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座椅支架冲压工艺分析及模具设计.rar
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目录
第一章 绪论
1.1 选材的依据及课题的意义…………………………………………………（1）
1.2 模具行业现状及发展趋势…………………………………………………（1）
1.3 内容几实验方案……………………………………………………………（2）
1.4 主要特色几工作进度………………………………………………………（2）
第二章 工艺方案分析………………………………………………………（3）
2.1 零件的工艺性分析…………………………………………………………（3）
2.2 加工工艺方案的确定………………………………………………………（4）
第三章 冲裁模设计……………………………………………………… （4）
3.1 毛胚尺寸计算及工艺分析…………………………………………………（4）
3.1.1 毛胚尺寸计算…………………………………………………………… （4）
3.1.2 冲裁工艺分析…………………………………………………………… （5）
3.2 工件排样与搭边……………………………………………………………（6）
3.2.1排样……………………………………………………………………… （6）
3.2.2 搭边……………………………………………………………………… （8）
3.3 冲裁间隙……………………………………………………………………（9）
3.4 冲裁力的预算………………………………………………………………（9）
3.5 模具压力中心的计算…………………………………………………… （11）
3.6 凸凹模刃口尺寸的计算………………………………………………… （12）
3.7 模具的总体设计………………………………………………………… （17）
3.7.1 冲模的闭合高度…………………………………………………………（17）
3.8 机构件与标准件的选用………………………………………………… （17）
3.8.1 模架…………………………………………………………………… （17）
3.8.2 模座…………………………………………………………………… （18）
3.8.3 模柄…………………………………………………………………… （18）
3.8.3定位装置…………………………………………………………………（18）
3.9 冲模设备选择…………………………………………………………… （18）
3.9.1 冲裁设备类型的选择………………………………………………… （18）
3.9.2 压力机选用原则……………………………………………………… （19）
第四章 弯曲模设计………………………………………………………（20）
4.1 分析零件的冲压性………………………………………………………（20）
4.2 弯曲回弹…………………………………………………………………（22）
4.2.1 影响回弹量的因素………………………………………………………（22）
4.2.2 减少回弹量的措施………………………………………………………（23）
4.3 进行弯曲力的计算……………………………………………………… （24）
4.4 估算模具的各部分尺寸 初步选择压力机和模架………………………（25）
4.5 主要部件的初步设计及选用…………………………………………… （26）
4.6 模架 导柱 导套及模柄的选用………………………………………… （27）
4.7 压力机的选用………………………………………………………………（27）
4.8 标准件的选用………………………………………………………………（27）
参考文献……………………………………………………………………… （30）
致谢………………………………………………………………………………（31）
附录A……………………………………………………………………………（32）
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座椅支架冲压工艺分析及其模具设计
学生姓名：熊志远 班级：0781053
指导老师：罗海泉
摘要：本设计课题给定的是某摩托车座椅支架，形状简单，同时包括冲裁和弯曲两道工序，其中弯曲相对比较简单。在本次设计中关键的地方是合理的选择模具间隙，在模具的设计中间隙直接影响着冲裁件的质量，所以合适的间隙的选择应以工件断面质量、冲裁件精度、模具寿命和加工质量四项为依据，并且进行适当的分类。在模具设计部分重点在于凸、凹模的设计，它们都要先进行试模合格以后再热处理，因为它影响着冲裁件是否合格。
由于本零件属于大批量生产，而且制作精度要求不高，需要多工序冲成的小型零件。所以冲裁我选择了级进模，以便能满足制造要求的同时也增加了操作的安全性及减少模具和设备的数量，从而减少车间的占地面积。
由于本人水平有限，本论文中必然存在不少纰漏及错误之处，敬请评阅老师批评指正。
关键词：冲裁间隙 级进模 段面质量 模具寿命
第一章 绪论
论文题目：座椅支架冲压工艺分析及其模具设计
1．1选题的依据及课题的意义
在金属和非金属材料塑性加工工程中，模具是一种必不可少的工艺装备。模具的使用性能特别是使用寿命反映着一个国家的工业水平，化学气相沉积是一种利用气相物质中的某些化学过程，将高熔点、高硬度金属及其碳化物、氮化物等性能特殊的稳定化合物涂覆在模具工作零件表面上，形成与基体材料结合力很强的硬质涂层，从而使模具表面获得优异机械性能的技术。其中气相沉积TiN、新技术就是一种使用而有效的模具表面强化新技术工艺。热作模具钢，作为模具钢的重要组成部分，广泛应用于工业生产的各个领域。因此研究热作模具钢在化学气相沉积TiN后的组织和性能，对提高模具的表面高硬度、耐磨性、耐蚀、耐热性，提高模具的寿命具有重要的意义。
