冲压件工艺性分析

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冲压模具课程设计说明书 2

冲压模具课程设计说明书 2

一、零件的工艺性分析1.工件的冲压工艺性分析如图1所示,该工件形状简单对称,为轴对称拉深件,在圆周方向上的变形是均匀的,属普通冲压件。

模具加工也比较容易。

试制定该工件的冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺规程。

图1 圆筒拉深件图2 拉深件的三维图2.工件材料化学成分和机械性能分析(1)材料分析工件的材料为08钢,属于优质碳素结构钢,优质沸腾钢,强度、硬度低,冷变形塑性很好,可深冲压加工,焊接性好。

成分偏析倾向大,时效敏感性大,故冷加工时应采用消除应力热处理或水韧处理,防止冷加工断裂。

08钢的主要机械性能如下:σ(兆帕) 280-390抗拉强度bσ(兆帕) 180屈服强度s抗剪强度(兆帕) 220-310延伸率δ 32%(2)结构分析工件为一窄凸缘筒形件,结构简单,圆角半径为r=7,厚度为t=0.5mm,满足筒形拉深件底部圆角半径大于一倍料厚的要求,因此,零件具有良好的结构工艺性。

(3)精度分析工件上尺寸均为未注公差尺寸,普通拉深即可达到零件的精度要求。

经上述分析,产品的材料性能符合冷冲压加工要求。

在零件工艺性分析的基础上制定其工艺路线如下:零件的生产包括落料、拉深(需计算确定拉深次数)、修边(采用机械加工)等工序,为了提高生产效率,可以考虑工序的复合,经比较决定采用落料与第一次拉深复合。

二、工件的拉深工艺分析及计算1.毛坯尺寸计算(1)计算原则相似原则:拉深前坯料的形状与拉深件断面形状相似;等面积原则:拉深前坯料面积与拉深件面积相等。

(2)计算方法由以上原则可知,旋转体拉深件采用圆形毛坯,其直径按面积相等的原则计算。

计算坯料尺寸时,先将拉深件划分为若干便于计算的简单几何体,分别求出其面积后相加,得拉深件总面积A。

图3 拉深件的坯料计算如图3所示,筒形件坯料尺寸,将圆筒件分成三个部分,每个部分面积分别为:(3)确定零件修边余量由于板料的各向异性和模具间隙不均等因素的影响,拉深后零件的边缘不整齐,甚至出现耳子,需在拉伸后进行修边。

冲压件工艺性分析与计算

冲压件工艺性分析与计算

冲压件工艺性分析与计算一.冲压件工艺性分析(1)材料分析08F是优质沸腾钢,强度低与硬度、塑性、韧性好,易于拉伸与冲裁成形。

(2)结构分析冲压件为外形为弧形与直边构成近似矩形的结构、有凸缘筒形浅拉深、冲三个圆孔的结构。

零件上有3个孔,其中最小孔径为5.5mm,大于冲裁最小孔径dmin ≥1.0t=1.2mm的要求。

另外,孔壁与制件直壁之间的最小距离满足L=3.475≥R+0.5t=1.6.的要求。

因此,该零件的结构满足冲裁拉深的要求。

(3)精度分析零件上有4个尺寸标注了公差要求,由公差表查得其公差要求都属于IT11~IT13,因此,普通冲裁能够满足零件的精度要求。

由以上分析可知,该零件能够用普通冲裁与拉深的加工方法制得。

二.冲压件工艺方案的确定(1)冲压方案完成此工件需要落料、拉深、冲孔三道工序。

因此能够提出下列5种加工方案分:方案一:先落料,再冲孔,后拉深。

使用三套单工序模生产。

方案二:落料—拉深—冲孔复合冲压,使用复合模生产。

方案三:冲孔—拉深—落料连续冲压,使用级进模生产。

方案四:拉深—冲孔复合冲压,然后落料,使用级进模生产。

方案五:落料—拉深复合冲压,然后冲孔。

使用两套模生产。

(2)各工艺方案的特点分析方案一与方案五需要多套工序模,模具制造简单,维修方便,但生产成本较低,工件精度低,不适合大批量生产;方案二只需一副模具,冲压件的形状位置精度与尺寸精度易于保证,且生产效率高。

方案三与方案四的级进模,生产效率高,但模具制造复杂,调整维修烦恼,工件精度较低;(3)工艺方案的确定比较三个方案,使用方案五生产更为合理。

尽管模具结构较其他方案复杂,但 由于零件的几何形状简单对称,模具制造并不困难。

因此,在本设计中,将使用落料、拉深复合模的设计方案。

三.冲压工艺计算(1)凸、凹模刃口尺寸的计算根据零件形状特点,刃口尺寸计算使用分开制造法。

落料件尺寸的计算,落料基本计算公式为A0max A )(δ+-=X ΔD Dmin max 0min A T T T )()(δδ----=-=Z X ΔD Z D D尺寸44mm ,经查得该零件凸、凹模最小间隙Z min =0.126mm ,最大间隙Z max =0.180mm ;凸模制造公差m m 02.0T =δ,凹模制造公差m m 03.0A =δ。

