不锈钢长方形茶叶盒冲压模具毕业设计论文.doc

不锈钢长方形茶叶盒盖落料拉伸复合模具设计 拉深冲压【三维UG】【全套CAD图纸】【原创资料】

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摘  要

进入20世纪90年代以来,各式各样的五金件成为了主流。由于在生活中许多都要用到五金件,因此,五金冲压模具将不断发展,在进几十年里会有突飞猛进的成果。通过翻阅这些参考资料和文献,深入了解了当代的模具先进制造技术和冲压成型技术。查找整理资料后,对一些模具设计实例有了解与学习,进一步学习了冲压模具设计的方法,并能对模具设计的成本价格做出估算,从而对模具设计有了方向性的指导。

通过对深入学习,对此零部件模具设计时的设计方式有了雏形。先分析零件的冲压工艺;确定模具的总体结构;结合零件的冲压工艺及模具的总体结构设计排样图;根据排样图,计算利用率、冲载力、压力、选用设备及刃口的尺寸。根据资料再用AutoCAD,对模具进行设计,然后绘出装配图和零件图进行标注,并编制零件的加工工艺卡,使理论和生产实际知识综合运用,从而培养和提高了我独立工作的能力。


关键词:冲压模具,冲孔,成形

Abstract

Since the 1990s, automobile security has become the biggest concern of producers and consumers. As the seat belt in the accident is still the major means of protection, so many high-end car manufacturers gradually increased for advanced seat belt Research and Technology has invested heavily, one result is to prompt the driver to wear seatbelts seat belts prompted. Read these references and literature, in-depth understanding of the contemporary mold of advanced manufacturing technology and injection molding technology. Find collating information, and learn about some of the mold design instance, to further study the method of stamping die design, and estimates of the cost price of the mold design, mold design has been directional guidance.

Through in-depth study, this part mold design belt buckle designed to take shape. First analysis of the parts stamping process; to determine the overall structure of the mold; combination of parts stamping process and the overall structure of the mold design layout plan; layout diagram to calculate utilization, red contained, pressure, selection of equipment and the size of the cutting edge. Data re-use of PRO / E, mold design, then the three-dimensional map into a two-dimensional assembly drawings and parts diagrams to label, and the preparation of parts processing card, the integrated use of theory and production of practical knowledge, so as to nurture and improved my ability to work independently.



Key Words:stamping die,blanking,bending

目  录

摘  要 I

Abstract II

目  录 III

第1章 绪论 1

1.1 课题背景及目的 1

1.2模具行业发展的研究现状 1

1.3课题研究的主要目标和内容 2

1.3.1课题研究的主要目标 2

1.3.2课题研究的主要内容 3

1.3.3课题研究的主要要求 3

1.4工作任务 3

第2章 冲模设计程序与步骤概述 4

2.1冲件工艺性分析 4

2.2确定合理的冲压工艺方案 4

2.3进行工艺计算 4

2.4模具总体设计 5

2.5选择冲压设备 5

2.6模具图样设计 6

第3章 折弯模设计 7

3.1毛坯尺寸计算 7

3.1.1 零件的尺寸精度 7

3.2工艺方案的确定 8

3.3进行工艺计算 8

3.3.1 折弯力 9

3.3.2 折弯方向的选择 9

3.3.3 折弯间隙 10

3.4冲压工艺和压力中心的计算 11

3.4.1冲裁力的计算 11

3.4.2卸料力、推件力及顶件力的计算 12

3.4.3压力机公称压力的确定 12

3.4.4自由弯曲的弯曲力 13

3.4.5模具压力中心的确定 13

3.5模具零件加工工艺 14

3.6冲压设备的选择 15

第4章  零部件的设计与选用 17

4.1支撑固定及卸料零件 17

4.2弹性元件 18

4.3模架及其他零部件的选用 18

第5章  模具制造工艺与工艺规程 21

5.1模具制造工艺规程 21

5.2模具制造工艺规程的技术基础 21

5.3模具零件制造工艺规程的基本内容 22

第6章  模具的使用 23  

6.1模具检测 23

6.2模具使用安全 23

6.3模具使用的要求 24 

第7章  模具总装图 24  

总结与展望 27

主要参考文献 28

致 谢 29


        


