冲压模具设计范例6篇

冲压模具设计

冲压模具设计范文1

关键词: 顶罩 级进模 结构设计

冲压是在室温下,利用安装在压力机上的模具对材料施加压力使其产生分离或塑性变形,从而获得所需零件的一种压力加工方法[1]。模具是冲压过程中重要的工艺装备,采用模具生产产品,可以提高生产效率、节约材料、降低成本,并且可保证一定的加工质量,所以模具在汽车、飞机、电器、仪表、玩具等工业、民用领域得到广泛应用[2]。

1.冲压工艺方案的确定

图1所示为一个常用的顶罩零件图,材料采用厚度为1.5mm的08A板材,是一种集冲孔、拉深、落料等多种工艺的冲压件。该工件有三种工艺方案:方案1:先落料,再一次拉深、二次拉深、三次拉深,后冲孔,采用单工序模生产;方案2:拉深――冲孔――落料复合冲压,采用复合模生产;方案3:冲孔――一次拉深――二次拉深――三次拉深――落料连续冲压,采用级进模生产。三种方案比较见表1。

方案1模具结构简单,但需要五道工序,五幅模具,生产效率较低,难以满足该零件的年产量要求。方案2只需一套模具,冲压件的形位精度容易保证,且生产效率也高。但由于零件的几何形状相对复杂,模具制造难度加大,且模具结构较方案1复杂。方案3只需要一副模具,生产效率也高,由于该零件的冲压精度无太高要求,一般级进模可以满足其精度要求,在实际生产中可以通过在模具上设置导正销导正[3],以便保证冲压件的形位精度要求,模具制造安装较复杂,适合大批量及尺寸较小零件的生产。通过对三种方案的分析比较,该件的冲压生产采用方案3。

2.冲压工艺参数计算

2.1工序排样设计方案

多工位级进模的工序排样设计是多工位级进模设计的关键,是决定级进模优劣的主要因素之一。根据该零件的要求及上述工艺特点的分析,设计多工位连续工序排样方案。排样图如图2、图3所示,具体工位安排:冲孔拉深拉深拉深落料。

2.2冲裁刃口尺寸计算

冲裁凸、凹模按配作法加工。冲孔工序,以凸模为基准,配作凹模;落料工序,以凹模为基准,配作凸模。这种配作加工方法的特点是模具间隙由配作保证,可以放大基准件的制造公差,制造容易[4]。具体的凸、凹模刃口尺寸如表2所示。

2.3拉深工艺计算

通过计算得拉深件所需坯料尺寸为φ112mm,进一步计算冲压件的相对高度和毛坯相对厚度,根据拉深次数判定条件,冲压件需通过三次拉深成形。表3为各次拉深工序件所需的拉深凸模、凹模横向工作部分尺寸。

3.模具结构

1.上模座2.圆柱销3.内六角螺钉4.落料凸模5.凸模固定板6.第三次拉深凸模7.垫板8.第二次拉深凸模9.模柄10.止转销11.第一次拉深凸模12.冲孔凸模13.卸料螺钉14.卸料弹簧15.导套16.导柱17.承料板18.导料板19.卸料板20.冲孔凹模镶块21.第一次拉深凹模镶块22、25、28.顶件块23、26、29.弹簧24.第二次拉深凹模镶块25.导料销27.垫板30.第三次拉深凹模镶块31.落料凹模32.整体凹模板33.下模座

图4 顶罩级进模

本模具是一套5工位带料连续拉深级进模,如图4所示,采用导料板导料,始用档料销、凹模镶块粗定位,及装在一次拉深凸模中的导正销进行精定位,完成零件的冲孔、拉深和落料。模具主要由上模座、下模座、凸模垫板、各工序凸模、卸料板、各工序凹模镶块、凹模垫板和整体凹模板等模具零件组成,模具采用滑动对角模架。凹模周界长630mm,宽400mm,模具总长800mm,总宽400mm。模具的闭合高度是400mm。凸模固定板用于安装所有冲孔凸模、三个拉深凸模和落料凸模;整体凹模板用于安装所有拉深凹模和冲孔落料凹模。拉深凸模采用台阶式固定在固定板,装后磨平。卸料板是一整块,采用四个卸料弹簧。由于模具结构限制采用弹顶装置,由四个卸料螺钉和弹簧组成。拉深工位使用弹簧加顶杆的结构进行顶件。拉深凹模形状均较为简单,但尺寸较大因此采用镶块拼接而成。

4.结语

采用级进冲压成形可以完成顶罩类零件的冲压,保证零件质量,生产效率高,模具结构简单,操作安全方便,具有良好的经济效益,对同类零件的冲压模具设计具有一定的参考价值。

参考文献:

[1]王孝培.冲压手册[M].北京:机械工业出版社,2003.

