膜片弹簧的冲压工艺及复合模具设计【优秀机械毕业设计论文A4099】
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共37页)
编号：979482
类型：共享资源
大小：1.02MB
格式：RAR
上传时间：2017-01-10
上传人：木***
认证信息
个人认证
高**（实名认证）
江苏
IP属地：江苏
50
积分
- 关 键 词：
-
膜片
弹簧
冲压
工艺
复合
模具设计
优秀
优良
机械
毕业设计
论文
a4099
- 资源描述：
-
文档包括:
说明书一份,37页,20400字左右.
PPT答辩稿一份.
开题报告一份.
实习报告一份.
图纸共4张,如下所示
A0-膜片弹簧冲槽模.dwg
A0-膜片弹簧落料冲孔模.dwg
A1-冲槽凹模.dwg
A2-落料冲孔凸凹模.dwg
- 内容简介：
-
作 者：梁恒 专 业：材料成型及控制工程 指导教师：伦凤艳 膜片弹簧的冲压工艺及模具设计 课题研究的目的及意义 模具制造是我国经济建设中的一项重要产业，起着振兴和发展我国模具工业的重要作用，正日益受到人们的重视和关注。 “ 模具是工业生产的基础工艺装备 ” “ 模具是效益放大器 ” 课题国内外研究状况 近 10年来，中国模具工业一直以每年 15%左右的增长速度快速发展，但仍然供不应求。 2003年我国模具生产厂点约有 2万多家，从业 人员约 50多万人； 2004年模具企业总体上订单充足，任务饱满，模具产值 530亿元，进出口模具分别比 2003年增长 18%、 进出口相抵后的净进口达 进口量较大的国家。 课题研究的主要内容 广泛收集关于冲压模具设计的有关知识和先进技术，对收集的资料进行结构性的对比，选择合理的设计方案。 查阅模具相关资料，进行调研，熟悉课题，查阅外文文献，翻译英文资料，字数在 3000字以上，撰写开题报告，字数在3000字以上。 熟悉冲压件（右台面）的图样和技术条件。 分析冲压件（右台面）的工艺性，为进行设计计算打好基础。 分析冲压件（右台面）的工艺性，计算冲裁力和弯曲力。 合理的选择冲压设备，确定压力机参数。 确定模具的具体结构以及模架的参数，绘制模具草图。 绘制复合模具的装配图及主要零件图。 零件图标注尺寸、公差及技术条件，并进行必要的强度校核。 编写 15000字以上的课题设计的说明书。 冲压工艺设计和冲压力的计算 工件图 材料： 50裁件工艺性分析 零件上有 18个孔和 18个槽。 零件上槽的顶部还有一个腰形孔，而且槽宽度是 槽和槽顶部的小孔的凸模在加工和强度上都有困难，所以把冲槽和槽顶部的空分两步冲压，冲模分开制造。 零件上 18个槽中每两个槽最小距离是大约在 槽上我选择隔位冲压，先冲隔位的 9个，再冲剩下的 9个。 工艺方案的确定 第一步落料 复合模 第二步冲 9个槽 单工序模 第三部冲剩下的 9个槽 单工序模 两套模具完成三序 第一序 落料 冲孔 第二序 冲槽 第三序 冲槽 落料排样设计 直排式 各工序冲压力的计算 总冲压工艺力： 冲裁力： 卸料力： 推料力： 顶料力： X T P P P 0P P P压力机选取 落料时的压力机应选标称压力为1960 压力机选取的标称压力为 2500 式双点压力机 力机选取 冲槽时的压力为 1047 压力机选标称压力为 1250 23式双柱可倾压力机 三章 落料 本章主要介绍了落料 括确定模具的结构型式，并对模具主要零件进行了选择和设计，最后绘制了模具的装配图。 落料凸、凹模刃口尺寸计算 d 0)(0)(凹模刃口尺寸计算公式为： 凸模刃口尺寸计算公式为： 0m i n )( 冲孔凸、凹模刃口尺寸计算 0m i n() d x 凸模刃口尺寸计算公式为： 凹模刃口尺寸计算公式为： m i n 0 m i n m i n 0( ) ( )d Z d x Z 确定凹模外形尺寸，选择标准 凹模高度 凹模壁厚 c= 凹模周界尺寸 300 3003 10冲标准模架的选取 四导柱模架 上模座： 400 315 60 下模座： 400 315 75 导柱： 45 260 导套： 45 150 58 装配图 、 上模座 2、 导柱 3、 导套 4、 内六角螺钉 5、 推杆 6、 圆形凸模 7、 推板 8、 顶杆 9、 圆柱销 10、 凸模垫板 11、 凸模固定板 13、 凹模垫板 13、 腰形凸模 14、 推件块 15、 落料凹模 16、 卸料板 17、 卸料橡胶 18、 凹模垫板 19、 弹性挡料销 20、 凸凹模 21、 内六角螺钉 22、 圆柱销 23、 卸料螺钉 24、 下模座 模具工作 过程 本套模具可完成落料、冲孔两个工序。条料送进时，有弹顶挡了销导向，冲压时上模下行，使凸凹模 22与落料凹模 16、圆形冲头 6和腰形凸模 15接触，从而成型工件。上模回程后由推件块 16和卸料板 18将冲压件推出。工件制出后，上模上行，打杆和推件块起作用，把工件从凸凹模中推出。 冲槽模 设计 凹模高度 50 凹模壁厚 80 凹模周界尺寸 280 凹模图 装配图 1、 上模座 2、 3、 导套 4、 卸料螺钉 5、 内六角螺钉 6、 模柄 7、 圆柱销 8、 凸模 9、 凸模垫板 10、 内六角螺钉 11、 圆柱销 12、 凸模固定板 13、 导柱 14、导套 15、 橡胶 16、 卸料板 17、 护板 18、 圆柱销 19、 定位销 20、 内六角螺钉 21、 凹模 22、 凹模垫板 23、 下模座 模具 工作过程 本套模具可分别完成第二序冲槽和第三序冲槽两个工序。工件送进时，用中间定位销和前端的圆柱销定位。模具工作时，用护板压紧工件，可获得较大的压力，保证工件的平整性，有利于提高冲压质量，适合冲压形状复杂的工件。冲压时上模下行，使 9个凸模 8与凹模 22接触，从而成型工件。上模回程后由卸料板 16把工件推出 。 结论和展望 本文介绍了模具的发展与设计的理 论，论述了加工膜片弹簧模具的设计方案和设计过程，详细阐述了 膜片弹簧落料冲孔复合模和冲槽模的设计过程及其主要零件的计算和校核。 通过本次设计，使我认识到冲模设计的水平直接和生产率、产品质量、模具寿命、模具 制造周期紧密相关。提高冲压模具技术水平 ， 有利于获得优质、高效、低耗、廉价的产品，技术经济效果显著。 谢谢各位老师！ - 1 - 毕 业 实 习 报 告 长春旭阳富奥江森汽车座椅骨架有限责任公司 一、企业简介 长春旭阳富奥江森汽车座椅骨架有限责任公司是由长春旭阳工业（集团）股份有限公司与长春富奥 江森自控汽车饰件系统有限公司经过友好协商，本着平等互利共同发展的原则，双方共同出资于 2004 年 12 月 15 日在长春市经济技术开发区工商分局注册成立的企业。 