第1章 绪论

1.1 课题背景及目的

模具是成批和大量生产各种机电与家电产品的必备的基础工艺装备,是进行少无切削加工的主要工具,是制造业发展的前提,是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。据近年来汽车、开关电器、农机、仪器仪表、各类家电等制造行业的统计,已达到经济生产规模的产品,其生产所使用的模具中,约65%左右为冷冲模,20%左右为塑料模,压铸模和锻模占5%,其他模具合计占10%。由此可见,冷冲模所占的比重最大,在国民经济中占有重要的地位。冷冲压工艺与冲压件是“一模一样”的关系,生产的制件具有高精度、高复杂度、高一致性、高生产率、低消耗的特点。通过合理正确地设计更能有效地提高生产效率及材料利用率,降低生产成本,减轻劳动强度等优势。

通过对茶叶盒盖模具的产品设计,巩固基本理论和专业知识,培养生产实际分析、解决实际问题、初步的研究思想和创新的能力。同时,提高设计能力和查阅资料能力,能快速地适应以后的工作。通过这次设计,认识到模具设计的主要性,同时了解产品质量、精度、寿命等属性和节约材料,降低成本,最重要的是提高了生产效率等生产经验,为走上工作岗位打好基础。

1.2模具行业发展的研究现状

 模具是工业生产的基础工艺装备,被称为“工业之母”。75%的粗加工工业产品零件、50%的精加工零件由模具成型,绝大部分塑料制品也由模具成型。作为国民经济的基础行业,模具涉及机械、汽车、轻工、电子、化工、冶金、建材等各个行业,应用范围十分广泛。 “九五”以来,发达国家纷纷将制造业转移到我国,使我国模具工业面临空前的发展机遇。模具已从过去的“附属产品”逐渐成为“独立”的新型产业,我国已成为模具生产大国和消费大国。国内各行业的高速发展,在对模具工业提出了越来越高要求的同时,也大大加速模具产业的发展。目前,国际模具行业竞争激烈,近两年来德国模具整体价格已下降1/4左右,且全球58%的模具由德国等西欧国家生产,中国等亚洲国家仅占极小的比例。目前,我国有模具生产厂点约两万家左右,2003年我国模具工业产值达到450亿元,2005年模具产值预计为600亿元。按模具总量排名,紧随日本、美国之后,居世界第3位。近两年,我国的模具技术有了很大的提高,有些已接近或达到国际水平。我国的模具行业虽也已步入了高速发展时期,但存在的问题仍然不少。

目前,中国17000多个模具生产厂点,从业人数约50多万。1999年中国模具工业总产值已达245亿元人民币。工业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。在模具工业的总产值中,冲压模具约占50%,塑料模具约占33%,压铸模具约占6%,其它各类模具约占11%。这些年来,中国模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展。模具工业是我国金属制品的支柱,多数工业产品的生产都需要模具,小到手机盖板,大到汽车顶,新加坡车门,都需要模具作为生产设备。机械、汽车、电子等产业是模具工业的主要市场,其中汽车、摩托车行业占有模具工业一半市场。国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求,也为其发展提供了巨大的动力。每一型号的汽车都需要几千副模具,价值上亿元;每一型号的摩托车将近千副模具,价值1000多万元。

随着我国汽车、摩托车市场竞争逐渐白热化,十几年、几十年不变的型号车将淘汰出局,消费者除追求其性能更完善,配置更为优良外,对车辆外观也十分挑剔。为了满足消费者的需要,汽车、摩托车行业必须不断地推出新产品、新型号。许多模具企业十分重视技术发展,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。此外,许多研究机构和大专院校也在积极开展模具技术的研究和开发。

1.3课题研究的主要目标和内容

1.3.1课题研究的主要目标

1、翻译1-2篇与专业课程相关的最新英文文献,文献翻译要求在4000字以上;

2、查阅和整理文献并提交一篇反映课题内容的文献综述,文献综述在3000字以上;

3、按照要求结合文献综述,按时提交一份开题报告;根据选定的冲压件进行测绘设计,(或模拟数据),完成选定产品的Pro/E/UG三维造型设计;

4、独立完成汽车零部件冲压模具的设计。确定冲压工艺方案,设计合理的模具结构;合理的选用模具材料和压力机,具有分析解决冲压工艺中质量问题的能力,内容上注重理论与实践相结合,全方位地表达模具的工作情况,模具的设计要有效地体现出“以应用为目的”的特色,实用价值要高。

