管接头翻孔模具设计说明书资料(共26页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上 XXXX 学 院毕业设计说明书(论文)作 者: 学 号: 学院(系、部): 专 业: qq 题 目: 管接头翻孔模具设计 指导者: 评阅者: 2014年X月 XX专心-专注-专业毕业设计说明书(论文)中文摘要摘 要 冲压模具在实际工业生产中应用广泛。在传统的工业生产中,工人生产的劳动强度大、劳动量大,严重影响生产效率的提高。随着当今科技的发展, 工业生产中模具的使用已经越来越引起人们的重视,而被大量应用到工业生产中来。冲压模具的自动送料技术也投入到实际的生产中,冲压模具可以大大的提高劳动生产效率,减轻工人负担,具有重要的技术进步意义和经济价值。本文针对端盖的冲裁工艺
2、性和拉深工艺性,分析比较了成形过程的三种不同冲压工艺(单工序、复合工序和连续工序),确定用一幅复合模完成落料、拉深和冲孔的工序过程。介绍了端盖冷冲压成形过程,经过对端盖的批量生产、零件质量、零件结构以及使用要求的分析、研究,按照不降低使用性能为前提,将其确定为冲压件,用冲压方法完成零件的加工,且简要分析了坯料形状、尺寸,排样、裁板方案,拉深次数,冲压工序性质、数目和顺序的确定。进行了工艺力、压力中心、模具工作部分尺寸及公差的计算,并设计出模具。还具体分析了模具的主要零部件(如凸凹模、卸料装置、拉深凸模、垫板、凸模固定板等)的设计与制造,冲压设备的选用,凸凹模间隙调整和编制一个重要零件的加工工艺
3、过程。列出了模具所需零件的详细清单,并给出了合理的装配图。关键词:端盖;模具设计;复合模;拉深冲孔;落料;模具结构 毕业设计说明书(论文)外文摘要 ABSTRACT Punching die has been widely used in industrial production.In traditional industrial production,the worker work very hard,and there are too much work,so the efficiency is low.With the development of the science and te
4、chnology nowadays,the use of punching die in the industrial production gain more attention, and be used in the industrial production more and more.Self-acting feed technology of punching die is also used in production, punching die could increase the efficience of production and could alleviate the
5、work burden,so it has significant meaning in technologic progress and economic value.Based on the Cover of the stamping process and the deep drawing process, Comparative analysis of the process of forming three different stamping process (single processes, complex processes and continuous processes)
6、 confirm completion of a composite model blanking, drawing processes and punching process. On the cover of the cold stamping process, right after the Cover of the mass production, quality components, and the use of structural components of the analysis, research, in line with lower performance prere
7、quisite to the identification of stampings, Stamping method used to complete the processing components, and a brief analysis of the blank shape, size, layout, the Conference Board, the number of Drawing, stamping processes in nature, number and sequence determination. For the process, the center of
