【JX496】电池柜冷藏箱DC-tall之箱体主要零部件的计算设计【UG+KT+RW+FY】[3A0]
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电池
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箱体
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【JX496】电池柜冷藏箱DC-tall之箱体主要零部件的计算设计【UG+KT+RW+FY】[3A0],jx496,电池,冷藏箱,dc,tall,箱体,主要,零部件,计算,设计,ug,kt,rw,fy,a0
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I 无锡 太湖学院 信 机 系 机械工程及自动化 专业 毕 业 设 计论 文 任 务 书 一、题目及专题： 1、 题目 电池柜 冷藏箱 箱体 主要 零部件 的 计算设计 2、专题 二、课题来源及选题依据 DC 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（ DC 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 20持电池柜内部温度 25C 1C ，并保持内部温度的均匀性。 。 三、本设计（论文或其他）应达到的要求： 1）完成相关的零件图和装配图，其中包括三维图和二维图。 2）按学 校要求完成毕业论文（不少于 8000 字）。 3）完成英文翻译（不少于 3000 字；英文资料翻译要正确表达原文的含意，语句通顺。） 4）设计说明书论文格式满足学校相应的规范要求，内容完整，结构安排合理，语句通顺。 5）设备性能符合主要技术数据；设备结构合理，易安装、维护；设备运行安全可靠。 四、接受任务学生： 机械 95 班 姓名 杨理刚 五、开始及完成日期： 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、设计（论文）指导（或顾问）： 指导教师 签名 签名 签名 教研室主任 学科组组长研究所所长 签名 系主任 签名 2012 年 11 月 12 日 编号 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 相 关 资 料 题目： 电池柜冷藏箱 箱体主 要零件部件的计算设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 0923244 学生姓名： 杨理刚 指导教师： 陈伟明 （职称： 教授 ） （职称： ） 2013年 5月 25日 目 录 一、毕业设计（论文）开题报告 二、毕业设计（论文）外文 资料翻译及原文 三、学生 “毕业论文（论文）计划、进度、检查及落实表 ” 四、实习鉴定表 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 开 题 报 告 题目： 电池柜冷藏箱 主要 零件部件的设计计算 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 0923244 学生姓名： 杨理刚 指导教师： 陈伟明 （职称： 教授 ） （职称： ） 2012年 11月 12日 课题来源 DC 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（ DC 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 起时顶部的四个螺丝每个都必须能承受 220拉力。保持电池柜内部温度 25C 1C ，并保持内部温度的均匀性 科学依据 （包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等） 电池柜冷藏箱 箱体主要零件部件的计算设计研究的意义 将电池保持一定的温度，使得电池延长使用寿命 ， 节能减排、绿色成本、节约成本。 模具工业是国民经济的基础产业，据统计，金属零件粗加工的 75%、精加工的 50%和塑料零件的 90%是用模具加工完成的。被誉为“工业之母”、“皇冠工业”的模具制造业是高技 术密集型产业，模具工业一称为先进制造技术的重要组成部分。模具工业的发展水平标志着一个国家工业水平及产品开发能力。 其中，冲压是模具工业中最重要的加工方法之一。