汽车车门制造冲压工艺分析

汽车车门制造冲压工艺分析

汽车车门制造冲压工艺分析摘要:在对汽车车门进行制造时,所使用的材料以及制造工艺都会影响车门的强度与钢度。

大部分汽车车门的制造过程是冲压,焊装,涂装最后与车身其他部件总装为一个白车身。

汽车车门的制造工艺是整车工艺的一个缩影,从小见大,了解它也就能帮助我们了解整车制造工艺。

笔者介绍了一种冲压工艺方法在汽车车门内板上的具体应用,降低了拉延模具制造难度,降低了制造成本。

关键词:车门材料;冲压工艺;分析一、制件冲压工艺概述冲压件一般需经过拉延/修边+冲孔/整形(或翻边)+冲孔等工序才能得到合格产品。

对于稍微复杂的钣金件,通过拉延仅能得到冲压件大概轮廓,经过后序的修边冲孔,再配合整形翻边等工序才能得到最终零件。

整形翻边等工艺可以降低拉延深度,简化拉延模面的形状,提高成形性,也就是提高了模具制造的可实现性及易操作性。

以常见的车门外板为例,展示普通冲压外覆盖件的工艺流程。

车门外板采用4步工序实现了零件的制造过程,因车门外板拉延深度较小,型面相对简单,因此采用的是一次拉延成形的方法,配合后面的修边、冲孔、翻边工序而成,这种一次拉延的冲压工艺方案是通过拉延得到基本的零件轮廓,后期的整形、翻边等都是对R角的微小型面进行小范围改变,这种工艺方法在实际生产中广泛应用,但同时也存在如下缺点和不足:(1)一次拉延工序得到几乎整个零件的全部形状特征,后工序主要是修边、冲孔、翻边,以及对局部的(小面积的)难以一次成形的型面做整形,得到零件。

此工艺比较死板,灵活变动的空间较小,限制了工艺设计的多样性。

(2)因为是一次拉延得到了零件的基本形状,所以拉延深度是固定的,零件的造型决定了拉延深度的大小,也就决定了成形的可实现性。

对于拉延深度较大的零件就存在拉延状态不稳定及拉延开裂的风险。

(3)拉延深度较大的零件拉延工序存在拉毛风险,为减少拉毛的概率,对于拉延模质量要求较高,比如硬度、光洁度都要提升一个等级,同时也要加强模具的日常保养维护,增加了制造成本。

基于CAE技术的冲压件工艺性分析

基于CAE技术的冲压件工艺性分析
( b)
结 果 必 须重 新 计 算 , 所 以 说 正 确 选 择 制 件 的
材料 至关 重要 。 6 些 零 件 受 搭 接 - 关 系及 零 件 特 征 限 制 ,
图 1 更 换 材 料 前后 变薄 量 对 比 无 法 对 产 品 进 行 更 改 ,
( ) C 4材 料 , 大 变 薄 量 4 % 而 其 材 质 又 无 法 满 足 aD 0 最 4
响 到 后 序 模 具 的 li . 现 场 调 试 时 间 以 及 最 终 模 具 J_ 和 tr -
的试模 次数 。冲压件 的工艺 性是 指 冲压件 生产 加工
的 难 易 程 度 。 压 4- 冲  ̄ 的加 工 工 序 很 多 , 个 _ 序 的工 每 - 1 2
艺 性又 各不 相 同 , 即使 是 同 一 个 零 件 , 同 的 生 产 厂 不 家 、 同 的设 计 人 员 , 工 艺 设 计 也 不 尽 相 同 。 不 其 因此 , 在 满 足 使 用 要 求 的前 提 下 , 件 设 计 应 力 求 简 单 、 零 规 则 、 称 , 便 节省 原 材料 , 少 冲压 工序 和模 具套 对 以 减 数 , 高 模 具 使 用 寿 命 , 终 使 零 件 成 本 降 到 最 低 _ 提 最 1 1 。
33 修 边 合 理 性 分 析 . 对 于 零 件 最 初 的边 界 确 定 ,设 计 者 更 多 考 虑 的 是 边 界 的 光 顺 性 ,但 在 某 些 情 况 下 这 样 的 边 界 反 而 导 致 修 边 时 模 具 的 刃 口太 弱 , 至 无 法 修 边 。 类 缺 甚 此
制造教 学科研
中 图 分 类 号 : G3 6 3 计 和 模 具 制 造 的 时 间 , 且 可 以保 证 零 件 而

冲压模具设计说明书

冲压模具设计说明书

冲压模具设计班级: 学号: 姓名: 指导老师:材料:08F ,厚度1.5mm ,生产批量为大批量生产(级进模)。

1. 冲压件工艺性分析(1) 材料O8F 为优质碳素钢,抗剪强度τ=220~310Mpa 、抗拉强度b σ=280~390Mpa 、伸长率为10δ=32%、屈服极限s σ=180Mpa 、具有良好的冲压性能,适合冲裁加工。

(2) 结构与尺寸工件结构比较简单,中间有一个直径为22的孔,旁边有两个直径为8的孔,凹槽宽度满足b ≥2t ,即6》2x1.5=3mm,凹槽深度满足l b 5≤,即5《5x6=30。

结构与尺寸均适合冲裁加工。

2. 冲裁工艺方案的确定该工件包括落料和冲孔两个工序,可采用一下三种工艺方案。

方案一:先落料,后冲孔,采用单工序模生产。

方案二:落料——冲孔复合冲压,采用复合模生产。

方案三:冲孔——落料级进冲压,采用级进模生产。

综合考虑后,应该选择方案三。

因为方案三只需要一副模具,生产效率高,操作方便,工件精度也能满足要求,所以应该选用方案三比较合算。

3.选择模具总体结构形式由于冲压工艺分析可知,采用级进冲压,所以模具类型为级进模。

(1)确定模架及导向方式采用对角导柱模架,这种模架的导柱在模具对角位置,冲压时可防止由于偏心力矩而引起模具歪斜。

导柱导向可以提高模具寿命和工件质量,方便安装调整。

(2)定位方式的选择该冲件采用的柸料是条料,控制条料的送进方向采用导料板,无侧压装置;控制条料的送进步距采用侧刃粗定距;用导正销精定位保证内外形相对位置的精度。

(3)卸料、出件方式的选择因为该工件料厚1.5mm,尺寸较小,所以卸料力也较小,故选择弹性卸料,下出件方式。

4.必要的工艺计算(1)排样设计与计算该冲件外形大致为圆形,搭边值为a1=1.5mm,条料宽度为43.57mm,步距为A=88.4mm,一个步距的利用率为63.98%。

