汽车锁座零件冲压工艺分析及模具设计.docx
- 文档编号:30343507
- 上传时间:2023-08-13
- 格式:DOCX
- 页数:40
- 大小:551.19KB
汽车锁座零件冲压工艺分析及模具设计.docx
《汽车锁座零件冲压工艺分析及模具设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《汽车锁座零件冲压工艺分析及模具设计.docx(40页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
汽车锁座零件冲压工艺分析及模具设计
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,本论文要紧涉及冲压模具工艺设计和弯曲模具工艺设计,整个过程包括工艺方案、工序安排、工序尺寸、使用的设备及模具类型,并依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。
依照零件的技术要求,确定工艺方案为:
先进行冲裁然后弯曲。
在冲裁工艺时期,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。
通过各方面运算与比较,确定第一种方案更优。
在弯曲时期,由于孔接近变形区,弯曲后需要钳工修磨,以达到工艺要求。
在凸凹模的制造过程中,由于模具制造与一样机械制造相比较,有着专门的技术要求和明显的特点,必须区别对待,
(1)单件生产:
每种模具一样生产1~2副,普遍采纳修锉、修配方法加工,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:
一样地,模具工作零件的制造精度比产品零件高2~4级,需采纳坐标磨床、数控机床加工。
(3)形状复杂:
一样加工难度大,有时需要特种加工或专门化机床。
(4)材料硬度高:
一样采纳工具钢淬火、低温回火,需要采纳特种加工方法。
关键词:
模具冲裁弯曲工艺
Blocklockpartsofcarstampingprodessanddiedesign
Abstract:
Moldisanimportanttechniqueandequipmentinmodernindustrialproduction,Inthispaper,themainprocessinvolvedindesignofstampingdieanddesignofbendingmold,theentireprocessincludingplanningofprocess,organizationofprocess,sizeofprocess,useofequipmentandtypesofmold.Andinaccordancetothesizeofconvexandconcavemoldandtheitstechnicalrequirementscompletethedevelopmentofitsmachiningprocessplanning,eventuallydrawthecorrectassemblingdrawingofblankingdiesandbending.
Accordingtothetechnicalrequirementsofparts,Technologyprogramisdeterminedtoblankingfirstlyandthenbending.IntheStageofblankingprocess,Thedevelopmentofblankingandpunchingtwoprograms:
oneisthecompositeblankingandpunching;antherisblankfirstlythenpunch.Throughcalculationandcomparisonofvariousaspects,thefirstprogramwastoidentifybetter.IntheStageofbending.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
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确定工艺方案……………………………………………(4)
3冲压模的设计
3.1零件工艺运算……………………………………………(5)
3.2设计各要紧零件结构尺寸………………………………(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确定毛坯弯曲部分尺寸L弯、下料方式………………(22)
4.4确定弯曲模结构形式……………………………………(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
1.1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种技术装备,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、外表产品等,都必须有机械及其制造。
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、模具差不多上不可缺少的工艺装备,专门是模具以其特定的形状通过一定的方式是材料成形。
依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”、“模具确实是黄金”。
1.2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,也直截了当为高新技术产业服务。
由于模具生产采纳一系列高科技,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、快速成型技术及灵敏制造技术、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分,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、降低能耗和成本、保持产品高一称为“金钥匙”。
从另个角度看,模具是人性化、时代化、个性化、制造化的产品。
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,使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靠性。
就模具行业来说,引进国外先进技术,不能采纳通常的引进产品许可证和技术转让等方式,而要紧是引进商品化了的CAD/CAM/CAE软件和周密加工设备等。
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。
模具设计是一种体会性较强的设计,设计人员在长期的工作积存的体会和知识对模具设计起着十分重要的阻碍。
尽管模具CAD技术应用越来越广泛,是目前广为使用的模具CAD技术大都停留在运算机辅助绘图层次,难以胜任对模具开发的高质量、短周期、低成本要求。
为此,本设计在重点利用运算机辅助进行工艺分析的过程,将转化为传统的模具CAD从运算机辅助绘图提升到运算机辅助设计层次。
1.3我国模具进展现状及其特点
国内的模具工业起步较晚,但在过去的十多年中也取得了一些进步。
例如冲压模具方面,国内设计制造的部分轿车覆盖件模、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,以及带自动冲切、叠压、铆合、计数、分组、扭斜和安全爱护等功能的铁心周密多功能模,都已达到较高的水平。
但从总体上看,我国与工业发达国家相比仍有较大差距。
例如,周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广泛等等。
专门是在大型,周密,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满足国内的需求,因而仍大量从国外进口。
