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订书机送钉板级进模设计

与本课题有关的国内外研究情况：

 我国是进入80年代后才开始研制级进模的，经历了三十多年的努力，从无到有，终于有了较大的发展。如80年代后期的大连电机厂、上海星火模具厂、南京720厂和90年代中期后来居上的湖南钻石硬质合金工具有限公司、天水长城精密模具厂、北京市机电研究院精密模具公司，在消化吸收国外先进级进模技术的基础上，自行研制出的一些中小型级进模，在生产中获得了较好的使用效果。级进模CAD方面，许多高等院校作了大量的工作，如浙江大学、上海交通大学塑性工程系等。本世纪初，美国UGS公司与我国华中科技大学合作的在UG-2.0 (现为NX)软件平台上开发出的基于三维几何模型的级进模CAD/CAM软件NX-PDW。该软件包括工程初始化、工艺预定义、毛坯展开、毛坯排样、废料设计、条料排样、压力计算和模具结构设计等模块，具有特征识别与重构、全三维结构关联等显著特色，己在2003年作为商品化产品投入市场。与此同时，新加坡、马来西亚、印度及我国台湾、香港有关机构和公司也在开发和试用新一代级进模CAD/CAM系统[6-12]随着技术的发展，对级进模的成形质量要求越来越高，但传统的级进模设计中较少考虑到冲压载体的变形对成形精度的影响，从而造成设计、制造的误差，最终使零件精度下降。由于级进模成形过程中金属的变形行为非常复杂，利用传统理论手段分析级进模载体的变形问题存在一定困难，迄今国内外相关的研究很少.基于有限元法的数值模拟仿真技术(CAE)已有多年的历史，利用该技术不仅能够实时地描述金属塑性成形过程，给出金属的塑性流动模式、各种物理场量的分布规律、详尽的塑性变形过程的参数，而且还能预测塑性成形过程的缺陷，优化塑性成形工艺过程。如今，数值模拟已经成为塑性加工领域的一项重要技术，对金属塑性成形技术的进步产生了巨大的推动作用。

与国外工业发达国家比较，我国的多工位级进模技术仍然存在较大的差距，主要是表现在以下四个方面: 

    1、冲压工序比较单一，多数以冲裁级进模为主，少部分为冲裁拉深级进模，模具结构比较简单、功能性不强。

    2、模具模板幅面尺寸比较小，一般在1200x600 mm内，一次冲制的产品数量也在十几件以内，属中小型级进模。

    3、模具精度不高，冲裁间隙误差在0.015  mm以上，制件产品容易产生毛刺。

4、模具使用寿命相对较短，一般一次刃磨在50万次以内，模具材料主要以普通模具钢为主或采用硬质合金。

另外，国内很少有人在此领域从事深入系统的研究。近年来，人们也意识到模具技术是与被加工材料、模具加工设备和模具材料

密切相关的，我国总的工业水平落后于国外工业发达国家，因此，不能完全照搬国外的模具结构和标准，必须有适用于本国国情的模具设计思想和理论。国内级

进模技术面临如何在消化吸收国外先进模具技术的基础上，结合本国的国情来设计、制造自己的模具产品这一重大课题。随着我国工业化进程的加速，

大型多工位级进模的需求将会越来越大，在模具设计、制造方面，国内迫切需要有自己的理论指导和实践经验来实现高品质模具的国产化。

本课题研究的主要内容及方法：

本课题主要研究的是级进模的设计。级进模是在压力机一次冲程中，在有规律排列的几个工位上分别完成一部分冲裁工序，在最后工序冲出完整工件。因为级进模是连续冲压，生产过程中相当于每次冲程冲制一个工件，故生产效率高。级进模冲裁可以减少模具数量，操作方便安全，便于实现冲压生产自动化。但它在定位中产生的累计误差会影响工件精度，因此级进模多用于生产批量大，精度要求不高，需要多工序冲裁的小零件加工。

根据零件图的设计要求，进行冲压工艺分析，制定工艺方案，编制零件的加工工艺过程卡。设计内容还包括：排样图设计，总的冲压力计算机压力中心计算，刃口尺寸计算，弹簧、橡胶件的计算和选用，凸、凹模或凸、凹模结构设计以及其他冲模零件的设计，绘制模具装配图和工作零件图。编写毕业设计说明书。

