U型支架冲压工艺分析及模具设计毕业论文
目录
1 绪论 .................................................................................................................................................... 1
1.1 模具行业的发展现状及市场前景 .......................................................................................... 1 1.2 冲压工艺介绍 .......................................................................................................................... 1 1.3 冲压工艺的种类 ...................................................................................................................... 1 2工艺分析 ............................................................................................................................................. 1
2.1工件材料................................................................................................................................... 3 2.2工件结构形状 ........................................................................................................................... 3 2.3工件尺寸精度 ........................................................................................................................... 4 3 加工工艺方案确定............................................................................................................................. 5
3.1 各类模具结构及特点比较 ...................................................................................................... 5 4确定模具总体结构方案 ...................................................................................................................... 7
4.1 模具类型.................................................................................................................................. 7 4.2操作与定位方式 ....................................................................................................................... 7 4.3卸料与出件方式 ....................................................................................................................... 7 4.4 模架类型与精度 ...................................................................................................................... 7 4.5 导向形式的确定 ...................................................................................................................... 7 5 弯曲件尺寸、排样形式和材料利用率计算 ..................................................................................... 8
5.1 弯曲件展开尺寸的计算 .......................................................................................................... 8 5.2 排样方式的选择 ...................................................................................................................... 8 5.3 搭边值的确定 .......................................................................................................................... 9 5.4 送料步距与条料宽度计算 ...................................................................................................... 9 5.5计算材料的利用率 ................................................................................................................... 9 6冲裁力、弯曲力、压件力、压力机的选择和压力中心的确定 .....................................................11
6.1 冲裁力的计算 ........................................................................................................................ 11 6.2弯曲力的计算 ......................................................................................................................... 11 6.3卸料力与推件力的确定 ......................................................................................................... 12
6.3.1卸料力 .......................................................................................................................... 12 6.3.2推件力 .......................................................................................................................... 12 6.3.3 压力中心的确定 ......................................................................................................... 12 6.3.4压力机的选用 .............................................................................................................. 13
7冲裁间隙的计算 ................................................................................................................................ 15 8冲孔凹凸模刃口尺寸计算 ................................................................................................................ 16
8.1 凹凸模刃口尺寸的计算原则 ................................................................................................ 16 8.2 直径为10.2mm的孔的冲裁凹凸模刃口尺寸的计算 ......................................................... 16 8.3直径为8.2mm的孔的冲裁凹凸模刃口尺寸的计算 ............................................................ 17 8.4第三个圆弧部分半径为8.2mm。直线部分长为12mm，宽度为8.2mm的非规则孔的冲裁凹凸模刃口尺寸的计算 ................................................................................................................... 18
8.5 零件上下侧半圆弧部分的凹凸模刃口尺寸的计算 ............................................................. 18 8.6 零件间刃口部分的冲裁凹凸模刃口尺寸的计算 ................................................................. 18 9冲孔凹、凸模的设计 ........................................................................................................................ 20
9.1直径为?10.2的圆孔的冲孔凸，凹模的设计 ...................................................................... 20
9.1.1凸模的设计原则 .......................................................................................................... 20 9.1.2凸模的结构形式 .......................................................................................................... 20 9.1.3凹模的结构形式 .......................................................................................................... 21 9.2 直径为?8.2的圆孔的凹，凸模的结构设计 ....................................................................... 21
9.2.1凸模的结构设计 .......................................................................................................... 21 9.2.2凹模的结构形式 .......................................................................................................... 22 9.3长为12mm、圆半径为4.1mm的不规则孔的凹、凸模设计 ............................................. 23