[2]朱正才.冲压工艺与模具设计[M].北京:机械工业出版社,2012.

冲压模具设计范文2

关键词:冲压工艺; 模具; 机械;

中图分类号:F407.4 文献标识码:A 文章编号:

前言

在我国,许多冲压新技术起步并不晚,有些虽然达到了国际先进水平,但常常很难形成生产力。先进冲压工艺应用不多,有的仅处于试用阶段,吸收、转化、推广速度慢。技术开发费用投入少,导致企业对先进技术的掌握应用慢,开发创新能力不足,中小企业在这方面的差距更甚。目前,国内企业大部分仍采用传统冲压技术,要提高我国的冲压工艺技术水平,首先要在两方面有所突破,一是提高行业人员素质,这是一项迫在眉睫的任务,又是一项长期而系统的任务。振兴我国冲压行业需要大批高水平的科技人才,大批熟悉国内外市场、具有现代管理知识和能力的企业家,大批掌握先进技术、工艺的高级技能人才。要舍得花大力气,有计划、分层次地培养。二是用信息化技术改造模具企业,发展重点在于大力推广CAD/CAM/CAE一体化技术,特别是成形过程的计算机模拟分析和优化技术(CAE)。加速我国模具标准化进程,提高精度和互换率,只有这样才能满足当前广阔的市场需求。

一、冲压工艺分析

1、冲压工艺介绍。冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力,使之产生塑性变形或分离,从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。冲压和锻造同属塑性加工(或称压力加工),合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。全世界的钢材中,有60%~70%是板材,其中大部分是经过冲压制成的成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片,锅炉的汽包、容器的壳体、电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中,也有大量冲压件。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、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。

2、冲压工艺的种类。冲压主要是按工艺分类,可分为分离工序和成形工序 2 大类。分离工序也称冲裁,其目的是使冲压件沿一定轮廓线从板料上分离,同时保证分离断面的质量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的条件下发生塑性变形,制成所需形状和尺寸的工件。在实际生产中,常常是多种工序综合应用于一个工件。冲裁、弯曲、剪切、拉深、胀形、旋压、矫正是几种主要的冲压工艺。冲压用板料的表面和内在性能对冲压成品的质量影响很大,要求冲压材料厚度精确、均匀;表面光洁,无斑、无疤、无擦伤、无表面裂纹等;屈服强度均匀,无明显方向性;均匀延伸率高;屈强比低;加工硬化性低。

二、冲裁模具中机械运动的控制和运用问题分析

冲裁工艺的基本运动是卸料板先与板料接触并压牢,凸模下降至与板料接触并继续下降进入凹模,凸、凹模及板料产生相对运动导致板料分离,然后凸、凹模分开,卸料板把工件或废料从凸模上推落,完成冲裁运动。卸料板的运动是非常关键的,为了保证冲裁的质量,必须控制卸料板的运动,一定要让它先于凸模与板料接触,并且压料力要足够,否则中裁件切断面质量差,尺寸精度低,平面度不良,甚至模具寿命减少。按通常的方法设计落料冲孔模具,往往冲压后工件与废料边难以分开。在不影响工件质量的前提下,可以采用在凸凹模卸料板上增加一些凸出的限位块,以使落料;中孔运动完成后,凹模卸料板先把工件从凹模中推出,然后凸凹模卸料板再把废料也从凸凹模上推落,这样一来,工件与废料也就自然分开了。对于一些有局部凸起的较大的冲压件,可以在落料冲孔模的凹模卸料板上增加压型凸模,同时施加足够的弹簧力,以保证卸料板上压型凸模与板料接触时先使材料变形达到压型目的,再继续落料冲孔运动,往往可以减少一个工步的模具,降低成本。有些冲孔模具的冲孔数量很多,需要很大冲压力,对冲压生产不利,甚至无足够吨位的冲床,有一个简单的方法,是采用不同长度的2~4 批冲头,在冲压时让冲孔运动分时进行,可以有效地减小冲裁力。在实际生产中,常用与冲压过程近似的工艺性试验,如拉深性能试验、胀形性能试验等检验材料的冲压性能,以保证成品质量和较高的合格率。模具的精度和结构直接影响冲压件的成形和精度。模具制造成本和寿命则是影响冲压件成本和质量的重要因素。模具设计和制造需要较多的时间,这就延长了新冲压件的生产准备时间。模座、模架、导向件的标准化和发展简易模具(供小批量生产)、复合模、多工位级进模(供大量生产),以及研制快速换模装置,可减少冲压生产准备工作量和缩短准备时间,能使适用于大批量生产的先进冲压技术合理地应用于小批量多品种生产。冲压设备除了厚板用水压机成形外,一般都采用机械压力机。以现代高速多工位机械压力机为中心,配置开卷、矫平、成品收集、输送等机械以及模具库和快速换模装置,并利用计算机程序控制,可组成高生产率的自动冲压生产线。在每分钟生产数十、数百件冲压件的情况下,在短暂时间内完成送料、冲压、出件、排废料等工序,常常发生人身、设备和质量事故。因此,冲压中的安全生产是一个非常重要的问题。

