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上铰链固定板的冲孔、落料.rar

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    编号:20181016172636723    类型:共享资源    大小:706.26KB    格式:RAR    上传时间:2018-10-16
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    金币
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    铰链 固定 冲孔 落料
    资源描述:
    1绪 论冲压是在室温下,利用安装在压力机上的模具对材料施加压力,使其分离或塑性变形从而获得制件的一种加工方法。三年的专业学习即将结束,毕业设计是在完成大学三年的专业课程的最后一个实践环节,是对以前所学的基础知识及所掌握的专业知识的综合运用总结。通过毕业设计的环节,对已学知识的全面检查和运用,提高综合运用能力与生产实际的结合能力。模具是现代工业生产的重要工艺装备。模具是大批生产同形产品的工具,是工业生产的主要工艺装备。模具工业是国民经济的基础工业。随着工业技术的迅速发展,在国民经济的各个领域都越来越多地依靠模具来进行加工。采用模具成形加工零件代替传统的切削加工工艺,可以提高生产率,保证零件质量,节约原材料,降低生产成本,从而获得很高的经济效益。模具生产出来的制件可最大限度的保证产品的尺寸精度和质量。用模具生产零部件可以采用冶金厂大量生产的廉价的轧制刚板、刚带为坯料,且在生产中不需加热,具有生产效率高、质量好、重量轻、成本低且节约能源和原材料等一系列优点,是其它加工方法所不能比拟的。使用模具已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。现代制造工业的发展和技术水平的提高,很大程度上取决于模具工业的发展。目前,工业生产中普遍采用模具成形工艺方法,以提高产品的生产率和质量。一般压力机加工,一台普通压力机设备每分钟可生产零件几件到几十件,高速压力机的生产率已达到每分钟数百件甚至上千件。据不完全统计,飞机汽车拖拉机电机电器仪器仪表等产品,60%左右的零件是用模具加工出来的;而自行车手表洗衣机电冰箱及电风扇等轻工产品,90%左右的零件是用模具加工出来的;至于日用五金,餐具等物品的大批量生产基本上完全靠模具来进行。据统计,超过 70%的汽车、拖拉机、电机电器、仪器仪表的零件,80%以上的塑料制件,85%以上的计算机、电子行业产品的零件,都是采用模具成形的方法来生产。在我国,随着生产和科学技术的发展,特别是 20 世纪八九十年代以来,产品的的更新换代速度加快,品种数量的迅速增加。这使得的模具的需求量相应的增加,模具质量的要求也不断提高,模具在工业生产中的地位越来越重要。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。近年来,随着我国经济的腾飞和产品制造业的蓬勃发展,模具制造业也相应进入了高速发展的时期。据中2国模具工业协会统计,1995年我国模具工业总产值约为145亿,而2003年已达450亿左右,年均增长14%。另据统计,我国(不含台湾、香港、澳门地区)现有模具生产厂点已超过20000家,从业人员有60万人,模具年产值在一亿以上的企业已达十多家。可以预见,我国经济的高速发展将对模具提出更为大量、更为迫切的需求,特别需要发展大型、精密、复杂、长寿命的模具。同时要求模具设计、制造和生产周期达到全新的水平。我国模具制造业面临着发展的机遇,无疑也面临着更大的挑战。随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展,冲压加工作为现代工业领域内重要的生产手段之一,更加体现出其特有的优越性。在现代工业生产中,由于市场竞争日益激烈,产品性能和质量要求越来越高,更新换代的速度越来越快,冲压产品正朝着复杂化,多样化高、性能、高质量方向发展,模具也正朝着复杂化,高效率、高精度、长寿命方向发展。