发动机支承限位件的模具设计与制造毕业设计说明书cbep.docx
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1、毕业设计计说明书书课题:发发动机支支承限位位件的模模具设计计与制造造 系 别: 机械械系专 业: 精密密模具设设计与制制造班 级: 姓 名: 学 号: 指导老师师:完成时间间: 1目录第一章 前言第二章 课题题简介第三章 工艺艺分析第四章 工艺艺方案的的确定第五章 模具具结构的的设计第六章 冲孔孔模主要要参数的的计算第七章 冲孔孔模的模模具结构构的设计计第八章 切边边模的设设计第九章 整形形模的设设计第十章 绘制制模具零零件图和和装配图图第十一章 参参考文献献第十二章 毕毕业设计计小结第十三章 附附录第一章 前言本产品是是一个冲冲裁件。经经过落料料拉深、冲冲孔、切切边、整整形、等等多道工工序组
2、合合而成。产产品结构构比较简简单,通通过对本本产品的的设计流流程的了了解。本本人掌握握了模具具设计工工艺及模模具加工工工艺的的流程。通通过对毕毕业课题题的设计计,我在在模具上上的专业业知识得得到进一一步的巩巩固和提提高。在在指导老老师的帮帮助下我我更进一一步了解解了模具具的知识识。第二章 课题简介介本课题是是无锡中中捷减震震器有限限公司所所做的汽汽车发动动机支承承限位件件,是一一个比较较典型的的冲压件件。产品品有孔、拉拉伸、切切边等多多道工序序组成。它它作用于于汽车上上发动机机的支承承限位。该产品实实物图如如下其形状.尺寸如如下图所所示。其材料料为SPPCC钢钢板,料料厚为22.0mmm,制制
3、件尺寸寸精度为为IT114,批批量生产产。要采采用冲压压生产。图1-11第三章 工艺艺分析一 工艺分析析该制件形形状简单单,尺寸寸较小,厚厚度适中中,一般般批量,属属普通冲冲压件,但但要注意意几点:1. 制件上的的两个10的的孔有同同轴度要要求,设设计模具具的时候候要考虑虑到。2. 有一定的的批量,应应重视模模具材料料和结构构的选择择,保证证一定的的模具寿寿命。二 工艺方案案的分析析与确定定 该该冲压件件是一个个回转体体零件,其其形状特特征表明明它是一一个带凸凸缘的圆圆筒形零零件,其其主要的的形状和和尺寸可可以由拉拉深、冲冲孔、切切边等冲冲压工序序获得。作作为拉深深成形尺尺寸,其其相对植植d凸
4、/d、hh/d都都比较合合适,拉拉深工艺艺性比较较好。10000.4的公公差要求求不是很很高,但但是拉深深底部以以的圆角角半径RR8比较较大,口口部的圆圆角半径径R3适适中,故故在拉深深成形之之后应另另加整形形工序,并并用制造造精度较较高、间间隙较小小的模具具来进行行加工完完成。1.工艺艺方案的的分析与与比较: 该零件件外壳的的形状表表明它为为拉深件件,所以以拉深为为基本工工序,底底部的孔孔由冲孔孔来完成成。 2.工工艺方案案的确定定: 工工序的组组合和顺顺序确定定: 对于于外壳这这样工序序较多的的冲压件件,可以以先确定定出零件件的基本本工序,再再考虑对对所有基基本工序序进行可可能的组组合排列
5、列,将由由此得到到的各种种工艺方方案进行行分析比比较,从从中确定定出适合合于生产产实际的的最佳方方案。 外壳壳的全部部基本工工序为:落料、拉拉深、冲冲孔、切切边、整整形等五五道工序序,据此此可以排排出以下下三种工工艺方案案组合: 方案案一:落落料,拉拉深,冲冲孔,切切边,整整形; 方案案二:落落料与拉拉深复合合,其余余按基本本工序; 方案案三:落落料,拉拉深与冲冲底孔复复合,其其余按基基本工序序; 分析析比较以以上三种种方案,可可以看出出:方案案一中各各工序都都按基本本工序做做,工序序复合程程度低,生生产效率率太低,模模具数量量也会增增加,由由此也增增加了生生产成本本;方案案三中,虽虽然解决决
