冲压模具设计与制造(1-4)
冲压模具设计与制造
第一章 冲压模具设计与制造基础
内容简介:
本章讲述冲压模具设计与制造的基础知识。 涉及冲压和冲模概念、冲压工序和冲模分类;常见冲压设备及工作原理、选用原则;冲压成形基本原理和规律;冲压成形性能及常见冲压材料;模具材料种类、性能、选用原则及热处理方法;模具制造特点、模具零件加工方法及应用等 。
第一章 冲压模具设计与制造基础
一、冲压与冲模概念
1.基本概念(续)
冲压模具:
在冲压加工中,将材料加工成零件(或半成品)的一种特殊工艺装备,称为冲压模具(俗称冲模)。
第一章 冲压模具设计与制造基础
第一节 冲压成形与模具技术概述 冲压与冲模概念 基本概念(续) 合理的冲压工艺 先进的模具 高效的冲压设备 冲压生产的三要素
第一章 冲压模具设计与制造基础
多工位精密级进模
第一章 冲压模具设计与制造基础
冲压成形产品示例一——日常用品
第一章 冲压模具设计与制造基础
冲压成形产品示例二—— 高科技产品 汽车覆盖件 飞机蒙皮
第一章 冲压模具设计与制造基础
数控高速铣削加工
高效 、高精度 、高的表面质量 、可加工高硬材料
第一章 冲压模具设计与制造基础
五、冲压技术现状与发展方向(续)
第一节 冲压成形与模具技术概述
多品种、少批量,更新换代速度快
计算机技术、制造新技术
第一章 冲压模具设计与制造基础
(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.冲压技术发展方向
满足产品开发在T(Time)、Q(Quality)、 C(Cost)、S(Service)、E(Environment)的要求。
1.我国冲压技术现状 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。
《冲压模具设计与制造》课程教学大纲DOC
《冲压模具基础》课程教学大纲课程编号:课程英文译名:课内总学时:72学时学分:4。
5学分课程类别:必修课开课对象:汽车制造与装配技术专业执笔人:编写日期:一、课程性质、目的和任务《冲压模具设计与制造》是汽车制造及汽车整形专业的一门主干专业技术课,它是一门将冲压成形加工原理、冲压设备、冲压工艺、冲模设计与冲模制造有机融合,综合性和实践性较强的课程。
其目的是使学生了解冲压变形规律,认识冲压成形工艺方法,冲压模具结构,冲压模具制造方法与手段,掌握冲压模具设计与计算方法,掌握冲压工艺与模具设计方法,冲压模具制造工艺方法,能进行中等冲压零件的冲压工艺编制,冲模设计与冲模制造工艺编制,并培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,培养学生逻辑思维能力,为毕业设计及毕业以后从事专业工作打下必要的基础。
二、教学基本要求本课程是冲压模具设计与计算,冲压模具结构,模具制造工艺方法为重点。
学外本课程应达到以下基本要求:1、能应用冲压变形理论,分析中等复杂冲压件变形特点,制定合理冲压工艺规程的能力。
2、协调冲压设备与模具的关系,选择冲压设备的能力。
3、熟悉掌握冲模设计计算方法,具备中等复杂冲模结构选择和设计的能力,所设计的冲模应工作可行、操作方便、便于加工和装配,技术经济性好。
4、具备正确选择冲压模具加工方法,制定中等复杂冲模制造工艺和装配工艺的能力.5、初步具备进行多工位级进模设计和制造的能力。
6、初步具备进行分析和处理试模过程中产生的有关技术问题的能力。
三、教学内容及要求:第1章冲压模具设计与制造基础1.1 冲压成形与模具技术概述掌握冲压与冲模概念;冲压工序的分类;冲模的分类;冲模设计与制造的要求;了解冲压现状与发展方向。
1.2 冲压设备及选用了解常见冲压设备;掌握冲压设备的选用;模具的安装。
1.3 冲压变形理论基础掌握塑性变形的概念;理解塑性力学基础;掌握金属塑性变形的一些基本规律;冲压材料及其冲压成形性能.1.4 模具材料选用掌握冲压对模具材料的要求;冲模材料的选用原则;冲模常见材料及热处理要求。
冲压模具设计方法与步骤(精)
冲压模具设计的方法与步骤1、冲压零件的冲压工艺性分析冲压零件必须具有良好的冲压工艺性,才能以最简单、最经济的方法制造出合格的冲压零件,可以按照以下的方法完成冲压件的工艺性分析:a. 读懂零件图;除零件形状尺寸外,重点要了解零件精度和表面粗糙度的要求。
