铰链座模锻成形工艺分析与模具设计

目录摘要： (4)第一章某机型铰链座制造与工艺 (5)设计任务书 (5)摘要： (5)绪论 (5)第二章工艺规程的制订 (7)2.1 零件图的分析 (7)2.1.1了解生产条件及结构分析 (7)2.1.2主要表面的分析 (8)2.2工艺过程的设计 (10)2.2.1 零件表面加工方法的选择 (10)2.2.2 工序的集散性及热处理的安排 (13)2.2.3制订工艺路线 (14)2.2.4 定位基准的选择 (18)2.3 确定机械加工余量及毛坯设计 (19)2.3.1 确定机械加工余量 (19)2.3.2 毛坯的设计 (21)2.4.1 选择加工设备及工艺设备 (25)2.4.2 确定工序尺寸 (27)第三章专用夹具的设计 (28)3．1 研究原始资料 (28)3.1.1 技术要求的分析 (28)3.1.2 毛坯情况 (28)3.1.3 加工中使用的设备及加工余量 (28)3．2定位装置的设计 (30)3.2.1 定位方案及误差的分析 (30)3.2.2定位元件的设计 (32)3.3 夹紧装置的设计 (34)3.3.1 夹紧装置的组成及基本要求 (34)3.3.2 夹紧力的计算 (34)3.3.3 夹紧机构的设计 (37)3.4 夹具体的设计 (39)3.4.1 夹具体的结构设计 (39)3.4.2 夹具体外形尺寸的确定 (40)3.5夹具在车床上的安装 (41)3.6夹具公差配合及技术要求的制订 (41)3.6.1 夹具公差配合的制定 (41)3.6.2夹具技术要求的确定 (42)结论 (43)参考文献 (44)某机型铰链座制造与工艺摘要：在机械工业中，产品由于在质量、效能和可靠性等方面有很高的要求，而且构造特点一般表现为形状复杂、壁薄、刚度低、技术要求高等。

因此，对它的制造与工艺就显得非常具有挑战性和严格性。

本次设计就是针对某机型铰链座的制造与工艺，详细地介绍了该产品的整个加工方案的拟订过程，并针对其中某道工序所需的专用夹具进行了设计。

1前言1.1 课题提出的背景模具是用来成型物品的工具，它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。

它集合了机械，电子，化工，计算机等多门学科，是反映一个国家制造技术乃至科学技术的重要方面[1]。

近年来，我国模具行业快速发展，专业模具厂数量增长较快，其能力也显著提高。

模具发展的主要方向是大型、精密、复杂、长寿命等中高档模具。

虽然如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。

这一些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无论在设计还是加工工艺和能力方面，都有较大差距。

轿车覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点，可代表覆盖件模具的水平。

虽然在设计制造方法和手段方面基本达到了国际水平，模具结构周期等方面，与国外相比还存在一定的差距。

1.2 小型五金件生产现状及发展前景随着工业技术的发展进步，家具五金配件已实现机械化批量生产，五金配件对通用性、互换性、功能性、装饰性有了更高的要求。

基材的多样化，结构的改变和使用功能的增加，使家具五金在家具上的作用不再仅仅是装饰和部分活动部件的连接，对其功能性要求越来越高，涉及的领域也越来越广[2]。

但是，设计正日益成为制约中国家具五金配件业发展的瓶颈。

我国家具五金配件的设计水平、制造技术和管理水平还比较落后，与工业发达国家相比尚显稚嫩。

因此，必须通过高新技术提高家具五金配件产品的设计和生产水平，配合先进的管理来加快发展，使我国的家具五金配件业更上一个新层次。

1.3 设计的目的及意义门铰链侧板是门铰链的重要组成部分，用于连接铰链体和门扇。

其冲压工艺多样，制件典型。

对它的工艺制定及模具设计是对我们的一个很好的锻炼。

通过此次设计力求达到以下目的：(1). 掌握冲压工艺的制订过程，全面了解冲压工艺制订时应考虑的因素和应避免的问题；(2). 重点掌握模具设计中工作部分的尺寸计算与强度校核，以及模具结构的合理性分析；(3). 通过对模具零件的设计，了解其加工过程，把握模具零件的制造精度；(4). 学会使用各种工具表达自己的设计的思路和方案，如计算机或手工绘图、以论文的方式表达自己的设计思路和方案等。