5、完成模具总装配图设计、模具主要零部件的设计,设计图正确、实用、美观。选择一至二个成型零件进行加工制造工艺设计。

6、按照开题报告的进度计划,独立进行模具设计所需的结构设计、数据计算,结合个人的设计思路及相关的计算及理论依据,撰写课题论文,做到文字通顺,数据准确,内容精炼,讲述要详细,针对性、实用性要强,论文正文不少于15000字。

7、目的:毕业设计(论文)是本(专)科教学过程最后的也是最重要的实践教学环节。毕业设计(论文)的目的是培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能,提高分析与解决实际问题的能力;使学生得到从事实际工作所必需的基本训练并具备科学研究工作的初步能力。通过这一教学环节,学生可以得到科学研究素养、创新意识和工程实践能力的培养和训练,因而是培养学生创新精神和实践能力的一次较为系统的训练。

1.3.2课题研究的主要内容

根据制动器底板(见图1)设计其工艺和模具。初步学会借助设计资料设计冲压模具,掌握冲压模具的设计步骤和模具设计资料的使用。




1.3.3课题研究的主要要求

  要求:毕业设计(论文)应注重以下方面能力的培养:

1、调查研究,检索和查阅中外文献和收集资料的能力;

 2、理论分析,进行方案设计论证、分析比较的能力;

3、设计、计算和绘图的能力;

4、实验研究和数据处理的能力;

5、外文阅读和翻译能力;

6、计算机应用能力;


 1.4工作任务: 

