托架冲压工艺分析及模具设计.doc

1、托架冲压工艺分析及模具设计摘要:本次设计为托架冲压工艺及模具设计，根据零件的尺寸、形状、材料、性能等条件，首先对托架的工艺性进行了分析，并通过综合的对比后确定了冲压工艺方案以及模具结构方案，然后通过工艺设计和计算确定排样方案、计算工件冲压力和压力中心、初选压力机，接着对落料冲孔复合模的各组成零部件的结构、尺寸等进行设计与计算，而模架则采用标准模架，再进行孔加工即可。本设计还对弯曲模及最终冲孔模方案作以说明，使设计的模具结构简单、操作方便、定位基准一致。最终完成三套模具装配图、落料冲孔复合模之各零件图以及论文的撰写。关键词：模具设计，凹模，凸模，凸凹模，复合膜The Design of the

2、Bracket Blanking DieAbstract:This design is called the die design of the bracket of shaftAccording to the shape，size，precision and material of the bracket of shaft，the forming technologies are analyzedThrough comprehensive comparing，the stamping technology and the structure of the die are determined

3、After the calculation of the process，the nesting board is decidedThe pressure and the pressure center are calculated，the press machine is chosen initiallyThe design calculations for the structure and the sizes of the components which consist of the blanking and punching die are emphasizedAs for the

4、die set are chosen from the standard，only need to make some hole in themThe overall solution of the bending die and the finally punching die are also described in this designIt is proved that the structure is simple and easy to operate，it can meet the requirement of the accuracyAnd eventually，the as

5、sembly drawing of the three set of die，the drawing of the components which consist of the blanking and punching die，as well as the writing of this paper are finishedKey words：Die design,male Die,female die,Punch die,Composite die目 录1 绪 论111冲压的概念、特点及应用112冲压的基本工序及模具113冲压技术的现状及发展方向32 零件工艺分析421零件的结构分析42

6、2零件的精度523冲压方案分析53 落料冲孔复合模731模具类型732操作与定位方式733卸料与出件方式734模架类型及精度735工艺设计计算7351零件展开尺寸计算7352排样设计与计算7353冲裁力和压力中心936凸、凹模刃口尺寸计算11361冲裁间隙的确定11362凸、凹模刃口尺寸计算1137复合模零部件设计14371冲孔凸模14372落料凹模15373凸凹模设计16374定位零件设计17375卸料部件的设计17376推件装置的设计19377模架及组成零件设计22378连接与固定零件2538模具总装图2739冲压设备的选择29310装配技术要求294 弯曲模模具体设计3041弯曲模结构设

7、计应注意的问题3042弯曲模工作部分尺寸设计30421凸模圆角半径30422凹模圆角半径31423凹模深度32424凸凹模间隙34425 U形弯曲件凸、凹模横向尺寸及公差35426凸、凹模外形尺寸365 最终冲孔模38结论40参考文献41致谢42III1 绪 论11冲压的概念、特点及应用冲压 利用模具在压力机上将金属板材制成各种板片状零件和壳体、容器类工件，或将管件制成各种管状工件。这类在冷态进行的成型工艺方法称为冷冲压，简称冲压。冲压加工与其它加工方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下：(1) 冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。

8、这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。(2)冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。(3)冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。(4)冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。12冲压的基本工序

9、及模具冲压主要是按工艺分类，可分为分离工序和成形工序两大类。分离工序也称冲裁，其目的是使冲压件沿一定轮廓线从板料上分离，同时保证分离断0面的质量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的条件下发生塑性变形，制成所需形状和尺寸的工件。在实际生产中,常常是多种工序综合应用于一个工件。冲裁、弯曲、剪切、拉深、胀形、旋压、矫正是几种主要的冲压工艺。冲压模具的形式很多，冲模可以按照工艺性质特征来分如下几类：冲裁模沿封闭或敞开的轮廓线使材料产生分离的模具。如落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模、剖切模等。弯曲模使板料毛坯或其他坯料沿着直线（弯曲线）产生弯曲变形，从而获得一定角度和形状的工件的模具。拉深模是把

