連接片級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)【沖孔落料級(jí)進(jìn)?!俊菊f明書+CAD】
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第7章 沖壓及薄板液壓成形的案例分析:7.1。案例1:精密反射板的液壓成形7.1.1。問題陳述 為了空間通信,直徑為12m被稱為平方公里陣列(SKA)的反射鏡/天線陣列被確定了三種方法制造12米的反射鏡,即:(a) 鋁合金板組裝和一個(gè)鋼筋支撐的結(jié)構(gòu)(b) 復(fù)合材料制造形成的反光板(c) 模具(超高頻- D)內(nèi)高壓成形的板材 在這些方法中,超高頻- D被認(rèn)為是最經(jīng)濟(jì)的,并能產(chǎn)生所需的表面光潔度和精度,并且對(duì)高壓成形的小尺寸(50寸)和大到(12米)反射Antsos2003的有限元進(jìn)行了模擬與檢查。這一分析表明部分液壓成行后的回彈性較大。這導(dǎo)致維護(hù)最后反射剖面(圖0.2毫米的均方根(RMS)的耐受性是相當(dāng)困難的。(7.1)。這是關(guān)于確定最佳的模具或模具的幾何形狀,以減少所需內(nèi)高壓成形12米的反射回彈得一項(xiàng)調(diào)查。 7.1.2。序列形成目前生產(chǎn)的直徑30英寸較小的反射鏡如圖7.2 第1步:板材由于重力下垂 第2步:板料的頂部和底部之間模具的夾緊第3步:脹形高端板材模具型腔7.1.3。目標(biāo)和方法途徑這項(xiàng)研究的具體目標(biāo)是:(a) 預(yù)測在反射12米高壓成形回彈(b) 確定影響反射器回彈的工具和材料參數(shù)(c) 通過反射的回彈補(bǔ)償估算模具/模具的幾何形狀下面概述的是任務(wù)任務(wù)1:確定使用雙軸片凸起材料AA3003 O的性能測試任務(wù)2:調(diào)查片材各向異性,一個(gè)?。?0英寸)內(nèi)高壓成形反射對(duì)回彈和變 薄的影響。任務(wù)3:調(diào)查表模摩擦條件下的界面效應(yīng)在模具板下垂由于重力作用,以及變薄 和內(nèi)高壓成形反射模具回彈12米的結(jié)構(gòu)。任務(wù)4:估計(jì)12米反射鏡最佳模具結(jié)構(gòu),讓沿曲線長度可以很容易地補(bǔ)償回 彈均勻分布任務(wù)5:量化對(duì)細(xì)化和優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)板材厚度的影響7.1.4。有限元(FE)仿真使用單元進(jìn)行了利用商業(yè)有限元代碼PAMSTAMP2000對(duì)液壓成形過程模擬圖7.3顯示了在PAMSTAMP有限元模型等軸測視圖2000板殼單元。有限元模擬輸入條件列于表鋁AA3003- O獲得粘性壓力的測試。當(dāng)剛性空白是仿照彈塑性凸凹模的模板的有限元模擬。由于軸對(duì)稱變形和邊界條件只有四分之一的空白部分為模板根據(jù)庫侖摩擦定律的接口摩擦系數(shù)()= 0.1的假設(shè)。對(duì)工作表上模夾緊進(jìn)行了模擬移動(dòng),流體(或空氣)壓力是通過使用有限元軟件PAMSTAMP的Aquadraw。7.1.5.內(nèi)高壓成形材料 各向異性反射板對(duì)回彈和變薄分配一個(gè)小尺寸(50寸)有限元進(jìn)行了兩個(gè)為形成50英寸直徑的反射板的各向異性模擬。初始毛坯直徑= 57.5英寸(一千四百六十毫米)。系數(shù)的各向異性三個(gè)方向(0 ,45和90)分別輸入到有限元模擬,以評(píng)估在形成反射的各向異性對(duì)厚度分布和回彈的影響,這些各向異性值選擇上,真正形成條件是可以仿效的。然而,他們不反映鋁合金3003- O的(圖7.4)的實(shí)際值準(zhǔn)確的各向異性值鋁合金3003- O的需要從拉伸試驗(yàn)確定。希爾的標(biāo)準(zhǔn)是1948年的產(chǎn)量用來代表在有限元模擬板材各向異性圖7.4:沿軋制方向(0),對(duì)角方向(45)和橫向方向(90)用有限元模擬塑性的變比板材各向異性的影響中形成的細(xì)化反射分布: 即使形成了各向異性材料特性被用來描述了有限元模擬片材(圖7.5)。間伐比例并沒有明顯改變沿圓周的一部分,對(duì)材料性能各向同性和各向異性的有限元模擬說明有限元模擬預(yù)計(jì)在高壓成形的一部分最大減薄了14最大減薄觀測到是該地區(qū)靠近頂端的圓頂,但不是在圓頂?shù)捻旤c(diǎn)。由于壓應(yīng)力沿對(duì)社會(huì)形成的板材何處接觸到這些地點(diǎn)的模具表面徑向表行事不變,細(xì)化超過150毫米的中心曲線長度。材料各向異性的回彈觀察更多的回彈有限元各向同性和各向異性模型相比,(圖7.6)對(duì)于各向異性的情況下,不同的回彈沿圓周的一部分。這種變化是由于回彈在沿軋制屈服應(yīng)力和橫向的滾動(dòng)方向的各向異性常數(shù)屈服準(zhǔn)則中引入了變異圖7.5:有限元模擬預(yù)測各向異性材料的稀疏分布插圖:圖為50寸長)的 反射曲線變形示意圖圖7.6:各向異性板材有限元模擬形成50英寸的反射回彈7.1.6:12米反射工藝參數(shù)和刀具幾何參數(shù)對(duì)回彈的影響 高壓成形12米的反射鏡有限元模擬進(jìn)行了使用代碼PAMSTAMP2G到研究了工藝參數(shù),即以下效果:(a) 由于模具其自身重量導(dǎo)致下垂(b)片材和模具界面摩擦條件(c)模具的幾何形狀(法蘭角)液壓成形零件的回彈:圖7.7:為假定模具有限元模擬示意圖表7.2:刀具幾何形狀在模擬中使用 12米天線模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在圖7.7和表7.2顯示了以目前的模具成型制造中使用更小的反射器為基礎(chǔ)內(nèi)高壓成形有限元天線進(jìn)行的模擬三個(gè)階段。在第一階段,該表將死腔由于其本身重量的重力下垂進(jìn)行模擬(重力模擬)。在第二階段,由被認(rèn)為是(夾緊模具板控股模擬)。第三階段,進(jìn)行回彈模擬后其次進(jìn)行內(nèi)高壓成形過程有限元模擬,表7.3顯示了有限元模擬矩陣,研究在12米反射回彈(a)界面條件及(b)模具的幾何形狀的影響。三種不同的接口之間的表和法蘭在模具的幾何形狀不同的角度摩擦條件和模具幾何形狀考慮對(duì)摩擦條件影響。表7.3:有限元模擬矩陣來確定影響界面摩擦及模具幾何尺寸對(duì)回彈(法蘭角),并在12m變薄形成反射研究法蘭回彈影響的角度: 在與該模具的法蘭角的增加形成了部分回彈。在12米反射器,Z軸方向的最小為10毫米,觀察回彈位移為30度角,而在Z法蘭16毫米的法蘭60度角位移觀測方向?yàn)樽畲蠡貜棥?回彈法蘭角在30 形成的部分是非線性分布。這是很難修改模具,以補(bǔ)償非線性回彈。因此,這是傾向于選擇與模具結(jié)構(gòu)法蘭角45度回彈的變化曲線長度,并且可以很容易地補(bǔ)償上模具幾何形狀。 隨著75 法蘭角,徑向回彈比其他法蘭角較?。?0,45和60)。因此,在模具上的選擇75 法蘭角,被認(rèn)為是形成和薄鋼板厚度0.25英寸12米的最佳反射圖7.8:比較Z位移在換用不同的角度法蘭液壓成形零件回彈的模具結(jié)構(gòu)(初始板材厚度=0.25英寸)圖7.9:在換用不同的角度法蘭液壓成形模具結(jié)構(gòu)部分(初始板厚=0.25英寸)比較回彈的徑向位移。 在最后的反射回彈中工具之間摩擦片的影響:圖7.10顯示了與法蘭不同的摩擦角為60度的條件反射形成的細(xì)化比較,細(xì)化在不改變摩擦條件的顯著變化。 在液壓成形,片自由凸起(統(tǒng)一拉伸)到上模腔,并逐漸從外圍向中心接觸到上模,表是夾在邊緣以避免在高壓成形過程中的任何物質(zhì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)入體腔。因?yàn)?,不存在?fù)債表和上模之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。因此,效果對(duì)形成中的一部分變薄摩擦是微不足道的。圖7.10:預(yù)測不同回彈的12米法蘭角60(初始板材厚度=0.25英寸)反射界面摩擦條件比較。7.1.7。摘要和結(jié)論 在這項(xiàng)研究中,有限元(FE)板材液壓成形與模具(超高頻- D)的50英寸和12米的反射進(jìn)行了使用商業(yè)有限元程序PAMSTAMP2G/PAMSTAMP2000年的模擬過程:(a) 對(duì)制造的超高頻三維12米反射鏡的可行性論證(b) 預(yù)測在高壓成形過程12米后反射鏡的回彈(c) 確定的工藝參數(shù)影響/材料特性(即各向異性片材,板材初始厚度,界面摩擦條件下,重力和模具的幾何尺寸對(duì)回彈)形成的反射器(d) (d) 計(jì)算在回彈形成的反射可以很容易地通過修改模具的補(bǔ)償?shù)囊粋€(gè)幾何尺寸。