当前位置:首页>> >>


方凸缘筒形件拉伸切边模具设计.rar

收藏

资源目录
    文档预览:
    编号:20181016172635502    类型:共享资源    大小:490.46KB    格式:RAR    上传时间:2018-10-16
    尺寸:148x200像素    分辨率:72dpi   颜色:RGB    工具:   
    15
    金币
    关 键 词:
    凸缘 筒形件 拉伸 切边 模具设计
    资源描述:
    河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书11 绪论模具是制造业的一种基本工艺装备,它的作用是控制和限制材料(固态或液态)的流动,使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高,产品质量好,材料消耗低,生产成本低而广泛应用于制造业中。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志,它在很大程度上决定模具工业既是高新技术产业的一个组成部分,又是高新技术产业化的重要领域。模具在机械,电子,轻工,汽车,纺织,航空,航天等工业领域里,日益成为使用最广泛的主要工艺装备,它承担了这些工业领域中 60%~90%的产品的零件,组件和部件的生产加工。20 世纪 80 年代开始,发达工业国家的模具工业已从机床工业中分离出来,并发展成为独立的工业部门,其产值已超过机床工业的产值。改革开放以来,我国的模具工业发展也十分迅速。近年来,每年都以 15%的增长速度快速发展。许多模具企业十分重视技术发展。加大了用于技术进步的投入力度,将技术进步作为企业发展的重要动力。此外,许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。模具行业的快速发展是使我国成为世界超级制造大国的重要原因。今后,我国要发展成为世界制造强国,仍将依赖于模具工业的快速发展,成为模具制造强国。1.1 国内模具的现状和发展趋势1.1.1 国内模具的现状我国模具近年来发展很快,目前,我国制造业的资源已突破了企业——社会——国家的界线,制造业的国际化已是一个客观事实。近几年,我国模具产业总产值保持13%的年增长率(据不完全统计,2004 年国内模具进口总值达到 600 多亿,同时,有近 200 个亿的出口),到 2005 年模具产值预计为 600 亿元,模具及模具标准件出口将从现在的每年 9000 多万美元增长到 2005 年的 2 亿美元左右。单就汽车产业而言,一个型号的汽车所需模具达几千副,价值上亿元,而当汽车更换车型时约有 80%的模具需要更换。在模具工业的总产值中,冲压模具约占 50%,塑料模具约占 33%,压铸模具约占 6%,其它各类模具约占 11%。我国 20000 多个模具生产厂点,从业人数五十多万。除了国有的专业模具厂外,其他所有制形式的模具厂家,包括集体企业,合资企业,独资企业和私营企业等,都得到了快速发展。其中,集体和私营的模具企业在广东和浙江等省发展得最为迅速。例如,浙江宁波和黄岩地区,从事模具制造的集体企业和私营企业多达数千家,成为我国国内知名的“模具之乡”和最具发展活力的地区之一。在广东,一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业,为了提高其产品的市场竞争能力,纷纷加入了对模具制造的投入。例如,科龙,美的,康佳和威力等知名集团都建立了自己的模具制造中心。中外合资和外商独资的模具企业则多集中于沿海工业发达地区,现已有几千家。尽管我国模具工业有了长足的进步,部分模具已达到国际先进水平,但无论是数河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书2量还是质量仍满足不了国内市场的需要,每年仍需进口 10 多亿美元的各类大型,精密,复杂模具。与发达国家的模具工业相比,在模具技术上仍有不小的差距。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。我国尚存在以下几方面的不足:第一、体制不完善,基础薄弱。 第二、开发能力比较差,经济效益欠佳.我国模具企业技术人员比例低,水平较低,且不重视产品开发,在市场中经常处于被动地位。第三、工艺装备水平低,且配套性不好,利用率低。第四、专业化、标准化、商品化的程度低、协作差。 第五、模具材料及模具相关技术落后。 