范文一:冲压件
冲压件用途、特点、制作方式:
冲压件通过冲床和模具对板材、 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的成形加工方 法,得到的工件就是冲压件。 冲压件是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(或称压力加工) ,合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧 的钢板和钢带
用途:
五金冲压件广泛的应用于我们生活当中的各个领域, 包括一些电子器
件、 汽车配件、 装饰材料等等。 我们通常说的冲压件一般是指的是冷 冲压零件 ,举个例子,一块铁板,想把它变成个快餐盘,那就得先 设计一套模具, 模具的工作面就是盘子的形状, 用模具压这铁板, 就 变成你想要的盘子了, 这就是冷冲压, 就是直接用模具对五金材料进 行冲压。
特点:
冲压件主要是将金属或非金属板料, 借助压力机的压力, 通过冲压模 具冲压加工成形的,它主要有以下特点:
⑴ 冲压件是在材料消耗不大的前提下,经冲压制造出来的,其 零件重量轻、 刚度好, 并且板料经过塑性变形后, 金属内部的组织结 构得到改善,使冲压件强度有所提高。
⑵冲压件具有较高的尺寸精度, 同模件尺寸均匀一致, 有较好的 互换性。不需要进一步机械加工即可满足一般的装配和使用要求。 ⑶冲压件在冲压过程中, 由于材料的表面不受破坏, 故有较好的 表面质量,外观光滑美观,这为表面喷漆、电镀、磷化及其他表面处 理提供了方便条件。
范文二:196 夹子冲压件设计(含全套说明书和CAD图纸)
设计(论文)题目夹子冲压件设计
目录
第一章、课题简介………………………………………… 3 第二章、工艺分析………………………………………… 4
一、零件工艺分析……………………………………………… 4
二、工艺方案的确定…………………………………………… 4
三、工艺参数的确定…………………………………………… 5 第三章、工作力的计算及压力机的选择………………… 10
一、冲压力的计算……………………………………………… 10
二、粗选压力机………………………………………………… 12
三、机床压力中心……………………………………………… 12 第四章、填写冲压工序卡…………………………………… 14第五章、模具结构设计……………………………………… 15
一、模具结构形式的选择……………………………………… 15
二、模具结构的分析与说明…………………………………… 15
三、模具工作部分的尺寸和公差的确定……………………… 16
四、模具结构设计……………………………………………… 20
五、校核压力机安装尺寸……………………………………… 23 第六章、 弯曲模具的设计………………………………… 24
一、制件弯曲工艺分析………………………………………… 24
二、冲压工艺参数的确定……………………………………… 25 第七章、弯曲模的结构设计……………………………… 27
一、模具结构的分析说明………………………………………… 27
二、弯曲模的卸料装置的设计说明……………………………… 28 第八章、弯曲模的工作尺寸计算………………………… 29 毕业设计小结………………………………………………………… 33
参考文献……………………………………………………………… 35 第一章 课题简介
零件分析说明
1零件形状及其一般要求
制件如图 1-1所示,材料为不锈钢,材料厚度为 0.5mm ,制件尺寸精度按 图纸要求,未注按 IT12级,生产纲领年产 10万件。
图 1-1
第二章 工艺分析
1、 零件工艺分析
本制件形状简单、尺寸、厚度适中,一般批量生产,属于普通冲压 件,但在设计冷冲压模具时要注意以下几点:
2制件的外形轮廓、结构都算简单,但是要考虑几个孔的加工 A 、 两 个 2的孔的位置要求, B 、 由于要装配, C 、 两 孔 必 须有一定的同 D 、 轴度要求, E 、 其值为 0.15mm 。
3此制件的加工难点主要在孔 2的中心距的定位。
7由于几个孔的直径都较小,并且有一定的批量,在设计时要重视 模具的材料和结构的选择,保证一定的模具寿命。
二、工艺方案的确定
根据制件的工艺的分析,其基本工序有落料、冲孔、弯曲三种。按其 先后顺序组合以及合理的加工方案有以下几种:
1、落料 -冲孔 -弯曲,单工序冲压。
2、落料 -弯曲 -冲孔,单工序冲压。
3、落料冲孔 -弯曲压筋,复合冲压。
方案 1) 为单工序冲压模具。由于此制件有一定的生产批量,过多的 工序,降低产品的精度,而且此方案生产效率底,不宜批量生产,故不 宜采用此方案。
方案 2) 也为单工序冲压模具。它除有方案 1的毛病外,还有孔的位置
精度难以保证,在并且在弯曲时也缺少定位精度难保证,故不宜采用此 方案。
方案 3) 复合冲压模具。由于制件的结构,材料的厚度较薄,冲孔与 落料一次冲压完成。故最宜采用此方案
具体方案示意如下:
A 、零件的排样方案图 2-1
图 2-1
三、工艺参数的确定
1毛坯尺寸的计算
● 外形尺寸的长度计算
零件相对弯曲半径为:
R/t=2/0.5=4>0.5
式中 R ?弯曲半径;
T ?料厚。
可见,制件属于圆角半径较大的弯曲件,应现求弯曲变形区的 中性层曲率半径 ρ。
由课本 p145中性层位置计算公式
ρ=R+Xt
式中 X—— 由实验测定的应变中性层位移系数
由课本 p145 表 4-5查出 X 取 0.42
所以:
ρ=R+Xt
=2+0.42×0.5
=2.21mm
圆角半径较大(R>0.5t)的弯曲件毛坯长度计算公式
L=∑ L 直 +∑ L 弯
L 弯 =[(180-a ) /180]*πρ
图 2-2
所以制件长度为如图 2-2
L=LAB +LBC +LCD +LDE +LEF +LFG +LGH +LHI +LIJ +LJK +LKL
L=3+3.0342+8.54+14+1+1+1.8028+13+1.8028+1+2 L=50.1798
DE 段属于工艺设置 , 目的是为了减少弯曲回弹 , 其半径很大 , 可看成是直 线,所以 DE 段长度按直线计算。
1外形轮廓宽度的计算 :
由于考考虑到板料的利用率和排样的方便,此制件由 CAD 生成的 工艺尺寸为:外形轮廓宽度为 L=53.74mm
2排样尺寸的计算
1搭边值的确定:
由课本上 P46表 3-14查得 L>50的工件间 a1的值为 2.2*0.8=1.76 侧边 a 的值为 2.5*0.8=2
3条料宽度的计算
在设计模具是为了方便, 采用无侧压装置送料方式条料宽度计算公 式如下:
B=(D+2a +Z) 0-δ
式中 B—— 为条料宽度的基本尺寸;
D—— 为 条 料 宽 度 方 向 零 件 轮 廓 的 最 大 尺 寸 a —— 侧面搭边
Z—— 导料板与最宽条料之间的间隙
δ—— 条料宽度的负向偏差
搭边距 a 如上所示
间隙 δ、剪切公差 Z 查课本 p47表 3-17查得 δ=0.5mm、 Z=0.5mm
由上面公式计算得 B=(53.74+2*2+0.5〉 0-0.5=56.240-0.5mm
2步距的计算
由制件的展开图(见右图 2-3)
所生成的横向有效尺寸为 Ls=53.74mm
图 2-3
步间距计算公式为:
L=Ls+a1
式中 L —— 为步间距
Ls—— 为横向有效尺寸
a1—— 搭边距
L=53.74+2=55.74mm
由此可得模具排样图如下:
