汽车内饰件的成形工艺模具设计说明书.doc
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1、摘 要 本文主要分析了汽车内饰件的成形工艺,介绍了弯曲,冲孔,落料级进模的排样设计和模具结构设计。经工艺分析,工艺计算,确定了该设计工艺流程及冲模结构形式。模具可实现自动送料,卸料,出料,工艺性能好,冲件质量高。模具用UG,CATIA,CAD绘制出装配图和零件图。设计过程中首先要对零件进行工艺分析,经过工艺分析和对比,确定合适的工艺方案,完成料带的排样设计;接着对冲裁力,拉深力和弯曲力进行计算,确定零件生产过程中的总冲压力,完成压力机的选择;最后对模具各零部件进行详细设计,完成模具的装配和检验。 关键词:内饰件;弯曲;冲裁;级进模AbstractThis article has mainly
2、analyzed the car interior parts forming process,and introduces the bending ,punching,progressive die and mould structure design pat.After analysis of the technical and the process calculation , determined the design prosess and die srtucture .Mould can realize automatic feeding and unloading,dischar
3、ging working performance is good ,stemping have high quality. Use UG,CATIA,CAD drawing out the assembly parts.In the proceduce of design, at first we analysis the parts, then determine the appropriate technology solutions to complete the layout design of the strip by analyzing and comparing the ever
4、y process; then the blanking force, drawing force and bending forces are calculated to determine the total impulse pressure in the parts production process, then complete the press of choice; after that complet the parts of the detailed of the mold and assembly and testing of the mold. Key words: be
5、nding;punching;progressive die .目录摘要.11 绪论 1.1 多工位级进模简介.6 1.2 冲压模具分类.7 1.3 冲压模具在国民经济中的地位.82 零件分析及工艺方案确定 2.1 确定零件的基本冲压工序.11 2.2 工艺方案的确定.13 2.3 零件的排样设计.13 2.4 排样方法.14 2.5 排样方案与分析.163 成型设备的选择 3.1 冲裁力的计算.19 3.2 拉深力及弯曲力的计算.20 3.3 卸料力及推件力的计算.21 3.4 总冲压力的计算.22 3.5 冲压设备的选定.224 模具结构的详细设计分析 4.1 凸凹模结构设计 4.1.1
6、凸凹模的尺寸标准.25 4.1.2 冲裁工位凸凹模设计.26 4.1.3 成型工位凸凹模设计.28 4.1.4 弯曲工位凸凹模设计.30 4.2 定距及导料结构设计 4.2.1 定距结构设计.31 4.2.2 导料结构设计.31 4.3 卸料结构设计.32 4.4 限位装置设计 4.4.1 墩死块.33 4.4.2 平衡块.33 4.4.3 存放限制器.34 4.4.4 限位挂钩.34 4.5 安全监测保护装置的设计.35 4.6 辅助零部件设计.355 模具装配.37 总结.39 致谢.40 参考文献.41附录 装配图选录附录 零件图选录1 绪论1.1 多工位级进模简介 多工位精密级进模是具
7、有精密、高效、长寿命的的特点。它适用于冲压小尺寸、薄料、形状复杂和大批量生产的冲压零件。多工位精密级进模的工位数可高达几十个,其模具能自动送料、自动检测出送料误差等。多工位精密级进模常用于高速冲压,因此,生产率得到极大地提高,解决了手工送料的误差,减少了冲压设备和工人,提高了产品精度。 相对于普通模具来说,多工位精密级进模结构更为复杂,制造技术和制造要求更高,模具的成本相对也高,同时对冲压设备、原材料(卷料)也有相应的要求,对模具设计的合理性也提出了较高的要求。因此,在模具设计前必须对制件进行全面分析,然后结合模具结构特点和冲压件的成形工艺性来确定该制件的冲压成形工艺过程。 多工位精密级进模要
8、求高精度、长寿命,其模具的主要工作零件常采用高强度高合金工具钢、高速钢或硬质合金等材料制造。加工方法常采用慢走丝线电极电加工和成型磨削。多工位精密级进模,必须有自动送料装置,才能实现自动冲压,并要求送料精度高,送料进距易于调整。生产中常采用的送料装置有钩式、夹持式送料装置和辊式送料装置。送料误差以及能否及时地从凸模上排除工件,往往是造成级进模损坏的主要原因。因此对造价昂贵的精密级进模,还必须带有高精度的误差检测装置。 在多工位精密级进模中,由于凸模通常很精细,必须加以精确导向和保护,因而要求卸料板能对凸模提供导向和保护功能。卸料板上相应的孔必须采用高精度加工,其尺寸及相互位置必须准确无误。在冲
