CM017-电动车遮雨外壳冲压模设计|冲压模具【含CAD图】
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前10页/共14页)
编号：1783555
类型：共享资源
大小：539.72KB
格式：RAR
上传时间：2017-09-18
上传人：阳光设计Q****8933
认证信息
个人认证
赵**（实名认证）
福建
IP属地：福建
50
积分
- 关 键 词：
-
cm017
电动车
外壳
冲压
设计
cad
- 资源描述：
-
- 内容简介：
-
模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业，工业发达国家称之为 “ 工业之母 ” 。模具成型具有效率高，质量好，节省原材料，降低产品成本等优点。采用模具制造产品零件已成为当今工业的重要工艺手段。模具在机械，电子，轻工，纺织，航空，航天等工业领域里，已成为使用最广泛的工业化生产的主要工艺装备，它承担了这些工业领域中 60%品零件，组件和部件的加工生产。 “ 模具就是产品质量 ” ， “ 模具就是经济效益 ” 的观念已被越来越多的人所认识和接受。在中国，人们已经认识到模具在制造业中的重要基础地位，认识更新换代的速度 ，新产品的开发能力，进而决定企业的应变能力和市场竞争能力。 在目前用薄钢板制造发动机罩盖的传统还是会持续相当一段时间，所以有必要在钢板的基础上通过利用计算机软件的功能分析零件的工艺性能（结构合理，受力，是否容易冲出破面、），发现现有零件的不足之处，讨论并确定改进这些不足之处，进而改善模具的设计，改良冲裁方式；最终实现产品的改良，改善产品的力学性能，外观，使用效果，和造价等等。冲压加工是通过模具来实现的，从模具角度来看，模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具在很大程度 上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。“模具是工业生产的基础工艺装备”也已经取得了共识。据统计，在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中， 60% 80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。同时，冲压加工也创造了巨大的价值增值，模具是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。目前全世界模具年产值约为 600 亿美元，日、美等工业发达国家的模具工业产值已超过机床工业 ，从 1997 年开始，我国模具工业产值也超过了机床工业产值。其中冲压模具在所有模具（锻造模、压铸模、注塑模等）中，无论从数量、重量或者是从价值上都位居榜首。 由此可见，板料冲压加工及其模具制造技术对国民经济的发展已经并将继续作出重大的贡献。随着我国经济的发展，对这种生产技术的发展及专业技术人才的需求将与日俱增。因此，加强对板料冲压加工及其模具制造技术的研究，具有重要的意义。 现状和发展趋势 ：经过了 100多年的发展 ,目前小型汽车发动机的罩壳的设计技术已经相当成熟的了，但是随着各式各样的小型发动机的开发，发动机 的前后罩也做了很大的改进。现在，对小型汽车发动机的罩壳的改进主要表现在对其构造材料的改进；例如用树脂基复合材料替代传统的薄钢板，用 发动机水箱、隔热罩、发动机罩等等，由于用复合材料来取代原有金属的发动机壳体类零件，重量会有所减轻，且成本也将大大降低，对制造商而言，这个改进创造了很大了利润空间，所以这方面的技术进步还会持续相当长一段时间。就目前而言，我国冲压模具还存在许多问题，其中模具生产周期、质量和数量仍旧是关键。与国际水平相比，一般来说，我国冲压模具生产周期要比国外先进水平长、寿命约相差一倍、 精度差距也较大。数量的不足主要反映在大型、精密、复杂、长寿命模具上。存在这些问题的主要原因是： 1)行业结构 (如企业组织结构、产品结构、技术结构和进出口结构等 )不合理： 2)企业综合素质欠佳、设计制造水平较低、开发能力弱、管理较落后； 3 ）模具人才严重不足 ； 4)资金投入不够； 5)专业化、标准化、商品化程度低，协作差： 6)模具材料及相关技术落后； 7)模具生产企业的效率和效益较低，等等。 柳州 天隆 机械有限公司 所用的冲压模具还比较落后，利用冲压模具冲出的零件质量也不是很高，经常有起皱，尺寸和形状精度不高，寿命短等 缺陷。同时，在排样时的不合理更造成原材料的浪费。这些因素无不影响着公司产品质量和效益的提高。归及以上原因主要是由于模具设计得不够合理，考虑得不够周全等所造成的。其次不合理的工艺设计也是造成零件质量不高的原因。 工艺设计是联接产品设计与制造的桥梁和纽带，合理的成形工艺设计是模具设计与制造的基础，也是决定零件能否顺利成形的关键，它将直接关系到产品的质量、成本、生产效率以及模具的使用寿命等方面。在现在这个科技突飞猛进的时代里，模具设计技术同样也是在快速的发展着。模具技术未来发展趋势主要是朝信息化、高速化生产与高精度 化发展。 而如今的市场经济，竞争又十分激烈，要想在市场中站得住脚，那么就必须不断的提高自己设计模具的水平，使自己设计出来的 冲压模具更合理，冲出来的零件质量，尺寸和形状精度，寿命以及资源利用率都能得到大幅度的提高，进而才能提高公司的效益和竞争力。 选题背景 近年来冲压成形工艺与理论的研究成果 近年来，冲压成形工艺有很多新的进展，特别是精密冲裁、精密成形、精密剪切、复合材料成形、超塑性成形、软模成形以及电磁成形等新工艺日新月异，冲压件的精度日趋精确，生产率也有极大提高，正在把冲压加工提 高到高品质的、新的发展水平。 