生产小电器金属弹簧片的级进模设计（全套含CAD图纸）
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可持续夹具及固定装置的高精度安装的方法论 J. 国巴斯大学机械工程学系 摘要 在夹具安装阶段，夹具组件的精确测量能力决定其精确性，尤其是对大尺寸的产品和应用来说。大量定制一些在设计上有多样性的小批量产品和零部件是十分重要的。产品质量应该与迅速转换理念相互协调，对于敏感元器件及组件而言，以牺牲产品质量来提高速度是不明智的，例如在航空航天工业中所看到的那些零部件。提高精确性对于夹具的安装是很有必要的，为了要尽量少用，这可取决于夹具和夹具定位变化的耐受 性预算。在航空航天工业中，灵活和可重构夹具的概念的发展及固定装置是夹具的主要开销成本。吸引他们的是重构夹具的可重用性，可持续使用是由于那些零部件也能够被重新应用到许多种产品和装配中去。一直不佳的准确性和可靠性为这类夹具的缺点，这篇论文主要是研究可持续夹具主要零部件的精确定位，影响夹具性能的因素在安装阶段会得以审查。本文介绍了一种在灵活夹具中为了最大限度地减少定位和夹紧的不确定性的方法。 关键词 :可持续性夹具；夹具安装；校准不确定性；夹具的监测；计量； 可重复使用的夹具 1 引言 质量和可靠性等因素 早已经转换为新零件固有的特征。在他们的产品和服务范围内，近期市场趋势已经迫使制造业走向大规模定制。其次增加新陈品的多样化设计在部件和组件级别上遵循第二次高幅度的变化。有先进制造系统和技术的国家提供了更多的灵活性，能使设计师更加自由的发挥想象。例如在过去几十年发展起来的一种新的大体积测量方法，就能测量及公丈的距离。用来检测大尺寸零件的这些设备通常是由多个组装部件所制造出来的。在重组和装配期间，那些大尺寸产品的制造需要用到专用的夹具和固定装置，以便于他们的零部件能够被定位在设计基准上。对于大批量产品，在计算机辅 助软件上就能估算出其主要的花费需求，否则，在某些情况下或以其他方式生产的产品成本可能会是非常高的。这个问题与客户不断用钱来寻求具有更高价值的市场需求相互矛盾。用一种典型的变化产品可以创建一个更加具有持续性的商业，因为它能够满足相对比较大地市场需求。由支持产品变化的不同形状的产品而形成的灵活和可重构夹具及固定装置则是应对上述挑战关键的解决方案。灵活夹具的概念已经在研究领域存在了几年 1。然而，它们在很大程度上没有充分利用真正的生产设施，尤其是大尺寸产品的制造，如航空航天设备。这是由于关于它们的初始安装、校准 困难和可重复性等挑战往往超出公差要求。这些夹具和高品质关键部件装置的制造以及大量的集成计量系统，都可以减少上述限制。本文包括了有关安装的计量问题和灵活的夹具校准以及检测服务。 2 相关工作 型零件的制造和装配 通常把要精密制造的机械零件移动到机床工作台是必需的，先进行粗加工，然后精对准和夹紧。在这个阶段，一方面是准备用于加工高精度的关键所在，然而，这对于一些大尺寸或重的零部件并不总是可以实现的。大型产品是指那些与一些不经济的可能需要处理或在工厂周围移动的的组件一起来达到制造和装配的目的 2。制造业和 这些部件的装配工艺包括所需机器和系统的运动以及这些部件的位置和方向。这些零部件通常定位在大尺寸夹具及固定装置上该定位的位置。如果这些部件以小批量生产，在航空航天工业、高开销的情况下，每个产品将会出现。在设计和制造夹具上，已经有了许多尝试，以便于能够持有许多种组件的变种。然而，这方法是不可行的，因为敏感或关键的零部件完全是由它们的 高精度要求所决定的。与固定的夹具相比较，可调、可重构夹具会产生更低的重复性。固定夹具有固定的方式，可以通过焊接或铆接的接头固定在一起来实现。这些机械故障，例如夹具和固定装置由于疲劳和 塑料变形就是一个终止其服务的主要原因，发送它们再进行回收。小批量制造的需求是目前常见的淘汰不合格夹具，其使用寿命取决于产品的生命周期。换句话说，在制造变种零件停止不久之后，与之有关联的夹具和固定装置将会变得多余。即使夹具有工作顺序，但它们仍然有报废并送往循环再造。这种方法会带来高负担回收的能耗。在大尺寸零件下的固定夹具和夹具的漂移以及夹具都能影响大尺寸零件组装的精确性 5。对于大尺寸的夹具已经开发出了几种分析夹具刚性的方法，可用来评估振动的影响因素。在任何情况下更加可持续生产要通过选择性方案才能得以实现。 如图 图 型的大型夹具元件 用于制造所延误的时间是固定夹具的又一重大缺点，这些夹具应该在制造前就被订购，在生产计划和产品上市前还可以创建额外的复杂性。不管他们的类型，大型夹具有一些共同的元素，包括一个主框架、内在的框架，有可能有一个或数多个可移动的机制或更小的组件，如钳、套管、皮卡和可调螺丝 表 1。 性夹具 开发的柔性夹具的概念增加了其可持续性、快速转换以及降低了成本。现在可以使用现成的模块来设计和组装夹具。根据规定，只有极少数夹具的专用零件需要设计和制造。以这种概念看，大 多数散装部件、附件关节都应用的很具体。一旦产品设计变异完全制造出来，然后就可以拆卸上述组件和重组成一种新的元 件来与未来的设计变异相匹配。因为组装和组件范围上的设计都相当接近，所以这种方法是最能降低夹具成本的。 根据组件的变化水平和工作类型的需求，每一个不同比例的柔性夹具都需要被重新安排。为了增加使用这种类型夹具的效益，这个问题在设计阶段考虑是十分重要的。例如，在可能的情况下，皮卡车的位置和三维定位夹具上的组件的不同变种，甚至完全不同的部分应该是在靠近增加兼容性和夹具子系统间变性。夹具关键部件的收集在短期内能 保证所需夹具的可用性。另外，这些夹具的存储需要很少空间，因为拆除所有模块是可能的，通常以脚手架的形式并把它们彼此放在一起。目前在一些汽车公司应用到柔性夹具，因为它们的精度等级是足够满足的。大尺寸制造的夹具设施尽管没有许多柔性夹具那样操作灵活，比如航空航天设备。准确性和定位销的不确定性、夹具的可重复性以及夹具结构的漂移都出现这样一个事实，这些夹具在发电和航空航天等工业不能满足公差要求。一旦它们的精度问题得以解决，这些夹具在上述的工业中将会有很高的利用价值。 