公司注册资本 5000 万元人民币，长春旭阳工业（集团）股份有限公司以其座椅分公司厂房、设备等实物净资产 3000 万元出资，占注册 资本的 60%；长春富奥 江森自控汽车饰件系统有限公司以设备、技术及部分材料 2000 万元出资，占注册资本的 40%。 公司主要经营范围是：设计、生产、销售汽车座椅骨架、仪表板骨架、冲压件等机械产品，并提供售后服务以及公司董事会随时决定的其它产品。 公司主要生产设备： 丝弯曲机 、 粉末静电喷涂线 、 冲压生产线 、 焊接机器人生产线 、 座椅装配线 、 高频焊管生产线 、 阴 极 电泳线 、 电镀自动生产线 。 公司 包括六个分厂，分别是：冲压分厂、材料分厂、焊装分厂、机加分厂、工具分厂及涂装分厂。 我已经在该公司上班， 经 公司安排我在未来 的六个月里分别在公司的六个分厂进行实习，我在学校安排的实习时间里分别在 冲压分厂、 材料分厂与工具分厂进行生产实习工作。 二、 实习内容 生产实习是我们 材料成型 专业知识结构中不可缺少的组成部分，并作为一个独立的项目列入专业教学计划中。其目的在于通过实习 使学生获得基本生产的感性知识，理论联系实际，扩大知识面；同时 生产 实习又是锻炼和培养学生业务能力及素质的重要渠道，也是学生接触社会、了解 企业 状况的一个重要途径， 逐步实现由 学校学习 到社会工作 的转变 。通过生产实习可以 培养我们初步担任技术工作的能力、初步了解企业管理的基本方 法和技能；体验企业工作的内容和方法。这些实 践 知识，对我们 今后的 学习乃至以后的工作，都是十分 有 必要 的 。 实习内容： 1. 了解实习企业概况，设备及生产和管理情况。 - 2 - 2. 收集课题相关资料，重点掌握复合模、连续模设计、制造、装配及维修 等 方面知识。 三、实习过程 厂前培训 在实习过程中，我主要在 冲压分厂、 材料 分厂 、 工具分厂 进行了 实习。 压分厂简介 长春旭阳富奥江森汽车座椅骨架有限责任公司 的冲压分厂可以说是该单位的支柱，公司大部分产品都是 在 这个车间生产的。 车间工作 人员 情况 ：在职冲压工人 200 余名、机修、天 车、辅助工人若干名。 车间 设备 情况： 两台 500 吨液压压力机、六台 250 吨曲柄压力机、两台 250 吨液压压力机、 100 吨、 60 吨曲柄压力机若干。 车间生产 产品：由于冲压分厂是该企业的支柱分厂，加工产品众多。只举出几件产品 如 开迪、红旗 、 奥迪、宝莱 、 捷达 等 汽车 的 座椅座 盆 。 料分厂简介 长春旭阳富奥江森汽车座椅骨架有限责任公司 的材料分厂主要是该单位 原材料与半成品的分厂 。该分厂是这个企业中较小的一个分厂。 车间工作人员情况 ：在职工人 38 人，机修、天车、电工共 8 人。 车间设备情况 ：高频焊管机、平板机、剪板机、曲柄压力机及 弯管机 。 主要产品有：马自达 6 左右横梁，捷达左右管框，一汽红旗座椅管框，及冲压用的板材与焊管。 具分厂简介 长春旭阳富奥江森汽车座椅骨架有限责任公司 的 工具分厂 是主要进行该厂模具维修及小型模具制造的工作单元。该分厂是这个企业的一个必不可少的单元，因为该企业的主要产品是冲压件，模具损坏是不可避免的。该分厂每天的工作量都很大，只要该企业任何一个分厂的模具出问题，工具分厂都要指派专业技术人员前往现场研究模具维修方案 ，为保证工厂能顺利的生产，工具分厂的作用是 显而易见的。 车间工作人员情况 ：模具钳工 10 人，车床、铣床、刨床、磨床操作工人共 15人，镗床、电火花机床、线切割机床、数控铣床操作工人共 9 人。 车间设备情况 ：车床、铣床、刨床、磨床、镗床、电火花机床、线切割机床、数控铣床 。 - 3 - 春旭阳富奥江森汽车座椅骨架有限责任公司安全通则 1) 在工作中和上班前四个小时内不准饮酒。 2) 不准把小孩带进车间。 3) 作业前必须按规定穿戴好劳动保护用具。 4) 工作前要检查工具、设备、安全措施是否完好，发现缺陷要及时汇报和处理。 5) 不是自己操作的设备不准随意开动，各种开关、阀门、警告牌等不准乱动。 6) 工作中不准唱歌、闲谈、打闹 ，以及做 与工作无关的事情。 7) 非电气人员不准装拆电气设备和线路。 8) 变 电间、 配电间 、油库、漆库、空压站等要害部位，非本岗人员 未 经许可不准入内， 9) 不准跨越运转着的设备和各种输送带、输送链，并严禁对运转中的设备进行加油、擦拭、清扫等工作。 10) 凡标有“禁止烟火”的场所，不得吸烟或未经许可进行明火作业。 11) 各处消防器材要经常保持良好状态，不得乱动乱用。 12) 各种安全防护装置信号标志等要经常保持齐全有效，不准任意拆除。 13) 保持工作场所整洁和道路畅通及零件按规定堆放。 14) 一旦发生重大或恶性未遂事故时要保护现场，做好受伤人员的救护工作和防止事故扩大工作，并及时 上报 安全部门及领导。 15) 一旦发生触电身亡事故时， 要迅速使受害者脱离电源，并就 地立即抢救（人工呼吸）， 同时通知医疗部门及领导。 厂实习 压分厂实习 在冲压车间实习的几天里我深刻体会到冲压的危险性， 为 此，我学习了在设计 冲压模具 时要注意 的 安全要求 。 设计冲压模具时除了应考虑到保证冲压件的质量外，还必 须考虑到其安全性。为防 止 操作者的手不进入上下模具空间，在冲压模具上可以设计机械化上下料装置或采用复合模具、连续模具等。为防止人体某一部分夹入模具之间，模具导 柱 末端外露不得大于 8量减少模具辅助部件冲压危险区，在危险部位开设放手的安全糟，或设置防护栏棚等。为了防止冲压模具破碎伤人，模具应具有足 够的强度，除工作 部分外，不得有 尖 角；定位件应压入配合；紧固件应有防松措施；冲压模具的负荷中心尽量与压力机中心重合；模具上使用的弹簧应为压缩弹簧，并加设必要的护罩等。 在冲压分厂， 除了对安全有了一个深刻的认识外，在与 现场工程师交流学习中 我 - 4 - 还对自己以前不太熟悉的一 些 冲压模具 知识 有了一个深层次的认识。 1) 首先，冲压模具都能 完成 哪些工作呢？ 剪断加工 (切断铁板完全分离 ) ， 穿切 (冲切 )， 呈封闭曲线的完全分离 ， 外形切割 (外切割 )、侧面切割 ， 呈开放型曲线的完全分离 ， 打眼儿 (穿孔 )， 打洞 ，切断 (剪切 )， 完全分离 ， 切开 (冲口 )， 部分性分离 。 弯曲 (弯曲 )， 除弯成 V 字型的 V 弯曲之外，还有 L 字弯曲、台阶状的 Z 字弯曲、 N 字弯曲、帽型弯曲等。 ， 弯成筒型的卷边加工 (蝶板弯曲 )、圆型弯曲 ，扭转弯曲 ， 拧弯 ， 加工成有底的容器状 。 冲 绞 产品 ： 干电池套 (碱性电池、锂电池 (锰钢电池罐的小型化处理 )、电容器盒、洗碗池、汽车的引擎罩、 V 型皮带轮罩、 易 拉罐的拉手和盖子之间的接合等。 