金属手柄冲裁工艺与模具设计
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手柄冲孔、落料级进模的设计与制造[摘要]本文介绍的是一副手柄冲孔、落料级进模的设计与制造,其内容包括:零件的工艺分析、工艺方案的确定、冲压工艺的相关计算及设计、模具类型及结构的确定、模具材料的选择、主要零部件的设计、主要零部件的制造及模具的装配。
此模具采用人工送料,送料时板料依靠左右两导料板进行导向。
因工件具有一头大一头小的特点,所以采用双向排样,隔位冲裁。
首个工件冲裁时的定位依靠始用挡料装置来确定,之后用固定挡料销进行定位。
冲压过程中工件还须通过装在凸模上的导正销来进一步精确定位,使冲出的制件达到图样要求。
模具采用弹性卸料方式,这样在冲压时卸料板可压紧条料,使冲出的工件表面平整,毛刺少或无毛刺。
工件和废料则直接从压力机工作台孔中漏下,不需对模具进行清理,节省了时间,提高了生产率,同时操作安全、方便。
[关键词]手柄冲孔、落料级进模设计、加工装配目录一、前言 (1)二、零件的工艺分析 (2)三、工艺方案的确定 (2)四、冲压工艺计算 (3)(一)排样设计 (3)(二)裁板设计 (4)(三) 冲裁力 (5)(四)卸料力 (5)(五)总压力计算及冲压设备的选择 (5)(六)模具压力中心计算 (6)(七)弹性橡胶板的算 (7)(八) 凸、凹模刃口尺寸计算 (8)五、模具类型及结构的确定 (9)六、模具材料的选择要求 (10)七、主要零部件的设计 (10)(一)凸模设计 (10)(二)凹模设计 (12)(三)导尺的设计 (13)(四)卸料板的设计 (14)(五)凸模固定板的设计 (15)(六)始用挡料装置 (15)(七)模架的确定 (15)八、主要零部件的制造 (16)(一)凹模 (16)(二)外形凸模 (17)九、模具装配 (18)(一)复检模具零件 (18)(二)左、右导料板的补充加工 (18)(三)下模座的补充加工 (19)(四)下模部分的组装 (20)(五)组装凸模组件 (20)(六)凸模固定板的补充工 (20)(七)弹压卸料板的补充加工 (20)(八)上模座的补充加工 (21)(九)组装模柄组件 (21)(十)上模部分的组装 (21)十、结论 (2)2十一、致谢 (22)十二、参考文献 (24)十三、附录 (25)手柄冲孔、落料级进模的设计与制造一、前言模具是现代工业生产的主要工艺设备之一。
冲裁工艺和冲裁模设计冲裁工艺概述冲裁工艺是指利用冲裁模具进行材料的冲击和剪切,使材料断裂或形成所需形状的一种制造工艺。
它广泛应用于金属加工行业,如汽车制造、家电制造等领域。
冲裁工艺的质量和效率直接影响产品的成型质量和生产效率。
冲裁工艺包括以下几个方面的内容:1.材料选择:冲裁工艺的第一步是选择合适的材料。
一般来说,钢材、铝材和不锈钢等金属材料在冲裁工艺中应用广泛。
2.冲裁模设计:冲裁模是冲裁工艺中的核心部件,其设计直接影响冲裁工艺的效果。
冲裁模的设计应考虑材料的硬度、强度、韧性以及产品的形状和尺寸等因素。
3.模具材料选择:冲裁模具一般采用高硬度和高强度的材料,以提高冲裁模的耐磨性和寿命。
常用的冲裁模材料有合金工具钢、高速钢、硬质合金等。
4.冲裁工艺参数的确定:冲裁工艺参数包括冲击力、冲次、冷冲间隙等。
这些参数的确定要根据材料的性质、产品的形状和尺寸进行合理调整,以达到最佳的冲裁效果。
冲裁模设计冲裁模设计是冲裁工艺的关键环节之一,其合理性和精度直接影响冲裁工艺的效果。
冲裁模设计一般包括以下几个方面:产品结构分析产品结构分析是冲裁模设计的基础,通过对产品的结构进行分析,确定产品的冲裁方式和冲裁模的结构。
在产品结构分析中要考虑产品的形状、尺寸、材料以及冲裁孔的位置和形状等因素。
冲裁孔设计冲裁孔是冲裁模的主要部件,冲裁孔的设计直接影响冲裁工艺的质量和效率。
冲裁孔的设计要考虑产品的形状和尺寸、材料的厚度和硬度以及冲裁力的大小等因素。
