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永城职业学院
毕业论文
冲压设备的阐述和争辩
▬▬▬▬▬▬▬连接支架的冲压设计
题目:冲压设备的阐述和争辩
班级:08级模具二班
专业:模具设计与制造
同学姓名:刘贺贺
指导老师:焦志峰
日期:2011年5月
目录
摘要 IV
第一章绪论 1
第一节概述 1
其次节冲压技术的进步 1
第三节模具的进展与现状 2
第四节模具CAD/CAE/CAM技术 2
第五节课题的主要特点及意义 4
其次章冲压模具设计过程与要点 5
第一节冲压模具 5
5
5
5
其次节冲压模具设计程序 6
6
7
7
8
第三章冲压件的工艺分析 8
第一节落料冲孔工序 8
其次节压弯工序 10
第三节冲豁工序 10
第四章落料冲孔工序模具的设计 11
第一节复合模具的比较 11
其次节模具总体结构设计 12
12
12
、出件方式 12
第三节模具设计计算 13
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20
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第四节主要零部件的设计 23
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30
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第五节校核模具闭合高度及压力机有关参数 39
第六节设计并绘制模具总装图、选取标准件 40
总结 43
致谢 44
参考文献 45
摘要
本文主要介绍了连接支架的冲压设计过程。连接支架用于高架箱的连接,属于比较典型的冲压件,其工序主要分为落料冲孔、压弯以及冲豁。这次设计的主要目的在于使同学能够更加生疏的理解和把握冲压设计的过程,并运用所学的学问进行冲压模具的设计,选取相应的标准件将模具安装起来,并选用相应的压力机进行生产。在设计过程中可以生疏模具的设计流程,把握如何依据国家标准进行模具设计并选择标准件进行安装,提高同学将所学专业学问运用到生产实际中的力量。
本文具体介绍了落料冲孔工序的设计过程。依据对冲压件的分析选用倒装复合模具,设计了非标准件如冲孔凸模、凸凹模、卸料板、凹模、推件器等,设计并选用垫板和一些标准件将模具安装。
关键词冲压落料冲孔复合模
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摘要
本文主要介绍了连接支架的冲压设计过程。连接支架用于高架箱的连接,属于比较典型的冲压件,其工序主要分为落料冲孔、压弯以及冲豁。这次设计的主要目的在于使同学能够更加生疏的理解和把握冲压设计的过程,并运用所学的学问进行冲压模具的设计,选取相应的标准件将模具安装起来,并选用相应的压力机进行生产。在设计过程中可以生疏模具的设计流程,把握如何依据国家标准进行模具设计并选择标准件进行安装,提高同学将所学专业学问运用到生产实际中的力量。
本文具体介绍了落料冲孔工序的设计过程。依据对冲压件的分析选用倒装复合模具,设计了非标准件如冲孔凸模、凸凹模、卸料板、凹模、推件器等,设计并选用垫板和一些标准件将模具安装。
关键词冲压落料冲孔复合模
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第一章绪论
第一节概述
冲压成形作为现代工业中一种格外重要的加工方法,用以生产各种板料零件,具有很多独特的优势,其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点,是一种其他加工方法所不能相比和不行替代的先进制造技术,在制造业中具有很强的竞争力,被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中。
在吸取了力学、数学、金属材料学、机械科学以及把握、计算机技术等方面的学问后,已经形成了冲压学科的成形基本理论。以冲压产品为龙头,以模具为中心,结合现代先进技术的应用,在产品的巨大市场需求刺激和推动下,冲压成形技术在方面发挥着越来越重要的作用。
其次节冲压技术的进步
近几十年来,冲压技术有了飞速的进展。它不仅表现在很多新工艺与新技术在生产的广泛应用上,如:旋压成形、软模具成形、高能率成形等,更重要的是人们对冲压技术的生疏与把握的程度有了质的飞跃。
