落料冲孔工艺论文

落料冲孔工艺论文落料冲孔工艺论文10毕业设计（论文） 题目 落料冲孔工艺分析与模具设计目录前言6 1设计任务8 1.1零件工艺分析9 1.2确定工艺方案3 2冲裁排样设计9 2.1排样方 案的确定4 2.2搭边的选取4 3模具结构计算5 3.1冲压力及 压力中心的计算5 3.2计算冲压力6 3.3确定模具压力中心7 3.4冲模刃口尺寸及公差的计算7 3.4.1冲孔部分7 3.4.2落料部分8 3.5确定各主要零件结构尺寸9 3.5.1凹模外形尺寸的确定9 3.5.2凸模长度的确定 9 3.6本章小结10 4冲压 设备的选择11 4.1冲压设备的选择11 4.2本章小结11 5设 计并绘制总图选取标准件12 5.1总装配图12 5.2部分零件尺寸13 5.3本章小结13 6绘制非标准零件图14 6.1凸模14 6.2凸凹模14 6.3凹模15 6.4凸模固定板15 6.5本章小结 16结论17致谢19参考文献20前言模具CAD/CAM 技 术的应用，通过运用模具 CAD/CAM 技术，模具设计品质 得以提高，模具设计时间进一步缩短，推动了模具结构的优 化，促进形成规范化、典型化、系列化、标准化的体系。模具制造技术实现了数控化，通过对数控铳床、数控加工 中心、数控低速走丝线切割机、数控电火花加工机、数控平 面磨床、数控内外圆磨床、数控坐标磨床、数控光学曲线磨 床等精密数控设备的灵活运用，构建形成了加工精密多任务 位级进模零件的主要手段和技术，这不仅保证了模具制造精度和品质，同时也缩短了模具制造周期。模具制造周期逐步缩短，现代模具制造技术的深入推广与 应用，促成了模具标准化程度的日渐提升，模具标准件的使用率已接近50% o模具标准化、模具制造技术数控化和模具标准件的广泛采 用，有效缩短了模具制造周期，并同时提高了模具品质、降 低了模具制造成本。制造周期已与国际同类模具水平相当。模具作为 工业之母”，目前，电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电、通讯和军工等产品中，60%80%的零部件，都要依靠模具成型。用模具成型的制件所表现由来的高精度、高复杂性、高一 致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所无法比拟。我国模具行业将向大型、精密、复杂、高效、长寿命和多功能方向发展。模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和开发能力。冲压生产靠模具与设备完成其加工过程，生产率高，操 作简便，易于实现机械化和自动化，可以获得其他加工方法 所不能或难以制造的、形状复杂的零件。冲压产品一般不需要再经过机械加工便可使用，冲压加工 过程一般也无需加热毛坯。所以，冲压生产不但节约金属材料，而且节约能源，冲压产品一般还具有重量轻和刚性好的特点。冲压模具设计是冲压生产准备工作的基础，是冲压生产必 不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压设计水平标志着冲压生产工艺的先进性、合理性以及 生产成本的经济性，它在很大程度上反映了生产技术水平。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与冲压模具设 计和制造有直接关系。改革开放以来，特别是近几年我国汽车工业发展势头强 劲，汽车产业作为国民经济支柱产业的地位越来越突生。以汽车制造业为主的交通运输设备制造业已取代电子信 息通信业，成为名副其实的领头羊。汽车制造业的蓬勃发展带动了汽车零部件制造业，需要材 料利用率高，互换性好，强度高和刚性好，生产率高和自动 化程度高的汽车起动电机轴承盖垫圈产品。目前中国模具的总产值已跃居世界第三，仅次于日本和美 国。由于近年市场需求的强大拉动，中国模具工业高速发展， 冲压模具设计市场广阔。在金属和非金属材料塑性加工工程中，模具是一种必不 可少的工艺装备。模具的使用性能特别是使用寿命反映着一个国家的工业 水平，化学气相沉积是一种利用气相物质中的莫些化学过程，将高熔点、高硬度金属及其碳化物、氮化物等性能特殊 的稳定化合物涂覆在模具工作零件表面上，形成与基体材料 结合力很强的硬质涂层，从而使模具表面获得优异机械性能 的技术。其中气相沉积TiN技术就是一种使用而有效的模具表面强 化新技术、新工艺。热作模具钢，作为模具钢的重要组成部分，广泛应用于工 业生产的各个领域。因此研究热作模具钢在化学气相沉积TiN后的组织和性能，对提高模具的表面高硬度、耐磨性、耐蚀、耐热性，提 高模具的寿命具有重要的意义。给由生产垫圈的冲裁级进模的步骤；通过冲压件工艺分 析，确定模具设计计算方案，包括排样、计算条料宽度、确 定布距、冲压力以及各主要零件结构尺寸等选择标准零件； 并按照已确定的模具形状及参数设计并绘制总装图。