b. 分析零件的结构和形状是否适合冲压加工。
c. 分析零件的基准选择及尺寸标注是否合理,尺寸、位置和形状精度是否适合冲压加工。
d. 冲裁件断面的表面粗糙度要求是否过高。
e. 是否有足够大的生产批量。
如果零件的工艺性太差,应与设计人员协商,提出修改设计的方案。
如果生产批量太小,应考虑采用其它的生产方法进行加工。
2、冲压工艺方案设计及最佳工艺规程设计:a. 根据冲压零件的形状尺寸, 初步确定冲压工序的性质,如:冲裁、弯曲、拉深、胀形、扩孔。
b. 核算各冲压成形方法的变形程度,若变形成度超过极限变形程度,应计算该工序的冲压次数。
c. 根据各工序的变形特点和质量要求,安排合理的冲压顺序。
要注意确保每道工序的变形区都是弱区, 已经成形的部分 (含已经冲制出的孔或外形在以后的工序中不得再参与变形, 多角弯曲件要先弯外后弯内, 要安排必要的辅助工序和整形、校平、热处理等工序。
d. 在保证制件精度的前提下,根据生产批量和毛坯定位与出料要求。
确定合理的工序组合方式。
e. 要设计两个以上的工艺方案,并从质量、成本、生产率、模具的刃磨与维修、模具寿命及操作安全性等各个方面进行比较,从中选定一个最佳的工艺方案。
f. 初步确定各个工序的冲压设备。
3、冲压零件毛坯设计及排样图设计:a. 按冲压件性质尺寸,计算毛坯尺寸,绘制毛坯图。
b. 按毛坯性质尺寸,设计排样图,进行材料利用率计算。
要设计多种排样方案, 经过比较选择其中的最佳方案。
4、冲压模具设计:a. 确定冲压加工各工序的模具结构形式,并绘制模具简图。
b. 对指定的 1— 2个工序的模具进行详细的结构设计,并绘制模具工作图。
冲压模具设计与制造-冲模结构及设计
§7.2 冲模主要零件设计
七.连接与固定零件
1.固定板
将凸模或凹模按一定相对位置压 入固定后,作为一个整体安装在上 模座或下模座上。(H7/m6、H7/n6)
2.垫板
直接承受凸模的压力,以降低模 座所受的单位压力,防止模座被局 部压陷,
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§7.2 冲模主要零件设计
3.模柄
作为上模与压力机滑块连接的零件。 ① 与压力机滑块上的模柄孔正确配合,安装可靠; ② 与上模正确而可靠连接(H7/m6、H7/h6) 。
2021/7/13Fra bibliotek14§7.2 冲模主要零件设计
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§7.2 冲模主要零件设计
(2) 凹模刃口的结构类型
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§7.2 冲模主要零件设计
a. 直壁刃口 ① 刃口强度较高,修磨后刃口尺寸不变。 ② 凹模内易积存废料或冲裁件,尤其间隙较小时,刃口直壁
部分磨损较快。 ③ 用于冲裁形状复杂或精度要求较高的零件。
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§7.2 冲模主要零件设计
b. 非圆形凸模
a) 台肩固定
b) 铆接固定
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c) 直通式凸模
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§7.2 冲模主要零件设计
c. 大、中型凸模 镶拼式凸模不但节约贵重的模具钢,而且减少锻造、热处理和 机械加工的困难。
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§7.2 冲模主要零件设计
工艺结构部分
定位零件
6.定位销(定位板)
7.侧压板
8.侧刃
9.卸料板
压、卸料及出件零件
10.压料板(压边圈) 11.顶件器
12.推件器
冲压模具的设计与制造分析
冲压模具的设计与制造分析摘要:现代社会必须以先进的科技手段促进经济的快速发展,这就对各个领域的技术手段提出了新的要求和期望。