三、冲压模具设计的基本思路分析

1、转换图纸。如果给一个零件图(如果给你的是一个产品,你就把它测绘出来变成你公司使用的我们国家的标准零件图纸),如果是其他单位拿来或传来的图纸(包括香港、台湾、美国、日本等),也要转换成你公司使用的国家标准图纸。这就是工厂通常所说的转换图纸或图纸转换工序。

2、用三维软件画出零件图,然后转换成工程图(带有展开图的),再另存为CAD的 dwg 格式画出来作为自己参考图调用。

3、根据展开图把排样图或单工序图画出来,再根据展开料图设计出每个步骤之产品零件图(这就叫工艺图)。

4、把 CAD 排样图调入三维软件画出排样图实体,然后转换成工程图,再另存为 CAD 的 dwg 格式画出来作为自己参考图调用。

5、根据以上参考图 / 工艺图设计出每个零件工艺图的模具图。

6、根据模具图设计出每个模具零件的模具零件图来。(把工艺图和全套模具图及 ISO9000 文件交办文控中心受控就可以了。)以上几个方面就是如何着手设计模具之主要内容,用文字是不可能完全说明的,一定要有丰富的实践经验,并加以灵活应用。

四、结语

在冲压过程中,机械运动贯穿始终。各种冲压工艺的实现都有其基本运动机理,这种运动是和模具密切相关的,各种模具的结构设计和力学设计最终都是为了满足其能够实现特定运动的要求。设计的模具能否严格完成实现冲压工艺所需的运动,直接影响到冲压件的品质,所以在模具设计中应对机械运动进行控制。同时为了达到产品形状尺寸的要求,不能够拘泥或局限于各种工艺基本运动模式中,而应不断发展和创新,在模具设计中对机械运动灵活运用。

冲压模具设计范文3

关键词:工艺分析;设计计算;工艺分析

中D分类号:TG386 文献标识码:A

飞机机身上有很多钣金零件,而这些零件有些是不能通过其他的加工方法得到的,只能用冲压的方法加工,而对于这些零件的要求就是加工过程中保证零件的表面粗糙度,并且加工后零件的表面不能有毛刺和划痕,同时在加工过程中也要保持零件的表面粗糙度,通过查阅资料,我们可以得到普通的冲压模具对零件的精度要求表1。

对于冲压零件的材料也是有要求的,对于零件的力学性能有着非常严格的要求,要求零件的强度要低一些,塑性要好,厚度公差要符合国家的标准。

对于零件的排样方法,一般是根据零件的形状和现代先进的优化方法来排样,一般排样方法分为单排,多排,交叉排(如图1所示),根据零件的不用将零件混合排样也可以。

1.设计计算

在对模具的设计计算过程中,要考虑对每个环节的计算,包括零件的下料,模具关键位置零件的设计计算。

1.1 冲压力

冲压力也就是在冲压过程中对零件的力,它的计算方法是将在冲压过程中对零件每个动作产生的冲裁工艺力相加起来,工艺力包括冲裁力、冲孔冲裁力、落料冲裁力、卸料力、推料力、顶件力。

在这些工艺力的计算公式中,冲孔冲裁力的计算公式最复杂,它的计算方法如下:

而对于一般的冲压力是这么计算的,有些冲压模具也会出现不产生某个工艺力。

1.2 冲压模具刃口尺寸

模具刃口的尺寸设计计算是指冲孔的凸、凹模尺寸计算,冲孔的凸模刃口尺寸计算方法是孔径公差的0.75倍加上冲孔的最小极限尺寸,并取下偏差;冲孔的凹模刃口尺寸计算方法是,凸模刃口尺寸与凸、凹模最小初始双面间隙相加,并取上偏差,如图2所示。

2.模具结构设计

在飞机钣金类零件加工过程中,由机的零部件比较多,形状也很复杂,一般选取冲压模具为复合机构,这样可以做到加工数量多,加工效率高,在冲压模具的结构设计上有几个关键位置需要设计者们确认。