冲压模具还能进行许多种加工、这里只介绍上述加工的几种应用及组合。 半穿孔、凸出、打通、切弯、压瘪、打钢印、修边、细冲切等 。 2) 其次就是对冲压模具结构 及各部分作用 有了更深层次的 了解 。 冲压模具的构造大体上可分为刀具部、保持部和辅助部。 刀具部 (打孔机、冲模 )直接作用于材料的部分 保持部 (打孔机盘、冲模盘、外套、挡板等 )作用是 固定刀具 辅助部 (脱模器、量计、衬垫、压力等 )为是刀具发挥作用的辅助部分 打孔机盘 +打孔机 +导销 料分厂实习 材料车间是供应原材料与半成品的车间，设备有限，我只对本车间的高频焊管机的 生产工艺流程 进行了初步的了解。 高频焊管机的 生产工艺流程 纵剪 开卷 矫平 剪切对焊 高频焊接 型 铣边 螺旋活套 去内外毛刺 超声波探伤 焊缝热处理 空冷水冷 平端 切断 矫直 定径 水压试验 全管体探伤 综合检验 印标 发运 入库 打包 - 5 - 具分厂实习 在工具分厂实习的几天里，我学到了不少知识，对一些 冲裁 模具 常见维修问题 做了如下总结 ： 1) 冲头易断 原因分析 处理方法 薄弱冲模 切入 刃 口部分 过长 重新 计算其长度 使切入 刃 口部分合理 下模 刃 口被 废料 堵死 清除堵死 的废 料 冲头太过松动 重新固定 冲头 冲头刃 口 钝化 /材质硬度高 研磨 刃 口 /更 换冲头材 质 打板 导 向不良 ,冲头单边受力 修配打板间隙 冲头刃 口太短 ,与打板干涉 增 长刃 口 长 度 卸料力不均 ,卸料 倾斜 调整卸料力 上下模间隙变位 调整间隙 薄弱冲模设计不合理 修改 结构 ,增加強度 2) 毛边毛刺 原因分析 处理方法 刃口不锋利或崩缺 研磨 刃 口 冲头拉伤 或崩缺 研磨 冲头 冲头与刃口间隙不当 调整间隙 送料不到位或定位不良 调整送料及定位 压毛边压出毛刺 修整 压毛边镶件 两种 切料不吻合 产生 毛刺 设计切料量 加 R 角 3) 冲孔跳料及堵料 原因分析 处理 方法 刃口间隙过大 调 整 刃 口 间 隙 冲头过 短 加高 冲头长度 冲头 或模板未去磁 将冲头模板退磁 落料孔未做 锥 度 加大落料孔 斜度 刃口钝 化 ,毛 边 大 钻 大落料孔 ,只留直身位 刃 口直身位太長 缩 短直身位 - 6 - 落料孔有倒角 加大落料孔去除倒角 由于实习时间有限，只总结出这几点，但这也是我得到的前所未有的收获。 四、实习心得 为期 三 周的实习结束了，在这期间我总共在 三 个 车间 进行 生产 实习，在工厂技术人员的带领下看到了很多也学到了很多。让我对原先在课本上许多不很明白的东西在实践观察中有了新的领悟和认识。 在这个科技时代中，高技术产品种类繁多，生产工艺、生产流 程也各不相同，但不管何种产品，从原料加工到制成产品都是遵循 一定的生产原理，通过一些主要设备及工艺流程来完成的。因此，在 生产 实习过程中，首先要了解其生产原理，弄清生产的工艺流程和主要设备的构造及操作。其次，在专业人员指导 下，通过实习过程见习产品的设计、生产及开发等环节，初步培养我们 的 知识运用能力。 我 概括起来 有以下几方面： 1、 了解了当代 ，模具 工业的发展概况，生产程序及产品供求情况。 2、 了解了 模具 产品生产方法和技术路线的选择，工艺条件的确定以及流程的编制原则。 3、 了解了 模具 产品的质量标准、技术规格和使用要求 。 4、 在企业员工的指导下，见习生产流程，锻炼自己 的实践 能力及知识运用能力。 5、 社会工作能力得到了相应的提高 ,在实习过程中，我们不仅从企业职工身上学到了知识和技能，更使我们学会了企业中科学的管理方式和他们的敬业精神。感到了生活的充实和学习的快乐，以及获得知识的满足。真正的接触了社会，使我们消除了走向社会的恐惧心 理 ，使我们对未来充满了信心，以良好的心态去面对社会。同时，也使我们体验到了工作的艰辛，了解了当前社会大学生所面临的严峻问题，促使自己努力学习更多的知识，为自己今后的工作奠定良好的基础。 本次实习 是 我 第一次亲身感受了所学知识与实际的应用，理论与实际的相结合，让我们大开眼界，也算是对以前所学知识的一个初审吧！在短短的 三 个星期中， 也让我 初步的认识了这个社会，对于以后做人所应把握的方向也有所启发！ - 7 - 参考文献 1 王孝培 ，北京： 机械工业出版社， 2000 2 冲模设计手册编写组 京： 机械工业出版社 ， 2000 3 肖景容 冲压工艺学 ,北京：机械工业出版社， 2005 4 史铁梁 京 ： 机械工业出版社， 2006 5 成虹 京： 机械工业出版社， 2003 6 李天佑 手册，北京： 机械工业出版社， 2000 7 赵世友 京： 辽宁科技技术出版社， 2006 8 陈炎嗣 京： 北京出版社， 1991 9 张辽远 北京： 机械工业出版社， 2002 10 齐国光 机械制造学 ，北京： 石油大学出版社， 1996 年 11 朱伟成 京：北京理工大学出版社， 1999 12 王新华 京：北京理工大学出版社， 1999 13 李天佑 京：机械工业出版社， 1988 14 郑大中 京：机械工业出版社， 1992 15 周开华 京：国防工业出版社， 1999 16 第一汽车制造厂工装设计室 京：机械工业出版社， 1979 17 王孝培 京：机械工业出版社， 1983 18 粱炳文 1 集，北京：机械工业出版社， 1999 19 李硕本 京：机械工业出版社， 1982 20 李寿章 安：西北工业大学出版社， 1982 21 ,983 - 1 - 膜片 弹 簧的冲 压 工 艺 及模具 设计 1、本课题的项目背景及研究意义 近些年，中国汽车产业飞速发展，以 2006 年为例， 据 南方都市报 2007 年 3 月 6日报道 2006 年我国汽车行业盈利增长超 200 亿 ! 2006 年我国汽车产业再度呈现较快发展态势。汽车产销双双突破 700 万辆，分别达到 辆和 辆，同比增长 产销与上年相比增速明显加快。全国汽车行业规模以上企业累计完成工业增加值 元，同比增长 增幅高于全国工业增加值增速水平 (百 分点，增长额为 元；累计完成工业总产值 元，同比增长 增长额为 元；累计完成工业销售产值 元，同比增长 2.增长额为 元。 （ 4） 以上 数据可以说明中国汽车业迎来了前所未有的春天，汽车行业的发展也带动了汽车零部件制造业的飞速发展，面临发展就面临竞争，很多汽车零部件企业已经有了很强的危机意识，怎么才能让自己企业的产品在严峻的市场上站住脚已经成为了现在汽车零部件企业领导人迫切要考虑的问题。 据统计，在轿车的 2000 余件 零件中，冲压件占 40%以上。包括车身覆盖件、车身结构件和中小型冲压件。 可见，冲压件在汽车零件中位置的重要性，汽车冲压件的质量取决于什么呢？毫无疑问，是冲 压 模具。 