主要内容如下：

1、到模具制造相关企业调研，了解模具生产，制造，加工情况。结合本设计课题，查阅相关资料。并完成基本参数的计算及冲压机的选用；

2、确定模具类型及结构，分析设计已知工件级进模具。充分分析工件结构，工艺性，了解级进模机构及工作原理完；

3、运用ug，cad等工具软件辅助设计完成模具整体结构；

4、对模具工作部分尺寸及公差进行设计计算；

5、对模具典型零件需进行选材及工艺路线分析；

6、绘制模具零件图及装配图；

7、编写设计说明书。

该课题是来源于生产实际，零件结构典型，使用量大，难度适中。本课题在分析零件结构特征的基础上，优化设计模具，采用多工序级进模。紧密结合生产实际的课题，对学生了解和掌握冲压模具制品生产过程、模具设计，提高工程设计和解决实际问题的能力，具有很重要的意义。学生经过本模具的设计后，能较好的掌握冲压模具的设计流程和方法，使其具备一定的冲压模具设计能力，为以后走入工厂打下良好的基础。

预期结果及其意义：

随着我国五金家电和电子仪器行业的快速发展，对产品的制造精度和开发周期要求越来越高。此外，企业为了提高效益，对于产品成本的控制越来越严格。因此，为了适应市场的生产需求必将大力发展多工位及进模具，取而代之传统的冲压模具设计大大提高生产效率和生产质量等。抛弃传统的冲压模具不仅可以快速适应社会发展，还可以提高市场的竞争能力从而提高在制造业市场的占有率，创立自己的品牌等。

考虑上述等因素，依靠现代信息技术和先进制造手段为电位器零件级进模具设计制造的创新和发展提供的有利条件，开发电位器零件连续冲压的工艺与模具，大力发展和应用先进的数字化设计制造、先进数控加工及以信息化为基础的模具企业管理技术，解决电位器零件级进模设计制造的关键技术，以缩短产品开发和生产准备时间、提高产品质量、提高生产效率、获取总体效益为目标在级进模具行业起到典型示范作用。

预期目的：

（1）促进技术进步，提高模具的生产效率系统的使用对象是即使在对计算机不很熟悉的情况下也能很快的接受它。因  

此完成后的用户界面将具有友好的交互性。在系统的使用过程中，有很大一部分是对基本数据的录入，录入量很大。

因此在设计过程中会考虑预先录入部分所需信息提供选择，提高录入效率。由于录入操作比较枯燥，所以界面设计将会达到

美观以及舒适。

（2）对模具行业起到示范作用在实际管理中，能随时进行各种所需信息的查询、统计以及打印。同时对统计后的结果做出图表效果，直观形象地辅助用户决策。

（3）管理水平上台阶模具企业是典型的面向订单的单件多品种生产型企业。由于订单的随机性和生产的经验依赖性，

使得模具企业的生产过程难以得到有效的控制，经常造成交货延期和质量事故等系列管理问题。要提升模具企业的管理水平，实现信息化管理是企业必然的选择。通过本项目的实施将在公司实现以信息化为基础的模具生产管理，实现模具生产的动态优化调度。使得诚丰公司的生产管理信息化和科学化，同时由于能实时记录企业每台设备应用情况、每个工件的加工情况、每个员工的工作情况、每个物料的使用情况，有利于在企业的经营活动中全面了解企业的生产情况，更有效完成企业管理中的决策。

 

目录

引言 1

第1章  绪论 2

1.1 本课题所涉及的模具技术现状及发展趋势 2

1.1.1国外现状 2

1.1.2国内现状 3

1.2本设计的经济可行性分析 3

1.3本设计及其相关环境、法律、安全、健康、伦理等因素分析 4

第2章  本课题的设计目的和整体模具设计 5

2.1课题设计分析 5

2.1.1本课题的设计目的 5

2.1.2本课题的主要设计内容 5

2.2 零件的冲压工艺性分析 5

2.2.1 零件材料 5

2.2.2 零件结构和尺寸精度 6

2.3 冲裁工艺方案的确定 7

2.3.1方案种类 7

2.3.2方案的确定 7

2.4排样 8

2.5整体模具结构设计 8

2.5.1模具总体结构、主要零件形式及配合的选用 9

2.5.2简述模具工作过程 10

第3章 模具设计及计算 11

3.1 排样相关尺寸选定和计算 11

3.2 计算冲裁力及弯曲力，确定压力中心 11

3.3 冲裁间隙值的确定 13

3.4冲裁及成型凸模长度计算 14

3.5 落料凹模和级进模刃口尺寸的计算 14

3.5.1级进模刃口尺寸的计算 14

3.5.2落料凹模的尺寸计算 15

3.6 弯曲模尺寸的计算 17

3.6.1凸凹模尺寸的计算 17

3.6.2弯曲凹模尺寸的计算 17

3.7 凸模强度的校核 18

第4章 模具其他零件设计 19

4.1 模座的选择 19

4.2 导柱、导套的选择 19

第5章 压力机的选择 22

5.1 级进模公称压力确定和压力机的选择： 22

5.2模柄的选择 22

设计总结 23

致谢 24

参考文献: 25

 

参考文献:

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