侧弯支座连续弯曲冲压工艺分析及模具设计

侧弯支座连续模冲压工艺分析及模具设计 摘要：冲压加工在国民经济各个领域中应用范围相当广，对国计民生具有重要意义。 本次设计的是侧弯支座，零件成形工艺复杂，包括冲裁和多次弯曲。而且精度要求比 较高，形状比较复杂，生产批量大。通过工艺性分析，有单工序模、复合模、级进模 能符合生产要求，此次工序为落料、冲孔和弯曲。为了适应大批量生产的要求，并且 考虑生产成本和效率，选择采用级进模制造。零件原料为2A12M,为硬铝，采用自动 送料器和自动送料装置送料。 模架采用四导柱四导套结构和弹性卸料板，并在卸料板和固定板之间设置辅助导 向机构的小导柱和小导套，保证卸料板有足够的运动精度。 关键词：侧弯支座，级进模、落料，冲孔，弯曲 Progressive die stamping process analysis and die design of bending bearing ABSTRACT： Stamping processing are widely used in various areas of the national economyactivities .Has the vital significance to the beneficial to the people's livelihood.The design of the side bent pedestal.The forming process is complex, including blanking and bending. And the relatively high precision, complex shape, mass production. Through process analysis, a single die, compound die, progressive die can meet the production requirements, the procedures of blanking, punching and bending. In order to meet the requirements of mass production, and consider the production cost and efficiency, selection using progressive die manufacturing. Parts and raw materials for 2A12M, aluminum, using automatic feeders and automatic feeding device for feeding. The mold adopts four lead pillar and Four sets of lead and flexibility of the bead, and be unloading to anticipate plank and fix plank of the constitution lend support to direction organization-small lead pillar with small lead a set, assurance unloads to anticipate the plank contain enough sport accuracy. Key words: lateral support , progressive die , blanking, blunt bore, bending 1前言 1 1.1冲压加工与模具设计简介 1 1. 2冷冲压与模具技术国内外发展现状 3 1. 3选题的意义 5 2工艺分析、排样设计及方案对比确定 6 2. 1 7中裁件工艺,性分析 7 2. 1. 1分析工件的技术要求 7 2. 1. 2零件材料的选用 8 2. 1.3零件的结构工艺性分析一 8 2.2冲裁工艺方案的对比与确定- 9 2. 2. 1冲裁工序的组合一 9 2. 2. 2冲裁顺序的安排 10 2. 2. 3X艺方案的比较 10 2.3冲裁件刑卡样设计 11 2. 3. 1排样方法 11 2. 3. 2搭边值的选用 13 2. 3. 3条料宽度的确定 14 2. 3. 4步距的确定 15 2. 3. 5材料利用率的确定 16 3冲压力及压力中心的确定 17 3.1冲压力的计算 17 3. 2 压力中心的计算 19 3. 3 压力机的选择- 21 3. 3.1冲压设备类型的选择 21 3. 3. 2确定压力机设备的规格 22 4模具结构设计 24 4. 1冲裁间隙 24 4. 1. 1冲裁间隙的影响 24 4. 1.2冲裁间隙的选用 26 4.2模具刃口尺寸的计算 27 4. 2. 1计算原则一 27 4. 2. 2计算方法一 28 4. 2. 3各工位凸凹模刃口尺寸计算 29 4.3送料方式的确定 31 4. 4 定位方式的选择及定位装置 32 4. 5 卸料方式的选择一 32 4. 6 模架的选择 32 4. 7卸料板及其配套设施的选择 32 4. 8 导料装置 34 4.9凸模与凹模的固定 34 5模具总装配图 34 5. 1 装配图的绘制 36 5.2模具零件图的绘制 36 5.3编写说明书 37 6模具零件设计及强度校核一 38 6. 1工作零件设计 39 6. 1. 1小凸模设计 39 6. 1.2落料凸模设计 40 6. 1. 3异型孑L冲模设计 41 6. 1. 4切断模设计 41 6. 2垫板、凸模固定板设计 41 6. 3强度校核 42 6. 3. 1 .凸凹模强度校核 42 6. 3.2 .导柱强度校核 43 7模具制造工艺 44 结论- 46 参考文献 47 致谢 48 1前言 1.1冲压加工与模具设计简介 冲压加工是借助于常规或专用冲压设备的动力，使板料在模具里直接受到变形力 并进行变形，从而获得一定形状，尺寸和性能的产品零件的生产技术。