调节器附件冷冲模设计
摘要
冷冲压工艺是在常温条件下利用压力机上的模具完成加工过程的生产技术，且冷冲压具有其他加工工艺不具有的许多独特的优点，因此，冷冲压加工成为了工业生产中必不可少的加工方法，且在加工生产中得到了广泛的应用。为了进一步了解冷冲压模具的设计及制造，本次课题设计主要进行以调节器附件为生产零件的冷冲压模具设计，其中，冲孔，落料为本次设计的主要主要工艺工序。在编写课题说明书时，会简要介绍整个调节器附件设计中的设计流程与设计要点，包括零件的工艺性分析、冲压工艺方案的确定、排样图的设计及模架和各个零件结构的设计与计算。
关键词：冷冲压、冲孔、落料、冲压工艺
Abstract
Cold stamping process is a production technology that uses the die on the press to complete the machining process at room temperature, and cold stamping has many unique advantages that other processing processes do not have, so, Cold stamping has become an indispensable processing method in industrial production, and has been widely used in industrial production. In order to further understand the design and manufacture of cold stamping die, this paper mainly designs the cold stamping die with regulator accessories as the production parts, in which punching and blanking are the main process of this design. In the course of compiling the project specification, the design flow and key points in the design of the accessories of the regulator will be introduced briefly, including the technological analysis of the parts and the determination of the stamping process scheme. Layout drawing design and die base and each part structure design and calculation.
Key words: cold stamping, punching,blanking,stamping process
目录
第一章 绪论 1
1.1冲压加工的基本原理 1
1.2冲压加工的特点 1
1.3冲压加工的分类 2
1.4冲压加工在机械工业中的地位 2
1.5冷冲压模具加工工艺的发展趋势 2
1.5.1模具计算机辅助设计与制造 3
1.5.2冲压设备及冲压自动化 3
1.5.3发展冲压新工艺和新技术 3
第二章 冲压件工艺分析 3
2.1零件的结构分析 4
2.2零件的材料性能分析 4
2.3零件的尺寸精度 4
2.4冲压工艺方案的确定 5
2.5总结 5
第三章 排样设计 6
3.1排样方式 6
3.2搭边值的确定 7
3.3材料利用率 8
第四章 冲压工艺的主要计算 8
4.1冲压力的计算 8
4.2压力中心的确定及计算 9
4.3 工作零件刃口尺寸的计算 10
第五章 工作零件的结构设计 11
5.1凹模的外形尺寸 11
5.2冲孔凸模的长度尺寸 11
5.3凸凹模的长度尺寸 12
第六章 模架及其他零件的选用 12
6.1模柄的选用 12
6.2模架的选用 12
6.3闭合高度的确定 13
6.4其他零件的外形尺寸 13
6.5判断卸料螺钉的长度 14
6.6橡胶的设计 14
第七章 模具主要零件的设计 15
7.1凹模的设计 15
7.1.1凹模的作用与分类 15
7.1.2凹模型孔的设计及孔的定位 15
7.1.3总结 15
7.2凸模的设计 16
7.2.1凸模的作用与分类 16
7.2.2凸模的材料 16
7.2.3总结 16
7.3凸凹模的设计 16
第八章 冲压设备的选用 17
小结 18
