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盒形件
冲压
工艺
分析
复合
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模具
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摘 要该套模具制造简单,但需要多套模具,效率低、流程路线太长,过程分离,更难保证零件的精度和技术要求,并且过程自动化程度不高,生产成本也非常高,已经不能满足现代机械加工的需求。所以为了解决这种问题,针对冲压工艺和矩形盒拉深过程,首先介绍了盒形件冷冲压成形过程，通过对盒形件的批量生产、零件质量、零件结构以及使用要求的分析、研究，按照不降低使用性能为前提，等设计出三种不同的冲压工艺方案并且分析和比较的形成过程包括单一过程,复杂的过程和持续的过程也就是我们常说的单工序、复合工序和连续工序,最终确定用一套复合模完成落料、拉深、冲底面矩形孔，翻边的工序过程。精加工冲压方法,力的计算,模具尺寸和公差,和设计模具。一份详细的零件清单和所需的模具,并给出一个合理的装配图。给未来的设计提供了一个参考，借鉴执笔的成效。关键词：盒形件；拉伸；复合模；模具设计AbstractThe mold manufacturing is simple, but need more sets of molds, low efficiency, process route is too long, the separation process, more difficult to guarantee precision parts and technology, and process automation degree is not high, the production cost is also very high, has been unable to meet the demand of modern machining. So in order to solve this problem, the stamping process and the deep drawing process of rectangular box, introduced the process of cold stamping parts box.So in order to solve this problem, in view of the stamping process and the rectangular box deep drawing process, cold stamping process, the box parts are introduced through the quality of mass production of box parts, parts, parts structure as well as the use requirement analysis the box shaped parts of the mass production, quality components, parts structure and analysis, requirements of the study, in accordance with the use of performance is not reduced, will determine its stamping parts, three stamping process analysis and comparison of different process involves the formation of a single process, complex process and continuous process is what we often say that the single processes, complex processes and continuous processes, determined by a set of compound die blanking, drawing, punching bottom moment face process. Fine punching method, calculation of the force, mold dimensions and tolerances, and die design. A detailed list of parts and tooling required, and gives a reasonable assembly. By making full use of modern mould manufacturing technology to the traditional mechanical parts for structural improvement, optimization design, optimization of process method