最新毕业设计消声器隔板的冲压工艺及模具设计.docx
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最新毕业设计消声器隔板的冲压工艺及模具设计
毕业设计-消声器隔板的冲压工艺及模具设计
（1）一般来说，有些零件很难加工，甚至无法用其他方法加工。
因此，借助于压力机的压力，通过使用模具可以获得具有复杂形状的零件，例如薄壁、重量轻、良好的刚性、等。
（2）冲压件精度高、尺寸稳定、互换性好。
（3）冲压是一种少切削加工。
有些零件直接冲压成型，无需任何再加工，材料利用率高。
（4）生产效率高，生产过程易于实现机械化和自动化。
（5）操作简单，便于组织生产。
然而，模具制造一般是单件小批量生产，精度高，技术要求高。
这是一种制造成本高的技术密集型产品。
因此，冲压生产只有在大批量生产的情况下才能获得较高的经济效益。
[4]本文研究了汽车消声器隔板的冲压工艺和模具设计。
据了解，汽车消声器隔板的材料是金属板，其特点是材料薄、重量轻。
它广泛应用于日常生活中，对产品有很大的需求。
传统加工方法难以加工，不能满足精度要求。
根据冲压工艺的上述特点，我们可以发现冲压工艺可以解决上述困难，并且冲压工艺可以提高产品的生产率，操作也简单，便于组织生产，最终达到降低成本的目的。
综上所述，与其他加工方法相比，冲压具有独特的特点，因此被广泛应用于工业生产，尤其是大批量生产。
相当多的工业零件越来越多地使用冲压零件，如机械制造、车辆生产、航空航天、电子、电器、轻工业、仪器和日用品等行业。
在这些工业零件中，冲压件的比例相当大。
过去许多通过铸造+锻造+切割制造的零件已经被重量轻+刚性好的冲压件所取代。
通过冲压，大大提高了生产率，降低了成本。
可以说，如果冲压工艺在生产中得不到广泛应用，许多任务行业部门要想提高生产率+提高质量、降低成本，就很难升级产品。
391零件分析如图1-1所示，箱体的散热部分由Q235制成，材料厚度t=1.2毫米，生产量大，表面无严重划痕和毛刺。
图1-1
消声器隔板零件图1.1
零件的功能和经济分析
该零件是一种消声器零件，广泛应用于汽车排气管定心。
这种产品需求量很大，属于批量生产。
零件工作时，应力不大，对强度和刚度的要求也不是很高。
如果用传统的加工方法加工，难度大，产品生产率低，成本高，而冲压加工可以解决上述问题，操作简单，便于组织生产。
1.2
零件的工艺分析
1.2.1
结构和尺寸
该零件的结构为深拉延孔车削，形状相对简单，尺寸较小，比较容易冲压生产。
1.2.2
准确
零件的尺寸公差为IT11，自由尺寸除外，自由尺寸没有精度要求，也没有其他特殊要求。
因此，零件的图纸要求可以通过普通冲压来满足。
1.2.3
材料
该部分材料为Q235，具有抗剪强度；抗拉强度。
该材料具有高弹性、良好的塑性和良好的冲压结构。
综上所述，该零件工艺性好，可冲压加工。
2冲压工艺方案的分析和确定生产该零件所需的基本工艺是冲压、冲裁、拉伸、翻转。
一般可采用以下三种冲压工艺方案:
方案一:
冲孔、落料、拉拔、翻孔。
方案二:
冲压、冲裁、深冲压和翻孔阶段冲压。
方案三:
先冲孔落料，再拉深，最后翻孔。
方案一，生产用四套模具，生产率低，零件尺寸累积误差大，但模具结构简单。
第二个计划是使用级进模进行生产，这可以大大提高生产率，但很难制造模具。
方案三:
生产采用一对冲孔落料复合模和一对深冲车削复合模，可降低模具制造难度。
综上所述，生产采用方案3的冲压工艺。
3冲落料复合模3.1的冲压工艺及模具设计
零件开发尺寸的计算
为了得到弯曲部分的毛坯尺寸，必须计算弯曲膨胀长度，如图3-1所示。
在用于计算从文件获得的深冲压零件的毛坯展开的公式（3-1）中，d-深冲压零件的直径，单位:
mmr-深冲压零件的圆角半径，单位:
mmh-冲压高度，单位:
mm在用于计算从文件获得的圆孔车削毛坯的孔直径的公式（3-2）中，r-车削孔的圆角半径，单位:
mmt-材料厚度，单位:
mmh-车削高度，单位:
mm图3-1用于计算零件展开尺寸3.2的示意图
展开零件的工艺分析
零件展开部分的结构尺寸较小。
阴模的最小宽度（t是材料厚度）。
打孔时，尺寸为，但打孔时，由于打孔强度的限制，孔的尺寸不能太小。
冲孔的最小尺寸取决于材料性能、冲压强度和模具结构等。
根据该表可以找到圆孔的最小值，从而满足工艺性要求。
孔和扩展部件边缘之间的距离受到模具强度和扩展部件质量的限制。
它的值不应该太小。
一般要求，从展开部分的图中可以看出，从上面可以看出，孔与孔之间的距离、孔与边缘之间的距离都满足工艺要求。
3.3
分析、比较和确定冲裁工艺方案
开发的零件包括冲裁和冲孔两个基本工序，可采用的冲裁方案包括单工序冲裁、复合冲裁和级进模冲裁。
零件属于大批量生产，因此采用单一工艺需要大量模具，生产率低，成本高且不合理。
如果用级进模冲裁，生产率高，操作方便，但模具复杂，成本高，整个模具整体尺寸大，不够合理。
使用该复合模进行冲裁时，可以得出这样的结论:
展开部分的精度和直线度较好，生产率也较高，模具的生产周期短，成本较低，并且整副模具的整体尺寸不太大。
根据以上分析，开发的零件采用复合冲裁工艺方案。
3.4
布局、计算材料利用率
3.4.1
布局
由于工件的结构相对简单，无论使用较少的废料还是不使用废料，都可以满足要求。
相比之下，废料较少的利用率低于非废料，但非废料会加速模具的磨损，降低模具的使用寿命，并直接影响工件的截面质量，所以排样用的废料较少，如图4-2所示。
根据文献的表3-4，工件之间的重叠a=1.0毫米，侧面重叠b=1.3毫米。
从文献中的公式3-19中，可以得出步距:
a=D+a（3-3）D=150.5毫米
，a=1
那么A=150.5+1=151.5毫米
根据文献中的公式3-20，材料的宽度如下:
（3-4）从文件表4-8和4-9中获得:
Z=1，b=1.3
然后
图3-2布局、时材料利用率计算示意图
3.4.2
计算一个步骤的材料利用率:
（3-5）其中，S是阶梯冲裁件的实际面积（mm2）；b条宽度（mm）；a-进给距离（mm）。
，A=151.5毫米，b=154.5毫米
然后
3.5
确定模具的总体计划结构
3.5.1
模具结构
根据零件的落料工艺方案，采用复合落料模具，复合模具分为正面模具和反面模具。
根据正反向模具的选择原则，为了使冲压废料直接从压力机工作台的漏料孔中漏出，减轻工人的劳动强度，简化模具结构，方便操作等。
，应选择反向复合冲裁模。
3.5.2
卸料装置
考虑到冲裁件材质为Q235，且材质较软，采用弹性卸荷方式。
3.5.3
推进装置
为了保证冲裁件的平面度要求，采用前向结构可以获得良好的效果，但在反向复合模具中采用弹性推动装置也可以获得与前向复合模具相同的效果，所以采用弹性推动装置。
3.5.4
定位导向装置
一个固定材料保持销用于保持材料，两个固定材料引导销用于引导材料。
为了降低模具成本，可以使用手动进给。
定位导料部件结构简单，制造方便，安装在出料板上。
为此，在阴模上对应于挡料销、导销的位置加工了三个避让孔。
在操作过程中，阴模可以被压紧，以确保带材的精确定位。
3.5.5
向导
考虑到冲裁件的结构和工艺特点，后导柱、导套可用于导向。
由于冲裁件的精度要求不是很高，可以采用一级模架精度。
综上所述，参照冲压模具图册[8]确定模具总体方案结构，如图3-3所示。
1-模板；2-定位和导向装置；3-卸载装置；4-推动装置；5-导向装置图3-3整体模具方案3.6的结构示意图
过程计算
3.6.1
计算冲击力并选择压机
从展开零件的图中可以看出，在该模具的冲压过程中，压力机不仅要克服冲裁力f，还要克服卸载力、顶部零件力。
冲压材料为Q235，材料厚度t=1.2mm。
检查文献表2-13，=340兆帕。
查阅文件表3-11，=0.05；=0.055.
