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1、 .wd.仪表盘固定支架A冲压模具设计2014年06月10日 仪表盘固定支架A冲压模具设计摘要： 仪表盘固定支架是固定仪表的重要零件。本课题以仪表盘固定支架为研究对象，经过工艺分析，确定其加工的工艺方案，完成冲裁模具和弯曲模具的构造，对模具设计过程中出现的问题进展及时的解决，并正确的选择在生产上应用的压力机型号。使用AutoCAD软件绘制了两套模具的二维模具装配图及主要成型零件的零件图。初步掌握从事科学研究工作的能力，到达专业素质培养目标的要求。关键词： 仪表盘固定支架 模具设计 制图 目录第一章前言11.1冲压的概念及其优点11.1.1冲压的概念11.1.2冲压的优点11.2冷冲压模具国内外
2、现状21.2.1模具CAD/CAM技术状况21.2.2模具设计与制造能力状况21.3我国冲压模具开展趋势3第二章冲压工艺及模具构造设计42.1 制件的工艺性分析及工艺计算42.1.1 工艺分析42.1.2冲裁模的工艺方案确实定42.1.3计算毛坯尺寸52.1.4排样及工艺计算52.2 冲压力及压力中心的计算72.2.1冲压力计算72.2.2计算压力中心82.3 凸模凹模凸凹模刃口及构造尺寸计算82.3.1 计算模具刃口尺寸82.3.2 落料凹模构造尺寸计算92.3.3冲孔凸模构造尺寸确定102.3.4凸凹模构造尺寸确定102.4其它非标准件的设计112.4.1橡胶垫112.4.2推件块122.
3、4.3卸料板122.4.4凸凹模固定板132.4.5凸模固定板132.4.6垫板132.5标准件的选择132.5.1送料定位机构设计132.5.2卸料螺钉142.5.3推杆142.5.4推板142.5.5模架的选择142.5.6紧固螺钉142.5.7圆柱销钉152.5.8模柄152.6压力机与模具总体构造152.6.1压力机确实定152.6.2模具总体构造16第三章弯曲工艺及模具构造设计163.1 制件的工艺性分析及工艺计算173.1.1制件的工艺性分析173.1.2弯曲力计算173.2弯曲模工作局部尺寸的计算及构造确实定173.2.1弯曲模的圆角半径173.2.2弯曲凸模和凹模之间的间隙17
4、3.2.3弯曲凸模和凹模宽度的计算183.3凸模、凹模和凸凹模构造设计193.3.1凸模构造193.3.2弯曲凸凹模构造193.3.3弯曲凹模构造203.4其它非标准零部件的设计203.4.1定位板203.4.2垫板213.4.3卸料板213.5其它标准零部件的选择223.5.1弹簧223.5.2顶杆223.5.3打料杆223.5.4定位螺钉223.5.5卸料螺钉233.5.6紧固螺钉233.5.7模架233.5.8模柄233.6压力机与模具总体构造233.6.1压力机确实定233.6.2模具总体构造24结论25参考文献26致谢27第一章前言1.1冲压的概念及其优点1.1.1冲压的概念冷冲压是
5、在常温下利用冲模在压力机上对材料施加压力，使其产生别离或变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件加工方法。它是一种压力加工方法，是机械制造中的先进加工方法之一。冲压模具是一个特殊的，一次性的一类精细工具，通过切割与塑形的方式使金属成为一个理想的形状或外形1。1.1.2冲压的优点冷冲压和线切割相比拟，具有生产效率高、加工本钱低、材料利用率高、产品尺寸精度稳定、操作简单容易实现机械化和自动化等一系列有点，特别适合于大批量生产。 冲压模具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、本钱低、生产过程便于实现机械自动化
6、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2。现代冲压模具生产是一种大规模继续作业的制造方式，由于高新技术的参与和介入，冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造。生产过程逐步实现机械化、自动化、并且正在向智能化、集成化的方向开展。实现自动化冲压作业，表达安全、高效、节材等优点，已经是冲压模具生产的开展方向。2近几十年来，冲压技术有了飞速的开展，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、软模具成形、高能率成形等，更重要的是人们对冲压技术
7、的认识与掌握的程度有了质的飞跃。1.2冷冲压模具国内外现状近年来，我国冲压模具水平已有很大提高。大型冲压模具已能生产单套重量达50多吨的模具。为中档轿车配套的覆盖件模具国内也能生产了。精度到达12m，寿命2亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产。外表粗糙度到达Ra1.5m的精冲模，大尺寸300mm精冲模及中厚板精冲模国内也已到达相当高的水平3。 1.2.1模具CAD/CAM技术状况我国模具CAD/CAM技术的开展已有20多年历史。由原华中工学院和武汉733厂于1984年共同完成的精冲模CAD/CAM系统是我国第一个自行开发的模具CAD/CAM系统4。21世纪开场CAD/CAM技术逐渐普
8、及，现在具有一定生产能力的冲压模具企业 根本都有了CAD/CAM技术。其中局部骨干重点企业还具备各CAE能力。 模具CAD/CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产本钱，提高产品质量，已成为人们的共识。在“八五、“九五期间，已有一大批模具企业推广普及了计算机绘图技术，数控加工的使用率也越来越高，并陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统。国内汽车覆盖件模具生产企业普遍采用了CAD/CAM技术。DL图的设计和模具构造图的设计均已实现二维CAD，多数企业已经向三维过渡，总图生产逐步代替零件图生产。且模具的参数化设计也开场走向少数模具厂家技术开发的领域4。 1.2.2模具设计与制造能力状况在国
