级进模毕业设计

级进模毕业设计

前言

1课题的背景及意义

模具设计与制造是一种技术、资金、人才密集型的产业，在我国国民经济中占有非常重要的地位。模具工业作为国家的基础性产业，早在1989年就已被国家定为机械工业技术改造序列第一位，在“十五”规划中列为重点扶持产业，得到了迅速发展。近年来，我国冲压模具水平已有很大提高。

多工位级进模是在普通级进模的基础上发展起来的一种高精度、高效率、长寿命的模具，作为现代冲压生产的先进模具，能够在一副模具中完成复杂零件的冲裁、翻边、弯曲、拉伸、立体成形等多种冲压工序，它可以将复杂的制件外形或型孔，经分解变成简单的冲压。多工位级进模是技术密集型模具的重要代表，是冲模发展方向之一。

级进模，又称多工位级进模、连续模、跳进模，简单说，它是在一副模具内，按所加工的工件分为若干等距离的工位，在每个工位上设置一个或几个基本冲压工序，来完成冲压工件某部分的加工。冲压时，将带料或条料由模具入口端送进后，在严格控制步距精度的条件下，按照成形工艺安排的顺序，通过各工位的连续冲压，在最后工位经冲裁或切断后，便可冲制出符合产品要求的冲压件。

级进模的特点有如下：

1.在一副级进模内，可以包括冲裁、弯曲、成形、拉伸等多道工序故

用一台冲床可以完成从板料到成品的各种冲压过程，从而免去了用单位工序模的周转和每次冲压的定位过程，提高了生产率和设备利用率。有些复杂的小零件，若不采用级进模几乎是不能生产的。

2.级进模的设计和制造都比较费事，与其他模具相比，好像是成本高，

但如果用许多单工序模代替一副级进模，其许多单工序模的总造价比一副级进模高很多，一次在许多的情况下采用级进模往往是降低模具成本的较好措施。采用级进模可以用一台冲床取代数台甚至几十台冲床的工作。对提高生

产率、降低生产成本十分有利。另外，级进模自动化程度高，操作者可以在冲床危险区以外操作，

3.具有操作安全的显著特点。对工序复杂的工件应首选考虑采用级进

模。

4.级进模设计时，工序可以分散。不必集中在一个工位，不存在复合

模中“最小壁厚”问题。因而模具强度相对较高，寿命较长。

5.多工位级进模通常采用高速冲床生产冲压件，模具采用了自动送料、

自动出件、安全检测等自动化装置，操作安全，具有加高的生产效率。

6.多工位级进模通常采用具有高精度的内、外导向和准确的定距系统，

以保证产品零件的加工精度和模具寿命。

7.多工位级进模结构复杂，镶块较多，模具制造精度要求很高，给模

具的制造、调试及维修带来一定的难度。同时要求模具零件具有互换性，在模具零件磨损或损坏后要求更换迅速，方便、可靠。所以模具工作零件选材必须好，必须应用慢走丝线切割加工、成形磨削、坐标镗、坐标磨等先进加工方法制造模具。

8.多工位级进模主要用于冲制厚度较薄（一般不超过2mm)、产量大，

形状复杂、精度要求较高的中、小型零件。用这种模具冲制的零件精度可达IT10级。

因此，级进模主要应用于大批量生产，中、小型零件的冲压。

2课题的来源、研究目的

课题来源于本人顶岗实习单位——苏州金鸿顺汽车部件股份有限公司的实际课题。

研究目的：设计一副能够生产汽车零部件加强支架、具有合理结构、且能保证冲压零件的精度和质量的连续模具；能够熟练使用AUTO CAD、CATIA、UG等软件设计模具模型。通过本课题使自己对级进模设计步骤及产品成型工艺有全面的了解，并能利用CAD/CAM/CAE技术来分析和设计汽车冲压模具，从而缩短产品开发时间，降低成本，提高产品质量。

3课题的研究内容、方法

研究内容：

1.3.1 模具的冲压工艺分析

1.3.2 模具的结构设计

1.3.3 模具使用机台的选用

1.3.4 模具的制造及技术要求

第一章零件的工艺性分析

工件为下图1-1所示加强支架工件，材质为HC220YD+Z50/50FC，材料厚度0.6mm，公差等级IT14，大批量生产。

图1-1 工件示意图

冲裁件的工艺性，是指冲裁件对冲裁工艺的适应性,即冲裁件的形状结构、尺寸大小、尺寸偏差、形位公差与尺寸基准等是否符合冲裁工艺的要求。冲裁件的工艺性对冲裁工件的质量、材料利用率、生产率、模具制造难易、模具寿命、操作方式及冲压设备的选用等都有很大的影响。一般情况下，对冲裁件工艺性影响最大是几何形状、尺寸、精度要求。良好的冲裁件工艺性能满足材料省、工序少、产品质量稳定、模具较易加工、操作方便且寿命较高等要求，从而显著降低冲裁件的制造成本。

零件的工艺性分析即根据零件形状尺寸、材料、精度等要求，确定它们对冲压工艺的适应性。

其工艺性分析内容如下：

1.1 零件的材料分析

该零件的材质HC220YD+Z50/50FC 为热浸镀锌钢板，相当于普通碳素钢，材料较软，弹性变形量较小，冲裁后的回弹量亦小，因此冲裁零件精度也高。查刘建超所编的《冲压模具设计与制造基础》P 27可知其抗剪强度b τ=320MPa ，抗拉强度b σ=400MPa ，屈服点强度s σ=235MPa ，断后伸长率δ=31%，由此可见该材料具有良好的塑性及较高的弹性模量，即具有良好的冲裁性能和弯曲性能，因此该材料适合冲裁及弯曲。

1.2 零件的结构工艺性及分析

该工件为左右对称件，结构形状复杂程度一般，尺寸较小，应注意以下几点：

1.2.1 零件有6处R 角，尺寸分别是R=3、R=11、R=13，左右对称。材料所允

许的最小弯曲半径r min =0.5t=0.5×0.6=0.3mm,零件弯曲最小半径

r=3mm>0.3mm,所以零件不会弯裂。

1.2.2 零件需要如下图1-2所示经过2次弯曲才能成形。第一次向上弯曲角度

为75度，第二次向下弯曲角度为105度。