电磁铁连接板连续模冲压模具设计

电磁铁连接板连续模冲压模具设计

一、选题简介、意义

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加工方法。

在冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冲压模具。冲模在实现冲压加工中是必不可少的工艺装备，用模具加工出的冲压件几乎是“一模一样”，若没有符合要求的冲模，就不能生产出合格的冲压件；没有先进的冲模，先进的冲压成形工艺就无法实现。在冲压零件的生产中，合理的冲压成形工艺、先进的模具、高效的冲压设备是必不可少的三要素。

冲压加工与其他加工方法相比，无论在技术方面，还是在经济方面，都具有许多独特的优点。生产的制件所表现出来的高精度，高复杂程度、高一致性、高生产率与低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。但需要指出的是，由于进行冲压成形加工必须具备相应的模具，而模具是技术密集型产品，其制造属单位小批量生产，具有难加工、精度高、技术要求高、生产成本高的特点。所以，只有在冲压零件生产批量大的情况下，冲压成形加工的优点才能充分体现，从而获得好的经济效益。

由于冲压加工具有上述突出特点，因此在批量生产中得到了广泛的应用，在现代工业生产中占有十分重要的的位，是国防工业及民用工业中必不可少的加工方法。

二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）

冲压模具的设计在其生产、加工以及使用过程中尤为重要。特别是它的结构设计，对加工、装配、工期、成本乃至冲压产品的质量及生产效率产生极大的影响。所以，此课题主要考虑以下几个方面的内容：

1.分析冲压件的图样及技术条件。

2.对冲压件进行工艺分析，为理论计算作准备。

3.计算冲裁、拉深力，确定压力机参数，选择合理的冲压设备。

4.确定模具的具体结构，绘制草图。

5.绘制模具的装配图及主要零件图。

6.零件图标注尺寸、公差及技术条件，并进行必要的强度校核。

7.根据开题的研究过程撰写设计说明书。

第一章绪论 4

第二章零件的工艺设计 8

2.1 零件的工艺性分析 8

2.2 确定工艺方案 9

2.3 分析冲压件，制定工艺规划 10

第三章工艺计算 11

3.1 排样图设计与计算 11

3.2 材料利用率计算 13

3.3 装配排样图的设计 13

第四章力的计算 14

4.1 冲裁力、弯曲力、卸料力的计算 14

4.2 冲裁力的计算 14

4.3弯曲部分弯曲力的计算 15

4.4卸料力及推件力的计算 15

4.5 压力中心的计算 15

第五章模具主要零部件的设计与选择 16

5.1 冲孔、落料凸凹模刃口尺寸计算 16

5.2 凹模孔口形式及主要参数 18

5.3 整体式凹模外形尺寸的确定 19

5.4 模具整体设计 19

5.5 模架的选取 20

5.6 压力机的校核 20

第六章模具装配与试模 21

6.1 模具的装配 21

6.2 模具的调试 23

小结 25

致谢 26

参考文献 27

第一章绪论

1.1 课题研究的目的与意义

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加工方法。

本课题主要研究掌握模具设计的方法及工序，巩固与加深对机械二维、三维的制图能力。设计过程中锻炼查阅文献与资料自我设计的能力，培养与提升我们的创新能力，增强我们独立思考问题与解决问题的能力。在对模具设备的结构设计与理论计算上，掌握模具设备的主要结构与性能、工艺适应性与技术参数。从而能根据成型的生产要求，模具结构等因素，经济、有效的使用设备，合理的选择工艺，正确的设计模具，保证成型生产能够经济、合理的进行，提高自身在成型工艺与模具方面的综合着机水平，提高自身解决实际问题的能力。

1.2 课题国内外研究概况

1.2.1 国外模具发展概况

为了适应高速、自动、精密、一安全现代化生产的需要,工业先进国家发展的高效率、高精度、高寿命模具向多工位、多型腔、多功能方向发展。在冲模方面:国外多工位级进模多达50个工位。多次拉深成形工件发展了多工位传递模。多次冷挤压工件也发展了多工位传递模。多次弯曲工件发展了前几个冲裁工位用级进模接着用多向自动弯曲模。在级进模的基础上发展了多功能模具。

