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垫片冲压成型工艺及模具设计.rar

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    编号:20181016172635855    类型:共享资源    大小:835.61KB    格式:RAR    上传时间:2018-10-16
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    垫片 冲压 成型 工艺 模具设计
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    11. 绪 论大学三年的学习即将结束,毕业设计是其中最后一个实践环节,是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。随着我国经济的迅速发展,采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。随着工业的发展,工业产品的品种和数量不断增加。换型不断加快。使模具的需要补断增加。而对模具的质量要求越来越高。模具技术在国民经济中的作用越来越显得更为重要。模具是制造业的重要工艺基础,在我国,模具制造属于专用设备制造业。中国虽然很早就开始制造模具和使用模具,但长期未形成产业。直到 20 世纪 80 年代后期,中国模具工业才驶入发展的快车道。近年,不仅国有模具企业有了很大发展,三资企业、乡镇(个体)模具企业的发展也相当迅速。虽然中国模具工业发展迅速,但与需求相比,显然供不应求,其主要缺口集中于精密、大型、复杂、长寿命模具领域。由于在模具精度、寿命、制造周期及生产能力等方面,中国与国际平均水平和发达国家仍有较大差距,因此,每年需要大量进口模具。中国模具产业除了要继续提高生产能力,今后更要着重于行业内部结构的调整和技术发展水平的提高。结构调整方面,主要是企业结构向专业化调整,产品结构向着中高档模具发展,向进出口结构的改进,中高档汽车覆盖件模具成形分析及结构改进、多功能复合模具和复合加工及激光技术在模具设计制造上的应用、高速切削、超精加工及抛光技术、信息化方向发展。近年,模具行业结构调整和体制改革步伐加大,主要表现在,大型、精密、复杂、长寿命、中高档模具及模具标准件发展速度高于一般模具产品;塑料模和压铸模比例增大;专业模具厂数量及其生产能力增加;“三资” 及私营企业发展迅速;股份制改造步伐加快等。从地区分布来看,以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区,南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产最为集中的省份是广东和浙江,江苏、上海、安徽和山东等地近几年也有较大发展。在完成大学三年的课程学习和课程、生产实习,我熟练地掌握了机械制图、机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识,对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解,达到了学习的目的。对于模具设计这个实践性非常强的设计课题,我们进行了大量的实习。经过在新飞电器有限公司、洛阳中国一拖的生产实习,我对于模具特别是冲裁模具的设计步骤有了一个全新的认识,丰富了各种模具的结构和动作过程方面的知识,而对于模具的制造工艺更是实现了零的突破。在指导老师的2协助下和在工厂师傅的讲解下,同时在现场查阅了很多相关资料并亲手拆装了一些典型的模具实体,明确了模具的一般工作原理、制造、加工工艺。并在图书馆借阅了许多相关手册和书籍,设计中,将充分利用和查阅各种资料,并与同学进行充分讨论,尽最大努力搞好本次毕业设计。在设计的过程中,将有一定的困难,但有指导老师的悉心指导和自己的努力,相信会完满的完成毕业设计任务。由于学生水平有限,而且缺乏经验,设计中不妥之处在所难免,肯请各位老师指正。32. 工艺性分析工件名称:垫圈生产批量:大批量材料:Q235厚度:2mm 图 1 工件简图该零件形状简单、对称是由圆弧和直线组成的。由手册[3]查出,冲裁件内外行所能达到的经济精度为 IT11~IT14 ,孔中心与边缘距离尺寸公差为 ±0.5mm。将以上精度与零件的精度要求相比较,可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证。其它尺寸标注、生产批量等情况,也均符合冲裁的工艺要求,故决定采用冲压方式进行加工制得。 由于该工件未标出冲裁件的拐角处圆角,根据表 2.7.1[1]可得到工件最小圆角半径R≥0.25t =0.25×2=0.5mm,因为工件没有明确要求,为模具整体设计简单本工件取R=3mm 。43. 工艺方案的确定该零件所需的基本冲压工序为落料和冲孔,可拟订出以下三种工艺方案。方案一:用简单模分三次加工,即落料——冲孔——冲孔。方案二:冲孔落料复合模。方案三:冲孔落料级进模。 采用方案一,生产率低,工件的累计误差大,操作不方便,由于该工件为大批量生产,方案二和方案三更具有优越性。