冲裁孔设计要保证冲裁孔的尺寸和形状与产品要求一致,并考虑到冷冲裁时的余量和变形。
模具结构设计模具结构设计是指冲裁模的结构设计,包括上模、下模、定位销、导向销、顶出销等部件的位置和尺寸设计。
模具结构设计要考虑产品的形状和尺寸、冲裁力的大小以及模具的可靠性和耐磨性等因素。
模具结构设计应合理布置冲裁孔和模具部件,以提高冲裁工艺的质量和效率。
冲裁模材料选择冲裁模的材料选择是冲裁模设计的重要方面,合适的材料能够提高冲裁模的硬度、强度和耐磨性,延长冲裁模的使用寿命。
冲裁工艺与模具设计冲裁工艺与模具设计是制造业中重要的工艺和技术之一。
冲裁工艺通过冲切、拉伸、弯曲等方式,将金属板材或条材加工成所需形状和尺寸的零件或产品。
而模具设计则是为了能够将冲裁工艺中的各种操作实现,设计和制造相应的模具。
冲裁工艺与模具设计紧密相连,彼此互为依赖。
冲裁工艺的核心是模具。
模具中的上下模各自具有相应的工作部位,通过上下模之间的相对运动,对金属板材或条材进行冲压、拉伸、弯曲等操作,最终使其形成所需的零件或产品。
模具设计的关键是要根据产品的要求和工艺流程,确定合适的冲裁方式和模具结构,确保最终产品的质量和效率。
在冲裁工艺中,模具的设计需要考虑多个方面的因素。
首先是产品的形状和尺寸要求。
模具的设计应能够满足产品的几何形状和尺寸要求,确保产品的精度和一致性。
其次是材料的选择和冲裁力的计算。
模具的设计要考虑材料的性能和强度,合理计算冲裁力的大小,以确保模具的稳定性和寿命。
此外,冲裁过程中还需要考虑材料的弹性变形和金属流动等因素,设计出合适的模具结构和工作方式。
冲裁工艺与模具设计的优化,可以提高产品的质量和生产效率。
优化冲裁工艺可以通过减少冲剪次数、优化切割形式、改善布料方式等方式来实现。
而模具设计的优化可以通过减少冲裁力、提高模具使用寿命、减少模具更换时间等方式来实现。
通过不断优化冲裁工艺和模具设计,可以有效地降低生产成本,提高产品的市场竞争力。
冲裁工艺与模具设计在制造业中具有广泛的应用。
它们不仅可以应用于金属制造行业,还可以应用于电子、汽车、航空航天等多个领域。
随着制造业的不断发展,冲裁工艺与模具设计也在不断创新和进步,为各个行业带来更多的发展机遇和挑战。
因此,对于从事相关工作的人员来说,掌握冲裁工艺与模具设计的知识和技能是必不可少的。
冲裁工艺与模具设计是制造业中一项重要的技术和工艺,广泛应用于各个领域,为产品的制造和加工提供了支持和保障。
冲裁工艺通过冲击、压裁、拉伸和弯曲等方式,将金属板材或条材加工成制定的形状和尺寸的零件或产品。
冲裁工艺与模具设计一、冲裁工艺概述冲裁工艺是金属材料加工中常用的一种工艺方法,通过冲压设备将金属材料切割成所需形状的工件。
冲裁工艺的主要特点是高效、精确、成本低、生产量大等优势。
而模具设计作为冲裁工艺的重要一环,是确保冲裁工艺顺利进行的关键。
二、冲裁工艺的步骤冲裁工艺的实施通常分为以下几个步骤:1.设计冲裁模具:根据产品的形状和尺寸要求,设计合理的冲裁模具,包括上模、下模和导向装置等部分。
2.材料准备:选择合适的金属材料,并将其切割成符合尺寸要求的工件。
3.模具调试:安装模具,并进行调试以确保模具的正常运行和冲裁质量。
4.冲裁操作:将材料放置于冲床上,并按照预定的冲裁程序进行操作,实现对材料的精确切割。
5.检验与修整:对冲裁后的工件进行检验,如有必要,进行修整以达到产品的要求。
三、模具设计的关键要点模具设计是冲裁工艺中至关重要的环节,一个合理的模具设计能够提高冲裁工艺的效率和质量。
以下是模具设计中的关键要点:1.考虑工件的形状和尺寸要求,设计出合理的模具结构和尺寸。
2.根据冲裁材料的特性,选择合适的模具材料,确保模具的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
3.确定模具的开合方式和定位方式,保证模具的稳定性和操作方便性。
4.设计合理的导向和定位装置,确保冲裁过程中工件的稳定性和精度要求。