我的毕业设计题目是：膜片弹簧的冲压工艺及模具设计。膜片弹簧是汽车上离合器的一个重要零部件，可以说离合器的质量取决于膜片弹簧的质量。 离合器的主要功能是切断和实现对传动系的动力传递。主要作用： 1) 汽车起步时将发动机与传动系平顺地接合，确保汽车平稳起步； 2) 在换挡时将发动机与传动系分离，减少变速器中换挡齿轮之间的冲击； 3) 限制传动系所承受的最大转矩，防止传动系 各零件因过载而损坏； 4) 有效地降低传动系中的振动和噪声。 可以看出 离合器是汽车一个十分重要了部件。所以离合器的质量至关重要， 以膜片弹簧为主要零件的 膜片弹簧离合器 以其以下优点得到广泛应用 ： 1) 膜片弹簧具有较理想的非线性特性； 2) 结构简单，轴向尺寸小，零件数目少，质量小； 3) 高速旋转时，压紧力降低很少，性能较稳定； 4) 压力分布均匀，摩擦片磨损均匀； 5) 易于实现良好的通风散热，使用寿命长； - 2 - 6) 平衡性好； 7) 有利于大批量生产，降低制造成本。 膜片弹簧的作用显而易见，又因为它的自身结构，其生产方法主要是冲压，所以膜片弹簧的冲压工艺 及模具设计就显得至关重要。 2、 本课题研究的 理论依据、 主要内容及 研究方法 论依据 我的设计题目是膜片弹簧的冲压工艺及模具设计， 通过冲裁工艺即可完成该膜片弹簧的 生产。 依据所学的理论知识，以 及 自己在工厂实习中学到的知识， 冲裁模具设计 过程如下 ： 方案设计：在工艺分析的基础上，综合考虑产品的产量和精度要求。所用材料的性能，工厂的技术力量，设备情况及模具制造情况，确定该工件的工艺 过程 和每道工序的冲模结构形式。 详细 设计：在方案设计的基础上，进一步设计模具各部分零件的具体结构尺寸。 在设计过程中运用到的 理论知识如下： 1) 分析 零件 的结构形状，尺寸精度，材料 、生产批量等 是否符合冲压工艺要求，从而确定 冲压 的可能性 和经济性 。 材料： 零件材料是否 具有良好的冲压性能。 结构形状：冲裁件内，外形要尽量避免尖锐清角。 尺寸精度：未 注 公差 按 。 2) 确定冲裁工艺方案及模具结构形式 ，包括 工序性质，工序顺序， 工序数目，工序组合及模具结构形式。 3) 冲压模具的设计计算。 （ 1） 排样 设计 计算条料宽度 计算步距 画出排样图 （ 2） 冲压力 计算 冲压力是指在冲裁时，压力机应具有的最小压力。 冲压力是选择冲床吨位，进行模具强度 、 刚度校核依据。 （ 3） 压力中心 计算 对称形状的单个冲裁件，冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心。 - 3 - （ 4） 模具刃口尺寸计算 （ 5） 确定各主要零件的外形尺寸 （ 6） 计算模具的闭合高度 模具的闭合高度 H 模具应介于压力机的最大装模高度 最小装模高度间，否则就不能保证正常的安装与工作。其关系为： 0该压机不能用，若 H 模具 可以再加垫板。 4) 绘制冲模总装图 利用自己所学的二维、三维绘图软件进行绘制。 5) 绘制非标准零件图 利 用自己所学的二维、三维绘图软件进行绘制 ，注意标注公差，写明技术要求。（ 3） 课题研究的 主要内容 1) 确定合理的冲压工艺方案 。 2) 冲压模具结构形式正确 。 3) 所设计的零件具有良好的加工工艺性 。 4) 对关键零部件的强度、刚度进行校核计算 。 5) 所确定的方案及设计结构在满足使用 功能的前提 下， 所设计的冲压模具 要便于制造，并具有良好的技术经济指标。 究方法 1) 对现有文献分析，查阅现有国内外有关 模具设计 的文献资料，深刻理解现有冲裁模具的结构及冲压工艺性 ，设计过程中充分借鉴现有的优良 设计结构及工艺 ，在此基础上进行设计。 2) 重视理论分析，认真学习与 冲裁模具设计、冲压工艺 相关的理论，对基 本的现有的冲裁模具结构及冲压工艺有十分的了解 。掌握基本的 模具 设计理论 模具 设计和 模具 制造。 3) 在前期充分论证的基础上对其进行详细设计，主要对该 零件冲压工艺及冲压模具结构进行论证。 4) 设计 时 充分使用指导教师以及身边其他技术人员的人力资源，不盲目设计。 5) 理论与实际相结合， 力求设计满足经济行和工艺性要求， 使设计真正满足工 - 4 - 程化的要求。 3、研究条件和可能存在的问题 本人大学期间曾经 对 三维造型软件 、 行学习 ， 对 应用较熟练， 为 本次毕业设计 中三维造型部分 打下了基础。 另外，由于在 长春旭阳富奥江森汽车座椅骨架有限责任公司 这个特殊 的环境里做毕业设计 ，可以充分 与工产的工程师进行交流，能得到大量实际设计经验。 由于本课题 直接与实际相关，设计的经济性、可靠性、实用性都要做系统的考虑，与平时做的课程设计有本质的区别。 膜片弹簧 结构 如图 示，外形 简单，只是圆形， 但零件中间有 18 个均 布 的通槽 而且每 相邻 两处通槽间隙很小，一次成型 零件质量与模具强度都很难保证。 （ 4， 5） 如图 初步拟定的冲压工艺方案是： 成型 这个零件的冲压工 序分三序，第一序落料冲孔复合模，成型出 中心圆孔 及 圆周的 18 个 均布的 椭圆形小孔 。如图 - 5 - 图 二序以中间的圆孔 及前一序冲出的椭圆 孔 定位 ，间 隔冲出 18 个通槽中的 9 个如图 图 三序冲出其余的 9 个通槽，以前一序冲出的一个通槽前段的椭圆于中间的孔定位完成冲压， 如图 - 6 - 图 、预期成果 本课题最终 将完成任务书上所要求的全部内容，以及所设计 冲裁模具 的 三维数字化模型 。 5、 进度安排 序号 设计阶段 设计内容 时间安排 1 开题阶段 收集并整理设计所需的相关资料，撰写开题报告 方案论证阶段 系统方案设计及方案论证 详细设计阶段 模具 总体 结构设计 ， 零部件设计， 绘制图纸 改进设计阶段 工艺审查， 改进设计 - 7 - 5 答辩阶段 撰写毕业 论文 ， 准备 答辩。 - 8 - 参考文献 1 冲模设计手册编写组 京： 机械工业出版社 ， 2000， 1952 史铁梁 京 ： 机械工业出版社， 2006， 2563 成虹 京： 机械工业出版社， 2003， 1344 ,983， 109北华大学学士学位论文 I 目 录 第一章 绪论 . 1 . 1 . 1 . 2 . 4 . 4 . 5 第二章 冲压成型工艺分析和工艺方案的确定 . 6 压的基本工序分类及模具类型的选择 . 6 冲模设计与制造的程序 . 6 压工艺编制与冲模设计的步骤和内容 . 7 压工艺编制 . 7 模设计 . 8 . 10 . 10 . 10 . 11 . 13 . 13 第三章 落料冲孔模工艺计算及模具结构设计 . 14 . 14 裁力计算 . 15 . 15 . 15 . 16 定模具压力中心 . 