中叶板零件冲压工艺与冲模设计说明书

中叶板零件冲压工艺与冲模设计说明书内容摘要：

0 等。 在模具表面处理方面，其主要趋势是：由渗入单 一元素向多元素共渗、复合渗 (如 TD 法 )发展；由一般扩散向 CVD、 PVD、 PCVD、离子渗入、离子注入等方向发展；可采用的镀膜有：TiC、 TiN、 TiCN、 TiAlN、 CrN、 Cr7C W2C 等，同时热处理手段由大气热处理向真空热处理发展。 另外，目前对激光强化、辉光离子氮化技术及电镀 (刷镀 )防腐强化等技术也日益受到重视。 进入 21 世纪，在经济全球化的新形势下，随着资本、技术和劳动力市场的重新整合，我国装备制造业在加入 WTO以后，将成为世界装备制造业的基地。 而在现代制造业中，无论哪一行业的工程装备，都越来越多 地采用由模具工业提供的产品。 为了适应用户对模具制造的高精度、短交货期、低成本的迫切要求，模具工业正广泛应用现代先进制造技术来加速模具工业的技术进步，满足各行各业对模具这一基础工艺装备的迫切需求。 一．技术落后、经济效益低。 主要原因： ①冲压基础理论与成形工艺落后； ②模具标准化程度低； ③模具设计方法和手段、模具制造工艺及设备落后； ④模具专业化水平低。 所以，结果导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与先进工业发达国家的模具相比差距相当大。 产品 市场变化：多品种、少批量，更新换代速度快 技术发展：计算机技术、制造新技术 1) 冲压模具设计与制造技术正由手工设计、依靠人工经验和常规机械加工技术向以计算机辅助设计（ CAD）、数控切削加工、数控电加工为核心的计算机辅助设计与制造（ CAD/CAM）技术转变。 2) 满足产品开发在 T(Time)、 Q(Quality)、 C(Cost)、 S(Service)、 E(Environment)的要求 南昌航空大学科技学院学士学位论文 9 (1)冲压成形理论及冲压工艺 加强理论研究，开展 CAE 技术应用。 开发和应用冲压新工艺。 (2)模具先进制造工艺及设备 1) 数控化、高 速化、复合化加工技术 2) 先进特种加工技术 3) 精密磨削、微细加工技术 4) 先进工艺装备技术 5) 数控测量 6) 效率和质量是制造业的永恒主题 (3)模具新材料及热、表处理 提高使用性能 ,改善加工性能 ，提高寿命。 (4)模具 CAD/CAM 技术 二、三维相结合的数字化设计技术与数字化制造技术。 模具行业是最早应用 CAD/CAM 技术的行业之一。 (5)快速经济制模技术 加快模具的制造速度，降低模具生产成本。 适应小批 量试制 (6)先进生产管理模式 并行工程思想、标准化、专业化生产 模具工业是国民经济的基础工业，是高技术行业。 模具设 计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一。 模具在日本被誉为 “ 进入富裕社会的原动力 ” 、在德国被称为 “ 金属加工业中的帝王 ”。 模具设计与制造专业人才 是制造业紧缺人才。 我国模具工业发展十分迅速， 1996~2020 年间，模具产值年平均增速在 14%左右。 由上可见，模具技术是先进制造技术的重要代表，模具工业是高新技术产业的一个重要组成部分，模具工业又是高新技术产业化的重要领域。 尺寸精度 零件图上形状尺寸均属于 IT14 级精度，冲压加工可以实现。 孔心距的公差为177。 ，属于 IT11级精度，可以通过模具结构的正确设计来实现。 Φ 南昌航空大学科技学院学士学位论文 10 孔公差为 属于 IT12 级精度，因此，零件的精度要求能够满足在冲裁加工中的到保证。 工艺方案 和理的冲裁工艺方案应当满足生产批量，制造精度要求，模具寿命要求，操作方便且安装方便等要求。 该零件包括落料，冲孔两个基本工序，采用复合冲裁方法最为理想，由工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚，符号要求。 所谓复合模生产，是同一副模具完成两道不同的工序，大大减少了模具规模，降低了模具成本，提高生产效率，也能提高压力机等设 备的使用效率；操作简单，方便，适合大批量生产；能可靠保证孔心距尺寸精度。 南昌航空大学科技学院学士学位论文 11 2 中页板冲零件冲压工艺于模具设计 零件分析 图 1 所示是某汽车上中页板零件，在通风盖板上起铰链作用材料为 08 钢 ，料厚l mm,是一典型的铰链卷圆成形零件。 该零件卷圆尼寸为 ，长 ， 所有尺寸均无公差要求，故其公差按 IT14 级处理。 零件材料 属于软刚，冲压性能较好，适合冲裁、弯曲等，工件结构较简单，普通的冲裁 .