XXXX多工位级进模设计摘 要冲压制品已经在工业,农业,国防和日常生活中的各个方面得到广泛应用,特别是在机械工业中尤为突出. 冷冲冲裁模是金属制品成型的主要方式之一而多工位级进模作为一种高精度、高效率、长寿命的冲压模具 ,是技术密集行模具的重要代表,是模具发展方向之一本设计以一种XXX连杆为例,在分析制件的冲压工艺基础上,确定了级进模模具设计方案,通过级进模模具中的毛坯尺寸,冲压过程中的各种工艺等主要工艺参数 以及冲孔 弯曲 落料等主要工作部分尺寸,设计一副完整的模具结构,绘制了模具的装配图及凹凸模零件图 本设计中还运用了现在已经相当成熟的绘图软件AutoCAD、Pro/Engineering 的设计思路,是设计的效率和绘图准确性大大提高关键词:冲压制件 级进模 绘图软件 Multi –stations Progressive Die Design of Link RodABSTRACTStamping productions have been extensively applied in the industry, agriculture, nationaldefense and in the daily lives of area, especially in the machinery industry. Cold-metal stamping die is the meanly important way for metal products. AS a high precision, high efficiency and long life of stamping mould, Progressive Die is theimportant representative technical-intensive mould, and it also is the direction of mould-development . In this design I use a kind of connection of rivet foe example. Basing on the stamping progress, Ifix the scheme of the progressive die .By calculating the blank size & technological parameter and the working size in punch bend and blanking ,I design the whole ProgressiveDie, assembly drawing and part drawings. In this designI use AutoCAD、Pro/Engineering which make the design bee more efficient and accurate .KEYWORDS: StampingProgressive DieDrawing Software31 / 35目 录第一章 概论 1 1.1冲压成形理论成就及冲压模具现状 11.2级进模概述 21.3级进模特点及其现状 2第二章 级进模冲压理论概述 4 2.1连续冲压的特点 4 2.2条料的排样 5 2.3工序确定和排序 7 2.4 排样图中各冲压工位的设计要点 6 2.5定位形式选择和设计 72.6连接设计 82.7步距及空工位 92.8凸凹模设计及制造11 2.9多工位级进模的装配 12第三章 模具结构设计及选用 14 3.1条料排样图 143.1.1排样图的设计 153.1.2排样图的具体设计方案与比较 16 3.2步距和步距精度 173.2.1步距基本尺寸的确定 173.2.2步距精度 18 3.3定距方式和导正钉 18 3.4模具的结构设计 19第四章 冲裁工艺分析 22 4.1凸、凹模间隙值的确定 22 4.2凸、凹模刃口尺寸的确定 23第五章 弯曲工艺分析 24 5.1弯曲坯料尺寸计算 24 5.2提高弯曲极限变形程度的方法 25第六章 模具的结构分析 27 5.1铆钉连接件多工位级进模结构 28第六章 冲压技术条件 29 6.1 模具主要零件的技术要求 29 6.2 工艺配合的尺寸说明 29 6.3 工艺的尺寸要求 31 6.4 冲压自动送料装置 33辞 35参考文献 36第一章 概 论随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展,许多新技术、新工艺、新设备、新材料不断涌现,因而促进了冲压技术的不断革新和发展。
其主要表现和发展方向如下:1.1冲压成形理论成就及冲压模具现状冲压成形理论的研究是提高冲压技术的基础目前,国外对冲压成形理论的研究非常重视,在材料冲压性能研究、冲压成形过程应力应变分析、板料变形规律研究及坯料与模具之间的相互作用研究等方面均取得了较大的进展特别是随着计算机技术的飞跃发展和塑性变形理论的进一步完善,近年来国外已开始应用塑性成形过程的计算机模拟技术,即利用有限元(FEM)等有值分析方法模拟金属的塑性成形过程,根据分析结果,设计人员可预测某一工艺方案成形的可行性及可能出现的质量问题,并通过在计算机上选择修改相关参数,可实现工艺及模具的优化设计这样既节省了昂贵的试模费用,也缩短了制模具周期冲压是通过模具对板材施加压力或拉力,使板材塑性成形,有时对板料施加剪切力而使板材分离,从而获得一定尺寸,形状和性能的一种零件加工方法由于冲压加工经常在材料冷状态下进行,因此也称冷冲压冲压加工的原材料一般为板材或带材,故也称板材冲压冲压加工作为一个行业,在国民经济的加工工业中占有重要的地位根据统计,冲压件在各个行业中均占相当大的比重,尤其在汽车,电机,仪表,军工,家用电器等方面所占比例更大冲压加工的应用围极广,从精细的电子元件,仪表指针到重型汽车的覆盖件和大梁,高压容器封头以及航空航天器的蒙皮,机身等均需冲压加工。