這項(xiàng)研究得出的結(jié)論是: 形成反射超高頻- D的可行性過程:通過有限元模擬,用模具(超高頻- D)的內(nèi)高壓成形過程中形成大的反光板使用的可行性證明。有一個(gè)表面精度要求0.2毫米的RMS上的內(nèi)形成反射朗讀,在超高頻- D過程是有厚度的變化而變形, 還有的由于殘留在反射形成的反射回彈應(yīng)力,因此,為了獲得所需的關(guān)于最終形成準(zhǔn)確地表反射剖面,對(duì)模具/模具幾何體必須進(jìn)行修改。因此需要在設(shè)計(jì)上與Z軸方向高硬度模具結(jié)構(gòu),盡量慎重考慮減少上層偏轉(zhuǎn)死于高勢力。觀察附近的頂點(diǎn)12米天它是很好的資產(chǎn)負(fù)債表內(nèi)的材料最高為14,變薄,線 斷裂極限為AA3003 O。 影響工具之間的摩擦片:工藝條件,即下垂的空白由于重力作用,模具的幾何形狀(法蘭角)和初始板厚影響了部分形成的細(xì)化。然而,在部分變薄分布發(fā)生的變化僅 2,有限元模擬關(guān)于在液壓成形零件變薄界面摩擦條件的影響被認(rèn)為是微不足道的。 各向異性對(duì)板料回彈的影響:由于AA 3003 O為非各向異性數(shù)據(jù),假設(shè)的數(shù)據(jù)被用來量化回彈各向異性的影響,在板材各向異性導(dǎo)致圓周的一部分非均勻回彈。因此,需要考慮材料的各向異性估計(jì)和補(bǔ)償在模具的幾何形狀的回彈,回彈是受a)板材各向異性,B)初始板厚,C)下垂的空白,由于重力和d)模具的幾何形狀的相互影響。 模法蘭角對(duì)回彈的影響:入模腔片材下垂導(dǎo)致更多的物質(zhì)流入模腔,從而減少了減薄形成的部分,增加成型后的回彈。因此,模具的幾何形狀(法蘭角)顯著影響了內(nèi)高壓成形零件的回彈。高等法蘭角允許在空白以及在初始階段的夾緊下垂更多的物質(zhì)流進(jìn)模腔,因此,較大的模具幾何法蘭角導(dǎo)致更多的回彈。然而,更大的法蘭角導(dǎo)致回彈更加均勻分布,這是可取的。統(tǒng)一回彈可以更容易地通過修改模具幾何尺寸進(jìn)行補(bǔ)償。其中模具幾何尺寸(法蘭角)在本研究中考慮,75法蘭角的發(fā)現(xiàn)使得了初步板材厚度6.35毫米(0.25英寸)的材料回彈分布均勻。 板材厚度對(duì)回彈的影響:對(duì)于較大的法蘭角,入模腔更多的物質(zhì)流。此外,小薄床單的抗彎曲和更容易流動(dòng)到模具型腔。太多的材料進(jìn)入模腔流導(dǎo)致皺紋和折疊。- 模具結(jié)構(gòu)的“最佳“回彈補(bǔ)償:較低的值幾何模法蘭角(30,45和60 )導(dǎo)致了非均勻回彈這是很難彌補(bǔ)。高等法蘭角導(dǎo)致過度進(jìn)入模具型腔物質(zhì)流的重力及控股階段,從而導(dǎo)致皺紋和折疊。因此,“最優(yōu)“模具結(jié)構(gòu)(法蘭角)取決于初始片厚度,負(fù)債表和厚度的減小。據(jù)估計(jì),在形成12米反射鏡厚度為4.75毫米(0.185英寸)的初始表的“最佳“死幾何(法蘭角)將在6075 。顯示對(duì)應(yīng)的拉丁字符的拼音河南機(jī)電高等??茖W(xué)校學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)中期檢查表學(xué)生姓名學(xué) 號(hào)指導(dǎo)教師選題情況課題名稱連接片級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)難易程度偏難適中偏易工作量較大合理較小符合規(guī)范化的要求任務(wù)書有無開題報(bào)告有無外文翻譯質(zhì)量優(yōu)良中差學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況好一般差工作進(jìn)度快按計(jì)劃進(jìn)行慢中期工作匯報(bào)及解答問題情況優(yōu)良中差中期成績?cè)u(píng)定:所在專業(yè)意見: 負(fù)責(zé)人: 年 月 日 河南機(jī)電高等??茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書系 部: 專 業(yè): 學(xué)生姓名: 學(xué) 號(hào): 設(shè)計(jì)(論文)題目: 連接片級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 起 迄 日 期: 2006 年 4 月 1日 5月15日 指 導(dǎo) 教 師: 發(fā)任務(wù)書日期: 2006 年 4 月 1 日畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論 文)任 務(wù) 書1本畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題來源及應(yīng)達(dá)到的目的:本題目來自工廠一連接片零件,通過對(duì)本模具的設(shè)計(jì)學(xué)生應(yīng)能熟練掌握模具設(shè)計(jì)的基本步驟、方法、并且對(duì)模具工業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展有一定的了解,從而加強(qiáng)學(xué)生對(duì)本專業(yè)的了解、使學(xué)生對(duì)三年來所學(xué)的知識(shí)系統(tǒng)的掌握。2本畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題任務(wù)的內(nèi)容和要求(包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等):所在專業(yè)審查意見:負(fù)責(zé)人: 年 月 日系部意見:系領(lǐng)導(dǎo): 年 月 日河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)評(píng)語學(xué)生姓名: 班級(jí): 學(xué)號(hào):題 目: 連接片級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 綜合成績: 指導(dǎo)者評(píng)語: 該設(shè)計(jì)思路清晰、格式規(guī)范、圖文表達(dá)清晰、完善,有較強(qiáng)的獨(dú)立性和創(chuàng)新意識(shí),但里面一些細(xì)節(jié)問題在今后的學(xué)習(xí)和工作中應(yīng)加強(qiáng)重視,畢業(yè)設(shè)計(jì)良好,同意答辯。 指導(dǎo)者(簽字): 2006 年 5 月 15 日畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)評(píng)語評(píng)閱者評(píng)語: 該設(shè)計(jì)在選題和工作量方面都較為合適,具有一定的創(chuàng)新價(jià)值和代表性,格式符合設(shè)計(jì)要求,成績良好,同意答辯。 評(píng)閱者(簽字): 2006年 5 月 15日答辯委員會(huì)(小組)評(píng)語: 該生知識(shí)面廣泛,對(duì)于設(shè)計(jì)的整體表達(dá)清楚、明白,能靈活回答老師提出的問題,成績良好。 答辯委員會(huì)(小組)負(fù)責(zé)人(簽字): 2006 年 5 月 16日插圖清單 圖一 工件圖4 圖二 排樣圖5 圖三 求壓力中心7 圖四 落料刃口尺寸計(jì)算9 圖五 沖孔刃口尺寸計(jì)算10 圖六 落料凹模和凸模尺寸11 圖七 沖孔凹模和凸模尺寸11 圖八落料凸模及其固定形式13 圖九沖孔凸模結(jié)構(gòu)圖14 圖十整體凹模結(jié)構(gòu)圖15 圖十一側(cè)刃結(jié)構(gòu)圖15 圖十二 側(cè)刃擋塊結(jié)構(gòu)圖16 圖十三導(dǎo)料板結(jié)構(gòu)圖16表格清單 表一 條料及沖壓力相關(guān)計(jì)算6 表二 壓力中心數(shù)據(jù)表8 表三 卸料橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算11 表四 整體凹模加工工藝卡21河南機(jī)電高等??茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)論文論文題目: 連接片級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)系 部 材 料 系 專 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 班 級(jí) 模具034 學(xué)生姓名 王 力 學(xué) 號(hào) 0312420 指導(dǎo)教師 于智宏 2006年 5 月 12 日畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)成績畢業(yè)設(shè)計(jì)成績指導(dǎo)老師認(rèn)定成績小組答辯成績答辯成績指導(dǎo)老師簽字答辯委員會(huì)簽字答辯委員會(huì)主任簽字畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文任務(wù)書 題目:連接片級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 內(nèi)容:(1)零件的工藝性分析(2)沖壓工藝方案的確定(3)模具的相關(guān)計(jì)算(4)工作部分的相關(guān)計(jì)算(5)主要零部件的設(shè)計(jì)(6)模具總裝 原始資料:工件名稱:連接片工件簡圖:如右圖生產(chǎn)批量:中批量材料厚度:1mm插圖清單 圖一 工件圖4 圖二 排樣圖5 圖三 求壓力中心7 圖四 落料刃口尺寸計(jì)算9 圖五 沖孔刃口尺寸計(jì)算10 圖六 落料凹模和凸模尺寸11 圖七 沖孔凹模和凸模尺寸11 圖八落料凸模及其固定形式13 圖九沖孔凸模結(jié)構(gòu)圖14 圖十整體凹模結(jié)構(gòu)圖15 圖十一側(cè)刃結(jié)構(gòu)圖15 圖十二 側(cè)刃擋塊結(jié)構(gòu)圖16 圖十三導(dǎo)料板結(jié)構(gòu)圖16表格清單 表一 條料及沖壓力相關(guān)計(jì)算6 表二 壓力中心數(shù)據(jù)表8 表三 卸料橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算11 表四 整體凹模加工工藝卡21畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/論文目錄緒論1第一章工件分析4 第一節(jié) 工藝分析4 1.1.1 沖壓件工藝性分析4 1.1.2 沖壓工藝方案的確定4 第二節(jié) 主要設(shè)計(jì)計(jì)算4 1.2.1 排樣方式的確定及計(jì)算4第二章模具有關(guān)計(jì)算6 第一節(jié) 沖裁力的計(jì)算6 第二節(jié) 壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算7 第三節(jié) 工作零件刃口尺寸計(jì)算8 2.3.1 落料部分刃口尺寸計(jì)算8 2.3.2 沖孔部分刃口尺寸計(jì)算9 第四節(jié) 卸料橡膠的計(jì)算11 第五節(jié) 模具的總體設(shè)計(jì)12 2.5.1 模具類型的選擇12 2.5.2 定位方式的選擇12 2.5.3 卸料和出件方式的選擇12 2.5.4 導(dǎo)向方式的選擇12 第六節(jié) 主要零部件的設(shè)計(jì)12 2.6.1 工作零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)12 2.6.1.1 落料凸模的設(shè)計(jì)13 2.6.1.2 沖孔凸模的設(shè)計(jì)14 2.6.1.3 凹模的設(shè)計(jì)14 2.6.2 定位零部件的設(shè)計(jì)15 2.6.2.1 側(cè)刃的設(shè)計(jì)15 2.6.2.2 側(cè)刃擋塊的設(shè)計(jì)15 2.6.2.3導(dǎo)料板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)15 2.6.4 卸料零部件的設(shè)計(jì)16 2.3.4.1卸料板的設(shè)計(jì)16 2.3.4.2 卸料螺釘?shù)倪x用16 2.6.5 模架及其它零部件的設(shè)計(jì)16第三章 模具總裝17 3.1 模具總裝圖17 3.2 沖壓設(shè)備的選定17 3.3 模具零件加工工藝17 3.4模具的裝配17 3.5模具的調(diào)試18 3.6 模具的工作過程18結(jié)論23致謝24參考文獻(xiàn)25 (連接片級(jí)進(jìn)模具) 摘要本設(shè)計(jì)的題目是加工連接片的級(jí)進(jìn)模具,通過對(duì)方案的選擇、排樣的計(jì)算、沖壓力的計(jì)算和壓力中心確定的計(jì)算以及凸凹模刃口的計(jì)算等最終確定本副模具采用沖孔、落料級(jí)進(jìn)模具。本副模具采用下出件、彈性卸料、側(cè)刃定距方式。工作時(shí)第一工位沖孔,廢料從下模落下,第二工位是落料,工件從凹模漏料孔落下。且導(dǎo)料板和側(cè)刃的設(shè)計(jì)保證了條料的送進(jìn)精度。從而使本副模具操作起來簡單易行,提高了生產(chǎn)率。關(guān)鍵詞:級(jí)進(jìn)模、側(cè)刃、彈性卸料、下出件。 (連接片級(jí)進(jìn)模具) Abstract This design topic is the processing contact tag level enters the mold continually, through to the plan choice, the platoon type computation, flushes the computation as well as the convex-concave mold cutting edge computation which the pressure the computation and the center of pressure determined and so on finally determined this mold uses the punch holes, falls the material level to enter the mold.Under this mold uses, the elastic ex-denning, the side edge is apart from the way surely. When work the first location punch holes, the waste material falls from the stamping die, the second location is falls the material, the work piece leaks the material hole from the concave mold to fall. Also led the yard lumber and the side edge design had guaranteed the strip material feed-in the precision. Thus causes this mold to operate easy and feasible, enhanced the productivity.Key word: The level enters the mold, the side edge, the elastic ex-denning, under. 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告學(xué)生姓名: 學(xué) 號(hào): 專 業(yè): 模具設(shè)計(jì)與制造 設(shè)計(jì)(論文)題目: 連接片級(jí)進(jìn)模具設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師: 2006年 5 月9 日 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論 文)開 題 報(bào) 告1結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題情況,根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料,撰寫1500字左右(本科生200字左右)的文獻(xiàn)綜述(包括目前該課題在國內(nèi)外的研究狀況、發(fā)展趨勢以及對(duì)本人研究課題的啟發(fā)):文 獻(xiàn) 綜 述在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前,必須做好一切準(zhǔn)備工作,而收集有關(guān)設(shè)計(jì)課題研究方面的資料、文獻(xiàn)是最為重要的。在設(shè)計(jì)工作開始時(shí),只有對(duì)課題研究的內(nèi)容有了,充分地了解,才會(huì)有設(shè)計(jì)目的和方向;所以收集、查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料是必要的。在設(shè)計(jì)之前首先應(yīng)該對(duì)國內(nèi)外的模具發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢有所了解,以便在設(shè)計(jì)過程中能夠正確、合理地設(shè)計(jì)出一套模具。