啤酒开瓶器冲压工艺与模具设计【开题报告+CAD+说明书】.rar

本科生毕业设计开题报告设计题目:设计题目:啤酒开瓶器冲压工艺与模具设计啤酒开瓶器冲压工艺与模具设计所属学院：所属学院：专 业：专 业：专业班级：专业班级：姓 名：姓 名：学 号：学 号：指导教师：指导教师：2021 年 1 月 5 日2021 年 1 月 5 日一、选题背景一、选题背景自从中国加入世贸组织以来,世界经济己经从孤立封闭走向国际社会,经济全球化势在必行。全球的制造业在这种形势下的突出作用越加明显,许多发达国家都把生产基地转移到了发展中国家,当然作为拥有劳动力最多的国家中国自然成为各发达国家的必争之地。模具是工业生产的基础工艺装备，是制造各种金属和非金属零件的种重要生产工具。在产品竞争和不断更新的年代，要使产品不断降低成本，并具有价格优势，采用模具成形技术来制造产品是非常重要的途径之一。模具成形的零件加工方法实质是种少切削、无切前、多工序重合的生产方法。采用模具成形的工艺代替传统的切削加工工艺，可以提高生产效率、保证零件质量、节约材料，降低生产成本，从而取得很高的经济效益。模具工业是国民经济发展的重要基础工业之一，也是个国家加工行业发展水平的重要标志。德国把模具称为“金属加工中的帝王”，把模具工业视为“关键工业”;美国把模具称为“美国工业的基石”，把模具工业视为“不可估量其力量的工业”:日本把模具称为“促进社会富裕繁荣的动力”，把模具工业视为“整个工业发展的秘密”。我国将模具工业视为整个制造业的“加速器”，称之为“一切工业之母”。机械、电子、汽车等国民经济的支柱产业需要大量的模具，据统计 70%以上的汽车、拖拉机、电动机电器、仪表零件，80%以上的塑料制品，70%以上的日用五金及耐用消费品零件都是采用模具生产。在工业化国家中，从 20 世纪 70 年代起，模具工业总产值就开始超过了机床工业总产值，并开始从机床工业成机械工业中分离出来:到 20 世纪80 年代来，模具工业彻底摆脱从属地位而发展成为独立的国民经济基础产业在我国，据模具工业协会统计，从 199 年开始，我国模具工业总产值已开始超过了机床工业总产值。在现代化工业生产中，609%90%的工业产品需要使用模具加工，许多新产品的开发和生产在很大程度上都依赖于模具生产，特别是汽车大型覆盖件模具、电子产品的精密塑料模具和冲压模具等。由此可见，利用模具生产零件的方法已成为现代工业进行成批生产或大量生产的主要技术手段，这对于保证制件质量、编短试制周期、抢先占领市场，以及产品更新换代和新产品开发都具有决定性的意义。在信息化带动工业化发展的今天，在模具加工日益发达的今天，模具的加工由原来的依赖工模师傅的做模经验，通过打样、雕刻、放点等模式进行模生产，发展到现在通过使用 CAE 进行流道分析、以 CAD 进行设计以 CAM 进行编程以 CNC 来加工工件及电极以致配件标准化、模块化。在经济全球化趋向日渐加速的情况下，我国冲压模具必须尽快提高水平。通过改革与发展，采取各种有效措施，在冲压模具行业全体职工的共同努力奋斗之下，我国冲压模具也一定会不断提高，逐渐缩小与世界先进水平的差距。二、设计方案二、设计方案1主要研究内容主要研究内容对创意啤酒开瓶器零件的模具进行设计。运用所学的软件根据图纸绘制出零件平面图，对零件进行工艺性分析并设计零件冲压排样图，最后进行创意啤酒开瓶器冲压模具设计形成模具装配图、主要零件图，并形成设计说明书。图 1 创意啤酒开瓶器零件二维图2.研究方法研究方法在对创意啤酒开瓶器模具设计中，主动运用了文献研究法、调查法、案例分析法对设计中遇到的问题进行研究。1、文献研究法：通过中国知网搜索近年关于创意啤酒开瓶器模具的相关文献，以及通过纸质文献资料进行分析。文献中的理论作为自己课题中所出现的问题的参考。2、调查法：在创意啤酒开瓶器模具设计中，对创意啤酒开瓶器模具进行系统的资料搜查，了解国内外创意啤酒开瓶器模具发展的情况，向老师请教关于模具的结构。3、案例分析法：本课题以创意啤酒开瓶器模具结构分析为例，将从文献中获取创意啤酒开瓶器模具理论知识和实例研究相结合，分析模具的结构，探究优良的模具结构设计方案。3研究措施及步骤研究措施及步骤3.1 模具类型 该零件包括落料和冲孔两个基本工序，可有以下三种冲裁工艺方案：方案一、单工序冲裁，即先落料后冲孔；方案二、复合冲裁，即落料冲孔复合冲压；方案三、级进冲裁，即冲孔落料连续冲压；方案一模具结构简单，但，难以满须两道工序两副模具，生产效率低，且不便于操作足该零件的年产量要求。