合页模具设计.docx

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1、目录摘要IIIAbstractIV第1章绪论11.1 冲压技术的概念11.1.1 根据工艺性质分类11.1.2 根据工序组合程度分类112模具技术的发展趋势21.2.1 冲压模具市场情况21.2 .2冲压模具水平状况31.2.3模具设计与制造能力状况31.3 冲压模具的特点41.3.1 充分运用IT技术发展模具设计、制造41.3.2 缩短金属成形模具的试模时间41.3.3 车身制造中的级进冲模发展迅速41.4 模具CAD技术51.5 主要任务6第2章冲压件的工艺性分析72.1 工艺分析72. 2工艺方案的分析7第3章确定裁板及排样的方案82.1 排样的意义及排样方式的确定83. 1.1排样的意

2、义84. 1.2排样方式的确定83. 2计算毛坯尺寸以及确定搭边值93.1.1 毛坯尺寸93.1.2 确定搭边值103.1.3 1Ij利IJIJn10第4章计算各工序压力，压力中心，初选压力机114. 1冲裁力弯曲力预弯卷圆力落料力111. 1.1冲裁力112. 1.2卸料力114. 1.3弯曲力115. 14落料力126. 2初选压力机12第5章模具设计135.1冲孔切搭边135.1.1 凸凹模间隙的计算135.1.2 凸凹模刃口计算135.1.3 凹模尺寸及凸模长度计算165.1.4 校核175.1.5 卸料板195. 2预弯卷圆195.1.1 预弯部分197. 2.2卷圆部分215. 3

3、弯曲模具工艺计算及模具设235. 3.1凸凹模尺寸计算236. 3.2弯曲凸凹模零件237. 3.3弯曲机构245.4.1落料图凹模计算255.4.2落料机构25第六章模具总体结构设计256.1模具类型266.2操作与定位方式266.3卸料与出件方式266.4模架类型及精度266.5模具装配总图27第七章模具材料选择及热处理要求28总结29参考资料30附录32附录1英文文献32附录2文献翻译37合页冲压工艺分析及模具设计摘要简述了冲压工艺分析的一般工艺流程，以及冲压模具设计的基本思路。本文主要对合页的加工工艺进行分析及模具设计，其中包括卷圆、弯曲、冲裁的工艺分析，以及相应工步模具的设计。在设计

4、中采用冲孔、切边、卷圆、弯曲、落料等工艺。分析了工件的冲压工艺性；计算了毛坯排样、冲压力、刃口尺寸计算等；进行了模具零件的计算和选择，以及总体结构、主要零部件的设计；并绘制了模具装配图和零部件图。这次设计应用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次冷冲压模具设计工作的实际训练从而培养和提高学生独立工作能力，巩固与扩充了冷冲压模具设计等课程所学的内容。关键词：合页，冲孔，卷圆，弯曲，落料StampingprocessanalysisandmolddesignofHingeAbstractInthispaper,weanalysisthestampingprocessonthegeneralpr

5、ocess,aswellasthestampingdiedesignofthebasicideas.Thispapermainlyanalysisthehingeanalysisprocessanddiedesign,includingdeeprollroundbendingandblankingprocesstechnology,Aswellasthedieofcorrespondingworkstepdesign.Inthedesign,Punching,trimming,rolledround,bending,droppingmaterialandotherprocessesareuse

6、d.Therearealsoanalysisofthestampingprocessoftheworkpiece;calculationofnestingrough,pressure,cuttingthesizecalculationcanbeseen;thecalculationofthemoldparts,aswellastheoverallstructureandchoice,themaincomponentsofdesignarecarriedout,wedrawthepunchingmoldassemblydrawingsandpartsdiagram.Thusthepresentp

7、aperappliesthisspecialtytostudythecurriculumthetheoryandtheproductionknow-howcarriesonatimecoldstampingmolddesignworktheactualtrainingtoraiseandtosharpenthestudentindependentworkingability,consolidatedandexpandedthecontentwhichcurriculaandsooncoldstampingmolddesignstudied.Keywords：hinge,punching,rol