模具的结构形式有很多种,需要设计者去根据生产的需求和零件的要求去选取不同的结构形式,但一般的模具都有几个共同的部件,定位零件、卸料与推料装置、导向装置、联接与固定零件。

(1)定位方法:冲压模具的重要位置之一,它的作用非常关键,冲压件是否到达预定位置,是否可以冲压,都是需要定位装置确认,而冲压模具一般的定位方法为定位销,将定位销安装在凸凹模上。如图3所示。

(2)导向装置:在选取导向装置的时候,有很多种方式,有导板式的、滚珠导柱式的、有滑动式导柱的,而本模具设计上采用滑动式导柱,原因是操作方便,成本低。

(3)卸料装置:卸料分为两种,一种是对加工后成品零件的卸料,另一种是对材料的卸料,也叫调料,一般对零件的卸料方法采用打料装置,而调料的卸料方法为弹簧法。

通过这些位置机构形式的选用,可以将飞机零件的冲压模具设计出来,再结合上述计算方法计算出来的尺寸,可以绘制出具体的图纸,该模具的装配图如图4和图5所示。

结语

通过以上我们可以看出冲压模具设计和研发的流程,需要对飞机零件工艺分析,对模具尺寸进行计算,选用关键位置的结构形式,最后绘制图纸,这是一套飞机零件冲压模具最基础的设计方法,而对于我们设计者,需要在实践中开拓脑筋,研发新的设计流程和结构形式,来满足不断提高的飞机零件精度要求。

参考文献

[1]许发樾.模具标准应用手册[M].北京:机械工业出版社,1994.

[2]王秀风,万良辉.冷冲压模具设计与制作[M].北京:北京航空航天大学出版社,2005.

[3]刘闯.飞机钣金零件综合优化排样系统的研究与开发[M].西北工业大学出版,2002.

冲压模具设计范文4

【关键词】冲压模具设计;机械运动;控制;灵活运用

【Abstract】Be stamping process middle , mechanical movement transfixion all the time. Various stamping handicraft realization all has it's basic to move mechanism , that this moves is closely related to the mould , that various mould physical design composes in reply Mechanics design all is for satisfied it's the request being able to realize specially appointed motion ultimately. The mould being able to accomplish realization strictly or not designing that stamps required motion of handicraft , has direct impact to the quality arriving at the stamping document , controls therefore answering mechanical movement in design for die and mould being in progress. Demand at the same time for reaching the product form dimension's , not being able to rigidly adhere to or be confined to various fundamental handicraft motion pattern middle, but to respond to uninterrupted growth and be innovative , direct on mechanical movement flexible application in design for die and mould.

【Key words】Stamp design for die and mould; Mechanical movement; Under the control of; Flexible application

【中图分类号】G610 【文章标识码】B 【文章编号】1326-3587(2012)01-0058-01

一、引言

本论文是以冲压工艺学基本理论为依据,通过对各种冲压工艺基本运动的分析,提出了对冲压模具设计的要求。首先阐述冲压过程中,机械运动的基本概念,然后逐项分析了冲裁、弯曲、拉深工艺的基本运动机理,指出模具设计中应着重控制到的内容,并介绍了在模具设计中对机械运动灵活运用的方法和一些实例。最后总结了根据具体情况进行产品工艺运动分析的方法,并强调在模具设计中,对机械运动的控制和灵活运用对提高设计水平和保证冲压件品质的重要意义。

二、冲压过程中机械运动的概述:中国塑料模具网

冷冲压就是将各种不同规格的板料或坯料,利用模具和冲压设备(压力机,又名冲床)对其施加压力,使之产生变形或分离,获得一定形状、尺寸和性能的零件。一般生产都是采用立式冲床,因而决定了冲压过程的主运动是上下运动,另外,还有模具与板料和模具中各结构件之间的各种相互运动。

机械运动可分为滑动、转动和滚动等三种基本运动形式,在冲压过程中都存在,但是各种运动形式的特点不同,对冲压的影响也各不相同。

既然冲压过程存在如此多样的运动,在冲压模具设计中就应该对各种运动进行严格控制,以达到模具设计的要求;同时,在设计中还应当根据具体情况,灵活运用各种机械运动,以达到产品的要求。

冲压过程的主运动是上下运动,但是在模具中设计斜楔结构、转销结构、滚轴结构和旋切结构等,可以相应把主运动转化为水平运动、模具中的转动和模具中的滚动。在模具设计中这些特殊结构是比较复杂和困难,成本也较高,但是为了达到产品的形状、尺寸要求,却不失为一种有效的解决方法。

