电源外壳冲压模具设计【全套21张CAD图纸和毕业论文】【电池外壳2副模具】
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前言
模具设计毕业论文成形加工是现代工业生产中应用广泛的优质、高效、低耗、适应性很强的生产技术,或称成型工具、成型工装产品,是技术含量高、附加值高、使用广泛的新技术产品,是价值很高的社会财富。模具设计毕业论文由于模具生产技术的现代化,在现代工业生产中,模具已广泛应用于电动机和电器产品、电子计算机产品、仪表、家用电器产品与办公设备、汽车、军械、通用机械等产品的生产中。模具技术水平的高低,模具设计毕业论文已成为衡量一个国家制造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。
目前,随着汽车及轻工业的迅速发展,模具设计制造日益受到人们的广泛关注,已成为一个行业。将高新技术应用于模具设计与制造,已成为快速制造优质模具的有力保证:1)、CAD/DAE/CAM的广泛应用,显示了用信息技术带动和提升模具工业的优越性。在欧美,CAD/DAE/CAM已成为模具企业普遍应用的技术。在CAD的应用方面,已经超越了甩掉图板、二维绘图的初级阶段,目前3D设计已达到了70℅--89℅,PRO/E、UG、CIMATRON等软件的应用很普遍。2)、为了缩短制造周期,提高市场竞争力,普遍采用高速切削加工技术。3)、快速成型技术与快速制模技术获得普遍应用。有SLA、SLS、FDM、LOM等各种类型的快速成型设备。
绪论
自20世纪80年代以来,我国的经济逐渐起飞,也为模具产业的发展提供了巨大的动力。20世纪90年代以后,大陆的工业发展十分迅速,模具工业的总产值在1990年仅60亿元人民币,1994年增长到130亿元人民币,1999年已达到245亿元人民币,2000年增至260~270亿元人民币。今后预计每年仍会以10℅~15℅的速度快速增长。
目前,我国17000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。
在模具工业的总产值中,企业自产自用的约占三分之二,作为商品销售的约占三分之一。其中,冲压模具约占50℅(中国台湾:40℅),塑料模具约占33℅(中国台湾:48℅),压铸模具约占6℅(中国台湾:5℅),其他各类模具约占11(中国台湾:7℅)。
中国台湾模具产业的成长,分为萌芽期(1961——1981),成长期(1981——1991),成熟期(1991——2001)三个阶段。
萌芽期,工业产品生产设备与技术的不断改进。由于纺织,电子,电气,电机和机械业等产品外销表现畅旺,连带使得模具制造,维修业者和周边厂商(如热处理产业等)逐年增加。在此阶段的模具包括:一般民生用品模具,铸造用模具,锻造用模具,木模,玻璃,陶瓷用模具,以及橡胶模具等。
1981年——1991年是台湾模具产业发展最为迅速且高度成长的时期。有鉴于模具产业对工业发展的重要性日益彰显,自1982年起,台湾地区就将模具产业纳入“策略性工业适用范围”,大力推动模具工业的发展,以配合相关工业产品的外销策略,全力发展整体经济。随着民生工业,机械五金业,汽机车及家电业发展,冲压模具与塑料模具,逐渐形成台湾模具工业两大主流。从1985年起,模具产业已在推行计算机辅助模具设计和制造等CAD/CAM技术,所以台湾模具业接触CAD/CAM/CAE/CAT技术的时间相当早。
我国考古发现,早在2000多年前,我国已有冲压模具被用于制造铜器,证明了中国古代冲压成型和冲压模具方面的成就就在世界领先。1953年,长春第一汽车制造厂在中国首次建立了冲模车间,该厂于1958年开始制造汽车覆盖件模具。我国于20世纪60年代开始生产精冲模具。在走过了漫长的发展道路之后,目前我国已形成了300多亿元(未包括港、澳、台的统计数字,下同。)各类冲压模具生产能力。
