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汽车线束支架冲裁冲压模具设计【优秀含9张CAD图纸+冲压模全套课程毕业设计】

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汽车 支架 冲压 模具设计 毕业设计 汽车线束支架冲裁冲压模具设计 冲压模全套课程毕业设计
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汽车线束支架模具设计

汽车线束支架冲裁冲压模具设计【优秀含9张CAD图纸+冲压模全套课程毕业设计】

【带任务书+开题报告+中期检查表+文献综述+外文翻译】【22页@正文9300字】【详情如下】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609 】.bat

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)任务书

毕业设计(论文)题目汽车线束支架模具设计

毕业设计(论文)主要内容和要求

内容:模具的技术性能保证在冲压工作中满足合理的工艺要求,达到预期质量要求,零件能够正常装配使用,做到在后期使用简单,可操作性强,模具精度高,加工零件周期短,最大程度减少工人劳动程度,并做到寿命长,维护简单。

要求:零件冲压不少于3个步骤,模具设计1~2.

毕业设计(论文)主要参考资料:

[1]  何葛友华编  机械CAD/CAE  2012年  第一版  西安电子科技大学出版社

[2]   王先逵主编  机械制造工艺学  20014年  第三版  机械工业出版社

[3]  范建培主编  冲压模具设计与实践 2013年  第一版 机械工业出版社出版社

[4]  钟翔山主编  图解冲压加工实用技术  2013年  第一版  化学工业出版社

[5]  郝滨海主编 《冲压模具简明设计手册》  2007年  第二版  化学工业出版社

[6]  肖景容,姜奎华主编  冲压工艺学  2002 年  第三版  机械工业出版社

[7]  付求涯 邱小童  互换性与技术测量  2011 年  第一版  北京航空航天大学出版社

[8]  李慧敏主编  冷冲压模具设计  2010年  第一版  化学工业出版社

[9]  张秉璋编著  板材冲压模具设计  1997年  第一版  西北工业大学出版社

[10]  洪慎章编 冲模设计速查手册 2012 年  第一版  机械工业出版社

[11]  张钧主编  冷冲压模具设计与制造 1998年  第二版  西北工业大学出版社

[12]  贾崇田,李名望主编  冲压工艺与模具设计  2006年   第二版   人民邮电出版社

[13] 王建国,郭克希主编机械制图2010年第二版中国矿业大学出版社[14]?Wan?Zhansheng.Pressing?technics?and?model?design[M].Beijing:China?Railway?Press,1995??

[15]?Wu?Zongzhe,Luo?Shengguo.Course?design?handbook?.design[M].Beijing:High?Education?Press,1997.?

[16]?Virginia?D.Cahill.Virtual?Mold?Design.[J].Foundry?Management&Technology.2006

毕业设计(论文)应完成的主要工作:

1、总体装配图一张,模具上下模各一张,零件各加工过程零件图各一张,但不能少于3张0号图。

2、完成不少于6000字的设计说明书一份(必要的计算)。


毕业设计(论文)进度安排:

序号毕业设计(论文)各阶段内容时间安排备注

1向指导教师汇报开发设计进展、文献阅读情况1月7日-1月24日

2开始编写毕业设计(论文)工作计划,进入毕业设计(论文)的撰写阶段。1月25日-3月12日

3完成毕业设计(论文)初稿,并定期向指导教师汇报进度3月13日—4月2日

4听取指导老师意见,对论文进行整改。4月3日—4月29日

5指导老师评阅以及定稿。4月30日—5月7

6准备答辩

5月8日—5月24日

目  录

1 绪论1

1.1冲压的概念1

1.2冲压的基本工序及模具1

1.3 中国冲压模具现状1

1.3.1 我国在模具设计和模具制造方面的现状1

1.4 冲压模具的发展重点与展望2

1.4.1重点一模具产品的发展2

1.4.2 冲压模具技术展望2

1.5中国冲压模具发展趋势2

2零件工艺分析3

2.1.概述3

2.2设计任务3

2.3冲压件的工艺分析4

2.4制件工艺方案的制定4

2.4.1 毛坯尺寸的合理计算4

2.4.2 冲压工序和工艺方案的安排6

2.4.3 制件在板料上的排列和原材料的利用率的计算6

2.5冲裁工艺性分析及间隙的选择7

2.5.1冲裁模间隙的确定7

2.5.2 间隙对尺寸精度的影响7

2.5.3 冲裁间隙对冲裁力造成的影响8

2.5.4 冲裁间隙和模具寿命的关系8

2.5.5 确定合理间隙的理论依据8

2.5.6间隙值的确定9

2.6凹模刃口尺寸的计算9

2.7凸模刃口的计算10

3模具设计与尺寸的计算11

3.1 冲裁力的计算及模具刃口的计算11

3.1.1冲裁力的计算11

3.1.2落料冲裁力的计算11

3.1.3压力中心的计算11

3.2凹模板的设计12

3.3凸模固定板13

3.4弹性元件的设计13

3.5凸模垫板的设计14

4标准件的选择14

4.1模具标准件的选择14

4.2导柱的选择14

4.3导套的选择15

5总结16

参考文献17

致  谢18

摘  要

冷冲压在机械制造业中已经成为一种较先进的加工方法,与切削相比,材料利用率非常高、制品力学性能很好,互换性较强、生产效率高等。使冲出的制件内外形相对位置及各件的尺寸一致性好,制件稳定。生产效率高,模具结构紧凑,面积较小。使冲制出的工件一致性好,表面质量高。

根据零件结构性分析,该零件采用小型冲压比较合理。小型模具结构特点是:质量小轻,工作较稳定,维修以及生产方便。

此论文应用本专业所学的机械设计制造、机械原理、机械制造工艺学等课程的实际内容和相关知识进行设计一套冷冲压模具,从而培养和提高学生独立设计能力,加强学习相关知识与实际生产相结合的操作能力,从事冷冲压制件生产工作,掌握冷冲压模具设计的相关知识和步骤以及相关维修方法,掌握冷冲压模具的基本的模具维修技能,学会怎样分析零件的工艺性,怎样确定零件的工艺方案,了解了模具组合结构,提高自己计算能力,电脑绘图能力,认真阅读相关标准和查阅行业规范,同时对所学各科相关的课程都有了全面的复习,独立思考的能力也有一定提高。

关键词:模具; 凸模; 凹模; 模具结构

ABSTRACT

Cold stamping in mechanical manufacturing industry has become a kind of more advanced processing method, compared with the cutting, material utilization rate is very high, the mechanical properties of the products is very good, strong interchangeability, high production efficiency. Make out inside the relative position and the shape of a good consistency, the size of the product is stable. High production efficiency, the mould structure is compact, the area is small. Make to produce good consistency, the workpiece surface quality.

Using small stamping parts according to the structural analysis, the parts is quite reasonable. Small die structure features are: small light quality, work is stable, convenient maintenance and production.

This paper applied the professional knowledge of mechanical design and manufacturing, mechanical principle, mechanical manufacturing technology, and the actual content of the course and knowledge to design a set of cold stamping die, so as to cultivate and improve students' independent design ability, strengthen the learning knowledge combined with the actual production operation ability, work in the cold stamping parts production, to master relevant knowledge of cold stamping die design methods and steps and related maintenance, grasp the basic of cold stamping die mold maintenance skills, to learn how to analysis technology of components, how to determine the processing plan of spare parts, to understand the mold composite structure, improve their computing power, the ability of computer graphics, read the relevant standards and access to industry standards, to the lessons learned in all subjects at the same time have a comprehensive review, also have certain to improve the ability of independent thinking.

