汽车锁座零件冲压工艺分析及模具设计毕业设计说明书.docx
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汽车锁座零件冲压工艺分析及模具设计毕业设计说明书
毕业设计说明书
汽车锁座零件冲压工艺分析及模具设计
摘要：
模具是现代工业生产中的重要工艺装备，本论文主要涉及冲压模具工艺设计和弯曲模具工艺设计，整个进程包括工艺方案、工序安排、工序尺寸、利用的设备及模具类型，并按照设计出的冲裁凸凹模的尺寸及技术要求制定其机加工工艺规程，最终绘制出正确的冲裁模具装备图和弯曲模具装备图。
按照零件的技术要求，肯定工艺方案为：
先进行冲裁然后弯曲。
在冲裁工艺阶段，拟定两种落料与冲孔方案：
一种是落料与冲孔复合；一种是先落料在冲孔。
通过各方面计算与比较，肯定第一种方案更优。
在弯曲阶段，由于孔接近变形区，弯曲后需要钳工修磨，以达到工艺要求。
在凸凹模的制造进程中，由于模具制造与一般机械制造相较较，有着特殊的技术要求和明显的特点，必需区别对待，
（1）单件生产：
每种模具一般生产1～2副，普遍采用修锉、修配方式加工，工序组合相对集中对工人技术水平要求较高。
（2）制造质量高：
一般地，模具工作零件的制造精度比产品零件高2～4级，需采用坐标磨床、数控机床加工。
（3）形状复杂：
一般加工难度大，有时需要特种加工或专门化机床。
（4）材料硬度高：
一般采用工具钢淬火、低温回火，需要采用特种加工方式。
关键词：
模具冲裁弯曲工艺
指导老师签名：
Blocklockpartsofcarstampingprodessanddiedesign
Abstract:
Moldisanimportanttechniqueandequipmentinmodernindustrialproduction,Inthispaper,themainprocessinvolvedindesignofstampingdieanddesignofbendingmold,theentireprocessincludingplanningofprocess,organizationofprocess,sizeofprocess,useofequipmentandtypesofmold.Andinaccordancetothesizeofconvexandconcavemoldandtheitstechnicalrequirementscompletethedevelopmentofitsmachiningprocessplanning,eventuallydrawthecorrectassemblingdrawingofblankingdiesandbending.
Accordingtothetechnicalrequirementsofparts,Technologyprogramisdeterminedtoblankingfirstlyandthenbending.IntheStageofblankingprocess,Thedevelopmentofblankingandpunchingtwoprograms:
oneisthecompositeblankingandpunching;antherisblankfirstlythenpunch.Throughcalculationandcomparisonofvariousaspects,thefirstprogramwastoidentifytheStageofbending.Asthedeformationzonebeinnearofthehole,itneedtobendingfitteraftergrindinginordertomeetthetechnicalrequirements.
InthemanufacturingprocessofBumpofBlankingDie,moldmanufacturingiscomparedwiththegeneralmachinerymanufacturing,asaresultofitsspecialtechnicalrequirementsanditclearfeatures,woMustbetreateddifferently.
（1）One-pieceproduction:
Generlly,eachmoldproductfor1～2,Widelyusedprocessingoffilerepair,repairmethods,combinationoftheprocessofrelativeconcentrationanddemandtheworkersofhigherskilllevels;
（2）theManufacturingofhigh-quality:
Ingeneral,themanufacturingofmoldpartsproductsaremoreprecisionthan2to4highbythegeneralparts,needtotheuseofcoordinategrindingmachinesandCNCmachining;（3）Complexshape：
Generaltheprocessingismoredifficult,andsometimesitneedforspecialprocessingorspecializedtools;（4）Materialhardness:
Ingeneraltoolsteelneedtohardening,lowtemperaturetempering,itneedtousethemethodsofspecialprocessing.
