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（图纸+论文）角片套冷冲压工艺及级进模设计（全套完整）

近年来许多模具企业因此加大了用于技术进步的投资力度，些国内模具企业已普及了二维，并陆续开始使用等国际通用软件，并成功应用于多工位级进模的设计中。个别厂家还引进了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。目前，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，在模具技术方面取得了显著进步。例如，吉林大学汽车覆盖件成型技术所独立研制的汽车覆盖件冲压成型分析软件，华中理工大学模具技术国家重点实验室开发的注塑模汽车覆盖件模具和级进模软件，上海交通大学模具国家工程研究中心开发的冷冲模和精冲研究中心开发的冷冲模和精冲模软件等。而多工位级进模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。．我国模具技术的发展进步主要表现在研究开发了模具新钢种及硬质合金钢结硬质合金等新材料，并采用了些新的热处理工艺，延长了模具的使用寿命。比如冲模广泛使用合金工具钢代替碳素工具钢，提高模具寿命，减少模具热处理变形。开发了多工位级进模和硬质合金模等新产品，并根据国内生产需要研制了精密塑料注射模。研究开发了些模具加工新技术和新工艺。如三维曲面数控加工模具表面抛光表面皮纹加工及皮纹辊制造技术模具钢的超塑性成型技术和各种快速成型技术等。模具加工设备已得到较大发展，已广泛使用精密坐标磨床数控铣床电火花线切割机床和高精度电火花成型机床等。模具零件的精度由数控机床保证，解决了以前传统切削加工生产模具零件，靠钳工技艺保证质量，质量难保证的问题。模具计算机辅助设计和制造模具已在国内得到了广泛的开发应用。三维造型软件和仿真软件的广泛应用，不仅能自动编程，还能进行干涉检查有许多工序组成，需计算与产品有关的各工序尺寸，即个侧刃处切口第次拉深第次拉深个导正孔第次拉深整形切废料两侧弯曲和处切断。下面将对各结构分别进行计算。侧刃侧刃凹模刃口尺寸计算计算原则侧刃属于冲孔工序，因此计算原则以侧刃为基准，侧刃凹模刃口三面大个最小单面间隙，非刃口不留间隙。由于侧刃形状不圆整，不容易加工，故采用凸凹模配合加工法来制造，以下设计计算以此进行。侧刃侧刃凹模制造公差及刃口尺寸计算侧刃有个定形尺寸.个，个定位尺寸.，由于侧刃要求较高，宽度只能大不能小，因此不需计算直接按制造公差即可，结果分别为侧刃尺寸如下图所示。图.侧刃刃口尺寸侧刃凹模尺寸为以凸模为基准配做，刃口部分大个最小单面间隙。切口凸凹模刃口尺寸计算计算原则切口切去的是废料，为拉深等准备的，相当于冲孔，因此计算原则以凸模为基准，凹模比凸模周边大个最小单面间隙。由于切口刃口形状复杂，不易加工，故凸凹模采用配作加工法来制造，下面按此进行设计计算。凸凹模制造公差及凸凹模刃口尺寸计算切口尺寸有个.，查表得各尺寸公差，各尺寸为，结果如下图所示。图.切口尺寸由于以凸模为基准，所以查参考文献，页，表，得计算公式磨损后凸模尺寸变大类，设工件尺寸为，则磨损后凸模尺寸变小类，设工件尺寸为，则磨损后凸模尺寸不变类，设工件尺寸为，则，凹模尺寸按凸模实际刃口尺寸配作，保证双面间隙大。因此这个尺寸可分为属于凸模磨损后尺寸变大的尺寸类。属于凸模磨损后尺寸变小的尺寸类。