感溫卡成形工藝與模具設(shè)計(jì)【固定座形件沖壓模具】【含CAD圖紙、說(shuō)明書(shū)】【LB7】
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河南機(jī)電高等??茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 緒 論 模具,是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備,在電子、汽車(chē)、電機(jī)、電器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中,60%80%的零部件都依靠模具成形,模具質(zhì)量的高低決定著產(chǎn)品質(zhì)量的高低,因此,模具被稱之為“百業(yè)之母”。模具又是“效益放大器”,用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值,往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)1.1.1國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀我國(guó)模具近年來(lái)發(fā)展很快,模具工業(yè)一直以15%左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展,模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化,除了國(guó)有專業(yè)模具廠外,集體、合資、獨(dú)資和私營(yíng)也得到了快速發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2003年我國(guó)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)約有2萬(wàn)多家,從業(yè)人員約50多萬(wàn)人,2004年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢(shì)頭,模具企業(yè)總體上訂單充足,任務(wù)飽滿,2004年模具產(chǎn)值530億元。進(jìn)口模具18.13億美元,出口模具4.91億美元,分別比2003年增長(zhǎng)18%、32.4%和45.9%。進(jìn)出口之比2004年為3.69:1,進(jìn)出口相抵后的進(jìn)凈口達(dá)13.2億美元,為凈進(jìn)口量較大的國(guó)家。在2萬(wàn)多家生產(chǎn)廠點(diǎn)中,有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中,產(chǎn)值過(guò)億元的模具企業(yè)只有20多家,中型企業(yè)幾十家,其余都是小型企業(yè)。近年來(lái),模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快,主要表現(xiàn)為:大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品;專業(yè)模具廠數(shù)量增加,能力提高較快;三資及私營(yíng)企業(yè)發(fā)展迅速;國(guó)企股份制改造步伐加快等。雖然說(shuō)我國(guó)模具業(yè)發(fā)展迅速,但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。我國(guó)尚存在以下幾方面的不足: 第一,體制不順,基礎(chǔ)薄弱。 “三資”企業(yè)雖然已經(jīng)對(duì)中國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動(dòng)作用,私營(yíng)企業(yè)近年來(lái)發(fā)展較快,國(guó)企改革也在進(jìn)行之中,但總體來(lái)看,體制和機(jī)制尚不適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì),再加上國(guó)內(nèi)模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱,因此,行業(yè)發(fā)展還不盡如人意,特別是總體水平和高新技術(shù)方面。 第二,開(kāi)發(fā)能力較差,經(jīng)濟(jì)效益欠佳.我國(guó)模具企業(yè)技術(shù)人員比例低,水平較低,且不重視產(chǎn)品開(kāi)發(fā),在市場(chǎng)中經(jīng)常處于被動(dòng)地位。我國(guó)每個(gè)模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合1萬(wàn)美元,國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多是1520萬(wàn)美元,有的高達(dá)2530萬(wàn)美元,與之相對(duì)的是我國(guó)相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過(guò)去作坊式管理,真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。 