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电池柜冷藏箱DC-tall之箱体主要零部件的计算

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电池柜冷藏箱DC-tall之箱体主要零部件的计算

摘要中国冲压模具的发展现状改革开放带了我国的经济进入高速发展的时期,模具的市场的需求量也进一步的增加。模具行业也一直以15左右的增速再发展。因此带来的模具工业企业的所有制成分的巨大变化,一些国有专业模具厂也如雨后春笋般的建立起来,同时也带来了以集体、独资、私营和合资等形式的快速发展。本零件是对电池柜冷藏箱DCtall的零件进行冲压成型的模具设计,主要内容有零件特点和工艺分析成型工艺方案的制定、分析、比较凸模结构设计凹模结构设计卸料装置设计模架设计等。设计综合了大学三年所学的机械制图、材料力学、金属工艺、测量与互换、冲压工艺与模具设计、CAD、Pro/e等课程。本次设计直接应用了冲压工艺与模具设计、CAD、UG的知识。由于该产品的冲压工艺有冲孔、落料,所以四个安装卡位精度要求高,其它模具结构尽可能简单。通过这次设计,我们初步掌握了模具设计的一般流程和方法,提高了综合知识的运用、计算机辅助设计实操和解决实际问题的能力。关键词DCtall模具冲压模具设计AbstractStampingdiedevelopmentpresentsituationofreformandopeningupbroughtChinaintoaperiodofrapiddevelopmentoftheeconomyinourcountry,themouldalsofurtherincreasethedemandofmarket.Moldindustryalsohasbeendevelopinginthegrowthofaround15.Sobringthegreatchangesintheownershipcompositionofmouldindustryenterprises,somestateownedprofessionalmoldfactoryalsospringup,atthesametimealsobroughttothecollective,therapiddevelopmentoftheformofsoleproprietorship,jointventureandprivate.Thispartsarepartsofthebatterycabinetfreezer,DCtallstampingformingdiedesign,themaincontentincludespartfeaturesandprocessanalysisMoldingprocessdevelopment,analysisandcomparisonPunchstructuredesignDiestructuredesignDischargingdevicedesignDiesetdesign,etc.Designintegratedtheuniversitythreeyearsoflearningmechanicaldrawing,mechanicsofmaterials,metaltechnology,measurementandswaps,stampingprocessanddiedesign,CAD,Pro/eetc.Thisdesigndirectapplicationofthestampingprocessanddiedesign,theknowledgeofCAD,UG.Duetothestampingprocessoftheproducthaveapunching,blanking,sofourscreensinstallationaccuracyrequirementishigh,theothermoldstructureassimpleaspossible.Throughthisdesign,wepreliminarymasterdiedesignofthegeneralprocessesandmethods,improvethecomprehensiveuseofknowledge,computeraideddesigninfieldandtheabilitytosolvepracticalproblems.KeywordsDCtalldiestampingdiedesign.V目录摘要....................................................................IIIABSTRACT..................................................................................................................................IV目录............................................................................................................................................V1绪论.............................................................................................................................................11.1课题来源...............................................................................................................................21.2选题的目的和意义...............................................................................................................21.2.1选题的目的....................................................................................................................21.2.2研究的意义....................................................................................................................22.1主要设计内容零件特点和工艺分析.................................................................................22.1.1零件分析........................................................................................................................22.1.2批量................................................................................................................................22.1.3工件及其冲压工艺性分析............................................................................................22.1.3.1零件形状和技术要求制定工序顺序..........................................................................32.1.3.2零件的排样.................................................................................................................42.1.3.3材料性能.....................................................................................................................62.1.3.4模具工作过程.................................................................................................