见下图S=1668.7-11x11x3.14-2x4x4x3.14=1188.28项目分类计算方法和结果排样冲裁件面积面积为1188.28mm条料宽度B=39.97+1.8+1.8=43.57mm 步距A=86.9+1.5=88.4mm材料利用率η冲压力的相关计算F 冲=KLt b τ=1.3*275*1.5*300=160875N F 卸=K 1F=0.04*160875=64350N F 推=nK 2F=4*0.055*160875=35392.5N F= F 冲+ F 卸+ F 推=260617.5N (3)计算模具压力中心代入公式X0=132.25115.69132.25396.14874.61132.2519.44115.6993.26132.250396.148++++++X X X X =19.73Y0=132.25115.69132.25396.14827.13132.250115.69)27.13(132.250396.148+++++-+X X X X =0(4) 计算凸、凹模工作部分尺寸并确定其制造公差 由于凸凹模的形状相对简单且材料较厚,冲裁间隙较大,可采用分开加工法确定凸凹模的刃口尺寸及公差。

常见冲压质量问题及解决—产生冲压件质量缺陷的分析 (1)

常见冲压质量问题及解决—产生冲压件质量缺陷的分析 (1)

2.1.3材料表面质量差-划痕引起应力集中、锈蚀增大后阻力。 2.1.4压料面的进料阻力过大-毛坯外形大、压料筋槽间隙小、凹模圆角半径过小、外 滑块调的过深、拉深筋过高、压料面和凹模圆角半径光洁度差。 2.1.5局部拉深量太大,拉深变形超过了材料变形极限。 2.1.6在操作中,把毛坯放偏,造成一边压料过大,一边压料过小。过大的一边则进料 困难,造成开裂;过小的一边,进料过多,易起皱,皱后进料困难,引起破裂。
2.6润滑不够——摩擦力较大 2.7料厚尺寸严重超差——进料困难
2.8酸洗质量差
3、表面擦(拉)伤 表面擦伤的主要原因是模具工作部分选材不当,热处理硬 度低,凹模圆角磨损、光洁度差,弯曲毛坯表面质量差(有锈、 结疤等),材料厚度超差,工艺方案选择不合理,缺少润滑等。 4、挠度和扭曲
三、大型曲面拉深件的常见缺陷及原因分析
大型曲面制件不仅要求一定的拉深力,而且要求在其拉深过程中具有足 够的稳定的压边力。此类制件往往是轮廓尺寸较大,深度较深的空间曲面, 所以需用变形力和压边力都较大。在普通带气垫的单动压力机上,压边力只 有名义吨位的1/6左右,而且压边力也不稳定,难以满足此类制件的工艺要求, 因此
在大量生产中,此类制件的拉深均在双动压力机上进行。双动 压力机具有拉深和压边的两个滑块,即内滑块和外滑块,压边 力可达到总拉深力的40%-50%以上,能满足制件周边变形分 布不均的要求,且压边力稳定,易得到刚度较好的拉深件。 1.3拉深件必须有足够的刚度 此类制件大多是作为机械的外壳,要求有足够的刚度(使 用中不会发生颤抖和噪音)和尺寸稳定性(保证焊接、装配质 量)。这就要求在拉深过程中使材料各部位受到均匀的拉应力 (最理想的是双向拉应力状态),且使拉应力超过屈服极限, 而低于强度极限,使制件的弹性回复减少到最低限度,使形状 不致于产生畸变,同时也不致于破裂。

冲压件模具工艺性分析毕业论文

冲压件模具工艺性分析毕业论文

冲压件模具工艺性分析毕业论文第一章引言是工业产品生产用的重要工艺装备,它是以其自身的特殊形状通过一定的方式使原材料成形(成型)。

现代产品生产中,模具由于其加工效率高、互换性好、节约原材料,所以得到广泛的应用[1]。

冲压加工是利用安装在压力机上的模具,对放置在模具的板料施加变形力,使板料在模具产生变形,从而获得一定形状、尺寸和性能的产品零件的生产技术。

由于冲压加工常在室温下进行,因此也称冷冲压。

冲压成形是金属压力加工方法之一,是建立在金属塑性变形理论基础上的材料成形工程技术。

冲压加工的原材料一般为板料或带料,故称为板料冲压。

冲压工艺是指冲压加工的具体方法和技术经验,冲压模具是指将板料加工成冲压零件的特殊专用工具。

冲压生产靠模具和压力机完成加工过程,其特点有:质量稳定,互换行好;可以获得难以制造的壁薄、重量轻、刚性好、表面质量高、形状复杂的零件;不但节能,而且节约金属;它是一种高效率的加工方法。

生产中为满足冲压零件形状、尺寸、精度、批量大小、原材料性能的要求,冲压加工的方法是多种多样的。

但是,概括起来可以分为分离工序与成形工序两大类。

分离工序又可分为落料、冲孔和剪切等,目的是在冲压过程中使冲压件与板料沿一定的轮廓线分离。

成形工序可分为弯曲、拉深、翻孔、翻边、胀形、缩口等,目的是使冲压毛坯在不破坏的条件下发生塑性变形,并转化成所要求的制件形状。

第二章冲压件工艺性分析2.1冲裁件的工艺性分析冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲压工艺的适应性。

即冲裁件的结构、形状、尺寸及公差等技术要求是否符合冲裁加工的工艺要求,难易程度如何。

工艺性是否合理,对冲裁件的质量、模具寿命和生产效率有很大影响。

良好的冲裁工艺性能使材料消耗少、工序数量少、模具结构简单且使用寿命长、产品质量稳定。

2.1.1 冲裁件的形状和尺寸(1)冲裁件的形状设计应尽量简单、对称,同时应减少排样废料。

(2)除在少、无废料排样或采用镶拼模结构是,允许工件有尖锐的清角外,冲裁件的外形或孔交角处应采用圆角过渡,避免清角。

简单冲压模具设计

简单冲压模具设计

简单冲压模具设计(共15页) -本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-内容摘要目录第一章零件工艺性分析........................................ 错误!未定义书签。