5.根据冲裁工艺的要求,设置合适的切割方式、刀具尺寸和刀具数量。
6.考虑模具的可制造性和维修性,方便模具的制造和维护。
四、冲裁工艺和模具设计的案例分析以下是一个具体的案例分析,说明冲裁工艺和模具设计的应用:案例:汽车冲床件生产过程中的冲裁工艺和模具设计在汽车行业,冲裁工艺和模具设计是非常重要的环节。
这里以汽车门护板的生产为例,介绍其冲裁工艺和模具设计。
1.冲裁工艺:门护板是汽车车门上的一个重要部件,其形状复杂,尺寸要求严格。
在冲裁工艺中,首先需要设计合理的冲裁模具,将加工前的板材按照门护板的形状进行切割。
然后,通过冲床设备进行冲裁操作,将板材冲裁成门护板的形状。
目录摘要 (2)引言 (3)1 冲压件工艺性分析及冲裁方案的确定 (4)2主要设计计算 (5)2.1 排样方案的确定及计算 (5)2.3 压力中心的确定及相关计算 (8)2.4 工作零件刃口尺寸计算 (9)2.5 卸料橡胶的设计 (12)3模具总体设计 (14)3.1 模具类型的选择 (14)3.2 定位方式的选择 (14)3.3 卸料﹑出件、导向方式的选择 (14)4 零件的结构设计 (16)4.1 落料凸模的设计 (16)4.2 冲孔凸模的设计 (17)4.3 凹模的设计 (18)5模具材料的选用及其它零部件的设计 (20)5.1 模具材料的选用 (20)5.2 定位零件的设计 (21)5.3 料板及卸料部件的设计 (22)5.4 模架及其他零部件的设计 (22)6 模具总装图及设备的选定 (24)6.1模具的总装图 (24)6.2 设备的选定 (25)7 模具零件加工工艺 (26)8 模具的装配和冲裁模具的试冲 (28)8.1 模具的装配 (28)8.2 冲裁模具的试冲 (29)总结 (32)致谢 (33)参考文献 (34)摘要我国冲压模具无论在数量上,还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展,但与国民经济需求和世界先进水平相比,差距仍很大,一些大型、精密、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口,特别是中高档轿车的覆盖件模具,目前仍主要依靠进口。
因而只有培养模具人才才能缩小我国同发达国家之间的距离。
这次毕业设计我设计的是手柄冲裁模,利用的是级进模生产的。
级进模,又称为多工位级进模、连续模、跳步模,它是在一副模具内,按所加工的工作分为若干等距离的工位,在每个工位设置一个或几个基本冲压工序,来完成冲压工作某部分的加工。
被加工材料,事先加工成一定宽度的条料,采用某种送进方法,每次送进一个步距。
经逐个工位冲制后,便得到一个完整的冲压工件。
在一副级进模中,可以连续完成冲裁、弯曲、拉深、成形等工序。
辽宁建筑职业学院毕业设计题目金属手柄冲裁工艺与模具设计系 (部)机械工程系专业模具设计与制造班级模具G121姓名指导老师摘要模具是用来成型各种工业产品的一种重要的工艺装备,是机械制造工业成型毛胚或零件的一种手段。
当然,模具是现代工业生产中重要的工艺装备,模具工业的发展是和现代工业发展紧密相联的。
所以,模具工业的发展对众多行业是相当重要的,同时,现在工业产品的发展对模具的要求在不断的提高,模具的需求量更大,种类更多,性能和精度更高,结构和工作条件更复杂,工作温度更高,寿命也要求更长。
本次模具设计是手柄模具设计,是利用材料为Q235-A钢生产的。
设计内容是从工艺分析开始的,根据工艺要求来确定设计的大体思路。
然后是模具设计有关尺寸的计算,以及模具的总体设计,装配等。
本次设计不仅让我熟悉了课本所学的知识,而且让我做到所学的运用到实践当中,更让我了解了冲压模具设计的全过程和加工实践的各种要点。
使我在本次设计实践当中有一个质的飞跃。
关键词:模具冲压手柄目录第一章.冲压成型与模具技术概述 (1)1。
1冲压与冷冲模概念 (1)1。
