杯形件模具设计毕业设计说明书(32页).doc
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1、-杯形件模具设计毕业设计说明书-第 27 页家里蹲大学毕 业 设 计中文题目:杯形件模具设计English Title:The cylindrical parts die design 专 业: 材料成型与控制工程 系 别: 机械与电子工程 摘 要落料拉深冲孔复合模是本次设计的核心内容,设计本模具充分利用了网上资源,图书馆藏书,更重要的是老师的指导和建议,才成就了此模具。通过此次设计使我不仅掌握了冲压模具设计的一般流程,更好的学习了很多在课本上没有学习的知识,而且对于CAD制图软件更加熟练了,对于毕业后的工作打下了坚实的基础。关键词 : 冲孔; 拉深; 计算机绘图; 工艺分析ABSTRACTT
2、his design for blanking, deep drawing, punching compound die, the design of the mould made full use of online resources, library books, more important is the teachers guidance and advice, to made the mould. In the mold design process, first of all, briefly summarizes the characteristics of stamping
3、die and role in the field of social development and its future prospects, points to the mould design; Secondly to analyze the process of workpiece; , in turn, determine the processing plan, calculate the mould work part of the size tolerance, design the parts, and then choose the standard parts acco
4、rding to the design requirements, the final design out of the total mold assembly drawing. Calculated burst pressure is needed in the design process, blanking, deep drawing force and thrust force, discharge power, so as to determine whether the mold parts to withstand the role of the press, more imp
5、ortant is the working parts of the mold design, as a core problem, the error of the working parts will directly affect the quality of the parts. Finally to AutoCAD drawing tools to make the assembly drawing and part drawing, and save a lot of time. Through the design that I not only master the gener
6、al process of stamping die design, better learn a lot on the textbook knowledge, but also for CAD drawing software with more skilled, for after the graduation work laid a solid foundation.Keyword: Blunt bore; Pull deeply; The calculator painting; The craft analysis目 录绪论. 11 工件工艺性分析与计算. 3 1.1工艺分析与计算.
7、 4 1.2分析工件. 5 1.3确定冲压方案. 5 1.4排样分析与计算. 52 工件的工序分析与计算. 7 2.1落料工序的分析与计算. 7 2.1.1落料力的计算. 7 2.1.2计算落料凸、凹模的刃口尺寸. 7 2.2拉深工艺的分析与计算. 8 2.2.1计算压边力和拉深力. 8 2.2.2拉深凸、凹模尺寸计算. 8 2.3冲孔工序的工艺分析与计算. 10 2.3.1计算冲压力. 10 2.3.2确定模具的压力中心. 11 2.3.3计算冲孔凸、凹模刃口尺寸. 132.4初选冲压设备. 14 2.5弹性元件的设计计算. 153 模具结构的设计. 163.1凸、凹模的结构设计.16 3.
8、1.1落料凸、凹模的结构设计.163.1.2拉深化凸、凹模的结构设计. .17 3.1.3冲孔凸、凹模的结构设计. .17 3.2小凸模强度校核. 18 3.3固定挡料销的设计. 19 3.4卸料装置的设计. 19 3.5标准模架的选用. 20 3.6联接件的选用. 21 3.7压力机的校核. 214 模具的装配与调试. 23 4.1模具总装图. 23 4.2模具的装配. 24结论. 25致谢. 26参考文献. 27绪论板料冲压是金属加工的一种基本方法,他用以生产各种板料零件,具有生产效率高、尺寸精度好、重量轻、成本低并易于实现机械化和自动化等特点。在现代汽车、拖拉机、电器电机、电子仪表、日用
9、生活用品、航空航天以及国防工业等各个工业部门中均占有越来越重要的地位。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具有许多独特的优点,其生产出来的工件具有高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗的特点,是其他加工方法所不能比拟的。但需要指出的是,由于进行冲压成型加工必须具备相应的模具,而模具是技术密集新产品,其制造是单间小批量生产,具有难加工、精度高、技术要求高、生产成本高的特点。所以只有在冲压零件生产批量大的情况下,冲压成型加工的优点才能充分体现,从而获得好的经济效益。由于冲压加工具有上市突出的有点,因此在批量生产中得到了广泛应用,在现代工业生产中占有十分重要的地位,是国