Key words; Mold; Punch; Die; The mould structure;

1 绪论

1.1冲压的概念

冲压是把冲压模具安装在冲压设备上对材料施加压力的一种加工方式,使材料产生分离或塑性变形,最终获得所设计零件的方法。冷冲压就是在常温的环境下使原材料变形的一种加工方式,钢板或者钢管是冲压所需的原材料,因此也可以叫做冷冲压,用压力在常温下使材料发生塑性变形是加工塑性变形的方法之一。

冷冲压用的模具称为冷冲压模具,冲压模具是将原材料批量制造成产品的高效率、高质量的工具。因此模具在冲压加工中相当重要,若冲压模具不符合要求,批量制造就难以进行;模具落后,就算世界领先的工艺也是不能实现的。冲压工艺和模具两者相辅相成、冲压所用设备和冲压原材料只有它们相互结合才能得到制件。

1.2冲压的基本工序及模具

冷冲压制造的零件类目相当多,其中形状和尺寸大不相同,所以制造中采用的工艺流程也是多种多样的。总起来说,包括分离和成型两种;分离是指使原料沿一定的轮廓线分开获得预期的尺寸和形状;成形是指使原料在不损坏的情况下等到一定形状和尺寸的零件。

1.3 中国冲压模具现状

中国模具发展已经有相当长的的时间,但是未能融合为一个大型产业,冲压模具一直为生产提供工具,作为生产的保证。素以发展很缓慢。我国成立了模具协会后,此后被列入了我国机电目录,当时我国生产模具的厂家大约有5000多家。生产总值为30多个亿。我国改革开放的不断深入,经济发展加快,其中标准件以及配套件也得到发展,冲压模具产业有了快速发展。在日益激烈的市场中,模具的制造技术不断提高,规模壮大。上世纪90年代我国的汽车模具行业得到突破性发展,我国还把一些新技术作为典范应用到生产中,由国家先进大学以及科研单位牵头,研制出了用于汽车覆盖件生产的CAD/CAE系统,此后应用到了实际生产中,取得了显著成效。

1.3.1 我国在模具设计和模具制造方面的现状

由于在我国国家的扶持下,我国经过不断的努力,现在我国在模具制造生产方面已经处于较高水平,其中还有对于信息技术和虚拟技术的应用。

虽然处于较高水平,但是我国在模具制造设计方面和国际上还有一定的差距。差距体现在一些大型覆盖件以及高精度制件,制造工艺和产品设计都存在较大差距。在一些汽车上的大型覆盖件精度要求非常高,制造难度大,虽然模具制造以及加工已经和国际水平相当,但在一些关键技术方面还存在一些差距。 ?

级进模具和多功能模具代表着模具制造的水平,因此级进模具和多功能模具是我国发展的重点。虽然我国在大力发展级进模具和多功能模具,但在精度和制造方面和国际上仍有相当大的差距。

汽车覆盖件的生产要求精度高,因此模具的精度也要达到相关要求才能生产出好的产品,快速加质量才是我们想要的。先进的加工技术也在为我们提供帮助,在先进加工工具的帮助下模具制造也在快速发展,。不但提高了精度,也提高了质量,缩短了产品的生产周期。

模具表面硬化是增强加工精度,也是对模具的一种保护,这项技术已经非常成熟,不断地迅速发展,比如模具碳化物被覆处理,以及镀层技术越来越多模具铸造、激光加工。激光焊接也得到了发展。

参考文献

[1]  何葛友华编  机械CAD/CAE  2012年  第一版  西安电子科技大学出版社.

[2]   王先逵主编  机械制造工艺学  20014年  第三版  机械工业出版社.

[3]  范建培主编  冲压模具设计与实践 2013年  第一版 机械工业出版社出版社.

[4]  钟翔山主编  图解冲压加工实用技术  2013年  第一版  化学工业出版社.

[5]  郝滨海主编 《冲压模具简明设计手册》  2007年  第二版  化学工业出版社.

[6]  肖景容,姜奎华主编  冲压工艺学  2002 年  第三版  机械工业出版社.

[7]  付求涯 邱小童  互换性与技术测量  2011 年  第一版  北京航空航天大学出版社.

[8]  李慧敏主编  冷冲压模具设计  2010年  第一版  化学工业出版社.

[9]  张秉璋编著  板材冲压模具设计  1997年  第一版  西北工业大学出版社.

[10]  洪慎章编 冲模设计速查手册 2012 年  第一版  机械工业出版社.

[11]  张钧主编  冷冲压模具设计与制造 1998年  第二版  西北工业大学出版社.

[12]  贾崇田,李名望主编  冲压工艺与模具设计  2006年   第二版   人民邮电出版社.

[13] 王建国,郭克希主编机械制图2010年第二版中国矿业大学出版社.

[14]?Wan?ZhanshengPressing?technics?and?model?design[M]Beijing:China?Railway?Press,1995?.?

[15]?Wu?Zongzhe,Luo?ShengguoCourse?design?handbookdesign[M]Beijing:High?Education?Press,1997.

[16]?Virginia?DCahillVirtual?Mold?Design[J]Foundry?Management&Technology2006.