................72.1.3.5材料的利用率...............................................................................................................72.2难点、成型质量控制...........................................................................................................72.3难点处理...............................................................................................................................72.4零件制造方案制定...............................................................................................................82.5冲压方案的确定...................................................................................................................82.5冲压设备的选用.................................................................................................................102.5.1压力机类型的选择......................................................................................................102.5.2压力机行程的确定......................................................................................................102.5.3冲裁力的计算..............................................................................................................102.5.4卸料力的计算..............................................................................................................112.5.5额定压力的确定..........................................................................................................122.6定位装置.............................................................................................................................122.7关于压力中心.....................................................................................................................132.8冲裁间隙的选取.................................................................................................................132.8.1冲裁间隙对冲裁件质量的影响...................................................................................132.8.2冲裁间隙值的确定......................................................................................................132.8.3定模具刃口尺寸及其制造公差设计原则..................................................................142.9模具工作部分尺寸选择.....................................................................................................142.9.1冲裁凸凹模的设计原则...............................................................................................142.9.2凸模结构设计............................................................................................................152.9.2.4凸模固定板...............................................................................................................162.9.2.5垫板...........................................................................................................................162.10导向机构...........................................................................................................................162.11模架...................................................................................................................................172.12卸料装置设计...................................................................................................................172.13模具的工作过程...............................................................................................................173钣金工艺...................................................................................................................................193.1钣金的定义及特点.............................................................................................................193.2钣金工艺过程.....................................................................................................................193.3下加强件的加工过程.........................................................................................................214模具零件...................................................................................................................................234.1重要零件的加工及选择.