焊片冲压成型工艺及模具设计.doc

1绪论 随着科学技术的不断进步工业生产的迅速发展，许多新技术新工艺，新材料新设备的不断涌现，因而促进了冲压技术的不断更新和发展。目前，国内外对冲压理论的发展非常重视，但我国的冲压生产技术与发达国家相比之下仍有一定的距离。 1.1国内冲压模具的冲压现状个发展趋势 1.1.1国内冲压模具的发展现状 我国模具近年来发展很快，据不完全统计，2003年我国模具生产厂点约有万多家，从业人员约50多万人机械化程度低，成产集中度较低，冲压行业大多数企业设备比较落后，能耗高，材料利用率低，环境污染严重。工艺装备落后，组织协调能力较差。 2.大型，精密模具仍依赖进口，模具标准化程度较低。 3.科技成果转化慢，先进工艺应用缓慢。 4.专业人才缺乏严重缺乏，业内掌握先进设计技和数字化技术的高素质人才远远不能满足冲压行业飞速发展的需要。 5.模具精度不高且寿命低。 6.原材料，能源和人工等成本持续上升，而模具价格却持续下降，模具企业的总体利润不断下降。为了发展，模具企业必须从以前的经验型和模仿型设计向自主创新设计方向发展，积极采用高新技术已成为一种发展趋势。 1.1.2国内冲压模具的发展趋势 巨大的市场需求将推动中国模具的工业调整发展。虽然我国的模具工业和技术在过去的十多年得到了快速发展模具是工业生产关键的工艺装备，在电子、建材、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯器材等产品中，60％－80％的零部件都要依靠模具成型 制件图1 该制件为焊片。形状简单、对称是由圆弧，直线组成。冲孔件内外形所能达到的经济精度为IT11-IT14,可以认为该零件的精度要求 能够在冲裁加工中得到保证，其他尺寸标注，等情况也均符合冲裁件的工艺要求，故决定采用冲压方式进行加工。制件形状为u形，圆孔分布比较均匀。形状简单，对精度要求不高，材料的利用率高。 从制件图上可以看出，必须先通过落料和冲工艺孔，然后再进行弯曲，需要组合模具，很明显弯曲决定了零件的总体形状和尺寸，所以在此先主要对弯曲工艺进行分析。包括弯曲件的精度、圆角半径、板料的纤维方向与弯曲线夹角、弯曲的直边高度、其他工艺性等。 制件的材料为优质H62。H62 普通黄铜；有良好的力学性能，热态下塑性好，冷态下塑性也可以，切削性好，易钎焊和焊接，耐蚀，但易产生腐蚀破裂。此外价格便宜，是应用惯犯的一个普通黄铜品种。用于各种深引伸和弯折制造的受礼零件，如销钉、铆钉、垫圈、螺母、导管、气压表弹簧、筛网、散热器零件等。 将弯曲部分展开的尺寸及其现状如图所 示: 图2.展开件图及其尺寸 该工件未标出冲裁件拐角处的圆角，可得到工件的最小圆角半径R≥0.25t＝0.25×1.2＝0.3mm,因为工件没有明显的要求，为了使模具设计简单，本工件取R=1mm 3工艺方案的确定 该零件所需的冲压工序是落料，冲孔，弯曲，可以拟定以下三种工艺方案： 方案一：用简单的模具分三次加工，即落料——冲孔——拉伸 方案二：分两步，即冲孔落料——拉伸 方案三：用冲孔、落料拉伸级进模 方案一，生产效率低，工件的累计误差大，操作部方便，由于该工件为大批量生产，方案二，方案三更具有优越性。综合考虑模具的形位精度和尺寸精度，以及生产效率，以及模具的复杂程度，第三种方案比较优越，零件是形状简单，对称，容易保证精度。该零件的冲压生产采用方案三的级进模为佳。 排样计算 3.1排样设计 零件的形状简单对称，没大的变化，选用直排的方式。可以提高材料的利用率，减少废料。查表2.9取得的搭边值为1.0，1.2。 计算条料宽度： B=14.5+2×1.2=16.9mm，取17mm 步距；S=30+1=31mm 材料利用率的计算： 根据一般的市场供应情况，原材料选用1000mm×2000mm×1.2mm铜板，每块可以剪切成200mm×1000mm规格的条料10条，材料的利用率可达99.5%。 计算冲压件毛胚的面积：A=10×11+5×5.5+（14.5/2）×π=302.05mm一个步距的材料利用率η=nA/BS×100% =1×305.05/17×31×100% =57.88% 3.2计算凸，凹模刃口尺寸 查表模具大典表18.3-24得间隙值Zmin=-0.14mm Zmax=0mm 3.2.1冲孔φ8.5凸凹模刃口尺寸的计算 由于制件结构简单，精度要求不高，所以才用凸模凹模分开加工的方法制作凸凹模，凹模刃口尺寸计算如下： 查表2.5得凸，凹模制造公差： δ凸=0.020mm δ凹=0.020mm 校核：Zmax-Zmin=0.14，而δ凸+δ凹=0.04mm 满足Zmax-Zmin≥δ凸+δ凹的条件 查表2.6得：磨损系数x=0.5. 按式2.5 d =（dmin+xΔ