现代冲压生产是一种大规模连续作业的制造方式,由于高新技术的参与和介入,冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造()。生产过程逐步实现机械化、自动化,并且正在向自动化、集成化方向进展。实现自动化冲压作业,体现平安、高效、节材等优点,已经是冲压生产的进展方向。
冲压自动化生产的实现使冲压制造的概念有的本质的飞跃。结合现代技术信息系统和现代化管理信息系统的成果,由这三方面组合又形成现代冲压新的生产模式——计算机集成制造系统CIMS(ComputerIntegratedManufacturingSystem)。把产品概念形成、设计、开发、生产、销售、售后服务全过程通过计算机等技术融为一体,将会给冲压制造业带来更好的经济效益,使现代冲压技术水平提高到一个新的高度。
第三节模具的进展与现状
模具是工业生产中的基础工艺设备,是一种高附加值的高技术密集型产品也是高新技术产业的重要领域,其技术水平的凹凸已成为衡量一个的重要标志。随着国民经济总量和工业产品技术的不断进展,各行各业对模具的需求量越来越大,技术要求也越来越高。目前我国模具工业的进展步伐日益加快,
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“十一五期间”产品进展重点主要表现在【2】:
汽车掩盖件模;
精密冲模;
大型及精密塑料模;
主要模具标准件;
(5)其它高技术含量的模具。
目前我国模具年生产总量已位居世界第三,其中,冲压模占模具总量的40%以上,但在整个模具设计制造水平和标准化程度上,与德国、美国、日本等发达国家相比还存在相当大的差距。以大型掩盖件冲模为代表,我国已能生产部分轿车掩盖件模具。轿车掩盖件模具设计和制造难度大,质量和精度要求高,代表掩盖件模具的水平。在设计制造方法、手段上已基本达到,在轿车模具国产化进程中前进了一大步。但在制造质量、精度、制造周期和成本方面,与的多工位级进模和多功能复合模具,是我国重点进展的精密模具品种,在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上,与国外多功能级进模和多功能复合模具相比,存在肯定差距。
第四节模具CAD/CAE/CAM技术
冲压技术的进步首先通过模具技术的进步来体现出来。对冲模技术性能的争辩已经成为进展冲压成形技术的中心和关键。
20世纪60年月初期,国外飞机、汽车制造公司开头争辩计算机在模具设计与制造中的应用。通过以计算机为主要计算手段,以数学模型为中心,接受人机相互结合、各尽所长的方式,把模具的设计、分析、计算、制造、检验、生产过程连成一个有机整体,使模具技术进入到综合应用计算机进行设计、制造的新阶段。模具的高精度、高寿命、高效率成为模具技术进步的特征。
模具CAD/CAE/CAM是改造传统模具生产方式的关键技术,是一项高科技、高效益的系统工程。它以计算机软件的形式,为企业供应一种有效的帮助工具,使工程技术人员借助于计算机对产品性能、模具结构、成形工艺、数控加工及生产管理进行设计和优化。模具CAD/CAE/CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期,降低生产成本与提高产品质量已成为模具界的共识。模具CAD/CAE/CAM在近20年中经受了从简洁到简单,从试点到普及的过程。进入本世纪以来,模具CAD/CAE/CAM技术进展速度更快,应用范围更广。
汽车掩盖件模具作为模具领域的一个重要组成部分,得到了业界的普遍关注,代表了模具技术的进步。
国际上最早开展汽车掩盖件模CAD/CAM系统争辩与开发的是各个大汽车制造公司。早在1965年日本丰田汽车公司已将数控技术用于汽车掩盖件的模具加工,取得了很好的经济效果。上世纪80年月丰田汽车公司所接受的汽车掩盖件CAD/CAM系统包括了NTDFB和CADETT两个设计软件及加工凸、凹模的TINCA软件,可完成车身外形设计、车身结构设计、冲模CAD、主模型与冲模加工和夹具加工等任务。据报道,该系统投入使用后可使丰田公司的汽车掩盖件成形模设计与制造时间削减50%,本世纪之初丰田汽车公司又接受了美台开发的面对拉延模设计的专业化软件Pro/Dieface。
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美国通用汽车公司依托美台上也开发了用于汽车掩盖件模具设计的专用模块,如钣金件设计、车身设计、复盖件冲压工艺设计(包括冲压方向选择、工艺余量补充、压边面外形设计和修边线确定)和模具结构设计等,目前该系统正处于试运行阶段。与此同时,美国福特汽车公司、英国PSF公司、日本获原铁工所、富士铁工所等国外生产汽车掩盖件模具的公司也开发了各自公司专用的汽车掩盖件模CAD/CAM系统。目前这些系统尚不对外出售。