铰链冲压工艺分析及模具设计摘要模具作为高效率的生产工具的一种，是工业生产中非常重要的工艺装备。

随着我国工业和高科技产业的快速发展，冲压模具的设计与制造变得越来越重要。

根据设计铰链的尺寸、材料等要求，首先分析铰链的工艺性，确定冲裁工艺方案及模具结构方案，即该铰链需要落料-冲孔复合模和弯曲模完成。

然后通过工艺设计计算，确定排样方式。

计算冲裁力和压力中心，初选压力机，计算刃口尺寸和公差，最后设计和选用零部件。

其中在结构设计中，主要对凸模、凹模、凸凹模、定位零件、卸料与顶件装置、冲压设备、模架、紧固件等进行了设计或选择。

绘制模具总装图及零件图，最终完成模具设计。

关键词：铰链，模具设计，落料-冲孔，复合模HINGE STAMPING PROCESS ANALYSISAND MOULD DESIGNABSTRACAs a kind of efficient production tool, mould is a very important craft equipment in industrial production. With the rapid development of our country industry and high-tech industry, stamping mould design and manufacturing becomes more and more important.According to the size, materials of the product, the first part is to analysis the process of the hinge, so the program of blanking process and mould structure has been confirmed. As a result, blanking-punching compound mould and bending mould are used to produce the hinge. Then based on the process design calculations, the stock layout design can be ensured. It is needed to carry on the blanking force and the center of pressure computation, according to which the press can be selected. Calculating the cutting edge size and tolerance, then design and choose the parts of mould. During the structure design, it is mainly about the design of the punch, die, punch and die, positioning parts, unloading and ejecting devices, mold, pressing equipment, fasteners and so on. Then draw the drawings and assembly drawings of parts, finally the design has been completed.KEY WORDS: Hinge，mould design，blanking-punching，compound die目录前言 (1)第1章加工零件的工艺分析 (2)1.1 零件分析 (2)1.1.1 零件简图 (2)1.1.2 冲压件的工艺分析 (2)1.1.3 分析比较和确定工艺方案 (2)第2章落料冲孔复合模 (4)2.1 工件展开图的尺寸计算 (4)2.2 冲压模具工艺与设计计算 (5)2.2.1 排样设计 (5)2.2.2 排样计算 (6)2.3 确定模具压力中心 (6)2.4工作力的计算 (8)2.5 计算凸、凹模刃口尺寸 (9)2.5.1 落料部分凸凹模尺寸计算 (9)2.5.2 冲孔部分凸凹模尺寸计算 (11)第3章模具结构设计 (12)3.1落料冲孔复合模结构形式 (12)3.2 落料凹模的结构设计 (12)3.3冲孔凸模的结构设计 (13)3.4 凸凹模的结构设计 (14)3.5 定位装置的选择 (15)3.6 顶件及卸料装置的选择 (15)3.7 模架的选择 (17)3.8模柄选择 (18)3.9 打板的设计 (19)3.10螺钉和销的选用 (19)3.11退料板设计 (19)3.12固定板设计 (20)3.11垫板设计 (22)第4章总装配图及压力机的选取 (24)4.1 总装配图 (24)4.2 压力机的选取 (24)第5章模具的技术条件 (26)5.1 表面粗糙度及标准 (26)5.2 加工精度 (26)5.2.1 形位公差 (26)5.2.2 配合要求 (26)结论 (27)谢辞 (28)参考文献 (29)外文资料翻译 (31)前言随着工业高新技术的不断发展，冲压模的地位日益重要模具作为提高生产率，减少材料和消耗，降低产品成本，提高产品质量和市场竞争力的重要手段，已越来越受到各工业部门的重视。

XXXXXXX学院某机型铰链座制造与工艺设计报告题目：院（系）：专业班级：学生姓名：指导老师：时间：年月日目录摘要： (5)第一章某机型铰链座制造与工艺 (6)设计任务书 (6)摘要： (6)绪论 (6)第二章工艺规程的制订 (8)2.1 零件图的分析 (8)2.1.1了解生产条件及结构分析 (8)2.1.2主要表面的分析 (9)2.2工艺过程的设计 (11)2.2.1 零件表面加工方法的选择 (11)2.2.2 工序的集散性及热处理的安排 (14)2.2.3制订工艺路线 (15)2.2.4 定位基准的选择 (19)2.3 确定机械加工余量及毛坯设计 (20)2.3.1 确定机械加工余量 (20)2.3.2 毛坯的设计 (22)2.4.1 选择加工设备及工艺设备 (26)2.4.2 确定工序尺寸 (28)第三章专用夹具的设计 (29)3．1 研究原始资料 (29)3.1.1 技术要求的分析 (29)3.1.2 毛坯情况 (29)3.1.3 加工中使用的设备及加工余量 (29)3．2定位装置的设计 (31)3.2.1 定位方案及误差的分析 (31)3.2.2定位元件的设计 (33)3.3 夹紧装置的设计 (35)3.3.1 夹紧装置的组成及基本要求 (35)3.3.2 夹紧力的计算 (35)3.3.3 夹紧机构的设计 (38)3.4 夹具体的设计 (40)3.4.1 夹具体的结构设计 (40)3.4.2 夹具体外形尺寸的确定 (41)3.5夹具在车床上的安装 (42)3.6夹具公差配合及技术要求的制订 (42)3.6.1 夹具公差配合的制定 (42)3.6.2夹具技术要求的确定 (43)结论 (44)参考文献 (44)某机型铰链座制造与工艺摘要：在机械工业中，产品由于在质量、效能和可靠性等方面有很高的要求，而且构造特点一般表现为形状复杂、壁薄、刚度低、技术要求高等。