方案二只需一副模具，冲出的零件精度和平直度较好，生产效率也较高。尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。方案三也只需一副模具，生产效率也很高，但所需成本高，且要保证冲压件的形位精度，需要在模具上设置导正销导正，故模具制造、安装较复合模复杂。根据以上分析，方案二合理，冲压件须落料、冲孔。把两道工序复合在一起，可以把落料、冲孔为同一工步完成，这样保证了孔的精度。3.2 操作与定位方式 虽然零件的生产批量较大，但合理安排生产可用手工送料方式能够达到批量要求，且能降低模具成本，因此采用手工送料方式。材料厚度较薄，为了便于操作和保证零件的精度，采用导料销导向、挡料销定距的定位方式。图 3.1 零件排样图3.3 卸料与出件方式 考虑零件厚度较薄，采用弹性卸料方式。由于零件尺寸较大，为了获得较大的推件力，使工作可靠，采用刚性推件装置，即由打杆、推板、推杆、推荐块等基本零件组成。而冲孔废料则由凸模直接从凹模洞口推下的下出件方式。3.4 模架类型 由于零件厚度薄，冲裁间隙小，而且采用的是纵向送料的方式，所以选用后侧导柱模架。3.5 初选冲压设备 该冲裁件有一定的精度要求，可选用开式双柱可倾式压力机，它适合冲裁加工，有一定的精度和刚度、操作方便，价格低廉，所以选用开式双柱可倾式压力机。三、进度安排三、进度安排第 12 周 参加毕业实习，通过实习了解设计方向，认识了解毕设题目，通过网络查阅相关资料，为设计打下基础。第 3 周 编写设计任务书及开题报告，绘制零件二维零件图。第 45 周 设计前准备，查阅相关资料，拟定设计方案。第 67 周 确定模具内部各结构设计，确定模具总体结构。第 89 周 理论分析及相关设计计算。第 1012 周 绘制模具装配图，及相关图纸绘制。第 13 周 编写整理设计说明书。第 14 周 毕业设计查重。四、参考文献（外文参考文献不少于 2 篇）四、参考文献（外文参考文献不少于 2 篇）1刘源.高强度钢板冲压模具强度分析与结构优化D.2015.2许铁涛,郭迎春,宗珂,et al.数字化技术在冲压模具设计与制造中的应用J.现代制造技术与装备,2018,000(002):57-58.3朱道满,栾爽.数字化技术在冲压模具设计与制造中的应用J.商品与质量,2016,000(050):121.4 朱道满,栾爽.数字化技术在冲压模具设计与制造中的应用J.商品与质量,2016,000(050):121.5洪慎章.实用冲压工艺及模具设计:冲压工艺及模具设计M.机械工业出版社,2015.6李奇.朱江峰.模具设计与制造(第 2 版)M.北京大学出版社,2015.7陈炎嗣.冲压模具设计实用手册M.化学工业出版社,2016.8查五生.冲压工艺及模具设计M.重庆大学出版社,2015.9刘杰.汽车门内板注塑工艺优化与模具设计D.2016.10 姜银方,杨继昌,陈炜.拼焊板冲压成形研究的现状和发展趋势J.汽车工程,2003(04):97-101+24.11孙光永,李光耀,陈涛,etal.基于 6的稳健优化设计在薄板冲压成形中的应用J.机械工程学报,2008,44(011):248-254.12吴诗享.冲压工艺学M.西北工业大学出版社,1987.13白西平.精密垫圈落料冲孔复合模加工及装配J.热加工工艺,2012(17):211-213.14孙界,焦大勇,张道水,等.酚醛层压布板调整垫片落料冲孔复合模设计J.模具制造,2015(07):4-6.15张玉峰.侧板落料冲孔复合模设计J.金属加工:热加工,2009(15):52-54.王杰,郭廷华,杨晓红.落料冲孔复合模刃口尺寸计算J.山东工业技术,2016(15):6-6.15Song-Qing L,Yong-Qiang Z,Hui-Xian Z.Teaching Reform of Stamping Technology and Mould Design in the Internet ContextJ.Journal of Jilin Teachers Institute of Engineering and Technology,2019.16Min Y.Trimming and Punching Die Design for Left/Right Rear Column of AutomobileJ.Guangdong Chemical Industry,2018. 