冲压的应用范围十分广泛，据统计在电子产品中，冲压件（包括钣金件）的数量约占零件总数的 85%，在全世界的钢材中，有 60%板材，其中大部分是经过冲压制成成品。冲压加工在汽车、拖拉机、点击、仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械等机械工业和国防工业以及日常生活用品的生产方面，占据着十分重要的地位。 本课题要求对自己选定的零件进行冲压模设计。通过 对零件进行详细的工艺分析确定零件的冲压工艺方案并制定部分零件的制造工艺。通过本课题，可以培养我们综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能来分析、解决实际问题的能力和初步进行科学研究的；培养我们独立工作的能力、创新能力以及理论联系实际和严谨求实的工作作风的重要途径。 我国冲压模具产品的质量和生产工艺水平，总体上比国际先进水平低许多，而模具生产周期却要比国际先进水平长许多。产品质量水平低主要表现在精度、表面粗糙度、寿命及模具的复杂程度上；生产工艺水平低则主要表现在加工工艺、加工装备等方面。模具寿命也只有国际先 进水平的 50%左右，大型、精密、技术含量高的轿车覆盖件冲压模具和精密冲裁模具，每年都要花费大量资金进口。但现在一汽模具公司、东汽模具公司、上海大众模具公司等中国冲压模具业的龙头企业可部分生产此类模 具。但是在一些低档次的简单冲模，则已供过于求，市场竞争非常激烈。 发展趋势 模具技术的发展是模具工业发展最关键的一个因素，其发展方向应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”和“价格低”的要求服务。未来，我国模具工业和技术 2 主要发展方向将主要集中在以下几个方面： （ 1）模具 向集成化、三维化、智能化和网络化服务 （ 2）模具检测、加工设备向精密、高效和多功能方向发展 （ 3）快速经济制造技术的广泛引用 （ 4）开发优质模具材料和先进的表面处理技术 （ 5）模具研磨抛光将向自动化、智能化方向发展 （ 6）模具标准件的应用日渐广泛 （ 7）模具工业新工艺、新理念和新模式的发展 研究内容 电池柜冷藏箱上顶盖，和簧片是多种冲压件。 1）分析零件的尺寸、形状，加工要求，表面粗糙度等。分析零件的材料以及材料的性 能 和制件的用途； 2）分析工艺资料及件的变形方式 ，成型可能性分析等； 3）分析材料是否满足强度要求，是否满足材料性能的成形性关系等。 4）了解工件的生产批量（决定模具的形式、结构、材料等） 5）了解工件原材料的规格与毛坯情况； 6）分析冲压车间的设备资料或情况； 7）分析车间制造模具的技术能力和设备条件以及可采用的模具标准件情况； G， 制零件图，分析零件的成型原理，选择成型设备 1）学习 件，运用 钣金模块进行绘制零件图，然后运用其中的折弯命令对相应的部位进行折弯。 2）根据零件的成形特点及成形原理分析，以及工艺性分析的结果，再根据现有设备选出适合的成形设备。 1）根据连接件本身结构特点，选择零件件冲压成形基本工序，如冲孔、落料、弯曲、成型等。 2）根据零件结构的工艺性，并根据零件测绘出的弯曲件图，确定最合理的方案，确定总工序数、工序顺序、各工序的加工内容、冲压方向等。根据弯曲件的结构、形状尺寸，选择合适的毛坯。对弯曲件展开，初步确定毛坯的形状和外形尺寸，制定材料消耗定额。选定各个工序的 模具结构形式，选定毛坯和各工序制件的送、卸料方 3 向和方法。 1）电池柜冷藏箱上顶盖，和簧片等零件主要有：冲孔凸、凹模刃口尺寸和落料凸、凹模刃口尺寸以及弯曲凸、凹模刃口尺寸的计算。根据 冷藏箱 连接件结构形式对模具主要零件尺寸进行计算，并绘制出相应的模具的结构。 2）选择定位装置的形式及位置，选择卸料和推件装置，选择导向零件，如选用导柱、导套导向或者导板导向等。选择安装、紧固零件，如模柄、上下模座的结构形式。考虑各个零件的安装位置。 G， 行模 具各个主要结构的绘制以及最终的装配。 拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析 研究的基本内容，拟解决的主要问题 本课题研究的是垫圈冲压模具设计，要求其材料软黄铜 用大批量生产，精度要求高。通过合理的设计凸凹模，选择合理的标准模架，制造出符合要求的制件。 （ 1）查阅有关模具设计方面的资料，翻译与模具设计相关的英文文献； （ 2）对工件进行冲压成型工艺分析，选择合理的设计方案； （ 3）进行必要的参数计算，确定出正确的设计参数； （ 4）在计算正确的基础 上设计冲压成型模具； （ 5）撰写出一份与自己设计相配套的设计说明书 可能存在的问题 （ 1）冲孔时要保证断面质量、尺寸精度和形状误差。 （ 2）合理的安排工序的先后顺序及一模多腔的位置分布。 （ 3）冲裁间隙值对冲裁件质量、冲裁力及模具寿命有很大影响，是冲裁工艺及冲裁模具设计的重要工艺参数。间隙大小合适则可得到好的断面质量；同时刃口锐利也可得到好的断面质量。得到的冲裁件精度质量高，即零件的实际尺寸和冲裁模工作部分的尺寸之间的偏差少。 （ 4） 凸凹模刃口会有磨损，这样会影响断面质量，应及时更换刃口。 （ 5） 设计前后工序的关联性以及模具的关联性，合理安排工序，尽量是模具的结构紧密，同时在模具的设计过程中环要考虑到所设计的零件的可加工性，要尽量多的选用标准间，达到规范设计的要求成为此次毕业设计的难点 研究计划及预期成果 1 分析冲压件的工艺性，确定工艺方案。 根据设计题目，分析冲压件成型的结构工艺性，分析冲压件的形状特点、精度要求等。在分析了冲压件的工艺性后，可以列出几种不同的冲压方案，然后从产品质量、生产效率、设备占有情况、模具制造难易程度和模具寿命高低、工艺成本等，确定最经济合理的工艺方案 2 确定毛坯形状、尺寸和下料方式 在最经济的原则下，确定毛坯形状、尺寸和下料方式，并确定材料的消耗量 3 确定冲压模类型及结构形式 4 进行必要的工艺计算 a 计算毛坯尺寸，以便在最经济的原则下进行拍样和合理使用材料 b 计算冲压力（包括冲裁力、卸料力、推件压边力等），以便选择压力机 d 计算或估算模具各主要零件的外型尺寸 e 确定凸凹模的间隙，计算凸凹模工作部分中尺寸。 5 选择压力机 6 绘制模具总图和非标准零件图 7 编写设计计算所明书 特色或创新之处 使用 计及绘画 ，效果明显，方便改变参量，能够直观判断实验结果。 我的设计会按照要求，既注重实用性和安全性；同时性价比高，成本低 。 已具备的条件和尚需解决的问题 已具备的条件： 设计过程中所需的各种软硬件资源和相关产品实物照片。 尚需解决的问题： 部拼接达到 级即：浸水一米以内不漏水； 其余拼接部分 防止能量损失小于整体的 35%。在环境温度 35时，压缩机输入功率 170W，制冷功 率280W。保持内部室温 25 ,以及内部温度的均匀性 1。 指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日 教研室（学科组、研究所）意见 教研室主任签名： 年 月 日 系意见 主管领导签名： 年 月 日 英文原文 f he a to in in on of 40 D in In of of be it is to be is an to C of is an in of of to we to a to a of to a be of of of a he 1) 2) a in to 30mm by - so of 3) 4 13 of as a as a at of To at a be of as as is of of is of as . 图 1 ) be of 2) of is of as a of to of a 3) of a as to a of of In to a to of of he is of a of in to a is of in of to to of he is a in (1) .6 a) b): (2) in ee ee or in of of .7 a) to c). If be to of of 2 of to is on of of to (3) .8 a) to c), . 8 to of of of to in 0of be of of of as (4) of NC of by is a of of of MS of to of of of 0 0 be of is 1) to to dd to in of of a on by be to a as in in be of (2) of of of C or to to in of a of of be in to at be in in to of LC in C no on is in On be of be to On is a of (1) as a to In in of of to be in a is (2) In of by in be be in in (3) C in a 2. of on NC is a of as on or of NC to NC in to in of to in to to a .1 of in 80 TC as TC TC to at to at be 180 t to be to At to to of is be in of to it is to on TC or of at TC is be go in 180 TC be be 2. 