随着计算机技术和制造技术的迅速发展,冲压模具设计与制造技术正由手工设计,依靠人工经验和常规机械加工技术向以计算机辅助设计(CAD) ,数控切削加工、数控电加工为核心的计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)技术转变。在完成了三年的专业课程学习和经过生产实习,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,我对冲压模具的生产条件和生产的实际情况有了一个真实的、较全面的认识。对模具的零部件的设计与生产也有了一个理论与生产实际的结合。在通过对各种模具设计与制造方面的资料书的查阅,对模具设计的各个环节的设计过程有比较好的思路。毕业设计要达到的具体要求是:1.系统总结,巩固过去所学的基础知识和专业课知识。2.运用所学知识解决模具技术领域内的实际工程问题,以此进行综合知识的训练。3.通过某项具体工程设计和实验研究,达到多种综合能力的培养,掌握设计和科研的基本过程和基本方法。4.提高和运用与工程技术有关的人文科学,价值工程和技术经济的综合知识。3第 1 章 冲裁件的工艺性分析1.1 原始资料工件名称:上铰链固定板工件简图:如下图材料:Q235料厚:2 mm产量:大批量图 1 工件图1.2 工艺性分析 冲裁件的工艺性是指工件对冲压加工工艺的适合性。该工件有冲孔,落料、弯曲三道工序,材料为 Q235,具有良好的冲压、弯曲性能。工件弯曲部分的形状相对简单,弯曲工序的工艺力和工艺性能的要求简单,从工件的材料性能、形状、精度要求和产量进行综合分析,工件弯曲模部结构简单。由于零件图未注公差尺寸,属于未注公差尺寸。在此,精度取4IT12 级, 可满足冲裁件的精度要求。1.3 工艺方案的确定确定工艺方案的原则:保证冲裁件的质量;经济性原则;安全性原则。该工件包括冲孔、落料、弯曲三个基本工序,可有以下三种工艺方案: 方案一:冲孔---落料---弯曲 单工序模方案二:冲孔---落料、弯曲 级进模方案三:冲孔、落料、弯曲 复合模方案一,模具结构比较简单,但需三道工序。模具成本高,生产率较低,难以保证制件的质量要求,更重要的是满足不了产品的批量生产。方案二,一副模具,两个工位,生产率高,在满足生产要求的同时最大程度的保证了制件各个尺寸的形位精度要求、使制件的质量得以保证。方案三,一副模具,生产率高,但由于工件的板厚、孔边距等条件的限制,复合模的凸凹模的加工制造难以实现,模具的结构也会很复杂。通过对上述三种方案比较分析,该工件的冲压生产采用方案二为佳。1.4 主要设计计算1.4.1 排样方式确定冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法叫排样。合理的排样是提高材料利用率、降低成本,保证冲件质量及模具寿命的有效措施。故排样时应考虑如下原则:提高材料利用率;合理排样方法使操作方便,劳动强度低而且安全;模具结构简单,寿命长;保证冲件质量和满足冲裁件工艺性对板料纤维方向性的要求。由于坯料的料厚较厚,因此采用有搭边的直排排样。如图 25图 2 排样图1.4.2 坯料面积的计算搭边是排样中相邻两个零件之间的余料或零件与条料边缘间的余料。搭边值要合理确定,搭边值过小,材料利用率虽高,但过小时搭边的强度和刚度不够,冲裁时工件容易产生边缘翘曲,不仅会增大冲裁件毛刺,有时单边也会被拉入模具间隙,造成冲裁力不均,损坏模具刃口,因此确定搭边值时应考虑如下因素:(1) 材料的力学性能,材质较软的材料,脆硬性的材料,搭边值要大一些;硬材料,搭边值可小一些;(2) 材料的厚度,材料越厚,搭边值也越大; (3) 零件的形状和尺寸,零件外形越复杂,圆角半径越小,搭边值越大;(4) 排样的形式,对排的搭边值大于直排的搭边值;(5) 送料及挡料方式,用手工送料且有侧压装置的搭边值可小一些,用侧刃定距比用挡料销定距的搭边值小一些;(6) 卸料方式,弹性卸料比刚性卸料的搭边值要小一些。