三、冲裁模具中机械运动的控制和运用

冲裁工艺的基本运动是卸料板先与板料接触并压牢,凸模下降至与板料接触并继续下降进入凹模,凸、凹模及板料产生相对运动导致板料分离,然后凸、凹模分开,卸料板把工件或废料从凸模上推落,完成冲裁运动。卸料板的运动是非常关键的,为了保证冲裁的质量,必须控制卸料板的运动,一定要让它先于凸模与板料接触,并且压料力要足够,否则冲裁件切断面质量差,尺寸精度低,平面度不良,甚至模具寿命减少。

按通常的方法设计落料冲孔模具,往往冲压后工件与废料边难以分开。在不影响工件质量的前提下,可以采用在凸凹模卸料板上增加一些凸出的限位块,以使落料冲孔运动完成后,凹模卸料板先把工件从凹模中推出,然后凸凹模卸料板再把废料也从凸凹模上推落,这样一来,工件与废料也就自然分开了。

对于一些有局部凸起的较大的冲压件,可以在落料冲孔模的凹模卸料板上增加压型凸模,同时施加足够的弹簧力,以保证卸料板上压型凸模与板料接触时先使材料变形达到压型目的,再继续落料冲孔运动,往往可以减少一个工步的模具,降低成本。

有些冲孔模具的冲孔数量很多,需要很大冲压力,对冲压生产不利,甚至无足够吨位的冲床,有一个简单的方法,是采用不同长度的2~4批冲头,在冲压时让冲孔运动分时进行,可以有效地减小冲裁力。

对那些在弯曲面上有位置精度要求高的孔(例如对侧弯曲上两孔的同心度等)的冲压件,如果先冲孔再弯曲是很难达到孔位要求的,必须设计斜楔结构,在弯曲后再冲孔,利用水平方向的冲孔运动可以达到目的。对那些翻边、拉深高度要求较严需要做修边工序的,也可以采用类似的结构设计。

四、弯曲模具中机械运动的控制和运用

弯曲工艺的基本运动是卸料板先与板料接触并压死,凸模下降至与板料接触,并继续下降进入凹模,凸、凹模及板料产生相对运动,导致板料变形折弯,然后凸、凹模分开,弯曲凹模上的顶杆(或滑块)把弯曲边推出,完成弯曲运动。卸料板及顶杆的运动是非常关键的,为了保证弯曲的质量或生产效率,必须首先控制卸料板的运动,让它先于凸模与板料接触,并且压料力一定要足够,否则弯曲件尺寸精度差,平面度不良;其次,应确保顶杆力足够,以使它顺利地把弯曲件推出,否则弯曲件变形,生产效率低。对于精度要求较高的弯曲件,应特别注意一点,最好在弯曲运动中,要有一个运动死点,即所有相关结构件能够碰死。

冲压模具设计范文5

车身是汽车中的一个重要标识性构成部分,是汽车的形象特征,在对其部分制造中,冲压模具是重要的生产装备,对其设计制造起到了重要作用。伴随汽车工业的发展,日益激烈的市场竞争,从多方面来说冲压模具得到了很大的提升,对其生产质量、效率、开发周期的缩短,都起到了极为重要的作用。

关键词:

汽车车身;冲压模具;设计制造

伴随汽车工业的发展,模具行业也得到了飞速发展,在技术上迈入了新的台阶,在与国际接轨中,市场竞争也日增激烈。在模具设计制造中车身的冲压模具是重要的一个环节,其环节的设计制造逐渐向着高品质与高信誉的方向发展,冲压模具是一种生产效率较高的加工方法,因此在车身设计制造中发挥了重要作用。

1汽车冲压模具概述

冲压模具是汽车生产中一个必不可少的环节,也是一种重要的加工方法,运用这种方法制造出来的零件重量轻、成本低,还具有硬度大与强度高的特点,基于这些特点,使得对于汽车制造可实现批量化,对实现生产过程的机械自动化。除此之外这种加工方法还具有生产效率高的特点,加工方法的先进性是其它加工方法不能与之相比较的。经过几十年的探索发展中,其技术发展重点体现在对覆盖模具,与具有多功能的精冲模具的研究,并与信息网络紧密联系在一起,结合多种研制方式,促进生产与销售一体化的实现。汽车属于一种大宗商品,其行业是重工业当中的重要经济支柱,本世纪以来汽车工业得到了迅猛发展,特别是模具冲压的技术水平得到了发展进步,提高了制造质量,通过在计算机等技术的辅助下,其技术在很大程度上得以快速发展[1]。

