冲压件模具工艺性分析毕业论文

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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。

(3)尽量避免冲裁件上过长的悬臂与窄槽，它们的最小宽度t

b5.1

≥。

(4)冲裁件的凸起和凹槽宽度不应小于板料厚度t的两倍,冲裁件孔与孔之间，孔与零件边缘间的壁厚，因受模具强度和零件质量的限制，其值不能太小。一般要求.5t

c'≥。

1

c≥，t

(5)冲裁件的孔径因受冲孔凸模强度和刚度的限制,不宜太小,否则容易折断和压弯。冲孔最小直径与孔的形状、板料力学性能、板料厚度有关。

2.1.2 冲裁件的尺寸精度和表面粗糙度

(1)冲裁件的尺寸精度要求，应在经济精度围以，对于普通冲裁件，起经济精度不高于IT11级，冲孔件比落料件高一级。金属冲裁件的、外形的经济精度不高于IT11级。一般落料精度最好低于IT10级，冲孔精度最好低于IT9级。

(2)非金属冲裁件、外形的经济精度为IT14、IT15级。

(3)冲裁尺寸标注符合冲压工艺要求。

2.2 异形垫圈工艺分析

冲裁件材料是08钢，属于优质碳素结构钢,具有较好的塑性和韧性,主要用来制造冷冲压零件。冲裁件结构形状简单,无尖角,零件图上所有尺寸均未标注公差,

属于自由尺寸,按IT14级确定工件的尺寸公差，如图2.1所示。经查公差表[3]

,各

尺寸为:

mm 60074.0-Φ , mm 3052.00+ , mm 3052.00+ ，mm 63.00+R ，mm 325.00+R 。

图2.1 制件图

经上诉分析，产品的材料性能符合冲压加工要求。

2.3 制定工艺方案

2.3.1 冲裁模的选择

(1)单工序冲裁模

单工序冲裁模是指在压力机一次行程只完成一种冲压工序,而不论冲裁的凸

(或凹)模是单个还是多个.单工序模有落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模

等。

如采用单工序冲裁模,该零件需落料单工序模和冲孔单工模。由于采用单工序

模进行加工，模具制造简单、维修方便，但加工效率底、零件精度较低，所以不

适合大批量生产。若采用单工序冲裁模，需要落料和冲孔两道工序才能完成，不

但零件的精度难以保证，模具数量和工序会增加，而且工序管理也变得复杂。

(2)级进冲裁模

级进冲裁模又称连续冲裁模,是指压力机在一次行程中，依次在模具几个不同

位置上同时完成多到冲压工序的冲模。

连续冲裁模生产效率高，便于实现生产的自动化，操作方便、安全，适零件

大批量生产。其缺点是模具结构复杂、制造加工困难、模具成本较高。

(3)复合冲裁模

复合冲裁模是指压力机在一次行程中,在模具同一部位同时完成数倒冲压工序的模具。

复合模结构紧凑、生产效率高、工件精度高，特别是制件孔对外形的位置容易保证。对条料的要求不高,对边角余料也可进行加工。但是模具结构复杂，模具制造成本低、周期长。适用于大批量生产。

因此适用于大批量加工冲孔和落料两道工序的零件的是连续冲裁模和复合冲裁模，两者比较后采用复合冲裁模。

2.3.2 确定复合模类型

按照凹模位置的不同,复合模分为倒装复合模和顺装复合模两种。

(1)顺装复合模冲裁时冲孔的废料在下模或条料上,不易清除,故很少采用。

(2)倒装式复合模废料直接由凸模从凸凹模孔推出,零件被凸凹模顶入凹模孔,待冲压结束后由推件板推出。

因此加工该零件采用倒装式复合模。

2.4 排样设计

排样设计是指冲裁件在条料或板料上的布置方式。排样与否不但影响材料的经济利用，还影响到制件的质量、模具的结构与寿命、制件的生产率和模具的成本等技术、经济指标[9]。

2.4.1 排样设计原则

(1)提高材料利用率。

(2)改善操作性。

(3)使模具结构简单合理、寿命高。

(4)保证制件质量。

2.4.2 排样的选择

(1)有废料排样

有废料排样是指在冲裁件与冲裁件之间、冲裁件与条料侧边之间均有工艺余料废料,冲裁是沿冲裁件的封闭轮廓进行的。

(2)少废料排样