文档包括:
说明书一份,44页,12500字左右.
任务书一份.
开题报告一份.
PPT答辩稿一份.
翻译一份.
图纸共47张:
第1套落料冲孔装配图.dwg
第1套落料冲孔-01下模座.dwg
第1套落料冲孔-02凸凹模.dwg
第1套落料冲孔-03卸料板.dwg
第1套落料冲孔-04凹模.dwg
第1套落料冲孔-05凸模固定板.dwg
第1套落料冲孔-05凸模固定板.dwg
第1套落料冲孔-07-4.5孔凸模.dwg
第1套落料冲孔-08-7.2孔凸模.dwg
第1套落料冲孔-09-5.42孔凸模.dwg
第1套落料冲孔-10-5X3.4孔凸模.dwg
第1套落料冲孔-11凸模模柄.dwg
第1套落料冲孔-12垫板.dwg
第1套落料冲孔-13上模座.dwg
第2套冲小孔装配图.dwg
第2套冲小孔-01下模座.dwg
第2套冲小孔-02凹模.dwg
第2套冲小孔-03卸料板.dwg
第2套冲小孔-04凸模固定板.dwg
第2套冲小孔-05垫板.dwg
第2套冲小孔-06上模座.dwg
第2套冲小孔-07导正销.dwg
第2套冲小孔-08保护套.dwg
第2套冲小孔-09凸模.dwg
第2套冲小孔-10模柄.dwg
第3套翻边装配图.dwg
第3套翻边-01下模座.dwg
第3套翻边-02凹模.dwg
第3套翻边-03卸料板.dwg
第3套翻边-04凸模固定板.dwg
第3套翻边-05垫板.dwg
第3套翻边-06上模座.dwg
第3套翻边-07凸模.dwg
第3套翻边-08导正销.dwg
第3套翻边-09模柄.dwg
第4套弯曲装配图.dwg
第4套弯曲-01下模座.dwg
第4套弯曲-02凹模垫板.dwg
第4套弯曲-03凹模.dwg
第4套弯曲-04定位板.dwg
第4套弯曲-05凸模固定板.dwg
第4套弯曲-06垫板.dwg
第4套弯曲-07上模座.dwg
第4套弯曲-08凸模.dwg
第4套弯曲-09模柄.dwg
第4套弯曲-10顶件板.dwg
目 录
摘 要 IV
ABSTRACT V
１前 言 1
1.1 模具加工及金属薄板冲压加工的特点及优势 1
1.2 课题讨论及难点分析 2
1.3 课题总体设计思路 3
2工艺分析及工艺方案确定 5
2.1零件三维造型图 5
2.2工件的零件图 5
2.3工艺分析 5
2.3.1翻边高度计算 6
2.3.2冲小孔工艺分析 6
2.3.3弯曲部分工艺分析 6
2.4工艺方案的确定 6
3落料冲孔模的设计 9
3.1毛坯尺寸计算 9
3.2 排样 9
3.3 确定模具压力中心 10
3.4 冲压力的计算 10
3.4.1 落料力 10
3.4.2冲孔力 11
3.4.3卸料力 11
3.4.4推件力 11
3.4.5总冲压力 11
3.5冲压设备的选择 11
3.6工作部分尺寸计算 12
3.6.1落料凸、凹模刃口的尺寸计算 12
3.6.2冲孔凸、凹模的刃口尺寸 13
3.7冲孔落料复合模的设计 14
3.7.1落料冲孔复合模结构的设计 14
3.1.2 落料冲孔复合模主要零件的设计 15
4冲小孔模的设计 21
4.1确定模具压力中心 21
4.2冲孔力的计算 21
4.3冲压设备的选择 21
4.4冲孔凸、凹模刃口尺寸计算 21
4.5冲小孔模的设计 22
4.5.1冲小孔模结构的设计 22
4.5.2冲小孔模主要零件的设计 22
5翻边模的设计 26
5.1确定模具压力中心 26
5.2翻边力的计算 26
5.3冲压设备的选择 26
5.4翻边模刃口尺寸计算 26
5.5翻边模的设计 27
5.5.1翻边模结构的设计 27
5.5.2翻边模主要零件的设计 27
6弯曲模的设计 30
6.1确定模具压力中心 30
6.2弯曲力的计算 30
6.3冲压设备的选择 30
6.4翻边模刃口尺寸计算 30
6.5弯曲模的设计 31
6.5.1弯曲模结构的设计 31
6.5.2弯曲模主要零件的设计 32
7结 论 36
谢 辞 37
参考文献 38
摘 要
本课题所设计的零件是较为典型的U型弯曲件。工件一侧有一个直径为1.8mm的小圆孔和翻边，另一侧有三个孔，且在U型卡槽底部有三道褶边。通过对零件各部分进行计算分析后最终确定加工工序。经计算得翻边可以一次成型，工件整个成型过程所涉及的工序有：落料、冲孔、冲小孔、翻边、弯曲五步。在对零件进行工艺分析后，确定最终工艺方案为：落料冲孔复合，冲小孔、翻边、弯曲顺次进行。在确定工艺方案的基础上对主要模具进行设计，分析工件成型过程，并画出模具装配图及零件图。在本次设计中主要对落料复合模以及冲小孔模、翻边模、弯曲模进行设计。