2冲模设计与制造要求 (1)1.3冲压现状与发展方向 (4)第二章.冲压变形理论 (7)2.1 塑性变形的概念 (7)2。
2 塑性力学基础 (8)2.3 冲压材料及其冲压成型性能 (9)第三章.模具材料选用 (11)3.1 冲压对模具材料的要求 (11)3。
2 冲模材料的选用原则 (11)第四章.设计依据原始数据 (12)4。
1冲压件工艺性分析 (12)4.2冲压工艺方案确定 (12)4。
3主要设计计算 (12)4。
3.1排样方式的确定及其计算 (12)4。
4冲压力的计算 (13)4.5压力中心的确定及相关计算 (13)4。
6工作零件刃口尺寸计算 (13)4.7卸料橡胶的设计 (16)4。
8模具总体设计 (16)第五章。
主要零部件设计 (17)5。
1工作零件的结构设计 (17)5.2定位零件的设计 (17)5。
冲裁工艺及冲裁模具设计1. 引言冲裁工艺是金属板料加工中常用的一种工艺,通过冲击或剪切来完成金属板料的切割、成型等加工操作。
冲裁模具那么是用于完成冲裁工艺的工具,由上模和下模组成。
本文将介绍冲裁工艺的根本原理及最正确实践,并讨论冲裁模具的设计要点。
2. 冲裁工艺原理冲裁工艺的根本原理是利用冲裁模具对金属板料进行冲击或剪切,以到达切割、成型等目的。
冲裁工艺可以分为单冲、连冲和复合冲三种形式。
2.1 单冲单冲是指每次冲击或剪切只完成一次切割或成型操作。
单冲工艺简单、易于操作,适用于中小批量生产。
但是,由于每次操作只能完成一道工序,效率相对较低。
2.2 连冲连冲是指通过连续不断地进行冲击或剪切,一次完成多个工序。
连冲工艺具有高效率的优势,适用于大批量生产。
然而,连冲工艺要求操作速度快,冲裁模具的设计要求也相对较高。
2.3 复合冲复合冲是指在一个工序中使用多个冲裁模具,同时完成多个切割或成型操作。
复合冲工艺通常用于生产复杂的零件,可以提高生产效率和产品质量。
复合冲工艺的设计需要充分考虑模具的排列和动作协调的问题。
3. 冲裁模具设计要点3.1 模具材料选择冲裁模具需要具备足够的硬度和耐磨性,以保证模具长时间使用不失效。
常用的模具材料有工具钢、合金钢等。
在选择模具材料时应综合考虑材料的强度、硬度、热导率和加工难度等因素。
3.2 模具结构设计冲裁模具的结构设计直接影响到冲裁工艺的稳定性和产品质量。
模具结构应合理布局、刚性足够,并考虑到易于组装和维护等因素。
另外,模具的导向装置和定位装置也需要合理设计,以确保模具在工作过程中的准确性和稳定性。
3.3 模具冷却系统设计冲裁模具在工作过程中会受到较大的热冲击,冷却系统的设计对于模具的寿命和工作效率起到重要的作用。
冷却系统应考虑到模具各部位热量分布的差异,并采取适宜的冷却方式和冷却介质,以提高模具的冷却效果。
3.4 模具润滑系统设计模具润滑系统的设计对于减少摩擦、延长模具寿命和提高产品质量非常重要。
冲裁工艺及冲裁模具设计冲裁工艺是一种常用的金属加工方法,通过冲切将金属材料切割成所需形状和尺寸,通常用于制作金属零部件和工件。
冲裁工艺的成功与否,不仅与冲裁机床的性能和工艺操作的技能有关,也与冲裁模具的设计质量密切相关。
本文将重点介绍冲裁工艺及冲裁模具设计的相关内容。
冲裁工艺的基本原理是,通过在金属材料上施加一定的冲击力,使模具上的刀具快速切入材料中,沿着预定轨迹切割出所需形状的零件。
冲裁工艺具有以下几个特点:一是加工速度快,冲裁速度通常为每分钟几十次到几百次,可以高效地完成大批量生产;二是加工精度高,冲裁工艺可以实现较高的尺寸精度和形状精度;三是适用范围广,冲裁工艺适用于各种金属材料,如钢材、铝材、铜材等。
冲裁模具是实现冲裁工艺的关键工具,其质量和设计能力直接影响着冲裁工艺的效果和生产成本。
冲裁模具的设计要考虑以下几个方面的因素:首先,要根据零件的形状和尺寸确定冲裁模具的结构和形式。
常见的冲裁模具包括简单冲模、复杂冲模、连续冲模等多种形式。
对于形状复杂、尺寸较大的零件,通常需要采用复杂冲模,以满足工艺要求。
