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垫片冲压毕业设计.rar

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    编号:20181016172635288    类型:共享资源    大小:281.34KB    格式:RAR    上传时间:2018-10-16
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    垫片 冲压 毕业设计
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    第 1 页毕业设计说明目录摘要 ......................................................................................................................................................................3前言 ......................................................................................................................................................................5绪论 ......................................................................................................................................................................6一、国内模具的现状与发展趋势 .......................................................................................................61.国内模具的现状 ................................................................................................................................62、国内模具的发展趋势 .....................................................................................................................7二、国外模具的现状与发展趋势 .......................................................................................................8第一章 任务来源及设计意义 ....................................................................................................................91.1 设计任务来源 ........................................................................................................................................92.1 设计目的及意义 ...................................................................................................................................10第二章 冲压工件的工艺性分析 .............................................................................................................102.1 冲压及冲裁件的工艺性的概念 ...........................................................................................................102.2 零件工艺性分析 ...................................................................................................................................112.2.1 材料 ............................................................................................................................................112.2.2 工件结构 ....................................................................................................................................112.2.3 尺寸精度 ....................................................................................................................................112.2.4 结论: ........................................................................................................................................11第三章 冲压工艺方案的确定 ..................................................................................................................113.1 确定工艺方案的主要原则概括起来主要有以下三点 ......................................................................113.2 工艺方案的确定 ...................................................................................................................................12第四章 模具结构形式及冲压设备的选择 .............................................................................................124.1 模具结构形式的选择 ..........................................................................................................................124.1.1 模架及导向方式 .......................................................................................................................124.1.2 毛坯定位方式的选择 ................................................................................................................134.1.3 卸料、出件方式的选择 ...........................................................................................................134.1.4 主要零部件的定位方式和固定方式 ........................................................................................134.2 