冲压件结构工艺性
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冲压件工艺性分析与计算一.冲压件工艺性分析(1)材料分析08F是优质沸腾钢,强度低与硬度、塑性、韧性好,易于拉伸与冲裁成形。
(2)结构分析冲压件为外形为弧形与直边构成近似矩形的结构、有凸缘筒形浅拉深、冲三个圆孔的结构。
零件上有3个孔,其中最小孔径为5.5mm,大于冲裁最小孔径dmin ≥1.0t=1.2mm的要求。
另外,孔壁与制件直壁之间的最小距离满足L=3.475≥R+0.5t=1.6.的要求。
因此,该零件的结构满足冲裁拉深的要求。
(3)精度分析零件上有4个尺寸标注了公差要求,由公差表查得其公差要求都属于IT11~IT13,因此,普通冲裁能够满足零件的精度要求。
由以上分析可知,该零件能够用普通冲裁与拉深的加工方法制得。
二.冲压件工艺方案的确定(1)冲压方案完成此工件需要落料、拉深、冲孔三道工序。
因此能够提出下列5种加工方案分:方案一:先落料,再冲孔,后拉深。
使用三套单工序模生产。
方案二:落料—拉深—冲孔复合冲压,使用复合模生产。
方案三:冲孔—拉深—落料连续冲压,使用级进模生产。
方案四:拉深—冲孔复合冲压,然后落料,使用级进模生产。
方案五:落料—拉深复合冲压,然后冲孔。
使用两套模生产。
(2)各工艺方案的特点分析方案一与方案五需要多套工序模,模具制造简单,维修方便,但生产成本较低,工件精度低,不适合大批量生产;方案二只需一副模具,冲压件的形状位置精度与尺寸精度易于保证,且生产效率高。
方案三与方案四的级进模,生产效率高,但模具制造复杂,调整维修烦恼,工件精度较低;(3)工艺方案的确定比较三个方案,使用方案五生产更为合理。
尽管模具结构较其他方案复杂,但 由于零件的几何形状简单对称,模具制造并不困难。
因此,在本设计中,将使用落料、拉深复合模的设计方案。
三.冲压工艺计算(1)凸、凹模刃口尺寸的计算根据零件形状特点,刃口尺寸计算使用分开制造法。
落料件尺寸的计算,落料基本计算公式为A0max A )(δ+-=X ΔD Dmin max 0min A T T T )()(δδ----=-=Z X ΔD Z D D尺寸44mm ,经查得该零件凸、凹模最小间隙Z min =0.126mm ,最大间隙Z max =0.180mm ;凸模制造公差m m 02.0T =δ,凹模制造公差m m 03.0A =δ。
一、止动件冲压件工艺性分析1、零件材料:为Q235-A 钢,具有良好的冲压性能,适合冲裁;2、零件结构:相对简单,有2个φ20mm 的孔;孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求,最小壁厚为14mm (φ20mm 的孔与边框之间的壁厚)3、零件精度:全部为自由公差,可看作IT14级,尺寸精度较低,普通冲裁完全能满足要求。
查表得各零件尺寸公差为:外形尺寸:01130-、062.048-、074.060-、03.04-R 、074.060-R 内型尺寸:052.0020+孔中心距:60±0.37二、冲压工艺方案的确定完成该零件的冲压加工所需要的冲压基本性质的工序只有落料、冲孔两道工序。
从工序可能的集中与分散、工序间的组合可能来看,该零件的冲压可以有以下几种方案。
方案一:落料-冲孔复合冲压。
采用复合模生产。
方案二:冲孔-落料级进冲压。
采用级进模生产。
方案一只需一副模具,工件的精度及生产效率都较高,工件最小壁厚14mm 大于凸凹模许用最小壁厚3.6mm--4.0mm ,模具强度好,制造难度中等,并且冲压后成品件可通过卸料板卸下,清理方便,操作简单。
方案二也只需一副模具,生产效率高,操作方便,工件精度也能满足要求,但是模具结构复杂,制造加工,模具成本较高。
结论:采用方案一为佳三、模具总体设计(1)模具类型的选择由冲压工艺分析可知,采用复合模冲压,所以模具类型为复合模。
(2)定位方式的选择因为该模具采用的是条料,控制条料的送进方向采用导料板,无侧压装置。
控制条料的送进步距采用挡料销定距。
而第一件的冲压位置因为条料长度有一定余量,可以靠操作工目测来定。