图 2-4 根据要求查 《模具设计指导》 史铁梁主编 表 4-1, 选板的规格 1500×800
×0.5每块板可剪 1500×56规格条料 14块,材料利用率达 80%以上。
3计算材料利用率
由课本 p43式子 3-19
η=nA/BL×100%
η—— 为材料利用率;
A—— 一个步距内冲裁件的实际面积;
B—— 条料的宽度
L—— 条料的长度
n—— 一张板料上冲裁件的总数目
η=28*1932.765/(56*1500) =65%
第三章 工作力的计算及压力机的选择
工作力的计算以落料冲孔模具为例计算:
一、冲压力的计算
完成本制件所需的冲压力由冲裁力、弯曲力、及卸料力、推料力、顶
料力和压料力组成
1. 冲裁力 F 冲 的计算
由本课本 p49式子 3-28
F冲 =KtLτ
式中:
τ—— 为材料的抗剪强度(MPa )
F 冲 —— 冲裁力(N )
L —— 冲裁周边总边长(mm )
t —— 材料厚度(mm )
说明:系数 K 是考虑到冲裁刃口的磨损、凸模与凹模的波动(数值的 变化或分布不均) 、润滑情况、材料力学性能与厚度公差的变化等因素 而设置的安全系数,一般取 1.3。当查不到抗剪强度 τ时,可用抗拉强 度 σb 代替 τ,而取 Kp=1的近似计算法计算。
τ查《模具设计指导》 p90表 4-12取 τ=350 MPa
所以冲裁力 F 冲 =1.3×0.5×211.059×350=48016 N =48.016KN 2. 卸料力 F x 、 推料力 F T 、 顶料力 F D 的计算
在实际生产中影响卸料力、推料力、顶料力的因素很多,要精确计算很 困难。在实际生产中常采用经验公式计算:(查课本 p50公式 3-30 3-31 3-32)
卸料力: Fx =Kx F
推料力: FT = nKT F
顶料力: FD =KD F
式中:
F冲裁力(N )
K x 卸料力系数,其值为 0.045--0.055(薄料取大值、厚料取 小值) ;
K T —— 推件力系数,其值为 0.063
K D —— 顶件力系数,其值为 0.08
n —— 时卡在凹模内的冲裁件数 (或废料 ) 数
n=h/t
h —— 凹模洞口的直刃壁高度
t —— 板料厚度
卸料力和顶料力是设计卸料装置和弹顶装置的依据。
因此:
Fx =0.045×48.016=2.17 KN
FT =0.063×48.016=3.025008 KN
FD =0.08×48.016=3.84128 KN
总压力 F 总的计算
F 总 = F冲 +F x +F D =54.02728 KN
二、粗选压力机
由于该制件是一普通制件,且精度要求不高,因此选用开式可倾 压力机。它具有工作台三面敞开,操作方便,成本低廉的优点。由于冲 孔落料复合模的压力行程的特点是在开始阶段即 需要很大的压力,而 在后面阶段所需要的反倒要小的多。因此若按总的压力来选取压力机, 很可能出现虽然总的压力满足要求,但是在初始阶段冲裁时已经超载。 同时,选用拉深压力机还应该对冲裁功进行核算,否则会出现压力机在 力的大小满足要求,但是功率有可能过载,飞轮转速降低,从而引起电 动机转速降低过大,损坏电动机。因此精确确定压力机压力应当根据压 力机说明书中给出的允许工作负荷曲线,并校核功率。但是在一般条件 下,可以根据生产车间的实际条件,在现有压力机中选取。在这里根据 总压力为 54.02728KN, 从《模具设计指导》史铁梁主编一书中表 4-33提 供的压力机公称压力序列中选取 100KN 的压力机, 型号为 J23-10. 由此可 知,电动机的功率远远大于拉深所需压力机的电动机功率。故可以选用 此电动机。
三、计算压力中心
由于制件图形规则, 上下对称, 所以其压力中心必在中心线上, 用实 验法测的该制件的压力中心坐标为 X24, Y0如下图:
第四章、填写冲压工序卡 由上可知该制件共有两道工序:即落料冲孔,弯曲压筋。 冷冲压工艺卡片如下图
第五章、模具结构设计
根据确定的冲压工艺方案和制件的形状、特点、要求等因素确定冲 模的类型及结构形式。
1模具结构形式的选择
在模具设计中虽然单工序模具比较简单也比较容易制造 , 但是制件 孔离制件边缘尺寸较小在落料后冲孔势必会影响模具的精度。且, 两孔在单工序模具中很难保证两孔的位置精度。所以考虑到用落料 冲孔复合模具来加工第一工序。又因为冲孔在前,落料在后,以凸 模插入材料和凹模内进行落料,必然材料的切向流动的压力,有可 能使 υ4的凸模变形,因此考虑采用弹压卸料装置的复合冲压。这样 既提高了工作效率又提高了模具的寿命,这样一来提高了模具的使 用价值。因为制件精度不是多高,采用两副模具,一副是冲孔落料 复合模、一副是弯曲模。这样就降低了模具的制造难度,且适合生 产条件不是很好的企业生产模具,给模具生产带来一定的广度。给 生产降低了成本,带来了更大的经济利益。
二、模具结构的分析与说明
1、冲孔落料模结构的分析与说明
本道模具主要用来完成落料冲孔,目的明确简单,看似易设计。但 对于本制件来说它是一个上下对称的制件并且有两个 Φ4的小孔, 为 了保证两孔在弯曲后的精度,所以要在本工序中做到两孔的精度。 在本制件考虑到形状有一定的复杂,且较薄(0.5mm ) ,为了保证制 件有较高的平直度本,故采用正装式复合模。制件制造时还要考虑 到制件的定位,根据制件的特征,为了保证凹模的强度,故采用钩 形当料销、和采用外形定位的定位销。
2、弯曲模结构的分析与说明
为了保证坯料在弯曲时不发生偏移, 在设计时用 Φ5的孔为定位孔, 用 定料销定位。为了防止坯料转动,采用左右定位销定位。
三、模具工作部分的尺寸和公差的确定
冲裁件的尺寸精度主要决定于模具刃口尺寸精度, 模具的合理 间隙值也主要靠刃口尺寸及制造精度来保证。正确决定模具刃口尺 寸及制造公差,是设计冲裁模具的主要任务之一。
在决定模具刃口尺寸及其制造公差时需考虑下列原则:
8落料件尺寸由凹模尺寸决定。故设计落料精度时,以凹模为 基准,间隙取在凸模上;设计冲孔模时,以凸模为基准,间 隙在凹模上。
14考虑到冲裁中凸、凹模的磨损,设计时,凹模基本尺寸应取 制件尺寸公差范围的较小尺寸;设计冲孔时,凸模基本尺寸 则应取工件孔尺寸公差范围的较大尺寸。这样,在凸、凹磨
损到一定的程度的情况下,仍能冲出合格的制件。凸凹模间 隙则取最小合理间隙值。
31 确定冲模刃口制造公差时,应考虑制件的公差要求。如果对 刃口尺寸精度要求过高(即制造公差过小) ,会使模具制造困 难,增加成本,延长生产周期;如果对刃口尺寸精度要求过 低(即制造精度公差过大) ,则生产出来的制件可能不合格, 会使模具的寿命降低。若制件没有标注公差,则对于非圆形 件按国家标准 “ 非配合尺寸的公差数值 ” IT14级处理, 冲模则可 按 IT11级制造;对于圆形件,一般可按 IT7~IT6级制造模具。 冲压件的尺寸公差应按 “ 入体 ” 原则标注为单向公差, 落料件上 偏差为零,下偏差为负;冲孔件上偏差为正,下偏差为零。 1) 、 计算落料凸、凹模的刃口尺寸:
本制件为简单的轴对称图形,故按配作法计算凸、凹模刃口尺寸。 根据凸、凹模刃口尺寸计算公式,先计算出落料凹模刃口尺寸 课本 p35式子 3-3,3-4(落料)
A 0
max A )
(δ+?-=x D D
()()
0min max
0min A T T
Z
δδ---?-=-=Z
x D
D D p
DA —— 落料凹模的基本尺寸 mm D T —— 落料凸模的基本尺寸 mm D max —— 落料件最大极限尺寸 mm
Z min —— 凸凹模最小初始双面间隙 mm
