模具。我国于20世纪
24、60年代开始生产精冲模具。在走过了漫长的发展道路之后，目前我国已形成了300多亿元各类冲压模具的生产能力。 1.2.1 冲压模具市场情况 我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国内经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精密、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。一些低档次的简单冲模，已趋供过于求，市场竟争激烈。 据中国模具工业协会发布的统计材料，2008年我国冲压模具总产出约为420亿元，其中出口9.75亿美元。 根据我国海关统计资料，2008年我国共进口冲压模具7.61亿美元。从上述数字可以得
25、出2008年我国冲压模具市场总规模约为366.6亿元。其中国内市场需求为260.4亿元，总供应约为213.8亿元,市场满足率为82%。在上述供求总体情况中，有几个具体情况必须说明:一是进口模具大部分是技术含量高的大型精密模具，而出口模具大部分是技术含量较低中的中低档模具，因此技术含量高的中高档模具市场满足率低于冲压模具总体满足率，这些模具的发展已滞后于冲压件生产，而技术含量低的中低档模具市场满足率要高于冲压模具市场总体满足率；二是由于我国的模具价格要比国际市场价格低许多，具有一定的竞争力，因此其在国际市场前景看好，2009年冲压模具出口达到11.46亿美元，比2008年增长94.7%就可说明这
26、一点；三是近年来港资、台资、外资企业在我国发展迅速，这些企业中大量的自产自用的冲压模具无确切的统计资料，因此未能计入上述数字之中。 1.2.2 冲压模具水平状况 近年来，我国冲压模具水平已有很大提高。大型冲压模具已能生产单套重量达50多吨的模具。为中档轿车配套的覆盖件模具内也能生产了。精度达到12m，寿命2亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产。表面粗糙度达到Ra1.5m的精冲模，大尺寸（300mm）精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。1.2.2.1 模具CAD/CAM技术状况 我国模具CAD/CAM技术的发展已有20多年历史。由原华中工学院和武汉733厂于1984年共同完成
27、的神模CAD/CAM系统是我国第一个自行开发的模具CAD/CAM系统。由华中工学院和北京模具厂等于1986年共同完成的冷冲模CAD/CAM系统是我国自行开发的第一个冲裁模CAD/CAM系统。上海交通大学开发的冷冲模CAD/CAM系统也于同年完成。20世纪90年代以来，国内汽车行业的模具设计制造中开始采用CAD/CAM技术。国家科委863计划将东风汽车公司作为CIMS应用示范工厂，由华中理工大学作为技术依托单位，开发的汽车车身与覆盖模具CAD/CAPP/CAM集成系统于1996年初通过鉴定。在此期间，一汽和成飞汽车模具中心引进了工作站和CAD/CAM软件系统，并在模具设计制造中实际应用，取得了显
28、著效益。1997年一汽引进了板料成型过程计算机模拟CAE软件并开始用于生产。 21世纪开始CAD/CAM技术逐渐普及，现在具有一定生产能力的冲压模具企业基本都有了CAD/CAM技术。其中部分骨干重点企业还具备CAE能力。模具CAD/CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本，提高产品质量，已成为人们的共识。在“八五”、“九五”期间，已有一大批模具企业推广普及了计算机绘图技术，数控加工的使用率也越来越高，并陆续引进了相当数量CAD/CAM系统。如美国EDS的UG，美国Parametric Technology公司 Pro/Engineer，美国CV公司的CADSS，英国DELCAM公司
