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1、分类号 密级 U D C 编号 本科毕业论文（设计）题 目 保险杠支架 的冲压工艺分析和模具设计 院 （系） 机械与汽车工业学院 专 业 车辆工程 年 级 0911 学生姓名 学 号 指导教师 二一三 年 五 月4摘 要摘 要本设计题目为 支架冲压成形工艺分析与模具设计，体现了板类冲压零件的设计要求、内容及模具的基本构造，有一定的设计意义。通过对该零件模具的设计，进一步加强了设计者冲压模具构造的基础知识，为设计更复杂的冲压模具做好了铺垫并吸取了更深刻的经验。 本设计运用冲压成型工艺及模具设计的基础知识，首先分析了工件的成形工艺及模具成形结构对制件质量的影响。介绍了支架冲压模具设计时对于模具工作
2、零件结构方式的选择，通过对制件进行工艺分析，可确定制件的落料冲孔为套复合模即可，成型使用弯曲模，工艺完成最后需再加冲孔模。关键词：保险杠支架、冲压工艺、模具设计。IIAbstractAbstractThis design topic is （ ）bracket stamping process Analysis and mold design，which embodies the design requirements of the plate stamping parts and the basic structure of the mold design. The design requi
3、rements have certain design significance. The parts mold design process further strengthen the basics of designers stamping mold construction, and prepared the way for the design of more complex stamping die and draw a more profound experience. This design, first of all, analyze the impact on the qu
4、ality of parts of the workpiece forming process and die forming structure with the basic knowledge of stamping forming technology and mode design. This paper gave an instruction of the bracket stamping die design choice for the die working part structure way. Determine sets composite modulus as blan
5、king punching parts, mold with flexural modulus, and complete the final process to be coupled with the punching die according to the process analysis of the parts.Keywords：Bumper bracket Stamping process Mold design绪论目 录第一章 绪论11.1冲压工艺的介绍11.2冲压工艺及发展现状21.3模具的发展与现状3第二章 零件工艺分析42.1设计题目42.2 材料的性能42.3.冲压成型
6、工艺分析52.4 冲压工艺方案确定52.5模具类型的选择72.6 排样的确定82.6.1 搭边值的确定82.6.2 确定条料布距92.6.3 毛培材料利用率的计算92.7 各部件工艺力的计算102.7.1 落料对模具的运动过程进行分析102.7.2 弯曲力的计算102.7.3冲孔力的计算112.7.4 卸料力、顶件力、推件力的计算112.9压力机的选择132.10 确立压力中心142.11本章小结14第三章 模具的结构设计及有关的计算153.1模具分类153.2模具设计的基本类容163.3模具的总体设计163.3.1确定模具结构型式173.3.2确定模具压力中心203.3.3初定模具外形尺寸2
7、03.4工作零件设计223.4.1弯曲模的设计223.4.2落料、冲孔模的设计243.5定位零件的设计253.6导向装置的设计263.7卸料、出件及压料零件263.8连接与固定零件的设计273.9模具设计要点283.10绘制模具总装图和零件图30第四章 总结与展望31参考文献32致谢33I绪论第一章 绪论1.1冲压工艺的介绍 冲压模具在实际工业生产中应用广泛。在传统的工业生产中，工人生产的劳动强度大、劳动量大，严重影响生产效率的提高。随着当今科技的发展，工业生产中模具的使用已经越来越引起人们的重视，而被大量应用到工业生产中来。冲压模具的自动送料技术也投入到实际的生产中，冲压模具可以大大的提高劳