δT —— 凸模制造下偏差,可查表 3-6, 或取 δT ≤ 0.4(Zmax -Z min ) δA —— 凹模制造上偏差,可查表 3-6, 或取 δA ≤ 0.6(Zmax -Z min ) △ —— 冲裁件制造公差
x—— 系数,为了避免冲裁件尺寸偏向极限尺寸 (落料时偏向最 小尺寸, 冲孔时偏向最大尺寸 ),X 值在 0.5— 1之间 , 与工件精度有关。 可查课本 p36表 3-7或按下列关系取值: 当制件公差为 IT10以上时,取 x=1;
当制件公差为 IT11~IT13时,取 x=0.75; 当制件公差为 IT14以下时,取 x=0.5。 由课本 p33表 3-4 3-6 3-7得
Z min =0.035mm,Zmax =0.045mm, δT =0.02mm , δA =0.03mm X=0.75mm
|δT |+ |δA |=(0.02+0.03) =0.05mm>0.01mm 说明所取凸凹模公差不满足|δT |+ |δA |≤ Z max -Z min 条件 , 此时可调整如下 :
δT =0.4(Zmax -Z min )=0.4×0.01=0.004 δA =0.6(Zmax -Z min )=0.6×0.01=0.006 校核:
0.004+0.006=0.01mm
由此可得该尺寸能保证间隙在合理的范围内,故可取 故有:
A 0
max A )
(δ+?-=x D D =(50-0.75×0.1)
=49.925 06
0. 00+mm
()()0
min max 0
min A T T
Z δδ---?-=-=Z x D D D p =(49.925-0.035) = 49.89
004
0. 0-mm
由课本 p36式子 3-5 3-6(冲孔)
min T )
(p
x d d δ
-?+=
()()A
Z x d d d δ
δ+++?+=+=0min min 0min T A A
Z
DA —— 冲孔凹模的基本尺寸 mm D T —— 冲孔凸模的基本尺寸 mm d min —— 冲孔件最小极限尺寸 mm Δ—— 冲裁件制造的公差 mm
Z min —— 凸凹模最小初始双面间隙 mm
δT —— 凸模下偏差,可查表 3-6, 或取 δT ≤ 0.4(Zmax -Z min ) δA —— 凹模上偏差,可查表 3-6, 或取 δT ≤ 0.6(Zmax -Z min )
x —— 系数, 为了避免冲裁件尺寸偏向极限尺寸 (落料时偏向最小 尺寸,冲孔时偏向最大尺寸 ),X 值在 0.5— 1之间 , 与工件精度有关。 可查课本 p36表 3-7或按下列关系取值: 当制件公差为 IT10以上时,取 x=1;
当制件公差为 IT11~IT13时,取 x=0.75; 当制件公差为 IT14以下时,取 x=0.5。 计算孔 Φ4的凸、凹模尺寸 查课本 p33表 3-4得
δT =0.02mm , δA =0.02mm X=0.75mm
则 Z max -Z min =(0.045--0.035)=0.01mm
|δT |+ |δA |=(0.02+0.02) =0.04mm>0.01mm 说明所取凸凹模公差不满足|δT |+ |δA |≤ Z max -Z min 条件 , 此时可调整如下 :
δT =0.4(Zmax -Z min )=0.4×0.01=0.004 δA =0.6(Zmax -Z min )=0.6×0.01=0.006 校核:
0.004+0.006=0.01mm
由此可得该尺寸能保证间隙在合理的范围内,故可取
故 :dT =4+0.75×0.12=
0400. 009. 4- D A =4.09+0.035=060. 00125. 4+
四、模具结构设计
1、凹模周界尺寸计算 :
因制件形状简单 , 尺寸不大 , 又是对称零件。考虑到为了便于加工,故选 用整体式凹模比较合理 .
1 凹模厚度尺寸 H 的计算 :由凹模的计算公式为
冲
F H ==016. 48=16mm 又因为冲裁轮廓线全长为 211.059mm, 超过了 50mm, 故应乘以修正系数 K. 由《模具设计指导》表 4-21可得凹模厚度的修正系数 K 的值为 k=1.37 则 H凹 =1.37*16=21.92mm 将凹模厚度圆整成 22mm
2 落料凹模周界尺寸 L ×B 的计算 :因为凹模孔口轮廓为直线和圆弧形组 成所以:
B=S +(2.5— 4) H =53.74+(55— 88)≈ 109— 142mm L =S 1+2S 2=53.74+2×28=109.74≈ 110mm
2、 选择模架及确定其他冲模零件的有关标准 :根据凹模周界尺寸 B =109— 142mm 、 L =110mm, 查《模具设计指导》史铁梁主编表 5-8选取 典型结构并结合实际 125×125×150— 190I (GB/T2851.3—— 1990) , 并 选用滑动导向后侧导柱模架 .
3、 落料凸模的强度和刚度校核
凸模承载能力的校核:
凸模最小断面承受的压应力 σ, 必须小于凸模材料强度允许的压应力 [], 即
]
[min bc Z
A F σσ≤=,
min A --凸模的最小断面面积(2
mm )
, Z F --凸模纵向总压力包括冲裁力和推件力(N )
[σbc ]-凸模材料的许用抗弯强度
对于一般工具钢,凸模淬火硬度 HRC 为 58~62时,取 1000~1600MPa ;如果有特 殊导向时,可取 2000~3000 MPa
min A F Z
, =
σ=51.85728/50.265482457437=1.032 MPa 由已知 [σbc ]=450 MPa
][bc σσ≤
即落料凸模承载压力完全合格。
由于本产品的生产纲领为 10万件 , 即在冲裁过程中由于材料本身 属于硬质材料 , 为此需要经常磨刃口 , 适当给落料凸模适当加厚。
3、卸料 . 压边弹性元件的确定
冲压工艺中常见的弹性元件有弹簧和橡胶等 , 但是由于这副模具的 结构和结合实际生产 , 因此我们选用橡胶作为卸料的弹性元件 .
1 确定卸料橡胶 <1>确定橡胶的自由高度 H 自 , 有资料查《模具设计指导》史铁梁主编表 3-9得 :
H 自 =L工 /(0.25-0.30)+h修磨
式中的 L 工 为模具的工作行程再加 1-3mm. 本模具的工作行程为冲孔落料 , 故 L 工 ≥ 1mm,h 修磨的取值范围为 4-6mm, 在这里取中间值 5mm. H自 =(1/0.3+5)mm≥ 9mm <2>确定 L 预和 H 装 . 由表 3-9可得如下计算公式 :
L预 =(0.1-0.15)H自 =0.15*9=1.35mm H装 =H自 -L 预 =(9-1.35)mm=7.65mm <3>确定橡胶横截面积 A A=F/q
F 由前可知为 F=2.17KN,q=0.26-0.5MPa.在这里 , 由于该模具的工作行程 比较小 , 因此取 q=0.4MPa
则 A=2170/0.4mm=5425mm
<4>核算橡胶的安装空间 :
可以安装橡胶的空间可按 凹模外形表面积与凸凹模底部面积之差 的 80%估 算 . 经 计 算 为 S=13692.235mm,则 可 以 安 装 橡 胶 的 面 积 S=10953.788mm,大于所需的橡胶面积 , 因此满足安装橡胶的需要 . 五、校核压力机安装尺寸
模座的外形尺寸为 125×125, 闭合高度为 160mm,, 由资料查 《模具设计指 导》史铁梁主编表 4-33查得 J23-10型压力机的工作台尺寸为 360mm ×240mm, 最大闭合高度为 180mm, 连杆调节长度为 50mm, 故符合安装要求 .
