汽车高强板零件冲压工艺及模具结构设计1
冲压模具结构及设计PPT课件( 32页)
设计时采用经验公式: C (1 .5~2 .0 )t (C 3 m)m
第八章 冲压模具结构及设计
(五)凸模长度计算 当采用固定卸料板和导料板时,其凸模长度按下式计算: Lh1h2h3h 当采用弹压卸料板时,其凸模长度按下式计算:
Lh1h2th
角选取与加工方法有关:放电加工 4'~20',
(落料模 10' ,复合模 5' );机械加工经
钳工精修 15'~30'
机加工β =2。~3。;电火花加工β <1。;线切割加 工 β =1。~1.5。。
第八章 冲压模具结构及设计
5、锥形凹模 用于冲裁薄料和凹模厚度较薄的情况。
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9、照自己的意思去理解自己,不要小看自己,被别人的意见引入歧途。
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10、没人能让我输,除非我不想赢!
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11、花开不是为了花落,而是为了开的更加灿烂。
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12、随随便便浪费的时间,再也不能赢回来。
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13、不管从什么时候开始,重要的是开始以后不要停止;不管在什么时候结束,重要的是结束以后不要后悔。
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14、当你决定坚持一件事情,全世界都会为你让路。
第一节 冲压模具及零件的分类
模具设计主要是确定模具的类型、结构和模具零件的 选用、设计与计算。
一、冲压模具的分类
(1)按工序性质划分 冲裁模、弯曲模、拉深模等。
(2) 按工序组合程度划分 单工序模、级进模、复合模。
第八章 冲压模具结构及设计
(3)按导向方式划分 无导向的开式模、有导向的导板模、导柱模等。
第八章 冲压模具结构及设计
本章目录
第一节 冲压模具及零件的分类 第二节 冲压模具主要零件设计 第三节 级进模结构设计要点 第四节 冲压模具设计要点 第五节 冲压设备的选择 第六节 复合模结构分析 第七节 级进模结构分析 第八节 冲压模具设计实例分析
冲压磨具结构设计案例展示成功案例的启发与学习
冲压磨具结构设计案例展示成功案例的启发与学习冲压磨具在工业生产中起到了非常关键的作用,它能够通过对材料的加工和成型,实现产品的各种形状和尺寸要求。
冲压磨具的结构设计对于产品的质量和效率具有重要影响。
本文通过展示一些成功的冲压磨具结构设计案例,总结了其中的启发和学习。
1. 案例一:汽车车身冲压件的磨具设计在汽车制造过程中,冲压工艺是非常常见和重要的一种工艺。
汽车车身的冲压件形状复杂,尺寸严格,因此对冲压磨具的结构设计要求很高。
一家汽车制造公司成功设计了一套高效、稳定的冲压磨具,使得汽车车身冲压件的生产效率大幅提升。
该案例的启发是,冲压磨具的结构设计需要考虑到产品的形状、尺寸和工艺要求,同时要考虑到工艺的稳定性和效率。
合理的冲压磨具结构设计可以减少材料的浪费和加工的时间,提高产品的质量和生产效率。
2. 案例二:数控机床冲孔磨具的设计数控机床在制造业中扮演着重要的角色,而冲孔磨具则是数控机床的常用附件。
一家机械设备制造公司设计了一套先进的数控机床冲孔磨具,实现了高效、精准的孔加工。
该案例的启发是,冲孔磨具的结构设计需要考虑到孔的形状、尺寸和加工要求。
合理的冲孔磨具结构设计可以提高孔的加工精度和加工速度,降低产品的成本和工时。
3. 案例三:金属件的弯曲冲孔磨具设计金属件的弯曲冲孔磨具在家具和建筑行业中得到广泛应用。
一家金属制品公司设计了一套创新的弯曲冲孔磨具,实现了金属件的高效弯曲和冲孔加工。
该案例的启发是,弯曲冲孔磨具的结构设计需要考虑到金属件的形状、尺寸和加工要求。
合理的弯曲冲孔磨具结构设计可以提高金属件的加工精度和加工速度,同时兼顾产品的质量和外观要求。
综上所述,冲压磨具结构设计是冲压工艺中至关重要的一环。
通过成功案例的展示,可以从中汲取宝贵的启发和学习。
合理的冲压磨具结构设计可以提高产品的加工效率和质量,降低成本和工时,从而使企业在激烈的市场竞争中脱颖而出。
我们应该不断学习和借鉴先进的设计理念和技术,不断创新冲压磨具的结构设计,为企业的发展和成长提供有力支撑。
汽车冲压零件的设计及制造
汽车冲压零件的设计及制造摘要:在冲压塑料加工模具领域,通常都会使用一个产品的技术质量水平来直接衡量整个冲击冲压加工模具行业的技术发展创新水平。
冲压加工模具的结构设计的合理与否以及产品加工精细与否直接的会影响着整个冲压加工部件的生产质量。
关键词:冲压加工;冲压模具;冲压部件1 汽车冲压模具的设计分析在立体模型设计图纸的加工设计绘制过程中,应对设计技术上的切入点以及实际应用需求情况做出全面的分析考量,以此对立体模具的制造工艺设计排样和立体模具成型进行十分合理的加工设计。
以上几个步骤直接就会影响着最终产品批量生产最终设计得到的立体冲压成型模具产品质量。
1.1设定目标尺寸在最初确定最终设计一款产品冲头模具成型外形尺寸图纸的整个操作过程中,第一步就首先需要在对一款成型产品冲头模具外形图的各种外形尺寸公差设计量值分析的基本认识上和基础之上,对最终确定能够设计得到一款成型产品的模具外形尺寸设计量值公差进行正确性的设定。
具体一点说来在最终确定一款产品模具外形尺寸公差后的尺寸量值允许的测量精度要求范围之内,以一款产品模具冲头、凹模的美观外形以及磨损尺寸变化速度趋向等的情况来作为主要测量依据,决定最终的能够得到一款产品冲头凹模模具外形尺寸的一款产品设计量值。