Keywords:
MoldBlankingBendingTechnology
SignatureofSupervisor:
1前言
1.1机械与模具制造业在国民经济中的地位………………
（1）
1.2当前国际模具进展现状及其特点………………………
（1）
1.3我国模具进展现状及其特点……………………………
（2）
1.4汽车锁座零件的简单介绍………………………………
（2）
2锁座零件冲压工艺分析
2.1零件结构的分析…………………………………………（3）
2.2肯定工艺方案……………………………………………（4）
3冲压模的设计
3.1零件工艺计算……………………………………………（5）
3.2设计各主要零件结构尺寸………………………………（12）
3.3冲裁模装配图……………………………………………（17）
4弯曲模的设计
4.1弯曲件的工艺分析………………………………………（18）
4.2制定弯曲方案……………………………………………（21）
4.3肯定毛坯弯曲部份尺寸L弯、下料方式………………（22）
4.4肯定弯曲模结构形式……………………………………（23）
4.5弯曲模装配图……………………………………………（27）
5冷冲模零件的制造工艺
5.1传统模具制造向现代模具制造的过渡…………………（28）
5.2编制冷冲模零件工艺的整体思路………………………（28）
5.3零件立体图和凸凹模立体图……………………………（29）
5.4凸凹模的加工工艺………………………………………（30）
结论………………………………………………………………（33）
参考文献…………………………………………………………（34）
致谢………………………………………………………………（35）
1前言
机械与模具制造业在国民经济中的地位
机械制造工业是国民经济中一个十分重要的产业，它为国民经济个部门科学研究、国防建设和人民生活提供各类技术装备，在社会主义建设事业中起着中流砥柱的作用。
从农业机械到工业机械，从轻工业机械到重工业机械，从航空航天设备到机车车辆、汽车、船舶等设备，从机械产品到电子电器、仪表产品等，都必需有机械及其制造。
在工业高度发达的国家中，机械工业的产值常常占整个国民生产总值的40%或更多。
在机械制造中，机车夹具、模具都是不可缺少的工艺装备，尤其是模具以其特定的形状通过必然的方式是材料成形。
按照国际生产技术协会提供的资料显示，机械零件粗加工的75%和精加工的50%都将有模具成形来完成。
因此模具被誉为“金属加工中的帝王”，是“进入富裕社会的原动力”、“模具就是黄金”。
当前国际模具进展现状及其特点
现代模具行业是技术、资金密集的行业。
它作为重要的生产装备行业在为各行各业服务的同时，也直接为高新技术产业服务。
由于模具生产采用一系列高科技，CAD/CAM/CAPP等技术，运算机网络技术、激光技术、逆向工程和并行工程、快速成型技术及敏捷制造技术、高速加工及超精度加工技术等等，因此，模具工业以成为高新技术产业的一个重要组成部份，有人说，现代模具是高技术背景下的工艺密集型工业。
模具技术水平的高低，在专门大的程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力，因此已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。
模具工业是无以伦比的“效益放大器”。
用模具加工产品大大提高了生产的效率，而且还具有节约原材料、降低能耗和本钱、维持产品高一称为“金钥匙”。
从另个角度看，模具是人性化、时期化、个性化、创造化的产品。
更重要致性等特点。
因此模具被称为“效益的放大器”。
在国外，模具被是模具进展了，利用模具的产业其产品的国际化竞争力也提高了。
模具不是批量生产的产品。
它具有单见生产和对特定用户的依赖性。
就模具行业来讲，引进国外先进技术，不能采用通常的引进产品许可证和技术转让等方式，而主如果引进商品化了的CAD/CAM/CAE软件和精密加工设备等。
模具的CAD/CAE/CAM涉及面广、及多种学科与工业技术于一体，是综合型、技术密集型产品。
