节之，是培养高素质创新型人才的重要手段。目前的成型工艺课程实验大多为验证型的，难以激发学生的主动参与和设计探随着我国工业的迅速发展，工业产品的外形在满足性能要求的同时，变的越来越复杂，而产品的制造离不开模具，利用计算机辅助软件进行实验模具设计不但提高模具的制造精度而且还缩短了设计及加工的时间。这就要求学生可以掌握些高级的计算机软件，而正是当代工业中款软件。技术就是计算机辅助工程技术是计算机技术和工程分析技术相结合形成的新兴技术。软件是由计算力学计算数学结构动力学数字仿真技术工程管理学与计算机技术相结合，而形成种综合性知识密集型信息产品。的核心技术是有限元理论和数字计算方法。随着模具工业的发展。对金属板料成形质量和实验模具设计效率要求越来越高传统基于经验的实验模具设计方法已无法适应现代工业发展的需要。需要种能认识塑性成形过程规律，以较小的代价在较短的时间内找到最优的或可行的设计方案的模拟方法。随着计算机技术的不断进步以及有限元技术的不断发展，近年来。发展了用有限元法对板料成形过程进行计算机数值模拟分析的新技术。其中冷冲压成形是种历史悠久的金属加工工艺，随着工业水平的不断进步，冷冲压技术和设备日益完善，在汽车机械制造电子电器等行业中，冲压加工得到了广泛的应用。大到汽车的覆盖件，小到钟表以及仪器仪表元件，大多是由冷冲压方法制成的。学习研究和发展冷冲压技术，对发展我国国民经济和加速现代化工业建设具有重要意义。第章设计任务书冲裁模设计题目本设计汽车发动机通气叶片的冲裁零件如图所示图产品零件图该零件的材料为钢，厚度。已知年产量为万件，试确定冲裁工艺方案，并编制主要模具零件的加工工艺。零件的工艺性分析结构与尺寸该零件为非圆扇形型，其结构简单，形状对称，尺寸较大。其中，扇形外轮廓直径，内径圆孔直径，中圆环宽度,最小孔径适宜冲裁加工为防止冲裁时扇形与圆弧衔接处发生破裂，故采用了圆弧过渡,扇形最外边缘与中心轴的夹角为因此，均适宜冲裁加工。精度要求零件尺寸公差除该零件形状简单对称，是由圆弧和直线组成的由文献附表查得，冲裁件内外所能达到的经济精度为，孔中心与边缘距离尺寸公差为将以上精度与零件简图中所标注的尺寸公差相比较，除尺寸，结构，形状要求，还要具有较高的耐热与耐腐蚀性，精度要求能够在冲裁加工中得到保证其它尺寸标注生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求，可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证其它尺寸标注生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求，故决定采用利用凸模进行定位刚性卸料装置弹性卸料方式的冲孔落料模进行加工材料要求该材料为钢，抗剪强度为,断后伸长率为。此材料有良好的机械性能，强度不大便于加工，而且密度小，冲裁加工性好。根据以上分析，该零件的工艺性较好，可以冲裁加工。第二章确定冲裁工艺方案分析冲压工艺方案种类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先冲孔，后落料。采用单工序模生产。方案二采用落料冲孔同时进行的复合模生产。方案三冲孔落料级进冲压。采用级进模生产。工艺方案的比较根据以上三种方案方案，模具结构简单，制造方便，但需要两道工序，两副模具，成本相对较高，生产效率低，且更重要的是在第道工序完成后进入第二道工序必然会增大误差，使工件精度质量大打折扣，达不到所需的要求，难以满足生产需要。