毕业设计(论文)-有凸缘筒形件冲压成形工艺及模具设计(全套图纸)(23页).doc
《毕业设计(论文)-有凸缘筒形件冲压成形工艺及模具设计(全套图纸)(23页).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《毕业设计(论文)-有凸缘筒形件冲压成形工艺及模具设计(全套图纸)(23页).doc(23页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、-毕业设计(论文)-有凸缘筒形件冲压成形工艺及模具设计(全套图纸)-第 23 页1 绪 论 目前,我国冲压技术与工业发达国家相比还相当的落后,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的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、生产周期等方面与工业发达国家的模具相比差距相当大。1.1 全套图纸,加153893706国内模具的现状和发展趋势1.1.1国内模具的现状冲裁模以大型冲模覆盖件模具为代表。我国已能生产部分轿车覆盖件模具。如东风汽车公司冲模厂,已设计制造了富康轿车部分内覆盖件模具。一汽模具中心生产了捷达王轿车外覆盖件模具
2、。轿车覆盖件模具,具有设计和制造难度大,质量和精度要求高的特点。可代表覆盖件模具的水平。在设计制造方法,手段上面已基本达到了国际水,模具结构功能方面也接近国际水平,在轿车模具国产化进程中前进了一大步。但在制造质量、精度、制造周期和成本方面,与国外相比还存在一定的差距。标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具,是我国重点发展的精密模具品种。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动叠片多功能模具,已达到国际水平。如南京长江机器制造厂的电机铁芯自动叠铆硬质合金多工位级进模具有自动冲切、叠压、铆合、计数、分组,转子铁芯扭斜,安全保护等功能,凹模采用拼块式,零备件可互换。常州宝马集团公司的步进电机定
3、转子带双回叠片硬质合金级进模。具有转子冲片落料、旋转72再叠片,定子冲片落料、回转90再叠片、(以消除料厚误差)等功能。这两项模具精度达2m,步距精度2-3m,双回转精度1,寿命达到1亿次以上,制造周期5-6个月,而价格仅为同类进口模具的1/2-1/3,已达到国际先进水平,完全可以替代进口。其他如48、54、68条腿集成电路柜架多工工位级进模、电子枪硬质合金多工进级进模、别克轿车安全带座式工位级进模、空调器散热片多工位级进模,均达到国外同类产品水平。但总体上和国外多工位级进模相比,在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上,仍存在一定差距。在一般冲模方面,浙江慈溪鸿达电面模具制造中心的铁芯片复合冲
4、模,实现系列化、标准化、专业化生产,质量稳定,模具费用较一般低30%-50%,交货周期7-20天,并备有现货供应。在适应市场经济方面迈出了可喜的一步。1.1.2国内模具的发展趋势国内模具发展十大趋势 “十五”期间,我国模具行业重点发展的产品是:汽车覆盖件模具,精密冲压模,大型、精密塑料模,大型薄壁精密复杂压铸模,大型精密锻模,塑料型材、波纹管挤出模及管接头模具,子午线橡胶轮胎活络模,长寿命玻璃陶瓷,多工位冷锻模及冷挤模,壳体连续拉伸模,新型快速经济模,主要模具标准件、拉丝模等新产品。模具市场的特点是:总的趋势平稳向上,但各类不同模具的表现不可能一致。冲压模、塑料模和压铸模,它们的总和一般占模具
5、总量的80%左右。在未来的模具市场中塑料模具和压铸模的发展速度将高于冲压模,它们在模具总量中的比例将逐步提高。随着工业的不断发展,将对模具提出越来越高的要求,因此精密、大型、复杂、长寿命模具的需求发展将高于模具总量的发展速度。同时,由于近年来我国每年用近10亿美元进口模具,其中精密、大型、复杂、长寿命模具占多数,所以从减少进口角度出发,这类高档模具在市场的分额比例也将逐步增大。随着多品种、小批量产品时代的逐步来临和企业对模具能保证新产品快速上市的要求,各种快速经济模具也将随之应运而生。将随之应运而生。未来我国的模具将呈现十大发展趋势: 第一,模具日趋大型化。这是由于用模具成型的零件日渐大型化和
6、高生产效率要求发展的“一模多腔”所造成的。第二,模具的精度将越来越高。10年前精密模具的精度一般为5微米,现在已达到2-3微米,不久1微米精度的模具将上市。这要求超精加工。第三,多功能复合模具将进一部发展。新型多功能复合模具除了冲压成型零件外,还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务,对钢材的性能也要求越来越高。第四,标准件的应用将日益广泛。模具标准化及模具标准件的应用将极大地影响模具制造周期,且还能提高模具的质量和降低模具制造成本。因此,模具标准件的应用在“十五”期间必将得到较大的发展。第五,快速经济模具的前景十分广阔。现在是多品种小批量的的生产时代,21世纪,这种生产方式占工业生产的比例将达
