冲压模具设计-丰田车身外部加强板汽车毕业设计毕业论文

1、毕业设计（论文）报告纸目 录第1章 前言。 3第2章 冲压件工艺性分析 42.1 冲压件工艺分析。 52.2 冲压件工艺方案的确定 52.3 级进模的设计流程 6 第3章 主要工艺参数计算3.1 主要问题及技术要求 83.2 确定工序的合并与工序顺序 93.3 冲压零件的排样方法 103.4 相关尺寸计算 113.4.1 材料的利用率 113.4.2冲压力与压力中心，初选压力机 123.4.3整形力的计算 133.4.4凸模的长度 143.4.5冲裁模的间隙确定 143.4.6计算凸凹模刃口尺寸及公差 14第4章 模具总体设计4.1 凸模、凹模的结构设计 154.2 落料凹模的主要技术要求 164.2.1定位零件的设计 164.2.2 卸料装置的设计 174.2.3 行程限位的设计 184.3 模架的设计 194.4 导向零件的设计 20第5章 结 论 20第6章 参考文献 21 总 装 图 22第一章 前言模具工业可称之为工业产品之母，因为除了传统工业产品需借助模具，才能快速精确、或自动的生产外，目前的高科技产品也不例外。我国模具标准化工作起步较晚，模具标准件生产、销售、推广和应用工

2、作也比较落后，因此，模具标准件品种规格少、供应不及时、配套性差等问题长期存在，从而使模具标准件使用覆盖率一直较低。近年来虽然由于外资企业的介入，比例已有较大提高，但总的来说还很低。据初步估计，目前这一比例大致为4045之间。而国际上一般在70以上，其中中小模具在80以上。由于我国模具企业的性质和所在的地区不同，模具标准件使用覆盖率存在很大差异。三资企业要比其他企业高，南方的企业要比北方的企业高。这在广东表现得最明显。广东集中了大量的三资企业，他们带动了其他企业观念的转变和市场的发展，因而广东模具企业的模具标准件使用覆盖率要远远高于其他地区。国民经济的高速发展对模具工业提出了愈来愈高的要求，促使模具技术迅速发展，作为生产各种工业产品和民用产品的重要工艺装备，模具已发展成为一门产业。20世纪80年代以来，中国模具工业的发展十分迅速。近20年来，产值以每年15%左右的迅速增长。2000年我国模具工业总产值已达280亿元人民币。在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其他各类模具约占11%。在冷冲模具方面，代表当代模具技术水平的汽车覆盖件模具，我国东风汽

3、车公司模具厂、第一汽车厂模具中心等都能制造。他们在CAD/CAM/CAE的运用、加工工艺手段、冲压件质量及模具性能方面，均以达到或接近国际先进水平。多工位连续模和多功能模具是我国重点发展的精密、高效模具品种。目前，国内以可制造具有自动冲切、叠压、铆合、计数、分组、转子铁心扭斜和安全保护等功能的铁心精密自动叠压多功能模具。生产电动机定、转子双回转叠片的硬质合金连续模的步距精度可大2m，寿命达到1亿次以上。用于生产集成电路引线匡架的20-30工位生产电子枪零件的硬质合金连续模和生产空调器散热片的连续模也已达到较高的水平。模具工业是国民经济的基础工业，是高技术行业。模具设计与制造技术水品的高低，是衡量一个国际产品制造水平高低的重要标志之一。国外把模具称为“进入富裕社会的原动力”、“金属加工中的帝王”。我国模具工业发展十分迅速，平均每年持续增长14%左右。综上所述，模具技术是先进制造技术的重要代表，模具工业是高新技术产业的一个重要组成部分，模具工业又是高新技术产业化的重要领域。第二章 冲压件工艺性分析产品名称： 外部加强板生产批量： 大批量生产材 料： SPCD270D材料厚度：1.2mm 1

4、、 冲压件工艺性分析 此工件共有压型、冲孔、落料三个工序。 材料为SPCD270D，具有良好的冲压性能，适合冲裁。工件结构相对简单，有两个9mm的孔，孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为35mm，压型程度比较小，相对比较简单。工件的尺寸全部为自由公差，可看作IT12级，尺寸精度一般，普通冲裁完全能满足要求。2、冲压工艺方案的确定 该工件包括压型、冲孔、落料三个工序，可有以下三种工艺方案：方案一：先落料，后压型，再冲孔。采用单工序模生产。方案二：落料-冲孔-压型复合冲压。采用复合模生产。方案三：压型-冲孔-落料级进冲压。采用级进模生产。 三类方案的优缺点比较：单工序模复合模级进模结构简单较复杂复杂成本、周期小、短小、短高、长制造精度低较高高材料利用率高高低生产效率低低高维修不方便不方便方便产品精度高高低品质低低高安全性不安全不安全安全自动化易于自动化冲床性能要求低低高应用小批量生产大、中型零件的冲压试制大批量生产内外形精度要求高大批量生产中、小零件冲压方案一模具结构简单，但需三道工序三副模具，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产要求。方案二只需一副模具，工件的精度及生产效率

