锁片的落料冲孔冲压模具设计(编辑修改稿)

锁片的落料冲孔冲压模具设计(编辑修改稿)内容摘要：

因是我国在冲模基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家尚有相当大的差距，导致我国的模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等发面与工业发达国家的模具相比差距很大。 随着工业产品质量的不断提高，冲压产品正呈现多品种、少批量、复杂、大型、精密，更新换代快等变化特点。 为适应市场变化，冲压模具设计与制造 逐渐与高新技术挂钩。 实现自动化冲压作业，体现安全、高效、节材等优 点，已经是冲压生产的发展方向。 模具 CAD/CAE/CAM 技术 20 世纪 60 年代初期， 国外飞机、 汽车制造公司开始研究计算机在模具设计与制造中的应用。 通过以计算机为主要技术手段，以数学模型为中心，采用人机互相结合、各尽所长的方式， 把模具的设计、分析、计算、制造、检验、生产过程连成一个有机整体，使模具技术进入到 综合应用计算机进行设计、制造的新阶段。 模具的高精度、高寿命、高效率成为模具技术进 步的特征。 模具 CAD/CAE/CAM 是改造传统模具生产方式的关键技术， 是一项高科技、 高效益的系统工程。 它以计算机软件的哈尔滨理工大学专科生毕业论文 3 形式， 为企业提供一种有效的辅助工具， 使工程技术人员借助于计算机对 产品性能、 模具结构、 成形工艺、 数控加工及生产管理进行设计和优化。 模具 CAD/CAE/CAM 技术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本和提高产品质量已成为模具界的共识。 模具 CAD/CAE/CAM 在近 20 年中经历了从简单到复杂，从试点到普及的过程。 进入本世纪以 来，模具 CAD/CAE/CAM 技术发展速度更快，应用范围更 广。 课题的主要意义 20 世纪 60 年代初期， 国外飞机、 汽车制造公司开始研究计算机在模具设计与制造中的应用。 通过以计算机为主要技术手段，以数学模型为中心，采用人机互相结合、各尽所长的方式， 把模具的设计、分析、计算、制造、检验、生产过程连成一个有机整体，使模具技术进入到 综合应用计算机进行设计、制造的新阶段。 模具的高精度、高寿命、高效率成为模具技术进 步的特征。 模具 CAD/CAE/CAM 是改造传统模具生产方式的关键技术， 是一项高科技、 高效益的系统工程。 它以计算机软件的形式， 为企业提供 一种有效的辅助工具， 使工程技术人员借助于计算机对 产品性能、 模具结构、 成形工艺、 数控加工及生产管理进行设计和优化。 模具 CAD/CAE/CAM 技术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本和提高产品质量已成为模具界的共识。 模具 CAD/CAE/CAM 在近 20 年中经历了从简单到复杂，从试点到普及的过程。 进入本世纪以 来，模具 CAD/CAE/CAM 技术发展速度更快，应用范围更广。 随着社会的进步，汽车已经成为大家出行必不可少的一种交通工具。 该课题针对汽车上的零部件锁片。 在对锁片的工艺分 析上，提出了采用落料冲孔模的冲压方案，使该零件一次成形。 通过本课题，既巩固了大学知识，也为以后的创新道路做好了铺垫。 哈尔滨理工大学专科生毕业论文 4 第 2章 零件的工艺性分析 结构与尺寸 该零件结构总体来看比较简单 ,但是形状比较复杂。 零件的中间位置有三个直径为Φ 7 的孔，这三个孔是由硬钢材料被自由凸模冲圆而来 ,查《冲压模具设计与制造》 1表 ,可知该工件冲孔的最小尺寸为 ,该工件的孔径为 :Φ 7= 4=。 由于该冲裁件的冲孔边缘与工件的外形的边缘不平行 ,故最小孔 边距不应小于材料厚度 t,该工件的空边距 ()t=4, ()t=4 适宜于冲裁加工。 尺寸精度和表面粗糙度 该零件采用经济精度，属于一般精度的工件，零件内、 外形尺寸均未标注公差 ,属自由尺寸 ,可按 IT8 级确定工件尺寸的公差 ,经查教材《冲压模具设计与制造》 1 表 得 ,各尺寸公差分别为： 零件外形 : 0  ， 0  ,  ,  ，  , 0  ，  零件内形 :  孔心距 : 177。 , 177。 , 用普通冲裁方式可达到零件图样要求。 材料 08F，属于碳素结构钢 ,查《冷冲压工艺及模具设计》 2 附表 1 可知抗剪强度τ=260MPa,断后伸长率 =32％。 