29、的DOCT5，日本HZS公司的CRADE及space-E, 以色列公司的Cimatron ，还引进了AutoCAD CATIA 等软件及法国Marta-Daravision公司用于汽车及覆盖件模具的Euclid-IS等专用软件。国内汽车覆盖件模具生产企业普遍采用了CAD/CAM技术图的设计和模具结构图的设计均已实现二维CAD，多数企业已经向三维过渡，总图生产逐步代替零件图生产。且模具的参数化设计也开始走向少数模具厂家技术开发的领域。在冲压成型CAE软件方面，除了引进的软件外，华中科技大学、吉林大学、湖南大学等都已研发了较高水平的具有自主知识产权的软件，并已在生产实践中得到成功应用，产生了良好的
30、效益。 快速原型（RP）与传统的快速经济模具相结合，快速制造大型汽车覆盖件模具，解决了原来低熔点合金模具靠样件浇铸模具，模具精度低、制件精度低，样样制作难等问题，实现了以三维CAD模型作为制模依据的快速模具制造，它标志着RPM应用于汽车身大型覆盖件试制模具已取得了成功。 围绕着汽车车身试制、大型覆盖件模具的快速制造，近年来也涌现出一些新的快速成型方法，例如目前已开始在生产中应用的无模多点成型及激光冲击和电磁成型等技术。它们都表现出了降低成本、提高效率等优点。 1.2.2.2 模具设计与制造能力状况 在国家产业政策的正确引导下，经过几十年努力，现在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平，包括
31、信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用。 虽然如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。这一些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无论在设计还是加工工艺和能力方面，都有较大差距。轿车覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点，可代表覆盖件模具的水平。虽然在设计制造方法和手段方面基本达到了国际水平，模具结构周期等方面与国外相比还存在一定的差距。 标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本达到国际水平。 但总体
32、上和国外多工位级进模相比，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，仍存在一定差距。 汽车覆盖件模具制造技术正在不断地提高和完美，高精度、高效益加工设备的使用越来越广泛。高性能的五轴高速铣床和三轴高速铣床的应用已越来越多。NC、DNC技术的应用越来越成熟，可以进行倾角加工超精加工。这些都提高了模具面加工精度，提高了模具的质量，缩短了模具的制造周期。 模具表面强化技术也得到广泛应用。工艺成熟、无污染、成本适中的离子渗氮技术越来越被认可，碳化物被覆处理（TD处理）及许多镀（涂）层技术在冲压模具上的应用日益增多。真空处理技术、实型铸造技术、刃口堆焊技术等日趋成熟。激光切割和激光焊技术也得到了应用。1.
33、3 本课题的研究对象、目标和方法本课题的研究对象是一个塑料制品的电动开关，要求制定一个合理方案将开关的主要零件冲压成型。首先由制件设计者提出冲压成型的任务书，其内容如下：根据零件的要求，制定零件的加工工序，确定每个工序的加工成形方法。选取其中具有代表性的工序进行模具的设计。确定模具的总体结构方案。对模具进行设计计算，绘制模具装配图及零件图。对典型零件，进行数控程序的编制。完成设计后，编制设计计算说明书。其次，收集、分析、消化原始资料。收集整理有关制件设计、成型工艺、成型设备、机械加工及特殊加工资料，以备设计模具时使用。消化冲压制件图，了解制件的用途，分析冲压制件的工艺性，尺寸精度等技术要求。消