第三,工藝裝備水平低,且配套性不好,利用率低雖然國(guó)內(nèi)許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備,但總的來(lái)看裝備水平仍比國(guó)外企業(yè)落后許多,特別是設(shè)備數(shù)控化率和CAD/CAM應(yīng)用覆蓋率要比國(guó)外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因,引進(jìn)設(shè)備不配套,設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍,設(shè)備利用率低的問(wèn)題長(zhǎng)期得不到較好解決。裝備水平低,帶來(lái)中國(guó)模具企業(yè)鉗工比例過(guò)高等問(wèn)題。 第四,專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差 由于長(zhǎng)期以來(lái)受“大而全”“小而全”影響,許多模具企業(yè)觀念落后,模具企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)水平低,專業(yè)化分工不細(xì),商品化程度也低。目前國(guó)內(nèi)每年生產(chǎn)的模具,商品模具只占45%左右,其馀為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好,難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù),與國(guó)際水平相比要落后許多。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低,標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對(duì)模具質(zhì)量、成本有較大影響,對(duì)模具制造周期影響尤甚。 第五,模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會(huì)影響模具質(zhì)量、壽命及成本,國(guó)產(chǎn)模具鋼與國(guó)外進(jìn)口鋼相比,無(wú)論是質(zhì)量還是品種規(guī)格,都有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差,也直接影響模具水平的提高。1.1.2國(guó)內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì) 巨大的市場(chǎng)需求將推動(dòng)中國(guó)模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國(guó)的模具工業(yè)和技術(shù)在過(guò)去的十多年得到了快速發(fā)展,但與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在較大差距,尚不能完全滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。未來(lái)的十年,中國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括以下幾方面: 一是模具日趨大型化;二是模具的精度將越來(lái)越高;三是多功能復(fù)合模具將進(jìn)一步發(fā)展;四是熱流道模具在塑料模具中的比重將逐漸提高;五是氣輔模具及適應(yīng)高壓注射成型等工藝的模具將有較大發(fā)展;六是模具標(biāo)準(zhǔn)化和模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛;七是快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊;八是壓鑄模的比例將不斷提高,同時(shí)對(duì)壓鑄模的壽命和復(fù)雜程度也將提出越來(lái)越高的要求;九是塑料模具的比例將不斷增大;十是模具技術(shù)含量將不斷提高,中高檔模具比例將不斷增大,這也是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整所導(dǎo)致的模具市場(chǎng)未來(lái)走勢(shì)的變化。1.2國(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備,在電子、建材、汽車(chē)、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中,6080的零部件都要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性,是其他加工制造方法所無(wú)法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低,已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志,并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。