由于引入了 压成形已从原来的对应力应变进行有限元等分析而逐步发展到采用计算机进行工艺过程的模拟与分析，以实现冲压过程的优化设计。在冲压毛坯设计方面也开展了计算机辅助设计，可以对排样或拉深毛坯进行优化设计。 此外，对冲压成形性能和成形极限的研究，冲压件成形难度的判定以及成形预报等技术的发展，均标志着冲压成形以从原来的经验、实验分析阶段开始走上由冲压理论指导的科学阶段，使冲压成形走向计算机辅助工程化和智能化的发展道路。 方案： 作为冲压件要大略了解它的冲压性能的好或者差，用 个人的经验或者视觉的判断就可以了，但是在要求量化的条件下，最好莫过于用机械相关的板料分析软件；我使用 对冲压件分析。从分析的图象的颜色可以判断冲压条件是否恶劣，给出的列表数据可以清楚得知道，拉伸的情况。依据它给出的信息，我们可以对冲压件作出相应的改进。最后重点放在模具的设计上来。 大体步骤： 1用 件（ 析，并讨论现有零件的工艺性（冲压性能） 2改进零件的部分外形，和加强筋分布。 3用 料，并排样，选出最佳排样方案。 4进行相关运算 ，得出相关数据。描绘出大体轮廓。 5利用上面所得数据，使用 出模具 3 维图（数模）。 6利用上述数模 讨论具体零件工艺和相关方案。 7利用 制模具相关部件 2 维图。 8写课题说明书。 冲压工艺过程的优劣，决定了冲压件制造技术的合理性、冲压件的质量和产品成本。 因此必须对冲压件进行详尽的工艺分析，分析冲压件的结构、性能及加工难易程度，确定科学的、合理的工序方案。并在保证产品的设计要求、满足使用条件的情况下尽量减少工序，采用适宜的材料，尽量节约用料，选择先进且合理的加工 技术，力求生产工艺过程简单易行，以降低生产成本，提高经济效益。 模具 术就是在 设计 制造模具之前，在计算机上模拟出冲压件在模具中成形的真实过程，向用户告知模具结构设计、工艺条件状况是否合理，并最终为用户提供出最佳的模具设计工艺方案，可靠性达到 80%以上。从而缩短模具设计与制造周期 2/5（对于复杂模具而言），并提高模具质量和产品合格率，进而可大幅度降低制造成本，增强产品的市场竞争力。 国内模具与国外模具的差距 当前，我国工业生产的特点是产品品种多、更新快和市场竞争激烈。在这种情况下，用户对模具制造的要求是 “交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”。 而供需两旺是近几年来我国模具市场的总体表现， 2004 年仍旧是这个格局。由于汽车、机电等工业的发展增幅回落，再加上原材料涨价，能源紧张，电力供应不足，资金周转不畅和运费增加，所以 2004 年模具市场在供需两旺的情况下，发展增幅也有所回落。 2005 年相比，预计要回落 5 个百分点以上。 在欧美， 成为模具企业普遍采用的技术。在 面，目前3D 设计也达到了 70% 89%。澳大利亚 3D 设计已达到 60%，而我国只是刚刚起步。术在欧美应用逐 渐成熟。在冲模设计中应用 件，模拟金属变形过程，分析应力应变的分布，预测破裂、起皱和回弹等缺陷，我国只有少部分企业开始术的应用。 （冲压工艺过程图）设计的过程中，在冲压工艺分析、冲压方向的确定和工序划分方面我国与国外水平接近。但在工艺补充面的设计和产品数模的工艺处理方面还存在着较大的差距，如过拉延部分的设计，回弹值的处理等方面国外具有丰富的经验，特别是在高精度轿车零件的工艺设计方面与国外相比仍存在着很大的差距。 高速切削是以高切削速度、高进给速度和高加工质量为主要特征的加工技术。在国外已 是比较成熟的技术，型面加工精度 需要研合间隙。修边模刃口间隙由机加工保证；钳装不需要研配间隙，加工后可直接装配合模。而国内的模具钳工工作量仍较大。 国内的加工机床性能基本与国外设备相当，但在 术参数方面，走刀路径、方式及技术的设计方面仍存在着差距。 另外在模具制造周期、质量方面和标准化程度方面也存在着较大的差距。 第二章 冲压工艺过程设计 冲压工艺过程的优劣，决定了冲压件制造技术的合理性、冲压件的质量和产品成本。 因此必须对冲压件进行详尽的工艺分析，分析冲压件的结构、性能及加工难易程度 ，确定科学的、合理的工序方案。并在保证产品的设计要求、满足使用条件的情况下尽量减少工序，采用适宜的材料，尽量节约用料，选择先进且合理的加工技术，力求生产工艺过程简单易行，以降低生产成本，提高经济效益。 模具 术就是在设计制造模具之前，在计算机上模拟出冲压件在模具中成形的真实过程，向用户告知模具结构设计、工艺条件状况是否合理，并最终为用户提供出最佳的模具设计工艺方案，可靠性达到 80%以上。从而缩短模具设计与制造周期 2/5（对于复杂模具而言），并提高模具质量和产品合格率，进而可大幅度降低制造成本，增强产品 的市场竞争力。 随着现代生产制造的需要，新产品开发设计、制造的质量和周期已成为企业在市场经济中能够生存发展的重要决定性因素之一。计算机辅助设计 (制造 (术的推广应用，不仅将产品开发的设计者们从繁重的手工制图方式中解脱出来，同时，对加工制造业而言应该是一次巨大的革命性飞跃。然而，在并行工程 概念提出和应用前，产品的 于分属不同部门的工作内容，产品的设计、制造、分析是在自上而下的串行设计中完成的，很显然，针对 并行设计，前者在整个设计过程中受到不能及时更新的约束，很难做到产品开发制造集成同步实现，增加了开发周期和生产成本。公司完成的“国家 863 题”重大应用项目并行工程， 通过在新产品开发 程中的实施，体现了良好的应用前景。其中， E 三维设计系统在产品开发过程中冲压模具的并行全相关参数化设计已得到很好的应用。 近年来，随着计算机综合应用技术的迅速发展，计算机集成制造系统 (并行工程 (虚拟生产 (一系列新技术将机械工程制造业带进了一个崭新的生产过程模式。 有关资料统计表明，我国在 863 用推广过程中，相关企业均获得了明显的经济和社会效益，在提高生产效率，降低成本、缩短产品周期、提高质量方面的成 绩尤为突出。 “并行工程”就其意义而言是一个复杂的系统过程，它解决如何有效的将产品开发设计、工艺准备过程、制造、过程管理、经营销售等过程合理的组织，实现获得最佳的产品周期和成本。几年来，公司并行工程项目的启动和实施，在不同部门的协同应用实施仍处于不断探索验证的阶段，其中，冲压模具并行设计已经基本形成了较为完善的过程框架，对于模具设计制造过程，并行设计的根本实现必须由核心 件的支持，作为并行工程的设计系统平台，公司引进了美国 司的 为 件平台，而冲压成形数值模拟分析则引进了专业 析系统 模具展开设计前和过程中，对于模具结构设计意图的关键要素利用 E 建模并通过标准数据格式提交给行计算分析，预测可行性干预改进模具结构相关参数。另外，在模具的制造上可以实现在 E 内部的 缝转接，从而不仅可以完全体现模具设计意图、避免工程图纸的信息损失 ，还能够大大缩短制造周期。 设计过程中可以利用参数设置、关系 (参考 (理实现全相关 (数化设计，换言之，在模具设计的过程中，设计产品的任何变化都将传递到模具所有相关的结构件上并按照结构设计意图自动更新。这大大提高了模具设计的效率，支持设计的反复性，高效率的进行设计更新。 供了一套方法和各种工具构成了一个相对完善的 环境， 指在结构设计中的 一种组织方式，其实，不单纯在 E 环境下，以往在手工及二维设计过程中也体现了它的宗旨。 主题思想是以围绕核心设计意图进行关联式展开设计。模具并行设计的实现一般按以下 6 个步骤来完成： (1)模具设计者参与提取产品设计过程中确定产品或原型产品的模型要素，接受或自行完成已经具备最终产品全部特点的建模。 (2)对产品进行工艺分析，以 e 式规划确定模具重要结构件的层级骨架 (织设计过程。 (3)在 E 系统中围绕产品冲压加工建立 核心组件模型，并根据工艺需要确定结构参数，转换数据格式提交冲压 析软件 进行可靠性分析计算。 (4)在 E 系统中进行模具设计。由于准备随时接受来自设计部门的变更及分析结果的干预进行设计更新，需要利用建模结构、顺序、参照控制、特征间关系、元件间关系、组件间关系有效的保证整个模型的可靠性，如当产品局部变更时，相应凸凹模、定位元件、固定板、上下模板结构特征等必须保证成功的再生 ( (5)模具结构设计完成后，输出二维工程图。基于工程图与三维建模的全相关性，无论在设计过程中还 是在今后都可确保模具局部结构变化后工程图自动及时准确的更新。 (6)同时提交模具的 门进行工艺分析及编程。 E 系统 无缝连接，使得 序同样可以得到更新 . 冲模在装配前应根据冲模的结构特点和技术要求，确定合理的装配顺序和装配方法。冲模装配之后，必须在生产条件下进行试冲，冲出的工件按冲压零件产品图或试样进行检查验收。如果发现不合格者，必须对冲模进行适当的调整和修理，然后再试冲，直到生产合格的冲件为止。在冲模工作一段时间后，可采用超前维修。冲模的受力只局限于刃口的附近在使用一段时 间以后，刃口处会不可避免地出现不均匀磨损和磨损沟痕，如果提前维修，可避免因凸、凹模间隙不均匀而产生附加弯矩和防止磨损沟痕产生裂纹，以提高模具寿命。 实践证明，并行参数化设计技术在工艺准备过程中的应用，大幅度降低了产品周期，增强了设计的可靠性，同时为企业取得了巨大的经济效益和社会效益。可以预见，计算机立用技术将在生产过程中发挥更力重要的作用，并已渐渐成为现代制造业的 个重要特征。 is of it is as in it is of in as on of of by an in In of 0% - 80% of in is is by of in of of on of of by be so it is to as it is to on of by to of of to on of so is by of of of of s on a of is of to in of 60% 80% of by of by In of of by is of or of is 0 of of 997, s of of , no or of is on a to of s to be it is to of 00 it of of of of of a of on of In of of s in of As of be be a of so is a of As as it in s to in s is is is a of of is on of 1) as 2) of of of of 3) of 4) of 5) of 6) 7) of so by of of to of to s is of of is is of it is it is to of s so In of is in of in is of is in In to in of be so of be s of of n in of of is is to to of AE is to by of in to s in to on to on of of as as on of on of to by of of go to of As a or be by or of to of in of we by of on we we on 1. by AE of 2. . of . . by of G 6. to . of of 8. of of of of be a by of to to we to to AE is of on of of is 0%. By be / 5 ( t s In of is s in 004 As of of is in is to go is on 004 of is 005 is to be 004. a in of D AD 0% 89%, D 0%, is on AE AE of of to as in In L of of of to of fore 1 电动 车 遮雨外壳冲压模设计 摘 要 本设计进行了落料、冲孔连续模的设计。