落料-冲孔-拉深-切边复合模设计【完整版】.docx
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1、落料-冲孔-拉深-切边复合模设计【完整版】(文档可以直接使用,也可根据实际需要修订后使用,可编辑放心下载)目录前言1.摘要2.第一章 零件工艺性分析及确定工艺方案3.零件工艺分析3第1.2节工艺方案确定4第1.3节 排样确定4第二章 工艺与设计计算5第2.1节模具的设计和加工5第2.2节冲裁力的计算6第2.3节计算各主要零件的尺寸8第2.4节定位零件的设计17第三章 模具的装配21第四章 结论与展望24结束语25谢鸣26参考文献27前言冲压加工在汽车、电子、电器、仪表、航空和航天产品及日用品生产中得到了广泛的应用。20 多年来,我国工业开展迅速,产品更新换代快。冲压模具设计与制造的课程设计的目
2、的是陪养学生对冲压工艺规程编制方法、掌握应用现代化设计手段和运用 CAD/CAM 软件设计中等复杂程度的冲压模具、编制模具零件的加工工艺和程序并能数控机床进行加 工。冲压件的生产过程一般都是从原材料剪切下料开始的,经过各种工序和其他必要的辅助工序加工出图纸要求的零件,对于某些组合冲压和精度要求较高的冲压件,还需要经过切削、焊接或铆接等加工才能完成。进行冲压模具设计与制造就是根据已有的生产条件,综合考虑影响生产过程顺利进行的各方面的因素,合理安排零件生产工序,最优的选用并确定各工艺参数 ,合理设计模具结构、选择加工方法和设备等。本次设计的是一副落料-冲孔-拉深-切边复合模,这次设计是在老师认真、
3、耐心的指导下进行的,是在对模具的经济、模具的寿命、生产周期及生产本钱等因素进行了全面的仔细的分析下而进行设计的。由于初次设计, 水平有限,毕业设计中不妥和错误之处在所难免,还请老师同学多提珍贵意见,以便得以修正,以臻完善,那么不盛感谢。设计者:内容提要这次设计的是一次成型的落料-冲孔-拉深-切边复合模。通过学习了冲压与模具设计等相关专业书之后,我自己自行设计的一套集落料-冲孔-拉深-切边的模具。本次设计的目的不是检验产品是否能够使用,而是掌握如何来设计模具,了解模具设计的关键所在,因为本人是第一次设计模具,所以这次论文是基于我的经验和根底和在指导老师以及同学的帮助下完成的,从零件工艺的分析到确
4、定工艺方按,然后到模具设计步骤,最后装配成一套模具。针对凸凹模,复合模的结构特点,采用基于参数化的自动和交互设计相结合的方法对凸凹模进行了设计。为实现凸凹模结构的CAD系统商品化,适用化奠定了根底。Summary:This time design of model once of fall to anticipate- hurtle the bore- pull deep- slice the compound mold in side.Passed to study to wash to press after designing with molding tool the related
5、profession in etc. book, myself design by oneself a set of to gather to fall to anticipate- hurtle the bore- pull deep- slice the molding tool of the side.The purpose of this design is not a key to examine the product whether can use, but control how come to design the molding tool, understand the m
6、olding tool design place, because oneself design the molding tool for the first time, so this time the thesis is a help to base on my experience with the foundation with at guide teacher and classmates to descend to complete of, analyze the certain craft from the spare parts craft the square press,
