制动片冲压模具毕业设计论文(编辑修改稿)

制动片冲压模具毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

成形设备简陋，手工操作比重大；精冲机价格昂贵，是普通压力机的 5~10 倍，多数企业无力投资阻碍了精冲技术在我国的推 广应用；液压成形，尤其是内高压成形，设备投资大，国内难以起步。 突破点：加速技术改造 第 3 页 共 53 页 要改变当前大部分还是手工上下料的落后局面，结合具体情况，采取新工艺，提高机械化、自动化程度。 汽车车身覆盖件冲压应向单机连线自动化、机器人冲压生产线，特别是大型多工位压力机方向发展。 争取加大投资力度，加速冲压生产线的技术改造，使尽早达到当今国际水平。 而随着微电子技术和通讯技术的发展使板材成形装备自动化、柔性化有了技术基础。 应加速发展数字化柔性成形技术、液压成形技术、高精度复合化成形技术以及适应新一代轻量化车身结构的型材弯曲成 形技术及相关设备。 同时改造国内旧设备，使其发挥新的生产能力。 阻力三： 科技成果转化慢先进工艺推广慢 在我国，许多冲压新技术起步并不晚，有些还达到了国际先进水平，但常常很难形成生产力。 先进冲压工艺应用不多，有的仅处于试用阶段，吸收、转化、推广速度慢。 技术开发费用投入少，导致企业对先进技术的掌握应用慢，开发创新能力不足，中小企业在这方面的差距更甚。 目前，国内企业大部分仍采用传统冲压技术，对下一代轻量化汽车结构和用材所需的成形技术缺少研究与技术储备。 突破点：走产、学、研联合之路 我国与欧、美、日等相比，存在的最 大的差距就是还没有一个产、学研联合体，科研难以做大，成果不能尽快转化为生产力。 所以应围绕大型开发和产业化项目，以高校和科研单位为技术支持，企业为应用基地，形成产品、设备、材料、技术的企业联合实体，形成既能开发创新，又能迅速产业化的良性循环。 阻力四： 冲压板材自给率不足，品种规格不配套 目前，我国汽车薄板只能满足 60%左右，而高档轿车用钢板，如高强度板、合金化镀锌板、超宽板 (1650mm 以上 )等都依赖进口。 突破点：所用的材料应与行业协调发展 汽车用钢板的品种应更趋向合理，朝着高强、高耐蚀和各种规格的薄钢板方 向发展，并改善冲压性能。 铝、镁合金已成为汽车轻量化的理性材料，扩大应用已势在必行。 阻力五：大、精模具依赖进口 当前，冲压模具的材料、设计、制作均满足不了国内汽车发展的需要，而且标准化程度尚低，大约为 40%~45%，而国际上一般在 70%左右。 突破点：提升信息化、标准化水平 必须用信息化技术改造模具企业，发展重点在于大力推广 CAD/CAM/CAE 一体化技术，特别是成形过程的计算机模拟分析和优化技术 (CAE)。 加速我国模具标准化进程，提高精度和互换率。 力争 20xx 年模具标准件使用覆盖率达到 60%， 20xx 年达 到 70%以上基本满足市场需求。 第 4 页 共 53 页 1 止动片冲压工艺分析及模具设计 设计 零件 一止动片，零件图如下 : 图 11为止动片制件，材料为 Q235A，厚度为 2mm，大批量生产。 试设计 图 11 止动片零件图 相应的模具及其主要的零部件，工件结构分析、工艺分析、模具方案的论证、进行总体结构设计、制定主要件的工艺规程、必须的工艺计算、制造工艺以及一定的技术经济分析等。 冲压件工艺分析 （ 1）材料 :该冲裁件的材料 Q235A是普通碳素钢，具有较好的可冲压性能。 （ 2）零件结构 : 零件结构简 单对称，无尖角，外形有多处圆弧，中间有三个圆孔，孔的最小尺寸 4mm，满足冲裁最小孔径 in  td 的要求，成型后须保证各尺寸公差要求。 孔与边缘的最小壁厚为 3mm，孔与孔之间的最小距  ，满足冲裁件最小孔边距 in  tl 的要求，满足许用壁厚要求，因此，该制件具有良好的冲压工艺性，比较适合冲裁。 （ 3）尺寸精度 : 零件图上所有未注公差的尺寸，属自由尺寸，精度要求比较低，可按工 T14 级确定工件尺寸的公差。 有 七个尺寸标注了公差要求，由公差表查得其公差要求都属 IT12。 由以上分析可知，该零件可以用普通冲裁的加工方法制得。 冲压工艺方案的确定 由图 11 可知 该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以采用以下三种工艺方案 : （ 1）先落料，再冲孔，采用单工序模生产。 （ 2）落料一冲孔复合冲压，采用复合模生产。 （ 3）中孔一落料连续冲压，采用级进模生产。 方案（ 1）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 第 5 页 共 53 页 产效率较低，难以满足零件大批量生产的需求 .由于零件结构简单，为提高生产效率，主要应采用 复合冲裁或级进冲裁方式。 方案（ 2）只需要一套模具，冲压件的形位精度和尺寸易于保证，且生产效率也高。 尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单，模具制造并不困难。 方案（ 3）也只需要一套模具，生产效率也很高，但零件的冲压精度较复合模的低。 欲保证冲压件的形位精度，通过以上三种方案的分析比较，对该见冲压生产以采用方案（ 2）为最佳 模具结构形式的确定 正装式复合模和倒 装 式结构比较： 正装式复合模适用于冲制材质较软或板料较薄的平直度要求较高的冲载件，还可以冲制孔边距较小的冲载件。 