1.2排样图设计以及力学计算产品力学测量计算与应用冲压工具模型最终产品能否安全完成批量生产,在最终客户自行使用产品生产工艺过程中产品主体压力能否完全正确承受力与使用冲压机械机的内部压力之间应该有着直接的密切相互联系,因此最终产品冲压力学模型测量综合计算的技术重要性和应用意义不言而喻。
1.3模具总装图绘制模具设备总装图的总体绘制设计过程一般应当以格式排样的绘图形式作为设计基准,在此基础之上不再进行总体设计绘制工作。
除此之外,需要详细结合各种冲压送料设备的需要合模高度、设备的需要安装模具尺寸以及各种送料加工装置的合模高度,最终可以绘制设计出各种冲压设备模具的详细总体结构。
高强度板冲压工艺及模具制造
高强度板冲压工艺及模具制造在汽车高强度板的冲压工艺设计过程中,科学地进行工艺补充造型以及变参数的拉延筋设计,削减了模具调试次数,缩短了模具制造周期和制造成本,保证了产品质量。
高强度板应用在车身结构中能够使车身减重达到25%左右,节约约15%的燃油。
因此,提高高强度板在车身结构件中的利用率,对于实现汽车质量轻量化、节省能源、爱护环境和平安性能等方面具有重要意义。
本文结合实际重点介绍了汽车掩盖件中高强度板材的冲压工艺设计与模具制造留意事项。
冲压工艺所示为我公司担当开发某模具项目的一个冲压件前防撞梁外板。
其材料为D340LA,料厚为1.2mm,形状尺寸:长为1290mm,宽为220mm,高为67mm。
前防撞梁外板依据产品的尺寸,我们可以看出,该产品外部外形并不简单,但却属于高强度钢板。
通常,对于高强度板材零件的冲压过程,会产生零件扭曲、回弹和翘曲等问题,必需加以解决。
因此,要在冲压工艺制定过程中留意以下事项:1. 拉延成形要充分高强度板材零件在冲压时,其外形要尽量全部拉延出来,不要靠后序的翻边、整形工序来实现,也就是说,要通过拉延成形,让板料产生充分的塑性变形,削减自身的回弹应力。
但如何才能让高强度板材产生充分的塑性变形,需要通过设计合理的工艺补充来实现,以往此类零件的拉延筋通常设计成圆形的,但对于此件,我们采纳了方筋.前防撞梁外板拉延数模前防撞梁外板拉延方筋尺寸2.进行CAE分析通过拉延成形工序做好数模后,必需要进行CAE分析,并依据分析的结果,判定零件回弹趋势大小,然后在数据上加以补偿,并用补偿后的数模作为加工依据。
零件的拉延工序回弹补偿。
3.冲孔模具型面加工数据的确定拉延工序后、翻边修整工序前的修边冲孔模具型面加工数据,肯定要以调试好的最终拉延件为准,而不能以经过CAE分析后作过回弹补偿的拉延数模数据为准。
这就需要对最终拉延件进行逆向建模,然后以逆向建模的数据作为加工修边冲孔模具的加工工艺数模依据。
丰田车身外部加强板汽车毕业设计冲压模具设计
丰田车身外部加强板汽车毕业设计冲压模具设计目录第1章前言。
(3)第2章冲压件工艺性分析 (4)2.1 冲压件工艺分析。
(5)2.2 冲压件工艺方案的确定 (5)2.3 级进模的设计流程 (6)第3章主要工艺参数计算3.1 主要问题及技术要求 (8)3.2 确定工序的合并与工序顺序 (9)3.3 冲压零件的排样方法 (10)3.4 相关尺寸计算 (11)3.4.1 材料的利用率 (11)3.4.2冲压力与压力中心,初选压力机 (12)3.4.3整形力的计算 (13)3.4.4凸模的长度 (14)3.4.5冲裁模的间隙确定 (14)3.4.6计算凸凹模刃口尺寸及公差 (14)第4章模具总体设计4.1 凸模、凹模的结构设计 (15)4.2 落料凹模的主要技术要求 (16)4.2.1定位零件的设计 (16)4.2.2 卸料装置的设计 (17)4.2.3 行程限位的设计 (18)4.3 模架的设计 (19)4.4 导向零件的设计 (20)第5章结论 (20)第6章参考文献 (21)总装图 (22)第一章前言模具工业可称之为「工业产品之母」,因为除了传统工业产品需借助「模具」,才能快速精确、或自动的生产外,目前的高科技产品也不例外。
我国模具标准化工作起步较晚,模具标准件生产、销售、推广和应用工作也比较落后,因此,模具标准件品种规格少、供应不及时、配套性差等问题长期存在,从而使模具标准件使用覆盖率一直较低。
近年来虽然由于外资企业的介入,比例已有较大提高,但总的来说还很低。
据初步估计,目前这一比例大致为40%~45%之间。
而国际上一般在70%以上,其中中小模具在80%以上。
由于我国模具企业的性质和所在的地区不同,模具标准件使用覆盖率存在很大差异。
三资企业要比其他企业高,南方的企业要比北方的企业高。
这在广东表现得最明显。
广东集中了大量的三资企业,他们带动了其他企业观念的转变和市场的发展,因而广东模具企业的模具标准件使用覆盖率要远远高于其他地区。
冲压模具工艺结构设计书
冲压模具工艺结构设计书一、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-0.11,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*2.5 =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÷(70×32.2)×100%0 -0.74 0 -0.52 0-0.520 -0.52 0 -0.52 +0.36-0.11=68.8%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%=65.1%即每张板材的材料利用率为65.1%4.冲压力与压力中心计算⑴冲压力落料力F总=1.3Ltτ=1.3×215.96×2×450=252.67(KN)其中τ按非退火A3钢板计算。
冲压磨具结构设计案例分享成功案例深度解析
冲压磨具结构设计案例分享成功案例深度解析冲压技术作为一种常见的金属加工工艺,在许多行业中被广泛应用。