下面就先分析一下國內(nèi)外的模具發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢以及我國的模具發(fā)展現(xiàn)狀。1.隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高,沖壓產(chǎn)品的生產(chǎn)正呈現(xiàn)出多品種、少批量,復(fù)雜、大型、精密,更新?lián)Q代速度快等變化特點(diǎn),沖壓模具也正向高效、精密、長壽命、大型化方向發(fā)展。為適應(yīng)市場的變化,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展,沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)正在由手工設(shè)計(jì)、依靠工人的經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)的機(jī)械加工技術(shù)向計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、數(shù)控加工中心進(jìn)行切削加工、數(shù)控線切割、數(shù)控電火花等為核心的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造(CAD/CAM)技術(shù)方面轉(zhuǎn)變。模具的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢如下詳述:1).CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用:CAD/CAM是一項(xiàng)高科技、高效益的系統(tǒng)工種,是模具設(shè)計(jì)與制造行業(yè)的有效輔助工具;通過它能夠?qū)Ξa(chǎn)品、模具結(jié)構(gòu)、成型工藝、數(shù)控加工及成本等進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。現(xiàn)在已經(jīng)廣泛地應(yīng)用與模具的設(shè)計(jì)與制造加工的過程中,并還在不斷地發(fā)展和創(chuàng)新。2).模具標(biāo)準(zhǔn)件:模具的標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)縮短模具制造周期、提高質(zhì)量、降低成本起到很大的作用。我國的模具標(biāo)準(zhǔn)化程度達(dá)到30%以下,而國外先進(jìn)國家達(dá)到70%80%左右。這樣,不僅有利于國內(nèi)的模具制造的發(fā)展,也有利于模具的國際化發(fā)展。3).模具的制造精度:國外的制造水平能夠是制造公差達(dá)到0.0030.005 mm,表面的粗糙度達(dá)到Ra 0.0002 mm以下(花10以上);我國的制造水平可以是制造公差達(dá)到0.010.02 mm,模具表面的粗糙度達(dá)到Ra0.00160.0008 mm(花78)。由此可見,如今模具技術(shù)的發(fā)展水平還是很高的,但也可以看出我國在這方面的技術(shù)與國外先進(jìn)國家還有很大的差距。4).模具的使用壽命:國外的沖壓模具的使用壽命,(合金鋼制模)5001000萬次,(硬質(zhì)合金制模)2億次;我國的沖壓模具的使用壽命分別為:100400萬次,60001億次。模具的使用壽命的加長就意味著模具的制造成本降低,從而提高了生產(chǎn)效益。5).模具的加工制造設(shè)備:國外已經(jīng)廣泛地使用了數(shù)控加工中心,線切割,電火花,化學(xué)腐蝕等先進(jìn)的設(shè)備,大大地提高了模具的制造周期。2.我國的模具業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀:進(jìn)入21世紀(jì),隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,我國的工業(yè)化程度也有了很大地提高,特別是在模具行業(yè)有了很大地發(fā)展。如:在模具設(shè)計(jì)與制造上,不但自己可以制造一些大型,精密,復(fù)雜,高效,長壽命的模具,并且能夠出口到國外,打開國外的市場。但是,目前我國的沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還相當(dāng)落后,主要原因是我國在沖壓基礎(chǔ)理論及成型工藝,模具標(biāo)準(zhǔn)化,模具設(shè)計(jì),模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家尚有相當(dāng)大的差距,導(dǎo)致我國的模具在壽命,效率,加工精度,生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具相比差距相當(dāng)大。因此這就需要我們努力去研究,推動(dòng)我國模具業(yè)的發(fā)展。3.在查閱、收集有關(guān)資料的時(shí)候,不僅使我對(duì)模具業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢、模具的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)等有了更多,更全面地了解;而且收集到了許多有關(guān)本課題的研究,與本課題相關(guān)、相似的東西,查找各種有關(guān)模具設(shè)計(jì)與制造方面的經(jīng)驗(yàn)公式,和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù);通過查閱資料和文獻(xiàn)能夠?qū)⒄n堂上所學(xué)習(xí)到的理論知識(shí),與實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中的實(shí)例相結(jié)合去更好地成設(shè)計(jì)任務(wù);并且使我在課程設(shè)計(jì)上有了更多的設(shè)計(jì)思路,也有了更多的考慮空間,同時(shí)也使我在設(shè)計(jì)的過程中能夠從多方面地去考慮問題模具設(shè)計(jì)的合理性及對(duì)設(shè)計(jì)好的模具在工作過程中可能會(huì)出現(xiàn)的問題及解決辦法。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論 文)開 題 報(bào) 告本課題的研究思路(包括要研究或解決的問題和擬采用的研究方法、手段(途徑)及進(jìn)度安排等):1. 先通過收集和查閱各種文獻(xiàn)資料和與同學(xué)老師的交流、指導(dǎo),對(duì)目前國內(nèi)外的模具(沖壓模具)的發(fā)展?fàn)顩r和發(fā)展趨勢進(jìn)行深入的了解,預(yù)計(jì)用時(shí)間三天;2. 拿到工件的結(jié)構(gòu)簡圖,對(duì)工件進(jìn)行結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度、加工工藝性等方面作出詳細(xì)地分析,并查閱相關(guān)資料看是否符合常規(guī)零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),預(yù)計(jì)用時(shí)兩天;3. 經(jīng)過對(duì)工件的結(jié)構(gòu)工藝性分析,擬訂可行的沖壓工藝方案,并經(jīng)過分析,研究、比較,選擇一種最為合理的沖壓工藝作為生產(chǎn)應(yīng)用,估計(jì)用時(shí)間兩天;4. 進(jìn)行主要的設(shè)計(jì)計(jì)算,利用各種經(jīng)驗(yàn)公式或者經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)沖壓力(沖裁力、卸料力、總沖壓工藝力),壓力中心的位置,工作零部件的刃口尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算以及彈性卸料元件橡膠的設(shè)計(jì),預(yù)計(jì)需用時(shí)間四天;5. 根據(jù)工件的結(jié)構(gòu),材料,生產(chǎn)批量來進(jìn)行模具的總體設(shè)計(jì),包括模具的類型,定位方式,卸料方式,導(dǎo)向方式等方面的設(shè)計(jì);在設(shè)計(jì)中,應(yīng)該綜合考慮模具的安裝,維修,生產(chǎn)效率等,預(yù)計(jì)用時(shí)間兩天;6. 對(duì)模具的主要零部件進(jìn)行設(shè)計(jì),主要有凸模、凹模、定位板、卸料板、模架和導(dǎo)柱導(dǎo)套等零件,根據(jù)工作需要的強(qiáng)度來設(shè)計(jì)尺寸,包括各零件的圖紙,預(yù)計(jì)需用時(shí)間五天;7. 