10、防工业机敏用工业生产中比不得少的加工方法。模具是用来成型物品的工具,这种工具有各种零件构成,不同的模具由不同的零件构成。它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。目前,我国冲压技术与先进工业发达国家相比还相当落后,主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家尚有相当大的差距,导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与先进工业发达国家的模具相比差距相当大。随着工业产品质量的不断提高,冲压产品生产正呈现多品种、少批量,复杂、大型、精密,更新换代速度快的变化特点,冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展。为适应市场
11、变化,随着计算机技术和制造技术的迅速发展,冲压模具设计与制造技术正由手工设计、依靠人工经验和常规机械加工技术向以计算机辅助设计(CAD)、数控切削加工、数控电加工为核心的计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)技术转变。至今,我国模具制造行业的产值已经超过机床工业。有关板料冲压技术方面的问题愈来愈为人们所关注,相应的冲压工艺理论的研究及冲压加工机理的探讨也随之不断深化,如何从冲压工序基本应力与变形状态的分析着手,改善冲件的质量精度,并提高模具的使用寿命也就显得愈为重要。1988年美国日本,西德的模具产值分别达到62亿美元,83亿美元,4亿美元,比1957年增长了约100倍,并超过了这些国家机床工
12、业的产值。据有关资料介绍,工业发达国家的工业产品生产中。对模具的需求量日益增多,美国,日本约有4050的工业产品的生产需用模具国际市场中模具的贸易量十分可观.近年来,由于工业发达国家的工费用增加,模具生产有向东南亚国家转移的趋势。日本的生产以高,精模具为主,需要人工劳动量大的模具则依靠进口解决.以模具出口大国日本为例,其1980年模具进口额为24.98亿日元,至1989年已上升到132.32亿11元。十年间提高了5.3倍由此可见,中低档模具的国际市场潜力十分巨大,只要我国模具的质量能有提高,交货期能有保证,模具出口的前景是十分乐观的.此外,国际市场对塑料模具模架及模具标准件的需求量也很大,目前
13、我国只有塑料模具模架有少量出口。随着中国工业不断地发展,模具行业也显得越来越重要。本论文针对筒形零件的落料工艺性和拉深工艺性,确定用一幅复合模完成落料和拉深的工序过程。介绍了筒形零件冷冲压成形过程,经过对筒形零件的批量生产、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。同时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
14、用,凸凹模间隙调整和编制一个重要零件的加工工艺过程。列出了模具所需零件的详细清单,并给出了合理的装配图。通过充分利用现代模具制造技术对传统机械零件进行结构改进、优化设计、优化工艺方法能大幅度提高生产效率,这种方法对类似产品具有一定的借鉴作用。1 工件工艺性分析和计算 图1 工件图工件如图所示工件名称:杯形件冲裁材料:Q235材料厚度:1.2mm大批量生产1.1 工艺分析与计算 (1)计算毛坯直径D工件的相对高度 根据相对高度表查得修边余量 无凸缘圆筒形拉深件的毛坯尺寸计算公式为 有删减 企鹅260673961 全套 (2)判断拉深次数 工件总的拉深系数 毛坯的相对厚度由公式 来考虑设计是否需要
15、压边,因为 有删减所以需要压边圈。由相对厚度表查得首次拉深的极限拉深系数因为 =0.745所以工件只需要一次拉深即可完成。1.2 分析工件 分析、审查工件图可知,该工件的加工涉及到落料、拉深、冲孔三种工序内容,工件为无凸缘圆筒形工件,有四个孔需要加工,其中包括3个直径20mm的圆孔和一个长形槽孔,没有厚度不变的要求。此工件外形满足拉深的工艺要求,可用拉深工序进行拉深。工件外形尺寸无精度要求,所以可用按IT14级满足拉深工序对工件公差等级的要求。材料Q235属于软材料,拉深性能较好,通过上述计算,工件可以一次性拉深成功。工件的结构简单,具有良好的冲裁性能。1.3 确定冲压方案 根据工件的工艺分析
16、,有三种方案可供选择 方案一:冲孔落料拉深,采用单工序模生产; 方案二:落料拉深冲孔复合冲压,采用复合模生产; 方案三:冲孔落料拉深连续冲压,采用级进模生产。 工件带有四个孔,对于带孔的拉深件,一般应先拉深后冲孔。由于产品批量较大,不宜采用单一工序生产,而用级进模结构过于复杂,成本较高, 故采用方案二,使用落料、拉深、冲孔复合模进行生产。使用方案二的特点是(1)生产效率成倍提高,而且节省人力、电力和工序间的搬运工作。 (2)在复合模中几道工序是在同一工位上完成 的,无须重新定位,从而使冲压工件的位置精度得到提高,同心度误差在以内。(3)由于复合模要在一副模具中完成几道冲压工序,所以结构上比单工
17、序模复杂,而且各零部件在动作时要求相互不干涉,准确可靠,这就要求模具的制造应有较高的精度,因此模具的制造成本也就提高了,制造周期也相对延长,维修也不如单工序模简便。1.4 排样分析与计算本工件首先需要落料制成直径的圆片,然后以圆板料为毛坯进行拉深。(1)排样 从条料上落下的料,要选择合理的排样和适当的搭边值,以减低成本和保证工件质量及模具寿命。考虑操作方便及模具结构简单,故采用单排排样设计,查得搭边值。采用单个固定挡料销定位,则:条料宽 条料步距 计算冲裁单件材料的利用率式中 A 个冲裁件的面积, ; 个进距内的冲裁件数量;B 条料宽度,; S 进距,。 (2)排样图 图2 工件排样图根据前面
18、的计算,排样图采用单排直排送料方式,排样图如图2所示。2 工件工序的分析与计算2.1 落料工艺的分析与计算2.1.1 落料力的计算有删减由表2-15查得, 则卸料力: 2.1.2 计算落料凸模、凹模的刃口尺寸 由表2.5查得间隙值 由表2.7查得凸、凹模的制造公差 有删减不满足的条件,故凸、凹模不可分开加工,而是采用凸、凹模配作加工的方法,对于落料件的尺寸公差由表查出尺寸的极限偏差为。由表查得系数。按配合加工的方法,对于此落料件属于A类凹模磨损后增大的尺寸,不包含B类和C类尺寸 ,则: 凹模刃口尺寸 有删减凸模尺寸按凹模尺寸配制,保证单面间隙为,即凸模刃口尺寸有删减落料凹模的外形尺寸: 凹模厚
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