后支架板冲压工艺及模具设计(有图纸

后支架板冲压工艺及模具设计(有图纸内容摘要：

技术也必将逐步替代作坊式的管理模式。 模具行业和模具企业，只有不断进行技术结构的调整，才能在瞬息万变的市场经济中立于不败之地。 （ 4）模具进出口结构的调整。 2020 年，我国冲压模具进口 亿美元，出口 亿美元，进出口相抵后净进口 亿美元，进出口之比 :1。 我国的冲压模具出口量只占生产量的 5%。 这样的结构明显不合理。 模具工业发达国家，模具产出中一般都有 30%左右的出口，出口模具大大多于 进口模具。 我们虽然不可能在短时间 8 内达到模具工业发达国家一样的进出口结构，但努力扩大出口，逐步改善结构，经过若干年努力，尽量做到进出口基本平衡，则应该是我们调整的目标。 在信息化带动工业化发展的今天，在经济全球化趋向日渐加速的情况下，我国冲压模具必须尽快提高水平。 通过改革与发展，采取各种有效措施，在冲压模具行业全体职工的共同努力奋斗之下，我国冲压模具也一定会不断提高水平，逐渐缩小与世界先进水平的差距。 “ 十一五 ” 期间，在科学发展观指导下，不断提高自主开发能力、重视创新、坚持改革开放、走新型工业化道路，将速度效益 型的增长模式逐步转变到质量和水平效益型轨道上来，我国的冲压模具的水平也必然会更上一层楼。 冷冲压 冲压加工的含义 冲压是在常温下利用模具在压力机上对材料施加压力，使其产生分离和变形、尺寸和性能的零件加工方法。 它是压力加工的一种，是机械制造中先进的加工方法之一。 冲压工艺的分类 冷冲压工艺大致可以分离工序和成型工序两大类，分离工序可分为落料、冲孔和切削等。 成形工序可分为弯曲、拉深、翻边、翻孔、胀形、扩口、缩口和旋压等。 根据零件的形状、尺寸精度和其他技术要求，可分别采用各种工序对板料毛坯进行加工，以获得满 意的零件。 冲压件的生产过程包括原材料准备、冲压和其他辅助工序。 编制冲压工艺方案的任务，是根据单位的生产条件，对以上这些工序做出合理的安排，其主要内容包括有： (1)对冲压件进行工艺分析； (2)通过分析比较，确定最佳工艺方案； (3)确定模具结构形式； (4)合理选择冲压设备； (5)编写工艺文件和计算 冲压工艺与其它加工方法相比的特点。 1） 用冲压加工方法可以得到形状复杂，用其他加工方法难加工的零件； 2） 冲压零件的尺存精度是由模具保证的。 因此，尺寸稳定，互换性好； 3） 材料利用率高 、工件质量轻、性能好、强 度高、冲压过程耗能少。 因此，工件成本低； 4） 操作简单，劳动强度低，易于实现机械化和自动化，生产效率高。 9 2 后支架模具的前期准备 前期准备工作包括阅读产品零件图，收集，查阅有关设计资料，根据产品的原始数据研究设计任务，分析产品实施冷冲压的可能性经济性 研究设计任务 阅读冲裁件产品零件图 产品零件图是制定冲压工艺方案和模具设计的重要依据，在冲裁模具设计之前，首先要阅读冲裁件产品零件图。 从产品的零件图入手，进行冲裁件公益性分析和经济性分析。 图 21产品零件图 分析冲裁 件工艺 冲裁件的工艺性是指零件在冲压加工中的难易程度。 在技术方面，主要分析零件的形状特点，尺寸大小，精度要求和材料性能等因素是否符合冲裁工艺的要求。 良好的工艺性应保证材料消耗少，工序数少，模具结构简单且寿命长，产品质量稳定，操作简单，方面等，在一般情况下对冲裁件工艺性影响最大的是冲裁件结构尺寸和精度要求，如果发现零件的工艺性不好，则应在不影响产品使用要求的前提下，向产品开发部门提出修改意见，对零件的形状和尺寸作必要的合理的修改，或再设计时采用相应的工艺方法，避免由于工艺性差而容易产生的问题。 另外，分析冲裁 件的零件图还要明确冲裁零件的难点所在，对于零件图上极限尺寸，设计基准以及翘曲，毛刺大小和方向要求等特别注意，因为这些因素对所需工序性质的确定，对工件定位方式，模具制造精度和模具结构形式的选择都有较大影响。 分析冲裁件的工艺主要有一下几个方面。 