板料，模具和 设备是冲压加工的三要素。冲压加工是一种金属冷变形加工方法。所以，被称之为冷 冲压或板料冲压，简称冲压。它是金属塑性加工（或压力加工）的主要方法之一，也 隶属于材料成型工程技术 冲压模具一在冷冲压加工中，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（俗称冷冲模）。冲压一是在室温下，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。 与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面 都具有许多独特的优点［2】。主要表现如下： （1） 冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。这是因 为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十 次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个 冲件。 （2） 冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的 表面质量，而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定，互换性好，具有“一模一样” 的特征。 （3） 冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大 到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较 高。 （4） 冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因 而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。 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⑶。 冲压模具的形式很多，一般可按以下几个主要特征分类： 根据工艺性质分类： （1） 冲裁模沿封闭或敞开的轮廓线使材料产生分离的模具。如落料模、冲孔模、 切断模、切口模、切边模、剖切模等。 （2） 弯曲模使板料毛坯或其他坯料沿着直线（弯曲线）产生弯曲变形，从而获 得一定角度和形状的工件的模具。 （3） 拉深模是把板料毛坯制成开口空心件，或使空心件进一步改变形状和尺寸 的模具。 （4） 成形模是将毛坯或半成品工件按图凸、凹模的形状直接复制成形，而材料 本身仅产生局部塑性变形的模具。如胀形模、缩口模、扩口模、起伏成形模、翻边模、 整形模等。 根据工序组合程度分类： （1） 单工序模在压力机的一次行程中，只完成一道冲压工序的模具。 （2） 复合模只有一个工位，在压力机的一次行程中，在同一工位上同时完成两 道或两道以上冲压工序的模具。 （3） 级进模（也称连续模）在毛坯的送进方向上，具有两个或更多的工位，在 压力机的一次行程中，在不同的工位上逐次完成两道或两道以上冲压工序的模具。 冲压加工主要应用⑷： 由于冲压具有如此优越性，冲压加工在国民经济各个领域应用范围相当广泛。例 如，在宇航，航空，军工，机械，农机，电子，信息，铁道，邮电，交通，化工，医 疗器具，日用电器及轻工等部门里都有冲压加工。不但整个产业界都用到它，而且每 个人都直接与冲压产品发生联系。像飞机，火车，汽车，拖拉机上就有许多大，中， 小型冲压件。小轿车的车身，车架及车圈等零部件都是冲压加工出来的。据有关调查 统计，自行车，缝纫机，手表里有80%是冲压件；电视机，收录机，摄像机里有90% 是冲压件；还有食品金属罐壳，钢精锅炉，搪瓷盆碗及不锈钢餐具，全都是使用模具 的冲压加工产品；就连电脑的硬件中也缺少不了冲压件。 但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具 才能加工成形，且模具制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。所以，只有 在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得较好的经 济效益的。 当然，冲压加工也存在着一些问题和缺点。主要表现在冲压加工时产生的噪音和 振动两种公害，而且操作者的安全事故时有发生。不过，这些问题并不完全是由于冲 压加工工艺及模具本身带来的，而主要是由于传统的冲压设备及落后的手工操作造成 的。随着科学技术的进步，特别是计算机技术的发展，随着机电一体化技术的进步， 这些问题一定会尽快二完善的得到解决。 1.2冷冲压与模具技术国内外发展现状 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。 近年来，我国模具标准件的生产和销售形势是“产销两旺”，主要是因为汽车工 业的发展和国家“十一五”规划确定要以重化工业为重点的拉动。根据对部分模具标 准件企业的书面调查，2007年与2004年相比，产量平均增长37.6%,销售额平均增 长39. 66%o 重视技术改造，加大对新设备的投资，增强市场竞争的“硬件”实力。根据对部 分单位的调查，近3年来每个单位平均投资为1326. 27万元，主要增添了加工中心、 数控设备等。在引进、消化的基础上开展自主创新，使新型模具标准件品种增多，特 别是出现了不少与汽车模具配套的新产品。 国外模具标准件快速进入我国，使市场竞争日趋激烈，促使国内标准件企业采取 了诸多新的应对举措⑸。比如，①加速新型模具标准件的研制；②根据企业自身的实 力和市场不同层次的需求，有针对性地拓展市场，向相关行业发展，保证了以“标准 件为主”向“多种经营”发展，以筹措集累资金，保证模具标准件专业的稳步发展； ③积极开拓国际市场，我国的模具标准件已开始远销国外，有的企业出口销售