摘 要

简述了冲压工艺分析的一般工艺流程，以及冲压模具设计的基本思路。本文主要是对铰链盖的加工工艺进行分析及模具设计，其中包括翻边、弯曲、冲裁的工艺分析，以及相应工步模具的设计。在设计中采用冲孔、翻边、弯曲、落料等工艺。分析了工件的冲压工艺性；计算了毛坯排样、冲压力刃口尺寸计算等；进行了模具装配图和零部件图。这次设计应用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次冲压模具设计工作的实际训练从而培养和提高学生独立工作能力。巩固与扩充了冷冲压模具设计等课程所学内容。

关键词：铰链盖；冲孔；翻边；弯曲；落料

Hing cover progressive dies

ABSTRACT

In this paper, we analysis the stamping process on the general process, as well as the stamping die design of the basic ideas. This paper mainly analysis the hinge cover analysis process and die design deep flanging bending and blanking process technology, as well as the die of corresponding work step design. In the design, Punching, flanging, bending, dropping material and other processes are used. There are also analysis of the stamping process of the work pieces; calculation of nesting rough, pressure, cutting the size calculation can be seen; the calculation of the mold parts, as well as the overall structure and choice, the main components of design are carried out, we draw the punching mold assembly drawings and parts diagram. Thus the present paper applies this specialty to study the curriculum the theory and the production know-how carries on a time cold stamping mold design work the actual training to raise and to sharpen the student independent working ability, consolidated and expanded the content which curricula and so on cold stamping mold design studied.