确定工序过程安排、排料方案的确定和最佳模具结构的工艺方案。进行毛坯尺寸、冲裁压力、卸料力、材料利用率、模具压 力中心、弹性装置的选用与计算、凸凹模刃口工作尺寸及公 差的确定。1设计任务零件名称：垫片，材料08F,厚度1.6mm,大批量生产1.1 零件工艺分析。该零件为形状简单，规则，需经过落料、冲孔两道工序。该零件形状简单，精度要求不高，冲压工艺性良好。1.2 确定工艺方案。该工件包括冲孔、落料两个基本工序，可以有以下三种：方案一：先落料，后冲孔，采用单工序模生产；方案二：落料一冲孔复合冲压，采用复合模生产；方案三：冲孔一落料连续冲裁，采用级进模生产。三种方案比较见表1.1模具种类 比较项目 单工序模 复 合模级进模冲件精度较低高一般生产效率较低较 高高生产批量适合大、中、小批量 适合大批量适合大 批量模具复杂程度较易较复杂复杂模具成本较低较 高高模具制作精度 较低较高高模具制造周期 较快 较长长模具外形尺寸较小中等较大冲压设备能力较 小中等较大工作条件一般较好好方案一模具结构简 单，但需要两道工序，两副模具，生产率较低，难以满足该 零件的年产量要求。方案二只需一套模具，冲压件的形位精度容易保证，且生 产率也高。尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简 单，模具制造并不困难。方案三也只需要一副模具，生产率也高，但零件的冲压精 度较差。欲保证冲压件的形位精度，需要在模具上设置导正销导 正，故模具制造安装较复合模复杂，且成本高。通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方 案二为佳。2冲裁排样设计 2.1排样方案的确定 排样是指冲裁零 件在条料、带料或板料上布置的方法。合理有效的排样有利于保证在最低的材料消耗和高生产 率的条件下，得到符合设计技术要求的工件。在冲压生产过程中，保证很低的废料百分率是现代冲压生 产重要的技术指标之一。合理利用材料是降低成本的有效措施，尤其在大批量生产 中，冲压件的年产量达数十万件，甚至数百万件，材料合理 利用的经济效益更为突生。保证在最低的材料消耗和最高的劳动生产率的条件下得 到符合技术要求的零件，同时要考虑方便生产操作、冲模结 构简单、寿命长以及车间生产条件和原材料供应等情况，以 选择较为合理的排样方案。根据材料的合理利用情况，条料排样方法可以分为以下 三种:（一）有废料排样：冲件与冲件之间、冲件与条料之间都存在搭边废料，冲件尺 寸完全由冲模来保证，因此精度高，模具寿命也高，但材料 利用率低。（二）少废料排样：只在冲件与冲件之间或冲件与条料之间留有搭边值，因受剪 裁条料质量和定位误差的影响，其冲件质量稍差，同时边缘 毛刺被凹模带入间隙也影响模具寿命，但材料利用率高，冲 模结构简单。（三）无废料排样：冲件与冲件之间或冲件与条料之间均无搭边，沿直线或曲线 切断条料而获得冲件。冲件的质量较差，模具寿命较短，但材料利用率高。采用少、无废料的排样可以简化冲裁模结构，减小冲裁 力，提高材料利用率。但是，因条料本身的公差以及条料导向与定位所产生的误 差影响，冲裁件公差等级低。同时，由于模具单边受力，不但会加剧模具磨损，降低模 具寿命，而且也直接影响冲裁件的断面质量。综上分析，并考虑冲裁零件的形状、尺寸、材料，选取 有废料排样。2.2搭边的选取 排样时，工件及工件与条料侧边之间的余料叫搭边，搭边的作用是补偿定位误差和保持条料有一定的刚度，以保证冲压件质量和送料方便。搭边太宽，浪费材料；搭边太窄会引起搭边断裂或翘曲， 可能啃刃”现象或冲裁时会被拉断，有时还会拉入模具间隙 中、损坏模具刃口，从而影响模具寿命。搭边值的大小与下列因素有关：材料的力学性能。硬材料可小些，软材料的搭边可要大些。 工件的形状与尺寸。尺寸大或有尖突的复杂的形状时，搭边要取得大值。材料厚度。薄材料的搭边值应取的大一些。送料方式及挡料方式。用手工送料、有侧压板导向的搭边值可以取小些。材料厚度t圆形件或圆角r2t矩形件或边长 L50或r 3模具结构计算 3.1计算冲压力 3.11冲裁力 冲裁力公式 为 式中一冲裁力； 一冲孔冲裁力；一落料冲裁力。3.12冲孔冲裁力 式中K 一系数（取K=1.3）;一孔的个 数，n=1。一冲孔周长，mm 材料厚度， 一材料抗剪强度，08F, 属于碳素结构钢，查冷冲压工艺及模具设计 附表1可知抗 剪强度 r =260MPa =67956.9=68.0KN 3.13 落料冲裁力mm所以3.14卸料力式中 一卸料系数，查参考文献1知0.05,取。所以KN 3.15推料力 式中 一推料系数，查参考文献1 取。一同时卡在凹模洞孔内的件数，。所以KN 3.16顶件力 式中 一顶件系数，查参考文献1 取。所以KN 3.17总冲压力 冲裁时，压力机的压力值必须大 于或等于冲裁各工艺力的总和，即大于总的冲压力。总的冲压力根据模具结构不同计算公式不同，当采用弹压 卸料装置和下由件的模具时，总的冲压力为KN