10、板料毛坯制成开口空心件，或使空心件进一步改变形状和尺寸的模具。成形模是将毛坯或半成品工件按图凸、凹模的形状直接复制成形，而材料本身仅产生局部塑性变形的模具。如胀形模、缩口模、扩口模、起伏成形模、翻边模、整形模等。根据工序组合程度分类：单工序模在压力机的一次行程中，只完成一道冲压工序的模具。复合模只有一个工位，在压力机的一次行程中，在同一工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。级进模（也称连续模）在毛坯的送进方向上，具有两个或更多的工位，在压力机的一次行程中，在不同的工位上逐次完成两道或两道以上冲压工序的模具。但不论何种类型的冲压模具，都可以看成是由上模和下模所组成，上模被固定在压力机工作台

11、或垫板上，是冲模的固定部分。工作时，坯料在下模面上通过定位零件定位，压力机滑块带动上模下压，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下，坯料便产生分离或塑性变形，从而获得所需形状与尺寸的冲件。上模回升时，模具的卸料与出件装置将冲件或废料从凸、凹模上卸下或推、顶出来，以便进行下一次冲压循环。13冲压技术的现状及发展方向目前，我国的冲压技术与工业发达国家相比还存在很大的差距，主要原因在于我国的冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面还有很大的不足，导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与工业发达国家的模具差距较大。虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的

12、发展。随着工业产品质量不断提高，冲压产品生产正呈现多品种、精密、大型、复杂、少批量，更新换代速度快等特点变化，冲压模具正向着高效、精密、长寿命、大型化方向发展。但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低；CAD/CAE/CAM技术的普及率不高；许多先进的模具技术应用不够广泛等等，致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。2 零件工艺分析托架零件图如下：图2121零件的结构分析图21所示是使用较为广泛的托架结构，采用冲压生产。零件材料为08冷轧钢，料厚1.5mm，要求工件表面无严重划伤，孔不允许有变形，年产量三万件。由结构可知，中心孔，为

13、设计基准，遵循基准重合原则，应先冲出中心孔，便于后续工序之定位，且孔边距与弯曲中心的距离为6.5mm，大于1t(1.5mm)，弯曲时不会引起孔变形，故而可行。的孔为与机身连接的紧固孔，为保证装配要求，对5个孔提出了精度要求（IT9），要求孔经不能有变形，而孔的边缘与弯曲中心距离2mm，大于1.0t,为了确保弯曲不变形，故也在弯曲成形后冲出。22零件的精度要求工件尺寸均为标注公差，按照线性尺寸的未注公差选取中等级，相当于IT14级，按照“入体原则”标注各尺寸公差分别为：零件外形： 、 、 、 、各孔尺寸： 、 属IT9级精度孔心距： 属IT12级精度23冲压工艺方案分析设计该零件的基本工序为落料

14、、冲孔和弯曲。根据分析可知，可以分为三步：落料、冲中心孔，弯曲四个直角，冲四个小孔。(1) 落料、冲中心孔可采用以下方案：方案一：首先为冲孔（10mm）和落料的复合，然后为弯曲外部两角并使中间预弯45，然后弯曲中间两角，最后冲4个孔（5mm）；方案二：首先为冲孔（10mm）和落料的复合（同方案一），然后弯外部两角，然后压弯中间两角，最后冲4个孔（5mm，同方案一）；方案三：首先冲孔（10mm）和落料的复合（同方案一）直接压弯四角，最后冲4个孔（5mm，同方案一）；方案四：全部工序合并，采用带料级进冲压成形；方案一的优点是：模具结构简单，寿命长，模具的制造周期短；工件的回弹容易控制，尺寸和形状准确，表面质量高；除工序一外，各工序都能用10mm孔和一个侧面定位，定位基准一致且与设计基准重合，操作也比较方便。缺点是：工序分散，所用模具、压力机和操作人员较多，工作量较大。方案二和方案一相比，零件的回弹难以控制，尺寸和形状不明确，且同样存在工序分散、劳动量大、占用设备的缺点。方案三的工序比较集中，占用设备和人员少，但是模具寿命低，工件表面有划伤，厚度变薄，回弹不易控制，尺寸的控制不够精确。方案四的特点是采用高度集中的连续模完成方案一中分散的各工序。其生产率很高，但模具结构复杂，安装、调试、维修比较困难，制造周期长。综合考虑采用以下方案一生产该零件：落料和冲孔复合；第一次弯曲四直角；第二次弯