1.1材料分析 .................................................. 错误!未定义书签。

1. 2结构分析 .................................................... 错误!未定义书签。

1. 3精度分析 .................................................... 错误!未定义书签。

第二章冲裁工艺方案的确定 ................................ 错误!未定义书签。

第三章冲裁工艺方案的确定 ................................ 错误!未定义书签。

刃口尺寸计算原则............................................ 错误!未定义书签。

刃口尺寸计算.................................................... 错误!未定义书签。

排样计算 ........................................................... 错误!未定义书签。

冲压力计算 ....................................................... 错误!未定义书签。

第四章冲压设备的选用........................................ 错误!未定义书签。

第五章模具零部件结构的确定 ............................ 错误!未定义书签。

标准模架的选用................................................ 错误!未定义书签。

冲压模设计中的五要素

冲压模设计中的五要素

收稿日期:2005-01-27 作者简介:涂序斌,江西工业贸易职业技术学院高级工程师。

冲压模设计中的五要素涂序斌(江西工业贸易职业技术学院,江西南昌 330100) 摘 要:分析冲压模设计中应考虑的五要素:冲压件工艺性、冲压件材料、冲压设备、模具制造及使用性能。

指出冲压模设计中应注意的若干问题。

关键词:冲压模具;结构工艺性;冲压设备;材料中图分类号:TG 386 文献标识码:B 文章编号:1009-9522(2005)03-0017-03Five Elements in Punching Die DesignTU Xu -bin(Jiujiang Institute of Industrial and Commercial Technology ,Nanchang ,Jiangxi Province ,330100)Abstract :The paper makes an analysis of five elements ———technique of pressed part ,material of pressed part ,press tool ,mould design and application performance ,and points out some problems needed to be paid attention to in the design of punching die.K ey w ords :Punching die ,Structure technique ,Press tool ,Material 冲压模设计的总原则:在满足制件使用要求情况下,力求使模具的结构简单,劳动量小,材耗少成本低,操作安全。

所以在模具设计时应保持良好的工艺性。

冲压模设计内容包括:分析产品制作图、安排冲压工艺方案、确定坯料、选用设备、模具设计。

以上内容模具设计是核心。

根据笔者长期工厂实践经验,要想设计一套冲压性能好、经济性强的冲压模,就必须在冲压模设计中考虑以下五要素,从而减少失误,提高效率。

冲压工艺分析与产品图整理

冲压工艺分析与产品图整理
在弯曲变形之后,断面产生畸变,弯曲变形区 的料厚变薄、长度增加
2.2.3 弯曲质量分析
弯曲质量问题主要包括回弹、滑移、弯裂、擦 伤等
2.2.3 弯曲质量分析
1. 回弹
由于弹性变形的影响,在将弯曲件从模具中取 出之后,弯曲角和弯曲半径都会发生变化,与 模具相应的形状、尺寸并不一致,这种现象称 为回弹
2.1.1 冲裁变形过程
3) 断裂分离阶段
凸模继续挤入材料,靠近凸模刃口的材料也产 生裂纹;当间隙合适时,从凸、凹模分别出现 的裂纹扩展、重合,材料分离
2.1.1 冲裁变形过程
3) 断裂分离阶段
凸模继续向下运动,将产品(或废料)推入凹模
2.1.2 冲裁断面特征
1. 冲裁断面特征
冲裁过程的材料变形是很复杂的。由于其中复 杂的应力应变,造成冲裁断面的变化
减小、压应力增大,不易撕裂,上下裂纹不重 合,又会产生二次剪切,所需的冲裁力增大 当冲裁间隙较大时,材料所受的力矩和拉应力 增大,容易剪裂,所需的冲裁力降低 当冲裁间隙合理时,上下裂纹重合,所需的冲 裁力较小
2.1.3 冲裁间隙
4. 冲裁间隙对模具寿命的影响
在冲裁过程中,模具刃口的受力很大,在模具 刃口与材料接触表面之间出现局部附着现象, 产生附着磨损
当冲裁间隙合理时,断面光亮带较大,圆角、 毛刺及锥度较小
当冲裁间隙过大时,断面粗糙,毛刺、锥度较 大,光亮带较小
2.1.3 冲裁间隙
2. 冲裁间隙对尺寸精度的影响
当冲裁间隙较大时,材料因受拉而伸长,冲裁 之后由于材料的弹性恢复,冲裁件的尺寸向实 体方向收缩,即落料尺寸小于落料凹模的刃口 尺寸,冲孔尺寸大于冲孔凸模的刃口尺寸
当冲裁间隙较小时,尺寸变化情况则与之相反