毕毕 业业 设设 计（论计（论 文）文）设计设计(论文论文)题目：题目：学生姓名：指导教师：二级学院：专业：班级：学号：提交日期：年 月 日 答辩日期：年 月 日 目录 目录摘 要.5前言.61.零件的工艺性分析.71.1 零件图.71.2 零件的工艺性.81.2.1 材料 .81.2.2 结构与尺寸.81.2.3 精度.82、确定冲裁工艺方案.93、确定模具总体结构方案.103.1、模具类型.103.2、操作与定位方式 .103.3、卸料与出件方式.103.4、模架类型 .103.5、初选冲压设备 .104、进行必要的工艺计算.114.1、条料的宽度和材料利用率的计算.114.2 搭边和条料宽度的确定.114.3 步距.134.4 条料宽度.134.5 材料利用率.144.6 计算冲压力与压力中心，选择压力机.144.7 确定压力中心.154.8 计算凸凹模刃口尺寸.155、模具零部件结构的确定.185.1、凸模设计.185.2.凹模设计.195.3.凸凹模的设计.205.4.冲模的导向装置 .225.6 冲模的定位装置.225.7 卸料装置 .225.8.确定导向方式 .235.9 出件装置.235.10 紧固件.235.11 其他零件的设计.246、校核冲压设备基本参数.256.1、模具闭合高度校核.256.2 冲裁所需总压力校核.256.3 模具最大安装尺寸校核.25总结.26致谢.27参考文献.28 摘 要摘 要 这一次的设计方案是依据日常生活中的创意开瓶器来进行的冲压设计。在冲压过程中，需要用到多种金属板材，而这些金属板件又都有一个共同特点硬度高，耐磨性差。这次的设计主要集中在零件的冲压成型研究上，因此从宏观角度看，它显得相当创新。该模具可以实现一次完成多个零件的冲压生产加工工作。鉴于零件所具有的特殊属性，我们构建了一款专门用于落料和冲孔的复合模具。为了验证设计方案的可行性，我们将其与普通落料式冲孔复合模具做了对比试验。考虑到零件的大小、使用的材料以及大规模生产的要求，我们首先对其工艺特性进行了详尽的探讨，并据此确定了冲裁技术和模具的设计方案。随后，根据计算结果，我们决定了冲压方向、压边力以及拉延筋等参数。随后，经过深入的工艺设计和计算，我们确定了样本的布局和裁剪方式，并对冲击压力和压力中心进行了估算。随后，根据以上数据以及冲压加工要求，我们对整个模具进行了三维建模，并且完成了相关零部件的强度校核及有限元分析。在对压力机进行初步筛选之后，我们对凸模和凹模的刃口尺寸以及它们的公差进行了计算。文章的结尾部分总结了论文的主要研究内容以及不足，并提出了进一步研究方向。最后，我们决定以部件为设计的核心，对压力机进行了验证，并绘制了模具的整体组装草图。本论文以某一型号压力机的机身结构为例，详细介绍了该类型压力机的整体方案以及主要构件的具体选型及制造方法等内容。这篇文章的研究成果为相似产品的模具设计提供了有益的参考。通过反复地实践和总结，终于将该方案确定下来。在执行结构设计时，我们对某些部件的制造技术进行了详尽的探讨，这也构成了完成此毕业设计的核心环节。此次的设计思路为后续的任务打下了稳固的基石关键词关键词 模具；冲裁件；凸凹模；AbstractThis design proposal is based on the stamping design of creative bottle openers in daily life.In the stamping process,various metal sheets are required,and these metal sheets all have a common feature-high hardness and poor wear resistance.This design mainly focuses on the research of stamping forming of parts,so from a macro perspective,it appears quite innovative.This mold can achieve stamping production and processing of multiple parts at once.Given the special properties of the parts,we have developed a composite mold