因此,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、研发和推广工作,是至关重要的。
我国的工业经济,已进入大批量规模经济和小批量多品种经济并行的时期,两者对模具存在趋同的依靠性。
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应;而在经济停滞,产品不畅销时期,企业必定会想方设法开发新产品,也同样会对模具带来强劲的需求。
这说明,模具市场的总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,两者对模具结构的要求是各不相同的,大批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、制模快速和成本低廉。
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。
1.4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,在设计过程中必须考虑成本,配合整体汽车设计减少成本,同时运用当前较先进的技术手段提高效率,例如:
本次设计采纳AUTOCAD辅助设计,大大缩短了模具设计过程的分析工作周期,迅速提高模具设计的效率。
由于本人水平有限,本论文中还存在许多的错误和不足之处,敬请评阅老师批阅和纠正。
2锁座零件冲压工艺分析
2.1零件结构的分析
本设计的零件是锁座零件,材料为Q235,厚度为2mm。
如图2-1.1所视。
该零件进行冲压加工的差不多为冲孔、落料。
图2-1.1锁座零件图
2.2确定工艺方案
三个孔的边缘与弯曲中心的距离分别为:
1.5mm<2.0t(4mm)
18.5mm>2.0t(4mm)
6.5mm>2.0t(4mm)
弯曲时会引起b边上小孔的变形,能够在弯曲后修正,因此能够先冲孔在弯曲.
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,尺寸和形状不精确。
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
3.1零件工艺运算
3.1.1运算毛坯长度:
该零件的毛坯展开尺寸按图3-1.1所示运算:
图3-1.1
由于弯曲半径:
r(1.5mm)>0.5t(1mm),因此
毛坯总长度L=L1+L2+L3+∏(r+xt)
式中:
L1=32.5mm,L2=18mm,L3=32.5mm
查表得:
X=0.27
L=32.5+18+32.5+3.14×(1.5+0.27×2)=89.4056mm
考虑材料的收缩,通过修正,取实际毛坯尺寸L=90mm
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法。
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,得到符合设计要求的工件。
在冲压生产过程中,保证专门低的废料百分率是现代冲压生产最重要的技术指标之一。
在冲压生产过程中,冲压件材料消耗费用可达总成本的60%~75%,每降低1%的冲压废料,将会使成本降低0.4%~0.5%。
合理的利用材料是降低成本的有效措施,专门是在成批和大量生产中,冲压件的年产量达数十万件,甚至数百万件,材料合理利用的经济效率更为突出。
排样方法的选择原则:
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、冲模耐用度、冲模结构是否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,并减少冲压用时刻。
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,以减少或排除设计废料的形成,并有可能采取少、无废料排样方法。
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。
搭边值要合理确定。
搭边值过大,材料利用率低。
搭边值过小,在冲裁过程中会被拉断,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。
因此搭边值的选取一样由体会确定,取值可参考资料[3]。
图3-1.2
选取搭边值:
模具选用固定卸料板
由表可得搭边值:
a=2.0×1.1=2.2a1=2.2×1.1=2.4
采纳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=1545.94≈1546(mm2)
方案一:
双行对排(图3-1.2)
条料宽度:
B=90+33+4×2.4=132.6(mm)
进距:
h=2/1(26+2.2)=14.1(mm)
一个进距的材料利用率:
η=nS/Bh×100%
=1×1546/(132.6×14.1)×100%
=82.7%
图3-1.3
方案二:
单行对排(图3-1.3)
B=90+2×2.4=94.8(mm)
H=2/26+2/10+2.2=25.2(mm)
一个进距的材料利用率:
η=nS/Bh×100%
=1×1546/(94.8×25.2)×100%
=64.7%
从上述两种排样能够分析得:
采纳双行对排,材料的利用率更高。
故决定采纳双行对排。
3.1.3运算压力机及初选冲床
1.冲裁力的运算
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=1.3Ltζ
工件毛坯周长L0:
L0=232
工件孔总周长L:
L=2×3.14×3×2+3.14×15.5=86.35mm
由Q235-A的δ=304~373mpa
故:
落料力为:
F1=1.3×232×2×343
=207KN
冲孔力为:
F2=1.3×86.35×2×343=77KN
F冲=F1+F2=284KN
查表得:
K卸=0.05,K顶=0.06因此:
落料时的卸料力为:
F卸=0.05×207=10.35KN
冲孔时的顶料力为:
F顶=0.06×77=4.62KN
总冲压力:
P总=F冲+F卸+F顶=284+10.35+4.62+
=298.97KN
依照《中国模具设计大典》选用400KN冲床。
3.1.4确定压力中心
图3-1.4
依照图3-1.4的分析:
L1=26mmX1=0Y1=0
L2=52mmX2=0Y2=13mm
L3=15.7mmX3=0Y3=28mm
L4=6.28mmX4=0Y4=31.57mm
L5=28mmX5=0Y5=40mm
L6=15.7mmX6=0Y6=49mm
L7=6.28mmX7=0Y7=52.57mm
L8=72mmX8=0Y8=72mm
L9=10mmX9=0Y9=90mm
L10=118.84mmX10=-8mmY10=28mm
L11=18.84mmX11=8mmY11=23mm
L12=48.67mmX12=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=34.91mm
3.1.5冲裁间隙的运算
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、冲裁力的阻碍专门大,是冲裁工艺与模具设计中的一个极其重要的工艺参数。
笼统的说,选用中等或偏大的间隙,会收到省力节能的成效.这是因为在一定范畴内增大间隙,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.同样,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,因而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,只有间隙合适时,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=0.246mmZmax=0.360mm.
