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支架冲压工艺分析及多工位级进模设计
冲裁弯曲级进模广泛用于金属成形零件的生产。本文介绍了支架零件多工位级进模的设计,分析了支架的冲压工艺和冲压工序的组成,对载体和排样设计方案作了比较与选择,分析了产品外形合理的接边工艺,确定了条料的送进与导料方式及定距结构形式,并对模具的主要部件设计作了详细地说明。同时也包含了冲裁力计算,定距方法,冲裁间隙选择,压力中心计算的设计要点。模具上、下固定板具有高精度和长寿命,可快速更换凹模镶块,且重复装配精度高,简化了弯曲工艺,卸料板上安装了弯曲凹模,卸料板既可弹性压料又可刚性卸料。模具结构合理简单、制作容易、节省开支。使模具生产成本降低,提高经济效益,对此类零件的级进模设计有参考价值。
关键词:支架,冲裁弯曲,多工位级进模,工艺分析,排样图
毕业设计说明书(论文)外文摘要
Title Design of Blanking-Bending Multi-position Progressive Die For Support
Abstract:
Blanking-Bending multi-position progressive die were widely used in metal parts production. Though this paper, we could get the method of support design. And the technological process for stamping the part is analyzed and the layout designs are compared, rational joint-edge process of products outline, decided the guiding of the bar stock and the form of the fixed distance , describes the key die parts in detail. At the same time, includes the main design point of stamping force calculation , fixed distance method, the selection of stamping clearance, compress force center an so on . The die plate are of high precision long service life. The die inserts can be replaced rapidly and the repeat assembling accuracy is high. The bending punch is installed on the stripping plate, which can clamp the work pieces flexibly and later strip them from the punch rigidly, The die structure is flexible and reliable and product quality can be guaranteed . It has an important reference value to this kinds of parts.
Keywords:Support, Blanking Bending , Multi-Position Progressive die,Forming Process analysis, Layout Design
目 录
前 言 1
第一章 绪论 3
1.1 概述 3
1.2冲压技术的进步 4
1.3模具的发展与现状 5
1.4 模具CAD/CAE/CAM技术 6
1.5 课题的主要特点 7
第二章 冲压工艺方案的制定 8
2.1 工艺分析 9
2.2 排样图设计 9
第三章 模具总体结构设计 14
3.1 条料定位装置 15
3.2 出料装置 16
3.3 模具结构特点 16
3.4 模具工作过程 17
第四章 模具结构形式的确定 18
4.1 凸凹模刃口尺寸的计算 18
4.1.1 凸凹模间隙的选择 18
4.1.2 凸凹模刃口尺寸计算 18
4.2 凸凹模设计 27
4.2.1 凸模的结构和固定形式 27
4.2.2 凸模长度的确定 28
4.2.3 凸模强度的计算 28
4.2.4 凹模结构形式设计 29
4.2.5 凹模结构尺寸的确定 29
4.3模板的设计 30
4.4 卸料弹簧的选用 31
4.5其它零件的设计 32
第五章 冲压设备的选用 33
5.1 冲压力的计算 33
5.2 选择压力机 33
第六章 压力中心的计算 35
6.1 计算步骤 35
6.2 计算压力中心 35
第七章 总结 37
致谢 38
参考文献 39
前 言
目前,冲压技术广泛应用于金属制品个行业中,如汽车,仪表,家用电器等工业中,而冲模是实现冲压工艺的主要工艺装备,在制造行业中占有重要的地位。随着经济的快速发展,模具制造业在工业中所占的地位越来越重要。
冲模技术的水平直接和生产率、产品质量(尺寸公差和表面粗糙度等)、一次刃磨的寿命以及设计和制造模具的周期紧密相关。提高冲模技术水平有利于获得优质、高效、低耗、廉价的产品,技术经济效果显著,深受制造行业的重视。
