鉤釘塊厚板的沖小孔模具設(shè)計(jì)及有限元模擬【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】

《鉤釘塊厚板的沖小孔模具設(shè)計(jì)及有限元模擬【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《鉤釘塊厚板的沖小孔模具設(shè)計(jì)及有限元模擬【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】（76頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題 目 厚板料沖小孔模具設(shè)計(jì)及有限元模擬 系 、 部： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 職稱(chēng) 專(zhuān) 業(yè)： 班 級(jí)： 完成時(shí)間： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)書(shū) 系： 專(zhuān)業(yè)： 指導(dǎo)教師 學(xué)生姓名 課題名稱(chēng) 厚板沖小孔模具設(shè)計(jì)及有限元模擬 內(nèi)容及任務(wù) 根據(jù)所給定的沖壓零件產(chǎn)品（如左圖所示），設(shè)計(jì)出沖壓模具。主要內(nèi)容如下： 1、繪制產(chǎn)品零件圖。 2、繪制模具裝配圖。 3、繪制整套模具零件圖，標(biāo)準(zhǔn)件除外。 4、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 5、自選一個(gè)重要模具零件編制加工工藝路線，進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，并編制加工工藝卡和工序卡。 擬達(dá)到的要求或技術(shù)指標(biāo) 按照“湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作管理 規(guī)定”，本課題設(shè)計(jì)要求及技術(shù)指標(biāo)如下： （一）模具 1、保證規(guī)定的生產(chǎn)率和高質(zhì)量產(chǎn)品的同時(shí)，力求成本低、壽命長(zhǎng)。 2、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，工藝性好，具有一定的創(chuàng)新性。 3、操作安全、方便，易于維修，便于管理。 4、在保證模具強(qiáng)度前提下，注意外形美觀，各部分比例協(xié)調(diào)。 （二）設(shè)計(jì)圖紙 1、模具繪圖布局合理，視圖完整、清晰，各項(xiàng)內(nèi)容符合標(biāo)準(zhǔn)要求。 2、設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)符合學(xué)校的要求，不少于 3 張零號(hào)圖紙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖、裝配圖和零件圖，其中應(yīng)包含一張以上用計(jì)算機(jī)繪制的具有中等難度的 1 號(hào)圖紙，同時(shí)至少有折合 1 號(hào)圖幅以上的圖紙用 手工繪制。 （三）設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1、資料數(shù)據(jù)充分，并標(biāo)明數(shù)據(jù)出處。 2、計(jì)算過(guò)程詳細(xì)、完全。 3、公式的字母含義應(yīng)標(biāo)明，有時(shí)還應(yīng)標(biāo)注公式的出處。 4、內(nèi)容條理清楚，按步驟書(shū)寫(xiě)。 5、說(shuō)明書(shū)按照學(xué)校的有關(guān)規(guī)定，編寫(xiě)不少于 12000 字的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，同時(shí)上交電子文檔。 （四）其他要求 1、查閱到 10 篇以上與題目相關(guān)的文獻(xiàn) 2、翻譯一篇本專(zhuān)業(yè)外文文獻(xiàn)（ 10000 個(gè)以上印刷符號(hào)），并附譯文。 進(jìn)度安排 起止日期 工作內(nèi)容 備注 2011 年 3 月 21 日 ~ 3 月 28 日 3 月 29 日 ~4 月 10 日 4 月 11 日 ~4 月 30 日 5 月 4 日 ~5 月 8 日 5 月 9 日 ~5 月 12 日 5 月 15 日 ~5 月 30 日 6 月 1 日 ~6 月 10 日 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題和開(kāi)題報(bào)告； 進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)及調(diào)研； 進(jìn)行工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 繪制裝配圖和零件圖； 對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)進(jìn)行合理性檢查； 撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及畢業(yè)答辯的準(zhǔn)備； 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。 主要參考資料 [1]陳旭娟 . 淺析沖壓模具制造技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) [J]. 內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì) . 2005,(17) [2] 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社 . 中國(guó)機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編沖壓模具卷 [M]中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社 ,1998,12. [3] 王立人 ,張輝 M]. 北京 :北京理工大學(xué)出版社 , 2009,8. [4]張成愛(ài) . 我國(guó)模具技術(shù)與市場(chǎng)淺析 . 湖南冶金 3） [5] 牟林、魏崢 第 2 版 )[M]清華大學(xué)出版社 ,2009,7. [6] 肖景容 ,姜奎華 M]機(jī)械工業(yè)出版社 ,2006,3. [7] 梁炳文 M]機(jī)械工業(yè)出版社， 2003,8. [8] 沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫(xiě)組 M]機(jī)械工業(yè)版社 ,2007,3. [9] of a by 2007)150教研室 意見(jiàn) 年 月 日 系主管領(lǐng)導(dǎo)意見(jiàn) 年 月 日 畢業(yè) 設(shè)計(jì) (論文 )開(kāi)題報(bào)告 題 目 厚板料沖小孔模具設(shè)計(jì)及有限元模擬 學(xué)生姓名 班級(jí)學(xué)號(hào) 專(zhuān)業(yè) 一、課題的目的和意義： 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展 ,市場(chǎng)對(duì)模具的需求量不斷增長(zhǎng)。