座椅座板冲压毕业设计说明书(编辑修改稿)

座椅座板冲压毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

当内力的作用达到一定程度时，板料毛坯或毛坯的某个部位便会产生与内力的作用性质相对应的变形，从而获得一定的形状、尺寸和性能的零件。 冲压生产靠模具与设备完成加工过程，所 以它的生产率高，而且由于操作简便，也便于实现机械化和自动化。 利用模具加工，可以获得其它加工方法所不能或难以制造的、形状复杂的零件。 冲压产品的尺寸精度是由模具保证的，所以质量稳定，一般不需要再经过机械加工便可以使用。 冲压加工一般不需要加热毛坯，也不像切削加工那样大量的切削材料，所以它不但节能，而且节约材料。 冲压产品的表面质量较好，使用的原材料是冶金工厂大量生产的轧制板料或带料，在冲压过程中材料表面不受破坏。 因此，冲压工艺是一种产品质量好而且成本低的加工工艺。 用它生产的产品一般还具有重量轻且刚性 好的特点。 冲压加工在汽车、拖拉机、电机、电器、仪器、仪表、各种民用轻工产品以及航空、航天和兵工等的生产方面占据十分重要的地位。 现代各种先进工业化国家的冲压生产都是十分发达的。 在我国的现代化建设进程中，冲压生产占有重要的地位。 当今，随着科学技术的发展，冲压工艺技术也在不断革新和发展，这些革 8 新和发展主要表现在以下几个方面： （ 1）工艺分析计算方法的现代化 （ 2）模具设计及制造技术的现代化 （ 3）冲压生产的机械化和自动化 （ 4）新的成型工艺以及技术的出现 （ 5）不断改进板料的性能，以提高其成型能力和使用效果。 毕业设计的意义与目的 毕业设计是一种综合性的训练，也是一个重要的专业实训环节，它综合性强，应用知识面宽。 随着社会主义市场经济的不断发展，工业产品增多，产品更新换代加快，市场竞争激烈。 模具作为一种工具已广泛地应用在各行各业之中。 模具是现代化工业生产的重要工艺装备。 在国民经济的各个工业部门都越来越多地依靠模具来进行生产加工。 模具已成为国民经济的基础工业。 模具已成为当代工业的重要手段和工艺发展方向之一。 现代工业产品的品种和生产效益的提高，在很大程度上取决于模具的发展和技术经济水平。 为了更进一步加强我 们的设计能力，巩固所学的专业知识，在毕业之际，特安排了此次的毕业设计。 毕业计也是我们专业在学完基础理论课，技术基础课和专业课的基础上，所设置的一个重要的实践性教学环节。 本次设计的目的： 一、综合运用本专业所学的理论与生产实际知识，进行一次冲压模设计的实际训练，从而提高我们独立工作能力。 二、巩固复习三年以来所学的各门学科的知识，以致能融贯通，进一步了解从模具设计到模具制造整个工艺流程。 三、掌握模具设计的基本技能，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范等。 由于本人设计水平有限，经验不足，错误难 免，敬请老师批评、指导，不胜感激。 9 2 本课题 冲 压 件的工艺性分析 冲压主要是按工艺分类，可分为分离工序和成形工序两大类。 分离工序也称冲裁，其目的是使冲压件沿一定轮廓线从板料上分离，同时保证分离断面的质量要求。 成形工序的目的是使板料在不破坯的条件下发生塑性变形，制成所需形状和尺寸的工件。 在实际生产中，常常是多种工序综合应用于一个工件。 冲裁、弯曲、剪切、拉深、胀形、旋压、矫正是几种主要的冲压工艺。 冲压用板料的表面和内在性能对冲压成品的质量影响很大，要求冲压材料厚度精确、均匀；表面光洁，无斑、无疤、无擦伤 、无表面裂纹等；屈服强度均匀，无明显方向性；均匀延伸率高；屈强比低；加工硬化性低。 在实际生产中，常用与冲压过程近似的工艺性试验，如拉深性能试验、胀形性能试验等检验材料的冲压性能，以保证成品质量和高的合格率。 模具的精度和结构直接影响冲压件的成形和精度。 模具制造成本和寿命则是影响冲压件成本和质量的重要因素。 