冲压件制程质量分析报告

冲压件制程质量分析报告

冲压件制程质量分析报告冲压件制程质量分析报告1. 引言冲压件是制造业中常见的一种加工工艺,广泛应用于汽车、电子等行业。

冲压件的质量直接关系到产品的性能和使用寿命,因此对冲压件制程的质量进行分析十分必要。

2. 分析目标本次分析旨在对某公司生产的冲压件制程的质量进行评估,发现存在的问题并提出改进措施,以提高产品的质量。

3. 数据收集通过对该公司生产的一批冲压件的制程数据进行收集和整理,包括材料、工艺参数、设备情况等。

同时,还进行了对冲压件产品进行外观质量检测和尺寸精度测量。

4. 分析方法针对数据收集到的冲压件制程数据,采用统计学的方法进行分析。

主要包括以下几个方面的分析内容:4.1 材料分析通过对材料的化学成分、物理性能等进行测试,检查材料的质量是否符合要求,包括强度、硬度、韧性等指标。

4.2 工艺参数分析分析冲压件的工艺参数设置,包括模具的设计和制作、压力大小、速度等。

通过对工艺参数进行分析,找出可能存在的问题,如模具磨损、压力不均匀等。

4.3 设备分析对冲压机设备进行检查和分析,包括设备的稳定性、精度等。

通过检查设备是否存在异常状况或者故障,进一步确定影响冲压件质量的因素。

4.4 外观质量检测通过对冲压件外观质量的检测,包括表面光洁度、涂层质量等,找出存在的问题,如划痕、表面缺陷等。

4.5 尺寸精度测量对冲压件的尺寸进行测量,与设计图纸进行对比,以确定尺寸精度是否符合要求。

如存在尺寸偏差过大的问题,则需要对制程进行调整。

5. 结果分析通过上述的分析方法,得到了以下几个结果:5.1 材料质量良好,符合要求。

通过对材料的化学成分和物理性能进行测试,发现材料质量良好,各项指标均符合要求。

5.2 部分工艺参数需要进行调整。

通过分析工艺参数,发现一些模具的磨损程度较高,需要进行更换。

同时,还发现部分冲压机的压力不均匀,导致冲压件的质量不稳定。

因此,需要对模具和冲压机进行调整和维护。

5.3 设备存在一些问题。

柴油机飞轮锁片制造工艺及其工装设计

柴油机飞轮锁片制造工艺及其工装设计

一.冲压件工艺性分析1).冲压工序:冲孔,切口,弯曲,落料;2).材料:为A3钢,厚度1.2mm。

3).工件结构形状:该冲件结构简单,先落料冲孔后弯曲,精度按图纸要求。

mm的弯4).工件结构:比较简单,有一个φ37mm冲孔和一个φ62mm的落料及120-0.27曲。

5).精度:工件尺寸只有一处有公差要求其他没有特别公差要求,可看作自由公差,为IT14级尺寸精度较低,普通冲裁完全能满足要求。

图1.2二.冲压工艺方案的确定1、冲裁件为A3号钢。

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。

落料—拉深复合冲压模具课程设计【完整版】

落料—拉深复合冲压模具课程设计【完整版】

落料—拉深复合冲压模具课程设计【完整版】(文档可以直接使用,也可根据实际需要修订后使用,可编辑放心下载)零件简图:如右图所示生产批量:大批量材料:08钢材料厚度:2mm1.冲压件工艺性分析该工件属于典型圆筒形件拉深,形状简单对称。

所有尺寸均为自由公差,尺寸容易保证。

高度尺寸91mm可在拉深后采用修边到达要求。

2.冲压工艺方案确实定该工件包括落料、拉深两个根本工序。

可有以下三种工艺方案:方案一:先落料,后拉深。

采用单工序模生产。

方案二:落料—拉深复合冲压。

采用复合模生产。

方案三:拉深级进冲压。

采用级进模生产。

方案一模具结构简单,但需两道工序两副模具,生产效率低,难以满足该工件大批量生产的要求。

方案二只需一副模具,生产效率较高,尺管模具结构较方案一复杂,但由于零件的几何形状简单对称,模具制造并不困难。

方案三也只需一副模具,生产效率高,但模具结构比拟复杂,送进操后不方便,加之工件尺寸偏大。

通过对上述三种方案的分析比拟,该件假设能一次拉深,那么其冲压生产采用方案二为佳。

3.主要设计计算(1)毛坯尺寸计算根据外表积相等原那么,用解析法求该零件的毛坯直径DD=√ ̄〔d2* d2+4*d2H-1.72rd2-0.56r*r〕D=√ ̄(160*160+4*160*91-1.72*12*160-0.56*12*12)D=283.65 mm(2)排样及相关计算采用有废料直排的排样方式,相关如下示冲裁件面积A=∏*D*D/4=∏=63159平方毫米条料宽度B=D+2a+C=283.65+2*1.8+1=288.25 mma——侧搭边值,查冲压教程表得最小侧搭边值a=1.8mmc——导料板与最宽条料之间的间隙,其最小值查冲压教程表得c=1步距s=D+a=283.65+1.5=285.15 mm式中a1——工件间搭边值,查冲压教程表得a1=1.5mm一个步进距的材料利用率∩=A/BS*100℅∩℅∩=76.8℅式中:A——一个步距内冲裁件的实际面积B———条料宽度S———步距〔3〕成形次数确实定该工件为简单圆筒形拉深件,求出拉深相对高度H/h=91/160=0.57。