7、到75%以上。由此,一方面是制品使用周期缩短,另一方面花样变化平凡,要求模具的生产周期愈短愈好。因此,开发快速经济模具将越来越引起人们的重视和关注。第六,模具技术含量将不断提高,中、高档模具比例将不断增大,这也是产品结构调整所导致模具市场走势的变化。1.2国外模具的现状和发展趋势模具是工业生产关键的工艺装备,在电子、建材、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯器材等产品中,6080的零部件都要依靠模具成型。用模具生产制作表现出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清洁环保的特性,是其他加工制造方法所无法替代的。模具生产技术水平的高低,已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志,并在很大程度上决定
8、着产品的质量、效益和新产品的开发能力。近几年,全球模具市场呈现供不应求的局面,世界模具市场年交易总额为600650亿美元左右。美国、日本、法国、瑞士等国家年出口模具量约占本国模具年总产值的三分之一。国外模具总量中,大型、精密、复杂、长寿命模具的比例占到50%以上;国外模具企业的组织形式是大而专、大而精。2004年中国模具协会在德国访问时,从德国工业、模具行业组织-德国机械制造商联合会(VDMA)工模具协会了解到,德国有模具企业约5000家。2003年德国模具产值达48亿欧元。其中(VDMA)会员模具企业有90家,这90家骨干模具企业的产值就占德国模具产值的90%,可见其规模效益。 随着时代的进
9、步和技术的发展,国外的一些掌握和能运用新技术的人才如模具结构设计、模具工艺设计、高级钳工及企业管理人才,他们的技术水平比较高故人均产值也较高我国每个职工平均每年创造模具产值约合1万美元左右,而国外模具工业发达国家大多1520万美元,有的达到 2530万美元。国外先进国家模具标准件使用覆盖率达70%以上,而我国才达到45。1.3有凸缘筒形件拉深模具设计与制造方面拉深是冲压基本工序之一,它是利用拉深模在压力机作用下,将平板坯料或空心工序件制成开口空心零件的加工方法。它不仅可以加工旋转体零件,还可以加工盒形零件及其他形状复杂的薄壁零件,但是,加工出来的制件的精度都很低。一般情况下,拉深件的尺寸精度应
10、在IT13级以下,不宜高于IT11级。只有加强拉深变形基础理论的研究,才能提供更加准确、实用、方便的计算方法,才能正确地确定拉深工艺参数和模具工作部分的几何形状与尺寸,解决拉深变形中出现的各种实际问题,从而,进一步提高制件质量。有凸缘圆筒形件冲压成形工艺及模具设计是典型的拉深件,其工作过程很简单,先落料再拉深,根据计算确定它可以五次拉深成功。2 有凸缘筒形件冲压模设计2.1工艺分析原始资料:如图所示生产批量:大批量材 料: 08钢厚 度: 1.0mm 图1-1 制件图此工件为带凸缘筒形件,要求外形尺寸,没有厚度不变的要求。公差等级为 IT13级。工件底部圆角半径4mm,外形尺寸为75mm查得其
11、公差为0.54mm,内形尺寸为30mm,其公差为0.33mm属于小型零件。工件高度50mm,其公差为0.39mm可在拉深后采用修边达到要求。 2.1.1计算毛坯尺寸根据附图所示,d凸=75mm,d=(30-1)=29mm。由凸缘的相对直径d凸/d=75mm/29mm=2.6,查表4-414得,h=2mm. 由表4-7序号4中得有凸缘圆筒形件的毛坯直径为: D= d凸2-1.72(r1+r2)d-0.56(r22-r12)+4dH 1/2将d凸=75+2h=(75+4)mm=79mm,r1=r2=4+t/2=(4+1/2) mm=4.5mm, d=(30-1)=29mm,H=(50-1) mm=
12、49mm代入上式中,得毛坯的直径为: D= 792-1.72(4.5+4.5)29+42949 1/2mm =107mm2.1.2拉深次数的确定(1)判断能否一次拉成工件总的拉深系数m总=dD=29 mm107 mm =0.27 ,工件总的拉深相对高度Hd=49 mm29 mm =1.69. 由d凸d=79mm29mm=2.7,tD100=1mm107mm100=0.94,查表4.5.2得,有凸缘圆筒形件第一次拉深的极限拉深系数m 1=0.36;由表4.5.1查得,有凸缘圆筒形件首次拉深的极限相对高度h 1d 1=0.22,由于m总m 1,Hdh 1d 1,故此工件不能一次拉出。(2)试制订首