内容简介:
附表 2: 长城学院本科毕业设计(论文)中期检查表 系: 工程技术系 专业: 机械设计制造及其自动化 检查日期: 2015.4.2 学生姓名 杜文智 论文题目 束支架模具设计 任务书 已完成( ),进行中( ) 参考文献 8 篇:其中外文文献 1 篇 外文翻译 已完成( ),进行中( );完成字数约: 3500 字(翻译成的汉字字数) 开题报告 已完成( ),进行中( );完成字数约: 3000 字 正文 已完成( ),进行中( );完 成比比例: 60 % 已完成的 任务 任务书、开题报告、外文翻译、文献综述 待完成的 任务 设计说明书、图纸 存在的 问题 设计中需要查阅相关标准多而繁杂,需要借助手册以及相关标准, 采取的 办法 再图书馆进行精选参考资料,进行精读,结合网上搜索资料解决问题。 指导教师 意见 指导教师签名: 注:按表中的要求填写,选项打钩( ); nts中国地质大学长城学院毕业设计(论文)开题报告 学生姓名 杜文智 学号 05211509 专业班级 机制 5 班 指导教师 周惟公 职称 教授 单 位 中国地质大学长城学院 课题性质 设计 论文 课题来源 科研 教学 生产 其它 毕业设计(论文)题目 汽车线束支架 模具 设计 目的: 1.通过此次毕业设计更深的了解冲压模具以及加工工艺。 2.通过此次毕业设计提高软件的应用能力。 3.培养学生独立查阅资料,解决冲压产品的 工艺与模具设计能力。 4.通过此次毕业设计提高冲压产品的生产效率 。 5.提高实践动手能力和理论联系实际的能力。 意义: 冲压已经能够生产大量的汽车零部件,包括大型覆盖件,以及各类支撑类、支架类、罩壳类产品,汽车零部件产品需求量巨大,发展前景广阔,模具冲压产品还具有生产效率高、质量稳定、一致性好、节约原料和能源、生产成本低等优点,汽车零部件的冷冲压工艺分析及模具设计对于汽车行业生产和模具设计都有一定的意义。 国内外研究现状: 国外 : 特别是欧美和日韩等发达地区的模具工业起步较早,拥有比较先进的生产管理技术及经验 ,值得我们国内模具行业学习和借鉴。在欧美,许多模具企业将高新技术应用于模具的设计和制造,主要体现在:( 1)充分发挥了信息技术带动和提升模具工业的优越性;( 2)高速切削、五轴高速加工技术基本普及,大大缩减制模周期,提高企业的市场竞争力;( 3)快速成形技术和快速制模技术得到普遍应用; ( 4)从事模具行业的人员精简,一专多能,一人多职,精益生产; ( 5)模具产品专业化,市场定位准确;( 6)采用先进的管理信息系统,实现集成化管理;( 7)工艺管理先进、标准化程度高。日本模具加工的未来发展方向主要表现为无人手修模、无放 电加工、加工时间缩短、 五轴加工等方面。 国内: 中国虽然在很早以前就制造模具和使用模具,但一直未形成产业。由于长期以来模具制造一直作为保证企业产品生产的手段被视为生产后方。因此一直发展缓慢。 1984年成立了中国模具工业协会, 1987 年模具首次被列入机电产品目录,当时全国共有生产模具的厂点约 6 000 家。总产值约 30 亿元。随着中国改革开放的日益深入,市场经济进程的加快,模具及其标准件、 nts配套件作为产品,制造生产的企业大量出现,模具产业得到快速发展。在市场竞争中,企业的模具生产技术提高很快,规模不断发展,提 高很快。 20 世纪 90 年代以来,中国在汽车行业的模具设计制造中开始采用 CAD CAM 技术。国家科委 863 计划将东风汽车公司作为CIMS 应用示范点,由华中理工大学作为技术依托单位,开发了汽车车身与覆盖件模具 CAD CAM 软件系统,在模具和设计制造中得到了实际应用,取得显著效益。现在,吉林大学和湖南大学也成功地开发出了汽车覆盖件模具的 CAD CAE 系统,并达到了较高水平,在生产中得到应用,收到了良好的效果。 模具按其材料和成型特点不同分为冲压模具、 注塑 住宿模具、铸造模具、压铸模具、和粉末冶金模具等种类,其中冲压模 具数量约占 50%,已经占到了所有模具的一半。随着我国工业的不断发展,冲压产品呈现了迅速增长模式,我国已经能够制造出大型、复杂、精密的模具,部分模具达到了国际先进水平。我国模具企业已经达到了国际领先水平,现在部分生产冲压产品的企业已经拥有了自己的模具公司,在生产上大大缩短了产品开发以及模具开发周期,能够快速的投入生产,还能降低生产成本,随着技术的成熟,和技术人员的经验的成熟,部分企业也已经开始筹备自己的模具公司,这样既能够增加收入又能降低成本不愧是一举两得。 冲压在汽车零部件中的现状 车身覆盖件基本上是通过冲 压的手段生产的金属薄板类零件,汽车车身的冲压类零件通常根据其装配关系可分为内、外覆盖件及骨架类结构件,其中车身部分约 70 100 个件,底盘部分约 15 25 个件。冲压成形技术是以大位移、大变形为特征的塑性变形过程,是依靠金属的塑性流动及硬化完成特定的产品形状及功能,具有效率高、成本低,易于批量化生产的特点。冲压在汽车零部件的生产中扮演着不可替代的角色,因此改善和提高冲压的精度和质量以及冲压模具的寿命变得尤为重要。 研究内容: 汽车零部件冲压模具结构设计及工艺分析,其关键的内容包括: 1.汽车零部件的成型工艺 过程研究及相关工艺参数的设计; 2.材料的选择、毛坯尺寸的计算以及材料合理使用的规划; 3.汽车零部件模具参数设计及模具结构设计:模具的结构形式、凸凹模尺寸计算与设计、导向与安装部件设计等。 4.利用 Auto CAD,完成总的装配图以及非标准件图。 研究方案: 初步设计方案 落料 冲孔 成型 1 成型 2 落料冲孔 成型 1 成型 2 重点:模具的设计。 难点:模具的设计计算以及图纸的绘制。 nts 汽车零部件的冷冲压工艺分析及模具设计的流程类同传统冲压模结构设计流 程,根据传统冲压模结构设计的一般流程,其具体方案主要包含三大部分:工艺分析、结构设计、模具结构绘图。 进度安排 1 月 7 日 -1 月 24 日向指导教师汇报开发设计进展、文献阅读情况。 1 月 25 日 -3 月 12 日 开 始编写毕业设计(论文)工作计划,进入毕业设计(论文)的撰写阶段。 3 月 13 日 4 月 2 日,完成毕业设计(论文)初稿,并定期向指导教师汇报进度。 4 月 3 日 4 月 29 日听取指导老师意见,对论文进行整改。 4 月 30 日 5 月 7 日指导老师评阅以及定稿。 5 月 8 日 5 月 24 日准备答辩 。 预期结果 本课题最终以汽车零部件冲压模 结构设计的结构图、装配图、部件零件图以及设计计算说明书结题 ,达到 预期效果 ,提高了生产效率 。 参考文献 1 何葛友华编 机械 CAD/CAE 2012 年 第一版 西安电子科技大学出版社 2 王先逵主编 机械制造工艺学 20014 年 第三版 机械工业出版社 3 范建培主编 冲压模具设计与实践 2013 年 第一版 机械工业出版社出版社 4 钟翔山主编 图解冲压加工实用技术 2013 年 第一版 化学工业出版社 5 郝滨海主编 冲压模具简明设计手册 2007 年 第二版 化学工业出版社 6 肖景容,姜奎华主编 冲压工艺学 2002 年 第三版 机械工业出版社 7 付求涯 邱小童 互换性与技术测量 2011 年 第一版 北京航空航天大学出版社 8 李慧敏主编 冷冲压模具设计 2010 年 第一版 化学工业出版社 9 张秉璋编著 板材冲压模具设计 1997 年 第一版 西北工业大学出版社 10 洪慎章编 冲模设计速查手册 2012 年 第一版 机械工业出版社 11 张钧主编 冷冲压模具设计 与制造 1998 年 第二版 西北工业大学出版社 12 贾崇田,李名望主编 冲压工艺与模具设计 2006 年 第二版 人民邮电出版社 13 王建国 , 郭克希主编机械制图 2010 年 第 二 版 中 国 矿 业 大 学 出 版 社14 Wan Zhansheng.Pressing technics and model designM.Beijing:China Railway Press,1995 15 Wu Zongzhe,Luo Shengguo.Course design handbook .designM.Beijing:High Education Press,1997. 