零件的冲裁工业分析.docx

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零件的冲裁工业分析

广东工业大学

华立学院

课程设计（论文）

系部机电学部

专业材料成型及控制工程

年级2011级

2013年12月

第1章绪论

机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。

生产的发展和产品更新换代速度的加快，对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求，也就对机械加工工艺等提出了要求。

在实际生产中，由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上用某一种加工方法就能完成的，而是需要经过一定的工艺过程。

因此，我们不仅要根据零件具体要求，选择合适的加工方法，还要合理地安排加工顺序，一步一步地把零件加工出来。

1.1机械加工工艺规程制订

1.1.1生产过程与机械加工工艺过程

生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。

它包括原材料的运输、保管于准备，产品的技术、生产准备、毛坯的制造、零件的机械加工及热处理，部件及产品的装配、检验调试、油漆包装、以及产品的销售和售后服务等。

机械工工艺过程是指用机械加工方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为零件的全过程。

机械加工工艺过程的基本单元是工序。

工序又由安装、工位、工步及走刀组成。

规定产品或零件制造过程和操作方法等工艺文件，称为工艺规程。

机械加工工艺规程的主要作用如下：

1.机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据。

根据它来组织原料和毛坯的供应，进行机床调整、专用工艺装备的设计与制造，编制生产作业计划，调配劳动力，以及进行生产成本核算等。

2.机械加工工艺规程也是组织生产、进行计划调度的依据。

有了它就可以制定进度计划，实现优质高产和低消耗。

3.机械加工工艺规程是新建工厂的基本技术文件。

根据它和生产纲领，才能确定所须机床的种类和数量，工厂的面积，机床的平面布置，各部门的安排。

1.2机械加工工艺规程的种类

机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片，是两个主要的工艺文件。

对于检验工序还有检验工序卡片；自动、半自动机床完成的工序，还有机床调整卡片。

机械加工工艺过程卡片是说明零件加工工艺过程的工艺文件。

机械加工工序卡片是每个工序详细制订时，用于直接指导生产，用于大批量生产的零件和成批生产中的重要零件。

1.3制订机械加工工艺规程的原始资料

制订机械加工工艺规程时，必须具备下列原始资料：

1.产品的全套技术文件，包括产品的全套图纸、产品的验收质量标准以及产品的生产纲领。

2.毛坯图及毛坯制造方法。

工艺人员应研究毛坯图，了解毛坯余量，结构工艺性，以及铸件分型面，浇口、冒口的位置，以及正确的确定零件的加工装夹部位及方法。

3.车间的生产条件。

即了解工厂的设备、刀具、夹具、量具的性能、规格及精度状况；生产面积；工人的技术水平；专用设备；工艺装备的制造性能等。

4.各种技术资料。

包括有关的手册、标准、以及国内外先进的工艺技术等

一：

零件的冲裁工业分析

1，材料

该材料裁件作用的说08F冲裁，而08F是碳素结构钢，它具有良好的冲压成型性能。

2：

结构

工件的内形，外形应该要尽量避免有尖锐清角，以免产生毛刺和塌角，避免过紧公差为了提高模具寿命，建议将所有90度的清角改为R=1的圆角。

3：

尺寸精度

零件图上的所有尺寸均未标准公差，属于自由尺寸。

按IT14极确定工件尺寸的偏差，以外形尺寸按基轴制、内形尺寸按基孔制以及定位尺寸取中间偏差，各尺寸偏差为：

58-0.74/38-0.62、30-0.52、16-0.44、3.5+0.3、14+-0.22、17+-0.22.

总结以上特点：

该制件符合冲裁工艺学，所有适合冲裁。

二：

拟定制件的冲裁工艺方案

托板所需的基本冲压工序为落料、冲孔，所以拟定出以下集中方案：

方案一：

先落料后冲孔

方案二：

先冲孔后再落料

方案一：

冲孔、落料一次复合冲裁

方案一：

冲孔、落料连续冲裁

若采用方案一、方案二，工序分散，则生产率低，工作尺寸的积累误差大，而且还会影响到孔的定位精度。

、

若采用方案三，冲裁时结构紧凑，生产率较高，冲出制件精度高、平整。

但是，模具结构复杂，制造难度大，成本较高，而且操作不安全，需要采取安全措施。

若采用方案四，采用工序集中原则，生产率比较复合模要高，可保证零件的尺寸精度和孔的定位精度。

但是可以减少模具和设备的数量，容易实现自动化，换件比较安全。

三：

模具的结构形式

由于工件尺寸精度要求不高，形状不大，料厚，而且还是大批量生产这个特点。

为了保证孔的定位精度和冲模的生产率。

将以上四种方案经比较后，采用方案四，根方案四来决定采用导正订进行定位，刚性卸料装置，自然漏料方式的连续冲裁模具结构形式。

四：

模具的设计以及计算

1.排样

因为排样法的不同，材料的领域率也不同。

合理的排样对冲裁件的质量和模具寿命等有着影响。

零件外轮廓尺寸为58*30，考虑到操作方便和保证制件精度，决定采用单排有肥料排样。

（1）条料宽度的计算和布距的确定

由于搭边值对冲裁工艺有着很大的影响，它能够补偿条料送进时的下料误差和定位误差，可以保持条料的刚性，还可以比秒冲裁时毛刺掉入模具间隙，从而提高了模具的使用寿命。

查课本表可以确定它的搭边值。

根据厚度两工件间按矩形取其搭边值a=2，而侧边则按圆形取其搭边值b=1.5.