关键词：落料冲孔；冲小孔；翻边；弯曲
Punching Process Analyzed and Die Design of the U Shape Groove
ABSTRACT
Typical bended workpiece of U shape with three folds was designed in this graduation project. Two hoes are flanged on one side with a Φ1.8 mm hole. There are three holes on the other side. The process was determined by calculating and analyzing. Flanging can be shaped by one step after calculating. Five steps as blanking, punching, punching a small hole, flanging and bending were included. Analyzed the technics of parts, the final process was determined as four steps: blanking-punching compound, punching a small hole, flanging and bending. Besides, the main dies were designed, the process was analyzed, and the die assembly and workpiece pictures were drawed. In this graduation project, blanking-punching compound die, punching a small hole die, flanging die and flanging die were designed.
Key words: blanking-punching compound; punching a small hole; flanging; bending
论文题目 U形卡槽的冲压工艺及模具设计
一、选题背景和意义
随着汽车工业的快速发展，服务于汽车生产的模具近年来也快速发展。服务于汽车生产的模具和塑料模具使用量最大的两大类。此外，还有铸造模具、锻造模具、橡胶模具、粉末冶金模具及拉丝模具和无机材料成型模具等。在汽车工业十分发达的国家，为汽车服务的模具往往要占到全部模具生产量的40%以上。经过多年发展，我国目前为汽车服务的模具约已占到了全部模具产量的1/3左右。在这些模具中，冲压模具在模具行业和汽车覆盖件模具，直接关系到汽车车型，因此其地位尤为重要。要生产出大量的各式各样的汽车，先进技术装备必不可少，而模具就是汽车先进技术装备中的重要装备。“现代工业，模具先行”、“没有高水平的模具，就没有高水平的产品”，这已成为人们的共识。不管是汽车还是模具，虽然近年来发展迅速，我国已成为生产大国，但离生产强国的距离还很远。然而，要成为制造业强国，要成为汽车、模具等的制造强国是我们的目标。为了向汽车行业提供更为先进的技术装备，必须不断提高汽车冲压模具的冲压模具的水平与能力。
金属薄板冲压成形是现代工业生产中一种非常重要的制造技术 ,金属薄板及其制品在冲压成形过程中所表现出的成形性能或成形性,是横跨薄板冶金制造和冲压成形生产两大行业之间的交叉性工程技术 ,即冲压成形性能及其应用。冲压加工是靠冲压设备和模具实现对板料毛坯的塑性加工过程。冲压加工具有许多十分明显的优点，它利用冲压设备与冲模的简单的运动完成相当复杂形状零件的制造过程，而且并不需要操作工人的过多参与，所以冲压加工的生产效率很高，产品质量稳定，一般情况下，冲压加工的生产效率为每分钟数十件。又由于冲压加工的操作十分简单，为操作过程的机械化与自动化提供了十分有利的条件。因此，对某些工艺成熟的冲压件，生产效率可达每分钟数百件，甚至超过一千件以上。