16 模刃口尺寸计算 . 17 . 17 . 17 冲孔模刃口尺寸的计算 . 17 择标准 . 18 . 19 北华大学学士学位论文 装配图 . 19 . 20 零部件的结构和设计 . 20 . 22 . 22 第四章 冲槽模工艺计算及模具结构设计 . 23 . 23 . 23 . 23 . 24 定模具压力中心 . 24 、凹模刃口尺寸计算 . 24 . 24 . 25 定凹模外形尺寸，选择标准 . 25 . 26 . 26 . 26 . 27 . 28 . 28 第五章 冲压模具工件的机械加工 . 29 . 29 . 29 . 29 . 29 . 29 . 30 第六章 模具装配 . 31 . 31 . 32 . 32 第七章 结论 . 33 参考文献 . 34 致谢 . 35 北华大学学士学位论文 1 第 一 章 绪论 压模具的现状与发展趋势 国模具技术的现状 改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以 15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。 1 随着与国际接 轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一，模具制造技术现已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定企业的生存空间。 近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维 陆续开始使用 国际通用软件，个别厂家还引进了 成功应用于冲压模的设计中。 以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具 提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。 例如，吉林大学汽车覆盖件成型技术所独立研制的汽车覆盖件冲压成型分析中理工大学模具技术国家重点实验室开发的注塑模 、汽车覆盖件模具和级进模 海交通大学模具 然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低；多先进的模具技术应用不够广泛等等，致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。 5 我国的模具工业的发展，日益受到人们的重视和关注。“模 具是工业生产的基础工艺装备”也已经取得了共识。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通北华大学学士学位论文 2 信等产品中， 60%80%的零部件都要依靠模具成形（型）。用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其它加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。目前全世界模具年产值约为 600 亿美元，日、美等工业发达国家的模具工业产值已超过机床工业。近几年，我国模具工业一直以每年 15%左右的增长速度发展， 2003年，我国模具总产值 超过 400亿元人民币。 中国模具产业除了要继续提高生产能力，今后更要着重于行业内部结构的调整和技术发展水平的提高。结构调整方面，主要是企业结构向专业化调整，产品结构向着中高档模具发展，向进出口结构的改进，中高档汽车覆盖件模具成形分析及结构改进、多功能复合模具和复合加工及激光技术在模具设计制造上的应用、高速切削、超精加工及抛光技术、信息化方向发展。 12 来冲压模具制造技术发展趋势 模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、 “价格低廉的要求服务。达到这一要求急需发 展如下几项： 1) 全面推广 模具 着微机软件的发展和进步，普及 企业将加大 一步扩大 算机和网络的发展正使企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。 2) 高速铣削加工 国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高的表面光洁度。另外， 还可加工高硬度模块，还具有温升低、热变形小等优点。高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。 3) 模具扫描及数字化系统 高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上，实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的 据，用于模具制造业的“逆向工程”。模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等 行业得到成功应用，相信在“十五”期间将发挥更大的作用。 4) 电火花铣削加工 北华大学学士学位论文 3 电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术，这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样 )，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。预计这一技术将得到发展。 5) 提高模具标准化程度 我国模具标准化程度正在不断提高，估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到 30%左右。国外发达国家一般为 80%左右。 6) 优质材料及先进表面处理技术 选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善应发展工艺先进的气相沉积( )、等离子喷涂等技术。 7) 模具研磨抛光将自动化、智能化 模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作，以提高模具表面质量是重要的发展趋势。 8) 模具自动加工系统的发展 这是我国长远发展 的目标。模具自动加工系统应有多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统。 刻机在国内的发展上从最近的一两年才有较大的发展，相关加工厂和使用单位时刻以敏锐的眼光盯着厂家的动向，这也是身为雕铣机主机生产厂一点也不敢松懈的真正原因所在。