零件工艺分析设计说明书.doc

毕 业 设 计 说 明 书设计说明书目录:1设计任务书及产品图1-22零件工艺分析 33冲压工艺方案的制定 44模具结构形式的论证和确定 45坯料形状和尺寸的确定 5 6模具工作零件刃口尺寸算9-17冲压力计算及压力中心定. 128冲压设备的选择及核. 159. 弹性元件的设计算. 1510模具零件的选用、设计及必要的设计.1611、设计小结. 19-2012、主要参考文献. 211、设计任务书及产品图新白娘子传奇2、零件的工艺分析如上图所示，此制件为复合型冷冲件，形状比较复杂。需要冲裁、拉深等多工序完成加工。首先定义冲裁和拉深：冲裁是利用安装在压力机上的冲裁模，使材料产生分离的冲压工序，包括落料、冲孔、切口、剖切、切断等。拉深：降板料及棒料、管料、型材拉深成具有一定形状和尺寸的拉深制件的冷冲压工序。 1）、分析零件的结构工艺性1、该零件形状较为复杂，对称。3、冲件有有悬臂，但无狭槽4、该件的内、外转角都t.符合弯曲成型的要求5、该件的直边高度为16mm2t=2x3mm=6mm.,满足拉深直边的高度要求。6、如上图所示，拉深线不在制件宽度突变处，故不需要工艺孔或槽。7、工件上的孔都离弯曲变形区域远，也不需要采取工艺措施。8、此件的拉深线性尺寸的精度和角度都无精度要求，满足拉深要求。该工件为圆形带孔拉深件，拉深高度不大，中间的孔在底部且不在拉深变形区。工件材料为08F钢，易于拉深成形。又由于产品批量较大，不宜采用单工序生产，而用级进模结构太复杂，经综合分析论证，采用落料、拉深、冲孔复合模，一套模具完成此件的加工。2）、分析公差和表面粗糙度1、公差 该零件上的尺寸公差均没有要求，按照IT13级公差计算。2、表面粗糙度 此制件未作特殊要求。3）被冲材料为08F，冲裁性能比较好。材料的厚度在3mm，具有足够的塑性、较低的屈服极限和较高的弹性模量。根据以上分析的结果。此件的冲裁工艺性良好，拉深的工艺性良好。除该件R2处的材料纹向应与拉深线垂直要注意外，总体先冲孔后拉深的加工工艺。其他都符合拉深工艺性和冲裁工艺性的要求。3、冲压工艺方安的制定方案一、先落料，后在分两次冲孔，然后分两次拉深，采用三幅单工序模，两幅弯曲模。方案二、先落料，后在同时冲2个孔，然后分两次拉深，采用两幅单工序模，两幅弯曲模。方案三、先落料，后在同时冲2个孔，然后两项弯曲同时拉深。采用两幅单工序模，一副弯曲模。方案四、先冲孔，后落料，在拉深。采用一副冲裁级进模，一副拉深模。方案五、先冲孔，后落料，在拉深，采用一副复合模。方案六、先冲孔，落料，拉深。采用一副多工位复合级进模。方案一、方案二、方案二的模具结构简单，生产率底，即不能能满足要求又不经济。4、模具结构形式的论证和确定方案四的生产这个整体效能有所提升，但是制件的拉深和冲裁精度底。若按长度方向送进，零件尺寸可以保证，但料窄，送料步距大，不方便，生产效率没有最大化。方案五落料冲孔采用一副复合模，制件的尺寸精度有所保证，而且从模具结构不算复杂，成本底。需要多名劳动力，生产效率不高。方案六既能满足制件的精度要求，且模具的数量少，操作方便，生产效率高。分析该制件的结构特征后，初步确定冲压工序：采用复合拉伸模一副落料冲拉深曲复合模。足以满足制件的精度要求。因为级进模因为成本偏高，难度加大，所以不考虑。5、胚料形状和尺寸的确定5.1、毛胚尺寸的计算该工件为无凸缘圆筒形件，根据等面积原则，用解析法求毛胚直径。按工件厚度中心层计算，h15mm d=88 r=21)确定是否加修边余量。根据工件相对高度：h/d=0.17,则可一次拉深成形。如下图所示： 排样图既要在冷冲压工艺规程中反映出来，以指导冲压生产，又要在模具装配的右边反映出来，在模具加工和装配中起参考作用，所以画排样图是冷冲压工艺和模具设计中极为重要，且技术性很强的设计工作。排样的方法有很多，如：直排、斜排、直对排、混合排、多行排，等等。方式。中和此制件的特点和加工工艺要求，和经济性的考虑，采用直排较为可行。