改革开放以来,随着国民经济的高速发展,市场对模具的需求量不断增长。近年来,模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展,模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化,除了国有专业模具厂外,集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”;广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业,科龙、美的、康佳等集团纷纷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现已有几千家。
近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度,将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD,并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件,个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件,并成功应用于冲压模的设计中。
例如,吉林大学汽车覆盖件成型技术所独立研制的汽车覆盖件冲压成型分析KMAS软件,华中理工大学模具技术国家重点实验室开发的注塑模、汽车覆盖件模具和级进模CAD/CAE/CAM软件,上海交通大学模具CAD国家工程研究中心开发的冷冲模和精冲研究中心开发的冷冲模和精冲模CAD软件等在国内模具行业拥有不少的用户。
虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展,但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如,精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低;CAD/CAE/CAM技术的普及率不高;许多先进的模具技术应用不够广泛等等,致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。
近年来,我国冲压模具水平已有很大提高。大型冲压模具已能生产单套重量达50多吨的模具。为中档轿车配套
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5月9号交稿子一个冲孔落料一个弯曲分成俩个模 和设计说明书 xxxx学院毕业设计系 部: 指导老师:专 业:模具设计与制造 班 级:小 组 号: 组 长:同 组 人:日 期: 年 月 日前言模具设计毕业论文成形加工是现代工业生产中应用广泛的优质、高效、低耗、适应性很强的生产技术,或称成型工具、成型工装产品,是技术含量高、附加值高、使用广泛的新技术产品,是价值很高的社会财富。模具设计毕业论文由于模具生产技术的现代化,在现代工业生产中,模具已广泛应用于电动机和电器产品、电子计算机产品、仪表、家用电器产品与办公设备、汽车、军械、通用机械等产品的生产中。模具技术水平的高低,模具设计毕业论文已成为衡量一个国家制造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。 目前,随着汽车及轻工业的迅速发展,模具设计制造日益受到人们的广泛关注,已成为一个行业。将高新技术应用于模具设计与制造,已成为快速制造优质模具的有力保证:1)、CAD/DAE/CAM的广泛应用,显示了用信息技术带动和提升模具工业的优越性。在欧美,CAD/DAE/CAM已成为模具企业普遍应用的技术。在CAD的应用方面,已经超越了甩掉图板、二维绘图的初级阶段,目前3D设计已达到了70-89,PRO/E、UG、CIMATRON等软件的应用很普遍。2)、为了缩短制造周期,提高市场竞争力,普遍采用高速切削加工技术。3)、快速成型技术与快速制模技术获得普遍应用。有SLA、SLS、FDM、LOM等各种类型的快速成型设备。