冲压模具毕业设计说明书

1摘要本次设计零件名称为汽车覆盖件侧围前连接板，从工艺性分析开始，设计的基本思路是根据工艺要求来确定的。在分析冲压变形过程以及冲压件质量影响因素的基础上，经过方案比较，选择一套复合模和两套单工序模来作为该零件生产模具设计的工艺方案。然后设计模具的工作部分，即凸、凸凹模及凹模的设计。包括典型零件的工艺分析、工艺方案制订、冲压工艺计算、冲模设计。设计过程中涉及到冲压工艺性分析与工艺方案制定、排样设计、冲压件质量及影响因素、冲压力、间隙确定、刃口尺寸计算原则和方法、冲压典型结构、零部件设计及模具标准应用、冲模设计方法与步骤等。根据模具的装配原则，完成模具的装配，装配模具试冲通过试冲可以发现模具设计和制造的不足，并找出原因给予纠正，并对模具进行适当的调整和修理，使本冲压模设计完全能生产出合格的零件。关键词：汽车覆盖件模具工艺方案2TheDesignofPunchingDieforBrakeAccessoryAbstract：Thedesignpartnameforautomobilepanelsideoffrontconnectionplate,startingfromthetechnicalanalysis,thedesignofthebasicideaisaccordingtothetechnicalrequirementstodetermine.Intheanalysisofstampingdeformationprocessandaffectthequalityofstampingpartsbasedonthefactors,throughcomparingthetwoscheme,chooseasetofcompounddieandtwosetsofsingleprocessmodetoprocessthedesignofmoldpartsproduction.Theworkingpartandmolddesign,namelythedesignofconvex,concaveconvexdieandtheconcavedie.Includingthetypicalpartsoftheprocessanalysis,processplan,processcalculation,stampingdiedesign.Thedesignprocessinvolvesthestampingprocessanalysisandprocessplanning,layoutdesign,thefactors,stampingpartsqualityandimpactpressure,gapdetermined,bladesizecalculationprincipleandmethodofstamping,typicalstructure,standardapplication,componentdesignandmolddiedesignmethodsandsteps.Accordingtotheprincipleofdieassembly,completemoldassembly,assemblydiestampingdeficienciescanbefoundbystampingdiedesignandmanufacturing,andfindoutwhytocorrect,andthemoldtomaketheappropriateadjustmentsandrepairs,thestampingdiedesigncanproducequalifiedparts.Keywords：Automotivecoveringparts；Processplan；Die；31.绪论1.1课题背景意义本次设计的零件为汽车覆盖件，也是冲压件。冲压件指使用冲床以及模具对材料施加外力，使材料产生塑性变形或者分离，最后得到所需要的形状以及尺寸的工件的一种成形加工方法。汽车作为一个重要的生产工业，汽车覆盖件的设计就对汽车行业有非常重要的作用。而且工业的基础行业就是模具行业，产品质量和市场的开发能力就是由它的技术水平决定的。在当前模具工业发展有两个特点：一是要缩短模具的制造周期、以降低模具的制造成本。二是模具现在开始慢慢向“四化”发展，这四化非别分大型化、自动化、复杂化和精密化。如今，模具制造要求越来越高，制造工艺也越来越复杂。为了降低模具得制造成本，所以，在使用先进的设备的同时，应该采用多种工艺措施来延长模具的使用寿命。1．2国内外汽车模具现状以及发展趋势1.2.1国外模具现状以及发展趋势国外相继开发的新型热作模具钢有高淬透性特大型锻压模具钢和高热强性模具钢以及高温热作模具钢。为了满足冷作模具的特殊要求,各国发展的新型冷作模具钢有高韧性、高耐磨性模具钢和粉末冶金冷作模具钢以及低合金空淬微变形钢。国外新型塑料模具钢的发展趋势主要有以下几个方面:(1)预硬化型塑料模具钢(2)易切削、抛光性好的塑料模具钢(3)耐腐蚀塑料模具钢(4)整体淬硬型塑料模具钢。1.2.3国内模具现状以及发展趋势我国现在的模具行业专业化程度还比较低，模具自产自配比例过高。这就对专业化产生了很多不利影响。现在，模具技术要求高、投入大的模具专业化程度较高，例如覆盖件模具、多工位级进模和精冲模等。而一般冲模专业化程度就较低。。国际先进水平领先与我国的冲压模具设计制造能力与市场需要。即使在设计制造方法以及手段上面我国基本能与国际水平相持平，，但是如果就制造质量、精度等方面来说，国外的水平还是领先与我国。我们与外国的差距主要表现在工艺设计、型面设计和信息共享程度这三个主要方面。4引言在现代化工业生产过程中，有超过百分之五十的工业产品需要使用模具加工，许多新产品在很大程度上只能通过模具的生产才能得到开发，模具工业已经成为国民经济比较重要基础工业。