specifically designed for cutting and punching.In order to verify the feasibility of the design scheme,we conducted comparative experiments with ordinary drop type punching composite molds.Considering the size of the parts,the materials used,and the requirements for large-scale production,we first conducted a detailed exploration of their process characteristics,and based on this,determined the punching technology and mold design scheme.Subsequently,based on the calculation results,we determined parameters such as stamping direction,edge holding force,and drawing rib.Subsequently,after in-depth process design and calculation,we determined the layout and cutting method of the sample,and estimated the impact pressure and pressure center.Subsequently,based on the above data and stamping requirements,we conducted a 3D modeling of the entire mold and completed the strength verification and finite element analysis of the relevant components.After preliminary screening of the press,we calculated the edge dimensions and tolerances of the convex and concave molds.The conclusion of the article summarizes the main research content and shortcomings of the paper,and proposes further research directions.Finally,we decided to focus on the components as the core of our design,validated the press,and drew an overall assembly sketch of the mold.This paper takes the body structure of a certain type of press as an example,and provides a detailed introduction to the overall scheme of this type of press,as well as the specific selection and manufacturing methods of the main components.The research findings of this article provide useful references for mold design of similar products.Through repeated practice and summary,the plan has finally been finalized.During the execution of structural design,we conducted a detailed discussion on the manufacturing technology of certain components,which also constitutes the core link in completing this graduation project.This design concept has laid a solid foundation for subsequent tasksKey Words:Mold;Blanking parts;Convex and concave die;前言随着模具产业持续向科学化方向发展，它在全国经济中所占的比重也逐步上升，逐渐成为中国基础产业的一个重要组成部分。