A1装配图
目录
第1章绪论1
第2章冲压加工概述2
2.1冷冲压加工及冲压分类2
2.2冲压技术的现状及发展方向3
第3章冷冲压模具设计过程4
3.1冲压零件的技术要求4
3.2冲压工艺设计4
3.3主要工艺参数计算7
3.4主要工作部分尺寸计算9
3.5冲裁模主要零件设计12
3.6卸料、出件、弹性元件装置的设计13
3.7模具总体结构设计15
3.8模具装配要点18
3.9模具动作过程20
结论22
参考文献23
致谢24
附录1英文资料及中文翻译25
1英文资料25
2译文如下31
附录2 36
1.冷冲压的概念
冷冲压是利用安装在压力机上的冲模对材料施加压力,使其产生分离或塑性变形,从而获得所需要的零件(俗称冲压件或冲件)的一种压力加工方法。因为它通常是在室温下进行加工,所以称为冷冲压。又因为它主要是用板料加工成零件,所以又称板料冲压。冷冲压不但可以加工金属材料,而且还可以加工非金属材料。
2.冷冲压的特点及应用
冷冲压加工与其他加工方法相比,无论在技术方面,还是在经济方面,都具有许多独特的优点。主要有:
冷冲压是少、无切屑加工方法之一,是一种省能、低耗、高效的加工方法,因而冲压件的成本较低。
(1)冷冲压件的尺寸公差由模具保证,具有“一模一样”的特征,所以产品质量稳定。
(2)冷冲压可以加工壁雹重量轻、形状复杂、表面质量好、刚性好的零件。
(3)冷冲压生产靠压力机和模具完成加工过程,其生产率高、操作简便、易于实现机械化和自动化。
由于进行冲压成型加工必须具备相应的模具,而模具是技术密集型产品,其制造属于单件小批量生产,具有难加工、精度高、技术要求高的特点,生产成本比较高。所以,只有在冲压零件生产批量大的情况下,冲压成型加工的优点才能充分体现出来,从而获得好的经济效益。
3冷冲压工序的分类
由于冷冲压加工的零件形状、尺寸、精度要求、批量大孝原材料性能的不同,其冲压方法多种多样,但慨括起来可分为分离工序和变形工序两大类。分离工序是将冲压件和毛坯沿一定的轮廓互相分离;变形工序是材料不产生破坏的前提下使毛坯发生塑性变形,成为所以需要的形状及尺寸的制件。
冷冲压可分为五个基本工序:
(1)冲裁使板料实现分离的冲压工序。
(2)弯曲将金属材料沿弯曲线弯成一定的角度和形状的冲压工序。
(3)拉深将平面板变成各种开口空心件,或者把空心件的尺寸作进一步改变的冲压工序。
(4)成形用各种不同的性质的局部变形来改变毛坯形状的冲压工序。
(5)立体压制(冲积冲压)将金属材料体积重新分布的工序。
(二)冲压技术的现状及发展方向
目前,我国冲压技术与先进工业发达国家相比还有一定差距,主要原因是我国在冲压基础理论及成型工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家上有相当大的差距,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。
随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展,冲压加工作为现代工业领域内重要的生产手段之一,更加体现出其特有的优越性。在现代工业生产中,由于市场竞争日益激烈,产品性能和质量要求越来越高,更新换代的速度越来越快,冲压产品正朝着复杂化、多样化、高性能、高质量方向发展,模具也正朝着复杂化、高效率、长寿命方向发展。因此各工业部门对冲压技术的发展也提出越来越高的要求。
冲压工艺设计包括冲压零件的工艺性分析和冲压工艺方案的确定。良好的工艺性和合理的工艺方案,可以用最少的材料,最少的工序数和工时,使得模具结构简单且寿命长,能稳定地获得合格冲件,因而可以减小劳动量和冲件成本。
