汽车配件的轮边防尘护罩零件冲压复合模具设计【优秀机械毕业设计论文A4137】
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汽车配件
边防
护罩
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冲压
复合
模具设计
优秀
优良
机械
毕业设计
论文
a4137
- 资源描述：
-
文档包括:
说明书一份，45页，14500字左右。
开题报告一份。
中期报告一份。
外文翻译一份。
图纸共4张，如下所示
A0-冲孔模具.dwg
A0-落料拉深复合模.dwg
A0-裁边模具.dwg
A3-冲孔凸模.dwg
- 内容简介：
-
在模具自由曲面中磁力研磨加工的机制和技术 关键词： 模具；自由曲面；磁力研磨加工；路径生成 摘要 ：为了解决当下自由曲面技工的问题。根据模具曲面抛光的需求，结合电磁领域的专业理论，运用磁性磨料，在磁力下完成模具曲面表面的抛光。带来电磁领域抛光过程的新工艺。磁力加工过程特点包括，抛光工艺过程的主要参数分析，开展讨论确定和编写磁性磨料研磨运动轨迹，得出通过磁性研磨抛光获得的平整光滑自由曲面的过程方法。 介绍 当下，模具的形状的越来越复杂，自由曲面在模具中所占的比例持续增加，为了保证生产精度更高，表面质 量正好，表明更富有美感，便提出了高要求的模具加工技术。由于数字控制，电火花加工和电脑辅助设计 /电脑辅助制造以及自动化等技术的应用，所以能够基本上进行于模具曲面抛光。但是当下的模具加工过程主要依赖于有经验的加工操作人员。抛光时间占用加工时间的 3050%，这便成了模具制造的瓶颈。这意味着高效的工人是不可缺少的，同时加工费时又费力，加工后表面质量的稳定性同样难以保证。尤其是在最后阶段的抛光，如果出现任何小裂痕都会造成整个模具的报废，进而带来很大的经济损失。 自由曲面是复杂的，不规则的，非回转体曲面，而且 通常这些曲面是很难用准确的数学轨迹公式，机械运动法则等描述的。由于磁力抛光具备优势，比如好的灵活性，自我适应性，易于控制性等等。所以它可以是复杂的工作表面产生更小的粗糙度。根据本文中磁性研磨加工的特点，分析影响磁性研磨抛光的主要参数和磁性研磨磨头的运动轨迹，得到在磨具磁性研磨技术中获得平整光滑表面的方法。 磁力研磨加工的机制和技术 磁力研磨加工是通过采用磁性磨料，运用磁场下磁力的作用，磁力磨料（可以被吸附在磁铁上同时磨成粉末来加工工作表面）保持在工作表面，同时保持加工表面和磁极之间有一定间隔。所以 这些磁性颗粒在磁场力的作用下在制造间隙中沿着磁场线有序排列，形成了一个磁性刷，在磁场力的作用下附着包裹着工作面。由于磁场或者工作面的旋转，在磁性刷和工作表面产生了相对运动，从而使磁性磨料抛光工作表面。在抛光过程中通常运用例如数控铣床或者加工中心等设备。这些基本方法在图 1【 1,5】中展示。 磨料运动和表面技术的优势 磁性研磨加工的特点是： （ 1） 在该工作的间隙中打磨粒子在磁性的作用下包裹打磨刷，随着模具腔型曲面的工作接触位置的移动，围绕，滚动，分离等形式的改变而改变，不收磨具型腔表面的形式的限制。（ 2）由于保持 工作面和磁极一定的距离，而得到加工的灵活性，进而使磨具设备可以加工任意的轮廓表面。 （ 3）因为磁感线可以向 以磁性粒子可以进入任意的内部型腔表面，而一般的切割打磨工具不能做到，比如像铸模型腔，弯曲环形管内部，容器的小径孔内等等。（ 4）通过改变磁场而改变磁感线的方向，根据设定好的曲面轨迹能够控制磁性研磨加工，就可以完成以往不能制造加工的曲面【 1】 1. 工具的磁极 图示 1 模具磁力研磨加工示范图 1. 数控铣床 图示 2 磁力研磨加工示意图 分析机构原理和磁力研磨加工的过程 曲面的磁力研磨加工 抛光曲面表面的设备通常有三部分组成，作为磁极的工具，磁性磨料和磁感线圈。磁性磨料是在电磁头的吸引下，根据磁场的形式配置在磁性刷的外形轮廓。之所以这样的磁性刷具有灵活性是因为这样的抛光工具可以更好地接触在曲面表面，相对更适合于曲面表面的抛光。