(3)卸料、出件方式的选择因为工件料厚为1.5mm,相对较薄,卸料力也比较小,故可采用弹性卸料。
又因为是倒装式复合模生产,所以采用上出件比较便于操作与提高生产效率。
(4)导向方式的选择为了提高模具寿命和工件质量,方便安装调整,该倒装式模采用导柱导向方式。
一、止动件冲压件工艺性分析1、零件材料:为Q235-A 钢,具有冲裁;2、零件结构良好的冲压性能,适合:相对简单,有2个φ20mm 的孔;孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求,最小壁厚为14mm (φ20mm 的孔与边框之间的壁厚)3、零件精度:全部为自由公差,可看作IT14级,尺寸精度较低,普通冲裁完全能满足要求。
查表得各零件尺寸公差为:外形尺寸:01130-、062.048-、074.060-、03.04-R 、074.060-R 内型尺寸:052.0020+孔中心距:60±0.37二、冲压工艺方案的确定完成该零件的冲压加工所需要的冲压基本性质的工序只有落料、冲孔两道工序。
从工序可能的集中与分散、工序间的组合可能来看,该零件的冲压可以有以下几种方案。
方案一:落料-冲孔复合冲压。
采用复合模生产。
方案二:冲孔-落料级进冲压。
采用级进模生产。
方案一只需一副模具,工件的精度及生产效率都较高,工件最小壁厚14mm 大于凸凹模许用最小壁厚3.6mm--4.0mm ,模具强度好,制造难度中等,并且冲压后成品件可通过卸料板卸下,清理方便,操作简单。
方案二也只需一副模具,生产效率高,操作方便,工件精度也能满足要求,但是模具结构复杂,制造加工,模具成本较高。
结论:采用方案一为佳三、模具总体设计(1)模具类型的选择由冲压工艺分析可知,采用复合模冲压,所以模具类型为复合模。
(2)定位方式的选择因为该模具采用的是条料,控制条料的送进方向采用导料板,无侧压装置。
控制条料的送进步距采用挡料销定距。
而第一件的冲压位置因为条料长度有一定余量,可以靠操作工目测来定。
(3)卸料、出件方式的选择因为工件料厚为1.5mm,相对较薄,卸料力也比较小,故可采用弹性卸料。
又因为是倒装式复合模生产,所以采用上出件比较便于操作与提高生产效率。
(4)导向方式的选择为了提高模具寿命和工件质量,方便安装调整,该倒装式模采用导柱导向方式。
冲压件工艺性分析与计算冲压是一种先加工材料再使其变形的工艺方法,通常是将金属板材或带材置于压力机上,并使用冲裁、弯曲、拉伸和压缩等操作来实现所需的形状和尺寸。
冲压工艺具有高效、快速和节约原材料的特点,广泛应用于汽车、电子、家电等行业的零部件制造过程中。
冲压件的工艺性分析与计算是确定冲压过程中采用的工艺参数和切割尺寸的重要步骤,对产品的质量、成本和效率有着重要的影响。
下面将介绍冲压件工艺性分析与计算的主要内容。
1.材料选择与性能分析:在进行冲压件的工艺性分析和计算之前,首先需要选择合适的冲压材料,例如普通钢、不锈钢、铝合金等。
然后对所选材料的性能进行分析,包括抗拉强度、屈服强度、延伸率等,以确定其适应性和可加工性。
2.冲压力计算:冲压力是决定冲压件成型的主要参数之一、通过对冲压件的形状、尺寸和材料进行分析,可以计算所需的冲压力大小。
冲压力计算是基于材料力学和变形理论进行的,需要综合考虑材料的抗拉强度、厚度、切割区域的几何形状等因素。
3.压力机选型与参数设置:根据冲压力的计算结果,可以选择适合的压力机进行冲压加工。
压力机的选型要考虑到冲压件的尺寸、形状和材料的特性,以确保能够提供足够的冲压力和满足加工要求。
同时,还需要根据冲压件的要求设置合适的压力机参数,如冲床速度、冲压深度、行程位置等。
4.切割尺寸计算:切割尺寸是指冲压件的外形尺寸和切口尺寸。
冲压件的外形尺寸是根据产品的设计要求和功能需求确定的,而切口尺寸则是根据冲压工艺和材料的性能进行计算的。
切口尺寸需要考虑到冲裁边缘的变形和拉伸,以保证冲压件的尺寸精度和形状的一致性。
5.冲压工件模具设计:冲压工件模具是冲压加工的关键设备,它决定了冲压件的形状、尺寸和表面质量。
冲压工件模具的设计需要考虑到材料的流动性、模具的结构和加工要求等因素,以确保冲压件能够顺利完成成型过程。