文中简要概述了冲压模具目前的发展状 2 况和趋势。对产品进行了详细工艺分析和工艺方案的确定。按照冲压模具设计的一般步骤，计算并设计了本套模具上的主要零部件，如：凸模、凹模、凸模固定板、垫板、凹模固定板、卸料板、导尺、挡料销、导正销等。模架采用标准模架，选用了合适的冲压设备。设计中对工作零件和压力机规格均进行了必要的校核计算。此外，本模具采用始用挡料销和钩形挡料销挡料。模具的冲孔 和落料凸模分别用不同的固定板固定，便于调整间隙；冲孔凹模和落料凹模则采用整体固定板固定。 关键词 ： 冲压模具；标准模架；冲压设备；校核；冲孔；落料 We an to of it of as so a In of to of to 录 1、 引言 . 4 2、 零件简介 . 10 3 3、 冲压件工艺分析 . 11 冲压工艺介绍 . 12 冲压成型理论 . 12 冲压的工艺种类 . 13 零件冲压工艺分析 . 13 4、工艺方案及模具结构类型 . 14 5、 冲孔落料模 模具设计计算 . 15 排样 . 16 定搭边值 . 16 料宽度和步距 . 16 计算总压力 . 16 确定压力中心 . 16 冲模刃口尺寸计算及公差的计算 . 16 工件零件结构尺寸 . 17 定模具零件结构 . 18 冲床的选定 . 18 模具的零件图和总装配图 . 19 模具主要零件的加工工艺过程 . 19 6、 弯曲模 模具设计计算 . 23 弯曲件的最小弯曲半径 . 23 弯曲变形区的应力、应变分析 . 23 弯曲时的应力和弯矩 . 23 弯曲件毛坯尺寸计算 . 23 自由弯曲力的计算 . 24 校正弯曲时弯曲力计算 . 24 顶件力和压料力的计算 . 24 压力机公称压力的确定 . 24 凸模圆角半径 . 24 模圆角半径 . 24 模工作部分深度 . 24 凸模间隙 . 24 4 模和凸模的横向尺寸及制造公差 . 25 他模具零件 结构尺寸 . 26 具主要零件的加工工艺过程 . 26 具的零件图和总装配图 . 27 7 辅助零件的选用 . 28 导向零件的选用 . 28 模柄的选用 . 28 推件、顶件装置 . 28 定位装置 . 28 总结 . 30 参考文献 . 31 致 谢 . 32 1、 引言 冷冲压又称板料冲压，是压力加工中的先进方法之一。它是在常温下利用冲模在 5 压力机上对材料施加压力，使其产生分离或变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件的加工方法，而冷冲模则是冷冲压加工中所用的工艺装备。 冲模是将材料（金属或非金属） 批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量 冲压生产 就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素， 只有它们相互结合才能得出 冲压件 在现代工业生产中，模具是生产各种产品的重要工艺装备。 80年代以来，在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下，我国模具工业发展迅速。采用模具生产零部件，具有生产效率高、质量好、成本低、节约能源和原材料等一系列有点，在铸造、锻造、冲压、塑料、橡胶、玻璃、粉末冶金、陶瓷制品等生产行业中得到了广泛的应用，成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。模具工业对国民经济和社会发展，起着越来越重要的作用。模具制造水平的高低，也成为了衡量一个国家机械制造水平的作用标志之一。 在模具工业中，冲压模具占有重要的比重。从模具角度看，模具是现代制造业中不可或缺的装备，发达国家的模具总产值，早已超过了工作母机（机床）的总产值，其中为冲压工艺服务的冲模约占模具总量的 40。据有关文献介绍，冲压方法的增值率达到原材料的 3 12 倍，具有明显的综合技术经济优势。 以冲压方法为主制造的零件，比较有代表性且与人们日常生活密切相关的有汽车覆盖件、搪瓷和不锈钢器皿、各种家用电器的外壳等，它们带来了产品层出不穷的外观变化。冲压方法也能制造不少产品内部的某些零件，甚至是关键零件，如链轮、汽车大梁、支架等。在 制件尺寸大小、制件复杂程度、等方面，冲压方法都有非常大的适用范围。冲模在很大范围内涵盖了其它模具（冷锻模、塑料模、压铸模、粉末冶金模等）的共同内容，所以掌握冲模技术，对了解其它类模具业很有帮助。 现代模具工业有“不衰亡工业”之称。世界模具市场总体上供不应求，市场需求量维持在 700亿至 850 亿美元，同时，我国的模具产业也迎来了新一轮的发展机遇。近几年，我国模具产业总产值保持 15%的年增长率（据不完全统计， 2005 年国内模具进口总值达到 700 多亿，同时，有近 250 个亿的出口），到 2007 年模具产值预计为700 亿 元，模具及模具标准件出口将从现在的每年 9000 多万美元增长到 2006 年的 2亿美元左右。单就汽车产业而言，一个型号的汽车所需模具达几千副，价值上亿元，而当汽车更换车型时约有 80%的模具需要更换。 2005年我国汽车产销量均突破 550万辆，预计 2007 年产销量各突破 700 万辆，轿车产量将达到 300 万辆。另外，电子和通讯产品对模具的需求也非常大，在发达国家往往占到模具市场总量的 20%之多。目前，中国 17000 多个模具生产厂点，从业人数约 50 多万。 1999 年中国模具工业总产值已达 245亿元人民币。工业总产值中企业自产 自用的约占三分之二，作为商品销售的约占三分之一。在模具工业的总产值中，冲压模具约占 50%，塑料模具约占 33%， 6 压铸模具约占 6%，其它各类模具约占 11%。 