其中，冲压技术也就被广泛应用于模具生产领域之中。由于这一设计主要集中在零件冲压成型方面的研究，因此从一个更宏观的视角来看，它具有一定的创新性。因此本文就将对模具技术进行详细地分析和探讨。我们所了解的模具产业，实际上是传统机械产业与当代高科技产业的理想融合。模具加工技术是制造业中一项十分关键且应用广泛的工艺方法，可以将复杂形状和精密结构通过一次装夹就完成成型，大大提高了产品的质量以及工作效率。在我国经济飞速增长的背景下，模具产业作为核心产业之一，在我国的社会经济进步中起到了不可或缺的角色。随着科学技术不断发展，模具制造业也得到迅速进步，尤其是计算机技术在模具领域应用更加广泛。模具产业被视为工业生产的中心，其在生产中展现出了高尺寸精度、高生产效率、良好的工件一致性、低能耗和低材料消耗等多方面的优势。模具的应用范围非常广泛，包括汽车、家电等制造业，同时也广泛应用于航空航天、电子电气、建筑装饰、医疗设备、仪器仪表以及交通运输等各个领域。因此，模具的设计与生产技术对产品的品质和公司的经济回报有着直接的影响，而模具的制造工艺则是决定产品品质和成本管理水平的关键因素。随着科学技术的不断进步以及人们生活水平的不断提高，对模具行业提出了更高的要求，也推动了模具制造业向着现代化方向迈进。模具产业的发展对整个工业领域具有极其重要的影响。模具在整体的工业制造过程中起到了核心作用，它被广泛地运用在众多的工业制造领域中，这包括但不仅限于汽车生产、电子设备制造、通讯工具制造以及家用电器的制造。随着科学技术的发展，新材料、新工艺不断出现，使模具技术得到迅速发展。模具作为产品制造中的关键组件之一，对产品的整体性能有着至关重要的影响。一个国家制造业水平的高低与该国的模具行业有着密切的关系。在工业生产流程中，绝大部分的部件都是通过模具进行加工和成型的。由于模具本身结构复杂且形状多变，其质量直接影响着产品的使用性能以及寿命，同时还决定着产品成本。因此，模具的设计被认为是确保产品品质和提升劳动效率的最为关键的手段之一。目前，模具已经成为现代制造业的关键技术。采用模具进行制造的工件在尺寸准确性、一致性、生产效益和节能材料上都展现出了卓越的表现，与其他的制造技术相比，它具有明显的上风。目前，国内外许多企业已把模具列为主要的投资项目之一，并且投入了大量的资金来从事研究工作，以促进模具制造业向现代化方向迈进。随着我国经济的持续增长，社会对各种产品的需求也在不断上升，其中模具作为一个关键的基础原料，对于确保产品的高质量和提升经济回报起到了至关重要的作用。由于模具的应用广泛、品种繁多，使得它成为现代工业生产中不可缺少的工艺装备。另外，模具作为一种制造工具，能够产生更高的经济回报，其生产出的产品的价值大大超出了其本身的价值，高达数百倍之多。模具行业是现代制造业中最活跃、最有活力的部门之一，是衡量一国现代化水平高低的标志之一。因此，模具产业被视为国民经济增长的关键基石之一，并对整个社会经济的进步产生了深远的影响。在现代社会中，模具制造业已成为衡量一国综合国力强弱的标志。一个国家在模具制造方面的能力，无疑是决定其产品质量和制造工艺水平的关键要素。与此同时，模具工艺作为工业生产的核心技术，随着时代进步，CAD 模具工艺也逐渐被广泛地融入到生产和加工过程中。它不仅是传统模具工艺与现代计算机技术相结合的产物，而且是先进的计算机技术应用于模具制造领域后产生的新型工艺。模具 CAD 技术为模具的设计和生产提供了一种高效、经济和快速的解决方案，这不仅显著提升了模具设备的整体质量，还缩短了模具设计和制造所需的时间，从而提高了生产效率。伴随着时代进步，中国的模具产业也引入了众多的 CAD 系统，这些系统不仅具备数据处理和计算分析的功能，还支持图形分析处理，为交互式设计提供了便利。因此，对于模具设计人员来说，使用这些软件对产品模型进行参数化建模就显得尤为重要。