而冲压磨具作为冲压工艺的重要组成部分,其设计准确与否直接关系到产品的生产效率与质量。
本文将分享一个成功的冲压磨具设计案例,并进行深度解析。
一、设计背景与问题分析在某汽车零部件生产厂家的冲压工艺中,存在一个难题——某汽车车门内板冲压工艺难度大,磨具寿命短。
经过分析,问题主要集中在以下几个方面:一是磨具结构设计不合理,导致在冲压过程中受力不均匀;二是磨具材料选择不当,无法满足长时间高频次使用的要求;三是工艺参数控制不准确,无法保证产品的一致性。
二、解决方案与设计过程针对上述问题,设计团队采用以下方案进行设计:1. 结构优化设计:通过对现有磨具结构的分析与改进,针对受力不均匀的问题,对磨具的支撑结构进行优化,增加衬套等辅助零件,提高磨具受力均匀性。
2. 材料选择与热处理:根据冲压磨具的使用要求,选择了高硬度、高抗磨性能的合金钢作为磨具的材料,并进行合适的热处理,提高其硬度与寿命。
3. 工艺参数调整:通过对冲压过程中的工艺参数进行调整,如冲床力度、冲击次数等,保证整个冲压过程的稳定性和可控性,提高产品的一致性。
三、设计案例的成功效果经过上述设计方案的实施,该汽车零部件生产厂家取得了明显的成效。
具体表现在以下几个方面:1. 提高磨具使用寿命:优化后的磨具结构能够均匀分布冲击力,减少了局部磨损的可能性,有效延长了磨具的使用寿命。
2. 降低生产成本:通过选用合适的材料和热处理工艺,减少了磨具更换频率,降低了生产成本。
3. 提高产品质量:通过调整工艺参数,保证了冲压产品的一致性,减少了因工艺参数不准确而导致的质量问题。
4. 提高生产效率:由于磨具使用寿命的提高,减少了磨具更换的频率,降低了停机时间,从而提高了生产效率。
四、深度解析与经验总结通过这个成功的冲压磨具设计案例,我们可以得出以下经验总结:1. 结构设计的重要性:合理优化磨具结构,能够改善受力分布情况,提高磨具使用寿命。
汽车冲压工艺及模具设计
汽车冲压工艺及模具设计1汽车用支架件工艺性分析该汽车支架的冲压件形状见图1,材料为08F钢;精度为IT12;料厚为1.2mm,结构对称,表面平整,表面要求无划痕、毛刺等,孔不允许有严重的变形,且大批量生产.对该冲压件工艺性分析,主要考虑以下几个方面:(1)冲压件的形状和尺寸;(2)冲压件的精度、粗糙度及材料;(3)冲压件的技术要求及生产批量;(4)弯曲工艺条件.通过该零件图观察分析可知,该工件精度等级为IT12,因此该工件对精度要求不高,普通冲裁即可实现,从零件形状上看,结构对称,工件在冲裁后弯曲过程中不会产生偏移现象.直角弯曲时的最小孔边距为Lmin=r+2t[2]=0.6+2×1.2=3mm,而实际工件孔边距为4mm,大于最小弯曲孔边距,因此,在制件的弯曲过程中,不会使底孔发生变形,可采用先冲孔后弯曲方案进行成型.另外材料选用08F钢,属于低碳钢,因此材料塑性好,便于成形.从以上分析中可看出,该支架件的冲压工艺性良好,可通过冲压成形的方法进行生产.符合普通弯曲件经济精度要求.2冲压工艺方案确定通过对该零件的结构工艺性分析可知,其基本成形工序为:落料、冲孔、弯曲.其可采用的冲压工艺方案如下:方案1:采用单工序模具冲裁.即落料模、冲孔模、弯曲模3副模具来完成.虽然模具结构简单,制造方便,但各工序间不容易保证尺寸精度,很难满足生产技术要求,模具制造费用较大,占用设备多,操作不便,生产效率低,难以满足大批量生产的要求.方案2:采用复合模冲裁.即落料、冲孔复合模,单工序弯曲模.由于该件结构不复杂而且对称,适用于形状较复杂、精度要求高的大中型件的大批量生产,制造难度不大,易保证尺寸的精度,操作方便,与单工序模相比,减少单工序模数量,提高生产效率.方案3:采用级进模冲裁.即落料、冲孔、弯曲级进模冲压.虽然冲压生产效率高,易实现机械化、自动化,操作安全简单,制件质量高,但级进模设计和制造过程费用成本高,对技术经验的依赖性较强[1-6].通过上述三个工艺方案在产品质量、生产效率、设备条件、模具的制造和经济效益等方面进行对比分析,可明显看出,方案3为最佳冲裁工艺.3主要零部件结构设计与计算3.1排样设计.排样的合理与否,会直接影响材料的利用率,还会影响到模具结构、生产率、制件质量、生产操作方便与安全等.因此,排样是冲裁工艺与模具设计中一项重要工作.查《冲压工艺与模具设计》[2]可知:工件之间搭边值a1=2mm,工件与侧边之间搭边值a=2.5mm.根据板料规格和厚度公差表,经过计算,板料1250×1500mm的利用率高,故选择用1.2×1250×1500的08F钢板料.经计算,纵排排样利用率高,排样方式如图2所示.图2纵排排样图利用率计算如下:查《冲压工艺与模具设计》[2]知,b=112.4mm,s=55mm,利用CAD绘图软件求得A=3922.92mm,一个步距的材料利用率:η=Ab×S×100%=3922.92112.4×55×100%=63.46%其中,A为一个步距内冲裁件的实际面积;b为条料宽度;S为步距.η总=NALB×100%其中,N为一张板料上所冲裁零件的总数量;A为一个冲裁件的实际面积;L为板料的长度;B为板料的宽度.n1=Bb=1250112.4=11.12,取n1=11,n2=LS=150055=27.27,取n2=27η总=11×27×3922.921250×1500×100%=62.14%3.2凸、凹模刃口与结构设计.由于该支架零件轮廓结构复杂,落料凸、凹模采用配合加工法.先加工好凸模作为基准件,然后配做凹模,使它们保持最小双面间隙Zmin.其公差不再受凸、凹模间隙大小限制,制造容易,并容易保证凸、凹模间的间隙.冲裁凸、凹模刃口尺寸与结构如图3(a)~(d)所示.(a)凸模配合加工刃口尺寸计算分为以下三类:第一类磨损后增大的尺寸,公式为Ad=(A-xΔ)+δd0.其对应第一类尺寸的凹模刃口尺寸为51.175+0.0170mm,20.84+0.0120mm,5.88+0.0100mm,2.9+0.0100mm.