16 Virginia D.Cahill.Virtual Mold Design.J.Foundry Management&Technology.2006 nts指导教师意见: 指导教师签名 : 年 月 日 教研室意见: 审查结 果: 同 意 不 同 意 教研室主任签名: 年 月 日 nts nts 中国地质大学长城学院 本 科 毕 业 设 计 题目 汽车线束支架模具设计 系 别 工程技术系 专 业 机械设计制造及其自动化 学生姓名 杜文智 学 号 05211509 指导教师 周惟公 职 称 教授 2015 年 4 月 27 日 nts 目 录 1 绪论 . 1 1.1 冲压的概念 . 1 1.2 冲压的基本工序及模具 . 1 1.3 中国冲压模具现状 . 1 1.3.1 我国在模具设计和模具制造方面的现状 . 1 1.4 冲压模具的发展重点与展望 . 2 1.4.1 重点一模具产品的发展 . 2 1.4.2 冲压模具技术展望 . 2 1.5 中国冲压模具发展趋势 . 2 2 零件工艺分析 . 3 2.1.概述 . 3 2.2 设计任务 . 3 2.3 冲压件的工艺分析 . 4 2.4 制件工艺方案的制定 . 4 2.4.1 毛坯尺寸的合理计算 . 4 2.4.2 冲压工序和工艺方案的安排 . 6 2.4.3 制件在板料上的排列和原材料的利用率的计算 . 6 2.5 冲裁工艺性分析及间隙的选择 . 7 2.5.1 冲裁模间隙的确定 . 7 2.5.2 间隙对尺寸精度的影响 . 7 2.5.3 冲裁间隙对冲裁力造成的影响 . 8 2.5.4 冲裁间隙和模具寿命的关系 . 8 2.5.5 确定合理间隙的理论依据 . 8 2.5.6 间隙值的确定 . 9 2.6 凹模刃口尺寸的计算 . 9 2.7 凸模刃口的计算 . 错误 !未定义书签。 3 模具设计与尺寸的计算 . 错误 !未定义书签。 3.1 冲裁力的计算及模具刃口的 计算 . 错误 !未定义书签。 3.1.1 冲裁力的计算 . 错误 !未定义书签。 3.1.2 落料冲裁力的计算 . 错误 !未定义书签。 3.1.3 压力中心的 计算 . 错误 !未定义书签。 3.2 凹模板的设计 . 错误 !未定义书签。 3.3 凸模固定板 . 错误 !未定义书签。 3.4 弹性元件的设计 . 13 3.5 凸模垫板的设计 . 错误 !未定义书签。 4 标准件的选择 . 错误 !未定义书签。 4.1 模具标准件的选择 . 错误 !未定义书签。 4.2 导柱的选择 . 错误 !未定义书签。 4.3 导套的选择 . 错误 !未定义书签。 5 总结 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 错误 !未定义书签。 致 谢 . 错误 !未定义书签。 nts 摘 要 冷冲压在机械制造业中已经成为一种较先进的加工方法,与切削相比,材料利用率非常高、制品力学性能很好,互换性较强、生产效率高等。使冲出的制件内外形相对位置及各件的尺寸一致性好,制件稳定。生产效率高 ,模具结构紧凑,面积较小。使冲制出的工件一致性好,表面质量高。 根据零件结构性分析 ,该零件采用小型冲压比较合理。小型模具结构特点是:质量小轻 ,工作较稳定 ,维修以及生产方便。 此论文应用本专业所学的机械设计制造、机械原理、机械制造工艺学等课程的实际内容和相关知识进行设计一套冷冲压模具,从而培养和提高学生独立设计能力,加强学习相关知识与实际生产相结合的操作能力,从事冷冲压制件生产工作,掌握冷冲压模具设计的相关知识和步骤以及相关维修方法,掌握冷冲压模具的基本的模具维修技能,学会怎样分析零件的工艺性,怎样确定零件的工艺方案,了解了模具组合结构,提高自己计算能力,电脑绘图能力,认 真阅读相关标准和查阅行业规范,同时对所学各科相关的课程都有了全面的复习,独立思考的能力也有一定提高。 关键词: 模具; 凸模; 凹模; 模具结构 nts ABSTRACT Cold stamping in mechanical manufacturing industry has become a kind of more advanced processing method, compared with the cutting, material utilization rate is very high, the mechanical properties of the products is very good, strong interchangeability, high production efficiency. Make out inside the relative position and the shape of a good consistency, the size of the product is stable. High production efficiency, the mould structure is compact, the area is small. Make to produce good consistency, the workpiece surface quality. Using small stamping parts according to the structural analysis, the parts is quite reasonable. Small die structure features are: small light quality, work is stable, convenient maintenance and production. This paper applied the professional knowledge of mechanical design and manufacturing, mechanical principle, mechanical manufacturing technology, and the actual content of the course and knowledge to design a set of cold stamping die, so as to cultivate and improve students independent design ability, strengthen the learning knowledge combined with the actual production operation ability, work in the cold stamping parts production, to master relevant knowledge of cold stamping die design methods and steps and related maintenance, grasp the basic of cold stamping die mold maintenance skills, to learn how to analysis technology of components, how to determine the processing plan of spare parts, to understand the mold composite structure, improve their computing power, the ability of computer graphics, read the relevant standards and access to industry standards, to the lessons learned in all subjects at the same time have a comprehensive review, also have certain to improve the ability of independent thinking. Key words; Mold; Punch; Die; The mould structure; nts nts 中国地质大学长城学院 本科毕业设计文献综述 系 别: 工程技术系 专 业: 机械设计制造及其自动化 姓 名: 杜文智 学 号: 05211509 2015 年 3 月 26 日 nts 2 汽车线束支架模具 设计的文献综述 前 言 冲压是机械制造业中一种较先进的加工方法,与切削加工相比,具有材料利用率高、制品力学性能好,互换性强、生产效率高等优点。 