其次,要合理选择冲裁模具的材料。
冲裁模具的材料应具有较高的硬度和耐磨性,以保证长时间的使用寿命。
常见的冲裁模具材料有合金工具钢、硬质合金等。
同时,还应根据不同材料的特性,选择合适的冲裁模具涂层,以减小摩擦阻力,延长模具的使用寿命。
再次,要根据冲裁工艺要求确定冲裁模具的加工精度和工艺要求。
冲裁模具的加工精度直接影响着冲裁零件的尺寸精度和形状精度。
因此,在设计冲裁模具时,要考虑到刀具的选择、工艺参数的确定等因素,以保证冲裁零件的质量和成品率。
最后,要根据冲裁生产的需求,合理设计冲裁模具的结构和布局。
冲裁模具的结构应简洁、紧凑,以降低制造成本和提高生产效率。
同时,还要合理设计模具的装卸和调整方式,以便于模具的更换和维护。
综上所述,冲裁工艺及冲裁模具设计是金属加工中非常重要的环节。
通过合理的冲裁工艺和冲裁模具设计,可以提高生产效率,降低生产成本,提高冲裁零件的质量和生产效率。
辽宁建筑职业学院毕业设计题目金属手柄冲裁工艺与模具设计系(部)机械工程系专业模具设计与制造班级模具G121姓名指导老师摘要模具是用来成型各种工业产品的一种重要的工艺装备,是机械制造工业成型毛胚或零件的一种手段。
当然,模具是现代工业生产中重要的工艺装备,模具工业的发展是和现代工业发展紧密相联的。
所以,模具工业的发展对众多行业是相当重要的,同时,现在工业产品的发展对模具的要求在不断的提高,模具的需求量更大,种类更多,性能和精度更高,结构和工作条件更复杂,工作温度更高,寿命也要求更长。
本次模具设计是手柄模具设计,是利用材料为Q235-A钢生产的。
设计内容是从工艺分析开始的,根据工艺要求来确定设计的大体思路。
然后是模具设计有关尺寸的计算,以及模具的总体设计,装配等。
本次设计不仅让我熟悉了课本所学的知识,而且让我做到所学的运用到实践当中,更让我了解了冲压模具设计的全过程和加工实践的各种要点。
使我在本次设计实践当中有一个质的飞跃。
关键词:模具冲压手柄目录第一章.冲压成型与模具技术概述 (1)1.1冲压与冷冲模概念 (1)1.2冲模设计与制造要求 (1)1.3冲压现状与发展方向 (4)第二章.冲压变形理论 (7)2.1 塑性变形的概念 (7)2.2 塑性力学基础 (8)2.3 冲压材料及其冲压成型性能 (9)第三章.模具材料选用 (11)3.1 冲压对模具材料的要求 (11)3.2 冲模材料的选用原则 (11)第四章.设计依据原始数据 (12)4.1冲压件工艺性分析 (12)4.2冲压工艺方案确定 (12)4.3主要设计计算 (12)4.3.1排样方式的确定及其计算 (12)4.4冲压力的计算 (13)4.5压力中心的确定及相关计算 (13)4.6工作零件刃口尺寸计算 (13)4.7卸料橡胶的设计 (16)4.8模具总体设计 (16)第五章. 主要零部件设计 (17)5.1工作零件的结构设计 (17)5.2定位零件的设计 (17)5.3导料板的设计 (17)5.4卸料部件的设计 (18)5.5模架及其它零部件设计 (19)第六章. 模具总装图 (21)第七章. 冲压设备的选定 (22)第八章. 模具加工工艺 (24)第九章. 模具的装配 (24)总结 (28)参考文献 (29)致谢 (30)第一章冲压成型与模具技术概述1.1冲压与冷冲模概念冲压是在温室下,利用安装在压力机上的模具对材料施加压力,使其产生分离或塑性变形,从而获得所需零件的一种压力加工方法。
在冲压加工中,将材料(金属或非金属)加工或零件(或半成品)的一种特殊工艺装备,称为冲压模具(俗称冲模)。
冲模是现实冲压加工中是必不可少的工艺装备,与冲压件是“一模一样”的关系,若没有符合要求的冲模,就不能生产出合格的冲压件;没有先进的冲模,先进的冲压成型工艺就无法实现。
在冲压零件的生产中,合理的冲压成型工艺,先进的模具,高效的冲压设备是必不可少的三要素。
冲模在种类繁多的模具中占有十分重要的地位,它占了模具总产量的30%以上,从产值上看,它占了模具总产值的50%左右。
