前铰扣零件冲压模具设计毕业论文.doc

南昌航空大学科技学院学士学位论文11绪论1.1课题背景与研究意义模具是对金属、塑料、橡胶、玻璃等多种原材料进行成形加工的重要工艺设备，随着经济的飞速发展，模具越来越多的用于国民经济的各生产部门，许多新产品的开发与生产在很大程度上依赖模具制造技术。模具工业已经成为国民经济的基础工业，在国际上称为“工业之母”，国民经济的高速发展对模具工业提出越来越高的要求，也为其发展提供了巨大的动力。这些年来，中国模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展。在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%。冲压是利用冲模在压床上对金属(或非金属)板料施加压力使其分离或变形，从而得到一定形状，并且满足一定使用要求的零件的加工方法。目前冲压技术在汽车、摩托车等行业中应用非常广泛，采用冲压技术可以提高生产率、质量稳定、节约生产成本、增强企业的市场竞争力。冲压加工具有很高的生产率。一般在一台冲压设备上每分钟可以生产中小工件几件到几十件，高速冲床可达几百件，这是其他任何加工方法都无法实现的。此外，冲压加工所用坯料是板材或卷料，通常又是在常温下加工，故易于实现机械化与自动化，可大幅度地提高生产率。冲压加工成本低，在大量生产中采用冲压工艺加工板料工件是最经济的工艺方法。以冲裁为例，一般冲裁模的寿命可达几百万次，硬质合金冲裁模的寿命可达几千万次至亿次；其次，冲压生产的材料利用率较高，一般可达70%-85%，故可极大地降低冲压件的生产成本。1.2模具行业现状与发展趋势在国民经济快速发展的拉动和国家产业政策的正确引导下，我国模具行业发展很快，2003年全国模具总产值已达450亿元以上。近年来，模具行业结构调整和体制改革步伐加快，主要表现为：大型、精密、复杂、长寿命等中高档模具及模具标准件发展速度快于一般模具产品；我国模具年生产总量虽然已位居世界第三位，但设计制造水平在总体上要比工业发达国家落后，其差距主要表现在以下几方面。（1）模具自配率较低，其中中低档模具供过于求，中高档模具自配率不足60%。（2）企业组织结构、产品结构、技术结构和进口结构都不够合理。（3）模具产品和生产工艺水平低，模具制造周期长。（4）模具标准化水平和模具标准件使用覆盖率低，开发能力弱。（5）与国际先进水平相比，模具企业的管理落后。南昌航空大学科技学院学士学位论文2我国国民经济长期持续高速发展，机械行业在信息社会和经济全球化进程中也在不断发展，模具行业发展趋势是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济快速方向发展；向着信息化、数字化、无图化、精细化、自动化方向发展；向着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化方向发展。模具技术的发展趋势主要是：（1）CAD/CAM/CAE的广泛应用及其软件的不断改进，CAD/CAM/CAE技术的进一步集成化、一体化、智能化。（2）PDM（产品数据管理）、CAPP（计算机辅助工艺设计管理）、KBE（基于知识工程）、ERP（企业资源管理）、MIS（模具制造管理信息系统）及Internal平台等信息网络技术的不断发展和应用。（3）高速、高精加工技术、超精加工、复合加工、先进表面加工和处理技术的发展与应用。（4）快速成形与快速制模（RP/RT）技术的发展与应用。（5）热流道技术、精密测量及高速扫描技术、逆向工程及并行工程的发展与应用；模具标准化及模具标准件的发展及进一步推广应用。（6）优质模具材料的研制及正确选用；模具自动加工系统的研制与应用。（7）虚拟技术和纳米技术等的逐步应用。1.3课题研究的主要内容和目标1.3.1课题研究的主要内容某摩托车零件为前铰扣，其材料为Q235、厚度为1.0,其年生产纲领为80000件。本课题研究的主要内容如下：（1）根据所提供的零件图对其进行工艺性分析，从而最终确定工艺方案。（2）计算冲压力并且选择压力机，确定模具工作部分的尺寸和公差，选取模具结构。（3）设计冲压模具和弯曲模具装配图，并且拆绘主要零件图。基于上述任务设计一套可降低生产成本的模具。1.3.2课题研究的主要目标模具间隙是模具设计的一个重要因素，所以要对模具间隙进行合理性分析。由于前铰扣和铰扣的形状相同，本课题通过设计一套模具使其同时满足前铰扣和铰扣的加工，从而达到提高生产率，降低生产成本的目的。南昌航空大学科技学院学士学位论文32工艺方案设计2.1零件的工艺性分析冲压工艺规划了一个冲压件（产品）用几道工序（模具）来冲压完成及每道工序的基本内容，对冲裁设计、制造、调试影响很大，在缩短模具制造周期、降低模具价格、保证冲压件质量这三大目标中起着重要的作用。本设计是关于前铰扣零件的冲压工艺分析与模具设计，前铰扣零件简图：如图2-1所示。图2-1前铰扣零件图冲压工艺设计的基本要求为：（1）材料利用率要高，即原始材料消耗要尽可能少；（2）考虑工厂的具体生产条件，制定出的工艺方案要技术上方便可行，经济上合理；（3）工序组合方式和工序排列顺序要符合冲压变形规律，能保证冲制合格的工件；（4）工序数量尽可能少，生产效率尽可能高；南昌航空大学科技学院学士学位论文4（5）制定的工艺规程，要方便工厂、车间的生产组织与管理。良好的冲压工艺能保证材料消耗少、工序次数少、模具结构简单、操作方便、寿命长、产品质量稳定等等。从某种意义上讲，冲压工艺的质量就决定了模具的质量，因此，制定合理的冲压工艺方案是至关重要的。由零件图可知，零件的形状简单，便于实现少废料排样；在各直线或曲线的连接处，都采用了圆角过渡；零件的精度和断面粗糙度等都符合冲裁工艺的要求。2.2加工工艺方案的确定冲裁工艺方案的主要内容包括冲压性质、冲压工序数、冲压顺序和工序组合方式、模具结构型式、冲模压力中心和冲裁闭合高度等。根据以上对零件的工艺分析，并且考虑到现有设备的情况。加工本零件需要三道工序；根据冲裁件的结构形状、尺寸大小和精度要求可知冲裁顺序为先落料再弯曲，最后成形；送料方式采用手工操作。冲裁模的结构形式多种多样，如果按工序的组合分类，可分为单工序模、级进模（连续模或跳步模）、复合模等。各种冲裁模的构成大体相同，主要由工作零件、定位零件、卸料与推料零件、导向零件、联接与固定零件等组成。根据前铰扣的尺寸精度要求及生产批量，综合考虑经济效益，本工序组合方式为单工序模，由于单工序模的制造和调整都比较容易，有时几副单工序模的制造成本可能会比复合模（或连续模