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汽车冲压件工艺分析

汽车冲压件工艺分析
汽车冲压件工艺分析

绘制汽车车身覆盖件冲压综合工序图[DL图]的方法 -1- 汽车车身覆盖件均系复杂的双曲面壳形薄钢钣件。现代汽车外形日趋流畅和饱满,艺术

性变换频繁,都给车身覆盖件冲压成形带来难度。现代汽车行驶速度愈来愈高,对车身覆盖件的成形尺寸精度要求也愈来愈高,更加增加了车身覆盖件冲压成形的难度。

冲压成形汽车车身覆盖件是采用压力机上安装大型冲模,通过冲裁展开料,拉延成形,修边冲孔,翻边整形等程序冲压而成。如何处置各道程序的成形內容,以及所采取的方式方法,是成形合格的车身覆盖件的关键。我们把这一工程称为它们的综合工序图(DL图)或工法图或加工要领图的设计。DL 图或工法图或加工要领图是大型冲模结构设计要实现的目标,这个目标出现差错, 大型冲摸结构设计再完善也多半会报废重来。

汽车车身覆盖件的成形方法是沿用了阶梯式矩盒形件拉延成形的变形理论基础,再演变发展而成的一种独特的成形方法。

a)车门內板拉延件b)阶梯式矩盒形拉延件

(图一)拉延件的对照图

如(图一) 所示,a为车门內板,b为阶梯式矩盒形件。将车门內板附加工艺补充面之后, 就变成了一个可拉延成形的冲压件,它与矩盒形拉延件多么相似。图中A和a同属于圆筒形拉延件圆筒壁的拉延变形区;B和b也同属于直边部拉弯之弯曲变形区,都属于类同的塑性变形方法。如(图一)所示,C和c也同是阶梯形状,变形性质也是类同的。无任工艺补充面如何变换,其拉延成形的基本点並没有甚么多大的改变。

(图一)a)还说明,任何汽车车身覆盖件均可以通过增加工艺补充面的方法演变成拉延制件,而覆盖件的主体双曲面形状均是在拉延模內一次拉延成形的,只有这样才能获得准确形状的覆盖件。因而拉延成形制件是覆盖件成形的主体,也是覆盖件成形成败的关键。满足汽车车身设计要求的覆盖件,往往不可能是理想的拉延制件,但是通过某些形状的变换之后,就成为了较理想的拉延制件了。这些变换应该在后续的工序工程中再成形回复为覆盖件,而再成形时不仅成形形状准确,还要不再使已成形好的覆盖件主体形状发生意外变形。具体的变换內容如下:

(1)关于覆盖件上的孔洞:

在拉延制件上,孔洞一般都要事先堵补起来,待拉延成形之后,在事后的工序工程中再冲出。如果事先就有孔洞存在,拉延过程中必将在孔洞处出现应力集中的现象,造成制件拉破而导致拉延成形失败。但是某些大的窗洞和门洞,又不宜都堵补起来,它还可以被拉延成形所借用。例如:

[1]门框洞:

如(图二) 所示,我们若要把门洞堵补起来,则在拉延过程中产生拉延和反拉延,在变

—2—

形过程中要产生这么大的塑性流动变形量几乎是不可能的。若我们像(图二 )那样,事先

(图二)汽车车身侧围门框拉延模结构图

开一个比门洞小一点的工艺孔,內外压紧板料进行拉延,则门框即可顺利拉延成功。这种工艺的实現还归功于摸具结构采用了液氮气缸,因为它有足够的压边力来满足成形工艺的要求。

[2]窗框洞:

如(图三) 所示,我们若要把窗洞堵补起来, 在拉延过程中同样产生塑性流动变形量过大的拉延和反拉延现象。我们只好在拉延窗包时,先冲切口,再继续拉延窗包,则门的

(图三)车门外板拉延模结构图

窗框才可拉延成功。

(2)关于阻碍拉延成形的翻边:

例如(图四)的前轮翼外板,它的A处和B处都有一个倒钩边和一个垂直边。这些边是

不可能在拉延制件里一次拉延成形的。我们对这些边就要作一些有利于拉延成形的变换,

(图四) 前轮翼外板拉延制件草图

像(图四)中点划线所示。这种变换要求修边之后通过翻边或斜契翻边而成形。并且不再引起前轮翼外板主曲面发生意外变形。

由于轮廓线A和轮廓线B都不可能是直线,而且多办会是曲线。如果是凸曲线,翻边的变形边会使钢板产生压缩变形;如果是凹曲线,翻边的变形边会使钢板产生拉伸变形。这些变形均是由弹性变形和塑性变形所组成,其中弹性变形将会产生残留的内应力,这种内应力会使原来拉延变形好的主曲面重又发生意外变形,丧失了主曲面的尺寸精度。因此,我们一方面设法减小这种内应力(即把一部分翻边变形高度移致拉延变形之中,减小翻边变形的翻边高度,也就是减小翻边变形量,减小了这种内应力),我们另一方面可以在拉延变形中将要发生翻边变形的曲面有意变换成波浪曲面(即它在翻边时也会减小拉伸变形量,减小了这种内应力),我们另一方面还可以通过翻边模凹模块模口高低形状的变化将集中的内应力扩散开来,都会同样得到减小内应力减小意外变形的效果。后面我们还要详细叙述这一要点。

(3)关于反拉延包的应用:

例如(图五)的侧围外板,它在a和b处有明显的台阶,如果像a那样不作任何处理,

(图五)乘用车(面包车)侧围外板拉延制件草图

阶梯处的皺纹不可避免;如果像b那样在工艺面上增设一个反拉延包,则皺纹就不会发生。反拉延包的处置方式很多,后面还要详细阐述。

综合上述,我们把覆盖件转换成拉延制件,就是综合工序图(DL图)工程设计的重中之重。我们如何得到优良的拉延制件呢?我们将从它的塑性变形的理论基础,它沿用的变形

准则,“补充工艺压料面型面”的建立与要点,和它的变形程度的校核等方面来阐述它的成形(或称变形)的设计规律。

一,塑性变形的理论基础

覆盖件在拉延模具里拉伸时,板材包络凸模表面的每一点都应该承受双轴向拉伸应力,例如(图六)中的c点,σ

就应该是双轴向拉伸应力。它由如下应力所组成:

c

(图六)拉延件各部位的应力应变状态图

σc=σv+σm

式中:

σv—由于拉延变形而产生的法向拉伸应力;

σm—由于压边圈和凹模夹紧而产生的磨擦阻力之应力。

σv=2K∫a b k g d s

式中:

K—塑性常量;

a—材料与凹模口接触的一点;

b—钣材毛坯材料边缘上的一点;

—通过a,b点滑移线的短程曲率;

k

g

d

—滑移线微元。

s

σm=q.F/s.t

式中:

q ___单位面积上的压边力;

F___压边面积;

S —凹模口周长;

t —材料厚度。

— 5 —

拉伸应力σ c 应该大于材料的屈服强度,同时还应小于材料的强度极限,这样才能产生较

好的塑性变形。若σc 小于屈服强度,c 点的钣材只能产生弹性变形,易于出现回弹现象;

若σc 大于强度极限,c 点的钣材就要出现破裂。在决定拉延制件的工艺面(工艺补充形状)

时,就应该使σc 达到理想的塑性状态。

例如(图七)所示的车门外护板,覆盖件曲面已构成双轴向拉伸应力状态,但是如何使

(图七)车门外板拉延分析图:a —材料与凹模口接触的一点;b —钣材毛坯材料边缘上的一点;

c — 凸模起始接触毛坯材料的一点;h —材料塑性流动变形所形成的拉延深度; J —钣材在压边圈夹紧后凸模尚未拉延时起始位置;l —压边面宽度。

凸模接触毛坯材料的各点都处于双轴向拉伸应力σc ,达到良好的塑性状态呢?我们常常

采用以下一些方法:

(1)选择合适a —b 间的距离尺寸,使拉延变形过程中所产生的变形阻力σv 达至σc ,

形成σc 大于屈服强度,并且小于强度极限。它还必须是双轴向的面拉伸应力状态,所有凸

模接触毛坯材料的点都应该是如此。其一:就是选择好拉延展开料,展开料的选择除了符合拉延制件构成的尺寸之外,还得考虑它是否产生了足够的变形阻力σv (或σc ),使包络凸

模表面的各点σc 均达到屈服强度状态,从而形成永久变形。增大展开料来满足塑性变形

要求的方法是不经济的,也是不适合采用的。其二:就是选择好拉延深度h ,它不仅决定了a —b 间的距离尺寸,使起始拉延所产生的变形阻力σv (或σc )足够,而且还能使拉延过

程中任何时刻产生的变形阻力σv (或σc )都足够。

h 值沿凹模口一週是可以变化的,由此决定了工艺压料面的形状,例如(图八)所示。

a )较正确的工艺压料面

b )不适合的工艺压料面

(图八)载重车前翼子板拉延工艺分析图

— 6 —

图中a )所描述的h 是变化的,压料面比凸模面平坦,起始拉延时凸模接触毛坯材料于c

点,尔后凸模向下拉伸均是向四周扩展,钣材包络凸模上的每个点都会受到双轴向拉伸变

形。因而能够获得光洁的拉延制件。图中b )所描述的h 是不变化的(或是覆盖件自身的

形状),此时凸模面比压料面平坦,起始拉延时凸模接触毛坯材料于c1和c2两点,尔后凸

模向下拉伸,c1和c2两点间内就会形成多余的材料,成形到最后钣材必将受到压缩变

形而产生折皱,达不到光洁拉延的效果。

(2)选择合适的压边力,使压边圈和凹模夹紧而产生的摩擦阻力之应力σm 达至σc ,形

成σc 大于屈服强度,并且小于强度极限。它也必须是双轴向的面拉伸应力状态,所有凸模

接触毛坯材料的点都应该是如此。如果当展开料已满足拉延制件构成的尺寸时,σv 产生的

变形阻力还不能使σc 进入屈服强度状态时,若增大σm ,使σv +σm 产生的变形阻力让σc

达到屈服状态,也能实现良好的永久变形。人们由此常常选择双动压力机加大外滑块压力

来处理的一个缘由。这样也节约了钣材消耗,因而是经济的。

通过滑移线增量理论计算σv ,并转换算出拉延深度h 值是十分繁杂的。因此h 值的确定

有时侯常常依靠经验来决定,仍然缺乏科学性和准确性。后来有人推出了“成形度”这个

概念,对快速决定h 值有帮助。

(图九)“成形度”分析图:I —压料面宽度;h —工艺补充面增加的拉延深度;L 1—覆盖件产品截

面长度;b —拉延筋到凹模口的距离;L 1—坯料变形后的尺寸;L 0—为坯料变形前的尺寸。

如(图九)所示,为拉延制件某一个截面图。其中L 0为坯料变形前的尺寸,L 1为坯料变

形后的尺寸。L 1》L 0,它是由钣材延伸变薄或钣材在拉延过程中塑性流动的两种变形所构成,

我们把前者称为胀形度,把后者称为拉延度,如是求得平均成形度P d 如下:

L 1- L 0 Δ L

P d = ———— = ———— =α + β

L 0 L 0

式中:α—为胀形度;β—为拉延度;P d —为平均成形度;Δ L —为钣材在该截面变形

后与变形前的实际增长量。

实际上,截面上各点(或各个区域)的变形程度是不一样的,但是平均起来就是P d 。工艺

补充值 b+h 的大小就决定了工艺补充面的型面尺寸,也决定了覆盖件在这个截面的变形性

质,它可以是純涨形的变形,也可以是純涨形变形+拉伸产生的塑性流动变形。所以P d 成

形度的大小可以近视表达拉延制件变形程度的大小,由此拉延制件工艺补充面大小决定了

它的成形方式和结果。

(L ‘+2h+2b )-(L ’+2b ) 2h

P

= ————————————— = ——————Χ 100%

d

L‘ + 2b L‘ + 2b ( L‘ + 2h )Χ P

—7—

d

h = —————————————

2

,也就决定了这个截面的h值。并且显示了它由此,拉延制件某一个截面选择了某个P

d

的变形性质如(表一)。

情况下发生的变形而言,例如(图一)中的b处或c处。但是拉延制件在其拉延模凹模口的轮廓形状有时也会为小曲率边的情况,例如(图一)中的a处。在这个变形区域的变形性质更多地接近园筒形拉延件在其筒壁的变形状况,与矩盒形拉延件在其角部的变形状况差不多,例如(图一)中的A处所示,该处也是拉延制件变形量比较大或比较集中的区域,也常常是拉延制件最容易产生破裂之处,此处的拉延深度h必需仿照矩盒形拉延件的

,通过计算来决定,只有这样破裂才不会法生。

角筒形拉延系数m

1

(图十)乘用车侧围钣拉延效果分析图

例如(图十)所示的乘用车侧围钣,在x-z平面R1》R2》R3,在y-z平面R6》R5》R4,(R为曲率半径),也就是说,中间部位的有效拉延深度h最大,直边部位的有效拉延深度h次之,角部位的有效拉延深度h最小。这样才能使起始拉延时凸模接触毛坯材料于中间部位,尔后凸模向下拉伸均是向四周扩展,最后到达角部,実现钣材包络凸模上的每个点都会受到双轴向拉伸变形。这就是光洁拉延的变形理论之一。之二是必须产生塑性变形。(图十)所示的拉延制件,r处为凹模口轮廓小曲率边处,或称角部。r为角筒半径,R 为角部拉延后的凸缘半径,D为角部展开料的半径,h为角筒深度,W为拉延制件宽度,则

拉延系数m 1:

m 1 = r / D

?8?

但是m 1必须大于(表二)所列举的m 1的许可值。否则即会产生破裂。

2

大曲率边)的宽度的相对关系。

(表三)角筒部位的h许可值

A 为小曲率边曲率比较小时能一次拉延的条件,小曲率边部转流入大曲率边部(或直边部)的钣材比较少。

B 为小曲率边曲率稍大时能一次拉延的条件,小曲率边部有一部份钣材大曲率边部(或

直边部)。

C 为小曲率边曲率比较大时能一次拉延的条件,小曲率边部与大曲率边部(或直边部) — 9 —

的钣材塑性流动变形相互影响比较大。

综合以上理论分析,我们大致可以初步得到拉延制件工艺补充形状较为合适的拉延深度h 值,以及相关的几何尺寸,为拉延制件的设计奠定了基础。

从(图六)所示,拉延制件在拉伸变形时,由于拉延制件形状的构成,其他部位不可能都是(图六)中c 处的变形状态,其他部位的变形状态由于形状的原因而产生的变形受力情况不完全相同,也会不同于c 处的变形状态。例如:凸模侧面,它承受的是单轴向拉伸应力,或以拉伸轴向应力为主另一轴向压缩应力为次(相对很小),由此形成单轴向拉伸的变形状态。又例如:压料面上,它承受的是双轴向压缩应力,由此形成双轴向压缩的变形状态。

组成车身外表面的覆盖件,其表面形状也是千姿百态,但是拉延成形时表面各处也都应 是(图六)中c 处的双轴向拉伸应力状态,这是我们設计其拉延制件要追求的目标。对于 某些覆盖件的特定曲面也很难做到这一点,例如骄车的发动机制盖,如(图十一)所示,

a )发动机盖之一

b )发动机盖之二

(图十一)发动机盖拉延成形分析图

A处在拉延成形过程中,始终难以获得双轴向拉伸应力状态,即使在拉延成形过程中的后期,采取反拉延法也只能得到单轴向拉伸应力状态,但是也能得到光洁拉延成形的表面,此时凹模A 处接触型面必须精细抛光。因此,我们必须针对拉延制件各个不同部位形状的应力状态及塑性变形理论进行分析,以便得到较理想的拉延成形结果。

车身覆盖件在拉延模中的塑性变形应该包涵以下四个方面的内容:

(1)双轴向拉伸应力状态下的延伸变形或屈服状态下的弯曲变形:

当拉延模的压边圈夹持钣材的工艺面后,凸模向下引伸钣材时,凸模表面接触钣材的起始点(如图十二中的A 点之处)均应承受双轴向拉伸应力,当凸模继续向下引伸时,凸

(图十二)商用车侧顶盖拉延工艺分析图

—10—

模表面再接触钣材的各个点位也均是承受双轴向拉伸应力,直至钣材包络凸模表面的各个点位。此时拉伸应力应足以使钣材应力达到屈服点以上和强度极限以下,并且发生塑性变形,使塑性变形含量大大超过弹性变形含量,则钣材变形形状将最大限度地吻合于凸模表面的形状。

这种变形方式,应是车身外覆盖件外表面的主要变形方式,它不仅可以获得光洁的双曲面表面,还可以获得准确的双曲面尺寸。我们在设计拉延模工艺面时,应千方百计地使车身外覆盖件的外表面变形得到这个变形效果。

在凸模向下引伸的过程中,如果钣材始终均处在双轴向拉伸应力状态下,这个效果最好。特别在变形应力对称平衡条件下,钣材不会在凸模表面产生滑移(或称串逃),凸模表面也不会产生磨损,可以长期保持凸模表面准确的曲面尺寸。如果在凸模向下引伸的过程中,有个别部位起始不是双轴向拉伸应力状态,而快要到达向下行程终了时才是双轴向拉伸应力状态,也能获得光洁的覆盖件表面,但是凸模表面会产生磨损,长时间或大批量使用模具成形时将会导致凸模表面尺寸的不准确性,是不得以而为之,或者凸模采用耐磨材料和热处理措施等,也可以定期反修凸模表面来保持凸模表面尺寸的准确性。因此,这些部位最好是工艺补充面或是覆盖件的车身內表面处,这样就可以不必采取措施了。

(图十三) 发动机盖外扳拉延起始引伸的二种方案

T—凸模在模具中心X—Z平面的剖面轮廓线;Y1—方案1的工艺压料面凹模口轮廓线;G1—方案1的工艺压料面夹紧板材时板材在模具中心X—Z平面的剖面轮廓线;Y2—方案2的工艺压料面凹模口轮廓线;G2—方案2的工艺压料面夹紧板材时板材在模具中心X—Z平面的剖面轮廓线;C—方案1拉延时凸模起始接触板材的点;a-b—方案2拉延时凸模起始接触板材的点。

(图十三)是发动机盖外扳拉延时起始引伸的二种方案:方案1凸模向下引伸的过程中,凸模起始接触板材于c点,尔后凸模向下凸模接触板材于c点四周,凸模继续向下凸模接触板材于c点四周继续扩大,直至板材包络凸模整个表面,此时钣材不会在凸模表面产生滑移(或称串逃),是车身外覆盖件最理想的拉延效果;方案2凸模向下引伸的过程中,凸模起始接触板材于a-b二点(a-b二点按Y—Z平面对称),尔后凸模向下,a-b二点间,由于板材展开线长大于凸模表面展开线长,这时板材也要贴合凸模,此时钣材原接触凸模的

a-b二点就要向外串逃,直至板材得到双轴向拉伸使板材贴合凸模表面为止,然后出现板材包络凸模整个表面,这是我们不稀望做的,也是不得以而为之的。如果a-b二点间板

—11—

材与凸模展开线长比差过大,板材不可能贴合凸模表面,就会出现板材皱纹,得不到光洁拉延的结果,这个方法不宜采取。方案1比方案2虽然增加了拉延深度,但是变形效果是非常好的。

(2) 单轴向拉伸应力状态下的延伸变形:

当拉延模的压边圈与凹模夹持板材的工艺压料面后,凸模向下引伸板材时,凸凹模之间的板材起始是不贴合任何模具型面的,特别是凸模的侧面,如(图六)图中凸模側面所指示,此时该部位的板材均承受单轴向拉伸应力,当拉伸应力超过板材的屈服值时,即产生塑性变形。又如(图十四)中的B处所示,若是主方向承受拉伸应力,次方向承受压缩应力,其拉伸变形量大大地大于压缩变形量,则次方向的压缩变形可以忽略不计,或者不再发生(根据流体流动方向流速差异理论),此时板材也将获得光洁拉延的变形效果。当然,这种变形结果还是不能与双轴向拉伸应力状态下的延伸变形效果相等同。我们可以把这种变形方式置于拉延制件的工艺补充面上,或者置于覆盖件的车身内表面和接合面处。

(图十四) 车门内板的拉延成型面变形状态分析图

例如(图十四)所示的车门内板,其图中指示的B面(直边处)均是承受单轴向拉伸应力,并在这个应力状态下使其应力超过板材的屈服值而达到的变形结果。

单轴向应力状态下的变形应力也应是使钣材应力达到屈服点以上和强度极限以下,只有这样才能得到稳定的曲面形状,使弹性变形视为最小。

同理:在屈服状态下进行弯曲变形也属于着这类变形,因为这也是能够产生永久性变形的一种方式。

(3)钣材的塑性流动:

(图十四)中的C处,相当于四分之一个园筒形冲压件的形状。此处的变形性质也是与园筒形冲压件的变形十分类似。园筒形冲压件的拉延变形,其筒壁形状的形成,就是因为在法蓝凸缘处的钣材承受了三轴向压缩应力的作用,当应力超过板材的屈服值时,板材产生了塑性流动变形,使法蓝凸缘处的钣材流向了筒壁处,我们把这一物理现象称之为钣材的塑性流动变形。(图十二)的C处也是如此,它们也都类似于矩盒形拉延件的角部,其变形状态都与园筒形冲压件的拉延变形相同。这种塑性变形效果也是非常好的,变形的形

状和尺寸也非常稳定,几乎不存在弹性变形量。

这种变形也只能是发生在覆盖件的车身内表面和接合面处,不宜发生在覆盖件的车身外

—12—

表面处。

(图十五)SUV车身侧围外板拉延制件图

有时不可避免地在覆盖件的车身外表面发生单轴向拉伸的延伸变形和钣材的塑性流动这二种变形方式,例如(图十五)所示的SUV车身侧围外板拉延制件,图中B处和C处就是如此。此时最大的缺陷就是模具对应该处的凹模园角会划伤拉延制件的板材表面,即产生冲击线,降低了拉延制件的表面光洁度。为此必须采取以下三种措施:a,提高凹模园

(图十六)载重车身后柱外板拉延制件横切剖面拉延工艺方案分析图

角表面的材质(例如坚硬的鉻鍍层)和光洁度(金相抛光),加大凹模园角半径(使凹模园角半径扩大至钣材厚度的20倍以上),以求减轻冲击线的痕迹,如(图十六)A)所示;b,增设一个阶梯,让冲击线移至工艺面上,尽量减少冲击线划伤覆盖件的外表面面积,如(图十六)B)所示;c,选择合适的拉延方向,使车身外表面处于斜面,与拉延方向的夹角最好不要超过200,这样既能得到光洁拉延又能减少冲击线。此时不要让车身内表面处于拉延的倒勾方向,否则还得采取过拉延和事后整形的措施(后面再详术)。尽管采取了以上这些办法,可能还不如人意,那么只好允许冲压件成形后对覆盖件该处外表面增加手工抛光的补救工艺。

(4)钣材的延伸变薄:

(图十四)的D处是个反拉延包,它的变形也是处于双轴向拉伸应力状态下的变形,

—13—

它唯不同于前者是它的永久变形完全是依靠钣材的延伸变薄而获得。

(图十七)乘用车上侧围外护板拉延工艺分析图

(图十七)说明,依靠板材的延伸变薄来变形,就是将(图十七)中标注的L0长度范围内的板材延伸至L长度,因此这种变形会受到板材许可延伸率的限制,否则就会发生板材拉破的现象。我们可以采用如下的公式来核算:

L—L0

——————% < 0.75 δ

L

式中:δ—表示板材的延伸率。

当覆盖件的形状不能满足这个要求时,又必须采取这种变形方式,我们可以采取如下一些措施:

[1]选择延伸率比较高的板材,例如改换使用日本的SPCEN钢板或我国宝钢的ST16

钢板,等等。这些钢板的许可延伸率值比较高;

[2]在(图十七)中,L0指示的长度范围是当R=0时的状态下,如果我们加大园角半

径R,则:

b—b0

——————% 〈0.75 δ即可

b

式中: b—表示包括R在内的参入延伸变形的板材在该剖面的线长;

b0—表示两个R中心间的板材在该剖面的直线距离。

由此可以看出,加大园角半径R也可以满足这个变形要求,但是覆盖件的形状允许这个改变。

[3]如果覆盖件中有依靠板材延伸变薄来变形的反包,其中部又有一个大孔时(例如车

门内护板的窗口孔),我们可以事先将覆盖件反包依靠板材延伸变薄来变形一半,然后再在冲孔废料部位冲出一个小一点的工艺孔,最后再用内孔翻边的工艺方法成型,取代不可能全靠板材延伸变薄的变形方法,例如(图十八)a所示。或者还是用这个方法,仅仅不是在冲孔废料部位冲出一个小一点的工艺孔,而是在冲孔废料部位,当反包延伸变薄成型到破裂之前,冲切出一个工艺切口,即可转为内孔翻边的工艺方法继

续成型,由此减少了延伸变薄的变形量,最终获取变形的成功,例如(图十八)b所示。

—14—

(图十八)车门内板窗口反包拉延成形防止开裂的措施

a)覆盖件图

b)第一次拉延工序图

c)第二次拉延工序图. .

(图十九)轿车车身后地板拉延成形工艺分析图

[4]如果覆盖件中有依靠板材延伸变薄来成形的反包,其反包中部又没有孔时,例

—15—

如(图十九)所示轿车车身后地板,它的形状是由后座椅包和备胎包组成,二个包凸凹方向相反,每个包上都无大的孔洞。我们在制定拉延工艺方案时,若想一次拉延成形,达到(图十九)c)所示的拉延制件,备胎包就得依靠板材延伸变薄来变形,这是不能满足板材许可延伸率要求的,因此一次拉延成形不能成功。我们必需采用二次拉延成形,事先拉延成形备胎包这个反包,如(图十九)b)所示,尔后再拉延成形后座椅包形成轿车车身后地板的拉延制件,形状,最后得到良好的覆盖件,如(图十九)a)所示。这种方法应用时,要遵守一个规则,即第二次拉延成形时不许破坏第一次拉延已成形好的形状。

综合上述,覆盖件拉延成形时,板材各部位以及变形过程中,变形应力是不完全相同的,表现的应变方式也不一样,不同的应力和应变状态有不同的塑性变形能力。双轴向拉伸应力状态下获得拉伸应变的塑性变形能力最差,三轴向压缩应力状态下获得拉伸应变的塑性变形能力最好。但是,双轴向拉伸应力状态下获得光洁表面的效果最好,三轴向压缩应力状态下获得光洁表面的效果最差。我们就是根据覆盖件各个部分的不同要求,耒设计拉延制件的各个部分的不同形状,使其在符合变形理论的基础上,既經济又实惠地得到高品质的覆盖件。覆盖件的主体形状是在拉延塑性变形状态下完成的,完成的比例越高越好,留给尔后翻边整形的变形比例越少越好,因为后面的变形多办是弹塑性变形状态,事后会有弹性回复现象,常称回弹,它会造成覆盖件尺寸的过大偏差,导致拉延工序设计的失败。

二,拉延制件塑性变形应遵守的准则

把覆盖件变换成拉延制件(通过工艺设计),它认定最理想的状覆盖件曲面形状,应该是一个球形曲面形状,或称圆锅形状,如(图二十)所示。

(图二十)由拉延塑性变形理论制定的最理想的覆盖件曲面形状

但是,车身外形是一个符合潮流的艺术曲面,分解致各个覆盖件曲面形状都不太可能立即像(图二十)所示的最理想的状覆盖件曲面形状。只有通过拉延制件的形状设计,将其改造成符合以上规范化的形状,即必须遵守以下的几个准则:

1,避让冲压成形方向的倒钩现象:

(图二十一)是轿车车身后行李厢盖外板拉延制件的拉延方向选择分析图。从外形特征判定,根据以模具成形中心对称两端变形阻力相等的道理,我们好像要选择(图二十一)a)所示的冲压成形方案。但是,后行李厢盖外板上有一个牌照凹包,出现了冲压成形方向的倒钩现象,因此不可能在拉延时成形出这个牌照凹包,它的拉延方向选择是不正确的。我们必须避让冲压成形方向的倒钩现象,被迫选择(图二十一)b)所示的冲压成形方案,将

后行李厢盖外板旋转一个方向,使牌照凹包顺从拉延冲压方向,才可能在拉延时成形出来。此时,为了改善外形两端变形阻力不相等的缺点,我们就要从工艺补充型面制作上耒

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a)不正确的拉延方向

b)正确的拉延方向

(图二十一)轿车后行李厢盖外板避让冲压成形方向倒钩现象的实例a—拉延凹模口轮廓线;b—拉延凸模周边轮廓线;c—工艺补充反包轮廓线;d—覆盖件修边轮廓线;e—覆盖件翻边轮廓线。

求取平衡,如(图二十一)b)所示。我们沿覆盖件四周设立一圈工艺补充凸筋,变形阻力减小的那一端(有牌照凹包的一端)凸筋高一些,另一端凸筋低一些,直到外形两端变形阻力相等。根据后行李厢盖外板曲面的特征,我们可以让四个边部凸筋低一些使用拉延方法成形,让四个角部凸筋高一些使用反拉延方法成形,但是,各处变形阻力应该是相等的(即角部总的拉延深度小于边部总的拉延深度),如(图二十一)b)所示,同时各边a轮廓线线长小于c轮廓线线长, c轮廓线线长小于e轮廓线线长,使覆盖件各个部位都是在承受双轴向拉伸应力,这样才能得到良好的光洁拉延效果,得到优良的外覆盖件。

2,最大能量的吸收:

(图二十二)是商用车后侧围外板拉延工艺分析的一个实例,从外形特征判定,根据以模具成形中心对称两端变形阻力相等的道理,我们好像要选择(图二十二)a)所示的冲压成形方案。但是,覆盖件是由主型面A和型面B所组成,(图二十二)a)所示的冲压成形方案其主型面A是一个斜面,该型面是车身外表面,要求轮廓线清晰美观,由于成形能量分流而不能获得最大的能量,因而不易得到最大能量所形成的清晰美观的轮廓线。(图二十

二)b )所示的冲压成形方案,该覆盖件其主型面A 是处在冲压成形方向的水平方位,属于正法向,可以百分之百吸收压力机冲压成形的最大能量,使主型面A 上的轮廓线清

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a )不合适的拉延方向

b )较合适的拉延方向

(图二十二)商用车后侧围外板拉延工艺分析图

晰美观,因此,(图二十二)b )所示的冲压成形方案是较合适的或是正确的。二者比较之下,当然选定(图二十二)b )所示的冲压成形方案。

钢板在模具中成形时,受力曲面能吸收压力机冲压成形的最大能量,并且使钢板成形应力到达钢板的屈服值时,它就能很好地发生永久变形(或称塑性变形)。因此,吸收压力机冲压成形的最大能量也是一条重要必须遵守的准则。

