升高限位器冲压模具设计

本科毕业论文（设计）题目升高限位器冲压模具设计学生姓名尚晓斌专业名称机械设计制造及其自动化指导教师李天恩2015年4月17日教学单位机械工程学院学生学号201194014317编号JX2015JZ317I升高限位器冲压模具设计摘要：冲压模具是现代工业生产中的一门重要的工艺装备，其技术水平已经成为衡量一个国家制造业水平的重要评价指标之一。冲压模具的设计包括冲压工艺设计以及模具结构设计两方面。本次升高限位器毕业设计详细介绍了该零件一系列的模具工艺设计，包括工艺方案、工序安排、工序尺寸、使用设备以及模具类型。并且分析了升高限位器的结构特点并以此为基础利用CAD设计出了落料拉深弯曲复合模，通过这副模具可以加工出所需要零件的大体形状，然后再经过后续的修边加工得到最终符合工业生产所需要的零件成品。设计成果则是得到了这副模具的各项尺寸参数以及其它零件的设计图纸，并且了解学习到冲压模具设计的步奏以及方法，若在现实中进行生产可以进行中批量的生产，同时大大减少在工业加工过程中浪费的时间。在限位器模具设计完成最后对本次毕业设计做一个概括性的总结。关键词：冲压工艺，限位器，模具设计。IIThedesignofincreasinglimiterstampingdieAbstract：Stampingisanimportantprocessequipmentinmodernindustrialproduction,itstechnicallevelhasbecomeoneoftheimportantindexestomeasureacountry'slevelofmanufacturingindustry.Stampingdiedesignincludestwoaspectsofthedesignofstampingprocessdesignandmouldstructure.Theincreaseoflimiterdesigndetailsofthemolddesignofthepartsofaseries,includingtheprocessscheme,processarrangement,sizeofprocess,equipmentanddietype.AnalysisofthestructurecharacteristicsandhigherlimitisbasedontheuseofCADtodesignacompounddieforblankinganddrawing,trimmingandpiercingcompounddie,bendingmoldthreemold,throughthethreesetsofmouldcanbemachinedpartsneededlimiter.Thedesignresultsisthesizeparametersarethreesetsofmouldanddesigndrawingsandotherparts,andthroughthePro/Etocreate3Dparts,iftheproductioncanbecarriedoutinbatchproductioninreality.Attheendofthisgraduationdesignistomakeageneralsummary.Keywords：stampingprocess，thelimiter，diedesign.目录1.绪论.............................................................11.1冲压的定义、特点以及应用......................................11.2冲压工序的基本类型、分类及基本结构组成........................21.2.1按工序的性质分类..........................................31.2.2按工序的组合方式来进行划分................................41.2.3按照上、下模有没有导向装置或者按照导向方法分类：..........41.2.4按工作零件所用所用的材料分类：............................41.2.5按照凸、凹模的布置方法进行分类............................41.3冲压技术的发展趋势............................................51.3.1冲压成形工艺以及其理论的研究..............................51.3.2新一代的冲模设计软件技术..................................51.3.3CAD、CAE以及CAM技术在模具设计与制造中的广泛应用.........61.3.4自动化、柔性化以及精密化的冲压加工........................61.3.5冲压模具材料以及模具的热处理技术的研究、开发以及推广和应用.71.3.6提高冲压模具的标准化水平以及模具标准件的使用率............72.设计题目.........................................................73.冲压材料的选择...................................................83.1满足使用性能要求..............................................83.2满足冲压工艺要求..............................................94.