3.1.6冲裁模刃口尺寸的运算
模具刃口如图3-1.5所示,尺寸运算:
图3-1.5
(1)落料
运算公式:
Dd=(Dmax-x△)+δd0
Dp=(D凹-Zmin)-δp0=(D-x△-Zmin)-δp0
查表得:
Zmin=0.22mmZmax=0.26mm
X1=1δ1p=-0.020δ1d=+0.025
X2=1δ2p=-0.020δ2d=+0.020
X3=1δ3p=-0.020δ3d=+0.020
因此可得:
D1d=(26-1×0.13)+0.0250=25.87+0.0250
D1p=(26-1×0.13-0.22)-0.0200=25.65-0.0200
D2d=(18-1×0.11)+0.0200=17.89+0.0200
D2p=(18-1×0.11-0.22)-0.0200=17.67-0.0200
D3d=(10-1×0.15)+0.0200=9.85+0.0200
D3p=(10-1×0.15-0.22)-0.0200=9.63-0.0200
(2)冲孔
运算公式:
dp=(dmin+x△)-δp0
dd=(dp+Zmin)+δd0=(dmin+x△+Zmin)+δd0
查表得:
x1=0.7δ1p=-0.020δ1d=+0.020
X2=0.7δ2p=-0.020δ2d=+0.020
因此得:
d1p=(6+0.7×0.12)-0.0200=6.08-0.0200
d1d=(6+0.7×0.12+0.22)+0.0200=6.3+0.0200
d2p=(15.5+0.7×0.18)-0.0200=15.63-0.0200
d2d=(15.5+0.7×0.18+0.22)+0.0200=15.85+0.0200
(3)孔心距:
运算公式:
Ld=(Lmin+0.5△)±0.125△
可得:
L1d=(15.88+0.5×0.24)±0.125×0.24=16±0.03
L2d=(4.88+0.5×0.24)±0.125×0.24=5±0.03
L3d=(11.88+0.5×0.24)±0.125×0.24=12±0.03
3.2设计各要紧零件结构尺寸
3.2.1凹模外形尺寸的设计:
凹模高度H的确定:
H=KB=0.28×90=25.2mm
取H=30mm
凹模壁厚C的确定:
C=(1.5~2)H,取
C=1.5×30=45
凹模的长度L的确定:
L=b+2C=180mm
凹模的宽度B的确定:
B=a+2C=116mm
依照参考资料3确定凹模外形尺寸为:
200mm×125mm×30mm。
依照参考资料3凹模螺孔选用d=M6
依照参考资料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=1.25d=1.25×6=7.5mm
选用a1=12mm
螺孔到凹模孔、销孔距离的最小尺寸为bmin=1.3d=1.6×6=7.8mm
凹模具体尺寸如下图(图3-2.1)所示:
图3-2.1
运算出凹模的尺寸后便能够确定模架的选取.
3.2.2凸凹模外形尺寸设计
图3-2.2
在复合模中,必定有一个凸凹模。
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,关于正装复合模,由于凸凹模装于上模,孔内可不能有积存废料,胀力小,最小壁厚能够小些;关于倒装复合模,因为孔内会积存废料,因此
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 汽车 零件 冲压 工艺 分析 模具设计