（2）步距连续模步距S=D+a=32mm

（3）该冲刺件采用的是有测压装置，查表可得条料的宽度B的计算公式：

B=61，由此，可以画出排样图，如右图：

2.裁板

步距S=30+a=30+2=32（mm）

根据所确定的搭边值和步距

选用板料规格为2mm*900mm*1800mm，采用纵横，剪切条料尺寸为61mm*900mm

一块板可冲裁的条数：

n1=1800/61=91条，。

余50mm

每条可冲零件的个数：

n2=900/32=28,余12.5mm。

3计算工序压力、总压力，选择压力机、

由于该制件采用刚性卸料装置和下出料方式冲裁，查表得到&=3800MPa

查表得到推件力系数K1=0.055，

落料力F1=271265.28

冲孔力F2=73501.12

冲孔力Fr=56886.46

总压力P=F1+F2+Fr=401652.86

冲压的公称压力，应大于或等于计算出的总压力的1.1-1.3倍，最大闭合高度应该大于冲模闭合高度+5mm，工作台台面尺寸应能满足模具的正确安装。

按上述要求，结合工厂实际，可选J23-63双开式双柱可倾压力机。

并需在工作台面上配置垫板，垫板实际尺寸可配置。

4，压力中心的确定

威力避免压力力机的滑块受到偏向载荷而损坏导轨以及模具，就必须使模具的压力中心与滑块轴线重合。

该冲裁件事个对称的集合图形，则落料时的压力中心应该是01，冲孔时压力中心是02

设冲裁压力中心距离01为X，根据力矩平衡原理算的X=6.8F2

压力中心

5.凹凸模刃口尺寸以及公差的计算

该制件既有落料件又有冲孔件，按照凸模和凹模刃口尺寸确定原则，保证双面间隙为0.25-0.36mm

（1）落料时以凹模为基准件来配做凸模，在使用过程中凹模刃口尺寸有变大、变小和不变，这三种。

A变大的有：

58.38.30.16.R8、

均未标注公差，按IT14查公差表确定其余公差，用基轴制标注各尺寸为58-0.74、38-0.62、30-0.52、16-0.44、8-0.12

查表得到X0.5，&=△/4

将已知数据带入公式得

A1=57.63+0.19

A2=37.69+0.16

A3=29.74+0.13

A4=15.78+0.11

A5=7.88+0.06

B，凹模磨损后所有的尺寸都没有变小

C．尺寸不变的有14和7

未标注公差，按IT14查公差表确定其公差，各尺寸为14+-0.22、17+-0.22

将已知数据带入得

、Ca1=14+-0.055

Ca2=17+-0.005

6,各只要零件尺寸的确定

凹模的厚度H的确定

P取总压力401652.86

将数据带入得到：

H=34mm、

凹模宽度B的确定。

B=步距+工作宽+2W2

取步距=32，工件=30，W2=1.5H

B2=32+30+2*39=140 mm

依据设计尺寸，按冲模标准确定凹模外形尺寸为120*140*25mm

（2）凸模长度L1的确定

凸模长度计算为L1=H1+H2+H3+Y

其中导料板厚度H1=8：

卸料板厚H2=12；凸模固定板H3=18：

凸模修模量Y=18

则L1=8+12+18+18=56MM

五，编写冲压工艺卡

六：

绘制模具总装图

1簧片2螺钉3下模座4凹模5螺钉6呈料板

7导料板8始用档料销9导柱10导套11档料销

12卸料板13上模座14凸模固定板15落料凹模

16冲孔凸模17垫板18圆柱销19导正销20模柄

21防转销22内六角螺纹23圆柱销24螺钉25导套

26导柱

七：

模具的主要零件的加工的加工工艺规程的编制、

1.凹凸模的加工工艺

1备料

2将模炳装入9上模座后磨平，然后用手枪直径6mm的齐缝削孔陪铰打入12销

3将13导正销装入14落料凸模中，再把落料凸模组和7冲孔凸模装入到6凸模固定板中然后扭紧磨平、

4用等高快把9上模座支起，将8垫板，6固定板，调整后用4螺钉固定，陪铰直径8mm的孔，打入10销。

5把9上模座放下到一定高度，保证模架的移动平稳，灵活，无泻止现象，让凸模刃口在凹模刃口下，调整间隙，保证图纸设计要求，圆通螺钉紧固，15卸料板，16导料板，19始冲档料销以及17凹模，再用3螺钉紧固17凹模和1下模座然后陪铰销孔打入销