................................................................................................235结论及展望...............................................................................................................................275.1结论.....................................................................................................................................275.2不足之处与展望.................................................................................................................27致谢...........................................................................................................................................28参考文献.......................................................................................................................................29电池柜冷藏箱DCtall之主要零件部件设计及计算11绪论冷冲压加工中,将材料(金属或非金属)加工成冲件(或零件)的一种特殊工艺装备,称为冷冲压模具(或称冷冲模)。冷冲模在实现冷冲压加工中是必不可少的工艺装备,没有符合要求的冷冲模,冷冲压加工就无法进行没有先进的冷冲模,先进的冷冲压工艺就无法实现。在冲压件的生产中,合理的冲压成形工艺、先进的模具、高效的冲压设备是必不可少的三要素。冷冲压加工与其他加工方法相比,无论在技术方面,还是在经济方面,都有许多独特的优点。主要有(1)冷冲压是少、无切削加工方法之一,是一种省能、低耗、高效的加工方法,因而冲压件的加工成本较低。(2)冷冲压件的尺寸公差由模具保证,具有一模一样的特征,所以产品质量稳定。(3)冷冲压可以加工壁薄、重量轻、形状复杂、表面质量好、刚性好的零件。(4)冷冲压生产可以靠压力机和模具完成加工过程,其生产率高、操作简单、易于机械化与自动化。用普通压力机进行冲压加工,每分钟可达几十件用高速压力机生产,每分钟可达数百件或千件以上。由于冲压成形加工必须具备相应的模具,而模具是技术密集型产品,其制造属单间少批量生,具有难加工、精度高、技术要求高的特点,生产成本高。所以,只有在冲压零件生产批量大的情况下,冲压成型的有点才能充分体现,重而获得好的经济效益。冲模按其功能和模具结构,由单工序模、复合模和级进模之别。他们都是借助压力机,将被冲的材料放入凸、凹模之间,在压力机的作用下使材料产生变形或分离,完成冲压工作。级进模(又称跳模、连续模和多工位级进模)指模具上沿被冲原材料的直线送进方向,具有至少两个或两个以上的工位,并在压力机的一次行程中,在不同的工位上完成两个或两个以上冲压工序的模。常见冲压模工序有冲孔(异形或孔圆孔、窄槽、窄缝)、压弯(多次压弯或一次压弯)、拉伸、再拉深、整形、成形、落料等。由于冲件的各不同,所完成的工位数和冲压工序性质也不同。其所用的模具在大的级进模的前提下,一般用的多工位加制件名称或制件名称冠在级进模的前面,因此称他们不同的级进模(如簧片级进模)。冷冲压在现代工业生产中占有十分重要的地位,是国防工业及民用工业中必不可少的加工方法。在电子产品中,冲压件约占8085在汽车、农业机械产品中,冲压件约占7580在轻工业产品中,冲压件约占90以上。此外,在航空及航天工业生产中,冲压件也占很大的比例。目前,我国冲压技术与先进工业发达国家相比还有一定差距,主要原因是我国在成形工艺及冲压基础理论、模具制造工艺、模具标准化及设备等方面与工业发达的国家相比尚有很大差距,导致我国模具在加工精度、效率、寿命、生产周期等方面与先进工业发达国家的模具相比差距非常大。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、无锡太湖学院学士学位论文多样化、高精度、高质量方向发展,模具业正朝着复杂化、高效率、高精度、长寿命方向发展。1.1课题来源DCtall是该厂根据市场需求开发研制的电池柜冷藏箱。电池柜冷藏箱(DCtall)的主要结构采用的是钣金材料,本产品的主要研究目的将电池保持一定的温度,使得电池延长使用寿命。装电池后产品重量达1.42t吊起时顶部的四个螺丝每个都必须能承受220kg的拉力。保持电池柜内部温度25℃±1℃,并保持内部温度的均匀性。1.2选题的目的和意义1.2.1选题的目的将电池保持一定的温度,使得电池延长使用寿命。1.2.2研究的意义节能减排、绿色成本、节约成本。2.1主要设计内容零件特点和工艺分析2.1.1零件分析零件冲压生产所需的基本工序只有冲孔、落料两种性质的工序。冲压件尺寸精度高,孔的位置公差要求一般,表面粗糙度一般,互换性能好。具有强度高、刚性好的特点。2.1.2批量该零件总生产数量为大批量生产。2.1.3工件及其冲压工艺性分析零件的外形对称,结构简单零件壁宽31.5t1.50.50.75孔虽然是配合孔,但孔的尺寸精度和位置精度都只是一般要求,相对直径较大孔壁尺寸也大于1.5t以上这些条件都适合冲裁,如图2.1。电池柜冷藏箱DCtall之主要零件部件设计及计算3图2.1产品图2.1.3.1零件形状和技术要求制定工序顺序冲压该零件的基本工序顺序有冲孔、落料,其中冲孔决定了零件的总体形状和尺寸,因此工序十分重要。凸模采用凸模,凹模采用成型冲头。图2.2无锡太湖学院学士学位论文图2.2模具图2.1.3.2零件的排样排样是指冲裁件在条料、带料或板料的布置方法,排样是否合理,将直影响材料利用率、冲件质量、生产效率、冲模结构与寿命等。该零件的结构特点是材料薄、尺寸小,形状类似于T形,因此用作图法取50度的对排、侧刃定距、级进模冲压成形为了使料尾的几个零件能够冲裁下来,采用双侧刃对角前后排列,如图2.3所示。电池柜冷藏箱DCtall之主要零件部件设计及计算5图2.3排样图根据排样图可以近似计算出来两列对排零件的中心距是25mm。条料宽度2592136mm,其中侧边搭边值查表2.12,因簧片加工精度取了IT14级,加工精度较低所以可取a1mm条料宽度3621.539mm,其中侧刃余量选取b1.5mm步距9110mm(工作间搭边取a1mm)。表21黄铜冲裁最小沿边与搭边宽度值料厚圆形或圆角r2t的工件矩形边长l0.10.50.0650.0750.0450.0550.10.0630.140.08无锡太湖学院学士学位论文0.52.52.56.56.50.040.050.030.040.020.030.0550.0450.0250.060.050.03铝、铝合金、纯铜、黄铜0.0250.080.020.060.30.070.030.09注卸料力系数K卸在冲多孔、大搭边和轮廓复杂说取上限值。冲裁时之冲压力为冲裁力、卸料力和推件力之和,这些力在选择压力机时是否考虑进去,应根据不同的模具结构区别对待,即采用刚性卸料装置和下出料方式的冲裁模时为F总=F冲+F推2.5采用弹性卸料装置和下出料方式的冲模为F总=F冲+F卸+F推2.6采用弹性卸料装置和上出料方式的冲模为F总=F冲+F卸+F顶2.7卸料力为F卸KF0.033.30.099KN卸料力为F推KF(h/t)0.043.3(5/0.5)1.32KN式中K0.04,取凹模刃口工作高度为5mm。因此总冲裁力F总FF卸F推3.30.0991.324.7KN2.5.5额定压力的确定确定压力机额定压力主要依据是总冲压力。在选择机械压力机进行拉深加工时,特别应引起注意的是不能简单地按总从压力确定压力机的额定压力,以为只要压力机的额定压力大与总冲压力就可选用,那很不合理的。从分析压力曲线图1可以看出这一点。故在选择机械压力机用与拉深加工时,一般可按下式核算浅拉深时∑F≤(0.7~0.8)F02.8)浅拉深时∑F≤(0.5~0.6)F0(2.9)式中∑F总冲压力F0机械压力机额定压力。根据以上经验公式可确定压力机的额定压力为250KN。根据以上原则选定压力设备为油压机,其相关参数如下公称压力250KN公称力行程4mm滑块行程75mm工作滑块速度快进120mm/s工进5mm/s回程100mm/s2.6定位装置采用接触定位,用活动挡料销。活动挡料销是一种可以伸缩的挡料销。采用弹簧顶挡料装置,使用可靠且耐用。下模定位销分布如图2.5。

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