10 （ 1） 结构形状，尺寸大小 1） 冲裁件醒转是否简单，对称。 2)冲裁件的外形或内孔的转角处是否有尖锐的倾角。 3)冲裁件上是否过小孔径。 4)冲裁件上是否有细长的悬臂或狭槽。 5)冲裁件上最大尺寸是多少。 属于大型，中型，还是小型。 6)冲裁件的孔与孔之间，孔与边缘之间距离 是否过小。 此零件是一个轴对称的简单冲孔件，内孔为椭圆孔， 无尖锐的倾角，无细长的悬臂和狭槽，孔与边缘之间距离 ,两孔之间的距离为 74，均满足最小壁厚要求。 其中最大尺寸为 125mm 属于中小型零件。 最小尺寸为 5，不小于冲孔的最小孔径（ =） ,所以零件尺寸设计合理，满足工艺要求。 (2)尺寸 精度，粗糙度，位置精度 1)产品的最高尺寸精度是多少。 2)产品的最高粗糙度要求是多少。 3)产品的最高位置精度是多少。 零件图中两孔尺寸均未标注尺寸精度和位置精度，粗糙度也无要求，设计时一般按 IT14 及选取公差值。 普通冲裁的冲孔精度一般在 IT11 到 IT12 级一下，所以精度能够保证。 (3)冲裁件材料的性能 分析产品的材料是否满足以下要求。 1)技术要求：材料性能是否满足使用要求，是否适应工作环境 2)冲压工艺要求： 材料的冲压性能如何，表面质量怎样，材料的厚度公差是否符合国家标准。 08 钢利用设计手册查出其抗剪强度  为 195MPa，抗拉强度 b 为 325MPa， 具有良好的冲压性能 ，满足冲压工艺要求。 冲压加工的经济性分析 (1)产品的生产纲领， 年产量： 500000 件，属于大批量生产。 (2)经济性，冲压加工方法是一种先进的工艺方法，因其产品质量稳定 材料利用率高，操作 简单，生产率高等诸多优点而被广泛使用，由于模具制造成本高，冲压加工的单件成本主要取决于生产批量的大小，它对冲压加工的经济性起着决定性作用。 批量越大，产品的单件成本就越低，批量小时，冲压加工的优越性就不明显了，所以要根据冲压件的生产纲领，进行冲压加工的经济性分析，此零件精度要求低，生产批量大。 所以采用导向简单冲裁模进行冲压。 就能保证 产品的质量，满足生产率要求还能降低模具制造难度，降低生产成本。 通过工艺分析，如果发现冲裁件的工艺 性差，应在不影响其使用性能的条件下对零件的形状和尺寸作必要的，合理的修改，或说明在设计时，如何注意容易产生的问 11 题。 良好的冲压性能表现在材料消耗少，冲压式时不必要采用特殊的控制手段，工艺过程简单，模具结构简单，寿命较长，产品质量稳定，操作方便等。 调研生产状况 (1)了解冲裁模具生产状况 ； 1） 了解模具零件的加工工艺方法 毛坯 配备方法 机械加工方法 热处理方法 2） 模具装配工艺过程 3） 模具的润滑，维修 ，保养状况 4） 熟悉结合生产实际的模具设计思路及步骤 （ 2） 熟悉模具使用状况 了解企业现有的压力机的型号规格 了解现有模具种类，特点 熟悉制件生产的工艺流程 1） 毛坯原料 ； 2） 制件加工的工艺流程。 收集设计资料 现有的设计手册 目前最新技术资料，文献 后支架总体方案的确定 在调查研究，收集资料及工艺分析的基础上，开始进行总体方案的拟定，此阶段是设计的关键，是创造性的工作 要充分发挥自己的聪明才智，和创造精神，设计一个既切实可行又具有一定先进行的合理方案。 确定工艺方案，主要是确定模具类型包括确 定冲压工序数，工序的组合和工序顺序等。 应在工艺分析的基础上，根据冲裁件的生产批量，尺寸精度的高低尺寸大小，形状的复杂程度，材料的厚薄，冲模制造的条件与冲压设备条件等多方面因素，拟定多种冲压工艺，然后选出一种最佳的方案。 