1.1.2 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。1.2 国外模具的现状和发展趋势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。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。 河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书3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 年中国模协在德国访问时,从德国工、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%.1.3 拉深件模具设计与制造方面拉深是冲压基本工序之一,它是利用拉深模在压力机作用下,将平板坯料或空心工序件制成开口空心零件的加工方法。拉深不仅可以加工旋转体零件,还可以加工盒形零件及其他形状复杂的薄壁零件,但是,加工出来的制件的精度都很底。一般情况下,拉深件的尺寸精度应在 IT13 级以下,不宜高于 IT11 级。拉深零件的结构工艺性是指拉深零件采用拉深成形工艺的难易程度。良好的工艺性是指坯料消耗少、工序少,模具结构简单、加工容易,产品质量稳定、废料少和操作简单方便等。在设计拉深零件时,应根据材料拉深时的变形特点和规律,提出满足工艺性的要求。1. 对拉深材料的要求拉深件的材料应具有良好的塑性、低的屈强比、大的板厚方向性系数和小的板平面方向性。2. 对拉深零件形状和尺寸的要求(1)拉深件的高度尽可能小,以便能通过 1—2 次拉深工序成形。(2)拉深件的形状尽可能简单、对称,以保证变形均匀。对于半敞开的非对称件,可成双拉深后再剖成两件。(3)有凸缘的拉深件,最好满足 d 凸≥d+12t,而求外轮廓与直壁断面最好形状相似,否则,拉深困难,切边余量大。(4)为了使拉深件顺利进行,凸缘圆角半径 r≥2t。当 r<0.5mm 时,应增加整形工序。3.对拉深零件精度的要求。(1)由于拉深件各个部位的料厚有较大的变化,所以对零件图上的尺寸应明确标注是外壁还是内壁。(2)由于拉深件有回弹,所以零件横截面的尺寸公差,一般都在 IT12 级以下,如零河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书4件高于 T12 级,应增加整形工序。(3)多次拉深的零件对外表面或凸缘的表面,允许有拉深过程中所产生的印痕和口部的回弹变形,但必须保证精度在公差允许范围之内。1.3.1 筒形件落料拉深模具设计的步骤1、明确设计任务书,收集有关资料2、工艺分析及工艺方案的制定3、工艺计算及设计4、模具结构设计5、画出模具装配图 6、编写技术文件 1.4 毕业设计的主要目的毕业设计做为大学教学中的一个必不可少的环节,是对我们三年所学专业知识的最后一次也是最全面的一次检查。通过这次毕业设计可以很好的使我们辛勤的老师了解学生掌握知识的程度,也可以使我们很好的加强对专业知识的巩固,对以后我们踏足社会和在实践工作中起到了不可估量的作用。毕业设计的主要目的有:综合运用本专业所学课程的理论和生产实习知识,进行一次拉深模具设计工作的实际训练,从而培养和提高学生自己的独立工作能力;巩固“冲压模具设计与制造” 等课程所学的内容,掌握模具设计的方法和步骤;掌握冲压模具设计与基本技能,如模具相关尺寸计算、绘图、查阅设计资料和手册,熟悉标准和规范等。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。在指导老师的细心指导下和在工厂师傅的讲解下,我们对于模具的设计和制造工艺有了系统而深刻的认识。同时在实习现场亲手拆装了一些典型的模具实体并查阅了很多相关资料,通过这些实践,我们熟练掌握了模具的一般工作原理、制造、加工工艺。通过在图书馆借阅相关手册和书籍,更系统而全面了细节问题。们初步具备了设计工作者设计中,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。2 拉深件工艺分析河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书5零 件 如 左 图 所 示材 料 : 钢厚 度 :生 产 批 量 : 大 批 量图 0-1 制件图根据零件结构可知:此工件为方凸缘圆形工件,要求外形尺寸,没有厚度不变的要求。此工件的形状满足拉深的工艺要求,可采用拉深工序加工。工件各圆角半径 r=3mm,等于两倍的壁厚尺寸,满足拉深对圆角半径的要求。