传真机支架冲压工艺及模具设计毕业论文(编辑修改稿)

传真机支架冲压工艺及模具设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

模具中条料载体的形式； （ 3）确定了所需条料宽度； （ 4）确定了所生产的零件各部分在模具中的加工顺序及工序内容与数目； （ 5）确定了模具冲压过程的步距的公称尺寸和定距方式； （ 6）确定了模具生产工序的工位数； （ 7）基本上确定了冲压生产中各工位的结构。 在设计排样图时，应首先考虑所使用零件在条料上的排列式样以及零件与条料的连接方式。 连接方式：零件与条料的连接可采用压合连接或实体连接。 所谓压合连接是指采用闭合高度能做精细调节的车床，将凸模仅冲入材料厚度的 20%~30%，或采用刃口磨 V 型缺口技术实现局部搭连而后将零件压回条料，使零件与条料一起送进，此种含料送进方式常用于解决厚料冲裁调角问题，或用于展开料周围同时参与变形而无法实现实体连接的情况；所谓实体连接是指零件通过外围整体或通过连接桥与条料的载体相连。 前者适用于零件外围的单纯落料，后者用于各类工序的冲压，也有零件局部外围与载体融为一体的半整体连接及无载体的全桥连接和无废料的排样 [8]。 连接位置：零件在条料上的连接可采用零件的纵向、横向 、斜向排列与纵向、横传真机支架冲压工艺与模具设计 15 向、横向连接的任意组合形式。 选择的原则是应该保证该连接处尽量处于条料的基准平面上，以保证冲压过程中不受零件成分的影响而一直处于正确的位置上。 例如带有弯曲的工件，连接部位不宜选择在弯曲部分，而应选择在零件不进行弯曲的基准平面上。 如果根据需要在弯曲部位设置了连接桥时，该处的弯曲应在切断连接桥后进行。 载体与连接桥的数目与连接方向：设计条料在加工时的连接不仅上述要正确的选择连接位置与连接形式外而且应正确的选择载体与连接桥的数目及连接桥的连接方向，用来保证条料有足够的刚度与刚性，从而实现性能平稳 而正确的运送零件。 在设计零件在条料上的排列方向的过程中应考虑以下几个问题： (1) 条料的刚性及适宜的步距； (2) 条料的顺利送进； (3) 零件的冲压方向； (4) 减少条料所承受的水平力； (5) 提高材料的利用率； (6) 条料的轧制方向。 毛坯排样图设计 由零件图及装配特点来看，该零件属于浅拉伸翻边件，考虑到该零件拉伸深度与材料厚度接近，故不能紧靠材料减薄来获得，必须留出材料满足拉伸需要，毛坯宽度方向上尺寸计算方法为： L=L1+L2+2L3 （ 31） 式中： L— 毛坯非拉伸部分宽度方向尺寸（ mm）； L1— 毛坯零件图宽度尺寸（ mm）； L2— 冲 Z 型弯曲斜面宽度尺寸（ mm）； L3— 冲 V型槽斜面宽度尺寸（ mm）。 经计算得 L1=， L2=1mm， L3=1mm，将数据代入式 31 得， L=+1+2x1= 长度方向由于整个零件长度方向没有拉伸，即毛坯长度为零件长度要求尺寸。 根据材料的利用情况，排样方法可分为三种 [9]： 有废料排样：冲压件与冲压件之间、冲压件与原料之间都存在有着搭 边废料，冲件尺寸完全是靠冲模来保证，因此精度相对较高，模具寿命也比较长，但材料利用率传真机支架冲压工艺与模具设计 16 却比较偏低，如图 31(a)所示。 少废料排样：只在冲件与冲件之间或冲件与条料之间留有搭边值，因受加工过程中剪裁条料质量和定位误差的影响，其冲压制成品质量稍差，同时冲压件边缘毛刺被凹模带入间隙之后也影响模具寿命，但材料利用率相对较高，冲模结构上比较简单，如图 31 (b)所示。 无废料排样：冲件与冲件之间或冲件与条料之间均无搭边，沿直线或曲线切断条料而获得冲件。 冲件的质量较差，模具寿命短，但材料利用率高，如图 31 (c)所示。 （ a） （ b） （ c） 图 31 排样方法 具体的排样形式有：直排，斜排，对排，混合排样，多排冲裁搭边。 毛坯排样就是确定冲压件毛坯外形在条料上的截取方位与相邻毛坯的关系。 毛坯排样方案无论对材料利用率和冲压加工的工艺性还是模具结构的寿命等有着显著的影响。 