重点介绍了冲压工艺和冲压设计,近年来随着市场竞争的加剧,人们对其提出了更高的要求。
但是,一项技术开发与研究是一个非常漫长和困难的过程,往往受到很多外部因素的影响。
因此,在目前的情况下,冲压模具的设计和制造仍存在许多问题,本文就此展开研究。
关键词:冲压模具;设计;制造引言冲压模具的设计和制造水平是决定模具制造质量的关键,目前在我国行业总体上,冲压模具的制造趋向于更加准确和技术化。
为了有效提高模具零件的质量和生产效率,需要对模具冲压新技术有更深入的了解,根据市场需求设计模具,使冲压模具行业具有新产业的发展优势。
1.冲压模具的概述以及分类冲压是通过安装在成型设备上的模具对材料进行加压,使材料发生分离或塑性变形,以获得所需零件。
由于成型通常是材料在温度下的冷变形,因此称为冷成型。
冲压是材料塑性加工的主要方法之一,属于材料成形技术。
用于成型的模具称为冲模,是用于为必要的成型零件准备材料的专用工具,在成型过程中非常重要。
没有合格的冲模,就很难进行大规模的冲压,先进的成型技术是不可能的。
冲压技术的三个要素包括冲压工艺、冲压设备和冲压材料,必须结合起来才能获得现成的零件。
与其他塑料加工方法相比,冲压具有许多独特的技术和经济优势。
在对成型模具进行分类时,主要根据模具材料、模具结构和工作特性进行分类。
冲压模具被广泛使用,并在技术不断发展的情况下,模具制造业也有着非常广阔的前景。
2、冲压模具设计分析2.1 设定目标尺寸在设计模具图的过程中,第一步是根据产品图的尺寸分析确定最终产品的尺寸。
具体而言,在可接受的产品公差范围内,最终产品尺寸值由冲头和模具的磨损趋势决定。
例如,在选择内径时,选择最大值,在考虑冲击器磨损和毛刺等因素的情况下设置外径,然后选择最小值。
总的来说,目标大小的选择与设计人员的工作经验、专业技能水平、产品预测等密切相关。
冲压模具设计与制造-弯曲工艺与模具设计
应用场景
广泛应用于手机、汽车、电视机、 计算机等产品的制造中
弯曲工艺的应用场景
个人消费品
行李车、儿童座椅、自行车座等
建筑领域
门窗、钢结构等
工业制造
吊车臂、桥架、挖掘机臂等
汽车领域
汽车车身、排气管、离合器等
弯曲工艺的优缺点
优点
• 工艺简单 • 生产效率高 • 生产成本低 • 形状可变
缺点
• 成型重量限制 • 无法实现非线性弯曲 • 弯曲角度存在最小值 • 弯曲半径限制较大
3 材料
应选择强度和韧性都较高的材料,同时应考 虑在操作过程中的磨耗性和修复性
4 可维修性
模具设计应考虑寿命和易损件,易于维修和 更换
弯曲模具的分类
按形式分类
• 单工位模 • 连续模 • 中空模 • 异形模
按应用分类
• 汽车工业专用模 • 造船业用弯管模 • 机床上安装的弯管模 • 家电制造业弯头型号模
Hale Waihona Puke 弯曲模具的设计方法常见方法
手工模拟、数值模拟、经验规律法、模拟仿真
设计步骤
1. 确定工件的几何形状 2. 计算弯曲力矩和弯曲角度 3. 准备模具的设计图纸 4. 优化模具的几何尺寸
弯曲模具对模具的要求
1 强度
模具应具有足够的强度来承受弯曲力矩和弯 曲压力的作用
2 精度
模具必须保证成型精度的要求,例如加工定 位孔及精度要求达到零误差
弯曲工艺的材料选择
常见材料
铝合金、钢材、不锈钢、镁合金 等
制造工艺
冷拔可广泛应用,热轧用于钢材 弯曲时的复合成型
板厚选择
在保证预算的前提下,尽量选择 薄板
弯曲模具的构造和原理
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冲压模具设计方案与制造课程标准
《冲压模具设计与制造》课程标准<适用三年制高职模具设计与制造专业)编制:审核:教研室主任:系主任:2018-5-30《冲压模具设计与制造》课程标准<适用三年制高职模具设计与制造专业)一、制订课程标准的依据本标准依据模具设计与制造专业教案标准中的人才培养规格要求和对《冲压设计与制造》课程教案目标要求而制订。
用于指导《冲压模具设计与制造》课程建设与课程教案。
二、课程的性质与作用《冲压模具设计与制造》是模具设计与制造专业的核心主干专业课程之一,也可作为数控技术等制造类其它专业的选修课。