国内如湖南高校、吉林高校和华中科技高校等单位近几年来对汽车掩盖件模CAD/CAE/CAM技术进行了系统而深化的争辩,取得了很多可喜的成果。
如华中科技高校模具技术国家重点试验室最新推出的汽车掩盖件冲压成形快速分析软件FASTAMP,基于改进的有限元逆算法和板壳单元,综合考虑了摩擦、压边力和拉深筋等工艺条件,将产品设计、材料选择和工艺设计紧密联系起来,能够快速模拟汽车掩盖件成形后的起皱、裂开和成形不足等缺陷,优化压边力、拉深筋和摩擦等工艺参数、校核压料面和工艺补充面的合理性、供应最优的毛坯外形,从而可以为汽车掩盖件工艺设计和模具设计供应全面的解决方案。
展望国内外CAD/CAE/CAM技术的进展,本世纪的科学技术正处于日新月异的变革之中,通过与计算机技术的紧密结合,人工智能技术、并行工程、面对装配、参数化特征建模以及关联设计等一系列与模具工业相关的技术进展之快,学科领域交叉之广前所未见,今后十年新一代模具CAD/CAE/CAM系统必定是当今最好的设计理念、最新的成形理论和最高水平的成形方法相结合的产物,其特点将反映在专业化、网络化、集成化、智能化四个方面。主要表现在:
模具CAD/CAM的专业化程度不断提高;
基于网络的CAD/CAE/CAM一体化系统结构初见端倪;
模具CAD/CAE/CAM的智能化引人注目;
(4)与先进制造技术的结合日益紧密。
第五节课题的主要特点及意义
本课题主要针对中连接支架实例,在对支架零件落料、冲孔、压弯和冲豁等成形工艺分析的基础上,提出该零件接受复合模的冲压方案,依据零件的外形、尺寸精度等要求,设计过程接受“单列直排”的排样方法,提高材料的利用率和生产率。
本课题设计的学问面广,综合性较强,在巩固高校所学的学问的同时,对于提高设计者的创新力量、协调力量、开拓设计思路等方面为作者供应一个良好的平台。
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其次章冲压模具设计过程与要点
第一节冲压模具
冲压模具--在冷冲压加工中,将材料(金属或非金属)加工成零件(或半成品)的一种特殊工艺装备,称为冷冲压模具(俗称冷冲模)。冲压--是在室温下,利用安装在压力机上的模具对材料施加压力,使其产生分别或塑性变形,从而获得所需零件的一种压力加工方法。冲压模具是冲压生产必不行少的工艺装备,是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等,与模具设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水平的凹凸,是衡量一个凹凸的重要标志之一,在很大程度上打算着产品的质量、效益和新产品的开发力量。
冲模的结构形式很多,可以依据以下特征进行分类:
按冲压工序性质分有冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模、翻边模、胀形模等[20]。按工序组合分有:单工序模(又称简洁模)、复合模、连续模等。按导向方式分有:无导向模、导柱模、导板模、导筒模等。按机械化程度分有:手工操作模、半自动化模、自动化模等。按生产适应性分有:通用模、专用模等。按冲模材料分有:钢模、铸铁模、锌基合金模、聚氨酯橡胶模、木材模、水泥模等。按冲模尺寸大小分有:大型冲模、中型冲模、小型冲模。
单工序模是指压力机一次行程中,完成一道冲压工序的模具。如落料、冲孔、切边、剖切等。单工序模可以同时有多个凸模,但其完成的工序类型相同。
设计单工序冲裁模需要考虑下列问题:(1)为何接受单工序模而不用符合模或级进模;(2)模具结构与模具材料是否与冲裁件批量相适应;(3)非标准模架或模具零件能否改用标准件;(4)模架的平面尺寸不仅应与模块平面尺寸相适应,还应与压力机台面或垫板开孔大小相适应;(5)在模具上安装闭合高度限位块,便于校模和存放模具工作时限位块不应受压;(6)对称工件的冲模模架应保证上、下模的正确装配;(7)弯曲件的落料模,排料时应考虑材料碾纹方向;(8)刃口尖角处宜用拼块,这样既便于加工,也可防止应力集中导致开裂;(9)拼块不能依靠定位销承受侧向力,要将拼块嵌入模座内;(10)卸料螺钉装配时,必需确保卸料版与有关模板保持平衡;(11)安装于模具内的弹簧,在结构上应能保证弹簧断裂时不致蹦出伤人;(12)冲模应考虑放入和取出冲件便利平安;(13)多凸模冲孔,接近大凸模的细小凸模,应比大凸模在长度上短一冲件料厚,若做成相同长度则简洁折断。