冲压件的成型工艺性分析

冲压件的成型工艺性分析
【 关键词】 冲压件 ; 特征 ; 有限元 ; 数值模拟 ; 板料成型
随着经济全球 化、 市场一体化进程 的不断深入 , 我国的汽车工业 正在蓬勃发展 . 市场规模不断扩大 由于汽车工业在 国民经济 中占有 重要地位 ,所以汽车工业 的发达与否是评 价一个 国家机 械、电子 、 材 料、 模具等工业发展水平 的重要标志。而车身的设计 和生产是整车开 发 的关键 。 它在很 大程度 上决定 了新 车型的开发周期 和成本 在汽 车 设计制造 的整个周期中 . 由于模具设计和制造大约要 占用 汽车研发周 期约三分之二的时间与资金 . 导致车身模具特别是 汽车覆盖件模具 的 设计制造水平 . 一直是制约汽车产品开发速度 与品质 的核心因素。 汽车覆盖件包 括覆盖汽车发动机 、 底 盘、 构成驾驶室及车身 的所 有厚度 3 am以下的薄钢板冲压而成的表面和内部零件 .其 重量 占到 r 汽车用钢材总量的 5 0 %以上。 汽车覆盖件具有材料薄 、 形状复杂、 结构 尺寸大和表面质量高等特点。因此 . 对覆盖件的表 面质量 、 尺寸、 刚性 以及工艺性等方面都提 出了更高 的要求 在新车型 的研制 、 开发中. 车 身 的开发与生产准备占有重要地位 其中 . 冲压模具 的设计 与制造尤 为突出。 冲压成形是一种历史悠久 的金属加工工艺 .具有 生产效率 高、 零 件一 致性好 及批 量生产成本低 的诸多优点 . 广泛用于汽车 、 航空等 工 业领域 随着工业对冲压 件需求 的不断增长 . 板材成形 技术 在世 界各 国得 到高度 重视 . 在 汽车制造业 中尤 为突 出。资料表明 . 7 0 %~ 8 0 %的 汽 车零件是通过板材冲压成形来制造的。 因此. 板材成形技术的高低 . 直接影响汽车的制造成 本 、 质量和新产品的开发周期 。国外 各大汽车 厂商很早就开始采用计算 机仿真技术用于指导产 品的设计和制造 随 着 理论和技术上 的日臻 完善, 冲压成形有限元仿真分析在汽车工业 中 的应用 日益受到重视 覆盖件 冲压成形仿 真分析在多方面为企业 的冲 压生 产提供 有力 的支持 : 在设计工作 的早期 阶段 . 评价覆盖件及其模 具设 计 、 工 艺设计 的可行性 : 在试 冲试模 阶段进行 故障分析 . 解决 问 题; 在批量生产阶段用于缺 陷分析 , 改善覆盖件 生产质量 . 同时可用来 调 整材料等级 . 降低成本。目前 , 国际上众多的汽 车制造企业都建有覆 盖件冲压成形仿真分析系统。 其核心是专业化的有 限元分析软件 由于 冲压时毛坯的变形情况复杂 . 故不 能按一般 拉伸件那样用拉 伸 系数来判断和计算它 的拉伸次数和拉伸可能性 . 各 工序 的模具依赖 性 大, 模具的调整工作量也大 。 由于汽车覆盖件几何形状的复杂性 . 人 们对 汽车覆盖件模具提出了越来越高的要求 . 基于过分简化与近似 的 分 析模型 . 常常难以预测冲压过程 中坯料 的变形情况 . 从而不能正 确 评 价模具设计的正确性 . 冲压过程 中可能出现的问题 也只能在模具加 工后 的试模 中暴 露出来 . 这大大增加 了模具调试 的难度 . 甚至导致整 个模具设计报废。在传统 的板材成形件生产过程 中 . 工艺设计及模具 设计 与制造 主要依 靠人的经验和技艺 . 经过反 复修改工艺参数 . 反 复 修改模具 的形状来 避免缺陷 的出现 . 造成产 品开发过程投资大 . 周期 长。 不仅如此 , 由于传统冲压工艺分析方法的局 限性 . 不能避免开发失 败 的情况 , 从而造成人力 、 物力 、 资金和时间的极大浪费。 如今 , 随着计算机技术 的飞速发展 . 以及市场竞争 的激烈 , 精确制 造 和精确生产已逐渐成 为工程产品制造业 的发展趋势 这导致了现有 的冲压件形状越来 越复杂 . 要求 的精度越来越 高 . 人们开始尝试采用

冲压件工艺性(3篇)

冲压件工艺性(3篇)

第1篇一、引言冲压件是机械制造领域中广泛使用的一种零件,其生产工艺性对产品的质量和成本有着重要的影响。

本文将围绕冲压件工艺性展开讨论,分析其特点、影响因素及优化措施。

二、冲压件工艺性特点1. 高精度:冲压件具有很高的尺寸精度和形状精度,可实现复杂形状的零件制造。

2. 高效率:冲压工艺自动化程度高,生产效率高,可实现大批量生产。

3. 低成本:冲压件生产过程中,材料利用率高,加工设备简单,降低了生产成本。

4. 易于实现多样化:冲压件可加工成各种形状和尺寸,适应性强。

5. 易于实现表面处理:冲压件表面光滑,易于进行表面处理,如镀锌、喷漆等。

三、冲压件工艺性影响因素1. 材料性能:材料的选择对冲压件的工艺性有很大影响。

常用的冲压材料有低碳钢、合金钢、不锈钢等。

不同材料具有不同的强度、塑性和硬度,需根据产品要求选择合适的材料。

2. 冲压模具:模具是冲压件生产的关键,其设计、制造和选用对冲压件的工艺性有直接影响。

模具的精度、刚度和磨损程度都会影响冲压件的尺寸精度和形状精度。

3. 冲压设备:冲压设备包括压力机、模具安装设备等。

设备的性能、精度和稳定性对冲压件的工艺性有重要影响。

4. 工艺参数:冲压工艺参数包括冲压速度、压力、温度等。

合理的工艺参数可以保证冲压件的尺寸精度、形状精度和表面质量。

5. 操作人员技能:操作人员的技能水平直接影响冲压件的生产质量和效率。

四、冲压件工艺性优化措施1. 优化材料选择:根据产品要求,选择合适的材料,提高材料的塑性和可冲压性。

2. 优化模具设计:采用先进的模具设计方法,提高模具的精度和寿命。

合理设计模具结构,降低生产成本。

3. 选用高性能冲压设备:提高设备的性能、精度和稳定性,确保冲压件的质量。

4. 优化工艺参数:根据产品要求,合理设置冲压速度、压力和温度等工艺参数,保证冲压件的尺寸精度、形状精度和表面质量。

5. 提高操作人员技能:加强操作人员培训,提高其技能水平,确保生产过程中的产品质量。

钣金冲压工艺方案的分析及模具设计分析

钣金冲压工艺方案的分析及模具设计分析

钣金冲压工艺方案的分析及模具设计分析摘要:钣金对于工业机械生产而言有着至关重要的影响作用,其可以通过自身特点,将零件厚度统一,从根本上规避传统零件厚度不一的情况。

基于此,本文将结合钣金冲压工艺特点与钣金冲压工艺分类,对钣金冲压工艺方案展开分析,进而针对模具设计展开研究,以期可以为相关人员提供参考帮助。

关键词:钣金冲压工艺;方案分析;模具设计引言:钣金冲压工艺设计是一个多因素的任务分配和排序决策过程,由于影响因素的复杂性、跨部门性和模糊性,需要专业知识来准确判断技术方案的有效性。