它是一门基于职业和工作分析,以工作过程为导向,以简单到中等偏复杂冲压件和模具为载体,将冲压模具设计与制造技术有机融合、理论与实践一体化、综合性与实践性较强的专业技术课程。
本课程的主要任务是培养学生具备冲压模具设计与制造的工作能力。
三、本课程与其它课程的关系四、教育目标通过本课程的学习和训练,使学生具备以睛知识—能力—素质:1、系统掌握冲压模具设计与制造专业知识。
2、具备设计中等编制复杂冲压件的成形工艺和冲模的能力,具备编制冲模加工工艺及加工程序的能力,掌握冲模具装配与调整的技能,初步具备试模和冲压件质量分析的能力。
3、养成诚信、敬业、科学、严谨的工作态度和较强的法律法规、安全、质量、效率、保密及环保意识,具有良好的职业道德素质。
4、培养自学能力、工具应用<如资料检索等)能力、技术文件写作表达能力、沟通与团队协作能力等方法能力与社会能力,具备较强的工作能力和可持续发展能力。
五、课程的教案内容与建议学时六、课程教案设计指导框架七、教案基本条件1、教案团队的基本要求<1)团队规模:基于每届2个教案班的规模,专兼职老师5人左右<含专业实训指导教师),其中,专职教师3人,兼职教师2人,职称和年龄结构合理,互补性强。
<2)教师专业背景与能力要求:具有一定的模具工程生产实际背景,系统掌握机械设计与制造知识,具备冲压件成形工艺和模具设计能力、冲模零件加工工艺编制及加工程序能力,具备冲压模具装配与调整技能,掌握一定的教案方法与艺术。
冲压模具设计与制造
冲压模具设计与制造冲压模具是冲压工艺中不可或缺的重要组成部分,它直接影响到冲压产品的质量和效率。
本文将探讨冲压模具设计与制造的关键要点,旨在为相关从业人员提供一些有益的指导和参考。
一、冲压模具的基本原理冲压模具是通过挤压、剪切等力量改变板材形状的工具。
它通常由上模、下模和压板组成,其中上模和下模各自具有一定的形状,通过相互咬合和移动来完成冲压过程。
冲压模具的设计要充分考虑到冲压产品的材料、形状、尺寸等因素。
同时,在设计过程中还需要注意模具的刚度和强度,以确保能够承受较大的冲击力和压力。
二、冲压模具的设计步骤1. 产品分析:在进行冲压模具设计之前,首先需要对要生产的产品进行充分的分析。
要明确产品的形状、材料、尺寸等关键参数,以便针对性地进行模具设计。
2. 模具结构设计:根据产品分析的结果,确定适合产品的模具结构。
这包括分离型、移动型等结构的选择,并确定上模、下模的布局和相对位置。
3. 核心结构设计:根据产品的形状和要求,设计合适的核心结构。
核心结构要具备良好的导向和定位功能,以确保产品的准确冲压。
4. 模具部件设计:根据模具结构和核心结构的要求,设计模具的各个部件。
这包括模具座、顶针、排气装置等。
5. 模具装配和调试:将设计好的各个模具部件进行装配,并进行调试。
在调试过程中,需要检查模具的运行状态和冲压效果,确保模具能够正常工作。
三、冲压模具的制造工艺1. 材料选择:冲压模具通常使用具有良好刚性和抗磨性的材料,如合金钢、硬质合金等。
在选择材料时,要考虑到模具的工作环境和使用寿命等因素。
2. 精密加工:冲压模具需要经过精密加工工艺,以确保模具的精度和表面质量。
常见的精密加工工艺包括数控加工、线切割、电火花加工等。
3. 热处理:为了提高模具的硬度和耐磨性,常常需要对模具进行热处理。
常用的热处理方法包括淬火、回火等。
4. 组装和调试:将制造好的模具部件进行组装,并进行调试。
在调试过程中,需要检查模具的运行状态和冲压效果,以确保模具能够正常工作。
冲压模具设计与制造实例教材(PDF 31页)
1. 冲压件工艺分析2. 工艺方案及模具结构类型3. 排样设计4.冲压力与压力中心计算5.工作零件刃口尺寸计算落料部分以落料凹模为基准计算 ,落料凸模按间隙值配制;冲孔部分以冲孔凸模为基准计算,冲孔凹模按间隙值配制。
既以落料凹模、冲孔凸模为基准,凸凹模按间隙值配制。
刃口尺寸计算见表1。
表 1 刃口尺寸计算6.工作零件结构尺寸7.其它模具零件结构尺寸根据倒装复合模形式特点: 凹模板尺寸并查标准JB/T-6743.1-94,确定其它模具模板尺寸列于表2:根据模具零件结构尺寸 ,查标准GB/T2855.5-90选取后侧导柱125×25标准模架一副。