2 NC TC a a on be is is s. to of be to to as C NC In a a TC as It is in a is as 5 on , be to on of 80 , of of TC C NC 2. .4 NC .5 to NC At a to of T 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 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、 e 等课程。本次设计直接应用了冲压工艺与模具设计、 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： 具；冲压模具设计 of up a of of in of in of 5%. So in of at to of of of of of e of to of a so is as as we of of in to 目 录 摘 要 . . 录 . V 1 绪论 . 1 题来源 . 2 题的目的和意义 . 2 题的目的 . 2 究的意义 . 2 要设计内容 :零件特点和工艺分析 . 2 件分析 . 2 量 . 2 件及其冲压工艺性分析 . 2 件形状和技术要求制定工序顺序 . 3 件的排样 . 4 料性能 . 6 具工作过程 . 7 材料的利用率 . 7 点、成型质量控制 . 7 点处理 . 7 件制造方案制定 . 8 压方案的确定 . 8 压设备的选用 . 10 力机类型的选择 . 10 力机行程的确定 . 10 裁力的计算 . 10 料力的计 算 . 11 定压力的确定 . 12 位装置 . 12 于压力中心 . 13 裁间隙的选取 . 13 裁间隙对冲裁件质量的影响 . 13 裁间隙值的确定 . 13 模具刃口尺寸及其制造公差设计原则 . 14 具工作部分尺寸选择 . 14 裁凸凹模的设计原则 . 14 凸模结构设计 . 15 模固定板 . 16 板 . 16 向机构 . 16 架 . 17 料装置设计 . 17 具的工作过程 . 17 3 钣金工艺 . 19 金的定义及特点 . 19 金工艺过程 . 19 加强件的加工过程 . 21 4 模具零件 . 23 要零件的加工及选择 . 23 5 结论及展望 . 27 论 . 27 足之处与展望 . 27 致 谢 . 28 参考文献 . 29 周次 起止日期 工作计划、进度 每周主要完成内容 存在问题、改进方法 指导教师意见并签字 备 注11月 12日 2月 2日教师下达毕业设计任务，学生初步阅读资料，完成毕业设计开题报告。按照任务书要求查阅论文相关参考资料，填写毕业设计开题报告书存在问题：对课题理解模糊，对设计目的及要求不明确，实际设计能力不足。改进方法：向指导老师请教，通过导师指导后，翻阅图书馆的书籍等途径查阅资料，重新填写报告。4012年 12月 3日 月 20日 指导专业实训 机械制造综合实训，机械零件加工方法和加工工艺编制存在问题：发现理论知识与实际操作、设计存在很大差别，加工工艺编制存在着一些问题。改进方法：及时的对自己的知识点查漏补缺，了解设备的基本操作及特点，理解工艺编制，重新修订加工工艺。11013年 1月 21日 日 指导毕业实习 到企业进行岗位实习，了解本专业的实践知识存在问题：缺乏实际动手能力。操作中遇到问题无法自己解决。改进方法：向工厂师傅请教，不断学习，恪尽职守的工作。补充自己专业知识和师傅们讨论一起解决一些难题。13 2013年 3月 4日 日 查阅参考资料 查阅与设计有关的参考资料不少于10篇，其中外文不少于5篇存在问题：身边资料欠缺，相关理论知识不足。改进方法：利用空余的时间去校图书馆、新华书店等地方翻阅书籍、在相关专业网上搜索相关资料，并利用工作之余在网上搜索相关资料加以整理修改。14 2013年 3月 11日 5日 翻译外文资料 翻译外文资料（8000在问题：英语水平低，专业词汇不足。改进方法：上网查询，翻阅字典并结合翻阅软件，向同学求助等方法，不断提升英语翻译能力。15 2013年 3月 18日 2日 熟悉电池柜冷藏箱的各个零件 分析产品图、分析零件，优选确定零件的制造方案存在问题：缺乏设计经验，零件制造方案不合理，存在材料浪费，工艺性差。