故而不选此方案。可考虑采用的冲裁工艺方案后俩种即复合冲裁和级进冲裁。方案二，采用复合模加工。复合模的特点是生产率高，冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高，冲模的轮廓尺寸较小。但复合模结构复杂，制造精度要求高，成本高。复合模主要用于生产批量大精度要求高的冲裁件。方案三，采用级进模加工。级进模比单工序模生产率高，减少了模具和设备的数量，工件精度较高，便于操作和实现生产自动化。对于特别复杂或孔边距较小的冲压件，用简单模或复合模冲制有困难时，可用级进模逐步冲出。但级进模轮廓尺寸较大，制造较复杂，成本较高，般适用于大批量生产小型冲压件。比较方案二与方案三，对于所给零件，该零件尺寸不大，料薄，大批量生产的情况下，可采用复合冲裁，但冲件上孔与边缘之间的距离过小，受凸凹模强度的限制，其出件和废料清除较麻烦，工作安全性和生产率不如级进冲裁，不宜采用复合冲裁而宜用级进冲裁第三章确定模具总体结构方案模具类型根据零件的冲裁工艺，采用级进冲裁模。操作与定位方式虽然零件的生产批量较大，但合理的工送料方式能够达到批量要求，且能降低具成本，因此采用手工送料方安排生产可用手式。考虑零件尺寸较小，材料厚度薄，为了便于操作和保证零件的精度，宜采用凸模和固定挡料板定位方式。卸料与出件方式采考虑到零件厚度薄用自然卸料方式。为了便于操作，提高生产率，冲件和废料采用由凸模定位直接从凹模孔推下，可以采用弹性卸料出件方式。模架类型及精度由于零件厚度薄，冲裁间隙小，以级进模，因此采用导向平稳的后侧导模架考虑零件精度要求不高，但冲裁间隙较小，因此采用级模架精度。第四章模具与设计计算排样设计与计算该零件形状简单对称，是由圆弧和直线组成，材料厚度薄，尺寸小，形状对称，因此可采用直线排样。如图所示如图直排式根据排样图的几何关系，通过查文献表与查文献取，根据算得的凹模轮廓尺寸，选取与计算值相接近的标准凹模板轮廓尺寸，其大小为凹模材料选用,工作部分热处理淬硬凸模设计落料凸模刃口部分设计成阶梯行结构，安装部分设计成便于加工的长圆形，通过铆接方式与固定板固定。落料工序中，采用凸模配合加工，以定位销孔型凸模定位，基本型卸料型凸模落料。以以上工序完成整个零件的加工。以上凸模的的材料也选用，工作部分热处理淬硬。冲孔凸模刃口部分为圆形，结构简单。可采用直接卸料方式。因冲孔凸模直径很小，所以需对最小凸模孔凸模进行强度和刚度校核。凸模最小直径的校核强度校核孔径远大于材料厚度，故凸模的强度和刚度足够。取凸模与卸料板的双面间隙不起导向作用。根据文献表，凸模的最小直径应满足压取压,而,因,故凸模强度足够。凸模最大自由长度的校核刚度校核根据文献表，凸模最大自由长度应满足所以，冲孔的凸模工作部分的长度不能超过。取冲孔凸模工作部分的长度为，落料凸模工作部分为。有关模具设计计算卸料弹簧的选择根据卸料力卸，可采用个弹簧，此时每个弹簧负担的卸料力预。再根据预的大小，由文献查表，初选冲模常用的圆柱螺旋压缩弹簧材料热处理，弹簧两端拼紧并磨平。弹簧的选用参数为材料直径，取弹簧中径，许用应力,试验载荷,应使选用的弹簧最大工作负荷大于预，即预冲裁时卸料板的工作行程考虑到凸模的修磨量弹簧的压量为,故弹簧的总压缩量为考虑卸料的可靠性，取弹簧在预压量为时就应有的压力。