弹簧片冲压复合模具设计

弹簧片冲压复合模具设计摘要本次主要是进行弹簧片冲压工艺分析与成形模具设计。弹簧片是一个常见的工业产品，以前用复合模来生产，一副模具只能生产一个尺寸的工件。随着工业的发展，产品的尺寸规格越来越多，提出了一副模具能生产各种尺寸与厚度产品的要求。本次设计选用连续模和弯曲模具组合方案，不仅解决这一个问题，还提高了材料的利用率。用连续模和弯曲模分别生产，只要换掉部分零件，就可以生产其它尺寸的零件。在设计过程中，尽可能地选用标准零件。这有利于降低成本、减少工作量。着重介绍了连续模具的材料选取、模具结构、工艺分析与计算、主要零件设计、制造工艺过程。同时给出了弹簧片弯曲模实用结构，计算了弹簧片的回弹量，介绍了弯曲模具工作过程。该弯曲模采用一个垂直浮动凸模和两个水平移动的成形工件的弯曲回弹获得补偿。该弯曲模结构简单，工作可靠，操作方便，效率高，适用于弯制弹簧片类的小工件。ContentSummaryThisismainlyaspring-stampingprocessofformingandDesignoftheBendingDieforSpringPieces，SpringPiecesisamonindustrialproduct,itevenmadefrompositemold,butitcanonlyproduceasizeofworkpiece.Withthedevelopmentofindustrythesizespecificationofproductbeemoreandmore.Putforwardrequestthatonemoldcanproduceavarietyofsizeandthicknessofproduct.Thedesignhasselectedthisprogram(continuo-usmold),notonlytosolvetheproblem,butalsotoimprovetheutilizationofthematerial.Usingcontinuousmoldtoproduce,justchangesomepartsofthemold,italsocanproduceotherssizeofproducts.Duringthedesignprocess,choosingthestandardponentasfaraspossible.Because,itishelpfultoreducecostsandcutdowntheamountsofwork.Thedesignisdividedintofivepart，thatis:Materialselection,Moldstructure,Artandcraftsanalysisandcalculation,Themainpartsdesign,Manufacturingprocess.Apracticalstructureofthebendingdieforformingspringpiecesispresented.Theworkingprocessofthedieisintroduced.Thereboundquantityofthespringpieceshasbeencalculated.Averticallyfloatingpunchandtwohorizontallymovabledieblocksareusedforthedietopensatethereboundoftheformedspringpieces.前言由于模具技术的迅速发展，模具设计与制造已成为机械行业中一个大的分枝。从事模具行业工作的专业人才也越来越多，模具也倾向标准化，系列化，模具的诸多零件已经具有互换性，模具的设计周期越来越短，因此模具已经成为提高产品的竞争能力的重要手段。模具已成为各种产品不可缺少的工艺设备。本次毕业设计内容是：弹簧片冲压工艺及弯曲模具设计。毕业设计的目的不仅是对大学四年所学知识的一个巩固和总结，而且是大学期间重要的实践环节，它能综合培养查资料的能力、画图能力、独立分析能力、向老师、同学学习的能力。毕业设计作为对所学专业知识的一次综合检测，为以后参加工作也将奠定坚实基础。本次重点设计的是一副冲孔落料连续模，一副弯曲模。这次设计是在老师认真、耐心的指导下进行的，是在对模具的经济性、模具的寿命、生产周期及生产成本等因素进行了全面的仔细的分析下而进行设计的。因我个人经验和水平有限，因此很难避免在设计的过程中存在不合理之处，望各位老师多多批评指正。本是在罗玉梅老师的精心指导和严格要求下完成的。罗玉梅老师那严谨求实的治学态度，渊博的知识为我们树立了榜样，在此向她表示衷心的感谢！在论文的设计和写作过程中，得到同学的大力支持和协助，在此一并感谢！我相信：在罗玉梅老师的耐心指导和同学们的大力支持下，我一定能顺利完成本次毕业设计，为四年大学学习生涯划上一个完整的句号。