冲压模具设计论文

冲压课程设计11目录摘要1绪论1.1模具行业的发展现状及市场前景.....................................................................................2第1章冲裁件的工艺分析...............................................31.1工件材料...................................................................................................................................31.2工件结构形状.........................................................................................................................3第2章冲裁工艺方案的确定......................................................................5第3章模具结构形式的确定......................................................................6第4章模具总体设计................................................................................64.1模具类型的选择.....................................................................................................................64.2操作方式...................................................................................................................................74.3卸料、出件方式.....................................................................................................................74.4确定送料方式.........................................................................................................................74.5确定导向方式.........................................................................................................................8第5章模具设计计算................................................................................85.1排样、计算条料宽度、确定步距、材料利用率..........................................................85.2冲压力的计算.........................................................................................................................95.3压力中心的确定...................................................................................................................155.4模具刃口尺寸的计算..........................................................................................................165.4.1冲孔模中凸模的尺寸及制造精度................................................................................16第6章主要零部件设计............................................................................176.1工作零部件的结构设计.....................................................................17第7章校核模具闭合高度及压力机有关参数...............................................197.1校核模具闭合高度..............................................................................................................197.2冲压设备的选定...................................................................................................................20第8章模具的安装调试...........................................................................208.1模具的安装调试...............................................................................21设计总结................................................................................................22冲压课程设计12参考文献................................................................................................231绪论1.1模具行业的发展现状及市场前景现代模具工业有“不衰亡工业”之称。世界模具市场总体上供不应求，市场需求量维持在600亿至650亿美元，同时，我国的模具产业也迎来了新一轮的发展机遇。近几年，我国模具产业总产值保持13%的年增长率（据不完全统计，2004年国内模具进口总值达到600多亿，同时，有近200个亿的出口），到2005年模具产值预计为600亿元，模具及模具标准件出口将从现在的每年9000多万美元增长到2005年的2亿美元左右。单就汽车产业而言，一个型号的汽车所需模具达几千副，价值上亿元，而当汽车更换车型时约有80%的模具需要更换。2003年我国汽车产销量均突破400万辆，预计2004年产销量各突破500万辆，轿车产量将达到260万辆。另外，电子和通讯产品对模具的需求也非常大，在发达国家往往占到模具市场总量的20%之多。目前，中国17000多个模具生产厂点，从业人数约50多万。1999年中国模具工业总产值已达245亿元人民币。工业总产值中企业自产自用的约占三分之二，作为商品销售的约占三分之一。在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其它各类模具约占11%。冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。冲压和锻造同属塑性加工(或称压力加工)，合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。全世界的钢材中，有60～70%是板材，其中大部分是经过冲压制成成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片，锅炉的汽包、容器的壳体、电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中，也有大量冲压件。冲压件与铸件、锻件相比，具有薄、匀、轻、强的特点。冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边的工件，以提高其刚性。由于采用精密模具，工件精度可达微米级，且重复精度高、规格一致，可以冲压出孔、凸台等。冷冲压件一般不再经切削加工，或仅需要少量的切削加工。热冲压件精度和表面状态低于冷冲压件，但仍优于铸件、锻件，切削加工量少。冲压是高效的生产方法，采用复合模，尤其是多工位级进模，可在一台压力机上完冲压课程设计13成多道冲压工序，实现由带料开卷、矫平、冲裁到成形、精整的全自动生产。生产效率高，劳动条件好，生产成本低，一般每分钟可生产数百件。第1章冲裁件的工艺分析本次设计冲压工件如下图，材料为黄铜，厚度为0.7mm。图1-1工件图冲压课程设计141.1工件材料由图1-1分析知：此工件材料采用黄铜，生产批量为大批量，需要用模具进行生产。该钢属于优质低碳碳素钢，冷挤压、深谈淬硬钢。该钢强度低，韧性、塑性和焊接性均好。抗拉强度为253-500MPa，伸长率≥24%。20钢特性与15钢基本相仿，但强度稍高。用途：适用于制造汽车、拖拉机及一般机械制造业中建造不太重要的中小型渗碳碳氮共渗等零件，如汽车上的手刹蹄片、杠杆轴、变速箱速叉、传动被动齿轮及拖拉机上凸轮轴、悬挂均衡器轴、均衡器内外衬套等；在热轧或正火状态下用于制造受力不大，而要求韧性高的各种机械零件；在重、中型机械制造业中，如锻制或压制的拉杆、钩环、杠杆、套筒、夹具等。在汽轮机和锅炉制造业中多用于压力≤6N/平方，温度≤450℃的非腐化介质中工作的管子、法兰、联箱及各种紧固件；在铁路、机车车辆上用于制造十字头、活塞等铸件。20F钢力学性能：抗拉强度410MPa屈服强度245MPa伸长率=25%断面收缩率=55%硬度=HB156弹性模量206000MPa泊松比0.3由于该零件简单，用单工序模具就能很快得到零件，因此没有必要对凸模进行强度校验。从材质上看，冲裁材料母线为20号钢，属低强度、高延伸性、高延伸率、塑性及流动性好的软材料，有利于成型，总体来说，该零件冲压工艺性较好。1.2工件结构形状工件结构形状相对简单，结构对称，用一次冲压就能解决。冲压课程设计15第2章冲裁工艺方案的确定方案一：直接落料。单工序模生产。方案二：冲孔-落料级进冲压。级进模生产。表2-1各类模具结构及特点比较模具种类比较项目单工序模（无导向）（有导向）级进模零件公差等级低一般可达IT13～IT10级零件特点尺寸不受限制厚度不受限制中小型尺寸厚度较厚小零件厚度0.2～6mm可加工复杂零件，如宽度极小的异形件零件平面度低一般中小型件不平直，高质量制件需较平生产效率低较低工序间自动送料，可以自动排除制件，生产效率高安全性不安全，需采取安全措施比较安全模具制造工作量和成本低比无导向的稍高冲裁简单的零件时，比复合模低适用场合料厚精度要求低的小批量冲件的生产大批量小型冲压件的生产冲压课程设计16根据分析结合表分析：方案一模具结构简单，制造周期短，制造简单，满足大批量生产的要求。方案二只需一副模具，生产效率高，操作方便，精度也能满足要求，模具制造工作量和成本比较高。适合大批量生产。通过对上述两种方案的分析比较，该工件的冲压生产采用方案一最佳。第3章模具结构形式的确定单工序模是指在