冲压工艺是塑性成型加工的基本方法之一。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材料,而且也可以加工非金属板料。冷冲压的加工方式具有生产效率高,产品一致性好,使用于大批量生产等特点,在某些领域已取代机械加工,并正逐步扩大其工艺范围。因此,冲压技术对发展生产,增强效益,更新产品等方面具有重要作用。
改革开放以来,通过技术引进和合资经营,我国的冲模技术有了长足的进步,在冲模技术领域采用了CAD、CAM、CAE技术和先进制造技术,显著的缩短了冲模技术和制造周期,提高了冲模质量,实现了冲模工作零件的互换,但是大多数企业仍然沿用传统的冲模技术和制造方法,有些冲模特别是汽车覆盖件冲模仍然依靠进口,严重地影响了我国机电产品自主开发的能力和改型更新的速度。
我国正处模具设计制造水平提升关键期,中国正在成为全球制造业中心,板料成型加工是先进制造业的重要组成部分。目前,我国设计制造的精密多工位级进模和多功能模具,与国外同类模具水平相比,从模具结构、制造精度、制造周期、使用寿命等指标来衡量,水平相当或接近,完全可以替代进口。
提高冲模技术可以从两方面入手,一方面是提高冲模所体现的冲压工艺水平,开发冲压新工艺;另一方面是通过采用计算机技术(冲模CAD、CAM、CAE技术)和先进制造技术(数控多轴联动加工中心,CNC高精度电火花和线切割加工,CNC点位坐标镗、坐标磨和连续轨迹坐标磨等),提高冲模设计和制造的水平。
冷冲压与其他加工方法相比,具有独到的特点,所以在工业生产中,尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部分越来越多的采用冷冲压加工产品零部件,如机械制造、车辆生产、航空航天、电子、电器、轻工、仪表及日用品等行业。在这些部门中,冲压件所占的比重都相当大,不少过去用铸造、锻造、切削加工方法制造的零件,现在已被质量轻、刚度好的冲压件所代替。通过冲压加工,大大提高了生产率,降低了成本。
第一章 绪论
1.1 概述
冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法,用以生产各种板料零件,具有很多独特的优势,其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点,是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术,在制造业中具有很强的竞争力,被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中。
在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后,已经形成了冲压学科的成形基本理论。以冲压产品为龙头,以模具为中心,结合现代先进技术的应用,在产品的巨大市场需求刺激和推动下,冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用。
多工位级进模是在普通级进模的基础上发展起来的一种高精度、高效率、长寿命的模具,是技术密集型模具的重要代表,是冲模发展方向之一。这种模具除进行凸包落料工作外,还可根据零件结构的特点和成形性质,完成压筋、冲窝、弯曲、拉深等成形工序,甚至还可以在模具中完成装配工序。冲压时,将带料或条料由模具入口端送进后,在严格控制步距精度的条件下,按照成形工艺安排的顺序,通过各工位的连续冲压,在最后工位经冲裁或切断后,便可冲制出符合产品要求的冲压件。为保证多工位级进模的正常工作,模具必须具有高精度的导向和准确的定距系统,配备有自动送料、自动出件、安全检测等装置。所以多工位级进模与普通冲模相比要复杂,具有如下特点:
(1) 在一副模具中,可以完成包括冲裁,弯曲,拉深和成形等多道冲压工序;减少了使用多副模具的周转和重复定位过程,显著提高了劳动生产率和设备利用率。
(2) 由于在级进模中工序可以分散在不同的工位上,故不存在复合模的“最小壁厚”问题,设计时还可根据模具强度和模具的装配需要留出空工位,从而保证模具的强度和装配空间。
(3) 多工位级进模通常具有高精度的内、外导向(除模架导向精度要求高外,还必须对细小凸模实施内导向保护)和准确的定距系统,以保证产品零件的加工精度和模具寿命。
(4) 多工位级进模常采用高速冲床生产冲压件,模具采用了自动送料、自动出件、安全检测等自动化装置,操作安全,具有较高的生产效率。目前,世界上最先进的多工位级进模工位数多达50多个,冲压速度达1000次/分以上。
(5) 多工位级进模结构复杂,镶块较多,模具制造精度要求很高,给模具的制造、调试及维修带来一定的难度。同时要求模具零件具有互换性,在模具零件磨损或损坏后要求更换迅速,方便,可靠。所以模具工作零件选材必须好(常采用高强度的高合金工具钢、高速钢或硬质合金等材料),必须应用慢走丝线切割加工、成型磨削、坐标镗、坐标磨等先进加工方法制造模具。
(6) 多工位级进模主要用于冲制厚度较薄(一般不超过2mm)、产量大,形状复杂、精度要求较高的中、小型零件。用这种模具冲制的零件,精度可达IT10级。
由上可知,多工位级进模的结构比较复杂,模具设计和制造技术要求较高,同时对冲压设备、原材料也有相应的要求,模具的成本高。因此,在模具设计前必须对工件进行全面分析,然后合理确定该工件的冲压成形工艺方案,正确设计模具结构和模具零件的加工工艺规程,以获得最佳