模具的发展是体现一个国家现代化水平高低的一个重要标志，就我国而言，经过了这几十年曲折的发展，模具行业也初具规模，从当初只能靠进口到现在部分进口已经跨了一大步，但还有一些精密的冲模自己还不能生产只能通过进口来满足生产需要。随着各种加工工艺和多种设计软件的应用使的模具的应用和设计更为方便。随着信息产业的不断发展，模具的设计和制造也越来越趋近于国际化。现在模具的 计算机辅助设计和制造（ 术的研究和应用。大大提搞了模具设计和制造的效率。减短了生产周期。采用模具 可提高模具质量，大大减少设计和制造人员的重复劳动，使设计者有可能把精力用在创新和开发上。尤其是 和 软件的应用更进一步推动了模具产业的发展。数控技术的发展使模具工作零件的加工趋进于自动化。电火花和线切割技术的广泛应用也对模具行业起到了飞越发展。模具的标准化程度在国内外现在也比较明显。特别是对一些通用件的使用应用的越来越多。其大大的提高了它们的互换性。加强了各个地 区的合作。对整个模具的行业水平的提高也起到了重要的作用。 冲压工艺是塑性加工的基本加工方法之一。它主要用于加工板料零件，所以有时也叫板料冲压。冲压不仅可以加工金属板料，而且也可以加工非金属板料。冲压加工时，板料在模具的作用下，于其内部产生使之变形的内力。当内力的作用达到一定程度时，板料毛坯或毛坯的某个部位便会产生与内力的作用性质相对应的变形，从而获得一定的形状、尺寸和性能的零件。 冲压生产靠模具与设备完成加工过程，所以它的生产率高，而且由于操作简便，也便于实现机械化和自动化。 利用模具加工，可以获得其它加 工方法所不能或难以制造的、形状复杂的零件。冲压产品的尺寸精度是由模具保证的，所以质量稳定，一般不需要再经过机械加工便可以使用。 冲压加工一般不需要加热毛坯，也不像切削加工那样大量的切削材料，所以它不但节能，而且节约材料。冲压产品的表面质量较好，使用的原材料是冶金工厂大量生产的轧制板料或带料，在冲压过程中材料表面不受破坏。 因此，冲压工艺是一种产品质量好而且成本低的加工工艺。用它生产的产品一般还具有重量轻且刚性好的特点。 冲压加工在汽车、拖拉机、电机、电器、仪器、仪表、各种民用轻工产品以及航空、航天和兵工 等的生产方面占据十分重要的地位。现代各种先进工业化国家的冲压生产都是十分发达的。在我国的现代化建设进程中，冲压生产占有重要的地位。 当今，随着科学技术的发展，冲压工艺技术也在不断革新和发展，这些革新和发展主要表现在以下几个方面： （ 1）工艺分析计算方法的现代化 7 （ 2）模具设计及制造技术的现代化 （ 3）冲压生产的机械化和自动化 （ 4）新的成型工艺以及技术的出现 （ 5）不断改进板料的性能，以提高其成型能力和使用效果。 随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，许多新技术、新工艺、新设备、新材料 不断涌现 ，因而促进了冲压技术的不断革新和发展。其主要表现和发展方向如下。 (1). 冲压成形理论及冲压工艺方面 冲压成形理论的研究是提高冲压技术的基础。目前，国内外对冲压成形理论的研究非常重视，在材料冲压性能研究、冲压成形过程应力应变分析、板料变形规律研究及坯料与模具之间的相互作用研究等方面均取得了较大的进展。特别是随着计算机技术的飞跃发展和塑性变形理论的进一步完善，近年来国内外已开始应用塑性成形过程的计算机模拟技术，即利用有限元（ 有值分析方法模拟金属的塑性成形过程，根据分析结果，设计人员可预测某一工艺方 案成形的可行性及可能出现的质量问题，并通过在计算机上选择修改相关参数，可实现工艺及模具的优化设计。这样既节省了昂贵的试模费用，也缩短了制模具周期。 研究推广能提高生产率及产品质量、降低成本和扩大冲压工艺应用范围的各种压新工艺，也是冲压技术的发展方向之一。目前，国内外相继涌现出精密冲压工艺、软模成形工艺、高能高速成形工艺及无模多点成形工艺等精密、高效、经济的冲压新工艺。其中，精密冲裁是提高冲裁件质量的有效方法，它扩大了冲压加工范围，目前精密冲裁加工零件的厚度可达 25度可达 7级；用液体、橡胶 、聚氨酯等作柔性凸模或凹模的软模成形工艺，能加工出用普通加工方法难以加工的材料和复杂形状的零件，在特定生产条件下具有明显的经济效果；采用爆炸等高能效成形方法对于加工各种尺寸在、形状复杂、批量小、强度高和精度要求较高的板料零件，具有很重要的实用意义；利用金属材料的超塑性进行超塑成形，可以用一次成形代替多道普通的冲压成形工序，这对于加工形状复杂和大型板料零件具有突出的优越性；无模多点成形工序是用高度可调的凸模群体代替传统模具进行板料曲面成形的一种先进技术，我国已自主设计制造了具有国际领先水平的无模多点成形设备， 解决了多点压机成形法，从而可随意改变变形路径与受力状态，提高了材料的成形极限，同时利用反复成形技术可消除材料内残余应力，实现无回弹成形。无模多点成形系统以 快速经济地实现三维曲面的自动化成形。 (2). 冲模是实现冲压生产的基本条件 . 在冲模的设计制造上 ,目前正朝着以下两方面发展 :一方面 ,为了适应高速、自动、精密、安全等大批量现代生产的需要，冲模正向高效率、高精度、高寿命及多工位、多功能方向发展，与此相比适应的新型模具材料及其热处理技术，各种高效、精密、 8 数控自动化的模具 加工机床和检测设备以及模具 一方面，为了适应产品更新换代和试制或小批量生产的需要，锌基合金冲模、聚氨酯橡胶冲模、薄板冲模、钢带冲模、组合冲模等各种简易冲模及其制造技术也得到了迅速发展。 精密、高效的多工位及多功能级进模和大型复杂的汽车覆盖件冲模代表了现代冲模的技术水平。目前， 50 个工位以上的级进模进距精度可达到 2微米，多功能级进模不仅可以完成冲压全过程，还可完成焊接、装配等工序。我国已能自行设计制造出达到国际水平的精度达 25微米，进距精度 23 微米，总寿命达 1亿次。