图 具与汽车行业中的可重构组件 大量的体积 计量系统和技术一直有许多新的发展。依靠计量系统和技术的现代激光技术现在就能够测量一些可接受精度的大尺寸产品甚至到几公丈的产品。在安装和初期安装调试期间，这些系统能够用来精确定位一些夹具的关键部件。 夹具的安装通常开始形成机架或主要框架，然后是那些大的部件和像皮卡和夹具那样逐渐更小的零部件。计量系统能够用于柔性夹具的主要框架和其内部框架的安装，从而来保证每个零部件彼此之间的准确定位。表 1 显示了这些大规模的测量系统数。跟踪系统能够测量基准点，它是实现这一目的的最合适的测量系统。一起跟踪球式反射镜在三维空间内都可 以认准所要记录的位置。球式反射镜可以直接练习目标对象来提供几何位置信息或可以在机械重复的球式反射镜下 应用，从这个角度用激光来跟踪目标或短期目标。像一些其他测量仪器的激光跟踪有时候不确定，在夹具的安装过程中需要做以说明。此外，激光跟踪和目标点之间的光线问题还应该考虑到。如果必要的话，多个跟踪职位都可以使用，在实际测量活动中，其结果必然是伴随着一个不确定的说明。经过测量，这些给定的分散的特征值是合理的，这个问题与一些夹具或夹具的安装及以后的审核都是一样的。这些知识阐明了一个给定的定位夹具的能力和装配任务。换句话 说，它表示在其相关流程中一套夹具是否能够满足公差要求。 具理论比较 为了用于多种生产装置和组装应用，在不同的公司也有大量不同形状和设计的夹具。这些夹具中的某一些的形式都是标准形式，然而另一些是经过专门设计和制造的特殊零部件。后者可以说是建立在产品的复杂性和大规模的基础上的，所以可能会是非常昂贵的 9。 无论成本和目的如何，制造和组装过程都可以完成，要么不使用夹具，要么用固定帧夹具或用可重构或柔性夹具。表 2 对它们的典型应用的这些方法做出了比较。 固定框夹具通常用于重型应用上，它们更适合于应用在能够减 轻花费开销的大量产品上。 对于制造业和大型组装及复杂产品来说，柔性夹具的应用有很多好处。特别是在研究和发展工作中，以及低容量产品的情况下，制造柔性夹具和夹具可能会是非常有益的。除了在时间和金钱上使利益均衡外，柔性夹具还会有一个更加灵活的设计思路。由于在夹具的制造和装配过程中，会直接和经常改变夹具的拓扑成本。与传统夹具相比较，这种类型的柔性夹具的可重用性和可重构性是一个主要的优点。这一点尤为重要，因为它在绿色制造方面符合行业的发展方向，通过回收使用系统的组成部件，为相关项目的工装费用降低了项目成本。 表 于验证夹具大量的例子、便携式测量仪器 仪器 辅助部件 测量类型 接触式 非接触式 图像 激光跟踪仪 赛立信探头 是 T 型探头 是 激光雷达 球形目标 是 摄影 目标 是 光投影 是 关节臂 三坐标测量机 基于激光扫描头 是 接触探头 是 性夹具的安装 本节中描述的夹具在安装过程中需要考虑一些问题。夹具元件安装在合适位置可以说是一种挑战，尤其是当定位公差比较小时，柔性夹具也应当被监测以便于开发和与传统夹具相比较它们的刚性。 给出了一个通用的描述阶段根据初步夹具安装在仿真软件环境和利用一些尺寸为 5m 4m 3m 的大尺寸夹具的实际实验结果来测量指令阶段。这是不论这个夹具是否是第一次安装在夹具中还是对已经存在的夹具只做外形上的更换，其都是为了定位不同的零部件。 根据其复杂性，一种典型的大尺寸夹具具有三至五个结构。通常除了有一个主框架之外，在每一个级别的基本水平， 也可以由一个或多个结构。这些结构用来作为参考以便于作为夹具基准来定位。在一个自动化固定的平台上，机器系统会进行多项任务，比如定位、加工和进行装配。因此机器人的工作基准与夹具的工作框架相联系。仔细考虑夹具的综合数据，会确保后续安装达到预期的公差要求。 试辅助柔性夹具的安装 柔性夹具的安装在第一次进行模拟仿真时有几个安装阶段。使用模拟演习，在这个工程中可以减少一些潜在的错误和返工。测量辅助安装过程是类似的跟踪对象位置的过程，是常见的大尺寸组件用到的。夹具的组件先用这种方法使其大致位置公差在 1，然后当所有的夹具组件被放到所设计的位置时，在 差内，它们可以使用适当的扭矩收紧。典型的计量协助柔性夹具安装阶段如下： 在出厂时设置初试参考结构； 测量初始参照系； 安装基地或其位置的主框架； 安装脱机内结构； 安装控股和定位； 在内框和主框架位置安装钳、套管和皮卡。 底座上安装内框； 重点定位元件的精细调整和紧固； 核查参照系和夹具； 对于夹具关键位置的服务监测。 这些阶段是从无到有夹具的完整安装。更不用说，在设计变化略有变化的情况下，一些下面的操作将被忽略。 表 同夹 具理念之间简明的比较 典型特征 固定框架 柔性夹具 夹具 应用 大批量产品 小批量产品 样机 优点 唯一性 可重复性 可重构性 成本效益 耐用性 非常高 高 低 刚度 非常高 刚性不确定 低 缺点 重量 重 中 低 可移植性 不可移植 难以在每一个安装中定位 难以进行 成本 非常高 中等 低 生产时间 长 中等 短 性夹具的安装 柔性夹具安装过程中采取了以下阶段： 安装夹具的主框架； 移动单元和子系统组装； 夹具内框架在夹具装配中的安装； 皮卡和夹具的装配。 主框 架通常是夹具的骨干。因此，它一般不会改变外形，和内框架及较小的元素如衬套、皮卡和夹具一样具有规律性。慎重考虑制造过程可以减少夹具元件 较大元素的重新排列，也会更进一步节约时间和成本。图 3 显示了三组不同活动小组对于柔性夹具的安装过程。在这个过程中，假定夹具的标准件是从可供选择的现成的部件和组件中选出来的，然后提前在大量的物理安装测试和调试时以降低测量不确定度来进行一次夹具安装。一旦达到可接受水平的不确定性的物理安装才能进行。 图 性夹具的测量辅助安装程序 在夹具安装过程中，它可能需要用到多个测量 系统或用到包括一套完整夹具安装关键点的测量系统。这应该包括在夹具维修期间放在工厂的地板和墙壁上的稳定性及漂移检查的目标参考点。 在夹具上定位的关键点、测量仪器的不确定性应该予以考虑。作为一个经验法则，每个夹具关键位置的定位的准确性应该是在 10 倍，甚至比所需的耐受性更好。