can greatly improve the production efficiency, this method has a certain reference value to the similar products.Provide a reference for the future design, drawing pen effect. Hope this design can be a template for future design data, also contribute to the mechanical industry in our country, makes our country mechanical industry more and more developed, the development of getting better and better.Keywords: Rectangular box; tensile; compound die; die design目 录引言11分析零件的工艺性21.1模具前瞻介绍21.2盒形件零件分析22确定工艺方案42.1工艺计算并分析42.2计算毛坯尺寸42.3确定工艺方案73主要工艺参数的计算83.1确定排样和冲裁板料的方案83.2计算工艺力及初选设备103.2.1计算工艺中的各个力103.2.2初步选择压力机133.2.3计算凸、凹模刃口尺寸及公差144模具的结构设计174.1模具工作部分的尺寸计算184.1.1落料凹模的计算184.1.2拉伸冲孔凸凹模194.1.3落料拉伸凸凹模204.1.4上垫板214.1.5压边圈224.1.6卸料导料板234.1.7凸模固定板245模具结构形式的选择265.1定位方式的选择265.1.1卸料装置与出件方式的选择265.1.2模架的选用285.1.3模具的闭合高度286选定冲压设备297模具的装配与调试307.1复合模的装配307.2凸、凹模间隙的调整327.3冲裁模具的调试328结论33谢 辞34参考文献35引言作为一个经过多次调查的结果，分析得出：这近几十年来，我们国家的各个领域的不同企业都存在着不同程度上的进步和改变发展水平，都在向国际模具市场靠拢，在我们国家模具行业领导的正确引导下，咱们模具行业无论是市场占有还有成为主要的产业都在倍到而进的发展进行时。我查阅资料后发现，有一份前瞻产业研究院发布的报告，上面是这样分析并预测我国模具行业今后发展的:“我国现在的模具有75的粗加工工业产品零件、50的精加工零件由模具成型，绝大部分塑料制品也由模具成型” 前瞻商业咨询有限公司.模具制造行业分析报告M.深圳：前瞻商业咨询有限公司，2014；350.。现在，冷冲压在模具制造工艺中目前已经成为一种先进和常常使用的金属加工方法。所以说，加工并且设计冷冲压模具是现在模具制造业中很重要的一部分内容。由于引入了CAE，冲压成形已从原来的对应力应变进行有限元等分析而逐步发展到采用计算机进行工艺过程的模拟与分析，以实现冲压过程的优化设计3。在冲压设计中有一个环节叫做毛坯，在设计的毛坯展开中运用了计算机辅助设计，可以使得排样、拉深这两项工序的毛坯进行优化设计。除此之外，对冲压成形性能和成形极限的研究理论，冲压件成形难度的判定以及成形预报等技术的发展，通过冲压理论来指导科学阶段分析阶段的实验，使冲压到开发计算机辅助工程和智能化的方法。具有自主知识产权的设计，是完全适合中国国情，具有高水平的模具，设计师和制造商必须不断地学习模具设计与制造的最新知识，敢于创新。我国现在有很多的模具标准件，包括模具和引导，推动杆，如标准件，这为实现中国的模具行业可能的发展。与此同时，模具CAD/CAM/CAE的这项技术在模具技术发展中是属于比较重要的地位。目前，普遍获得CAD/CAM/CAE技术已经基本成熟。CAD/CAE/CAM(计算机辅助设计、辅助工程和辅助制造)技术转变 陈辉.李名尧.吴春华.模具CAD/CAE/CAM技术的发展及软件应用J.机械设计与制造，2011，06：.。美国率先将计算机技术应用于模具工业,实现模具CAD/CAE/CAM一体化系统,达到提高模具设计效果与加工质量、有效提高生产周期的目的2。这样子的话，我国现在的这项技术还不是很成熟，但已经走上轨道，并且未来的前景非常好，对模具这个产业来说是一次突破性的提升。作为当代大学生的我们，也需要掌握更多的知识来补充自己，不断学习。在我们的课程里面有一门学科就是关于CAD/CAM的。本次设计的题目是盒形件冲压工艺分析及复合模设计，设计的任务主要是模具工艺分析以及复合模具设计的部分。在模具制造中的材料的选择，以满足负荷使用廉价的材料，尽可能的更先进的模具材料。这不仅可以生产出合格的模具设计，也可以充分利用现代科学技术要为发展工业提供技术支持。在对选题的分析和设计过程是通过我大学这四年来所学知识的全部运用以及通过上学期末生产实习实践所得的经验相结合得出了本次论文的内容。1 分析零件的工艺性1.1 模具前瞻介绍首先我想要说一说我们国目前模具的发展状况，出现了那些问题或者是目前我们国家比较注重模具的哪些方面。我先从模具的质量问题谈谈我的想法：我认为模具的质量主要是集中出现在精度和寿命这两个方面中，另外也包括结构和外观这个方面下。