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第1章 前言 .......................................................... 1
1.1冲压技术概述............................................................................................................................. 1
1.2冲压技术的发展趋势 ................................................................................................................. 2
第2章 工艺性分析 .................................................... 4
2.1材料 ............................................................................................................................................ 5 2.2工件结构形状............................................................................................................................. 5 2.3尺寸精度 .................................................................................................................................... 5
第3章 冲裁工艺方案的确定 ............................................ 7 第4章 模具结构形式的确定 ............................................. 8 第5章 模具总体设计 ................................................... 8
5.1模具类型的选择......................................................................................................................... 9
5.2操作与定位方式......................................................................................................................... 9 5.3卸料、出件方式......................................................................................................................... 9 5.4确定送料方式........................................................................................................................... 10 5.5确定导向方式........................................................................................................................... 10
第6章 模具设计计算 .................................................. 10
6.1排样 计算条料宽度、确定步距、计算材料利用率 ........................................................... 10
6.2冲压力的计算........................................................................................................................... 13 6.3模具压力中心的确定 ............................................................................................................... 14 6.4工作零件刃口尺寸计算 ........................................................................................................... 15 6.5卸料橡胶的设计....................................................................................................................... 18
第7章 主要部零件设计 ................................................ 20
7.1工作零件的结构设计 ............................................................................................................... 20
7.2卸料部件的设计....................................................................................................................... 21 7.3模架及其他零部件的选用 ....................................................................................................... 22
第8章 校核模具闭合高度及压力机有关参数 .............................. 22
8.1校核模具闭合高度 ................................................................................................................... 22 8. 2冲压设备的选定 ..................................................................................................................... 23
第9章 设计并绘制模具总装图、选取标准件 .............................. 23 第10章 绘制非标准件零件图 ........................................... 24 总结 ................................................................. 25 致谢 ................................................................. 26 参考文献 ............................................................. 27
第1章 前言
1.1冲压技术概述
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改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。
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随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一，模具制造技术现已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定企业的生存空间。 ' A7 z; D0 |/ _5 H4 |% q - P2 A) Q2 |1 [& m
近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件，并成功应用于冲压模的设计中。 % I2 h8 }' a. |3 V' {( l
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以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。
1.2冲压技术的发展趋势
模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求服务。达到这一要求急需发展如下几项： . R8 j6 |) T& m/ q
9 V0 R2 n- l7 y6 E(1)全面推广CAD/CAM/CAE技术 ! U: Y! j+ d% J
模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。随着微机软件的发展和进步，普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟，各企业将加大CAD/CAM技术培训和技术服务的力度；进一步扩大CAE技术的应用范围。计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE
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技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。
+ I$ p+ v- J. ]/ [9 g$ i4 u4 ]7 \\; U& W0 @ n0 G, @9 [ (2)高速铣削加工
8 ~% z: `5 q4 Q0 w8 `# A$ C3 z国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高的表面光洁度。另外，还可加工高硬度模块，还具有温升低、热变形小等优点。高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。 * @7 B2 I W \\. h! A# T9 R) P0 y `* N
(3)模具扫描及数字化系统 $ k C4 @/ }4 Z# A\
高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上，实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的CAD数据，用于模具制造业的“逆向工程”。模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用，相信在“十五”期间将发挥更大的作用。 & a6 M! v7 A, z4 o' j\(4)电火花铣削加工
6 o% { ^! R) d @, _$ E电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术，这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样)，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。预计这一技术将得到发展。 9 Q% u- V5 K0 }4 J( t( E( q. u
$ ^% B/ W3 ~8 Y+ P4 N$ C s(5)提高模具标准化程度
' S7 j+ Y( I6 K\我国模具标准化程度正在不断提高，估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到30%左右。国外发达国家一般为80%左右。 }' V1 a: w6 }, r0 R! c3 y\(6)优质材料及先进表面处理技术
& H) i: X6 k1 _1 G4 k- i3 t* t& b选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善应发展工艺先进的气相沉积(TiN、TiC等)、等离子喷涂等技术。 % n4 h6 F! n- Z5 e8 {
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(7)模具研磨抛光将自动化、智能化 : z6 ^# p! o3 d: @3 r1 s0 ?& ` m 模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作，以提高模具表面质量是重要的发展趋势。
! n! e3 ?8 b7 M: {$ ^. h8 e& Y0 \\5 g j2 `3 Y& N (8)模具自动加工系统的发展 , F+ ?& S3 T; e, R* Y
这是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统。 / l) Y# H' |9 n* b; E; H# _ ; {9 F1 W# e\
CNC雕刻机在国内的发展上从最近的一两年才有较大的发展，相关加工厂和使用单位时刻以敏锐的眼光盯着厂家的动向，这也是身为雕铣机主机生产厂一点也不敢松懈的真正原因所在。 $ J) {, C* U$ J9 D4 l
2 o+ V4 g$ c0 I$ m4 I+ {作为用户当然要选合适的设备，如果选型不当，不但不能赚钱反而令陷入为机器打工的苦涩局面。那么什么样的机床才是好机床？ $ A _2 d\
% v2 o) [, n, C0 S' u我们认为好机床的定义是这样的： Q' G0 P' k: ?. z$ R: B2 n
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能够在短期内收回投资的机床才是好机床。 ( g/ \\7 H7 [: C- v; U9 q% j; l\
数控机床的设计使用寿命一般为7年，主要是数控方面的使用寿命为准，这样花钱和挣钱的比例关系将直接影响您的生意，所以仔细分析功能进行选型是有效投资的必要条件。
第2章 工艺性分析
工件名称：六角垫圈 工件简图：如图1-1所示
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生产批量：大批量 材料：45钢 材料厚度：2mm
图 1-1
2.1材料
由表1-1、表1-2分析知：45钢为普通碳素结构钢，具有良好的塑性、焊接性以及压力加工性，主要用于工程结构和受力较小的机械零件。综合评比均适合冲裁加工。
2.2工件结构形状
工件结构形状相对简单，成中心对称，只有一个υ20的孔，孔与边缘之间的距离也满足要求，可以冲裁。
2.3尺寸精度
零件图上未注公差为IT12级，尺寸精度较低，普通冲裁完全可以满足要求。 根据以上分析：该零件冲裁工艺性较好，适宜冲裁加工。
表1-1 碳素结构钢的化学成分、性能及用途
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