外形尺寸为 φ30 0-0.3mm 的公差等级为 IT13 级,满足拉深工序对工件公差等级的要求。用于拉深的材料的一般具有较好的塑性、低的屈强比、大的板厚方向性系数和小的板平面方向性。20 钢是较普遍的材料,拉深性能好,其退火后并且满足拉深件对材料的要求,厚度为 1.5mm。2.1 拉深毛坯尺寸计算拉深件的工艺计算是拉深工艺设计中的一个环节,本制件的工艺计算属于最简单的。其主要的内容包括计算毛坯直径、决定拉深次数及确定压边装置等。已知 d 凸 =76mm, d 为中径 d=30-1.5=28.5mm,d 凸 /d=76/28.5=2.7,查冲压课本表 4.2 得修边余量△R=2.0mm,因为零件底部圆角半径 r 与凸缘半径 R 相等,即 r=R 时,有凸缘筒形件的毛坯直径D= RH4.32凸可以将 d 凸 =76mm,d=28.5mm ,H=(60-1.5)mm=58.5mm,R=3 代入公式可求出毛坯的直径 D= 5.8.5.84762 =113mm 即毛坯直径为 φ113mm。河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书62.1.1 排样和材料利用率由于工毛坯是一简单圆片,所以采用直排样式如下图:其中侧搭边 a1=1.0mm,工件间搭边 a=1.2mm,料宽 B=送料布距 A=115mm,端距 l=58.5mm图 0-2 落料排样图 材料的利用率:η= S 1/S0×100%=S1/(AB) ×100%=3.14×56.52/(115×117.8)×100%=74%其中 S1——一个步距内零件的实际面积;S0——一个步距内所需毛坯面积;A——送料步距;B——送料宽度;2.2 判断能否一次拉成工件总的拉深系数 m 总 =d/D=28.5/113=0.25。工件总的拉深相对高度 H/d=58.5/28.5=2.05。根据毛坯的相对厚度为 t/D×100=1.5/113×100≈1.33, d 凸 /d=80/28.5=2.8,可以由冲压课本表 4.9 查得有凸缘筒形件第一次拉深度极限拉深系数 m1=0.35,由冲压课本表4.10 可以查到,有凸缘筒形件第一次拉深度极限相对高度 / =0.3,因为 m 总h=0.25 / =0.3,故此工件需要多次拉深才能完成。1hd2.3 确定是否用压边圈解决拉深中的起皱问题的主要方法是采用防皱压边圈,且压边力要合适。由于 t/D×100=1.33<1.5=t, 并且 m1=0.35,由表 4.7 查得该工件需要采用压料装河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书7置,所以使用压边圈。首次拉深时一般采用平面压边装置;再次拉深时应采用筒形压边圈,如图 0-2 所示。一般来说再次拉深时所需的压边力较小,而提供压边力的弹性力却随着行程而增加,所以要用限位装置。首次拉深 再次拉深图 0-3 压边圈各次拉深采用形式2.4 试制定首次拉深系数由题目可以取首次 dt/ =1.1,查表 4.9 得 m1=0.53,而第一次拉深系数 m1= d1/D,'第一次拉深的半成品直径为 d1= m1D=0.53×113=59.89mm (调整为 61mm).第一次拉深的凹模圆角半径用下式计算=0.8 凹rtD)(1将 D=113mm, d1=61mm, t=1.5mm, 代入上式,得到凹模的圆角半径 =0.8凹r=7.1mm,所以可得到 = +t/2=(7.1+1.5/2)mm=7.85mm 取m5.)613(1r凹=8mm,并取 = ,所以 = =8mm, 根据工件圆角重新调整凸、凹模的圆角半径,1r1凸r凹 2r1取为 = =(8-1.5/2 )mm=7.25mm.凸 凹为了以后的拉深不使已拉深的半成品工序件变形,第一次拉深要将坯料多拉入凹模所需要量的 5﹪,则需要对坯料作相应的放大,过程如下:第一次拉深的半成品,其凸缘的圆环面积 A 环 ,由公式求得:=环A2124rdt=80mm , =61mm , =8mm ,代入上式,则凸d11河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书8= = mm环A228618044712工件的面积应等于毛坯的面积,由下列公式求得= = ×113×113= mm工 件 2D692被拉入凹模的面积应等于= - = mm凹A工 件 环 41982若多扩大 5﹪的料进入凹模,则被拉入凹模的面积mm凹‘凹 05.1232使扩大到毛坯面积为+ = mm环A凹05.1环 41382故扩大后的坯料直径为=116mm环‘D4由下式可求得半成品的高度,因圆角半径相等,则212' 43.05.0rdHtn将 =116mm, =80mm, =61mm, = =8mm 代入上式,得到第一次拉深的高度为' td1=36mm843.08625.021 工件的第一次相对高度 =36/61=0.59工 件1dH由表 4.10 可查得有凸缘筒形件第一次拉深的最大相对高度 =0.65,因为1hd≤ =0.65,所以第一次拉深直径为 61mm 选择合理。