属于凸模磨损后尺寸不变的尺寸类。．尺寸计算.，.，.，查表磨损系数χ，得χ.所以．尺寸计算.，.，.，查表磨损系数χ，得χ.所以．尺寸计算.，.，.，查表磨损系数χ，得χ.所以．尺寸计算.，.所以凹模刃口尺寸为按凸模实际刃口尺寸配作，保证双面间隙大。表磨损系数χ材料厚度非圆形工件圆形工件工件公差∆第次拉深凸凹模工作部分尺寸及其公差．拉深凸凹模间隙此产品需次拉深，材料厚度.，采用压边圈，查表有压边圈时的单边间隙值即查参考文献，页，表，得各次拉深的单面间隙第次拉深第次拉深第次拉深表有压边圈时的单边间隙值总拉深次数拉深工序凸凹模之间的单边间隙．凸凹模工作部分尺寸及其公差由于本次拉深是第次拉深，是过渡阶段尺寸，故对尺寸公差要求不高，由于要求的是外形尺寸，故以凹模为基准，外径尺寸为，凸凹模尺寸公式采用参考文献，页，具体公式如下式中，凹模的基本尺寸，凸模的基本尺寸，拉深件的外径尺寸，凸模制造公差，凹模制造公差，。拉深件外径尺寸为所以.，.查表拉深凸凹模制造公差即查参考文献，页，表，得凸凹模制造公差.，.表拉深凸凹模制造公差材料厚度拉深件直径所以拉深凸凹模工作部分尺寸及其公差为此时凸模圆角.，凹模圆角，拉深高度为.。第次拉深凸凹模工作部分尺寸及其公差．拉深凸凹模间隙此产品需次拉深，本次是第次拉深，由上述知本次拉深的单面间隙。．凸凹模工作部分尺寸及其公差由于本次拉深是第次拉深，是过渡阶段尺寸，故对尺寸公差要求不高，由于要求的是外形尺寸，故以凹模为基准，外径尺寸为，凸凹模尺寸公式采用公式和拉深件外径尺寸为所以.，.查表拉深凸凹模制造公差，得凸凹模制造公差.，.所以拉深凸凹模工作部分尺寸及其公差为凸模圆角，凹模圆角，拉深高度为.。第次拉深凸凹模工作部分尺寸及其公差．拉深凸凹模间隙此产品需次拉深，本次是第次拉深，也是最后次拉深，材料厚度.，采用压边圈，查表有压边圈时的单边间隙值，得本拉深的单面间隙．凸凹模工作部分尺寸及其公差由于本次拉深是最后次拉深，故对尺寸公差要求，由于要求的是外形尺寸，故以凹模为基准，外径尺寸为，凸凹模尺寸公式采用参考文献，页，具体公式如下式中，凹模的基本尺寸，凸模的基本尺寸，拉深件的外径尺寸，凸模制造公差，凹模制造公差，。拉深件外径尺寸为所以带料采用自动左右有侧压的送料装置。模具结构如下图所示。图.模具结构图.确定其搭边值考虑到成型范围，应考虑以下因素材料的机械性能软件脆件搭边值取大些，硬材料的搭边值可取小些。冲件的形状尺寸冲件的形状复杂或尺寸较大时，搭边值大些。材料的厚度厚材料的搭边值要大些。材料及挡料方式采用自动送料，有侧刃装置。卸料方式弹性卸料比刚性卸料大搭边值小些。材料为普通碳素钢。因料厚.，采用自动送料，故查表搭边值和即查参考文献，页，表搭边值和，确定其搭边值为两工件间的搭边值工件侧面搭边值表.搭边值和材料厚度手工送料自动送料圆形非圆形往复送料.确定排样图在冲压零件中，材料费用占以上，排样的目的就在于合理利用原材料，因此材料的利用率是决定产品成本的重要因素，必须认真计算，确保排样相对合理，以达到较好的材料利用率。排样方法可分为三种．有废料排样．少废料样．无废料排样少废料排样的材料利用率也可达。但采用少无废料排样时也存在些缺点，就是由于条料本身的公差以及条料导向与定们所产生的误差，使工作的质量和精度较低。另外，由于采用单边剪切，可影响断面质量和模具寿命。根据本工件的形状和批量，对模寿命有定要求，固采用有废料排样方法。排样时工件之间以及工件与带料侧边之间留下的余料叫做搭边。