7、then arrive the molding tool the design the step, assembling finally a set of moldingtools.Aimattheconvexandcavemold,theconstruction characteristics of the compound mold, adopt according to the auto that parameter turn with hand over to designed the method that combine together to proceed the design
8、 to the convex and cave mold with each other第 1 章零件工艺分析及确定工艺方案零件毛坯尺寸12R2R2235409图 1零件工艺分析第1.1节冲裁的工艺性是从冲压件工艺方面来衡量设计是否合理。在满足工件零件使用要求的条件下,能够以最经济最简单的方法冲出来就说明工艺性好。但是工艺性的好坏是相对的,它直接受到工厂的冲压技术和设备等因素的影响。尺寸公差无特殊要求,所以按IT14级选取,利用普通冲裁方式可到达图样要求。由于外形简单,形状规那么,适宜于冲裁加工。材料为Q235,热处理40-45HRC.零件的毛坯形式,采用板料,经下料后直接冲裁。第1.2节确定
9、工艺方案:确定方案就是确定冲压件的加工路线,合理的工艺方案应在不同的工艺分析进行全面的分析与研究比拟与其经济效果,然后选择合理的工艺方案。零件属于大批生产,工艺性好。假设采用落料后拉深在再冲孔,那么效率太低,而且质量不易保证。假设采用级进模,那么难以控制送料步距,而影响冲件的尺寸精度。在此冲件中,能保证凸凹模的最小壁厚故采用顺装复合模。复合模主要有以下几个特点:1. 冲件精度较高,不受送料误差影响,内外形相对位置一致性好。2. 冲件外表较为平整。3. 适宜冲裁薄件,也适宜冲裁脆性或软质材料。4. 可充分利用短料或边角余料。5. 冲模面积较小。在选择工艺方面还考虑了下面的原素:如果先冲孔再拉深,
10、很有可能出现拉深后所冲的孔会因拉深而变形,又考虑到拉深后原板料可能因所受力有所变化而产生边缘变形,出现何叶形状,所以最后加了一道工序切边,故此冲裁件采用落料拉深冲孔切边复合模为合理,设计方案为分别对凸模组件和凹模组件进行了定位和固紧。使装配容易和装配精度容易得到保证。第1.3节排样确实定排样的目的与作用:冲裁件在板料、条料或带料上的布置方法称为排样法,简称排样。排样的结果 说明要画出排样图。排样是否合理,直接影响到材料的利用率,零件质量、生产率、模具的结构,与寿命及生产操作方式与平安。因此,冲压工艺和模具设计中,排样 是一项极为重要的、技术性很强的工作。按材料的经济利用程度或废料的多少,排样可
11、分为有废料排样与少、无废料排样两大类。排样又可分直排、斜排、对排、对头斜排、多排、混合排等。有废料排样有如下几种形式:1. 直排,排样时,应优先选用直排,因为直排的模具最简单。但对于三角形、角尺形等工件,采用直排会造成较大的材料浪费,可考虑选择斜排或对排。2. 斜排,斜排将时制模工作量增大。可达15%,因此,如果节省材料不超过5%,用斜排是意义不大的。3. 对排,选取对排省料幅度较大。比直排省料可达30%-50%。但需要注意如 下问题:如果采取送料一次冲一件的方案,即用单凸模,模具结构与直排时根本相同, 模具费也相差不大,但只实用于条料,不能用卷料。因此在冲完一行程后,需要调 头冲另一行,冲加
12、一行时就,条料的钢度很差,给送料造成了困难,有时根本无法 送料,操作者普遍不愿意采用这种方案,因此,只有在生产量为大的的情况下,且 调头冲时能保证有足够的钢度时才考虑采用这种方案。如果采取一次冲两件的方案, 既用双凸模,那么模具结构复杂了,模具长度增大了,因而模具费用增加了。可以 用通过计算盈亏平衡点,对各方案进行比拟,并作出选择。4. 多排,采用多排是为了省料,但省料很有限。5混合排,如果将一种零件落料后的废料作为另一种工件的原材料,当然也可以提高材料的利用效率。但这种排样对于小型件既不方便又不平安。而采用混合排是只有两种零件的板厚与材质相同,并在设计人员的细心安排之下才有可能实现。第2章
13、工艺与设计计算第2.1节模具的设计与加工模具是在pro/Engineer2002平台上设计的,采用三维参数建模技术,利用该软件的装配动能进行干预和间隙检查,及时的发现设计中的错误并进行修正。这样大大提高了数控加工的效率。缩短了生产周期。确定毛坯直经D,因r1=r2=r, 所以得D=(df*df+4dH-3.44dr)1/2=(40*40+4*35*9-3.44*35*2) 1/2=55.7mm修边余量确实定因工件的高H=9mm和工件的相对高度H/D=0.16都不大,拉深后工件口部较齐而修边量不大。但考虑到下面的原因:拉深后原板料可能因所受力有所变化,受力不匀恒而产生边缘变形,出现何叶形状,致使