5、都较高，但工件最小壁厚35mm接近凸凹模许用最小壁厚32mm，模具强度较差，制造难度大，并且冲压后成品件留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，操作不方便。方案三也只需一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求。通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案三为佳。 3、级进模设计流程。 级进模设计也是一个系统，其流程如下图所示。具体可以分为四个阶段：工艺设计、排样、概要设计、结构设计、零件设计。 1）工艺设计:即是对产品零件所包括的成形工序逐一进行分析，以确定产品 零件的加工工艺方案。工艺设计前应充分了解产品零件的要求及实际的生产条件。 2）排样与概要设计以工艺设计可行为前提，具体确定级进模加工产品零件时的工序方案和模具的基本结构形式，初步给出模具的估价和制造周期，确定是否继续开展模具详细的设计和制造。 3）结构设计和零件设计就是为级进模正式投入生产而具体地开展的设计，在这一阶段部分模具零件的加工也将同期展开。结构设计与零件设计的结果是模具装配图、需加工的模具零件的工程图。下图表示级进模设计流程： 产品零件图生产，技术要求基本工序分类解初步工艺方案设计毛坯展开

6、工艺性分析OK?毛坯排样冲切刃口设计工序优化成组工序排样工艺计算结构概要设计价格，周期 评测压力机工序排样图NOYES不合适合适结构详细设计零件设计零件图外购件明细标准件明细零件明细表装配图备料，毛坯粗加工模具零件加工第三章 主要工艺参数计算1、主要问题及技术要求冲裁件，具有材料薄、形状复杂、多为空间曲面、结构尺寸大和表面质量高等特点。在覆盖件冲压工艺、冲模设计和冲模制造工艺上也具有独自的特点，因此对覆盖件及其冲模须作为一类特殊的问题来研究。冲裁件表面不允许波纹、皱纹、凹痕、边缘拉痕、擦伤以及其他破坏表面完美的缺陷。覆盖件上的装饰棱线、装饰盘条要求清晰、平滑、左右对称以及过渡均匀。覆盖件之间的装饰棱线衔接处应吻合，不允许参差不齐。表面上一些微小缺陷都会在涂漆后引起光的漫反射而损坏外观。基本内容是利用垂直冲裁技术完成整形、冲孔、落料的工序，保证图中所示的尺寸正确。完成此零件的相关配件的设计和各个配件的绘图任务，最后完成该零件的模具的设计。由零件图可见，该冲压件外形简单，精度要求不高，可通过较少的工序冲裁。影响冲裁件的工艺性的因素很多，从技术和经济两个方面来考虑，主要有以下几个方面：1、

7、冲裁件的公差等级和断面粗糙度1） 普通冲裁件由外形尺寸的经济性 公差等级一般不高于IT11级，落料件公差等级底于IT10级，冲孔件最好底于IT9级。2） 冲裁件的断面粗糙度与材料塑性、材料厚度、冲裁间隙、刃口锐钝以及冲模结构有关。当冲裁厚度为2mm以下的金属板料时，其断面粗糙度Ra一般可达12.53.2m.2、 冲裁件结构形状与尺寸1） 冲裁件的形状应力求简单的规则，使排样时废料最少。2） 冲裁件内、外形的转角处要尽量避免尖角，应以圆弧过渡，减少热处理时开裂现象，减少冲裁时尖角处的崩刃和过快磨损。如无特殊要求，在各直线或曲线的连接处允许有R0.25t的圆角过渡。3） 冲裁件形状应尽量避免有过长的凸出悬臂和过窄的凹槽。对于软钢、黄铜等材料，其宽度b1.5t；高碳钢或合金钢等硬材料b2t,板料厚度小于1mm时按1mm考虑。4） 为避免工件变形，冲裁件的最小孔边距不能过小。5） 在弯曲件或拉深件上冲孔时，孔边与直壁之间应保持一定的距离，以免冲孔时凸模受水平推力而折断。6） 冲孔时因受凸模强度的限制，孔的尺寸不应太小。该套模具有六个部分组成1 第一部分是工作零件 即凹模，凸模，凹模垫板它们是完成板料冲裁分离的最重要最直接的零件。它们的形状尺寸决定了零件的形状尺寸。2 第二部分是卸料零件 即卸料板，卸料板是将材料或工序件从凸模上卸脱的固定式或活动式板形零件，在这套模中压料板替代了卸料板。3 第三部分是定位零件 即导正销，它的作用是保证条料送进时有正确的位置。4 第四部分导向零件 即导柱、导套，它的作用是保证冲裁时的间隙均匀，从而提高零件的精度和模具的寿命。5 第五部分是基础零件 即上模座、下模座、固定板、固定垫板。它们的作用是固定凸模和凹模，并与压力机的滑块和工作台相连。6 第六部分是紧固零件 即内六角螺钉和圆柱销。它们的作用是把相关的零件固定或连接起来。3、冲裁模的工作过程直接或间接固定在上模座的零件组成模具的上模，并利用压

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