人們已經(jīng)越來(lái)越認(rèn)識(shí)到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力的重要性 ,而模具制造是整個(gè)鏈條中最基礎(chǔ)的要素之一 ,模具制造技術(shù)現(xiàn)已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志 ,并在很大程度上決定企業(yè)的生存空間。 為 迎接未來(lái)的無(wú)限挑戰(zhàn)，在畢業(yè)之際選擇一個(gè)沖壓模具方面的設(shè)計(jì)論文，目的是想豐盈自己的翅膀，為將來(lái)在工作崗位上有更好的發(fā)展而搶得先機(jī) 而又重要的十幾周里 ,通過(guò)老師指導(dǎo)和自學(xué)有關(guān)書(shū)籍，查閱期刊，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。從而能夠?qū)δ＞哂辛艘粋€(gè)更深刻地認(rèn)識(shí)?對(duì)其工藝分析?分類(lèi)?結(jié)構(gòu)名稱(chēng)以及作用等方面有個(gè)嶄新的詮釋。初步達(dá)到了獨(dú)立完成簡(jiǎn)單模具設(shè)計(jì)的目的及對(duì)模具的自我理解。 二、 文獻(xiàn)綜述（相關(guān)課題國(guó)內(nèi)外研究的現(xiàn)狀） 從 1839 年英國(guó)成立的 司算起現(xiàn)代沖壓模具制造技術(shù)已有 168 年的歷史，但我國(guó)的沖壓技術(shù)卻一直是發(fā)展緩慢。 1984 中國(guó)才成立模具工業(yè)協(xié)會(huì)， 1986 年中國(guó)模具工業(yè)產(chǎn)值僅有 29 億元。當(dāng)時(shí)生產(chǎn)模具的企業(yè)也只有幾千家而已。 1993 年 3 月 國(guó)務(wù)院頒布了《關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)的改革政策要點(diǎn)的決定》，把模具擺在了機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位，確立了發(fā)展模具工業(yè)是國(guó)家的一個(gè)產(chǎn)業(yè)政策。 2005 年中國(guó)模具工業(yè)產(chǎn)值達(dá)到 610 億元 ,增長(zhǎng)率保持在 25%的高水平。除了國(guó)有專(zhuān)業(yè)模具廠外 ,廣東的中外合資和外商獨(dú)資模具企業(yè)現(xiàn)有幾千家 ,鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)也快速崛起 ;江蘇昆山建成了模具工業(yè)群 ;浙江寧波和黃巖被譽(yù)為“模具之鄉(xiāng)”。在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中模具的生產(chǎn)技術(shù)及規(guī)模也不斷提高。 改革開(kāi)放使得我國(guó)的經(jīng)濟(jì)進(jìn)入高速發(fā)展的時(shí)期，模具的市場(chǎng)的需求量也進(jìn)一步的增加。模具行業(yè)也一直以 15%左右的增速再發(fā)展。 因此帶來(lái)的模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分的巨大變化，一些國(guó)有專(zhuān)業(yè)模具廠也如雨后春筍般的建立起來(lái)，同時(shí)也帶來(lái)了以集體、獨(dú)資、私營(yíng)和合資等形式的快速發(fā)展。 2006年吉林大學(xué)汽車(chē)覆蓋件成型技術(shù)所獨(dú)立研制的汽車(chē)覆蓋件沖壓成型分析 中理工大學(xué)模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的汽車(chē)覆蓋件模具和級(jí)進(jìn)模 海交通大學(xué)模具 內(nèi)的模具企業(yè)也在充分抓住汽車(chē)工業(yè)所帶來(lái)的發(fā)展契機(jī) ,加大設(shè)備、產(chǎn)品、生產(chǎn)規(guī)模的升級(jí)步伐 ,積極 開(kāi)拓國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)。 然而 ,與國(guó)際先進(jìn)水平相比 ,中國(guó)的模具行業(yè)的差距不僅表現(xiàn)在精度差距大、交貨周期長(zhǎng)等方面 ,模具壽命也只有國(guó)際先進(jìn)水平的 50%左右 ,大型、精密、技術(shù)含量高的轎車(chē)覆蓋件沖壓模具和精密沖裁模具 ,每年都需要花費(fèi)大量資金進(jìn)口，具體如下： 1 沖壓模具 術(shù)的開(kāi)發(fā)手段比較落后、技術(shù)的普及率不高 ,應(yīng)用不夠廣泛，僅有約 10%的模具在設(shè)計(jì)中采用了 術(shù) ,距拋開(kāi)繪圖板還有漫長(zhǎng)的一段路要走 ;在應(yīng)用也才剛剛起步 ,在應(yīng)用 由于缺乏先進(jìn)適用 的制造裝備和工藝設(shè)備 ,只有 5%左右的模具制造設(shè)備被應(yīng)用于這項(xiàng)工作。 2 精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中所占比重較低，工藝設(shè)備落后 ,直接影響國(guó)產(chǎn)模具質(zhì)量的提高。由于現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展使產(chǎn)品更新?lián)Q代加快 ,對(duì)模具的需求量加大。但是 ,我國(guó)模具工業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)能力只能滿足需求量的 60%左右 ,大部分模具廠的模具加工設(shè)備陳舊 ,在役期長(zhǎng)、精度差、效率低 ,還不能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。 3 生產(chǎn)沖壓模具的專(zhuān)用技術(shù)尚未成熟 ,大多仍還處于試驗(yàn)摸索階段如模具的表面涂層、表面熱處理技術(shù)、導(dǎo)向副潤(rùn)滑技術(shù)、型腔傳感及潤(rùn)滑技術(shù)、去應(yīng)力技術(shù)、抗疲勞及防腐 技術(shù)等未完全形成生產(chǎn)能力 ,走向商品化。一些關(guān)鍵、重要的技術(shù)缺少知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)。 4模具標(biāo)準(zhǔn)件標(biāo)準(zhǔn)化程度及使用覆蓋率較低在汽車(chē)制造業(yè)中被大量使用的模具是沖壓模。5年來(lái) ,汽車(chē)模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用覆蓋率盡管有了較大增長(zhǎng) ,已從 20世紀(jì)末的 25%~30%提高到目前的 45%左右。但這種增長(zhǎng)距國(guó)際先進(jìn)水平 (一般在 70%以上 ,中小模具在 80%以上 )差距還很大。這是汽車(chē)模具交貨期長(zhǎng) ,也是我國(guó)成為模具進(jìn)口大國(guó)的重要原因之一。 為了促進(jìn)我國(guó)沖壓模具技術(shù)的發(fā)展 ,從計(jì)算機(jī)技術(shù)、先進(jìn)加工技術(shù)及裝備、其它新技術(shù)與沖壓模等方面分析了我國(guó)沖壓模 具的技術(shù)現(xiàn)狀。結(jié)果表明 :經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展 ,我國(guó)的沖壓模具總量位居世界第三位 ,加工技術(shù)裝備基本已與世界先進(jìn)水平同步。以汽車(chē)覆蓋件為代表的大型、復(fù)雜、精密沖壓模 ,用 靠高速、精密的加工設(shè)備生產(chǎn) ,用新型研磨或拋光代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工研磨拋光 ,提高模具質(zhì)量。