改进方法：多去车间部门了解实际生产过程，向有相关设计的工程师和同学寻求帮助，设计合理的结构方案，建立正确的零件制造方案。16 2013年 3月 25日 9日 选用电池箱上的2个零件 确定零件尺寸存在问题：零件尺寸设计不合理。改进方法：询问导师及工厂师傅，上网查找箱体结构设计和选择的相关资料加以消化后改进。17 2013年 4月 1日 日 上底板和簧件零件的选用 初步确定零件尺寸存在问题：计算原理不对，错误使用各种计算公式，没有合理的排布尺寸。改进方法：查阅相关资料，翻阅理解前人的设计方案和书籍，通过分析公式的计算原则和应用条件，合理运用各种公式计算出所需尺寸。18 2013年 4月 8日 2日 主要零件结构设计和计算 主要零件结构设计和尺寸计算存在问题：箱体零件的结构设计不合理，甚至存在不能按设计要求加工的情况，零件结构尺寸选取不合理。选用零件不合理。改进方法：询问指导老师，结合加工设备，重新零件及结构。存档编码：无锡太湖学院 2013 届毕业作业周次进度计划、检查落实表系别：信机系 班级：机械95 学生姓名：朱天柱 课题（设计）名称：电池柜冷藏箱 开始日期： 2012年 11月 12日周次 起止日期 工作计划、进度 每周主要完成内容 存在问题、改进方法 指导教师意见并签字 备 注19 2013年 4月 15日 9日 画零件图，装配图及爆炸图 初步绘制冲压模装配图存在问题：不能熟练操作绘图软件的指令，实际装配不正确。改进方法：加以训练表示出合理的装配关系。20 2013年 4月 22日 6日 完成装配图 修改箱体冲压模图存在问题：装配图中标准件画法及查找的尺寸不正确，填写技术要求意识模糊，没能正确填写明细栏和技术要求。标注不合理。改进方法：翻阅书本，请导师检阅。改正正确画法及尺寸21 2013年 4月 29日 日 绘制零件图 绘制冲压模主要零件的零件图存在问题：零件图的表达方案不合理，零件图上尺寸公差不合理，粗糙度选用不规范。对于一些重要零件没能正确表示。改进方法：请老师检阅修改零件图以求以求达到合理要求。22 2013年 5月 6日 0日 完善钣金工艺等 完善所钣金需要的内容等存在问题：不清楚钣金工艺，工艺编排不正确。改进方法：了解钣金工艺，请教工厂师傅，改正并改进工艺顺序及方法。23 2013年 5月 13日 7日 设计说明书（论文）、摘要和小结编写 完成设计说明书（论文）、摘要和小结存在问题：说明书（论文）的格式不规范，摘要不合理要求等。改进方法：按学院要求重新修改书面格式，重新并编写摘要。24 2013年 5月 20日 5日 上交资料、准备答辩 整理所有资料，打印后上交指导教师，准备答辩 按指导老师要求结合学院要求整理书籍及资料说明： 1、 “工作计划、进度 ”、 “指导教师意见并签字 ”由指导教师填写， “每周主要完成内容 ”， “存在问题、改进方法 ”由学生填写。2、本表由各系妥善归档，保存备查。 编号 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 题目 :电池柜 冷藏箱 箱体 主要 零 部件 的 计算设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 0923244 学生姓名： 杨理刚 指导教师： 陈伟明 （职称： 教授 ） （职称： ） 2013 年 5 月 25 日 无锡 太湖学院本科毕业设计（论文） 诚 信 承 诺 书 本人郑 重声明：所呈交的毕业设计（论文） 电池柜 冷藏箱 箱体 主要 零部件 的 计算设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班 级： 机械 95 学 号： 0923244 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 I 无锡 太湖学院 信 机 系 机械工程及自动化 专业 毕 业 设 计论 文 任 务 书 一、题目及专题： 1、 题目 电池柜 冷藏箱 箱体 主要 零部件 的 计算设计 2、专题 二、课题来源及选题依据 DC 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（ DC 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 20持电池柜内部温度 25C 1C ，并保持 内部温度的均匀性。 。 三、本设计（论文或其他）应达到的要求： 1）完成相关的零件图和装配图，其中包括三维图和二维图。 2）按学校要求完成毕业论文（不少于 8000 字）。 