一、题目背景
随着经济的发展,模具技术现已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一 模具技术能促进工业产品的发展和质量的提高。
模具工业在我国也已成为国民经济发展的重要基础工业之一,国民经济的支柱产业如机械、电子、汽车、石油化工和建筑业等都要求模具工业的发展与之相适应,都需要大量的模具。模具技术能促进工业产品的发展和质量的提高,并能获得极大的经济效益。可以说,模具是“效益放大器”,用模具生产的产品的价值往往是模具价值的几十倍,上百倍。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”,日本则把模具誉为“进入富裕社会的原动力”。
模具是工业产品生产应用的重要工艺设备,按成型的对象和方式来分,模具大致可以分为三类:金属板料成型模具(如冷冲压模);金属体积成型模具(如锻造模,粉末冶金模,压铸模等);非金属材料成型模具(如塑料模,玻璃模,陶瓷模等)。其中,使用量最大的是冲压模和塑料模,约占模具总量的80%左右。
由于冲压技术和模具应用的范围越来越广泛,在国民经济各部门中,几乎都有冲压加工生产,它不仅与整个机械行业密切相关,而且与人们的生活紧密相连。冲压工艺具有生产效率高、质量稳定、成本低以及可加工复杂形状工件等一系列优点。在机械、汽车、轻工、国防、电机电器、家用电器,以及日常生活用品等行业应用非常广泛,占有十分重要的地位。随着工业产品的不断发展和生产技术水平的不断提高,冲压模具作为个部门的重要基础工艺装备将起到越来越大的作用。
冲压工艺与冲压设备正在不断地发展,特别是精密冲压、高速冲压、多工位自动冲压以及液压成形、超塑性冲压等各种冲压工艺的迅速发展,把冲压的技术水平提高到了一个新高度。新型模具材料的采用钢结硬质合金、硬质合金模具的推广,模具各种表面处理技术的发展,冲压设备和模具结构的改善及精度的提高,显著地延长了模具的寿命和扩大了冲压加工的工艺范围。冲压模具成型的零件机械性能好,冲压件普遍具有重量轻,强度高,表面成形质量好的特点。因此,研究冲压模具具有极大的意义与作用。
二、研究意义
弯曲模具是冷冲模的一种,是指通过一定工序将坯料冲裁成形的模具。按照冲压的工艺性质分类,弯曲模具是使材料发生塑性变形的冲裁模具。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。传统的燕尾形零件分为两次弯成,先弯成四直角槽形件,然后再侧弯成燕尾形,这需要两套模具,为了提高生产率,采用一次成型的转轴式弯曲模。
该零件的材料为Q235-A钢,较软的碳素钢,强度和硬度都很低,而韧性较高,可以满足弯曲等冷冲压加工性能。且该零件形状简单,弯曲半径大于材料允许的最小弯曲半径。该零件尺寸较大,因此加工精度较低,但一般冲压都能满足其尺寸精度的要求。综合以上分析,得出的结论是:该零件工艺性能较好,适于冲压。
本课题来自生产实际。电动机风罩为大批量生产零件,其形状为∩型薄壁拉深零件,采用冷冲压成型,加工工序包括正、反向拉深成形两个加工步骤。需设计出正、反向拉深两套冷冲压模具(或一套复合模具),需进行工艺计算、结构图纸绘制、说明书编写。
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