8、动生产效率，减轻工人负担，具有重要的技术进步意义和经济价值。冲压靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。冲压和锻造同属塑性加工合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。全世界的钢材中，有6070是板材，其中大部分经过冲压制成成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片，锅炉的汽包，容器的壳体，电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中，也有大量冲压件。冲压件与铸件、锻件相比，具有薄、匀、轻、强的特点。冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边
9、的工件，以提高其刚性。由于采用精密模具，工件精度可达微米级，且精度高、规格一致，可以冲压出孔窝、凸台等。冷冲压件一般不再经切削加工，或仅需要少量的切削加工。热冲压件精度和表面状态低于冷冲压件，但仍优于铸件、锻件，切削加工量少。冲压是高效的生产方法，采用复合模，尤其是多工位级进模，可在一台压力机(单工位或多工位的)上完成多道冲压工序，实现由带料开卷、矫平、冲裁到成形、精整的全自动生产。生产效率高，劳动条件好，生产成本低，一般每分钟可生产数百件。 冲压主要是按工艺分类，可分为分离工序和成形工序两大类。分离工序也称冲裁，其目的是使冲压件沿一定轮廓线从板料上分离，同时保证分离断面的质量要求。成形工序的
10、目的是使板料在不破坯的条件下发生塑性变形，制成所需形状和尺寸的工件。在实际生产中，常常是多种工序综合应用于一个工件。冲裁、弯曲、剪切、拉深、胀形、旋压、矫正是几种主要的冲压工艺。 冲压用板料的表面和内在性能对冲压成品的质量影响很大。对于冲压材料的要求是：厚度精确、均匀；表面光洁，无斑、无疤、无擦伤、无表面裂纹等；屈服强度均匀，无明显方向性；均匀延伸率高；屈强比低；加工硬化性低。在实际生产中，常用与冲压过程近似的工艺性试验，如拉深性能试验、胀形性能试验等检验材料的冲压性能，以保证成品质量和高的合格率。1.2冲压工艺及发展现状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
11、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。 汽车制造中有60%-70%的金属零部件
12、需经塑性加工成形，冲压加工是完成金属塑性成形的一种重要手段，它是最基本、传统、最重要的金属加工方法之一。汽车冲压工艺技术如车身上的各种覆盖件、车内支撑件、结构加强件，还有大量的汽车零部件，如发动机的排气弯管及消声器、空心凸轮轴、油底壳、发动机支架、框架结构件、横纵梁等等，都是经冲压成形技术正向精密、多功能、高效节能、安全清洁的生产方向发展，冲压工件的制造工艺水平及质量，在较大程度上对汽车制造质量和成本又直接影响。1.3模具的发展与现状模具的发展与现状模具的发展与现状模具的发展与现状 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
13、成为衡量一个国家制造水平的重要标志。随着国民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，技术要求也越来越高。我国在模具设计制造水平和标准化程度上都有很高的提升，但是与德国、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。轿车覆盖件模具设计和制造难度大，质量和精度要求高，代表覆盖件模具的水平。在设计制造方法、手段上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，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
14、重点发展的精密模具品种，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多功能模具相比，存在一定差距。本文主要介绍说明了保险杠支架成型的各个工序及模具的设计。2零件工艺分析第二章 零件工艺分析2.1设计题目保险杆支架零件如图2-1所示：图2-1 保险杆支架零件图2.2 材料的性能保险杆支架使用的零件材料是16Mn。16Mn属于碳锰钢，碳的含量在0.16%左右，屈服点等于350MPa（强度级别属于350MPa级）。16Mn钢的合金含量较少，焊接性良好，焊前一般不必预热。但由于16Mn钢的淬硬倾向比低碳钢稍大，所以在低温下（如冬季露天作业）或在大刚性、大厚度结构上焊接时，为防止出现冷裂纹，需采取预热措施。在毕业设计中使用的16Mn钢材料厚为4mm。2.3.冲压成型工艺分析 此件为16Mn 厚度是4mm.具有良好的冲压能力，适合冲载。具有良好的冲压工艺性能。成型该零件需要冲载与弯曲工序完成。 该零件结构较简单，孔径最小为13mm，孔间距最小为60mm，尺寸精度较高，冲裁工艺性良好。但弯曲形状为Z形，且成型后左右两边高度不等，要保证左右两边的切边平滑，侧面在一个平面，对于第一序的落料冲孔的落料轮廓精度要求较高，而且要防止弯曲过程中产生偏移。因此在设计落料模和弯曲模时，要注意解决上述问题。2.4 冲压