换句话说，如果组件公差指定至 夹具定位精度至少应为 柔性夹具安装的最佳做法如下： 一个工厂的墙壁和地板上的初始参考点的位置是首选，以减少测量的不确定性； 应验证该仪器所在位置上经常使用初始参考点的基地； 在每个夹具的 大节上，为更好地具有跟踪和可重复性，可以附加多个球式反射跟踪系统； 夹具大型组件有关于弯曲或扭曲的测量应集中在角梁的中央部分，以减少定位误差； 内框架参考点应选择尽可能远的创建框的坐标系统。这可能会导致在内框坐标系时的较小的不确定性。 由于评估的结果旨在对于所描述物体真正价值范围内的评估定位，则不确定性被定义为胶 8。这里的不确定性来自两方面的审查，首先是与测量过程中有关的，其次是与夹具定位的不确定性有关。测量不确定性的一些因素，如灰尘、重力、温度、气压、湿度、测量仪器和相关软件中的系统误差 、操作人员的技能、接触探针或球式反射跟踪仪。基于胶 8的定义，测量结果应伴随着它的不确定性说明，这些错误详细来源的讨论超出了本文的范围。已经有多项研究来建立真正的不确定性的一些测量仪器 10、 11。 夹具关键点的测量结果应该包括相关的置信水平。除了最初的不确定性上升的测量仪器，夹具的不确定性还有其他方面的影响。夹具框架方面的应用由于产品重量以及制造工艺过程在夹具框架中能创建一些弹性变形。夹具有了集成化、自动化和移动部分，是这个问题变得更加复杂。 仔细考虑夹具设计阶段不确定性的来源可以在一个给定的情况下减 少过度使用公差预算的风险。夹具的精度和夹具的成本之间有着直接的关系。然而，整体的成本也应该被考虑在内。高数额的零部件有更长的使用寿命。换句话说，质量特征接近平均值是，在使用过程中会很少失效。朝六个方向靠近在安装时是很必要的，然后是在高精度夹具和敏感部位上的可重构、柔性夹具及夹具的监测。 柔性夹具适用于组装和在加工部分有不同的设计和几何参数。尤其是当这些部件之间的设计变化小时，这种类型的夹具被证明是具有成本效益和快速的解决方案，这是因为它可能会通过夹具重新配置到一个新的产品或组件的变种上。然而，当所 需的零件盒装配的设计完全不同时，可能需要不同尺寸夹具组件的完整地重排，因此，在设计一个新的零件和重组夹具的拓扑结构时应该考虑到要便于减少夹具的安装和重新配置的时间以及成本，并最大限度的重用现在的组件在当前的装配中。 一个柔性夹具有许多种装配方式，是由于其灵活性。在正确的安装顺序下选择合适的组件，可以最大限度的节约成本和时间。本次选择的过程中应该对未来产品的夹具的潜在的重用予以考虑。在产品不断变化的情况下，计划和设计夹具框架是很重要的。使用定制的夹具、紧固件、轴套和其他夹具元件都是降低成本的关键问题。 仿真软 件和工具的广泛使用，可以减少返工和浪费夹具材料相关的成本。例如测量仪器，其目标点之间的视线检查就会使用这些软件来辅助。图 4 显示了柔 性夹具安装在测量仿真软件中的第一个阶段。由于夹具正在兴建的模拟的效益越 来越明显，因此它可以突出仪器与目标测量点的水平视线的问题和不确定性。 由于关于夹具操作中重量和力使夹具元件的电位漂移和变形，则可以提前在仿真中分析以及在购买夹具元件方面的财政。更重要的是，这种工具允许更好的装配和制造等操作，因为它们能提前分析出夹具的长处和弱点，揭示其物理设置。 选择合适的测量仪器最重要的是要 协助夹具安装的的计量。一个连贯的计量系统，其测量结果的不确定性能够决定夹具的不确定性，也暴露了夹具和是否符合一个给定的公差范围内所需任务的能力。 图 量辅助夹具安装的模拟过程 由于关于夹具操作中重量和力使夹具元件的电位漂移和变形，则可以提前在仿真中分析以及在购买夹具元件方面的财政。更重要的是，这种工具允许更好的装配和制造等操作，因为它们能提前分析出夹具的长处和弱点，揭示其物理设置。 选择合适的测量仪器最重要的是要协助夹具安装的的计量。一个连贯的计量系统，其测量结果的不确定性能够决定夹具的不确定性 ，也暴露了夹具和是否符合一个给定的公差范围内所需任务的能力。 总 结 零件和装配体应该以尽量减少夹具成本的方式来设计，以满足使用标准组件。如果在夹具更新至下一产品时提前思考，则其速度和成本可能会增加。在夹具和固定装置的设计上有强大的总成本、碳足迹及其可持续性。它往往要求生产出只有极少数的典型设计或产品，子系统或组件，以满足产品的变化和客户的需求。对于大型产品的几何尺寸超出几米夹具的可能会造成重大的开销。此外，一旦所需的零部件倍制造出来，这些夹具则会变得多余。常规回收多余夹具是不经济的。因此，找到增加夹具的灵活 性才是所需求的方法。 柔性夹具和夹具的概念已存于二十余年。然而它们的潜能还没有真正发挥，是由于其精度可可重复性的不确定性。高精度计量系统现在能够用来对夹具进行初始安装和服务。然后使用该系统有可能重新设定夹具元素使其精确到一个新的拓扑结构，以便于定位不同几何位置的组件，允许几次使用夹具。 本文提出了一种对于大规模柔性夹具及夹具初始定位和安装的通用的算法。计量辅助夹具安装的新概念被证明对复杂的设置和夹具的安装是有益的。当完全装配好时，夹具的稳定性可以通过慎重考虑和选择夹具几何位置上的关键点来予以保证。这种方法将 应用于大尺寸元件和产品的制造以及装配件，尤其是应用于航空航天和发电工业中。 G. et (, of 149 78 011 . he to of of is in of in be in as is as in It is of to be in to of to in in to of of of as be of a or of of In of of is of a in of as to of to in in of is by a of at of to in of of to be of in to be in be by in or of be In a in a as it of a be in to of is a of in 1. to a in as is to to of as as to of as as 2 of to of it is to to At is of is or to to or in 2. of of to to in If in is to so a of of 3, 4. is or to J. 50 to or of to is a of it is to a as on of In of a s if in to be of in of a 5. 