模具设计和制造需要较多的时间，这就延长了新冲压件的生产准备时间。 模座、模架、导向件的标准化和发展简易模具 (供小批量生产 )、复合模、多工位级进模 (供大量生产 )，以及研制快速换模装置，可减少冲压生产准 备工作量和缩短准备时间，能使适用于减少冲压生产准备工作量和缩短准备时间，能使适用于大批量生产的先进冲压技术合理地应用于小批量多品种生产。 冲压设备除了厚板用水压机成形外，一般都采用机械压力机。 以现代高速多工位机械压力机为中心，配置开卷、矫平、成品收集、输送等机械以及模具库和快速换模装置，并利用计算机程序控制，可组成高生产率的自动冲压生产线。 在每分钟生产数十、数百件冲压件的情况下，在短暂时间内完成送料、冲压、出件、排废料等工序，常常发生人身、设备和质量事故。 因此，冲压中的安全生产是一个非常重要的问题。 冲裁 件的工艺性是指冲裁件在冲裁加工中的难易程度。 所谓冲裁工艺性好是指能用普通的冲裁方法，在模具寿命和生产率较高、成本较低的条件下得到质量合格的冲裁件。 因此，冲裁件的结构形状、尺寸大小、精度等级、材料及厚度等是否符合冲裁的工艺要求，对冲裁件质量、模具寿命和生产效率有很大的影响。 10 冲裁件的结构工艺性 冲裁件的形状 图 零件如图 21 所示， 此制件 为 座椅座板 ，其 形状较简单，且对称，有圆角过渡，便于模具的加工和减少冲压时在尖角处开裂的现象， 所选材料为 08AL，此材料为 优质碳 素结构钢 ，力学性能，抗拉强度为 330450Mpa，抗剪强度为260360Mpa，具有较好的冲裁性能。 冲裁件的尺寸精度 冲裁件的精度主要以其尺寸 精度、冲裁断面粗糙度、毛刺高度三个方面的指标来衡量，根据零件的尺寸 及公差，可以判断属于尺寸精度为 IT12— IT14 的经济级普通冲 压。 11 3 制件冲压工艺方案的确定 冲压工序的组合 冲裁工序可以分为单工序冲裁、复合工序冲裁和连续冲裁。 冲裁方式根据下列因素确定： 根据生产批量来确定 对于年产量需求 100 万件的 该产品来说，采用复合模或连续 模较合适。 根据冲裁件尺寸和精度等级来确定 复合冲裁所得到的冲裁件尺寸精度等级高，而连续冲裁比复合冲裁的冲裁件尺寸精度等级低。 根据对冲裁件尺寸形状的适应性来确定 该产品 的尺寸较小，考虑到单工序送料不方便和生产效率低，因此常采用复合冲裁或连续冲裁。 根据模具制造安装调整的难易和成本的高低来确定 , 对复杂形状的冲裁件来说，采用复合冲裁比采用连续冲裁较为适宜，因为模具制造安装调整较容易，且成本较低。 综上所述分析，在满足冲裁件质量与生产率的要求下，选择 复合冲裁和单工序模结合的 冲裁方式，其模具寿命 较长，生产率高，操作较方便和工作安全性高。 12 4 制件排样图的设计及材料利用率的计算 产品工序分为落料， 翻边，弯曲，冲孔，翻孔等工序，计算 毛坯展开尺寸，通常 是将工序反过来计算。 根据应变中性层在板料弯曲前后长度保持不变的特性，可将其作为确定弯曲件毛坯长度的依据。 板料在塑性弯曲时，中性层的曲率半径的位置同弯曲变形程序有关，当其变形程度较小（ r/t5）时，应变中性层与弯曲毛坯断面中心的轨迹相重合，即 =r+t/2，但当变形弯曲程度较大（ r/t5）时，因变形区内应力、应变为立 体状态，中性层发生了内移。 相对弯曲半径 (r/t)愈小，中型层内移量愈大，且不是圆弧形状而类似抛物线形状，同时板料变薄也愈显著。 这时，应变中型层的位置，可以按弯曲前后体积不变条件确定。 根据以上原理，计算中型层尺寸 D= 产品翻边时，材料流动类似弯曲 ，展开尺寸及图纸如 图 41，此尺寸目前是待定，在实际生产时需调节。 图 13 排样时需考虑如下原则： 提高材料利用率（不影响冲件使用性能前提下，还可适当改变冲件的形状） 合理排样方法使操作方便，劳动强度低且 安全。 模具结构简单、寿命长。 保证冲件的质量和冲件对板料纤维方向的要求。 