利用模具生产的产品具有很多优点，比如质量较好、生产效率高、成本低、节约能源和原材料等，同时，模具已成为当代工业生产的工艺发展方向和重要手段。所以，在现阶段日趋激烈的市场竞争过程中，赢得竞争的重要因素在于怎样提高产品质量、怎样快速地设计并制造出模具以及怎样使所生产的产品成本低、质量高。冲压模具是指在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具。冲压是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法]1[。本次设计中，在提高工件的精度，冲压件的质量的同时，也要使生产效率能成倍提高。例如原来由两副模具分别完成的冲孔，落料工序，若使用落料冲孔复合模时，则可由一副模具在一次冲压行程中完成，生产效率提高一倍。提高冲压件的质量。冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力]2[。5第1章零件的工艺性分析和工艺方案的确定1.1设计任务根据老师给的零件图如图2.1所示。生产批量：大批量材料：08F料厚：1mm图2.1零件图看图2.1零件图，通过零件的结构形状：制件需要进行落料、拉伸、冲孔、起伏、弯曲五道基本工序。结论：该制件可以进行冲裁制件为大批量生产，应重视模具材料和结构的选择，保证模具的复杂程度和模具的寿命。1.2确定冲裁工艺方案根据制件的形状确定其有落料、拉伸、冲孔、起伏、弯曲五道基本工序，此工件材料08F，即低碳钢优质结构钢，属于优质有色金属材料，其力学性能是强度、硬度低而塑性好，非常适合冲裁加工。这种材料具有良好的深冲性和焊接性而被广泛用作汽车覆盖件，6制件形状简单，但需要多道工序才能完成。制件上的孔形状简单，对精度要求不高。从制件上看，要考虑先冲孔还是先弯曲，通过计算，即最小孔边距计算，则可以知道，先通过落料冲工艺孔，之后拉伸起伏到最后进行弯曲。最后再冲完所有孔，但在第二道工序中，不管是拉伸起伏还是弯曲，都归于成形，所以可以弄一套成形模具就可以把零件弄得零件图要求得形状与尺寸需要。很明显在第二道工序中即成形决定了零件的总体形状和尺寸。制件的外形分析：①冲裁件的孔边距，为避免工件变形和保证模具强度，孔边距和空间距不能过小，当厚度大于2时，孔口于内折弯线的距离大于等于厚度，当厚度大于等于2时，孔口于内折弯线的距离大于等于2个厚度值②冲裁件的尺寸精度和和表面粗糙度，冲裁件的断面粗糙度值与厚度、刃口锐钝、冲裁间隙、材料塑性及冲模结构有关，工件厚度为1mm，其断面粗糙度为12.5um.③冲裁件的外形无尖锐角，转角均圆弧过渡，圆角过渡有利于模具加工，不会引起热处理开裂和冲裁时尖角处的崩刃和过快的磨损现象。(1)方案种类该工件包括落料、拉伸、冲孔、起伏、弯曲五道基本工序，可以有以下工艺方案方案一：先落料，后拉伸，再冲孔起伏、最后弯曲。采用4套模具生产。方案二：先落料拉伸，后冲孔起伏、最后弯曲。采用3套模具生产。方案三：先落料冲孔，后成形，最后冲孔，采用3套模具生产。(2)方案的比较各方案的特点及比较如下方案一：模具结构相对简单，制造方便，但需要4副模具，成本相对较高，操作也不安全，劳动强度大，生产效率低，故而不选用此方案。方案二：复合模压料较好，制件平整，制造价格相对低，生产率高，其模具结构相对复杂，但提高了加工精度，成本也就相对较高。方案三：由于在第一道工序中冲出了工艺孔，为之后的两道工序做好了准备，保证了冲压完成之后工件的质量，再者，方案三一共采用了3套模具，相对来说节约了成本，综合来说，方案三在于之前2个方案比较成本相对较低，冲压出来的质量相对较高，生产率也比前2个方案高，适合大批量生产。(3)方案的确定根据上述分析，可以从成本方面，生产率方面，或者从制件质量方面7考虑，方案(3)相对其他方案来说都较好，所以选用方案三来进行冲压模具设计，在第三套方案中，第一步工序主要是落料和冲工艺孔，冲出2个12的工艺孔以及冲出在翻边那一面的一个6的孔，第二道工序主要是成形，在第一道工序完成之后，通过两个工艺孔的定位进行成形，完成这一道工序，最后一步工序是进行冲孔，在第二道工序完成之后，依靠完成第二道工序中零件的形状和尺寸进行定位，再进行冲孔。完成整个零件的工艺过程。(4)本次设计零件图如下：各工序图如下：（1）落料+冲孔8（2）成形（3）冲孔工件的定位：在工序一中零件的定位方式为：在送料方向上有一个挡料销，此时的挡料销起到定位9的作用，同时在垂直与送料方向上设置有4个导料销，此时的导料销也起到定位的作用。而在第一道工序完成之后，所冲出来的孔有2个是工艺孔。这两个工艺孔就是为了第二道工序成形做好准备，用工艺孔来定位，而在第二道工序完成之后，零件所形成的形状就为第三道工序做好定位，用形状来定位。第2章模具设计工艺计算2.1毛坯尺寸的计算1.预估毛坯尺寸将制件用UG画出，再用命令求出面积，通过面积命令得知，该制件的面积近似为S=60728mm22.3排样、步距的确定排样是指冲裁件在条料、带料或板料上的布置布置方法。.a根据工件的形状，确定采用无废料排样的方法不可能做到，能采用有废料排样。查《冲模设计应用实例》表2-16确定金属材料的搭边值，取最小搭边值：a1=2,a=2图3.2排样图102.3.2步距在确定了上述的排样方案之后还应当计算材料的送料步距，确定条料的宽度以及计算材料的利用率等。每次冲一个零件（即n=1）的步距为：H=193+2=195，其中D为冲压件在送料方向上宽度，即B=383+2=385；2.4材料利用率的计算由工件展开图可知该冲压零件的有效面积为：S工=60728mm2考虑到材料排样方式如图2.1所示，现在可计算出材料的利用率为：η=S工/S总×100%=60728/195×385×100%=80.89%第3章冲裁力的计算3.1冲裁部分冲压力的计算依据计算公式进行设计计算。对于采用平刃口凸模和凹模冲裁时其冲裁力为：0FLt即有00.8bF