冲压件工艺性分析与计算的目的是通过合理的工艺布局、参数设置和模具设计,使冲压加工过程能够实现高效、稳定和可靠的生产。
冲压件模具工艺性分析毕业论文第一章引言是工业产品生产用的重要工艺装备,它是以其自身的特殊形状通过一定的方式使原材料成形(成型)。
现代产品生产中,模具由于其加工效率高、互换性好、节约原材料,所以得到广泛的应用[1]。
冲压加工是利用安装在压力机上的模具,对放置在模具的板料施加变形力,使板料在模具产生变形,从而获得一定形状、尺寸和性能的产品零件的生产技术。
由于冲压加工常在室温下进行,因此也称冷冲压。
冲压成形是金属压力加工方法之一,是建立在金属塑性变形理论基础上的材料成形工程技术。
冲压加工的原材料一般为板料或带料,故称为板料冲压。
冲压工艺是指冲压加工的具体方法和技术经验,冲压模具是指将板料加工成冲压零件的特殊专用工具。
冲压生产靠模具和压力机完成加工过程,其特点有:质量稳定,互换行好;可以获得难以制造的壁薄、重量轻、刚性好、表面质量高、形状复杂的零件;不但节能,而且节约金属;它是一种高效率的加工方法。
生产中为满足冲压零件形状、尺寸、精度、批量大小、原材料性能的要求,冲压加工的方法是多种多样的。
但是,概括起来可以分为分离工序与成形工序两大类。
分离工序又可分为落料、冲孔和剪切等,目的是在冲压过程中使冲压件与板料沿一定的轮廓线分离。
成形工序可分为弯曲、拉深、翻孔、翻边、胀形、缩口等,目的是使冲压毛坯在不破坏的条件下发生塑性变形,并转化成所要求的制件形状。
第二章冲压件工艺性分析2.1冲裁件的工艺性分析冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲压工艺的适应性。
即冲裁件的结构、形状、尺寸及公差等技术要求是否符合冲裁加工的工艺要求,难易程度如何。
工艺性是否合理,对冲裁件的质量、模具寿命和生产效率有很大影响。
良好的冲裁工艺性能使材料消耗少、工序数量少、模具结构简单且使用寿命长、产品质量稳定。
2.1.1 冲裁件的形状和尺寸(1)冲裁件的形状设计应尽量简单、对称,同时应减少排样废料。
(2)除在少、无废料排样或采用镶拼模结构是,允许工件有尖锐的清角外,冲裁件的外形或孔交角处应采用圆角过渡,避免清角。
冲压件设计及表面处理工艺冲压件成形原理:冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等,施加外力,使之产生塑性变形或分离,从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。
工艺分类:冲压主要是按工艺分类,可分为分离工序和成形工序两大类。
分离工序(冲裁工序):其目的是使冲压件沿一定轮廓线从板料上分离,同时保证分离断面的质量要求。
分离工序:冲裁(落料、冲孔)、剪切、切口、切边、剖切。
冲裁时板料的变形过程变形过程:模具间隙正常时,金属材料的冲裁过程可分三个阶段:1)弹性变形阶段板料产生弹性压缩,弯曲和拉伸等变形。
材料在受到外力作用时产生变形或者尺寸的变化,而且能够恢复的变形叫做弹性变形。
2)塑性变形阶段板料的应力达到屈服极限,板料开始产生塑性剪切变形。
是指材料在外力作用下产而在外力去除后不能恢复的那部分变形。
3)断裂分离阶段已成形的裂纹沿最大应变速度方向向材料内延伸,呈楔形状发展冲裁后板料断面分为四个部分成形工序:是使板料在不破坏的条件下发生塑性变形,制成所需形状和尺寸的工件。
成形工序:弯曲、卷圆、扭曲、拉深、变薄拉深、翻边(孔的翻边、外缘翻边)、缩口、扩口、起伏、卷边、涨形、旋压、整形、校平、压印、挤压(正挤压、反挤压、复合挤压)。
冲压件设计注意事项冲裁冲压件的冲压工艺性1).冲裁件的形状和角度:冲裁件的形状设计应尽可能简单、对称,使排样时废料最少。
冲裁件拐角应避免锐角,宜有适当的圆角2).冲孔最小孔径(冲孔时孔径不宜太小)最小尺寸如下表冲裁件的结构尺寸(如孔径、孔距等)必须考虑材料的厚度。
3). 最小孔间距和孔边距冲裁件的孔与孔之间、孔与边缘之间的距离不应过小。
4). 凸出悬臂和凹槽的最小宽度弯曲件的冲压工艺性1).材料弯曲时,弯曲圆角当超过材料的极限强度时,就会产生裂缝和折断,应避免过小的弯曲圆角半径2)R角的设定最好不要大于其自身1.5倍材料厚度。
