垫片冲压模具设计:涵盖绪论、冲裁理论及模具设计要点

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垫片冲压模具设计目录列表生成的内容包括以下部分内容,具体如下,首先有摘要部分,接着是引言和总体介绍,随后详细阐述了冲裁的基本理论以及相关的计算方法,然后是模具的设计过程,包括凹模结构,凸模结构,凸模固定板结构,卸料板结构,导料板结构,垫板结构,模架结构,模柄结构,卸料螺钉结构,固定挡料销结构,圆柱销结构,弹簧结构,最后是模具的加工过程,包括凸模加工,凹模加工,垫板,凸模固定板,卸料板加工,最后是设计总结,致谢,参考资料,垫片冲裁摘要,此次设计为简单的单工序模,工序只有一道,落料。这是冲压模具的一种主要构造。设计时选用最常见的压力设备,配备基础的定位装置,尽可能采用通用组件。模具构件多选用常规材料,旨在降低造价。此类模具加工方便,能在一般冲压设备上运作,适宜在制造环节中普及应用。工件冲裁摘要此设计仅是一种简单的作业流程模具,仅包含一个作业流程,此设计选用近旁简易冲头,采用简易辅助件进行模具加工,选用标准辅助件效果最佳,为降低成本,模具辅助件多数材料选用常用材料,此模具易于制造,可使用于常规冲头,适应于一般化生产,第一章绪论与概述1.1国内外模具发展现状及前景现代模具工业有“不衰亡工业”之称。全球模具行业普遍存在供不应求的情况,需求总额稳定在六百亿到六百五十亿美元之间,与此同时,国内模具制造领域也抓住了新的发展契机。近些年,国内模具制造的年增幅持续达到百分之十三,中国模具行业当前的发展态势:现在全国有超过一万七千家模具制造企业,相关从业人员数量大约五十一万人以上。早在199九年,中国模具行业的年产值就已攀升至二百四十五亿元。企业自产自用的部分,在工业总产值里占比大约是三分之二,而作为商品出售的部分,占比大约是三分之一,这个比例是三比一。在模具工业领域,冲压模具的贡献率在总产值中大约占一半,塑料模具的贡献率大约占三分之一强,压铸模具的贡献率大约占六分之一,其他类型的模具在总产值中的占比大约是百分之一点一。国人已愈发意识到模具在产业中的根基作用,明白其工艺水准高低,是评判一个国家工业实力强弱的关键,并且对产品优劣、经济收益及新制品研制能力有着决定性影响。众多模具公司非常看重技术进步,增加了促进技术革新的资金投入,把技术革新当作公司成长的核心驱动力。还有不少科研单位及高等院校在从事模具工艺的探索和开拓。尽管中国模具产业于近十多年间实现了引人注目的进步,不过若干领域同工业领先国家相比,仍存在明显不足。譬如,精密制作机器在整体模具制造装备中的占比尚不理想,计算机辅助设计分析制造等技术的采用程度不高,诸多前沿的模具工艺方法推广普及不够等等。在大型精密复杂且需长寿命的模具技术方面,国内与国际水平有显著不同,此类模具的制造能力无法满足国内需要,因此不得不从国外大量购入。中国模具行业前景展望:庞大的市场需求将促进国内模具产业的调整与进步。1999年,中国大陆制造工业对模具的总需求量达到330亿元,未来几年预计仍将以每年超过10%的速率持续上升。对大型、精密、复杂、长寿命模具的需求将大幅度提高,年增幅将远超10%。汽车、摩托车行业的进步将极大地促进模具产业的高速发展,尤其是汽车覆盖件模具、塑料模具和压铸模具领域。国内市场对家用电器,包括彩电、冰箱、洗衣机、空调等产品的需求非常旺盛。现阶段,国内彩色电视机的年制造量已经突破3200万台,电冰箱、洗衣机以及空调的年制造量也都达到1000万台以上。家电产业的发展将带来对模具的旺盛需求。电子、通讯和建筑材料等增长迅速的行业对模具的求购,都将有力促进中国模具产业和技术的前进。近些年,国内对高精度、大尺寸、构造繁复且耐用性强的模具需求持续上升,估计到2010年,国内模具市场的需求总额将达一千二百亿元上下。根据媒体2008年6月4日的消息,中国模具协会的企业年报表明:近些年来,国内模具市场对于精密型、大型号、结构复杂以及长寿命的模具需求在逐步提升,预计至2010年,国内模具市场的需求总额将到达大约1200亿元。