第六章 弯曲模具的设计
弯曲是使材料产生塑性变形,形成有一定角度或一定曲率形状零件 的冲压工序。弯曲的材料可以是板材、型材,也可以是棒料、管料。弯 曲工序除了使用模具在普通压力机上进行外, 还可以使用其他专门的弯 曲设备进行,以下几例可看出:
图 6-1
1制件弯曲工艺分析
本制件弯曲为综合的折弯,折弯角度为 165度和 90度,弯曲半 径为 2mm , 并且制件为对称件的, 弯曲形状为 U 和 V 形弯曲的综合弯曲。 在弯曲过程中要考虑弯曲回弹。
最小弯曲半径计算 r/t=2/0.5=4<5~8, 弯曲半径变化一般很小,="" 可不考虑,而仅考虑弯曲角度的回弹变化。回弹角以弯曲前后工件="" 弯曲角度的变化量="" δθ表示。回弹角="" δθ="θ0-θt" ,其中="" θ0为工件弯="" 曲后的实际弯曲角度,="" θt="" 为回弹前的弯曲角度(即凸模的弯曲角)="" 。="">5~8,>
本制件在弯曲时带有压筋,在减小回弹上有一定的作用,即它 在结构上改良了弯曲,使制件更容易达到要求。
2冲压工艺参数的确定。
1、冲压力的计算
(1)弯曲力的计算
为了选择合适的压力机需要对弯曲力进行计算,影响弯曲力的因 素很多,如材料的性能,工件的形状尺寸,板料厚度,弯曲方式,模具 结构等。此外模具间隙和模具的工作表面质量也会影响弯曲力的大小。 因此,理论分析的方法很难精确计算弯曲力。在生产实际中,通常根据 板料的机械性能以及厚度和宽度,按照经验公式计算弯曲力(查课本
p147式子) 。
弯曲力的计算 F 弯 (为了有效控制回弹 , 采用校正弯曲 )
由《模具设计指导》史铁梁主编一书中文献 (2)知
F自 =0.7Kbtσb /(r+t)
b —— 为弯曲件的宽度 mm
t—— 为弯曲件的厚度 mm
r—— 为内圆弯曲半径 mm
σb —— 为弯曲材料的抗拉强度 MPa ,查 <模具设计指导>表 4-12得 σb =450MPa
K—— 为安全系数,一般取 1.3
故有:
F 自 =0.7×1.3×53.74×0.25×450/(2+0.5)=2.200653KN 3顶料力和压料力的计算,计算公式:
FQ =(0.3~0.8) F 自
=0.6601959KN~1.7605224KN
4总压力 F 总 >F自 + FQ=2.200653+1.7605224=3.9605224653K N 5F 压机 >1.3F总 =5.14867920489KN
根据 F 压机可选压力机类型为 J23-4
第七章 弯曲模的结构设计
弯曲模具的结构设计是在弯曲工序确定后的基础上进行的,设计 时应考虑弯曲件的形状要求、材料性能以及生产批量等因素。
一、模具结构的分析说明
本制件为 U 形弯曲和 V 形弯曲的综合, 并且在下面两侧还有加强 压筋,假如把模具设计成整体的,凸凹模难以加工制造,而且也会 增加成本, 即使能制造出来也会在以后的生产中修模也带来了困难, 不易修理。故可以把模具设计成相拼的。在外面用一凹模框里面用 凹模镶块,这样有利于模具的加工和修理。其结构如图 7-1
注:镶块主要用于限位的作用,凹模主要用于成型作用。
图 7-1
上图的结构是模具工作时的部位是这副模具的核心,这样的结构可以 适用于批量生产,即使坏了也可以再制造一个新的重新加工,这大大 缩短了工作周期,提高了生产率,而且卸料方便。给生产产家带来了 更好的经济利益。
二、弯曲模的卸料装置的设计说明
本制件在弯曲后将包在凸模上,在模具开模时用采用刚性卸料,在
开模时利用卸料板把制件从凸模上卸下来。在此同时下面也有一个 弹性卸料装置把料和凹模从壤块中顶出来其结构如图
6-3
图 7-2
图中在卸料螺钉下面有个弹性装置在合模时它处于压缩状态, 在开模时 要恢复原状而释放力起了卸料作用。
第八章 弯曲模的工作尺寸计算
工作尺寸设计的几点说明:
1、 凸模圆角半径
当弯曲件的相对弯曲半径 r/t较小时,取凸模圆角半径等于或略 小于工件内侧的圆角半径 r ,但不能小于材料允许的最小弯曲半径。 若弯曲件的 r/t小于最小相对弯曲半径,则应取凸模圆角半径 rt>rmin,然后增加一道整形工序,使整形模圆角半径 rt=r0 当弯曲件的相对弯曲半径 r/t较大时(大于 10) ,并且精度要求 较高时,必须考虑回弹的影响,根据回弹值的大小对凸模圆角半径 进行修正。
2、凹模圆角半径
凹模入口处的圆角半径的大小对弯曲力以及弯曲件的质量均
有影响。过小的凹模圆角半径会使弯距的弯曲力臂减小,毛坯沿 凹模圆角滑入时的阻力增大,弯曲力增加,并容易使工件表面擦 伤甚至出现压痕。
在生产中,通常根据材料的厚度选择凹模圆角半径:
当 t ≤ 2mm 时, ra=(3~6) t
当 t =2~4mm 时, ra =(2~3) t ;
当 t 〉4mm 时, ra =2t 。
本制件凹模圆角半径应取 ra=2.5mm
3、凹模的深度
凹模的深度要适当,若过小则弯曲件的两端自由部分太长,工 件回弹大,不平直;若深度过大则凹模增加高度,多耗材并需要较 大的压力机工作行程。
对于U弯曲件,若直边高度过大或要求两边平直,则凹模深度 应大于工件深度。
4、弯曲凸凹模的间隙
U行件的弯曲时必须合理确定凸、凹之间的间隙,间隙过大则 回弹,工件形状和尺寸误差增大。间隙过小会增加弯曲力,使工件 厚度减薄,增加摩擦,擦伤工件并降低模具的寿命。U形件的凸凹 模具的单面间隙值一般可按下式计算:
c =t+Δ+kt
式中:
c —— 为凸凹模的单面间隙 mm
t —— 板料厚度的基本尺寸 mm
Δ—— 板料厚度的正偏差 mm
k —— 根据弯曲件的高度和宽度而决定的间
隙系数
当工件精度高的时候,间隙值应适当减小,可以取 c =t
5、U形件弯曲模工作部分的尺寸计算
1) 、弯曲件外形尺寸的标注应以凹模为基准,先确定凹模的尺寸,
然后再减去间隙值确定凸模尺寸。
当弯曲为双向对称偏差时,凹模尺寸为:
L d =(L-Δ/2)
d δ+0
当弯曲件为单向偏差时,凹模尺寸为:
d L L d δ+?-=0) 43(
凸模尺寸为:
0) 2(p c L L d p δ--=
或者凸模尺寸按凹模实际尺寸配制,保证单面间隙值 c 式中 δ
d 、 δp 为凹模、凸模的制造公差。
2) 、弯曲件内形尺寸的标注应以凸模为基准件,先确定凸模尺寸,然 后再增加间隙值确定凹模尺寸。
当弯曲件为双向对称偏差时,凸模尺寸为:
) 21(p L L p δ-?+= 当弯曲件为单向偏差时,凸模尺寸为:
) 43(p L L p δ-?+= 凹模尺寸为:
d c L L d δ++=0) 2(
或者凹模尺寸按凸模实际尺寸配制, 保证单面间隙值 c 0式中 δ
p 、 δd 为凸模、凹模的制造公差,选用 IT7~IT9级精度 mm 。
经过上述几点说明可得凹凸模尺寸为如图
8-1
凸模
凹模
图
8-1
毕业设计小结
时光飞逝,转眼间我们就要大学毕业了。刚结束毕业设计的我有 很多的感想要对大家说,在此我就利用这个机会来发表我的长篇大论 了。通过这次的毕业设计真的让我学到了很多东西。以前在学理论的时 候, 我以为自己学到了很多专业方面知识, 曾经还一度的认为自己不错, 但是在实习的这段时间以后,我才发现自己的缺陷和不足,而且还非常 的缺乏经验,因为在学校的时候我们接触的都是些纯理论的专业知识, 并没有与实践联系起来, 所以我们对模具的认识只局限在表面上的感性 的认识,而没有上升到理性认识的高度,换句话说就是还没有真正的认 识模具这一名词的真正含义。但是只有实践还是不够的,经验才是最宝 贵的。 而对与我们这些刚刚走出大学校园的毕业生来说最缺乏的就是经 验了。所以在实习的这段时间我吃了不少苦头。