5.2条料宽度的确定:搭边值：2.5mm 3mm式中 a侧面搭边值； 冲件之间的搭边值送料进距：s=D+=112+3=115mm条料宽度：b=D+2a=112+2x2.5=117mm式中 D是平行于送料方向的冲件宽度5.3 毛胚排样图6、模具工作零件刃口尺寸计算凸模和凹模刃口尺寸直接决定工件的尺寸和模具间隙的大小，是模具上最重要的尺寸。刃口尺寸计算的基本原则1、 由于冲孔落料件都是测量其光亮带部分的尺寸，而冲孔的光亮带是凸模挤入而形成的，落料的光亮带是落料件挤入凹模型孔形成的，故冲孔时孔的尺寸由凸模决定，落料时的外形尺寸由凹模决定。2、 由于冲裁时凸、凹模的磨损，使凸、凹模实体尺寸变小，故在设计凸、凹模尺寸时应考虑凸、凹模的磨损方向，使其磨损之后还能保证冲件尺寸的要求。3、 考虑凸、凹模制造公差的方向，确定凸、凹模的基本尺寸。4、 其凸、凹模制造公差为：刃口尺寸计算公式：（1）、冲孔磨后变小的公式：（2）、落料磨后变大的公式：按以上（1）、（2）之法可得出：（3）、冲孔磨后变大的公式：（4）、落料磨后变小的公式：（5）、C是磨后不变的尺寸，其公式为以上各式中：、 为凸、凹模基本尺寸 、 为最大、最小极限尺寸 为最小初始间隙 为工件公差 精度等级系数，并有：（高于）IT11时x=1;IT11IT13时x=0.75;(低于)IT13级时，x=0.5、 凸、凹模制造公差具体的计算如下：1、 查表确定初始间隙 2、 计算凸、凹模制造公差3、代入公式计算各尺寸未注公差均按IT13级计算。尺寸 mm为落料磨后变大0.87mmIT14x=0.5=尺寸 mm为冲孔磨后变小0.52mmIT14x=0.5尺寸 35 0.1是磨后不变的尺寸，0.2mm IT12 x=0.75(34.9+0.2/2) 0.025=350.0257、压力计算及压力中心的计算7.1冲裁力的计算1、 落料力： 1.3x3.14x35x320x2 =91kN式中 材料抗剪强度 Q235 300370MPa，取320 MPa 2、卸料力：=0.04913.64kN3、冲孔力：推件力：10.059.40.47kN故总冲裁力为： 913.649.40.47104.5kN7.2压力中心的计算 该模具是复合模所以压力中心可以看作在压力机的主轴的中心。8、冲压设备的选择及核为使压力机能安全工作， 选择压力机型号为JC23-63的开式压力机，其主要参数为:公称压力：830KN滑块行程：120mm最大封闭高度：360mm最大封闭高度调节量:80mm工作台垫板孔尺寸：250模柄孔尺寸：4080mm垫板厚度：90mm9、弹性元件的设计计算落料后的毛坯先拉深，拉深快结束时冲孔。零件在冲孔后卸料力由打杆提供，弹簧只起到最初落料的压料作用，另外使用弹簧能提供足够的行程。10、模具零件的选用、设计及必要的设计10.1、凸模外形结构、尺寸确定凸模的刃口尺寸按落料凹模尺寸配制，并保证双面间隙在0.1mm0.13mm之间。 凸模固定板厚度取22mm，卸料板的厚度为20mm，缓冲长度17mm.中间行程20.则凸模长度根据公式Lh1h2h3-h，即L=(222020-17)mm45mm。由于此凸模直径较大，但长度较短，刚度和强度足够，所以无需对其进行强度校核。10.2凹模外型尺寸的定外型尺寸按公式如下计算： 为压力中心到最远型孔的壁间距。为凹模型孔到孔壁的距离。 此模具为复合模，压力中心视为在模具的模柄的中心。故56为凹模型孔到孔壁的距离。有毛胚尺寸得=40, 查表得42L=2(4042)164mm选择典型组合由复合圆形后凹模典型组合为： 250X240 GB2873.3-81凹模的外形尺寸为：250x4010.3 定位零件10.3.1送料导向零件该副落料冲压冷冲模的送料导向零件采用用定位销，可以很好的起到定位和导向的作用，而且结构简单实用。在导料销的底部采用橡胶作为弹性元件，可以很好的保证模具的运作。10.3.2送料定距零件 标准结构的固定定位销，其结构简单，制造容易，广泛应用于冲值中、小型冲裁件的挡料定距。10.4卸料装置和推件装置因为冲裁材料较厚，而且有弯曲成型，所以冲压时需对零件起压料作用，所以选用弹压卸料装置。卸料板厚度一般取凹模厚度的（0.81.0）倍，所以取为14mm，其外形尺寸一般与凹模相同。