致谢 18
参考文献 19
第一章 绪论
1.1冲压加工的基本原理
冲压加工是依靠压力机上的模具并对模具内的条料施加一定的外力使其产生变形，来获得所需产品零件的一种加工方法。由于冲压加工通常在具备常温的条件下进行，因此也称为冷冲压，冷冲压是机械加工工业中一种常见的金属加工工艺，在冲压加工过程中，冲压材料、冲压设备、冲压模具对冲压质量、冲压精度及生产效率起到了关键作用。
1.2冲压加工的特点
冲压加工与其他加工方法相比是一种比较先进的加工工艺，并且冲压加工在技术方面以及经济方面都有着比较突出的特点。
在技术方面，由于冷冲模加工主要使用的材料是板料、带料，以此可以大批量制作出各种形状复杂、刚度好、表面质量高、壁薄、质量轻的产品零件而且便于实现机械化、自动化生产；冷冲压加工生产出来的零件质量相对比较稳定，在互换性方面也比较强，所以一般不需要再次加工；冷冲压加工可以对各种形状复杂的小零件进行大批量生产，因此可以设计出一副多工位级进模在冲压设备上进行冲裁、拉深、弯曲等多工序冲压加工，并配有自动送料装置及安全装置，实现了低消耗、高速率安全生产。
在经济方面，冲压加工一般采用的是无或少切屑，所以材料利用率较高；此外，冲压工艺在加工过程中不需要大量切削材料，所以，冲压加工既节约材料又节省能源，并且生产效率高；冲压加工采用比较合理的排样方法，因此生产量大且成本较低。
另外，冷冲压加工也有一些缺点，一方面在冲压加工过程中由于冲压设备的落后总会不可避免的产生噪音和振动；另一方面，冲压加工时对模具方面的要求比较高，制造的过程复杂，制造的价格昂贵，因此冷冲压加工不容易实现小批量生产，只能适用于大批量，而且，当冲压零件的尺寸精度太过高时，冲压加工难以满足加工要求。
1.3冲压加工的分类
由于冲压加工制造出的零件在尺寸、形状、生产批量、精度等方面有很大的不同，所以在加工过程中也使用了的各种类冲压工序方法。主要有分离工序和成形工序两类。分离工序指的是在工作过程中板料通过一定距离的轮廓线发生了分离现象以此获得所需尺寸、形状的冲压制件的工艺。当坯料在没有被破坏的情况下产生了塑性变形，从而形成了所需形状、尺寸、精度的冲压零件的一种冲压工序为成形工序。
通常情况下，冷冲压加工工艺有五种基本的加工工序，即冲裁工序，成形工序，弯曲工序，拉伸工序和冷挤压工序。
1.4冲压加工在机械工业中的地位
冲压加工与其他加工工艺比较具有高效率、高质量、低消耗等优点，由此冲压加工生产出的产品成本低，效益高，另一方面，冷冲压加工操作起来比较简单，由此大大减轻了工作人员的劳动难度，同时便与实现机械化、自动化生产，所以说冷冲压加工工艺在机械制造业方面有着重大意义，并在模具制造行业占有着重要的地位。
冲压加工及冲压产品因其较为突出的优点被广泛应用于各行各业，例如在汽车、机械、航空航天、电子信息等均占有较大的比重。
1.5冷冲压模具加工工艺的发展趋势
冷冲压加工工艺凭借比较独特的优势在各方面都得到了广泛的应用，随着现代工业技术的不断进步与更新，在未来的发展趋势也会更加突出，主要表现在以下几个方面。
1.5.1模具计算机辅助设计与制造
模具计算机CAD/CAE/CAM技术改造了传统的设计生产模具的方式，通过计算机软件的形式来完成对冲压产品的设计、质量分析、成型工艺分析、生产管理等任务。通过模具计算机辅助技术，冲压产品的质量有了很大的提高，同时制作周期及制作成本等方面明显的缩短了。现在模具CAD/CAE/CAM被一些高等院校、企业单位等研究和使用，并从这项技术中获得了研究成果。所以模具计算机技术在未来更能得到深刻的研究，而且会被广泛应用。
1.5.2冲压设备及冲压自动化
在冲压加工工艺中，冲压设备是其必不可少的要素之一，性能较完善的冲压设备是完成冲压加工技术的基础，我国目前对大多数普通的冲压设备在性能方面加以改进，使其能够完美的实现机械化和自动化生产，另外，也积极发展各种多工位压力机，数控压力机及专用压力机来适用于大批量生产产品的需要。
实现冲压加工的机械化和自动化生产对产品零件的生产效率有着显著的提高，同时也改善了劳动条件，是冲压加工工艺中一种比较理想的技术条件。由于冷冲压加工操作方法简便，使用的原材料形状比较规则，因此比较容易实现冲压技术的自动化生产。
1.5.3发展冲压新工艺和新技术
在冲压加工过程中，为了使冲压产品能够有较高的质量以及生产效率，并且降低制造成本，因此推广了许多冲压新工艺和新技术，比较常见的有冷挤压，超塑性成形方法，精密冲裁，用橡胶，液体等软性凸模或凹模替代刚性的凸模或凹模等技术，在生产过程中起到了极大地作用，并且在机械制造业中有着广泛的应用。
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