第二类磨损后减小的尺寸,公式为Bd=(B+x Δ)0-δd.其对应第二类尺寸的凹模刃口尺寸为48.590~0.012mm,3.10~0.010mm.第三类磨损后基本不变的尺寸,公式为Cd=C±18Δ.其对应第三类尺寸的凹模刃口尺寸为28±0.0225mm,16±0.026mm.落料凸模的刃口基本公称尺寸与凹模相同,分别是51.175mm,20.84mm,5.88mm,2.9mm,48.59mm,3.1mm,28mm,16mm,但要在技术要求中注明:凸模刃口尺寸按照落料凹模刃口实际尺寸配合,以保证最小双面合理间隙值为0.1mm.3.3冲孔部分凸凹模刃口尺寸的计算.以凸模为基准来计算冲孔部分的凸、凹模的刃口尺寸,冲孔凸模刃口的基本尺寸采用分别加工,按《冲压工艺与模具设计》中表3-26公式ap=(a+xΔ)0-δp.经过计算可得冲孔凸模冲裁分别为ap1=(6+1×0.12)0-0.007=6.120-0.007mm,ap2=(7.5+1×0.15)0-0.007=7.650-0.007mm,ap3=(7.8+1×0.15)0-0.007=7.950-0.007mm.4模具其他零部件设计选用4.1凸模固定板设计.凸模固定板上需要开设4个阶梯形圆孔,与冲孔凸模进行配制,由于冲孔凸模与上模座之间没有销钉、螺钉的连接,为了使冲孔凸模固定在上模座上,因此采用凸模固定板来实现.(1)凸模固定板的厚度一般取落料凹模厚度的0.6~0.8倍,其平面尺寸可与落料凹模、卸料板的外形尺寸相同,但是还应该考虑紧固螺钉、销钉的位置;(2)凸模固定板上的冲孔凸模的安装孔与凸模采用H7/m6过渡配合,压入后端面要磨平;(3)凸模固定板的上下表面应磨平,与凸模安装孔的轴线垂直粗糙度1.6~0.8μm;(4)凸模固定板的材料一般采取45#钢[3,7-9].4.2推件块设计.根据《冲压工艺及模具设计》图3-116可知,材料选用45#钢,热处理硬度为43~48H RC.推件块与冲孔凸模采用间隙配合H8/f8.4.3模具结构设计该模具采用复合冲裁模,其结构设计如下:(1)采用倒装式复合模.凸凹模装在下模,冲孔凸模和落料凹模安装在上模,便于落料,冲孔废料则通过凸凹模的内孔从压力机台面的孔漏下,且有利于安全操作.(2)上模座采用了刚性推件装置.当上模座向上回程时,压力机通过打杆、推杆和推件块将冲裁件从落料凹模中推出.(3)卸料时,下模采用了弹性卸料的装置,弹性卸料装置由卸料板、卸料板螺钉和橡胶组成.通过橡胶产生的压缩回弹力使条料从凸凹模周围脱出,进而实现卸料功能.5模具结构及工作过程图4为落料-冲孔复合模总装图。
高强板零件冲孔落料级进模设计
右件各 1 , 个 年生产纲领为 6万 一8万件 。模 具设计要求结构
强度满足 冲模使用寿命 ( 要求 3 0万次 )设计轻便 , , 操作简单 , 生产效率高 , 尽量降低生产成 本及模具制作成本。
() c 所示 。经计算 比较 , 2 b 的材料 利用率为 6 - 图 () 24%, 2 图
够有效提高原材料的利用率 , 充分利用原材料 , 减少废料 的产
1 零 件分析
图 1 件 为 轿 车 中发 动 机 罩 铰 链 加 强 板 冲 压 件 ,该 零 件 零 的材 质 为 B 1P , 厚 为 t 1 2 0 1料 : .mm, 件 单 车 用 量 为 2个 , 0 零 左
组合 件 , 防止在 制时 , 出现偏差 , 或损坏模具 ; 导正 销有效地 保证 板料在1 送料及压 制时不错位 , ) 1 『 = 保证 了制什 的精度 ; 并且 根据侧 刃定位的要求 , 增加 了定位器 、 定位饭等 。
( ) 横 具 为 下 落 料 结 构 , 入 了滑 料 板 , 零 件 滑 至 工 4 装 将 作 台上 , 了收集整理 , 小的料 豆等则采 用废料 盒结 构 , 便 而 生 产 完后 再进 行 清 理 , 便操 作从而 降低 整车 的制作 成本 , 并保证
制件的冲压质量及模具使用寿命。 为保证 冲压件 的质量及较 高的模具寿命 ,设计时采用周 边 均有搭边 的形式 , 这样 可使条 料顺利人 料 、 出料 , 证操作 保 的稳定性及 生产 效率 。从图 2中可看 出, 制件展开料为异型 , 采用直 排 , 然导致 利用 率很 低 , 为 5 . 必 仅 09%, 图 2 a 所 如 () 示, 因此应采用套裁 的形式 , 才能提高材料 利用率 , 如图 2 b 、 ( )
高强度板汽车零件的工艺设计和模具开发
高强度板汽车零件的工艺设计和模具开发摘要:随着汽车保有量的不断增大,环境污染和能源短缺等问题也越来越严重。
人类为了可持续发展,必须高度重视环保和节能问题,而通过汽车轻量化,可以实现节能减排,其中高强度钢板一种常见的轻量化方法。
为此,本文对高强度板汽车零件的工艺设计和模具开发设计进行了相关的探究。
关键词:高强度板;工艺设计;模具开发现代汽车的结构、性能及技术方面正朝着减重、节能减排及安全方向发展。
而汽车的质量与能耗之间成线性关系,相关资料显示,每降低1%的汽车质量,则随之可降低0.6%~1.0%的燃耗,能耗也和尾气排放的关系十分密切。
所以,为了节能和环保,汽车可以适当轻量化。
为了可以满足现代汽车制造的要求,板料供应商设计开发了强度高、成型性好的高张力钢板。
而板料性能却是影响汽车零件成型性能和以及模具使用寿命的主要因素,同时板料强度的大幅提升也对冲压工艺与模具开发提出了更高的要求。
基于此,下文进行相关研究分析。
1 高强板汽车零件的冲压工艺设计1.1 拉延(1)拉伸深度应尽可能均匀。
针对断面深度不同的零件,相较于普通钢板,高强钢板采用的拉延深度应更深,使最深断面处的材料可以满足流动要求。
(2)高强度钢板的延伸率较低,针对某些材料/产品,可以采用压型成型,比如车门的防撞梁等。
虽然可能会减小回弹,但是却使制件的扭曲风险提高了。
