汽车锁座零件冲压工艺分析及模具设计

南昌航空大学科技学院学士学位论文

1 前言

1.1 机械与模具制造业在国民经济中的地位

机械制造工业是国民经济中一个十分重要的产业，它为国民经济个部门科学研究、国防建设和人民生活提供各种技术装备，在社会主义建设事业中起着中流砥柱的作用。从农业机械到工业机械，从轻工业机械到重工业机械，从航空航天设备到机车车辆、汽车、船舶等设备，从机械产品到电子电器、仪表产品等，都必须有机械及其制造。在工业高度发达的国家中，机械工业的产值常常占整个国民生产总值的40%或更多。

在机械制造中，机车夹具、模具都是不可缺少的工艺装备，尤其是模具以其特定的形状通过一定的方式是材料成形。根据国际生产技术协会提供的资料显示，机械零件粗加工的75%和精加工的50%都将有模具成形来完成。因此模具被誉为“金属加工中的帝王”，是“进入富裕社会的原动力” 、“模具就是黄金” 。

1.2 当前国际模具发展现状及其特点

现代模具行业是技术、资金密集的行业。它作为重要的生产装备行业在为各行各业服务的同时，也直接为高新技术产业服务。

由于模具生产采用一系列高科技，CAD/CAM/CAPP等技术，计算机网络技术、激光技术、逆向工程和并行工程、快速成型技术及敏捷制造技术、高速加工及超精度加工技术等等，因此，模具工业以成为高新技术产业的一个重要组成部分，有人说，现代模具是高技术背景下的工艺密集型工业。模具技术水平的高低，在很大的程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力，因此已成为衡量一个 国家产品制造水平高低的重要标志。

模具工业是无以伦比的“效益放大器”。用模具加工产品大大提高了生产的效率，而且还具有节约原材料、降低能耗和成本、保持产品高一称为“金钥匙”。从另个角度看，模具是人性化、时代化、个性化、创造化的产品。更重要致性等特点。因此模具被称为“效益的放大器”。在国外，模具被是模具发展了，使用模具的产业其产品的国际化竞争力也提高了。

模具不是批量生产的产品。它具有单见生产和对特定用户的依赖性。就模具行业来说，引进国外先进技术，不能采用通常的引进产品许可证和技术转让等方式，而主要是引进商品化了的CAD/CAM/CAE软件和精密加工设备等。模具的CAD/CAE/CAM涉及面广、及多种学科与工业技术于一体，是综合型、技术密集型产品。模具设计是一种经验性较强的设计，设计人员在长期的工作积累的经验和知识对模具设计起着十分重

1

南昌航空大学科技学院学士学位论文

要的影响。尽管模具CAD技术应用越来越广泛，是目前广为使用的模具CAD技术大都停留在计算机辅助绘图层次，难以胜任对模具开发的高质量、短周期、低成本要求。为此，本设计在重点利用计算机辅助进行工艺分析的过程，将转化为传统的模具CAD从计算机辅助绘图提升到计算机辅助设计层次。

1.3 我国模具发展现状及其特点

国内的模具工业起步较晚，但在过去的十多年中也取得了一些进步。例如冲压模具方面，国内设计制造的部分轿车覆盖件模、空调器散热片级进模、电机定转子双回转叠片高精度硬质合金级进模、集成电路引线框架多工位级进模，以及带自动冲切、叠压、铆合、计数、分组、扭斜和安全保护等功能的铁心精密多功能模，都已达到较高的水平。但从总体上看，我国与工业发达国家相比仍有较大差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重还比较低，CAD/CAE/CAM技术的普及率尚待提高，许多先进的模具技术应用还不够广泛等等。特别是在大型，精密，复杂和长寿命模具上，一方面技术差距明显；另一方面产能也不能满足国内的需求，因而仍大量从国外进口。所以，为了改变这种被动状态，尽快适应社会主义工业现代化建设对冲压工艺生产水平提高的需求，全方位大力做好模具基础、研发和推广工作，是至关重要的。

我国的工业经济，已进入大批量规模经济和小批量多品种经济并行的时期，两者对模具存在趋同的依赖性。因为在经济快速发展，产品畅销时期，自然要求模具能及时供应；而在经济停滞，产品不畅销时期，企业必然会想方设法开发新产品，也同样会对模具带来强劲的需求。这说明，模具市场的总体趋势将是一直平稳向上的。也有人说，模具工业是永不衰退的工业，正是基于这样的分析。另外，从另一个角度看，两者对模具结构的要求是各不相同的，大批量生产用的模具应着眼于高效率和长寿命，而小批量生产用的模具则应着眼于结果简单、制模快速和成本低廉。因此，对不同要求的模具要求，应相应的制定不同的设计方案。

1.4 汽车锁座零件的简单介绍

本设计是GJ750B汽车锁座零件，材料是Q235，在设计过程中必须考虑成本，配合整体汽车设计减少成本，同时运用当前较先进的技术手段提高效率，例如：本次设计采用AUTO CAD辅助设计，大大缩短了模具设计过程的分析工作周期，迅速提高模具设计的效率。

由于本人水平有限，本论文中还存在不少的错误和不足之处，敬请评阅老师批阅和纠正。

2

南昌航空大学科技学院学士学位论文

2 锁座零件冲压工艺分析

2.1 零件结构的分析

本设计的零件是锁座零件，材料为Q235，厚度为2mm。如图2-1.1所视。该零件进行冲压加工的基本为冲孔、落料。

2-1.1 锁座零件图

3

图南昌航空大学科技学院学士学位论文

2.2 确定工艺方案

三个孔的边缘与弯曲中心的距离分别为： 1.5mm<2.0t(4mm) 18.5mm>2.0t(4mm) 6.5mm>2.0t(4mm)

弯曲时会引起b边上小孔的变形,可以在弯曲后修正，所以可以先冲孔在弯曲.

方案一：落料与冲孔复合。 方案二：先落料再冲孔。 分析冲压工艺方案：

方案一：模具结构简单，模具寿命长、制造周期短、投产快。能利用一个侧面定位，操作比较简单方便。

方案二：模具结构简单，投产快寿命长，尺寸和形状不精确。

综上所述，考虑到该零件的批量为中批量，作为保证各项技术要求，选用方案一。

工序如下：1. 下料。 2. 落料和冲孔。

4

南昌航空大学科技学院学士学位论文

3 冲压模的设计

3.1 零件工艺计算

3.1.1 计算毛坯长度:

该零件的毛坯展开尺寸按图3-1.1所示计算:

图3-1.1

由于弯曲半径:r(1.5mm)>0.5t(1mm),所以 毛坯总长度L=L1+L2+L3+∏(r+xt) 式中:L1=32.5mm,L2=18mm,L3=32.5mm 查表得:X=0.27

L=32.5+18+32.5+3.14×(1.5+0.27×2)=89.4056mm

考虑材料的收缩,经过修正,取实际毛坯尺寸L=90mm 3.1.2 排样及材料利用率：

排样是指冲裁零件（毛坯）在条料，带料或板料上布置的方法。合理有效的排样在于保证在最低的材料消耗和高生产率的条件下，得到符合设计要求的工件。在冲压生产过程中，保证很低的废料百分率是现代冲压生产最重要的技术指标之一。在冲压生产过程中，冲压件材料消耗费用可达总成本的60%～75%，每降低1%的冲压废料，将会使成本降低0.4%～0.5%。合理的利用材料是降低成本的有效措施，尤其是在成批和大量生产中，冲压件的年产量达数十万件，甚至数百万件，材料合理利用的经济效率更为突出。

5

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/wt6t.html