模具设计是一种经验性较强的设计，设计人员在长期的工作积累的经验和知识对模具设计起着十分重要的影响。
虽然模具CAD技术应用愈来愈普遍，是目前广为利用的模具CAD技术多数停留在运算机辅助画图层次，难以胜任对模具开发的高质量、短周期、低本钱要求。
为此，本设计在重点利用运算机辅助进行工艺分析的进程，将转化为传统的模具CAD从运算机辅助画图提升到运算机辅助设计层次。
我国模具进展现状及其特点
国内的模具工业起步较晚，但在过去的十连年中也取得了一些进步。
例如冲压模具方面，国内设计制造的部份轿车覆盖件模、空调器散热片级进模、电机定转子双回转叠片高精度硬质合金级进模、集成电路引线框架多工位级进模，和带自动冲切、叠压、铆合、计数、分组、扭斜和安全保护等功能的铁心精密多功能模，都已达到较高的水平。
但从整体上看，我国与工业发达国家相较仍有较大差距。
例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重还比较低，CAD/CAE/CAM技术的普及率尚待提高，许多先进的模具技术应用还不够普遍等等。
专门是在大型，精密，复杂和长寿命模具上，一方面技术差距明显；另一方面产能也不能知足国内的需求，因此仍大量从国外入口。
所以，为了改变这种被动状态，尽快适应社会主义工业现代化建设对冲压工艺生产水平提高的需求，全方位大力做好模具基础、研发和推行工作，是相当重要的。
我国的工业经济，已进入大量量规模经济和小批量多品种经济并行的时期，二者对模具存在趋同的依赖性。
因为在经济快速进展，产品畅销时期，自然要求模具能及时供给；而在经济停滞，产品不顺畅销时期，企业必然会想方设法开发新产品，也一样会对模具带来强劲的需求。
这说明，模具市场的整体趋势将是一直平稳向上的。
也有人说，模具工业是永不衰退的工业，正是基于如此的分析。
另外，从另一个角度看，二者对模具结构的要求是各不相同的，大量量生产用的模具应着眼于高效率和长寿命，而小批量生产用的模具则应着眼于结果简单、制模快速和本钱低廉。
因此，对不同要求的模具要求，应相应的制定不同的设计方案。
汽车锁座零件的简单介绍
本设计是GJ750B汽车锁座零件，材料是Q235，在设计进程中必需考虑本钱，配合整体汽车设计减少本钱，同时运用当前较先进的技术手腕提高效率，例如：
本次设计采用AUTOCAD辅助设计，大大缩短了模具设计进程的分析工作周期，迅速提高模具设计的效率。
由于本人水平有限，本论文中还存在很多的错误和不足的地方，敬请评阅老师批阅和纠正。
2锁座零件冲压工艺分析
零件结构的分析
本设计的零件是锁座零件，材料为Q235，厚度为2mm。
如图所视。
该零件进行冲压加工的大体为冲孔、落料。
图锁座零件图
肯定工艺方案
三个孔的边缘与弯曲中心的距离别离为：
<（4mm）
>（4mm）
>（4mm）
弯曲时会引发b边上小孔的变形,能够在弯曲后修正，所以能够先冲孔在弯曲.
方案一：
落料与冲孔复合。
方案二：
先落料再冲孔。
分析冲压工艺方案：
方案一：
模具结构简单，模具寿命长、制造周期短、投产快。
能利用一个侧面定位，操作比较简单方便。
方案二：
模具结构简单，投产快寿命长，尺寸和形状不精准。
综上所述，考虑到该零件的批量为中批量，作为保证各项技术要求，选用方案一。
工序如下：
1.下料。
2.落料和冲孔。
3冲压模的设计
零件工艺计算
3.1.1计算毛坯长度:
该零件的毛坯展开尺寸按图所示计算:
图
由于弯曲半径:
r>（1mm）,所以
此处省略 NNNNNNNNNNNN字。
如需要完整说明书和设计图纸等.请联系 扣扣：
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该论文已经通过答辩
3.1.2排样及材料利用率：
排样是指冲裁零件（毛坯）在条料，带料或板料上布置的方式。
合理有效的排样在于保证在最低的材料消耗和高生产率的条件下，取得符合设计要求的工件。
在冲压生产进程中，保证很低的废料百分率是现代冲压生产最重要的技术指标之一。
在冲压生产进程中，冲压件材料消花费用可达总本钱的60%～75%，每降低1%的冲压废料，将会使本钱降低%～%。