对于高强度钢板零件,需要尽可能一次成型,否则,由于应力强化致使二拉或整形较易产生破裂、回弹或扭曲,进而使形状不理想。
(3)为了防止压边圈起皱、充分成型,在拉伸高强钢板时,应适当增大压边力。
若压边力过小则可能会使压边圈起皱,甚至顶起整个压边圈,进而消除流料约束力。
(4)锌铁合金不能作为钢板的软模材料,建议采用铸铁或45#钢板。
(5)针对地板横梁、顶盖加强梁、中柱加强板及前仓纵梁等零件,应考虑采用落料后成型工艺。
(6)如果高强钢板的形状变化严重或侧壁强度的均匀度不高,则应采用拉伸成型工艺,并配合修边工艺。
轿车中高强度板冲压工艺分析及模具设计与调试new
轿车中高强度板冲压工艺分析及模具设计与调试Automobile’s Stamping Technological Analysis of the high intensity plank with Die design and debugging.孔玉民KONG Yu-min河北隆泰模具有限公司Hebei Long Tai pattern limited company摘要:根据我国汽车工业的发展,以及国外各类车型,进入我国市场,汽车的新技术、新工艺、新材料更新加快。
原有车身材料不适应新时代的需求,逐渐被新的材料取代(通称:高强度板)。
该零件是轿车车顶内侧加强板,产品要求成型后,型面变型小,不扭曲等现象。
针对本零件材料是高强度板,具有较高的强度和韧性,塑性变形小,回弹大等特性。
分别对零件的成形、拉延进行工艺分析,阐述成形拉延的平衡应力、应变状态,制定出合理工艺方案及模具结构,制造出合格零件。
Abstract: According to the our country automobile industrial of development, and foreign each kind of car type, enter our country market, automobile of new technique, new craft, new the material renewal speed.The original carriage material is unwell at the request of modern ear, was gradually replace by the new material( general name for:High intensity plank).That spare parts is a seamy side of the car to strengthen the plank, after product request to model, the type faces to distort little, no distortion, etc. characteristic.Aim at this spare parts material is a high intensity plank, having the higher intensity and tenacities, plastic distortion little, elasticity big etc. Take shape, pull to postpone to carry on the craft analysis to the spare parts respectively, balance that elaborates to take shape to pull to postpone should dint, the contingency appearance, draw up a reasonable craft project and the molding tool structure, make a qualified spare parts.关键词:高强度板成形拉延应力、应变模具设计回弹Keywords: high intensity plank; plastic distortion; stress; strain; forming; drawing; die designing.前言:零件形状特点:料厚:0.7㎜长917㎜宽311㎜高35㎜材料:B340/590 DP,零件净重0.7㎏。
汽车前柱加强板冲压工艺及模具设计
•冲模技术•冲模技术汽车前柱加强板冲压工艺及模具设计徐慧西,梁在建浙江黄岩冲模有限公司(浙江台州 318000)【摘要】以某汽车左前柱下部加强板为研究对象,根据其结构特征,设计了落料―拉伸成形—修边冲孔侧修边―翻边整形—冲孔侧冲孔修边5道工序成形,并运用A u to fo m i有限元分 析软件进行冲压成形数值模拟。
依据工艺设计内容,运用U G、C A T I A和A u to C A D软件,设 计出了左前柱下部加强板冲压成形的5副模具。
通过预压成形,制件符合各项技术指标。
关键词:左前柱下部加强板;A u to fo r m;数值模拟;模具设计中图分类号:T G385.2 文献标识码:BDOI :10.12147/j.c n k i.1671-3508.2020.07.002Stamping Process and Die Design of the Front PillarReinforcing Plate of Automobile【Abstract】B a s e d o n th e stru ctu ra l c h a r a c te r istic s o f th e lo w e r r e in fo r c e m e n t p la te o f th e left front p illa r o f an a u to m o b ile,th e fiv e p r o c e s s e s o f b la