1、确定茶叶盒盖的工艺方案

2、设计茶叶盒盖的模具

3、模具各零件的实体造型

4、模具的组装  

5、设计说明书一本

6、模具装配图一张(A0或A1)和主要部件CAD二维图数张。


内容简介:
分 类 号 密 级 宁学 毕业设计 (论文 ) 茶叶盒盖 冲压 模具 设计 所在学院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 年 月 日 I 摘 要 进入 20世纪 90 年代以来, 各式各样的五金件成为了主流 。由于在 生活中许多都要用到五金件 ,因此, 五金冲压模具将不断发展,在进几十年里会有突飞猛进的成果 。通过翻阅这些参考资料和文献,深入了解了当代的 模具先进制造技术和冲压成型技术。查找整理资料后,对一些模具设计实例有了解与学习,进一步学习了冲压模具设计的方法,并能对模具设计的成本价格做出估算,从而对模具设计有了方向性的指导。 通过对深入学习,对此零部件模具设计时的设计方式有了雏形。 先分析零件的冲压工艺;确定模具的总体结构;结合零件的冲压工艺及模具的总体结构设计排样图;根据排样图,计算利用率、冲载力、压力、选用设备及刃口的尺寸。根据资料再用 模具进行设计,然后绘出装配图和零件图进行标注,并编制零件的加工工艺卡, 使理论和生产实际知识综合运用,从而培养和提高了我独立工作的能力 。 关键词: 冲压模具 , 冲孔 ,成形 990s, of As in is of so is to to of of of to of of of to of to of of of to of of E, a to of of of so as to my to 院毕业论文 录 摘 要 . I . 录 . 1 章 绪论 . 1 题背景及目的 . 1 具行业发展的研究现状 . 1 题研究的主要目标和内容 . 2 题研究的主要目标 . 2 题研究的主要内容 . 3 题研究的主要 要求 . 2 作任务 . 3 第 2 章 冲模 设计 程序与步骤概述 . 4 件 工艺性分析 . 4 定合理的冲压工艺方案 . 4 行工艺计算 . 4 具总体设计 . 9 择冲压设备 . 9 具图样设计 . 6 第 3 章 折弯 模 设计 . 7 坯尺寸计算 . 7 件的尺寸精度 . 7 艺方案的确定 . 8 行工艺计算 . 8 弯 力 . 9 弯方向的选择 . 9 弯间隙 . 10 压工艺和压力中心的计算 . 13 冲裁力的计算 . 13 料力、推件力及顶件力的计算 . 14 力机公称压力的确定 . 14 由弯曲的弯曲力 . 14 具压力中心的确定 . 14 具零件加工工艺 . 14 压设备的选择 . 15 第 4 章 零部件的设计与选用 . 17 撑固定及卸料零件 . 17 性元件 . 18 架 及其他零部件的选用 . 18 第 5 章 模具 制造工艺与工艺规程 . 21 具制造工艺规程 . 19 具制造工艺规程的技术基础 . 21 具零件制造工艺规程的基本内容 . 22 第 6 章 模具 的使用 . 23 具检测 . 23 具使用安全 . 23 具使用的要求 . 24 第 7 章 模具 总装图 . 24 总结与展望 . 27 主要参考文献 . 28 致 谢 . 29 第 1 章 绪论 1 第 1 章 绪论 题背景及目的 模具是成批和大量生产各种机电与家电产品的必备的基础工艺装备,是进行少无切削加工的主要工具,是制造业发展的前提,是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。据近年来汽车、开关电器、农机、仪器仪表、各类家电等制造行业的统计,已达 到经济生产规模的产品,其生产所使用的模具中,约 65%左右为冷冲模, 20%左右为塑料模,压铸模和锻模占 5%,其他模具合计占 10%。由此可见,冷冲模所占的比重最大,在国民经济中占有重要的地位。 冷冲压工艺与冲压件是“一模一样”的关系,生产的制件具有高精度、高复杂度、高一致性、高生产率、低消耗的特点。通过合理正确地设计更能有效地提高生产效率及材料利用率,降低生产成本,减轻劳动强度等优势。 通过对 茶叶盒盖 模具 的产品设计,巩固基本理论和专业知识,培养生产实际分析、解决实际问题、初步的研究思想和创新的能力。同时,提高设计 能力和查阅资料能力,能快速地适应以后的工作。通过这次设计,认识到模具设计的主要性,同时了解产品质量、精度、寿命等属性和节约材料,降低成本,最重要的是提高了生产效率等生产经验,为走上工作岗位打好基础。 具行业发展的研究现状 模具 是工业生产的基础工艺装备,被称为 “ 工业之母 ” 。 75的粗加工工业产品零件、 50的精加工零件由 模具 成型,绝大部分 塑料制品 也由 模具 成型。