9、压过程中的运动必须高度平稳,因此对卸料板要有导向保护措施。综上所述,多工位精密级进模有如下特点:(1)在一副模具中,可以完成包括冲裁、弯曲、拉深和成形等多种多道冲压工序。从而免去了用单工序模的周转和每次冲压的定位过程,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,不必集中在一个工位上,故不存在复合模上的“最小壁厚”问题,可根据生产中实际需要留出空工位,从而保证模具强度,延长模具寿命。(3)多工位精密级进模常采用高速冲床生产冲压件,模具采用了自动送料、自动出件等自动化装置,操作安全,具有较高的劳动生产效率。(4)级进模结构复杂,模具制造精度要求很高,给模具制造、调试及维修带来
10、一定难度。同时要求模具零件具有互换性,在模具零件磨损或损坏后要求更换迅速方便、可靠,如图1-1所示。 图1-1 级进模示意图1.2 冲压模具分类 冲压模具的形式很多,冲模也依工作性质,模具构造,模具材料三方面来分类。 1.2.1 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
11、,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。 1.2.2 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。 1.2.3 依产品的加工方法分类(1)冲剪模具:是以剪切作用完成工作的,常用的形式有剪断冲模、下料冲模、冲孔冲模、修边冲模、整缘冲模、拉孔冲模和冲切模具。(2)弯
12、曲模具:是将平整的毛坯弯成一个角度的形状,视零件的形状、精度及生产量的多少,乃有多种不同形式的模具,如普通弯曲冲模、凸轮弯曲冲模、卷边冲模、圆弧弯曲冲模、折弯冲缝冲模与扭曲冲模等。(3)抽制模具:抽制模具是将平面毛胚制成有底无缝容器。(4)成形模具:指用各种局部变形的方法来改变毛胚的形状,其形式有凸张成形冲模、卷缘成形冲模、颈缩成形冲模、孔凸缘成形冲模、圆缘成形冲模。(5)压缩模具 是利用强大的压力,使金属毛坯流动变形,成为所需的形状,其种类有挤制冲模、压花冲模、压印冲模、端压冲模。1.3 模具工业在国民经济中的地位利用模具成型零件,是一种少切削、无切削、多工序重合的生产方法。采用模具成型的工
13、艺代替传统的切削加工工艺,可以提高生产效率、保证零件质量、节约材料、降低生产成本,从而取得很高的经济效益。因此,模具在现代工业的主要部门,如机械、电子、轻工、交通和国防工业中得到了极其广泛的应用。例如:70以上的汽车、拖拉机、电机、电器、仪表零件,80以上的塑料制品,70以上的日用五金及耐用消费品零件,都采用模具来生产。 由此可见,利用模具生产零件的方法已成为工业上进行成批或大批生产的主要技术手段,它对于保证制品质量,缩短试制周期,进而争先占领市场,以及产品更新换代和新产品开发都具有决定性意义。因此德国把模具称为“金属加工中的帝王”,把模具工业视为“关键工业”;美国把模具称为“美国工业的基石”
14、,把模具工业视为“不可估其力量的工业”;日本把模具说成是“促进社会富裕繁荣的动力”,把模具工业视为“整个工业发展的秘密”。我国将模具工业视为整个制造业的“加速器”。 从另一方面来看,机床、刀具工业素有“工业之母”之称,在各个工业发达国家中都占有非常重要的地位。由于模具工业的重要性,模具成型工艺在各个工业部门得到了广泛的应用,使得模具行业的产值已经大大超过机床、刀具工业的产值。这一情况充分说明了在国民经济蓬勃发展的过程中,在各个工业发达国家对世界市场进行激烈争夺的过程中,愈来愈多的国家采用模具来进行生产,模具工业明显地成为技术、经济和国力发展的关键。从我国的情况来看,不少工业产品质量上不去,新产
15、品开发不出来,老产品更新速度慢,能源消耗指标高,材料消耗量大,这都与我国模具生产技术落后,没有一个强大的、先进的模具工业密切相关。因此,要使国民经济各个部门获得高速发展,尽快缩短和发达国家之间的差距,加速实现社会主义现代化步伐,惟一的出路就是必须尽快将模具工业搞上去,使模具生产形成一个独立的工业部门,从而充分发挥模具在国民经济中的关键作用。2模具的工艺分析及方案的确定2.1 确定基本冲压工序本次冲压模具设计的冲压件材料为DC05,材料厚度为1.2mm,模具制造精度为IT10,生产批量:100万件/年。DC05钢板是热轧高张力防锈钢板,塑性好,冲压性能也好,特深冲用DC05 C 0.008 Mn
16、 0.3,P 0.020 ,S 0.02 ,Alt 0.015,屈服强度:120180MPa,抗拉强度不低于270MPa ,断后伸长率不低于38,大多用来制造一般有拉延结构的钣金件制品。该冲压件(如图2-1,2-2所示)采用1.2mm的DC05钢冲压而成,可保证足够的刚度与强度。 图2-1 冲压零件图2D 图2-2 冲压零件图3D此零件通过修边,冲孔,弯曲,成型等工艺完成,如图2-3所示 图2-3 产品工艺图经分析该零件按照1.修边,2.向下弯曲,3.成形,4.冲孔,5.切断的顺序加工,由于2处在向下弯曲的过程中弯曲角度较大且弯曲半径较小,快速的弯曲过程易导致零件拐角处变形不均匀甚至被拉破,不
17、易获得最终要求的零件尺寸,所以2处的向下弯曲应设计为多次弯曲。4处的冲孔应放在成形和弯曲工序之后,因为如果过早冲孔,后续的加工会导致孔被拉变形而无法保证孔的尺寸.2.2工序的确定经分析后有如下两套工序法案可供选用:方案1以单工序进行制造。设计并制造五套单工序模具进行:修边向下弯曲1成形1成形2向上弯曲冲孔切边来完成零件生产。方案2 设计并制造一副多工位级进模,完成对零件的批量生产。方案1的优点是模具设计简单,但考虑到为大批量生产,如果设计为单工序模,这势必使生产效率极为低下,而且定位不准会引起较大的误差,同时劳动强度也增加了,所以排除这种方案。方案2生产效率高,操作安全,模具寿命长自动化程度高
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