34、化工艺资料，分析工艺任务书所提出的成型方法、设备型号、材料规格、模具结构类型等要求是否恰当，能否落实。再次，选择成型设备根据成型设备的种类来进行模具设计，因此必须熟知各种成型设备的性能、规格、特点。最后确定具体结构方案。确定模具类型的主要结构。选择理想的模具结构在于确定必需的成型设备，理想的冲压性能。生产经济要求是要使塑料制件的成本低，生产效率高，模具能连续地工作，使用寿命长，节省劳动力。2. 中间垫片的设计及计算2.1 零件任务说明零件名称：中间触点垫片生产批量：大批材料：黄铜材料厚度：零件简图：图2-1 垫片零件图2.2 冲裁件的工艺分析1工艺分析材料：该零件的材料为黄铜，其冲压性能较好。
35、零件结构简单、对称，是由圆弧和直线组成的，该工件仅有冲孔、落料两个工序，没有极限冲裁特征，成型容易，适合冲裁。尺寸精度：零件图上形状尺寸均属于IT10级精度，冲压加工可以实现。孔心距的公差为，属于IT11级精度，可以通过模具结构的正确设计来实现。将查到的数据与零件图中所标注的尺寸公差相比较，可认为零件的精度要求能够满足在冲裁加工中得到保证。其他尺寸标注、生产批量等情况，也符合冲裁工艺的要求。2确定工艺方案该零件的加工过程包括冲孔，落料两个基本工序，在表2-1中列出了三种工艺方案，以进行比较论证。 表2-1 工艺方案论证序号工 艺 方 案结 构 特 点1单工序模生产:落料冲孔模具结构简单，但需要
36、两道生产工序。两道模具才能完成零件的加工，生产效率低，难以满足大批量生产的需求，且两道工序中的定位误差,将导致孔心距精度难以保证。2复合模生产:落料冲孔复合同一模具完成两道不同的工序。大大减小了模具规模，降低了模具成本，提高生产效率，也能提高压力机等设备的使用效率，操作简单、方便适合大批量生产；能可靠的保证孔心距尺寸精度。3级进模生产:冲孔落料连续同一副模具不同工位完成两道工序，生产效率高,模具规模相对第二种方案要大一些，模具成本要高；但对于形状简单的工件，级进模比复合模制造难度低。易于实现自动化，操作也方便、安全，非常适合大批量生产。综上所述，采用级进模冲裁方式，易于实现自动化操作，便于组织
37、生产，操作安全。故初步选定为采用级进模冲裁方式。3. 确定模具结构类型（1）中间触点垫片的冲裁模结构类型的确定冲裁模一般可以采取以下三种方案：方案一 采用无导向简单冲裁模方案二 采用导板导向简单冲裁模方案三 采用导柱导向简单冲裁模（2）争论分析方案一：无导向简单冲裁模结构简单，尺寸小，质量轻。模具制造容易，成本低，但冲模在使用安装时麻烦，需要调试间隙的均匀性，冲裁精度低且模具寿命低。它适用于精度要求低，形状简单，批量小或试制件的冲裁件。方案二：导板导向简单冲裁模比无导向简单冲裁模高，使用寿命长，单模具制造较复杂，冲裁时视线不好。不适合单个毛胚的送料，冲裁。方案三：导柱导向简单冲裁模导向准确，可
38、靠，能保证冲裁间隙均匀，稳定，因此冲裁精度比导板模高，使用寿命长，但比前两种模具成本高。（3）结论：由于垫片批量大，精度高，方案三能满足工艺要求，且满足大批量生产的需要。所以本实例采用方案三。2.3 排样设计为满足尺寸的精度要求,采用直排有废料排样.查设计手册去定搭边值:制件之间的搭边: (取) (2-1)制件与条料边缘搭边: (取) (2-2)送料步距为: (2-3)条料宽度: (2-4)确定的样板图如图2-2所示。图2-2 排样方案材料利用率: (2-5)2.4 工艺计算（1）冲裁力的计算落料力 (2-6)冲孔力 (2-7)落料时的卸料力 (2-8)落料时的推件力刃口直壁部分，已知则 (2