我国主 要汽车模具企业，已能生产成套轿车覆盖件模具，在设计制造方法、手段方面已基本达到了国际水平，但在制造方法手段方面已基本达到了国际水平，模具结构、功能方面也接近国际水平，但在制造质量、精度、制造周期和成本方面与国外相比还存在一定差 距。 模具制造技术现代化是模具工业发展的基础。计算机技术、信息技术、自动化技术等先进技术正在不断向传统制造技术渗透、交叉、融合形成了现代模具制造技术。其中高速铣削加工、电火花铣削加工、慢走丝切割加工、精密磨削及抛光技术、数控测量等代表了现代冲模制造的技术水平。高速铣削加工不但具有加工速 度高以及良好的加工精度和表面质量（主轴转速一般为 1500040000r/,加工精度一般可达 10微米，最好的表面粗糙度 1 微米），而且与传统切削加工相比具有温升低（工件只升高 3 摄氏度）、切削力小，因而可加工热敏材料和刚性差的零件，合理选择刀具和切削用量还可实现硬材料（ 60工；电火花铣削加工（又称电火花创成加工）是以高速旋转的简单管状电极作三维或二维轮廓加工（像数控铣一样），因此不再需要制造昂贵的成形电极，如日本三菱公司生产的 火花铣削加工机床，配置有电极损耗自动补偿系统 、 线自动测量系统和动态仿真系统，体现了当今电火花加工机床的技术水平；慢走丝线切割技术的发展水平已相当高，功能也相当完善，自动化程度已达到无人看管运行的程度，目前切割速度已达到300工精度可达 面粗糙度达 1精度磨削及抛光已开始使用数控成形磨床、数控光学曲线磨床、数控连续轨迹坐标磨床及自动抛光等先进设备和技术 ;模具加工过程中的检测技术也取得了很大的发展 ,现在三坐标测量机除了能高精度地测量复 杂曲面的数据外 ,其良好的温度补偿装置、可靠的抗振保护能力、严密的除尘措施及简单操作步骤，使得现场自动化检测成为可能。此外，激光快速成形技术（ 树脂浇注技术在快速经济制模技术中得到了成功的应用。利用 过陶瓷精铸、电弧涂喷、消失模、熔模等技术可快速制造各种成形模。如清华大学开发研制的“ 多功能快速原型制造系统”是我国自主知识产权的世界惟一拥有两种快速成形工艺（分层实体制造 系统，它基于“模块化技术集成”之概念而设计和制造，具有较好 的价格性能比。一汽模具制造公司在以 工的主模型为基础，采用瑞士 9 汽巴精化的高强度树脂浇注成形的树脂冲模应用在国产轿车试制和小批量生产开辟了新的途径。 (3). 冲压设备和冲压生产自动化方面 性能良好的冲压设备是提高冲压生产技术水平的基本条件，高精度、高寿命、高效率的冲模需要高精度、高自动化的冲压设备相匹配。为了满足大批量高速生产的需要，目前冲压设备也由单工位、单功能、低速压力机朝着多工位、多功能、高速和数控方向发展，加之机械乃至机器人的大量使用，使冲压生产效率得到大幅度提高，各式各样的冲压自 动线和高速自动压力机纷纷投入使用。如在数控四边折弯机中送入板料毛坯后，在计算机程序控制下便可依次完成四边弯曲，从而大幅度提高精度和生产率；在高速自动压力机上冲压电机定转子冲片时，一分钟可冲几百片，并能自动叠成定、转子铁芯，生产效率比普通压力机提高几十倍，材料利用率高达 97%；公称压力为 250000 次 /多功能压力机方面，日本田公司生产的 2000压中心”采用 制，只需 5间就可完成自动换模、换料和调整工艺参数等工作；美国惠特尼公司生产的 相同的时间内，加工冲压件的数量为普通压力机的 410 倍，并能进行冲孔、分段冲裁、弯曲和拉深等多种作业。 近年来，为了适应市场的激烈竞争，对产品质量的要求越来越高，且其更新换代的周期大为缩短。冲压生产为适应这一新的要求，开发了多种适合不同批量生产的工艺、设备和模具。其中，无需设计专用模具、性能先进的转塔数控多工位压力机、激光切割和成形机、 能折弯机等新设备已投入使用。特别是近几年来在国外已经发展起来、国内亦开始使用的冲压柔性制造单元（ 冲压柔性制造系统（ 表了冲压生产 新的发展趋势。 统以数控冲压设备为主体，包括板料、模具、冲压件分类存放系统、自动上料与下料系统，生产过程完全由计算机控制，车间实现24小时无人控制生产。同时，根据不同使用要求，可以完成各种冲压工序，甚至焊接、装配等工序，更换新产品方便迅速，冲压件精度也高。 (4). 冲压标准化及专业化生产方面 模具的标准化及专业化生产，已得到模具行业和广泛重视。因为冲模属单件小批量生产，冲模零件既具的一定的复杂性和精密性，又具有一定的结构典型性。因此，只有实现了冲模的标准化，才能使冲模和冲模零件的生产实现专业化、商品 化，从而降低模具的成本，提高模具的质量和缩短制造周期。目前，国外先进工业国家模具标准化生产程度已达 70%80%，模具厂只需设计制造工作零件，大部分模具零件均从标准件厂购买，使生产率大幅度提高。模具制造厂专业化程度越不定期越高，分工越来越细，如目前有模架厂、顶杆厂、热处理厂等，甚至某些模具厂仅专业化制造某类产品的冲裁模或弯曲模，这样更有利于制造水平的提高和制造周期的缩短。我国冲模 标 10 准化与专业化生产近年来也有较大发展，除反映在标准件专业化生产厂家有较多增加外，标准件品种也有扩展，精度亦有提高。但总体情况还满足 不了模具工业发展的要求，主要体现在标准化程度还不高（一般在 40%以下），标准件的品种和规格较少，大多数标准件厂家未形成规模化生产，标准件质量也还存在较多问题。另外，标准件生产的销售、供货、服务等都还有待于进一步提高。 2、 零件简介 名称：电动车挡雨遮阳棚 生产批量：小批量 11 材料： 料厚度： 1求： 试制定冲压工艺规 程、设计冲压模具、编制零件加工工艺过程。 图 1 工件图 3、冲压件工艺分析 12 压工艺介绍 冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件 (冲压件 )的成形加工方法。冲压和锻造同属塑性加工 (或称压力加工 )，合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。 