查刘建超、张宝忠主编的《冲压模具设计与制造》 表 2.5.2 最小搭边值 最小搭边值 =2.2 a=2.51工件在弯曲前的坯料长度:(如图 3))xtr(180llL3216)23.06(1824.392.7.60 = 60+2.77+37.92+4.44=105.15mm图 3 工件弯曲的相关尺寸确定料宽 B=105.15+2.2+2.2=109.55 mm冲压件毛坯面积 A=4158.89 2m步距 S=49+2.2=51.2 mm一个步距材料利用率 %15.740BA ------- 一个步距内冲压件的所需面积;B ------- 条料宽度;S ------- 一个送料步距 。7第 2 章 冲裁力的相关计算2.1 冲压力的相关计算表 1 冲裁力的计算冲孔力 FbKLt=1.3× (24.84×3+21.98 ) ×2×32080288 NK=1.3 =320 MPabt = 2mm冲裁力 1(落料)b1t=1.3×275.09×2×320228874.88 N=275.09 mm1L=320 MPab弯曲力 2F(冲孔)trKB6.0b2.804931.247040 N t=2 mm=800 MPabr=0.6mm卸料力 XF1X=0.05×228874.8811003.7N =0.05XK推件力 TFnKT=3×0.55×80288132475.2N=3 n=0.55,TF=80288冲裁力冲压工艺总力 ZFTXZ21=80288+228874.8+47040+11003.7+132475.2598715N 弹性卸料,弹性顶件,下出废料注:刘建超、张宝忠主编的, 《冲压模具设计与制造》表 2.6.1 卸料力、推件力和顶件力系数表,得 =0.05, =0.55。XKTL ------- 冲裁件周边长度;t -------料厚;-------材料抗剪强度;b8K -------安全系数,取 1.3;K -----卸料力系数;XK -----推件力系数;Tn----同时卡在凹模内的冲裁件数。2.2 压力中心计算为了保证压力机和模具正常工作,必须使冲模的压力中心与压力机滑块中心线重合。否则在冲压时会使冲模与压力机滑块歪斜,引起凸、凹模间隙不均和导向零件加速磨损,造成刃口和其它零件的损坏,甚至还会引起压力机导轨磨损,影响压力机精度。冲模压力中心的求法,采用求平行力系合力作用点的方法。由于绝大部分冲裁件沿冲裁轮廓线的断面厚度不变,轮廓各部分的冲裁力与轮廓长度成正比,所以,求合力作用点可转化为求轮廓线的重心。计算其压力中心的步骤 如下:〔1〕 、按比例画出凸模的工作部分剖面图(见图)〔2〕 、在相对中心线的位置作 X 轴 Y 轴〔3〕 、 分别计算出各线段和圆弧的重心到 X 轴的距离 、 、 、 和到 Y 轴的距离1y234y、 、 、 1x234x〔4〕 、分别计算每一个凸模刃口轮廓的周长 L L L ……L (见简图)123n计算数值看下表:9图 4 冲裁力的中心计算表 2 压力中心数值基本要素压力中心的坐标值基本要素长度 L/mmx y40 -20 24.524.5 -40 12.2524.5 -40 -12.2540 -20 -24.566.65 30 -14.524.5 60 12.2560 30 24.5合计 280.5 0 22.252.3 校正时的弯曲力计算 ApF作=20×40+40×40×10=16800N式中: ------ 校正弯曲应力作FA ------- 校正部分投影面积P ------- 单位面积校正力2.4 弯曲中性层确定根据中性层的定义,弯曲件的坯料长度应等于中性层的展开长度。中性层位置以曲率半径,表示通常用下面经验公式确定:xtr=0.6+0.24×210=1.08式中: r ———— 零件的内弯曲半径 取 0.6t ———— 材料厚度 t=2mmx ———— 中性层位移系数 查表 3.4.1 取 0.242.5 回弹量计算由于 r/t=0.6/2<(5~8) 所以弯曲半径回弹值一般不大,实际生产中只考虑角度回弹,查表 3—12 Q235 回弹角度为-1~1 30°取 0°,
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