39、-9)冲孔时的卸料力 (2-10)冲孔时的推件力 (2-11)刃口直壁部分h=2mm，则 (2-12) (2-13)因为冲孔和落料均采用弹性卸料装置下出件方式，因此其冲压力的总和计算可以采用以下公式： (2-14)落料时的总压力为： (2-15)冲孔时的总压力为： (2-16)选择冲床时的总冲裁力为： (2-17)以上各式中：冲裁力，N；冲裁件的周边长度，mm；冲裁件材料厚度，mm；材料抗剪强度，MPa；系数，通常取1.3；卡在凹模洞壁内的工件或废料的件数，；凹模孔口高度；卸料系数，查表得=0.020.06；推件系数，查表得=0.030.09. (2) 压力中心的确定根据零件图形可以知道，零件
40、属于对称的规则图形，如图2-3所示，若选用水平与垂直两条交线所在的交点为坐标原点，很明显，明显原点就是模具的压力中心。图 2-3 压力中心(3) 刃口尺寸计算设计基准：落料时以凹模为基准，间隙取在凸模上；冲孔时以凸模为基准，间隙取在凹模上。设计时一律采用最小合理间隙值。刃口尺寸的制造偏差方向：单向注入实体内部。即磨损后，凹凸模变大的取，刃口尺寸变小的。刃口尺寸制造偏差的大小；简单形状，按IT6IT7取值，复杂形状，取，磨损后尺寸无变化，取。加工方法：简单形状，分别加工；复杂形状，配合加工。检验：分别由加工的互换性要求采用较小的模具制造公差来满足下式 （2-18）该制件为落料件，故以凹模为基准。
41、该制件形状比较复杂，为了保证冲裁凸模，凹模之间有一定的间隙，必须采用配合加工。此方法是先做好基准件，然后以此基准件的实际尺寸来配作加工另外一件，使它们之间保持一定的间隙。因此，只在基准件上标注尺寸和制造公差，另一件只标注公称尺寸并要求配作的间隙值。这样，就不再受间隙的限制。凸模刃口尺寸按凹模刃口实际尺寸配作，保证双边间隙。综上，配合加工刃口尺寸的计算步骤如下：判断基准：冲孔以凸模为基准，落料以凹模为基准。确定间隙:查表的得， ，取。计算基本尺寸 为了在凸模，凹模刃口磨损到一定程度的情况下，模具仍能制造出合格的制件，在设计基准刃口（落料时指凹模刃口，冲孔时指凸模刃口）时，应分三种情况进行设计。当
42、基准刃口磨损尺寸变小时，新做基准刃口基本尺寸A应接近或等于制件的最大极限尺寸；设制件的尺寸为，则基准刃口基本尺寸A为 （2-19）当基准刃口磨损尺寸变大时，基准刃口基本尺寸A应接近或等于制件的最小极限尺寸；设制件的尺寸为，则基准刃口基本尺寸A为 （2-20）当基准刃口磨损尺寸不变时，新做基准刃口基本尺寸A应等于制件的最小极限尺寸加公差的一半；设制件的尺寸为，则基准刃口基本尺寸A为 （2-21）以上各式中：基准刃口基本尺寸；制件的基本尺寸；制件的上偏差值；制件的下偏差值；制件公差；制件的最大极限尺寸；制件的最小极限尺寸；磨损系数，为了时冲裁件的实际尺寸尽量接近公差带，在0.51之间取值。当冲压件
43、尺寸公差在IT10级以上时，取；IT1112级时，取；IT14级以下时，取。另一件在基本尺寸上加上或减去间隙。（4）确定偏差:磨损有变化的为，磨损无变化的为。因形状复杂，先对计算结果及过程进行列表： 表 2-2计算结果列表工件尺寸/min磨损变化/minx/min22变大0.10412221.8962217不变0.072117177.2变大0.072176.92876变大0.06155.976配作说明：因为间隙非常小，所以凸模刃口应当配作，即以凹模刃口实际尺寸配作，保证双边间隙0.05mm。2. 对冲孔 查表得间隙 ， （2-22）查表得凸、凹模制造公差：，磨损系数 (2-23)通过计算发现不符合。因为结果不满足要求，则应缩小制造公差，可直接采用下式来进行调整 (2-24) (2-25)来满足 (2-26)结果满足条件计算公式：冲孔凸模 (2-27)凹模 (2-28)孔心距 (2-29)以上各式中：凹模的制造偏差，mm；凸模的制造偏差，mm；最小合理间隙，mm；最大合理间隙, mm； 制件的公差，mm；凸模的基本尺寸，mm；凹模的基本尺寸，mm；冲孔件的最小公称直径，mm2.5 确定模具的结构设计由于该零件分为冲孔模具、落料模具两部分，其