1.分析零件的冲压工艺性
工艺分析是制定工艺方案的基础,它包括技术分析和经济分析两方面内容。从技术方面看,主要分析冲压件的形状特点、尺寸大孝精度要求及材料性能等是否适应冲压加工的要求,即审查冲压件的工艺性。从经济方面看,主要根据冲压件的生产批量,分析产品成本,阐明采用冲压加工能否取得良好的经济效益,即分析冲压加工在技术上的可行性和经济上的合理性。所谓冲压工艺性好是指能用普通冲压方法,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压零件。下面结合零件图要求进行具体分析:
(1)零件材料Q235钢,属于普通碳素结构钢,具有良好的冲压性能。
(2)工件结构该零件为近似圆形端盖,其形状的基本特征是一般带凸缘的浅拉深圆形盘类零件,形状简单,结构对称,主要成型方法是冲裁和拉深。零件的、都不算大,其拉深工艺性较好。
(3)尺寸精度零件图上规定的2个孔属于IT10级精度,其余尺寸未标注公差,可按IT12级确定工件的尺寸公差,一般冲压均能满足其尺寸精度要求。只是2个孔的中心距,属于IT10级精度,要求较高,可在拉深后进行冲孔,从而满足零件的要求。
(4)结论综上所述,该零件的材料、形状、尺寸、精度均符合冲压工艺性要求,故可以采用冲压方法进行加工。
2.冲压工艺方案的确定
冲压工序可分为单工序冲压、复合工序冲压和连续冲压。单工序冲压是在压力机一次行程中完成一道工序;复合工序冲压是在压力机一次行程中,在模具的同一位置同时完成两道或两道以上工序;连续冲压是把完成一个冲件的几个工序,排列成一定的顺序,组成连续模,在冲压过程中,条料在模具中依次在不同的工序位置上,分别完成冲件所要求的工序,除最初几次冲程外,以后每次冲程都可以完成一个(或几个)冲压件。组合冲压工序比单工序冲压生产效率高,加工的精度等级高。
冲压方式根据下列因素确定:
(1)根据生产批量来确定一般来说小批量与试制生产采用单工序冲压,中批量和大批量生产采用复合冲裁或连续冲裁。
(2)根据冲压件尺寸和精度等级来确定复合冲压所得到的冲压件尺寸精度等级高,避免了多次单工序冲压的定位误差,并且在冲压过程中可以进行压料,冲压件较平整。连续冲压比复合冲压的冲压零件尺寸精度等级低。
(3)根据对冲压件尺寸形状的适应性来确定冲压件的尺寸较小时,考虑到单工序送料不方便和生产效率低,常采用复合冲压或连续冲压。对于尺寸中等的冲压件,由于制造多副单工序模具的费用比复合模昂贵,则采用复合冲压;当冲压件上孔与孔之间或孔与边缘之间的距离过小时,不宜采用复合冲压或单工序冲压,宜采用连续冲压。所以连续冲压可以加工形状复杂、宽度很小的异形冲压件,且可冲压的材料厚度比复合冲压时要厚,但连续冲压受压力机台面尺寸与工序数的限制,冲压件尺寸不宜太大。
(4)根据模具制造安装调整的难易来确定对复杂形状的冲压件来说,采用复合冲压比采用连续冲压较为适宜,因为模具制造安装调整较容易,且成本较低。
(5)根据操作是否方便与安全来确定复合冲压其出件或清除废料较困难,工作安全性较差,连续冲压较安全。
综上所述,下面对冲压件进行具体分析,可以得出多种工艺方案。该工件的主要成型方法冲裁和拉深,包括拉深、落料、冲孔三个基本工序。可以有以下六种工艺方案:
方案一:先拉深,再落料,后冲孔,采用单工序模生产。
方案二:先落料,再冲孔,后拉深,采用单工序模生产。
方案三:落料冲孔拉深复合冲压,采用复合模生产。
方案四:落料拉深冲孔复合冲压,采用复合模生产
模具零件图
上模座
下模座
压料板
模柄
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