毕业设计---汽车爪形压盘冲压工艺模具设计

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1、1前言1.1冲压模具工业在历史上的背景冲压工艺在我国已有悠久的历史，据文献记载，我国劳动人民远在青铜器时期就发现了金属具有变形的性能，到了战国时代已经能够制造多种工具，以此可以肯定，我们的祖先在很早以前已掌握了利用金属制造各种工具的技术。在漫长的封建社会，在金、银、铜装饰品和日用品的制作中，我国的祖先显示出精巧的工艺技术和高超的艺术水平。1.2我国模具工业的现状改革开放以来，随着国民经济的高速发展,市场对模具的需求不断增长。近年来，模具工业一直以15%左右的增长速率快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了变化，除了国有模具厂外，集体

2、、合资、独资和私营也得到了快速发展。随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品的质量与成本和新产品的开发的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素，模具制造技术现已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定企业的生存空间。近年许多模具企业加大了用于技术的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFO

3、RM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件，并成功应用于冲压模的设计中。近年来，中国模具工业有了长足的进步：标志着冲压模先进水平的是高精度、长寿命、多工位级进模，它具有结构复杂、制造难度大、精度高、寿命长、生产效率高和低耗材耗能的特点，是我国重点发精密模具品种之一。有代表性的电机铁芯自动叠片硬质合金多工位级进模，精度达2m，步距精度达3m，双回转精度1，拼块精度1m，表面粗糙度ra0.1～0.4m，寿命1亿次；美国奥伯格、日本黑田、法国宝捷时等电机铁芯双排自动叠片模，精度为1m，步距精度2m，模具寿命2亿次。虽然精度已接近国外

4、先进水平，但寿命有一定差距。虽然中国模具工业在过去的十多年中取得了令人瞩目的成就，但许多方面与发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低；CAD/CAE/CAM技术的普及率不高；许多先进的模具技术应用不够广泛等，致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。在信息化带动工业化发展的今天,我国冲压模具技术必须尽快提高水平。我相信，通过改革与发展，采取各种有效措施，在冲压模具行业共同努力奋斗之下，我国冲压模具也一定会不断提高水平，逐渐缩小与世界先进水平的差距。“十二五”期间，在科学发展观指导下，不断提

5、高自主开发能力、重视创新、坚持改革开放、走新型工业化道路，将速度效益型的增长模式逐步转变到质量和水平效益型轨道上来，我国的冲压模具的水平也必然会更上一层楼。2工艺方案制定2.1零件的工艺性分析汽车爪形压盘的零件图如图1所示，该零件的材料为45钢，板厚为3(mm)。该零件四周均匀分布着二十个爪。每个爪都是经90度弯曲得到。各个爪之间的间隙是通过冲裁得到的。在零件的正中央有一处冲孔。通过分析，我们可以看出该零件的冲压工艺应包含落料、冲孔、冲裁和弯曲工序。图1汽车爪形压盘2.2工艺方案的制定经过分析，可以进一步明确，该零件的冲压加工包括以下

6、基本工序：落料、冲孔、冲裁、弯曲。此工件的成形工艺可以有以下几种方案：方案一：按照基本工序顺序：落料→冲中心孔→冲裁→弯曲；方案二：冲孔、弯曲复合，其他按照基本工序：落料→冲裁→冲中心孔、弯曲；方案三：落料、冲孔复合，其他按照基本工序：落料、冲中心孔→冲裁→弯曲；分析以上三种方案，可以看到：方案一：按照基本工序排列的冲压工艺每步工序都只使用简单模具，结构简单，制造周期短，价格较低，但是此方案工序较多，操作不方便，零件的尺寸不易控制，又增加了模具数量，单工序模不合适。方案二：冲孔、弯曲复合，在同一模具上进行加工，是可以实现的，况且与方案

7、一比较，减少了一套模具，提高了工件的生产效率，但是在冲裁时，压盘缺少定位装置，容易造成压盘精度不高。方案三：将落料、冲孔复合，实现几道工序在一副模具上完成，减少了工序数和模具数，降低模具的费用和零件的生产费用，在冲裁时，上个工序中冲的孔又可以当做定位孔，冲压出的工件质量较高，并且复合模具容易实现，提高了经济效益，降低了生产成本。通过上述对三种方案的分析，最终选用方案三：落料、冲中心孔→冲裁→弯曲。（1）零件的排样图，如图2。搭边的最小宽度大于塑变区的宽度，由板厚3(mm)查搭边数值表，沿边搭边为2.5(mm)，工件间搭边为2.2(mm

8、)。图2排样图(2)第一步工序：落料、冲中心孔，工件如图3。图3落料、冲中心孔工件图(3)第二步工序：冲槽，工件如图4。图4冲槽工件图(4）第三步工序：弯曲，工件如图5。图5弯曲工件图3落料冲孔复合模具的设计此工序采用复