冲压加工与其他加工方法相比,无论在技术方面,还是在经济方面,都具有许多独特的优点,生产的制件所表现出来的高精度,高复杂度,高一致性,高生产率和低消耗,是其他加工制造方法所不能比拟的。
但需要指出的是,犹豫进行冲压成型加工必须具备相应的模具,而模具是技术密集型产品,其制造属单件小批量生产,具有难加工,精度高,技术要求高,生产成本高(占产品成本的10%到30%)等特点。
所以,只有在冲压零件生产批量大的情况下,冲压成形加工的优点才能充分体现,从而获得好的经济效益。
由于冲压加工具有上述突出的优点,因此在批量生产中得到了广泛的应用,在现代工业生产中占有十分重要的地位,是国防工业及民用工业生产中必不可少的加工方法。
1.2 冲模设计与制造要求通常冲压产品的生产流程如下图1所示。
冲压技术工作包括冲压工艺设计,模具设计及冲模制造三方面内容,尽管三者的内容不同,但三者之间都存在着相互关联,相互影响和相互依存的联系。
三者基本内容和基本要求见表1示↓↓↓↓图1 表1续表应该指出,冲模设计与制造必须根据企业和产品生产批量的实际情况进行全面考虑,在保证质量的前提下,寻求最佳的技术经济性。
片面追求生产效率、模具精度和使用寿命必然导致成本的增加,只顾降低成本和缩短制造周期而忽视模具精度和使用寿命必然导致质量下降。
1.3冲压现状与发展方向目前,我国冲压技术与工业发达国家相比还相当落后,主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、,模具标准化、模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家尚有相当大的差距,导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与工业发达国家的模具相比差距相当大。
随着工业产品质量的不断提高,冲压产品生产证呈现多品种、少批量,复杂、大型、精密,更新换代速度快等变化特点,冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展。
为适应市场变化,随着计算机技术和制造技术的迅速发展,冲压模具设计与制造技术正由手工设计、依靠人工经验和常规机械加工技术向以计算机辅助设计(CAD)、数控切削加工、数控电加工为核心的计算机辅设计与制造(CAD/CAM)技术转变。
1.冲压成形理论及冲压工艺加强冲压变形基础理论的研究,以提供更加准确、适用、方便的计算方法,正确地确定冲压工艺参数和模具工作部分的几何形状,解决冲压变形中出现的各种实际问题,进一步提高冲压件的质量。
研究和推广采用新工艺,如精冲工艺、软模成形工艺,高能高速成形工艺、超塑性成形工艺以及其他高效率、经济成形工艺等,进一步提高冲压技术水平。
2,模具新材料及热处理、表面处理随着产品质量的提高,对模具质量和寿命要求越来越高。
而提高模具质量和寿命最有效的方法就是开发和应用模具新材料及热处理、表面处理新工艺,不断提高使用性能,改善加工性能。
(1)模具新材料冲压模具使用的材料术语冷作模具钢,是应用量大、使用面广、种类最多的模具钢。
主要性能要求为强度、韧性、耐磨性。
目前,冷作模具钢的发展趋势是在高合金钢D2(相当于我国Cr12MoV)性能基础上,分为两大分支:一种是降低含碳量和合金元素量,提高钢中碳化物分布均匀度,突出提高模具的韧性,如美国钒合金钢公司的8CrMo2V2Si、日本大同特殊钢公司的DC53(Cr8Mo2SiV)等。
另一种是以提高耐磨性为主要目的,以适应高速、自动化、大批量生产而开发的粉末高速钢。
如德国的320CrVMo13,5等。
(2)热处理、表面处理新工艺为了提高模具工作表面的耐磨性、硬度和耐蚀性,必须采用热处理、表面处理新技术,尤其是表面处理新技术。
除人们熟悉的镀硬铬,渗氮等表面硬化处理方法外,今年来模具表面性能强化技术发展很快,实际应用效果很好。