這些都代表了沖壓模具發(fā)展的趨勢(shì)。 總之，我國(guó)將成為世界裝備制造業(yè)的基地。而在現(xiàn)代制造業(yè)中 ,無(wú)論哪一行業(yè)的工程裝備 ,都越來(lái)越多地采用由模具工業(yè)提供的產(chǎn)品。尤其近年來(lái)我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的超高速發(fā)展 ,給模具行業(yè)帶來(lái)了無(wú)限商機(jī)。為了適應(yīng)用 戶對(duì)模具制造的高精度、短交貨期、低成本的迫切要求 ,模具制造企業(yè)正廣泛應(yīng)用現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)來(lái)提升競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力 ,來(lái)滿足各行各業(yè)對(duì)模具這一基礎(chǔ)工藝裝備的迫切需求。展望未來(lái) ,趕超世界模具制造技術(shù)的先進(jìn)水平尚需我們做出不懈的努力 ! 三、采用的設(shè)計(jì)方案（基本理論）與技術(shù)路線 1、設(shè)計(jì)方案（基本理論） 這次設(shè)計(jì)該零件加工主要涉及到了沖孔工序內(nèi)容，所以我們必須設(shè)計(jì)一個(gè)沖孔模。由于該零件屬于大批量生產(chǎn)，工藝性較好并且需要一次沖出一個(gè)小孔。這里主要采用多孔沖裁壓角復(fù)合模，并配有自動(dòng)送出件杠桿機(jī)構(gòu)以提高生產(chǎn)效率。最后 為了避免自動(dòng)送 出件機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與模具發(fā)生干涉，可在三維軟件 和 后模擬其運(yùn)動(dòng)過(guò)程，觀察二者是否相互干涉，如果有干涉現(xiàn)象發(fā)生應(yīng)該及時(shí)更改，精確完成設(shè)計(jì)任務(wù)。 因給定的設(shè)計(jì)參數(shù)中對(duì)零件尺寸公差沒(méi)有什么特殊的要求，故此可按 工件外形規(guī)則很適應(yīng)沖裁加工。由于該模具為多凸模沖孔模，所以將凸模設(shè)計(jì)為階梯形布局，即將凸模做成不同高度，使各凸模沖裁力的最大值不同時(shí)出現(xiàn)，從而減少總沖裁力。當(dāng)幾個(gè)凸模直徑相差懸殊，而相距又很近時(shí)，為了提高模具壽命，避免小直徑凸模由于承受材料流動(dòng) 擠壓力的作用而產(chǎn)生折斷或傾斜，一般把小凸模做短些。階梯形布局的凸模高度差Ｈ取決于材料厚度。 此外，壓角力較大，壓角與沖孔工序也應(yīng)階梯式?jīng)_出。 該零件屬于大批量生產(chǎn)，工藝性較好。 為了提高生產(chǎn)效率可以設(shè)計(jì)安裝一個(gè)自動(dòng)送出件機(jī)構(gòu)。 在自動(dòng)送出件機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，要求所設(shè)計(jì)的平面連桿機(jī)構(gòu)不僅能實(shí)現(xiàn)預(yù)定的運(yùn)動(dòng)，而且還要使傳遞的動(dòng)力盡可能發(fā)揮有效的作用。一般情況下，壓力角越小，對(duì)機(jī)構(gòu)工作越有利 。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)中，在某一特定點(diǎn)，整個(gè)機(jī)構(gòu)處于靜止?fàn)顟B(tài)這種位置成為機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)，一般應(yīng)避免但也可以利用它實(shí)現(xiàn)一定的工作要求。同時(shí)，使機(jī)構(gòu)與壓力機(jī) 滑塊的聯(lián)接容易，機(jī)構(gòu)調(diào)整較方便。應(yīng)用平面連桿機(jī)構(gòu)以及推板裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)較大的送料行程，該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性與壓力機(jī)滑塊的運(yùn)動(dòng)特性相關(guān)，送進(jìn)的初始與結(jié)束階段速度較慢，符合沖壓生產(chǎn)的需要。適于大批量生產(chǎn)。此設(shè)計(jì)應(yīng)該先確定自動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作過(guò)程。其工作過(guò)程如下：當(dāng)壓床滑塊上行時(shí)， 制件被凸模帶起。出件機(jī)構(gòu)在上底板和連桿的帶動(dòng)下向沖模中心移動(dòng)，同時(shí)送件機(jī)構(gòu)在上底板和連桿的帶動(dòng)下繞軸向上轉(zhuǎn)動(dòng)，預(yù)先放置在其上面的工件就向沖模中心滑動(dòng)，直到碰到限位角鋼時(shí)為止。當(dāng)壓床滑塊接近上死點(diǎn)時(shí)，制件被由退料板、推銷(xiāo)、推板、推桿組成的退料機(jī)構(gòu)推 下后沿出件機(jī)構(gòu)滑出。出件機(jī)構(gòu)側(cè)面由導(dǎo)輪導(dǎo)正，并在導(dǎo)輪上滑動(dòng)。退件機(jī)構(gòu)也自沖模中心位置退出，當(dāng)壓床滑塊到下死點(diǎn)時(shí)，完成對(duì)工序件的沖孔和壓角工作。此過(guò)程是送出件的關(guān)鍵。 2、可能存在的問(wèn)題 第一，因?yàn)榇四＞邘в凶詣?dòng)送出件機(jī)構(gòu)，則自動(dòng)送出件機(jī)構(gòu)與模具各自設(shè)計(jì)的尺寸誤差，可能造成干涉現(xiàn)象。 第二，由于工件較厚（ t=在沖孔過(guò)程中凸?？赡茉谙聣哼^(guò)程或者沖孔完畢卸料時(shí)失效發(fā)生斷裂。 四、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 1、課題名稱(chēng) 厚板沖小孔模具設(shè)計(jì)及有限元模擬 工件成形后的形狀如圖 : 材料為普通碳素鋼 厚 寸精度要求為 狀精度要求高。 2、 設(shè)計(jì)內(nèi)容與步驟 1) 根據(jù)題目要求，分析沖壓件的形狀特點(diǎn)、盡寸大小、精度要求及所用材料是否符合沖壓工藝要求，然后確定適合于 工廠具體生產(chǎn)條件的最經(jīng)濟(jì)合理的工藝方案。 2) 根據(jù)所確定的工藝方案和沖壓件的形狀特點(diǎn)、精度要求、生產(chǎn)批量、模具制造條件、 操 作方便及安全的要求，以及利用現(xiàn)有通用機(jī)械化、自動(dòng)化裝置的可能，選定沖模類(lèi)型及結(jié)構(gòu)型式，繪制模具結(jié)構(gòu)草圖。 3) 在最經(jīng)濟(jì)的原則下，決定毛坯的形狀、尺寸和下料方式。 4) 計(jì)算沖壓力、模具壓力中心、模具各主要零件 (凹模、凸模固定板、墊板、凸模 )的 外形尺寸，凸、凹模工作部分尺寸和間隙，以及卸料橡膠或彈簧的自由高度等。 5) 選擇壓力機(jī)并把所選用的壓力機(jī)的類(lèi)型、型號(hào)、規(guī)格確定下來(lái)。 6) 根據(jù)上述分析、計(jì)算及方案論證后，繪制模具總裝配圖及零件圖。 7) 通過(guò) 析材料變形過(guò)程中的變形行為與工藝參數(shù)。 8) 撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)； 9) 所有設(shè)計(jì)文檔、資料的整理、收尾、答辯。 