这次我设计的是书夹,这个零件的形状不是很复杂,是个轴对称零 件,对于工厂来说,是个比较简单的零件,不过对于我们这些刚要毕业
的学生来说还是比较困难的。
这个零件共分两道工序,落料冲孔、弯曲压筋,两道工序中有一道 是复合的,特别是一道弯曲压筋难度较大,难的不是弯曲而是压筋这样 来实现,我看到了厂的的设计他们设计了很巧妙。把弯曲外形和压筋镶 块分开制造,这样即省了钱又提高了效率,也在制造上降低了难度是很 可取的办法。我开始是打算用个比较精密的冲侧孔模具把之加工出来, 但是是师傅看到了问为什么这样而不用金加工的方法加工出来, 我的回 答另他们很不满意。在后来我才发觉到我这样加工太浪费了不切合实 际。理论就是理论要把它和实际结合起来才能算是真正的有用理论。我 那样加工固然是个很不错的加工方法, 但是在生产是太浪费达不到原有 的经济利益,在制造模具时要浪费大量的钱,并且在模具装夹定位时也 很困难,很难不易不让它变形。最后不得不向实际低头采纳师傅们的意 见。确定了该制件的工艺方案以后,通过力的计算,进行各套模具的压 力机的选择;通过凸凹模尺寸的计算,选择所需要的模架和导柱导套, 并对其进行校核;最后画各套模具的零件图和装配图。
在设计的时候经常会遇到问题,比如说,设计打杆的时候,由于不 知道打杆在模具中靠什么工作的,所以就不知道它的长度该怎么确定, 每次遇到这样的问题时,都是师傅不厌其烦地教我,直到我懂为止。这 段时间师傅教了我很多在学校里没学过的东西, 使我对模具的认识进一 步加深了,对模具的兴趣也越来越浓了。
通过这次毕业设计我的收获很多,最主要的是实践方面的收获,因 为通过毕业设计,让我了解了冲压模具的主要结构组成,同时还了解了 设计一套模具的主要流程。但学会这些还是不够的,在以后的工作学习 中我将更加努力,从而弥补自己的不足。
由于水平所限,设计中的错误再所难免,恳请各位老师批评指正。 参考文献
[1]王新华 袁联富编 . 冲模结构图册 . 北京:机械工业出版社 .2003
[2]《机械设计手册》
[3]《冲压手册》
[4]《模具设计手册》
[5] 金涤尘,宋放之 . 现代模具制造技术 [M] .机械工业出版社, 2001. [6] 胡石玉 . 模具制造技术 [M].东南大学出版社 .1997.
[7] 李云程 . 模具制造工艺学 [M]. 机械工业出版社 .1998.
[8] 孙凤勤 . 模具制造工艺与设备 [M]. 机械工业出版社 .1999.
[9] 孙凤勤 . 冲压与塑压设备 [M]. 机械工业出版社 .1997.
[10] 模具标准汇编 [M]. 机械工业出版社 .1999.
[11] 标准件手册 [M]. 机械工业出版社 .1999.
[12] 机械加工工艺手册 [M]. 机械工业出版社 .1999.
范文三:计算机辅助设计课程设计-冲压件17模具设计【全套图纸UG三维】
题 目: 冲压件17模具设计 院(部): 机械工程学院 专业: 机械设计制造及其自动化 班级: 0903-0420 学生姓名: 指导教师:
完成日期: 2011-11-18
全套UG图纸,加153893706
湖南工程学院
课程设计任务书
设计题目: 冲压件17模具设计 院(部): 机械工程 专业 机械设计制造及其自动化 班级: 机设0903 指导老师: 教研室主任
一、目的:
学习机械产品CAD设计基本方法,巩固课程知识,提高动手实践能力,进一步提高运用计算机进行三维造型及装配设计、工程图绘制方面的能力,熟悉冲压模具基本结构,掌握三维CAD软件应用。 二、基本任务:
结合各自分配的冲压模具设计说明书和二维装配图,以及机械设计,冲压模具设计等课程设计成果,综合应用UG等CAD软件完成冲压模具的三维实体造型及装配图的工程图设计。
三、设计内容及要求
1)冲压模具零部件三维造型设计。
建模必须依据本人所分配的冲压模具说明书及图纸表达出零件的主要外形特征与内特征,对于细部结构,也应尽量完整的表达。
2)应用工程图模块转化生成符合国家标准二维工程图。
装配图上应标注外形尺寸、安装尺寸、装配尺寸以及技术特性数据和技术要求,并应有完整的标题栏和明细表。
零件工程图上应包括制造和检验零件所需的内容,标注规范(如形位公差、粗糙度、技术要求)。
3)冲压件17成型模具虚拟装配。
将各零件按装配关系进行正确定位,并生成爆炸图。
4)撰写课程设计说明书。
说明书应涵盖整个设计内容,包括总体方案的确定,典型零件造型的方法,工程图生成过程,虚拟装
配介绍,心得体会(或建议)等,说明书的字数不少于,千字,说明书必须按照指定的格式书写,包括
字体,行间距等的设置。
四、进度安排:
第一天:布置设计任务,查阅资料,熟悉模具结构;
第二天:零件结构设计;
第三天,第六天:零件三维建模;
第七天:虚拟装配撰写说明书;
第八天:工程图
第九天:撰写说明书
第十天:上交资料,检查、答辩
目 录
前言...................................................1 第1章
1.1引言................................................... 1
1.1.1冲压件17简介.........................................1
1.1.2模具类型及结构形式................................... 1
1.2任务分配............................................... 2 第2章 压件17模具部件三维造型设计.............................3
2.1引言....................................................3
2.1.1凹凸模设计............................................3
2.1.2橡胶设计..............................................7
2.1.3卸料板设计............................................8
2.1.4顶件块设计...........................................10
2.1.5垫块设计.............................................11
2.1.6凸模垫板设计.........................................12
2.1.7凹模固定板设计.......................................13
2.1.8空心板设计...........................................14
2.1.9凹模设计.............................................15
2.1.10冲孔凸模设计........................................16