使冲出的制件内外形相对位置及各件的尺寸一致性非 常好,制件平直。生产效率高 ,模具结构紧凑,面积较小 。 使冲制出的工件平整,表面质量好。 根据零件图的结构分析 ,该零件采用 此 模具冲压比较合理。该 模具结构特点是 : 凸 凹 模安装在 上 下模座上, 该模具一次冲压就可以冲出完整的产品 。 1、 中国冲压模具现状 中国虽然在很早以前就制造模具和使用模具,但一直未形成产业。由于长期以来模具制造一直作为保证企业产品生产的手段被视为生产后方。因此一直发展缓慢。 1984 年成立了中国模具工业协会, 1987 年模具首次被列入机电产品目录,当时全国共有生产模具的厂点约 6 000 家。总产 值约 30 亿元。随着中国改革开放的日益深入,市场经济进程的加快,模具及其标准件、配套件作为产品,制造生产的企业大量出现,模具产业得到快速发展。在市场竞争中,企业的模具生产技术提高很快,规模不断发展,提高很快。 20 世纪 90 年代以来,中国在汽车行业的模具设计制造中开始采用 CAD CAM 技术。国家科委 863 计划将东风汽车公司作为 CIMS 应用示范点,由华中理工大学作为技术依托单位,开发了汽车车身与覆盖件模具 CAD CAM 软件系统,在模具和设计制造中得到了实际应用,取得显著效益。现在,吉林大学和湖南大学也成功地开发出了 汽车覆盖件模具的 CAD CAE 系统,并达到了较高水平,在生产中得到应用,收到了良好的效果。 2、 冲压模具的发展重点与展望 发展重点的选取应根据市场需求、发展趋势和目前状况来确定。可 分为 产品重点、技术重点 两个方面来研究。 2.1 冲压模具产品发展重点 冲压模具共有 7 小类,并有一些按其服务对象来称呼的一些种类。目前急需发展的是汽车覆盖件模具,多功能、多工位级进模和精冲模。这些模具现在产需矛盾大,发展前景好。 汽车覆盖件模具中发展重点是技术要求高的中高档轿车大中型覆盖件模具,尤其是外 覆盖件模具。高强度板和不等厚板的冲压模具及大型多工位级进模、连续模今后将会有nts 3 较快的发展。多功能、多工位级进模中发展重点是高精度、高效率和大型、高寿命的 级 进模。精冲模中发展重点是厚板精冲模大型精冲模,并不断提高其精度 。 2.3 冲压模具技术 展望 模具技术未来发展趋势主要是朝信息化、高速化生产与高精度化发展。因此从设计技术来说,发展重点在于大力推广 CAD/CAE/CAM 技术的应用,并持续提高效率,特别是板材成型过程的计算机模拟分析技术。模具 CAD、 CAM 技术应向宜人化、集成化、智能化和网络化方向发展,并提高模具 CAD、 CAM 系统专用化程度。 为了提高 CAD、 CAE、 CAM 技术的应用水平,建立完整的模具资料库及开发专家系统和提高软件的实用性十分重要。从加工技术来说,发展重点在于高速加工和高精度加工。高速加工目前主要是发展高速铣削、高速研抛和高速电加工及快速制模技术。高精度加工目前主要是发展模具零件精度 1m 以下和表面粗糙度 Ra0.1m 的各种精密加工。提高模具标准化程度,搞好模具标准件生产供应也是冲压模具技术发展重点之一。为了提高冲压模具的寿命,模具表面的各种强化超硬处理等技术也是发展重点。 对于模具数字化制造 、系统集成、逆向工程、快速原型 /模具制造及计算机辅助应用技术等方面形成全方位解决方案,提供模具开发与工程服务,全面提高企业水平和模具质量,这更是冲压模具技术发展的重点 。 3、 中国冲压模具发展趋势 根据国内和国际模具市场的发展状况,以及未来我国的模具行业做出调整后,将呈现出十大发展趋势:一是模具日趋大型化;二是模具的精度将越来越高;三是多功能复合模具将进一步发展;四是热流道模具在塑料模具中的比重将逐渐提高;五是气辅模具及适应高压注射成型等工艺的模具将有较大发展;六是模具标准化和标准件的应用将日渐广泛;七是快速经济模具的前景十分广阔;八是压铸模具的比例将不断提高;九是塑料模具的比例将不断增大;十是模具技术含量将不断提高,中高档模具比例将不断增大。这就是我国模具行业未来的发展趋势。 目前我国模具工业的发展 步伐日益加快,但在整个模具设计制造水平和标准化程度上,与德国、美国、日本的发达国家相比还存在相当大的差距。存在的问题和差距主要表现在下列 5 个方面:( 1)总量供不应求。( 2)企业组织结构、产品结构、技术结构和进出口结构都不合理。( 3)模具产品水平低很多,生产周期长。( 4)开发能力较差,经济效益较差。( 5)与国际水平相比,模具企业的管理落后。 根据国际生产技术学会提供的资料显示,机械零件粗加工的 75%和精加工的 50%都将由模具成形来完成。因此模具被誉为“金属加工中的帝王”,是“进入富裕社会的原动力”、nts 4 “模具就 是黄金”。 在信息化带动工业化发展的今天,在经济全球化趋向日渐加速的情况下,我国冲压模具必须尽快提高水平。通过改革与发展,采取各种有效措施,在冲压模具行业全体职工的共同努力奋斗之下,我国冲压模具也一定会不断提高水平,逐渐缩小与世界先进水平的差距。“十一五”期间,在科学发展观指导下,不断提高自主开发能力、重视创新、坚持改革开放、走新型工业化道路,将速度效益型的增长模式逐步转变到质量和水平效益型轨道上来,我国的冲压模具的水平也必然会更上一层楼。 参考文献 1 何葛友华编 机械 CAD/CAE 2012 年 第一版 西安电子科技大学出版社 2 王先逵主编 机械制造工艺学 20014 年 第三版 机械工业出版社 3 范建培主编 冲压模具设计与实践 2013 年 第一版 机械工业出版社出版社 4 钟翔山主编 图解冲压加工实用技术 2013 年 第一版 化学工业出版社 5 郝滨海主编 冲压模具简明设计手册 2007 年 第二版 化学工业出版社 6 肖景容,姜奎华主编 冲压工艺学 2002 年 第三版 机械工业出版社 7 付求涯 邱小童 互换性与技术测量 2011 年 第一版 北京航空航天大学出版社 8 李慧敏主编 冷冲压模具设计 2010 年 第一版 化学工业出版社 9 张秉璋编著 板材冲压模具设计 1997 年 第一版 西北工业大学出版社 10 洪慎章编 冲模设计速查手册 2012 年 第一版 机械工业出版社 11 张钧主编 冷冲压模具设计与制造 1998 年 第二版 西北工业大学出版社 12 贾崇田,李名望主编 冲压工艺与模具设计 2006 年 第二版 人民邮电出版社 13 王建国 , 郭 克 希 主 编 机 械 制 图 2010 年 第 二 版 中 国 矿 业 大 学 出 版 社14 Wan Zhansheng.Pressing technics and model designM.Beijing:China Railway Press,1995 15 Wu Zongzhe,Luo Shengguo.Course design handbook .designM.Beijing:High Education Press,1997. 16 Virginia D.Cahill.Virtual Mold Design.J.Foundry Management&Technology.2006 nts中国地质大学长城学院毕业设计(论文)任务书 学生姓名 杜文智 学号 05211509 班 级 机制五班 指导教师 周惟公 职称 教授 单 位 中国地质大学长城学院 毕业设计(论文)题目 汽车线束支架模具设计 毕业设计(论文)主要内容和要求 内容 :模具的技术性能保证在冲压工作中满足合理的工艺要求,达到预期质量要求,零件能够正常装配使用,做到在后期使用简单,可操作性强,模具精度高,加工零件周期短,最大程度减少工人劳动程度,并做到寿命长,维护简单 。 要求:零件冲压不少于 3 个步骤,模具设计 12. 