3）完成英文翻译（不少于 3000 字；英文资料翻译要正确表达原文的含意，语句通顺。） 4）设计说明书论文格式满足学校相应的规范要求，内容完整，结构安排合理，语句通顺。 5）设备性能符合主要技术数据；设备结构合理，易安装、维护； 备运行安全可靠。 四、接受任务学生： 机械 95 班 姓名 杨理刚 五、开始及完成日期 ： 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、设计（论文）指导（或顾问）： 指导教师 签名 签名 签名 教 研 室 主 任 学科组组长研究所所长 签名 系主任 签名 2012 年 11 月 12 日 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 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、 e 等课程。本次设计直接应用了冲压工艺与模具设计、 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： 具；冲压模具设计 of up a of of in of in of 5%. So in of at to of of of of of e of to of a so is as as we of of in to V V 目 录 摘 要 . . 录 . V 1 绪论 . 1 题来源 . 2 题的目的和意义 . 2 题的目的 . 2 究的意义 . 2 要设计内容 :零件特点和工艺分析 . 2 件分析 . 2 量 . 2 件及其冲压工艺性分析 . 2 件形状和技术要求制定工序顺序 . 3 件的排样 . 4 料性能 . 6 具工作过程 . 7 材料的利用率 . 7 点、成型质量控制 . 7 点处理 . 7 件制造方案制定 . 8 压方案的确定 . 8 压设备的选用 . 10 力机类型的选择 . 10 力机行程的确定 . 10 裁力的计算 . 10 料力的计算 . 11 定压力的确定 . 12 位装置 . 12 于压力中心 . 13 裁间隙的选取 . 13 裁间隙对冲裁件质量的影响 . 13 裁间隙值的确定 . 13 模具刃口 尺寸及其制造公差设计原则 . 14 具工作部分尺寸选择 . 14 裁凸凹模的设计原则 . 14 凸模结构设计 . 15 模固定板 . 16 板 . 16 向机构 . 16 架 . 17 料装置设计 . 17 具的工作过程 . 17 3 钣金工艺 . 19 金的定义及特点 . 19 金工艺过程 . 19 加强件的加工过程 . 21 4 模具零件 . 23 要零件的加工及选择 . 23 5 结论及展望 . 27 论 . 27 足之处与展望 . 27 致 谢 . 28 参考文献 . 29 电池柜冷藏箱 主要零件部件设计及计算 1 1 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 80%85%；在汽车、农业机械产品中，冲压件约占75%80%；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 2 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。 题来源 DC 池柜冷藏箱（ DC 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 起时顶部的四个螺丝每个都必须能承受220拉力。保持电池柜内部温度 25 1，并保持内部温度的均匀性。 题的目的和意义 题的目的 将电池保持一定的温度，使得电池延长使用寿命。 究的意义 节能减排、绿色成本、节约成本。 要设计内容 :零件特点和工艺分析 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。 量 该零件总生产数量为大批量生产 。 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 3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 上这些条件都适合冲裁，如图 电池柜冷藏箱 主要零件部件设计及计算 3 图 品图 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 锡太湖学院学 士学位论文 4 图 具图 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 示。 