327 支架零件冲压与冲模设计【任务书+毕业论文+cad图纸+答辩ppt】【机械全套资料】
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江西农业大学毕业 设计 (论文 )任务书 设计（论文） 课题名称 支架零件冲压工艺与冲模设计 学生姓名 罗星 院（系） 工学院 专 业 机械设计制造及其自动化 指导教师 杨卫平 职 称 教 授 学 历 博 士 毕业设计（论文）要求： 1要求在完成论文期间，态度端正，积极主动，大量查阅文献资料 。 2按时完成毕业设计内容，技术路线准确，可行 。 3绘制零件图和装配图，图纸量不少于 0图纸 。 4完成毕业设计说明书，格式正确，要求字数不少于 6000字 。 5完成电子文档及 打印装订成 册。 毕业设计（论文）内容与技术参数： 1 支架零件图纸一张。 2 零件生产纲领：中等批量。 3要求完成零件的冲压工艺分析，完成其成形过程所需 的 排样 、 模具零件图 和 装配图 设计 。 毕业设计（论文）工作计划： 1 2008年 11 月 12月： 接受毕业设计任务，查阅整理文献资料； 2 2009年 1月： 确定课题设计方案； 3 2009年 2月 4月： 绘制设计图纸及编写设计说明书； 4 2009年 5月 10日之前： 定稿打印， 装备 毕业设计答辩。 接受任务日期 2008 年 12 月 1 日 要求完成日期 2009 年 5 月 10 日 学 生 签 名 年 月 日 指导教师签名 年 月 日 院长（主任）签名 年 月 日 编 号 20050437 江西农业 大学 工学院 毕业设计材料 专 业 机械设计制造及其自动化 学生姓名 罗星 材 料 目 录 序号 附 件 名 称 数量 备注 1 毕业设计论文 1 2 图纸 10 二 九 年 五 月 题 目 支架零件冲压与冲模设计 2005届毕业生答辩会 设计人 罗星 学号 20050437 指导老师 杨卫平 1 零件结构分析 该支架由支架面和两个支架脚、两个侧面板组成，并且两支架脚与支架面成倾斜关系，在使用时，两支架脚受力充分，这样支架面也可以起到更好的支撑作用，整个支架零件工作时受力平稳、效率高。 其零件图如下： 图 22 零件的工艺分析 （ 1） 材料 该零件的材料为 08冲压性能好。 （ 2）零件结构 该零件有冲孔、落料、胀形、两个弯曲几个工序特征， 形状相对复杂 . （ 3）冲裁件的外形 除无废料冲裁或镶拼结构外，应避免尖角，在各直 线或曲线的连接处，应用适宜的圆角过渡。其最小圆角半径也要满足工 艺要求。 （ 4）尺寸精度 零件图上形状尺寸没有公差，精度等级可看作 冲压加工可以实现。孔中心距同样也是 以通过模具 结构的正确设计来实现。 3 零件的展开图 该零件为较较复杂的立体图，沿各面的展开图如下： 图 3件展开图 4 工序排样 根据展开图，采用有废料直排的排样方法，其排样图如图： 图 4 压力机的选择 选用冲床的公称压力应大于计算出来的总压力为252实际压力为（ 压力=252=N。最大闭合高度应大于冲模闭合高度 +5 作台台面尺寸应能满足模具的正确安装。按上述要求，结合工厂实际，可选用 需要在工作抬面上配备垫块，垫块实际尺寸可配制。 双柱压力机 公称压力： 350 滑块行程： 130 滑块行程次数： 50次 / 最大闭合高度： 280 闭合高度调节量： 60 工作台尺寸（前后 左右 380 610 垫板尺寸（厚度 孔径 60 22.5 模柄尺寸（直径 深度 50 70 滑块底面尺寸（前后 左右 210270 最大倾斜角度： 30 6 冲孔凸摸和凹模刃口尺寸的确定 冲中心孔 7凸、凹模刃口尺寸计算，冲孔时以凸模尺寸为 基准，按凸模与凹模分别加工法加工 。 其最大和最小初始 双面间隙可查表得到，计算参考相关公式。 7 落料凸摸和凹模刃口尺寸的确定 落料凹模的刃口尺寸由于零件的外形比较复杂，为了保证 零件冲压精度，采用凸、凹模配合加工法加工。 根据零件的形状，凹模磨损后其尺寸变化有两种情况： 图中、），即按一 般落料凹模尺寸公式计算 . 中 C） ,随工件尺寸的标注方法不同，可分为三种类型计算刃口尺寸。查表得 可以保证双边间隙为 凸模尺寸按凹模实际尺寸配做 。 9 凸凹模的结构选择 对于大、中型的凸、凹模或形状复杂、局部薄弱的小型凸、凹 模，如果采用整体式结构，将给加工或热处理带来困难，而且 发生局部损坏时，就会造成整个凸、凹模的报废，因此常采用 镶拼结构的凹凸模。 其零件图如下： 10 凸模的选择 采用固定卸料板和导料板冲模，其凸模长度应按相关公式计算 根据计算其长度和相关数据采用 尺寸和图如下 图 10 11 凹模的选择 凹模的选择首先应计算凹模的厚度 H，确定垂直于送料方向的凹模宽度 ，根据公式和相关数据设计凹模的图如下： 制总装配图及部分零件图 总装配图的剖视图如图所示： 2345689110 11 12 13 1415 161718192021222324725工作原理： 首先纵向将料沿挡料销 18送进，压力机工作带动模柄 12往下运动， 整个上模座沿导套 5向下运动，此时，连为一体的 13打杆、 14顶板、 15顶杆和 19顶料器在重力作用下也往下运动，当接触到料板时，上 模座继续往下压，推动凹模、凸模，随着橡胶 23的压缩，落料、冲 孔同时工作，落料、冲孔完后，橡胶回弹推动卸料板 3将板料顶出， 同时上模座的向上运动使顶料器将落料顶出，接着重复以上运动。 