绪论自20世纪80年代以来,我国的经济逐渐起飞,也为模具产业的发展提供了巨大的动力。20世纪90年代以后,大陆的工业发展十分迅速,模具工业的总产值在1990年仅60亿元人民币,1994年增长到130亿元人民币,1999年已达到245亿元人民币,2000年增至260270亿元人民币。今后预计每年仍会以1015的速度快速增长。目前,我国17000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。 在模具工业的总产值中,企业自产自用的约占三分之二,作为商品销售的约占三分之一。其中,冲压模具约占50(中国台湾:40),塑料模具约占33(中国台湾:48),压铸模具约占6(中国台湾:5),其他各类模具约占11(中国台湾:7)。中国台湾模具产业的成长,分为萌芽期(19611981),成长期(19811991),成熟期(19912001)三个阶段。萌芽期,工业产品生产设备与技术的不断改进。由于纺织,电子,电气,电机和机械业等产品外销表现畅旺,连带使得模具制造,维修业者和周边厂商(如热处理产业等)逐年增加。在此阶段的模具包括:一般民生用品模具,铸造用模具,锻造用模具,木模,玻璃,陶瓷用模具,以及橡胶模具等。1981年1991年是台湾模具产业发展最为迅速且高度成长的时期。有鉴于模具产业对工业发展的重要性日益彰显,自1982年起,台湾地区就将模具产业纳入“策略性工业适用范围”,大力推动模具工业的发展,以配合相关工业产品的外销策略,全力发展整体经济。随着民生工业,机械五金业,汽机车及家电业发展,冲压模具与塑料模具,逐渐形成台湾模具工业两大主流。从1985年起,模具产业已在推行计算机辅助模具设计和制造等CAD/CAM技术,所以台湾模具业接触CAD/CAM/CAE/CAT技术的时间相当早。我国考古发现,早在2000多年前,我国已有冲压模具被用于制造铜器,证明了中国古代冲压成型和冲压模具方面的成就就在世界领先。1953年,长春第一汽车制造厂在中国首次建立了冲模车间,该厂于1958年开始制造汽车覆盖件模具。我国于20世纪60年代开始生产精冲模具。在走过了漫长的发展道路之后,目前我国已形成了300多亿元(未包括港、澳、台的统计数字,下同。)各类冲压模具生产能力。改革开放以来,随着国民经济的高速发展,市场对模具的需求量不断增长。近年来,模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展,模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化,除了国有专业模具厂外,集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”;广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业,科龙、美的、康佳等集团纷纷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现已有几千家。近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度,将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD,并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件,个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件,并成功应用于冲压模的设计中。例如,吉林大学汽车覆盖件成型技术所独立研制的汽车覆盖件冲压成型分析KMAS软件,华中理工大学模具技术国家重点实验室开发的注塑模、汽车覆盖件模具和级进模CAD/CAE/CAM软件,上海交通大学模具CAD国家工程研究中心开发的冷冲模和精冲研究中心开发的冷冲模和精冲模CAD软件等在国内模具行业拥有不少的用户。虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展,但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如,精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低;CAD/CAE/CAM技术的普及率不高;许多先进的模具技术应用不够广泛等等,致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。近年来,我国冲压模具水平已有很大提高。大型冲压模具已能生产单套重量达50多吨的模具。为中档轿车配套的覆盖件模具内也能生产了。精度达到12m,寿命2亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产。表面粗糙度达到Ra1.5m的精冲模,大尺寸(300mm)精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。成熟期,在国际化,自由化和国际分工的潮流下,1994年,1998年,由台湾地区政府委托金属中心执行“工业用模具技术研究与发展五年计划”与“工业用模具技术应用与发展计划”,以协助业界突破发展瓶颈,并支持产业升级,朝向开发高附加值与进口依赖高的模具。1997年11月间台湾凭借模具产业的实力,获得世界模具协会(ISTMA)认同获准入会,正式成为世界模具协会会员,。整体而言,台湾模具产业在这一阶段的发展,随着机械性能,加工技术,检测能力的提升,以及计算机辅助设计,台湾模具厂商供应对象已由传统的民用家电,五金业和汽机车运输工具业,提升到计算机与电子,通信与光电等精密模具,并发展出汽机车用大型钣金冲压,大型塑料射出及精密锻造等模具。第1章 工艺方案的确定11零件分析由工件简图可知,该工件的加工涉及到落料、弯曲,压筋的个多种工序内容。12工艺方案的确定及模具结构形式的选择方案一:分别由落料,冲孔,多次弯曲,压筋等多套单工序模具来进行生产;方案二:由一套级进模来完成多道工序;方案三:由一套复合模直接完成,比如落料冲孔等复合模。由于是中批量生产,且单工序模具成本低,生产难度小,切根据制件形状,为保证能保证冲裁件的弯曲尺寸和平整性,生产效率高,故选择方案一。具体工序如下,落料冲孔(侧面孔),多次弯曲,压筋,冲筋上孔,冲平面孔(螺钉安装孔,为保证中心距离,需要单独冲),工序简图:如图2-01所示。图2-0113工序图尺寸分析计算毛坯展开长度L总:如图2-03所示。L总=2L1+L2+L3+2/2(r+ X0t)由于r/t=3/1=3; 查表3-1得X0=0.47; 长度方向L总282.5mm宽度方向L总330mm展开图如下:14排样和材料利用率的计算采用直排有废料排样方式,如图2-02所示。图2-02计算冲裁件面积A:毛坯图,如图2-04所示。A=73247.86mm2搭边a和a1;查表2-13,工作间a=2,侧面a1=2料宽B: B=D+2(a1+)+b0 查表2-14得:取0.5;查表2-15得:b0取0.5 故B=330+22)+0.5 0.5=334进距h: h=282.5mm+2mm=284.5mm一个进距的材料利用率:=100%=100%=77.1%第3章 有关工艺计算3. 1 毛坯尺寸的计算由于本设计中,只需要设计落料冲孔模,和第一道弯曲模,展开尺寸的计算,具体见前面第二章。所算得的弯曲工序坯料尺寸如上图所示。