但是，在实际的操作和应用中，模具的设计主要依赖于人与机器的互动。因此，需要使用一些计算机辅助工具来辅助设计者完成整个设计流程。设计师在执行大多数设计任务时，主要依赖于个人的设计经验。然而，计算机技术、知识数据处理以及规则匹配等方面，并不能更有效地应用于已经成型的模具设计。因此，为了提高工作效率，必须使用计算机辅助技术来完成模具生产过程。尽管如此，基于案例推理（CBR）的工艺方法允许操作人员利用他们过去的设计经验，对原有的设计方案进行深入的调整和完善，从而制定出新的工艺策略。在工业化的进程中，模具产业对于国家经济的增长起到了至关重要的角色，因此在制造过程中，模具成型技术经常被选用，以保障产品的品质和生产效益。随着科技水平不断提高，人们越来越重视冷成形技术在实际应用中的优势，并且逐渐将其作为一种主要的生产方式加以推广和使用。此外，冷冲压模具的设计与研究对于现代工业的进步起到了极大的促进作用，通过这个课题，我们能够更深入地理解模具的制造方法和其工作机制。接下来，我们会根据实际需求来设计和制造合适的模具，并挑选更为适宜的生产工艺。本文主要针对模具结构设计进行了简要阐述。经过对各种工艺方案的结构需求进行深入分析，我们能够设计出更为合适的模具构造。1.零件的工艺性分析1.1 零件图本设计为创意开瓶器落料冲孔复合模具,设计工件如图 1.1 所示 图 1.11 零件图的标注方式技术要求：（1）零件名称：创意开瓶器（2）生产批量：大批量（3）材料：1Cr13（4）材料厚度:t=2mm1.2 零件的工艺性1.2.1 材料 1Cr13 为碳素结构钢，具有较好的冲裁成形性能。1.2.2 结构与尺寸 该零件结构较复杂，形状为多个 R 组成的，中间有个 4 的孔，长度尺寸为98mm，宽度为 51.6mm，厚度为 2.00mm，该零件的结构满足冲裁的要求。1.2.3 精度 该零件上的未注尺寸为自由尺寸，按 GB/T1800.3-1998 IT14 级查询。由以上分析可知，该零件可以用普通冲裁的加工方法制的2、确定冲裁工艺方案这一部分涵盖了下料和冲孔这两个核心工艺，并提供了三种不同的下料方法:方案一为单一工序的下料过程，也就是先进行落料，然后再进行冲孔操作；方案二是复合冲裁，也就是冲裁与冲孔的复合冲压技术；方案三是级进式冲压，也就是连续冲压的冲孔和下料过程；方案一尽管模具的设计相对简单，但要完全依赖两个工序和两套模具是相当困难的，这不仅降低了生产的效率，而且在实际操作中也难以满足部件的年产能需求。第二个方案仅需使用一对模具，这样生产出来的部件在精度和稳定度上都表现得更出色，同时也提高了生产的效率。尽管模具的设计比方案一要复杂得多，但由于部件的几何形态是简单且对称的，因此制造模具并不是一个难题。另外，由于是两个不同尺寸的冲压成形工艺过程，所以加工时不会产生变形。第三种方案只需一对模具，生产效率相当高，但成本也相对较高。为了确保冲压部件的形态和位置的精确性，模具上需要安装导销，这使得模具的生产和安装过程比复合模具更为复杂。基于上述的分析，我们认为第二个方案是合适的，冲压件需要经过冲裁和冲孔处理。为了保证孔形的质量要求，采用了先对零件进行粗加工后再进行精加工的方法。通过将这两个工序融合在一起，下料和冲孔可以在同一步骤中完成，从而确保孔的精度。3、确定模具总体结构方案3.1、模具类型 基于零件的冲裁技术方案，我们选择了复合冲裁模具。3.2、操作与定位方式 尽管生产的零件数量庞大，但通过手动上料的方式，不仅可以满足批量生产的需求，还能有效地降低模具的制造成本，因此选择了手动上料的方式。设计一种用于自动上料系统中的送料装置。由于材料的厚度相对较薄，为了简化操作流程并确保部件的高精度，我们采用了导销的方向以及止动销之间的距离。3.3、卸料与出件方式 鉴于部件的厚度相对较薄，我们选择了弹性卸料技术。在每个构件上都有一个孔，用来放置被加工零件。鉴于零件的尺寸较大，为了实现更高的推力并确保工作的可靠性，我们选择了刚性的推压装置，这包括杆、推板、推杆和推荐块等关键部件。冲压废料是通过冲头直接从模具的孔洞中向下推进的。3.4、模架类型 鉴于零件的厚度相对较薄，下料的间隙也相对较小，并且选择了纵向的进给方法，因此决定采用后导柱模架。3.5、初选冲压设备 对于需要特定精度的下料部件，开式双柱摆式压力机是一个不错的选择。这种压力机不仅适用于下料加工，还具备良好的精度和刚度，操作简便，成本也相对较低。因此，开式双立柱摆式压力机是一个不错的选择。