铰链落料冲孔复合模具设计课案.doc

第一章 概述 1.1 课题的来源与选题依据 1.课题来源：企业开发研制产品需要。 选题依据：根据学生所学专业及教学大纲要求，结合相关企业实际生产需要及设计模式，促使学生将所学专业基础知识及专业知识具体应用到实践中，培养其理论联系实际的能力。 1.1.1 课题的意义及目的 随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，冲压及模具技术也在不断革新与发展，主要表现在以下几个方面： 1）工艺分析计算方法现代化 近几年来，国外开始采用有限变形的弹塑性有限方法，对复杂成型件的成型过程进行应力，应变分析的计算机模拟，只预测某一工艺方案对零件成型的可能性和会发生的问题，将结果显示在图形的终端上，供设计人员进行修改和选择。 2）模具设计制造现代化 为了加快产品的更新换代，缩短模具设计周期，工业发达国家正在大力开展模具计算机辅助设计和制造的研究，并已在生产中运用。 3）冷冲压生产机械化与自动化 为了大量生产的需要，冲压设备由低速压力机发展到高速自动压力机。 4）发展新的成型工艺 为了满足产品更新换代和小批量生产的需要，发展了一些新的成型工艺，简易模具，数控冲压设备和冲压柔性制造技术等。 5）不断改进板料的冲压性能 目前世界各先进工业国不断研制出冲压性能良好的板料，只提高冲压成型能力和使用效果。 设计目的： 1）掌握冷冲压模具的设计方法，要求我们将理论与实际密切联系起来力求所学知识更完备。 2）培养综合运用所学知识，独立解决实际问题的能力，并提高模具的设计与制造水平。 3）熟悉查阅有关资料的手册的方法，了解成型模具的工艺要求及结构特点。 4）为了使我们为以后的工作打下良好的基础。 第二章 冲压工艺过程设计 2.1 冲压件的工艺分析 2.1.1 根据零件的使用条件和技术要求进行工艺分析 该零件(铰链)主要用于电信设备上零部件的安装固定以及用于其它地方，可以说用途甚为广泛。有两个该零件通过销一样的东西将其结合就形成了铰链，但问题的关键是要注意卷圆部分以及八字孔，而其它部分要求并不是十分严格，只要能达到产品使用目的就可以。 2.1.2 根据零件的形状、尺寸精度和材料进行工艺分析 1 冲裁件的形状和尺寸 a.该冲裁件形状简单、对称、可采用少废料直排，提高材料利用率，并且该冲裁件的外形4处交角处采用了圆角过渡，而八字形孔要保证其尖角不允许圆角过渡，但卷圆端部的两个90°尖角不符合冲裁工艺要求，故需要设工艺圆角，其圆角值可查《冲压工艺与模具设计》 表2.6.1 Rmin=0.35t=0.35×2.5=0.875mm，取Rmin=1mm。 b.因该冲裁件本身就没有悬臂与狭槽，故不需考虑其最小宽度b。 c.因受模具强度和零件质量的限制，冲裁件中孔与孔之间以及孔与零件边缘之间的壁厚值不能太小，若是太小零件质量不易保证。查书《冲压工艺与模具设计》图2.6.2 知必须满足c≥t ，即c≥2.5，而该冲裁件上Cmin=9-5.2=3.8c 故满足要求。 d.冲裁件的孔径由于受冲孔凸模强度和刚度的限制而不宜太小，否则凸模易折断和压弯。该冲裁件的材料为SS400 ，τ =400～510Mpa2.6.2知自由凸模最小冲孔孔径d≥1.3t=1.3×2.5=3.25mm，而该零件的最小孔径d=Φ8.4＞3.25mm90、70，20、40IT14取，尺寸趋近IT14级，而尺寸Φ8.5±0.3、Φ10.4±0.2、Φ8.4±0.2IT14级以下，普通冲裁加工可获得的零件尺寸公差等级可以查《冷冲压模具设计指导》表8-19，当t=2.5mm时，内孔、孔中心距和孔边距高于IT14，故该冲裁件可以用普通冲裁完成。 2 弯曲工艺性分析 a.弯曲件的最大弯曲圆角半径可以不加限制，只要措施得当控制其回弹量即可，查书《冲压工艺与模具设计》表3.3.1 最小相对弯曲半径Rmin/t的实验数值： 当弯曲线与板料轧纹方向垂直时Rmin=0.6×2.5=1.5mm； 当弯曲线与板料轧纹方向水平时Rmin=1.2×2.5=3mm；而R=5≥Rmin 故满足要求。 b.由后面尺寸展开计算知直边L2=18.42mm， 即H=L2=18.42mm＞2t=2×2.5=5mmc.孔边至弯曲半径中心的距离L 查《冲压工艺与模具设计》P120 图3.3.14知 L≥2t 而L=26.44-9-8.5-4.2=4.74≤2t=2×2.5=5mm。故不能满足要求，应先弯曲后冲孔。但尺寸相差不大，且考虑该八字形孔是固定螺栓让孔，形状和尺寸要求并不是很高，允许有少量的变形，如果重新做模具其成本大大增加，所以综合考虑仍然采用冲孔落料复合模。 2.1.3 材料分析 SS400材料分析 宝钢钢铁股份有限公司厂标 国家标准 Q/BQB 321-2003 GB912-89/GB 3274-88（GB710-91/GB711