磁头更多的用在像图示 2中的曲面表面抛光，该磁头是一个球体，而工作面是自由曲面【 再该方法中保持磁极的磁芯和旋转的车床顶尖稳定，磁极尾部和工作面保持一定距离（通常是 13毫米），这个距离是为了在磨具和工作表面包裹磁性磨料。既是工作表面有许多凹面和图面，磁性磨料仍然可以根据表面的凹凸而改变适应之。即使工作模块的表面是复杂的自由曲面，在一定程度上控制车床的运动轨迹，仍然可以是复杂的自由曲面表面得到更好的打磨抛光效果，一些通常的打磨方法是不能得到这样细腻的加工表面。【 分析磁力 根据磁力研磨加工的原则，把磁性磨料放入磁场中，磁性磨料变沿着磁感线在磁力的作用下在磁场中有序的排列成上文所说的“磁力刷”。把加工件放在南北两磁极中间，保持加工件和南北两磁 极一定距离，在磁极和加工件保持相对运动，磁性研磨加工便像图示 3所示在加工表面进行。该例子 到两个力，一个是 磁铁放置方向同线，另一个力 两个力形成合力 性磨料集中在磁场中，当磁极旋转时，由于离心力的作用，阻止了粒子向外运动，同时，产生了向工作表面的鸭梨。在磁场中，磁性磨料接受了磁场力 F。 图示 3磁性研磨加工力学分析示意图 磁力研磨加工机构的分析 磁力研磨加工基本上和其他的机械研磨抛光类似，光学抛光工艺 的数学模型可以根据普雷斯顿经验公式描述，通常的机械抛光的相对压力是在活动的磨头和工作表面之间，但是磁力研磨加工是磁力或者磁场作用力，也就是说 : R(x,y)=KP(x,y)V(x,y) R(x,y)是在磁性磨料和工作面之间的接触区域中，单位时间内一点力上的材料去除量， P(x,y)是磁性磨料在工作表面上产生的磁力， V（ x,y）是工作表面和磁极之间的相对运动速度， 我们或许通过上面的公式可以看到，模具表面和磁性磨料接触区域产生的研磨去除量和和磁力区域的强度分 布有着密切关系。在研磨过程中研磨工具抛光自由曲面表面时，产生研磨的力往往沿着和自由曲面接触点的法线方向，在这种力的作用下的同时，磁性磨刷和模具表面形成了一个小的磁力区，磨具表面的材料就在这个区域里被去除。 综合上面的分析，假定保持磁性磨料规律的转速，当转速达到某个速度时，进而模具表面和某一个粒子 持磁力作用下 么 用双重积分等式，就可以表达 中： R=K P(u,v) (2) W=KP(x,y) R(u,v)P(x,y) (3) 在公示中， R(u,v) 是分布特征函数，它代表在单位压力下，接触接触区域中的材料取出量； P(研磨时的压力变化函数，是为了研磨的区域。假定研磨区域相对工作工件通常小很多，利用 压力控制压力控制模型，便可以思考这样的问题：研磨工具接触粒子A(x,y)的区域非常小，压力接近等于 A(x,y),也就是公式 3。 从公式 3或许可以得到，如果使用稳定的磁力模型，研磨去除量是由磁力工具在该工作过程中的磁场力决定的。所以，使用确定了磁场力的大小，在该研磨工程中使用稳定的压力模型，就可以控制去除量的值。 磁力研磨加工的影响参数 影响磁力研磨加工过程的效率和质量的因素有很多，比如磁力的大小，磨头的转动速度，去除材料的质地和工作时间等等，磁力的大小主要是有磁场的强度，磁场强度的变化率， 磁性磨头的直径大小，磁性磨头的磁化率决定。现在在这介绍一些主要的因素。 磁性磨头 在磁力研磨加工过程中，磁性磨头是非常主要的影响因素，他的大直接影响到加工零件的质量，稳定性和和工作效率，所以磁性磨头的准备工艺主要受中外专家的影响。通过大量的实验证明，增加粒子的大小，磁力变大大增加，离子间的打滑便可以相对减小，而磁力刷是有磁性磨料构成，这样一来，磁性磨刷变可以更好地跟着磁极转动，粒子间的打滑同样是减小了。但是加工空间有限，在粒子增大的同时，参与加工的工件的切削研磨的边缘质量就会随之下降，从而导致研磨 的效率降低。换句话说，粒子的大小要合适的控制在最佳尺寸。 磁场的强度。 虑到加工材料没有磁性，一方面，我们可以通过改变磁极的方向来改变来改变产生的磁场力，从而达到提高研磨的工作效率的目标，另一方面，磁场强度的改变率同样不可被忽视，我们可以通过改变磁极大大小来达到该效果。
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