8、lround,bending,blanking第1章绪论1.1,冲压技术的概念冲压加工因制件的形状、尺寸和精度的不同，改采用的工序也不同。根据材料的变形特点可将冷冲压工序分为分离工序和成形工序两类。分离工序一一是指坯料在冲压力作用下，变形部分的应力达到强度极限外以后，使坯料发生断裂而产生分离。分离工序主要有剪裁和冲裁等。成形工序一一是指坯料在冲压力作用下，变形部分的应力达到屈服极限。S,但未达到强度极限b,使坯料产生塑性变形，成为具有一定形状、尺寸与精度制件的加工工序。成形工序主要有弯曲、拉深、翻边、旋压等。有关冲压工序的详细分类与特徵冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲

9、压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在很大程度上决定著产品的质量、效益和新产品的开发能力。冲压模具的形式很多，一般可按以下几个主要特徵分类：1. 1.1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著直线（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

10、的形状直接复制成形，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. 1.2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。通常模具是由二类零件组成：一类是工艺零件，这类零件直接参与工艺过程的完成并和坯料有直接接触，包括有工作零件、定位零件、卸料与压料零件等；一类是结构零件，这

11、类零件不直接参与完成工艺过程，也不和坯料有直接接触，只对模具完成工艺过程起保证作用，或对模具功能起完善作用，包括有导向零件、紧固零件、标准件及其它零件等。应该指出，不是所有的冲模都必须具备上述六种零件，尤其是单工序模，但是工作零件和必要的固定零件等是不可缺少的。1.2模具技术的发展趋势我国考古发现，早在2000多年前，我国已有冲压模具被用于制造铜器，证明了中国古代冲压成型和冲压模具方面的成就就在世界领先。1953年，长春第一汽车制造厂在中国首次建立了冲模车间，该厂于1958年开始制造汽车覆盖件模具。我国于20世纪60年代开始生产精冲模具。在走过了温长的发展道路之后，目前我国已形成了300多亿元

12、（未包括港、澳、台的统计数字，下同。）各类冲压模具的生产能力。1.2.1 冲压模具市场情况我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国发经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精度、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。一些低档次的简单冲模，已趋供过于求，市场竞争激烈。现将2004年我国冲压模具市场情况简介如下：据中国模具工业协会发布的统计材料，2004年我国冲压模具总产出约为220亿元，其中出口0.75亿美元，约合6.2亿元.根据我国海关统计资料,2004年我国共进口冲压模具5.61亿美联社元,约合

13、46.6亿元.从上述数字可以得出2004年我国冲压模具市场总规模约为266.6亿元.其中国内市场需求为260.4亿元,总供应约为213.8亿元,市场满足率为82%.在上述供求总体情况中，有几个具体情况必须说明：一是进口模具大部分是技术含量高的大型精密模具，而出口模具大部分是技术含量较低中的中低档模具，因此技术含量高的中高档模具市场满足率低于冲压模具总体满足率,这些模具的发展已滞后于冲压件生产，而技术含量低的中低档模具市场满足率要高于冲压模具市场总体满足率；二是由于我国的模具价格要比国际市场低格低许多，具有一定的竞争力，因此其在国际市场前景看好,2005年冲压模具出口达到L46亿美元，比2004

14、年增长94.7%就可说明这一点;三是近年来港资、台资、外资企业在我国发展迅速，这些企业中大量的自产自用的冲压模具无确切的统计资料，因此未能计入上述数字之中。1.2.2冲压模具水平状况近年来，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内也能生产了。精度达到l2m,寿命2亿次左右的多工位级进模国内己有多家企业能够生产。表面粗糙度达到Ral.5m的精冲模,大尺寸（2300m）精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。1.2.3模具设计与制造能力状况在国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达到较高水平

15、，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。这一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基本达到了国际水平，模具结构周期等方面，与国外相比还存在一定的差距。标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本达到国际水平。但总体上和国外多工位级进模相比，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，仍存在一定差距。汽车覆盖件模具制造技术正在不断地提高和完美，高精度、高效益加工设备的使用越来越广泛。高性能的五轴高速铳床和三轴的高速铳床的应用已越来越多。NC、DNC技术的应用越来越成熟，可