4、工艺计算4.1、条料的宽度和材料利用率的计算 在条带、条带或板材上摆放下料部件被称作排样。在生产过程中，由于零件形状不同，其加工顺序也不一样。为了降低材料的消耗，我们可以选择合适的排样，并使用同样的材料来冲压更多的部件。对于复杂形状的毛坯件，可采取不同的工艺方法进行冲裁，以便获得所需要的几何精度和尺寸公差。在大规模的生产过程中，材料的成本往往超过了下料部件成本的 60%。由于金属材料具有较高的价格和强度等特点，所以，其应用范围越来越广，用量也日益增多。因此，如何经济高效地利用材料成为了一个关键议题，特别是对于贵重的有色金属。对于金属成形工业来说，合理布置冲压件的位置，能使冲裁模设计更为简单，从而降低制造成本，提高经济效益。排样的合理性将直接影响到材料的经济效益、下料的质量、生产的效率、模具的结构和使用寿命，以及生产操作的便捷性和安全性。排样的核心目的是确保在最小的材料使用和最大的劳动效率下生产出合格的部件。材料的区域涵盖了部件的实际使用区域以及废弃物处理区。在制造零件时，由于材料成分不同或加工工艺不正确等原因而产生了大量的废屑和碎屑。为了提升材料的使用效率，一种有效的途径是缩小废物的处理面积。存在两类不同的方式。1.由于部件的形态特点，会产生结构性的废弃物。通常情况下是固定不变的，但我们可以使用大型机构的废弃物来制造小型部件。2.工艺废料涵盖了零件间的废弃物、零件与条带间的废弃物，以及由料头和料尾生成的废弃物。遵循排样的基本准则:（1）材料的使用效率应当达到最高水平（2）确保满足产品部件的下料以及后续的需求4.2 搭边和条料宽度的确定所谓的搭边，是指在整体布局过程中，在各个零件或零件与条边之间留下的边缘材料。它通常被用于保证板形稳定、防止拉伤及减少废料等方面。该设备的主要功能是确定带材的位置，确保部件的高质量和精确性，纠正定位上的误差，保证合格部件的制造。此外，它还确保带材在顶部具有刚度，不会发生弯曲，便于进给，并增强模具的使用寿命。边缘值的大小与材料的特性、部件的形态和大小、材料的厚度、进料和堵塞的方式以及卸载策略都密切相关。不同材质的带钢的边缘值会有所不同，但都小于其极限宽度。硬质材料的边界数值可能相对较低，而软质和脆性材料的边界数值则更为显著。在零件的尺寸较大、形态复杂并带有尖锐刺的情况下，搭接的边界值和原材料的搭接边界值都应该相对较大。在成形中，由于板料本身的特性不同，其宽度方向上的边界曲线也会有所差别，因此边缘值要比其他参数大得多。在手动供料和使用侧压板进行引导的情况下，边缘数值可以相对较低，而在弹性卸载过程中，该边缘数值也应适当减小。在使用自动送料机进行生产加工中，可根据不同情况选择合适的边缘值。通过正确的实践经验来确定搭接边缘的数值，或者也可以通过查阅相关表格来获取圆形件或圆角r2t矩形件或边长L50 或r2t 材料厚度 t工件间侧面工件间侧面工件间侧面00.251.82.02.22.52.83.00.250.51.21.51.82.02.22.50.50.81.01.21.51.81.82.00.81.20.81.01.21.51.51.81.21.61.01.21.51.81.82.01.62.01.21.51.82.52.02.52.02.51.51.82.02.22.22.5查表可得搭边值：侧边 a=2.2，工件间 a1=2.0;分析零件形状，应采用单直排的排样方式，零件可能的排样方式如图 图 4.1 零件排样图4.3 步距步距定义为在冲压过程中，种条料每一次向前推进的距离，它代表的是排样方向上两个相邻毛坯间的最短距离。步进的距离可以被定义为：A=c+a在这个公式里，A 代表冲裁的步长c-根据条料的进料方向，毛坯的外形轮廓的最大宽度数值a-沿着冲压方向的边界值该零件的步距确定为：A=51.6+2.0=53.6mm4.4 条料宽度条料宽度：mmmmmmmmb9.1022.22.25.98 4.5 材料利用率评估材料的经济应用时，我们主要参考的是材料的使用效率。通常，材料的利用率是通过一个步距内部件的实际面积与使用的毛坯面积的百分比来衡量的。但是，为了确保这种利用率的准确性，我们还需要考虑料头、料尾和裁板过程中的边料消耗。