作为用户当然要选合适的设备，如果选型不当，不但不能赚钱反而令陷入为机器打工的苦涩局面。那么什么样的机床才是好机床？ 我们认为好机床的定义是这样的：能够在短期内收回投资的机床才是好机床。数控机床的设计使用 寿命一般为 7 年，主要是数控方面的使用寿命为准，这样花钱和挣钱的比例关系将直接影响您的生意，所以仔细分析功能进行选型是有效投资的必要条件。在国外很早就有雕铣机的名词（ 严格地讲雕是铣的一部分，是购买雕刻机还是购买数控铣式加工中心是经常要问自己的问题。另外，还有目前盛行的高速切削机（ 还是让我们首先搞清楚三个机型区别： 1） 数控铣和加工中心 用于完成较大铣削量的工件的加工设备 2） 数控雕铣机 用于完成较小铣削量，或 软金属的加工设备 3） 高速切削机床 用于完成中等铣削量，并且把铣削后的打磨量降为最低的加北华大学学士学位论文 4 工设备 15 题研究的理论依据 1）冲裁是利用模具使板料产生分离的冲压工序，包括落料、冲孔、切口、修边等。 用它可以制作零件或为弯曲、拉深、成形等工序准备毛坯。从板料冲下所需形状的零件叫落料，在工件上冲出所需形状的孔（冲去的为废料）叫冲孔 5 2）冲裁过程：冲裁即是分离工序，工件受力时必须从弹、塑性变形开始，以断裂告终 7。当凸模下降接触板料，板料即受到凸、凹模压力而产生弹性变形，由于力矩的存在， 使板料产生弯曲， 即 从模具表面上翘起。随着凸模下压，模具刃口压入材料，内应力状态满足塑性条件时，产生塑性变形，不同凸模行程，其变形程度不同，且凹模刃口附近变形大于凸模刃口附近的变形。由此可知，塑性变形从刃口开始，随着切刃的深入，变形区向板料的深度方向发展、扩大，直到板料的整个厚度方向上塑性变形，板料的一部分相对另一部分移动。力矩将板料压向整个厚度方向上产生塑性变形，板料的一部分相对于另一部分移动。力矩将板料压向切刃的侧表面，故切刃相对于板料移动时，这些力将表面平压，在切口表面上形成光亮带。当切刃附近材料各层中 达到极限应变与应力值时，便产生微裂，裂纹产生后，沿着大剪应速度方向发展，直至上、下裂纹会合，板料就完全分离 8 3）模具间隙：模具间隙系指凸、凹模刃口缝隙的距离，用符号 c 表示，俗称单面间隙。而双面间隙用 Z 表示。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 11。 题的国内外研究 状况 由于近年市场需求的强大拉动，我国模具工业发展很快，市场广阔。目前全世界的模具年产值有 600 亿 650 亿美元，我国 2003 年模具产值为 450 亿元人民币左右，约折合 50 多亿美元 。 近两年 ， 我国的模具技术有了很大的提高，生产的模具有些已接近或达到国际水 平 。 2003 年模具出口 美元，比上年增长了 1996 年至 2002 年间，中国模具制造业的产值年平均增长 14%左右， 2003 年增长 15%以上，广东、江苏、浙江、山东等模具发达地区的增长在 25%左右 14。 模具在我国被分为 10 大类、 46 小类，是涵盖了各种用于金属和非金属成型的特殊装备。总的来看，技术含量低的模具早已供过于求，市场利润空间狭小，而技术含量较高的中、高档模具还远不 能 满足国民经济发展的需要，轿车覆盖件 冲模 、精密复杂塑料模 、 电子接插件 和 电子产品模具等高档模具仍有很大一部分依靠进口。 美元的模具，这还未包括随设备和生产线北华大学学士学位论文 5 作为附件带进来的模具 15中国经济连年高速发展，为模具工业的发展提供了广阔的空间。中国消费结构和产业结构的加快升级，将带动对先进模具制造技术，先进设备需求的旺盛。目前，陕西、四川、河北等地模具生产企业的生产规模，技术水平都有很大的发展。河北兴林车身制造集团有限公司作为河北泊头地区的骨干企业带动了一片模具企业的开拓。西部地区陕西、四川等地的厂商也十 分踊跃，模具企业的体制现状是大中型企业的附属车间，分厂占有相当的分量，珠三角，长三角等模具发达地区的民营企业生机勃勃，股份制及国有资产自主经营的专业模具企业利用灵活的机制发展迅速，由于地区工业基础的差别，当地政策扶持力度不同等诸多因素，模具工业发展的水平差距极大。相对于国外部分国家我国还相差很远，美国 1982 年模具产值为 美元。日本 1982 年模具产值为 8600 亿日元 17 为了促进行业发展，中国模具工业协会和中国国际贸易促进委员会主办的第十届国际模具技术和设备展览会，于 2004 年 5 月 12 日至 16 日在上海新国际博览中心举行。本次展览将有 50 余家企业带来了加工中心、高速铣，其中不乏国际知名厂商，如日本的牧野、大隈、山崎马扎克，德国的 士的 大利的 ，其他金属切削设备和精密加工设备、刀具、材料、软件等领域的世界著名厂商也积极参展，如美国布朗夏普公司、哈挺公司、法道参展、 司、奥伯格公司，日本法那克公司、东芝工具公司、大同公司、日立公司，沙迪克公司，瑞士阿奇米公司，德国菜司公司、西门子公司，英国达尔康公司，瑞典山特维克有限公司，我国香港特区龙记公司以及我国 台湾地区的高明、友嘉公司、乔福等。由精密加工设备企业、世界顶级软件供应商、优质模具材料企业所组成的日本军团和德国高速加工展区，显现出模具制造业已不是传统意义上的劳工密集型产业，而是技术密集型的代表产业 20 题研究的主要内容 1） 查阅相关资料，进行调研，熟悉课题。 2） 查阅与课题相关的外文文献，翻译英文资料，要求 3000 字以上。 3） 撰写开题报告，要求 3000 字以上，主要介绍课题的目的意义、国内外研究概况、研究内容、关键问题及解决思路、预期成果、进度安排等。 4） 熟悉 膜片弹簧 的图样和技术条件。 5） 合理的选择 冲压设备，确定压力机的技术参数。 6） 确定模具的结构型式，绘制模具草图。 7） 绘制复合模具的装配图及主要零件图，要求 纸。 8） 零件图标注尺寸、公差及技术条件，并进行必要的强度校核。 9） 编写毕业设计说明书，要求 15000 字以上。 北华大学学士学位论文 6 第 二 章 冲压成型工艺 分析 和工艺方案的确定 压的基本工序分类及模具类型的选择 冲压工序基本分为以下两大类： 第一类是材料受外力后应力超过其强度极限，使材料发生剪裂或局部剪裂 。 诸如：板料的剪裂、剪截、冲孔、落料、切口、整修、裁切、冲口等多种作业形式，但均属于分离工序 ； 第二类 是 材料受到外力应力超过 其 屈服极限，使材料经过 塑性变形后成一定的形状 。 诸如：弯曲、缩口、卷边、扭转、拉伸、起伏成形、体积冲压等变形方式 ， 但均属于变形工序 。 将上述两个以上的单工序连续冲压与复合在一套模具上冲压 便 构成连续冲压与复合冲压工序。 