n k in g~►draw ing~►trim m ing p u n c h in g s id etrim m in g~►flan gin g sh a p in g—►punching s id e trim m in g w ere d e s ig n e d,an d th e n u m erica l sim u la tio n o f sta m p in g w a s ca rried ou t by u sin g A utoform fin ite e le m e n t a n a ly s is so ftw a re.A c c o r d in g to th e c o n te n t o f th e p r o c e s s d e sig n,fiv e s e t s o f d ie s for sta m p in g th e low erre in fo r c e m e n t p la te o f th e left front p illa r are d e s ig n e d by u s in g U G,C A T IA and A u to C A Dso ftw a re.T h ro u g h p re p r e ss fo rm in g,th e p arts m eet th e te c h n ic a l s p e c ific a t io n s.Key words: left front p o st lo w e r r e in fo r c e m e n t p la te;A u tofo rm;n u m e r ic a l sim u la tio n;d ie d e sig ni引言汽车工业在国民经济中占有很大比重,属于支柱 性产业。
高强度钢板热冲压成形模具设计规范
高强度钢板热冲压成形模具设计规范王东生(凌源钢铁集团有限责任公司,辽宁 凌源 122500) 摘 要:伴随着科学技术的不断进步,传统冷冲压处理的方式在实践中遭遇瓶颈,为了有效提升相应工作的时效性,相关人员研究依据热冲压成形技术,能有效进行高强度钢板处理,其中,要着重挂住高强度钢板热冲压成形模具设计的规范化程度,从而维护技术应用的实际价值,实现经济效益和管理效益的共赢。
关键词:高强度;钢板;热冲压;模具设计 中图分类号:TU391 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2019)04-0105-2收稿日期:2019-04作者简介:王东生,男,生于1986年,蒙古族,辽宁人,大专,助理工程师,研究方向:模具设计与制造。
热冲压成形技术是一项专门用于成形高强度钢板的新技术。
通过热冲压成形技术可以完成超高强度钢板冲压件的制作,而这项制作技术就是把提前加热至奥氏体化温度以上的板料放置到需要制成的模具之中,并在其放置且逐渐成形的时候进行淬火,这样最终获得的零件能够拥有极高的强度。
同时尺寸也能够更为精准,应用到汽车上后能够起到降低车身重量和为汽车安全性能提供保障的作用。
本文针对超高强度钢板热冲压成形模具设计进行研究,以期在对其了解的基础上进行优化,希望能够起到使得这项技术得到进一步提高的目的。
1 热冲压成形模具设计基本要求在热冲压成形模具设计工作开展的过程中,要结合实际情况建立健全完整的基础管理框架,并且按照标准化要求履行相应工作。
热成形模具的应用不仅仅在于能实现模具的成形处理,也在于对制件结构进行集中的冷却,从而实现淬火处理的目标,基于此,在实际应用中,热冲压成形模具设计的过程相较于传统冷冲压处理过程要更加复杂。
值得一提的是,在热冲压成形模具处理的过程中,本身就要处于冷热交替的环境中,因此,技术人员要对模具的实际应用材料予以集中管理,挑选更加适宜的材料完成相应处理工序。
第一,选取的材料要具备较好的成形能力,能结合相应的操作过程有效完成批量生产,并且确保生产处的样件外形的尺寸精度以及表面的质量都能满足实际需求,整体质量合格。
超高强钢冲压工艺毕业设计
超高强钢冲压工艺毕业设计摘要:超高强钢是具有重要应用前景的一种先进材料。
本文以超高强钢车身冲压工艺为研究对象,通过对其冲压特性、设备和工艺参数的分析研究,提出了一套适合超高强钢车身冲压的工艺方案,并在实际生产中得到了应用。
关键词:超高强钢;车身冲压工艺;工艺参数;应用第一章引言超高强钢作为汽车制造材料的先进材料之一,因其良好的强度-延伸性能和轻度化特性被广泛应用于汽车生产中。
超高强钢车身的冲压加工是车身制造过程中的重要一环,对其冲压工艺的研究和探索,可以为超高强钢车身的生产提供科学依据和技术支持。
本文主要针对超高强钢车身的冲压工艺进行研究,通过对其冲压特性、设备和工艺参数的分析研究,提出了一套适合超高强钢车身冲压的工艺方案,并在实际生产中得到了应用。
第二章超高强钢的冲压特性分析通过对超高强钢的材料性能和工艺性能进行分析,得到了以下结论:1. 超高强钢的拉伸强度和屈服强度高,但成形性能相对较差,因此在冲压过程中易出现断裂、皮裂、半裂等缺陷。
2. 超高强钢的冲压应力较大,因此在冲压过程中会对冲压模具和设备产生较大的压力和磨损。
3. 超高强钢的成形性能与其冷却速度、钢板的表面质量等因素有关,因此在生产过程中需要对其进行两面涂油、加热等处理。
第三章超高强钢车身冲压工艺方案设计基于上述研究结论,本文提出了适合超高强钢车身冲压的工艺方案,具体方案如下:1. 冲压模具采用耐磨钢制造,同时在设计中考虑到了模具的结构性和便于加工性,以保证超高强钢的成形精度和模具的使用寿命。
2. 冲压线路采用最短距离冲压线路,以尽可能降低车身钢板的变形和冲压过程中的引伸。
3. 在车身冲压前需要对其进行加热处理,以降低冲压应力和改善其成形性能。