因此，对它的制造与工艺就显得非常具有挑战性和严格性。

模锻成形工艺及模具设计特点锻锤的优点在于打击速度快，因而模具接触时间短，适合要求高速变形来填充模具的场合。

由于其快速、灵活的操作特性，其适应性非常强，有人成为“万能”设备，因而特别适用于多品种、小批量的生产。

模锻锤属于力大能小，能量可以累积，强冲击负荷和没有固定下死点的定能设备，锻锤的强冲击负荷和多次锻击成形特点，使金属在高度方向流动和填充良好，特别适用于生产薄平带筋的锻件。

锤锻主要工作特点（1）靠冲击力使金属变形，锤头在行程的最后，速度约4-9m/s（2）受力系统不是封闭的，冲击力通过下砧传给基础（3）单位时间内的打击次数多（1～10t模锻锤为40～100次/min）（4）锤头行程不固定（5）承受偏载能力和导向精度均较差（6）无顶出装置模锻工艺和模具设计特点（1）金属在各模膛中的变形是锤头的打击下逐步完成的，锤头的打击速度虽然快，但在打击中每一次的变形量较小（2）由于考冲击力使金属变形，可以利用金属的流动惯性，有利于金属填充模膛。

锻件上难充满的部分应尽量放在上模（3）在锤上可实现多种模锻工步，特别是对长轴类锻件进行滚压，拔长等制坯工步非常方便（4）由于模锻锤的导向精度不太高，工作时的冲击性质和锤头行程不固定等，因此模锻件的尺寸不太高（5）由于无顶出装置，锻件起模较困难，模锻斜度应适当大些（6）由于冲击力使金属变形，模具一般采用整体结构（7）由于靠冲击力使金属变形和锤头行程速度快，通常才用锁扣装置导向，较少采用导柱导套。

