摘要模具是制造业不可或缺的一环它被用与制造各种形状、大小和材料的零件或产品的工具或设备。随着技术的发展越来越多的模具升级为自动化数字化。这些新型模具具有更高的精度和生产效率也更加适合在大批量生产中使用。此设计为起钉器级进模设计方案。根据对冲裁件零件的工艺剖析明确该零件为冲裁件确立冲裁件工艺和冲压模具中的主要问题。起钉器级进模的设计包含了冲孔弯曲和落料三个基本的工艺流程。因为设计为大批量生产因此采用了级进模生产效率高使用方便。该零件原材料厚度薄、形状不规律采用直排排样方法。为了更好地实际操作确保零件的精密度因此适合采用送料机与导正销相互配合的方式控制步距导正孔导向的定位方式。考虑零件比较薄因此采用弹性卸料方法。为了方便操作控制提高生产效率冲压零件和废弃物由凸模直接在凹模的孔内推出。因为零件厚度薄冲裁间隙不大对级进模精度等级有要求因此采用四导柱式导柱模架。凸、凹模根据配对生产加工达到凸、凹模间的精度等级。根据AUTOCAD制作凸模和凹模的装配图。数控加工使用斯沃仿真模拟软件对UG模型进行处理将加工程序导入斯沃仿真加工获得成型零件。关键词 起钉器级进模数控加工Nailing machine stamping die design and processing technologyAbstractMolds are an indispensable part of the manufacturing industry, which is used to make tools or equipment for parts or products of various shapes, sizes and materials. With the development of technology, more and more molds are upgraded to automated digitalization. These new molds have higher accuracy and production efficiency, and are also more suitable for use in mass production.This design is the design scheme of nail-lifter progressive die. According to the process analysis of the offset cutting parts, it is clear that the part is the blanking part, and the main problems in the blanking process and stamping die are established. The design of nail lifter progressive die includes punching, bending and blanking three basic processes. Because it is designed for mass production, it adopts progressive die, which has high production efficiency and easy to use. The raw materials of this part are thin in thickness and irregular in shape. In order to better actual operation and ensure the precision of parts, it is suitable to use the feeding machine and the guide pin to control the step, and the guide hole orientation. Considering the relatively thin parts, elastic unloading method is adopted. In order to facilitate operation control and improve production efficiency, stamped parts and waste are pushed directly from the punch into the hole of the die. Because the thickness of the parts is thin, the blanking gap is not large, and the precision level of the progressive die is required, so the four-guide post guide post die holder is used. The accuracy level between convex and concave die can be reached according to the matching production and processing. Make punch and die assembly drawing according to AUTOCAD. Numerical control machining using Swor simulation software, UG model processing, the processing program into Swor simulation processing, to obtain the forming parts.KeywordsSnail lifter, progressive die, numerical