1 绪论1.1 冲压技术理论概述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：1.1.1 全面推广cad/cam/cAE术模具CAD/CAM/CAE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术的条件已基本成熟，各企业将加大CAD/CA般术培训和技术服务的力度；进一步扩大CA或术的应用范围。计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE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。1.1.2 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。1.1.3 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CA激据，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。1.1.4 电火花铣削加工电火花铳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。1.1.5 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。1.1.6 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。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。1.2 冲压加工经济性分析1.2.1 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。1.2.2 冲压件的成本分析所谓经济性，就是以最小的耗费取得最大的经济效果。也就是生产中的“最小最大”原则。在冲压生产中，保证产品质量，完成产品数量、品种计划的前提下，产品成本越低，说明企业经济效果越大。冲压件的制造成本为：C?C材？C模？C加式中C制造成本（费用）；C材材料费，包括原材料费、外购件费；C加加工费，包括工人工资、设备折旧费、车间经费等；C模模具费上述可知，冲压件的制造成本为：CE=C材+C模+CI冲压件生产成本是由固定费和可变费两部分组成的，所以要设法降低固定费用或可变费用，都能使生产成本降低，利润增加，为四化建设积累资金。可见企业要提高经济效益，就要在降低成本上下功夫。弹簧片冲压工艺及模具设计目录摘要I前11 绪论21.1 冲压技术理论概述21.2 冲压加工经济性分析32 零件工艺性分析及确定工艺结构方案42.1 产品零件图42.2 零件工艺性分析42.3 确定冲裁工艺方案53 确定模具总体结构方案63.1 模具类型63.2 操作与定位方式63.3 卸料与出件方式63.4 模架类型及精度64 工艺计算64.1 排样设计与计算64.2 冲裁力、压力机的选取及压力中心计算94.3 压力中心的计算104.4 凸、凹模刃口尺寸计算115.4 模算155 连续模的主要零件设计165.1 凸凹模结构设计165.2 定位形式与结构设计205.3 结构件与安装架235.5 模具紧固件与自制零件选用245.6 压力机的选用与校核256 弯曲模设计计算266.1 弯曲力的计算及压力机的选择266.2 弹簧片的回弹量计算276.3 弯曲模工作部分尺寸的确定286.4 弯曲模的结构零件设计316.5 弯曲模具弹簧结构及选用326.6 弯曲模整体模具结构346.7 弯曲模具工作过程356.8 弯曲模零件总体尺寸的确定357 模具的装配367.1 模具装配的要点概述367.2 连续模的装配工艺378方案二：进行冲孔落料的设计388.1 零件的冲裁工艺分析388.2 操作与定位方式388.3 卸料装置的设计388.5 工艺计算398.6 凸凹模刃口尺寸的计算408.7 冲裁力的计算408.8 模架的选择418.9 紧固件选用428.10 压力机的选择429 两种方案的优缺点429.1 制造精度及使用寿命比较429.2 模具的安装和调整439.3 其它方面比较43总结4445致谢46内容提要本次主要是进行弹簧片冲压工艺分析与成形模具设计。弹簧片是一个常见的工业产品，以前用复合模来生产，一副模具只能生产一个尺寸的工件。随着工业的发展，产品的尺寸规格越来越多，提出了一副模具能生产各种尺寸与厚度产品的要求。本次设计选用连续模和弯曲模具组合方案，不仅解决这一个问题，还提高了材料的利用率。用连续模和弯曲模分别生产，只要换掉部分零件，就可以生产其它尺寸的零件。在设计过程中，尽可能地选用标准零件。这有利于降低成本、减少工作量。着重介绍了连续模具的材料选取、模具结构、工艺分析与计算、主要零件设计、制造工艺过程。同时给出了弹簧片弯曲模实用结构，计算了弹簧片的回弹量，介绍了弯曲模具工作过程。该弯曲模采用一个垂直浮动凸模和两个水平移动的成形工件的弯曲回弹获得补偿。该弯曲模结构简单，工作可靠，操作方便，效率高，适用于弯制弹簧片类的小工件。