Key words: hinge cover, punching, flanging, bending, blanking

目 录

1 绪论 1

1.1 冲压技术的概念 1

1.1.1根据工艺性质分类 1

1.1.2根据工序组合程度分类 1

1.2 我国模具技术的发展趋势 1

1.2.1 冲压模具市场状况 2

1.2.2冲压模具水平状况 2

1.3冲压模具特点 3

1.4模具CAD技术 3

1.4.1 CAD/CAM/CAE在模具加工中的应用 3

1.4.2 CAD/CAE/CAM在级进冲模领域的应用 4

1.5主要任务 4

2 冲压件的工艺分析 5

2.1工艺分析 5

2.2工艺方案的分析 5

3 确定裁板及排样的方案 5

3.1 排样的意义及排样方式的确定 5

3.1.1排样的意义 5

3.1.2排样方式的确定 6

3.2 计算毛坯尺寸及确定搭边值 6

3.2.1 毛坯尺寸 6

3.2.2确定搭边值 6

3.2.3计算材料利用率 7

4 各工序力的计算及压力机的初选 7

4.1 冲裁力 弯曲力 弯曲力 落料力 7

4.1.1冲裁力 7

4.1.2卸料力 8

4.1.3弯曲力 8

4.1.4落料力 8

4.2初选压力机 8

5 模具设计 9

5.1 冲孔 切搭边 9

5.1.1凸凹模间隙的计算 9

5.1.2冲模刃口尺寸及公差的计算 9

5.2弯曲 10

5.3落料 10

6 模具总体结构设计 11

6.1 模具类型 11

6.2操作与定位方式 11

6.3卸料与出件方式 11

6.4模架类型及精度 12

6.5凸模固定板设计 12

6.6垫板设计 12

6.7模具装配总图 12

7 模具材料选择及热处理要求 14

总结 15

致谢 16

参考资料 17

1 绪论

1.1 冲压技术的概念

冲压加工中为满足冲压零件形状、尺寸、精度、批量大小、原材料性能的要求，冲压加工的方法是多种多样的。但是，概括起来可以分为分离工序与成形工序两大类。

分离工序又可分为落料、冲孔和剪切等，目的是在冲压过程中使冲压件与板料。

成形工序可分为弯曲、拉深、翻孔、翻边、胀形、缩口等，目的是使冲压毛坯在不破坏的条件下发生塑性变形，并转化成所要求制件形状。

1.1.1根据工艺性质分类

（1）冲裁模 沿封闭或敞开的的轮廓线使材料产生分离的模具。如冲裁模、冲孔模、切断模、切口模、剖切模等。

（2）弯曲模 是材料毛坯或其他坯料沿弯曲线发生弯曲变形，从而获得一定角度和形状的工件的模具。

（3）拉伸模 是把板料毛坯制成开口空心件，或使空心件进一步改变形状和尺寸的模具。

（4）成型模 是将毛坯或半成品工件按照凸凹模的形状直接进行复制成型，而材料本身产生局部塑性变形的模具。如胀形模、缩口模、扩口模、起伏成型模、翻边模、整形模等。

1.1.2根据工序组合程度分类

（1）单工序模 在压力机的一次行程中，只完成一道冲压工序的模具。

（2）复合模 只有一个工位，在压力机的一次行程中，在同一个工位上同时完成两道或两道以上冲压工序模具。

（3）级进模（也称连续模）在毛坯的送进方向上，具有两个或更多工位，在压力机的一次行程中，在不同的工位上逐渐完成两道或两道以上冲压工序的模具。

1.2 我国模具技术的发展趋势

　　改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长，模具行业得到快速发展。近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。

浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。

1.2.1 冲压模具市场状况

我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国发经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精度、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。一些低档次的简单冲模，已趋供过于求，市场竟争激烈。

现将2004年我国冲压模具市场情况简介如下：

据中国模具工业协会发布的统计材料，2004年我国冲压模具总产出约为220亿元，其中出口0.75亿美元,约合6.2亿元.

根据我国海关统计资料,2004年我国共进口冲压模具5.61亿美联社元,约合46.6亿元.从上述数字可以得出2004年我国冲压模具市场总规模约为266.6亿元.其中国内市场需求为260.4亿元,总供应约为213.8亿元,市场满足率为82%.在上述供求总体情况中,有几个具体情况必须说明:一是进口模具大部分是技术含量高的大型精密模具,而出口模具大部分是技术含量较低中的中低档模具,因此技术含量高的中高档模具市场满足率低于冲压模具总体满足率,这些模具的发展已滞后于冲压件生产,而技术含量低的中低档模具市场满足率要高于冲压模具市场总体满足率;二是由于我国的模具价格要比国际市场低格低许多,具有一定的竟争力,因此其在国际市场前景看好,2005年冲压模具出口达到1.46亿美元,比2004年增长94.7%就可说明这一点;三是近年来港资、台资、外资企业在我国发展迅速，这些企业中大量的自产自用的冲压模具无确切的统计资料，因此未能计入上述数字之中。

1.2.2冲压模具水平状况

近年来，我国冲压模具水平已有很大提高。大型冲压模具已能生产单套重量达50多吨的模具。为中档轿车配套的覆盖件模具内也能生产了。精度达到1~2μm，寿命2亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产。表面粗糙度达到Ra≤1.5μm的精冲模，大尺寸（φ≥300mm）精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。

1.3冲压模具特点

　 冲压件与铸件、锻件相比，具有薄、匀、轻、强的特点。冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边的工件，以提高其刚性。由于采用精密模具，工件精度可达微米级，且重复精度高、规格一致，可以冲压出孔窝、凸台等。冷冲压件一般不再经切削加工，或仅需要少量的切削加工。热冲压件精度和表面状态低于冷冲压件，但仍优于铸件、锻件，切削加工量少。

冲压是高效的生产方法，采用复合模，尤其是多工位级进模，可在一台压力机（单工位或多工位的）上完成多道冲压工序，实现由带料开卷、矫平、冲裁到成形、精整的全自动生产。生产效率高，劳动条件好，生产成本低，一般每分钟可生产数百件。

1.4模具CAD技术

近二十年来，模具CAD/CAM/CAE技术飞速发展，成为缩短模具设计与制造周期、降低生产成本和提高产品质量、改造传统模具生产方式的系统工程。它以计算机软件的形式，为企业提供一种有效的辅助工具，使工程技术人员借助于计算机对产品性能、模具结构、成形工艺、数控加工及生产管理进行设计和优化。

1.4.1 CAD/CAM/CAE在模具加工中的应用

由于模具属于单件小批量生产，产品质量要求高，加工时间长等特点，使得模具制造行业成为最早使用三维软件的行业之一。同时，模具加工领域也离不开CAM软件。CAD/CAM技术能使工程师借助于计算机对产品结构、成型工艺、数控加工及成本等进行设计和优化，无疑可以有效提高模具设计和制造的水平和质量，缩短模具的开发和设计周期。与模具行业的快速增长相对应的是，模具行业CAD/CAM/CAE市场竞争也日益激烈。目前，CAM软件的竞争主要在加工效率与加工质量方面，随着加工手段的多样化和数控设备的快速发展，对CAM软件的应用范畴也提出了新的要求。CAD/CAM/CAE与模具加工形成了相互促进的局面。

1.4.2 CAD/CAE/CAM在级进冲模领域的应用