毕业设计（论文）-保持架零件的冲压工艺与模具设计.doc

保持架零件的冲压工艺与模具设计
摘要
保持架是滚动轴承在工作时的重要轴承零件,由于滑动摩擦而造成轴承发热和磨损,严重时会造成保持架烧伤或断裂,致使轴承不能正常工作。因此要求保持架的材料除具有一定强度外,还必须导热性好,摩擦因数小,耐磨性好,冲击韧性强,密度较小且线胀系数与滚动体相接近。此外,冲压保持架需经受较复杂的冲压变形。如何做到大批量、高精度的高效生产保持架零件,一直以来都是机械工作者的的目标。
本次设计是利用冷冲压技术完成保持架零件的高效、中批量加工,具体复合模。在设计过程中,通过了解和掌握冲压模具材料及连续冲压模具设计的有关知识,首先进行保持架零件的加工的工艺分析、精度和粗糙度、材料和最终工艺方案的确定;接下来对模具进行总体结构设计,完成模具的操作和定位方式、卸料与出料方式、模具类型及精度的确定;再对模具冲压力、凹模刃口尺寸及公差进行计算,并以此为根据初选压力机;最后,完成模具设计的主体部分,主要包括凹模设计、凸模设计、凸凹模设计、卸料与出料零件的选用、模架及其他模具零件的选择主要完成了模具的工作零件、定位零件、导向零件和装配零件的设计,并利用Pro/E软件进行三维造型及工作过程的动画仿真。
关键词保持架;冷冲压;复合模;Pro/E
绪论
冲压的概念和特点
冲压是利用安装在冲压设备(主要是压力机)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(俗称冲压或冲压件)的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工,且主要采用板料来加工成所需零件,所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一,隶属于材料成型工程术。
冲压所使用的模具称为冲压模具,简称冲模。冲模是将材料(金属或非金属)批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要,没有符合要求的冲模,批量冲压生产就难以进行;没有先进的冲模,先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素,只有它们相互结合才能得出冲压件。
与机械加工及塑性加工的其它方法相比,冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。
(1) 冲压加工的生产效率高,且操作方便,易于实现机械化与自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工,普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次,高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上,而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。
(2) 冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度,且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。
(3) 冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件,如小到钟表的秒表,大到汽车纵梁、覆盖件等,加上冲压时材料的冷变形硬化效应,冲压的强度和刚度均较高。
(4) 冲压一般没有切屑碎料生成,材料的消耗较少,且不需其它加热设备,因而是一种省料,节能的加工方法,冲压件的成本较低。
但是,冲压加工所使用的模具一般具有专用性,有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形,且模具制造的精度高,技术要求高,是技术密集形产品。所以,只有在冲压件生产批量较大的情况下,冲压加工的优点才能充分体现,从而获得较好的经济效益。
冲压在现代工业生产中,尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件,如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中,冲压件所占的比重都相当的大,少则60%以上,多则90%以上。不少过去用锻造=铸造和切削加工方法制造的零件,现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说,如果生产中不谅采用冲压工艺,许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现的。
冲压的基本工序及模具
由于冲压加工的零件种类繁多,各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同,因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来,可分为分离工序和成形工序两大类;分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压(俗称冲裁件)的工序;成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。
上述两类工序,按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序,每种基本工序还包含有多种单一工序。
在实际生产中,当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时,若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方案,即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成,称为组合的方法不同,又可将其分为复合-级进和复合-级进三种组合方式[1]。
复合冲压——在压力机的一次工作行程中,在模具的同一工位上同时完成两