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1、端蓋拉深工藝分析及模具設(shè)計(jì)說明書 單 位: 部 門:機(jī)械工程學(xué)院 班 級(jí):10模具 設(shè) 計(jì) 者: 指導(dǎo)教師: 日 期:2012年5月前言 本設(shè)計(jì)是洪老師布置的第三個(gè)模具設(shè)計(jì)作業(yè),遵循“理論聯(lián)系實(shí)際,體現(xiàn)應(yīng)用性、綜合性、和先進(jìn)性,勇于創(chuàng)新”的原則,結(jié)合模具工業(yè)基礎(chǔ)上編寫的。本設(shè)計(jì)參考了許多資料,比如沖壓模具及設(shè)備、機(jī)械制圖與AutoCAD、互換性與技術(shù)測(cè)量、模具制造工藝學(xué)、模具材料及表面處理、模具設(shè)計(jì)手冊(cè)等。本拉深設(shè)計(jì)說明書的主要特點(diǎn)有:1、 根據(jù)從事成型工藝及模具設(shè)計(jì)工程應(yīng)用性人才的實(shí)際要求,注意加強(qiáng)專業(yè)和知識(shí)的廣度,積極吸納新技術(shù),體現(xiàn)了應(yīng)用性、實(shí)用性、綜合性和先進(jìn)性。2、 簡(jiǎn)要介紹了端蓋的
2、工藝性分析,較為詳細(xì)的對(duì)端蓋的拉深工藝流程設(shè)計(jì)和計(jì)算方法,客觀分析了拉深工藝、拉深模具、拉深設(shè)備、拉深材料及沖拉深件質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系,體系新穎。 本設(shè)計(jì)可作為高職高考院校和制造專業(yè)、機(jī)械制造及各相關(guān)的資料,也可供從事 模具設(shè)計(jì)與制造的工程技術(shù)人員參考。本設(shè)計(jì)由xxx主編,機(jī)械工程學(xué)院xx教授指導(dǎo)。由于編者水平有限,設(shè)計(jì)中錯(cuò)誤和缺點(diǎn)在所難免,懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。 編者 2012年5月目錄前言課題目錄: 第一章:端蓋零件的工藝性分析 第二章:端蓋工藝流程設(shè)計(jì)與優(yōu)化 第三章:端蓋零件的工藝計(jì)算 第四章:模具參數(shù)計(jì)算 第五章:模具總裝圖及零件設(shè)計(jì) 第六章:模具使用說明書及維護(hù)方式 結(jié)束語(yǔ)參考文獻(xiàn)課
3、題:第一章:端蓋零件的工藝性分析一、 批量經(jīng)濟(jì)性分析拉深件的經(jīng)濟(jì)性分析包含下面幾個(gè)方面:1、 參考端蓋零件圖及相關(guān)要求可知,托板生產(chǎn)為大批量生產(chǎn)。這時(shí)工藝采用工序集中的方案,提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率,故將落料與拉深復(fù)合作為考慮方案。2、 降低端蓋生產(chǎn)的相關(guān)成本。例如,合理對(duì)工人的時(shí)間安排以求降低勞動(dòng)成本;在生產(chǎn)中對(duì)落料廢料進(jìn)行回收利用,盡量選擇可滿足加工要求而成本低的原材料。3、 因托板生產(chǎn)為大批量生產(chǎn),故對(duì)其拉深具有嚴(yán)格要求。要求刀具的性能好,耐磨耐高溫,故選用硬質(zhì)合金材料的磨具。二、拉深件的工藝性1、由課件設(shè)計(jì)圖可知,本端蓋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、對(duì)稱,能夠一次成形。2、該零件為沒有凸緣的圓筒形件,不要求內(nèi)形