2汽车车身冲压模具设计与制造需要考虑的因素

作为一种重要的代步工具,人们关注的是出行安全,这就要求汽车要满足高质量的要求。通常情况下冲压模具的使用寿命在60~80万次之间。其模具在生产设计中要满足于车身零件的工艺要求,还要与生产制造条件和技术相适应,即采用设备等都要考虑周全。设计制造需要考虑的基本因素如下:

2.1价格

价格与销量之间有着重要关系,对销量产生重要影响。以某汽车企业生产的覆盖件冲压模具为例,同样等级的模具,在日本售价为14~16万美元,台湾售价为9~11万美元,内地售价为6~8万美元,单纯从价格角度来讲,价格低的冲压模具有着良好的销售量。

2.2材料

材料也是需要考虑到的重点因素,这个因素在一定程度上决定着冲压模具的价格,不同类型的材料,其价格也会不同。与国外相比,在选择材料上我国有一定的优势,多选用合成金属,加入世界贸易组织之后,引进了很多质量优良的模具钢材。

2.3精度

精度是模具生产中的一个重要参数,关系与后续转配工序的衔接性,对整体零部件契合度与间隙一致性有着重要影响。

2.4质量

对于汽车驾驶者来说最关心的还是质量问题,这关系到行车安全,因此这也是车身冲压模具设计制造中重点考虑的因素,也是影响销量的重要因素,尤为注意的一点是冲压模具对于汽车安全具有重要影响。从理论上来讲,冲压模具质量优良的汽车更受消费者的欢迎,在采购过程中会把冲压模具的参数作为是否选择购买的重要因素。

2.5工艺性

相对来说工艺性与上述几个因素相比并不是很重要,却是不容忽视的因素。工艺合理性在很大程度上满足工艺要求,保证所需要生产的模具质量。

2.6人性化

现代社会中各项事业的开展都要讲究人性化,坚持以人为本的原则,在冲压模具的设计制造中同样需要坚持人性化的原则。人性化不仅体现在设计的合理性,还体现在方便的维护修理,零件可更换性高,为供货与购货提供便利。从实际情况来看,我国在这方面考虑较少,只是重视生产制造工艺程序的简化,生产出来的模具零部件距离标准化差距较大,不方便维修维护。

3汽车车身冲压模具设计与制造冲压成形技术分析

3.1对冲压模具冲压成形关键技术的简单分析

覆盖件一般由两部分组成:驾驶室内表面、外表面零件。车身金属件几乎全部是冲压件,并且更新换代时间跨度小,这不仅在冲压模具设计生产中的冲压成形技术使制造周期与制造成本、质量受到影响。对冲压成形技术起到关键性影响的冲压工艺,还有模具技术,这对于覆盖件的尺寸形状精度有着高要求。尺寸精度主要是针对大批量汽车生产而言,保证能够自动化生产,保证整体性的质量要求,形状精度主要是针对外观的美观性而言,能够满足于人们日益增长的美观艺术化需求。冲压工艺是否具有合理性影响了模具调试的难易程度,模具设计则对其制造的难易程度具有重要影响,并对其制造管理起到了决定性作用,对制造成本周期产生直接作用。冲压技术适应了大批量生产的发展需要,在汽车工业快速发展的今天,仍然发挥着重要作用。在我国汽车企业中目前绝大多数冲压线应用的机器设备有双动拉伸压力机、单动压力机,这两种机器设备组成流水线,以手工操作的方式进行上下料,通过这些手段对大型覆盖件进行冲压生产,最高的生产节拍每分钟为三至五次,这样的生产方式生产效率很低。很多生产厂家过度注重经济效益,忽视对资源环境的节约保护,造成的由资源浪费与环境破坏对其工业发展产生了制约影响[2]。由于覆盖件对于表面质量有着极高的要求,为满足要求也只能是依靠自动化的生产方式。我国的自动化生产还不能称得上高速冲压,但有着较高的自动化程度,这主要是自动化成线冲压的功劳。有些车身的覆盖件生产方式是由批量所决定的,对冲压模具的生产制造国内汽车企业普遍采用的生产方式是半自动化冲压。经过长期实践积累了大量的相关经验,也形成了系统性的规则方法,出现的新技术为冲压模具设计制造带来了机遇,使其发展发生了重大变革。在计算机技术的辅助下,其传统工艺流程发生了很大变化,以前不能解决的问题在如今也能得到有效解决。我国汽车工业如想与国际具有匹敌的条件,还应该进行长期的认真研究。