3.2 落料力的计算3.2.1 平刃口冲裁力可按下式计算 落料力计算F=KL F1=1.31421.941.5100=277278.3N =277.28KN式中 F冲裁力(N);L冲裁件周边长度(mm);材料抗剪强度(MPa);(80-100 MPa)材料厚度;(mm)K系数,通常K=1.3;冲孔力计算F2=KL F2=1.331.4(3.24+23.5+23+24.2)1.5100=20940.66N =20.94KN 3.1.2卸料力、推件力及顶件力的计算生产中常用下列公式计算 F卸=K卸F =0.045(20.94+277.28)=13.42KN 式中 F冲裁力; F卸分别为卸料系数3.3 弯曲力的计算此工件V形弯曲时力的计算,选计算公式为 F自=2(kbttb)/(r+t) =2(1.32911.51.5100)/(1.5+1.5) =35490N=35.49KNF自材料在冲压行程结束时的自由弯曲力b弯曲件的宽度 t弯曲件厚度r弯曲件内弯角半径k安全系数 b材料的强度极限 b查表=80100,取100 由于两边缘在成形后会回弹,所以该部分在成形后须校正。 校正弯曲力: F校=A*P 查手册 表3-17 P=100MP 校正面积: A=9152=910 mm2 校正力: F=910*100MP=91KN综上所述,总的弯曲力F总=126.49KN初选630KN开式压力机。3.4 模具凸凹模的间隙由教材查得,对铝合金材料落料间隙,1.5厚的材料,单边间隙0.04-0.06弯曲间隙, C=(1.051.15)t ,C=1.1t=1.1 mm 3.5 凸、凹模宽度尺寸计算3.5.1 凸、凹模刃口尺寸计算原则设计落料模先确定凹模刃口尺寸,以凹模为基准,间隙取在凸模上;设计冲孔模先确定凸模刃口尺寸,以凸模为基准,间隙取在凹模上。间隙是影响模具寿命的各种因素中占最主要的一个。冲裁过程中,凸模与被冲的孔之间,凹模与落料件之间的均有磨檫,而且间隙越小,磨檫越严重。在实际生产中受到制造误差和装配精度的限制,凸模不可能绝对垂直于凹模平面,而且间隙也不会绝对均匀分布,合理的间隙均可使凸模、凹模侧面与材料间的磨檫减小,并缓减间隙不均匀的不利影响,从而提高模具的使用寿命。冲裁间隙对冲裁力的影响:虽然冲裁力随冲裁间隙的增大有一定程度的降低,但是当单边间隙介于材料厚度 5%20%范围时,冲裁力的降低并不明显(仅降低5%10%左右)。因此,在正常情况下,间隙对冲裁力的影响不大。冲裁间隙对斜料力、推件力、顶件力的影响:间隙对斜料力、推件力、顶件力的影响较为显著。间隙增大后,从凸模上斜、从凸模孔口中推出或顶出零件都将省力。一般当单边间隙增大到材料厚度的15%25%左右时斜料力几乎减到零。冲裁间隙对尺寸精度的影响:间隙对冲裁件尺寸精度的影响的规律,对于冲孔和落料是不同的,并且与材料轧制的纤维方向有关。通过以上分析可以看出,冲裁间隙对断面质量、模具寿命、冲裁力、斜料力、推件力、顶件力以及冲裁件尺寸精度的 影响规律均不相同。因此,并不存在一个绝对合理的间隙数值,能同时满足断面质量最佳,尺寸精度最佳,冲裁模具寿命最长,冲裁力、斜料力、推件力、顶件力最小等各个方面的要求。在冲压的实际生产过程中,间隙的选用主要考虑冲裁件断面质量和模具寿命这两个方面的主要因素。但许多研究结果表明,能够保证良好的冲裁件断面质量的间隙数值和可以获得较高的冲模寿命的间隙数值也是不一致的。一般说来,当对冲裁件断面质量要求较高时,应选取较小的间隙值,而当对冲裁件的质量要求不是很高时,则应适当地加大间隙值以利于提高冲模的使用寿命。根据冲模在使用过程中的磨损规律,设计落料模时,凹模基本尺寸应取接近或等于零件的最小极限尺寸;设计冲孔模时,凸模基本尺寸则取接近或等于冲孔件的最大极限尺寸。按冲件精度和模具可能磨损程度,凸、凹模磨损留量在公差范围内的0.5-1.0之间。磨损量用x表示,其中为冲件的公差值,x为磨损系数,其值在0.5-1.0之间,与冲件制造精度有关,可按下列关系选取:零件精度IT10以上 X=1; 零件精度IT11- IT13 X=0.75; 零件精度IT14 X=0.5 。不管落料还是冲孔,冲裁间隙一律采用最小合理间隙值(Zmin)。选择模具制造公差时,一般冲模精度较零件高3-4级。对于形状简单的圆形、方形刃口,其制造偏差值可按IT6- IT7级选取;对于形状复杂的刃口尺寸制造偏差可按零件相应部位公差值的1/4来选取;对于刃口尺寸磨损后无变化的制造偏差值可取冲件相应部位公差值的1/8并冠以();若零件没有标注公差,则可按IT14级取值。