1、模具在机械,电子,轻工,汽车,纺织,航空,航天等工业领域里,日益成为使用最广泛的主要工艺装备,它承担了这些工业领域中60%90%的产品的零件,组件和部件的生产加工。模具制造的重要性主要体现在市场的需求上,仅以汽车,摩托车行业的模具市场为例。汽车,摩托车行业是模具最大的市场,在工业发达的国家,这一市场占整个模具市场一半左右。汽车工业是我国国民经济五大支柱产业之一,汽车工业重点是发展零部件,经济型轿车和重型汽车,汽车模具作为发展重点,已在汽车工业产业政策中得到了明确。汽车基本车型不断增加,一个型号的汽车所需模具达几千副,价值上亿元。为了适应市场的需求,汽车将不断换型,汽车换型时约有80%的模具需要
2、更换。中国摩托车产量位居世界第一,据统计,中国摩托车共有14种排量80多个车型,1000多个型号。单辆摩托车约有零件2000种,共计5000多个,其中一半以上需要模具生产。一个型号的摩托车生产需1000副模具,总价值为1000多万元。其他行业,如电子及通讯,家电建筑等,也存在巨大的模具市场。第一章 弯垫板的工艺分析第一节 冲压件冲压件图如下图所示:冲压技术要求:1. 材料:08钢2. 材料厚度:1mm3. 生产批量:大批量第二章 零件的工艺性分析该零件材料为08钢结构简单,抗剪强度为300mpa.形状对称,有落料,冲孔弯曲3个工序具有良好的冲压性能,适合冲裁。工件结构相对简单,有两个12mm的
3、孔;孔与孔、孔与边缘之间的的距离也满足要求,最小壁厚为5mm.第一节 尺寸的计算弯曲件毛坯的展开尺寸是根据变形中性层长度不变的原理来求出的,对于变形程度很小或对尺寸要不高的弯曲件来说,可以近似的认为变形中性层与毛坯的断面中心相重合,这时,中性层的位置为=r+t/2式中 r弯曲件内层的弯曲半径t板料的厚度,而当需要精确的求出弯曲毛坯的展开长度时,就必须精确的求出变形中性层的位置。确定位置之后就可以进行毛坯展开长度的计算了,这需要一个中性层的位移系数,此系数对于弯曲形状及弯曲程度不同,数值也不同,需要根据实际的模具调节展开尺寸。本产品,尺寸没标公差,属于自由公差,可以直接按毛坯的断面中性层尺寸计算
4、, 经过计算 L1=41.6,宽度D=22此尺寸目前是待定,在实际生产时需调节。如图,展开图纸如下图所示:第二节 冲裁件的精度与粗糙度冲裁件的经济公差等级不高于IT11级,一般落料公差等级最好低于IT10级,冲孔件公差等级最好低于IT9级,工件的尺寸全部为自由公差,可看作IT14级,尺寸精度较底,普通冲裁完全能满足要求。零件图上所注公差经查标准公差表1.2为IT14级,尺寸精度较低,普通冲裁完全可以满足要求。根据以上分析:该零件冲裁工艺性较好,适宜冲裁加工。查公差表得各尺寸公差:零件外形:41.6mm、12mm、22mm零件内形:12 mm表1.2部分标准公差值(GB/T1800.31998)
5、公差等级IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12IT13IT14IT15基本尺寸/m /mm36812183048750.120.180.300.48610915223658900.150.220.360.581018112743701100.270.430.70183013213352841300.210.330.520.843050162539621001600.250.390.621.0050801946741201900.460.741.20801203554871402200.350.540.871.402.3确定工艺方案.该冲裁件包括落料和冲孔两个基本工序,可采用的冲裁方案
