多工位精密复杂接插件级进模设计研究

摘要

模具是制造业的重要基础工艺装备，是国民经济各部门发展的重要基础之一。级进模是一种精密、复杂的冲压模具，它具有高效率、高精度和高寿命等优越性，适用于冲压行业的自动化生产。接插件级进模设计涉及冲压成形理论、冲压工艺、排样设计、产品展开尺寸计算、模具结构设计、产品的成形仿真以及模具材料选择等许多关键技术。因此，对接插件级进模设计进行研究是十分有意义的。 本文针对接插件级进模关键技术问题，立足于我国模具技术现状，在接插件级进模设计技术领域开展研究工作，结合研制一套多工位精密复杂汽车接插件级进模的具体实例，说明接插件级进模的设计流程，并对研究成果进行验证。具体包括： (1)从冲压成形理论入手，探讨了金属在塑性状态下的力学行为和特征，包括塑性变形的力学基础、板料冲压成形的力学特点及求解方法和冲压成形极限，从中找出板料冲压变形的基本规律。 (2)对典型接插件级进模中包含的冲裁、弯曲、翻边、局部成形和整形等工序变形特性进行了分析；推导了各冲压工序的应力应变求解关系式，这些工作将为接插件级进模设计和计算提供理论依据。 (3)以系统的观念看待接插件级进模的设计过程，给出了设计流程图；探讨了排样设计的一般原则：并总结出接插件级进模常用工序的展开尺寸计算公式、典型工序的成形方法及主要零部件的设计方法。 (4)通过对典型接插件级进模的详细设计、计算以及对产品重要部位的成形仿真，建立了一种多工位精密复杂接插件级进模设计方法体系，也验证了本文的研究成果。设计部分包括模具排样图设计、结构设计以及各模具零件的设计；计算部分包括带料精度计算，产品展开尺寸计算和模具压力中心计算等；考虑到产品在仿真软件中建模的复杂性，以及应尽量缩短模具的开发周期，且接插件产品中重要、复杂(有尺寸、形状精度要求)部位的成形仿真结果即可代表整个接插件产品的成形仿真结果，故仅对产品的重要、复杂部位进行成形仿真。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：插图索引、附表索引

声明

第1章绪论

1.1引言

1.2国内外级进模研究现状及选题意义

1.3接插件级进模的关键技术

1.4本文的研究目标与应用前景

1.5本文的主要工作

第2章冲压成形理论的探讨

2.1塑性变形的力学基础

2.1.1变形物体的应力应变状态分析

2.1.2屈服条件

2.1.3应力与应变关系

2.2板料冲压成形的力学特点

2.2.1应力状态

2.2.2应变状态

2.2.3屈服轨迹

2.2.4板料的各向异性

2.3板料冲压成形的求解方法

2.3.1主应力法(Slab method)

2.3.2塑性材料力学法(СМПД)

2.4板料的冲压成形极限

2.5本章小结

第3章级进模冲压工序变形特性分析

3.1冲裁

3.1.1剪切区应力状态分析

3.1.2冲裁过程分析

3.2弯曲

3.2.1弯曲变形的特点

3.2.2弯曲变形的应力应变状态

3.2.3宽板弯曲时三个主应力的分布性质

3.2.4各向异性板料的弯曲

3.2.5弯曲中现象的复杂性

3.2.6最小相对弯曲半径

3.3翻边

3.3.1内孔翻边的变形特点

3.3.2内孔翻边应力应变分析

3.3.3内孔翻边极限翻边系数

3.4局部(起伏)成形

3.5整形

3.6本章小结

第4章接插件级进模设计方法

4.1接插件级进模设计流程

4.2产品展开计算方法

4.2.1弯曲展开计算方法

4.2.2翻边展开计算方法

4.3接插件级进模排样设计

4.3.1排样设计应遵循的一般原则

4.3.2载体设计

4.3.3排样图中各成形工位的设计要点

4.3.4带料步距与定位精度的确定

4.3.5排样设计后的检查

4.4接插件级进模典型工序成形方法

4.4.1合理冲裁间隙

4.4.2局部成形方法

4.4.3复杂弯曲成形方法

4.4.4铆接成形方法

4.5接插件级进模主要零部件的设计

4.5.1凸、凹模结构和安装

4.5.2带料的导正定位

4.5.3带料的导向和托料装置

4.5.4卸料装置

4.5.5加工方向的转换机构

4.5.6成形凸模的微量调节机构

4.6本章小结

第5章接插件级进模设计举例

5.1确定产品冲压工序

5.1.1产品冲压工艺性分析

5.1.2产品展开

5.2排样设计

5.2.1毛坯排样

5.2.2工序排样

5.3产品重要部位成形仿真

5.4结构概要设计

5.5结构详细设计

5.6模具零件设计

5.7压平铆接复合模设计

5.8本章小节

结论

参考文献

致谢

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