冲压加工是一种高生产率的加工方法,如汽车车身等大型零件每分钟可生产几件,而小零件的高速冲压则每分钟可生产几千件以上由于冲压加工的毛坯是板材或卷材,一般又在冷状态下加工,因此较轻易实现机械化和自动化,比较适宜配置机器人而实现无人化生产冲压加工的材料利用较高,一般可达70%~80%,冲压加工的能耗也较低,由于冲压生产线具有节材,节能和高生产率等特点,所以冲压件呈批生产时,其成本比较低,经济效益较高冲压件在形状和尺寸精度方面的互换性好,一般情况下,可以直接满足装配和使用要求此外,在冲压加工过程中由于材料经过塑性变形,金属部组织得到改善,机械强度有所提高,所以,冲压件具有质量轻,刚度好,精度高和外表光滑,美观等特点精密、高效的多工位及多功能级进模和大型复杂的汽车覆盖件冲模代表了现代冲模的技术水平目前,50个工位以上的级进模进距精度可达到2微米,多功能级进模不仅可以完成冲压全过程,还可完成焊接、装配等工序我国已能自行设计制造出达到国际水平的精度达2~5微米,进距精度2~3微米,总寿命达1亿次我国主要汽车模具企业,已能生产成套轿车覆盖件模具,在设计制造方法、手段方面已基本达到了国际水平,但在制造方法手段方面已基本达到了国际水平,模具结构、功能方面也接近国际水平,但在制造质量、精度、制造周期和成本方面与国外相比还存在一定差距。
1.2级进模概述一个冲压零件,如用简易模具冲制,一般来说,每项冲压工序,如冲裁(冲孔、冲切或落料)、弯曲、拉深、成型等,就需要一副模具这对于一个比较复杂的冲压零件来说,则需要几副模具才能完成因此这种简易模具的生产效率,相对来说仍是较低的对于大批料生产的定型产品,用简易模具进行生产是极不适应的级进模是冷冲模的一种级进模又称跳步模,它是在一副模具,按所加工的零件分为若干个等距离工位,在每个工位上设置一定的冲压工序,完成冲压零件的某部分加工被加工材料(一般为条料或带料)在控制送进距离机构的控制下,经逐个工位冲制后,便得到一个完整的冲压零件(或半成品)这样,一个比较复杂的冲压零件,用一副多工位级进模即可冲制完成在一副多工位级进模中,可以连续完成冲裁、弯曲、拉深、成型等工序一般地说,无论冲压零件的形状怎样复杂,冲压工序怎样多,均可用一副多工位级进模冲制完成多工位级进模是在普通级进模的基础上发展起来的一种高精度、高效率、长寿命的模具,是技术密集型模具的重要代表,是冲模发展方向之一这种模具除进行冲孔落料工作外,还可根据零件结构的特点和成形性质,完成压筋、冲窝、弯曲、拉深等成形工序,甚至还可以在模具中完成装配工序。
冲压时,将带料或条料由模具入口端送进后,在严格控制步距精度的条件下,按照成形工艺安排的顺序,通过各工位的连续冲压,在最后工位经冲裁或切断后,便可冲制出符合产品要求的冲压件为保证多工位级进模的正常工作,模具必须具有高精度的导向和准确的定距系统,配备有自动送料、自动出件、安全检测等装置多工位级进模的结构比较复杂,模具制造精度高,这对模具设计者来说需要考虑的容很多,尤其是级进模条料排样图的设计,模具各部分结构的考虑等都是十分重要的多工位级进模的结构比较复杂,模具设计和制造技术要求较高,同时对冲压设备、原材料也有相应的要求,模具的成本高因此,在模具设计前必须对工件进行全面分析,然后合理确定该工件的冲压成形工艺方案,正确设计模具结构和模具零件的加工工艺规程,以获得最佳的技术经济效益显然,采用多工位级进模进行冲压成形与采用普通冲模进行冲压成形在冲压成形工艺、模具结构设计及模具加工等方面存在许多不同,本章将重点介绍它们在冲压工艺与模具设计上的不同之处1.3级进模特点及其现状级进模是在压力机一次行程中完成多个工序的模具,它具有操作安全的显著特点,模具强度较高,寿命较长使用级进模便于冲压生产自动化,可以采用高速压力机生产。
级进模较难保证、外形相对位置的一致性多工位级进模冲压工艺具有生产效率高,材料利用率高,冲压设备比较简单,对操作工人技术等级要求不高等优点,所以在工业生产中,应用广泛,并以成为不可缺少的重要加工手段之一该模具采用级进模冲裁,因此,工序设计和排样尤为重要,有必要在这里先论述一下有关这方面的专业知识第二章 级进模冲压的理论概述2.1连续冲压的特点连续冲压是指在压力机的一次行程中,在一副模具的不同工位同时完成多种工序的冲压所采用的工序称为连续模,又称级进模,跳步模在连续冲压中,不同的冲压工序分别按一定的次序排列,配料按步距间隙移动,在等距离的不同工位上完成不同的冲压工序,经逐个工位的冲刺后,便得到一个完整的零件或半成品一般来说,无论冲压零件的形状怎样复杂,冲压工序怎样多,均可用一副多工位连续模冲制完成对于批量非常大而厚度较薄的中小型冲压件,特别适宜采用精密多工位连续模加工在各类冷冲模中,连续模所占比例约为27%连续模冲压具有以下特点:(1) 在一副模具中,可以完成包括冲裁,弯曲,拉深和成形等多道冲压工序;减少了使用多副模具的周转和重复定位过程,显著提高了劳动生产率和设备利用率 (2) 由于在级进模中工序可以分散在不同的工位上,故不存在复合模的“最小壁厚”问题,设计时还可根据模具强度和模具的装配需要留出空工位。