6、了一方方案中的的问题,但但是,冲冲孔凹模模与拉深深凸模做做成一体体,这样样就给修修磨带来来的困难难,而且且孔径一一旦发生生变化,将将会直接接影响到到拉深质质量的好好坏; 方案案二没有有上述的的缺点,工工序复合合程度适适中,单单工序模模具结构构简单,制制造费用用低,这这在中小小批量生生产中是是合理的的,因此此决定采采用方案案二。3对以上上工序进进行综合合分析确确定模具具进行以以下工艺艺组合:1). 落料料拉深:把一个个外形在在凹凸模模上进行行冲裁的的零件的的展开形形状,由由于落料料的同时时可以进进行拉深深,决定定在落料料的同时时拉深。这这样可以以让拉深深在落料料的过程程中冲裁裁完毕。2). 冲孔
7、孔:在半半成品件件的底部部以及两两侧冲孔孔,并保保证其公公差精度度; 3). 切切边:将将上述两两道工序序后的半半成品上上多余的的边切除除; 4). 整整形:在在加工的的最后,为为保证零零件的使使用和制制造要求求,再加加一步整整形工序序。根据制件件的工艺艺性分析析,其基基本工序序有落料料拉伸、冲孔孔、切边边、整形形四种。按按先后顺顺序组合合,可得得如下方方案:落料拉伸伸-冲孔孔-切边边-整形形,复合合工序冲冲压。三 落料料拉深件件毛坯尺尺寸的确确定 (11)拉深深时毛坯坯尺寸的的确定 AA:确定定修边余余量 由于于材料的的各向导导性以及及拉深时时金属流流动条件件的差异异,拉深深后工件件口部不不
8、平,通通常拉深深后需切切边,因因此计算算毛坯尺尺寸时应应在高度度方向上上或凸缘缘上增加加修边余余量&,它它的值可可根据零零件的相相对高度度查表44.2.1、44.2.2冲冲压工艺艺与模具具设计得得到 :& =1.88B: 计计算工件件表面积积 圆筒直壁壁部分的的表面积积为 A1=3.114d(h+&) 式式中d为为圆筒部部分的中中径圆角球台台部分的的表面积积为A22=2*3.114(00.5dd0+22r/33.144)=33.144/4(2r*3.114*dd0+88r*rr) 式中dd0为底底部平板板部分的的直径;R为工件件中线在在圆角处处的圆角角半径底部表面面积为:A3=0.225*33
9、.144d0*d0工工件的总总面积为为A=33.144d(hh+&)+0.25*3.114(22r*33.144d0+8r*r)+0.225*33.144d0*d0=83888.99C求出毛毛坯尺寸寸 设毛毛坯的直直径为DD所以00.255*3.14*D*DD=83388.9D=1003.44 (2)落落料的毛毛坯尺寸寸 DD1=DD+8.5+22=1133.9 2)计算算拉深次次数: 毛毛坯的相相对厚度度:t/D1000=21000/1003.441.99 查查表得:各次的的拉深系系数,mm1=0.49,m2=0.74,m3=0.77,m4=0.79 则则,零件件的总拉拉深系数数m总=d/D
10、=557.55/10020.556 因因为m总总m1,,所所以该零零件一次次拉深即即能成形形。 目目前零件件的材料料厚度tt=2,圆角角半径rr=8,约为为1.55t,该该值过小小,而且且零件的的直径又又不是很很大,一一次拉深深难以满满足零件件的要求求。因此此需要在在拉深后后还要增增加一道道整形工工序,以以得到更更小的口口部圆角角半径。 (3)确确定排样样、裁板板方案: 这里里的毛坯坯为简单单的长圆圆形,而而且尺寸寸也不是是很小,考考虑到操操作方便便,适宜宜采用单单排。 据表表查得,工工件间距距离a11=1.2; 搭边边距离aa=1.5; 条料料下料剪剪切公差差=0.6; 条条料宽度度B=(D