近幾年,全球模具市場(chǎng)呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面,世界模具市場(chǎng)年交易總額為600650億美元左右。美國(guó)、日本、法國(guó)、瑞士等國(guó)家年出口模具量約占本國(guó)模具年總產(chǎn)值的三分之一。國(guó)外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的比例占到50%以上;國(guó)外模具企業(yè)的組織形式是大而專、大而精。2004年中國(guó)模協(xié)在德國(guó)訪問(wèn)時(shí),從德國(guó)工、模具行業(yè)組織-德國(guó)機(jī)械制造商聯(lián)合會(huì)(VDMA)工模具協(xié)會(huì)了解到,德國(guó)有模具企業(yè)約5000家。2003年德國(guó)模具產(chǎn)值達(dá)48億歐元。其中(VDMA)會(huì)員模具企業(yè)有90家,這90家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國(guó)模具產(chǎn)值的90%,可見(jiàn)其規(guī)模效益。 隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展,國(guó)外的一些掌握和能運(yùn)用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具工藝設(shè)計(jì)、高級(jí)鉗工及企業(yè)管理人才,他們的技術(shù)水平比較高故人均產(chǎn)值也較高我國(guó)每個(gè)職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合1萬(wàn)美元左右,而國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多1520萬(wàn)美元,有的達(dá)到 2530萬(wàn)美元。國(guó)外先進(jìn)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá)70%以上,而我國(guó)才達(dá)到45與國(guó)發(fā)經(jīng)濟(jì)需求和世界先進(jìn)水平相比,差距仍很大,一些大型、精度、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的高檔模具每年仍大量進(jìn)口,特別是中高檔轎車(chē)的覆蓋件模具,目前仍主要依靠進(jìn)口。一些低檔次的簡(jiǎn)單沖模,已趨供過(guò)于求,市場(chǎng)竟?fàn)幖ち?。故需要我們進(jìn)一步的努力迎頭趕上,加快升級(jí)發(fā)展高精度,長(zhǎng)壽命的模具。專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化程度低,協(xié)作能力差;工藝裝備水平低,且配套性不好,利用率低;人才嚴(yán)重不足,科研開(kāi)發(fā)及技術(shù)攻關(guān)投入少;模具材料性能、質(zhì)量和品種問(wèn)題往往會(huì)影響模具質(zhì)量、壽命及成本,國(guó)產(chǎn)模具鋼與國(guó)外進(jìn)口鋼材相比有較大差距。塑料、板材、設(shè)備性能差,也直接影響模具水平的提高。目前,我國(guó)經(jīng)濟(jì)仍處于高速發(fā)展階段,國(guó)際上經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展趨勢(shì)日趨明顯,這為我國(guó)模具工業(yè)高速發(fā)展提供了良好的條件和機(jī)遇。一方面,國(guó)內(nèi)模具市場(chǎng)將繼續(xù)高速發(fā)展,另一方面,模具制造也逐漸向我國(guó)轉(zhuǎn)移以及跨國(guó)集團(tuán)到我國(guó)進(jìn)行模具采購(gòu)趨向也十分明顯。因此,放眼未來(lái),國(guó)際、國(guó)內(nèi)的模具市場(chǎng)總體發(fā)展趨勢(shì)前景看好,預(yù)計(jì)中國(guó)模具將在良好的市場(chǎng)環(huán)境下得到高速發(fā)展,我國(guó)不但會(huì)成為模具大國(guó),而且一定逐步向模具制造強(qiáng)國(guó)的行列邁進(jìn)?!笆晃濉逼陂g,中國(guó)模具工業(yè)水平不僅在量和質(zhì)的方面有很大提高,而且行業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品水平、開(kāi)發(fā)創(chuàng)新能力、企業(yè)的體制與機(jī)制以及技術(shù)進(jìn)步的方面也會(huì)取得較大發(fā)展。