因为R角过大弯曲过后其回弹也很大。
3).弯曲件的弯曲高度不要太长,同时H也不可以过小,特别是材料t>2mm的时候h过小(切记),会使弯曲困难,很难得到形状准确的零件。
收稿日期:2005-01-27 作者简介:涂序斌,江西工业贸易职业技术学院高级工程师。
冲压模设计中的五要素涂序斌(江西工业贸易职业技术学院,江西南昌 330100) 摘 要:分析冲压模设计中应考虑的五要素:冲压件工艺性、冲压件材料、冲压设备、模具制造及使用性能。
指出冲压模设计中应注意的若干问题。
关键词:冲压模具;结构工艺性;冲压设备;材料中图分类号:TG 386 文献标识码:B 文章编号:1009-9522(2005)03-0017-03Five Elements in Punching Die DesignTU Xu -bin(Jiujiang Institute of Industrial and Commercial Technology ,Nanchang ,Jiangxi Province ,330100)Abstract :The paper makes an analysis of five elements ———technique of pressed part ,material of pressed part ,press tool ,mould design and application performance ,and points out some problems needed to be paid attention to in the design of punching die.K ey w ords :Punching die ,Structure technique ,Press tool ,Material 冲压模设计的总原则:在满足制件使用要求情况下,力求使模具的结构简单,劳动量小,材耗少成本低,操作安全。
所以在模具设计时应保持良好的工艺性。
冲压模设计内容包括:分析产品制作图、安排冲压工艺方案、确定坯料、选用设备、模具设计。
以上内容模具设计是核心。
根据笔者长期工厂实践经验,要想设计一套冲压性能好、经济性强的冲压模,就必须在冲压模设计中考虑以下五要素,从而减少失误,提高效率。
冲压与模具设计说明书1.冲压件工艺性分析该冲压件材料为08钢,具有良好的冲压性能,适合冲裁。
该冲压件结构相对简单,孔径为10mm,孔与边缘之间的最小距离为7mm,所有尺寸均满足冲压工艺的要求,适合冲裁。
所有尺寸公差取IT13级,满足普通冲裁的经济精度要求。
综合上述,该冲压件的冲压工艺性良好,适合冲压加工。
图1-12.模具工艺方案的确定由图1-1可以看出,生产该冲压件的冲压工序为落料和冲孔。
根据上述工艺分析的结果,可以采用下述几种方案。
方案一:先落料,后冲孔,采用单工序模生产。
方案二:落料冲孔复合冲压,采用复合模生产。
方案三:冲压、落料级进行冲压,采用级进模生产。
方案一的模具结构简单,但生产效率低,不能满足大量生产对效率的要求。
方案二的冲压件精度及生产效率都高,但模具比较复杂,制造难度大,而且难以实现自动化。
方案三的生产效率高,操作方便,易于实现自动化,冲压精度也能满足要求。
因此,选择方案三。
3.模具结构形式确定(1)模具类型的选择根据上述方案,选用级进模。
(2)凹模结构形式采用整体凹模(3)定位方式的选择利用导料板倒料和侧刃定距。
(4)卸料、出件方式的选择采用弹性卸料和下出件方式。
(5)导向方式的选择选用对角导柱的滑动导向方式。
4. 主要设计计算(1)排样设计 由于该工件为冲裁件,且外形与孔型结构都比较简单,因此可以直接进行排样设计。
根据工件的结构,选用有废料的单直排,由表查的搭边值为2mm ,侧搭边值为2.5mm ,则条料宽度为B=26mm+12mm+1.5×2.5+1×1.5=43.25mm(侧刃定距时,条料宽度的计算公式为B=(L+1.5a+nb),a 市侧搭边值;n 是侧刃数量,这里取1)进距为L=12mm+12mm+2mm=26mm图1-2此工件只需落料和冲孔两道工序,因此在排样时,第一工位利用侧刃冲去等于进距的料边进行定距,第二工位冲孔,第三工位空位,第四工位落料,空位的目的是增大冲ф5mm 孔凹模和落外形凹模之间的壁厚,以保证凹模强度。