6 to of on In a be by : of ) to is be in of in to of a of or a of or a of as ). he of is as as It is to on a of be to be In of at in a is it is to in a to be a of in to as be of of of in on of in of on a of to be is to be at in to of of D of on of or be in to of of a of of of in a In to of as it is to in of to in of ) as is 51in in as of of of to of in : ) a of in of up to be to of of of or to as be of to of a of of 7. of a of be in be to or be a MR or in a of to be of be if be In be a of of to 8. is of or of a In it if a of a of in of in to be on of 9. of a or be no or or a of a of of in of of In as as be In to of a to to of of of is a . 52 of to is as it is in in of by a to of : of MR 9 9 9 9 9 9 9 3 he to be in in of in be a be in to of by on of an in of a m x 4m is in a is of is in or it is a of an a a on a to of at be or to in to In an as is of of of be in of of of is to to is In of mm at of of 1. in . of . of or in . of 5. of . of in on . of on 8. of 9. of 0. in of on to of to in of 53in of be : A ow in to he 1. of of . of . of on . of on is of is a of it in as as or of as of of of in in of of In it is of in of a of to in a of is of is : . 54 In it be to or a to of on d购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 I 湖南文理学院芙蓉学院 本科生毕业设计 题 目： 生产小电器金属弹簧片 的级进模设计 学生姓名： 学 号： 专业班级： 指导教师： 完成时间： 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 生产小电器金 属弹簧片的级进模设计 I 目 录 中文摘要及关键词 . 文摘要及关键词 . X 第 1 章 绪论 . 1 题背景 . 1 压的概念和发展 . 3 压的基本工序及模具 . 4 压技术的现状及发展方向 . 4 压成形理论及冲压工艺方面 . 4 模是实现冲压生产的基本条件 . 5 压设计和冲压生产自动化方面 . 6 压模具的前景 . 6 第 2 章 工件的分析 . 8 计课题 . 8 具设计的 准备步骤 . 8 定模具的主要结构要素 . 9 艺分析 . 9 艺方案的确定 . 10 具结构的确定 . 10 第 3 章 工艺计算 . 11 第 4 章 模具结构设计 . 18 第 5 章 绘制装配图和零件图 . 19 第 6 章 校核压力机安装尺寸 . 21 总 结 . 22 致谢 . 24 参考文献 . 25 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 生产小电器金 属弹簧片的级进模设计 文摘要及关键词 摘 要 ： 关于学校这次的毕业设计，我设计了生产小电器金属弹簧片零件的坯料级进模一套经过毕业设计的整个课题精心制作，对我所学的模具设计与制造所有知识得到了一个全面的复习，经过查询我们的教材还有我们学校图书馆里的和我这次毕业设计课题有关的书本，根据模具设计的相关流程进行一步一步的不折不扣制作，把我这次毕 业设计的整个设计过程给很清楚的写在这份说明书上了。 在这次设计生产小电器金属弹簧片零件同样先进行了工艺的分析，工艺的计算，确定压力机型号，再将各主要零部件的设计表达出来。 这次毕业设计生产小电器金属弹簧片零件设计说明书的第一个部分是对我这次毕业设计课题的第一套模具，生产小电器金属弹簧片零件坯料的级进模的工艺的分析，工艺的计算，主要零部件的设计。这次生产小电器金属弹簧片零件设计说明书的工艺计算，主要零件的设计。这都为选择冲压设备提供重要依据。也为本次模具设计的 及 要零件图 绘制提供了依据。 