9.3.1凸模的结构设计 .......................................................................................................... 23 9.3.2凹模的结构设计 .......................................................................................................... 24 9.5 半圆形孔凹，凸模的设计 .................................................................................................... 25
9.5.1半圆形孔凸模的设计 .................................................................................................. 25 9.5.2凹模的结构设计 .......................................................................................................... 26 9.6定位及排样间隙部位细U型孔的冲裁凹凸模设计 ............................................................. 27
9.6.1凸模的结构设计 .......................................................................................................... 27 9.6.2凹模的结构设计 .......................................................................................................... 28
10 弯曲凹、凸模的设计 ..................................................................................................................... 31
10.1 弯曲凹凸模圆角半径的计算 .............................................................................................. 31 10.2凹模工作部分深度的选取 ................................................................................................... 31 10.3 凸模与凹模的间隙的计算 .................................................................................................. 31 10.4 凸、凹模工作部分尺寸的计算 .......................................................................................... 32 10.5 45度弯曲凸模的结构设计 .................................................................................................. 32 10.6 45度弯曲凹模的设计 .......................................................................................................... 33 10.7 90度弯曲凸模的结构设计 .................................................................................................. 34 10.8 90度弯曲凹模设计 .............................................................................................................. 34 11主要零件的设计和选用 .................................................................................................................. 36
11.1 模架的选择与计算 .............................................................................................................. 36
11.1.1上模座的选择与绘图 ................................................................................................ 37 11.1.2下模座的选择与绘图 ................................................................................................ 37 11.1.3导柱的选用与绘制 .................................................................................................... 38 11.1.4导套的选用与绘制 .................................................................................................... 39 11.1.5模架的结构与装配关系如下图所示 ........................................................................ 39 11.2凸模垫板与凹模垫板的选择与计算 ................................................................................... 39 11.3 凸模固定板的计算与选用 .................................................................................................. 41 11.4 凹模固定板的计算与绘制 .................................................................................................. 41 11.5冲孔部分卸料板的设计与绘制 ........................................................................................... 42 11.6弹性原件的选择 ................................................................................................................... 42 11.7模柄的计算与绘制 ............................................................................................................... 43 12 模具的整体装配............................................................................................................................. 46 13模具的安装调试.............................................................................................................................. 47
13.1 模具的安装调试 .................................................................................................................. 47
13.1.1确定装配方法和装配顺序 ........................................................................................ 47 13.1.2装配要点 .................................................................................................................... 47
14 结论 ................................................................................................................................................ 48 参考文献 .............................................................................................................................................. 49 致谢 ...................................................................................................................................................... 51 附录 ...................................................................................................................................................... 53
1 绪论
1.1 模具行业的发展现状及市场前景
现代模具工业有“不衰亡工业”之称。世界模具市场总体上供不应求，市场需求量维持在600亿至650亿美元，同时，我国的模具产业也迎来了新一轮的发展机遇。近几年，我国模具产业总产值保持13%的年增长率（据不完全统计，2004年国内模具进口总值达到600多亿，同时，有近200个亿的出口），到2005年模具产值预计为600亿元，模具及模具标准件出口将从现在的每年9000多万美元增长到2005年的2亿美元左右。单就汽车产业而言，一个型号的汽车所需模具达几千副，价值上亿元，而当汽车更换车型时约有80%的模具需要更换。2003年我国汽车产销量均突破400万辆，预计2004年产销量各突破500万辆，轿车产量将达到260万辆。另外，电子和通讯产品对模具的需求也非常大，在发达国家往往占到模具市场总量的20%之多。目前，中国17000多个模具生产厂点，从业人数约50多万。1999年中国模具工业总产值已达245亿元人民币。工业总产值中企业自产自用的约占三分之二，作为商品销售的约占三分之一。在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其它各类模具约占11%。
1.2 冲压工艺介绍
冲压[1]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[2]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。
冲压件[3]与铸件、锻件相比，具有薄、匀、轻、强的特点。冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边的工件，以提高其刚性。由于采用精密模具，工件精度可达微米级，且重复精度高、规格一致，可以冲压出孔、凸台等。
冷冲压件一般不再经切削加工[4]，或仅需要少量的切削加工。热冲压件精度和表面状态低于冷冲压件，但仍优于铸件、锻件，切削加工量少。
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。
1.3 冲压工艺的种类
冲压主要是按工艺分类[5]，可分为分离工序和成形工序两大类。分离工序也称冲裁，其目的是
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