6试模

7调整到及格

8入库

2，垫板的加工工艺

1备料

2按图纸要求画线

3在钻洗床上加工

4检验

5入库

3，凸模固定板的加工工艺

1备料

2按图纸要求画线

3在钻洗床上加工四个凸模孔和两个削孔四个螺钉通孔

4攻4xM8螺纹孔

5在电火花满走丝上加工落料凸模孔

6,检验

7入库

4，落料凸模的加工工艺

1备料

2锻造成68*32*60的模块

3在刨床上先刨一平面

4以该面为基准按图纸要求画线

5在数控铣床上铣出图纸上的外形

6在钻铣床上钻出导正销的孔

7按图纸要求作出热处理

8检验

9入库

5导正销的加工工艺

1备料

2锻造成直径8*60的胚料

3在数控车床上加工零件按图纸要求

4按图纸要求热处理

5检验

6入库

6冲孔凸模的加工工艺

1备料

2锻造成直径为14*60的胚料

3在数控车床上加工零件按图纸要求

4按图纸要求热处理

5检验

6入库

7卸料板加工工艺

1备料

2按图纸要求画线

3在钻铣床上加工四；螺钉通孔和两个销孔以及四个通过凸模的孔

4在铣床上加工剩余的部分

5检验

6入库

8凹模的加工工艺

1备料

2按图纸要求画线

3在钻铣床上加工两销孔和四螺纹孔

4攻丝

5用电火花加工工作刃口

6按图纸要求做热处理

7检验

8入库

9导料板加工工艺

1备料

2按图纸要求画线

3在刨床上吧不平整的边刨床平以及始冲档料销的槽，在插床上加工始冲档料销的剩余部分

4在钻床上加工两销孔和四个螺纹通孔

5攻螺纹丝4XM8

6检验

7入库

10始档料销的加工工艺

1备料

2段操成55*5*10的胚料

3在刨床上线刨一平面做基准

4在基准上画线

5在铣床上加工出零件图的样子

6按图纸要求作出相应的热处理

7检验

8入库

五、应收集的资料及主要参考文献

[1]孟少农主编.机械加工工艺手册.机械工业出版社，1991

[2]李益民主编.机械制造工艺设计简明手册.机械工业出版社，1993

[3]崇凯主编.机械制造技术基础.化学工业出版社，1993

[4]王绍俊主编.机械制造工艺设计手册.机械工业出版社，1987

[5]黄如林主编.切削加工简明实用手册.化学工业出版社，2004

[6]薛源顺主编.机床夹具设计.机械工业出版社，1959

[7]崇凯主编.机械制造技术基础课程设计指南.化学工业出版社，2006.12

[8]陈于萍，高晓康主编.互换性与测量技术.北京高等教育出版社，2005.

[9]司乃钧，许德珠主编.热加工工艺基础.高等教育出版社，1991

[10]张龙勋主编.机械制造工艺学课程设计指导及习题.机械工业出版社，1999.11

心

得

体

会

细节决定成败：

这是在设计的后期过程中体会到的，在设计基本完成后的检查过程中发现有的细节甚至有致命的错误，会将自己在整个设计中的认真全部否决，就是老师反复强调了多次的端盖和轴承的那个部分画图时候要特别注意不要卡到的地方结果还是没有注意，都已经全部加粗和标注好了之后，同学发现了此处错误，不得已又全改过一次，觉得浪费了很多时间。

各种细节的完善都是对自己在本次设计过程中所付出的努力的一种肯定，这是对我今后的学习工作的一次实战训练。

通过本次设计我对减速器的工作原理以及各种工作机构有了很全面的认识，更对机械传动中的电动机、齿轮、轴、轴承、联轴器、键、箱体等都很做了认真的分析计算和选取，是对一个机械学习者的初次挑战，整个设计过程中每个人都是很辛苦的，但它是对今后学习生活的一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，而且在做完此次课设之后第一次觉得在大学期间这么有成就感，对自己整体的观念的培养和各种工具书的使用等都有所突破，我想这都是这次设计过程收获最大的地方。

课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异，机械模具已经成为当今计算机应用中空前活跃的领域，在生活中可以说得是无处不在。

因此作为二十一世纪的大学来说掌握机械的开发技术是十分重要的。

这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多编程问题，最后在老师的辛勤指导下，终于游逆而解。

同时，在老师的身上我学得到很多实用的知识，在次我表示感谢！

同时，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢！

2013年12月5日

教

师

评

语

年月日

成

绩

及

签

名

年月日