毕业设计(论文)主要参考资料 : 1 何葛友华编 机械 CAD/CAE 2012 年 第一版 西安电子科技大学出版社 2 王先逵主编 机械制造工艺学 20014 年 第三版 机械工业出版社 3 范建培主编 冲压模具设计与实践 2013 年 第一版 机械工业出版社出版社 4 钟翔山主编 图解冲压加工实用技术 2013 年 第一版 化学工业出版社 5 郝滨海主编 冲压模具简明设计手册 2007 年 第二版 化学工业出版社 6 肖景容,姜奎华主编 冲 压工艺学 2002 年 第三版 机械工业出版社 7 付求涯 邱小童 互换性与技术测量 2011 年 第一版 北京航空航天大学出版社 8 李慧敏主编 冷冲压模具设计 2010 年 第一版 化学工业出版社 9 张秉璋编著 板材冲压模具设计 1997 年 第一版 西北工业大学出版社 10 洪慎章编 冲模设计速查手册 2012 年 第一版 机械工业出版社 11 张钧主编 冷冲压模具设计与制造 1998 年 第二版 西北工业大学出版社 12 贾崇田 ,李名望主编 冲压工艺与模具设计 2006 年 第二版 人民邮电出版社 13 王建国 ,郭克希主编机械制图 2010 年第二版中国矿业大学出版社14 Wan Zhansheng.Pressing technics and model designM.Beijing:China Railway Press,1995 15 Wu Zongzhe,Luo Shengguo.Course design handbook .designM.Beijing:High Education Press,1997. 16 Virginia D.Cahill.Virtual Mold Design.J.Foundry Management&Technology.2006 nts毕业设计(论文)应完成的主要工作: 1、总体装配图一张,模具上下模各一张,零件各加工过程零件图各一张,但不能少于 3 张 0 号图。 2、完成不少于 6000 字的设计说明书一份(必要的计算)。 毕业设计(论文)进度安排: 序号 毕业设计(论文)各阶段内容 时间安排 备注 1 向指导教师汇报开发设计进展、文献 阅读情况 1 月 7 日 -1 月 24 日 2 开始编写毕业设计(论文)工作计划,进入毕业设计(论文)的撰写阶段。 1 月 25 日 -3 月 12 日 3 完成毕业设计(论文)初稿,并定期 向指导教师汇报进度 3 月 13 日 4 月 2 日 4 听取指导老师意见,对论文进行整改。 4 月 3 日 4 月 29 日 5 指导老师评阅以及定稿。 4 月 30 日 5 月 7 6 准备答辩 5 月 8 日 5 月 24 日 课题信息: 课题性质: 设计 论文 课题来源: 教学 科研 生产 其它 发出任务书日期: 指导教师签名: 年 月 日 教研室意见: 教研室主任签名: 年 月 日 学生签名 nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 1 1 绪论 1.1 冲压的概念 冲压是把冲压模具安装在冲压设备上对材料施加压力的一种加工方式,使材料产生分离或塑性变形,最终获得所设计零件的方法。冷冲压就是在常温的环境下使原材料变形的一种加工方式,钢板或者钢管是冲压所需的原材料,因此也可以叫做冷冲压,用压力在常温下使材料发生塑性变形是加工塑性变形的方法之一。 冷冲压用的模具称为冷冲压模具,冲压模具是将原材料批量制造成产品的高效率、高质量的工具。因此模具在冲压加工中相当重要,若冲压模具不符合要求,批量制造就难以进行;模具落后,就算世界领先的工艺也是不能实现的。冲压工艺和模具两者相辅相成、冲压所用设备和冲压原材料只有它们相互结合才能得到制件。 1.2 冲压的基本工序及模具 冷冲压制造的零件类目相当多,其中形状和尺寸大不相同,所以制造中采用的工艺流程也是多种多样的。总起来说,包括分离和成型两种;分离是指使原料沿一定的轮廓线分开获得预期的尺寸和形状;成形是指使原料在不损坏 的情况下等到一定形状和尺寸的零件。 1.3 中国冲压模具现状 中国模具发展已经有相当长的的时间,但是未能融合为一个大型产业,冲压模具一直为生产提供工具,作为生产的保证。素以发展很缓慢。我国成立了模具协会后,此后被列入了我国机电目录,当时我国生产模具的厂家大约有 5000 多家。生产总值为 30 多个亿。我国改革开放的不断深入,经济发展加快,其中标准件以及配套件也得到发展,冲压模具产业有了快速发展。在日益激烈的市场中,模具的制造技术不断提高,规模壮大。上世纪90年代我国的汽车模具行业得到突破性发展,我国还把一些新技术 作为典范应用到生产中,由国家先进大学以及科研单位牵头,研制出了用于汽车覆盖件生产的 CAD/CAE 系统,此后应用到了实际生产中,取得了显著成效。 1.3.1 我国在模具设计和模具制造方面的现状 由于在我国国家的扶持下 , 我国经过不断的努力 , 现在我国在模具制造生产方面已经处于较高水平 , 其中还有对于信息技术和虚拟技术的应用 。 虽然处于较高水平 , 但是我国在模具制造设计方面和国际上还有一定的差距 。 差距体现在一些大型覆盖件以及高精度制件 , 制造工艺和产品设计都存在较大差距 。 在一些汽车上的大型覆盖件精度要求非常高,制造难度大,虽然模具制造以及加工已经和国际水平相当,但在一些关键技术方面还存在一些差距 。 级进模具和多功能模具代表着模具制造的水平 , 因此级进模具和多功能模具是我国发nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 2 展的重点 。 虽然我国在大力发展级进模具和多功能模具,但在精度和制造方面和国际上仍有相当大的差距 。 汽车覆盖件的生产要求精度高,因此模具的精度也要达到相关要求才能生产出好的产品,快速加质量才是我们想要的 。 先进的加工技术也在为我们提供帮助,在先进加工工具的帮助下模具制造也在快速发展 ,。 不但提高了精度,也提高 了质量,缩短了产品的生产周期 。 模具表面硬化是增强加工精度,也是对模具的一种保护 , 这项技术已经非常成熟,不断地迅速发展,比如模具 碳化物被覆处理 ,以及镀层技术越来越多模具铸造、激光加工。激光焊接也得到了发展。 1.4 冲压模具的发展重点与展望 1.4.1 重点一模具产品的发展 适者生存,市场的选择决定着产品和技术的发展。所以冲压模具和冲压技术成为现在发展的重点。 到现在为止模具已经被分为了 7类 , 其中包括按所服务的对象来称呼 。 当前多功能模具以及级进模具是发展汽车覆盖件产品的首要任务 。 高档汽车中外覆盖件模具成为当前发展的重要任务 。 连续模具和多功能级进模具在此后后的时间里将会有迅速的发展 。 精度较高,寿命较长,效率较高的级进模具和大型精冲模具将会成为发展的一个主干。 1.4.2 冲压模具技术 展望 信息化高精度和高速化是模具未来发展的方向 。 在技术方面 , 要大力发展先进计算机技术 , 计算机虚拟技术是设计中一项非常重要的技术应用 。 模具制造设计正在朝着智能、集成、网络化发展 。 提高计算及分析系统的应用 , 完整的资料库和专业的设计系统是提高软件应用的一项非常关键的措施 。 高速加工和高精度加工技术也是提高模具制造精度和缩短制造周期的方式 。 标准化程度对后续制造起到关键性作用 。 模具表面进行硬化处理提高磨具寿命 。 计算机辅助制造技术的发展和应用将会给模具制造带来前所未有的快速发展。 1.5 中国冲压模具发展趋势 根据我国模具现状和和国际上磨具房展的水平,和我国在磨具设计制造业的政策,将会带来一些发展上的优势:首先是墨迹的发展朝着大型化;再就是磨具制造的精度越来越高;再就是连续模和多功能模具的发展;四是在模具方面标准化程度和标准间的发展越来越高;五是模具生产经济前景非常好;六是制造模具的技术在不断提高,这些将是我国在模具方面发展的趋势。 nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 3 当前模具制造也日益激烈,我国在模具设计水平制造技术方面同发达国家存在差距。其中的问题和差距有以下几个方面:( 1)我国市场上模具制造厂家过少 ; ( 2)设计制造技术和产品结构、进出口模具 结构不合理 ; ( 3)制造出的模具产品处于低水平,而且制造周期长 ; ( 4)自主开发能力差 ; ( 5)模具制造企业管理同其他企业相比落后。 今天是网络的时代,信息的时代,全球经济发展日益增长,首先我国要保持着高增长在模具设计和制造方面。通过技术交流和采取各种措施共同发展模具行业,减小差距力争更强。在科学的正确引导下,提高自主开发制造能力,把质量和效益同步提高上来,使我国的模具设计制造水平有一个大的提高。 本次的线束支架冲压模具设计包含了产品的工艺分析、模具的结构设计、零部件尺寸的计算以及大量 CAD制图任务等,可以让人更深入的了解整个设计过程。