3,凸模接触拉延成形钢板起始基点不串逃:

(图二十三)是商用车后围左右内板拉延工艺设计分析图,其中a )所示的冲压成形方案虽然符合前述的一些工艺准则,但是,它在拉延成形时,在P 点处(即凸模起始接触

a )不合适的拉延方式

b )比较合适的拉延方式

(图二十三)商用车后围左右内板拉延工艺设计分析图

拉延成形钢板处),当凸模继续向下拉伸时板材上的P 点将会沿着凸模表面相对滑动,我们称其为串逃,直至P 点两端成形阻力相对平衡之后才能稳定下来,凸模再继续向下拉伸才会出现板材包络凸模表面的理想拉延现象。

串逃现象会产生两种不良的后果:A )在覆盖件表面棱线处,凸模起始接触板材产生的痕迹,串逃后仍然残留在板材上,即使覆盖件成形终了仍然还在,甚至出现表面棱线处的双印痕,成为难以消除的表面质量缺陷;B )在大量生产时,凸模表面会产生过快的磨损,丧失凸模表面的尺寸精度。

(图二十三)是商用车后围左右内板拉延工艺设计分析图,其中b )所示的冲压成形方 案是将商用车后围左右内板旋转了一个角度选定冲压方向,使凸模起始接触板材的P 点两端成形阻力,在拉延成形过程从始至终都是平衡的,拉伸将出现板材包络凸模表面的理想拉延现象,因而获得优良的拉延效果。

4,以模具成形中心对称两端需遵守各瞬间板材成形流动阻力相等:

(图二十四)是越野车车门外板拉延制件分析图,该覆盖件形状是以模具成形中心两端完全不对称的,因此板材成形流动阻力对称两端如果不采取什么措施也是不可能相等的。

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a)越野车车门外板覆盖件图

b)越野车车门外板拉延制件图

c)越野车左/右车门外板拉延制件图

(图二十四)越野车车门外板拉延制件分析图

(图二十二)商用车后侧围外板也是这一类覆盖件。以模具成形中心对称两端板材成形流动阻力瞬间不相等,会出现二个缺陷:(A)(图二十四)b)中A指示的轮廓线会因串逃而产生双轮线,出现表面缺陷;(B)(图二十四)a)中倾斜的次型面会因倾角不良而产生波纹,出现表面缺陷。求得以模具成形中心对称两端需遵守各瞬间板材成形流动阻力相等有以下三个方法:

(1)增加工艺补充面:(图二十二)b)商用车后侧围外板就是在覆盖件型面B对称的一端,增加了与覆盖件型面B大致相当的工艺补充面,从而求得以模具成形中心对称两端各瞬间板材成形流动阻力相等,称之为较合适的拉延方法。

(2)旋转覆盖件至有利于拉延的冲压方向及合理布置工艺补充面:(图二十四)b)越野车车门外板拉延制件就是将覆盖件旋转了一个方向,使(图二十四)a)中标示的覆盖件主

型面和次型面都处在各自有利于圆锥面光洁拉延的倾角,以及有利于形成以模具成形中心对称两端各瞬间板材成形流动阻力相等。然后选择最有利于拉延成形的工艺压料面(即

汽车冲压工艺

汽车制造的冲压工艺培训资料 培训讲师-倪慨宇2012年12月培训范围:冲压工艺、车间、工装管理员 主要内容及介绍: 1、冲压前期工作 1.1开卷--洗 2、汽车制造中的冲压工艺 2.1 冲压工艺的基本知识 2.2汽车覆盖件 2.2.1介绍 2.2.2覆盖件分类及工艺特性 2.2.3特点及要求 2.3覆盖件冲模 2.3.1拉延模 2.3.1.1工艺补充与拉延筋 2.3.1.2拉延质量及穿、冲工艺孔

2.3.2修边模 2.3.2.1修边模介绍 2.3.2.2修边模的分类 2.3.3翻边模 2.3.3.1翻遍模的介绍 2.3.3.2翻遍模的分类 2.4汽车制造冲压工艺的新发展2.4.1模块式冲压 2.4.2亚毫米冲压 2.4.3特种冲压成型技 2.4.4液压式成型技 2.4.5电磁式成型技术 2.5 A级曲面介绍

1、冲压前期工作(开卷----清洗) 第一步首先需要做的就是开卷工艺,所谓开卷就是将送到工厂中的钢板卷还原成钢板,同时对钢材进行表面的清洗并进行初步的粗裁剪。 在钢板出厂前,往往会涂有防锈油,同时运输期间外界的污染物物也会附着在钢板上,这些杂质的存在会导致车辆在喷涂和焊接上导致喷漆不均和焊点不牢,因此在冲压钢板之前需要清洗掉它们。同时清洗钢板必须使用专用的洗涤溶剂,不可用酸性或者碱性溶剂,因为酸性或碱性会给车用钢板造成损伤,影响车身的质量造成钢板腐蚀。 粗剪后的钢板就像上图一样将按照生产计划投放到各条生产线上。目前开卷工艺的生产频率可达60片/分钟,而粗剪的精度也可达到0.1mm,与一根头发丝的粗细相当。 2、汽车制造中的冲压工艺 2.1冲压工艺的基本知识 汽车制造中有60%-70%的金属零部件需经塑性加工成形,冲压加工是完成金属塑性成形的一种重要手段,它是最基本、最传统、最重要的金属加工方法之一。车身上的各种覆盖件(图片)、车内支撑件、结构加强件,还有大量的汽车零部

高速精密冲压工艺流程及特点【详细解析】【共7页】

高速精密冲压工艺流程及特点【详细解析】 -------------各类专业好文档,值得你下载,教育,管理,论文,制度,方案手册,应有尽有-------------- 高速精密冲压工艺流程及特点【详细解析】 精冲是冲压领域中的高技术,在各类机电与家电产品制造企业中,如其产品达到适度经济生产规模进行大批量生产时,合理应用精冲技术,可以获得很好的技术经济、职业安全效益。高速精密冲压技术涉及到机械、电子、材料、光学、计算机、精密检测、信息网络和管理技术等诸多领域,是多学科的系统工程。 高速精密冲压工艺流程 1、备料:不同产品所需的模具材料也有所不同,要根据产品特点选择合适的模具材料,如模柄,上盖板及上公夹,脱料板,下模板,垫板及底板。 2、粗加工:选择好材料后,用铣床对平面及侧面进行初步加工。通常需要用到公夹板,脱料板,下模板及垫板,底板,上盖板及顶料板。 3、细加工:需要用磨床加工平面及四角打直角。将公夹板,脱料板,下模板及垫板研磨平面再打直角,再将底板及上盖板研磨平面即可。

4、划线:将经过细加工处理已经研磨好并打好直角的模具板材放置在划线台上,根据模具制作图纸,用划线高度尺进行划线,最后把划好线的模具板材进行打点,钻孔,攻牙。 5、热处理:将需要热处理的下模板及模块提高硬度的板材经过高温淬火,回火,调质,退火,在进一步精加工,把板材进行研磨平面并打直角,再进行线切割加工。 6、组装试模:选用模架或配套导柱,导套来完成模具组装,并将组装好的模具安装在冲压机床上进行调试冲压,最后将冲出的进行测量确认其是否符合产品的要求,完成整个冲压加工。 高速精密冲压工艺流程中注意事项 1、在开始工作前,操作人员应把压力机和工作场地加以检查、整理:检查、精密端子冲模内是否干净;检查冲模紧固情况和在压力机上的固定情况;检查材料厚度及表面清洁情况;检查压力机润滑情况,并准备好废料箱,同时把精密冲压件、精密端子毛坯放在指定位置以便于拿取。 2、工作时,应始终遵守安全规程。如冲压时要始终执行所规定的各项安全制度;工作时要穿上工作服,戴好工作帽,工作要认真,始终坚持岗位,思想要集中,以防发生人身事故。 3、严格按精密冲压件、精密端子工艺规程所规定的各项内容操作,工作时应思想集中。精密冲压件、精密端子首件必须经过检查,合格后方可生产,冲压过程中,应随时进行自检和专

冲压件的工艺分析与计算

广东工业大学 华立学院 课程设计(论文) 一、课程设计(论文)的内容

1.冲压件的工艺分析与计算 1.1工艺分析 产品零件图如下所示 图1-1-1产品零件外形 1)此工件只有落料和冲孔两个工序。工件结构相对简单,有2个Φ10的孔,孔与孔,孔与边缘之间的最小C距离满足C>1.5t要求,最小壁厚为7mm,尺寸精度较低,普通冲裁完全能满足要求。 2)正方形部分清角(不带圆角R),异形凸模加工困难,且容易折断,所以应分步冲裁;正方形部分有尖叫,查表夹角部分应设计R0.4。 3)冲裁件质量是指断面状况、尺寸精度和形状误差。断面状况尽可能垂直、光洁、毛刺小,尺寸精度应该保证在图纸规定的公差范围之内,零件外形应该满足图纸要求,表面尽可能平直,即拱弯小。本产品在断面粗糙度和毛刺高度没有严格要求,所以要模具达到一定要求,冲裁件的断面质量可以保证。 4)本产品的材料为10钢(普通碳素钢,未退火),具有良好的冲压性能,适合冲裁,抗剪强度为255~333t/MPa,抗拉强度为294~432бb/MPa,屈服强度为206бs/MPa,可见产品材料性能符合冲压加工要求。 5)产品批量为大批量,很适合采用冲压加工,最后采用连续模或复合模,加上自动送料装置,会提高生产率。 经上述分析,该零件的尺寸精度能够在冲裁加工中得到保证 孔落料级进冲裁模进行加工。 1.2冲裁工艺方案的确定 止动片冲裁工艺过程包括落料、冲孔两个基本工序,可有以下三种工艺方案:方案一:先冲孔,后落料。 特点:结构简单,但需要两道工序两副模具,成本高生产效率低,难以满足大批量生产的要求。 方案二:落料—冲孔复合冲模,采用复合模生产。 特点:只需要一副模具,工件精度及生产效率都较高,工件最小壁厚为7mm,模具强度较好,但模具制造比较复杂,调整维修较麻烦。 方案三:冲孔—落料级进冲模,采用级进模生产。特点:也只需要一副模具,生产效率高,操作方便,但是制造精度不如复合模,模具制造比较复杂,调整维修较麻烦。 通过对上述三种方案的分析比较,根据本零件的设计要求以及各方案的特点,采用方案三(级进模)最合理,即选用级进模具结构。 分析得到:止动片的形状为上下对称,下端水平,采用直对排效率较高。2.2选择搭边值 排样时冲裁件之间以及冲裁件与条料侧边之间留下的工艺废料叫搭边。搭边的作用一是补偿定位误差和剪板误差,确保冲出合格零件;二是增加条料刚度,方便条料送进,提高劳动生产率;同时,搭边还可以避免冲裁时条料边缘的毛刺被拉人模具间隙,从而提高模具寿命。搭边值由上表得到,工件间1a=2mm,沿边a=2.5mm。 2.3送料步距与条料宽度 制件步距的计算公式为:S=maxD+1a 式中:maxD——条料宽度方向冲裁件的最大尺寸 1a——搭边值