全世界的钢材中，有 60 70%是板材，其中大部分是经过冲压制成成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片，锅炉的汽包、容器的壳体、电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中，也有大量冲压件。 冲压件与铸件、锻件相比，具有薄 、匀、轻、强的特点。冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边的工件，以提高其刚性。由于采用精密模具，工件精度可达微米级，且重复精度高、规格一致，可以冲压出孔、凸台等。 冷冲压件一般不再经切削加工，或仅需要少量的切削加工。热冲压件精度和表面状态低于冷冲压件，但仍优于铸件、锻件，切削加工量少。 冲压是高效的生产方法，采用复合模，尤其是多工位级进模，可在一台压力机上完成多道冲压工序，实现由带料开卷、矫平、冲裁到成形、精整的全自动生产。生产效率高，劳动条件好，生产成本低，一般每分钟可生产数百件 。 压成型理论 冲压成形理论的研究是提高冲压技术的基础。目前，国内外对冲压成形理论的研究非常重视，在材料冲压性能研究、冲压成形过程应力应变分析、板料变形规律研究及坯料与模具之间的相互作用研究等方面均取得了较大的进展。特别是随着计算机技术的飞跃发展和塑性变形理论的进一步完善，近年来国内外已开始应用塑性成形过 程的计算机模拟技术，即利用有限元（ 有值分析方法模拟金属的塑性成形过程，根据分析结果，设计人员可预测某一工艺方案成形的可行性及可能出现的质量问题，并通过在计算机上选择修改相关参数，可实现工艺及模具的优化设计。这样既节省了昂贵的试模费用，也缩短了制模具周期。 研究推广能提高生产率及产品质量、降低成本和扩大冲压工艺应用范围的各种压新工艺，也是冲压技术的发展方向之一。目前，国内外相继涌现出精密冲压工艺、软模成形工艺、高能高速成形工艺及无模多点成形工艺等精密、高效、经济的冲压新工艺。其中，精密冲裁是提高冲裁 件质量的有效方法，它扩大了冲压加工范围，目前精密冲裁加工零件的厚度可达 25度可达 7 级；用液体、橡胶、聚氨酯等作柔性凸模或凹模的软模成形工艺，能加工出用普通加工方法难以加工的材料和复杂形状的零件，在特定生产条件下具有明显的经济效果；采用爆炸等高能效成形方法对于加工各种尺寸在、形状复杂、批量小、强度高和精度要求较高的板料零件，具有很重要的 13 实用意义；利用金属材料的超塑性进行超塑成形，可以用一次成形代替多道普通的冲压成形工序，这对于加工形状复杂和大型板料零件具有突出的优越性；无模多点成形工序是用 高度可调的凸模群体代替传统模具进行板料曲面成形的一种先进技术，我国已自主设计制造了具有国际领先水平的无模多点成形设备，解决了多点压机成形法，从而可随意改变变形路径与受力状态，提高了材料的成形极限，同时利用反复成形技术可消除材料内残余应力，实现无回弹成形。无模多点成形系统以 术为主要手段，能快速经济地实现三维曲面的自动化成形。 压的工艺种类 冲压主要是按工艺分类，可分为分离工序和成形工序两大类。分离工序也称冲裁，其目的是使冲压件沿一定轮廓线从板料上分离，同时保证分离断面的质量要求 。成形工序的目的是使板料在不破坯的条件下发生塑性变形，制成所需形状和尺寸的工件。在实际生产中，常常是多种工序综合应用于一个工件。冲裁、弯曲、剪切、拉深、胀形、旋压、矫正是几种主要的冲压工艺。 冲压用板料的表面和内在性能对冲压成品的质量影响很大，要求冲压材料厚度精确、均匀；表面光洁，无斑、无疤、无擦伤、无表面裂纹等；屈服强度均匀，无明显方向性；均匀延伸率高；屈强比低；加工硬化性低。 在实际生产中，常用与冲压过程近似的工艺性试验，如拉深性能试验、胀形性能试验等检验材料的冲压性能，以保证成品质量和高的合格率。 模具的精度和结构直接影响冲压件的成形和精度。模具制造成本和寿命则是影响冲压件成本和质量的重要因素。模具设计和制造需要较多的时间，这就延长了新冲压件的生产准备时间。 模座、模架、导向件的标准化和发展简易模具 (供小批量生产 )、复合模、多工位级进模 (供大量生产 )，以及研制快速换模装置，可减少冲压生产准备工作量和缩短准备时间，能使适用于减少冲压生产准备工作量和缩短准备时间，能使适用于大批量生产的先进冲压技术合理地应用于小批量多品种生产。 冲压设备除了厚板用水压机成形外，一般都采用机械压力机。以现代 高速多工位机械压力机为中心，配置开卷、矫平、成品收集、输送等机械以及模具库和快速换模装置，并利用计算机程序控制，可组成高生产率的自动冲压生产线。 在每分钟生产数十、数百件冲压件的情况下，在短暂时间内完成送料、冲压、出件、排废料等工序，常常发生人身、设备和质量事故。因此，冲压中的安全生产是一个非常重要的问题。 件冲压工艺分析 该零件结构简单对称， 由直线组成，满足冲裁件的边距要求。初步采用导柱导套 14 进行定位，工件厚度较大，卸料力较大，故采用固定卸料装置，先用冲孔落料模进行加工，再进行弯曲加工。零件上所有未 注公差尺寸都属自由尺寸，可按 边距的公差是 4、工艺方案及模具结构类型 15 预期方案： 1、 复合膜 复合膜压料较好，制件平整。复杂相撞制造难度低，相对价格低，生产效率较高，精度高，能达到 裁件的内孔与外缘的相对位置精度高，适合大批量精度要求高的冲裁件。 2、单工序模 单工序模结构简单，制造周期短，成本较低，模具需要导柱进行导向，适合用于生产精度要求不高，形状简单 ，批量小的冲裁件。 先选取一块长 3000 800 1235 板进行冲孔， 再 进行弯曲。对于所给零件，孔边距有公差要求，由于工作尺寸过大且精度要求不高，故使用单工序模进行成型。