8.冲床选用根据总冲压力 F总=352KN,模具闭合高度,冲床工作台面尺寸等,并结合现有设备,选用J23-63开式双柱可倾冲床,并在工作台面上备制垫块。
其主要工艺参数如下:公称压力: 630KN滑块行程: 130mm行程次数: 50 次∕分最大闭合高度: 360mm连杆调节长度: 80mm工作台尺寸(前后×左右):480mm × 710mm9.冲压工艺规程10.模具总装配图图 4 模具装配图11.模具零件图图 5 凸凹模图 6 冲孔凸模图 7 落料凹模板图 8 上模座板图 9 下模座板图 10 上垫板图 11 下垫板图 12 凸模固定板图 13 空心垫板图 14 推件块图 15 卸料板图 16 凸凹模固定板1. 主要模具零件加工工艺过程落料凹模加工工艺过程材料 :Gr12 硬度 : 60 ~ 64 HRC冲孔凸模加工工艺过程材料: T10A 硬度: 56 ~ 60HRC凸凹模加工工艺过程材料 :Gr12 硬度 : 60 ~ 64 HRC凸模固定板加工工艺过程材料 :45# 硬度 : 24 ~ 28 HRC凸凹模固定板加工工艺过程材料 :45# 硬度 : 24 ~ 28 HRC卸料板加工工艺过程材料 :45# 硬度 : 24 ~ 28 HRC上垫板加工工艺过程材料 :T8A 硬度 : 54 ~ 58 HRC下垫板加工工艺过程材料 :T8A 硬度 : 54 ~ 58 HRC空心垫板加工工艺过程材料 :45# 硬度 : 24 ~ 28 HRC上模座加工工艺过程材料 :HT200下模座加工工艺过程材料: HT200推件块加工工艺过程材料 :45# 硬度 : 24 — 28 HRC2. 加工过程:详见素材资源库中的视频。
冲压模具设计与制造-其他冲压工艺与模具设计
模拟和试验
充分利用模拟和试验技术, 尽量减少误差,提高研发效 率和成功率
平衡相互之间的利益
在与客户协商的过程中,需 要平衡相互之间的利益,寻 找最优方案
成功的冲压模具设计案例分析
下面是一些成功的冲压模具设计案例,这些案例获得了客户的高度认可和好评。
汽车部件冲压模具设计案例 消费电子冲压模具设计案例 金属制品冲压模具设计案例
冲压模具设计与制造-其 他冲压工艺与模具设计
本演示将详细介绍冲压模具设计与制造的方方面面,包括冲压技术、设备、 材料、维护、管理和成功案例研究等内容。
其他冲压工艺概述
冲压工艺广泛应用于制造业,包括车床、铣床、电火花、线切割、钳工等工艺。此外,还有许多 专业的冲床机械设备,用于批量生产各种形状和尺寸的零件。
卡料、局部变形、裂纹、断裂等
2 模具的保养和维护
定期保养、清洁和润滑,及时更换模具零件
3 模具管理的重要性与方法
建立模具档案、定期检查、科学管理和合理配置模具
冲压模具设计案例研究
成功的冲压模具设计需要综合考虑工艺、材料和加工工艺等因素,下面是一些常见的设计案例。
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案例一
钣金计算机机箱模具
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案例二
泰国某汽车厂发动机涡轮尺寸复杂工艺难度大
弯曲模
是利用弯曲力来将弯曲部分制造 成所需形状的模具
拉伸模
主要用于制造薄壁管和各种形状 的薄板件
成形模
主要用于制造小批量的各种成形 件,如奖杯、枪机构、手表等
模具设计的基本原则
模具设计是冲压加工成功的关键环节之一。在模具设计过程中需要遵循一些基本原则,如充分考虑工艺性、加 工性和材料性质,确保模具寿命长。
材料 合金钢 硬质合金
高速钢
冲压模具设计和制造实例