零件尺寸公差与冲模刃口尺寸的制造偏差应按“入体”原则标注单向公差,即:落料件上偏差为零,只标注下偏差;冲孔件下偏差为零,只标注上偏差。如果零件公差是依双向偏差标注的,则应换算成单向标注。磨损后无变化的尺寸除外。冲孔凸模和落料凹模尺寸按下列公式计算:冲孔时 dp=(dmin+X)- p (5-2)落料时 Dp=(Dmax-X-Zmin)- p (5-3)孔心距 Lp=Lp (5-4)式中 Dp dp分别为落料和冲孔凸模的刃口尺寸(mm);Dmax 为落料件的最大极限尺寸(mm);dmin为冲孔件的最小极限尺寸(mm);工件公差;p凸模制造公差,通常取p=/4;p刃口中心距对称偏差,通常取p=/8;Lp凸模中心距尺寸(mm);L冲件中心距基本尺寸(mm);Zmin最小冲裁间隙(mm);落料凹模尺寸:Aj1=(Amax-X)+ =330-0.50=330; Aj2=(Amax-X)+ =282.5-0.50=282.5;Aj3=(Amax-X)+ =278-0.50=54.7;Aj4=(Amax-X)+ =245-0.50=30;Aj5=(Amax-X)+ =120.3-0.50=10;Aj6=(Amax-X)+ =148-0.50=148;Aj7=(Amax-X)+ =141-0.50=141;Aj8=(Amax-X)+ =47-0.50=47;落料凸模尺寸: Hj1=(Aj1-2Z)+ =330-20.05=329.9;Hj2=(Aj2-2Z)+ =282.5-20.05=282.4;Hj3=(Aj3-2Z)+ =278-20.05=277.9;Hj4=(Aj4-2Z)+ =245-20.05=244.9;Hj5=(Aj5-2Z)+ =120.3-20.05=120.2;Hj6=(Aj6+2Z)+ =148+20.05=148.1;Hj7=(Aj7-2Z)+ =141-20.05=140.9;Hj8=(Aj8+2Z)+ =47+20.05=47.1; 冲孔凸模尺寸: Bj1=(Amin+X)- /4 =3.2+0.50=3.2Bj2=(Amin+X)- /4 =3.5+0.50=3.5Bj5=(Amin+X)- /4 =3.0+0.50=3.0Bj6=(Amin+X)- /4 =4.2+0.50=4.2冲孔凹模尺寸 Hj1=(Bj+2Z)- /4 =3.2+20.05=3.3Hj2=(Bj+2Z)- /4 =3.5+20.05=3.6Hj3=(Bj+2Z)- /4 =3.0+20.05=3.1Hj4=(Bj+2Z)- /4 =4.2+20.05=4.3孔心距 Lp=LpLp1=580.01Lp2=3100.01Lp3=196.80.01Lp4=2620.01Lp5=270.80.013.5.2,对于V形弯曲件,必须选择适当的间隙值,因为凸凹模间隙小了,摩擦力和弯曲力就大,当间隙过小时,还会使制件直边料厚减薄和出现话痕,同时还降低凹模寿命。若间隙过大,制件回弹量增大,误差增加,从而降低制件精度,所以弯曲模具间隙的大小对制件质量、弯曲力和模具寿命有较大的影响。生产中是根据弯曲件材料的力学性能,材料厚度,制件精度和弯边长度来确定其凸凹模间隙。凸模及凹模尺寸计算是依据弯曲件的使用要求来确定的。起原则是弯曲件标注外形尺寸时,则以凹模为基准件,间隙放在凸模上。当弯曲件标注的是内尺寸时,是以凸模为基准件,间隙取在凹模上。同时应该注意弯曲件精度,回弹趋势和模具的磨损规律。由于弯曲件是内形尺寸标注,应以凸模为基准进行计算。凹模尺寸按凸模配制,保证单边间隙C,即b d = bp +2C bp= (b+0.25)- 0p 弯曲件尺寸公差未标注,按IT14计算。查互换性与技术测量表1-8 =0.15 mmp 按IT8计算 p=0.046 mm模具选用两个4.2的孔做定位,单边弯曲,为防止单边受力,产品容易被拉动,需要采用压料装置,先把产品压住,防止拉动,再弯曲。在装配时,凸模和凹模之间的间隙为1.0t,即1.5。但产品弯曲部分,中间弯曲方向是反的,所以中间部分需要在下次弯曲,本次只需要在凹模上加工让位即可,具体见CAD图纸。