作为国民经济的基础行业,模具涉及 机械 、汽车、轻工、电子、化工、冶金、建材等各个行业,应用范围十分广泛。 “ 九五 ” 以来,发达国家纷纷将制造业转移到我国,使我国模具工业面临空前的发展机遇。模具已从过去的 “ 附属产品 ” 逐渐成为 “ 独立 ” 的新型产业,我国已成为模具生产大国和消费大国。国内各行业的高速发展,在对模具工业提出了越来越高要求的同时,也大大加速模具产业的发展。 目前,国际模具行业竞争激烈,近两年来 德国模具整体 价格 已下降 1 4 左右,且全球 58的模具由德国等西欧国家生产,中国等亚洲国家仅占极小的比例。 目前,我国有模具生产厂点约两万家左右, 2003年我国模具工业产值达到 450 亿元, 2005年模具产值预计为 600亿元。按模具总量排名,紧随院毕业设计(论文) 2 日本、美国之后,居世界第 3位。近两年,我国的模具技术有了很大的提高,有些已接近或达到国际水平。 我国的模具行业 虽 也已步入了高速发展时期,但存在的 问题仍然不少。 目前,中国 17000 多个模具生产厂点,从业人数约 50 多万。 1999 年中国模具工业总产值已达 245亿元人民币。工业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。在模具工业的总产值中,冲压模具约占 50%,塑料模具约占 33%,压铸模具约占 6%,其它各类模具约占 11%。这些年来,中国模具工业一直以 15%左右的增长速度快速发展。 模具工业是我国金属制品的支柱,多数工业产品的生产都需要模具,小到手机盖板,大到汽车顶 ,新加坡 车门,都需要模具作为生产设备。机械、汽车、电子等产业是模具工业的主 要市场,其中汽车、摩托车行业占有模具工业一半市场。 国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求,也为其发展提供了巨大的动力。 每一型号的汽车都需要几千副模具,价值上亿元;每一型号的摩托车将近千副模具,价值1000多万元。 随着我国汽车、摩托车市场竞争逐渐白热化,十几年、几十年不变的型号车将淘汰出局,消费者除追求其性能更完善,配置更为优良外,对车辆外观也十分挑剔。为了满足消费者的需要,汽车、摩托车行业必须不断地推出新产品、新型号。 许多模具企业十分重视技术发展,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。此外,许多研究机构和大专院校也在积极开展模具技术的研究和开发。 题研究的主要目标和内容 题研究的主要目标 1、 翻译 1与专业课程相关的最新英文文献,文献翻译要求在 4000 字以上; 2、 查阅和整理文献并提交一篇反映课题内容的文献综述,文献综述在 3000字以上; 3、按照要求结合文献综述,按时提交一份开题报告; 根据 选定的冲压件 进行测绘设计, (或 模拟数据 ), 完成选定产品的 ; 4、独立完成汽车零部件冲压模具的设计 。 确定冲压工艺方案,设计合理的模具结构;合理 的选用模具材料和压力机,具有分析解决冲压工艺中质量问题的能力,内容上注重理论与实践相结合,全方位地表达模具的工作情况,模具的设计要有效地体现出“以应用为目的”的特色,实用价值要高。 第 1 章 绪论 3 5、完成模具总装配图设计、模具主要零部件的设计, 设计图正确、实用、美观。 选择一至二个成型零件进行加工制造工艺设计。 6、按照开题报告的进度计划,独立进行模具设计所需的结构设计、数据计算,结合个人的设计思路 及 相关的计算及理论依据 ,撰写课题论文, 做到文字通顺 , 数据准确 ,内容精炼,讲述要详细,针对性、实用性要强,论文正文不少于 15000 字。 7、目的:毕业设计(论文)是本(专)科教学过程最后的也是最重要的实践教学环节。毕业设计(论文)的目的是培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能,提高分析与解决实际问题的能力;使学生得到从事实际工作所必需的基本训练并具备科学研究工作的初步能力。通过这一教学环节,学生可以得到科学研究素养、创新意识和工程实践能力的培养和训练,因而是培养学生创新精神和实践能力的一次较为系统的训练。 题研究的主要内容 根据 制 动器底板 (见图 1) 设计 其 工艺 和模具。 初步学会借助设计资料设计冲压模具,掌握冲压模 具的设计步骤和模具设计资料的使用。 