4 总结 大学中的最后一次课程设计让我学到了许多东西，总结起来有以下几点： 1 巩固了机械理论知识，在杨老师的精心指导下，补充了许多遗漏的知识，让我体会到理论知识的重要性，知识越完整设计就更全面。 2 了解了设计中必不可少的几个阶段。毕业设计能够从理论设计和工程实践相结合、巩固基础知识与培养创新意识相结合、个人作用和集体协作相结合等方面的全面培养学生的整体素质。通过这次毕业设计，我熟悉对模具进行设计和生产的基本过程，这些对我以后的工作和学习将起到非常大的作用。 3 学会了对一些基本资料和工具书的查阅。作为机械专业，都是要靠数据说话的，每个细节都是有强大的实践和理论数据作为依据的，所以学会使用这些资料和查阅相关工具书显得极其重要。 4 毕业设计培养和锻炼了我严肃认真、实事求是的严谨科学态度。也体会到了饿作为老师的不易和艰辛，增进了师生之间的交流。 致谢 这次设计可以较顺利地完成首先要感谢杨卫平导师的精心和耐心指导，在他不断的鼓励和要求下，我懂得了毕业设计的重要性，之前总觉得时间还多不急。与他相处的这几个月里，不仅学到了许多有关的专业知识，还学会了做人的道理，让我充分理解了严于利己、态度端正的涵义，对我以后的学习生活将受益匪浅。 能完成设计还必须得益于学校完整的图书和网络资料，图书馆提供了大量供我查阅的资料和手册，为我的设计提供非常重要的砝码，农大网络资料也帮助了我许多，可以方便的获得所需珍贵资料。 这次毕业设计我也深刻体会到的学生友谊情深，大家的相互帮组和讨论使得设计犯错更少，设计才更准确。 最后，衷心感谢江西农大给我四年学习的机会，这将是我人生中非常重要的四年，我将永远记住培养我四年的母校 。 学校代码： 10410 序 号： 20050437 本 科 毕 业 设 计 题目： 支架零件冲压与冲模设计 学 院 ： 工 学 院 姓 名 ： 罗星 学 号 ： 20050437 专 业 ： 机械设计制造及其自动化 年 级 ： 机制 052 指导教师 ： 杨卫平 二 年 五 月支架零件冲压与冲模设计 i 摘 要 摘 要 冲压制品已在工业 、 农业 、 国防和日常生活中的方面得到广泛应用 ,特别是在机械业中 更 为突出。机械产品的外壳大部分是冲压制品，产品性能的提高要求高 质量 的冲压模具和冲压性能，成型工艺和制品的设计 。 冲压制品的成型方法很多。其主要用于是冲孔，落料，弯曲，拉伸等。而冲压模，约占成型总数的 60以上。当然如利用电气控制， 可实现半自动化或自动化作业。 冷冲冲裁模主要用于金属制品的成型，它是冲压制品生产中十分重要的工艺装置。冲压模的基本组成是：上下模座、下模垫板、下模固定板、凹模镶块、抬料钉、导料板、卸料板 ,导柱导套、卸料板弹钉、卸料板等。 通过对冲裁 图样零件的 工艺 性 的正确分析，设计了 一个连续冲裁冲孔 落料模。 本设计介绍了 模具成型零件包括 凸模、 凹模及其他零件如卸料板 、固定板、垫板、导柱、导套 等的设计 和选用 过程，重要零件的工艺参数的选择与计算， 冲裁 机构与 送料挡料 以及其它结构的设计过程，并对 着重对模具的设计部分 作了 详细 介绍。 关键词 冲孔 落料 复合 模 冲孔落料模 支架零件冲压与冲模设计 of in in of in is of of of of is 0 of be as or it is in of of is to of so to of a so on s of as as to to s 架零件冲压与冲模设计 目 录 1 绪 论 . 1 压的概念、特点及应用 . 1 压的基本工序及模具 . 2 压技术的现状及发展方向 . 2 2 工艺方案设计 . 6 件结构及工艺分析 . 6 件的展开图 . 7 艺方案确定 . 8 3 冲孔落料复合模设计 . 9 序排样 . 9 坯排样方法及排样图 . 9 定步距大小 . 10 算条料宽度 . 10 料尺寸及步距精度 .裁力的计算及初选冲压机 . 冲裁力的计算 . 压力机的选择 . 12 模压力中心的确定 . 12 裁模刃口尺寸计算 . 13 孔凸摸和凹模刃口尺寸的确定 . 13 料凸摸和凹模刃口尺寸的确定 . 13 摸、凹模和凸凹模的结构设计及零件图 . 14 模厚度 H 和凹模宽度 B 的确定 . 14 料凸模长度 确定 . 15 凹模的结构选择 . 16 他机构设计及标准件选择 . 17 作单元结构 . 17 料机构设计 . 17 位定距机构设计 . 17 正销机构设计 . 17 架的选择 . 18 支架零件冲压与冲模设计 柄的选择 . 18 模固定板的选择 . 18 凹模固定板的选择 . 18 制总装配图及部分零件图 . 19 4 总结 . 20 参考文献 . 21 致谢 . 22 支架零件冲压与冲模设计 1 1 绪 论 压的概念、特点及应用 冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的 冲模 对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程 技术 。 冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是 将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的 一种工艺装备 。