电池柜冷藏箱 主要零件部件设计及计算 5 图 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 25料宽度=25+9+21=36中侧边搭边值查表 簧片加工精度取了 ，加工精度较低所以可取 a=1料宽度 =36+29中侧刃余量选取 b=距=9+1=10作间搭边取 a=1 表 2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 锡太湖学院学 士学位论文 12 、铝合金、纯铜、黄铜 ：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 (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 (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 (卸料力为 F 卸 = 卸料力为 F 推 =h/t） =（ 5/= 式中 K=凹模刃口工作高度为 5 因此总冲裁力 F 总 =F+F 卸 +F 推 = 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（ ( 浅拉深时： F（ （ 式中 总冲压力； 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 250 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 250称力行程 4块行程 75作滑块速度 快进 120 mm/s 工进 5 mm/s 回程 100 mm/s 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 电池柜冷藏箱 主要零件部件设计及计算 13 图 模定位销分布图 于压力中心 由于冲裁力小，并且采用了对角导柱模架，受力平稳，同时根据零件的排样图可以看出，模具压力中心不会超出冲模模柄的投影面积之外，因此这里不作详细计算。 裁间隙的选取 裁间隙对冲裁件质量的影响 1、 冲裁间隙对断面质量的影响 冲裁件的断面质量主要指塌角的大小、光亮带占板料厚度的比例、剪切面的表面粗糙度及断裂面的斜角大小等。 2、冲裁间隙对毛刺的影响 冲裁件的毛刺问题属于断面质量问题，但由于它十分重要，故在此单独讨论。一般使用的冲裁件对尺寸精度没有过高的要求，毛刺高度便成为评定其质量的主要指标。冲裁间隙是影响毛刺大小的主要因素，但材料不同时其影响程度却有较大差别。 3、冲裁间隙对尺寸精度的影响 尺寸精度是指工件的实际尺寸与图样上标注的基本尺寸的差值所能达到的公差等级。冲裁件的尺寸精度应包括两类：一是外形和内形的形状尺寸精度； 二是孔距、同心度、平面度等形位尺寸精度。前者主要受凸模和凹模刃口尺寸制造精度的影响，也受冲裁间隙的影响。而后者的影响因素较多，与模具结构类型有关，还受模具装配误差和定位误差的影响，板平面的平面度也受冲裁间隙的影响。 裁间隙值的确定 根据冲压工艺与模具设计表 1所提供的参考依据选择可得，单面间隙 c=3t=际 取 c= 无锡太湖学院学 士学位论文 14 模具刃口尺寸及其制造公差设计原则 1、 凹模尺寸决定 落料件尺寸， 凸模尺寸决定 冲孔时的尺寸。 因此设计冲孔模时，以凸模为基准，间 隙取在凹模上； 设计落料模时， 以 凹模为基准，间隙取在凸模上。 2、考虑到 设计冲孔模时，凸模基本尺寸则应取工件孔的尺寸公差范围较大的尺寸。这样，在凸凹模磨损到一定程度的情况下，仍能冲出合格零件； 冲裁中凸、凹模的磨损，设计落料模时，凹模基本尺寸应取工件尺寸公差范围内较小的尺寸 。 凸、凹模间隙则 应 取最小合理间隙值。 3、 考虑到制件的精度要求，应 确定冲裁刃口制造公差。 如果刃口精度要求过低，则生产出来的零件可能不合格，或是使模具的寿命降低； 如果对刃口精度要求过高，会使模具制造困难，增加成本，延长生产周期 。如果 零件没有标注 上 公差，则对于 冲模则可以按精度制造， 非圆形件可按 具工作部分尺寸选择 根据企业所提供的资料和经验，选用的各模板厚度如下： 表 2板厚度表 模板 厚度 上模板 30模 16料板 40模固定板 30模板 40料顶板 40 冲裁凸凹模的设计原则 1、 凸模与凹模的圆角半径 凸模圆角半径 与凹模圆角半径值对拉深时允许的变形程度有较大的影响，而且的影响超过 。因为当板料包满 后 ， 对拉伸过程的影响就很小了，而 拉入凹模的板料不断流经 ，不仅受到摩擦阻力，而且受到两次反复折弯所产生的弯曲阻力。