13、次拉深系数取首次d凸d 1=1.1,查表4.4.1得m 1=0.55,而第一次拉深系数m 1= d 1D,则第一次拉深的半成品直径为d 1= m 1 D=0.55107mm=58.85mm(调整为60mm)。 第一次拉深的凹模圆角半径用式计算 r凹1=0.8将D=107mm, d1=60mm,t=1mm代入上式得,凹模的圆角半径r凹1=0.8mm=6.9mm,则r 1= r凹1+t2=(6.9+12)mm=7.4mm,取r 1=7mm,并取r凸1= r凹1,则r 2= r 1=7mm,根据工件圆角重新调整凸、凹模的圆角,取为r凸1= r凹1=7-12=6.5mm. 为了以后的拉深不使已拉深好的
14、凸模变形,第一次拉深要将坯料多拉入凹模所需要量的5%,则需对坯料作相应的放大。过程如下:图所示第一次拉深的半成品,其凸缘的圆环面积A环,由公式求得: A环=d凸2-(d 1+2 r 1)2 将d凸=79mm, d 1=60mm, r 1=7mm代入上式,则: A环=792-(60+27)2mm2=765mm2工件的面积应等于毛坯的面积,由公式求得: A工件=D2=1072 mm2=11449mm2 被拉入凹模的面积应等于: A凹= A工件- A环=10684mm2若多拉入5%的料进入凹,则被拉入凹模的面积A凹=1.05 A凹=11218 mm2,使扩大的毛坯面积为: A环=1.05 A凹+ A
15、环=11218+765 mm2 =11983 mm2故扩大后的坯料直径为: D=109mm由式可求得半成品的高度,因圆角半径r 1= r 2,则: Hn=( D2- d凸2)+0.43(r 1+ r 2)将D=109mm, d凸=79mm, d 1=60mm, r 1= r 2=7mm代入上式,得到第一次拉深的高度为:H 1=(1092-792)mm+0.4314mm=30mm工件的第一次相对高度(H 1d 1)工件=30 mm60 mm=0.50由表4.5.1查得有凸缘圆筒形件第一次拉深的最大高度h 1d 1= 因为(H 1d 1)工件h 1d 1,所以第一次拉深直径60 mm选择合理。(3
16、)确定拉深次数 因为tD100=0.91.5,m 1=0.550.6,由表4.4.4查得需要用压料装置。 由于有凸缘圆筒形件在以后各次拉深中的拉深系数可由表4.4.1选取,且取值应略大些。 根据毛坯的相对高度(tD)100=(1mm109 mm) 100=0.9,由表4.4.1可取值为m 2=0.78,m 3=0.81, m 4= 0.83,m 5=0.86。 各次拉深时半成品的直径为: d 2= m 2 d 1=0.7860 mm =46.80 mm(调整为48mm) d 3= m 3 d 2=0.8148 mm =38.88 mm(调整为39.5mm) d 4= m 4 d 3=0.833
17、9.5 mm =32.79 mm(调整为33mm) d 5= m 5 d 4=0.8633mm =28.38mm29mm。 选定d 5为工件的直径29 mm。 以后各次的凹模圆角半径r凹n =(0.6 0.8)r凹(n-1) 第二次拉深的凹模圆角半径r凹2=0.76.505.2 mm,r凸2= r凹2=5.2 mm。则第二次拉深的工件尺寸为:r 2=(5.2+1/2)mm5.7 mm。同理,第三次拉深的模具圆角半径r凸3 =r凹3=4.56 mm,工件的尺寸为r=5.06 mm。第四次拉深的模具圆角半径r凸4=r凹4=4.1mm,半成品的圆角半径取为4.6 mm。最后一次拉深,凸、凹模的圆角半
18、径应取工件的圆角半径值,即r凸5=r凹5=4 mm。第二次拉深时,多拉3%的材料,第一次余下2%的材料返到凸缘上。 A环=d凸2-(d 2+2 r 2)2 = 792-(48+25.7)2mm2=2713 mm 2, A凹= A工件- A环=D2- A环=1072 mm2-2713 mm 2=8736mm2,若多拉入3%的料进入凹,则被拉入凹模的面积:A凹=1.03A凹=8998 mm2,使扩大的毛坯面积为: A环= A凹+ A环=11711 mm2,故扩大后的坯料直径为: D=108mm 则第二次拉深时半成品的高度为:H 2=( D2- d凸2)+0.432r 2 =( 1082- 792)
19、 mm +0.4325.7 mm =33mm 第三次多拉入1.5%的材料,第二次余下1.5%的材料返回到凸缘上,A环=d凸2-(d 3+2r3)2 = 792-(39.5+25.06)2mm2=3779 mm 2,A凹= A工件- A环=D2- A环=1072 mm2-3779 mm 2=7670mm2,A凹=1.03A凹=7900 mm2,A环= A凹+ A环=7900+3779 mm2 =11679 mm2,D=108mm则第三次拉深时半成品的高度为:H 3=( D2- d凸2)+0.432r 3 =( 1082- 792) mm +0.4325.06 mm =39mm 第四次多拉入1%的
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 毕业设计 论文 凸缘 筒形件 冲压 成形 工艺 模具设计 全套 图纸 23
限制150内