一般来说,冲压件的工艺分析必须满足合理、经济、先进的要求,即在保证产品质量、节约生产成本、提高生产效率的前提下,制定钣金件的冲压工艺。

一、钣金冲压工艺特点钣金是由不同的板条零件和外壳和容器零件,使用模具或由不同管件制成的管道制成的。

这种冷成型工艺称为冷冲压,简称冲压。

冲压加工与其他加工方法相比,具有许多独特的技术和经济优势。

主要特点如下:(1)冲压工艺生产效率高,操作方便,便于机械化和自动化。

这是因为冲压是靠模具和冲压设备来完成的。

普通压力机每分钟可以有几十次冲程,高速压力机每小时可以达到几百次甚至几千次冲程,而且每个冲程都可以受到冲击。

(2)在冲压过程中,由于模具保证冲压模具的尺寸和精度,一般不会损坏冲压表面质量,冲压寿命一般较长,因此冲压质量稳定,互换性好。

(3)冲压时可加工尺寸大、形状复杂的零件,如小型秒表、大型汽车边梁、罩盖等。

除了在冲压过程中对材料的冷变形有凝固作用外,冲压强度和刚度都很高。

(4)冲压一般不产生刨花板和碎屑,耗材少,不需要其他加热设备,是一种省料节能的加工方法,冲压件成本低[1]。

二、钣金冲压工艺分类冲压主要按工艺分类,可分为分离工艺和成形工艺两种。

分离过程也称为切口。

其目的是沿着一定的线路将管芯与板材分离,同时保证分离件的质量要求。

成形过程的目的是在不损坏工件的情况下使金属板材发生塑性变形,并赋予零件必要的形状和尺寸。

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一、止动件冲压件工艺性分析1、零件材料:为Q235-A 钢,具有良好的冲压性能,适合冲裁;2、零件结构:相对简单,有2个φ20mm 的孔;孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求,最小壁厚为14mm (φ20mm 的孔与边框之间的壁厚)3、零件精度:全部为自由公差,可看作IT14级,尺寸精度较低,普通冲裁完全能满足要求。

查表得各零件尺寸公差为:外形尺寸:01130-、062.048-、074.060-、03.04-R 、074.060-R 内型尺寸:052.0020+孔中心距:60±0.37二、冲压工艺方案的确定完成该零件的冲压加工所需要的冲压基本性质的工序只有落料、冲孔两道工序。

从工序可能的集中与分散、工序间的组合可能来看,该零件的冲压可以有以下几种方案。

方案一:落料-冲孔复合冲压。

采用复合模生产。

方案二:冲孔-落料级进冲压。

采用级进模生产。

方案一只需一副模具,工件的精度及生产效率都较高,工件最小壁厚14mm 大于凸凹模许用最小壁厚3.6mm--4.0mm ,模具强度好,制造难度中等,并且冲压后成品件可通过卸料板卸下,清理方便,操作简单。

方案二也只需一副模具,生产效率高,操作方便,工件精度也能满足要求,但是模具结构复杂,制造加工,模具成本较高。

结论:采用方案一为佳三、模具总体设计(1)模具类型的选择由冲压工艺分析可知,采用复合模冲压,所以模具类型为复合模。

(2)定位方式的选择因为该模具采用的是条料,控制条料的送进方向采用导料板,无侧压装置。

控制条料的送进步距采用挡料销定距。

而第一件的冲压位置因为条料长度有一定余量,可以靠操作工目测来定。

(3)卸料、出件方式的选择因为工件料厚为1.5mm,相对较薄,卸料力也比较小,故可采用弹性卸料。

又因为是倒装式复合模生产,所以采用上出件比较便于操作与提高生产效率。

(4)导向方式的选择为了提高模具寿命和工件质量,方便安装调整,该倒装式模采用导柱导向方式。

四、排样方案确定及材料利用率(1)排样方式的确定及其计算设计倒装式复合模,首先要设计条料排样图,采用直排。

方案一:搭边值取2mm和3mm(P33表2-9),条料宽度为135mm(采用无侧压导料装置,条料与导料板间隙为1mm ) ,步距为63 mm ,一个步距的材料利用率为73% 。

冲件面积A : A =6186.5535mm2 条料宽度B :B =130+2×2+1=135mm 步距S : S =60+3=63mm一个步距内的材料利用率η: η=01s s ×100%=63*1355535.6186×100%=73% 每张钢板的材料利用率η: η=总s s 1*23×100%=135*15005535.6186*23×100%=70.3%查板材标准,宜选950mm ×1500mm 的钢板,每张钢板可剪裁为7张条料(135mm ×1500mm ),每张条料可冲23个工件,故每张钢板的材料利用率为70.3%。

方案二:搭边值取2mm 和3mm (P33表2-9),条料宽度为135mm (采用无侧压导料装置,条料与导料板间隙为1mm ) ,步距为138 mm ,一个步距的材料利用率为71.56% 。

冲件面积A : A =6186.5535mm2 条料宽度B : B =60+2×2+1=65mm 步距S : S =130+3=133mm一个步距内的材料利用率η: η=01s s ×100%=65*1335535.6186×100%=71.56% 每张钢板的材料利用率η:η=总s s 1*23×100%=65*15005535.6186*11×100%=69.8%查板材标准,宜选950mm ×1500mm 的钢板,每张钢板可剪裁为14张条料(65mm ×1500mm ),每张条料可冲11个工件,故每张钢板的材料利用率为69.8%。

结论:采用方案一为佳五、主要设计计算1、冲压力的计算 1、落料力F 落:F 落=KLt τb =1.3×355×1.5×300=207675N 式中:F 落—落料力(N );L —冲裁周边的长度(mm ); T —材料厚度;b —材料的抗剪强度(Mpa ),查表得退火Q235材料钢为300Mpa ;K —系数,一般取K=1.3。

