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座椅支架沖壓工藝分析及模具設(shè)計.rar
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目錄
第一章 緒論
1.1 選材的依據(jù)及課題的意義…………………………………………………（1）
1.2 模具行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢…………………………………………………（1）
1.3 內(nèi)容幾實驗方案……………………………………………………………（2）
1.4 主要特色幾工作進(jìn)度………………………………………………………（2）
第二章 工藝方案分析………………………………………………………（3）
2.1 零件的工藝性分析…………………………………………………………（3）
2.2 加工工藝方案的確定………………………………………………………（4）
第三章 沖裁模設(shè)計……………………………………………………… （4）
3.1 毛胚尺寸計算及工藝分析…………………………………………………（4）
3.1.1 毛胚尺寸計算…………………………………………………………… （4）
3.1.2 沖裁工藝分析…………………………………………………………… （5）
3.2 工件排樣與搭邊……………………………………………………………（6）
3.2.1排樣……………………………………………………………………… （6）
3.2.2 搭邊……………………………………………………………………… （8）
3.3 沖裁間隙……………………………………………………………………（9）
3.4 沖裁力的預(yù)算………………………………………………………………（9）
3.5 模具壓力中心的計算…………………………………………………… （11）
3.6 凸凹模刃口尺寸的計算………………………………………………… （12）
3.7 模具的總體設(shè)計………………………………………………………… （17）
3.7.1 沖模的閉合高度…………………………………………………………（17）
3.8 機構(gòu)件與標(biāo)準(zhǔn)件的選用………………………………………………… （17）
3.8.1 模架…………………………………………………………………… （17）
3.8.2 模座…………………………………………………………………… （18）
3.8.3 模柄…………………………………………………………………… （18）
3.8.3定位裝置…………………………………………………………………（18）
3.9 沖模設(shè)備選擇…………………………………………………………… （18）
3.9.1 沖裁設(shè)備類型的選擇………………………………………………… （18）
3.9.2 壓力機選用原則……………………………………………………… （19）
第四章 彎曲模設(shè)計………………………………………………………（20）
4.1 分析零件的沖壓性………………………………………………………（20）
4.2 彎曲回彈…………………………………………………………………（22）
4.2.1 影響回彈量的因素………………………………………………………（22）
4.2.2 減少回彈量的措施………………………………………………………（23）
4.3 進(jìn)行彎曲力的計算……………………………………………………… （24）
4.4 估算模具的各部分尺寸 初步選擇壓力機和模架………………………（25）
4.5 主要部件的初步設(shè)計及選用…………………………………………… （26）
4.6 模架 導(dǎo)柱 導(dǎo)套及模柄的選用………………………………………… （27）
4.7 壓力機的選用………………………………………………………………（27）
4.8 標(biāo)準(zhǔn)件的選用………………………………………………………………（27）
參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………… （30）
致謝………………………………………………………………………………（31）
附錄A……………………………………………………………………………（32）
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座椅支架沖壓工藝分析及其模具設(shè)計
學(xué)生姓名：熊志遠(yuǎn) 班級：0781053
指導(dǎo)老師：羅海泉
摘要：本設(shè)計課題給定的是某摩托車座椅支架，形狀簡單，同時包括沖裁和彎曲兩道工序，其中彎曲相對比較簡單。在本次設(shè)計中關(guān)鍵的地方是合理的選擇模具間隙，在模具的設(shè)計中間隙直接影響著沖裁件的質(zhì)量，所以合適的間隙的選擇應(yīng)以工件斷面質(zhì)量、沖裁件精度、模具壽命和加工質(zhì)量四項為依據(jù)，并且進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆诸悺Ｔ谀＞咴O(shè)計部分重點在于凸、凹模的設(shè)計，它們都要先進(jìn)行試模合格以后再熱處理，因為它影響著沖裁件是否合格。