8、pressure, the die size and the tolerance of the calculation, design mold. Also analyzes the mold of the main components (such as punch and die and dump devices, drawing punch, slates, Punch plate, etc.) design and manufacturing, stamping equipment selection, punch-gap adjustment and establishment of
9、 a vital parts machining process. Die requirements set out a detailed list of parts, and gives a reasonable assembly. Keywords: Cover; Mold design; Composite molding; Drawing Punch;Cut;Die structure目录3331011121213141415161617181919202020212122232323242526前言 冲压加工技术应用范围十分广泛,在国民经济各工业部门中,几乎都有冲压加工或冲压产品的生
10、产。翻孔是冲压工艺的最基本工序之一。翻孔是利用模具使板料的一部分沿一定的轮廓形状与另一部分产生分离以获得制件的工序。 如翻孔的目的在于获得一定形状和尺寸的内孔,封闭曲线以外部分为制件称为冲孔;翻孔的目的在于获得具有一定外形轮廓和尺寸的制件,封闭曲线以内的部分为制件称为落料。显著提高了劳动生产率和设备利用率。 如拉伸模是将板弯成一定形状和角度的零件的成形方法,是板料冲压中加工工序之一。冲压生产主要是利用冲压设备和模具实现对金属材料(板料)的加工过程。所以冲压加工具有如下特点:1)生产效率高、操作简单、内容实现机械化和自动化,特别适合于成批大量生产;2)冲压零件表面光滑、尺寸精度稳定,互换性好,成
11、本低廉;3)在材料消耗不多的情况下,可以获得强度高、刚度大、而重量小的零件;4)可得到其他加工方法难以加工或无法加工的复杂形状零件。由于冲压加工具有节材、节能和生产效率高等突出特点,决定了冲压产品成本低廉,效益较好,因而冲压生产在制造行业中占重要地位。本论文主要对端盖冲压模具设计为主线,依据模具的基本组成部分,采取基础和设计技巧相结合,理论与实践相结合,图例与剖析相结合,模具设计与加工工艺相结合的方式,分析端盖的冲压工艺性,提出设计其模具的多种方案,通过比较分析设计出较合理的模具。同时,从模具的加工工艺的角度出发,分析并提供便于加工的模具结构形式,使模具设计和加工更加紧密的结合在一起。本论文在
12、设计时广泛吸收了国内外各个领域成熟的经验和最新的参考资料,并在模具的成型零部件等关键部位采用了国内外的优质模具钢。为了顺应形势发展的需要,在技术上也有一定的创新,使用了计算机辅助设计来绘图,像PRO/E、AUTOCAD等,达到优化设计的目的。毕业设计是按检阅资料、学习、消化、吸收、创新的思路进行的。本论文是关于介绍我在毕业设计中做的一副端盖冲孔落料模具和拉伸模的全部设计资料,文中包含了较详细的工艺分析、模具结构设计及冲压机床的选择。整个设计是在老师的辅导下以及和同学的相互探讨下完成,通过这次毕业设计的锻炼,我增加了专业知识,丰富了视野,提高了自主创新的能力。但是,我毕竟是初次接触级进模具如此具
13、体的设计,再加上知识经验的局限现性,设计内容可能会有一些漏洞和错误,学生的所有不足之处,殷切希望各位尊敬的老师及所有的评委能给予指正和指导,谢谢各位老师。 第一章 工艺设计1.1 零件介绍本次毕业设计的产品见图1.1所示,材料为厚2mm的10钢板料,要求批量为中批量。该零件属于典型的翻孔落料零件。 1.2 零件工艺性分析 零件尺寸:图中零件的标注公差的为IT12级精度,其余未注由图中技术要求可知为IT14级,零件的尺寸较小,成形的位置较为紧凑,成形比较简单。 零件材料为10钢,有很良好的塑性,料厚为2mm属薄料,冲压性能良好。 零件的结构:零件需要经过一次翻孔,零件的结构比较对称,冲压性能仍然
14、很良好。 综上所述,得到结论:零件具有较好的可冲压性。1.3 计算毛坯尺寸1. 垫圈的尺寸计算 查表2.2.4 2Cmin =0.30mm 2Cmax=0.34mm 2Cmax-2Cmin=0.04mm由公差表查得,10.5 公差等级为IT12 取x=0.75 9 公差等级为IT12 取x=0.75(1)冲孔 dp=(dmin+x)=(19-0.750.18)=10.935mm dd=(dp+2Cmin)=10.935mm(2) 落料 Dd=(Dmax-x)=(19-0.750.21)=18.8mm Dp=(Dd-2Cmin)=18.8425mm2. 预冲孔尺寸计算 D0=D=18.561.4