目前，国外人汽车公司为了降低模具开发、制造成本，缩短生产周期，将除轿车外覆盖件之外的人部分轿车冲压件的模具都交由专业模具公司（如Fontana Pietro.Kuka.Laepple.Schuler Cartec.Ogi-hala-Fuji Techniaca等等）设计与制造，这些公司都有很强的开发能力，并在某些零件的模具制造方面拥有独到的优势。但作为整车厂，考虑到新车型开发过程中的保密，对诸如翼子板、行李箱盖、车门、侧围、车顶、前盖等敏感零部件的模具，则都由自己的模具制造部门来设计与制造。

1.2.2国内模具发展概况

模具制造是我国经济建设中的一项重要产业，起着振兴与发展我国模具工业的重要作用，正日益受到人们的重视与关注。“模具是工业生产的基础工艺装备”也已经成为广大业内人士的共识。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电与通信等产品中，60%～80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生产制件,具备高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率与低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍,尤其是在冲压技术相对落后的中国，制造出优质的模具以及生产出高质量的冲压产品势在必行。

我国模具工业近年来发展很快。尤其近10年来，中国模具工业一直以每年15%左右的增长速度快速发展。虽然中国模具工业发展迅速，但与需求相比，仍然供不应求，据不完全统计，2003年我国模具生产厂点约有2万多家，从业人员约50多万人，2004年模具行业的发展保持良好势头，模具企业总体上订单充足，任务饱满，2004年模具产值530亿元，进口模具18.13亿美元，出口模具4.91亿美元，分别比2003年增长18%、32.4%与45.9%。进出口相抵后的净进口达13.2亿美元，为进口量较大的国家。2008年中国模具进出口总额为39.26亿美元，比2007年增长13.27%。其中进口20.04亿美元，比2007年减少2.39%；出口19.22亿美元，比2007年增长36.02%。可见，出口继续保持强劲的上升趋势，逆差进一步下降，总体情况良好。

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国内也能生产了。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。加速发展模具工业的重要意义模具是汽车、电子、电器、航空、仪表、轻工、塑料、H用品等工业部门极其重要的工艺装备。没有模具,就没有高质量的产品。模具不是一般的工艺装备,而是技术密集型的产业,工业发达国家把模具作为机械制造方面的高科技产品来对待。他们认为：“模具是发展工业的一把钥匙”；“模具是一个企业的心脏”；“模具是富裕社会的一种动力”。

从未来的发展机会来看，我国经济仍处于高速发展期，国际上经济全球化发展趋势日趋明显，这就为我国模具工业的高速发展提供了良好的条件与机遇。一方面是国内模具市场将继续高速发展，另一方面是国际上将模具制造逐渐向我国转移的趋势与跨国集团到我国进行模具的国际采购趋向也明显。因此，展望未来，国际、国内的模具市场总体发展趋势前景美好，预计中国模具工业将在良好的市场环境下将继续得到高速发展。行业结构调整与产业升级过程中机会与风险并存，如何抓住机会、规避风险是模具企业需特别关注的。

1）专业化程度及分布状况

我国模具行业专业化程度还比较低，模具自产自配比例过高。国外模具自产自配比例一般为30%，我国冲压模具自产自配比例为60%。这就对专业化产生了很多不利影响。现在，技术要求高、投入大的模具，其专业化程度较高，例如覆盖件模具、多工位级进模与精冲模等。而一般冲模专业化程度就较低。由于自配比例高，所以冲压模具生产能力的分布基本上跟随冲压件生产能力的分布。但是专业化程度较高的汽车覆盖件模具与多工位、多功能精密冲模的专业生产企业的分布有不少并不跟随冲压件能力分布而分布，而往往取决于主要投资者的决策。例如四川有较大的汽车覆盖件模具的能力，江苏有较强的精密冲模的能力，而模具的用户大都不在本的。

2）模具设计与制造能力状况

在国家产业政策的正确引导下，经过几十年努力，现在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平，包括信息工程与虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用。

虽然如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要与国际先进水平相比仍有较大差距。这些主要表现在高档轿车与大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无论在设计还是加工工艺与能力方面，都有较大差距。轿车覆盖件模具，具有设计与制造难度大，质量与精度要求高的特点，可代表覆盖件模具的水平。虽然在设计制造方法与手段方面已基本达到了国际水平，模具结构功能方面也接近国际水平，在轿车模具国产化进程中前进了一大步，但在制造质量、精度、制造周期等方面，与国外相比还存在一定的差距。

标志冲模技术先进水平的多工位级进模与多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本达到国际水平。

1.3 课题研究的主要内容