4、尺寸,料厚t=1mm,沒有壁厚要求。所以,本拉深設(shè)計(jì)不考慮拉深工藝過程中的壁厚變化情況。3、如果需要多次拉深,則拉深次數(shù)=痕跡數(shù)+1。該拉深件的拉深深度為20mm,并不存在一次拉深變形程度過大。4、拉深件的底部或凸緣上有孔時(shí),孔邊到側(cè)壁的距離aR+0.5t。在本設(shè)計(jì)中,底部和凸緣沒有孔,故不考慮這個(gè)問題。5、該端蓋零件底與壁的圓角半徑r=2mmt,滿足拉深工藝對(duì)形狀和圓角半徑的要求。6、該零件不帶臺(tái)階,其徑向標(biāo)注值標(biāo)注了外形徑向尺寸,符合相關(guān)的標(biāo)注要求。三、拉深件的精度該零件為不帶凸緣的圓筒形拉深件,查沖壓模具及設(shè)備表6-2知,110的偏差值為正負(fù)0.40,查互換性與技術(shù)測(cè)量表2.3得公差等級(jí)
5、為IT12級(jí),滿足公差等級(jí)IT13IT11級(jí)的要求。四、拉深件的材料該拉深件材料為08鋼板,s=177Mpa,b=275383Mpa,所以s/b=0.460.640.66,故拉深性能較好,易于拉深成形。綜上所述,該零件的拉深性能較好,可用拉深工序加工。第二章:端蓋工藝流程設(shè)計(jì)與優(yōu)化一、 沖壓工藝設(shè)計(jì)基本內(nèi)容1、 工藝類型工藝類型是指成型沖壓件所需要的沖壓工序種類,如落料、沖孔、切邊、拉深、翻孔、脹形、整形都是沖壓加工常見的工序。在本拉深中,則有落料和一次拉深和切邊三種類型。2、工序數(shù)量工序數(shù)量是指不同性質(zhì)進(jìn)行相同次數(shù)的工序重復(fù)進(jìn)行的數(shù)量。工序數(shù)量的確定主要取決于幾何形狀的復(fù)雜程度、尺寸大小和精
6、度材料沖壓成型性能、模具強(qiáng)度等,并與沖壓工序性質(zhì)有關(guān)。在本拉深設(shè)計(jì)中,工序數(shù)量為3。3、工序順序工序順序是指各工序的先后順序,主要取決于沖壓變形規(guī)律和零件質(zhì)量要求,如果工序順序的變更不影響托板質(zhì)量,則應(yīng)當(dāng)根據(jù)操作、定位及模具結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)因素確定。在本拉深設(shè)計(jì)中,工序順序?yàn)?落料拉深切邊。4、組合方式方案一:(單工序模) 落料拉深切邊方案二:(復(fù)合模) 落料拉深切邊方案三: 落料+拉深(復(fù)合)切邊方案四:(級(jí)進(jìn)模) 落料拉深切邊二、 拉深方案的分析和確定1、方案一:(單工序模) 落料拉深切邊的分析優(yōu)點(diǎn):落料、拉深和切邊的精度容易控制,易于保證拉深質(zhì)量;拉深尺寸和厚度幾乎沒有限制。缺點(diǎn):生產(chǎn)效率較低
7、;不安全,需要采取安全措施。2、方案二:(復(fù)合模) 落料拉深切邊的分析優(yōu)點(diǎn):生產(chǎn)效率較高;因壓料較好,沖件平整;能加工復(fù)雜零件。缺點(diǎn):對(duì)拉深質(zhì)量達(dá)不到相關(guān)要求;操作時(shí)出件困難,需人工拖出;不安全,需要采取安全措施。3、方案三: 落料+拉深(復(fù)合)切邊的分析優(yōu)點(diǎn):生產(chǎn)效率較高,略低于方案二;因壓料較好,沖件平整;能加工復(fù)雜零件缺點(diǎn):復(fù)合加工造成尺寸誤差;對(duì)拉深質(zhì)量達(dá)不到相關(guān)要求;操作時(shí)出件困難,需人工拖出;不安全,需要采取安全措施。4、方案四:(級(jí)進(jìn)模) 落料拉深切邊的分析優(yōu)點(diǎn):工序間自動(dòng)送料,生產(chǎn)效率高;加工形狀簡(jiǎn)單零件成本比復(fù)合模低;安全性較高。缺點(diǎn):對(duì)拉深質(zhì)量達(dá)不到相關(guān)要求;不平整,質(zhì)量要