合理的利用材料是降低本钱的有效办法，尤其是在成批和大量生产中，冲压件的年产量达数十万件，乃至数百万件，材料合理利用的经济效率更为突出。
排样方式的选择原则：
①冲裁小工件或某种工件需要窄条（带）料时，应沿板料顺长方向进行排样，符合材料规格及工艺要求。
②冲裁弯曲毛坯时，应考虑板料轧制方向
③冲件在条（带）料上的排样，应考虑冲压生产率、冲模耐费用、冲模结构是不是简单和操作的方便与安全等。
④条料宽度选择与在板料上的排样应优先选择条料宽度较大而步距较小的方案，以便经济地裁切板料，并减少冲压历时刻。
⑤在可能情形下，要求产品设计时修正产品零件的结构形状和尺寸，以减少或消除设计废料的形成，并有可能采取少、无废料排样方式。
由于毛坯的形状，考虑操作的方便与模具结构尺寸，初步选用对排。
搭边值要合理肯定。
搭边值过大，材料利用率低。
搭边值过小，在冲裁进程中会被拉断，防碍顺利送料，零件会产生毛刺，有时会拉入凸、凹模间隙中，损坏模具的刃口，降低模具的寿命。
所以搭边值的选取一般由经验肯定，取值可参考资料[3]。
图
选取搭边值：
模具选用固定卸料板
由表可得搭边值：
a=×=a1=×=
采用有侧压板的冲压时条料宽度B=D+2a
毛坯面积：
S=10×36+（22-4/∏×22）×4+2×10+18×14+8×5+4/∏×52×4+26×26+16×5+18×2=≈1546（mm2）
方案一：
双行对排（图
条料宽度：
B=90+33+4×=（mm）
进距：
h=2/1（26+=（mm）
一个进距的材料利用率：
η=nS/Bh×100%
=1×1546/（×）×100%
=%
图
方案二：
单行对排（图）
B=90+2×=（mm）
H=2/26+2/10+=（mm）
一个进距的材料利用率：
η=nS/Bh×100%
=1×1546/××100%
=%
从上述两种排样能够分析得：
采用双行对排，材料的利用率更高。
故决定采用双行对排。
3.1.3计算压力机及初选冲床
1.冲裁力的计算
平刃模具冲裁时的冲裁力：
P=Ltζ
实际所需的冲裁力还需增加30%，即
P=ζ
工件毛坯周长L0：
L0=232
工件孔总周长L：
L=2××3×2+×=
由Q235-A的δ=304～373mpa
故：
落料力为：
F1=×232×2×343
=207KN
冲孔力为:
F2=××2×343=77KN
F冲=F1+F2=284KN
查表得：
K卸=，K顶=所以：
落料时的卸料力为：
F卸=×207=KN
冲孔时的顶料力为：
F顶=×77=KN
总冲压力:
P总=F冲+F卸+F顶=284+++
=
按照《中国模具设计大典》选用400KN冲床。
3.1.4肯定压力中心
图
按照图的分析:
L1=26mmX1=0Y1=0
L2=52mmX2=0Y2=13mm
L3=X3=0Y3=28mm
L4=X4=0Y4=
L5=28mmX5=0Y5=40mm
L6=X6=0Y6=49mm
L7=X7=0Y7=
L8=72mmX8=0Y8=72mm
L9=10mmX9=0Y9=90mm
L10=X10=-8mmY10=28mm
L11=X11=8mmY11=23mm
L12=X12=0mmY12=11mm
由公式X=（∑Li×Xi）/（∑Li）;Y=（∑Li×Yi）/（∑Li）
得压力中心的坐标值为：
X=0，Y=
3.1.5冲裁间隙的计算
冲裁间隙是指冲裁模的凸模和凹模刃口之间的间隙。
间隙值的大小对冲裁件的质量、模具寿命、冲裁力的影响专门大，是冲裁工艺与模具设计中的一个极为重要的工艺参数。
笼统的说,选用中等或偏大的间隙,会收到省力节能的效果．这是因为在必然范围内增大间隙，剪切区内的压应力降低，而拉应力增加，容易产生裂纹，从而抗剪强度变小，使冲裁力下降．一样，由于增大间隙，冲出的工件尺寸会因拉伸变形产生回弹而缩小，因此不至于再堵塞在凹模孔内，使推件力明显变小．间隙过小或过大时，冲裁功都会有所增加，只有间隙适合时，冲裁断裂时的上，下裂纹才会相遇汇合，使冲裁功最小．
材料为Q235，厚度为2mm，可查参考资料[8]表3-3冲裁模初始双面间隙Zmin=Zmax=.
