轿车后保险杠内支撑架冲压工艺及模具设计说明书

毕业设计（论文）设计说明书题目轿车后保险杠内支撑架冲压工艺及模具设计专业机械设计制造及其自动化班级08级机械制造2班学生李蕊指导教师安治国重庆交通大学2012年前言模具，是以特定的结构形式通过一定方式使材料成型的一种工业产品，同时也是能成批生产出具有一定形状和尺寸要求的工业产品零部件的一种生产工具。大到飞机、汽车，小到茶杯、钉子，几乎所有的工业产品都必须依靠模具成型。用模具生产制件所具备的高精度、高一致性、高生产率是任何其它加工方法所不能比拟的。模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品开发能力，所以模具又有“工业之母”的荣誉称号。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。模具生产的工艺水平及科技含量的高低，已成为衡量一个国家科技与产品制造水平的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量、效益、新产品的开发能力，决定着一个国家制造业的国际竞争力。我国的模具行业近年来发展很快，据不完全的统计，目前模具生产厂点共有2万多家，从业人员50万人，全年模具产值约360亿元，总量供不应求，出口约2亿美元，进口约10亿美元。当前，我国模具行业的发展具有以下特征：大型、精密、复杂、长寿命中高档模具及模具标准件发展速度快于行业总体发展水平，塑料模和压铸模成比例增长；专业模具厂家数量及其生产能力增加就快；“三资”企业及私营企业发展迅速；股份制改造步伐加快等。从地区分布来看，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区快于中西部地区，南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产最集中的省份是广东和浙江，其模具产值约占全国中产值的60%以上。我国的模具总量虽然已位居世界第三，但设计制造的水平总体落后于德、美、日、法、意等发达国家，模具的商品化和标准化程度总体低于国际水平。随着工业产品质量的不断提高，冲压产品生产正呈现多品种、少批量，复杂、大型、精密，更新换代速度快的变化特点，冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展。为适应市场变化，随着计算机技术和制造技术的迅速发展，冲压模具设计与制造技术正由手工设计、依靠人工经验和常规机械加工技术向以计算机辅助设计（CAD）、数控切削加工、数控电加工为核心的计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术转变。冲压成形理论及冲压工艺加强冷冲压变形基础理论的研究，以提供更加准确、实用、方便的计算方法，正确地确定冲压工艺参数和模具工作部分的几何形状与尺寸，解决冷冲压变形中出现的各种实际问题，进一步提高冲压件的质量。研究和采用新工艺，如精冲工艺、软模成形工艺、高能高速成形工艺、超塑性成形工艺以及其它高效率、经济成形工艺等，进一步提高冷冲压技术水平。值得特别指出的是，随着计算机技术的飞跃发展和塑性变形理论的进一步完善，近年来国内外已开始应用塑性成形过程的计算机模拟技术，即利用有限元等数值分析方法模拟金属的塑性成形过程，通过分析数值技术结果，帮助设计人员实现优化设计。进几十年来，冲压技术有了飞速的发展，它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上，如：旋压成形、软模具成形、高能率成形等，更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃.现代冲压生产是种大规模继续作业的制造方式，由于高新技术的参与和介入，冲压生产方式巾初期的手工操作逐步进化为集成制造。生产过程逐步实现机械化、自动化、并且正在向智能化、集成化的方向发展。实现自动化冲压作业，体现安全、高效、节材等优点，已经满足冲压生产的发展方向。冲压模具是应用最广泛的模具品种之一，是模具设计与制造专业的一门主干专业技术课。根据模具技术发展对工程技术应用性人才的实际要求，采用系统观点和并行工程的思想，将理论知识的传授与模具设计和制造的实践相结合，做到基础理论适度，突出专业知识的实用性、综合性和先进性。培养学生从事冲压模具设计与制造工作能力为核心，将冲压成形加工原理、冲压设备、冲压工艺、冲模设计与冲模制造有机融合，实现重组和优化，采用多种素材和媒体手段，系统地分析了各类冲压工序的成形规律、成形工艺设计与模具设计，同时相应介绍各类冲压模具零件的不同加工方法、加工工艺及装配方法，并配以综合实例说明。目录摘要...............................................................IABSTRACT............................................................II第一章绪论........................................................11.1本课题的研究目的及意义.........................................11.2本课题国内外研究现状...........................................11.2.1国内的研究现状.............................................11.2.2国外的研究现状.............................................21.2.3发展趋势...................................................31.2.4设计相关的背景知识.........................................41.3研究的重点.....................................................51.3.1设计重点涉及的方面.........................................51.3.2本课题拟解决的关键问题.....................................51.4本论文的主要研究内容与思路.....................................5第二章设计任务及产品图.............................................7第三章零件的工艺性分析和方案的拟定.................................93.1零件的工艺分析.................................................93.2工艺方案的拟订.................................................9第四章主要工艺参数的确定..........................................114.1工件外形毛坯的设计............................................114.2排样和材料利用率的计算........................................114.2.1排样方法的确定............................................114.2.2确定搭边值................................................134.3压力中心计算与确定............................................144.4冲压力的计算..................................................154.4.1落料力的计算..............................................154.4.2切边力的计算..............................................174.4.3冲孔力的计算..............................................184.5间隙的影响....................................................214.6凸、凹模工作部分尺寸和公差计算................................234.7零部件的设计..................................................294.8设备的选用....................................................334.9模架的选用....................................................35第五章模具装配的设计..............................................375.1导柱、导套的固定..............................................375.2上、下模座的设计..............................................395.3模具模柄的设计................................................42第六章模具总体结构及工作过程......................................436.1模具装配的技术要求............................................436.2模架的装配....................................................446.3总装..........................................................446.3.1技术要求..................................................456.4试模..........................................................456.5使用要求......................................................46第七章结论与展望..................................................47致谢..............................................................48参考文献............................................................492012届机械设计与制造专业毕业设计I摘要模具工业是国民经济的基础工业。在现代工业生产中，产品零件广泛采用冲压、锻压成形、压铸成形、挤压成形、塑料注射或其它成形加工方法，与成形模具相配套，使坯料成形加工成符合产品要求的零件。许多产业部门(如机电、汽车、家电轻工、电器仪表、通讯、军械等)的发展依赖于模具工业的技术提高和发展。我国对模具工业的发展十分重视，国务院于1989年就将模具技术的发展列为机械行业的首要任务。充分说明了模具工业的基础性和重要性。本课题是针对轿车后保险杠内支撑架冲压工艺及模具设计进行分析设计，即冲压模具设计。零件形状较为复杂，且为一个对称零件。根据对零件的加工工艺及结构特点，设定一下工艺步骤：1.落料2.成形3.切边4.冲孔本课题通过分析了轿车后保险杠内支撑架的成形工艺，根据轿车后保险杠内支撑架的结构特点和技术要求，主要设计了一个成形模。本次设计的重点涉及冲压工序和冲模分类；常见冲压设备及工作原理、选用原则；冲压成形基本原理和规律；冲压成形性能及常见冲压材料；模具材料种类、性能、选用原则及热处理方法；模具制造特点、模具零件加工方法及应用等。在分析冲裁变形过程及冲裁件质量影响因素的基础上，了解冲裁工艺计算、工艺方案制定和冲裁模设计、间隙