根据文献查表初选的弹簧，自由高度压缩高度总圈数工作极限负荷下变形量Л有效圈数工作极限负荷Л许根据以上公式可分别得出,该弹簧在预压量时，卸压力达，即预故能满足要求。注曲度系数旋绕度，弹簧装配高度装根据凸凹模及弹簧卸料螺钉等的布置，取卸料板的平面尺寸为厚度为根据文献查表选择上下模板及模柄采用后侧带导柱形式模板。根据最大轮廓尺寸选取相近规格标准模板为，上模板厚为，下模板为由文献查表按选压入式模柄垫板凸模固定板考虑推件装置在上模内挖窝，采用垫板加固垫板厚度取，固定板厚度取，固定板与垫板直径均取与凹模直径相同。④闭合高度模具闭合高度应为上模板下模板凹模固定板垫板等厚度的总和即是考虑凸模进入凹模的深度。根据生产现场调整可略有增减，以制件完全分离为准。所选压力机闭合高度满足≧≧导柱导套按选，其中导柱长度有，模具闭合高度,选最长的导柱长。按选导套，其中长度有，可选较大的。卸料螺钉按选的带肩卸料螺钉，螺柱长。第六章绘制正规模具总装配图和非标准模具零件图模具总装配如图所示，落料凸凹模，冲孔凸模凸模固定板和卸料板分别如图所示如图零件冲孔落料级进模总装配图大冲孔凸模技术要求刃口部分按凹模实际刃口尺寸配作，保证双边间隙保持刃口锋利淬硬部分保持材料图大冲孔凸模落料凸模技术要求刃口部分按凹模实际刃口尺寸配作，保证双边间隙保证刃口锋利未标注倒角淬硬部分材料图落料凸模凹模技术要求型孔制造公差为，表面粗糙度型孔位置尺寸公差热处理淬硬材料为图凹模凸模固定板技术要求型孔位置与凹模保持致材料为壁孔双边间隙为图凸模固定板弹性卸料板技术要求型孔表面粗糙度型孔位置与凹模保持致材料型孔间隙图弹性卸料板凸模垫板技术要求型孔位置与凹模保持致材料为壁孔双边间隙为图凸模垫板第七章制定模具零件加工工艺过程凹模落料凸模和凸模固定板的加工工艺过程分别见文献表至表所示凹模加工工艺过程表凹模加工工艺过程注凸凹模为配作件,并同属板类零件且用线切割加工,其加工工艺过程与凹模板加工工艺完全相同,最后只需保证凹模凸模的最小合理间隙值落料凸模加工工艺过程表落料凸模加工工艺过程凸模固定板加工工艺过程表凸模固定板加工工艺过程卸料板加工工艺过程表卸料板加工工艺过程注小椭圆孔与孔形状及高度相似,故其加工过程可参照其加工工艺制作第八章模具的装配根据级进模的特点,先装上模,再装下模较为合理,并调整间隙,试冲,返修具体过程下上模装配仔细检查各将要装配零件是否符合图纸要求,形状并作好划线,定位等准备工作先将凸模与凸模固定板装配,再与凹模板装配,并调整间隙把已装配好的凸模及凹模与上模座,并在次检查间隙是否合理后,打入销钉及拧入螺丝下模装配仔细检查各将要装配零件是否符合图纸要求,形状并作好划线,定位等准备工作先将凸凹模放在下模座上,再装入凸凹模固定板并调整间隙,以免发生干涉及工件损坏接着依次按顺序装入销钉,活动挡料销,弹顶橡胶块及卸料板,检查间隙等合理后拧入卸料螺钉,再拧入紧固螺钉,并再次检查调整将经调整后的上下模按导柱,导套配合进行组装,检查间隙及其它装配合理后装机进行试冲并根据试冲结果作出相应调整,直到生产出合格制件设计小结通过对本套汽车发动机通气叶片冲孔落料级进模的设计计算，使我对冲裁模的设计流程有了更深层的了解，包括冲裁件的工艺分析工艺方案的确定模具结构形式的选择必要的工艺计算主要零部件的设计压力机型号的选择总装图及零件图的绘制。在设计过程中，有些数据尺寸是点也马虎不得，只要个数据有误，就得全部改动，使设计难度大大的增加。在