8、求高時(shí)需要校平。結(jié)合本拉深件來看,本端蓋零件為大批量生產(chǎn),方案、符合要求。但是,對(duì)于企業(yè)來講“質(zhì)量壓倒一切”,而方案、由于拉深質(zhì)量達(dá)不到要求,只有方案能夠滿足質(zhì)量要求。綜上所述,本拉深設(shè)計(jì)選擇方案一,即方案:(單工序模) 落料拉深切邊。第三章:端蓋零件的工藝計(jì)算1、確定切邊余量該端蓋為沒有凸緣的圓筒形零件,工件的相對(duì)高度h/d=0.18,然后查沖壓模具及設(shè)備表6-4沒有結(jié)果。分析可知,因?yàn)樵摴ぜ叨菻/d很小并且高度尺寸要求不高,所以不用切邊工序。2、預(yù)算毛坯直徑D查沖壓模具及設(shè)備表6-6可知,該端蓋形狀和序號(hào)3相似,故用其公式計(jì)算。D= =43.1mm所以,該端蓋的坯料直徑為43.1mm。3
9、、判斷是否采用壓料圈該零件t=1mm,D1=110mm,坯料的相對(duì)厚度t/D1=0.0090.015mm。查沖壓模具及設(shè)備表6-1可知,該零件需要采用壓料圈。4、判斷是否可以一次成形坯料的相對(duì)厚度t/D=1/142100%=0.7%由于該零件帶壓料圈,所以查沖壓模具及設(shè)備表6-8得m1 =0.530.55 m2 =0.760.78,m=d/D=109=0.76因?yàn)閙m1 ,所以可以采用一次性拉伸。5、拉深力的確定拉深力根據(jù)式(6-6)計(jì)算,由表2-3查得08鋼的強(qiáng)度極限b=400Mpa,由m1=0.55查表6-12得K1=1.0所以,端蓋拉深力 F=K1d1.t.b =1.03.1443.11
10、400=54133.6N6、壓料力的確定壓料力根據(jù)式(6-9)計(jì)算,則查沖壓模具及設(shè)備表6-13 p=2.5MpaFY=D-(d1+2rd1)P/A = =13512N7、壓力機(jī)標(biāo)稱壓力的確定1.8FF+FYF1.3(13512+67922)= 106KN8、壓力機(jī)的選擇查表35 選用開式雙柱可傾式壓力機(jī)型號(hào)為J2316.第四章:模具參數(shù)計(jì)算1、凸、凹模間隙 查沖壓模具及設(shè)備表6-29可知: Z=(11.1)t 取Z=1.11mm=1.1mm 2、凸、凹模圓角半徑 因?yàn)槭菆A筒件凸模rp=2mm ,本模具有壓料裝置,故查表628 凹模的圓角半徑r=(106)t =6mm。3、凸、凹模工作尺寸及公
11、差 查沖壓模具及設(shè)備表6-30 查互換性與技術(shù)檢測(cè)表2.3 =0.22mm=(110-0.750.22)mm=109.835mm=(110-0.750.22-21.1)mm=107.635mm4、凸模通氣孔根據(jù)凸模直徑大小,取通氣孔的直徑為=10mm.第五章:模具總裝圖及零件設(shè)計(jì) 第六章:模具使用說明書及維護(hù)方式具體維護(hù)歸納為如下幾點(diǎn):1 、按總裝圖之正確裝配模具,并保證模具結(jié)構(gòu)如圖所示。2 、按設(shè)計(jì)說明書中所選的壓力機(jī)安裝模具在工作臺(tái)面上,并正確安裝模具,保證模具中心與壓力機(jī)的中心重合。3 、打開模具確認(rèn)模具型面無(wú)異物,確定擋料銷,導(dǎo)料銷的正確位置4、按所選壓力機(jī)安裝模具并保證壓力中心與模具
