支撑板的冲压模具设计与制造工艺研究-双孔托架落料冲孔复合模、弯曲模含NX三维及20张CAD图
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支撑
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托架
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弯曲
NX
三维
20
CAD
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支撑板的冲压模具设计与制造工艺研究-双孔托架落料冲孔复合模、弯曲模含NX三维及20张CAD图,支撑,冲压,模具设计,制造,工艺,研究,托架,冲孔,复合,弯曲,NX,三维,20,CAD
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开题报告课题名称支撑板冲压模具设计与制造工艺研究 课题类型设 计课题来源纵向导师学生姓名学号专业一、 课题的意义和研究的必要性冲压是通过模具对板料施加压力或拉力使其塑性成形，或对板料施加剪切力使板料分离，从而获得一定尺寸、形状和性能的一种零件加工方法。冲压加工与其他加工方法相比，在技术和经济方面有如下特点1：1） 冲压件的尺寸精度有模具保证，所以制品质量稳定，互换性好，在一般情况下可以直接满足装配和使用要求。2） 由于利用模具加工，所以可获得其他加工方法所不能或难以制造的壁薄、质量轻、刚性好、表面质量高、形状复杂的零件。3） 冲压加工一般不需要加热毛坯，也不像切削加工那样大量切削金属，所以它不但节能，而且节约金属。冲压加工的材料利用率一般可达70%-85%，所以冲压件呈批量生产时其成本比较低，经济效益较高。4） 对于普通压力机每分钟可生产几十件制品，而高速压力机每分钟可生产几百上千件，所以它是一种高效率的加工方法。 冲压加工作为一个行业，在国民经济的加工工业中占有重要地位。根据统计，冲压件在各个行业中均占相当大的比例，尤其在汽车、电机、仪表、军工、家用电器等方面所占比例更大。冲压加工的应用范围极广，从精密的电子元件、仪表指针，到重型汽车的覆盖件和大梁、高压容器封头以及航空航天器的蒙皮、机身等均需冲压加工。对于我们材料成型及控制工程专业来讲，模具设计与制造方面的知识是一个本专业的知识和课题，我们需要进一步的了解和认识。本次课题要求对给定的零件进行冲压模具的设计，设计的模具是一套集落料、冲孔、弯曲三个作用的复合模具。通过本次的毕业设计，能巩固我们所学中有关冷冲模具设计课程的内容，掌握冷冲压模具设计的方法和步骤，而且能掌握冷冲模具设计的基本技能，比如计算、绘图、查阅设计资料和手册、熟悉标准和规范等，使理论和生产实际知识综合运用，从而能培养和提高我们独立工作的能力。随着我国工业的快速发展，各个行业成形产品的大量需求，对模具设计与制造的发展和要求有着迫切的需要，我们进行模具设计制造的课题研究同样对以后从事这方面的工作有着很大的帮助。二、 课题资料及相关知识的准备前期，巩固学习了之前学习过的冷冲压工艺及模具设计的相关知识。在图书馆搜集并查阅了冲压模具设计结构图册，系统地学习冲压加工中的冲裁加工和弯曲加工，学习设计落料冲孔、弯曲模具的基本方法。中期，我们参观东风汽车有限公司和华夏精冲技术有限公司，了解到模具生产在当今工业中的比重和发展前景，区别了精冲与普冲的区别。在校机械厂，老师又带领我们对冲床进行了拆装实验，近距离的增加了模具结构的感性认识。后期，我们还在网上进行了大量的搜集工作，搜集到关于模具制造、模具设计、模具在工业中的应用等知识，增加了对模具的兴趣。我们又结合各自的课题，在借鉴了大量的设计方法和大量的相关文献，对自已课题的构思有了进一步的要求。三、 课题的目的和要求支撑板冲孔落料、弯曲模具，主要用于冷冲压件的生产，结构具有一定的普遍性和典型性，属于工程设计类型题目。满足培养目标要求，学生通过该模具的设计，可使所学机械学、力学、材料学、成型学等知识得到综合应用。结构设计及模具设计能力能受到训练，可有力地提高学生分析问题，解决问题及独立工作的能力。通过不同工艺的比较，了解产品工艺、工装设计的全过程，自身学会综合运用所学知识解决实际工程问题的能力，拓展在冲压零件的工艺与模具设计方面的知识，培养自己创新意识的实践能力。四、 设计的思路与预期效果1、 设计思路 （1）查阅模具设计手册，参照其它模具设计的例子，确定支撑板的设计参数。 （2）根据支撑板的设计参数，进行冲压件工艺性分析及确定工艺方案和模具设计方案。 （3）计算零件的展开图尺寸，确定排样方式及计算材料利用率。 （5）冲压工艺计算：冲压力的计算，凹凸模刃口尺寸的计算。 （6）模具的总体设计：模具凸凹模的基本尺寸设计。 （7）模具模具主要零部件的结构设计。 （8）冲压设备的选择。 （9）模具总装配图及主要零件图的绘制：用CAD画模具的总装配图；用UG画部分零件的三维图，并导出其二维图；用UG画爆炸图。 （10）完成设计说明书。2、分析零件产品的结构工艺性如下所示，图1为支撑板三维图，图2为支撑板零件工件图图1图2 工件名称： 支撑板生产批量： 大批量材料： 碳素钢Q235A,厚度t=2mm其工艺性分析如下：1）材料分析该零件采用的是2mm厚的碳素钢Q235A钢板制成，Q235A钢板的抗拉强度为370-500MPA，屈服强度为215MPA左右，所以该材料具有较高的强度和刚度，且有良好的塑性和表面质量和一定的伸长率，满足冲压工艺对材料的要求，适合冲压加工，能够保证冲压过程顺利完成。2）结构分析由图1对零件进行分析可知，零件具有对称性。零件上两个6的两个孔为非重要尺寸，所以第一步完成落料冲孔工序，以保证后续弯曲的精度。而孔与零件外形边缘的距离也较远，因此，冲孔与落料时，不易引起工件的破裂。综上所述该冲裁件需要落料、冲孔、弯曲三步基本工艺。