2.1.11凹模固定板设计......................................17
2.1.12凹凸模垫板设计......................................19 第3章 拟装配................................................21
3.1模具的装配.............................................21
3.1.1模具上半部分的装配图.................................21
3.1.2模具下半部分的装配图.................................22
3.2总装配图...............................................24
3.3爆炸图.................................................25
第4章 生成工程图............................................27
4.1凹凸模的工程图.........................................27
4.2冲孔凸模的工程图.......................................28
4.3凹模的工程图...........................................29
第5章 装配图................................................30
5.1装配图.................................................30
总结.........................................................33
原图错误及更正...............................................34
参考文献.....................................................35
第1章 前 言
1.1 引言
冷冲压件在工业上有广泛的应用。具有成型快,生产周期短,操作简单等
优点,其模具设计满足产品的工艺要求,且经济耐用。
1.1.1冲压件17简介
工件如下图所示,材料 Q235,板料厚度1mm,年产量8万件,表面不允许有明显的划痕,设计成型零件的模具。
技术要求:1.未注圆角为R=1 2.未注公差IT=14 3.材料厚度t=1mm 1.1.2模具类型及结构形式
1.该零件质量要求不高,板厚有1mm,孔边距4mm,所以可以选用倒装复合模。
2.定位方式的选择:控制条料的送进方向采用两个倒料销,控制条料的送进步距采用挡料销。
3.卸料.出件方式的选择:采用弹性卸料。下出件,上模刚性顶件。
4.导向方式采用后导柱的导向方式。
1.2任务分配
第一天:布置设计任务,准备工具书等;
第二天:查阅资料,拟定方案;
第三天:画标准件;
第四天:画非标准件;
第五天:检查错误,确定装配关系。
第六天:装配组件;
第七天:生成爆炸图;
第八天:生成工程图及装配图;
第九天:写说明书;
第十天:检查、答辩。
第2章 冲压件15模具部件三维造型设计
2.1 引言
UG软件建模是基于特征的复合建模,是显示建模、参数化建模、基于约
束的建模技术的选择性组合。
显示建模:显示建模的对象是相对于模型空间,而不是相对于彼此建立。
对一个或多个对象所做的变化不影响其他对象。
参数化建模:将用于模型定义的尺寸参数和参数值随模型存储,参数变量
可以彼此引用。从而建立模型的各个特征之间的关系。可以通过编辑参数变
量改整个模型。
基于约束的建模:模型几何体的一组设计规则的定义,称之为约束。模型
是通过约束或求解的。这些约束可以是尺寸约束或几何约束。 2.1.1凹凸模设计
1( 进入UG NX 6.0软件,选择【新建】命令,在弹出的新建对话框中模板选“模型”,单位选择“毫米”文件名为“NO.4”。
2(选择【草图】命令进入建模模块。弹出的“创建草图”对话框选择“确定”,建立草图,绘制草图并标注如下:
3(选择【完成草图】,选【拉伸】,输入参数,视图如下:
4(选择【孔】命令,孔类型选【螺纹孔】,输入数据,视图如下:
5(选【拉伸】,输入数据,视图如下:
6(选【拉伸】命令,输入数据,视图如下:
2.1.2橡胶设计
1(建模建模,命名位“NO.5”,草图及尺寸视图如下:
2(完成草图,选【拉伸】命令,输入数据,视图如下:
3(在橡胶上建立草图,定位出螺纹孔,完成草图,用【孔】命令,输入数据,打出孔,视
图如下:
2.1.3卸料板设计
1(建模,命名为“NO.6”,画出草图并标注尺寸,视图如下:
2(完成草图,选【拉伸】命令,输入拉伸距离14mm,点击确定,再选一个平面建立草图定位并画出凹凸模孔,视图如下:
3(在板面上建立草图,定位出4个螺纹孔及3个定位销孔位置,完成草图,用【孔】命令分别打出相应的孔,视图如下:
4(再选一个平面建立草图定位并画出凹凸模孔,完成草图,选【拉伸】命令,输入拉伸距离30mm,求差,视图如下:
2.1.4顶件块设计
1(建模,命名为“NO.8”,画出草图并标注尺寸,视图如下:
2(完成草图,选【拉伸】命令,拉伸距离为18mm,在拉伸完的平面上定位出螺纹孔,并通过【孔】?【螺纹孔】命令打出螺纹孔,视图如下:
3(在拉伸完的平面上定位出螺纹孔并通过【孔】?【螺纹孔】命令打出螺纹孔,视图如下:
4(在顶件块上建立草图,定位出冲孔凹模的位置,完成草图,选【拉伸】命令,拉伸距离为32mm,求差,视图如下:
5(在已完成的图上,选【倒斜角】命令,距离为2mm角度45,视图如下:
2.1.5垫块设计
1(建模,命名为“NO.10”,画出草图并标注尺寸,视图如下:
2(完成草图,选【拉伸】命令,输入拉伸距离8mm,视图如下:
3(在垫块上建立草图,定位出冲孔凸模孔的位置,完成草图,选【拉伸】命令,距离32mm,求差,并板中打出埋头孔,用【孔】命令打出孔,视图如下:
2.1.6凸模垫板设计
1(建模,命名为“NO.20”画出草图并标注尺寸,视图如下:
2(完成草图,选【拉伸】命令,输入拉伸距离8mm,视图如下:
3(在垫板上建立草图,定出个孔位置,完成草图,用【孔】命令打出孔,视图如下:
2.1.7凸模固定板设计
1(建模,命名为“NO.21”,画出草图并标注尺寸,视图如下:
2(完成草图,选【拉伸】命令,拉伸距离为18mm,视图如下:
3(在固定板上建立草图,定出各孔位置,用【孔】命令打出各孔及螺纹,视图如下:
2.1.8空心垫板设计
1(建模,命名为“NO.22”,画出草图并标注尺寸,视图如下:
2(完成草图,选【拉伸】命令,拉伸距离为16mm,确定。再在垫板上建立草图,定出各孔位置,用【孔】命令打出各孔。视图如下:
3(在垫板上建立草图,画出空心形状,完成草图,用【拉伸】命令,输入拉伸距离16mm,求差,视图如下:
2.1.9凹模设计
1(建模,命名为“NO.22”,画出草图并标注尺寸,视图如下:
2(完成草图,用【拉伸】命令,拉伸距离为16mm,确定。视图如下:
3(在凹模上建立草图,定出各孔位置,完成草图,用【孔】命令,打出各孔,视图如下:
2.1.10冲孔凸模设计
1(建模,命名为“NO.25”画出草图,标注尺寸,视图如下:
2(完成草图,选【拉伸】命令,拉伸距离为4mm,确定。依据各部分尺寸重复上述步骤,最后一次拉伸视图如下:
2.1.11凹凸模固定板设计
1(建模,命名为“NO.28”,画出草图,标注尺寸,视图如下:
2(完成草图,拉伸,拉伸距离为20mm,拉伸完成后在固定板上建立草图,画出顶件块孔,拉伸求差,完成后视图如下:
3(在板上建立草图,定位出螺纹孔及销孔位置,完成草图,用【孔】命令中的常规孔及螺纹孔命令画出各孔,视图如下:
2.1.12凹凸模垫板设计
1(建模,命名为“NO.29”,画出草图,标注尺寸,视图如下:
2(完成草图,拉伸,拉伸距离为8mm,视图如下:
3(在板上建立草图,定出各孔位置,用【孔】命令打出各孔,完成后,视图如下:
第3章 虚拟装配
零件之间的装配关系就是零件之间的位置约束,也可以由零件组装成组件,然后再将多个组件装配成总装配件。
根据装配的模型和零件模型的引用关系,UG软件有3种创建装配体的方法,即从顶向下装配、从底向上装配和混合装配。
自顶向下装配:如果装配模型中的组件存在关联,可以基于一个组件创建一个组件,即首先完成装配级的装配模型,然后再根据装配级模型创建其子装配件。也可以首先完成顶层装配模型文件,然后在装配体中创建零部件模型,再将其中的子装配体另外存储。
从底向上装配:先创建零件模型,再组合成子装配模型,最后由子装配模型生成总装配件的装配方法。
混合装配:混合装配是将自顶向下装配和从底向上装配结合在一起的装配方法,这将增加装配设计的功能。例如,用户开始用从底向上的装配方法,然后为了设计的顺利进行改用自顶向下装配的方法,这两种方法之间互相转换。 3.1模具的装配
3.1.1模具上半部分装配图
3.1.2 模具上半部分装配图
模具下半部以NO.4件为基准,装配步骤同模具的上半部分,装配完成后
其视图如下图所示:
3.2总装配图
模具上下部分都装配完后,以下半部分为基准,添加两个导柱及上半部分,
通过装配约束完成装配,约束完成后的闭合距离为225mm。
3.3爆炸图
完成装配图后,点击装配工具栏的“爆炸图”命令创建爆炸图,自动爆炸,
选取整个图,爆炸完后,编辑爆炸图。视图如下:
第四章 生成工程图
4.1凹凸模的工程图
工程图如下图所示:
4.2冲孔凹模的工程图
其工程图如下图所示:
4.3凹模的工程图
其工程图如下图所示:
第5章 装配图
5.1装配图
总结
这次关于冲压模具的课程设计是我们真正理论联系实际,深入了解设计概念与设计过程的实际考验,对于提高我们对UG制图软件的熟练操作和模具的设计有很显著的作用。通过十几天的设计实践,虽然实践不长,但让我对UG和模具的设计也有了更深层次的认识,为我们以后的工作打下了坚实的基础。
这次课程设计,从最开始的一无所知到最后的熟练运用,让我们把所学的各科知识融会贯通起来,更加熟悉了机械类知识的实际应用。刚开始时面对时,感觉有大量的图纸要完成而不知道从何处落手,以前上课的时候是一步一步,一个一个的命令的学,课后的练习与前面学到的知识的连贯性不大,开始绘图时感觉很多知识有些陌生。特别是模具零件较多,而且零件上的孔较多,包括标准件与非标准件上的孔。头几天平均几乎每天都要画接近十个小时,一不小心就会画错,在画零件图、剖视图、工程图的过程中不断的会发现错误,改正错误。接下来的几天里,去绘好每一个图,思考每一个细节,如果作图时没有按照标准的尺寸作图,那么在标注尺寸时就要修改数据,不仅影响了视图的雅观,还直接影响了图的真实性,所以深刻的理解到在作图时必须要很细心,步步为营,做到精确。对我们来说这是一个边学边用得过程,因为平时我们运用UG的时间不多,学的大多是理论上的知识,而通过这次的设计实践,让我们真正的做到了理论与实际的结合。
在这次课程设计过程中,因为自己对知识不熟练使我遇到了很多的困难,通过不断的向老师,同学的请教才顺利的完成,向同学请教后,慢慢的熟悉了某些技巧。这锻炼了我们请教的勇气和团体合作的能力此外,严谨认真的态度是我们时刻都必须具备的。在这里我要向他们表示感谢。
对于大三的我们,很快将毕业踏进社会,面临找工作的压力了,现在用人单位在招聘的时候首先要看的就是你的专业技能过不过关,对UG这类软件能够熟练操作当然是必须具备的,只有这样,才能在特定工作岗位得心应手。通过这次课程设计,一方面,使我们了解了模具设计的流程,另一方面,逐步提高了我们的理论水平,构思能力,特别是分析问题和解决问题的能力,这为我们以后对专业产品和设备的设计打下了坚实基础。
这就是我在此次课程设计中的心得体会,我会继续努力学习和相关专业知识,并提高自己的设计实践操作能力。
原图错误及更正 1.凹模零件图,A-A 2x10 应改为2x12
2.转配图 序号5,橡胶应无热处理
3.凹凸模零件图, 倒斜角.螺纹及孔应在与现平面相反的面。 4.装配图 序号10 垫钉错误,应改为垫板。
5.凹模零件图缺少定位销孔。
6.装配图 序号17 GB115-7685 国标错误.应为GB119-76。
参考文献
1.胡凤兰.互换性与技术基础测量.北京:高等教育出版社, 2005. 2.李丽华.UGNX6.0入门与提高.北京:电子工业出版社, 2004 3.刘小年.机械设计制图简明手册. 北京:机械工业出版社, 2001 4.王孝培主编.《冲压手册》.第二版.北京.机械工业出版社.2005 5.中华人民共和国国家标准.冷冲模.第一版.中国标准出版社.1984 6.庄家煜. UGNX4——零件设计篇.北京:人民邮电出版社, 2007.
范文四:冲压件质量要求
江苏跃龙电仪设备有限公司 YLQS-M-P-01 A/0
冲压工艺质量规范
编制目的:为了保证产品在冲压工序环节质量可控,明确制造过程中对各种
冲压件的质量描述、检验方法、判定标准等为制造过程质量检验
提供依据。
适用范围:本规范适用于本公司所有自制半成品、零部件、和采购件等涉及
冲压加工的所有产品。
规范细则:冲压件的质量判定一般包括外观质量、成型质量、返修质量。
保障不影响产品的装配、使用等关键功能前提下,使用一定的检
测工具来实现判定。
一、 表面质量:
二、 成型质量:
三、 返修质量
返修质量检验的标准参照合格品检验标准,主要包括外观检验和尺寸检验,
四、 补充要求
1、冲压模具必须严格按照使用规范进行定期清理、维护、修正,并形成书
面的模具使用记录档案。
2、其他冲压工艺要求可参见具体的产品技术要求。
编制 审核 批准
范文五:冲压件工艺资料
钣金冲压工艺性优化
一、目的:
为进一步规范钣金冲压工艺性,优化产品设计中非产品功能需要的工艺,进而尽可能 的降低成本,推进“面向制造的设计”工作的开展。
二、性质:满足产品功能需要前提下的工艺优化
三、适应范围:车身所有冲压件的工艺性(除底盘件)
四、内容:
I 、冲裁基本工序
1. 弯曲
弯曲应该在靠近弯曲处设定正负半度以补充弯曲后的回弹。
同一平面有多重弯曲时 , 应设置相同的弯曲方向。
避免在大钣金件上设置小弯曲。
低碳钢钣金件上 , 弯曲半径 R ≥ 1T ,不锈钢等高强钢板 R ≥ 3T
2. 扩孔
两个扩孔边缘之间的距离 L :L ≥ 8T 。
扩孔边缘与件边缘之间的距离 L :L ≥ 4T 。
扩孔边缘与弯曲、翻边之间的距离 L :L ≥ 4T+R。
扩孔边缘与成形状之间的距离 L :L ≥ 4T+R。
3. 锥形孔
最大深度 L 沿着硬件的角度方向满足, L ≤ 3.5T 。
硬件与锥形孔的接触必须在 50%以上。