弯曲完全能够满足要求。 图 1 中页板 材料分析 材料名称：优质碳素结构钢 牌号： 08 标准： GB/T 6991988 ● 特性及适用范围： 为极软的碳素钢，强度、硬度很低，而韧性和塑性极高，具有良好的深冲、拉延、弯曲和镦粗等冷加工性能、焊接性能。 但存在时效敏感性，淬硬性及淬透性极低。 大多轧制成高精度的薄板或冷轧钢带用以制造易加工成形，强度低的深冲压或深拉延的覆盖零件和焊接构件。 ● 化学成份： 南昌航空大学科技学院学士学位论文 12 碳 C ： ～ 硅 Si： ～ 锰 Mn： ～ 硫 S ： ≤ 磷 P ： ≤ 铬 Cr： ≤ 镍 Ni： ≤ 铜 Cu： ≤ ● 力学性能： 抗拉强度 σb (MPa) ： 275～ 410 屈服强度 σs (MPa) ： 196 抗剪强度： 216～ 304Mpa 伸长率 δ5 ( ％ )： ≥33 断面收缩率 ψ ( ％ )： ≥60 硬度 ：未热处理 ,≤131HB 定工艺方案 冲压工艺的初步选择 铰链卷圆成形工艺分析对于此类铰链卷圆成形零件，其卷圆成形工艺主要有 以下几种： ( 1 )按卷圆过程中是否采用芯棒可分为有芯棒卷圆和无芯棒卷圆两种。 有芯棒卷圆适用于 r／ t≥ 4或对卷圆有较严格要求的场合，其卷圆质量好，但操作麻烦。 ( 2 )按卷圆过程中卷圆凹模动作的方向不同可分为竖推卷圆成形和横推卷圆成形，如图 2所示。 竖推卷圆成形模具结构简单，但零件直边部分易变型，影响零件质量。 另外直边部分的长度将直接影响模具的闭合高度和定位可靠性。 而横推卷圆成形一般需由斜 楔、滑块机构将冲床滑块的竖直运动转化为模具滑块的横向运动，完成横推卷圆成形。 其模具结构略显复杂，但零件定位稳定可靠，压料方便，故零件的质量较好。 ( 3 ) 铰链卷圆成形工艺中， 由于卷圆过程中头部较难成形，故一般均安排有一道预弯工序。 按预弯成形的结构不同可分为一处预弯和两处预弯 ( 图 3 所示 ) 加卷圆成形。 图 3a 为一处预弯成形，其卷圆动作可采用横推或竖推卷圆成形，而图 3 b 是两处预弯成形，其卷圆动作一般以竖推为宜 南昌航空大学科技学院学士学位论文 13 该零件成形的典型工艺为：落料一预弯一卷圆。 零件形状简单，没有悬臂，没有转角，不需要 冲孔。 零件第一道工序在剪床下料中完成，由于零件的尺寸较小，下料时操作尤其不便，而且还影响卷圆的质量。 经考虑决定，工艺方案改为：下条料 —冲裁预弯 — 卷圆成型。 各道工序工艺尺寸的确定 下料分析 因为落料的下的是条料，所以这理不做详细的尺寸分析。 对于条料宽度尺寸要求是宽为。 冲裁预弯分析 材料预弯前的零件的毛坯尺寸    340 ~ 35021 1 2 ~ 0180 180L l r x m m m m             上式中的 x 可查《模具设计手册》可得 ，可知零件展开的长度范围为～ ，当超过或小于这个范围将会 影响零件卷圆的质量。 零件预弯后的形状如图所示，图中的 L为滑块推进的长度 3 x (π179。 )／ 4=。 选取板料尺寸规格为 1500179。 1000179。 1（ mm），经理论优化得出当 L 截取的长度南昌航空大学科技学院学士学位论文 14 为 时，一块板料可以做出零件为 1000 个。 板料的利用率为 1 6 0 0 0 1 .3 1 3 8 6 4 .5jP P N   压力机的初步选定 下料不做分析 校正弯曲时的弯曲力计算 查书《冲压模具设计手册》得 q=40～ 60 MPa 取 q=60 MPa A≤ 179。 =（弯曲件被校正 部分的投影面积） F 60 10 8. 63 65 17 .8qA N   校 冲裁压力计算 P =KL t = 39 .5 1 30 4 =15 61 N    其中 P—— 冲裁压力（ N） L—— 冲裁周边长度（ mm） t—— 材料厚度（ mm） Mpa — — 材 料 抗 剪 强 度 （ ） K—— 一般取 因此选用的压力机为 J2316 卷圆成型压力机的选定 根据墓《模具设计手册》弯曲力的计算为 2 2 t 1 410P = 388 1P NB m mmmMp ammK .3b Nrt   b其 中 材 料 在 冲 压 行 程 结 束 时 的 自 由 弯 曲 力 （ ） 弯 曲 件 的 宽 度 （ ） t 弯 曲 件 的 料 厚 （ ） 材 料 的 抗 拉 强 度 （ ） r 弯 曲 件 的 内 弯 曲 半 径 （ ） 安 全 系 数 一 般 取 1 校正弯曲力 查书《冲压模具设计手册》得 q=40～ 60 MPa 取 q=60 MPa 南昌航空大学科技学院学士学位论文 15 60 106 65 NF m mq。