上述各种冲压变形工序所用的模具，虽然结构千变万化，但仍然可按其冲压过程的动作特征、主要结构特点以及完成的工艺作业类别，将其划分成以下几大类 ： 1）单工序冲模 （ 亦称单冲模 ） 这种冲模是在压力机的一次行程中只完成一个冲压工艺工序。一般均以其完成的冲压工艺工序的名称来命名：如只进行冲 孔的称之为冲孔模；只进行一次弯曲的称为弯曲模。 2）连续模 （ 亦称多工序连续模 ） 这种模具是在压力机一次行程中，在模具的不同工位上，能同时完成两个或两个以上冲压工序 。 根据连续完成的冲压工序的工艺作业类别又将连续模分为 ： 多工位连续冲裁模 、 多工位连续式复合模两种 。 连续模只有冲裁工位的 ， 即只进行冲孔 、切口 、 冲槽 、 落料等属于冲裁作业的工位 ， 称为多工位连续冲裁模 。 如果连续模诸工位中 ， 除了冲裁作业外 ， 还有拉伸或弯曲 、 成形 ： 包括翻边 、 冲挤 、 压印等属于冲裁式复合模 。 3）复合模 该类模具仅一个工位 ， 在压力机的一次行程中能完成 两个或两个以上冲压工步 ， 根据这类模具完成的冲压工步的类别 ， 可将其分为 ： 冲裁式复合模 、 综合式复合模两种 。 只完成 冲 裁作业的复合模 ， 最常见的是冲孔 落料复合模 。 如果连续模诸工位中 ,除了冲裁作业外 ， 还有拉伸或弯曲 、 成形任意一个或一个以上变形工步的复合模 ， 通称其为综合式复合模 、 多工位连续式复合模 。 冲模设计与制造的程序 由于国内目前正处在市场经济的管理体制与生产组织形式正在逐步改革和健北华大学学士学位论文 7 全过程之中 ， 故目前国内对冲模设计与制造的程序 ， 尚无固定的标准模式 ， 但整个过程大致可以分为如下七个阶段 ： 1） 冲压设计 。 提供冲件图 及技术要求 ； 2） 编制冲压工艺文件 。 包括 ： 冲压工艺卡 、 冲压工艺手则 、 工序质量分析表 、工序质量控制图等 ； 3） 冲模设计 。 符合工艺要求 ， 结构合理 ， 制造容易的整套冲模图纸 ； 4） 冲模制造 。 按冲模图纸制造的冲模 ， 其零部件全部合格且冲出冲件符合冲件图要求 ， 冲模经验合格证 ， 方可交付使用 ； 5） 试模验证 。 新冲模须经冲件设计 ， 冲压工艺编制人员 、 冲模设计者 、 使用单位 、 专职检验员 、 安全员等有关人员共同参加 ， 进行试模考核与验证 ， 合格后各方算验证通过 。 6） 投产使用试模验证 。 新冲模交付使用必须有 冲模验证单 等随行文本 。并要在使用过程做投产 、 维修 、 出 现与解决的问题等记录工作 。 7） 维修保管 。 每次使用完成 ， 必须将最后冲制的样件栓在模具上 ， 同上述填写好的技术档案及有关记录一并送检后入库 。 需要修理至合格后方入库保管备用 。 压工艺编制与冲模设计的步骤和内容 压工艺编制 根据冲压件图编制冲压工艺的步骤和主要内容如下 ： 1） 进行冲件工艺分析即研究并熟悉冲件结构形状 、 尺寸 、 冲压加工工艺及冲压精度 ， 了解冲件材料及材料质量 ， 尤其是表面质量 。 这一阶段实际上是编制冲压工艺的前期准备 工作 ,十分 重 要 。 首先要详细了解冲件在整个产品中的地位 、 作用及性能 ,要研究和分析 冲件的冲压工艺性及改变冲件结构尺寸与形状从而简化加工过程及冲模结构的可能性 ； 研究冲件在现场条下进行经济冲压实现成批与大量生产的可能性 ； 改变冲件结构形状与尺寸实现少无废料冲压的可能性 。 2） 确定生产性质 ， 投产批量和年总产量 。 为经济合理的选定冲模类型 ， 结构及最经济的制模工艺提供可靠依据 。 3） 确定工艺要素 ， 编制工艺文件 。 （ 1） 确定冲压件生产的工序及设备种类 ； （ 2） 设计排样图 。 按照考虑年产量和按月收入批量初选的冲模类型 ， 依冲压件的结构形状 ， 尺寸与形位精度 ， 进行排样图设计。 （ 3） 计算材料利用率。根据设计完成的排样图，按规定方法计算材料 利用率、单件材料消耗定额并确定允许废品率。 （ 4） 计算冲压力，选定冲压设备。 北华大学学士学位论文 8 （ 5） 编制冲压工艺初稿，并与冲压工艺施工人员、冲模设计者、产品设计人、质检人员等有关人员商讨、会签、最后形成正式文件。 （ 6） 提出冲模设计任务书。 模设计 根据冲压件图和以此图编制的全部工艺文件、现场冲压设备使用说明书等进行冲模设计，需要经历的步骤和完成的工作内容如下： 1） 模具设计与从制造的角度出发。在确保冲件质量的基础上，从改善制模工艺性、提高模具寿命出发、分析研究冲件的冲压结构工艺性，熟悉冲件图结构、尺寸与形位精度、其他技术要求等 。 2） 提供冲模设计的有关工艺文件是否齐全，包括：冲压件图、全套冲压工艺文件、冲模设计任务书等。 3） 分析冲压工艺的合理性。排样图、变形过程图及冲模结构选型是否先进、恰当、经济合理。 4） 核算冲压力，含冲压附加压力，诸如：卸料力、顶件力、卸件力、废料切断刀、拉深压边力、弹压卸料板压料力、弹性元件的弹力等。根据计算总压力选用设备的合理性、冲模装夹是否困难，压力机的形程、闭合高度、压力行程曲线能否满足工艺施工要求，排样图中搭边与沿边值以及排样方法是否合理，工步顺序及工位布置是否合适等。 5） 最后按确定的冲模类型，规定冲模总体结 构，提出采用典型设计组合、冲模零部件标准及有关设计要求。就冲裁模而言，对单工序模、冲裁复合模、多工位连续式冲裁模 ， 应采用 2875 81冷冲模以及 1990 年修订本的国家标准 中规定的典型组合标准规格，并按其规定选配成套冷冲模标准零部件、模板等标准件。对于含有拉深、弯曲、内外缘翻边等也尽量考虑使用上述标准，以利于制模。 6） 冲模的细部设计与计算，包括 ： （ 1） 送出料装置的配置及操作方式的 确定。在 单 件、小批量生产中，一般不配用送出装置而用手工操作；大批量生产中应配用通用或专用自动送出料装置，以确保生产安全高效，中批生产可考虑由模具带动的钩式简易送料装置和拔杆卸料器，可实现连续冲压。 （ 2） 压料与卸料系统的设计，要依据冲件图对工件平面度的要求和原料的厚度，冲件形状及变形工步，确定压料与否，而后确定固定卸料板还是弹性卸料板，甚至分工位两者组合的卸料系统。 （ 3） 顶件系统与卸 件 装置的设计，从冲模结构考虑：落料凹模装在下模的 正装复合冲裁模以及上模出件的弯曲、拉深、翻边等单工序模和多工位连续式复合模北华大学学士学位论文 9 的这些工艺作业 的工位，一般都要在其凹 模 洞口中设顶件器。顶件器一般由装在下模下边的弹性元件驱动，而卸 件 器则靠一套刚性顶杆、推板推卸出件。上述装置设计模具时要根据实际需要设置。 （ 4） 进位限位装置设计。根据排样图确定的使用侧刃、挡料销的位置及尺寸，选用标准规定的合适类型与规格。此外，还要根据模具结构和提高送进材料定位精度的实际需要，设计侧压装置、挡料销、工艺定位孔等，始用挡料销、固定挡料销种类繁多，应按冲件厚度、结构形状与尺寸、搭边宽度等情况选用。 （ 5） 选定冲模制造精度等级，主要依据冲件图要求的冲压精度，一般要提高1 2 级精度，作为冲 模制造精度的等级。凸、凹模工作尺寸、进距误差、多工送进误差等均需以确定的冲模制造精度为依据进行计算，以确保冲制工件尺寸精度不超差。 （ 6） 计算并确定冲模的压力中心。对于多工位连续模这一点较为重要。欲 使冲模工件正常而平稳，要使其压力中心与其模柄的轴心线重合，最多不 得 超过模柄的投影面积之外，否则会产生偏移弯矩，加速压力机滑块与导轨以及模具导向机构的磨损。 （ 7） 计算冲模工作零件尺寸，首先按冲件材料种类及厚度选定间隙极其取向再行计算。除凸、凹模刃口尺寸需按事先选定或工厂习惯采用的制模工艺进行计算外、与此有关的固定板、卸料板及 与其配对便用的 斜 楔滑块、钩式送料装置的零部件尺寸，都要进行计算并 确 定下来，方可制图。 7） 根据选用的 2875 81 冷冲模 国标，按其规定配用的标准模架及成套零部并考虑上述各步骤设计内容及结果，绘出模具总装配图 和 非标准零件。 在绘制冲模总装配图时需注意解决好以下一些问题： （ 1） 按冲件的冲压工艺过程卡规定使用的冲压设备 及 其主要技术规格，诸如：压力机台面尺寸，压力机台面及其滑块上装模柄孔的尺寸、最小闭合高度等参数，作为选用标准模架和模柄以及确定模座底面积、模具落料孔以及模具平面装夹尺寸的依据。即便选用标准 典型组合，也必须考虑上述参数给予衔接； （ 2） 注意设计合适的凹模结构形状，并对其强度进行必要的校核 ； （ 3） 凸模长度要进行细致的计算，对于小孔冲模，当凸模直径等于或小于料厚或冲裁高强度材料小孔时，除在结构上采取加固措施外，对凸模的抗压强度和抗纵弯稳定性要分别进行比要的验算； （ 4） 注意拔杆卸件系统、模具带动的送料装置等直接装在模具上或 与 模具联动的机构，与模具主冲压动作的协调、配合。必要时可先设计并绘出各机构动作过程组合曲线图，防止在一个部位动作相碰撞。 北华大学学士学位论文 10 模制造工艺的选择 冲模制造工艺是冲模非标准工作零件即非圆形 凸、凹模的制造方法。冲模的标准零部件，包括一些圆形凸模及圆凹模的加工工艺都已定型且这些零件大多可在市场上随时购 买 。故通常所说的冲模制造工艺是指那些需要另行单独制造的非圆凸、凹模以及其他复杂的非标准凸、凹模的制造方法。 首先应该将需要加工的凸、凹模零件表面按其用途、作用及加工工艺不同分为：配合面与接触面两种。配合面是在冲模组装或总装时，该面与其他零部件配合，要求有一定的尺寸与形位精度及表面粗 糙 度。 计任务 零件简图：如图 2示 年产量：大批量 材料： 50料厚度： 件的尺寸 精度： 图 2零件简图 件的 工艺分析 对工艺分析包括技术和经济方面两个方面内容。在技术方面，根据工件图， 主北华大学学士学位论文 11 要分析该冲压件的形状特点、尺寸大小、精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺要求；在经济方面，主要根据冲压件生产批量，分析产品成本，阐明采用冲压生产可以取得的经济效益。因此，冲压件的工艺分析，主要讨论在不影响零件使用的前提下，能否以最简单经最经济的方法冲压出来。能够做到的，表示该冲压件的工艺性好；反之，工艺性差。影响冲压件工艺性的因素很多，从技术和经济方面考虑，主要因素有以下几个方面 该制件形状比较简单，是由圆弧和直线组成的，尺寸一般，厚度适中，大批量，属于普通冲压件，但是有几点应注意： 1) 由于零件上有 18 个孔和 18 个槽，落料的同时要保证所冲 18 个孔和 18 个槽的位置精度。 2) 零件上槽的顶部还有一个由弧线和直线组成的孔，而且槽宽度是 槽和槽顶部的小孔的凸模在加工和强度上都有困难，所以把冲槽和槽顶部的空分两步冲压，冲模分开制造。 3) 零件上 18 个槽中每两个槽最小距离是大约在 右 ，因此如何保证凹模的强度是模具设计的又一难点，所以在冲槽上我选择隔位冲压，先冲隔位的 9个，再冲剩下的 9 个。 4) 大批量生产，应重视模具材料和结构的选择，保证一定的寿命。 艺方案的确定 根据制件工艺性分析，该零件包括落料 和冲孔和冲槽三个基本工序，可采用的以下三种方案： 1) 第一步落料，第二步冲孔，第三步冲 9 个槽，第四 步 冲剩下的 9 个槽，采用单工序模生产。 2) 第一步落料 二步冲 9个槽，第三 步 冲剩下的 9个槽，采用复合模与单工序模生产。 3) 第一步冲孔 二步冲 9个槽，第三 步 冲剩下的 9个槽，采用级进模与单工序模生产。 方案 1）模具结构简单，但需要四道工序，三套模具才能完成零件加工，生产效率较低，难以满足零件大批量生产要求。由于零件结构相对简单，为提高生产率，主要应采用复合模冲压和级进模冲压。 由于采用级进或多工 位自动送料装置，生产率高，模具结构复杂，制造周期长，成本高。故采用复合模与单工序模生产。 根据上述分析，该零件采用落料 下是制件加工的工序图： 北华大学学士学位论文 12 第一序落料冲孔序 半成品件 如图 2 2落料冲孔序半成品件 第二序冲槽序 半成品件 如图 2 2冲槽序半成品件 北华大学学士学位论文 13 第三序冲槽序 成品件 如图 2 2冲槽序成品件 具结构方案的确定 （ 1） 设计落料 因制件材料是 50料抗剪强度高，卸料力很大，采用弹性卸料需要在模具的很多位置安装弹性卸料装置，使模具结构复杂，故不采用。又由于制件尺寸较大，采用打料杆又会影响制件的平整性，故采用打料杆与卸料板接触，由卸料板卸料的结构。又由制件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚，所以复合模采用倒装复合模及打料杆接触卸料板的卸料方式和定位钉定位方式。 （ 2） 设计单工序冲槽模，采用卸料橡胶卸料，和中间定位销的定位方式。 结 本章进行了 工件的 冲压 工艺分析 、工艺方案的确定 和模具结构方案的初步确定。 北华大学学士学位论文 14 第 三 章 落料冲 孔模工艺计算及模具结构设计 样设计与计算 冲裁件在条料上的布置方法称为排样。排样设计包括选择排样方法、确定搭边值、计算条料宽度和送料步距，计算材料利用率，画排样图。 （ 1） 排样方法的选择 根据对所给零件的分析，采用直排有废料排样方式，这样可以保证冲件质量，提高模具寿命。可以补偿送料误差，以保证冲出合格工件；保持条料刚度利于送料，避免废料丝进入模具间隙损坏模具。 （ 2） 计算冲裁件面积： 由软件可求出冲裁件面积 A=表 3得到，工件间 a=边 3） 步距和条料 宽度的计算 步距 H=17
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号