第四章超高强钢车身冲压工艺参数优化根据实际生产需要,本文对超高强钢车身的冲压工艺参数进行了优化和调整。
主要包括以下方面:1. 冲压速度:由于超高强钢的成形特性较差,因此在冲压过程中需要逐步加快冲压速度,以使其能够在一定范围内满足冲压的要求。
汽车高强板零件冲压工艺及模具结构设计-1
0 ω=
A
π ω=
●
板料厚向异性系数r0° 弯曲线平行于轧制方向成形时,
-1
-1
1 C D 1 ω=π-θ
ω=θ
1 /
弯曲切向抗拉能力弱、收缩能力强,
-2.0
ω= π
B
r=0 r=1 r=2 E
r=3
-2.2
模拟值
2 π/ ω=
将降低高强板成形性能和成形极限。
回弹角/°
﹜
-2.4 -2.6
二、汽车用高强板零件工艺设计 产品名称:加强梁 材料DP600 料厚1.2
보고계획
3 201重要 的评价指标,很多国家 都拥有自己的车身碰撞 安全检测机构。
中国新车评价规程
日本JNCAP 欧洲NCAP碰撞标准
美国高速公路安全协会 国际上广泛采用高强度钢板 提高了车体的抗凹陷性、耐 久强度和大变形冲击强度安 全性。
性能比较 低碳钢板 高强钢板 屈服强度 ( σ s /MPa ) <250
减轻侧壁回弹。 ● 凹模圆角半径rd对回弹的影响 减小rd可增强侧壁刚度并减小
回弹,但在较大压料力情况下拉弯,有时可能导致法兰负回弹。
R=15mm R=20mm R=10mm
R=15mm R=10mm R=5mm
보고계획
15 2014-03
二、汽车用高强板零件工艺设计
●
凸、凹模间隙δ
16 14 12 10 8 6 4 2 0 -2 -4 -6 -8 1.0 1.2
보고계획
角度变化
11
2014-03
二、汽车用高强板零件工艺设计 2、壁翘曲及内凹 象。如图所示: :侧壁(纵壁)部的平面,变成带有曲率面的现
轿车中高强度板冲压工艺分析及模具设计与调试
形 、拉延进行 工艺分析 ,阐述成形拉延 的平衡应 力、应变状 态,制 定 出合理 工艺方案及模 具结构 ,制造 出合格零件。 关键词 :高强度板 、成形 拉延 应力、应变、模 具设计 ;回弹
方 式 。 见 应 力 方 向 和 应 变 图 图 , 图 中
方 案 二 大 于 方 案 一
由此 ,方案 二可 以 满足 客 户节 省材 表 明 在 经 向拉 应 力 作用 下 产 生伸 长 变 形 料要 求 ,但 需要 对 拉延 和成 型两 种形 式 引起垂 直位 移 同 时也 有 一 定会 产 生 纬 向 分析和制定 出可行 方案 。 上 的 压 缩变 形 。虽 然该 零 件材 料 的 只 有 £%=1 %( . . ) 2 0 6 <1 O 伸长 率 ,零件 在 变
编者按 :我 国汽车I业在 飞速发展 。汽车 的新技 术 新I艺、新 材料 更新 加快 。汽车模具技术亦 随之 不断进步 :作者针对 轿车中高强 度板冲压I 艺分析及模具设计与调试提 出7 自己的观点 为今后 类似 零件I艺和模具提供 7一个较好 的思路 与借 鉴
刖
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0. 1 7× 1 0 7÷ . O %=41 1 % .7
根据Q B B 1— 0 3 / Q 4 8 2 0 标准 ,B30 5 0 P 4 / 9 D 材料的 6=1 % O 6<10 2 ( . .) 显然 £>(0 7 %) 7 — 5 6的数倍 。 因此会造成曲线二处以及曲线一处严重破裂 , 采用成型工艺方法不成立 ,
7 模 具工程 M u D IP 0 E T 2 0 年第 1 期 ( 第 9 期 6 0 L &DE R J c o8 2 总 3
冲压模具结构设计及实例
冲压模具结构设计及实例冲压模具是现代工业中常用的一种模具,广泛应用于汽车、家电、电子、航空航天等行业。
冲压模具的结构设计对于产品的质量和生产效率起着至关重要的作用。
本文将以冲压模具结构设计及实例为主题,详细介绍冲压模具的结构设计原则和实例。
一、冲压模具结构设计原则1. 合理的结构设计:冲压模具的结构设计应该考虑到产品的形状和尺寸要求,合理安排模具的各个零部件,并确保结构的稳定性和刚度。
2. 材料的选择:冲压模具的零部件应选用高强度、耐磨损的材料,以提高模具的使用寿命和抗疲劳性能。
3. 零部件的加工精度:冲压模具的零部件加工精度要求较高,特别是模具的工作表面,应具备高度的平整度和光洁度,以确保产品的质量。
4. 模具的便于维修:冲压模具在使用过程中会出现磨损和损坏的情况,因此模具的设计应考虑到维修方便性,以减少停机时间和成本。
二、冲压模具结构设计实例以汽车车门的冲压模具为例,介绍冲压模具的结构设计。
1. 上模:上模是冲压模具的主要构件,上模上安装有冲头和定位销。
冲头通过上模的动作,在下模上对工件进行冲压加工。
2. 下模:下模是冲压模具的另一个重要构件,下模上安装有模座和导柱。
模座用于支撑工件,在冲压过程中起到定位和支撑作用。
3. 前导柱和后导柱:前导柱和后导柱用于保持上模和下模的水平位置,以确保冲压过程中的精度和稳定性。
4. 导向套和导向销:导向套和导向销用于引导上模和下模的运动方向,避免模具在工作中出现偏差和误差。
5. 冲头和冲座:冲头和冲座是冲压模具的核心部分,冲头通过上模和冲座的动作,对工件进行冲压加工。
6. 顶出装置:顶出装置用于将冲压后的工件从模具中顶出,以便后续的加工和装配。
7. 模具底座:模具底座是冲压模具的支撑部分,用于固定模具和连接冲床。
以上是汽车车门的冲压模具结构设计的简要介绍,实际的冲压模具设计过程还需要考虑到更多细节和工艺要求。
总结:冲压模具的结构设计对于产品的质量和生产效率有着重要的影响。
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一、概述
安全性成为汽车最重要 的评价指标,很多国家 都拥有自己的车身碰撞 安全检测机构。