2、卸料力F 卸:F卸=K卸×F落=0.05×207675=10383.75N (KX查P27表2.7)式中:K卸—卸料力因数,其值由表查得K卸=0.053、冲孔力:F冲= KLt b =1.3×2π×10×2×300=48984N4、推件力推件力计算公式:F推=n K推×F冲式中:K推—推件力因数,其值查表得K推=0.05;n—卡在凹槽内的工件个数:n=h/t=6推件力为:F推=6×0.05×48984=14695.2N5、模具总冲压力为:采用弹性卸料,下出件,冲压工艺总力FZ:FZ=F+FX+FT+ F冲=207675 +10383.75+48984+14695.2=281737.95N 根据计算结果,冲压设备拟选J23-35。

2、压力中心的确定及相关计算模具压力中心是指冲压时各冲压力的作用点位置。

为了保证压力机和模具正常工作,应使冲模的压力中心与压力机的滑块中心相重合。

否则,会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷,使滑块和导轨之间产生很大的磨损,以及模具导向零件的磨损。

冲模的压力中心按如下原则确定:(1)对称形状的单个冲裁件,冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心。

(2)工件形状相同且分布位置对称时,冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。

(3)形状复杂的零件,多空冲模,级进模的压力中心可用解析法求出冲模的压力中心。

如下图所示:由于冲件 X 方向对称,故压力中心 x0=0mmy0=876543218877665544332211LLLLLLLLY LYLYLYLYLYLYLYL++++++++++++++=8.628.62295.7729481304824*8.6224*8.6248*2960*5.7748*2924*4824*48++++++++++++++=26.18mm其中: L1=48mm, y1=24mmL2=130mm, y2=0mmL3=48mm, y3= 24mmL4=29mm y4=48mmL5= 77.5mm y5=60mm L6=29mm y6=48mm L7=62.8mm y7=24mm L8=62.8mm y8=24mm 计算时,忽略边缘 R4的圆角。

由以上计算可知,冲压件中心的坐标为(0,26.18)六、凸凹模刃口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;冲孔部分明中孔凸模为基准计算, 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。

1、落料模具工作零件刃口尺寸计算落料部分以落料凹模为基准计算,凹模磨损后,刃口部分尺寸都增大,因此均属于A 类尺寸,零件图中落料部分的尺寸偏差如下:01130 mm mm 48062.0- mm 60074.0-R mm 403.0-R 查(冲压工艺及冲模设计,p20表2-4)可知: 凸模和凹模的最小间隙为:Z min =0.132mm 凸模和凹模的最大间隙为:Z max =0.24mm : 查(冲压工艺及冲模设计,表2-6)可知因数x 为: 当Δ≥0.20时,x=0.5 当Δ<0.20时,x=0.75模具按IT14级制造查(冲压工艺及冲模设计)可知:D d =dx D δ+∆-0)( D p =0min d pZ D δ--)(a 、对于01130-mm 的制造公差表(表2-5)查得p δ= -0.014mm, d δ=-0.020mm满足|p δ|+|d δ|≤Zmax -Zmin 。

d D =()02.001*5.0130-=02.005.129+p D =()0014.0132.05.129--=0014.0368.129- b 、对于mm 48062.0-的制造公差表(表2-5)查得p δ= -0.010mm, d δ=-0.015mm满足|p δ|+|d δ|≤Zmax -Zmin 。

d D =()015.005.0*62.048-=05.0069.47+p D =()001.0132.069.47--=001.0558.47- c 、对于mm 60074.0-R 的制造公差表(表2-5)查得p δ= -0.012mm,d δ=-0.020mm满足|p δ|+|d δ|≤Zmax -Zmin 。

d D =()02.005.0*74.060+-=02.0063.59+p D =()0012.02/132.063.59--=0012.0934.58- d 、对于mm 403.0-R 的制造公差表(表2-5)查得p δ= -0.008mm,d δ=-0.012mm满足|p δ|+|d δ|≤Zmax -Zmin 。

d D =()012.005.0*3.04+-=012.0085.3+p D =()0008..02/132.085.3--=0008.0784.3- 落料部分相应的凸模尺寸配制,保证其双面间隙为:0.132mm~0.24mm 。

2、冲孔模具工作零件刃口尺寸计算冲φ052.0020+的孔时,凸模外形为圆孔,故模具采用凸、凹模分开的加工方法制造,以冲孔凸模为基准计算,其凸、凹模刃口部分尺寸计算如下:查(冲压工艺及冲模设计,表2—4)可知:凸模和凹模的最小间隙为:Z min =0.132mm 凸模和凹模的最大间隙为:Z max =0.24mm :查(冲压工艺及冲模设计,表3—5)得因数x 为:x=0.5 查(互换性及其测量技术,标准公差表)得:凸模按、凹模按IT14级查,可知:δp =-0.010mm ,δd =0.015mm 校核:Z max -Z min =0.24-0.132=0.108mm|δp |+|δd |=0.010mm+0.015mm=0.025mm 满足条件:Z max -Z min ≥δp +δd 条件 查(冲压工艺及冲模设计,2-3)可知:d p =0px d δ-∆+)(d p =001.052.0*5.020-+)(=001.026.20- d d =dZ d p δ++0min )( d p =015.00132.026.20)(+=015.0039.20 3、孔心距尺寸计算:两圆孔之间的位置公差Δ为0.62mm 查(冲压工艺及冲模设计)可知因数x 为:x=0.5 查(冲压工艺及冲模设计)可知:L d =L ±∆81=64±74.0*81=64±0.0925七、工作零件的结构设计1、凹模板厚度:H=kb式中:b—凹模刃口的最大尺寸K—系数,考虑板料厚度的影响,见表2-23b=130mm查表2-23知,k=0.2 H=0.2×130=26mm落料凹模壁厚:C≥(1.5~2)H=(39~52)mm则取:C=40mm凹棋板边长: L=b+2C=130+2×40=210mm查GB/T2855.2-2008,凹模板宽为160mm。

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