1.3感溫卡件模具設(shè)計(jì)與制造方面1.3.1 感溫卡模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路沖裁和彎曲是沖壓基本工序,它是利用沖裁模在壓力機(jī)作用下,將平板坯料先沖裁落料然后彎曲形成制件的加工方法。,加工出來(lái)的制件的精度都很底。一般情況下,彎曲的尺寸精度應(yīng)在IT13級(jí)以下,不宜高于IT11級(jí)。只有加強(qiáng)沖裁和彎曲變形基礎(chǔ)理論的研究,才能提供更加準(zhǔn)確、實(shí)用、方便的計(jì)算方法,才能正確地確定沖裁與彎曲工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸,解決沖裁和彎曲中出現(xiàn)的各種實(shí)際問(wèn)題,從而,進(jìn)一步提高制件質(zhì)量。感溫卡的下料需要沖裁,即條料的沖裁后切斷才進(jìn)行下一步彎曲。感溫卡是較典型的彎曲件,其工作過(guò)程很簡(jiǎn)單就一個(gè)彎曲,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)確定它一次彎曲成功.1.3.2沖裁彎曲級(jí)進(jìn)模具設(shè)計(jì)的進(jìn)度1.了解目前國(guó)內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀,所用時(shí)間20天;2.確定加工方案,所用時(shí)間5天;3.模具的設(shè)計(jì),所用時(shí)間30天;4模具的調(diào)試所用時(shí)間5天 2 感溫頭卡沖壓工藝的分析2.1感溫頭卡工藝分析 原始資料:如圖所示 工 件 名 稱:感溫頭卡 材 料:2A02 生 產(chǎn) 批 量:大批量 厚 度: t=1mm 工件底部圓角半徑 r1.5mm,外形尺寸為20mm8.5mm6mm,由于沒(méi)有公差等級(jí)標(biāo)注,所以可以按未標(biāo)公差等級(jí)處理。2.2沖裁彎曲工藝計(jì)算和工藝方案工件的工藝計(jì)算是沖裁彎曲工藝設(shè)計(jì)中的一個(gè)環(huán)節(jié),經(jīng)查閱資料和上網(wǎng)搜索得毛坯材料為:牌號(hào):2A02為強(qiáng)度較高的硬鋁,常溫時(shí)強(qiáng)度高,同時(shí)熱強(qiáng)度較高,屬于耐熱硬鋁。合金熱變形時(shí)塑性高,在擠壓半成品中,有形成粗晶環(huán)的傾向,可熱處理強(qiáng)化,在淬火及人工時(shí)效狀態(tài)下使用。與2A70、2A80耐熱鍛鋁相比,腐蝕穩(wěn)定性較好,但有應(yīng)力腐蝕破裂傾向;可焊性比2A70略好,可切削性良好。(GB/T31901996)2.2.1 工藝方案的確定設(shè)計(jì)模具時(shí),條料的排樣很重要??蓪宀南惹谐蓷l狀,根據(jù)最后工件的形狀和綜合考慮可得排樣圖:根據(jù)制件的工藝分析,知道制件是個(gè)簡(jiǎn)單的三面彎曲件。所以它的工序只有一個(gè):彎曲。因此,本制件的工藝方案就是:沖裁 彎曲。故模具采用連續(xù)沖裁,彎曲一模成形。零件要求表面平整,光滑,無(wú)翹曲,褶皺,裂紋等缺陷,因此可連續(xù)沖裁,故彎曲一模成形。在設(shè)計(jì)上為保證沖出制件形狀規(guī)則,切斷下模與彎曲凹模壓料板之間分別有3mm,1mm的落差,由于制件深度為5mm,故沖裁的凸模與彎曲凹模有4mm的落差。2.2.2 計(jì)算毛坯尺寸根據(jù)工件彎曲半徑r0.5t,該零件的毛坯尺寸可按公式計(jì)算:查表,當(dāng)rt=1.5時(shí);x=0.36;L彎=3.14/2(r+xt)=3.14/2(1.5+0.361)=2.92mmL毛長(zhǎng)=20+2.924+6.02-1.524=31.02mmL寬=8.5+4-3+2.92=12.84mm 工件毛坯尺寸展開(kāi)圖2.2.3 確定是否用壓邊裝置因沖裁時(shí)不是對(duì)稱沖而是單邊,因而會(huì)產(chǎn)生單邊力較大的現(xiàn)象,故需要一個(gè)壓邊力來(lái)平衡,以防偏移而影響毛坯尺寸精度。因此需要壓邊裝置。彎曲時(shí)一般采用平面壓邊裝置。一般來(lái)說(shuō)彎曲所需要的壓邊力較小,而提供壓邊力的彈性力卻隨著行程而增加,所以采用彈簧裝置。即彈性卸料裝置提供所需的彈性力壓邊力 L= 式中: L彎曲件毛坯長(zhǎng)度(mm); 彎曲件各直線段長(zhǎng)度之和(mm);彎曲件各部分(圓弧部分)應(yīng)變中性層展開(kāi)長(zhǎng)度之和(mm); 2.2.4 畫(huà)出工序圖2.2壓力、壓力中心計(jì)算及壓力機(jī)的選用 模具的壓力中心就是沖壓力的作用點(diǎn)。為了保證壓力機(jī)和模具的正常工作,應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)的中心滑塊中心線重合。否則,沖壓時(shí)滑塊就會(huì)承受偏心載荷,導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌與模具的導(dǎo)向部分不正常的磨損,還會(huì)使合理的間隙得不著保證,從而影響制件的質(zhì)量和降低模具的壽命,甚至損壞模具。