冲压模具设计与制造实例例:图1所示冲裁件,材料为A3,厚度为2mm,大批量生产.试制定工件冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺规程. 零件名称:止动件 生产批量:大批 材料:A3 材料厚度:t=2mm一、 冲压工艺与模具设计1.冲压件工艺分析①材料:该冲裁件的材料A3钢是普通碳素钢,具有较好的可冲压性能. ②零件结构:该冲裁件结构简单,并在转角有四处R2圆角,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,可按IT14级确定工件尺寸的公差.孔边距12mm 的公差为,属11级精度.查公差表可得各尺寸公差为:零件外形:65 mm 24 mm 30 mm R30 mm R2 mm零件内形:10 mm孔心距:37±0.31mm 结论:适合冲裁. 2.工艺方案及模具结构类型该零件包括落料、冲孔两个工序,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-冲孔复合冲压,采用复合模生产.③冲孔-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.由于孔边距尺寸12 mm有公差要求,为了更好地保证此尺寸精度,最后确定用复合冲裁方式进行生产.工件尺寸可知,凸凹模壁厚大于最小壁厚,为便于操作,所以复合模结构采用倒装复合模及弹性卸料和定位钉定位方式.3.排样设计查冲压模具设计与制造表 2.5.2,确定搭边值:两工件间的搭边:a=2.2mm工件边缘搭边:a1=2.5mm步距为:32.2mm条料宽度B=D+2a1=65+2=70确定后排样图如2所示一个步距内的材料利用率η为:η=A/BS×100%=1550÷70××100%=%查板材标准,宜选900mm×1000mm的钢板,每张钢板可剪裁为14张条料70mm×1000mm,每张条料可冲378个工件,则η为:η=nA1/LB×100%=378×1550/900×1000×100%=%即每张板材的材料利用率为%4.冲压力与压力中心计算⑴冲压力落料力 F总=τ=××2×450=KN其中τ按非退火A3钢板计算.冲孔力 F冲=τ=×2π×10×2×450=KN其中:d 为冲孔直径,2πd为两个圆周长之和.卸料力 F卸=K卸F卸=×=KN推件力 F推=nK推F推=6××=KN其中 n=6 是因有两个孔.总冲压力:F总= F落+ F冲+ F卸+ F推=+++=KN⑵压力中心如图3所示:由于工件X方向对称,故压力中心x0=32.5mm=13.0mm其中:L1=24mm y1=12mmL2=60mm y2=0mmL3=24mm y1=12mmL4=60mm y4=24mmL5=60mm y5=27.96mmL6=60mm y6=24mmL7=60mm y7=12mmL8=60mm y8=12mm计算时,忽略边缘4-R2圆角.由以上计算可知冲压件压力中心的坐标为,135.工作零件刃口尺寸计算落料部分以落料凹模为基准计算,落料凸模按间隙值配制;冲孔部分以冲孔凸模为基准计算,冲孔凹模按间隙值配制.即以落料凹模、冲孔凸模为基准,凸凹模按间隙值配制.刃口尺寸计算见表16.工作零件结构尺寸落料凹模板尺寸:凹模厚度:H=kb≥15mmH=×凹模边壁厚:c≥~2H=~2×=~mm 实取c=30mm凹模板边长:L=b+2c=65+2×30=125mm查标准JB/T :凹模板宽B=125mm故确定凹模板外形为:125×125×18mm.将凹模板作成薄型形式并加空心垫板后实取为:125×125×14mm.凸凹模尺寸:凸凹模长度:L=h1+h2+h=16+10+24=50mm其中:h1-凸凹模固定板厚度h2-弹性卸料板厚度h-增加长度包括凸模进入凹模深度,弹性元件安装高度等凸凹模内外刃口间壁厚校核:根据冲裁件结构凸凹模内外刃口最小壁厚为7mm,根据强度要求查冲压模具设计与制造表2.9.6知,该壁厚为4.9mm即可,故该凸凹模侧壁强度足够.冲孔凸模尺寸:凸模长度:L凸= h1+h2+h3=14+12+1440mm其中:h1-凸模固定板厚 h2-空心垫板厚 h3-凹模板厚凸模强度校核:该凸模不属于细长杆,强度足够.7.其它模具零件结构尺寸根据倒装复合模形式特点:凹模板尺寸并查标准JB/,确定其它模具模板尺寸列于表2:根据模具零件结构尺寸,查标准GB/选取后侧导柱125×25标准模架一副.8.冲床选用根据总冲压力 F总=352KN,模具闭合高度,冲床工作台面尺寸等,并结合现有设备,选用J23-63开式双柱可倾冲床,并在工作台面上备制垫块.