设计过程........................................................114.1工艺性分析...................................................114.2工艺方案的拟定...............................................114.2.1工艺方案分析与初步拟定...................................114.2.2将弯曲部分展开...........................................134.2.3工艺方案的最终确定.......................................144.2.4模具结构形式的确定.......................................144.3工艺计算.....................................................154.3.1排样设计.................................................154.3.2工艺力计算...............................................155.模具设计........................................................195.1.总装图设计...................................................195.2模具主要零件设计以及标准零件的选用...........................215.2.1工作零件设计以及标准的选用...............................215.2.2其他零件设计与标准选用...................................235.2.3推件块的设计则要考虑下列三方面...........................265.2.4上、下模座、模柄、止转销以及顶杆的选择...................27［参考文献］......................................................2911.绪论1.1冲压的定义、特点以及应用.冲压加工是利用安装在冲压设备上的冲模对材料施加压力，使其产生分离或塑形变形从而获得一定形状、尺寸和性能的零件加工方法］［1。冲压加工的材料一般是金属板料或者带料、薄型材、薄壁管等，而板的厚度方向的变形在模具加工中一般是不考虑的，所以也称它们为板料的冲压，并且在通常情况下都是在室温状态下进行（即不用加热，通常处于再结晶温度以下），所以又叫做冷冲压。这一过程的正确进行，与具体的的生产条件以及生产组织有着密不可分的联系，因此要得到工业生产中巨大的的经济效益，必须考虑到工艺制程以及模具设计的一定合理性。制定冲压件工艺的过程和设计是模具设计中的主要内容，同时也是冲压生产前必须要解决问题的重要前提。冲压工艺的特点从技术性层面来看，冲压工艺不但可以得到形状复杂，用其他加工方法难以加工出来（譬如，薄壁零件类），而且可以把强度好、刚度大、重量轻等许多难以同时满足的性能柔和到一起。并且，制作的零件有了模具的保证，有很好的互换性，可称得上品质稳定。此外，冲压加工与其他加工方法相比较还具有如下特点：①操作简单，很容易实现自动化，有很高的生产效率。冲压加工可以获得其他加工方法不容易得到的加工制件或者难以制造的形状复杂、精度一致的制件，从而可以保证优秀的零件互换性。②冲压过程耗能少，符合当前中国的低能耗，可持续发展战略的基本国策，另外材料的利用率极高，加工的成本也极低。例如，冲压加工不像切削加工那样需要耗费大量能量、把大量金属切成碎硝后已获得零件，材料的利用率一般可达70％～80％。③冲压件刚性好，强度高、重量轻、表面质量好。冲压加工过程中，材料表面不容易受到破坏，并且通过塑性变形还可以使得制件的机械性能得以更大提高。④冲压加工中所用模具结构一般比较复杂并且制造周期时间长、生产成本高，在小批量生产过程中有所受限。2⑤冲压件精度取决于模具的精度，若果零件要求过高，用冲压生产的方法几乎难以达到。从经济合理性方面考虑来看，通过合理的设计，优化排样，冲压工艺可以使得材料的利用率得以最大化；不会像金属切削那样浪费材料消耗很多的能量，也不会像锻造那样耗费大量能源去加热毛坯件；同时，冲压工艺以及加工操作比较简单，容易上手，对操作工人要求较低，若有良好的条件还可以实现自动化加工。而一般的冲压工艺，生产效率大多都是十几件，几百件，而自动化却可以达到上千件，产量显著。冲压工艺的不足之处，对于批量较小的制件，模具费可能会很高，这就使得工业生产成本大大增加，不利于企业的利润增长，所以冲压工艺一般要求中、大批量生产，同时模具费用还要小于所生产制件所获利润；其次，模具的制作需要很长的生产准备周期，需要长时间等待。另外，在冲裁板料时会产生大量的噪音与震动，需要有力的保护措施，避免工人师傅在操作时发生安全隐患。然而总的来看，冲压工艺是一种成本低生产率高以及制件质量完美的工艺加工方法，而其他方法更是无法代替冲压加工工艺，它在机械、车辆、电器、仪器仪表农机、轻工业、以及日用品航空航天、电子、通信、铁道、军事武器等制造业中有着举足轻重的地位，应用广泛，如下表1所示为冲压工艺在各类产品中冲压零件所占的比率。表1.1各类产品中冲压加工零件所占比例比例汽车仪器仪表电子电机电器家用电器自行车、手表比例/%60—7060-70＞8570—80≤90＞801.2冲压工序的基本类型、分类及基本结构组成.由于冲压加工在众多工艺制作中有着很多非常重要的特点，因此一般在工业生产中，尤其是在生产大批量零件制作中更是得到广泛的应用。从精细的电子元件、仪表以及汽车的许多外壳零件、航空航天器机身等等许多都需要冲压加工来完成。因而冲压工序的类型也是多种多样，由于冲压加工会因为制件的形状、尺寸3以及精度等不同，故而采用的冲压共工