3.2冲压成形的发展趋势

在汽车冲压模具的多样化与更新换代中,各生产厂家根据自身实际找到了一条适合发展的道路。冲压模具的类型繁多也决定了汽车类型的多样化,与此同时也对冲压工艺提出了新要求,这就要求对于冲压模具的设计制造不论是大型,还是小型与微型冲压件的生产都要考虑到。在冲压件不断更新换代中,产品生产数量得到增加,冲压产品市场结构将会发生变化[3]。未来的冲压变形技术将会更加灵活,适用于不同的冲压生产,二坐标与多功能的工件传送技术在大型、中型与狭小型冲压件的生产当中有着广泛应用。伴随汽车工业的全球化发展,与计算机网络的应用,冲压成形技术将会与多种技术相结合,对资源进行快速配置,对制造过程加以优化,实现智能化,其工艺精度越来越高,工艺管理越加有效,这是时展对其发展提出的要求,是发展中的必经之路。

4结论

通过本文的论述可知,本文从三个方面对展开了论述。第一部分是汽车冲压模具概述,为相关工作者对冲压模具增加一定的认识了解,第二部分对其设计与制造需要考虑的因素展开阐述,这些因素是在设计制造中避免出现错误的重要因素,第三部分阐述了设计制造中的冲压成形技术与发展趋势。随着汽车工业的发展,冲压模具设计制造技术将会呈现出多样化、智能化等特点。

作者:吕孟春 单位:永州职业技术学院

参考文献:

[1]杨少朋.冲压模具的前期质量保证措施与装配调试检测[J].机电技术,2015,01:28~31.

冲压模具设计范文6

【关键词】冷冲压工艺与模具设计 课程教学 教学体会

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2015)15-0081-02

冷冲压工艺与模具设计是模具设计与制造专业的专业特色课,在整个课程群中占有极其重要的地位。因为课程既有冲压理论内容,又有很多经验的公式、数据。在此过程中,需要借助于冲压变形理论进行工艺性分析,需要结合具体的冲制件尺寸和精度等要求、客户设计要求和设备条件等,确定合理的工艺方案和模具总体结构。在具体零部件设计时,要合理地选用经验数据,树立标准化概念,也要充分考虑加工工艺性,最后以装配图、零件图以及设计说明书的形式把设计结果表现出来。该课程综合性、实践性强,涉及的知识点多,具有较高的教学难度。本文作者长期从事冷冲压工艺与模具设计相关教学和科研工作,以下是几点教学体会。

一 教师自身热爱本职工作

只有真正热爱本职工作的教师,才会高度重视课堂感受,同学们的听课反映好,自己也就会很享受教学过程。为此,教师就会促进自己去主动学习,加强自身对课程内容的理解,积极进行教学设计和教学资源的准备工作。

二 教师应了解授课对象

目前本校在读高职学生中,部分存在学习主动性不强的问题,部分存在学习方法不得当的现象,部分存在重技能、轻理论的思想,也存在一部分不愿动手、不愿动脑、浑浑噩噩过日子的同学。如何尽可能地激发他们的学习能动性,帮助他们端正学习态度,引导他们正确学习,这是教师首先要考虑的问题。因为高职授课对象存在以上特点,所以对教师的要求也更高,需要教师更有耐心、责任心,需要教师备课更充分,需要教师上课要更生动。

三 教师应努力提高专业素养

作为模具专业教师,岗位能力要求很高,首先要具备扎实的专业知识,包括冷冲压模具设计、材料、热处理、公差、机械制图、机械加工和特种加工等知识,还应有一定实际设计能力,最好具备一定的实际模具加工经验。除此之外,也要具备良好的表达能力、教学组织能力。能抓住重点问题,做深入浅出的讲解。不但能讲出应该怎么做,更应该讲出为什么这么做。这样学生才能举一反三,学以致用。教师还应该与时俱进,密切联系模具企业,时刻关注模具行业动态,注重新材料、新设备、新技术、新工艺的学习,及时把相关的知识和信息融入课程教学。

四 教师应因材施教

根据对授课对象的了解,选取合适的教学内容,准确把握教学内容的重点和难点,才能尽可能地提升授课效率,提高教学质量,随时捕捉学生的兴趣点,切入必须的知识点。“百闻不如一见”,要多准备教具,最好是企业的实际产品或者模具等。要根据教学内容的特点采用合适的教学手段,比如讲到曲柄压力机,可以借助于动画,让同学迅速了解其工作原理,然后通过图片播放,让同学了解各种种类、不同吨位的冲压设备,最好带学生到设备现场,以增强这部分内容的教学效果。