3.6 凸模圆角半径凸模的圆角半径应等于弯曲件内侧的圆角半径r,但不能小于材料允许的最小弯曲半径rmin 。由教材表3-20查得 rmin/t=0.5, rmin=0.5 mm r= 1 rmin 所以取 rP=1.5mm3.7 凹模圆角半径凹模的圆角半径rd 可根据板材的厚度来选取: t2mm , rd =(1.02.0)t 所以取 rd=3 mm 3.8 凹模外形和尺寸的确定3.8.1,落料冲孔模凸模,冲头,凹模材料,因制件形状简单,总体尺寸不大,选用整体式凹模较为合理,选用Cr12MoV为凸模,凹模材料。在设计模具时,考虑到模具结构,凹模内腔空间比较大,还要安装10个冲头,有足够空间安装树脂,所以可以采用弹性卸料装置。2、凹模周界 由冷冲压工艺与模具设计得出凹模周界的计算公式(3.46)、(3.47)、(3.48)厚度H=Kd(15mm)式中:d冲裁件的最大外形尺寸,d1=330, K系数,查表得K=0.18则 H1=0.12330=39.6mm凹模壁厚c=(1.01.5)H(3040mm)=39.6-59.4,计算单边加45-50所以选择430380mm,选用四导柱钢板模架。其零件参数如下表所示:凹模周界配用模架闭合高度H孔距尺寸最小最大SS143038040139199零件名称及标准编号上垫板凹模固定板卸料板43038010430380404303801843038018圆柱销卸料螺钉螺钉螺钉圆柱销1080M860M1080M1050840由凹模周界尺寸及模架闭合高度在159219mm之间,查模具设计指导表5-7选用标准模架:钢板模架570430159219GB/T2851.11990,上模座57043045,下模座57043040,导柱32140,28140,导套458060,导套428060。3.8.2,弯曲模凹模高度 H=k*b=0.42*91=38.22 取H=40mm (选模具后可根据闭合高度调整)凹模壁厚 C=(1.52)H H=37.550 mm 取C=50 mm 所以凹模总长为 340mm 。3.9 垫板、凸模固定板由于产品尺寸比较小,卸料力也很小,模具设计十可以采用树脂卸料,如此要考虑到上模板里加工沉孔,安装弹簧或者树脂,否则没有压宿,无法调试模具,这样也可以减缓对模板的压应力。3.10 闭合高度3.10.1落料冲孔模模具闭合高度应为上模板、下模板、凹模、凸模等厚度的总和,即H0=(45+40+18+10+40-3)mm=180.5 mm模架闭合高度Hmax=139 mm,Hmin=199 mm模架满足要求。3.10.2模具闭合高度应为上模板、下模板、凹模、凸模等厚度的总和,即H0=(40+35+40+40-15+1.5)mm=141.5 mm模架闭合高度Hmax=139 mm,Hmin=199 mm满足Hmax-5 mmH0Hmin+10 mm3.11 导柱、导套按GB 2861.1选d=20mm,其中导柱长度有(90mm120mm),模具闭合高度H0=149mm,选导柱长度为110mm。导套规格为32903.12 螺钉、销钉的选择凸模与上模座的固定所用螺钉均为GB 70-75内六角螺钉。由于是中小型模具则采用M8mm,M10mm的.销钉采用GB 119-76 的圆柱销,规格为d=6、8、10等。314绘制模具总图及零件图落料冲孔模具装配图:1-圆柱销 2-内六角螺钉 3-下模板4-卸料螺钉 5-树脂6-凸凹模 7定位销 8卸料板9退料板 10-凹模11冲头固定板 12上模板 13模柄14防转销 15卸料螺钉16冲头17圆柱销 18-内六角螺钉 19导套20-导柱弯曲模具装配图:1-下模板2-圆柱销3-内六角螺钉4-凸模5定位销6-凹模 7压料板8圆柱销9-内六角螺钉 10上模板 11弹簧12模柄 13防转销14卸料螺钉 15导套 16-导柱 3.15、模具零件的结构设计1、 落料凸凹模的设计材料:Cr12Mov硬度:5862HRC(如图)2、 落料凹模的设计材料:Cr12Mov硬度:5862HRC(如图)3、 