冲压加工用的原材料多为冷轧板料和冷轧带材。原材料的良好表面质量使用大量生产方式、高效而廉价的方法获得的。在冲压加工中这些良好的表面质量又不容易遭到破坏，所以冲压件的表面质量又不致遭到破坏，所以冲压件的表面质量好，而成本都很低廉。这个特点，在汽车覆盖件的生产上表现得十分明显。
利用冲压加工方法，可以制造形状十分复杂的零件，能够把强度好、刚度大、重量轻等相互矛盾的特点融为一体，形成十分合理的结构形式。冲压加工时，一般不需要对毛坯加热，而且也不像切削加工那样把一部分金属切成切屑，造成原材料的损耗，所以它是一种节约能源和资源的具有环保意义的加工方法。
冲压产品的质量与尺寸精度都是由冲模保证的，基本上不受操作人员的素质与其他偶然因素的影响，所以冲压产品的质量管理简单，也容易实现自动化与智能化生产。冲压件的尺寸精度与表面质量好，通常都不需要后续的加工而直接装配或作为成品零件直接使用。由于冲压加工方法具有前述的许多优点，现在他已经成为金属加工中的一种非常重要的制造方法。正是基于此，本课题所要设计的U型卡槽生产就需要先后用到四套冲压模具，而且每一套模具在设计之前都需要经过仔细的计算和分析。
二、课题关键问题及难点
模具总体结构形式设计的确定是设计时必须首先解决的问题，也是冲模设计的关键，它直接影响冲压件的质量、成本和冲压生产的水平。模具类型的选定应以合理的冲压工艺过程为基础，根据冲压件的形状、尺寸、精度要求、材料性能、生产批量、冲压设备、模具加工条件等多方面的因素，做综合的分析研究并比较其综合经济效果，以期在满足冲压件质量要求的前提下，达到最大限度的降低冲压件的生产成本。确定模具的结构形式时，必须解决模具类型（简单模，连续模，复合模等）、操作方式、进出料方式、压料与卸料方式、模具精度等方面的问题。另外压力中心的计算、冲模封闭高度的确定都是模具能否正常的安装和工作的关键问题，最后应选择合适的模具材料和冲压设备。当然在设计每套模具的时候也有很多需要知道模具设计的基本原则，以免范不应该有的的错误。
本课题的关键问题是如何对U型卡槽制定合适的冲压工艺分析并制定合适的冲压工艺方案。针对这个零件，分别要经过落料、冲孔，翻边，折弯、U形弯曲等几个工序才能完成。在设计每套模具的时候又有很多难点和需要注意的问题。现在就这几套模具在设计时的问题加以说明。
（1）落料、冲孔
首先，凸凹模间隙对冲裁件质量、冲裁力、模具寿命的影响很大，是冲裁工艺与模具设计中的一个极其重要的问题。其次，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靠模具刃口尺寸及其公差来保证。再次，在排样时尽量采用少、无废料排样对节省材料具有十分重要的意义，且有利于一次冲裁多个工件，故可以提高生产率。
（2）冲小孔
由于零件上有一个Φ1.8的小孔，且与另外一个孔距离太近，无法在第一套模具冲出，所以只能单独用一套模具来对其进行加工。在设计模具的时候用特别注意冲孔凸模应由保护套来进行保护，否则凸模的使用寿命会大大降低，另外在零件的定位及导向上也许特别注意。
（3）翻边
根据我所设计的U型卡槽零件图，可知此为内孔翻边，是伸长类翻边的一种，其特点是：变形区材料受拉应力、切向伸长、厚度减薄、易发生破裂。翻边时的主要危险是边缘破裂，边缘是否破裂与翻边变形程度有关。应当进行严谨的工艺计算。
（4）弯曲
在进行弯曲设计时，首先要对弯曲件进行应力、应变状态进行分析，，然后确定材料的最小弯曲半径并进行弯曲力的计算和选择设备，再对弯曲模的工作部分进行尺寸包括凸凹模的圆角半径、凹模深度、凸凹模间隙、凸凹模工作部分的尺寸与公差等进行计算，这些也是设计弯曲模的关键。最后进行弯曲模的设计。当然在弯曲过程中会可能出现回弹，在外力作用下毛皮产生的变形有塑性变形和弹性变形两部分组成。当外力去除后弹性变形会完全消失，而塑性变形会保留下来。因此工件的弯曲较与内弯曲半径与冲模工作部分的角度和圆角半径不完全一致，这种现象就叫回弹，应当尽量减小其对设计的影响。本课题所需设计的U型卡槽在弯曲时受翻边那部分的影响，零件的固定需要特别的注意，这也是本设计课题的最大难点。
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