复合模冲裁设计

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1、摘要 冲压制品已在工业、农业、国防和日常生活中 的方面得到广泛应用，特别是在机械业中更为突出。 机械产品的外壳大部分是冲压制品产品性能的提高要求高质量的冲压模具和冲压性能，成型工艺和制品的设计。 冲压制品的成型方法很多。其主要用于是冲孔，落料，弯曲，拉伸等。而冲压模，约占成型总数的60%以上。当然如利用电气控制，可实现半自动化或自动化作业。 冷冲压冲裁模主要用于金属制品的成型，它是冲压制品生产中十分重要的工艺装置。冲压模的基本组成是：上下模座、模具垫板、下模固定板、凹模镶块、抬料钉、导料板、导柱导套、卸料板弹钉 卸料板等。 通过对冲裁图样零件的工艺性的正确分析，设计了一个连续冲裁冲孔落料模。本

2、设计介绍了模具成型零件包括凸模、凹模及其他零件，如卸料板固定板、垫板、导柱、导套等的设计和选用过程 重要零件的工艺参数的选择与计算，冲裁机构与送料挡料以及其它结构的设计过程，并对着重对模具的设计部分作了详细介绍。 键词： 冲孔 落料 弯曲 拉伸 级进模 冲孔落料模 目录第一章绪论 1.1概述 1.2冲压技术的进步 1.3模具的发展与现状 1.4模具CAD/CAE/CAM技术 1.5课题的主要特点及意义第2章 冲压件工艺性分析和方案确定 2.1零件的工艺性分析 2.2确定合理冲压工艺方案 2. 2.1工艺可行性判定2.2.2确定工艺方案 3章冲压件模具工艺设计与计算3.1冲压件工艺计算3.1.1

3、排样、计算条料宽度及确定步距3.1.2计算冲压力 3.1.3确定压力中心 3.1.4冲模刃口尺寸及公差计算 3.1.5弯曲模尺寸及公差计算第4章 模具的总体设计 4.1压力机和模具类型的选择 4.2确定各主要零件 4.2.1定位装置设计 4.2.2导向方式设计 4.2.3卸料、废料出料方式的设计 4.2.4凹模外形与结构的设计 4.2.5凸模设计 ， 第5章 模具装配图及部分零件图参考文献1冷冲压模具优化设计与典型案例周本凯 编著机械工业出版社2模具制造工艺 傅建军 主编 机械工业出版社3冲模设计应用实例模具实用技术丛书编委会 编著 机械工业出版社4 冲压模具设计入门郑家贤 编著 机械工业出版

4、社5 冲压工艺与模具设计余银柱 主编 赵跃文 副编 北京大学出版社6 冷冲压工艺与模具设计匡余华 主编 机械工业出版社7最新模具标准应用时候手册杨占尧 主编 机械工业出版壮8简明冲模设计手册王新华 陈登 主编 机械工业出版社9模具设计指导史铁梁 主编 机械工业出版社第1章前言 本次设计的内容是盘形零件盖板，是一副复合模具的设计，希望通过本次的设计能使我们真正掌握模具设计的基本方法和步骤，具备常见冲压工件工艺编制能力和设计1能力。 1.1概述 冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法，用以生产各种板料零件，具有很多独特的优势，其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于

5、实现机械自动化及生产效率高等优点，是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术，在制造业中具有很强的竞争力，被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中。在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后，已经形成了冲压学科的成形基本理论。以冲压产品为龙头，以模具为中心，结合现代先进技术的应用，在产品的巨大市场需求刺激和推动下，冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用。 1.2冲压技术的进步 进几十年来，冲压技术有了飞速的发展，它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上，如：旋压成形、