3）精度分析该零件成型件要求去除毛刺，且冲裁件的尺寸要求精度为IT14精度要求不是很高，所以工件可以用普通冲裁进行加工。3、 工艺模具设计 (1) 冲压件工艺方案的确定: 1）方案对比，该工件包括落料，冲孔，弯曲三个基本工序，可有以下四种工艺方案：方案一：采用落料、冲孔、弯曲三个单工序模进行加工；方案二：采用落料、冲孔、弯曲合在一起的复合模加工；方案三：采用落料、冲孔、弯曲级进模加工；方案四：采用先落料、冲孔，再弯曲，用一套落料冲孔复合模和一套弯曲模进行加工； （2）方案分析：方案一：模具简单，但需要三道工序和三副模具，生产效率低，难以满足该工件大批量生产的要求。方案二：模具结构复杂，很多地方难以把握，设计起来太难。方案三：级进模的工位数较多，难以准确地对条料进行定位，不好保证冲压件的质量。方案四：先采用复合模具落料-冲孔冲裁能够保证冲裁精度，适用范围广、效益高。用弯曲模进行弯曲，能保证冲裁件的精度。综上所述，该工件适用方案四，即先采用一套落料-冲孔复合模加工，再用一套弯曲模具进行加工。4、 设计的预期效果 希望通过本次设计工作，养成独立完成冲压零件的相关工艺及模具设计，能够设计出加工合格产品的模具结构，提高分析和解决实际问题的能力，培养自己严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风。五、 设计时间安排2015.03.232014.04.03 完成文献综述、外文文献的翻译以及开题报告。2015.04.062015.04.17 分析零件，确定模具结构，模具工艺方案。2015.04.202015.04.30 进行冲裁模、弯曲模的尺寸计算。2015.05.042015.05.15 运用UG软件进行三维图的绘制和装配。2015.05.172015.05.29 运用CAD软件进行零件二维图的绘制和总装配图的绘制，书写说明书。2015.06.012015.06.07 检查论文、图纸等材料，根据修改意见，完善相关材料，提交毕业设计全部材料终稿。六、 参考文献1夏巨谌 主编，金属塑性成形工艺及模具设计北京：机械工业出版社，2007年2二代龙震工作室 主编，冲压模具基础教程北京：清华大学出版社，2010年3宛强 主编，冲压模具设计及实例精解北京：化学工业出版社，2008年4陈剑鹤 于云程 主编，冷冲压工艺与模具设计北京：机械工业出版社，2009年5王卫卫 主编，材料成形设备北京：机械工业出版社，2004年6刘建超 张宝忠 主编，冲压模具设计与制造北京：高等教育出版社，2004年7杨海鹏 主编，模具设计与制造实训教程北京：清华大学出版社，2011年8郝滨海 主编，冲压模具简明设计手册北京：化学工业出版社，2009年9王孝培 主编，冲压设计资料北京：机械工业出版社，1983年10李天佑 主编，冲模图册北京：机械工业出版社，1988年11张延汉 主编，新型冷冲压模具北京：国防工业出版社，1985年12F.BarlatPlastieity Behavior and Stretehability of sheet Meta1SJ International Journal of PlastiCity，1989，15:65一69.13M. Kawka, L. Olejnik, A. Rosochowski. Simulation of wrinkling in sheet metal formingJ.Journal of Materials Processing Technology , 2001(109)：283-28914Keecheol Park, Youngsuk Kim. The effect of material and Process variables on the stamping formability of sheet materialsJ. Journal of Materials Processing Technology, 1995(51): 64-78.15Shih-Chang Lin, Fangang Tseng. Ching-Chang Chieng,.Numerical simulation of the stamping process through microchannelsJ. Journal of Colloid and Interface Science， 2003(258): 179-18516Attila Muderrisoglu,Makoto Murata,Mustafaa,et al.Bending flanging and hemming of aluminum sheet-an experimental studyJ .Journal of Materials Processing Technology,1996,59(2) :10-17.17Ferreira JC (2005) A study of advanced die-casting technology integrating CAD/RP/FEA for Zn Castings. J Mater Process Technol, Online Nov. 24, pp 19 18 Yang M, Ma J, Niu Z W, Dong X, Xu H F, Men g Z K, Jin Z G, Lu Y F, H u Z B, Yang Z Z. Adv Funct Mat er, 2005, 15 ( 9 ) :1523 152819 de Genn es P G. Rev M od Phys, 1992, 64( 3) : 645 64820 Wu rm F, Kilb inger A F M. Ang ew Ch em Int E d, 2009
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