9、家产业政策的正确引导下，经过几十年努力，现在我国冲压模具的设计与制造能力已到达较高水平，包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用。 虽然如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。这些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无论在设计还是加工工艺和能力方面，都有较大差距。轿车覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点，可代表覆盖件模具的水平。虽然在设计制造方法和手段方面已 根本到达了国际水平，模具构造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、制造周期等方面，与国外相比
10、还存在一定的差距6。 标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点开展的精细模具品种。有代表性的是集机电一体化的铁芯精细自动阀片多功能模具，已 根本到达国际水平5。 但总体上和国外多工位级进模相比，在制造精度、使用寿命、模具构造和功能上，仍存在一定差距。 1.2.3专业化程度及分布状况 我国模具行业专业化程度还比拟低，模具自产自配比例过高。国外模具自产自配比例一般为30%，我国冲压模具自产自配比例为60%。这就对专业化产生了很多不利影响。现在，技术要求高、投入大的模具，其专业化程度较高，例如覆盖件模具、多工位级进模和精冲模等。而一般冲模专业化程度就较低7。由于自配比例高，所以冲压
11、模具生产能力的分布 根本上跟随冲压件生产能力的分布。但是专业化程度较高的汽车覆盖件模具和多工位、多功能精细冲模的专业生产企业的分布有不少并不跟随冲压件能力分布而分布，而往往取决于主要投资者的决策8。1.3我国冲压模具开展趋势我国冲压模具行业自形成以来，开展迅猛，占模具进出口总额的百分比分别为40.33%和25.12%，已经成为国际冲压模具领域重要的出口国之一9。目前，我国精细冲压模具正在积极走向国际舞台，参与国际竞争。目前，国内五金冲压模具行业开展特征明显，大型、精细、复杂产品成为行业主流，技术含量将不断提高，制造周期不断缩短，冲压件加工模具生产将继续朝着信息化、数字化、精细化、高速化和自动化
12、方向开展，行业综合实力和核心竞争力显著提升10。业内相关专家表示，价廉物美的中国冲压模具在国际市场颇受欢送，国产冲压模具在我国的模具进出口总额中占据第二的重要位置11。 国内冲压模具行业正在不断追赶世界先进水平，不断缩小与兴旺国家的技术差距，不少国产精细冲压模具在主要性能上已经能够和进口产品媲美，行业总体水平显著提高，不仅实现进口替代，还有相当一局部产出口到美国、日本等工业兴旺国家和地区12。虽然和兴旺国家还存在一定的差距，但是按照目前国内行业的开展提示，今后几年，国内冲压模具行业必将实现赶超，成为推动国内模具行业开展的中坚力量，提升行业整体技术水平向更高层次开展。模具行业进一步提升技术和工艺
13、水平，将大幅提升国内企业把握市场的能力，从而在今后的五到十年之内实现产业规模和技术水平的双重质变。第二章 冲压工艺及模具构造设计2.1 制件的工艺性分析及工艺计算2.1.1 工艺分析图2-1工件二维图如图为工件图，工件材料为Q235，厚度为1mm，工件尺寸精度要求为IT12级，工件材料的力学性能如下：表2-1 工件材料的力学性能牌号抗剪强度抗拉强度屈服强度伸长率Q235304-313Mpa432-461Mpa235Mpa23%2.1.2冲裁模的工艺方案确实定根据制件工艺性分析，其 根本工序有落料、冲孔和弯曲三种。按其先后顺序组合，可得如下方案：方案一：冲孔落料弯曲 复合模完成冲孔落料，单工序模
14、完成弯曲；方案二：落料冲孔弯曲 单工序模分别完成落料，冲孔，弯曲；方案三：冲孔落料弯曲 用级进模顺序依次是冲孔，落料，最后是弯曲。下面对三种方案进展比拟分析：方案二属于单工序冲压。由于此制件生产批量较大，尺寸较小，这种方案生产率低，操作不安全，故不宜采用。方案三，如果选择用级进模，与方案一比拟本钱太大，故不宜使用。方案一冲裁件内外所能到达的经济精度为IT12。将以上精度与零件简图中所标注的尺寸公差相比拟，可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证。其它尺寸标注、生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求，故决定采用利用导料销或导柱导套进展定位、弹性卸料装置、自然漏料方式的落料冲孔复合模进展加工
15、。2.1.3计算毛坯尺寸制件的尺寸如图2-1所示。厚度为1mm，弯曲角度均大于0.5倍的板料厚度，所以这种弯曲称为有圆角半径的弯曲。根据冷冲模设计中的公式：经计算L=89mm ， 宽度B=25mm。2.1.4排样及工艺计算1冲裁件的面积分析零件的形状特点及精度要求；考虑采用直排有废料排样方式， 如图1-2为冲裁件。图2-2 冲裁件经计算冲裁件的面积A=2189.68。2搭边值与条料宽度确实定由冷冲模设计表3-10搭边数值确定，查得： a1=1.5mm a=1.2mm 送料步距： S=25+1.2=26.2mm，条料宽度： B=(D+2a1+)0-式中 D冲裁件与送料方向垂直的最大尺寸；为板料冲裁时的下偏差。由