ContentSummaryThisismainlyaspring-stampingprocessofformingandDesignoftheBendingDieforSpringPieces，SpringPiecesisamonindustrialproduct,itevenmadefrompositemold,butitcanonlyproduceasizeofworkpiece.Withthedevelopmentofindustrythesizespecificationofproductbeemoreandmore.Putforwardrequestthatonemoldcanproduceavarietyofsizeandthicknessofproduct.Thedesignhasselectedthisprogram(continuo-usmold),notonlytosolvetheproblem,butalsotoimprovetheutilizationofthematerial.Usingcontinuousmoldtoproduce,justchangesomepartsofthemold,italsocanproduceotherssizeofproducts.Duringthedesignprocess,choosingthestandardponentasfaraspossible.Because,itishelpfultoreducecostsandcutdowntheamountsofwork.Thedesignisdividedintofivepart，thatis:Materialselection,Moldstructure,Artandcraftsanalysisandcalculation,Themainpartsdesign,Manufacturingprocess.Apracticalstructureofthebendingdieforformingspringpiecesispresented.Theworkingprocessofthedieisintroduced.Thereboundquantityofthespringpieceshasbeencalculated.Averticallyfloatingpunchandtwohorizontallymovabledieblocksareusedforthedietopensatethereboundoftheformedspringpieces.前言由于模具技术的迅速发展，模具设计与制造已成为机械行业中一个大的分枝。从事模具行业工作的专业人才也越来越多，模具也倾向标准化，系列化，模具的诸多零件已经具有互换性，模具的设计周期越来越短，因此模具已经成为提高产品的竞争能力的重要手段。模具已成为各种产品不可缺少的工艺设备。本次毕业设计内容是：弹簧片冲压工艺及弯曲模具设计。毕业设计的目的不仅是对大学四年所学知识的一个巩固和，而且是大学期间重要的实践环节，它能综合培养查资料的能力、画图能力、独立分析能力、向老师、同学学习的能力。毕业设计作为对所学专业知识的一次综合检测，为以后参加工作也将奠定坚实基础。本次重点设计的是一副冲孔落料连续模，一副弯曲模。这次设计是在老师认真、耐心的指导下进行的，是在对模具的经济性、模具的寿命、生产周期及生产成本等因素进行了全面的仔细的分析下而进行设计的。因我个人经验和水平有限，因此很难避免在设计的过程中存在不合理之处，望各位老师多多批评指正。本论文是在老师的精心指导和严格要求下完成的。老师那严谨求实的治学态度，渊博的知识为我们树立了榜样，在此向她表示衷心的感谢！在论文的设计和写作过程中，得到同学的大力支持和协助，在此一并感谢！我相信：在老师的耐心指导和同学们的大力支持下，我一定能顺利完成本次毕业设计，为四年大学学习生涯划上一个完整的句号。1绪论毕业论文（设计）论文题目弹簧片冲压工艺分析及冷冲模设计姓名000000学号0000000000000系经济技术学院专业机制指导教师 0000000 职 称 教授中国合肥二o一五年五月目录1 绪论.21.1 冲压技术21.2 模具的介绍21.3 冷模具的介绍32 工艺分析32.1 弹簧片的工艺分析32.2 冲压工艺性分析33 工艺的确定44 主要的设计及计算54.1 毛坯尺寸的计算54.2 排样方式的确4.3 载体的设置74.4 条料宽度的确定74.5 条料宽度，材料的进距和材料利用率的计算74.6 冲压力的确定和压力中心的确定84.7 压力机的选择84.8 刃口分解设计84.9 刃口尺寸的计算95 模具主要零件设计95.1 凹模和凸模95.2 卸料版125.3 上垫板135.4 设计导向零件145.5 设计固定零件146模具总装图绘制与模具零件材料的选用14论.17致谢.1718弹簧片冲压工艺分析及冷冲模设计作者：000000指导老师：00000（经济技术学院机制）摘要：在现代的中国，有关机械这一方面的发展是越来越快，从而对模具的要求也是原来越严格，然而其中的冷冲模又是极其重要的。冷冲模具在整个模具行业中占了很大部分，根据专业人士推测，以后的中国，冷模具每年都会保持一定的增长速度，发展的相当快。