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 、高效的冲压 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。 与机械加工及塑性加工 等 其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下 ： (1)操作方便，易于实现机械化与自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几 十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。 （ 2） 一般不破坏冲压件的表面质量 ,而模具的寿命一般较长 ,所以冲压的质量稳定 ,互换性好 ,具有 “ 一模一样 ” 的特征。 （ 3） 状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高 ，冷冲压产品壁薄、质量轻、刚度好。 （ 4） 料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料 ，节能的 无切削 加工方法，冲压件的成本较低。 但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品 ，制造成本高。所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得较好的经济效益。 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。相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件，如 机械制造 、 车辆生产 、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的大，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 已经 被质量轻、刚度好的冲压件所代替。 通过冲压加工，大大提高了生产效率，支架零件冲压与冲模设计 2 降低了成本。 因此可以说，如果生产中不采用冲压工艺，许多工业部门 的产品 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 由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸 、 精度要求 及生产批量 又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类；分离工序是指使坯 料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和 切 断面质量的冲压 件 （俗称冲裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。 上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深 、 成形 和立体压制五 种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。 在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少，而公差要求较小时，若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用 组合工序，即把两个以上的单独工序组成的一道工序，构成所谓复合、级进、复合 复合冲压 在压力机的一次工作行程中，在 一副 模具的同一工位上同时完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方法式。 级进冲压 在压力机上的一次工作行程中，按照一定的顺序在同一模具的不同工位上完面两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。 复合 在一副冲模上包含复合和级进两种方式的组合工序。 冲模的结构类型也很多。通常按工序性质可分为 落料模、冲孔模、切断模、切边模、切舌模、剖切模、整修模、精冲模等 ；按工序的组合方式可分为单工序模 （俗称简单模） 、复合模和级 进模 （俗称连续模） 等。 尽管有的冲裁俗称简单模很复杂，但总是分为上模和下模。 上模 一般 固定在压力机 的滑块 上， 下模固定在压力机的工作台上 。工作时，坯料在下模面上通过定位零件定位，压力机滑块带动上模下压，在模具工作零件（即凸模、凹模 等 ）的作用下坯料便产生分离或塑性变形，从而获得所需形状与尺寸的冲件。上模回升时，模具的卸料与出件装置将冲件或废料从凸、凹模上卸下或推、顶出来，以便进行下一次冲压循环。 压技术的现状及发展方向 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支架零件冲压与冲模设计 3 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 和 推广 应用旨在 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 冲 压新工艺，也是冲压技术的发展 重要趋势 。