模具的總裝圖和工作原理(有裝配簡圖)需要用時(shí)間兩天;8. 模具主要零部件的加工工藝過程(凸模、凹模、定位板、卸料板)分析與設(shè)計(jì),預(yù)計(jì)用時(shí)間兩天;9. 模具的裝配與調(diào)試,預(yù)計(jì)用時(shí)兩天; 連接片級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)緒論 沖壓是使板料經(jīng)分離或成形而得到制件的加工方式。沖壓利用沖壓模具對(duì)板料進(jìn)行加工。常溫下進(jìn)行的板料沖壓加工稱為冷沖壓。一、沖壓的特點(diǎn)和應(yīng)用冷沖壓是利用安裝在壓力機(jī)上的沖模對(duì)材料施加壓力,使其產(chǎn)生分離或塑性變形,從而獲得所需零件(俗稱沖壓件或沖件)的一種壓力加工方式。因?yàn)樗ǔJ窃谑覝叵逻M(jìn)行加工,所以稱為冷沖壓。冷沖壓不但可以加工金屬材料,而且還可以加工非金屬材料和復(fù)合材料。沖模是將材料加工成所需沖件的一種工藝裝備。沖模在冷沖壓中至關(guān)重要,一般來說,不具備符合要求的沖模,冷沖壓就無法進(jìn)行;先進(jìn)的沖壓工藝也必須依靠相應(yīng)的沖模來實(shí)現(xiàn)。但由于沖模制造一般是單件小批量生產(chǎn),精度高,技術(shù)要求高,是技術(shù)密集型產(chǎn)品,制造成本高。因而,冷沖壓生產(chǎn)只有在生產(chǎn)批量大的情況下才能獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。綜上所述,冷沖壓與其它加工方法相比,具有獨(dú)到的特點(diǎn),所以在工業(yè)生產(chǎn)中,尤其在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門都越來越多地采用冷沖壓加工產(chǎn)品零部件,如機(jī)械制造、車輛生產(chǎn)、航空航天、電子、電器、輕工、儀表及日用品等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中,沖壓件所占的比重都相當(dāng)大,不少過去用鑄造、鍛造、切削加工方法制造的零件,現(xiàn)在已被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。通過沖壓加工,大大提高的生產(chǎn)率,降低了成本??梢哉f,如果在生產(chǎn)中不廣泛采用沖壓工藝,許多工業(yè)部門的產(chǎn)品要提高生產(chǎn)率、提高質(zhì)量、降低成本,進(jìn)行產(chǎn)品的更新?lián)Q代是難以實(shí)現(xiàn)的。二、冷沖壓模具模具在工業(yè)生產(chǎn)中的地位 模具是大批量生產(chǎn)同形產(chǎn)品的工具,是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝裝備。模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)。 模具可保證沖壓產(chǎn)品的尺寸精度,使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,而且在加工中不破壞產(chǎn)品表面。用模具生產(chǎn)零部件可以采用冶金廠大量生產(chǎn)的軋制鋼板或鋼帶為壞料,且在生產(chǎn)中不需要加熱,具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、質(zhì)量輕、成本低且節(jié)約能源和原材料等一系列優(yōu)點(diǎn),是其它加工方法所不能比擬的。使用模具已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向?,F(xiàn)代制造工業(yè)的發(fā)展的技術(shù)水平的提高,很大程度上取決于模具工業(yè)的發(fā)展。目前,工業(yè)生產(chǎn)中普遍采用模具成形工藝方法,以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率的質(zhì)量。對(duì)于普通壓力機(jī),每臺(tái)每分鐘可生產(chǎn)幾件到幾十件沖壓件,而高速?zèng)_床每分鐘可生產(chǎn)數(shù)百件甚至上千件以上沖壓件。冷沖壓所獲得的零件一般無需進(jìn)行切削加工,因而是一種節(jié)省能源、節(jié)省原材料的無(或少)切削加工方法。由于冷沖壓所用原材料多是表面質(zhì)量好的板料或帶料,沖件的尺寸公關(guān)由沖模來保證,所以產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定、互換性好。冷沖壓產(chǎn)品壁薄、質(zhì)量輕、剛性好,可以加工成形狀復(fù)雜的零件,小到鐘表的秒針、大到汽車縱梁、覆蓋件等。顯而易見,模具作為一種專用的工藝裝備,在生產(chǎn)中的決定性作用和重要地位逐漸為人們所共識(shí)。三、冷沖壓模具的歷史發(fā)展與現(xiàn)狀模具的出現(xiàn)可以追溯到幾千年前的陶器燒制和青銅器鑄造,但其大規(guī)模應(yīng)用卻是隨著現(xiàn)代工業(yè)的崛起而發(fā)展起來的。19世紀(jì),隨著軍火工業(yè)、鐘表工業(yè)、無線電工業(yè)的發(fā)展,模具開始得到廣泛使用。第二次世界大戰(zhàn)后,隨著世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,它又成了大量生產(chǎn)家用電、車、電子儀器、照相機(jī)、鐘表等零件的最佳方式。從世界范圍看,當(dāng)時(shí)美國的沖壓技術(shù)走在最前列,而瑞士的精沖、德國的冷擠壓技術(shù),蘇聯(lián)對(duì)塑性加工的研究也處于世界先進(jìn)行列。20世紀(jì)50年代中期以前,模具設(shè)計(jì)多憑經(jīng)驗(yàn),參考已有圖紙和感性認(rèn)識(shí),根據(jù)用戶的要求,制作能滿足產(chǎn)品要求的模具,但對(duì)所設(shè)計(jì)模具零件的機(jī)械性能缺乏了解。從1955年到1965年,人們通過對(duì)模具主要零件的機(jī)械性能和受力狀況進(jìn)行數(shù)學(xué)分析,對(duì)金屬塑性加工工藝駐原理進(jìn)行深入探討,使得沖壓技術(shù)得到迅猛發(fā)展。在此期間歸納出的模具設(shè)計(jì)原則,使得壓力機(jī)械、沖壓材料、加工方法、模具結(jié)構(gòu)、模具材料、模具制造方法、自動(dòng)化裝置等領(lǐng)域面貌一新,并向?qū)嵱没较蛲七M(jìn)。進(jìn)入20世紀(jì)70年代,不斷涌現(xiàn)出各種高效率、高精度、高壽命的多功能自動(dòng)模具。其代表是五十多個(gè)工位的級(jí)進(jìn)模和十幾個(gè)工位的多工位傳遞模。在此期間日本以“模具加工精度進(jìn)入微米級(jí)”而站到世界工業(yè)的最先列。從20世紀(jì)70年代中期至今,計(jì)算機(jī)逐漸進(jìn)入模具生產(chǎn)的設(shè)計(jì)、制造、管理等各個(gè)領(lǐng)域;輔助進(jìn)行零件圖形輸入、毛坯展開、條料排樣、確定模座尺寸和標(biāo)準(zhǔn)、繪制裝配圖和零件圖、輸出NC程序(用于數(shù)控加工中心和線切割編程)等工作,使得模具設(shè)計(jì)、加工精度與復(fù)雜性不斷提高,模具制造周期不斷縮短。當(dāng)前國際上計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)和計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)的發(fā)展趨勢是:繼續(xù)發(fā)展幾何圖形系統(tǒng),以滿足復(fù)雜零件的模具的要求;在CAD和CAM的基礎(chǔ)上建立生產(chǎn)集成系統(tǒng)(CIMS);開展塑性成形模擬技術(shù)(包括物理模擬和數(shù)學(xué)模擬)的研究,以提高工藝分析和模具CAD的理論水平和實(shí)用性;開發(fā)智能數(shù)據(jù)庫和分布式數(shù)據(jù)庫,發(fā)展專家系統(tǒng)和智能CAD等。我國模具工業(yè)是19世紀(jì)末20世紀(jì)初隨著軍火和鐘表業(yè)引進(jìn)的壓力機(jī)發(fā)展起來 的。從那時(shí)到20世紀(jì)50年代初,模具多采用作坊式生產(chǎn),憑工人經(jīng)驗(yàn),用簡單的加工手段進(jìn)行制造。在以后的幾十年中,隨著國民經(jīng)濟(jì)的大規(guī)模的發(fā)展,模具業(yè)進(jìn)步很快。當(dāng)時(shí)我國大量引進(jìn)蘇聯(lián)的圖紙、設(shè)備和先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),其水平不低于當(dāng)時(shí)工業(yè)發(fā)達(dá)的國家。