3、繪圖任務(wù) （ 1） 模具總裝配圖 （ 2） 模具零件圖 （ 3） 模具總成三維圖（可選） （ 4） 模具主要零件三維圖（可選） 五、設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)度計(jì)劃 （ 1）第五周：完成以上設(shè)計(jì)內(nèi)容中的“ 1” （ 2）第六周：完成以上設(shè)計(jì)內(nèi)容的“ 2” （ 3）第七八周：完成以上設(shè)計(jì)內(nèi)容的“ 3” （ 4）第九十周：完成以上設(shè)計(jì)內(nèi)容的“ 4 （ 5）第十一、十二周：完成以上設(shè)計(jì)內(nèi)容中的“ 6 （ 6）第十三、十四周：完成以上設(shè)計(jì)內(nèi)容中的“ 8” （ 6）第十五周：完成以上設(shè)計(jì)內(nèi)容中的“ 9” 指導(dǎo)教師批閱意見(jiàn) 指導(dǎo)教師 (簽名 )： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )工作中期檢查表 題目 厚板料沖小孔模具設(shè)計(jì)及有限元模擬 學(xué)生姓名 班級(jí)學(xué)號(hào) 專(zhuān)業(yè) 指 導(dǎo) 教 師 填 寫(xiě) 學(xué)生開(kāi)題情況 學(xué)生調(diào)研及查閱文獻(xiàn)情況 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原計(jì)劃有無(wú)調(diào)整 學(xué)生是否按計(jì)劃執(zhí)行工作進(jìn)度 學(xué)生是否能獨(dú)立完成工作任務(wù) 學(xué)生的英文翻譯情況 學(xué)生每周接受指導(dǎo)的次數(shù)及時(shí)間 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）過(guò)程檢查記錄情況 學(xué)生的工作態(tài)度在相應(yīng)選項(xiàng)劃“ √” □認(rèn)真 □一般 □較差 尚存在的問(wèn)題及采取的措施： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 系部意見(jiàn)： 負(fù)責(zé)人簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師 審 閱表 系： 專(zhuān)業(yè)： 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 班 級(jí) 專(zhuān) 業(yè) 指導(dǎo)教師姓名 課題名稱(chēng) 厚板料沖小孔模具設(shè)計(jì)及有限元模擬 是否同意參加答辯： 是□ 否□ 指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī) 分值： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱 教師評(píng)閱 表 題 目 組合按鍵注塑模設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 班級(jí)學(xué)號(hào) 專(zhuān)業(yè) 評(píng)閱 教師姓名 職稱(chēng) 工作單位 評(píng)分內(nèi)容 具 體 要 求 總分 評(píng)分 開(kāi)題情況 調(diào)研論證 能獨(dú)立查閱文獻(xiàn)資料及從事其他形式的調(diào)研，能較好地理解課題任務(wù)并提出實(shí)施方案，有分析整理各類(lèi)信息并從中獲取新知識(shí)的能力。 10 外文翻譯 摘要及外文資料翻譯準(zhǔn)確，文字流暢，符合規(guī)定內(nèi)容及字?jǐn)?shù)要求。 10 設(shè)計(jì)質(zhì)量 論證、分析、設(shè)計(jì)、計(jì)算、結(jié)構(gòu)、建模、實(shí)驗(yàn)正確合理。 35 創(chuàng)新 工作中有創(chuàng)新意識(shí)，有重大改進(jìn)或獨(dú)特見(jiàn)解，有一定實(shí)用價(jià)值。 10 撰寫(xiě)質(zhì)量 結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，文字通順，用語(yǔ)符合技術(shù)規(guī)范，圖表清楚，書(shū)寫(xiě)格式規(guī)范，符合規(guī)定字?jǐn)?shù)要求。 15 綜合能力 能綜合運(yùn) 用所學(xué)知識(shí)和技能發(fā)現(xiàn)與解決實(shí)際問(wèn)題。 20 總評(píng)分 評(píng)閱教師 評(píng)閱意見(jiàn) 評(píng)閱成績(jī) 總評(píng)分ⅹ 20% 評(píng)閱教師簽名 日期 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯資格審查表 題 目 厚板料沖小孔模具設(shè)計(jì)及有限元模擬 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 專(zhuān) 業(yè) 指導(dǎo)教師 內(nèi)容綜述 ： 一、 設(shè)計(jì)步驟與方法 二、 （ 1）研究意義：查找相關(guān)資料了解厚板材料沖小孔研究； （ 2）實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：實(shí)驗(yàn)所用材料及尺寸，實(shí)驗(yàn)所用裝置； （ 3）對(duì)模具設(shè)計(jì)進(jìn)行工藝分析 （ 4）實(shí)驗(yàn)?zāi)＞咴O(shè)計(jì)：凹、凸模間隙，凹、凸模工作部 分尺寸及公差，凹凸模圓角半徑，凹、 凸模厚度及凹模外徑； （ 5）繪制二維模具圖； （ 6）用 設(shè)置三維圖，導(dǎo)入 進(jìn)行數(shù)值模擬并進(jìn)行分析； （ 7）撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)； （ 8）所有設(shè)計(jì)文檔、資料的整理、收尾、答辯。 二、 主要研究?jī)?nèi)容 基本工序只有沖孔一道，即沖小孔，但是材料厚度較厚，這種沖孔已不是一個(gè)簡(jiǎn)單的剪切過(guò)程，而是通過(guò)凸模將材料擠壓到凹?？變?nèi)再剪切的過(guò)程。在擠壓開(kāi)始時(shí)，沖孔廢料部分被擠向孔的周邊，開(kāi)模后，被擠向周邊的材料回彈將凸模咬死；另外，由于孔的形狀，大小及周邊孔的影響，使 得孔邊沿部分材料變形不一致，或者孔沖穿后，壓力機(jī)機(jī)身回彈產(chǎn)生的橫向力迫使上下模錯(cuò)動(dòng)而導(dǎo)致凸模折斷。因此，要保證厚料沖小孔過(guò)程的連續(xù)進(jìn)行，就必須提高凸模工作時(shí)的強(qiáng)度和剛性，同時(shí)還要保證整個(gè)模具的剛性和穩(wěn)定性。 模具設(shè)計(jì)完畢后用 其進(jìn)行數(shù)值模擬，更好的了解工件加工過(guò)程中各種參數(shù)的變化。 綜合各方面因素，本人認(rèn)為，整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)工作已基本完成，也較好地吻合畢業(yè)設(shè)計(jì)要求。因此，我鄭重地向各位老師提出答辯申請(qǐng)，懇請(qǐng)各位老師對(duì)我的答辯申請(qǐng)予以批準(zhǔn)，并批評(píng)指正我畢業(yè)設(shè)計(jì)中的不足，謝謝。 