关键词 ： 冲压模、工艺，设计购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 生产小电器金 属弹簧片的级进模设计 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 生产小电器金 属弹簧片的级进模设计 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 生产小电器金 属弹簧片的级进模设计 V 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 生产小电器金 属弹簧片的级进模设计 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 生产小电器金 属弹簧片的级进模设计 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 生产小电器金 属弹簧片的级进模设计 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 生产小电器金 属弹簧片的级进模设计 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 生产小电器金 属弹簧片的级进模设计 X 英文摘要及关键词 I of of I to of is a a at to to by of to on in of of a to of of is of my of of of of of of of an of of 1 第 1 章 绪论 题背景 近年来 ,由于模具技术的迅速发展 , 模具设计与制造已成为一个行业越来越来引起人们的重视 他在各种生产行业 ,特别是冲压和塑料成形加工中 ,应用极为广泛 冲压模具的产值约为 50 在很大程度上依赖于模具标准化的程度 ,优质模具材料的研究 ,先进的模具设计和制造技术 ,专用的机床设备及高水平的生产技术管理等等 ,但其中模具设计是至关重要的一个方面 . 利用模具生产零件的成型方法，减少测试期间的，重要的是，确保了产品的质量 ，这是分批或生产工业上主要的技术手段，然后进入了市场，产品升级和新产品开发。因此，德国是使用编制了“”评为“电力行业无量，美国工业”，“重点行业”的基石，才能成为死，美国，日本，模具工业的模具金属加工帝“，如现在”的动力，推动了“丰富和繁荣的社会在模具行业”的秘密全行业发展“，作为一个”模具行业 重要的模具工业，各种工业领域，由于成型工艺广泛应用，是不是很机床行业打造模具产业的输出值的输出值。这种情况下，所有的热潮列出进程的国民经济完全在激烈的竞争中，世界市场的发达国家，用于模具制造越来越多的使用，模具行业 显然是这将是重要的技术发展和国民经济的发展。 从我们的角度来看，不会增加许多工业产品，开发新产品的质量，老产品都很强，不是，相对于落后的中国模具生产技术，低转速，高能耗的指标，大量该材料被消耗，不出来密切相关的先进模具产业升级。 为了形成国民经济的支柱产业，以充分发挥，因为它形成了个体工商部门，因此，为国民经济各部门的快速增长的模具，社会主义四个现代化实现的加速，它必须很快死亡和上升行业的作用 . 冲压生产靠模具和压力机完成加工过程 ,与其他机械加工方法相比 ,其在技术和经济方面有如下特点 : 冲压加工的生产效率高 ,且操作方便 ,易于实现机械化和自动化 . 按一般每分钟可以生产十几件，高速因为为了产生每分钟件碎片数百或数千记者，这是非常有效的处生产小电器金属弹簧片的级进模设计 2 理方法。 模具决定冲压件的尺寸精度 ,所以模具要质量可靠 ,互换性能好 . 冲压可加工出尺寸范围较大 形状较复杂的零件 ,小到仪表零件 ,大到汽车覆盖件 ,还可获得其他加工方法难以制造的壁薄 、 质量轻、 刚性好 、 表面质量高 、 形状复杂的零件 . 冲压加工一 般不需要加热毛坯 ,也不像切削加工那样 ,需大量切削金属 ,所以它不但节能 ,而且节约金属 ,故冲压件的成本较低 . 由于冲压工艺具有上述突出的特点 ,因此在国民经济各个领域广泛应用 航空航天、机械、电子通信 、交通 、兵器 、日用电器及轻工等产业都有冲压加工 ,不但在工业生产中广泛才用冲压工艺 ,而且可以说每个人每天都直接与冲压产品发生联系 . 冲压在现代工业生产中 ,尤其是大批量生产中应用十分广泛 越来越多地才用冲压加工方法加工零件部件 ,如汽车 、农机、仪表 、仪器 、电子、航空 、航天 、军工 、家 电及轻工等行业 冲压件所占比例相当大 ,少则 60以上 ,多则 90以上 铸造 和切削加工方法制造的零件 ,现在大多也被质量轻 刚度好的冲压件所代替 如果生产中不广泛才用冲压工艺 ,许多工业部门要提高生产效率和产品质量 、 降低生产成本 、快速进行产品更新换代是难以实现的。 我国把模具行业纳入高新技术产业重点领域，另一方面，冲压工艺广泛应用于民用、航空航天、汽车和工艺品等领域，在产品组件中所占的比例也越来越大。但由于我国模具工业起步较晚，起点较低，加工制造手段落 后，尤其是技术应用人才缺乏，技术水平落后，制约了该产业的迅猛发展 ,已使之成为制约其他相关行业发展的“瓶颈”。 模具技术是上世纪下半叶制造业中发展最快的技术之一， 在模具的设计和制造一个非常复杂的过程，目前，是一个反复的过程， 撑软件，在模具设计并行工程原理应用，以及模具管理的三维参数化功能通过工艺一体化设计的造型特点，分析和设计模具，你还在一个非常有前途的方式比较典型的模具 统。 现代制造业的发展，尤其是电子，电器，仪表，汽车等产品的发展，几乎都离不开模具。能否向社会提供更多的优质模具，会直接影响 到工业产品的质量，生产成本和更新换代的速度。合理的模具结构可有效的实现冲模的功能，达到成本低，制造周 期短和操作安全性，并能保证产品零件的各项技术要求，正确选择适用的模具结构是 模具生产小电器金属弹簧片的级进模设计 3 设计师提高技术素质的体现。 总的国民经济和工业产品和技术，为模具企业需求的不断发展越来越大，技术要求也越来越高。专家业界广泛的模具，在十一五的重点，即发展不仅极大地满足了需求，但应该有，范围特别是现在国内尚不能自给，高它有科技含量，有必要大规模导入可以代表模具的发展，并相信你有一个大型，精密，复杂，长寿命模具。此外，有点像，数量， 生产集中度的模具标准件的级别，请按照顺序，重要的模具标准件也必须重点发展，但对模具行业的发展显著的影响，增长速度，提高模具的标准化的水平，提高了质量，应比模具的发展速度快连续模具，缩短生产周期，降低了模具的成本。