15、 工艺方案的确定 根据以上分析和计算,可以进一步明确该零件的冲压加工需要包括以下基本工序:落料、拉深、冲孔等。根据这些基本工序,可以拟出如下几种工艺方案:方案一先进行落料,再拉深,修边,最后冲孔,以上工序过程都采用单工序模加工。用此方案,模具的结构都比较简单,制造很容易,成本低廉,但由于结构简单定位误差很大,而且单工序模一般无导向装置,安装和调整不方便,费时间,生产效率低。 方案二落料与拉深、修边在复合模中加工成半成品,再在单工序模上进行冲孔。采用了落料与拉深、修边的复合模,提高了生产率。对落料以及拉深的精度也有很大的提高。由于最后一道冲孔工序是在单工序模中完成,使得最后一步冲孔工序的精度降低
16、,影响了整个零件的精度,而且中间过程序要取件,生产效率不高。 方案三采用带料级进多工位自动压力机冲压,可以获得较高的生产效率,而且操作安全,但这一方案需要专用的压力机。模具的结构比较复杂,制造周期长,生产成本高。 方案四落料、拉深、冲孔和修边全都在同一个复合模中一次加工成型。此方案把三个工序集中在一副复合模中完成,使得生产率有了很大的提升。没有中间的取放件过程,一次冲压成型,而且精度也比较高,能保证加工要求,在冲裁时材料处于受压状态,零件表面平整。模具的结构也非常的紧凑,外廓尺寸比较小,但模具的结构和装配复杂。 根据设计需要和生产批量以及经济性,综合考虑以上方案,方案四最适合。即落料、拉深、冲
17、孔和修边在同一复合模中完成,这样既能保证大批量生产的高效率又能保证加工精度,而且成本不高,经济合理。故选择用复合模具来作为本次设计的对象。 第二章 主要工艺参数计算2.1 冲压工艺力的计算工艺计算是模具设计的基础,只有正确的计算出各道工序的凸凹模尺寸、冲压力、毛坏尺寸等,才能设计出正确的模具。而且是选用压力机、模具设计以及强度校核的重要依据。为了充分发挥压力机的潜力,避免因超载而损坏压力机,所以计算是非常必要的。工艺计算是选用压力机、模具设计以及强度校核的重要依据。为了充分发挥压力机的潜力,避免因超载而损坏压力机,所以计算是非常必要的。2.1.1翻孔力计算翻孔力是翻孔力、卸料力、推件力和顶料力
18、的总称。翻孔力是凸模与凹模相对运动使工件与板料分离所需要的力,它与材料的厚度、工件的周长、材料的力学性能等参数有关。翻孔力是设计模具、选择压力机的重要参数。计算翻孔力的大小是为了合理的利用冲压设备和设计模具。选用冲压设备的标称压力必须大于所计算的翻孔力,所设计的模具必须能够传递和承受所计算的翻孔力,以适应翻孔的要求。该模具采用弹性卸料和下方出料方式。总冲压力由翻孔力、卸料力和推件力组成。由于采用模具翻孔模,其翻孔力由落料翻孔力和冲孔翻孔力两部分组成翻孔力是翻孔过程中凸模对材料的压力,它是随凸模行程而变化的。通常说的翻孔力是指翻孔力的最大值。平刃冲模的翻孔力可按下式计算: 式中 F翻孔力(N);
19、L零件剪切周长(mm);t材料厚度(mm);材料抗拉强度(MPa)。K系数,一般取K=1.3。 在实际应用中,抗冲剪强度的值一般取材料抗拉强度的0.70.85。为便于估算,通常取抗冲剪强度等于该材料抗拉强度的80%。即 因此,该冲件的冲裁力的计算为: 已知零件材料是10钢,取=400Mpa,材料厚度t=2mm,L值由全部翻孔线即翻孔零件周长尺寸组成1) A.冲裁力。材料10钢的抗拉强度可按翻孔力的计算 计算公式如下 : F=1.1s(d-D0) 式中 F 翻孔力(N) s屈服点(MPa) t 翻孔直径 D0 预孔直径 t 材料厚度 F=1.14002(29.5-18.5)=30.41KNB.卸
20、料力。一般情况下,冲裁件从板料切下以后受弹性变形及收缩影响。会使落料件梗塞在凹模内,而冲裁后剩下的板料则箍紧在凸模上。从凸模上将冲件或废料卸下来所需的力称卸料力。影响这个力的因素较多,主要有材料力学性能、模具间隙、材料厚度、零件形状尺寸以及润滑情况等。所以要精确地计算这些力是困难的,一般用下列经验公式计算:卸料力 式中 F 冲裁力(N) 卸料力系数,其值可查上教材的表2-5, 这里可取为0.04。 C.推件力将卡在凹模中的材料顺着冲裁方向将板料推出所需要的力称为推件力。根据经验公式,则推件力为: 推件力系数,其值同样可查表2-5,取为0.055。2) 总冲压力的确定。 所以总冲压力=34.91
21、KN。冲压力合力的作用点称为冲模压力中心。冲模压力中心应尽可能和模柄的轴线以及和压力机滑块的中心线重合,以使冲模平稳地工作,减少导向机构滑动件之间的磨损,提高运动精度以及模具和压力机的寿命。冲模压力中心的求法,采用求平衡力系合力作用点的方法。由于绝大部分冲 裁件沿翻孔轮廓的断面厚度不变,轮廓各部分的翻孔力与轮廓长度成正比,所以,求合力作用点可转化为求轮廓线的重心。具体的方法如下:1) 按比例画出冲压轮廓线,选定直角坐标x-y;2) 把图形分成几部分,计算各部分长度L1、L2、.Ln,并求出各部分重心位置的坐标值;3) 按下列公式求出冲模压力中心的坐标值(X0,Y0)由于该零件形状对称,所以压力
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