固定夹的冲压工艺及模具设计

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1、济南大学毕业设计1前言随着我国工业的不断发展和国民经济总量的不断攀升，各行各业对模具的需求量亦越来越大，技术要求越来越高。模具俨然已成为工业生产中的必备的基础工艺，在科技高速发展的当今社会，模具已成为一种高附加值的高新技术密集型产品，同时更是高新技术产业的重要领域，其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平高低的重要标志，对模具行业的重视更是时代所需、进步所求。目前，我国模具的年生产总量虽然已经跃居到世界第三的位置，但是在整个模具设计制造水平和标准化得程度上来讲，较之与美国、西欧、日本等世界工业发达国家相比还存在

2、相当大的差距。这些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无论在设计还是加工工艺和能力方面都存在着较大差距。现阶段，社会产品更新换代的速度较之以前更加迅速，特别是家电、汽车、IT行业市场竞争的加剧，使得目前制造业得到迅猛的发展和更新；同时现代产品对模具的种类、精度、工件条件和使用寿命等方面提出了许多更为严格的要求；在许多工业发达的国家，模具制造业已成为一个专门的行业，其标准化、专业化、高品化程度显著提高，并且大量采用先进的技术和设备，新材料、新的热处理工艺的不断涌现，特别是IT业的迅猛发展以及计

3、算机附属设计（GAD）和计算机辅助制造（CAM）在模具行业得到广泛应用。-30-济南大学毕业设计2工艺方案的确定冲裁件的工艺性指的是冲裁件对冲裁工艺的适用性，也是指冲裁加工的难易程度。冲裁工艺性主要包括冲裁件的结构与尺寸、精度与断面粗糙度和材料三个方面[1]。图2.1所示为固定夹的零件参数图，材料为LY21-Y2，材料厚度为1.2mm，大批量生产。图2.1固定夹零件图2.1冲裁件的工艺性分析2.1.1冲裁件的结构和尺寸该零件的结构比较简单，形状对称尺寸较小。零件上的最小孔径为Φ3.5mm,最小的圆角半径为1mm。

4、因此，零件适用于冲裁加工。将材料毛坯加工出零件需要经过三道工序：落料、弯曲、冲孔。其主要工序为弯曲和冲孔。2.1.2冲裁件的精度分析零件的尺寸除中，只有孔的尺寸有偏差，其余尺寸都没有标注公差等级，按照IT14精度来加工。查公差表[2]，各个尺寸的公差为：、、；零件的冲孔的位置度公差为：、。-30-济南大学毕业设计2.1.3冲裁件的展开尺寸因为冲裁件弯曲时内外层材料受力情况不同，因此计算毛坯展开尺寸，需要求得冲裁件变形区中性层的曲率半径。中性层的弯曲半径公式为[2]：(2.1)式中：r0——内弯曲半径；k——中性层

5、的系数；t——材料的厚度；表2.1中性层位置系数k[2]R/t分数3/4455/66/78/9110/98/7小数0.750.80.8330.8570.88911.1111.143K0.2940.3010.3050.3080.3120.3250.3360.340R/t分数6/55/44/37/510/73/28/55/3小数1.21.251.3331.41.4291.51.61.667K0.3450.3490.3560.3620.3640.3690.3760.380查表2.1，得k=0.380；根据公式2.1根据

6、固定夹的零件图可得出，零件的圆角半径较大()，图2.2零件展开计算图因此，固定夹弯曲部分毛坯的长度展开公式为：-30-济南大学毕业设计(2.2)式中：LO——毛坯的展开长度(mm)；L直——直线部分的长度和(mm)；L——弯曲部分中性层长度和(mm)。，，在图2.2中：(2.3)(2.4)根据公式2.3得：根据公式2.4得：所以：直线部分的长度为：-30-济南大学毕业设计所以：取。所以工件的展开尺寸为25mm×28mm，如图所示：图2.3零件展开尺寸图2.2工艺方案的制定根据零件的尺寸和零件批量生产的特点，可知该

7、零件可由落料、弯曲、冲孔加工来制得，因此可采用的方案有单工序模、连续模、复合模三种方式综合考虑可得以下几种设计方案：方案一：采用单工序模，其工序安排为：落料→冲孔→弯曲分析：考虑到要求生产的零件属于大规模成批量生产的前提，此种方案的生产效率比较低，模具成本较高，劳动强度大，操作不安全，故排除此方案。方案二：采用连续模具，其工序安排为：冲孔→落料→弯曲分析：采用该方案连续模的结构较为复杂，成本较高，并且落料工序在弯曲工序前面，可能导致弯曲工序加工时难度加大，并且达不到精度的要求，因此排除此方案。方案三：采用一套复合

8、模和一套单工序，其工序安排为：落料、弯曲→冲孔分析：采用该方案的模具较连续模的结构相对简单，比单工序模的生产效率高，操作也相对安全，先进行零件的弯曲工艺，使得零件在冲孔时能保证孔的位置精度，同时降低劳动强度，降低生产成本。综合以上因素并进行比较，所以采用：落料、弯曲→冲孔的方案来生产固定夹。-30-济南大学毕业设计3落料弯曲模的设计3.1模具总体结构方案3.1.1模具结构