bishe说明书(6)

燕山大学本科生毕业设计（论文）

3.6 模具零件设计

模具零件设计是模具设计的主体工作，是设计的关键步骤。模具零件设计合理与否直接关系到最终模具产品的质量和成本。模具零件的设计灵感主要来自实践，只有模具工程师知道自己设计的零件能不能用、好不好用，才可能设计出合理的零件。结构合理的零件才能装配出一套好用、耐用的模具。

先进的设计技术目前在日本、美国、德国和新加坡等模具制造技术先进的国家一推广使用。如日本的设计制造部门几乎都采用CAD/CAE/CAM技术，进行动作仿真分析，DNC直接数字控制加工等先进技术。明显缩短交货期、降低制造成本、提高模具制造质量和精度。目前，方华埃西姆机械有限公司已应用CAD/CAM技术，采用三维造型设计和CNC机床相结合的一体化制造技术，并建立了专门的二维和三维设计部门，有很强的自主设计能力。但公司的CAD/CAM应用只局限在通用商品软件的功能上，在软件二次开发方面还有待提高，根据自己产品的特点及设计经验、标准件进行二次开发，转化为专用的模具CAD软件。

目前，由于CAE软件的价格较高、对操作者的技术水平要求高，在模具设计中仍以人的经验为主，往往是通过反复试模和修模来完成。期待国内模具企业加快技术革新步伐，制造出高水平的模具。

由于模具设计制造过程中于上游模具材料供应、热处理、锻件供应、模具标准件以及下游模具加工零件和产品关联密切，而且众多模具企业是模具与产品兼有，因此模具设计过程要充分考虑上下游相关性，在允许的条件下尽可能多的使用标准件，可以有效地降低生产加工成本，更能缩短产品的设计周期。

3.7 模具零件加工

高水平的模具技术涉及模具材料、制造技术、设计技术、管理技术、标准化技术等多个层面。模具制造技术关键在于设备和技术的运用，如高速加工中心、慢走丝线切割机床、高速铣床、真空淬火炉和三坐标测量仪等装备，如图3-11。先进的准备和制造技术能显著提升加工质量，是制造高水平模具的基础，同时也可以有效缩短制模周期。

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第三章 模具设计制造流程

图3-11 五轴加工中心、高速铣床、慢走丝线切割机床、三坐标测量仪

不同装备的制造水平有明显差异，加工报价也相差甚远。如：三轴加工中心工本费平均为100元/小时，五轴加工中心工本费平均为200元/小时，在能用三轴的情况下，优先选择三轴加工中心加工，以最大程度控制模具加工成本。要知道，高水品低成本的模具才会更有竞争力优势。

模具材料及热处理和表面处理对提 高模具寿命起到非常重要的作用，模具 表面的质量对模具使用寿命、外观质量 等均有较大影响。模具进口材料质量稳 定、材料金相组织均匀、价格是国产材 料的2~ 4倍，可根据客户要求合理选择。 在冲裁过程中，由于凸模楔入材料，是 磨损比较严重的零件，硬度应该大一些， 一般为HRC60~62，可以提高模具寿命。 模具零部件也普遍采用真空淬火技术， 图3-12是真空淬火炉。

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图3-12 真空淬火炉

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3.8 模具装配和调试

装配是模具生产中的关键工序。冲模的装配质量直接影响制件的质量、冲模的技术状态和使用寿命。冲模的装配工作主要包括两方面：

Ⅰ、将每个加工好的零件按图纸技术要求装配成组合件及总装配； Ⅱ、在装配过程中，有一些加工工作。比如，销孔的配置加工。 比如本次课题《C301 B柱冲压成型模具设计》中的切断模，要求保证凸凹模间隙，保证导向机构的导向精度，以及保证各相关运动件能够按照模具设计的技术参数严格进行。这是保证模具调试成功及生产能够顺利进行的保障，也是确保模具寿命的重要因素。如图3-13 是模具装配生产现场。

图3-13 模具装配生产现场

最近几年，随着生产的发展，用户对易损坏零件提出了互换要求，以便于与用户在生产现场对模具损坏零件迅速更换。

模具装配完成后，为了保证能冲出合格的零件，而且能安全稳定的投入生产，必须要经过试冲和调整，才能投入使用。在试模前，要严格按照设计的技术参数选择压力机型号，这关系到冲压件精度和模具寿命。为了保护模具，在第一次调试时，最好使用比原材料软一些的料进行试冲。为了充分保护凸、凹模，对于冲裁模凸模刃口进入凹模刃口的深度的合理范围最好调整为一个料厚。这样可以使模具在冲压时的冲裁力和磨损程度最小，会提高模具寿命。

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第三章 模具设计制造流程

3.9 交付客户

按照合同规定的标示及涂装要求包装好模具，最后选择合理的运输方式，在合同规定的交货日期内，把模具工装和相关技术文件交付客户。待客户验收合格并付款之后，该模具项目就告一段落。

3.10 本章小结

模具设计与制造是一项技术性和经验性都很强的工作，虽然国内模具工业发展迅速，但是综合研发能力仍不足。目前，模具正向高精度、高速度、长寿命、复杂、大型、一体化和高性能等诸多方面发展。这要求我们要迫切的提高模具设计制造水平，在提高模具技术含量的同时，更要优化模具设计制造流程，使模具制造周期不断缩短。

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第四章 切边模具设计 4.1 切边工艺分析

切边工艺属于冲裁类，B柱外板的立筋截面复杂，切边时应采取有效的措施，减小立筋切断处的塌陷变形。B柱外板大面的冲裁比较简单，需要保证在冲裁过程中大面不变形即可。图4 -1是辊压件的图片。可以看出，辊压件立筋不仅截面复杂，而且立筋高出大面35mm。在保证立筋上部不产生较大的塌陷的前提下，这样的高度差非常不利于一次性将二者完美的切下，需要巧妙的设计凸凹模的形状。

图4-1

图 4 - 2

在上文2.2.3.2 的章节中，已对C301 B柱外板工艺进行了比较详细的分析，不再过多论述。经过分析后，认为立筋和大面在一套模具中一次性切下是可行的，而且明显比传统生产工艺的生产效率要高。最后确定模具的切边线如图4-3，上图4-2为切边之后的工件。

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图4- 3 切断模的切断刃口线

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