多工位级进模，代表的精密模具是冲压，精度类型的发展方向，生活主要是电子，汽车，测量设备，设施，如电器，是非常艰难的。无论是模具，该国相当基本的都有，已经引进国外技术和设备，个别企业生产的产品已达到世界水平 ， 但大部分仍有 较大差距，总量也供不应求，进口较多，整体水平有待提高。 模具制造的特点：制造质量 要求高，形状复杂，模具生产为单件多品种生产，材料硬度高，生产周期短，成套性生产等。 模具制造过程中，在学习，探索从模具制造，以及如何使这一问题的可能性，如何降低成本的问题，一直在研究的高品质模具生产周期较短。成本，周期，质量是模具生产的主要技术经济指标。严格地说，它被确定的三个指标的最佳值，从模具，生产的，用户 3 连结，以不足以被认为是点设计应调整考虑的 3 你。在设计上的考虑，不仅满足使用功能，以充分考虑到生产的可能性：为了满足设计上的限制，以指导用户不仅设计要求和生产。 在设备中使用的安装冲压过，冲压，将主要压 力施加到压制模具材料 . 压的概念和发展 分离或塑性变形，能够在必要的部分（也俗称打孔或踩）的压力加工方法。在室温下冲压通常材料的冷变形加工，主要是通过使用金属片的所需的部分，也被称为冷冲压和钣金冲压。邮票是材料加工和塑性加工压力的主要方式之一，是构成该工程技术的材料的一部分。冲压模具冲压模具用被调用时，有人提到死亡。冲模大约被加工成所需要的专用工具材料（金属或非金属）批次的碎片。重要的冲压模具，没有达到模具的要求，这是难以进行质量，先进的模具不前进无法实现冲压工艺。三要素，冲压工艺，模具，冲压冲压 冲压材料设备 ， 只有它们相互结合才能得出冲压件。 冲压在现代工业中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多 地采用冲压法加工产品生产小电器金属弹簧片的级进模设计 4 零件，如汽车、农机、仪器仪表，电子，航空航天，家电及轻 工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当大，少则 60%以上，多则 90% 以上。不少过去用锻造铸造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量轻，刚 度好的冲压件所代替。因此可以说，如果生产中不采用冲压工艺，许多工业部门要提 高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现的。 压的基本工序及模具 因为冲压各种形状的一部分的，各种尺寸和精密零件的有不同的要求也将变化在生产过程中使用这样的冲压工艺。总之，在分离步骤可以分为两类，钢坯成型和分离步骤是有序的获得特定形状，大小，并沿着一个特定的分离的横截面轮廓冲孔的质量 ;空白它是由煽动条件成型工艺不被破坏的具体形状，并且由冲压过程的塑性变形获得的大小生成。根据基本变型中，不同的冲击，这些方法的两种类型的弯曲，形成基本的四步骤可分为拉深，每一步骤中含有多种基本单步的。实际生产中，大量生产冲压，当小尺寸和公差小的，在困难的冲压甚至 达到不合算，如果将分布在一个单一的步骤。类 - 该点型的过程中的两个或更多个单独的进程的浓度已经完成时，通过使用更浓缩的溶液，根据不同的方法的组合，这是复杂的渐进复杂 3 可能的组合，可分为。复合冲 - 压的工作行程之间，并且在两种方式相同的站，然后形成不同的步骤或两个或更多的同时进行。进冲压 - 压榨，如何在一个特定的顺序，完成在不同的站的两个或更多个不同的过程中相同的一对模具的工作行程。化合物 - 渐进 - 将包括在复合材料和模具的两种方法渐进步骤的组合 。 压技术的现状及发展方向 压 成形理论及冲压工艺方面 理论研究是提高冲压技术基础设施。目前，研究理论盖章海内外，强调在冲压金属板的特点和坯料和模具材料的变形之间的相互作用的其他法律领域的研究，研究，分析和应变过程压力，以形成一个大的进步。我已经开始使用的塑料成型工艺的计算机模拟，以及在计算机技术的具体的快速发展，进一步在国内外，近年来，为了提高塑性变形的理论，即利用有限元的，根据分析，过程值金属的分析模拟将有一个塑料。因此，设计师通过选择修改计算机上的相关参数，并形成工艺规划，来预测的可行性问题的分析可生产小电器金属弹簧片的级进模设计 5 你，你将能够优化设计流程和模具。 这不仅节省了昂贵的试模成本，缩短成型周期 。 模是实现冲压生产的基本条件 在设计和模具的制造，我们现在在以下两方面的发展：在另一方面，在高速，自动，准确，安全性，以及为了满足其他现代大规模生产的需要，正向型高效率，高精度，高寿命，更多的新模具材料及热处理技术的适应性，高精度数控全自动模具机床的多样性和检测设备，该站相比，模具 术，多方位增长迅速到，更新和其它产品，聚氨酯橡胶类的测试或锌合金的小批量生产模具中，为了满足表类型，制造钢苦橙，等简单的组合和技术的需求已迅速发展整死 你。准确，高效，多站点，多工位级进模和功能，大规模复杂的汽车面板的橙色，代表着艺术的现代国家。目前，超过 50 站级进模精度邮票 2M 只是为了完成整个过程，不仅要多功能进模，焊接的距离，完成组装等工序。中国已经从总续航时间 2米一倍达 1 百万大 2米精度，以满足精度的国际标准，我们能够创造自己的设计。各大汽车模具公司，在中国，在设计和制造方法，能够生成一套完整的覆盖件模具汽车的各个方面，基本上意味着，达到国际水平，然而，在具有在基本上国际级的设备的制造方法中，已经达到了模具结 构，功能接近国际水平，生产质 量相对于其他国家，精度，生产周期时间和成本有一定的差距。 改革开放以来，随着国民经济的快速发展，市场需求不断增长的模具。近年来，模具行业的快速发展，国有专业模具厂，除了集体，合资，独资和私营也得到了快速发展，增长速度约 15，所有权模具工业企业的组合物一直是已进行重大的改变。 宁波，浙江黄岩区“镇模”，一些大型企业和乡镇企业在广东省，科龙，审美，康佳等集团的迅速崛起，成立了自己的模具制造中心，一家合资企业企业和外商独资企业，现在，有成千上万的人来说是一个模子。