此后直到20世紀(jì)70年代末,由于錯(cuò)過了世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的在浪潮,我國的模具業(yè)沒有跟上世界的步伐。20世紀(jì)80年代末,伴隨家電、輕工、汽車生產(chǎn)線模具的大量進(jìn)口和模具國產(chǎn)化的呼聲日益高漲,我國先后引進(jìn)了一批現(xiàn)代化的模具加工機(jī)床。在此基礎(chǔ)上,參照已有的進(jìn)口模具,我國成功地復(fù)制了一批替代品,如汽車覆蓋件模具等。模具的國產(chǎn)化雖然使我國模具制造水平逐漸趕上了國際先進(jìn)水平,但計(jì)算機(jī)應(yīng)用方面仍然存在很大差距。 我國模具CAD/CAM技術(shù)從20世紀(jì)80年代起步,長期處于低水平重復(fù)開發(fā)階段,所用軟件多為進(jìn)口的圖形軟件、數(shù)據(jù)庫軟件、NC軟件等,自主開發(fā)的軟件缺乏通用性,商品化價(jià)值不高,對(duì)許多引進(jìn)的CAD/CAM系統(tǒng)缺乏二次開發(fā),經(jīng)濟(jì)效益不顯著。針對(duì)上述情況,國家有關(guān)部門制定了相關(guān)政策和措施。在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下,“九五”期間我國模具工業(yè)發(fā)展迅速,模具行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有了較大改善,模具商業(yè)化水平提高了近10個(gè)百分點(diǎn),中高檔模具占模具總量的比例有了明顯提高,模具進(jìn)出口比例也逐步趨向合理。 我國模具工業(yè)起步晚、基礎(chǔ)差、不總量來看,大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具產(chǎn)需矛盾仍然十分突出。為了進(jìn)一步振興模具工業(yè),國家有關(guān)部門進(jìn)一步部署:全面分析我國模具工業(yè)的現(xiàn)狀和差距提出發(fā)展思路以及政策措施。相信在下政府的大力支持下,通過本行業(yè)和相關(guān)行業(yè)企業(yè)以及廣大模具工作者的共同努力,我國模具工業(yè)水平必將大大提高,為國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)作出更大的貢獻(xiàn)。第一章 工件分析工件名稱:連接片工件簡圖:如圖一生產(chǎn)批量:中批量材料厚度:1mm材 料:Q235第一節(jié) 工藝分析1.1.1沖壓件工藝性分析:此工件只有沖孔和落料兩個(gè)工序。材料為Q235鋼,具有良好的沖壓性能,適合總裁。工件結(jié)構(gòu)比較簡單,工件的尺寸大部分為自由公差,可看作IT14級(jí),尺寸精度低,普通總裁完全能滿足要求。1.1.2沖壓工藝方案的確定:該工件包括沖孔和落料兩個(gè)基本工序,可有以下三種方案:方案一:先落料,后沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。方案二:落料 沖孔復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案三:沖孔落料級(jí)進(jìn)沖壓。采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。方案一模具結(jié)構(gòu)簡單但需兩道工序兩副模具,成本高而生產(chǎn)效率低,難以滿足中批量生產(chǎn)要求。方案二只需一副模具,工件的精度及生產(chǎn)效率都較高,但工件的壁厚較小,且孔距邊緣尺寸也較小,模具強(qiáng)度差,制造難度大。方案三也只需一副模具,生產(chǎn)效率高,操作方便,工件精度也能滿足要求。通過對(duì)上述三種方案的分析比較,該工件的沖壓生產(chǎn)方案三為佳。第二節(jié) 主要設(shè)計(jì)計(jì)算1.2.1排樣方式的確定及計(jì)算:由于該工件的外形為矩形,幾何形狀簡單,擬采用有廢料直排方式。排樣圖如圖二所示。該模具擬采用單側(cè)刃定距所以:條料寬度:導(dǎo)料板的入端尺寸為:導(dǎo)料板的出端尺寸為:查表2-10得: 查表2-14得:查表2-13得:查表2-12得:所以:一個(gè)步距的材料的利用率:查板材標(biāo)準(zhǔn),宜選的鋼板,每張鋼板可剪裁為8張條料(),每張條料可沖111個(gè)工件。故每張鋼板的材料利用率為:。第二章 模具有關(guān)計(jì)算第一節(jié) 沖裁力的計(jì)算2.1沖壓力的計(jì)算:模具采用級(jí)進(jìn)模,模具擬采用彈性卸料,下出件沖壓力的相關(guān)計(jì)算如下:沖裁力: 查表1.3.6得 卸料力: 查表2.6.1得 推件力: 查表2.6.1得 沖壓工藝總力: 根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果,沖壓設(shè)備擬選J23-40。 匯總以上計(jì)算得出表一:表一:條料及沖壓力的相關(guān)計(jì)算項(xiàng)目分類項(xiàng)目公式結(jié)果備注排樣沖裁件面積查表2-10得查表2-13得查表2-13得查表2-12得條料寬度步距一個(gè)步距內(nèi)沖壓力沖裁力查表1.3.6得卸料力查表2.6.1得推件力查表2.6.1得沖壓總力彈性卸料、下出件第二節(jié) 壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算計(jì)算壓力中心時(shí),先畫出凹模型口圖,如圖3所示。在圖中將x0y坐標(biāo)系建在圖示的對(duì)稱線上,將沖裁輪廓線按幾何圖形分解成共五組基本線段,用解析法求得該模具的壓力中心C點(diǎn)的坐標(biāo)為(10.57 16.84)。由于圖中有一個(gè)對(duì)稱圖形,其重心在y軸上,所以只計(jì)算其重心距y軸的距離,有關(guān)計(jì)算見表二: 表二:壓力中心數(shù)據(jù)表。基本要素長度L/mm各基本要素壓力中心坐標(biāo)值 2.048-53-8.257.3513.556.66.75026.5合計(jì)84.110.5716.84以上計(jì)算結(jié)果可以看出,該項(xiàng)工件沖裁力不大,壓力中心偏移坐標(biāo)原點(diǎn)0較小,為了便于模具的加工和裝配,模具中心仍選在坐標(biāo)原點(diǎn)0。若選用J23-40,C點(diǎn)仍在壓力模柄孔投影面積范圍內(nèi),滿足要求。第三節(jié) 工作零件刃口尺寸計(jì)算:在確定工件零件尺寸計(jì)算方法之前,首先要考慮工件的加工方法及模具裝配方法。結(jié)合該模具特點(diǎn),工作零件的形狀相對(duì)簡單,適宜采用配作法制造凸凹模。2.3.1:落料部分刃口尺寸計(jì)算:首先查公差書表2-4標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表,確定每個(gè)未注公關(guān)尺寸的偏差如下: 畫出凹模的磨損圖,如圖四(b)所示,以虛線表示刃口磨損后的輪廓。由圖可看出,刃口磨損后,所有尺寸均增大。分類后的刃口尺寸如下: 按IT14確定各尺寸的補(bǔ)償系數(shù)該工序?yàn)槁淞?只需計(jì)算凹模刃口尺寸,各尺寸計(jì)算如下:查沖裁間隙表2.3.3得該沖裁模初始合理雙面沖裁間隙 在凸模零件工件圖上,注與凹模刃口尺寸對(duì)應(yīng)的基本尺寸 ,不注公差。并在技術(shù)要求中注寫“刃口尺寸按凹模實(shí)際尺寸配作,保證單邊間隙0.25mm”落料凹模、凸模的尺寸如圖六所示。2.3.2:沖孔部分刃口尺寸計(jì)算:先查公差書表2-4標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表,確定每個(gè)未注公差尺寸的偏差如下: 畫出凸模刃口的磨損圖,如圖五(b)所示。以虛線表示刃口的輪廓,由圖可看出刃口磨損后所有尺寸均減小。分類后的刃口尺寸: IT14確定各尺寸的補(bǔ)償系數(shù)該工序?yàn)闆_孔,只需計(jì)算凸模刃口尺寸,各尺寸的計(jì)算如下:查沖裁間隙表2.3.3得該沖裁模初始合理雙面沖裁間隙: 在凹模零件工件圖上,注與凸模刃口尺寸對(duì)應(yīng)的基本尺寸,不注公差。并在技術(shù)要求中注寫“刃口尺寸按凸模實(shí)際尺寸配作,保證單邊間隙0.25mm” 沖孔凸模和凹模的尺寸如圖七所示:第四節(jié) 卸料橡膠的計(jì)算:卸料橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算見表三。選用的兩塊橡膠板的厚度務(wù)必一致,不然會(huì)造成受力不均勻,運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生歪斜,影響模具的正常工作。