安全带安装加强件左冲压成形工艺及模具设计 精品.docx

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摘要

本文应用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次冷冲压模具设计工作的实际训练从而培养和提高学生独立工作能力，巩固与扩充了冷冲压模具设计等课程所学的内容，掌握冷冲压模具设计的方法和步骤，掌握冷冲压模具设计的基本的模具技能懂得了怎样分析零件的工艺性，怎样确定工艺方案，了解了模具的基本结构，提高了计算能力，绘图能力，熟悉了规范和标准，同时各科相关的课程都有了全面的复习，独立思考的能力也有了提高。

关键词：

模具设计冲压冲裁弯曲

Abstract

Thusthepresentpaperappliesthisspecialtytostudythecurriculumthetheoryandtheproductionknow-howcarriesonatimecoldstampingmolddesignworktheactualtrainingtoraiseandtosharpenthestudentindependentworkingability,consolidatedandexpandedthecontentwhichcurriculaandsooncoldstampingmolddesignstudied,themethodandthestepwhichthegraspingcoldstampingmolddesigned,thebasicmoldskillwhichthegraspingcoldstampingmolddesignedhadunderstoodhowanalyzedthecomponentsthetechnologycapability,howdefinitecraftplan,hadunderstoodthemoldbasicstructure,sharpenedthecomputationability,cartographyability,hasbeenfamiliarwiththestandardandthestandard,simultaneouslyvariousbranchescorrelationcurriculumallhadthecomprehensivereview,independentthinkingabilityalsohadtheenhancement.

Keyword:

MoldDesign,stamping,punching,bending

绪论

1.1课题研究的背景

模具是现代工业生产的重要工艺装备，被成为“工业之母”。

模具是工业生产的重要工艺装备。

由于用模具加工成形零部件，具有生产高效、质量好、节约原材料和能源、成本低等一系列优点，已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。

模具制造是一个生产周期要求紧迫，技术手段要求较高的复杂生产过程。

总之，模具具有结构复杂、型面复杂、精度要求高、使用的材料硬度高、制造周期短等特点。

应用数控加工进行模具的制造可以大幅提高加工精度，减少人工操作，提高加工效率，缩短模具制造周期。

冲压加工作为一个国家的基础行业，在国民经济的加工工业中占有重要的地位。

根据统计，冲压件在各个行业中均占有相当大的比重，尤其在汽车、电机、仪表、军工、家用电器等方面所占比重更大。

冲压件在形状和尺寸精度方面的互换性较好，所以具有质量轻、刚度好、精度高和外表光滑、美观等特点。

而且冲压加工是一种商生产率高、材料利用率的加工方法。

随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，模具制造已成为整个链条中最基础的要素之一。

在汽车、家电等行业，冲压件所占的比重非常大。

冲压模具制造技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。

为了适应我国制造业迅速发展的需要，必须发展先进的模具设计制造技术，提高从业人员的素质和能力。

技术作为一种现代设计制造方法，把它引入模具生产实际中，可以大大缩短产品开发周期，提高生产效率和市场竞争力。

1.2我国冲压模具的现状及发展趋势

为了提高模具的加工性能和使用寿命，不论是冲压模具还是塑料模具。

构成模具型腔的有关零件一般都用高强度的耐磨材料制造（如各种牌号的合金结构钢、合金工具钢和不锈钢等）。

这些材料经过热处理后硬度很高，很难用常规的机械加工方法进行加工。

几十年来，对于这类加工材料的最好方法就是采用特种加工。

在我国，模具型腔加工至今仍然是电火花加工一统天下。

电火花加工（包括成形加工和线切割）在难加工材料的加工方面一直起着重要作用。

随着生产的发展和产品更新换代速度的加快，对模具生产效率和制造质量提出越来越高的要求，于是电火花加工存在的问题就逐渐的暴露出来。

电火花加工是一种靠放电烧蚀的微切割工艺，加工过程非常之缓慢；而且在电火花对加工表面进行局部高温放电烧蚀过程中，工件材料表面的物理机械能一般都会受到一定程度的烧损，常常会在型腔表面产生微细裂纹，表面质量指标，说明每个测量点的精确性。

1．未来冲压模具制造技术发展趋势

模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求服务。

达到这一要求急需发展如下几项：

（1）全面推广CAD/CAM/CAE技术模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。

随着微机软件的发展和进步，普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟，各企业将加大CAD/CAM技术培训和技术服务的力度；进一步扩大CAE技术的应用范围。

计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。

（2）高速铣削加工国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高的表面光洁度。

另外，还可加工高硬度模块，还具有温升低、热变形小等优点。

高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。

目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。

（3）模具扫描及数字化系统高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。

有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上，实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的CAD数据，用于模具制造业的“逆向工程”。

模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用，相信在“十五”期间将发挥更大的作用。

（4）电火花铣削加工电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术，这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工（像数控铣一样），因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。