专家指出,自1997年起,伴随着汽车、装备制造以及家用电器行业的迅猛发展,中国本土模具市场的需求呈现出了明显的上升态势。到2006年,中国模具行业的整体产值达到516亿元,不过其中属于普通级别的冲压模和压铸模等占据了整体数量的百分之八十左右,这部分产品相对较为基础。与此同时,少数已经在中国开展业务的外资模具制造公司,正着手生产各种精密、复杂以及具备多种性能的模具,然而目前市场上的需求远远超出了现有的供应能力。我国模具工艺的演进历程相对滞后,标准化进程缓慢,导致模具标准的制造、流通、普及和实施环节均显落后,因此标准模具零件的种类和规格有限,供货周期长,通用性不足等问题长期困扰行业,模具标准件的使用普及程度长期不高,尽管近年来外资企业的参与提升了这一比例,但整体水平依然偏低。目前这个比率大约是40%,模具是制造各类工业品和日用品的关键工具,现在已经成为一个专门的行业。从20世纪80年代起,中国的模具产业进步很快,近二十年时间里,其年产值增长速度大约为15%。到了2000年,我国模具行业的总产出已经达到了280亿元。模具行业整体产出里,冲压模具占比接近一半,塑料模具占比三分之一左右,铸造模具占比百分之六,其余各类模具占比约十分之一。就冷冲模具而言,诸如汽车外壳模具这类体现当前模具制造顶尖水准的产品,国内东风汽车模具厂和一汽模具中心等企业具备生产能力。他们在冲压件品质及模具功能上,全都达到或贴近国际顶尖水准,多工位连冲模和复合模具是我国着力培育的高精尖模具类型。现阶段,国内已能制造具备自动剪切、叠压、计数、分类、转子铁心扭转及安全防护等作用的铁心精密自动叠压复合模具。制造电机定子与转子双层回转叠片的硬质合金连模,其间距精度可至2微米,使用寿命超1亿次。制造集成电路引线框架及20至30工位生产电子枪零件的硬质合金连模,以及制造空调散热片的连模,技术也相当成熟。模具行业的发展历程可划分为几个时期该行业伴随改革开放,在经济迅猛增长的带动下不断壮大自20世纪80年代起至今,已经历了二十年的历程在此期间,模具行业的发展大致可分为三个时期第一个时期是20世纪的早期至中期北京模具行业当时处于封闭或半封闭状态,生产效率不高,技术也相对落后从二十世纪八十年代中期至九十年代中期,模具产业正处在改革和开放驱动机制转型的关键阶段,伴随改革开放的持续深化,模具产业也经历了深刻变革。国内模具领域将致力于发展大型化、精密化、复杂化、高效化、长寿命以及多功能化等方向。当前,电子类、汽车制造、电机领域、电器行业、仪器制造、仪表领域、家用电器、通讯设备及军工产业等众多产品,其中60%至80%的构成部件,必须借助模具来完成成型加工。通过模具加工制造出的零件,其展现出的极高精确度、显著复杂程度、卓越一致性、高效生产特性以及极低资源消耗,是其他任何加工制造手段都无法企及的。模具在相当大的程度上,决定了最终产品的品质水平、经济效益以及研发创新实力。权威人士指出,国内模具产业正朝着规模化方向发展,并且制造精度持续提升。十年前,精密模具的精密程度普遍为5微米,现阶段已能达到2至3微米。未来,具备更高精密度的模具即将面市。由于零件日益小型化,同时制造要求愈发严苛,部分模具的加工允许误差需控制在1微米以下,这就需要不断进步超精密加工技术。权威人士指出,国内模具产业需着力提升多功能复合模具的应用,此类模具不仅能够完成零件的冲压制造,还需承担叠压加工、螺纹孔加工、铆接固定以及紧固安装等装配工作。采用这种集成化模具制造的产品,已不再是单一零件的批量生产,而是以组件形式进行大规模制造,例如触点与支架的集成单元、各类微型电机、电器及仪器设备中的铁芯集成模块等。同时,采用多种色彩和不同基材的塑料成型模具也将迎来显著进步。这种模具能加速产品的制造过程,未来可在更多行业领域发挥效用。当前国内模具行业标准件应用程度大约在四成到五成之间。