废料不会在凸凹模 孔内积聚，每次由打棒打出，可减少孔内废料的涨力，有利于凸凹模减小最小壁厚。 倒装式复合模不宜冲制孔边距较小的冲载件，但倒装式复合模结构简单，又可以直接利用压力机的打杆装置进行推件卸件可靠，便于操作，并为机械化出件提供了有力条件，所以应用十分广泛。 制件的平直度要求较高，孔边距较小，工件最小壁厚为 3mm，小于倒装式复合模要求最小许用壁厚 ，不能使用倒装式复合模生产。 由以上分析确定该制件的生产采用正装式复合模具生产。 排样设计 排样是指冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法。 合理的排样和选择适当的 搭边值，是降低成本、保证工件质量及延长模具寿命的有效措施。 排样的方式有多种多样，如：直排、斜排、直对排、混合排、少废料和五废料等排样方式，由止动片图得，此冲裁件采用直排。 排样时工件以及工件与条料侧边之间留下的余料叫做搭边。 搭边的作用是补偿条料的定位误差，保证冲出合格的工件；保持条料有一定的刚度，便于送料。 搭边值的大小与下列因素有关： （ 1） 材料的力学性能，硬材料的搭边值可小一些，软材料的搭边值要大一些。 （ 2） 工件的形状与尺寸，工件的尺寸大或者有圆角半径较小的凸起时，搭边值取大一些。 （ 3） 材料厚度，材料厚度大则搭边值大 一些。 （ 4） 送料及挡料方式， 手工送料、有侧压装置的模具，搭边值要小一些 ；用侧刃定距比用挡料销定距的搭边小一些。 （ 5） 卸料方式，弹性卸料比刚性卸料的搭边小一些。 搭边是废料，从节省材料出发，搭边值应愈小愈好。 但过小的搭边容易挤进凹模， 第 6 页 共 53 页 增加刃口磨损，降低模具寿命，并且影响冲裁件的剪切表面质量。 查《冲压模具设计与制造》表 2. 5. 2,确定搭边值 : 条料边缘的搭边和工件间的搭边分别为 2mm和 从而可计算出条料宽度和送进步距分别为 38mm。 如图 22 所示 毛坯排样采用的是条料，且垂直于送料方向的 凹模宽度大于送料方向的凹模长度，为降低生产成本，提高经济效益，采用横向手工送料方式，条料的送进方向。 图 12 止动片排样图 一个步距内的材料利用率η为 . 裁单件材料的利用率按 [2]式计算 ,即 %100bhn 1  A 式中 A— 冲裁面积 (不包括内形结构废料 )； 1n — 一个冲距内冲冲裁件数目； b— 条料宽度； h— 进距。 第 7 页 共 53 页 利用 CAD 可计算得  所 以 %%100 01%100bhn 1  A 查板材标准，宜选 1000m m900m m 的钢板，每张钢板可剪裁为 9 张条料(  )，每张条料可冲 26个工件，则 总 为： %%1001000900 %100n  LBA总 冲压力的计算 冲压力 冲件外轮廓线的冲载力： KLtF 1 式 中： 1F 落 — 落料力（ KN）； L— 工件外轮廓周长，由 CAD 计算可得 L=； t— 材料厚度，其中 t=2mm；  — 材料的搞剪强度（ Mpa），查表得取＝ 350Mpa。 K— 系数，取 K=； 所以 KNK L tF   冲孔力： 孔 mm4 的冲载力 KLtF 2 式中： 2F — 冲孔力（ KN）； L— 工件外轮廓周长，其中 mmdL   t— 材料厚度， t=2mm；  — 材料的搞剪强度（ Mpa），查表得取＝ 350Mpa。 K— 系数，取 K= 所以 KNK L tF   孔 mm20 的冲载力 KLtF 3 式中： 3F — 冲孔力（ KN）； L— 工件外轮廓周长，其中 mmdL   t— 材料厚度， t=2mm；  — 材料的搞剪强度（ Mpa），查表得取＝ 350Mpa。 K— 系数，取 K= 第 8 页 共 53 页 所以 KNK L tF   孔 mm9 的冲载力 KLtF 4 式中： 4F — 冲孔力（ KN）； L— 工件外轮廓周长，其中 mmdL   t— 材料厚度， t=2mm；  — 材料的搞剪强度（ Mpa），查表得取＝ 350Mpa。 K— 系数，取 K= 所以 KNK L tF   故 KNFFFF 冲 卸料力 按式 得： 1FKF XX  (35) 式中： XF — 卸料力因数，其值由表 查得 XF ＝。 则卸料力： KNF X  顶件力 顶件力计算按式 ： )( 1FFKF DD  冲 (37) 式 中： DK — 顶件力因数，其值由表 查得 DK 顶件力则为： KNF D )(  模具总冲压力为： KNFFFFF TX 1 9 71  冲总 压力中心的计算 模具压力中心是指冲压时诸冲压力合力的作用点位置。 为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模的压力中心与压力机滑快的中心相重合。 否则，会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨间产生过大的磨损， 模具导向零件加速磨损，减低模具和压力机的使用寿命。 冲模的压力中心，的按下述原则确定： （ 1）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。 （ 2）工件形状相同且分布位置对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。 （ 3）形状复杂的零件，多孔冲模，级进模的压力中心可用解析法求出冲模压力 第 9 页 共 53 页 中心。 如图 13所表示 图 13 凹模型口图。