control machining目 录摘要 IAbstract II第1章 绪论1.1 课题研究的背景及研究的目的与意义1.1.1 研究背景1.1.2 研究的意义与目的1.2 冲压模具的发展现状1.2.1 国内发展现状1.2.2 国外发展现状1.3 论文研究内容第2章 起钉器的工艺分析2.1 工件设计图2.2 工件的材料分析2.3 工件的精度分析2.4 工艺方案的制定2.5 模具结构选择2.5.1 送料方式的选择2.5.2 卸料与出件方式的选择2.5.3 模架及精度的选择2.6 定位方式选择2.7 本章小结第3章 起钉器的工艺计算3.1 翻孔设计3.2 排样设计3.2.1 搭边值计算3.2.2 材料的利用率3.2.3 排样设计图3.3 压力中心的确定3.4 工艺力的计算3.4.1 冲裁力的计算3.4.2 辅助力的计算3.4.3 弯曲力的计算3.5 初选压力机3.6 本章小结第4章 起钉器的模具设计4.1 计算凸、凹模刃口尺寸4.1.1 凸、凹模刃口尺寸计算原则4.1.2 凸、凹模刃口尺寸计算方法4.1.3 凸、凹模刃口尺寸计算4.2 工作零件设计4.2.1 凸模的结构设计4.2.2 凹模的结构设计4.3 定位零件结构设计4.4 卸料及压料零件结构设计4.4.1 卸料板设计4.4.2 卸料螺钉及橡胶4.5 支撑固定零件设计4.5.1 上、下模座设计4.5.2 销钉的设计4.5.3 模柄的设计4.5.4 凸模固定板的设计4.5.5 垫板的设计4.6 模具装配及原理4.6.1 上模装配4.6.2 下模装配4.7 模具总装4.8 本章小结第5章 模具零件数控仿真5.1 数控仿真5.2 本章小结结论致谢参考文献附录A 英文文献原文附录B 英文文献译文绪论课题研究的背景及研究的目的与意义研究背景随着时代的发展步入机械化时代模具行业作为现代工业的重要组成部分要紧跟时代发展并且消费市场对起钉器的设计要求也有了提升因此要设计一款新型的起钉器冲压模具设计来满足现如今时代的需求和企业的设计要求。据统计全球模具工业的产值贡献率已经超过了10%并且仍然保持着较快的增长趋势其中日本年产值为200亿美元美国年产值50亿美元中国年产值仅为日本的四分之一整体上全亚洲的产值占据了全球的一半[1]。但是年产值高并不意味着有高的技术水平中国和先进技术国家仍存在较大差距特别是高档次、复杂、大规模的模具仍需依赖进口[2]。当前市场需求量正在下降产量出现过剩技术含量不高的模具利润已被压缩到极限。在过去五年中国进口模具的年花费达11.2亿美元不包括相关附属设备[3]。因此中国模具市场仍有巨大的发展空间。研究的意义与目的研究意义冲压模具是在冲压工艺中起到关键作用的工具。对于一些简单的冲压制品如办公起钉器采用冲压技术可以显著提高产品的精确度和一致性同时提高生产效率有助于满足消费者对于高品质、高效率和精美外观产品的需求推进企业可持续发展[4]。在各种冲压模具中级进模具在冲压工艺的应用上更为合理和优越其性能可以很好地满足制品的需求而且可以在不同的工作步骤中自动完成材料的移动和成型操作从而提高生产效率和减少生产成本[5]。研究目的是设计一种级进模具与单工序和复合模进行对比验证其在冲压加工中的性能和优势。同时将通过简化模具结构、改良表面精度和运用模拟软件等手段不断提升模具的性能和精度以满足工业发展的需求。这将有助于优化工业结构加速传统模具制造向高智能、高精度、高效率的方向发展。冲压模具的发展现状国内发展现状全球模具产业已构建为一个行业涵盖了从原材料、零部件制造、模具设计、制造到使用等各个方面。在这个行业链条中每个环节都有着自己的特色和技术共同构建了一个完整的产业生态系统并有专门的行政机构进行管理冲压模具市场庞大具有广泛的应用领域。根据行业统计目前国内冲压模具市场规模超过1000亿未来几年仍然保持稳定增长[6]。当前汽车、家电、工程机械等行业对冲压模具需求量巨大。随着航空航天、电子信息、医疗器械等新兴领域的快速发展冲压模具市场前景广阔[7]。近年来在政府的支持下国内模具工业得到了快速发展。尤其是在汽车、电子、通讯等领域国内模具工业已经逐渐赶上了国际水平。随着大型冲压模具的发展国内冲压模具的产量已经占到全球冲压模具总产量的30%以上并具备生产中档轿车覆盖件的模具的能力。精度可达1-2μm表面粗糙度不超过1.5μm使用寿命达2亿次技术水平已达到一定水平可应用于直径超过0.3m的大尺寸厚板精冲模具如图1-1[8]。图1-1精冲模具随着CAD/CAM技术的不断发展和应用国内模具行业在数字化制造方面已经取得了很大的进步。在20多年前华科与733厂合作开发的精冲模CAD/CAM系统是国内首个数字化模具设计和制造系统[9]。随后越来越多的模具企业逐步推广CAD/CAM技术的应用。通过CAD/CAM技术模具加工过程可以实现数字化控制从而实现对模具加工的高精度和高效率并避免了人为因素对模具加工的影响[10]。同时CAD/CAM技术还可以减少加工过程中的浪费和错误提高生产工艺的可靠性和稳定性。国外发展现状冲压加工技术是一种传统的金属加工方法其历史可以追溯到近200年前。1839年英国成立了Schubler企业这是当时比较规模化的冲压加工企业之一到今天它还是世界领先的冲压零部件制造商之一[11]。从专业视角来看到21世纪冲压件加工技术逐渐从一种从归属于机械加工制造发展变成了一门具备自身理论依据的应用技术科学[12]。进口的模具在两个方面有着明显的优势首先是模具的规范化程度较高包括设计方案标准化、模具零件构造标准化等方面可以提高生产效率和产品质量其次是模具易耗配件如凸模、型腔零件的制造公差一致性好。论文研究内容本论文研究内容和结构安排如下第一章分析模具国内外发展现状设计方案。第二章对起钉器进行工艺性分析材料分析和精度分析根据分析得出的结论设计合适的冲裁工艺方案。第三章对起钉器工艺计算根据起钉器计算得出的数据初选压力机。第四章对起钉器模具设计选出合适的零件模具装配画出装配图。第五章对模具进行数控仿真。