车门连接件级进模设计.doc

车门连接件级进模设计图1所示为汽车车门连接件产品图，所用的材料为SAPH400-P，料厚3.0mm。该产品的特点是弯曲、成形结构复杂，料厚较大。产品为L形弯曲件，其小于90的折弯给模具结构的设计带来了很大的困难，使产品上的孔位置精度发生不稳定的变化，所以要求合理设计加工工序以保证各面的位置精度。过去类似产品用几套单冲模单工序冲制而成，但在生产过程中，零件需多次定位，产品尺寸不稳定，冲压操作也不方便，生产效率低、废料多。为了解决这些问题，我们根据产品的特点及生产需求量要求，专门设计了一副级进模完成所有冲压工序，同时我们还采用了一模两件（双排）生产，与普通单冲模、复合冲模相比具有省工、省料、效率高等优点，适合大批量生产。 机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG Solidworks MasterCAM 资料分享 免费下载 尽在机械制造论坛# T+ f- G$ o5 n4 P s: 机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG Solidworks MasterCAM 资料分享 免费下载 尽在机械制造论坛2 : F3 y+ y% i& c1 P1 |图1 车门连接件零件先期策划 机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG Solidworks MasterCAM 资料分享 免费下载 尽在机械制造论坛h7 Q& T2 L1 V* ; q) h& g机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG Solidworks MasterCAM 资料分享 免费下载 尽在机械制造论坛) a& s8 A5 ) w3 S% V2 Y% o 1分析产品制件的工艺性，拟定工艺方案 机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG Solidworks MasterCAM 资料分享 免费下载 尽在机械制造论坛( ) F) P2 jK- d- v 在分析工艺性的基础上，确定冲压件的总体工艺方案，制定基本工序性质、工序数目以及工序的顺序。在分析方案时，考虑制件的精度、批量、工厂条件、模具加工水平和工人操作水平等方面的因素以及必要的工艺计算。 机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG Solidworks MasterCAM 资料分享 免费下载 尽在机械制造论坛9 u! I# ! I7 ?+ ?5 z* e2工艺计算及设计 机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG Solidworks MasterCAM 资料分享 免费下载 尽在机械制造论坛? W4 Q S. x% H* Q3 a) h机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG Solidworks MasterCAM 资料分享 免费下载 尽在机械制造论坛+ B: 9 v; F8 l; g6 K Z% s进行排料及材料利用率的计算，选择合理的进料方式，定制出搭边值，并确定出条料的宽度，并力求取得最佳的材料利用率。在冲压件的成本中，材料费所占比例在60以上，因此，合理排样对提高材料利用率、降低产品成本有着重要意义。 机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG Solidworks MasterCAM 资料分享 免费下载 尽在机械制造论坛% G- q. pA: c7 M7 Z* o, x, |. W3制定工艺方案 机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG Solidworks MasterCAM 资 机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG Solidworks MasterCAM 资料分享 免费下载 尽在机械制造论坛; L7 L% t3 i: P+ G6 I2 Y, p在工艺分析的基础上，拟定出可能的几套冲压工艺方案，然后根据生产批量和企业现有生产条件，通过对各种方案的综合分析和比较，确定一个技术经济性最佳的工艺方案。 机机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG Solidworks MasterCAM 资料分享 免费下载 尽在机械制造论坛# O) Q$ C7 T c B0 o5 o4可行性分析 机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG Solidworks MasterCAM 资料 机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG Solidworks MasterCAM 资料分享 免费下载 尽在机械制造论坛- _( H: ( j0 X保证材料消耗少、工序数目少、模具寿命长、产品质量稳定和操作安全方便，并使用软件进行模具运行过程的画面模拟，反复论证并对模具实际参数及工艺进行调整和修改，模拟连续生产的状况。 机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG Solidworks MasterCAM 资料分享 免费下载 尽在机械制造论坛8 L; $ X, e) Bf5模具材料的选用 机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG Solidworks MasterCAM 资料分享 免费下载 尽在机械制造论坛3 a* O$ W& y. p( h9 T5 Q机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG Solidworks MasterCAM 资料分享 免费下载 尽在机械制造论坛; nL) N5 0 C4 s% 6 _按各个部分使用寿命的长短，选用模具钢材。一般刃口部分选用SKD11或STD11。 机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG Solidworks MasterCAM 资料分享 免费下载 尽在机械制造论坛& m, J8 d% w1 j O6 ) d% K零件工艺和排样设计 机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG Solidworks 机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG Solidworks MasterCAM 资料分享 免费下载 尽在机械制造论坛% z# y, e+ G5 F: _+ I设计多工位级进模首先要设计条料排样，这是模具设计的关键。合理的排样及适当的搭边值是降低成本和保证工件质量及模具寿命、使用性能的有效措施。 机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG Solidworks MasterCAM 资料分享 免费下载 尽在机械制造论坛# ?