汽车冲压件的分类

冲压件的分类 汽车车身上的冲压件大体上分为覆盖件、梁架件和一般冲压件。能够明显表示汽车形象特征的冲压件是汽车覆盖件。因此,更加特指的汽车模具可以说成是“汽车覆盖件冲压模具”。简称汽车覆盖件冲模。例如,前车门外板修边模、前车门内板冲孔模等。 一般多按照使用的用途分为:覆盖件、支撑件、结构加强件、支撑、框架横梁等。 覆盖件分为外覆盖件和内覆盖件,具有材料薄,形状复杂,结构尺寸大且精度高,表面质量高,不能一次成型,等特点。许多梁架件包括在内覆盖件总成中。如汽车发动机、驾驶室,地板、侧围等的加强梁等。 一般冲压件,相对覆盖件比较形状简单,结构尺寸小,变形程度不大,尺寸精度低,所需工序少,模具比较简单,所用设备吨位小。无需组成生产线,单机可以完成。 我们为了改变大而全全、散乱差的局面,按冲压件的大小、技术要求的高低分门别类,组合几个大型的专业冲压件供应商。形成小而专的冲压零部件工厂,通过走专业化道路,把我公司冲压零部件专业做大做强。成为宝马供应商市场有竞争能力的主要供应商。 5.冲压设备的选用 冲压工作是将冲压模具安装在冲压设备上进行的,因而模具的设计要与冲压设备的类型和主要规格相匹配,否则不能工作。正确选择冲

压设备,关系到设备的安全使用,冲压工艺的顺利实施及冲压件的质量,生产效率和模具寿命等一系列重要问题。 设备类型的选择 冲压设备类型主要根据所要完成的冲压工艺性质、生产批量、冲压件的尺寸大小和及精度要求等来选择。 (1)对于中小型冲裁件、弯曲件或拉深件等,主要选用开式机械压力机,开式压力机然刚度不高,并且在较大冲压力的作用下床身的变形会改变冲模间隙分布、降低模具寿命和冲压件表面质量,但由于它提供了极为方便的操作条件和易于安装机械化附属装置的特点,所以目前仍是中小型冲压件生产的主要设备。另外,在中小型冲压件生产中,若采用导板模或工作时要求导柱、导套不脱离的模具,应选用行程较小的偏心压力机。 (2)对于大中型冲压件,多选用闭式机械压力机,包括一般用途的通用压力机和专用的精密压力机,双动或三动拉伸压力机等。其中,薄板冲裁或精密冲裁时应选用精度和刚度较高的精密压力机;在大型复杂拉深件的生产中,应尽量选用双动或三动拉伸压力机,因而可使所用模具结构简单,调整方便。 (3)在小批量生产中,多采用液压机或摩擦压力机。液压机没有固定的行程,不会因为板料厚度变化而超载,而且在需要很大的施力行程加工时,与机械压力机相比具有明显的优点,因而特别适应大型厚

【汽车行业类】汽车生产中的冲压工艺

(汽车行业)汽车生产中的 冲压工艺

汽车生产中的冲压工艺 冲压生产企业的发展和汽车工业越来越紧密地联系在壹起。冲压机床的生产制造者将新产品研发、设计理念调整到适应汽车工业发展需要的方向上来,且把这壹趋势也融入到了他们的生产战略中。 自动冲压生产线的研发、冲压生产线的机械化改造、用于汽车侧壁生产的大型真空上料冲压机床的制造以及成功进入市场的小型真空上料冲压机都是这种汽车工业和冲压机生产企业之间密切配合的成功典范。 新型的集成式真空上料冲压机有着很高的灵活性,是未来冲压设备的代表 在世界汽车模具多样化和模具更换周期短为代表的大变革中,冲压设备的生产厂家也找到了适应自己发展的新天地。模具的多样性使得汽车工业企业能够为生产提供更多类型的汽车,同时对冲压工艺技术提出了新的要求,带来了车架冲压工艺技术和汽车板件生产加工工艺技术的变革。 今天,当讨论冲压技术必要的变革时,人们不仅要考虑到汽车大型冲压件的冲压生产,而且也要考虑到小型的或者微型冲压件的生产。而这些小型、微型冲压件在汽车车架生产中所占的比例大约为70%。即使这些小型冲压件的更新换代不像汽车大型零部件那样频繁,可是它们对模具在生产过程中的多样性也有着重要影响。模具的多样性带来的不仅仅是产品生产数量的增加,也带来了冲压产品市场结构的重新划分。 冲压结构件的新定义 几十年来,冲压生产壹直是大批量生产,以保证稳定的生产条件。灵活性在当时根本提不到议事日程,因为人们明确地知道按照相同的生产条件生产同壹产品仍需相当长的时间,所以模具持久性使用的战略被采用。当时对冲压生产的要求是:变形加工设备生产的连续性和可靠性,灵活性仍是次要的。 经过调查发现,这种“老式的”冲压技术只能有条件地、部分地满足现代以产品为主导和灵活的冲压生产要求。为了使冲压生产技术能适应未来发展的需要,冲压生产技术和设备自身也必须加以改变。目前的状况是:既有能够利用生产能力较高的老式冲压机械进行加工的产品,又有需要利用高性能、高生产灵活性的具有高新技术的新型冲压生产机床进行生产的产品,这种新、旧技术交织在壹起的局面仍会持续壹段时期。 汽车零部件供应厂商那里也存在着类似的情况,因此必须对车架生产加工的总体进行新的定义。 到目前为止,各种不同的关于“未来冲压厂”的话题正逐步趋于壹致,这主要是出于资金费用的考虑,希望有比目前性能更好的高性能的冲压生产设备(图1)。图1中的这种冲压生产线,今天已经不仅用于汽车生产企业,而且在壹些汽车零部件供应商的企业中也能够见到。其中,更换冲压设备生产的产品、增加产品品种已经成为衡量冲压设备的设计和集成能力是否出众的重要因素。 图1未来的冲压厂将是多功能的冲压件生产厂 今天,对现有设备按照产品进行技术改造且快速投入生产的要求比以往任何时候都更加紧迫。在这些技术工作过程中,壹定范围内的“专用特种部件”是非常有好处的。在这些所谓的专用特殊部件中,冲压模具和变形加工模具仍然是冲压设备最重要的部件且且仍将决定着冲压的生产过程。 因此,最有价值的技术改进和技术提高集中表当下冲压件的自动化运输、自动化传递装置上,以及在冲压设备上料自动化和以产品为导向的冲压生产过程中。传统的冲压和自动化的概念区分是冲压生产过程灵活性和以产品为导向进行冲压设备配置的先决条件。按照冲压设备中的传送系统能够将冲压设备区分开来,例如通过传统的凸轮驱动机械传送和先进的摆臂传送的对比。在传统的凸轮驱动的冲压设备中,按照工件的冲压要求设计好了冲压行程的控制凸

冲压件工艺性分析与计算(doc 8页)

冲压件工艺性分析与计算(doc 8页)

一.冲压件工艺性分析 (1)材料分析 08F是优质沸腾钢,强度低和硬度、塑性、韧性好,易于拉伸和冲裁成形。 (2)结构分析 冲压件为外形为弧形和直边组成近似矩形的结构、有凸缘筒形浅拉深、冲三个圆孔的结构。零件上有3个孔,其中最小孔径为5.5mm,大于冲裁最小孔径d≥1.0t=1.2mm的要求。另外,孔壁与制件直壁之间的最小距离满足L=3.475 min ≥R+0.5t=1.6.的要求。所以,该零件的结构满足冲裁拉深的要求。 (3)精度分析 零件上有4个尺寸标注了公差要求,由公差表查得其公差要求都属于IT11~IT13,所以,普通冲裁可以满足零件的精度要求。 由以上分析可知,该零件可以用普通冲裁和拉深的加工方法制得。 二.冲压件工艺方案的确定 (1)冲压方案 完成此工件需要落料、拉深、冲孔三道工序。因此可以提出以下5种加工方案分: 方案一:先落料,再冲孔,后拉深。采用三套单工序模生产。 方案二:落料—拉深—冲孔复合冲压,采用复合模生产。 方案三:冲孔—拉深—落料连续冲压,采用级进模生产。 方案四:拉深—冲孔复合冲压,然后落料,采用级进模生产。 方案五:落料—拉深复合冲压,然后冲孔。采用两套模生产。 (2)各工艺方案的特点分析 方案一和方案五需要多套工序模,模具制造简单,维修方便,但生产成本较低,工件精度低,不适合大批量生产;方案二只需一副模具,冲压件的形状位置精度和尺寸精度易于保证,且生产效率高。方案三和方案四的级进模,生产效率高,但模具制造复杂,调整维修麻烦,工件精度较低; (3)工艺方案的确定