院毕业设计(论文) 4 题研究的主要 要求 要求:毕业设计(论文)应注重以下方面能力的培养: 1、调查研究,检索和查阅中外文献和收集资料的能力; 2、理论分析,进行方案设计论证、分析比较的能力; 3、设计、计算和绘图的能力; 4、实验研究和数据处理的能力; 5、外文阅读和翻译能力; 6、计算机应用能力; 作任务 : 1、 确定 茶叶盒盖 的 工艺方案 2、 设计 茶叶盒盖 的 模具 3、模具 各零件 的 实体造型 4、模具 的组装 5、 设计说明书一本 6、 模具装配图一张 (1)和 主要部件 第 1 章 绪论 5 第 2 章 冲模设计程序与步骤概述 件 工艺性分析 1)根据所 提供的产品图样,分析冲压 件 的形状、尺寸、精度、断面质量、装配关系等要求。 2)根据冲压检的生产批量,决定模具的结构形式、选用材料。 3)分析图样上冲压件所用材料是否符合冲压工艺要求。决定是否采用条料、板料、卷料还试边角废料。 4)根据工厂现有设备情况以及冲压件和冲压件批量对设备的要求选择合适的压力机。 5) 根据工厂的制造水平及装备情况,为模具结构设计提供依据。 6)了解模具标准部件商品的供应状况。 定合理的冲压工艺方案 1)根据对制件所作的工艺分析,确定基本的工序性质,如落料、冲孔、弯曲等。 2)进行工艺计算,确定工序数目,如拉深次数等。 3)根据冲件生产批量和条件(材料、设备冲件精度)确定工序组合,如采用复合冲压工序或连续冲压工序。 4)根据各工序的变形特点、尺寸要求等确定工序排列顺序,如采用先冲孔后弯曲, 还是先弯曲后冲孔。 行工艺计算 1) 计算毛坯尺寸,合理排样并绘制排样图,计算出材料利用率。 2) 计算冲压力,其中包括冲裁力、弯曲力、拉深力、卸料力、推件力、压边力等,以确定压力机。 3)选定压力机型号、规格。 4)计算压力中心,以免模具受偏心负荷而影响模具的使用寿命。 5)计算并确定模具主要零件(凸模、凹模、凸模固定板、垫板等)的外形尺院毕业设计(论文) 6 寸以及弹性元件的自由高度。 6)确定凸凹模间隙,计算凸凹 模工作部分的尺寸。 7)确定拉深模的压边圈、拉深次数、各种中间工序模具的尺寸分配,以及半成品尺寸计算等。 具总体设计 行模具结构设计,确定结构件形式和标准。 1) 成形工作零件与标准确定 如凸模、凹模及凸凹的结构形式是整体、组合还是镶拼的。 2)选定定位元件 如采用定位板或挡料销或导正销等。对于级进模,还要考虑是否用始用挡料销、导正销和定距凸模(侧刃)等。 3)卸料与推件机构及构件的确定 卸料有刚性卸料和弹性卸料两种形式。刚性卸料通常采用固定卸料板结构形式,弹性卸料常采用弹簧或橡皮作为卸料元件。 4)导向零件的种类和标准的确定 包括是否采用导向零件,采用何种形式的导向零件。设计中最常用的有滑动导柱导套导向和滚动导柱导套导向。 架种类及规格的确认 1) 绘制模具整体结构草图,初步计算并确定模具闭合高度,概算模具外形尺寸。 择冲压设备 根据工厂现有设备情况以及要完成的冲压工序性质,冲压加工所需的变形力、变形功及模具闭合高度和轮毂 尺寸等主要因数,选用压力机的型号、规格,选用压力机时必须满足以下条件: 1) 压力机公称压力必须大于冲压力。 2) 模具的闭合高度应在压力机的最大闭合高度和最小闭合高度之间当 多副模具安装在同一台压力机上时,多副模具应该有同一个闭合高度。 3)压力机的滑块行程必须满足制件的成形要求。拉深时为了便于放料和取料,其行程必须大于拉深高度的 。 4)为了便于安装模具,压力机工作台面尺寸应大于模具下模座尺寸,一般每边大 50面上的孔应能保证制件或废料漏卸。 第 1 章 绪论 7 具图样设计 制模具总图 1)主视图 常取模具的工作位置,采用剖面画法。 2)俯视图和仰视图 俯视图(或仰视图)一般是将模具的上模部分(或下模部分)拿掉,视图只反映模具的下模俯视(或上模仰视)可见部分,这是冲模的一种习惯画法。 3)侧视图和局部视图等视图必要时画出。 4)制件图 常画在图样的右上角,要注明制件的材质、规格以及制件本身的尺寸、公差及有关的技术要求。对于有 数副模具冲压成的制件,除画出本工序成品制件图外,上要画出上工序的半成品图(毛坯图一般放在图样的左上角)。 5)排样图 对落料模、复合模和级进模,必须在制件图的下面画出排样图。排样图上应标有料宽、步距和搭边值。复杂和多工位级进模的排样图,一般单独绘制在一张图样上。 6)技术要求及说明 一般在标题栏的上方写出该模具的冲压力、模具闭合高度、模具标记所选设变型号等其他要求。 7)列出零件明细表 8 第 3 章 成形 模设计 坯 尺寸计算 产品名称:茶叶盒盖 产品材料:不锈钢 产品数量:大批量 图 坯图 据 图 坯图 所示,此工件相对 复杂 ,尺寸上图都 已 标注。 