由于本零件屬于大批量生產(chǎn)，而且制作精度要求不高，需要多工序沖成的小型零件。所以沖裁我選擇了級進(jìn)模，以便能滿足制造要求的同時也增加了操作的安全性及減少模具和設(shè)備的數(shù)量，從而減少車間的占地面積。
由于本人水平有限，本論文中必然存在不少紕漏及錯誤之處，敬請評閱老師批評指正。
關(guān)鍵詞：沖裁間隙 級進(jìn)模 段面質(zhì)量 模具壽命
第一章 緒論
論文題目：座椅支架沖壓工藝分析及其模具設(shè)計
1．1選題的依據(jù)及課題的意義
在金屬和非金屬材料塑性加工工程中，模具是一種必不可少的工藝裝備。模具的使用性能特別是使用壽命反映著一個國家的工業(yè)水平，化學(xué)氣相沉積是一種利用氣相物質(zhì)中的某些化學(xué)過程，將高熔點、高硬度金屬及其碳化物、氮化物等性能特殊的穩(wěn)定化合物涂覆在模具工作零件表面上，形成與基體材料結(jié)合力很強的硬質(zhì)涂層，從而使模具表面獲得優(yōu)異機械性能的技術(shù)。其中氣相沉積TiN、新技術(shù)就是一種使用而有效的模具表面強化新技術(shù)工藝。熱作模具鋼，作為模具鋼的重要組成部分，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域。因此研究熱作模具鋼在化學(xué)氣相沉積TiN后的組織和性能，對提高模具的表面高硬度、耐磨性、耐蝕、耐熱性，提高模具的壽命具有重要的意義。
根據(jù)模具使用場合的不同，可分為冷沖模，塑料模，鍛造模，壓鑄模，橡膠模，陶瓷模，玻璃模等。利用模具加工零件的方法，是一種少切削，無切削和多工序重合的先進(jìn)生產(chǎn)方法。廣泛用與汽車，電器，儀表，玩具和日常用品的等產(chǎn)品的加工方法中，在國民經(jīng)濟個部門的發(fā)展中占有的重要的地位。據(jù)統(tǒng)計，利用模具制造的零件，在飛機，汽車，拖拉機，電機，電器，儀器儀表等機電產(chǎn)品中占60%~70%；在電視機，錄音機，計算機等電子產(chǎn)品中占80%以上；在自行車，手表，洗衣機，電冰箱，電風(fēng)扇等輕工業(yè)產(chǎn)品中占85%以上。因此說，模具是現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)工藝裝備。
具有關(guān)資料介紹。某些國家的模具總產(chǎn)值已超過了機床工業(yè)的總產(chǎn)值，其發(fā)展速度超過了機床，汽車，電子等行業(yè)。模具工業(yè)在這些國家已擺脫了從屬地位而發(fā)展成為獨立的行業(yè)。是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)之一。模具技術(shù)，特別是制造精密，復(fù)雜，大型，高效，長壽命模具的技術(shù)，以成為衡量一個國家機械制造水平的標(biāo)志之一。隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品更新?lián)Q代周期的縮短，為模具工業(yè)的發(fā)展提供了機遇和挑戰(zhàn)。電子計算機技術(shù)的應(yīng)用給模具設(shè)計和制造開辟了新的前景。預(yù)計工業(yè)發(fā)達(dá)的國家模具工業(yè)還有新的發(fā)展。
1.2模具行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
在國民經(jīng)濟快速發(fā)展的拉動和國家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下，我國模具行業(yè)發(fā)展很快，2003全國模具總產(chǎn)值已達(dá)450億元以上。近年來，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復(fù)雜、長壽命等中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；我國模具年生產(chǎn)總量雖然已位居世界第三位，但設(shè)計制造水平在總體上要比工業(yè)發(fā)達(dá)國家落后，其差距主要表現(xiàn)在以下幾方面。
（1）模具自配率教低，其中中低檔模具供過于求，中高檔模具自配率不足60%。
（2）企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和進(jìn)口結(jié)構(gòu)都不夠合理。
（3）模具產(chǎn)品和生產(chǎn)工藝水平低，模具制造周期長。
（4）模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低，開發(fā)能力弱。
（5）與國際先進(jìn)水平相比，模具企業(yè)的管理落后。
我國國民經(jīng)濟長期持續(xù)高速發(fā)展，機械行業(yè)在信息社會和經(jīng)濟全球化進(jìn)程中也在不斷發(fā)展，模具行業(yè)發(fā)展趨勢是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟快速方向發(fā)展；向著信息化、數(shù)字化、無圖化、精細(xì)化、自動化方向發(fā)展；向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)品品牌化、管理信息化、經(jīng)營國際化方向發(fā)展。模具技術(shù)的發(fā)展趨勢主要是：