毛坯排样原则：对于材料利用率要求尽量高，不同排样方案对材料的利用率影响根据方案差异不同；要求满足产品零件冲裁的加工要求及后续工序的不同要求，便于零件完成后续加 工，生产效率相对较高，操作安全方便。 综合考虑以上因素，选择用单直排的少废料排样方式，如图 31( b)所示。 工序排样图设计 工序排样图的设计目的是设计从平面料到产品零件的加工过程，其进行设计的内容主要有： （ 1）在完成冲切刃口外形设计之后，汇集各工序内容进行形成一系列完整工序组，对工序组进行排序后确定工位数和每一工位的加工工序； 传真机支架冲压工艺与模具设计 17 （ 2）确定冲压过程中搭边形式与毛坯的定位方式； （ 3）根据零件具体情况设计导正孔的直径与导正销的数量； （ 4）最后绘制完成工序排样图。 搭边选取 级进模是 多个工位共同组成的，冲压过程中各工位加工的内容并不一样。 因此，把工序件从第一工位运送到最末工位是级进模必须具备的基本条件之一。 排样时，工件及工件与条料侧边之间的余料叫搭边，搭边就是级进模冲压时条料上连接工序件并将工序件在模具上稳定送进的部分材料，搭边必须要具有一定的强度，能够平稳地将工序件送进，搭边的作用是补偿定位误差和保持条料有一定的刚度，以保证冲压件质量和送料方便。 搭边太宽就会浪费材料而搭边太窄会引起搭边断裂或翘曲，会有“啃刃”现象或可能在冲裁时会被拉断，影响到模具寿命 [10]。 搭边值的大小与下列因素 有关 [11]： （ 1）材料的力学性能。 硬材料可小些，软材料的搭边可要大些； （ 2）工件的具体形状与尺寸。 尺寸大或有尖突的或有异形时，搭边要取得大一些； （ 3）材料的厚度。 薄材料的搭边值应取的大一些，厚的相应小些； （ 4）送料方式及挡料方式。 采用手工送料，如果有侧压板导向的搭边值可以视情况取小些。 经查阅资料选取侧边搭边值为 a=。 步距与条料宽度计算 在级进模中，步距是条料在模具中依据计算数据逐次送进时应向前移动的距离。 为了保证前后两次的冲切过程在工件上冲切口匹配连接的准确，级进模中相邻 两工位之间的步距要求必须相等。 步距的准确性直接关系冲压件的外形精度和内外形相等精度以及冲压过程能否顺利完成。 实际生产中，模具零件因为加工和装配过程中误差积累，必然会影响到步距的绝对准确。 为了确保模具加工产品的质量和精度以及经济合理性，步距必须要有相应的公差范围去要求称为布局精度。 布局精度越高其产品精度也随之增高，但模具制造成本也随之增加。 影响步距精度的主要因素有：产品零件精度等级、形状复杂程度、调料厚度和材质、模具工位数、条料的送进方式和定距方式等。 多工位级进模步距精度一般按下面传真机支架冲压工艺与模具设计 18 公式计算： A=D+a （ 32） 式中： A— 冲裁步距（ mm）； D— 平行于送料方向的冲裁件宽度（ mm）； a— 冲裁件之间的搭边值（ mm）。 取 D=， a=0mm，将数据代入式 31 得： A=22+0= mm 条料宽度按下式计算： B=L+2b+2x2t （ 33） 式中：Ｂ — 条料宽度（ mm）； L— 工件垂直于送料方向的尺寸（ mm）； b— 载体宽度（ mm）； t— 板料剪裁时下偏差（ mm）。 按照零件要求取 L=， b=， t=。 将数据代入式 32 中得： B=++= mm。 材料利用率 级进模利用率普遍偏低，大约在 50%左右（普通模具材料利用率可以达到 70%到 80%左右）。 材料能否充分利用是直接影响产品成本的主要因素之一，采用斜排、双排或多排可以实现大幅度提高材料利用 率。 提高材料利用率的方法：在充分保证工件的主要技术要求能够达到的条件下，适当修改工件的形状以便于合理排样，从而达到节省材料，提高材料利用率的目的；套冲排样，当工件上带孔或有一些特定形状的内形时，采用套冲排样的方法，就有可能用一个工件的内形孔废料进行支撑另一个造型较小的工件（仅限材料与厚度要求相同的工件）；组合排样，当某些工件进行排样时，不能进行相互嵌入空间，会导致产生较大的废料，而采用组合排样法，便可用这些废料冲压出的较小的工件（用于材料及厚度要求相同的不同形状的工件）。 = ABS x100% （ 34） 传真机支架冲压工艺与模具设计 19 式中：  — 材料利用率； A— 产品毛坯外形所包含的面积（ mm2）； B— 调料宽度（ mm）； S— 冲裁步距（ mm）。 经过计算取 A=634 mm2， B=， S=22mm，将数据代入式 34 得 ：  = 634 22 x100%=%。 导正 导正是把导正销插入条料的导正孔或冲压件上的冲孔以矫正条料的位置，保持凸模、凹模和工序件三者之间的相对位置正确。 导正可以分为直接导正和间接导正两种方法。 该零件本身具有圆形孔，故可以采用直接导正，两个导正孔通过导正销来矫正条料位置。 排样图设计 根据以上几个方面的设计，经综合分析比较，可以确定本文所设计零件的工序排样图，如图 32 所示。 图 32 工序排样图 第一工位：冲裁矩形和圆孔； 第二工位 ：冲裁矩形孔； 第三工位：冲裁矩形孔； 第四工位：冲裁矩形孔； 第五工位：弯 Z 型； 第六工位：压槽鐓 V型； 第七工位：弯曲工件； 第八工位：落料。 传真机支架冲压工艺与模具设计 20 3． 3 工件在排样中的定位设计 在连续模中，由于产品的加工工序设计通过多个工序顺次完成，为了保证每次冲切工序件的准确定位，必须保证其每个工布定位的准确性，根据工序件不同的定位精度，级进模的定位方式有挡料销、侧刃、导正销等，挡料销与侧刃者使用时只能作为粗定位，级进模的精定位需要采用导正销与其他粗定位配合使用。 工序件在级进模冲压过程中的定位要素有三个，即 X、 Y、 Z 三个方向定位 [12]： (1) X 向定位：工件在材料送进方向的定位，主要是定距； (2) Y 向定位：工件在材料宽度方向定位，主要是导料； (3) Z 向定位：工件在冲压方向的定位，主要是浮顶。 本设计采用侧刃，导料销，浮顶器定位。 定距设计 侧刃是级进模定距中使用范围最广的定距机构，其工作原理是在条料的侧边上冲出一个缺口，缺口要求与送进步距相等，利用侧刃挡块对缺口处台肩的阻挡从而实现了定距。 用侧刃定距的方法精度可靠，生产效率较高。 因此选用侧刃定位。 如图 33所示。 图 33 侧刃 导料设计 导料是对条料的横向定位，从而使条料沿着 Y 向直线送进。 导料使用导料板进传真机支架冲压工艺与模具设计 21 行，条料从两导料板中间所形成的凹陷通道中送进，导向可靠且结构简单，导料板可用直槽式。 本设计采用直槽式导料板，利用第一工步所冲圆孔配合导料销进行倒料。 如图34 所示。 图 34 导料板 浮顶销设计 本级进模需要采用浮顶器。 浮顶器的设置原则是 [13]： （ 1）浮顶装置设置要求保持条料的持续平稳送进，故需要采用浮顶装置，前后两侧的幅顶销要求分布均匀，浮顶 销之间距离不能选取的过大否则条料可能波动前进； （ 2） 所有浮顶销在凹面上应当保证一致的凸出高度； （ 3）浮顶销的弹顶力要保证足以将工件托起。 根据以上原则，本级进模工序设计六个浮顶销，均匀布置。 传真机支架冲压工艺与模具设计 22 4 冲压力与压力中心计算 按图 32 工序排样图分析可知，本零件的冲压力由以下部分组成：冲裁力、推件力、卸料力、弯曲力。 各冲压力计算 冲裁力计算 冲裁力是冲裁过程中凸模对板料施加的压力，它是随凸模进入材料的深度而变化的。 通常说的冲裁力是指冲裁力的最大值，冲裁力是选择压力机的主要依据，压力机的吨位必须大于冲裁力，也是设计模具所必须的数据。 在冲裁过程中冲裁力是随着冲裁不断变化的。 降低冲裁力的方法：在冲裁强度较高或厚度大、周边长的材料时，所需的冲裁力随之增大。 如果超过所选用的压力机的吨位，就必须要采取措施减小冲裁力，主要有斜刃模具冲裁、阶梯模具冲裁和加热模具冲裁几种方法。 本次设计采用斜刃模具冲裁以降低冲裁力。 对于普通平刃口的冲裁，其冲裁力 F 可按下式计算 [14]： KLtF （ 41） 式中： F— 冲裁力（ N）； L— 冲裁件的周长（ mm）；。