完成一个制件的一个很重要的手段就是进行冲压，冲压成型的对象的材质往往是比较柔软的金属，比如弹簧片的材质是比较柔软的金属。现在就根据冷冲模具的有关知识，以弹簧片为对象，用级进模对其进行设计，利用AutoCAD件画出它的装配图，莫一个零件图，或者有关的图形。确定了制件的设计路线，明确了冲压成型的每一个工艺，并且每一个工艺中所需要的计算与校核，这样以来就可以确定模具安全，稳定，正常的运作。通过这次的实践，我学到了从课本上没有学到的知识。并且对于课本上的知关键词：弹簧片冲裁弯曲识，运用的非常好，并且比以前更加的了解。也达到了本课题的正确要求。1 绪论1.1 冲压技术这些年来，冲压成型在与高新技术完美结合之后，尤其是与现代化计算机与信息技术以及与现代测控技术的完美结合之后，获得了飞跃式的发展速度。但我国的冲压技术与那些欧美国家相比，还有一段很大的差距，这些差距主要体现在模具装备及其制造工艺上，冲压的基础理论和成型工艺上，这样会导致我国的模具的健康，性能，效率，精度等各个方面不如一些欧美的发达国家。因为有了冲压技术与计算机信息技术的完美结合，工业产品的质量有了前所未有的提高，更新变化快，产品的种类多，批量大，成型形状复杂，精度高，特别是有了CADCAM?一些辅助软件，有了数控切削加工，数控电加工的技术。在信息化带动的今天，在全球化速度之快的今天，我国的冲压技术必须要提高，这样才能提高我国国家的综合国力。通过国家的改革开放与科学发展，利用强有力的措施，在我们机械人的拼搏下，我国的冲压技术肯定会更上一个台阶，最终达到先进国家的水平。在十三五期间，在新一代中央_的带领下，坚持走新型化的工业道路，持续地提高自主创新能力，我们相信我国的冲压技术一定会达到理想的水平。1.2 模具的介绍大部分人对模具是非常熟悉的，像在一些机械，电工，车辆，仪器，船舶等行业中，用到模具成型的零件就占到70%左右。因为模具成型精度高，生产效率高，耗能少，统一性好，这些优点是它与别的成型方式最大的不同之处。因此模具生产出的最终产品价值非常高，甚至高出模具本身的百倍。因此判断一个国家的制造业的水平之一就是模具技术。然而其中的冷冲模具又是非常重要的。1.3 冷冲模的介绍冷冲模一般是安装在压力机上的，常温下，通过对板料施加外力，从而使板料变形，从而获得制件的工具。按照工艺的类型可以分为冲裁模，弯曲模，拉伸膜，成型模。按照工序组合程度分，可以分为单工序模，复合模，级进模。2工艺分析2.1 弹簧片的工艺介绍对此产品工艺性的分析，画出它的零件图和装配图。确定出它的所有的冲压方案，并从中选出最好的方案，在这之后，在每个工序中，进行相关的数据计算。得出模具的结构，最终把模具设计出来。2.2 冲压工艺性分析冲压工艺方案和工艺性分析组成了冲压工艺的设计，为了避免更多的材料浪费，为了避免更多的作业时间，为了避免更多的工序数量，得到安全，正常，可靠的优质成品，而且模具非常健康并且长寿，而且使模具有一个简单的结构，减少更多的劳动量和成本，就需要非常好的工艺方案和有优良的工艺性。冲裁件对于冲裁工艺的适应性就叫冲压工艺性，一个制件的结构形状是否复杂，精度要求的高低，技术的要求，形位公差，对工艺的影响是非常之大的，直接影响到模具寿命，冲压件的质量等，所以必须要把其工艺性进行提高，在使用材料的这一项上看，这个零件是采用的塑性很好的AO屯铝，这样就会使它的冲压性能非常好，在零件精度这一项上看，这个零件并没有按IT14公差进行，所以冲压零件精度也能满足精度要求，在工艺这一项上来看，这个零件有落料，拉深，切边，冲孔这四种工序，在弹簧片结构这一项上来看，这个零件利用冲压成型最好。原始资料:工件名称：弹簧片工件简图：如图2-1所示材料：QSn6.5-0.1Y厚度:0.5材料冲压性能非常好，非常有利于冲裁。这个制件的结构并不怎么复杂，主体的部分为阶梯圆筒形，可以用拉伸的方法进行成型。有一个8mm勺孔，孔与制件外围的距离分别4mm4mm4mm,39mm些距离远大于材料厚度0.5mm是非常满足冲裁的。冲裁时对孔径的要求也是有一点的，通过查资料，此材料的抗剪切强度所对应的孔的直经能满足冲孔时的最小孔的直径的要求，然而材料：QSn6.5-0.1Y本身就有非常好的冲裁性能，便于冲裁工件别的好多尺寸也没有标注尺寸公差，就可以把它当做自由公差，要想更好的进行设计，我们可以取合适的等级精度，若是这样做的话，应该能达到本次课题的预期效果。3工艺方案的确定工艺方案的确定就是确定相关的工艺工序，工艺工序之间的排列与合成，工艺参数。冲压方案有好多种，我们要一个一个的方案，一个一个的工序去分析，在经济等因素的考虑下，选择最合理的方案。第一种：利用单工序冲裁模，第一步落料，第二步冲孔，最后成型。在压力机的一次作业行程中，在模具莫一工位中会完成莫一工序的冲压。这样的话，需要非常多的模具，就有很高的成本，但它有非常简单的操作，也有利于维护与保养，最主要的是它还能大批量生产。从整体上看，优点大于缺点。第二种：利用复合冲裁模，同时进行落料冲孔，最后成型。在模具的莫一工位上在同一时间完成两个或者两个以上的冲压工序。因此，它不需要太多的冲裁内容仅供参考