国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。

预计这一技术将得到发展。

（5）提高模具标准化程度我国模具标准化程度正在不断提高，估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到30%左右。

国外发达国家一般为80%左右。

（6）优质材料及先进表面处理技术选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。

模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。

模具热处理的发展方向是采用真空热处理。

模具表面处理除完善应发展工艺先进的气相沉积（TiN、TiC等）、等离子喷涂等技术。

（7）模具研磨抛光将自动化、智能化模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作，以提高模具表面质量是重要的发展趋势。

（8）模具自动加工系统的发展这是我国长远发展的目标。

模具自动加工系统应有多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统。

2.模具制造技术与工业发达国家的差距

冲压模具CAD/CAE/CAM技术的开发手段比较落后、技术的普及率不高,应用不够广泛；精密加工设备在模具加工设备中所占比重较低；生产冲压模具的各种条件不完备；生产冲压模具的专用技术尚未成熟,大多仍还处于试验摸索阶段；模具标准件标准化程度及使用覆盖率较低。

第二章冲压工艺分析

2.1冲压工艺分析

2.1.1冲压件的工艺分析

零件名称：

安全带安装加强件，如图2-1所示

图2-1工件图

安全带安装加强件，材料料厚2mm，大批量生产，尺寸精度要求不高。

零件为非对称的弯曲件。

材料力学性能：

抗拉强度：

　　屈服强度：

　　伸长率：

　　断面收缩率：

硬度：

热轧,;冷拉+热处理

2.1.2结构分析

该零件外轮廓尺寸无公差要求，零件是非对称的单向弯曲件。

弯曲工序安排是否合理对零件质量、难易程度有较大影响。

由于工件弯曲形状、尺寸不对称，高度相差较大，弯曲时受力不均匀，毛坯易偏移，尺寸不易保证，模具设计时考虑增设压料板、定位孔等定位零件，使工件弯曲前已处于弹性压紧状态，然后再进行弯曲。

2.1.3加工顺序决定的毛坯原则

有的孔，只要其形状和尺寸不受后续工序的影响，都应该在平板毛坯上冲出，因为在成型后冲孔模具结构复杂，定位困难，操作也不便，冲出的孔有时不能作为后续工序的定位孔使用。

凡是在位置会受到以后某工作变形影响的孔（拉深件的底部孔径要求不高和变形减轻孔除外）都应在有关的成型工序后再冲出。

两孔靠近或者孔距边缘很小时，如果模具强度足够，最好同时冲出，否则应先冲大孔和一般情况孔，后冲小孔和高精度孔，或者先落料后冲孔，力求把可能产生的畸变限制在最小范围内。

多角弯曲件主要从材料变形和弯曲的材料移动两方面安排弯曲的先后顺序，一般情况下，先弯曲外部角，后弯曲内部角。

整形或较平工序，应在冲压件基本成型后进行

2.1.4冲压方案设计

根据制件工艺分析，其基本的工序有落料、冲孔和弯曲三种，按其先后顺序组合，可以得到如下4种方案：

（1）落料—冲孔—弯曲，单工序冲压。

（2）落料—弯曲—冲孔，单工序冲压。

（3）冲孔—弯曲—落料，复合冲压。

（4）冲孔—弯曲—落料，级进模生产。

方案

（1）、

（2）属于单工序冲压，由于制件生产批量较大，尺寸又较小，这种方案，生产效率低，操作不安全，故不宜采用。

方案（3）复合模的特点是生产率高，冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高，冲模的轮廓尺寸较小。

复合模主要用于生产批量大、精度要求高的冲裁件。

方案（4）级进模比单工序模生产率高，生产批量大，操作方便，结构复杂，制造精度要求高，成本高。

故综上所述方案三最为适合。

为了保证压力机和模具正常地工作，特别是保持压力机导轨的均匀磨损，应该使模具的压力中心与压力机的滑块中心基本重合。

否则会产生一个附加力矩，使模具产生偏斜，间隙不均匀，并使压力机和模具的导向机构产生不均匀磨损，刃口迅速变钝。

绝大多数冲裁件沿冲裁轮廓的断面厚度不变，而冲裁力与轮廓线的长度成正比且沿轮廓均匀分布。

2.2确定排样图.

2.2.1排样图的设计与计算

冲裁件在板料、条料或带料上的布置方法，称为冲裁件的排样法，简称排样。

设计级进模首先要设计排样图。

这是设计级进模的重要依据。

排样的要求是切除废料，将零件留在条料上，以分步完成各个工序，最后根据需要将零件从条料上分离下来。

多工位级进模排样设计的内容包括：

确定模具的工位数目，各工位加工的内容及各工位冲压工序顺序的安排；确定被冲工件在条料上的排列方式；确定条料载体的形式；确定条料宽度和步距尺寸，从而确定了材料利用率。

排样图的好坏对模具设计的影响很大，需要设计出多种方案加以分析、比较、综合与归纳，以确定一个经济、技术效果相对较合理的方案，衡量排样