两锥形孔边缘之间的距离 L :L ≥ 8T 。
锥形孔边缘与弯曲、翻边部分之间的距离 L :L ≥ 4T+R。
4. 凹点
最大半径 Rmax ≤ 6T, 其最大深度 H ≤ 0.5R 凹内 。
凹点与孔的距离 L: L≥ 3T+R凹内 。
凹点与材料边缘的距离 L: L≥ 4T+R凹内 。
凹点边缘与弯曲的距离 L: L≥ 2T+R凹内 + R弯
两凹点之间的距离 L: L≥ 4T+R凹内 1+ R凹内 2
5. 凸座
最大半径 Rmax ≤ 6T, 其最大深度 H ≤ 0.5R 凸内 。
凸点与孔的距离 L: L≥ 3T+R凸内 。
凸点与材料边缘的距离 L: L≥ 4T+R凸内 。
凸点边缘与弯曲的距离 L: L≥ 2T+R凸内 + R弯
两凸点之间的距离 L: L≥ 4T+R凸内 1+ R凸内 2
V 形凸座的最大高度 H: H≤ 3T 。
6. 翻边(包括翻孔)
不带缺口翻边部分的宽度 W:W≥ 2.5T+R翻 消除翻边应力的工艺缺口处翻边部分的宽 度 W:W ≥ 2T+R翻 翻边形式如下:A 形式不可取,宽度太窄; C 形式工艺性好,优先 采用。 C 形式与产品要求干涉时,采用 B 形式工艺进行优化。
6.4 翻边工艺缺口:是否需要加工艺缺口取决于翻边宽度和 R 的比值(如下图)
6.5 翻孔:最大翻孔高度按公式 Hmax=0.5D(1-Kfmin)+0.43r d +0.72t
7. 圆孔
孔直径 φ:一般钢板 φ≥ 1T ;不锈钢等高强度钢板 φ≥ 2T 。
两孔边缘之间的距离 L :一般钢板 L ≥ 2T ;不锈钢等高强钢板 L ≥ 3T 。
孔边缘与制件边缘之间的距离 L :孔的直径 10T ≥ φ≥ 5T, 应是 L ≥ 2T ;孔的直径 φ≤ 5T ,应是 L ≥ 1.5T
孔边缘与翻边内表面之间的距离 L :L ≥ 2T+R。如下示意图
孔的边缘与成形状结构 (例如弯曲面 ) 之间的距离 L :L ≥ 3T+R
7.6 为节省冲压工序(TR+PI能在一序完成) ;保证冲孔质量(尤其是焊接定位孔) ,考虑 到冲头及固定座的宽度对压料板强度的影响,孔中心距 外边缘 的距离 D :D >L 1
/2 +20mm
当然, 如果由于车身功能性要求不能按以上节省思路进行布置, 则只有通过牺牲成本增加模 具工序来满足定位孔的需要 8. 半冲孔 孔半径 R :一般钢板 R ≥ 1T ;不锈钢等高强度钢板 R ≥ 2T 。 两半冲孔边缘之间的距离 L :一般钢板 L ≥ 3T ;不锈钢等高强钢板 L ≥ 5T 。 孔边缘与制件边缘之间的距离 L :孔的直径 10T ≥ R ≥ 5T, 应是 L ≥ 2T ;孔的直径 R
≤
5T ,应是 L ≥ 1.5T 。
半冲孔边缘与翻边内表面之间的距离 L :L ≥ 2T+R。
半冲孔边缘与成形状结构边缘之间的距离 L :L ≥ 3T+R。
9. 方孔
方孔的宽度 w :w ≥ 1T 。
两方孔边缘之间的距离 L :一般钢板≥ 2T ;不锈钢等高强钢板 L ≥ 3T 。
方孔边缘与边缘的距离 L :10T >w, 应是 L ≥ 2T ;方孔的直径 w ≥ 10T ,应是 L ≥ 4T 。 方孔边缘与翻边内表面之间的距离 L :L ≥ 2T+R
方孔边缘与成形状结构边缘之间的距离 L :L ≥ 3T+R
方孔的长宽比例 D 满足 :D≤ 2.5
10. 切舌
开口切舌的宽度 W: w≥ 2T; 其长度 L:L≤ 5W 。
闭口切舌的宽度 W: w≥ 2T 。 在 45度角时 , 其最大高度 H:H≤ 5T 。
切舌与平行面上的翻边之间的距离 L :L ≥ 8T+R翻 。
切舌与垂直面上的翻边之间的距离 L :L ≥ 10T+R翻 。
切舌与孔之间的距离 L :L ≥ 3T 。
11. 冲缺口
缺口宽度 W: w≥ T
直的和以圆弧结尾的缺口的长度 L: L≤ 5W 。
V 形缺口的长度 L:L≤ 2W 。
缺口与平行面上的翻边之间的距离 L: L≥ 8T+R翻 。
缺口与垂直面上的翻边之间的最小距离应为三倍的材料厚度加上翻边的半径。 缺口与缺口之间的最小距离应为两倍的材料厚度或者 3。 2毫米 , 以两者中大的一项为 准。
12. 加强筋
加强筋的内半径 R :R ≤ 3T ;其高度 H :H ≤ R 。 加强筋的中线与孔边缘之间的距离 L :L ≥ 3T+R内。
加强筋的中线与垂直面边缘之间的距离 L :L ≥ 4T+R内 。 (特殊情况下允许, 但产品有 缺陷,需产品确认) 加强筋的与平行面边缘之间的距离 L :L ≥ 8T+R内 。 加强筋的与垂直于加强筋之间的翻边的距离 L :L ≥ 2T+R内 + R翻 两平行加强筋之间的距离 L :L ≥ 10T+R内 。
12.7 在产品功能允许的情况下,尽量避免在加强筋的情况下翻边(会有起皱缺陷) ,可以 考虑采用增加三角筋来保证产品功能 II. 冲压过程 1. 拉伸
在满足产品功能性要求的前提下,应做到 1.1 尽量减少拉伸深度:浅拉伸深度可能避免使用高价的高性能材料, 减少废料, 减少工续, 从而减少模具和生产成本。
问题点:拉延深度太深, 导致无法成型, 遇到此情况需做分件处理。这样就会导致产品的强 度很难保证;生产的复杂程度增加! 建议产品造型阶段就要充分考虑到冲压件的成型性 1.2 尽量增大 R 角:比较大的 R 角可能减轻产品局部变形程度,减少缩颈、开裂几率,从 而提高产品质量,降低生产成本
1.3 拔模角: 在功能性允许的情况下尽量增大拔模斜度,以利于产品成型和拔模方便
1.4 拉伸负角:
有负角的件不可能一次拉伸完成, 负角部分会需要额外的模具和压机, 成本上升是很显著的, 所以应尽量避免。
2、修边、冲孔 (主要考虑修边刀口和冲头的布置空间、刀口的强度和尽可能使修边冲孔工序减 少方面)
2.1 刀口或冲头强度不够类:
问题点:原零件的缺口太低, 导致侧修时刀口宽度太薄强度不够。 按红色曲线增加缺口的话就可 以在布置刀口的时候增加宽度进而增加刀口强度
问题点:缺口离 R 角太近导致布置修边刀口时宽度不够进而导致刀口强度不够 2.2 修边冲孔刀口布置困难类:
图一问题点:形状复杂需多次修边且修边方向很难确定,修边质量也很难保证
图二问题点:孔间距太近,导致冲头布置困难且孔的质量很难保证
针对此类问题, 在产品造型阶段就应该充分考虑到工艺的可行性, 如果能通过其他简单的结构形 式能满足功能需要,应避免此种结构。 如果确实没有更优的结构而必须采用此类结构时,则会 造成产品工序多; 模具造价高; 产品质量难保证的结果, 产品设计部门必须对产品的质量给出定 义,以利于后续工作的开展
2.3 对有一定斜度的面修边或冲孔
3、 侧整
在很多情况下, 由于零件形状要求仅一序拉伸无法达到要求, 这样就需要整形工序, 但在侧 整时要注意以下内容:
a 、 侧整时材料的机械性能如延伸率等 b 、 零件侧整部位的 R 角 C 、 零件侧整部位的斜度 4、包边问题:
根据公司目前的工艺水平, 包边采用压合模进行包边。 基于此, 产品设计时应避免立面包边, 如下图:
5、 造型不合理类
在做产品造型时应充分考虑到工艺的可行性,不能片面追求形状而忽略工艺,如: 模具寿命低
欢迎各位同仁提出宝贵意见(如有修改请用不同颜色字体标出) !
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