申請(qǐng)人簽名： 日期：年 月 日 資 格 審 查 項(xiàng) 目 是 否 01 工作量是否達(dá)到所規(guī)定要求 02 文檔資料是否齊全（任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文資料翻譯、定稿論文及其相關(guān)附件資料等） 03 是否完成任務(wù)書(shū)規(guī)定的任務(wù) 04 完成的成果是否達(dá)到驗(yàn)收要求 05 是否剽竊他人成果或者直接照抄他人設(shè)計(jì)（論文） 指 導(dǎo)教師簽名： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯資格審查小組意見(jiàn)： 符合答辯資格，同意答辯 □ 不符合答辯資格，不同意答辯□ 審查小組成員簽名： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯及最終成績(jī)?cè)u(píng)定表 系： 專(zhuān)業(yè)： 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 班級(jí) 答辯 日期 課題名稱(chēng) 厚板料沖小孔模具設(shè)計(jì)及有限元模擬 指導(dǎo) 教師 成 績(jī) 評(píng) 定 分值 評(píng) 定 小計(jì) 教師 1 教師 2 教師 3 教師 4 教師 5 課題介紹 思路清晰，語(yǔ)言表達(dá)準(zhǔn)確，概念清楚，論點(diǎn)正確，實(shí)驗(yàn)方法科學(xué)，分析歸納合理，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)，設(shè)計(jì)（論文）有應(yīng)用價(jià)值。 30 答辯 表現(xiàn) 思維敏捷 ,回答問(wèn)題有理論根據(jù)，基本概念清楚，主要問(wèn)題回答準(zhǔn)確大、深入 ,知識(shí)面寬。 必 答 題 40 自 由 提 問(wèn) 30 合 計(jì) 100 答 辯 評(píng) 分 分值： 答辯小組長(zhǎng)簽名： 答辯成績(jī) a： × 40％＝ 指導(dǎo)教師評(píng)分 分值： 指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī) b： × 40％＝ 評(píng)閱教師評(píng)分 分值： 評(píng)閱教師評(píng)定成績(jī) c： × 20％＝ 最終評(píng)定成績(jī)： 分?jǐn)?shù)： 等級(jí)： 答辯委員會(huì)主任簽名： 年 月 日 說(shuō)明：最終評(píng)定成績(jī)＝ a+b+c，三個(gè)成績(jī)的百分比由各系自己確定，但應(yīng)控制在給定標(biāo)準(zhǔn)的 10％左右。 I 摘 要 本文詳細(xì)地闡述了 厚板料沖小孔 模具的設(shè)計(jì)及有限元模擬過(guò)程。首先 簡(jiǎn)明敘述了現(xiàn)代國(guó)內(nèi)外模具發(fā)展概況， 通過(guò)有限元模擬分析模具可能出現(xiàn)的問(wèn)題 ， 然后重點(diǎn)設(shè)計(jì)了沖裁模具中相關(guān)部件，如凹凸模、模架設(shè)計(jì)以及壓力機(jī)選擇，并對(duì)沖壓材料性能進(jìn)行了分析。 最后 根據(jù)沖裁件的產(chǎn)品數(shù)量要求，以及結(jié)構(gòu)要求，設(shè)計(jì)出來(lái)整套模具。整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程都是用 整個(gè)模具設(shè)計(jì)過(guò)程簡(jiǎn)單明了。 利用 模具設(shè)計(jì)和成型工藝的指定提供參照依據(jù)。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中首先使用 后在后導(dǎo)入 析工件上選取點(diǎn)的應(yīng)力、應(yīng)變以及應(yīng)變速率等相關(guān)因素，從而完成模具的整體設(shè)計(jì)以及有限元模擬，對(duì)直接指導(dǎo)生產(chǎn)有一定的意義。 關(guān)鍵詞 ： 厚板料 ；沖小孔；參數(shù)化設(shè)計(jì) ；有限元模擬 he of a on in by to on of in as of to of of we of We AD in of to we to of AD in D D to of be to 目 錄 摘要 前 言 ........................................................... 1 具行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀 ........................................... 1 國(guó)模具發(fā)展的現(xiàn)狀 ........................................... 1 數(shù)化技術(shù)及有限元模擬慨述 ................................... 2 2 工件成型工藝性分析 ............................................... 5 釘塊二維圖 ................................................. 5 構(gòu)特征分析及成型工藝性分析 ................................. 5 構(gòu)特性分析 ........................................... 5 型工藝性分析 ......................................... 6 裁件材料的基本性能 ................................... 6 3 厚板沖小孔有限元模擬及其相關(guān)分析 ................................. 8 限元模擬及厚板沖小孔概述 ................................... 8 限元模擬 ............................................. 8 板沖裁模擬概述 ....................................... 8 屬?gòu)椝苄源笞冃蔚挠邢拊M ........................... 9 料斷裂準(zhǔn)則及斷裂模擬 ................................ 10 限元網(wǎng)格重劃分 ...................................... 11 入 相關(guān)準(zhǔn)備 ...................................... 11 裁加工模擬的建模 ......................................... 12 處理 ................................................ 13 擬過(guò)程線框圖 ........................................ 15 處理器 .............................................. 15 擬結(jié)果及討論 ............................................. 17 結(jié)論 ...................................................... 18 4 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .................................................... 19 算沖壓力 .................................................. 19 裁力 ................................................ 19 料力及推料力 ........................................ 