虽然不会给模具业带来什么影响设计过程中学到了在学校期间没有学到的知识,在以后的时间里我会更加努力。 2 零件工艺分析 2.1 概述 现实中冲压最主要的是加工板料零件,也是塑性加工方式的一种因此也叫做冷冲压。冷冲压加工是模具对板料进行施加力,使板料进行塑性变形。当内力达到一定条件是就会出现质的变化,形状不会反弹,然后形状和尺寸都不在改变。冷冲压是在常温下进行制造生产的一种方式 。 冷冲压有以下优点: ( 1) 原材料利用率会得到很高的利用。 ( 2)可以加工大型覆盖件和复杂零件。 ( 3)冷冲压加工的零件一致性好。 ( 4)制件强度和刚度能得到保证。 ( 5)效率高可实现自动化生产。 因此,冲压加工生产成本低,质量有保证,产品一致性好。冲压模具制造的产品还具有质量轻、刚性好的特点。冲压的原材料以钢板为主,其余较少使用。 冲压加工覆盖面广,无论是在电器、航天航空、汽车制造以及机械制造行业。当前发达国家中各种冲压工业相当发达。我国发展历程中,冲压占据着相当重要的地位。 2.2 设计任务 制造 零件名称: 线束支架模具设计 材质 : 65Mn 材料 厚度: 0.8mm 生产 数量 :大量生产 nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 4 图 1 2.3 冲压件的工艺分析 我选择的是线束支架冲裁模具的设计,材料较薄,该制件是固定线束的为止,最重要的是保证性能稳定。制件的外形结构为一般零件形状使用过程中不会造成安装难度大问题,为较常见材料的冲压件。对该零件外形尺寸公差要求较低,折弯角度为 90 15,精度要求不高,此之间的弯曲角度大于标准,因此可以弯曲成形。 线束支架安装孔与线夹垂直,孔距的位置要求不高,但不能影响安装,不要求孔径过高的公差配合。此制件上的安装孔不做特殊要求,所折角度为 90直角 ,公差要求不高。 通过进行工艺的分析,可以看出此件为普通材料冲压而成,尺寸精度要求不高,重要的是零件的形状成型,又属大量生产,所以可以运用冲压来生产。 2.4 制件工艺方案的制定 2.4.1 毛坯尺寸的合理计算 nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 5 图 2 该零件的毛坯展开尺寸可按式下式计算: L= L1+L2+L3+L4+L5 (公式 2-1) 上式中板料厚度 t=08mm; 为 均为 直边尺寸, L1=12mm (公式 2-2) L2=13mm (公式 2-3) L3=22mm ( 公式 2-4) L4=13mm ( 公式 2-5) L5=12mm ( 公式 2-6) 将这些数值代入,得毛坯宽度方向的计算尺寸 L=12+13+22+13+12=504mm ( 公式 2-7) 考虑到弯曲时 时 板料纤维的伸长 ,有四个直角弯曲, 经过 模拟分析分析以及经验可知 ,实际毛坯尺寸取 L=466mm 左右 ,所以 , 其他尺寸可以同理计算出 ,最 因此可以得出毛坯的尺寸 。 nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 6 2.4.2 冲压工序和 工艺方案 的 安排 冲压该零件须包含以下几个方面: ( 1) 落料;( 2) 冲孔 ; ( 3) 第一次 弯曲成形 ; ( 4)第 二次弯曲成形 。 根据上面的工序可以结合成以下方案 。 方案一:落料 第一次次弯曲 第二次弯曲 冲孔 ; 方案二:冲孔,落料(连续模) 第一次弯曲 第二次弯曲 ; 方案三:落料 冲孔第一次弯曲 第二次弯曲。 对从三种方案里,可以得出: 方案一:冲孔工序排在最后,当弯曲成型后再冲孔模具结构太复杂并且经济性高,易造成加工困难 ; 方案二:模具寿命和加工效率要考虑在一起,将落料和冲孔分开可以有效降低冲裁力,有利于提高模具寿命,还可以使模具结构简单化,操作也较方便。连续模生产精度高,成本也高,所以没有必要选用连续模 ; 方案三:落料采用独立模具,冲孔和一次成型为一个工序,不仅可以提高生产效率,还可以降低生产成本。 以 上三种方案中方案三较适合此次制件加工工序。 2.4.3 制件在板料上的排列和原材料的利用率的计算 图 3 图 4 nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 7 毛坯形状和尺寸较 小 , 为了提高材料利用率 。有 以下两 种排样方式, 要提高材料利用率又不影响生产将搭边值设为由表 1 查的最小搭边值 a1=15、 a=18,因此, 两 种排样方式产材料利用率分别 图 c 为 481%和 图 d为 78%。 所以选择 第 二 种排样方式 。由表 1查的最小搭边值 a1=15、 a=18。 表 1 最小搭边值 a 材料厚度 t 圆形或圆角 r2t 矩形件边长 L 50 矩形件边长 L50 或圆角 r 2t 工作间a1 侧边 a 工作间 a1 侧边 a 工作间 a1 侧边 a 025 18 20 22 25 28 30 025 05 12 15 18 20 22 25 05 08 10 12 15 18 18 20 08 12 08 10 12 15 15 18 A=466 15+27 205-(35 35-025 35 35)=124986mm ( 公式 2-8) B=( 43+3 15+15) =655mm ( 公式 2-9) S=( 466+22) =488mm ( 公式 2-10) 一个步距的材料利用率为 n=78% ( 公式 2-11) 2.5 冲裁工艺性分析及间隙的选择 工艺性分析对零件冲裁的适应性有很大的关系,分析制件的尺寸、大小等是否能够符合加工的工艺。冲裁件的质量,模具寿命的长短和加工生产效率与加工工艺有着直接的联系。 2.5.1 冲裁模间隙的确定 凹凸模刃口的距离为冲裁间隙。冲裁间隙对冲裁加工工艺和冲裁模具的设计至关重要,关系到制件的质量、还有模具的寿命和使用,要根据加工实际合理选择。冲裁间隙一般会分为单面间隙和双面间隙两种。其中根据磨具寿命的长短之间的精度可以将金属材料冲裁间隙分成以下类型:类(大间隙),类(中等间隙),类(小间隙),间隙对冲裁模冲压时会有很 大影响,所以间隙大小很重要。 2.5.2 间隙对尺寸精度的影响 nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 8 冲裁制件的实际尺寸与公差尺寸的差值为冲裁件的精度。其中会包含凸模和凹模的公差,还有模具本身的制造过程产生的公差。 若凸、凹模之间的的间隙过大时,材料会受到较大程度的拉伸。冲裁完以后,由于材料的弹性恢复,制件尺寸会小于凹模尺寸,因此穹弯的弹性恢复方向与其相反,在间隙较小时,材料受到挤压力增大,所以冲裁完以后,弹性的恢复会造成制件尺寸的增加,因此要选择合理的间隙。 2.5.3 冲裁间隙对冲裁力造成的影响 间隙的变大,拉力也会增大,材料容易造成断 裂分离,所以冲裁力也会增大。如果继续增大间隙时,会因从凸、凹模刃口处产生的裂纹不重合,冲裁力减小。 由于间隙的增大,使冲裁件的光亮面变小,落料尺寸小于凹模尺寸,冲孔尺寸大于凸模尺寸。 2.5.4 冲裁间隙和模具寿命的关系 模具的寿命就是能够加工多少次制件。模具在工作中失效的形式会有:磨损、变形、崩刃和凹模刃口涨裂四种。 当间隙变大时冲裁力和卸料力会相应变小,这时模具的磨损会减小;若间隙继续变大,卸料力反而会增大,造成模具的磨损加快,生产中一般的冲裁间隙为( 10%-15%) 料厚时当模具磨损最小的时候模具的寿命会达到最大。间隙过小时,落料件在凹模内的胀裂力也会增大。 2.5.5 确定合理间隙的理论依据 由以上分析可见,冲裁件的质量和冲裁力的大小还有模具的寿命长短都和冲裁间隙息息相关。合理的冲裁间隙的确定涉及到模具设计和制造两个方面,以保证冲裁件的断面质量好,尺寸精度高,所需冲裁力小,模具寿命将会提高。在模具设计中要正确选择冲裁间隙。冲裁间隙的最小值我们用 minz 表示 ,冲裁间隙的最大值我们称用 maxz 表示。冲 裁模具的设计过程中要选择好冲裁间隙。 确定合理间隙的理论根据是加工过程中材料裂纹的的重合度。其中间隙值可以通过计算得到: Z=2t(1-th0)tan 上述算式可以得到,间隙值和板料的关系以及加工过程中切入深度的关系及破裂角有关。当材料硬度高而且脆性大时, 相对切入深度比较小时,则间隙值就会比较大。