拉深尺寸计算 ,拉深基本公式为 d 0d δD D = 0p )(p Z D D δ-= 尺寸mm 0 33.030-φ,p δ=0.03 d δ=0.05,双边间隙Z=2.2t=2.64,则 d 0d δD D ==05.00 30 0p )(p Z D D δ-==003.0)64.230(-=05.0036.27 中心距尺寸计算 :零件上两孔中心距为L=mm 5.1709.009.0+ -mm (2)拉深凸、凹模圆角半径的计算 凹模圆角半径的计算:拉深凹模圆角半径的计算为 ()t d D r d -80.01= 此零件落料冲孔的周长L 为94mm ,材料厚度t 为1.2mm ,08F 钢的抗拉强度b σ取390MPa ,则零件所需拉深力为 ()()mm t d D r d 35.22.16.272.3680.080.01=?-=-= 凸模圆角半径的计算:拉深凸模圆角半径的计算为 18.01d r r p = 根据凹模圆角半径,计算凸模半径为 88.135.28.08.011=?=d r r p = 四.冲压力的计算及初选压力机 (1)落料工序冲压力的计算 冲裁力基本计算公式为τKLT F = 此零件落料的周长1L 为153mm ,材料厚度t 为 1.2mm ,08F 钢的抗剪强度τ取310MPa ,则冲裁该零件所需冲裁力为 kN 748.73990N 3102.11533.1≈=???=N F 落 模具采用弹性卸料装置和推件结构,所需卸料力X1F 和推件力T1F 为

典型冲压件冲压工艺设计实例

典型冲压件冲压工艺设计实例 汽车车门玻璃升降器外壳件的形状、尺寸如图 8.2.1 所示,材料为 08 钢板,板厚 1.5mm ,中批量生产,打算采用冲压生产,要求编制冲压工艺。 8.2.1 冲压件的工艺分析 首先必须充分了解产品的应用场合和技术要求,并进行工艺分析。汽车车门上的玻璃抬起或降落是靠升降器操纵的。升降器部件装配简图如图 8.2.2 所示,本冲压件为其中的外壳 5 。升降器的传动机构装在外壳内,通过外壳凸缘上三个均布的小孔 φ 3.2mm 用铆钉铆接在车门座板上。传动轴 6 以 I T11 级的间隙配合装在外壳件右端孔 φ 16.5mm 的承托部位,通过制动扭簧 3 、联动片 9 及心轴 4 与小齿轮 11 联接,摇动手柄 7 时,传动轴将动力传递给小齿轮,然后带动大齿轮 12 ,推动车门玻璃升降。 该冲压件采用 1.5mm 的钢板冲压而成,可保证足够的刚度与强度。外壳内腔的主要配合尺寸φ 16.5 mm 、 φ 22.3 mm 、 16 mm 为IT11-IT12 级。为确保在铆合固定后,其承托部位与轴套的同轴度,三个φ 3.2mm 小孔与φ 16.5mm 间的相对位置要准确,小孔中心圆直径φ 42 ± 0.1mm 为 Ⅰ T10 级。此零件为旋转体,其形状特征表明,是一个带凸缘的圆筒形件。其主要的形状、尺寸可以由拉深、翻边、冲孔 等冲压工序获得。作为拉深成形尺寸,其相对值 、 都比较合适,拉深工艺性较好。φ 22.3 mm 、16 mm 的公差要求偏高,拉深件底部及口部的圆角半径 R1.5 mm 也偏小,故应在拉深之后,另加整形工序,并用制造精度较高、间隙较小的模具来达到。 三个小孔 φ 3.2 mm 的中心圆直径 42 ± 0.1mm 的精度要求较高,按冲裁件工艺性分析,应以 φ 22.3 mm 的内径定位,用高精度(IT7 级以上)冲模在一道工序中同时冲出。 图 8.2.1 玻璃升降器外壳

—汽车制造中的冲压工艺

汽车制造的冲压工艺 主要内容及介绍: 1、冲压前期工作 (2) 1.1开卷---清洗 (2) 2、汽车制造中的冲压工艺 (2) 2.1 冲压工艺的基本知识.................................... . (2) 2.2汽车覆盖件 (3) 2.2.1介绍................................................. .. (3) 2.2.2覆盖件分类及工艺特性 (3)

2.2.3特点及要求 (4) 2.3覆盖件冲模......................................................................................... .4 2.3.1拉延模................................................. . (4) 2.3.1.1工艺补充与拉延筋 (5) 2.3.1.2拉延质量及穿、冲工艺孔 (6) 2.3.2修边模................................................. . (6) 2.3.2.1修边模介绍 (6) 2.3.2.2修边模的分类 (7) 2.3.3翻遍模.................................................

(7) 2.3.3.1翻遍模的介绍 (7) 2.3.3.2翻遍模的分类 (7) 2.4汽车制造冲压工艺的新发展 (8) 2.4.1模块式冲压 (8) 2.4.2亚毫米冲压 (9) 2.4.3特种冲压成型技术 (9) 2.4.4液压式成型技术 (10) 2.4.5电磁式成型技术 (10) 2.5 A级曲面介绍 (11)

冲压工艺分析流程及要点

冲压工艺分析流程及要点 说明: 本规范为TG0数据设计指导。 该系列设计规范用于指导结构功能说明、结构布置与 尺寸控制的正向设计,尤其是在没有标杆车的状态下 的正向开发;基于本规范完成结构数据TG0版的设计 开发。 本规范是TG0版数据的设计指导。 [键入文字]

内容 一.冲压SE宏观流程 二.冲压SE流程详解 三.根据冲压工艺评审表对该数型进行分序的理解,理解压型或者拉延以及后序排布 四.根据分序理解,在项目负责人(冲压工艺负责人)协助下进行AF冲压方向确定,并导出TIP点五.根据冲压方向做成型工艺补充,压边圈按要求尽量平缓过渡光顺,并将修边线展出。调整分模线平滑光顺 六.根据项目提供信息及材料进行成型工艺模拟 七.对成型模拟结果进行分析,此过程需项目负责人(冲压工艺负责人)监督完成,根据模拟结果分析要求进行反复模拟验证 八.根据结果分析要求对该产品优化,并提出相应的ECR。(ECR格式和内容待商定) 九.经项目负责人(冲压工艺负责人)确认结果分析无误后,可开始进行UG建型。并开始正式UG 数据模拟计算并分析结果 十.根据结果进行局部小修改,直到模拟结果没问题,将数型数据交给精算人员进行PAM精算。根据PAM精算结果进行局部修改,同时准备后续翻边整形的粗算及数型数据。并交给精算人员进行精算 十一.准备工艺数型,根据要求完成数型优化和层的摆放 十二.制作DL图,并优化二维图 十三. 项目负责人(冲压工艺负责人)审核完工艺数型和DL图后,可提交给项目助理整理并最终按节点交付材料 注意:红色字体为推荐值

冲压SE分析流程及要点 一.冲压SE宏观流程: 1. 接到数据在项目负责人(冲压工艺负责人)协助下分析工艺数据宏观缺陷。 2. 根据冲压工艺评审表对该数型进行分序的理解,理解压型或者拉延以及后序排布。 3. 根据分序理解,在项目负责人(冲压工艺负责人)协助下进行AF冲压方向确定,并导出TIP 点,此过程根据分析结果需反复操作。 4. 根据冲压方向做成型工艺补充,压边圈按要求尽量平缓过渡光顺,并将修边线展出。调整分 模线平滑光顺。 5. 根据项目提供信息及材料进行成型工艺模拟。 6. 对成型模拟结果进行分析,此过程需项目负责人(冲压工艺负责人)监督完成,根据模拟结 果分析要求进行反复模拟验证。 7. 根据结果分析要求对该产品优化,并提出相应的ECR。 8. 经项目负责人(冲压工艺负责人)确认结果分析无误后,可开始进行建型。并开始正式数据 模拟计算并分析结果。 9. 根据结果进行局部小修改,直到模拟结果没问题,将数型数据交给精算人员进行PAM精算。 根据PAM精算结果进行局部修改,同时准备后续翻边整形的粗算及数型数据。并交给精算人员进行精算。 10. 准备工艺数型,根据要求完成数型优化和层的摆放。 11. 制作DL图,并优化二维图。 12. 项目负责人(冲压工艺负责人)审核完工艺数型和DL图后,可提交给项目助理整理并最终按 节点交付材料。 二.冲压SE流程详解: A. 接到数据在项目负责人(冲压工艺负责人)协助下分析工艺数据宏观缺陷。 在接受到客户输入的数据后,项目负责人(冲压工艺负责人)会做一次全面的工艺审查并分序,包括工艺数据各个方面的宏观缺陷,之后将按人力和资源将任务分配到个人。当个人接到数据后,将数据打开开始通过观察和经验进行分析该数据的宏观缺陷。宏观缺陷主要包括: ①.数据有无造型缺陷。如缺面,多面,残面,未倒角,等其他面品缺陷。 ②.数据有无拉延缺陷。如负角,拔模角度小,圆角过小(简算最小R≥3t),尖点,三面包 角等成型缺陷。 ③.数据有无修边冲孔缺陷。如孔离边缘太近(小于3mm),立修角度小,立壁缺口,三面包 角无缺口,模具强度弱,缺口距离小于4mm等缺陷。 ④.数据有无后序成型缺陷。如翻边有负角,翻边后拐角无缺口,翻边干涉,翻边后有无冲孔 等缺陷。 以上所有宏观缺陷基本由项目负责人(冲压工艺负责人)在全面工艺审查时已经提出,个人接到数据后在协助检查一下,务必做到问题提前发现,提前预防,在第一次ECR就将问题大部分消灭。 三.根据冲压工艺评审表对该数型进行分序的理解,理解压型或者拉延以及后序排布。 在做完宏观缺陷分析后,就可以根据工艺评审表对该数据的分序进行理解,弄清楚该产品是按拉延还是按压型做,以及后序的排布,明白后序分模线在什么地方,拉延或者压型该从什么地方开始做工艺补充。并确定是否对件。 四.根据分序理解,在项目负责人(冲压工艺负责人)协助下进行AF冲压方向确定,并导出TIP点,

汽车冲压件的分类

汽车冲压件的分类

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冲压件的分类 汽车车身上的冲压件大体上分为覆盖件、梁架件和一般冲压件。能够明显表示汽车形象特征的冲压件是汽车覆盖件。因此,更加特指的汽车模具可以说成是“汽车覆盖件冲压模具”。简称汽车覆盖件冲模。例如,前车门外板修边模、前车门内板冲孔模等。 一般多按照使用的用途分为:覆盖件、支撑件、结构加强件、支撑、框架横梁等。 覆盖件分为外覆盖件和内覆盖件,具有材料薄,形状复杂,结构尺寸大且精度高,表面质量高,不能一次成型,等特点。许多梁架件包括在内覆盖件总成中。如汽车发动机、驾驶室,地板、侧围等的加强梁等。 一般冲压件,相对覆盖件比较形状简单,结构尺寸小,变形程度不大,尺寸精度低,所需工序少,模具比较简单,所用设备吨位小。无需组成生产线,单机可以完成。 我们为了改变大而全全、散乱差的局面,按冲压件的大小、技术要求的高低分门别类,组合几个大型的专业冲压件供应商。形成小而专的冲压零部件工厂,通过走专业化道路,把我公司冲压零部件专业做大做强。成为宝马供应商市场有竞争能力的主要供应商。 5.冲压设备的选用 冲压工作是将冲压模具安装在冲压设备上进行的,因而模具的设计要与冲压设备的类型和主要规格相匹配,否则不能工作。正确选择冲