根据模具使用场合的不同，可分为冷冲模，塑料模，锻造模，压铸模，橡胶模，陶瓷模，玻璃模等。利用模具加工零件的方法，是一种少切削，无切削和多工序重合的先进生产方法。广泛用与汽车，电器，仪表，玩具和日常用品的等产品的加工方法中，在国民经济个部门的发展中占有的重要的地位。据统计，利用模具制造的零件，在飞机，汽车，拖拉机，电机，电器，仪器仪表等机电产品中占60%~70%；在电视机，录音机，计算机等电子产品中占80%以上；在自行车，手表，洗衣机，电冰箱，电风扇等轻工业产品中占85%以上。因此说，模具是现代工业的基础工艺装备。
具有关资料介绍。某些国家的模具总产值已超过了机床工业的总产值，其发展速度超过了机床，汽车，电子等行业。模具工业在这些国家已摆脱了从属地位而发展成为独立的行业。是国民经济的基础工业之一。模具技术，特别是制造精密，复杂，大型，高效，长寿命模具的技术，以成为衡量一个国家机械制造水平的标志之一。随着生产和科学技术的发展，产品更新换代周期的缩短，为模具工业的发展提供了机遇和挑战。电子计算机技术的应用给模具设计和制造开辟了新的前景。预计工业发达的国家模具工业还有新的发展。
1.2模具行业现状与发展趋势
在国民经济快速发展的拉动和国家产业政策的正确引导下，我国模具行业发展很快，2003全国模具总产值已达450亿元以上。近年来，模具行业结构调整和体制改革步伐加快，主要表现为：大型、精密、复杂、长寿命等中高档模具及模具标准件发展速度快于一般模具产品；我国模具年生产总量虽然已位居世界第三位，但设计制造水平在总体上要比工业发达国家落后，其差距主要表现在以下几方面。
（1）模具自配率教低，其中中低档模具供过于求，中高档模具自配率不足60%。
（2）企业组织结构、产品结构、技术结构和进口结构都不够合理。
（3）模具产品和生产工艺水平低，模具制造周期长。
（4）模具标准化水平和模具标准件使用覆盖率低，开发能力弱。
（5）与国际先进水平相比，模具企业的管理落后。
我国国民经济长期持续高速发展，机械行业在信息社会和经济全球化进程中也在不断发展，模具行业发展趋势是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济快速方向发展；向着信息化、数字化、无图化、精细化、自动化方向发展；向着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化方向发展。模具技术的发展趋势主要是：
（1）CAD/CAM/CAE的广泛应用及其软件的不断改进，CAD/CAM/CAE技术的进一步集成化 、一体化、智能化。
（2）PDM（产品数据管理）、CAPP（计算机辅助工艺设计管理）、KBE（基于知识工程）、ERP（企业资源管理）、MIS（模具制造管理信息系统）及Internal平台等信息网络技术的不断发展和应用。
（3）高速、高精加工技术、超精加工、复合加工、先进表面加工和处理技术的发展与应用。
（4）快速成形与快速制模（RP/RT）技术的发展与应用。
（5）热流道技术、精密测量及高速扫描技术、逆向工程及并行工程的发展与应用；模具标准化及模具标准件的发展及进一步推广应用。
（6）优质模具材料的研制及正确选用；模具自动加工系统的研制与应用。
（7）虚拟技术和纳米技术等的逐步应用。
1.3 内容及实验方案
1． 方法确定与论证
2． 找资料论证观点
3． 各项指标的概述
4． 优点与缺点的比较
5． 结论
1.4 主要特色及工作进度
1．绘制零件图，收集、查阅、分析有关资料，撰写开题报告
2．对零件进行冲裁/弯曲工艺分析，确定工艺方案；
3．计算冲压力确定模具工作部分尺寸及公差，选取模具结构；
4．设计模具装配图，拆绘主要零件图
5．外文翻译(6000实词以上)；
6．撰写毕业论文。
第二章工艺方案设计
2.1零件的工艺性分析
本设计是关于摩托车座椅支架冲压工艺分析及模具设计，材料是20号钢，板厚是5mm。如图2-1所示
图2-1 摩托车座椅支架零件
冲压工艺设计的基本要求为：
（1）材料利用率要高，即原始材料消耗要尽可能少；
（2）考虑工厂的具体生产条件，制定出的工艺方案要技术上方便可行，经济上合理；
（3）工序组合方式和工序排列顺序要符合冲压变形规律，能保证冲制合格的工件；
（4）工序数量尽可能少，生产效率尽可能高；
（5）制定的工艺规程，要方便工厂、车间的生产组织与管理。
良好的冲压工艺能保证材料消耗少、工序次数少、模具结构简单、操作方便、寿命长、产品质量稳定等等。从某种意义上讲，冲压工艺的质量就决定了模具的质量，因此，制定合理的冲压工艺方案是至关重要的。由零件图可知，零件的形状简单，便于实现少废料排样；在各直线或曲线的连接处，都采用了圆角过渡；零件的精度和断面粗糙度等都符合冲裁工艺的要求。零件尺寸公差没有特殊要求，按IT10取，利用普通的冲裁形式可以达到图样要求。由于该零件外形简单，形状规则，适于冲裁加工。材料为20号钢，δb=480MPa。
2.2加工工艺方案的确定
冲裁工艺方案的主要内容包括冲压性质、冲压工序数、冲压顺序和工序组合方式、模具结构型式、冲模压力中心和冲裁闭合高度等。
根据以上对零件的工艺分析，并且考虑到现有的设备的情况。加工本零件需要三道工序；根据冲裁件的结构形状、尺寸大小和精度要求可知冲裁顺序为先落料再弯曲，最后成形；送料方式采用手工操作。冲裁模的结构形式多种多样，如果按工序的组合分类，可分为单工序模、级进模（连续模或跳步模）、复合模等。各种冲裁模的构成大体相同，主要由工作零件、定位零件、卸料与推料零件、导向零件、联接与固定零件等组成。 零件属于大批生产，工艺性较好。但不宜采用复合模。如果采用落料以后再冲孔效率比较低，而且质量不易保证。我采用连续模进行加工。
级进模是一种工位多，效率高的冲模。在一副级进模上，根据冲压件的实际需要，按一定的顺序安排了多个冲压工序（在级进模中称为工位）进行连续冲压。它不但可以完成冲裁工序，甚至装配工序，许多需要多工序冲压的复杂的冲压件可以在一副模具上完全成形，为高速自动冲压提供了有利条件。由于级进模工位较多，因而级进模冲制零件，必须解决条料或带料的准确定位问题，才有可能保证冲压件的质量
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