加快与国际接轨的步伐，在市场竞争的加剧，有一个认 可的产品，质量成本，以及新产品开发能力增长的重要性。模具，这是最基本的元素的整个产业链，模具制造技术之一，生产的国家，水平高低的重要指标，显著一项措施，决定了企业的生存你有。近年来，技术的进步往往，模具公司为了加大对技术进步的投入作为企业发展的重要推动力。一些国内模具企业，已蔓延二维 ， 经开始使用欧氏 国际通用软件，个别厂家模具等。流，被应用 件公司推出了 正常压模设计。 生产小电器金属弹簧片的级进模设计 6 中 国模具行业，与发达国家相比，而不是过去的 10 年中，已经取得了在许多方面一个显着的发展，仍然有很大的差距。例如，精密的加工设备的模具加工设备的比例相对较低，大高度导致了相当数量的复杂和长寿命的模具，是不能充分广泛的许多先进的模具技术等，而且， 术的进口不高普及率的依赖 。 压设 计 和冲压生产自动化方面 性能良好的冲压设备是提高冲压 的生产技术，高精度的基本条件，装置的用于改善高寿命，模具的高效率，按自动化设备的冲压性能优越是非常一致的，并且需要精密。冲压设备，以满足大 量的高速生产的需要，目前有单工位，单功能，多工位，多功能，低速机向高速数控的发展 ， 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 压标准化及专业生产方面 模具的标准化及专业化生产，已得到模具行业的广泛重视。因为冲模属单件小批 量生产，冲模零件既具有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 以达到专业化，模具，商业的零件，从而降低了模具的成本，提高模具的质量，降低制造周期。目前，工业化国家，生产水平的模具标准件，模具设计与制造工厂，只是大部分的模具零件已经达到了工作，70的部分，从标准厂房购买，生产率显著增加。专业模具厂度，高的劳动力，更不规则部，模具厂，千斤顶，热处理车间，进一步有一些模具厂，或只生产某些产品，潜水排名专业化，挠曲模量也变小，其结果，提高生产，更有利于生产周期的水平，并缩短 。 压模具的前景 模具技术的发展，模具产品“交货快捷”，“精度高 ”，“高品质”，必须适应“低价格”为服务。在同行业中的以下发展趋势，能够得到一些高速应用和推广的预期。 精密，长寿命，将高效率的模具开发。 色，多层，多腔，多模模制工艺的整合将得到发展。 别是快速成型技术，结合 术将得到快速发展。 生产小电器金属弹簧片的级进模设计 7 工，多种 管理，集成和数字化网络化方向的意志智慧等，都会对信息化的发展。更快，更准确，更智能化的各种模具加工设备，进一步 的发展，这将是广泛的。 满足新的材料的模具将继续发展一个特殊目的，某些特殊的，有一个更复杂的处理方法。 所有的模腔的表面处理技术，例如的种类，新工艺如涂层，补丁研磨和抛光将继续得到发展。 行工程，复合加工，并且甚至更将是虚拟化技术的进一步发展。 他气体辅助注射成型工艺，将也得到发展。 继续加大标准化程度。 绿色模具”的概念已逐渐被提上日程 。 生产小电器金属弹簧片的级进模设计 8 第 2 章 工件的分析 计课题 制件如图所示，材料为黄铜 硬），料厚 1 ,制件尺寸精度为 ，产量20 万件。 具设计的准备步骤 (1) 制定 冲压工序方案、 绘制 工序图、 及 待设计模具的排样图 。 (2) 算 出 冲裁力、 设定 模具压力中心、算 出 凹模周界、 设定 待设计模具的有关结构要素、 设定 模具典型组合等， 设定 压力机吨位 。 (3) 设定 压力机吨位 (4) 画出 模具装配图 (5) 画出对应 模具零件图 (6) 编 写 说明书 论文 . 生产小电器金属弹簧片的级进模设计 9 (7)设计面批后或答辩 . 定模具的主要结构要素 根据 冲压模具 产品图排样方案论证结果，已确定本模具采用倒装式复合模结构。在此基础上，尚须确定如 下结构要素 。 (1) 确定送料方式 模具相对于模架是采用从前往后的纵向送料方式，还是采用从右往左的横向送料方式，这主要取决于凹模的周界尺寸。如 L(送料方向的凹模长度 ) B(垂直于送料方向的凹模宽度 )时，采用纵向送料方式； L B 时，则采用横向送料方式； L=B 时，纵向或横向均可。就本例的圆形凹模板而言，其送料方式应采用纵向送料。另外采用何种送料方式，还得考虑压力机本身是开式还是闭式而定。 (2) 确定卸料形式 模具是采用弹压卸料板，还是采用固定卸料板，取决于卸料力的大小，其中材料料厚是主要考虑因素。由于弹压 卸料模具操作时比固定卸料模具方便，操作者可以看见条料在模具中的送进动作，且弹压卸料板卸料时对条料施加的是柔性力，不会损伤工件表面，因此实际设计中尽量采弹压卸料板，而只有在弹压卸料板卸料力不足时，才改用固定卸料板。随着模具用弹性元件弹力的增强 (如采用矩形弹簧 )，弹压卸料板的卸料力大大增强。根据目前情况，当材料料厚约在 2下时采用弹压卸料板，大于 2采用固定卸料板较为贴近实际。本模具所冲材料的料厚为 1此可采用弹压卸料板。 (3) 模架形式 如采用纵向送料方式，适宜采用中间导柱导套模架 (对角导柱 导套模架也可 )；横向送料适宜采用对角导柱导套模架：而后侧导柱导套模架有利于送料 (纵横向均可且送料较顺畅 )，但工作时受力均衡性和对称性比中间导柱导套模架及对角导柱导套模架差一些；四角导柱导套模架则常用于大型模具；而精密模具还须采用滚珠导柱导套。本模具采用中间导柱导套模架，一是对纵向送料方式较适宜，二是中间导柱导套模架工作时受力比较均衡、对称。 艺分析 该制件形状简单，尺寸较小，厚度适中，一般批量，属普通冲压件，但有几点应注生产小电器金属弹簧片的级进模设计 10 意： 1） 2 孔壁距及周边距仅 ，在设计模具时应加以注意 。 2） 制件头部有 15的非对称弯曲，控制回弹是关键。 3） 制件较小，从安全考虑，要采取适当的取件方式。 4） 有一定的批量，应重视模具材料和结构的选择，有一定的模具寿命。 