材料厚度为 4mm， 此材料具有良好的塑性和较高的弹性 ,其冲裁加工性能好。 根据以上分析 ,该零件的工艺性较好 ,可以进行冲裁加工。 零件图： 125176。 039。 2176。 30 39。 920 176。 039。 60 75图 零件图 哈尔滨理工大学专科生毕业论文 5 第 3章 确定冲裁工艺方案 分析工艺方案 该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以采用以下几种工艺方案： (a)先落料，再冲孔，采用单工序模生产； (b)采用落料 —— 冲孔复合冲压，采用复合模生产； (c)用冲孔 —— 落料连续冲压，采用级进模生产。 方案 (a)模具结构简单，但需要两道工序 ，两套模具才能完成零件的加工， 生产效率低，难以满足零件大批量生产的要求。 由于零件结构简单，为了提高生 产效率，主要采用复合冲裁或级进冲裁方式。 采用复合冲裁时，冲出的零件精度 和平直度好，生产效率高，操作方便，通过设计合理的模具结构和排样方案可以 达到较好的零件质量。 根据以上分析，该零件采用复合冲裁工艺方案 哈尔滨理工大学专科生毕业论文 6 第 4章 模具总体结构设计 模具类型 根据该零件的冲裁工艺方案，采用复合冲裁模。 复合模的主要结构特点是存在 有双重作用的结构零件 —— 凸凹模，凸凹模装在下模称为倒装式复合模。 采用倒 装式复合模省去了顶出装置， 结构简单， 便于操作， 因此采用倒装式复合冲裁模。 卸料与出件方式 该模具采用的是弹性卸料的方式卸料，弹性卸料装配依靠橡皮的弹力来卸料，卸料力不 大，但冲压时可兼起压料作用，可以保证冲裁件表面的平面度。 为了方便操作， 提高零件生产率，冲件和废料采用由凸模直接从凹模洞口推下的下出件方式。 定位方式 该模具采用定位销定位。 由于零件外形比较复杂， 如果采用工人手动定位操作起来不是很方便，所以选择在卸料板上放一个定位销，这样工人操作起来快速方便，而且更加节省材料，可以避免人工定位造成的不必要的浪费。 模具的工作过程 该模具工作过程如下：首先工人把模具固定在压力机上，调整好上下模的高度，然后开始工作。 把 4mm 厚度的 08F 钢板放入模具呢，钢板前端顶在定位销上，开启压力机使上下模合并完成冲裁，冲孔废料由凸凹摸上的圆形漏料孔直接排出，钢板由卸料板通过卸料橡胶的弹性形变托起，成形零件通过上模的打料装置打出，由此完成一次冲压过程。 然后不断重复这一过程，直到完成工作 任务。 哈尔滨理工大学专科生毕业论文 7 第 5章 工艺设计计算 排样设计与计算 零件外形比较复杂，轮廓尺寸为 60。 考虑操作方便并为了保证零件精度，采用直排有废料排样。 查《冲压模具设计与制造》 1 表 得，工件的搭边值 a=，沿边的搭边值 a1=。 级进模送料步距为 S= 该模具有侧压装置，所以有测压装置时条料宽度与导料板按《冲压模具设计与制造》 1 图 ，查教材可知公式如下： 010 )2(   aDB M AX 查表 得：  mmB 13 )3213 (  由零件图近似算得一个零件的面积为 ㎜ ，一个进距内的坏料面积 BS= =2210 ㎜ 因此一个进距内的材料利用率为： %%10 0)/(  BSA 查《冷冲压工艺及模具设计》 2 附表 3 选用板料规格为 710 20xx 4。 采用横裁时，剪切条料尺寸为。 一块板可裁 的条料为 ，每间条可冲零件个数 22 个零件。 则一块板材的材料利用率为： %%1 0 0)2 0 0 07 1 0/ 6 1 08 6 (%1 0 0)/( 0  AAn 采用纵裁时，剪切条料尺寸为 65。 一块板可裁的条料为 11，每条可冲零件个数 62 个零件，则一块板材的材料利用率为： %%1 0 0)2 0 0 07 1 0/ 6 1 02 6 511(%1 0 0)/( 0  AAn 根据以上分析，横裁时比纵裁时的板材的材料利用率高，因此采用横裁。 排样图 如下： 哈尔滨理工大学专科生毕业论文 8 图 排样图 计算冲压力与压力中心，初选压力机 冲裁力：根据零件 图可算得一个零件外周边长度：  1 2 . 0 3 241 . 6 5 961 . 5 7 18 . 6 5 99 . 5 9 91 1 . 0 1 68 . 0 1 63 1 . 6 8 22 5 . 7 4 21L mm1 8 8 . 4 3 3 1 0 . 7 3 643 . 6 8 437 . 0 3 72  内周边长度之和： mmL   查《冷冲压工艺及模具设计》 2 附表 1 可知： 260。