此為多凸模模具的壓力中心,首先計(jì)算沖裁凸模的壓力中心 、按比例畫(huà)出凸模的工作部分剖面圖、在任意距離處作x-x軸y-y軸、 分別計(jì)算出各線段和圓弧的重心到x-x軸的距離y1, y2, y3, y4和到y(tǒng)-y軸的距離x1, x2, x3, x4, 、大凸模的壓力中心到坐標(biāo)軸的距離下式確定: 到y(tǒng)-y軸的距離得:X0=(31.0215+429+231+2713.5+5.4827)/(31.022+7.482)=15;Y0=(31.027.48+7.483.74+45.48+5.482.74+26.48)/31.027.482=4.025;X0=(-7719.5+0+147+1413+410)/(77+7+7+7+4)=-12.72;Y0=(7711+73.5+73.5+47+73.5)/(77+7+7+7+4)=8.32; 整體式凹模的局部結(jié)構(gòu) 整體式凹模如圖裝于下模座上,由于下模座孔口較大因而使工作時(shí)承受彎曲力矩,若凹模高度H及模壁厚度C不足時(shí),會(huì)使凹模產(chǎn)生較大變形,甚至破壞。采用直通型刃口,刃口但由于凹模受力復(fù)雜,凹模高度可按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算,即 凹模高度H=KB 凹模壁厚C=(1.52)H式中B-凹模孔的最大寬度,mm但B不小于15mm C-凹模壁厚,mm 指刃口至凹模外形邊緣的距離; K=系數(shù),取0.35凹模高度H=KB=0.3531=10.857mm 按表可取值15mm(1222)凹模壁厚C=1.5H = 1.515=22.5mm 經(jīng)計(jì)算和設(shè)計(jì)有一部分壁厚不滿足要求(最薄處為13.01mm),但又對(duì)于多空凸模(可套用與此處)刃口與刃口之間的距離應(yīng)滿足強(qiáng)度要求,可按復(fù)合模的凸凹模最小壁厚進(jìn)行設(shè)計(jì),可得最小壁厚為2.7mm,于是有上述設(shè)計(jì)可滿足工件的要求。 凹模上螺孔到凹模外緣的距離一般?。?.72.0)d, 圖 凹模上的螺孔設(shè)計(jì)與選用d 為螺孔的距離,由于凹模厚度為28mm,所以根據(jù)表2.462查得螺孔選用4M8的螺釘固定在下模座。故選用如圖8: 螺孔到凹模外緣的最小距離a2=1.5d=1.58=12mm a3=1.13d9mm凹模上螺孔間距由表2.47查得最小間距為40mm,最大間距為90mm。 螺孔到銷孔的距離一般取b2d,所以b應(yīng)大于16。根據(jù)上述方法確定凹模外形尺寸須選用矩形凹模板1006315(JB/T7643.1)2.3.1 壓力計(jì)算與壓力機(jī)的選用據(jù)拉深力的計(jì)算結(jié)果和工件的高度,選擇壓力機(jī):由于沖裁力不大,彎曲力也不大,在2A02半硬態(tài)的情況下,合金熱變形時(shí)塑性高,故壓力機(jī)力的大小可以不與太大的考慮,僅需要考慮行程和封閉高度等條件。壓力機(jī)的工作行程需要考慮工件的成形和方便取件. 2.3.2 初選壓力機(jī)所選擇壓力機(jī)的相關(guān)參數(shù)型號(hào)公稱壓力/kN滑塊行程/mm最大封閉高度/mm工作臺(tái)尺寸/mm可傾斜角/封閉高度調(diào)節(jié)量/mmJG23-6.363351502003104535JC23-3.1531.52512016025045253 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 模具工作部分的計(jì)算與設(shè)計(jì) 采用臺(tái)肩式固定,這種固定方法應(yīng)用比較廣泛。3.1.1 沖裁模的計(jì)算:由于制件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單精度要求不高, 外形落料凸模、凹模刃口尺寸的計(jì)算利用凸凹模配合法,這種方法有利于獲得最小的合理間隙,放寬對(duì)模具的加工設(shè)備的精度要求。x磨損系數(shù),由手冊(cè)查表,得:IT14級(jí)時(shí)x=0.5。Zmin雙面間隙,mm工件公差,mm凸模和凹模的制造公差,mm沖裁件外形尺寸公差 小于10mm 0.18mm 1050mm 0.22mm沖裁模雙面間隙Z,mmZmin=0.640mm,Zmax=0.060mm.采用配作法,計(jì)算凹模的刃口尺寸,其落料凹模的基本尺寸計(jì)算如下:DA1=(Dmax-x)+10=(31.02-0.50.22)0+0.030=30.910+0.030mm可得:DA2=1.910+0.020mm,DA3=3.910+0.020mm,DA4=5.390+0.020mm,DA5=26.90+0.020mm,DA6=7.390+0.020mm落料凸模的基本尺寸計(jì)算: DT1=(DA1-Zmin)-T0=(30.91-0.04) -0.200=30.87-0.200mm,DT2=1.87-0.200mm,D T3=3.87-0.200mm,D T4=5.35-0.200mm,D T5=26.86-0.200mm,D T6=7.35-0.200mm,3.1.2 彎曲模的計(jì)算:模具結(jié)構(gòu)應(yīng)保證坯料在彎曲時(shí)不發(fā)生偏移,故采用彈性壓料板壓料。