3.1.6冲裁模刃口尺寸的计算
模具刃口如图所示，尺寸计算：
图
（1）落料
计算公式：
Dd=（Dmax-x△）+δd0
Dp=（D凹-Zmin）-δp0=（D-x△-Zmin）-δp0
查表得：
Zmin=Zmax=
X1=1δ1p=δ1d=+
X2=1δ2p=δ2d=+
X3=1δ3p=δ3d=+
所以可得：
D1d=（26-1×）+=+
D1p=（26-1×）=D2d=（18-1×）+=+
D2p=（18-1×）=D3d=（10-1×）+=+
D3p=（10-1×）=
（2）冲孔
计算公式：
dp=（dmin+x△）-δp0
dd=（dp+Zmin）+δd0=（dmin+x△+Zmin）+δd0
查表得：
x1=δ1p=δ1d=+
X2=δ2p=δ2d=+
所以得:
d1p=（6+×=d1d=（6+×++=+
d2p=+×=d2d=+×++=+
（3）孔心距:
计算公式:
Ld=（Lmin+△）±△
可得:
L1d=+×±×=16±
L2d=+×±×=5±
L3d=+×±×=12±
设计各主要零件结构尺寸
3.2.1凹模外形尺寸的设计：
凹模高度H的肯定：
H=KB=×90=
取H=30mm
凹模壁厚C的肯定：
C=（~2）H,取
C=×30=45
凹模的长度L的肯定:
L=b＋2C=180mm
凹模的宽度B的肯定:
B=a+2C=116mm
按照参考资料3肯定凹模外形尺寸为:
200mm×125mm×30mm。
按照参考资料3凹模螺孔选用d=M6
按照参考资料3查得，凹模螺孔间距为25mm--70mm
凹模上螺孔到凹模外缘的最小距离a1==×6=
选用a1=12mm
螺孔到凹模孔、销孔距离的最小尺寸为bmin==×6=
凹模具体尺寸如下图（图）所示：
图
计算出凹模的尺寸后即能够肯定模架的选取.
3.2.2凸凹模外形尺寸设计
图
在复合模中，一定有一个凸凹模。
凸凹模的内外缘均为刃口，内外缘之间的壁厚决定与冲裁件的尺寸。
从强度的考虑，壁厚受最小值的限制。
凸凹模的最小壁厚与冲模结构有关，对于正装复合模，由于凸凹模装于上模，孔内不会有积存废料，胀力小，最小壁厚能够小些；对于倒装复合模，因为孔内会积存废料，所以最小壁厚要大些。
凸凹模的外形尺寸按照凹模来配做，总高度的设计H=50mm。
详细尺寸和技术要求参见凸凹模的设计图。
形状见图。
3.2.3凸模外形尺寸的设计：
一般的凸模组件结构包括凸模和凸模固定板、垫板和防转销等，并用螺钉销钉固定在上模座上。
凸模刃口要有高的耐磨性，并能经受冲裁时的冲击力。
因此应有高的硬度与适当的任性。
形状简单的凸模常选用T8A、T10A等制造。
凸模长度L=l1+l2+l3+l
其中：
l1—卸料板的厚度；
l2--凸模固定板厚度；
l3--导尺厚度
l--附加长度，一般取l=15~20mm
参考资料可得，凸模尺寸如图：
图
3.2.4其他主要部件的选取：
凸模固定板，用于固定凸模。
固定板的外行尺寸一般与凹模大小一样，可由标准中查得。
固定凸模用的形孔与凸模固定部份相适应。
型孔位置应与凹模型孔位置协调一致。
凸模固定板内凸模的固定方式一般是将凸模压入固定板内，其配合用H7/m6，对于大尺寸的凸模，也能够直接用螺钉、销钉固定到模座上而不用固定板。
对于小模具还能够用粘结固定。
个模具主要零件标准如下：
上模座L/mm×B/mm×H/mm=250mm×200mm×45mm
下模座L/mm×B/mm×H/mm=250mm×200mm×50mm
导柱d/mm×L/mm=35mm×160mm
导套d/mm×L/mm×D/mm=35mm×105mm×43mm
模架闭合高度：
170mm～210mm
垫片厚度：
10mm
凸模固定板厚度：
18mm
卸料板厚度：
28mm
3.2.5压力机的选取：
开式双柱可倾压力机J23-40，公称压力：
400KN
滑块行程：
100mm
最大闭合高度：
330mm
连杆调节量：
65mm
工作台尺寸：
460mm×700mm
垫板尺寸：
（厚度×孔径）65mm×200mm
模柄孔尺寸：
（直径×深度）φ50mm×70mm
最大倾斜角度:
30°
冲裁模装配图
图
图冲裁模装配图
1.导料销2.固定挡料销3.上模座4.螺钉5.螺钉6.推杆7.推板
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