还有一个方面就是维修和后期的保养。在模具行业的领导者们都很清楚，评判这一套是否是好模具和创新型的模具，着重于这套模具在维修这方面是不是很方便，后期的一个保养是不是很划算。那么现在我们国家按照这样的一个状况来说，主要是冲压件生产的批量不是很多，从而形成了我国冲压模具在咱们国内模具市场中在使用寿命这一方面，对待这个寿命问题，提出的解决方案和处理方法都不是很有成效，创新度不够。再加上精度达不到技术要求、所设计的结构又存在不合理、外观不好看这些问题往往会使质量这个因素成为主要问题。其次我想说一说按现在的情况来看，我国的模具行业比国外的要落后，要不先进。虽然存在着起步就差很远的情况在。但是我国也必须努力向前看，多多培养这方面的人才，多向国外学习，在现代化的大道上称为模具行业的引导着，实现目前国内外先进的自动化。使得我国模具和国际接轨。这就需要开发、整理、推进CAD/CAM/CAE这项技术。让这项技术带着我国模具行业更上一层楼。同时也要兼顾模具检测设备朝着精密、高效和多功能的方向持续发展11。最后我想说一说。在我搜索相关知识时，我知道了。先进的模具只有配备先进的压力机和优质的材料，才能充分发挥作用，做出一流产品，取得高的经济效益。相信我国的模具行业发展会越来越壮大，我国模具行业一定会很好的度过这个尴尬阶段，前面发展的道路会一直光明。1.2 盒形件零件分析冲压件工艺性是指冲压零件在冲压加工过程中加工的难易程度 杜东福.冷冲压工艺及模具设计M.长沙：湖南科学技术出版社，1990.。虽然冲压加工工艺过程包括备料冲压加工工序必要的辅助工序质量检验组合、包装的全过程，但分析工艺性的重点要在冲压加工工序这一方面中。然而我们都知道在冲压加工中需要加工的工序非常繁多，每一道工序中的工艺性又不是太相同。有一种情况是加工同一个零件，在生产中所处的不同的生产条件、工艺装备等情况而产生的不同，最终导致了其工艺性的意义是非常不一样的。这方面是我这次分析得重点：零件的结构工艺性。该零件类似于餐盒结构，如图1-2所呈现的，该零件是带凸缘的盒形件，材料的厚度：料厚t=1.5mm，拉深工艺完成之后厚度不变，零件底部圆角半径r=5mm；尺寸公差都为自由公差，满足拉深工艺中对精度等级的各项要求。图1-2工件图首先拉伸时采用拉深模具将冲裁好的条料毛坯压制成各种开口的空心件，或者已经开口的空心件加工成别的形状的一种加工方法。一种处理采用拉丝模在粗冲好条第一段压成各种开口空心件加工方法，或有一个开放到另一个形状的中空件。本次课题的盒形件冲压工艺采用的是前者的加工方法。需要计算毛坯的材料的尺寸可以在接下来的设计中去扩展。拉深所用的模具叫做拉深模，拉伸也被称为拉伸、引伸、拉延等 宛强编著.冲压模具设计及实例精讲M.北京：化学工业出版社，2008.3：221.。这项拉深工艺可以加工很多零件，比如：筒件、阶梯形、球形、锥形、抛物线形等旋转体零件，当然也可以制出方盒形等非旋转体零件3。课题盒形件就是属于非旋转体零件，可以清楚地知道拉深工艺的应用范围比较广泛，在冷冲压过程中是它的基本工序其中的一步。其次零件的工艺性对精度的要求在一般情况下是这样规定的，采用拉深件的尺寸精度应在IT13级以下，不宜高于IT11级；对于精度要求高的拉深件，应在拉深后增加整形工序，以提高其精度，由于各种材料存在的向异性产生的影响，拉深件的口部或凸缘外缘一般是不整齐的，所以出现“凸耳”现象，为了获得所需要的凸缘外形，需要增加切边工序4。最后我想说的是影响拉深件工艺性的因素主要有拉深件的结构与尺寸、精度和材料。拉深工艺性对结构与尺寸的要求是 阳勇主编.冲压工艺与模具设计M.北京：北京理工大学出版社，2010.8：211.：拉深件在本次课题要求中加工方法尽量简单、对称；对于半敞开及非对称的这种空心件，应该尽量采用“成对拉深-剖切”；拉深件的圆角不宜过小，以便拉深成形；拉深件各部分的尺寸必须保证比例的合适；拉深件的尺寸精度不宜过高3；在材料方面，拉深件不需要较高的屈服强度和硬度。另外盒形件冲压工艺，该盒形件的工件零件的结构较简单、形状对称，类似属于圆筒形拉深件 杨安.拉深坯料的体积法计算与数值模拟D.南昌大学.2007.。盒型零件的尺寸公差为IT14，选择使用普通的冲裁方法是可以达到零件图样上所要求的工艺。工件材料为10F，碳素结构钢，材料状态已退火，抗剪强度220340mp抗拉强度 275410mpa屈服强度 190mpa伸长率2 确定工艺方案2.1 工艺计算并分析h=32 b=97 r=9 =5(1) 时，确定是矮矩形件，只需一次拉伸即可。(2) 则说明属于 r较小 这一类型的矩形拉伸件。由于r较小，这种零件拉伸时仅有微量材料从角部转移到直边，即圆角与直角间的相互影响很小，可以将其侧壁分为长度是与的两对直边部分及四个半径为r的圆角部分。2.2 计算毛坯尺寸首先盒形拉深件的变形是不均匀的，圆角部分变形大，直边部分变形小6。所以在拉深过程中，该零件的直边以及圆角部分一定存在着某种相互的影响，至于影响的程度那么就要取决于零件的形状，那么不同的形状影响也有所不同了。盒形件的拉深工序中的拉深件，该工件的毛坯形状和尺寸随着H/B(H为盒形件的高度)和的不同而
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