如果 过小，将使筒壁处承受的拉应力 就增大了拉破的危险性。其结果将使允许的变形程度降低，即必须取较大的拉深系数。 所以凹模圆角半径 1（冲压工艺与模具设计表 47） （ .7 选择得到 .7 、凸模与凹模的结构 根据材料状态、厚度以及零件的排样图，选定模具结构为 “矩形横向送料弹压卸料典型组合 ”形式。 根据选定的凹模模版的尺寸规格以及典型组合形式，选取对角导柱模架。 电池柜冷藏箱 主要零件部件设计及计算 15 凸模结构设计 1、 精确定位 凸模安装到固定板上以后，在工作过程中其轴线或母线不允许发生任何方向的位移否则将造成冲裁间隙不均匀，降低模具寿命，严重时可造成啃模。 2、 防止拔出 回程时，卸料力对凸模产生拉伸作用。凸模的结构应能 防止凸模从固定板中拔出来。 3、 防止转动 对于工作段截面为圆形的凸模，不存在防转问题。可是对于一些截面比较简单的凸模，例如长圆形、半圆形、矩形等，为了使凸模固定板上安装凸模的型孔加工容易，常常将凸模固定段简化为圆形。这时就必须保证凸模载工作过程中不发生转动，否则将啃模。 因此 ，本设计方案中采用了直通式凸模，由于该凸模截面形状非圆形沿全长是一样的，便于成型加工。在安装方式上，可采用螺钉吊装固定凸模的方式。 模长度的确定 采用固定卸料方式的凸模长度，按以下公式技术计算： L=h1+h2+h3+h=140 （ 式中 凸模固定板厚度 （ 固定卸料板厚度（ 附加（高）长度，包括凸模的修模量，凸模进入凹模的深度，凸模固定板与卸料板的安全距离等。一般取 h20 度校核 1、凸模抗压能力校核 凸模能正常工作，其最小截面承受的压应力必须小于凸模材料允许的压应力 ： 压应力计算公式： =F/A （ 式中 凸模最小截面的压应力 （ F冲裁力 （ N） A凸模材料许用应压力 （ 2、凸模纵向抗剪能力校核 1200 （ 式中 J凸模最小截面惯性距 （ F冲裁力 （ N） 根据计算，本模具冲裁力小，加工卸料板下端对各凸模的 导向作用。均能满足刚度和强度要求。 模设计 1、根据经验，选择矩形凹模板尺寸为： L=104 B=76 2、凹模板的厚度计算： H=K(36+26)=48K=484 （ 无锡太湖学院学 士学位论文 16 因此选取规格 HBH=1008016。 模固定板 凸模固定板的外形与尺寸通常与凹模板相同，厚度为凹模板厚度的 倍。取凸模固定板 =40（取 1 倍）。本设计用螺钉吊装的直通式凸模，要求型孔按凸模 实际尺寸配作成 M7/ 板 垫板的平面形状与尺寸与固定板相同，其厚度一般取 610凸模使用螺钉吊装的直通式凸模，为在垫板上加工吊装螺钉的沉孔可适当增加垫板的厚度，取 10 柄 采用压入式，固定段与上模座孔采用过盈配合。 向机构 导柱导套滚动导向模架如图（图 , 在导柱与导套之间加多排钢珠，组成滚动导向装置。 图 柱导套滚动导向模架结构示意图 滚动导向的突出特点是 :钢球与导柱、导套之间不但没有间隙，而且有 为无间隙导向。因此其导向精度非常高。为了减小磨损，钢球沿导柱与导套电池柜冷藏箱 主要零件部件设计及计算 17 工作面的滚动轨迹应不重合。为此，钢球在保持圈内的排列，应横向应当错开，纵向连线与导柱轴线成 8角。 架 本方案中的模架尺寸设定为：长 x宽 136 x 136 x 100。 料装置设计 采用分体式卸料板。卸料板只连接到凹模上，凹模再单独连接到上模座上，螺钉一般要增加 4 6 个，销钉要增加 2 个。采用固定卸料装置，板料厚度不宜小于 且不适于冲软铝板。 固定卸料板的平面外形尺寸一般与凹 模板相同，其厚度可取凹模厚度的 ，板料厚度超过 3，可与凹模厚度一致。固定卸料板形孔与凸模的的单面间隙可以取 料与硬料可取大值。 具的工作过程 工作过程如下： 1、 将条料放在下模定位板上，确定定位正确。 第一步：条料送进至侧刃挡板，开始冲压，在条料上冲出一个小孔和裁去一个进距 条料的一百年出现一个横肩； 第二步：推进条料，使条料紧靠侧刃挡板，进行第二次冲压，在条料上在冲一个小孔和裁去一个进距的窄条，同时在条料端面冲出另一个零件孔的一部分，同时冲出和工具尾部 相同的一部分。 第三步：再次推进条料，使第二次冲出的横肩紧靠在侧刃挡板，进行第三次冲压，同时冲出两个小孔，第一次落下一个工件。 第四步：在此推进条料，一个侧刃和落料凸模同时参加冲裁，第二个落料凸模冲掉工件头部的一部分。 第五步：与上述基本相同。 第六步：开始同时冲下两个零件，第二个侧刃也开始工作。 由于该副模具采用斜
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