其主要工艺参数如下:公称压力:63KN滑块行程:130mm行程次数:50次/分最大闭合高度:360mm连杆调节长度:80mm工作台尺寸前后×左右:480mm×710mm二、模具制造1、主要模具零件加工工艺过程制件:柴油机飞轮锁片材料:Q235料厚:1.2mm该制件为大批量生产,制品图如下:一冲裁件的工艺分析1、冲裁件为Q235号钢,是普通碳素钢,有较好的冲压性能,由设计书查得τ=350Mpa.2、该工作外形简单,规则,适合冲压加工.3、所有未标注公差尺寸,都按IT14级制造.4、结论:工艺性较好,可以冲裁.方案选择:方案一:采用单工序模.方案二:采用级进模.方案三:采用复合模.单工序模的分析单工序模又称简单模,是压力机在一次行程内只完成一个工序的冲裁模.工件属大批量生产,为提高生产效率,不宜采用单工序模,而且单工序模定位精度不是很高,所以采用级进模或复合模.级进模的分析级进模是在压力机一次行程中,在一副模具上依次在几个不同的位置同时完成多道工序的冲模.因为冲裁是依次在几个不同的位置逐步冲出的,因此要控制冲裁件的孔与外形的相对位置精度就必须严格控制送料步距,为此,级进模有两种基本结构类型:用导正销定距的级进模和用侧刃定距的级进模.另外级进模有多个工序所以比复合模效率低.复合模的分析复合模是在压力机一次工作行程中,在模具同一位置同时完成多道工序的冲模.它不存在冲压时的定位误差.特点:结构紧凑,生产率高,精度高,孔与外形的位置精度容易保证,用于生产批量大.复合模还分为倒装和正装两种,各有优缺点.倒装复合模但采用直刃壁凹模洞口凸凹模内有积存废料账力较大,正装复合模的优点是:就软就薄的冲裁件,冲出的工件比较平整,平直度高,凸凹模内不积存废料减小孔内废料的胀力,有利于凸凹模减小最小壁厚.经比较分析,该制件的模具制造选用导料销加固定挡料销定位的弹性卸料及上出件的正装复合模.二排样图设计及冲压力和压力中心的计算由3-6,3-8表可查得:a1=,a=,△=查书391.料宽计算: B=D+2a=62+2=64mm2.步距:A=D=a1=62+=62.8mm3.材料利用率计算:η=A/BS×100%=πR2-πR2+12/64=312-+/64×100%=%其中a是搭边值,a1是工作间隙,D是平行于送料方向冲材件的宽度,S是一个步距内制件的实际面积,A是步距,B是料宽,R1是大圆半径,R2是小圆半径,12×是方孔的面积,η为一个步距内的材料的利用率4.冲裁总压力的确定:L=231+2+12+2=周边总长计算冲裁力:F=KLtτ查设计指导书得τ=350MpaF=350≈180KN落料力:F落=τ=231350=卸料力:F卸=kF落==冲孔力:F冲=τ+12+2350=顶件力:F顶=-k2F落==冲裁总压力:F∑=F落+F卸+F冲+F顶=+++=F压=~F∑=246KN说明:K为安全系数,一般取;k为卸料力系数,其值为~,在上式中取值为;k2为顶件力系数,其值为~,式中取值为5.压力机的初步选用:根据制件的冲裁的公称压力,选用开式双柱可倾式压力机,公称压力为350k N 形号为J23-35 满足:F压≥F∑。
冲压模具毕业设计
冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力,使之产生塑性变形或分离,从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。冲压和锻造同属塑性加工(或称压力加工),合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。
全世界的钢材中,有60~70%是板材,其中大部分是经过冲压制成成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片,锅炉的汽包、容器的壳体、电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中,也有大量冲压件。
阻力二:生产集中度低
许多汽车集团大而全,形成封闭内部配套,导致各企业的冲压件种类多,生产集中度低,规模小,易造成低水平的重复建设,难以满足专业化分工生产,市场竞争力弱;摩托车冲压行业面临激烈的市场竞争,处于“优而不胜,劣而不汰”的状态;封头制造企业小而散,集中度仅39.2%。
