冲压工艺与模具方案实训说明书.docVIP

引 言 冲压工艺是使用压力机通过冲压模具使材料分离或者是产生塑性变形的、以获得一定形状和尺寸的制品的一种少、无切削加工工艺。因为一般是在常温或者较低的温度下对材料进行加工的，因而也称为冷冲压工艺。也是加工厚度较薄的板状金属材料最常用的加工方法，因此也称为板料成型。主要是应用在金属方面，在非金属领域的使用相对较少。在生产刚开始的时候，虽然设备、模具、厂房等投入成本的很大，但是与其它加工方法（比如锻造、铸造、焊接、铆接、机械切削加工等）相比，有很多优点：制件性能稳定，强度好，材料利用率高，加工效率高等，特别是在大批量生产中更能体现出冲压加工的优越性。冲压工艺主要包括冲裁、拉伸、弯曲、涨形、翻边、扩口、缩口等，本次我研究的课题中的级进模就属于冲压模的一种。 我国的模具行业在最近的几年才迅速发展起来的，相对其它国家而言，起步很晚，虽然发展很快，目前我国在模具制造中已经取得了很大的成就，甚至在一些方面也达到了世界顶级水平，比如我国精冲模方面的多工位与多功能冲压模具已经达到世界先进水平，不但已经取代进口，还有部分出口到发达国家。冲压模具之所以得到广泛的应用，主要有以下几个原因： 1、经过近百年的发展，冲压技术已经很成熟，而且操作相对简单，对操作工要求低，易于实现机械化和自动化，从而很适合大规模生产。2、其加工的全过程都是在常温或者是低温下进行的，很大节约了将材料加热所耗费能源，从而降低了生产成本。3、对材料利用率高，不需要切屑金属，大部分可以实现少废料生产；经过合理排样，部分材料可以达到无废料生产。4、虽然在初期投入压力机、模具等的成本很高，但是在大批量生产中，冲压工艺的生产效率高，周期短，一般压力机每分钟可以达到几十件的加工效率，高速冲床可以达到每分钟几千件的生产速度。因此平均到每个零件成本低。5、制件的精度由模具保证，互换性好、制件质量好、品质稳定；而且融合了制件的质量轻、强度大、刚度好等优点，是其它加工方法所不能实现的优点。6、冲压后的制件可以直接装配使用，或者稍作表面修整即可使用。7、能生产其它加工方法难以实现的复杂零件。 以上的5、6、7是冲压模具明显优于其它加工方法的特点，随着人们对零件的要求和模具的功能等要求越来越高，新的冲压工艺的不断出现以满足不同的需要。人们可以根据零件的形状、大小、精度、生产批量以及材料的不同，选用不同的模具。虽然冲压模具有各种优点，但是其所具有的缺点是不可忽略的，仍然是有待改善的：作为生产工具，为了保证制件的精度，整套模具必须具有很高的强度、刚度、精度，因此模具工作部分都是使用价格较贵的模具钢制作的，配件的精度要求也很高，因而制作成本较高；初期投入成本较大（需要压力机、模具、厂房等），在小批量或者是单件生产中显得很不经济；压力机工作的时候发出很大的噪音，工人的工作环境相对差。 1 总体方案设计 1.1 零件工艺性分析 工件为图1-1所示的落料冲孔件，材料为Q235钢，材料厚度1mm，生产批量为大批量。工艺性分析内容如下： 图1-1 1.1.1材料分析 Q235为普通碳素结构钢，具有较好的冲裁成形性能。 1.1.2结构分析 零件结构简单对称，无尖角，对冲裁加工较为有利。零件内部有四个小孔，孔的最小尺寸为6mm，满足冲裁最小孔径≥的要求。另外，经计算形孔距零件外形之间的最小孔边距为7.5mm，满足冲裁件最小孔边距≥的要求。所以，该零件的结构满足冲裁的要求。 1.1.3 精度分析： 尺寸精度。零件上有4个尺寸标注了公差要求，由公差表查得其公差要求都属IT13，所以普通冲裁可以达到零件的精度要求。对于未注公差尺寸IT14精度等级查补。 冲裁件断面质量。普通冲裁方式冲1mm厚度金属材料时候，其断面质量可达12.5~3.2，毛刺允许高度为0.01~0.05mm。本产品对断面粗糙度和毛刺高度没有特殊要求，只要满足尺寸精度要求即可。由以上分析可知，该零件可以用普通冲裁的加工方法制得。 1.2冲裁工艺方案的确定 零件为一落料冲孔件，可提出的加工方案如下： 方案一：先落料，后冲孔。采用两套单工序模生产。 方案二：落料—冲孔复合冲压，采用复合模生产。 方案三：冲孔—落料连续冲压，采用级进模生产。 方案一模具结构简单，但需两道工序、两副模具，生产效率低，零件精度较差，在生产批量较大的情况下不适用。方案二只需一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度易保证，且生产效率较高。尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状较简单，模具制造并不困难。方案三只需一副模具，生产效率最高，模具寿命高，可实现高压生产，易于自动化。欲保证冲压件的形位精度，需在模具上设置导正销导正，模具制造、装配较复合模略复杂。 此工件属于大批量型生产，面度较薄的中小型冲压件，所以，比较三个方案欲采用方案三生产。现对级进模中凸凹模壁厚进行校核，当材料厚度为1m