（1）CAD/CAM/CAE的廣泛應(yīng)用及其軟件的不斷改進(jìn)，CAD/CAM/CAE技術(shù)的進(jìn)一步集成化 、一體化、智能化。
（2）PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）、CAPP（計算機輔助工藝設(shè)計管理）、KBE（基于知識工程）、ERP（企業(yè)資源管理）、MIS（模具制造管理信息系統(tǒng)）及Internal平臺等信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用。
（3）高速、高精加工技術(shù)、超精加工、復(fù)合加工、先進(jìn)表面加工和處理技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。
（4）快速成形與快速制模（RP/RT）技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。
（5）熱流道技術(shù)、精密測量及高速掃描技術(shù)、逆向工程及并行工程的發(fā)展與應(yīng)用；模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的發(fā)展及進(jìn)一步推廣應(yīng)用。
（6）優(yōu)質(zhì)模具材料的研制及正確選用；模具自動加工系統(tǒng)的研制與應(yīng)用。
（7）虛擬技術(shù)和納米技術(shù)等的逐步應(yīng)用。
1.3 內(nèi)容及實驗方案
1． 方法確定與論證
2． 找資料論證觀點
3． 各項指標(biāo)的概述
4． 優(yōu)點與缺點的比較
5． 結(jié)論
1.4 主要特色及工作進(jìn)度
1．繪制零件圖，收集、查閱、分析有關(guān)資料，撰寫開題報告
2．對零件進(jìn)行沖裁/彎曲工藝分析，確定工藝方案；
3．計算沖壓力確定模具工作部分尺寸及公差，選取模具結(jié)構(gòu)；
4．設(shè)計模具裝配圖，拆繪主要零件圖
5．外文翻譯(6000實詞以上)；
6．撰寫畢業(yè)論文。
第二章工藝方案設(shè)計
2.1零件的工藝性分析
本設(shè)計是關(guān)于摩托車座椅支架沖壓工藝分析及模具設(shè)計，材料是20號鋼，板厚是5mm。如圖2-1所示
圖2-1 摩托車座椅支架零件
沖壓工藝設(shè)計的基本要求為：
（1）材料利用率要高，即原始材料消耗要盡可能少；
（2）考慮工廠的具體生產(chǎn)條件，制定出的工藝方案要技術(shù)上方便可行，經(jīng)濟上合理；
（3）工序組合方式和工序排列順序要符合沖壓變形規(guī)律，能保證沖制合格的工件；
（4）工序數(shù)量盡可能少，生產(chǎn)效率盡可能高；
（5）制定的工藝規(guī)程，要方便工廠、車間的生產(chǎn)組織與管理。
良好的沖壓工藝能保證材料消耗少、工序次數(shù)少、模具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、壽命長、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等等。從某種意義上講，沖壓工藝的質(zhì)量就決定了模具的質(zhì)量，因此，制定合理的沖壓工藝方案是至關(guān)重要的。由零件圖可知，零件的形狀簡單，便于實現(xiàn)少廢料排樣；在各直線或曲線的連接處，都采用了圓角過渡；零件的精度和斷面粗糙度等都符合沖裁工藝的要求。零件尺寸公差沒有特殊要求，按IT10取，利用普通的沖裁形式可以達(dá)到圖樣要求。由于該零件外形簡單，形狀規(guī)則，適于沖裁加工。材料為20號鋼，δb=480MPa。
2.2加工工藝方案的確定
沖裁工藝方案的主要內(nèi)容包括沖壓性質(zhì)、沖壓工序數(shù)、沖壓順序和工序組合方式、模具結(jié)構(gòu)型式、沖模壓力中心和沖裁閉合高度等。
根據(jù)以上對零件的工藝分析，并且考慮到現(xiàn)有的設(shè)備的情況。加工本零件需要三道工序；根據(jù)沖裁件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小和精度要求可知沖裁順序為先落料再彎曲，最后成形；送料方式采用手工操作。沖裁模的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，如果按工序的組合分類，可分為單工序模、級進(jìn)模（連續(xù)�；蛱侥＃�、復(fù)合模等。各種沖裁模的構(gòu)成大體相同，主要由工作零件、定位零件、卸料與推料零件、導(dǎo)向零件、聯(lián)接與固定零件等組成。 零件屬于大批生產(chǎn)，工藝性較好。但不宜采用復(fù)合模。如果采用落料以后再沖孔效率比較低，而且質(zhì)量不易保證。我采用連續(xù)模進(jìn)行加工。
級進(jìn)模是一種工位多，效率高的沖模。在一副級進(jìn)模上，根據(jù)沖壓件的實際需要，按一定的順序安排了多個沖壓工序（在級進(jìn)模中稱為工位）進(jìn)行連續(xù)沖壓。它不但可以完成沖裁工序，甚至裝配工序，許多需要多工序沖壓的復(fù)雜的沖壓件可以在一副模具上完全成形，為高速自動沖壓提供了有利條件。由于級進(jìn)模工位較多，因而級進(jìn)模沖制零件，必須解決條料或帶料的準(zhǔn)確定位問題，才有可能保證沖壓件的質(zhì)量
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