因工件的相對(duì)彎曲半徑r/t較小時(shí),凸模圓角半徑等于工件的彎曲半徑,但不應(yīng)小于: 鋁:退火狀態(tài) 垂直纖維0.1t,平行纖維0.35t. 冷作硬化狀態(tài) 垂直纖維0.5t, 平行纖維1.0t.退火狀態(tài):1.當(dāng)彎曲線與輾紋成一角度時(shí),應(yīng)按角度太小,選用居其間的數(shù)值。 2 表中數(shù)值適用于沖件毛刺在彎角內(nèi)層的彎曲,毛刺在彎角外層時(shí),應(yīng)放大彎曲半徑。3 沖裁后剪切后沒(méi)有退火的毛坯彎曲時(shí),應(yīng)作為硬化的金屬使故凸模圓角半徑取1.5mm。彎曲件角度公差610(彎曲短邊尺寸)經(jīng)濟(jì)精度130。 凹模圓角半徑:凹模圓角半徑不能過(guò)小,以免擦傷工件表面,影響沖模的壽命。凹模兩邊圓角半徑應(yīng)一致,否則彎曲時(shí)坯料會(huì)發(fā)生偏移。對(duì)稱彎曲件,左右彎曲半徑應(yīng)一致,以保證彎曲過(guò)程中受力平衡,防止產(chǎn)生滑動(dòng)。rA通常根據(jù)材料厚度選取為:t2mm rA=(36)t. 故有r凹=3mm 合理間隙值:Z=t+ct,Z彎曲凸凹模單邊間隙材料厚度正偏差,IT14C根據(jù)彎曲件高度與彎曲線長(zhǎng)度B而決定的系數(shù)T材料厚度 經(jīng)查表計(jì)算得Z=1.05mm 影響鋁合金板材U形彎曲回彈角的主要因素為彎曲間隙,凹模入口圓角半徑,板材厚度系數(shù)。3.1.3 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇與確定 根據(jù)上述分析,本零件的沖裁,切斷,彎曲三個(gè)工序。為方便廢料的落下故沖裁采用正裝結(jié)構(gòu),切斷后立刻由壓料板壓緊,為方便彎曲后工件下落采用倒裝結(jié)構(gòu)。在下模座開(kāi)通槽方便廢料落下,彎曲后在凹模內(nèi)用退料銷彈性卸料。3.1.4 選用模架、確定閉合高度及總體尺寸由于拉深凹模外形尺寸較大,為了工作過(guò)程穩(wěn)定,選用中間導(dǎo)柱模架。再按其標(biāo)準(zhǔn)選擇具體結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)表3-1。由凹模周界可以選取標(biāo)準(zhǔn)模架。凹模周界100mm,B=100mm,閉合高度H=130-150mm導(dǎo)柱標(biāo)記:203100 GB/T2861.190 223100 GB/T2861.190 導(dǎo)套標(biāo)記:20365323 GB/T2861.690 20365323 GB/T2861.690上模座標(biāo)記:1803160325 GB/T2855.190下模座標(biāo)記:1803160330 GB/T2855.290模柄標(biāo)記: 26365 GB/T 2862.3-813.2 模具零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.2.1 彎曲凹模內(nèi)、外形尺寸和厚度已由前面的計(jì)算確定;彎曲凹模需要有固定板與上模座固定,還需要與上模座同時(shí)加工的退料孔,以便退料銷退料。3.2.2 退料銷 與彈簧聯(lián)合使用,屬于彈性性卸件裝置,靠?jī)烧叩膹椈蓧嚎s的力量把工件打出來(lái)。銷與彎曲凹模間隙配合。工件彎曲成型后由于彎曲回彈力的作用下,工件回卡在凹模內(nèi),為此,利用彈簧的彈力迫使銷推動(dòng)頂出工件3.2.3 橡皮圈在沖裁工序中,為保證彎曲件的表面質(zhì)量,防止沖裁過(guò)程中材料的起皺,常采用橡皮圈用合適的壓邊力使毛坯的變形區(qū)部分被壓在凹模平面上,并使沖裁下的料從凹模中通過(guò),從而制止毛坯的起皺現(xiàn)象(因所需力不大)??善饛椥孕读献饔眯Ч葟椈奢^好故在彈性卸料板用聚氨酯做彈性元件3.2.4 導(dǎo)柱、導(dǎo)套 對(duì)于生產(chǎn)批量大、要求模具壽命高的模具,一般采用導(dǎo)柱、導(dǎo)套來(lái)保證上、下模的導(dǎo)向精度。導(dǎo)柱、導(dǎo)套在模具中主要起導(dǎo)向作用。導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間采用間隙配合。根據(jù)沖壓工序性質(zhì)、沖壓的精度及材料厚度等的不同,其配合間隙也稍微不同。因?yàn)楸局萍暮穸葹?mm,所以采用H7/f6。3.2.5 其他零件 因材料是塑性在溫?zé)釥顟B(tài)下比較高故彈簧的選用則需具體的分析和選用,經(jīng)查閱多方資料未找到具體數(shù)據(jù)故沒(méi)有選取,如需選取可向老工人詢問(wèn)據(jù)經(jīng)驗(yàn)可得。