12、中心重合。 5、運(yùn)行壓力機(jī)空合模數(shù)次,保證正確運(yùn)動(dòng)和定位。 6、按模具設(shè)計(jì)參數(shù)調(diào)試模具并生產(chǎn)。 7、在沖裁過程中時(shí)刻檢查肥料是否排放順暢,若出現(xiàn)堵塞情況應(yīng)立即停止機(jī)床,對(duì)廢料進(jìn)行排除。 8、模具使用人員應(yīng)站立在模具工作臺(tái)面前端的兩側(cè)。 9、模具使用時(shí)應(yīng)經(jīng)常檢查模具的工作臺(tái)面和工作刃口,清楚材料的積瘤,排除在不正確使用過程中的廢料,以免產(chǎn)生廢料張模。 10、打開壓力機(jī),空和模次數(shù),保證能正確運(yùn)動(dòng)和定位。11、模具在使用過程中發(fā)生異常聲音應(yīng)立即停止工作,由現(xiàn)場(chǎng)的模修工檢查并排除故障。12、模具應(yīng)該在存放狀態(tài)裝卸。13、 請(qǐng)客戶嚴(yán)格按照上述程序使用模具,嚴(yán)禁人體或異物在模具工作區(qū)間內(nèi),否則會(huì)照成人體
13、傷害、損壞。14、 模具每次使用后應(yīng)保養(yǎng)壓料面,型面應(yīng)除材料積瘤。15、 存放前清潔壓料面,型面和導(dǎo)料面,并要涂油后方合模存放。16、 模具應(yīng)該放在木放上,并保證擺放不傾斜。以保證導(dǎo)柱導(dǎo)套正確配合。17、建議客戶每生產(chǎn)3000到5000件后,按12 條保養(yǎng)模具以及延長(zhǎng)壽命。結(jié)束語(yǔ)“認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)”是老師對(duì)我們的一貫要求,通過這個(gè)設(shè)計(jì)讓我對(duì)這個(gè)詞語(yǔ)有了自己的理解。時(shí)間如飛,光陰似箭,大二已經(jīng)快要結(jié)束了,覺得這個(gè)學(xué)期過得比較充實(shí)。兩年即將結(jié)束的時(shí)候,老師給我們布置了大二最后一個(gè)設(shè)計(jì),即做一個(gè)端蓋拉深模具說明書,讓同學(xué)們自己獨(dú)立思考完成。 通過這個(gè)端蓋拉深模具說明書的設(shè)計(jì),讓我收獲了很多并且對(duì)自己的專業(yè)
14、有了比較深刻的了解。首先,由于這個(gè)設(shè)計(jì)需要自己思考完成,讓我真正了解了模具的結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)和制造。其次,在完成這個(gè)設(shè)計(jì)的過程中碰到實(shí)在不能解決的問題,和老師、同學(xué)研究解決,讓自己理解到了團(tuán)結(jié)的含義。然后,因?yàn)槟>咝袠I(yè)的快速發(fā)展,許多問題用原有的資料已不能解決,我們就上網(wǎng)查詢相關(guān)的信息,讓我學(xué)會(huì)了如何利用網(wǎng)絡(luò)資源。 在這個(gè)過程中,我也碰到一些問題。比如在完成設(shè)計(jì)時(shí),覺得自己的速度比較慢。究其根本原因,覺得還是由于對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)掌握還不牢固。在以后的日子里,我將加強(qiáng)自己對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的消化,爭(zhēng)取能夠干好本專業(yè)。在老師的悉心指導(dǎo)下,我對(duì)自己的變化有信心,一定能夠?qū)W好沖壓模具這科重要的專業(yè)課。最后,預(yù)祝同學(xué)們能夠找到好工作,以回報(bào)老師們的良苦用心。 參考文獻(xiàn)(1) 徐政坤主編,沖壓模具及設(shè)備。北京,機(jī)械工業(yè)出版社,2010 (2) 楊玉萍 高龍士主編,機(jī)械制圖與AutoCAD,北京,機(jī)械工業(yè)出版社,2009 (3)屈波主編 ,互換性與技術(shù)測(cè)量,西安電子科技大學(xué)出版社,2007