工 件1dH1h2.5 确定拉深系数(1).计算直径。凸缘圆筒形件在以后各次拉深中的拉深系数可按照表中选取,且取值应若大些。 河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书9根据毛坯的相对高度(t/D)×100=(1.5mm/113mm)×100=1.3, 由表 4.11 可取值为 =0.77 =0.80 =0.82 =0.85.2m34m5各次拉深时半成品的直径为:= =0.77×61mm=46.97mm (调整为 48mm)2d1= =0.8×48mm=38.4mm (调整为 39mm)3= =0.82×39mm=31.98mm(调整为 32.5mm)4m3= =0.85×32.5m=27.625mm<28.5mm5d4所以最终是 5 次拉深成形,选定 为工件的直径 28.5mm.5d(2).计算圆角半径。以后各次的凹模圆角半径 1nn8.06凹凹 rr第二次拉深的凹模的圆角半径 =0.6×7.25=4.30mm, = =4.30mm, 则第2凹r 2凸 凹二次拉深的工件 r =4.30+1.5/2=5.0mm。第三次拉深的模具圆角半径 = =3.25, 工件 r =4mm3凸 凹第四次拉深的模具圆角半径 = =4mm, 半成品的圆角半径取 4mm。4凸r凹最后一次拉深,凸凹模的圆角半径应取工件的圆角半径值,即 r5=3mm。(3).计算高度。第一次拉深要将坯料多拉入凹模所需要的量的 5﹪,则需对坯料做相应的放大,第一次拉深的半成品,其凸缘的圆环面积 ,由公式可得 环A= mm环A2124rdt将 =80mm, =48mm, =5mm 代入上式,则td1= = mm环 22580443062工件的面积应等于毛坯的面积,由下列公式求得= = ×113×113= mm工 件A2D1792被拉入凹模的面积应等于= - = mm凹 工 件 环 49732若多扩大 5﹪的料进入凹模,则被拉入凹模的面积河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书10mm凹‘凹 A05.1422使扩大到毛坯面积为+ = mm环A凹05.1环 362故扩大后的坯料直径为=144mm 环‘AD4则第二次拉深时半成品的高度为=39mm5243.081425.02H第三次多拉入 1.5﹪的材料,求得毛坯直径为 D=113.6m,则第 3 次拉深时半成品的高度为=45mm423.086.13925.023 第四次多拉入 1﹪的材料,求得毛坯直径为 D=113.4,则第 4 拉深时半成品的高度为=53423.084.352.024HH5=H 工件=58.5mm各半成品的外形总高用: +1.5mm 来计算,分别为nh=37.5mm, =40.5mm,h3=46.5mm,h4=54.5mm,h 5=60mm1h2由以上计算可知道,该工件的制造第一步是落料,然后进行五次拉深,最后进行一次冲裁切边成方形凸边凸缘,为了去掉筒壁和凸缘上的波纹,须加一次整形工序,最后是修边。2.6 画出拉深工序图画出各次拉深件的简图,便于设计各次拉深模,可避免设计拉深时,将重要尺寸搞错,如果拉深次数较少,可不用画出工序图,本次拉深简图如下图所示。图 0-4 有凸缘筒形件拉深件 的工序图
    展开阅读全文
    1
      金牌文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
    0条评论

    还可以输入200字符

    暂无评论,赶快抢占沙发吧。

    关于本文
    本文标题:方凸缘筒形件拉伸切边模具设计.rar
    链接地址:http://www.gold-doc.com/p-228636.html
    关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们
    copyright@ 2014-2018 金牌文库网站版权所有
    经营许可证编号:浙ICP备15046084号-3
    收起
    展开