搭边的作用是补偿定位误差，保证冲出合格的工件。还可以使带料有定的刚度，便于送进。送料步距与带料宽度本模具排样采用单排排列，采用单侧侧刃粗定距，重要处再用导正销精定位。送料步距式中产品送料方向最大尺寸产品送料方向切搭边宽度，必须不小于送料方向搭边。已知.，由于是先切废料，凸模不能太薄，故取所以。根据本模具的特点带料宽度式中产品送料方向最大尺寸送料方向搭边侧刃数目侧刃冲切的料边宽度条料宽度偏差。已知.单面侧刃，.。.查表.条料宽度偏差，即查参考文献，页，表条料宽度偏差.查参考文献，页，表值表条料宽度偏差条料宽度条料厚度.表值材料厚度金属材料非金属材料.导料板间距离式中冲切前导料板间距离冲切后导料板间距离冲切前的条料与导料板间的间隙，见表冲切后的条料与导料板间的间隙，见表。查表导料板与条料之间的最小间隙即查参考文献，页，表导料板与条料之间的最小间隙，得.。表导料板与条料之间的最小间隙材料厚度无侧压装置有侧压装置条料宽度条料宽度以下以下以上约.查表值，得.。所以排样方案经过详细分析和计算最终排样方案为第工位冲个侧刃第工位切口第工位第次拉深第工位第次拉深第工位冲导正孔第工位第次拉深第工位整形第工位冲孔第工位切废料第工位切断弯曲。排样图如图.所示。图.排样图.材料利用率计算在冲压零件中，材料利用率是个非常重要的因素，提高利用率是企业降低成本的途径之。由于本产品采用连续模生产，送料采用自动送料，因此可以假设原材料为带料，通常带料是定做的，因此预定带料的尺寸为宽.，厚.，长度很长。为了计算利用率的方便，可用个送料步距来计算材料的利用率。材料利用率计算公式其中个送料步距的材料总面积个实际产品面积.个实际产品面积，由于形状复杂计算不方便，采用软件画图后测量所得面积为.故材料利用率材料利用率远小于，原因是产品形状不对称且不是完全回转体形状，有拉深弯曲等主要变形工序，同时产品小要求高，因此在保证质量的前提下材料利用率低是必然结果。.凸凹模等刃口尺寸的确定本模冲压工艺分析和计算分析产品可知主要冲压工艺有弯曲拉深冲孔和落料。冲孔比较简单不需作特别分析，落料必须在最后，由于前面要进行拉深弯曲，故落料不可行，改为切废料方式，最后再切断，因此变剩下弯曲和拉深，下对这两部分重点进行分析。弯曲分析共有两处弯曲，弯曲处的内侧圆角半径为，查参考文献，页，表达式最小弯曲圆角半径的数值，得垂直碾压方向为.，平行碾压方向为.。，，所以，均小于。故，各弯曲处弯曲半径都合理。．展开尺寸计算查参考文献，页，得中性层半径计算公式式中为中性层半径为弯曲内侧半径，χ为中性层位移系数为材料厚度，已知，.，.。查表中性层位移系数χ的值参考文献，页，表中性层位移系数χ的值，得χ.。中性层角展开公式表中性层位移系数χ的值．展开后形状和尺寸如下图所示。图.弯曲展开图．简化产品外形做成如图.所示形状，拉深时很难控制外沿不变形，因此在拉深时先将外形简化为圆形，等拉深结束后再冲孔切去多余的废料，这样就能保证外沿的形状和尺寸，因此简化后外沿形状和尺寸如下图示。图.简化后外形图二拉深工艺分析可以看成此工件是带凸缘的零件。由于材料厚度.，比较薄，可以按外形或内形进行拉深分析和计算。由于产品要求的是外形尺寸，因此将产品尺寸转化为外形尺寸，将外形尺寸近似为中性层尺寸，结果如下图所示图.外形尺寸.修边余量凸缘直径.相对凸缘直径查表有凸缘拉深件的修边余量即查参考文献，页，表得修边余量.因此工件的外沿直径为.表有凸缘拉深件的修边余量凸缘直径或拉深相对高度或.故含修