由工件尺寸可知，凹凸模壁厚大于最小壁厚满足要求，为了便于操作，采用导柱导向固定卸料式单工序模，固定卸料方式和挡料销定位方式。 5、 冲孔落料模 模具设计计算 16 排样 计算调料宽度及确定步距，搭边值。 定搭边值 搭边宽度对冲裁过程及冲裁件质量有很大影响。搭边过 大，材料利用率低，提高了成本；搭边过小时，搭边的强度和刚度不够，冲裁时易拉断。由于使用普通碳素钢性好，有一定的强度是软材料，搭边值要大些。经查资料，当厚度 t 1 a= 条料宽度和步距 搭边值 a=以步距为 =1630料宽度按相应的公式计算。 B=（ D+20- （ 1） 查表可知 =以 000 . 5 0 . 5( 8 0 0 2 1 . 2 ) 8 0 2 . 4B 算总压力 由于该工件采用倒装式复合模，故总的冲压力为： F 总 = F 孔 +F 卸 （ 2） 冲孔力 （ 3） 两个孔 2 1 4 0 0 1 4 0 0 1 1 2 0F k N 卸料力 0 . 0 4 1 1 2 0 4 4 . 8 F k N 所以 F 总 = F 孔 +F 卸 1 2 2 0 4 4 . 8 1 2 6 4 . 8 确定压力中心 由于图形为轴对称图形，压力中心就在几何中心故不需计算。 模刃口尺寸计算及公差的计算 冲孔凸模 经查表可得 - 2= ) 4） 查表得 X=00 . 0 1 7 5( 3 9 9 . 7 0 . 3 0 . 7 5 )= 应的凹模尺寸按凸模尺寸配作，保证双面间隙在 ) 5） (查表 x=00 . 0 1 7 5( 2 9 9 . 7 9 0 . 2 1 0 . 7 5 )= 应的凹模尺寸按凸模尺寸配作，保证双面间隙在 17 孔边距 =d=（ ）04（ 6） （查表 x= 000 . 0 2 5 0 . 0 2 5( 6 8 0 0 . 7 5 0 . 1 ) 6 8 0 . 1 孔心距 由于凹模磨损后无变化 4=2176 工件零件结构尺寸 凹模模板尺寸 H=400=48 凹模宽度 B=s+（ 4） H=（ 120 192） 取 B=150 凹模板边长 L=b+2c=400+2 150=700 故确定凹模板外形为： 1200 800 100 图 2 凹模板外形 同理冲孔凸模 L= h1+h2+=100+100+50 =250 凸模强度校 核 由于此凸模的尺寸较大，所以强度和刚度足够，无需校核。 18 图 3 外形如图 零 件结构 尺寸见下表 表 1 模具零件结构尺寸 序号 名称 长宽厚 材料 数量 1 上模座 1400 1000 150 45 钢 1 2 卸料板 1200 800 100 45 钢 1 3 凸凹模固定板 1200 800 100 45 钢 1 4 下模座 1400 1000 150 45钢 1 冲床的选定 根据冲床 压力 F 总 =1264具闭合高度，冲床的工作台面尺寸，选 式固定台冲床。其主要工艺参数如下： 公称压力： 1600称压力行程： 10块固定行程： 16019 行程次数： 50n/大封模高度： 450作台尺寸： 7101120模具的零件图和总装配图 见图纸（略 ） 模具主要零件的加工工艺过程 表 2 落料凹模加工工艺过程 序号 工序名 工序内容 1 备料 锻件 1200 800 100 粗铣 铣六面到 1200 800 100，并保证上下平面和侧面具有一定的垂直度。 3 平面磨 用砂轮磨上下两平面使其厚度达 100磨两相邻侧面，使垂直度达 4 钳 先划出各孔径中心线并划出凹模洞口轮廓尺寸，再钻螺纹底孔销钉底孔，凹模洞口穿线孔，最后铰销钉孔和攻丝使其达到要求 5 热处理 淬火 使其硬度达 60 平面磨 用砂轮磨平上下平面，使厚度达 100 线切割 割凹模洞口，并留 8 钳 1. 研磨洞口内壁侧面达 . 配推件块到要求 9 钳 用垫块层保证凸凹模与凹模间隙均匀后，凹模与上模座配销钉孔。 10 精磨 精磨凹模板上平面使其厚度和粗糙度达要求。 11 总装配 表 3 冲孔凸模加工工艺过程 20 序号 工序名 工序内容 1 备料 锻件 400 300 250 热处理 退火，硬度达 180 车 1. 车一端面，打顶尖孔，车外圆至 19头车另一端面长度至尺寸 60顶尖孔。 2. 双 顶 尖 孔 ， 车 外 圆 尺 寸 要求， 4 检验 5 热处理 淬火，硬度至 56 磨削 磨削尺寸 00 至要求。 7 线切割 切除工作端面顶尖孔，高度尺寸至 要求。 8 磨削 磨削端面至 检验 表 4 凸凹模加工工艺过程 序号 工序名 工序内容 1 备料 锻件 200 800 250 2 粗铣 铣六面见光 3 平磨 磨高度两平面到尺寸 25021 4 钳 1. 划线 在长度方一侧留切割夹位 6，分中划凸模轮廓线并划两凹模洞口中心线 2. 钻孔 按凹模洞口中心钻线切割穿丝孔 3. 惚扩凹模落料沉孔到要求，钻螺纹底孔并攻丝到要求。 5 热处理 淬火 硬度达 60 平磨 磨高度到 250 7 线切割 割凸模 及两凹模，并留研磨余量 8 钳 研配凸模 9 平磨 磨厚度达要求 10 总装配 表 5 卸料板加工工艺过程 序号 工序名 工序内容 1 备料 下料 45 钢： 1200 800 100 2 热处理 调质处理 硬度 24 粗铣 铣六面达 1200 800 100使上下平面和侧面基本垂直 4 平磨 磨平上下平面，厚度达 100 钳 1. 划线 螺纹中心线，定位销钉中心线及中间型孔轮廓线 2. 钻孔 螺纹底孔，定位钉底孔型孔穿线孔 3. 铰孔，攻丝 铰定位钉底孔到要求，螺纹孔攻丝到要求 22 6 线切割 割型孔到要求 7 钳 1. 型孔与凸凹模装配 2. 定位钉与定位钉装配 3. 螺纹孔与螺钉装配 8 平磨 磨厚度到要求 9 总装配 图 4 卸料板外形 23 6、 弯曲模 模具设计计算 将以上步骤加工完毕的工件毛坯进行弯曲成形加工，将两端弯成
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号