根據(jù)模具安裝位置,選定彈簧個(gè)數(shù),每個(gè)彈簧的彈頂力為: /N式中: 彈簧復(fù)位的彈頂力(N); 彈簧的預(yù)頂力(N); N彈簧數(shù)量; 3.3 模具總裝圖由以上設(shè)計(jì),可得到模具的總裝圖,其工作過(guò)程是:模具在工作時(shí),首先沖裁掉工件所不要的廢料,然后往前送料有擋料裝置定位,把毛坯切開(kāi),再在彎曲模的作用下彎曲成形。中間為了保證工件的質(zhì)量須有壓料裝置,和定位裝置。3.4 具體結(jié)構(gòu)選擇由彎曲工藝分析可知,采用復(fù)合模,所以模具類型為復(fù)合模3.5 定位方式的選擇因?yàn)槟>卟捎玫哪>呒庸み^(guò)程中的定位,板料由模具前方送進(jìn)。3.6 出件方式的設(shè)計(jì)工件彎曲成型后由于彎曲回彈力的作用下,工件回卡在凹模內(nèi),為此,在這里采用了上出件的方式,利用彈性的彈簧的限位裝置迫使打桿推動(dòng)壓板頂出工件。4 壓力機(jī)的參數(shù)與校核由前面壓力機(jī)公稱壓力計(jì)算初選的壓力機(jī)型號(hào):J23-6.3,查模具實(shí)用技術(shù)手冊(cè)表2-3得壓力機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如下:公稱壓力:63 KN ;滑塊行程:20 mm ;最大閉合高度:100mm ;最大裝模高度:110 mm ;連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度:35 mm ;工作臺(tái)尺寸(前后x左右):200 mm x 310 mm ;墊板尺寸(厚度):30mm ;模柄孔尺寸:30 mm x 50 mm ;最大傾斜角度: 由上述技術(shù)參數(shù)可知,所選壓力機(jī)J23-6.3型號(hào)可用。 5 結(jié)束語(yǔ)感溫卡件屬于簡(jiǎn)單彎曲件,分析其工藝性,并確定工藝方案。根據(jù)計(jì)算確定本制件成形工序,然后相應(yīng)的進(jìn)行設(shè)計(jì)與制造。本設(shè)計(jì)主要是沖裁,切斷,彎曲,需要計(jì)算沖裁、彎曲時(shí)的間隙,工作零件的圓角半徑,尺寸和公差,并且還需要確定模具的總體尺寸和模具零件的結(jié)構(gòu),然后根據(jù)上面的設(shè)計(jì)繪出模具的總裝圖。 由于在零件制造前進(jìn)行了預(yù)測(cè),分析了制件在生產(chǎn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的缺陷,采取了相應(yīng)的工藝措施。因此,模具在生產(chǎn)零件的時(shí)候才可以減少?gòu)U品的產(chǎn)生。感溫卡的形狀結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,要保證零件的順利加工和取件,必須保證模具的工作平穩(wěn)。模具工作零件的結(jié)構(gòu)也較為簡(jiǎn)單,它可以相應(yīng)的簡(jiǎn)化了模具結(jié)構(gòu)。便以以后的操作、調(diào)整和維護(hù)。感溫卡的設(shè)計(jì),是理論知識(shí)與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合,更加系統(tǒng)地對(duì)理論知識(shí)做了更深切貼實(shí)的闡述。也使我認(rèn)識(shí)到,要想做為一名合理的模具設(shè)計(jì)人員,必須要有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ),并不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)新技術(shù),樹(shù)立終身學(xué)習(xí)的觀念,把理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中去,并堅(jiān)持科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的精神,大膽創(chuàng)新,突破新技術(shù)。先前學(xué)到了的知識(shí),同時(shí)感觸最深刻的是:所學(xué)知識(shí)只有在應(yīng)用中才能在更深刻理解和長(zhǎng)時(shí)通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我從新系統(tǒng)的復(fù)習(xí)了所學(xué)專業(yè)知識(shí)同時(shí)也鞏固了間記憶。對(duì)一些原來(lái)一知半解的理論也有了進(jìn)一步的的認(rèn)識(shí)。特別是原來(lái)所學(xué)的一些專業(yè)基礎(chǔ)課:如機(jī)械制圖、模具材料、公差配合與技術(shù)測(cè)量、冷沖模具設(shè)計(jì)與制造等有了更深刻的理解,使我進(jìn)一步的了解了怎樣將這些知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)中。同時(shí)還使我更清楚了模具設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮的問(wèn)題,如怎樣使制造的模具既能滿足使用要求又不浪費(fèi)材料,保證工件的經(jīng)濟(jì)性,加工工藝的合理性。