6、软模具成形、高能率成形等，更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程庋有了质的飞跃1。现代冲压生产是一种大规模继续作业的制造方式，由于高新技米的参与和介入，冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造（图11）。生产过程逐步实现机械化、自动化、并且正在向智能化、集成化的方向发展。实现自动化冲压作业，体现安全、高效、节材等优点，已经是冲压生产发展方向。手工操作集成制造自动化岛柔性制造冲压自动化生产的现实使冲压制造的概念有了本质的飞跃，结合现代技术信息系统和现代化管理信息系统的成果，由这三方面组合又形成现代冲压新的生产模式计算机集成制造系统CIMS(Computer Integrated Manu

7、facturing System)，把产品感念形成，设计，开发，生产，销售，售后服务全过程通过计算机等技术融为一体，将会给冲压制造业带来更好的经济效益，使现代冲压技术水平提高到一个新的高度。1.3 模具的发展与现状模具是工业生产中的基础工艺装备，是一种高附加值的高技术密集型产品。也是高新技术产业的重要领域，其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志。随着国家经济总量和工业产品技术的不断发展，各行各业对模具的需求量越来越大，技术要求也是越来越高。目前我国模具工业的发展步伐日益加快，“十一五期间”产品发展重点主要应表现在【2】:(1) 汽车覆盖件模：(2) 精密冲模(3) 大型及精密塑料

8、模：(4) 主要模具标准件：(5) 其他高技术含量的模具目前我国模具年生产总量虽然已位居世界第三，其中，冲压模占模具总量的40%以上，但在整个模具设计制造水平和标准化程度上，与德国，美国，日本等发达国家相比还存在相当大的差距，以大型覆盖件冲模为代表，我国已能生产部分轿车覆盖件模具，在设计制造方法，手段上已基本达到了国家水平，模具结构功能方面也接近国家水平，在轿车模具国产化进程中前进了一大步，但在制造质量，精度，制造周期和成本方面，以国外相比还存在一定的差距，标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精度模具品种，在制造精度，使用寿命，模具结构和功能上，与国外多工位级进模和

9、多功能模具相比，存在一定的差距。1.4模具CAD/CAE/CAM技术 冲压技术的进步首先通过模具技术的进步来体现出来，对冲模技术性能的研究已经成为发展冲压成形技术的中心和关键。 20世纪60年代初期，国外飞机，汽车制造公司开始研究计算机在模具设计制造中的应用，通过以计算机为主要技术手段，以数学模型为中心，采用人机互相结合，各尽所长的方式，把模具的设计，分析，计算，制造，生产过程连成一个有机整体，是模具技术进入到综合应用计算机进行设计，制造的新阶段，模具的高精度，高寿命，高效率成为模具技术进步的特征。模具CAD/CAE/CAM是改造传统模具生产方式的关键技术，是一项高科技，高效益的系统工程，它以

10、计算机软件的形式，为企业提供一种有效的辅助工具，使工程技术人员借助于计算机对产品性能，模具结构，成形工艺，数控加工及生产管理进行设计和优化，模具CAD/CAE/CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本和提高产品质量已成为模具界的共识。模具CAD/CAE/CAM在近20年中经历了从简单到复杂，从试点到普及的过程，进入本世纪以来，模具CAD/CAE/CAM技术发展更快，应用范围更广。在级进模CAD/CAE/CAM发展应用方面，本世纪初期，美国UGS公司与我国华中科技大学合作在UG-II(现为NX)软件平台上开发出基于三维几何模型的级进模CAD/CAE/CAM软件NX-PDW，该软件包括

11、工程初始化，工艺预定化，毛胚展开，毛胚排样，废料设计，条料排样，压力计算机和模具结构设计等模块。具有特征识别与重构，全三维结构关联等显著特色，已在2003年作为商品化产品投入市场，于此同时，新加坡，马来西亚，印度及我国台湾，香港有关机构和公司也在开发和试用新一代级进模CAD/CAM系统。我国从上世纪90年代开始，华中科技大学，上海交通大学，西安交通大学和北京机电研究院相继开展了级进模CAD/CAM系统的研究和开发，如华中科技大学模具技术国家重点实验室在AutoCAD软件平台上开发出基于特征的级进模CAD/CAM系统HMJC，包括扳金零件特征造型，基于特征的冲压工艺设计，模具结构设计，标准件及典