件的尺寸精度 从零件图上可以看出,零件尺寸全部 已经全部标出,精度等级不高,材料为 不锈钢 , 厚度为 1产批量为: 大 批量 9 开尺寸 图 开 图 根据材料的中性层系数相同,求得展开图如上图所示: 料的利用率 材料利用率 /100% 式中 A 一个 冲裁件的实际面积; B 料宽度; S 步 长度 ; = 100% = 98 140) 100% =93% 根据计 算结果知道排材料利用率为 93%, 利用率 较 高, 适合大批量生产。 艺方案的确定 ( 1)工序性质:成形 ,冲孔 ,成形 10 ( 2)组合程度: 1) 复合 模: 落料冲孔复合模 、成形 。 2)级进模:冲孔、 成形 、切边等。 方案 1 模具结构比较多,需要很 多道工序, 但成本大大降低,生产效率高 。 方案 2 只需一副模具,冲压件的形位精度和尺寸精度比较容易保证,由于该件的几何 复杂 ,采用级进模的方式复杂了,制造费用高。 通过对上述 二 种方案的比较,该件的生产采用第 一 种方案为佳,生产效率高,既能满足制造要求又能符合经济要求。 行工艺计算 形 力 图 形力 弯 方向的选择 根据材料的高度以及模具的特点,选择向下成形。 11 图 上 成形 裁 间隙 折弯 间隙是指 复合模 的凸模和凹模之间的尺寸之差。单边间隙用 C 表示, 双边间隙用 Z 表示。 凸模和凹模尺寸 和公差 直接 影响 工件的尺寸 精度。 由于 凹、凸模之间存在着间隙,所以冲裁件断面都有锥度。 折弯 件都是测量其光亮带部分的尺寸,而 折弯 的光亮带是凸模挤入而形成的。 由于 折弯 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。 考虑凸、凹模制造公差的方向,确定凸、凹模的基本尺寸。 1、 凸、凹模制造公差: m a x m i n , 0 . 4 , 0 . 6Z Z Z Z Z 凸 凹 凸 凹 m a x 00m i Z 凹凸凹凸 凹 m a x 00m i na a xa a Z 凹凸凹凸 凹 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 ; 12 为工件公差 ; x 精度等级系数,并有:(高于) x=1; x= 凸 、 凹 凸、凹模制造公差 。 3、 具体的计算如下: 查表确定初始间隙 : ; 4、 计算凸、凹模制造公差 : 口尺寸的计算 由公式可得: 凹A ( x ) 凹0 式 ( 5 凸A (凹A 0凸 ( x 0凸式 ( 5 其中 凸A、凹A 落料凸凹模基本尺寸( 落料件外径的最大极限尺寸( 工件制造公差( x 磨损因数 ; 表 12 凸凹 刃口尺寸 /件尺寸 凹模尺寸凹A=( x ) 凹0 凸模尺 寸 凸A =( x - 0凸2l 3l 253 压工艺力和压力中心 的计算 裁力的计算 冲裁力是冲裁过程中凸模对板料的压力,它是随凸模行程而变化的。对冲裁力有直接影响的因素主要有板料的力学性能、厚度与冲裁件的轮廓周长。平刃口冲裁力可按下式计算: 1 (公式 3 式中 1F 冲裁力( N ); L 冲裁件周边长度( ; 材料抗剪强度( 材料厚度( ; K 系数,通常 。 查表可知 b = 4 6 0 5 2 0 M P a , 抗剪强度按b =450算, 则 落料 冲裁力为: L 1 . 3 4 3 3 . 1 1 4 5 0 2 . 5 T 料力、推件力及顶件力的计算 根据冲裁件料厚查冷冲模设计及制造表 3得: 推卸 所以: F 卸 =K 卸 = F 推 =K 推 = F 顶 =K 顶 =由弯曲的弯曲力 由 20 . 7 K B=r + t tF bU , 20 . 6 K B=r + t tF bL 得 =r+ t t b式中: 14 般取 k=r+ t t b = 压力机公称压力的确定 冲裁时,压力机的公称压力必须大于或等于冲压力 )( 总F , )( 总F 为冲裁力和与冲裁力同时发生的卸料力、推件力或顶出力的总和。根据不同的模具结构,冲压力计算应分别对待,即 当模具结构采用弹压卸料装置和下出 件方式时: 准卸总 1 (公式 3 当模具结构采用弹压卸料装置和上出件方式时: 顶卸总 1 (公式 3 当模具结构采用刚性卸料装置和下出件方式时: 推总 1 (公式 3 本论题模具采用弹压卸料装置和下出件方式,其总压力包括:冲裁力、卸料力和推件力。所以其总压力为: F 总 = 卸 +F 推 =般按公称压力的 80%要大于等于冲压总压力来选用压力机,即 总公称 %80 (公式 3 所以:预选压力机的公称压力为: (0具压力中心的确定 模具的压力中心,就是冲压力合力的作用点。求压力中心的方法是:采用求空间平行力系的合力作用点。 