突破点:走专业化道路
迅速改变目前“大而全”、“散乱差”的格局,尽快从汽车集团中把冲压零部件分离出来,按冲压件的大、中、小分门别类,成立几个大型的冲压零部件制造供应中心及几十个小而专的零部件工厂。通过专业化道路,才能把冲压零部件做大做强,成为国际上有竞争实力的冲压零部件供应商。
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。
冲压是高效的生产方法,采用复合模,尤其是多工位级进模,可在一台压力机上完成多道冲压工序,实现由带料开卷、矫平、冲裁到成形、精整的全自动生产。生产效率高,劳动条件好,生产成本低,一般每分钟可生产数百件。
冲压模具设计及制造
J23—25 翻边模 J23—25 冲孔模 J23—25 切边模
8
检验
按产品零件图检验
编 制 ( 日 审 核 ( 日 会签(日期)
期)
期)
二、 冲模设计
生产中常见冲模的设计要点
模具类型
设计要点
①凸、凹模间隙要根据冲裁件质量、模具寿命和模具制造等要求,综合考虑进行
号
壳
(厂名) 冲压工艺卡片
产品名
零(部)件型号
第页
称
材料牌号及规格
毛坯尺寸
(厚×长×宽) 材 料 技 术 要
每 毛 坯 可 制 件 毛坯重量 辅 助 材
求
( 厚 × 宽 ×数
料
长)
08钢(1.5±0.11) mm×
条料1.5 mm×
l800 mm×900 mm
69 mm×1800 mm 27件
工序号 工 序 名 称
4.选择模具类型
根据已确定的冲压工艺方案,综合考虑冲压 件的质量要求、生产批量大小、冲压加工成本 以及冲压设备情况、模具制造能力等生产条件 后,选择模具类型,最终确定是采用单工序模, 还是复合模或级进模。
5.选择冲压设备
冲压设备选择是工艺设计中的一项重要内容, 它直接关系到设备的合理使用、安全、产品质 量、模具寿命、生产效率及成本等一系列重要 问题。设备选择主要包括设备类型和规格两个 方面的选择。
6.冲压工艺文件的编写
冲压工艺文件一般以工艺卡的形式表示,它 综合地表达了冲压工艺设计的具体内容,包括 工序序号、工序名称或工序说明、工序草图、 模具的结构形式和种类、选定的冲压设备、工 序检验要求、工时定额、板料的规格以及毛坯 的形状尺寸等等。
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冲压成形原理与成形极限
复习上次课内容
1.简述金属的屈服条件、硬化规律、卸载弹性恢复规律和反 载软化现象、最小阻力定律。
2.简述冲压成形中的变形趋向性及其控制。 3.冲压成形性能的概念。 4.冲压工艺对材料的基本要求。
第一章
冲压成形原理与成形极限
第四节 模具材料选用
一、冲压对模具材料的要求
不同冲压方法,其模具类型不同,模具工作条件有差异, 对模具材料的要求也有所不同。
第一章
冲压成形原理与成形极限
第四节 模具材料选用
三、冲模常见材料及热处理要求
冲压模具所用材料主要有碳钢、合金钢、铸铁、铸钢、 硬质合金、钢结硬质合金以及锌基合金、低熔点合金、环氧
树脂、聚氨酯橡胶等。冲压模具中凸、凹模等工作零件所用
的材料主要是模具钢,常用的模具钢包括碳素工具钢、合金 工具钢、轴承钢、高速工具钢、基体钢、硬质合金和钢结硬
质合金等(可参见GB/T699—1999、GB/T1298—1986、
GB/T1299—2000、JB/T5826—1991、JB/T5825—1981、 JB/T5827—1991等)。
第一章
作业布置:
冲压成形原理与成形极限
第四节 模具材料选用
模具零件(工作零件、一般零件)的常用材料及热处理 要求是什么?
冲模工作零件主要长期承受冲击和摩擦等。
第一章
冲压成形原理与成形极限
第四节 模具材料选用
二、冲模材料的选用原则
1.根据模具种类及其工作条件,选用材料要满足使用要求,应 具有较高的强度、硬度、耐磨性、耐冲击、耐疲劳性等; 2.根据冲压材料和冲压件生产批量选用材料; 3.满足加工要求,应具有良好的加工工艺性能,便于切削加工, 淬透性好、热处理变形小; 4.满足经济性要求。
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