压设备,关系到设备的安全使用,冲压工艺的顺利实施及冲压件的质量,生产效率和模具寿命等一系列重要问题。 设备类型的选择 冲压设备类型主要根据所要完成的冲压工艺性质、生产批量、冲压件的尺寸大小和及精度要求等来选择。 (1)对于中小型冲裁件、弯曲件或拉深件等,主要选用开式机械压力机,开式压力机然刚度不高,并且在较大冲压力的作用下床身的变形会改变冲模间隙分布、降低模具寿命和冲压件表面质量,但由于它提供了极为方便的操作条件和易于安装机械化附属装置的特点,所以目前仍是中小型冲压件生产的主要设备。另外,在中小型冲压件生产中,若采用导板模或工作时要求导柱、导套不脱离的模具,应选用行程较小的偏心压力机。 (2)对于大中型冲压件,多选用闭式机械压力机,包括一般用途的通用压力机和专用的精密压力机,双动或三动拉伸压力机等。其中,薄板冲裁或精密冲裁时应选用精度和刚度较高的精密压力机;在大型复杂拉深件的生产中,应尽量选用双动或三动拉伸压力机,因而可使所用模具结构简单,调整方便。 (3)在小批量生产中,多采用液压机或摩擦压力机。液压机没有固定的行程,不会因为板料厚度变化而超载,而且在需要很大的施力行程加工时,与机械压力机相比具有明显的优点,因而特别适应大型厚

塑件成型工艺性分析3

一、塑件成型工艺性分析 1、塑件的分析 (1)外形尺寸该塑件壁厚为3mm,塑件外形尺寸不大,塑件熔体流程不太长,适合于注射成型。 (2)精度等级每个尺寸的公差都不一样,有的属于一般精度,有的属于高精度,就按实际公差进行计算。 (3)脱模斜度 ABS属无定形塑料,成型收缩率较小,选择该塑件上型芯和凹模的统一脱模斜度为1度。 2、ABS的性能分析 (1)使用性能综合性能好,冲击强度、力学强度较高,尺寸稳定,耐化学性,电气性能好;易于成型和机械加工,其表面可镀铬,适合制作一般机械零件、减摩零件、传动零件和结构零件。 (2)成型性能 1)无定型塑料。其品种很多,各品种的机电性能及成型特性也各有差异,应按品种来确定成型方法及成型条件。 2)吸湿性强。含水量应小于0.3%(质量)。必须充分干燥,要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。 3)流动性中等。溢边料0.04mm左右。 4)模具设计时要注意浇注系统,选择好进料口位置、形式。推出力过大或机械加工时塑件表面呈白色痕迹。 (3)ABS的主要性能指标其性能指标见下表

ABS 性能指标 密度/g ·3cm 1.02~1.08 屈服强度/MPa 50 比体积/13-?g cm 0.86~0.96 拉伸强度/MPa 38 吸水率(%) 0.2~0.4 拉伸弹性模量/MPa 1.4×310 熔点/C ο 130~160 抗弯强度/MPa 80 计算收缩率(%) 0.4~0.7 抗压强度/MPa 53 比热熔/1)(-??C kg J ο 1470 弯曲弹性模量/MPa 1.4310? 3、ABS 的注射成型过程及工艺参数 (1)注射成型过程 1)成型前的准备。对ABS 的色泽、粒度和均匀度等进行检验,由于ABS 吸水性较大,成型前应进行充分的干燥。 2)注射过程。塑件在注射机料和筒内经过加热、塑化达到流动状态后,由模具的浇注系统进入模具型腔成型,其过程可分为充模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。 3)塑件的后处理。的介质为空气和水,处理温度为60~75C ?,理时间为16~20s 。 (2)注射工艺参数 1)注射机:螺杆式,螺杆转数为30r/min 2)料筒温度(C O ):后段150~170; 中段160~180;

冲压件工艺性分析讲解

一、止动件冲压件工艺性分析 1、零件材料:为Q235-A 钢,具有冲裁; 2、零件结构良好的冲压性能,适合:相对简单,有2个φ20mm 的孔;孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求,最小壁厚为14mm (φ20mm 的孔与边框之间的壁厚) 3、零件精度:全部为自由公差,可看作IT14级,尺寸精度较低,普通冲裁完全能满足要求。 查表得各零件尺寸公差为: 外形尺寸:0 1130-、062.048-、074.060-、03.04-R 、074.060-R 内型尺寸:052.0020+ 孔中心距:60±0.37 二、冲压工艺方案的确定 完成该零件的冲压加工所需要的冲压基本性质的工序只有落料、冲孔两道工序。从工序可能的集中与分散、工序间的组合可能来看,该零件的冲压可以有以下几种方案。 方案一:落料-冲孔复合冲压。采用复合模生产。 方案二:冲孔-落料级进冲压。采用级进模生产。 方案一只需一副模具,工件的精度及生产效率都较高,工件最小壁厚14mm 大于凸凹模许用最小壁厚3.6mm--4.0mm ,模具强度好,制造难度中等,并且冲压后成品件可通过卸料板卸下,清理方便,操作简单。

方案二也只需一副模具,生产效率高,操作方便,工件精度也能满足要求,但是模具结构复杂,制造加工,模具成本较高。 结论:采用方案一为佳 三、模具总体设计 (1)模具类型的选择 由冲压工艺分析可知,采用复合模冲压,所以模具类型为复合模。(2)定位方式的选择 因为该模具采用的是条料,控制条料的送进方向采用导料板,无侧压装置。控制条料的送进步距采用挡料销定距。而第一件的冲压位置因为条料长度有一定余量,可以靠操作工目测来定。 (3)卸料、出件方式的选择 因为工件料厚为1.5mm,相对较薄,卸料力也比较小,故可采用弹性卸料。又因为是倒装式复合模生产,所以采用上出件比较便于操作与提高生产效率。 (4)导向方式的选择 为了提高模具寿命和工件质量,方便安装调整,该倒装式模采用导柱导向方式。 四、排样方案确定及材料利用率 (1)排样方式的确定及其计算 设计倒装式复合模,首先要设计条料排样图,采用直排。 方案一:搭边值取2mm和3mm(P33表2-9),条料宽度为135mm

汽车冲压件工艺分析

绘制汽车车身覆盖件冲压综合工序图[DL图]的方法 -1- 汽车车身覆盖件均系复杂的双曲面壳形薄钢钣件。现代汽车外形日趋流畅和饱满,艺术 性变换频繁,都给车身覆盖件冲压成形带来难度。现代汽车行驶速度愈来愈高,对车身覆盖件的成形尺寸精度要求也愈来愈高,更加增加了车身覆盖件冲压成形的难度。 冲压成形汽车车身覆盖件是采用压力机上安装大型冲模,通过冲裁展开料,拉延成形,修边冲孔,翻边整形等程序冲压而成。如何处置各道程序的成形內容,以及所采取的方式方法,是成形合格的车身覆盖件的关键。我们把这一工程称为它们的综合工序图(DL图)或工法图或加工要领图的设计。DL 图或工法图或加工要领图是大型冲模结构设计要实现的目标,这个目标出现差错, 大型冲摸结构设计再完善也多半会报废重来。 汽车车身覆盖件的成形方法是沿用了阶梯式矩盒形件拉延成形的变形理论基础,再演变发展而成的一种独特的成形方法。 a)车门內板拉延件b)阶梯式矩盒形拉延件 (图一)拉延件的对照图 如(图一) 所示,a为车门內板,b为阶梯式矩盒形件。将车门內板附加工艺补充面之后, 就变成了一个可拉延成形的冲压件,它与矩盒形拉延件多么相似。图中A和a同属于圆筒形拉延件圆筒壁的拉延变形区;B和b也同属于直边部拉弯之弯曲变形区,都属于类同的塑性变形方法。如(图一)所示,C和c也同是阶梯形状,变形性质也是类同的。无任工艺补充面如何变换,其拉延成形的基本点並没有甚么多大的改变。 (图一)a)还说明,任何汽车车身覆盖件均可以通过增加工艺补充面的方法演变成拉延制件,而覆盖件的主体双曲面形状均是在拉延模內一次拉延成形的,只有这样才能获得准确形状的覆盖件。因而拉延成形制件是覆盖件成形的主体,也是覆盖件成形成败的关键。满足汽车车身设计要求的覆盖件,往往不可能是理想的拉延制件,但是通过某些形状的变换之后,就成为了较理想的拉延制件了。这些变换应该在后续的工序工程中再成形回复为覆盖件,而再成形时不仅成形形状准确,还要不再使已成形好的覆盖件主体形状发生意外变形。具体的变换內容如下: (1)关于覆盖件上的孔洞: 在拉延制件上,孔洞一般都要事先堵补起来,待拉延成形之后,在事后的工序工程中再冲出。如果事先就有孔洞存在,拉延过程中必将在孔洞处出现应力集中的现象,造成制件拉破而导致拉延成形失败。但是某些大的窗洞和门洞,又不宜都堵补起来,它还可以被拉延成形所借用。例如: [1]门框洞: 如(图二) 所示,我们若要把门洞堵补起来,则在拉延过程中产生拉延和反拉延,在变