表三:卸料橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算。項(xiàng)目公式結(jié)果備注卸料板工作行程為凸模凹進(jìn)卸料板的高度為凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度橡膠工作行程為凸模修磨量,取橡膠自由高度取為的橡膠的預(yù)壓縮量一般每個(gè)橡膠承受的載荷選用兩個(gè)圓筒形橡膠橡膠的外徑取卸料螺釘為查表2-27得校核橡膠的自由高度滿足要求橡膠的安裝高度第五節(jié) 模具的總體設(shè)計(jì):2.5.1模具類型的選擇:由沖壓工藝分析可知,采用級(jí)進(jìn)沖壓,所以模具類型為級(jí)進(jìn)模。2.5.2定位主式的選擇:因?yàn)樵撃>卟捎玫氖菞l料,控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料板,無側(cè)壓裝置??刂茥l料的送進(jìn)步距采用側(cè)刃定距。2.5.3卸料和出件方式的選擇: 因?yàn)樵摴ぜ虾駷?相對(duì)較薄。卸料力也比較小,故可采用彈性卸料,又因?yàn)槭羌?jí)進(jìn)模生產(chǎn)。所以采用下出件比較便于操作與提高生產(chǎn)效率。2.5.4導(dǎo)向方式的選擇:為了提高模具壽命和工件質(zhì)量,方便安裝調(diào)整,該級(jí)進(jìn)模采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。第六節(jié) 主要零部件的設(shè)計(jì):2.6.1工作零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):2.6.1.1.落料凸模:結(jié)合工件外并考慮加工,將落料凸模設(shè)計(jì)成直通式,采用線切割機(jī)床加工,1個(gè)M8螺釘和一個(gè)直徑為8的銷釘將凸模固定在凸模固定板上。其固定方式見圖八(a)凸的結(jié)構(gòu)見圖八(b)。凸模的長度: 2.6.1.2沖孔凸模: 沖孔凸模采用凸臺(tái)式,磨削加工。沖孔凸模結(jié)構(gòu)見圖九。2.6.1.3凹模: 凹模采用整體凹模, 因?yàn)樗鶝_的孔形狀都較規(guī)則簡單,各沖裁的凹模孔均采用線切割機(jī)床加工,安排凹模在模架上的位置時(shí),要依據(jù)計(jì)算壓力中心的數(shù)據(jù),將壓力中心與模柄中心重合。其輪廓尺寸計(jì)算如下: 凹模厚度: 查表2-39得。 凹模壁厚:取 凹模寬度: 凹模長度:(送料方向) 凹模輪廓尺寸為,結(jié)構(gòu)如圖十所示:2.6.2定位零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):2.6.2.1側(cè)刃的設(shè)計(jì): 因?yàn)樵摴ぜY(jié)構(gòu)簡單,料厚較薄,所以采用平頭側(cè)刃。其結(jié)構(gòu)見圖十一。 2.6.2.2側(cè)刃擋塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì): 側(cè)刃擋塊的結(jié)構(gòu)如圖十二。2.6.2.3導(dǎo)料板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì): 導(dǎo)料板的內(nèi)側(cè)與條料接觸,外側(cè)與凹模齊平,導(dǎo)料板與條料之間的間隙取0.1mm,這樣就可確定了導(dǎo)料板的寬度,導(dǎo)料板的厚度按表5.9.7選擇。導(dǎo)料板采用45鋼制作,熱處理硬度為40-45HRC,用螺釘和銷釘固定在凹模板上。導(dǎo)料板的結(jié)構(gòu)圖如圖十三。 2.6.4卸料部件的設(shè)計(jì): 2.6.4.1 卸料板的設(shè)計(jì): 卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同,厚度為20mm。 卸料板采用45鋼制造,淬火硬度為40-45HRC。2.6.4.2卸料螺釘?shù)倪x用: 卸料板上設(shè)置4個(gè)卸料螺釘,公稱直徑為12mm,螺紋部分為。卸料釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后,應(yīng)使卸料板超出凸模端面1mm,有誤差時(shí)通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。2.6.5模架及其它零部件的設(shè)計(jì):該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱模架,以凹模周界尺寸為依據(jù),選擇模架規(guī)格。導(dǎo)柱為;導(dǎo)套為上模座厚度 上模墊板厚度固定板厚度,下模座厚度那么,該模具的閉合高度:式中:為凸模長度, 為凹模厚度, 為凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度,可見該模具閉合設(shè)計(jì)小于所選壓力機(jī)J23-40的最大裝模高度(160mm),可以使用。第三章 模具總裝3.1模具總裝圖: 通過以上設(shè)計(jì),可得到如裝配圖所示的模具總裝圖。模具上模部分主要由上模板、墊板、凸模固定板及卸料板等組成。卸料方式采用彈性卸料,以橡膠為彈性元件。下模部分由下模座、凹模板、導(dǎo)料板等組成。沖孔廢料和成品件均由漏料孔漏出。 條料送進(jìn)時(shí)采用側(cè)刃定距。它定距精度高、可靠,而且操作簡單。3.2沖壓設(shè)備的選定 通過校核,選擇開試雙柱可傾壓力機(jī)J23-40能滿足要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下: 公稱壓力:400kN 滑塊行程:40mm 最大閉合高度:160mm 最大裝模高度:125mm 工作臺(tái)尺寸(前后左右):280mm180mm 模柄孔尺寸(直徑深度): 最大傾斜角度:3.3模具零件加工工藝 本副沖裁模,模具零件加工的關(guān)鍵在工作零件、固定板及卸料板,若采用線切割加工技術(shù),這些零件的加工變變得相對(duì)簡單。3.4模具的裝配根據(jù)級(jí)進(jìn)模裝配要點(diǎn),選凹模作為裝配基準(zhǔn)件,先裝下模,再裝上模,并調(diào)整間隙、試沖、返修。具體裝配如下所示。 3.4.1.1下模的裝配: 先將導(dǎo)料板和凹模板用銷釘固定在一起,再把導(dǎo)料板和凹模板一起用螺釘固定在下模座上。 3.4.1.2上模的裝配: 先將模柄裝入上模座,再將凸模固定在凸模固定板上,然后和墊板一起固定在上模座上,再裝上卸料橡膠和卸料板,最后穿入卸料螺釘。上下模閉合。 3.4.1.3模具的裝配技術(shù)要求(1)模架精度就符合標(biāo)準(zhǔn)(JB/T 8050-1999沖模模架技術(shù)條件、JB/T 8071-1995沖模模架精度檢查)規(guī)定。模具的閉合高度應(yīng)符合圖紙的規(guī)定要求。 (2)裝配好的沖模,上模沿導(dǎo)柱上、下滑動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)、可靠。 (3)凸、凹模間的間隙應(yīng)符合圖紙規(guī)定的要求,分布均勻。凸?;虬寄5墓ぷ餍谐谭霞夹g(shù)條件的規(guī)定。 (4)緊固件裝配應(yīng)可靠螺栓螺紡旋入長度在鋼件連接時(shí)應(yīng)不小于螺栓的直徑;銷釘與每個(gè)零件的配合長度應(yīng)大于1.5倍銷釘直徑;螺栓和銷釘?shù)亩嗣娌粦?yīng)露出上、下模座等零件的表面。 (5)落料孔就暢通無阻,保證制件或廢料能自由排出。 (6)模具應(yīng)在生產(chǎn)的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),沖出的制件應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。(7)落料、沖孔的凹模刃口高度,按設(shè)計(jì)要求制造。(8)沖模所有活動(dòng)部分應(yīng)平穩(wěn)靈活,各緊固用的螺釘、銷釘不得松動(dòng),并保證螺釘和銷釘?shù)亩嗣娌煌怀錾舷履1砻?。?)各個(gè)卸料螺釘沉孔深度保證一致,卸料螺釘、的長度應(yīng)保證一致。(10)沖模的裝配必須符合模具裝配圖、明細(xì)表及技術(shù)條件的規(guī)定3.5模具的調(diào)試 模具按圖樣技術(shù)要求加工與裝配后,必須在符合實(shí)際生產(chǎn)條件的環(huán)境中進(jìn)行試沖壓生產(chǎn)。