其中,化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)以及盐浴渗金属(TD)等方法是集中发展较快、应用最广的表面涂覆硬化处理的新技术。
它们对提高模具寿命和减少模具昂贵材料的消耗,有着十分重要的意义。
3.模具CAD/CAM技术计算机技术、机械设计与制造技术的迅速发展和有机结合,形成了计算机辅助设计与计算机辅助制造(CAD/CAM)这一新技术。
CAD/CAM是改造传统模具生产方式的关键技术,是一项高科技、高效益的系统工程,它以计算机软件的形式为用户提供一种有效的辅助工具,使工程技术人员能借助计算机对产品、模具结构、成形工艺、数控加工以成本等进行设计和优化。
模具CAD/CAM 能显著缩短模具设计及制造周期、降低生产成本、提高产品质量,以成为人们的共识。
随着功能强大的专业软件和高效继承制造设备的出现,以三维造型为基础、基于并行工程(CE)的模具CAD/CAM技术正成为发展方向,它能实现面向制造和装配的设计,实现成形过程的模拟和数控加工过程的仿真,使设计、制造一体化。
4.快速经济制模技术为了适应工业生产中多品种、小批量长生的需要,加快模具的制造速度,降低模具生产成本,开发和应用快读经济制模技术越来越受到人们的重视。
目前,快速经济制模技术主要有低熔点合金制模技术、锌基合金制模技术、环氧树脂制模技术、喷涂成形制模技术、叠层钢板制模技术等。
应用快速经济制模技术制造模具,能简化模具制造工艺、制造周期、降低模具生产成本,在工业生产中取得了显著地经济效益。
对提高新产品的开发速度,促进生产的发展有着非常重要的作用。
5.模具标准化模具标准化是缩短模具制造周期、降低模具开发成本、提高模具质量的有效方法,模具标准化程度的高低是体现一个国家整体技术水平的重要标志之一。
我国模具标准件技术水平低、模具标准化程度低,与先进工业国家相比有较大差距。
国外标准件应用覆盖率达到80%,我国仅40%左右。
学习借鉴国外先进模具标准,开发我国模具新标准,提高模具标准件精度和互换性以及模具标准化程度,是我国模具标准化工作努力的方向。
6.先进生产管理模式随着需求的个性化和制造的全球化、信息化,企业内部和外部环境的变化,改变了模具业的传统生产观念和生产组织方式。
现代系统管理技术在模具企业正得到逐步应用,主要表现在:①应用集成化思想,强调系统集成,实现了资源共享;②实现金字塔式的多层次生产管理结构向扁平的网络结构转变,由传统的顺序工作方式想并行工作方式的转变;③实现以技术为中心向以人为中心的转变,强调协同和团队精神。
先进生产管理模式的应用使得企业生产实现了低成本、高质量和高速度,提高了企业市场竞争能力。
第二章冲压变形理论基础2.1塑性变形的概念在金属材料中,原子之间作用着相当大的力,足以抵抗重力的作用,所以在没有其他外力作用的条件下,金属物体将保持自由的形状和尺寸。
当物体受到外力作用之后,它的形状和尺寸将发生变化即变形,变形的实质就是原子间的距离产生变化。
假如作用于物体的外力去除后,由外力引起的变形随之消失,物体能完全恢复自己的原始形状和尺寸,这样的变形称为塑性变形塑性变形和弹性变形都是在变形体不破坏的条件下进行的(即连续性不破坏)。
通常用塑性表示材料塑性变形能力。
所谓塑性,是指固体材料在外力作用下发生永久变形而不破坏其完整性能力。
金属的塑性不是古亭不变的,影响它的因素很多,除了金属本身的晶格类型、化学成分和金相组织等内在因素之外,其外部因素——变形方式(机械因素及应力状态与应变状态)、变形条件(物理因素及变形温度与变形速度)的影响也很大。
影响金属塑性的主要因素见下表。
2.2塑性力学基础1.点的应力与应变状态金属冲压成型时,外力通过模具作用在坯料上,使其内部产生应力,并且发生塑性变形。
一定的力的作用方式和大小都对应着一定的变形,受力不同,形变就不同。
由于坯料变形区内个点的手里和变形情况不同,为了全面、整地描述变形区内个点受力情况,引入点的应力状态的概念。