该零件 26mm 的孔与外圆之间的最小距离为 13mm,大于此零件要求的最小壁厚 4.9mm[1],可以采用冲孔、落料复合模或冲孔、落料连续模。但复合模模具的形位精度和尺寸精度容易保证,且生产率也高。尽管模具结构比较复杂但由于零件的几何形状简单对称,模具制造并不困难。级进模虽生产率也高,但零件的冲裁精度稍差。欲保证冲压件的形位精度,需要在模具上设置导正销导正,故模具制造、安装较复合模复杂。通过对上述三种方按的分析比较,该零件的冲压生产采用方按二的复合模为佳。54. 排样设计4.1 确定零件的排样方案设计复合模时,首先要设计条料排样图。该零件具有 T 形的特点,直排列时材料的利用率低,采用直对排(图 2 所示)的排样方案可以提高材料的利用率,减少废料。图 2 排样图4.2 条料宽度、导料板间距离和材料利用率的计算查表 [1]取得搭边值为 2.5mm 和 2mm。计算条料宽度: b=140mm+2×2.5mm+2mm+52mm =199mm 步距:S =55mm+2mm =57mm 材料利用率的计算:根据一般的市场供应情况,原材料选用 1000mm×2000mm×2mm 的冷轧薄钢板。6每块可剪 200mm ×1000 mm 规格条料 10 条,材料剪切利用率可达 99.5%。材料利用率通用计算公式 [1] 面积的计算:A= mm=3998.08mm2217652得 %10BsnA= =70.3% 1057.9.8322m 75. 模具结构形式的选择与确定5.1 正倒装结构的确定根据上述分析,本零件的冲压包括冲孔和落料两个工序,且孔边距较大可,采用倒装复合模具可直接利用压力机的打杆装置进行推件,卸料可靠,便于操作。5.2 送料方式的确定虽是大批量生产,但送料比较方便,采用手动送料方式还可以降低模具的制造成本。5.3 定位装置的确定因该制件采用的是倒装复合模,所以直接用挡料销和导料销即可。5.4 导向方式的选择为确保零件的质量及稳定性,选用导柱、导套导向。由于该零件所用导向尺寸较小,且精度要求不是太高,所以宜采用后侧导柱模架。5.5 卸料、压料方式本模具采用倒装结构,工件留在落料凹模孔洞中,应在凹模孔设置推件块,卡在凸凹模上的废料可由卸料板推出,而冲孔废料则可以在下模座中开设通槽,使废料从孔洞中落下。由于在该模具中压料是由落料凸模与卸料板一起配合工作来实现的,所以卸料板还要有压料的作用,应选用弹性卸料板来卸下条料废料。86. 冲压力与压力中心的计算6.1 冲裁工序总力的计算由工件结构和前面所定的冲压方案可知,本工件的冲压力包括以下部分。6.1.1 落料力]1[bltpN179.36840268.39式中 —被冲材料抗拉强度( )。MPa查表 8—7[2]得 Q235 的 式中用ab~MPa470零件周长: mL 68.391)25(127656.1.2 冲孔力 ]1[2bltpKN4.0266.1.3 推件力 ]1[pntt取表 2.9.4[1]的直筒形刃口 2 的凹模热病口形式,h=6mm,则 n= = =3 个,th26查得 05.tKKNpntt 51.0741.6.332 6.1.4 落料时的卸料力 ]1[xp查手册[1]取 03.xK故 KNp05.179.6831工序总力: txpp21总 KN1.84)05.1.74.619.3( 96.2 压力中心的计算用解析法求模具的压力中心的坐标。按比例画出零件尺寸,选用坐标系 XOY。如下图 3 所示。因零件左右对称,即 。故只需计算 。将工件冲裁周边分成0XccYL1、L 2、L 3、 L4、L 5、L 6 基本线段,求出各段长度的重心位置 :图 3 压力中心的计算L1=55 mm Y1=0mmL2=104 mm Y2=26mmL3=25 mm Y3=52mm L4=152 mm Y4=90mm L5=37.68 mm Y5=135.64mmL6=81.64 mm Y6=26mmYC= =54.73mm 654321lll yyyl 107 模具主要零件和主要工作机构的设计与标准化7.1 工作零部件的设计与标准化7.1.1 工作零部件的计算查手册[1]得间隙值 Zmin=0.246,Z max=0.361. 对冲孔 凸、凹模刃口尺寸计算m26由于制件结构简单精度要求不高,所以采用凸模和凹模分开加工的方法制作凸、凹模。其凸、凹模刃口尺寸计算如下: 查手册 [2]得凸、凹模制造公差: m02.=凸m025.=凹较核: 05.maxinZ45=+ 凹凸满足 条件凸凹 + ix——磨损系数,由手册[2]查得:IT14 级时 x=0.5。按式02.02.0 16)45.26() pxdD= (凸 5.05.00min391. Z= (凹2. 外形落料凸、凹模刃口尺寸的计算对外轮廓的落料,由于形状较复杂,故采用配合加工法,这种方法有利于获得最小的合理间隙,放宽对模具的加工设备的精度要求,其凸、凹模刃口部分尺寸计算如下:当以凹模为基准间时,凹模磨损后,刃口部分尺寸都增加大,因此均属于 A 类尺寸。零件图中未标注公差得尺寸,由手册[3]中查出其极限偏差: 087.14043.2R偏差查手册[1]得因数 x 为: 当 时,x=0.550.
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