对软而韧的材料, 0h /t有较大值,则合理间隙值较小。板厚越大,合理间隙越大。 由于理论计算在生产中不便使用,因此设计过程中普遍使用经验数据。 nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 9 表 2 中为冲裁模较大单面的间隙 (汽车拖拉机行业用 ) 2.5.6 间隙值的确定 间隙的选择可以按照如下原则:对于断面垂直度与尺寸公差要求较高的工件,选择较小的合理间隙值。模具的寿命和冲裁力的大小将会排在第二位考虑。如果制件的断裂面的公差要求较高,可以将冲裁力降低,以便提高模具的寿命,采用较大的合理间隙值。 部分冲裁件的单面间隙值见表 3。 由下表可得,此套模具的最小单双面间隙为 minz =0128 mm,最大单面间隙 maxz =0184mm。 表 3 规则形状(圆形、方行)件冲裁时凹凸模的制造公差(单位: mm) 公称尺寸 凸模公差 p 凹模公差 d 18 0020 0020 18 30 0020 0025 30 80 0020 0030 80 120 0025 0035 120 180 0030 0040 凹凸模制造公差 p=0020, d=0030。 Zma -Zmin=0056, p+ d =0050,满足 p+ d Zma -Zmin的条件。 2.6 凹模刃口尺寸的计算 以凹模为基准件,凹模磨损后,刃口部分尺寸都增大,因此都属于 A类尺寸。零件图材料 厚度 08、 10、 35、 09Mn、Q235、 B3 Q235 40、 50 65Mn 最小值 最大值 最小值 最大值 最小值 最大值 最小值 最大值 05 0040 0060 0040 0060 0040 0060 0040 0060 06 0048 0072 0048 0072 0048 0072 0048 0072 07 0064 0092 0064 0092 0064 0092 0064 0092 08 0072 0104 0072 0104 0072 0104 0064 0092 09 0090 0126 0090 0126 0090 0126 0090 0126 10 0100 0140 0100 0140 0100 0140 0090 0126 12 0126 0180 0132 0180 0132 0180 15 0132 0240 0170 0240 0170 0230 nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 10 中未注公差的尺寸采用自由公差,设计凹模时首先要进行凹模尺寸的计算,根据制件坯料的尺寸进行凹模人口的尺寸设计查表得磨损系数 =05,当 05 时, =05;当 05时, =075;查表 4 表 4 摩擦系数 料厚 t/mm 非圆形冲裁件 圆形冲裁件 1 075 05 075 05 冲裁件公差 /mm 1 1 2 1 2 1 2 030 031 059 060 030 030 零件尺寸 466mm处凹模尺寸 Ad1=( Ama -) 4/0 =(466-05 04) 1.00 =4640 1.00 ( 公式 2-12) 零件尺寸 15mm处凹模尺寸 Ad2=( Ama -) 4/0 =(15-075 028) 07.00 =1489 07.00 ( 公式 2-13) 零件尺寸 205mm处凹模尺寸 Ad3=( Ama -) 4/0 =(205-016 075) 04.00 =2042 04.00 ( 公式 2-14) 零件尺寸 43mm处凹模尺寸 Ad4=( Ama -) 4/0 =(43-04 05) 1.00 =428 1.00 ( 公式 2-15) 2.7 凸模刃口的计算 凸模尺寸以凹模为基准根据公差配合进行计算。 AD=( Ad- Zmin) 4/0 =( Ama - - Zmin) 4/0 由此式可得 零件尺寸 466mm处凸模尺寸 AD1=( Ama - - Zmin) 4/0 =4640 -0128=462701.0- ( 公式 2-16) 零件尺寸 15mm处凸模尺寸 AD2=( Ama - - Zmin) 4/0 =1489-0128=14760 07.0- (公式 2-17) nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 11 零件尺寸 205mm处凸模尺寸 AD3=( Ama - - Zmin) 4/0 =2042-0128=20290 04.0- (公式 2-18) 零件尺寸 43mm处凹模尺寸 AD4=( Ama - - Zmin) 4/0 =4280-0128=426701.0- (公式 2-19) 3 模具设计与尺寸的计算 3.1 冲裁力的计算及模具刃口的计算 3.1.1 冲裁力的计算 计算冲裁力是为后续选择压力机做准备。压力机的吨位必须大于冲裁力。 没有特殊要求是一般情况下都是用平刃口进行冲裁,冲裁力计算可以用下式: KLtKFP P 冲裁力, N; F 冲切断面积, mm2; L 冲裁周边长度, mm; t 材料厚度, mm; 材料抗剪强度, Mpa; K 安全系数,一般取 K 13,去除一些可以避免的因素 , 65Mn的抗剪强度为取 =600 Mpa。 3.1.2 落料冲裁力的计算 ( 1) 平刃口模具冲裁时,落料力 的 计算: KLtKF F 毛坯的周长 L=1762mm,厚度 t=08mm以及 65Mn钢材料的抗剪强度 =代入上式,得 F1=13 1762 08 600=10994883N ( 公式 3-1) 3.1.3 压力中心的计算 由下图进行,制件为左右对称制件所以为 0只需计算 Y值, L1=205 y1 =0 (公式 3-2) L2=54 y2=135 ( 公式 3-3) L3= 1305 y3=27 (公式 3-4) nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 12 L4= 30 y4=345 ( 公式 3-5) L5= 466 y5=43 ( 公式 3-6) L6=9498 y6 =9 ( 公式 3-7) 计算的 y0=1921 ( 公式 3-8) 0= =0 ( 公式 3-9) 图 5 3.2 凹模板的设计 根据料厚和凹模壁厚的关系查的凹模壁厚不得小于 26,又因为零件总长为 466mm所以选取凹模板为 120 120mm 凹,查得 k=035, b 为零件最长尺寸为 466,凹模板高度 H=Kb=035 466=1631 ( 公式 3-10) 为保证强度 H取 30mm 所以选取凹模板为 120 120 1631mm 凹模板见下图 nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 13 图 6 3.3 凸模固定板 在设计凹模固定板时,为了使受力均匀,外形尺寸可以和凹模外形尺寸设计的相同 ,厚度为凹模的 0608h,h为凹模的厚度 ,这里取 08h,即 08 30=24mm,根据核准选取板的规格为 L B H=120 120 24;凸模与凸模固定板的配合为 H7/n6,模具装配时可以用标准销钉进行定位 ,通过上模座可以固定 ,凸模固定板上冲孔的位置应和凹模一样 ,凸模和凸模固定板制件进行铆接 ,所以要进行倒角处理 ,所以可以得到凸模固定板,见装配图 。 3.4 弹性元件的设计 其中 t 板料厚度 ; h 预压缩量 取 3 mm ; h 凸模进入凹模的深度 取 25 mm (其深度一般为 2 3 mm)。 H = 25%t h hH = 1921 公式 3-11 所以弹性橡皮的自由高度为 25 mm。 nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 14 外形尺寸为 120 120 25mm。 图 7 3.5 凸模垫板的设计 为了减少模架在工作过程中受力比较集中因此可以选择凸模垫板长宽尺寸和凹模一样厚度取 10mm,图见装配图。 4 标准
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本文标题:汽车线束支架冲裁冲压模具设计【优秀含9张CAD图纸+冲压模全套课程毕业设计】
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