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1、(精编)汽车空气滤清器固定架的冲压工艺与模具设计毕业设计题目 轻型越野车空气滤清器固定 架的冲压工艺与模具设计 学院 机械工程学院 专业 机械工程及自动化 班级 机升1001 学生 学号 指导教师 二一二年五月二十四日摘要冲压成形是一个涉及领域极其广泛的行业，深入到制造业的每个方面，冲压成形加工主要是通过冲压模具来实现。冲压模具是大批量生产同类产品的工具，是冲压成形的常用工艺装备。本设计首先根据空气滤清器固定架冲压件的结构特点、生产批量、加工精度进行冲压工艺性分析，确定冲压工艺方案。空气滤清器固定架成型工序包括两个大的部分：一部分是板材的冲孔落料，另一部分为材料的弯曲工艺。因此，由冲压工艺性分
2、析所确定的冲压工艺方案是设计四套模具，分别是冲孔、落料复合模、中间弯曲单工序模、外角弯曲单工序模，外角弯曲单工序模。然后对这四套冲压模具进行工艺计算并设计每套模具所用的零部件：凸模、凹模、凹模固定板、卸料板、弯曲模等。按照冲压模具的设计的步骤，对各套冲压模具选用合适的导柱、导套、模柄及模架等标准件。最终完成空气滤清器固定架冲压件的模具设计。关键词：冲压工艺；复合模；弯曲模；空气滤清器固定架ABSTRACTThestampingisaverywiderangeoftheareasofindustry,intoallaspectsofmanufacturing,stampingformingpro
3、cessingtoachievethroughthestampingdie.Thestampingdiesarethetoolsofmassproductionofsimilarproductsisthemainprocessofstampingequipment.Thedesignisfirstbasedonthestructuralcharacteristicsoftheairfilterholderstampings,productionvolume,processingprecisionstampingprocessanalysistodeterminetheprogramofstam
4、pingprocess.Theairfilterholdermoldingprocesses,includingpunching,blanking,bending,stampingprocessdeterminedbythestampingprocessanalysisprogramistodesignthreesetsofmold,namely,punching,blanking,bendingsingle-processmode,punchingdowncompositematerial,bendingmode,punchingandblanking,bendingthemiddle,bo
5、thendsofthecurvedcompositemode.Andthenpunching,blanking,bendingsingle-processmode,punchingandblanking,bendingcompositemold,punchingandblankingthemiddlebend,bothendsofthecurvedcompositemode,threesetsofstampingdieprocesscalculationanddesignofeachmoldparts:punch,die,punchfixedplateandthefixedplateofthe
6、die,stripperplate,bendingmodulusandsoon.Inaccordancewiththestepsofstampingdiedesigndifferentsetsofstampingdies,theappropriatechoiceofguideposts,guidesleeve,diehandleandmoldstandardparts.Thefinalcompletionoftheairfilterholderofstampingmolddesign.Keywords：Stampingprocess；Punchingblankingthecompositemo
7、dulus；Bendingmode目录摘 要IABSTRACTII目 录III1 前言12 冲压件的工艺方案的制定22.1冲压件的工艺性分析22.1.1冲压件的工艺性32.1.2冲压件的精度和粗糙度42.1.3冲压件毛坯尺寸的计算42.2冲压件工艺方案的分析与制定52.2.1零件冲压工艺性分析52.2.2冲压工艺方案的制定63 冲孔、落料复合模的设计83.1模具总体结构方案83.1.1模具结构83.1.2操作与定位方式83.1.3卸料方式83.1.4模架类型的选择83.2冲压件冲压力的计算83.3 冲压设备的选择103.3.1 模具压力中心的确定103.3.2 凸、凹模间隙值的确定103.3.