搭边与料宽 1．搭边 排样中相邻两个零件之间的余料或零件与条料边缘间的余料称为搭边。 搭边的作用是补偿补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。 搭边值要合理确定，值过大，材料利用率低；值过小，搭边的强度与刚度不够，冲裁时容易翘曲或被拉断，不仅会增大冲裁件毛刺，有时甚至单边拉入模具间隙，造成冲裁力不均，损坏模具刃口。 因此，搭边的最小宽度大于塑性变形区的宽度，一般可取等于材料的厚度。 搭边值的大 小还与材料的力学性能、厚度、零件的形状与尺寸、排样的形式、送料及挡料方式、卸料方式等因素有关。 搭边值一般由经验确定，根据所给材料厚度 δ=，确定搭边工作间 a1 为 , a 为。 具体可见排样图 42。 14 图 2．送料步距和条料宽度的确定 （ 1） 送料步距 条料在模具上每次送进的距离成为送料步距。 每次只冲一个零件的步距 S 的计算公式为 S=D+a1 (1) S= 式中 D—— 平行于送料方向的冲裁宽度； a1—— 冲裁之间的搭边值。 （ 2） 条料宽度 条料宽度的确定原则：最小条料宽度要保证冲裁时零件周边有足够的搭边值，最大条料宽度要能在冲裁时顺利地在导料板之间送进，并与导料板之间有一定的间隙。 当用孔定距时，可按下式计算 条料宽度 BΔ=(Dmax+2a)Δ (2) =(204+2 ) = mm 式中 B— — 条料的宽度（ mm）； Dmax—— 冲裁件垂直于送料方向的最大尺寸（ mm）； a—— 侧搭边值； Δ—— 条料宽度的单向（负向）公差； 15 剪切条料宽度偏差 Δ=, 因此 B=。 导料板间距离： B0=B+Cmin=209+= mm Cmin—— 条料与导料板间的最小间隙。 材料利用率的计算 一个步距内的材料利用率 η为 η=nF/Bs 100% （ 3） η=1 144 100%=% 式中 F—— 一个步距内冲裁件面积（包括冲出的小孔在内）； n—— 一个步距内冲裁件数目； B—— 条料宽度（ mm）； s—— 步距； 16 5 确定总冲压力和选用压力机及计算压力中心 落料 冲孔 模 落料力计算 F=KLδτ (51) F= 360= =535KN 式中 F—— 冲裁力（ N）； L—— 冲裁件周边长度（ mm）； τ —— 材料 抗剪强度（ MPa）； δ —— 材料厚度； (mm) K—— 系数，通常 K=； 冲孔力计算 F=nKLδτ (52) F=1 （ +178++2 ） 360= N = F 卸 =K 卸 F (53) =（ 535+） = KN F 顶 =K 顶 F (54) =（ 535+） = KN 式中 F—— 冲裁力； F 卸、 F 顶 —— 分别为卸料系数和顶件系数 综上所述，总的 落料 冲孔 力为 F 总 =535+++= 翻边弯曲 力的计算 翻边力一般不大，可按以下公式近似计算 P=*Ltσ 其中 P—— 翻边力（ N）； L—— 翻边外 周长 （ mm）； t—— 材料厚度（ mm）； 17 σ —— 材料屈服极限； (MPa) 计算 P= 360= 胀形力的计算，暂时还没有具体的计算公式，这里可以把胀形看成浅拉深，具体的拉深力的计算方法如下： 一般采用经验计算方法，经验公式建立的基点是，拉伸力的数值略小于拉伸件危险断面的断裂力；断裂与拉伸力的比值用系数 K 表示； K 值的大小取决于拉伸件的形状及变形方式。 其数值由实验确定。 拉伸力可按下式计算 P=LK1tδ (52) F= （ +） 360= N = 式中 F—— 拉伸力（ N）； L—— 拉伸 周长 （ mm）； τ —— 材料抗剪强度（ MPa）； t—— 材料厚度； (mm) K—— 修正系数（查表可得）， K=； 卸料力： F3=k 卸 F （查《冷冲压工艺与模具设计》得： k 卸 =～ ） F3=（ +） = 综上所述，总的 翻边成型 力为 F 总 =。