6、有单工序冲裁,复合冲裁和级进冲裁三种:冲裁工序按工序的组合程度可分为单工序冲裁、复合冲裁和级进冲裁。复合冲裁是在压力机的一次行程中,在模具的同一位置同时完成两个或两个以上的工序;级进冲裁是把一个冲裁件的几个工序,排列成一定顺序,组成级进模,在压力机的一次行程中,模具的不同位置同时完成两个或两个以上的工序,除最初几次冲程外,每次冲程都可完成一个冲裁件。该工件包括落料、冲孔两个基本工序,可以有以下五种工艺方案:方案一:先落料,后冲孔,弯曲。采用单工序模生产。方案二:落料-冲孔复合冲压,弯曲。采用倒装复合模+单工序模生产。方案三:冲孔-弯曲-切断级进冲压。采用级进模生产。方案一结构简单,但需三道工序
7、、三副模具才能完成,生产效率也低,如此则浪费了人力、物力、财力,从经济性的角度来考虑不妥当,难以满足大批量的生产要求。方案二采用倒装复合模生产,与方案一相比,倒装复合模具把凸凹模放在下模,虽然模具结构较方案二简单,可冲工件的孔边距也较大,但是工件的平整性较方案一差。弯曲也是一次成型实现。方案三采用冲孔弯曲切断级进模具生产,也只需要一副模具,制造精度高,先冲孔后弯曲,切断,但是其模具结构复杂,生产周期长,成本高。通过上述三种方案的分析比较,该工件的冲压生产采用方案二为佳。第三章 冲压模具总体结构设计第一节 模具类型根据零件的冲裁工艺方案,采用复合冲裁模.第二节 导向与定位方式导向形式:滑动导柱导
8、套导向定位方式:板料定位靠导料销和弹簧弹顶的活动挡料销完成,因为该模具采用的是条料,控制条料的送进方向采用的是导料板,无侧压装置。控制条料的送进步距采用挡料销定距。第三节 卸料与出件方式冲孔凸模与凸凹模冲孔,冲孔废料直接落料。利用推件块将制件顶出。第四节 模架类型及精度该模具采用后侧导柱模架,以凹模周界尺寸为依据,选择模架规格。第四章 冲压模具工艺与设计计算第一节 排样设计与计算冲裁件在板料、带料或条料上的布置方法称为排样。排样的意义在于减小材料消耗、提高生产率和延长模具寿命,排样是否合理将影响到材料的合理利用、冲件质量、生产率、模具结构与寿命。根据材料经济利用程度,排样方法可以分为有搭边、少
9、搭边和无搭边排样三种,根据制件在条料上的布置形式,排样有可以分为直排、斜排、对排、混合排、多排等多重形式。因此有下列三种方案:有搭边排样 沿冲件外形冲裁,在冲件周边都留有搭边。冲件尺寸完全由冲模来保证,因此冲件精度高,模具寿命高,但材料利用率低。少搭边排样 因受剪切条料和定位误差的影响,冲件质量差,模具寿命较方案一低,但材料利用率稍高,冲模结构简单。无搭边排样 冲件的质量和模具寿命更低一些,但材料利用率最高。通过上述三种方案的分析比较,综合考虑模具寿命和冲件质量,该冲件的排样方式选择方案一为佳。考虑模具结构和制造成本有废料排样的具体形式选择直排最佳(如图5.1所示)。第二节 搭边值的确定排样时
10、零件之间以及零件与条料侧边之间留下的工艺余料,称为搭边。搭边的作用是补偿定位误差,保持条料有一定的刚度,保证零件质量和送料方便。搭边过大,浪费材料。搭边过小,冲裁时容易翘曲或被拉断,不仅会增大冲件毛刺,有时还会拉入凸、凹模间隙中损坏模具刃口,降低模具寿命。或影响送料工作。搭边值是废料,所以应尽量取小,但过小的搭边值容易挤进凹模,增加刃口磨损。根据制件厚度与制件的排样方法查表5.1得:两制件之间搭边值a1=2mm侧搭边值a=2.5mm表5.1搭边值和侧边值材料厚度t手动送料自动送料圆形非圆形往复送料aa11以下1.523122.53.52343454565672.0第三节 进距与条料宽度计算一、送料进距A条料在模具上每次送进的距离称为送料进距,每个进距可冲出一个或多个零件。A=D+a1 (5.1)式中D平行于送料方向的冲裁件宽度a1冲裁件之
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