$ p: d _* v6 0 |/ m( B 机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG Solidworks MasterCAM 资料分享 免费下载 尽在机械制造论坛* Z8 b6 E9 ?% |* 6 G根据对产品的分析，我们最终决定采用11道工序，依次为：冲孔冲裁冲外形冲外形预折弯折弯成形校正侧冲折弯冲孔切断。分析方案时，因考虑产品中要求平面度为0.3mm、直角度为0.6以下，故而模具工序中增加了校正、预弯工序，从而保证了各面的位置精度。排样的搭边值为6mm，送料的实际步距为182mm。为保证产品的顺产和连料的强度最终确定原材料的宽度为170mm，模具长度为2000mm。 机械制造论坛由于排样中有成形、折弯和整形工序，模具结构较复杂，为保证能够实现最终产品要求，我们将成形、折弯和整形工序单独提出进行成形模拟分析，并制作简易模具试做产品的成形过程。试验发现成形工序在成形时，压料的力量对成形材料流动有很大影响，从而影响了产品外形尺寸的稳定性。鉴于此，我们将各个成形工序上的压料改为氮气弹簧以提供稳定的压料力量，从而保证级进模具的成形过程稳定。 机械制造论坛 机械贸易网机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG Solidworks MasterCAM 资料分享 免费下载 尽在机械制造论坛$ h+ q& W& T/ u. K: t为了保证产品折弯角度小于90，模具中通过运用改变载体方向的方法，使产品处于一种方便变形的方向，轻松地实现了小于90的折弯。此外，我们还巧妙地利用了带角度的侧冲模具结构，改变了原有的冲压方向，实现了同步完成成形面上的孔位置的冲裁，保证了孔位置的精度要求（图2）.机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG Solidworks MasterCAM 资料分享 免费下载 尽在机械制造论坛& Y4 P. I; ) y机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG Solidworks MasterCAM 资料分享 免费下载 尽在机械制造论坛$ / O, o! N. o) |. ?图2 最终确定的排样方案模具结构 机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG Solidworks MasterCAM 资料分享 免费下载 尽在机械制造论坛: K: $ l4 D3 l. R图3所示为模具结构，其成形模型如图4所示。其中图3中各序号表示意义如下：1为下模座；2为承料板；3为导料柱；4为导料板；5为导柱；6为上模座；7为衬套型卸料螺栓；8为矩形弹簧；9为丝堵；10为打弯凸模；11为压料板；12为氮气弹簧；13为上弯凸模；14为内藏式导柱；15为成形凸模；16为托料块；17为校正凸模；18为斜契基座；19为滑块；20为滑块卸料板；21为凹模镶块；22为侧冲压料块。 机械制造论坛 机械贸易网 h机械制造论坛 机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG Solidworks MasterCAM 资料分享 免费下载 尽在机械制造论坛) y1 p3 F- Z% ( E! N0 J9 F% W图3 模具结构示意机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG Solidworks MasterCAM 资料分享 免费下载 尽在机械制造论坛, A! G0 q) n3 f& P5 s h9 Z机械制造论坛 机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG Solidworks MasterCAM 资料分享 免费下载 尽在机械制造论坛1 t P/ I* Z+ . H4 ce图4 成形模型关键结构设计 机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG Solidworks MasterCAM 资料分享 免费下载 尽在机械制造论坛5 m) r$ i0 i5 ?该模具的设计中，有几个关键的部位需要特别注意： 机械制造论坛 机械贸易网 h机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG Solidworks MasterCAM 资料分享 免费下载 尽在机械制造论坛4 V) S: V$ f. Q) h: _1该级进模具共有11个工位，步距为182mm，模具尺寸较大，故应采用典型的组合子模结构，以便于模具的加工制造、装配和调试，同时也解决了热处理变形对模具制造精度的影响。 机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG Solidworks MasterCAM 资料分享 免费下载 尽在机械制造论坛6 $ l* ?3 # d7 P% n- l) P机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG Solidworks MasterCAM 资料分享 免费下载 尽在机械制造论坛) T! u( w& U: u0 K, i: M2为了便于模具的加工、更换和维修，部分零部件采用可卸式结构，凹模板采用独立镶件结构。 机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG Solidworks MasterCAM 资料分享 免费3侧冲孔部分为镶块拼合成整体结构，保证了冲裁时的空间位置。 机械制造论坛机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG Solidworks MasterCAM 资料分享 免费下载 尽在机械制造论坛 E. z. m& h: I/ _6 4采用卸料板进行凸模卸料、凸模和导正钉导向、压料。 机械制造论坛 机械贸易5为使L型小于90的直角折弯变得简单并防止角度回弹，我们还采用了改变载体方向的工艺和模具结构，使产品处于方便成形的空间状态（图5），使折弯角度顺利的成形。 机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG Solidworks MasterCAM 资料分享 免费下载 尽在机械制造论坛( Z2 wV O( M6 v8 F机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG Solidworks MasterCAM 资料分享 免费下载 尽在机械制造论坛* s/ h8 K p# M2 p机械制造论坛 机械贸易网图5 成形结构6模具中运用了带角度的侧冲模具结构，使产品成形后，在不改变角度的情况下可直接完成成形面上的冲孔（图6），保证了孔间距的位置精度要求，也简化了模具的工位降低了成本。 机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG Solidworks MasterCAM 资料分享 免费下载 尽在机械制造论坛( W w G* r* % n5 c! 机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG Solidworks MasterCAM 资料分享 免费下载 尽在机械制造论坛, # K2 , N7 j机械制造论坛 机械贸易网 CAD UG S