根据文献中的公式3-24
冲孔力:
（3-6），其中l是冲孔件的周长（mm）；t-材料厚度（mm）；-材料的剪切强度（兆帕）；k系数。
考虑到模具刃口的磨损、模具间隙的波动、材料力学性能的变化和材料厚度的偏差，一般取K=1.3。
K=1.3
，t=1.2mm
，τ=340兆帕，
然后=1.3xx（15.3+12.3x1.2x340=45.966）
KN
冲裁力:
（3-7）=1.3×471.17×1.2×340=250.484
KN
排出力:
（3-8）=0.05，
=250.484KN，则
=0.05×250.484=12.524
KN
推力:
（3-9）n=4，K=0.055，F=45.966千牛，然后
=4×0.055×45.966=10.11
KN
F总计=F下降F冲击+F排放+F推动（3-11）=45.966+250.484+12.524+10.11=319.09
KN
根据总冲压压力选择公称压力为400千牛顿的压力机，即J23-40（查表）。
压机参数如表3-1所示。
表3-1J23-40压机参数名称值名称值标称压力/KN400工作台尺寸约/mm560滑块行程/mm80前后/mm360标准行程时间>/100工作台孔尺寸约/mm260最大闭合高度/mm330前后/mm130闭合高度调整/mm70直径/Mm180滑块中心到主体距离/mm190模具手柄孔尺寸/mm50×70柱间距离>/mm260工作台垫厚度
确定压力中心
选择坐标轴x和y，如图3-4所示。
图3-4冲裁压力中心的计算冲头的压力中心是其几何中心，可得到表3-2。
表3-2压力中心坐标冲裁轮廓周长L/mm每个冲头压力中心坐标XYL==48.04
-25
0升==38.62
30
0==471.1
总计0:
L=557.76
=-0.28
其中，X=-0.28可以通过将（LX+LX+/（L+L+）（3-12）代入表中来自文献公式3-35和3-36的数据来获得
（LY+LY+/（L+L+）
（3-13）Y=0可通过替换表格中的数据获得:
印刷机的中心为（-0.28）
，0）
3.6.3
凸凹模刃口尺寸及其制造公差
工件的形状简单，切削刃的尺寸可以根据单独的加工方法来计算。
外尺寸通过冲裁获得，而内孔尺寸和中心距尺寸通过冲压同时获得。
1查阅表3-1，获得每个尺寸的公差:
工件形状:
150.50-0.250毫米
工件内部形状:
15.30+0.110毫米
12.30+0.110毫米
孔中心距离:
250.065毫米
300.065毫米
2
要确定初始间隙，请查阅表3-4:
Zmin=0.126毫米
zmax=0.180毫米
3
要确定磨损系数，请查阅表3-5:
冲孔15.30+0.110毫米
12.30+0.110毫米，磨损系数:
X=0.75
下料尺寸:
150.50-0.250毫米
的磨损系数为:
X=0.5
（1）
冲裁:
由文献中的公式3-2和3-3获得:
（3-14）（3-15）其中-冲裁凹部、冲头刃口尺寸（mm）；-冲裁件的最大极限尺寸（mm）；-工件偏差（mm）；-冲头的制造偏差（mm）；-凹模制造偏差（mm）；查表3-4:
毫米检查间隙:
>=0.180-0.126=0.054毫米
说明公母模的公差不符合条件，但差异不大，可调整如下:
将已知数据引入公式（4-14）和（4-15）以获得:
（2）冲压:
从文献中的公式（3-4）和（3-5）（3-16）和（3-17），其中获得凸模和凹模的切削刃尺寸（mm）；-冲孔的最小极限尺寸（毫米）；-工件偏差（mm）；-冲头的制造偏差（mm）；-阴模的制造偏差（mm）。
查阅表3-4:
mm检查间隙:
/100工作台左右孔尺寸/mm260最大闭合高度/mm290前后/mm130闭合高度调整/mm70直径/mm180滑块中心到机身距离/mm190模柄孔尺寸/mm40x70柱间距离>/mm260工作台垫板厚度/mm704.4.5
确定压力中心
因为在绘制工件时孔中心之间的距离是恒定的，所以坐标是恒定的。
表4-2如下所示:
表4-2每个冲头的压力中心坐标冲裁轮廓周长L/mm压力中心坐标XYL==102.5-2
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