冲压工艺过程设计的内容及步骤

第二章冲压件工艺过程设计的内容及步骤 不论冲压件的几何形状和尺寸大小如何,其生产过程一般都是从原材料剪切下料开始,经过各种冲压工序和其他必要的辅助工序(如退火,酸洗,表面处理等)加工出图纸所要求的零件。对于某些组合冲压件或精度要求较高的冲压件,还需要经过切削,焊接或铆接等加工,才能完成。冲压件工艺过程的制定和模具设计是冷冲压课程设计的主要内容。进行冲压设计就是根据已有的生产条件,综合考虑影响生产过程顺利进行的各方面因素,合理安排零件的生产工序,最优地选用,确定各工艺参数的大小和变化范围,设计模具,选用设备等,以使零件的整个生产过程达到优质,高产,低耗,安全的目的。 2.1 工艺过程设计的基本内容 冲压工艺规程是模具设计的依据,而良好的模具结构设计,又是实现工艺过程的可靠保证,若冲压工艺有改动,往往会造成模具的返工,甚至报废。冲制同样的零件,通常可以采用几种不同方法。工艺过程设计的中心就是依据技术上先进,经济上合理,生产上高效,使用上安全可靠的原则,使零件的生产在保证符合零件的各项技术要求的前提下,达到最佳的技术效果和经济效益。 冲压件工艺过程设计的主要内容和步骤是: 一. 分析零件图(冲压件图) 产品零件图是分析和制定冲压工艺方案的重要依据,设计冲压工艺过程要从分析产品的零件图人手。分析零件图包括技术和经济两个方面: 1. 冲压加工的经济性分析 冲压加工方法是一种先进的工艺方法,因其生产率高,材料利用率高,操作简单等一系列优点而广泛使用。由于模具费用高,生产批量的大小对冲压加工的经济性起着决定性作用,批量越大,冲压加工的单件成本就越低,批量小时,冲压加工的优越性就不明显,这时采用其他方法制作该零件可能有更好的经济效果。例如在零件上加工孔,批量小时采用钻孔比冲孔要经济;有些旋转体零件,采用旋压比拉深会有更好的经济效果。所以,要根据冲压件的生产纲领,分析产品成本,阐明采用冲压生产可以取得的经济效益。 2. 冲压件的工艺性分析 冲压件的工艺性是指该零件在冲压加工中的难易程度。在技术方面,主要分析该零件的形状特点,尺寸大小,精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的要求。良好的工艺性应保证材料消

冲压件工艺性分析

冲压件工艺性分析Prepared on 21 November 2021

一、止动件冲压件工艺性分析 1、零件材料:为Q235-A 钢,具有冲裁; 2、零件结构良好的冲压性能,适合:相对简单,有2个φ20mm 的孔;孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求,最小壁厚为14mm (φ20mm 的孔与边框之间的壁厚) 3、零件精度:全部为自由公差,可看作IT14级,尺寸精度较低,普通冲裁完全能满足要求。 查表得各零件尺寸公差为: 外形尺寸:01130-、062.048-、074.060-、03.04-R 、074.060-R 内型尺寸:052 .0020+ 孔中心距:60± 二、冲压工艺方案的确定 完成该零件的冲压加工所需要的冲压基本性质的工序只有落料、冲孔两道工序。从工序可能的集中与分散、工序间的组合可能来看,该零件的冲压可以有以下几种方案。 方案一:落料-冲孔复合冲压。采用复合模生产。 方案二:冲孔-落料级进冲压。采用级进模生产。 方案一只需一副模具,工件的精度及生产效率都较高,工件最小壁厚14mm 大于凸凹模许用最小壁厚,模具强度好,制造难度中等,并且冲压后成品件可通过卸料板卸下,清理方便,操作简单。 方案二也只需一副模具,生产效率高,操作方便,工件精度也能满足要求,但是模具结构复杂,制造加工,模具成本较高。

结论:采用方案一为佳 三、模具总体设计 (1)模具类型的选择 由冲压工艺分析可知,采用复合模冲压,所以模具类型为复合模。 (2)定位方式的选择 因为该模具采用的是条料,控制条料的送进方向采用导料板,无侧压装置。控制条料的送进步距采用挡料销定距。而第一件的冲压位置因为条料长度有一定余量,可以靠操作工目测来定。 (3)卸料、出件方式的选择 因为工件料厚为,相对较薄,卸料力也比较小,故可采用弹性卸料。又因为是倒装式复合模生产,所以采用上出件比较便于操作与提高生产效率。 (4)导向方式的选择 为了提高模具寿命和工件质量,方便安装调整,该倒装式模采用导柱导向方式。 四、排样方案确定及材料利用率 (1)排样方式的确定及其计算 设计倒装式复合模,首先要设计条料排样图,采用直排。 方案一:搭边值取2mm和3mm(P33表2-9),条料宽度为135mm

ABS塑料特性、成型工艺、用途

ABS塑料特性、成型工艺、用途 ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物化学和物理特性ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性:丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性;丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性;苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看,ABS是非结晶性材料。三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物,一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相,另一个是聚丁二烯橡胶分散相。 ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性,并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性,例如从中等到高等的抗冲击性,从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。 ABS材料具有超强的易加工性,外观特性,低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。 注塑模工艺条件 干燥处理:ABS材料具有吸湿性,要求在加工之前进行干燥处理。建议干燥条件为80~90C下最少干燥2小时。材料温度应保证小于0.1%。 熔化温度:210~280C;建议温度:245C。模具温度:25…70C。(模具温度将影响塑件光洁度,温度较低则导致光洁度较低)。 注射压力:500~1000bar。 注射速度:中高速度。典型用途汽车(仪表板,工具舱门,车轮盖,反光镜盒等),电冰箱,大强度工具(头发烘干机,搅拌器,食品加工机,割草机等),电话机壳体,打字机键盘,娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪撬车等。 PA12 聚酰胺12或尼龙12 典型应用范围: 水量表和其他商业设备,电缆套,机械凸轮,滑动机构以及轴承等。 注塑模工艺条件: 干燥处理:加工之前应保证湿度在0.1%以下。如果材料是暴露在空气中储存,建议要在 85C热空气中干燥4~5小时。如果材料是在密闭容器中储存,那么经过3小时温度平衡即可 直接使用。 熔化温度:240~300C;对于普通特性材料不要超过310C,对于有阻燃特性材料不要超过270C。模具温度:对于未增强型材料为30~40C,对于薄壁或大面积元件为80~90C,对于增强型材料为

塑料成型的工艺性分析

一、塑料成型的工艺性分析 该塑件是外壳产品,其零件图如下图所示。本塑件的材料采用聚氯乙烯PVC, 1.1.1塑件的原材料分析 P50 塑件注射成型工艺参数的确定: 根据该塑件的结构特点和得成型性能,查相关手册得到ABS塑件的成型工艺参数: 塑件的注射成型工艺参数

二.分型面位置的确定 根据塑件结构形式分型面应选在I上,如下图: 三.确定型腔数量和排列方式 1.该塑件精度要求不高,批量大,可以采用一模多腔,考虑到模具的制造费用和设备的运转费用,定为一模两腔。 四.模具结构形式的确定 从上面的分析中可知本模具采用一模两腔,直排,推干推出,流道采用平衡式,浇口采用侧浇口,动模部分需要一块型芯,固定板,支撑板。 五.注射机型号的选定 1.通过测量,塑件的质量为6.5gPVC的密度为1.4g/cm3 V= 草稿本上 4、注射机有关参数的校核 型腔数校核合格。 式中,K—-注塑机最大注射量的利用系数一般取0.8

m—注射机的额定塑化量(10.5g/s) T—成型周期取30s 3、开模行程校核 开模行程是指从模具中取出塑料所需要的最小开合距离,用H表示,它必须小于注射机移动模板的最大行程S。所需开模行程为:六.浇注系统的设计 6.1 主流道设计 1)主流道尺寸设计 根据所选注射机,则主流道小端尺寸为 d=注射机喷嘴尺寸+1 =5 2)主流道球面半径为 SR=喷嘴球面半径+(1-2)=13mm 3)球面配合高度 h=3mm-5mm,取h=4mm 4)主流道长度,尽量小于60,由标准模架结合该模具的结构,取L=20+20=40mm 5)主流道大端直径 D=d+2Ltana=8.5mm(半锥角a为,取a= )取D=10mm 6.2 主流道衬套的形式 主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触属易损性,对材料要求严格,因而模具主流道部分常设计可拆卸更换的主流道衬套形式即浇口

最新冲压工艺及模具设计学习

冲压工艺及模具设计 学习

《冲压工艺及模具设计》课程学习指南 20 —20 学年第学期 机学生使用 任课教师:王芳 一、课程基本情况、性质、研究对象和任务 总学时:40学时课堂教学:36学时实验教学:4学时 先修课:机械设计金属与塑料成型设备 《冲压工艺及模具设计》是高等工业院校材料成型方向开设的一门主干专业技术课,也是制造类其它专业的一门重要选修课。它是一门将冲压成形加工原理、冲压设备、冲压工艺、冲模设计与冲模制造有机融合,综合性和实践性较强的课程。本课程的主要任务是分析各类冲压成形的变形规律,认识典型冲压成形工艺方法和模具结构,掌握冲压工艺与模具设计方法。 通过本课程学习,使学生在下列能力培养方面得到锻炼与提高: 1.能应用冲压变形理论,分析中等复杂冲压件变形特点,制定合理冲压工艺规程。 2.协调冲压设备与模具的关系,选择冲压设备的能力。 3.熟悉掌握冲模设计计算方法,具备中等复杂冲模结构选择和设计的能力,所设计的冲模应工作可行、操作方便、便于加工和装配,技术经济性好。 二、教材处理 本课程选用机械工业出版社出版,姜奎华主编的《冲压工艺及模具设计》。本教材内容比较全面,结构编排严谨。但由于学时限制不可能对所有教材内容一一详细讲解。所以应紧

紧抓住本课的重点内容,搞清模具设计的有共性的规律,从而能做到举一反三,逐类旁通,为今后的学习工作打下基础。 三、学习参考书 1.刘建超、张宝忠主编.冲压模具设计与制造.北京:高等教育出版社,2004年 2.王孝培主编.冲压手册.北京:机械工业出版社,1990年 3.冲模设计手册编写组编著.冲模设计手册.北京:机械工业出版社,2000年 4.模具实用技术丛书编委会.冲模设计应用实例.北京:机械工业出版社,1994 5.冯炳尧、韩泰荣、蒋文森编.模具设计与制造简明手册(第二版).上海科学技术出版社,1998年 6.模具设计与制造技术教育丛书编委会.模具制造工艺与装备.北京:机械工业出版社,2003年7.国家技术监督局.冲模模架.北京:中国标准出版社,1991 8.许发越主编.模具标准应用手册.北京:机械工业出版社,1994年 9.李天佑主编.冲模图册.北京:机械工业出版社, 1988 四、关于考试的说明 期末考试:100% 五、各次课基本内容,重点难点,自我测验及作业

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