通過試沖可以發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)制造中的缺陷,找出產(chǎn)生原因,對(duì)模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修理后再進(jìn)行試沖,直到模具能正常工作。 模具調(diào)試的要點(diǎn): 1 .模具閉合高度的調(diào)試。模具應(yīng)與沖壓設(shè)備配合好,保證模具應(yīng)有的閉合高度和開啟度。 2 .導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的調(diào)試。導(dǎo)柱、導(dǎo)套要有好的配合精度,保證模具運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、可靠。 3 凸、凹模刃口的調(diào)試。沖裁刃口鋒利,間隙均勻。 4 .定位裝置的調(diào)試。定位要準(zhǔn)確、可靠。 5 .卸料及出件裝置的調(diào)試。卸料及出件要暢通,不能有卡住的現(xiàn)象。3.6 模具的工作過程 模具上模部分通過模柄安裝在壓力機(jī)滑塊上,下模部分通過螺栓、壓板安裝在壓力機(jī)的工作臺(tái)面上。模具的下模部分設(shè)有側(cè)刃,用于條料送進(jìn)時(shí)定位,控制送料步距離。條料送給,上模隨壓力機(jī)的滑塊一起下行,先完成沖孔,再落料。完成一次沖壓后,上模隨壓力機(jī)的滑塊一起上行,卸料板在卸料橡膠的作用下,將條料從沖孔凸模上頂?shù)簦构ぜ槂?cè)模的漏料孔落下。表四 整體凹模加工工藝卡工序號(hào)工序號(hào)名稱工序內(nèi)容工序簡圖(示意圖)1備料將毛坯鍛成長方體體2熱處理退火3粗刨刨六面達(dá)到,互為直角4熱處理調(diào)質(zhì)5磨平面磨六面,互為直角6鉗工劃線劃出各孔位置線,型孔輪廓線 7銑漏料孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求8加工螺釘、銷釘孔按位置加工螺釘、銷釘孔9熱處理按熱處理工藝,淬火回火達(dá)到60-64HRC10磨平面精磨上、下平面11線切割按圖切割型孔達(dá)到尺寸要求12鉗工精修全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求13檢驗(yàn)結(jié)論 經(jīng)過了一段時(shí)間的學(xué)習(xí)和工作,我完成了連接片級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì).從開始接到設(shè)計(jì)題目到設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn),再到論文文章的完成,每走一步對(duì)我來說都是新的經(jīng)歷和挑戰(zhàn).這也是我在大學(xué)三年來完成的最大的項(xiàng)目.在這段時(shí)間里,我學(xué)到了很多知識(shí),也感受很多.我從一個(gè)對(duì)模具設(shè)計(jì)毫無經(jīng)驗(yàn)、毫無頭緒,經(jīng)過這次的學(xué)習(xí)與實(shí)踐我已掌握了設(shè)計(jì)模具的基本知識(shí),在模具設(shè)計(jì)上不再是無頭緒了,知道了該從什么地方下手,該怎么樣做。在對(duì)冷沖模設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)很不了解的狀態(tài)下,我開始了獨(dú)立的學(xué)習(xí),查看相關(guān)的資料和書籍,讓自己頭腦中模糊的概念逐漸清晰,使自己的設(shè)計(jì)一步步完善起來,條理逐步的清晰,每一次的改進(jìn)都是我學(xué)習(xí)的收獲。 通過這次設(shè)計(jì)使我樹立了良好的項(xiàng)目設(shè)計(jì)思路:看到項(xiàng)目,首先要分析項(xiàng)目的可行性,如果項(xiàng)目可行,則可進(jìn)行項(xiàng)目的方案論證,從中找出最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案,在列好設(shè)計(jì)提綱,并逐一對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)與論證,最后進(jìn)行全局的匯總和優(yōu)化。在內(nèi)容設(shè)計(jì)方面,比較深入的學(xué)習(xí)了冷沖壓模具結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)方面的知識(shí),補(bǔ)充了自己知識(shí)上的不足,更重要的是給自己找到了一個(gè)發(fā)展的方向。 由于水平有限,在設(shè)計(jì)中難免出現(xiàn)這樣或那樣的問題,懇請(qǐng)各位老師能一一指正。同時(shí)我自己以后也會(huì)勤于學(xué)習(xí)和鉆研行業(yè)和專業(yè)知識(shí),努力提高專業(yè)技術(shù)水平。致謝 本設(shè)計(jì)在制作過程中,得到指導(dǎo)老師于智宏、班主任翟德梅、任課老師楊占堯、原紅玲、蘇光等老師的悉心指導(dǎo),在此表示衷心的感謝!他們嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣;他們循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。 感謝高斌昭、丁舉剛、魏冬輝、趙陽陽、李啟、杜舉等同學(xué)對(duì)我的幫助和指點(diǎn),尤其感謝孫勇強(qiáng)同學(xué)對(duì)我的大力支持,沒有他的電腦和他們幾個(gè)同學(xué)對(duì)我的傾力幫助我將不可能在短時(shí)期內(nèi)順利做完畢業(yè)設(shè)計(jì)! 在畢業(yè)設(shè)計(jì)即將完成之際,我的心情無法平靜,從開始進(jìn)入課題到畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成,有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助,在這里請(qǐng)接受我誠摯的謝意和真心的祝福!參考文獻(xiàn)1 鐘毓斌。 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)。 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20002 翁其金,徐新成。 沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)。 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20043 王孝培。 沖壓手冊(cè)。 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20004 許發(fā)樾。 沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例。 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,19965 許發(fā)樾。 模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)。 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,19946 王秀鳳,萬良輝。冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造。北京:航空航天大學(xué)出版社,20057 劉建超,張寶忠。 沖壓模具設(shè)計(jì)與制造。 北京:高等教育出版社,20048 寇世瑤。 機(jī)械制圖。 河南:機(jī)電高等??茖W(xué)校出版,20039 薛彥成。 公差配合與技術(shù)測量。 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,199910 楊占堯。 沖壓模具圖冊(cè)。 北京:高等教育出版社,200411 翟德梅。 金屬與塑料成型機(jī)械。 河南:機(jī)電高等??茖W(xué)校,200312 王曉江。 模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)英語。北京:機(jī)械工業(yè)出版社,200513 史鐵梁。 冷沖模設(shè)計(jì)指導(dǎo)。 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,199914 高為國。 模具材料。 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004共 27 頁 第 27 頁
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