冲孔冲头的设计材料:Cr12Mov硬度:5862HRC(如图)4、 固定板的设计材料:45#,硬度:5862HRC5、 弯曲凸模的设计材料:Cr12Mov硬度:5862HRC(如图)6、弯曲凹模的设计材料:Cr12Mov硬度:5558HRC形状结构:(如图)3.16、模具零件的加工工艺(一)、落料凸模的加工工艺 表(一)工序号工序名称工序内容设备1备料将毛坯锻成340mmX290mmX45mm2热处理退火3铣加工铣六面到尺寸,留0.3-0.4的磨量铣床4钳工划线,钻螺纹孔4-M10,销钉孔9.8, 及穿丝孔,废料孔钻床5热处理淬火,回火,保证HRC60646磨加工磨加工,保证外形尺寸磨床7退磁钳工退磁8线切割线切割加工孔及外形线切割9钳工磨各配合面达要求10检验 (二)、落料凹模的加工工艺 表(二)工序号工序名称工序内容设备1备料将毛坯锻成440mmX390mmX45mm2热处理退火3铣加工铣六面到尺寸,留0.3-0.4的磨量铣床4钳工划线,钻螺纹孔6-M10,销钉孔9.8, 及穿丝孔钻床5热处理淬火,回火,保证HRC60646磨加工磨加工,保证外形尺寸磨床7退磁钳工退磁8线切割线切割加工孔线切割9钳工磨各配合面达要求10检验 (三)、弯曲凹模的加工工艺 表(三)工序号工序名称工序内容设备1备料将毛坯锻成350mmX55mmX45mm2热处理退火3铣加工铣六面到尺寸,留0.3-0.4的磨量,铣中间台阶铣床4钳工划线,钻螺纹孔3-M10,销钉孔9.8, 及穿丝孔钻床5热处理淬火,回火,保证HRC60646磨加工磨加工,保证外形尺寸磨床7退磁钳工退磁8钳工磨各配合面达要求9检验 (二)、弯曲凸模的加工工艺表(二)工序号工序名称工序内容设备1备料将毛坯锻成350mmX240mmX38mm2热处理退火3铣加工铣六面到尺寸,留0.3-0.4的磨量铣床4钳工划线,钻螺纹孔4-M10,销钉孔9.8,钻穿丝孔钻床5热处理淬火,回火,保证HRC60646磨加工磨加工,保证外形尺寸磨床7线切割线割两个定位孔,保证中心距线切割8钳工磨各配合面达要求9检验3.17模具零件的选用上、下模座中间联以导向装置的总体称为模架。通常都是根据凹模最大外形尺寸D。选用标准模架。上下模座选用材料为Q235。模柄选用材料为Q235的B型凸缘式模柄。定位零件 采用三个定位销,如图,这种零件结构简单,制造、使用方便,直接装在卸料板上即可 (导料销)卸料板上定位销孔与凹模之间的壁厚为2mm,大于允许的最小壁厚4mm,不能满足强度要求。上、下模座螺钉选取由凹模周界430280选用M10的内六角圆柱头螺钉参照模具各零件的具体情况,上模座选用四颗M10X80的内六角圆柱头螺钉固定。下模座选用四颗M10X50的内六角圆柱头螺钉固定。 ( 螺钉) d5=9.5 L=55上、下模座销钉的选取由凹模周界430280选用10的圆柱销钉 根据模具的实际情况 上模座选用两颗1080的圆柱销钉定位 下模座选用两颗1050的圆柱销钉定位 (圆柱销钉)参照模具各零件的具体情况,合理布置螺钉、圆柱销的位置,从GB7076和GB11976中选适当的规格与尺寸。导向装置 本模具采用圆形导柱、导套式的导向装置。导柱与导套之间采用间隙配合,配合精度为H7/R6 。导柱与导套相对滑动,要求配合表面有足够的强度,又要有足够的韧性。所以材料选用20钢,表面经渗碳淬火处理,表面硬度为5862HRC。导柱选用GB2861.281中的B型导柱,直径d = 28mm 、极限偏差为R7 、长度L = 150mm 。导套选用GB2861.681中的A型导套,直径d =28 mm 、D=45、极限偏差为H7 、长度L =100mm,。 3.18.模具制造装配要点凹模、凸模均是需淬硬的零件,凹模加工后,在线切割和淬硬以前,在模架的下模板上进行装配。在凹模上划出各个形孔和圆孔的线, 并根据计算数据划出压力中心, 使压力中
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