艺方案的确定 根据制件工艺性分析，其基本工序有落料，冲孔和弯曲三种。按其先后顺序组合，可的如下五种方案： （ 1） 落料 弯曲 冲孔，单工序冲压。 （ 2） 落料 冲孔 弯曲，单工序冲压。 （ 3） 冲孔 切口 弯曲 落料，单件复合冲压。 （ 4） 冲孔 切口 弯曲 切断 落料，两件连冲复合。 （ 5） 冲孔 切口 弯曲 切断，两件连冲级进冲压。 方案 1）、 2）属于单工序冲压。由于此制生产批量较大，尺寸又较小，这两 种方案生产率低，操作也不安全，故不宜采用。 方案 3）、 4）属于复合冲压。由于制件结构尺寸小，壁厚小，复合模装配较困难，强度也会受影响，寿命不高；又因冲孔在前，落料在后，以凸模插入材料和凹模内进行落料，必然受到材料的切向流动压力，有可能使 3.凸模纵向变形，因此采用复合冲压，除解决了操作安全性和生产效率等问题外，又有新小难题，因此使用价值不高，也不宜采用。 方案 5）属于级进冲压，既解决了方案 1）、 2）的问题。也不存在方案 3）、 4）的难点， 故此方案最为合适。 具结构的确定 因制件材料较薄，为保证制件平整，采用弹压卸料装置。它还可对冲孔小凸模起导向作用和保护作用。为方便操作和取件，选用双柱可倾压力机，纵向送料。因制件薄而窄，故采用侧刃定位，生产率高，材料消耗也不大。 综上所述，决定选用弹压卸料纵向送料典型组合结构形式，对角导柱滑动导向模架。 生产小电器金属弹簧片的级进模设计 11 第 3 章 工艺计算 （ 1）计算毛坯尺寸 相对弯曲半径为 R/t=2/1=2中 R 弯曲半径（）； t 料厚（）。 可见，制件属于圆角半径较大的弯曲件，应先考虑弯曲变形区中性层曲率半径（）。中性层的计算公式为 =R+中 X 由实验测定的应变中性层位移系数。 查表得应变中性层位移系数 X= =（ 2+1） = 查表得圆角半径（ R弯曲件毛坯长度计算公式 l 直 + l 弯 ； l 弯 =180 180 式中 弯曲件毛料展开长度（） l 直 弯曲件各直线段长度总和（） l 弯 弯曲件各弯曲部分中性层展开长度之和 （） 图 3何关系分析图 生产小电器金属弹簧片的级进模设计 12 由图 3知 l 直 =C l 弯 =F 式中 0 36 =16 2+1+2 ） =5 2+1） =3 521/2 =4 6/ = = = =90 = 则 l 直 =（ 20+ = l 弯 =（ +（ 180 ） = =41 （ 2）画排样图 因 2 壁距较小，考虑到凹模强度，将两小孔分步冲出，冲孔与切口工序之间留一空位工步，故该制件需六个工步完成。 查表切断工序中工艺废料带的标准值、切口工序中工艺废料的标准值、条料宽度公差、侧刃裁切的条料的切口宽 F，得 F= S= = C=3 （考虑到凹模强度，实取 C=5 ） 查表的采用侧刃条料宽 度尺寸 B（）的确定公式 B=（ L+ 得条料宽度 B B=（ 2 +2F） =（ 41 2+5+2 = 如图 3示，画排样图。 生产小电器金属弹簧片的级进模设计 13 图 3样图 查表，选板料规格为 1500 600 1 ，每块可剪 600 90 规格条料 16 条，材料裁剪利用率达 96%。 （ 3）计算材料利用率 查表得材料利用率通用计算公式 = 100% 式中 得到制件的总面积（ 2）； A 一 个步距的条料面积（ L B）（） 得 =（ 41 2） /（ 12 90） 100%=65% （ 4）计算冲压力 完成本制件所需要的冲压力由冲裁力、弯曲力及卸料力、推料力组成。不需计算弯曲时的顶料力和压料力。 1）冲裁力 F 冲 由冲孔力、切口力、切断力和侧刃冲压力四部分组成。 F 冲 =KL 或 F 冲 =产小电器金属弹簧片的级进模设计 14 其中 K 系数， K= L 冲裁周边长度（） 0 材料的抗建强度（ b 材料的抗拉强度（ 查表得 b=343 计算方便，圆整为 350 F 冲 =350 1（ 4 （ 1 2） +2（ 12+2） N=） 弯曲力 F 弯 为有效控制回弹，采用校正弯曲。 查表得校正弯曲力 F 弯 （ N）的计算公式 F 冲 =32中 A 变形区的投影面积（ 2）； p 单位校正力（ 查表取 p=60 弯 =239 60N=）卸料力 F 卸 和推料力 F 推 ，卸料力和推料力的计算公式 F 卸 =K 卸 F 冲 F 推 =K 推 F 冲 n 式中 K 卸 K 推 系数 查表得 K 卸 =K 推 = n 卡在凹模直壁洞口的制件（或废料）件数，一般卡 3 5 件，这里取n=5。 F 卸 =N= 推 =5 = F 冲 + F 弯 + F 卸 +F 推 =（ 5）初选压力机 查表开式可倾压力机参数，初选压力机型号规格为 （ 6）计算压力中心 由于图形规则，两件对排，左右对称，故采用解析法求压力中心较为方便。建立坐标系如图 3示： 生产小电器金属弹簧片的级进模设计 15 图 3力中心图 为左右对称所以 ，只需求 据合力矩定理有 2345（ 2+4+ =2 1 350（ 6 12+ +66（ ） +39800/（ 1000 =37 上式中注 *尺寸比制件展开毛坯尺寸大 ，目的是避免在切口工序时模具或条料的误差引起制件边缘毛刺的增大。 （ 6） 计算凸凹模刃口尺寸 凸模和凹模的刃口尺寸和公差，直接影响冲裁件的尺寸精度。模具刃口尺寸精度是影响冲裁件尺寸精度的首要因素。 模具的合理间隙值也要考模具刃口部分尺寸及其公差来保证。因此，在确定凸、凹模 刃口部分尺寸及其制造公差时，必须考虑到冲裁变形规律、冲裁公差等级 、模具磨损 和制造工艺等方面。实践证明，由于存在模具间隙，冲裁件的断面都带有锥度，落料 件的大端尺寸接近于凹模刃口尺寸，冲孔件的小端尺寸接近于凸模刃口尺寸。在冲裁 过程中，凸、凹模与冲裁件和废料发生摩擦，凸模和凹模会向入体方向磨损。因此， 确定凸模和凹模刃口尺寸，需遵循下述原则： 确定基准件，设计落料模时，以凹模为基准件，间隙取在凸模上；设计冲孔模时， 以凸模为基准件，间隙取在凹模上。考虑冲模的磨损规律，设计落料模时，凹模公称 尺
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