多工位精密复杂接插件级进模设计研究

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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。
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