典型的锤模锻经过6个工序①镦粗：用来以减小坯料高度，增大横截面积（图中无镦粗工序）。

②拔长：将坯料绕轴线翻转并沿轴线送进，用来减小坯料局部截面，延长坯料长度。

③滚压：操作时只翻转不送进，可使坯料局部截面聚集增大，并使整个坯料的外表圆浑光滑。

④弯曲：用来改变坯料轴线形状。

⑤预锻：改善锻件成形条件，减少锻模膛的磨损。

⑥终锻：使锻件最终成形，决定锻件的形状和精度。

毕业设计锻造工艺分析与模具设计引言：锻造是一种常用的金属成形工艺，通过将金属材料加热至一定温度后，施加压力使其发生塑性变形，从而得到有一定形状和性能要求的零件。

锻造工艺及其模具设计对于产品质量和生产效率具有重要影响。

本文将通过对锻造工艺的分析以及模具的设计，来提高锻造工艺的可靠性和效率。

一、锻造工艺分析：1.工件材料选择：锻造材料应具有良好的塑性和延展性，常用的锻造材料有钢、铝合金、铜等。

2.工件形状：锻造可以制造出各种形状的零件，包括轴类零件、板类零件、环件、齿轮等。

根据不同工件形状选择合适的锻造工艺和模具。

3.工艺流程：锻造的工艺流程主要包括预加工、加热、锻造和冷却四个步骤，其中加热和冷却步骤对于工件的质量和机械性能影响较大。

二、模具设计：1.模具材料选择：模具的材料应具有高强度、高硬度和耐磨性，一般选择优质的合金钢或高速钢。

2.模具结构设计：根据工件的形状和要求设计模具的结构，包括模座、上模板、下模板、合模机构等部分。

合理的模具结构能够提高锻造的生产效率和产品质量。

3.模具的制造与使用：模具的制造需要严格按照设计要求进行工艺加工，包括切割、铣削、磨削等工序。

在使用过程中，要注意模具的保养和维护，以延长模具的使用寿命。

三、锻造工艺改进：1.工艺参数调整：通过对锻造工艺参数的优化调整，可以改善工件的质量和机械性能，如锻造温度、锻造速度、锻造压力等。

2.工装夹具设计：合理设计工装夹具能够提高生产效率和工件的一致性，减少工人的劳动强度。

3.自动化生产：采用自动化设备进行锻造，可以减少人力投入，提高生产效率和产品质量。

结论：通过对锻造工艺的分析和模具的设计，可以提高锻造工艺的可靠性和效率，同时改善产品的质量和机械性能。

随着科技的不断进步，锻造工艺将更加高效、精确和自动化。

在实际应用中，我们应根据具体情况进行灵活运用，并不断探索新的锻造工艺和模具设计方法，以满足不断变化的市场需求。

1 绪论近几年来，我国模具技术有了很大发展，模具设计与制造水平有了较大提高，大型、精密、复杂高效和长寿命模具的需求量大幅度增加，模具质量、模具寿命明显提高，模具交货期较前缩短，模具CAD/CAM技术也得到了相当广泛的应用。

1.1国内模具的现状和发展趋势1.1.1国内模具的现状国内现在的模具情况不容乐观，主要是受到金融危机的影响。

模具专业知识也不是特别的全面，模具专业方面的资料也不好找，原因是我国的模具水平较国外比较落后，还需要进一步的发展。

冲压技术广泛应用于航空、汽车、电机、家电和通信等行业零部件的成形。

由于冲压工艺具有生产率高，能成形复杂零件，适合大批量生产等优点，在某些领域已经取代机械加工，并正逐步扩大其应用范围。

据国际生产技术协会预测到本世纪中，机械零部件中60%的粗加工，80%的精加工要由模具来完成。

因此冲压技术对发展生产、增加效益、更新产品等方面具有重要作用。

经调查，全国模具行业从业人员的岗位分布情况大致如下：从事模具设计，模具工艺过程实施，产品质量检验和监督工作的人员占总数的42%；其次是具体生产设备的操作，模具的制造、调试和维修，从事这类工作的是智能型操作人员，占总数的26%；三是从事生产组织，技术指导和技术管理工作的人员，占总数的14%；四是从事模具营销工作和售后技术服务的人员，占总数的9%；五是个体、行政管理人员，占总数的9%。

从20世纪80年代初开始，工业发达国家的模具工业，已从机床工业中分离出来，并发展成为一个独立的工业部门，而且其产值已超过机床工业的产值。

改革开放以来，中国的模具工业发展十分迅速；近年来，一直以每年15%左右的增长速度快速发展。

目前，中国约有17000多个模具制造厂点，从业人数60多万；2001年中国模具工业总产值达320亿元人民币，中国模具工业的技术水平取得了长足的进步。

国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越多且越来越高的要求巨大的市场需求推动着中国模具工业更快地发展。

铰链冲压工艺分析及模具设计外铰链是一种常见的机械连接部件，具有使两个构件连接或旋转的功能。

铰链的生产工艺和模具设计直接影响着产品的质量和成本，因此对于铰链冲压工艺分析及模具设计的研究具有重要的意义。

1.铰链冲压工艺分析铰链的生产一般采用冲压工艺，主要包括材料选取、板料布局、模具设计和工艺参数的确定等环节。

（1）材料选取铰链的主要材料为冷轧钢板或不锈钢板。

在材料选取时，应考虑到铰链的质量要求和生产成本等因素。

常用的板厚为0.5-2.0 mm，其中，0.5-1.0 mm的板料成本低、加工方便，但强度较低；1.2-1.5 mm的板料则具有较好的强度和刚性，但生产成本较高。

（2）板料布局铰链的板料布局应根据产品的结构和特点进行设计。

对于L型铰链，应采用等距和等分的原则，将板料进行切割，使其能更好地适应模具的成形需求。

对于Z型铰链，板料应采用等分、对称的原则，以保证成品制作后的精度和稳定性。

（3）模具设计铰链的模具设计主要包括冲头、模具座、定位销、导向柱等零部件。

对于模具的设计，应考虑到冲头的形状、钢板的强度、定位和导向的角度以及冲头的固定方式等因素，以保证冲压过程中的精度和一致性。

（4）工艺参数的确定铰链的工艺参数包括冲压压力、速度、冲次和退料角度等，这些参数的确定直接影响着产品的质量和生产效率。

在冲压过程中，应根据板料的材质、板厚、零部件的形状和需求等因素进行调整，以达到最佳的成品质量和生产效率。

2.铰链模具设计铰链模具的设计要求具有良好的加工精度、耐用性和生产效率。

在模具设计中，应遵循以下几个原则：（1）减少模具的零部件模具的设计应尽量精简，避免过多的零部件对生产效率的影响。

在零部件的布置上，尽量采用轴承结构，以减小零件运动的摩擦，降低模具磨损的程度。

（2）合理安排模具零件的位置模具的零件的位置应根据模具的结构和生产流程来安排。

在模具的顶出方式上，应尽量采用气动顶出和油压顶出，以保证产品的稳定性和一致性。