冲压工序性质和工序次数的选择 （ 1） 落料 12 （ 2） 冲两个孔 （ 3） 两个 R8 的弯曲 （ 4） 两个 R5 的弯曲 （ 5） 一个 R20 的弯曲 （ 6） 一个 R10 的弯曲 工序组合及其方案 方案一： （ 1）落料 （ 2）冲两 个孔 （ 3）弯曲工序中的（ c）、 (d) （ 4）弯曲工序中的 (e)、 (f) 方案二： （ 1）落料和冲零件上所有的孔 （ 2）弯曲工序中的（ c）、 (d) （ 3）弯曲工序中的 (e)、 (f) 方案三： （ 1）落料和冲零件上所有的孔 （ 2）弯曲工序中的 (c)、 (d)、 (e) 、 (f) （ 3）弯曲工序中的 (f)、 (g) 对以上三种方案进行比较： 方案一：从生产效率、模具结构和寿命方面考虑，将落料和冲孔放在两套模具上冲压，有利于降低冲裁力和提高模具寿命，同时模具结构比较简单，操作方便。 弯曲放在两套模具上弯曲，最后一道为手动弯曲，弯曲模具结构简单。 但是该方案，工序较多，且冲孔时不利于定位，操作时 间较长，影响零件精度。 方案二：落料和冲孔采用复合模组合冲压，节省了工序和设备，可以提高生产效率，但是模具结构复杂。 弯曲模具结构简单，但是先弯曲加强筋不利于最后一步的普通的弯曲，且回弹难以控制，尺寸和形状不精确，表面擦伤严重。 方案三：落料和冲孔采用复合模组合冲压，所有弯曲由一 次弯曲成形，节省了工序和设备，可以提高生产效率，零件精度得到保证，但是模具结构复杂。 通过以上的方案分析，可以看出，在一定的生产批量条件下，选用方案三是比较合理的。 因此，确定方案三为最佳工艺方案。 13 3 落料冲孔复合模具设计 落 料冲孔模具类型设计 一般冲孔模具可以采用以下三种方案 方案一：采用无导向简单冲裁模具 方案二：采用导板导向简单冲裁模具 方案三 ： 采用导柱导向的简单冲裁模具 分析论证： 方案一：无导向简单冲裁模具结构简单，尺寸小，质量轻，模具制造容易，成本低，但冲模在使用安装时麻烦，需要调试间隙的均匀性，冲裁精度低且模具寿命低。 它适合用于精度要求低，形状简单，批量小或试制冲裁件。 方案二：导板导向简单冲裁模具，比无导向简单冲裁模具高，使用寿命长，但模具制造较复杂，冲裁时视线不好，不适合单个毛坯的送料冲裁。 方案三：到主导型冲 裁模导向准确，可靠，能保证冲裁间隙均匀，稳定，因此冲裁精 度比导板模高，使用寿命长，但比前两种成本高。 由于后支架属于批量大，精度高，故采用导柱导向简单冲裁模才能满足工艺要求。 毛坯尺寸的计算 冲裁件的厚度 t= 最小半径 r=5mm 故 r 中性层内移系数 x R=5mm 时 r/t= x = R=8mm 时 r/t= x = 圆角区的展开长度： ()180A r xt  式中： A— 圆角区的展开长度 (mm)； α — 弯曲圆角区的中心角 (度 )； x— 中性层系数； t— 板料厚度 (mm)。 根据公式可得： 8 5 8 . 3 9( 8 0 . 3 9 3 . 5 ) 9 . 5 5180RA      5 5 8 . 3 9( 5 0 . 3 6 3 . 5 ) 6 . 3 9180RA      2 9 2 5 2 8 15. 41 31. 53 2 126 .35zL           R=20mm 时 r/t= x = R=10mm 时 r/t= x = 14 20 2 6 . 5 7( 2 0 0 . 4 6 3 . 5 ) 9 . 9 4180RA      10 6 3 . 4 3(1 0 0 . 4 3 . 5 ) 1 2 . 6 4 5180RA      6 8 .2 8 9 .9 4 4 7 .2 4 1 2 .6 4 5 2 3 .8 2 1 6 1 .9 2 5zl       最后得出如下图所示的弯曲前毛坯的形状和尺寸： 图 31毛坯的形状和尺寸 压力中心的确定 压力中心就是指这副冲模各个冲压部分的冲压力的合力作用点。 应尽可能通过模具中心并与压力机滑块中心重合，以避免偏心载荷使模具歪斜而引起凸凹模间隙不均，从而加速压 力机导轨和模具的导向部分及凸凹模刃口的磨损。 因此设计冲裁模时，确定压力中心是非常重要的。 由于本次设计的零件形状不规则，计算压力中心较为繁琐，所以本次设计采用的是用 AutoCAD2020 中的面域功能确定的。 确定排样方式和。