相比之下,国际水平通常超过七成,其中中小型模具的应用率更是普遍达到八成以上。国内模具产业的标准化程度因企业类型及地域差异而呈现显著不同。外资企业及南方地区的标准件普及率相对更高,这种现象在广东省尤为突出,该省聚集了众多外资企业。他们促进了其他企业思想的变化和市场进步,因此广东模具企业的模具标准件普及程度要远超其他区域。国家经济的快速腾飞对模具产业设定了更高的标准,推动了模具技术的快速发展,伴随热流道技术的逐渐普及,热流道模具在塑料模具中的占比将逐步攀升。热流道模具有助于提升制件制造效率,也能改善制件品质,同时显著减少制件材料消耗,这项技术在海外推广迅速,现已非常普及。国内热流道模具虽已实现生产,部分企业应用比例约达三成,但整体来看,占比仍然偏低,亟需加速发展。随着塑料加工技术的持续进步,气辅模具及适配高压注射工艺的模具也将逐步兴起。业内权威人士指出,模具通用组件的普及程度会持续提升,模具实现规范化以及通用组件的运用能显著缩短模具加工所需时间。采用模具通用组件不仅能够减少模具加工所需时间,还能提升模具整体性能并降低生产费用。此外,高效经济模具的市场前景非常可观。鉴于客户对模具生产速度要求愈发迫切,研制高效经济模具正受到越来越多关注。开发多种具备超延展性能的材质用以构造模具;借助环氧树脂、聚酯树脂,或掺入金属、玻璃等强化成分来构筑基础模具。此类模具的加工流程简便,尺寸稳定性好,形变小,成本较低,且耐用性强。亦能以水泥基复合材料制作汽车外壳模具。长熔点与短熔点合金模具,涂覆成型模具,电解铸模,精密铸造模具,叠层铸造模具,陶瓷拉伸模具以及光造型和利用热固性橡胶快速制造低成本模具等高效经济模具将不断进步。快速更换模架,快速更换冲头等也将持续发展。此外,采用电脑控制与机械臂操作的快速换模设备、快速试模技术也将获得提升和完善。权威人士指出,模具制造领域中压铸模具的占比将逐步增加。轻量化趋势使得车辆和电机等产品对压铸模的数量、使用寿命及复杂程度的要求日益提升。塑料逐渐替代钢材和木材,产品零件的精度和复杂度持续增强,导致塑料模的使用比例不断攀升,其精度和复杂度也相应进步。国内多数模具企业已广泛采用计算机绘图,借助各类CAD软件开展模具设计工作。如今,研究模具技术的单位与学校已超过三十家,在模具计算机辅助设计制造分析技术、冷冲模具与精密冲压模具设计软件、模具的电火花加工和数控机床加工技术、快速成型制造(RP)和快速模具制造技术、新型模具材料等众多领域,都获得了大幅度的提升和重要的成就。第二章冲裁理论及关键计算2.1冷冲压定义冷冲压属于常温加工技术,通过冲模在压力机的作用下,对材料施加压力,促使材料出现断裂或塑性变形,借此制造出具备特定形态、规格和特性的零件。它属于压力加工的范畴,是机械制造领域的一种高效加工手段。在冷冲压工艺实施过程中,冷冲模是必不可少的工艺器具。没有先进的冷冲模,先进的冲压工艺就无法实现。冲模设计的基础要素涵盖工艺研究,方案拟定,布局图绘制,总冲力估算与压力点定位,刃口规格核算,弹性元件及塑件选配,凸模或凹模构造规划,其他模具组件构造设计,装配图与零件图绘制,设计说明文件撰写,冲压工艺及零件机械加工流程卡编制,零件图材料选用为镀锡带钢,规格为0.6毫米2.2.1需要明确工序性质,2.2.2需要确定工序数量,2.2.3需要安排工序次序,2.2.4需要设定半成品形态与尺寸该零件属于垫片类型,厚度为0.6毫米,表面无需处理,精度标准不高,尺寸公差按IT14级计算,属于薄料类别,适合采用冷冲压成型工艺,生产规模不大,属于小批量制造,模具设计应注重简约实用。制定工艺流程,依据其外形及材质特点,该零件必须实施剪切步骤。选定模具类型,按照冲压计划,仅需采用剪切单工序模具,材质选用Q195镀锡,单次即可完成成型,所需模具数量为一件。该冲裁零件造型较为单纯,并且具备对称性,构造由弧形与直线构成。该零件的外部轮廓和内部形状需要达到IT14的精确度标准,简图上没有标明的尺寸误差,与其他情况相比,可以认为这种零件的精确度在冲裁过程中是有保障的。