目前，国内外相继涌现 并迅速用于生产的冲压先进工艺有 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。 这些冲压先进技术在实际生产中已经取得并将进一步取得良好的技术经济效果。 其中，精密冲裁 （精冲 ） 是提高冲裁件质量的有效方法， 又是扩大冲压加工范围的重要途径 ，目前精密冲裁加工零件的厚度可达 25度可达 精冲方法不仅可以冲裁，还可以成形（精密弯曲、拉深、翻边、冷挤、压印和沉孔等）， 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， 并可以大为改善成形条件、提高极限变形程度。 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 可以快速生成批量小、形状复杂、强度高的板料件，在航天、国防工业中具有重要的实用价值。 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 次常规 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 ，对于提高生产效率和产品精度，解决一些特殊产品的生产方面具有重要意义。 无模多点成形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 根据需要 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 能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 目前 有两种趋向应给予足够的重视 :一是模具结构与精度正朝着两方面发展。 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、数控自动化的模具加工机床和检测设备以及模具 术也在迅速发展；另一方面，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支架零件冲压与冲模设计 4 际水平的精度达 2米，进距精度 2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，而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。 二是模具设计与制造的现代化。 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 在模具技术中得到广泛的应用，使模具设计与制造水平发生了深刻的革命性的变化。目前最为突出的是模具 这方面，国际上有许多应用成熟的计算机软件，我国不但能消化、应用国外的有关软件，少数单位还能自行开发或正在开发模具 件。在一些行业，如汽车行业的主要模具 企业，实现了模具 管其总体水平与国际上的还有差距，但它代表了我国模具技术的发展成果与发展方向。 模具的加工方法迅速现代化。 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（ 0）加工，大大提高模具装配精度，优化了模具加工工艺。 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 削加工 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 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 米，表面粗糙度达 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 三维 曲面的数据外 ,其良好的温度补偿装置、可靠的抗振保护装置、严密的防 尘装置，使得 这种精密设备从严加隔离的测量场所走向在线生产现场检测 。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 用瑞士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。 支架零件冲压与冲模设计 5 (3)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。 为了适应冲压新工艺的需要，研制了许多新型结构的冲压设备，为了满足新产品少批量生产的需要。 