根据力学原理,各分力对某轴力矩之和等于某合力对同轴之矩,则可得压力中心坐 15 标计算公式: 1 1 2 2 3 3 101 2 31n x F x F x F F F (公式 3 1 1 2 2 3 3 101 2 31n y F y F y F F F (公式 3 据此,本设计确定零件的压力中心如下: 把整个刃口轮廓按基本要素划分成 1L 、 2L 、 10L ,并计算各基本线段长度, 应为产品为规则形状的图片所以压力中心为产品中心 具零件加工工艺 各种结构的冲裁模,一般都是由 工作零件 (包括凸模、凹模 )、定位零件 (包括挡料销、导尺等 )、卸料零件 (如卸料板 )、导向零件 (如导柱、导套 )和安装固定零件 (包括上下模座、垫板、凸凹模固定板、螺钉和定位销 )等 5 种基本零件组成。 采用弹性卸料板的冲裁模,其凸凹模的长度应根据模具的具体结构确定。采 用线切割机床加工,为了使模具装配方便将落料凸凹模设计成直通式, 采用弹性卸料板的冲裁模,基本结构如图 示。凸凹模的长度按式 (3 2)计算 : L l3+h (公式 3 2) 16 式中 凸凹模固定板厚度,单 位 缷料板的厚度,单位 导尺的厚度,单位 图 凹 模 其中, 式中 h 取 凸凹模的刃口尺寸按落料凹模尺寸配制,并保证双面间隙在 凸凹模固定板厚度取 35卸料 板的厚度为 10冲长度 公式 L h,即 L=(35+21+15+10)81 结合工件外形并考虑加工,将落料凸模设计成直通式,采用线切割机床加工,所以无需对其进行强度校核。冲裁时凸凹模进入凹模刃口 20图 示 : 17 该副 复合模 可以很好的起到定位和导向的作用,而且结构简单实用。 由于 本次设计采用 复合 模 ,所以在 下模板 上 装有 内孔定位 ,可以很好的保证模具的运作。 压设备的选择 1、压力机类型的选择 (液压机 或曲柄压力机 或自动压力机) ( 1)中、小型冲压件 选用开式机械压力机; ( 2)大量生产的 冲压件 选用高速压力机或多工位自动压力机; ( 3)薄板冲裁、精密冲裁 选用刚度高的精密压力机。 为使压力机能安全工作, 选择压力机型号为 压力机,其主要参数为 : 型号 公称压力 滑块行程 行程次数 最大闭合高度 闭合高度调节量 工作台尺寸 垫板厚度 模柄孔尺寸 000150 m 30050后 左右 50径 深度 6000000018 第 4 章 零部件的设计与选用 撑固定及卸料零件 图 料板 性元件 图 色 弹簧 19 架及其他零部件的选用 模座图 模座图 20 图 凹 模 图 弯 凸 模 21 第 5 章 模具制造工艺与工艺规程 具制造工艺规程 艺规程的定义、内容与特点 1)定义和性质 将模具制造工艺过程,及其中各工序的内容,采用表格或卡片形式规定下来的文件,称谓模具制造工艺规程。 显然,模具制造工艺规程是组织、指导、控制和管理每副模具制造全过程,具有企业法规性,不能随意删改,若删改须通过正常修改、变更批准程序的工艺文件。 当某副模具的制造工艺过程全部完成,验收合格,交付用户正常使用后,该副模具的制造工艺规程,则即行废止。其工艺文件则当完整存档保存,并视为企业的技术资源。 2)内容和特点 模具制造工艺规程的内容 制订工艺规程的依据是:模具结构设计图样及其制造技术要求和企业所拥有的加工机床、工装,以及相关的工艺文件资料等企业资源。 根据模具成形件结构,及其型面 技术要求高,须进行精密成形加工的特点,采用 造技术,使实现设计与制造数字化、一体化生产:使工艺内容实现高度集成化,以减少成形加工误差。这是现代模具制造工艺技术的显著特点。 艺规程的文件形式 工艺规程的形式与模具厂的规模、技术传统、管理水平,以及专业化生产水平有关。一般有三种形式,包括:工艺过程卡片,工艺卡片和工序卡片。 具制造工艺规程的技术基础 具成型件的结构工艺及其要素 1)批量生产 的模具标准件,其制造工艺过程中的工序是相对稳定的。而模具成形件则须依据制件(产品零件)的结构要素和技术条件进行设计,因此,每副模具的成形件都有其特殊的形状、尺寸精度与质量要求。并以单件生产方式进行制造。 2)成形件的结构工艺性 为保证模具成形件的使用性能,尺寸、位置精度与质量,其结构工艺要素必须合理、正确地进行设计,使其在加工时能满足要求。 22 艺基准的确定 工艺基准试工序卡中的重要内容。工艺基准试成形件在加工中的定位、测量和装配时采用的基准。所以,工艺基准可分为定位基 准、工序基准、测量基准和装配基准。 工艺基准需力求与设计基准重合,使符合基准重合原则。因此,在设计成形件时,就应该考虑设计基准与工艺基准重合的原则,以减少基准不重合的误差,保证加工精度。 具成型件的加工方法与制造精度 由于在模具成形件加工工艺过程中,广泛采用 效、精密数字化加工技术和广泛采用具有精密坯件,来制造成形件,从而提高了成形件的加工精度、表面粗糙度和加工效率。 工方法与表面粗糙度 冲件的
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