19 沖壓力 .............................................. 20 裁間隙 .................................................... 20 凹模工作部分尺寸與公差 .................................... 20 孔凸模的結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì) ......................................... 22 孔凸模的長(zhǎng)度尺寸 .................................... 22 孔凸模工作部分結(jié)構(gòu)如下圖 ............................ 22 孔凸模的強(qiáng)度校核 .................................... 23 模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ............................................. 23 模板的材料，外形和尺寸 .............................. 23 模板的厚度 .......................................... 23 模板上孔壁的最小尺寸 ................................ 23 模工作部分結(jié)構(gòu)圖 .................................... 24 5 沖壓成形工藝與設(shè)備 .............................................. 25 壓工藝方案及模具形式的確定 ................................ 25 序的確定 ............................................ 25 具形式的確定 ........................................ 25 壓設(shè)備的確定 ............................................. 25 格選用原則 .......................................... 25 備及相關(guān)模架確定 ......................................... 26 力機(jī)確定及 其參數(shù) .................................... 26 架相關(guān)確定 .......................................... 27 具整體設(shè)計(jì)形式 ............................................ 32 6 填寫(xiě)沖壓工藝卡和編寫(xiě)技術(shù)文件 ................................... 35 參考文獻(xiàn) ........................................................... 37 致 謝 ............................................................. 38 1 1 前 言 具行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀 模具行業(yè)是制造業(yè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，同時(shí)本身又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域。模具技術(shù)水平的高低，決定 著 產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn) 品開(kāi)發(fā)能力，它已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志 。 現(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱(chēng)。世界模具市場(chǎng)總體上供不應(yīng)求， 市場(chǎng)需求量維持在每年 600 億至 650 億美元， 同時(shí)， 我國(guó)的模具產(chǎn)業(yè)也迎來(lái)了新一輪的發(fā)展機(jī)遇。近幾年， 我國(guó)模具產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值保持 13%的年增長(zhǎng)率 ( 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)， 2004 年國(guó)內(nèi)模具進(jìn)口總值達(dá)到 600 多億， 同時(shí)， 有近 200 個(gè)億的出口 ) ， 到 2005 年模具產(chǎn)值已達(dá) 650 億元， 模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件出口 2005 已達(dá)到 2 億美元左右。單就汽車(chē)產(chǎn)業(yè)而言， 一個(gè)型 號(hào)的汽車(chē)所需模具達(dá)幾千副， 價(jià)值上億元， 而當(dāng)汽車(chē)更換車(chē)型時(shí)約有 80%的模具需要更換。 2003 年我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量均突破 400 萬(wàn)輛， 2004 年產(chǎn)銷(xiāo)量各突破 500 萬(wàn)輛， 轎車(chē)產(chǎn)量將達(dá)到 260 萬(wàn)輛。另外， 電子和通訊產(chǎn)品對(duì)模具的需求也非常大， 在發(fā)達(dá)國(guó)家往往占到模具市場(chǎng)總量的 20%之多。目前， 電子、汽車(chē)、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電、通訊和軍工等產(chǎn)品中， 60%- 80%的零部件， 都要依靠模具成型。用模具成型的制件所表現(xiàn)出來(lái)的高精度、高復(fù)雜性、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗， 是其他加工制造方法所無(wú)法比擬 。模具在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和開(kāi)發(fā)能力。日前， 據(jù)第十一屆中國(guó)國(guó)際模具技術(shù)和設(shè)備展覽會(huì)主辦方之一的中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)透露，我國(guó)模具行業(yè)的生產(chǎn)企業(yè)和職工總數(shù)在世界上的排名已躍居第一， 生產(chǎn)銷(xiāo)量排名世界第三。有關(guān)資料顯示， 在我國(guó)， 模具直到 1987 年才正式成為一個(gè)行業(yè)，與世界發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家的模具業(yè)相比， 我國(guó)模具業(yè)的起步要晚幾十年，但近 20 年的努力發(fā)展取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。 國(guó)模具發(fā)展的現(xiàn)狀 改革開(kāi)放以來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)模具的需求量不斷增長(zhǎng)。