12、型结构库工具和线切割自动编程5个模块，上海交通大学为瑞士法因托（Finetool）精冲公司开发成功精密冲裁级进模CAD/CAM系统，西安交通大学开发出多工位弯曲级进模CAD系统等，近年来，国内一些软件公司也加入了级进模CAD/CAM系统的开发行例，如深圳雅明软件制作开发的级进模系统，富士康公司开发的用于单冲模与复合模的CAD系统Fox-CAD等，展望国内外模具CAD/CAE/CAM技术的发展，本世纪的科学技术正处于日新月异的变革之中，通过与计算机技术的紧密结合，人工智能技术，并行工程，面向装配，参数化特征建模以及关联设计等一系类与模具工业相关的技术发展之快，学科领域城交叉之广前所未见，今后10

13、年新一代模具CAD/CAE/CAM系统必然是当今最好的设计理念，最新的成形理论和最高水平的制造方式相结合的产物，其特点将反映在专业化，网络化，集成化，智能化四个方面，主要表现在；（1） 模具CAD/CAM的专业化程度不断提高;（2） 基于网络的CAD/CAE/CAM一体化系统结构初见端倪（3） 模具CAD/CAE/CAM的智能化引人注目（4） 与先进制造技术的结合日益精密。1.5课题的主要特点及意义 该课题主要针对盖板零件，在对该盖板冲孔、落料和压弯等成形工艺分析的基础上，提出了该零件采用复合模的冲压方案；根据零件的形状、尺寸精度要求。设计过程中综合考虑采用“直排法”排样，成形侧刃定位，保证工

14、件的尺寸和形状位置精度要求的同时，提高了材料的利用率和劳动生产率。 本课题涉及的知识面广，综合性较强。在巩固大学所学知识的同时，对于提高设计者得创新能力、协调能力，开阔设计思路等方面为作者提供了一个良好的平台。第2章 冲压件工艺性分析和方案确定2.1 零件的工艺性分析冲裁件的工艺性指：冲裁件对工艺的适应能力，即冲裁件的结构形状，尺寸大小，工件精度等在冲裁的难易程度。此零件工艺分析：从此零件图中可看出，各尺寸就两个有公差要求，故精度不高，属于一般零件，其公差按ITI4处理这给模具制造带来了很大方便。经查表，各尺寸的公差为420 0.15 180.021 060.3 070 -0.36370 -0

15、.62120 -0.43400 -0.62260 -0.52980 -0.87 盖板材料为Q235-A，具有良好的可冲压性能。该零件形状简单，两个孔相距也不近，符合冲压要求。综上所述，该零件可采用冷冲压加工成型，其弯曲工艺很好。2.2 确定合理冲压工艺方案2.2.1工艺可行性判定冲裁件的工艺性指冲裁件对冲压工艺的适应性，它包括冲裁件的结构工艺性和精度两部分的内容，工艺性良好与否对裁件的质量、制造成本以及模具寿命有很大的影响造冲裁模CAD系统中，计算机辅助判别冲裁件在形状结构和精密度方面的可形，同时也后续模具模块提供必要的信息。1） 冲裁件结构工艺性判别结构工艺性判别的实质是将工件图中的圆角半径、小孔尺寸、悬壁与凹槽尺寸、孔边距、孔间距等几何特征量与相应的工艺参数进行比较，从而确定工件的形状的结构是否适应冲裁加工。在CAD的系统中，一般采用自动判别法、交互判别法、或将自动与交互相结合的综合判别法来辅助判别。2 ）冲裁件精度的判别冲裁件上标注的尺寸按精度判别要求分为三类：轮廓尺寸、内孔与内孔之间的尺寸以及内孔与外轮廓之间的