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中通過(guò)對(duì)各種資料的進(jìn)行查詢,我了解了通過(guò)更多的途徑去了解我要做的設(shè)計(jì),使設(shè)計(jì)更具合理性。也使我學(xué)會(huì)了設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)資料的查詢和運(yùn)用。通過(guò)這次設(shè)計(jì),我更加深入地學(xué)習(xí)了冷沖壓技術(shù)工作設(shè)計(jì)的內(nèi)容。冷沖壓技術(shù)工作設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括冷沖壓工藝設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)及沖模制造三方面內(nèi)容,盡管三者的工作內(nèi)容不同,但三者之間存在著相互滲透、相互補(bǔ)充、相互依存的關(guān)系。冷沖壓工藝設(shè)計(jì)是針對(duì)給定的產(chǎn)品圖樣,根據(jù)其生產(chǎn)批量的大小、沖壓設(shè)備的類型規(guī)格、模具制造能力及工人技術(shù)水平等具體生產(chǎn)條件,從對(duì)產(chǎn)品零件圖的沖壓工藝性分析入手經(jīng)過(guò)必要的工藝計(jì)算,制定出合理的工藝方案,最后編寫(xiě)沖壓工藝卡的一個(gè)綜合分析、計(jì)算、設(shè)計(jì)過(guò)程。沖壓工藝方案的確定包括工序性質(zhì)、數(shù)量的確定,工序順序的安排,工序組合方式及工序定位方式的確定等內(nèi)容。歷經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束,在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中通過(guò)參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料,請(qǐng)教各位老師有關(guān)模具方面的問(wèn)題,并且和同學(xué)的探討,模具設(shè)計(jì)在實(shí)際中可能遇到的具體問(wèn)題,使我在這短暫的時(shí)間里,對(duì)模具的認(rèn)識(shí)有了一個(gè)質(zhì)的飛躍。 致 謝首先感謝本人的導(dǎo)師于智宏老師,他對(duì)我的仔細(xì)審閱了本文的全部?jī)?nèi)容并對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容提出了許多建設(shè)性建議。于智宏老師淵博的知識(shí),誠(chéng)懇的為人,使我受益匪淺,在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,特別是遇到困難時(shí),他給了我鼓勵(lì)和幫助,在這里我向他表示真誠(chéng)的感謝!感謝母校河南機(jī)電高等??茖W(xué)校的辛勤培育之恩!感謝材料工程系給我提供的良好學(xué)習(xí)及實(shí)踐環(huán)境,使我學(xué)到了許多新的知識(shí),掌握了一定的操作技能。感謝和我在一起的同窗同學(xué),和他們?cè)谝黄鹩懻?、研究使我受益非淺。最后,我非常慶幸在三年的的學(xué)習(xí)、生活中認(rèn)識(shí)了很多可敬的老師和可親的同學(xué),并感激師友的教誨和幫助! 參考文獻(xiàn)1陳錫棟、周小玉主編.實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20012李紹林、馬長(zhǎng)福主編.實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)M.上??茖W(xué)技術(shù)出版社,19983許發(fā)樾主編.實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20004楊玉英主編.實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)手冊(cè)M. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20045模具實(shí)用技術(shù)叢書(shū)編委會(huì).沖壓設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社.19996翟德梅主編.模具制造技術(shù)M.河南機(jī)電高等??茖W(xué)校7王芳主編.冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)M. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,19988任嘉卉主編.公差與配合手冊(cè)M. 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