五 教师应进行符合思维习惯的教学内容设计

为了提高模具设计学习效果,掌握一些典型模具结构非常必要,那么如何才能尽快熟悉模具结构呢?可以尝试符合人们思维习惯的教学过程。比如一副单工序落料模,首先根据落料件形状和尺寸,确定凸模和凹模的刃口轮廓,提示由于要考虑凸模、凹模的强度、寿命和固定,需要做成具有一定长度或厚度的结构,然后就是如何固定凸模和凹模到模架上,这时基本可以工作,但操作者劳动强度大、安全性差,且不适合批量生产,由此引导学生进行卸料装置、导料装置设计,出件方式的确定等。

六 教师应选取适当的教学内容

选取适当的教学内容,才能获得良好的教学效果。针对教学对象学习情况,进行适当调整。比如,冲压变形理论要怎么讲,讲到什么深度,才能让学生愿意接受、容易接受,从而能够利用塑性变形理论分析冲压成形性能。冲裁模设计是本课程的重点,要讲清冲裁变形过程,断面各部分产生机理,刃口尺寸计算和公差确定方法,排样设计、冲压力计算、压力中心确定和压力机初步选择,落料模、冲孔模、复合模、级进模结构和动作原理,凹模、凸模、卸料装置等主要零部件设计,要求学生要具备中等复杂冲裁件的复合模设计能力;弯曲模设计,可以以U型和V型弯曲模具设计为重点进行教学,重点分析弯曲变形过程和特点、弯曲展开尺寸计算、弯曲凹模和凸模半径等尺寸确定,以及弯曲件定位问题。拉深模设计可以以筒形件为例,重点学习拉深次数确定、各次拉深直径调整、拉深高度和凸模、凹模圆角半径确定;另讲清盒形件拉深的特点。级进模设计的重点内容是排样、常用的定位零件的设计、导向零件设计,以及零件图尺寸标注。

七 教师应开发基于工作过程的课程设计

教学内容确定以后,可以根据实际工作过程设计教学过程。比如冲裁模设计模块,可以先讲解冲裁变形理论,再进行冲裁模总体结构介绍,然后讲解冲裁工艺计算,包括冲裁间隙确定、刃口尺寸计算和制造公差确定、排样设计及材料利用率计算、冲压力计算和压力中心确定,接下来进行模具主要零部件设计以及完成标准件的选用、压力机校核等,具体如上图所示,当然,具体设计时,这些内容往往都是交错进行的。

八 教师应高度重视学生的CAD能力

当前企业,冲压模设计都是采用CAD,有的仅要求二维模具装配图、模具零件图,有的既要有三维装配图、零件图,又要有二维图。但无论如何,对CAD能力的要求越来越高,所以在本课程教学中应注重学生CAD能力的培养,包括绘制三维和二维模具装配图、零件图的能力。在非标准模具零件实际设计过程中,结构设计固然重要,但如何正确合理地在二维零件图中标注尺寸与公差非常关键,只有在课程教学中重视尺寸和公差标注这一环节,才能让学生绘制出符合实际生产的模具图纸,才能便于相关人员读图和加工等,才能真正实现学校、企业零距离。

九 教师应始终灌输安全、文明的操作意识

作为模具设计人员,在设计过程中,不仅仅要考虑如何保证冲制件质量,也要考虑如何让模具零件加工人员容易看图、加工方便和修模方便,便于模具装配人员进行装配,更要注重冲压操作人员的安全,尽可能地降低操作人员的劳动强度。同时也要加强设计和加工管理,让学生养成良好的设计和加工理念。实践证明,一流的管理才能创造出一流的产品,真正提升模具的价值。

十 教师应培养学生查阅文献的能力

众所周知,冷冲压工艺与模具设计课程设计知识面广,众多的内容不可能用几十个学时就能完成讲授,可以布置一些查阅文献的任务给学生,通过不断的有意识的训练,让学生逐步养成主动查阅资料解决问题的能力。

十一 结论

本文结合冷冲压工艺与模具设计课程特点和多年的教学经历,总结了在课程教学中的一些教学体会,借此希望能对兄弟院校本课程教学起到一定的借鉴作用,不断增强该课程的教学效果,提升该课程的学习质量,为我国冲压行业的发展添砖加瓦。

参考文献

[1]于位灵等编著.实用冷冲模设计[M].北京:机械工业出版社,2011

[2]刘文.《冲压工艺与冲模设计》课程教学改革探索[J].模具制造,2008(9)

[3]于位灵、李厚佳、杜继涛等.基于工作过程的课程设计研究[J].科技创新导报,2010(28)

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