冲压工艺性检查及检查报告编制标准对于冲压件的工艺审查内容大致包括两个方面:曲面质量和工艺性 5.1曲面质量:在车身零部件中,冲压件的应用范围包括了车身外覆盖件、内板件及加强板等,由于所处位置及功能的不同其表面质量的要求也不相同:覆盖件的可见表面属于高可见区域,其表面光顺要求很高,必须符合A 级曲面的标准,不允许有波纹、皱纹、暗坑、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、装饰筋条、要清晰平滑、左右对称及过渡均匀。
覆盖件上的装饰棱线在两个件的衔接处应吻合,不允许有错位。
内板及加强板属于极少可见区域或不可见区域的曲面,其表面光顺要求较低,符合C 级曲面标准即可,面与面之间达到相切连续即可。
详见TJI/KG·1002·A1 《曲面数模输出标准》 5.2工艺性: 5.2.1冲压负角在确定的零件的冲压方向上保证所有面均能顺利脱模 5.2.2弯曲件工艺性 5.2.2-1 钣件最小弯曲半径钣件弯曲时,若弯曲处的圆角过小,则外表面容易产生裂纹。
若弯曲圆角过大,因 受到回弹的影响,弯曲件的精度不易保证。
为此规定最小弯曲半径。
5.2.2-2 弯曲的直边高度不宜过小,否则不易成形足够的弯矩,很难得到形状准确的零件。
其值h ≥R+2t 方可。
见5.2—2图。
5.2─2图 5.2─3图5.2.2-3 弯曲边冲孔时,孔边到弯曲半径R 中心的距离L 不得过小,以免弯曲成型后会使孔变形。
其值L ≥2t 方可。
见5.2—3图。
5.2.2-4 当a <R 时,弯曲后,b 面靠a 处仍然有一段残余圆弧,为了避免残余圆弧,必须使a ≥R5.2.2-5 在U 形弯曲件上,两弯曲边最好等长,以免弯曲时产生向一边移位。
如不允许,可设一工艺定位孔。
如图5.2—5图。
5.2—5图5.2.2-6 防止侧面(梯形)弯曲时产生裂纹或畸形。
应设计预留切槽,或将根部改为阶梯形。
槽宽K ≥2t ,槽深L ≥t+R+K/2。
第1篇一、引言冲压件是机械制造领域中广泛使用的一种零件,其生产工艺性对产品的质量和成本有着重要的影响。
本文将围绕冲压件工艺性展开讨论,分析其特点、影响因素及优化措施。
二、冲压件工艺性特点1. 高精度:冲压件具有很高的尺寸精度和形状精度,可实现复杂形状的零件制造。
2. 高效率:冲压工艺自动化程度高,生产效率高,可实现大批量生产。
3. 低成本:冲压件生产过程中,材料利用率高,加工设备简单,降低了生产成本。
4. 易于实现多样化:冲压件可加工成各种形状和尺寸,适应性强。
5. 易于实现表面处理:冲压件表面光滑,易于进行表面处理,如镀锌、喷漆等。
三、冲压件工艺性影响因素1. 材料性能:材料的选择对冲压件的工艺性有很大影响。
常用的冲压材料有低碳钢、合金钢、不锈钢等。
不同材料具有不同的强度、塑性和硬度,需根据产品要求选择合适的材料。
2. 冲压模具:模具是冲压件生产的关键,其设计、制造和选用对冲压件的工艺性有直接影响。
模具的精度、刚度和磨损程度都会影响冲压件的尺寸精度和形状精度。
3. 冲压设备:冲压设备包括压力机、模具安装设备等。
设备的性能、精度和稳定性对冲压件的工艺性有重要影响。
4. 工艺参数:冲压工艺参数包括冲压速度、压力、温度等。
合理的工艺参数可以保证冲压件的尺寸精度、形状精度和表面质量。
5. 操作人员技能:操作人员的技能水平直接影响冲压件的生产质量和效率。
四、冲压件工艺性优化措施1. 优化材料选择:根据产品要求,选择合适的材料,提高材料的塑性和可冲压性。
2. 优化模具设计:采用先进的模具设计方法,提高模具的精度和寿命。
合理设计模具结构,降低生产成本。
3. 选用高性能冲压设备:提高设备的性能、精度和稳定性,确保冲压件的质量。
4. 优化工艺参数:根据产品要求,合理设置冲压速度、压力和温度等工艺参数,保证冲压件的尺寸精度、形状精度和表面质量。
5. 提高操作人员技能:加强操作人员培训,提高其技能水平,确保生产过程中的产品质量。