在这种情况下，我们可以考虑使用条料（或整个板料）的整体利用率一个步距距的材料利用率：%100bHnA 式中n一个布距内冲裁件数目 A冲裁件面积 B条料宽度 H布距%100bHnA%1009.1026.533192.12mmmmmm%8.574.6 计算冲压力与压力中心，选择压力机冲裁力：根据零件图可算得一个零件内外周边之和 L=273.3，b=255353MPa，取b=300MPa，料厚 t=2.0，取 K=1.3，则 F=KLtb=1.3273.32.0300N=213.2KN 模具采用弹性卸料装置和推件结构，所以所需卸料力XF和推件力TF为 kN66.10kN2.21305.0XXFKF kN98.31kN2.213055.03TTFNKF则零件所需得冲压力为 kN78.255kN)98.316.102.213(TXFFFF总因此可选压力机型号为 JG23-40。其主要技术参数如表 4.1 所示：称压力KN400滑块行程100 4.7 确定压力中心该零件的外观较复杂，且中间的异形孔在左右两侧并不对称，但孔的大小相当小。左右两侧的圆弧压力中心与零件的中心线之间的距离差异非常小。为了确定其压力中心，一般都要进行工艺分析和计算。而普通常规的公式计算对于异形件并不准确，本次设计我们可以使用 CAD 软件技术来确定质心的具体坐标，这个位置实际上代表了部件的压力中心。滑块行程次数次min80最大封闭高度300封闭高度调节量80喉深220前后420工作台尺寸左右630前后150左右300工作台孔尺寸直径200厚度80垫板尺寸直径50直径50模柄孔尺寸深度70前后230滑块底面尺寸左右300 图 4.2 压力中心4.8 计算凸凹模刃口尺寸1.刃口尺寸计算（1）落料件尺寸的基本计算公式为A0maxA)(XDD0minmax0minATTT)-()-(ZXDZDD可查得凸、凹模最小间隙 Zmin=0.2mm，最大间隙 Zmax=0.24mm，凸模制造公差mm02.0T，凹模制造公差mm03.0A。将以上各值代入ATminmaxZZ校验是否成立，经校验，不等式成立，所以可按上式计算工作零件刃口尺寸。即 50 mm78.49mm43.05.0-5002.0002.00A1）（D mm58.49mm2.0-78.490025.00025.0T1）（D 10 mm82.9mm36.05.0-10020.0002.00A1）（D mm62.9mm2.082.90020.0002.0T1）（DT8 451Cr13 08F 10 15 H61 T11060 1050A 1035材料厚度 Z minZ max Z minZ max Z minZ max Z minZ max0.350.030.050.020.050.010.030.50.040.080.030.070.020.040.020.020.80.090.090.060.120.040.070.0250.0451.00.110.110.080.150.050.080.040.061.20.140.180.100.140.070.100.050.071.50.190.230.130.170.080.120.060.102.00.280.320.200.240.130.180.080.122.50.370.430.250.310.160.220.110.17凹模和凸模制造公差标公称尺寸 凸模制造公差凹模制造公差18+0.0218-30+0.0230-80-0.02+0.0380-120-0.025+0.035120-180+0.04180-260-0.03+0.045260-360-0.035+0.05360-500-0.04+0.06500-0.05+0.07（2）冲孔基本公式为0minTT)(Xdd+=A0minminA)(+=ZXdd查得其凸模制造公差mm02.0T，凹模制造公差mm025.0A。经验算，满足不等式AT+minmaxZZ，因该尺寸为单边磨损尺寸，所以计算时冲裁间隙减半，得 4 mm15.4mm)30.05.04(002.0002.0T1d mm185.4mm)2/07.015.4(02.0002.00A1d5、模具零部件结构的确定5.1、凸模设计 通常，凸模结构可以被划分为两个主要种类。镶拼式凸模常采用冷挤压工艺生产，也可以使用铸造法生产。其中一种是镶嵌式设计，而另一种则是整体式设计。镶拼式凸模在使用上比较方便，但其制造难度也大。在整体式设计中，依据不同的加工技术，可以进一步细分为直通式与台阶式。直通式凸模的操作和固定部分的设计和尺寸都是相同的，这种凸模通常是通过线性切割技术来加工的。台阶式凸模通常是通过机械加工来实现的，而在形状较为复杂的情况下，成型部分通常会选择使用成型磨削技术。目前在国内生产上广泛使用的