1、 1 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
2、、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 2 第第1 1章章 绪论 1.1 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
3、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
4、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