毕业论文：弹性卡槽的冲压工艺及模具的设计

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1、大学毕业设计弹性卡槽的冲压工艺及模具的设计1前言冲压是指常温下对材料进行的冷变形加工，且所加工的零件主要是由板料来完成的，所以它也叫做冷加工。冲压加工经常被应用于材料压力加工或塑性加工中，属于一种材料的成型技术[1]。冲压加工在国民经济中占有非常重要的地位，它被广泛的应用于军工、汽车、家电、电机、仪表等工业领域，从非常精细的各种仪表的指针到各种大型汽车的内、外件以及飞机的蒙皮等都能用到冲压加工技术。而冲件的质量是否好在相当大的程度上决定于模具设计、制造的技术水平的好坏。所以模具在当今工业社会中是使用极为广泛的工艺武器，是最重要的工

2、艺发展方向，也是最重要的工业生产方式。国家工业水平是否高在相当大的程度上决定于模具工业的发展水平的高低。模具工业的发展水平标志了一个国家的工业水平。从刚起步到飞跃式的发展，我国的模具工业历经了50多年。由最近几年来看，我国的模具技术水平有了相当大的进步和提高。高效、大型、精密、寿命和复杂模具又上了一个新的层次，模具的质量和寿命相比过去有了明显的提高，模具的生产周期大大的缩短了。模具ＣＡＤ／ＣＡＥ／ＣＡＭ技术被广泛的应用于生产之中，我国还自主开发了自己版权的模具ＣＡＤ／ＣＡＥ／ＣＡＭ软件[2]。“十一五”期间我国模具行业的模具工业产

3、值年均增长率约是18.1%，到2003年我国模具的总产量达到了500亿元以上，2006年的模具总销售额超过700亿元，从我国模具行业这三年来的发展情况来看，我国的模具行业发展前景十分的乐观。依照年均12%来计算，到2021年全国模具得总产值会约达3000亿元[1]。再经过十几年的辛勤努力，2021年时我国的模具产业基本上达到了国际水平。虽然在过去的几十年中我国的模具产业取得了非常大的发展，但在很多方面与工业发达国家相比仍存在不小的差距。例如，在模具加工中的精密加工设备占的比重低，ＣＡＤ／ＣＡＥ／ＣＡＭ技术的应用范围不够广泛，许多先

4、进的模具技术普及率不高等。我国在大型、精密、复杂和长寿命模具技术上与发达国家之间存在着明显的差距。精密、复杂和长寿命模具的生产能力不能满足国内的需要，因而需要从国外进口。目前我国的大多模具生产厂中是：“大而全”、“小而全”，而国外模具厂家则大多是：“小而专”、“小而精”[2]。国内模具中属于精密、大型、复杂长寿命的模具的比例只有30%左右，而国外却在50%以上。当前，随着计算机技术的快速发展，国内外非常重视冲压成型理论的研究。近几年来国内外已经开始着手用塑性成型过程中的计算机模拟技术，即利用有限元分析的方法来模拟金属的成型过程[2

5、]。依照有限元分析后的结果，工作人员可以预先检测出某一工艺方案成型的可行性以及这种工艺方案可能存在的某些质量问题，这样就可以-30-大学毕业设计通过在计算机上修改相关的参数，来实现工艺和模具的最优设计，这样不仅节省了大笔的试模费用，而且大大的缩短了试模的周期。2工艺方案的制定2.1零件工艺性分析2.1.1弹性卡槽的工艺性分析弹性卡槽的零件图如图1所示，材料为08F钢，厚度1mm，制件精度IT12，小批量生产。图2.1弹性卡槽由图1可以看出，零件的结构比较简单，精度要求也一般，适合冲压生产。该零件的坯料为规则的矩形，所以可以用剪板机

6、下料。2.1.2零件毛坯尺寸的计算工件所需的主要成形工序为冲孔、弯曲、卷边，所以毛坯的尺寸是各部分尺寸相加的和。（1）卷边部分毛坯尺寸的计算(2.1)当时，应变中性层会向外移动，其展开长度L及曲率半径可按下式计算　　　(2.2)式中——中性层的曲率半径;——应变中性层的移动系数，由=1.8，查应变中性层的移动系数表[3]得=0.58；——弯曲件的原始厚度，[]为mm；——卷圆毛坯的展开长度，[]为mm；——弯曲件的外圆半径，[]为mm。-30-大学毕业设计所以，=1.8－0.58×1=1.23将=1.23带入下式=1.5×3.14

7、×1.23+3.6-1=8.4mm（2）弯曲部分毛坯尺寸的计算在多角弯曲时，尺寸标注在外侧的弯曲件的毛坯展开尺寸，可按下式近似计算（2.3）式中，……——标注在外侧的弯曲件尺寸，[，……]为mm；n-1——弯曲的部位数；c——弯曲时纤维伸长的修正系数，查弯曲时纤维伸长修正系数表[3]得c=1.5所以，=2×11.9+32-2×1.5=53mm(3)弯曲件毛坯的总尺寸计算卷边部分展开的毛坯尺寸是L=16.8mm,45°弯曲展开时的毛坯尺寸=53mm所以，=8.4×2+53=69.6mm,取=70mm。通过计算机辅助软件进行分析所得到

8、的毛坯尺寸和上述计算所得到的毛坯尺寸非常接近，所以取毛坯的外形尺寸是400mm×70mm。2.2工艺方案的制定经过以上分析，可以进一步明确该零件的冲压加工工序包括以下基本工序：冲孔、卷边、弯曲。此工件的成型可以有以下几种方案：方案一：按照基本工序顺