因为在冲压过程中，凸模自然会将冲件从凹模中卸下，所以这里不需要有推件与顶出装置。10.5 导向零件选用滑动导柱和导套，其结构和尺寸都有标注规定。导套内孔有储油槽，以便储油润滑，内孔与导柱滑动配合；导柱的两端基本尺寸相同，公差不同。按照标注选用时，L应保证导柱的上端面与上模座的上平面之间的距离不小于1015mm，以保证凸、凹模经多次刃磨而使模具闭合高度变小后，导柱也不会影响模具正常工作；而下模座的下平面与导柱压入端的端面之间的距离不应小于23mm，以保证下模座在压力机工作台上的安装固定；导套的上端面与上模座上平面之间的距离应大于23mm，以便排气和出油。导套的外径和上模座采用过盈配合（H7/r6）；导柱的下部与下模座导柱孔采用过盈配合（H7/r6）。导柱、导套之间采用间隙配合，其配合间隙必须小于冲裁间隙，冲裁间隙小的一般按照H6/h5配合，冲裁间隙大的一般按照H7/h6配合。紧固零件 螺钉用于固定模具零件，而销钉则起定位作用。查表2.27，卸料螺钉M12固定螺钉M12，以及12销钉。主要参考文献1.模具设计与制造简明手册 主编：冯炳尧等 上海科学技术出版社2.冷冲压工艺及模具设计与制造 主编：韩森和 高等教育出版社出版八、设计体会心得体会为期两周的课程设计今天已经是最后一天了，但是在这次实践中，我学会了很多。第一次让我们自己独立完成一份设计，查表、计算、画图，感觉每个很多地方都有不足。尽管四个人一组，大家有的讨论，但我还是觉得很多细节的地方我们都会忽略掉。在周三老师看我们的零件图之前，我们一直认为自己的图画的挺好，至少没有多少错误。当老师拿着我们的图在给我们讲解的时候，我发现自己的图好像没几处是对的。其实不是我们不会，是我们不细心，不知道怎样去修改，不知道怎样把这些弱智的错误降到最低。看着被老师圈圈点点的图，我只觉得我们离真正的设计还差很远。CAD的软件也不是很熟悉，还要一边画图一边请教，一次学习有两种收获，感觉“还不错”。说实话，以前听老师讲课的时候总以为很简单，总会在心里信誓旦旦的说：这我会。直到老师检查出来我们的错误之前我都是这样认为。当错误被指出来的时候我才知道自己错了，自己犯了最严重的眼高手低的错误。现在的工作量很大，不仅要把没画的零件图补齐，还要把那些微小错误一一改过来。但是，我觉得很欣慰，因为我正在进步，因为我正在一步步的完善我的设计。尽管还有很大的差距，但是我不会放弃。不劳则无获，我们每个人都懂。我相信学习跟劳动一样，都是需要我们用努力、用时间来证明的。理论联系实际，相信通过这次课程设计，我们都会有新的发现，也会为自己制定新的目标。通过这次课程设计，我发现了自己的很多不足点，在以后的学习中，我也会克服自己缺点，更加细心、更加认真的努力。下面我对整个毕业设计的过程做一下简单的总结。接到任务以后进行选题。选题是毕业设计的开端，选择恰当的、感兴趣的题目.题目确定后就是找资料了。查资料是做毕业设计的前期准备工作，到图书馆、书店、资料室去虽说是比较原始的方式，但也有可取之处的。总之，不管通过哪种方式查的资料都是有利用价值的，要一一记录下来以备后用。 通过上面的过程，已经积累了不少资料，对所选的题目也大概有了一些了解，这一步就是在这样一个基础上，综合已有的资料来更透彻的分析题目。 写论文能提升以下几个方面的能力:1、文字表述:论文里的语言非常讲究，这方面需要继续加强。2、交流、讨论:文章的大致内容写完后，一定要和老师、其他同学多交流，让他们多提点建议。一些计量软件使用方法，可以向学长们请教。3、细心:模型公式编辑、标点符号、文章各段格式等，都需要细心。4、搜索:需要搜索很多资料，如何在短时间找到你想要得资料，得在搜索关键词上有所设置才行。一些好的统计数据网站，需要随时记录下来，以便日后继续使用。我的心得也就这么多了，总之，这次毕业设计让我学习到很多。虽然结束了，但这只能是一个开始仅大学生涯所学实在有限。我们只有对自己有了更高的要求，才能作为动力不断取得新的成绩! 不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较