近年來(lái)，模具工業(yè)一直以 15%左右的增 長(zhǎng)速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國(guó)有專(zhuān)業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營(yíng)也得 2 到了快速發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)”；廣東一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。 隨著與國(guó)際接軌的腳步不斷加快，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，人們已經(jīng)越來(lái)越認(rèn)識(shí)到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個(gè)鏈條中最基礎(chǔ)的要素之一，模具制造技術(shù)現(xiàn)已成為衡量一國(guó)產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志和發(fā)展程度的標(biāo)志之一 。 目前，我國(guó)的模具技術(shù)有了很大發(fā)展，模具的精密度、復(fù)雜程度和壽命都有很大提高。如，主要的汽車(chē)模具企業(yè)已能生產(chǎn)大型、精密的轎車(chē)覆蓋件模具；體現(xiàn)高水平制造技術(shù)的多工位級(jí)進(jìn)模的覆蓋面增加；塑料模熱流道技術(shù)日漸成熟，氣體輔助注射技術(shù)開(kāi)始采用；壓鑄工藝得到發(fā)展。此外， 術(shù)得到廣泛應(yīng)用，高速加工、復(fù)合加工等先進(jìn)的加工技術(shù)也得到進(jìn)一步推廣；快速原型進(jìn)展很快；模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度也有一定提高。但是，由于我國(guó)的模具行業(yè)起步較晚，與國(guó)外相比差距任然不小。 在總量供不應(yīng)求的同時(shí)，一些低檔塑料模具已供過(guò)于求，市場(chǎng) 競(jìng)爭(zhēng)激烈；一些技術(shù)含量不太高的中檔塑料模具也有一些趨向于供過(guò)于求，然而 精密加工設(shè)備還很少， 一些大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的中高檔塑料模具每年仍大量進(jìn)口。 許多先進(jìn)的技術(shù)如ＣＡＤ／ＣＡＥ／ＣＡＭ技術(shù)的普及率還不高， 我國(guó)塑料模具行業(yè)與其發(fā)展需要和國(guó)外先進(jìn)水平相比，還存在很多方面的問(wèn)題。 現(xiàn)在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)化程度為 70％～ 80％，而我國(guó)只有 30％左右。如能廣泛應(yīng)用模具標(biāo)準(zhǔn)件，將會(huì)縮短模具設(shè)計(jì)制造周期 25％～ 40％，并可減少由于使用者自制模具件而造成的工時(shí)浪費(fèi)。現(xiàn)在應(yīng)用模具 術(shù)設(shè)計(jì)模具已較為普遍，隨著 通用機(jī)械 料注射模 上世紀(jì) 60 年代基于線框模型的 統(tǒng)開(kāi)始， 到 70 年代以曲面造型為核心的 統(tǒng)， 80 年代實(shí)體造型技術(shù)的成功應(yīng)用， 90 年代基于特徵的參數(shù)化實(shí)體 /曲面造型技術(shù)的完善，為塑料注射模采用 術(shù)提供了可靠的保證。目前在國(guó)內(nèi)外巿場(chǎng)已涌現(xiàn)出一批成功應(yīng)用于塑料注射模的 且通過(guò)推廣使用模具標(biāo)準(zhǔn)件，實(shí)現(xiàn)了部分資源共享，這樣就大大減少模具設(shè)計(jì)的工作量和工作時(shí)間，對(duì)于發(fā)展 術(shù)、提高 模具的精密度有重要意義。 因此， 模具成為 國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)與支持發(fā)展的技術(shù)和產(chǎn)品 。 現(xiàn)代模具是多學(xué)科知識(shí)集聚的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一部分，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的裝備產(chǎn)業(yè)，其技術(shù)、資金與勞動(dòng)相對(duì)密集。 數(shù)化技術(shù)及有限元模擬慨述 參數(shù)化技術(shù) 是當(dāng)前 術(shù)重要的研究領(lǐng)域之一，通過(guò)改動(dòng)圖形某一部分或某幾部分的尺寸，自動(dòng)完成對(duì)圖形中相關(guān)部分的改動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)尺寸對(duì)圖形的驅(qū) 3 動(dòng)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，系統(tǒng)自動(dòng)地捕獲用戶的設(shè)計(jì)意圖，并把各個(gè)設(shè)計(jì)對(duì)象以及對(duì)象之間的關(guān)系記錄下來(lái)，當(dāng)用戶修改圖紙中的設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)地更新圖紙，使圖紙中反映用戶設(shè)計(jì) 意圖的設(shè)計(jì)對(duì)象之間的關(guān)系依舊可以維持。參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)以其強(qiáng)有力的草圖設(shè)計(jì) 、尺寸驅(qū)動(dòng)修改圖形功能，極大地改善了圖形的修改手段，提高了設(shè)計(jì)的柔性，在慨念設(shè)計(jì)、初始設(shè)計(jì)、產(chǎn)品建模及修改系列設(shè)計(jì)、多方案比較、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、實(shí)體造型、裝配、公差分析與綜合、機(jī)構(gòu)仿真、優(yōu)化設(shè)計(jì)等領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越大的作用，并體現(xiàn)出很高的應(yīng)用價(jià)值，能否實(shí)現(xiàn)參數(shù)化目前已成為評(píng)價(jià) 合了零件設(shè)計(jì)、產(chǎn)品組合、模具開(kāi)發(fā)、 金件設(shè)計(jì)、鑄造件設(shè)計(jì)、自動(dòng)量測(cè)、機(jī)構(gòu)仿真、應(yīng)力分析等功能于一體。是 塑料模具實(shí)現(xiàn)參數(shù)化的一個(gè)必備的軟件。 E× × 是 門(mén)用來(lái)建立各種標(biāo)準(zhǔn)模架及模具標(biāo)準(zhǔn)件和滑塊、斜銷(xiāo)等附件，能夠建立冷卻水管，能夠自動(dòng)產(chǎn)生模具工程圖和明細(xì)表，還可以模擬模具開(kāi)模過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真和干涉檢查，并可將仿真結(jié)果輸出成視頻文件，是個(gè)功能非常強(qiáng)大且使用非常方便的模具設(shè)計(jì)工具。 建模、成形、熱傳導(dǎo)和成形設(shè)備特性進(jìn)行模擬仿真分析 ， 適用于熱、冷、溫成形 ， 并提供極有價(jià)值的工藝分析數(shù)據(jù)。