冲压设备的选择 ...................................................................................................................................13第五章 主要工艺参数计算 ....................................................................................................................145.1 排样设计与计算 ...................................................................................................................................145.1.1 选择排样方法 ............................................................................................................................155.1.2 确定搭边值 ................................................................................................................................155.1.3 计算送料步距与条料宽度 ........................................................................................................155.1.4 计算材料利用率 ........................................................................................................................165.1.5 画出排样图 ..............................................................................................................................165.2 计算工序压力 ......................................................................................................................................175.2.1 落料力的计算 ..........................................................................................................................175.2.2 顶件力的计算 ..........................................................................................................................175.2.3 冲孔力计算 ..............................................................................................................................185.2.4 卸料力的计算 ..........................................................................................................................185.3 计算模具的压力中心 ...........................................................................................................................185.4 计算凸凹模工作部分刃口尺寸计算原则: .......................................................................................195.4.1 冲裁凸凹模刃口尺寸计算 ......................................................................................................195.5 弹性元件的选取与设计 ......................................................................................................................21第 2 页5.5.1 上卸料采用橡胶作为弹性元件 ................................................................................................21第六章 选择与确定模具的主要零部件的结构与尺寸 ..................................................................236.1 确定工作零件 .......................................................................................................................................236.1.1 凹模 ............................................................................................................................................236.1.2 凸模 ............................................................................................................................................236.2 定位零件的设计 ................................................................................................................................246.3 导料销的设计 .......................................................................................................................................256.4 卸料部件的设计 ...................................................................................................................................256.4.1 卸料螺钉的选用 ........................................................................................................................256.5 模架及其他零部件设计 .......................................................................................................................266.5.1 模架 ............................................................................................................................................266.5.2 模柄 ............................................................................................................................................276.5.3 固定板、垫板 ............................................................................................................................286.5.4 螺钉与销钉 ................................................................................................................................28第七章 模具的总体装配 .............................................................................................................................30第八章 模具工作零件的加工工艺 .........................................................................................................318.1 冲裁模凸、凹模的技术要求及加工特点 .........................................................................................318.2 凸、凹模加工的工艺路线有以下几种方案: .................................................................................318.3 本副模具工件零件加工方案的确定 .................................................................................................32第九章 模具零件的材料及热处理 ....................................................................................................36设计小结 ...........................................................................................................................................................37致谢 ....................................................................................................................................................................38参考文献 ...........................................................................................................................................................39第 3 页垫片落料冲孔复合模具的设计摘要本模具为垫片落料冲孔模具, 在设计时:1 、接受任务书。2 、调研消化原始资料。3 、选择成形设备。4 、拟定模具结构方案。5 、方案的讨论与论证。6 、绘制模具装配图。7 、绘制零件图。8 、编写设计说明书。9 、模具制造试模与图纸修改。正确的确定模具成形零件的尺寸凸模、凹模等零件是确定制件形状、尺寸和表面质量的直接因素关系甚大,要特别注意。模具的设计应制造方便, 尽量做道使设计的模具制造容易、造价便宜。特别是比较复杂的成形零件,必须考虑是采用一般的机械加工方法加工还是采用特殊的加工方法加工。模具的设计应当效率高、安全、可靠。模具零件应耐磨耐用。关键词:模具、凸模、凹模、落料 、冲孔。第 4 页Pad Piercing And Blanking Die Design AbstractThis molding tool is a pad piercing and blanking mold. while designing: 1.accept the mission book. 2 . the investigation digests the primitive data. 3. choose to model the equipments 4. draft the molding tool construction project. 5. the discussion of the project and argument 6. drawing the molding tool assembles the diagram. 7. draw the spare parts diagram. 8. weave to write to design the manual. 9. the molding tool manufacturing tries the mold and diagram paper modification.The exactitude really settles size punch , die,etc. spare parts that molding tool model spare parts is a direct factor that certain system a shape, size relate to with the surface quantity very big, want to be specially attention.The design of the molding tool should make the convenience, doing a molding tool manufacturing that make design easy and build the price cheapness to the best.Model the spare parts especially more complicatedly, must consider is to adopt the general machine process the method processes to adopt still to process specially the method processes.The design of the molding tool shoulds the efficiency high, safety, dependable.The molding tool spare parts should bear to whet enduring.Key phrase:Molding tool, punch , die . piercing. Blanking.第 5 页绪论一、国内模具的现状与发展趋势1.国内模具的现状模具行业有万多家,从业人员约 50 多万人,2004 年模具行业的发展保持良好势头,模具企业总体上订单充足,任务饱满,2004 年模具产值 530 亿元。进口模具 18.13 亿 我国模具近年来发展很快,据不完全统计,2003 年我国模具生产厂点约有 2 美元,出口模具 4.91 亿美元,分别比 2003 年增长 18%、32.4%和 45.9%。进出口之比 2004 年为3.69:1,进出口相抵后的进净口达 13.2 亿美元,为净进口量较大的国家 [1]。在 2 万多家生产厂点中,有一半以上是自产自用的。在模具企业中,产值过亿元的模具企业只有 20 多家,中型企业几十家,其余都是小型企业。 近年来, 模具行业结构调整和体制改革步伐加快,主要表现为:大型、精密、复杂、长寿命中高档模具及模具标准件发展速度快于一般模具产品;专业模具厂的数量增加,能力提高较快;“三资”及私营企业发展迅速;国企股份制改造步伐加快等[2]。虽然说我国模具业发展迅速,但远远不能适应国民经济发展的需要。低档模具过剩,高档模具供不应求,甚至有的依赖进口,因此,模具企业必须找准自己的弱点,尽快缩短与国外的差距。(1)体制不顺,基础薄弱“三资”企业虽然已经对中国模具工业的发展起了积极的推动作用,私营企业近年来发展较快,国企改革也在进行之中,但总体来看,体制和机制尚不适应市场经济,再加上国内模具工业基础薄弱,因此,行业发展还不尽如人意,特别是总体水平和高新技术方面。 (2 人才严重不足,科研开发及技术攻关方面投入太少模具行业是技术密集、资金密集的产业,随着时代进步和技术发展,能掌握和运用新技术的人才异常短缺,高级模具钳工及企业管理人才也非常紧缺。由于模具企业效益欠佳及对科研开发和技术攻关不够重视,因而`协作差 由于长期以来受“大而全”“小而全”影响,许多模具企业观念落后,模具企业专业化生产水平低,专业化分工不细,商品化程度也低。目前国内每年生产的模具,商品模具只占 45%左右,其余为自产自用。模具企业之间协作不好,难以完成较大规模的模具成套任务,与国际水平相比要落后许多。模具标准化水平低,标准件使用覆盖率低也对模具质量、成本有较大影响,对模具制造周期影响尤甚。 (5)模具材料及模具相关技术落后模具材料性能、质量和品种往往会影响模具质量、寿命及成本,国产模具钢与国外进口钢相比,无论是质量还是品种规格,都有较大差距。塑料、板材、设备等性能差,也直接影响模具水平的提高。第 6 页2、国内模具的发展趋势巨大的市场需求将推动中国模具的工业调整发展。虽然我国的模具工业和技术在过去的十多年得到了快速发展,但与国外工业发达国家相比仍存在较大差距,尚不能完全满足国民经济高速发展的需求。未来的十年,中国模具工业和技术的主要发展方向包括以下几方面: (1).模具日趋大型化; (2).在模具设计制造中广泛应用 CAD/CAE/CAM 技术; (3).模具扫描及数字化系统; (4).在塑料模具中推广应用热流道技术、气辅注射成型和高压注射成型技术; (5).提高模具标准化水平和模具标准件的使用率; (6).发展优质模具材料和先进的表面处理技术; (7). 模具的精度将越来越高; (8).模具研磨抛光将自动化、智能化; (9).研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程; (10).开发新的成形工艺和模具。二、国外模具的现状与发展趋势模具是工业生产关键的工艺装备,在电子、建材、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯器材等产品中,60%-80%的零部件都要依靠模具成型。用模具生产制作表现出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清洁环保的特性,是其他加工制造方法所无法替代的。模具生产技术水平的高低,已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志,并在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。近几年,全球模具市场呈现供不应求的局面,世界模具市场年交易总额为 600~650 亿美元左右。美国、日本、法国、瑞士等国家年出口模具量约占本国模具年总产值的三分之一。 国外模具总量中,大型、精密、复杂、长寿命模具的比例占到 50%以上;国外模具企业的组织形式是“大而专” 、 “大而精” 。2004 年中国模具协会在德国访问时,从德国工业、模具行业组织--德国机械制造商联合会(VDMA)工模具协会了解到,德国有模具企业约5000 家。2003 年德国模具产值达 48 亿欧元。其中(VDMA)会员模具企业有 90 家,这 90家骨干模具企业的产值就占德国模具产值的 90%,可见其规模效益。 随着时代的进步和技术的发展,国外的一些掌握和能运用新技术的人才如模具结构设计、模具工艺设计、高级钳工及企业管理人才,他们的技术水平比较高.故人均产值也较高.我国每个职工平均每年创造模具产值约合 1 万美元左右,而国外模具工业发达国家大多 15~20 万美元,有的达到 25~30 万美元。国外先进国家模具标准件使用覆盖率达70%以上,而我国才达到45%.第 7 页第一章 任务来源及设计意义1.1 设计任务来源设计题目:垫片材 料:45 钢厚 度:2mm生产批量:大批量生产图(1-1)产品零件图2.1 设计目的及意义冷冲压模具设计是为模具设计与制造专业学生在学完基础理论课,技术基础课和专业课后,所设置的一个重要的实践性教学环节。用模具生产的制件具有高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗,是其他加工制造方法所不能比拟的。本设计题目为垫片,但对做毕业设计的毕业生有一定的设计设计目的及意义。其目的有以下几点:1.综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识,全面系统巩固课堂教学的基本知识,进行一次冷冲压模具设计工作的实际训练,提高综合能力的培训及扩大模具领域的新知识,从而培养和提高学生独立工作的能力。2.巩固与扩充“冷冲压模具设计”等课程所学的内容,掌握冷冲压模具设计的方法和步骤。3. 掌握冷冲压模具设计的基本技能,如计算,绘图,查阅设计资料和手册,熟悉标准和规范等。本课题的意义是:通过对该零件模具的设计,进一步加强了设计者冷冲模设计的基础,为设计更第 8 页复杂的冷冲模具做好了铺垫和吸取了更深刻的经验。第二章 冲压工件的工艺性分析2.1 冲压及冲裁件的工艺性的概念冲压是在室温下,利用安装在压力机上的模具对材料施加压力,使其产生分离或塑性变形,从而获得所需零件的一种压力加工方法。在冲压加工中,将材料(金属或者非金属)加工成零件(或半成品)的一种特殊工艺装备,称为冲压模具(俗称冲模) 。冲裁件的工艺性是指冲裁件在冲裁加工中的难易程度。所谓冲裁工艺性好是指能用普通冲裁方法,在模具寿命和生产率高,成本低的条件下得到质量合格的冲裁件。影响冲裁件工艺性的因素很多,如冲裁件的形状特点、尺寸大小、尺寸大小标注方法精度要求和材料性能等。良好的冲裁件工艺性应保证材料消耗少、工序数目少、模具结构简单而且寿命长、产品质量稳定、操作简单等。[1][1]——刘建超、张宝忠 主编 《冲压模具设计与制造》 高等教育出版社2.2 零件工艺性分析2.2.1 材料45 钢是优质碳素结构钢,具有良好的冲压性能,适合冲裁,并且市场上也容易购买到此种材料,价格适中。2.2.2 工件结构冲裁件的形状应尽量简单、对称,最好是有圆弧和直线组成。应该避免冲裁件上有过长的悬臂和狭槽,其最小厚度要大于材料厚度的两倍。由工件图看,此工件只有落料和冲孔两个程序,将外形视为落料,内形视为冲孔,由于制件结构简单,故采用复合冲压工序,这样可以大大提高工作效率,并减轻工作量,节约能源,降低成本,而且避免原有加工方法中须将手伸入模具的问题,对保护操作者安全也有利。2.2.3 尺寸精度为降低冲压成本,获得最佳的技术经济效果,在不影响冲压件使用要求的前提下,应尽量采用经济精度。所谓经济精度是提高模具达到最大许可磨损时,其所完成的冲压加工在技术上可以实现而经济上又最合理的精度。冲裁件的精度一般满足其经济精度要求。该工件图上的尺寸除了 60±0.25mm 和 180±0.25mm 有精度要求外,其余尺寸未注公差,全部属自由尺寸,精度要求不高,按 IT14 级确定。因此,一般冲压均能满足其尺寸精度要求。由文献[2]表 2-4 标准公差查得 R200-0.52mm,100 0-0.87mm,220 0-1.15mm,Φ15 0+0.4mm。[2]——薛彦成 主编 〈〈公差配合与技术测量〉 〉 机械工业出版社2.2.4 结论:该制件可以冲裁第 9 页第三章 冲压工艺方案的确定3.1 确定工艺方案的主要原则概括起来主要有以下三点(1)保证冲裁件质量(2)经济性原则(3)安全性原则 [3][3]——丁松聚 主编 〈〈冷冲模设计〉 〉 机械工业出版社3.2 工艺方案的确定在冲裁工艺性分析的基础上,根据冲裁件的特点确定冲裁工艺方案。确定工艺方案首先要考虑的问题是确定冲裁的工序数,冲裁工序的组合以及冲裁工序顺序的安排,冲裁工序数一般容易确定,关键是确定冲裁工序的组合与冲裁工序顺序 该项零件包括落料冲孔两个基本工序,可有以下三种工艺方案方案一:先落料,后冲孔,采用单工序复合模生产。方案二:先落料,后冲孔复合冲压,采用复合模生产。方案三:冲孔—落料连续冲压,采用级进模生产。方案一模具结构简单,但需两道工序两副模具,生产率较低,难以满足该项零件的年产量要求。方案二只需用一副模具,冲压件的形位精度和尺寸精度容易保证需要,具生产率也高。尽管模具结构较方案一复杂。但由于零件的几何形状简单对称,模具制造并不困难。方案三也只需要一副模具,生产率也高,但零件的冲压精度稍差,欲保证冲压件的形位精度,需要在模具上导正销导正,故模具制造、安装较复合模复杂,通过对上述三种方案的分析比较,该件的冲压生产采用方案二为佳。同时考虑到不让废料在凹模内积聚。可采用正装复合模工序。第 10 页第四章 模具结构形式及冲压设备的选择4.1 模具结构形式的选择4.1.1 模架及导向方式 根据国家标准,模架主要有两大类:一类是由上模座、下模座、导柱、导套组成的导柱模模架;一类是由弹压导板、下模座、导柱、导套组成的导板模模架。模架是整副模具的骨架,模具的全部零件都固定在它的上面,并且承受冲压过程中的全部载荷。模架的上模座通过模柄与压力机滑块相连,下模座用螺钉、压板
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