8、3 凸、凹模刃口尺寸的确定113.4 冲孔、落料复合模主要零部件的结构设计143.4.1 落料凹模143.4.2 冲孔凸模153.4.3 冲孔凹模的设计163.4.4 凸凹模163.4.5 螺钉与圆柱销的设计与选用173.4.6 卸料板173.4.7 挡料装置183.4.8 模座183.4.9 模柄183.4.10 推杆183.4.11 导柱、导套193.4.12 冲模闭合高度的确定193.5冲孔落料复合模装配图204 弯曲模的设计214.1 模具总体结构方案214.1.1卸料方式214.1.2模架类型的选择214.2冲压件弯曲工艺的计算214.2.1弯曲件展开尺寸的计算214.2.2弯曲力的
9、计算234.2.3顶件力和压料力的计算244.3冲压件弯曲设备的选择244.4弯曲模模具设计254.4.1凸模与凹模的圆角半径254.4.2凹模深度264.4.3弯曲模凸模和凹模的间隙尺寸264.4.4模具工作零件结构的确定274.5弯曲模模架及零件设计284.5.1后侧导柱模架的选用284.5.2定位板284.5.3模柄284.5.4螺栓284.5.5上模座284.5.6下模座284.6弯曲模装配图及工作图285 结 论31参 考 文 献32致 谢331前言现阶段我国的冲压模具不论质量、技术和能力，还是在数量上已经有了长足的进步但与世界先进水平和发达国家相比，差距仍然非常很大，一些大型、精度
10、、复杂、长寿命的高档模具都需要每年大量进口，特别是轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。一些比较简单的冲模，已趋供过于求，市场竞争激烈。模具是用来成型物品的工具，它由各种零件构成，不同的模具由不同的零件构成。它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。冲压模具是冲压生产中不可或缺的工艺装备，冲模制造的主要特征是单间小批量生产，技术要求高，精度高，属于技术密集型产品。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。冲模工艺的应用范围很广泛在生活的各个方面，如汽车，电器，电子，国防，航空航天以及日用品中随处可见到冷冲压产品，如不锈钢饭盒、高压锅、汽车覆盖件、冰箱把门板
11、等。在冲模设计中所设计使用的模具，已经成为现代工业规模生产的基础工艺装备、重要手段和工艺发展方向，是国民经济各部门发展的重要基础，一个国家模具工业发展的水平能反映出这个国家现代化、工业化的发展程度，是衡量一个国家生产力制造水平的重要标志，决定着一个国家在制造业方面的国际竞争力。本课题可是我们在设计的过程中，锻炼自己的分析问题、解决问题及独立工作的能力，提高机械设计水平，为以后的工作奠定良好的基础。2冲压件的工艺方案的制定2.1冲压件的工艺性分析冲压件的工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性，一般情况下，对冲压件工艺性影响最大的是几何形状、尺寸和精度要求。良好的冲压工艺性应能满足材料较省、工序较少、
12、模具加工较易、寿命较高、操作方便及产品质量稳定等要求。根据设计题目的要求可知，空气滤清器固定架如图2.1所示，该冲压件的材料为08钢，板厚为2.5mm，该零件外形对称，两端各有两个直径为10的孔，且零件中间有一弯曲部分，无尖角、凹陷，大批量生产，该零件是典型的板料冲压成形件。图2.1空气滤清器固定架图2.2空气滤清器固定架2.1.1冲压件的工艺性（1）最小圆角半径a.冲压件的最小圆角半径允许值可以查表得知，如果是少、无废料拍样冲裁，或者采用镶拼模具时可不要求冲压件有圆角。本次设计是少废料拍样的冲裁，所以对圆角不作要求。b.弯曲件的结构设计，其圆角半径不宜小于最小弯曲半径。本次设计是多角弯曲，应
13、该左右对应相等，以免弯曲过程中材料产生工件偏移。（2）最小孔距、边孔距a.冲压件的孔与孔间，孔与边缘间的距离不能太小，否则模具强度不够或使冲压件变形，一般取该距离大于料厚的二倍，但不得小于3-4mm.此次设计的边孔距满足规定要求。b.弯曲件孔的毛坯在弯曲时，为避免孔的形状发生变化，孔的位置应在变形区之外，活在弯曲后再经行冲孔，以免使孔的形状发生畸变。本零件板厚为t=2.5mm，L2t，符合最小孔边距。（3）最小弯曲半径弯曲时弯曲半径愈小，板料外表面变形程度愈大，如果弯曲半径过小，则板料的外表面将超过材料的最大许可变形程度而发生裂纹。因此，弯曲工艺受到最小弯曲半径的限制。此零件要求的最小弯曲半径
14、为R=7mm，满足最小弯曲半径要求。2.1.2冲压件的精度和粗糙度（1）精度冲压件的经济精度一般为IT11-IT12级，最高可达IT8IT10级，冲孔比落料精度约高一级。（2）断面粗糙度冲压件的断面粗糙度一般为Ra12.550，最高可达Ra6.3，具体数值可根据设计手册查表可得。2.1.3冲压件毛坯尺寸的计算滤清器固定架形状较简单，毛坯为矩形。考虑到中性层位移，算出零件各部分圆角长度以及弯曲长度相加即可得到工件的总面积。根据中性层的定义，弯曲件的坯料展开长度，应等于中性层的展开长度。中性层的位置以曲率半径表示，通常用下面的经验公式计算。=r+xt(2.1)式中r零件的内弯曲半径t板料的厚度x中
15、性层位移系数表2.1板料弯曲时中性层位移系数r/t122.84568x0.320.380.40.420.440.460.5此零件有三处不同弯曲的半径大小当r=10时查表得中性层位移系数x=0.42得(mm)当r=7时查表得中性层位移系数x=0.4得(mm)当r=81时查表得中性层位移系数x=0.5得(mm)根据计算得中间圆弧为对于计算圆角半径的弯曲件时，坯料长度等于弯曲件直线部分和圆弧部分长度之和。既(2.2)式中坯料展开总长度，mm。弯曲中心角，；两侧直线部分长度，mm。中间大圆弧的长度为(mm)中间凸缘弧长为(mm)经计算坯料展开总长度=(59.34+10+17.34+8.72+64.76)2=327.466(mm)宽度=75(mm)坯料面积为327.