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， 为了提高生产效率和安全保障，应用各种自动化装置、 机械 手 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 丰 田公司生产的 2000压中心”采用 需 5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 4 10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、 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)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支架零件冲压与冲模设计 6 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 工艺方案设计 件结构及工艺分析 该支架由支架面和两个支架脚、两个侧面板组成，并且两支架脚与支架面成倾斜关系，在使用时，两支架脚受力充分，这样支架面也可以起到更好的支撑作用，整个支架零件工作时受力平稳、效率高。 冲裁零件的工艺性，是指冲裁零件对冲压工艺的适应性，即冲裁件的形状结构，尺寸大小 ，尺寸偏差，形位公差与尺寸基准等是否符合冲裁工艺的要求。冲裁零件的工艺性对冲裁冲裁零件的质量，材料利用率，生产率，模具制造难易，模具寿命，操作方式及冲压设备的选用等都有很大影响。 零件图如下： 图 2件图 （ 1） 材料 该零件的材料为 08冲压性能好。 （ 2）零件结构 该零件有冲孔、落料、胀形、两个弯曲几个工序特征，形状相对复杂，孔与外缘的壁厚较大，没有极限冲裁特征，成 形容易，适合冲裁，但是中间凸台处的成型只能采用涨型，故在成型上较复杂，再有两次弯曲在空间上也比较复杂，所以要求加支架零件冲压与冲模设计 7 工工序要仔细考虑。 （ 3）冲裁件的外形 除无废料冲裁或镶拼结构外，应避免尖角，在各直线或曲线的连接处，应用适宜的圆角过渡。其最小圆角半径也要满足工艺要求。如果冲裁件有尖角，不仅给模具制造带来困难，而且模具寿命会显著降低。 （ 4）尺寸精度 零件图上形状尺寸没有公差，精度等级可看作 ，冲压加工可以实现。孔中心距同样也是 以通过模具结构的正确设计来实现。 （ 5）冲孔的最小尺 寸 冲孔的最小尺寸与孔的形状，板材力学性能和厚度有关，因受凸模强度的限制，冲孔的尺寸不能太小。该零件零件图最小冲孔直径为 d=7中 .3*t=符合模具设计。 件的展开图 凸台位置成型时，由于外界材料较多故在成型时外部材料向凸台位置的流动受到限制，因此要用胀形工艺成型，故无须考虑展开时的尺寸变化，所以展开时的主要尺寸变化就是弯曲位置的尺寸，由资料 1得知，弯曲直角时的公式可以用来计算各个展开后的零件尺寸，在这里我采用了手工计算的方法对其形状进行展开。 该工件 有两处弯曲，均为直角弯曲，故在计算时可以利用公式： L=2+2 r 所一展开后工件的尺寸如图所示。由于该零件为弯曲件，而且其工作环境对其制造精度要修并不是很高，所以可以使尖角处的尺寸进行一些修饰，该成圆角便于冲孔落料。 当让要保证工件的形状正确。在手工计算展开图时应对经典的弯曲件进行参考，查阅国标计算公式，才能保证计算结果正确。 当然也可以利用 件进行展开，这是一种专用的实体零件展开软件，他能够根据所给的零件材料和实体零件图进行展开，操作简便，使用范围广，精度高，给我们带来了很大的便捷 性。该软件也有局限性，比如材料不全，如果立体三维图尺寸不准确，导致展开图也不准确。 展开图如下：（具体尺寸可看展开后坯料零件图） 支架零件冲压与冲模设计 8 图 2艺方案确定 冲裁模的制造费用较高，故产量小时采用其它加工方法可能较冲裁更为经济。只有在大批量生产时，冲裁加工才能取得明显的经济效益。一般来说，产量很大时可选用连续模和高效冲压设备，以提高生产率，降低生产率；中小批量 生产时，常采用简单模或复合模，以降低模具成本。 一般对于这样的工件通常采用先落料冲孔再进行涨型、弯曲的加工方法。由于该工件的生产批量较大 为中批量，则有以下几种方案进行比较。 该零件包括冲孔、落料、胀形、两个弯曲几个基本工序，表 1中列有三种工艺方案。 第一种：单工序模生产： 落料冲孔胀形一次弯曲二次弯曲 结构的优缺点；单工序模就是在一个工序内完成一次工艺，该模具结构简单，设计容易，冲件表面较平整。但需要多道工序、多套模具才能完成整个零件的加工，生产效率低，难以满足零件中批量生产的需求。且多道工序中的 定位误差难以消除，将导致孔心距尺寸精度难以保证。总体上将该方案适合简单零件的加工成形。 第二种：复合模生产： 落料 形一次弯曲二次弯曲 结构优缺点；复合模能在压力机一次形成内，完成落料、冲孔及拉深等数道工序。支架零件冲压与冲模设计 9 在完成这些工序的过程中，冲件材料无需进给移动。其主要优点有： （ 1） 采用复合模进行冲裁可以获得精度较高，质量较好的零件。 （ 2） 冲件精度较高，不受松了误差影响，内外形相对一致性好。 （ 3） 冲件表面较为平整。 （ 4） 适宜冲薄料，也适宜冲脆性或软质材料。 （ 5） 可以充分利用短料和边角余料。 （ 6） 冲模寿命较长。 3 冲孔落料复合模设计 序排样 坯排样方法及 排样图 根据材料的合理利用情况，条料排样方法分为 : （ 1） 有废料排样 沿冲件全部外形冲裁，在冲件周边都留有搭边，因此材料利用率低名单冲件尺寸完全又冲模来保证，因此精度高，模具寿命也高， 生产中绝大多数冲裁件都是采用有废料排样。 （ 2） 少废料排样 沿冲件部分外形切断或冲裁，只在冲件之间或冲件与条料侧边之间留有搭边。因此剪裁条料质量和定位误差的影响，其冲件质量稍差，同时边缘毛刺被凸摸带入间隙也影响模具寿
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