如 :材料流動(dòng)、模具填充、鍛造負(fù)荷、模具應(yīng)力、晶粒流動(dòng)、金屬微結(jié)構(gòu)和缺陷產(chǎn)生發(fā)展情況等。 不需要人工干預(yù) ， 全自動(dòng)網(wǎng)格再剖分 ;前處理中自動(dòng)生成邊界條件 ， 確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)備快速可靠 ;單步模具應(yīng)力分析方便快捷 ， 適用于多個(gè)變形體、組合模具、帶有預(yù)應(yīng)力環(huán)時(shí)的成形過(guò)程分析 ;材料模型有彈性、剛塑性、熱彈塑性、熱剛粘塑性、粉末材料、剛性材料及自定義類(lèi)型 ;實(shí)體之間或?qū)嶓w內(nèi)部的熱交換分析既可以單獨(dú)求解 ， 也可以耦合在成形模擬中進(jìn)行分析。這些特點(diǎn)使 3 擬處理器和后處理器三大模塊組成。 前處理器 前處理器包括三個(gè)子模塊①數(shù)據(jù)輸入模塊 ， 便于數(shù)據(jù)的交互式輸入 ， 如 : 初始速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)、邊界條件、沖頭行程以及摩擦系數(shù)等初始條件。②網(wǎng)格的自動(dòng)劃分與自動(dòng)再劃分模塊。③數(shù)據(jù)傳遞模塊 ， 當(dāng)網(wǎng)格重劃分后 ， 能夠在新舊網(wǎng)格之間實(shí)現(xiàn)應(yīng)力、應(yīng)變、速度場(chǎng)、邊界條件等數(shù)據(jù)的傳遞 ， 從而保證計(jì)算的連續(xù)性。 模擬處理器 4 真正的有限元分析過(guò)程是在模擬處理器中完成的 ， 行時(shí) ， 首先通過(guò)有限元離散化將平衡方程、本構(gòu)關(guān)系和邊界條件轉(zhuǎn)化為非線形方程組 ， 然后通過(guò)直接迭代法和 求解的結(jié)果以二進(jìn)制的形式進(jìn)行保存 ， 用戶可在后處理器中獲取所需要的結(jié)果。 后處理器 后處理器用于顯示計(jì)算結(jié)果 ， 結(jié)果可以是圖形形式 ， 也可以是數(shù)字、文字混編的形式。可獲取的結(jié)果可為每一步的①有限元網(wǎng)格 ; ②等效應(yīng)力、等效應(yīng)變以及破壞程度的等高線和等色圖 ;③速度場(chǎng) ; ④溫度場(chǎng) ; ⑤行程載荷曲線等。此 外用戶還可以列點(diǎn)進(jìn)行定點(diǎn)跟蹤 ， 對(duì)個(gè)別點(diǎn)的軌跡、應(yīng)力、應(yīng)變、溫度等進(jìn)行跟蹤觀察 ，并可根據(jù)需要抽取數(shù)據(jù)。 5 2 工件成型工藝性分析 釘塊二維圖 圖 1 鉤錠塊二維圖 構(gòu)特征分析及成型工藝性分析 構(gòu)特性分析 該塑件為鉤錠塊，其二維圖尺寸如圖 示，工件的壁厚為 大批量生產(chǎn)，材料為 型工藝性一般，尺寸較小，厚度較厚，批量較小，屬普通沖壓件。 6 型工藝性分析 沖壓件的工藝性是指沖壓件對(duì)沖壓工藝的適應(yīng)性。沖裁件的工藝性是否合理，對(duì)沖 裁件的質(zhì)量、模具壽命和生產(chǎn)率有很大影響，在一般情況下，對(duì)沖壓件工藝性影響最大的幾何形狀尺寸和精度要求。良好的沖壓工藝性應(yīng)能滿足材料較省、工序較少、模具加工較容易、壽命較高、操作方便及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等要求。 該沖裁件工藝性分析如下： （ 1） 此沖裁件的形狀不規(guī)則，尺寸較小，厚度較厚，批量較小，屬普通沖壓件； （ 2） 此沖裁件的外形轉(zhuǎn)角處都有適當(dāng)?shù)膱A角，這樣可以延長(zhǎng)模具壽命，此沖裁件標(biāo)出了沖裁邊的交角； （ 3） 此沖裁件孔到零件邊緣的距離都符合要求，能夠使模具強(qiáng)度和制件質(zhì)量達(dá)到要求 ； （ 4） 此沖裁件孔 R= 頭須有一定的凸模強(qiáng)度和穩(wěn)定性； （ 5） 此沖裁件精度采用 （ 6） 此沖裁件的平面度和直線度的公差等于被測(cè)表面最大輪廓尺寸的 （ 7） 此普通沖裁件的孔壁的表面粗糙度值為 刺高度要求不大于 許有嚴(yán)重開(kāi)裂； （ 8） 由于沖切對(duì)象上一道的落料工序?yàn)榱搜娱L(zhǎng)模具壽命，采用大間隙，會(huì)使得工件邊緣的塌角較大。這樣一來(lái)，在沖孔時(shí)，容易使得沖頭在接觸工件塌角表面后打滑，顯著降低沖頭的穩(wěn)定性。 綜上所述，該錠鉤塊沖小孔工序的工藝性較差，在模具結(jié)構(gòu)上應(yīng)該盡量保證模具的結(jié)構(gòu)剛性、模具工作部件的夾裝牢 固，同時(shí)應(yīng)該允許一定的沖頭的報(bào)廢率。 裁件材料的基本性能 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼 ，屈服極限 235右， 并會(huì)隨著材質(zhì)的厚度的增加而使其屈服值減小。由于含碳適中，綜合性能較好，強(qiáng)度、塑性和焊接等性能得到較好配合，用途最廣泛。常軋制成盤(pán)條或圓鋼、方鋼、扁鋼、角鋼 、 工字鋼 、 槽鋼 、窗框鋼等 型鋼 ，中厚鋼板。大量應(yīng)用于建筑及工程結(jié)構(gòu)。用以制作鋼筋或建造廠房房架、高壓輸電鐵塔、橋梁、車(chē)輛、鍋 爐、容器、船舶等，也大量用作對(duì)性能要求不太高的機(jī)械零件。 C、 D 級(jí)鋼還可作某些專(zhuān)業(yè)用鋼使 用。 （ 1） 下面是在對(duì)應(yīng)條件下 的化學(xué)成分，力學(xué)性能以及許用應(yīng)力 7 表 1 鋼的化學(xué)化學(xué)成分 (%) C P S ≤ ≤ ≤ 表 2 鋼板的力學(xué)性 能 板厚（ бb( бs( δs(%) 2～ 3 375～ 500 ≥235 ≥20 >3～ ≥21 >4 ≥22 >4～ 16 375～ 500 ≥235 ≥25 表 3 鋼板在下列溫度下的許用應(yīng)力（ 板厚（ ≤20 (℃) 100(℃) 150(℃) 200(℃) 250(℃) 3～ 4 113 113 113 105 94 16 113 113 113 105 94 8 3 厚板沖小孔有限元模擬及其相關(guān)分析 限元模擬及厚板沖小孔概述 限元模擬 隨著沖壓技術(shù)的快速發(fā)展及其應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，許多結(jié)構(gòu)零件、受力構(gòu)件等采用厚鋼板沖制而成 降低生產(chǎn)成本。但是厚鋼板沖裁 時(shí)，特別是 t>4， d/t 沖孔，由于沖頭受力條件惡劣，在設(shè)計(jì)、制造、使用過(guò)程中的各種原因都可能導(dǎo)致沖頭彎曲、崩刃、折斷、磨損嚴(yán)重使模具壽命過(guò)低以致于無(wú)法實(shí)施生產(chǎn)，模具壽命是衡量模具技術(shù)和經(jīng)濟(jì)水平的重要指標(biāo)，大幅度提高模具壽命是我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展中的一個(gè)重要內(nèi)容。綜合借鑒國(guó)內(nèi)外大量技術(shù)資料的基礎(chǔ)上，針對(duì)工廠中常用的厚板材條件下(419~30 30~80 80~120 120~180 180~260 260~360 050 >360~500 500 表 6得 0 . 0 2 0 ; 0 . 0 2 0m m m????校核間隙 因?yàn)?,i nm a x ????? ??說(shuō)明所取凸，凹模公差滿足 ,m a x ?? ?? 這個(gè)條件 查表 1得 X=沖孔計(jì)算公式如下： 0m i n()?? ? ? ?????????????（ 10） m i n 0()d z ????????????????（ 11） 式中 沖孔凸模刃口設(shè)計(jì)尺寸