中国新车评价规程 日本JNCAP 欧洲NCAP碰撞标准
国际上广泛采用高强度钢板 提高了车体的抗凹陷性、耐 久强度和大变形冲击强度安 全性。
美国高速公路安全协会 澳大利亚ANCAP
07年国内汽车车身高强板应用为14%-17%左右,超高强板应用为0, NCAP碰撞安全系数多为3星。国外车身高强板应用为50%以上,超高强 板应用为6%-7% , NCAP碰撞安全系数为5星。
高强度钢板车身是兼顾安全(Safety)与环保(Saving)的最佳 解决方案。因此,高强度/超高强度钢板及其成形性能的深入研究, 已成为支撑发展新型节能汽车、车身自主设计的核心问题。目前对其 冲压变形机理、回弹控制与预测、模具设计及其热处理等方面,国内 都进行分了深入和广泛的研究。
汽车高强板零件冲压工艺及模具结构 设计1
二、汽车用高强板零件工艺设计
(三)、高强板梁类零件影响冲压尺寸精度问题因素及发生机理
1、高强板U形拉弯和回弹CAE分析
● 板料厚向异性系数r0°
弯曲线平行于轧制方向成形时,
弯曲切向抗拉能力弱、收缩能力强,
将降低高强板成形性能和成形极限。
在冲压深度与板宽比h0/b设计1
二、汽车用高强板零件工艺设计
(二)、3 高强钢板在满足尺寸公差方面,与薄钢板的冲压成形和其他加工方法
(机械加工、锻造)有很大不同,这是由于在冲压加工时所产生应力分布 的弹塑性变形对制件尺寸影响很大。因此,工艺方案、成形方法、成形条 件,对冲压成形时的尺寸精度影响非常大。经常看到的典型的尺寸精度问 题有以下几种: 1、回弹(角度变化):
汽车高强板零件冲压工艺及模具结构 设计1
一、概述 汽车自诞生以来,已经走过了风风雨雨的一百多年。汽车的性能和外 观发生了翻天覆地的变化。当今的车身部件大多采用钢板冷冲压成形,对 其尺寸偏差、表面质量和刚性的要求极为严格。车身作为汽车的重要组成 部分其质量占汽车总质量的30%-40%,占整车成本的20%以上。
TRIP钢
骨架件
超高强钢板 高强度TRIP钢 CP钢 DP钢 马氏体钢 TWIP钢 车门防撞杆、保险杠和B柱
汽车高强板零件冲压工艺及模具结构 设计1
一、概述
汽车高强板零件冲压工艺及模具结构 设计1
二、汽车用高强板零件工艺设计 (一)、高强钢板和普通低碳钢板性能比较
由上表可以看出,高强钢板的σs和σb比低碳钢板高得多,而n值和r 值却比较低,因此高强钢板的成形性能比低碳钢板差,成形极限比低碳 钢板小。高强钢板虽与低碳钢板一样具有破裂和起皱问题,但由于σs和 σb高,n值和r值低,影响贴模性的几何面缺陷和定形性问题更为突出。 因此要保证高强钢板的冲压质量,不仅要避免破裂和起皱问题,更重要 的是要想办法解决回弹问题保证零件的形状和尺寸精度。
汽车高强板零件冲压工艺及模具结构 设计1
二、汽车用高强板零件工艺设计
● 凸、凹模间隙δ
凸、凹模间隙δ大,板面 拉变形不充分,导致卸载回弹
汽车高强板零件冲压工 艺及模具结构设计1
2020/11/24
汽车高强板零件冲压工艺及模具结构 设计1
一、概述 二、汽车用高强钢板梁类零件工艺设计
(一)、高强钢板和普通低碳钢板性能比较 (二)、高强板梁类零件冲压尺寸精度问题的分类 (三)、高强板梁类零件影响冲压尺寸精度问题因素及 发生机理 (四)、工艺方案设计 三、模具结构设计和调试 (一)模具结构设计 (二)模具调试
汽车高强板零件冲压工艺及模具结构 设计1
一、概述 迈腾 70%
本田雅阁 340MPa以上 48%
马自达6睿翼 590~1480MPa 49%
汽车高强板零件冲压工艺及模具结构 设计1
一、概述
800MPa 270MPa
趋势
普通钢板 低碳钢 低强度IF钢
外覆盖件
高强钢板
C-Mn钢 部分DP钢
HSLA钢 BH钢
夹着弯曲棱线的二个面的 夹角角度和模具型面角度 不相同的现象。如图所示: 弯曲棱线
角度变化
汽车高强板零件冲压工艺及模具结构 设计1
二、汽车用高强板零件工艺设计 2、壁翘曲及内凹 :侧壁(纵壁)部的平面,变成带有曲率面的现
象。如图所示:
3、扭转 :与纵向轴垂直的二个断面发生回转的现象。如图所示:
扭转
降低汽车重量的方法有很多种。 采用高强度钢板车身,在等强度设计 条件下可以减少板厚及重量。钢板厚 度分别减小0.05mm、0.1mm和0.15mm时, 车身分别减重6%、12%和18%。
汽车高强板零件冲压工艺及模具结构 设计1
一、概述
2012年国内汽车产销1900万辆,预测2013年国内汽车产销将达到1960万 辆。
R/t0=10的条件下, 有限元模拟结
果r0°越大,宽向变形大、厚向变
形小,切向变形不充分使卸载回弹
增大。
汽车高强板零件冲压工艺及模具结构 设计1
二、汽车用高强板零件工艺设计
● 压边力对回弹的影响 自由弯曲时,弯曲切向变形
不充分,卸载回弹较大。利用压 料力拉弯成形时,可增大切向拉 变形量,减小或消除板厚弹变形 区域,减小卸载回弹。DP600高 强板V形件拉弯的有限元模拟结 果显示,随压料力增大,卸载回 弹明显减小。
汽车高强板零件冲压工艺及模具结构 设计1
二、汽车用高强板零件工艺设计
● 凹模底圆角半径rda对回弹的影响 凹模底角半径rda大,U形件底 部变形程度减弱,侧直边的回弹明显增大;减小rda可增强镦死效果,
减轻侧壁回弹。
● 凹模圆角半径rd对回弹的影响 减小rd可增强侧壁刚度并减小
回弹,但在较大压料力情况下拉弯,有时可能导致法兰负回弹。
汽车高强板零件冲压工艺及模具结构 设计1
一、概述
减轻汽车自重是节约能源和提高燃料经济性的最基本途径之一。 研究显示,若汽车整车重量降低10%,燃油效率可提高6%至8%;汽车 每减少100kg,百公里油耗可降低0.3至0.6升,二氧化碳排放量可减 少约5g/km。
汽车的轻量化不仅可以减小汽车的滚动阻力、加速阻力和爬坡阻 力降低燃油消耗,而且也有利于改善汽车的转向加速、制动等多方面 的性能,同时还可以降低噪声振动污染。