14、工件不平整而不合格,所以最后加了一道工序切边,我们通过增加一点落料的长度,(lp=44)在拉深后把毛坯边缘切掉一局部而成。拉深系数和拉深次数确实定:毛坯的相对厚度T/D*100%=3.5%查表4-5得第一次拉深系数为取m=0.7该零件的总拉深系数m=d/D=0.875mm可知道该零件可一次拉深,其拉深系数为m=0.55查表4-11第2.2节冲裁力的设计根据式2-4落料时冲裁力F= lt=3.14*22*2*450=62172N冲孔时冲裁力F1=LT = 3.14*10*1*450 = 14130N拉深时拉深力F2 = DT由表4-19查表4-20,K = 1所以F = 3.14*35*1*45
15、0*1 = 49455N拉深时压边力:F3=/D-(d1+2Rd)p查表4-27:p = 3Mpa第和rd对拉深过程的影响凸模圆角半径rp与凹模圆角半径rd值对拉深时允许的变形程度有较大的影响, 而且凸模半径rp的值影响超过了凹模半径rd值。因为挡料板饱满rd区后,rp区对拉深过程的影响就很小了,而rd区却影响拉深的全过程。被拉入凹模板料不断流经rd区, 不仅受到磨察阻力,而且受到两次反复折弯所产生的弯曲阻力,而且受到两次反复折弯所产生的弯曲阻力。如果rd值过小,将使筒壁处承受应力的峰值增大,即必须取较 大拉深系数。第和rd的合理值当rd(46)t时,随值的增大,允许的rd值可减小,但减小不大
16、。而当 rd4t 时,随值的减小,而mmin值将迅速增大。因此凹模圆角半径rp的合理值应当不小于4t,t为板料厚度。从降低筒壁处的拉应力来考虑,rd越大越好,但也不能太大, 一方面当rd 6t时再继续增大rd值对提高变形程度没有多大意义;另一方面去过大的rd的拉深系数板料将过早地失去压边,有可能出现拉深后期起皱。如果将压边 圈对应rd区制成圆弧形,可防止因rd过大造成拉深后期起皱,并可提高变形程度。第和rd值确实定除前面所述凸模圆角半径rp和凹模圆角半径rd的合理值外,还应当考虑材料种类、板料厚度、变形程度及拉深次数等因数的影响。 rp和rd值除影响拉深的变形程度,还影响拉深工件的质量。rp或
17、rd值应尽可能取工件要求的圆角半径值。如果工件图上所标注的圆角半径小于rp或rd的合理值,拉深模的rp和rd仍然须取合理值,待拉深后在用整形方法使圆角半径到达图样要求。查表4-7凹模圆角半径r = (85)t取5mm所以F压=A*Fq=3.14*84*3MP = 791N总的冲裁力为:F = F 1+F2+F 3=62172+49455+791=112418N推件力F 推落料卸料力F落 = KF =5621N查表K = 0.05,又因为此工件为了弹压卸料顺出件,所以此冲裁件的总压力为:F总 = F 冲+F推 + F卸 = 112418+ 5621*2 = 123660N冲压设备的选择:压力机的
18、吨位应当等于冲裁时的总力即F s F,且Fs=(0.70.8)F该模具的总压力F = 123.66KN闭合高度:H = 175mm根据所需的总压力来看,必须用160KN开式双柱压力机,该压力机的主要技术要求规格为:最大冲压力:160KN滑块行程55mm连杆调节量40最大装模高度220模柄孔尺寸40*50工作台尺寸300*450因此根据冲压力合闭高度,工作台尺寸等数据选定该设备是适宜的。压力中心确实定:模具的压力中心必须通过模柄轴线而和压力机的滑块中心线重合,以使平稳工作,减少导向磨损,提高模具及压力机的寿命。由于落料拉深冲孔的凸模或凸凹模都有是旋转且同心,所以中心就是该旋转体的同心。第2.3节
19、冲裁模的主要零部件的结构设计各主要零部件尺寸确实定冲孔凸模为了保证凸模能够正常工作,设计任何结构形式的凸模都必须满足如下三个原那么:1) 精确定位 凸模安装到固定板上以后,在工作过程中其轴线或母线不允许发生任何方向的移位,否那么将造成冲裁间隙不均匀,降低模具寿命, 严重时造成啃模。2) 防止拔出回程时,卸料力对凸模产生拉深作用。凸模的结构应能防止凸模从固定板中拔出。3) 防止转动冲孔凸模各尺寸的计算工件孔尺寸:12mm 如下图图2查表2-12凸模的制造公差为 = 0.02查表8-14= 036查表2-13,X = 0.5根据表2-11,d = (d + X)那么 (1)弹压卸料方式的凸模长度计
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