11、D2aa)0- =(1113.9221.550.6) =1117.5 查查得,轧轧制钢板板拟选用用规格为为2650013000的的板材。 采采用纵向向冲裁和和纵向排排样的方方案,可可得材料料利用率率为:=nss/LBB1000%=772.44% 本本例拟采采用此方方案进行行冲裁和和排样。排样图如如下:三、模具具结构形形式的确确定1)落料料拉深模模:因制制件较薄薄,为保保证制件件平整,采采用弹压压卸料装装置。它它还可对对冲孔凸凸模起导导向作用用。为方方便操作作和取件件,选用用液压保保险开式式固定压压力机,纵纵向送料料。因制制件比较较归则,故故采用定定位销定定位,生生产方便便,模具具制造方方便,节
12、节约成本本。终上上所述,选选用弹性性卸料纵纵向送料料典型组组合结构构形式,中中间滑动动导柱。2)冲孔孔模:因因制件的的尺寸较较小,采采用弹顶顶板卸料料,选用用液压保保险开式式固定台台压力机机,为达达到较高高的精度度,采用用定位板板定位,采采用中间间滑动导导柱。第四章、工工艺方案案的确定定 1、计算算各工序序压力、压压力中心心,初选选压力机机。1)落料料拉深工序序1落落料力计计算 F落落料= Kp L tt=1.33*2448.006*2*4800N=30095778.888N=3099.6KKN-材材料的抗抗剪强度度 LL-冲冲裁周边边总长 tt-材材料厚度度 Kp-系数数 一一般取11.3其
13、中K为为安全系系数,冲冲裁周边边总长LL=2448.006mmm,材料料厚度为为t=22mm,材材料的抗抗剪强度度=4800MPaa(查资资料2 表表4-112得)2卸卸料力计计算 当上模模完成一一次冲裁裁后,冲冲入凹模模内的制制件或因因弹性扩扩张而梗梗在凹模模内,模模面上的的材料因因弹性收收缩而紧紧箍在凸凸模。为为了使冲冲裁工作作继续进进行,必必须将箍箍在凸模模上的材材料刮下下。将梗梗塞在凹凹模内的的制件或或废料向向下推出出或向上上顶出。从从凸模上上刮下材材料所需需的力称称为卸料料力。影响卸料料力的因因素很多多,要精精确地计计算很困困难。在在实际生生产中常常采用经经验公式式计算:F卸=KK卸
14、*FF落料=0.05*30995788.888N=1554788.9444N=15.5KNN拉深力力的计算算: FF拉深=(d-11.722r)ttbk5 =(3.1482-1.7724)2.5548000.885N =29556199.2775N2966.622KN 当当采用落落料、拉拉深复合合时,不不能简单单的将落落料力与与拉深力力迭加来来选择压压力机,(因因为压力力机的公公称压力力是指在在接近下下死点时时的压力力机压力力)。因因此,应应该注意意压力机机的压力力曲线。否否则很可可能过早早的出现现最大冲冲压力而而使压力力机超载载损坏。一一般可按按下式做做概略计计算: 浅拉深深时:F=(00.
15、70.88)F00 深拉深深时:F=(00.50.66)F00 本制制件属于于浅拉深深,则: 最大压压力(0.700.8)FF0 因因此拉深深力F=F0/0.7=2296.62/0.774233.6KKN确定是是否需要要压边装装置并计计算压边边力: 合理理的压边边是拉深深制件质质量的保保障,拉拉深时压压边力必必须适当当,压边边力过大大,会引引起拉深深力的增增加,甚甚至造成成制件拉拉裂或严严重变薄薄超差;压力过过小,则则会造成成制件直直壁或凸凸缘部分分起皱,防防皱效果果不好。 解决决拉深工工作中的的起皱问问题的主主要方法法就是采采用防皱皱压边圈圈,至于于是否采采取压边边装置主主要取决决于毛坯坯或
16、以后后各道工工序的拉拉深系数数m和相相对料厚厚t1000/D。 由该该制件的的相对料料厚为tt/D=2.44,m=0.556;经经查表可可知:该该制件在在拉深过过程中不不需要采采用压边边装置。总压力力计算: FF总=F落F卸F拉深深 =3309.6KNN155.5KKN4423.6KNN =7748.7KNN初选压压力机: 由于于该制件件体积不是是很大,而而且精度度要求不不是很高高,因此此可以选选用开式式双柱固固定台压压力机。它它具有三三面敞开开,操作作方便成成本低 廉的优优点由于于落料、拉拉深复合合模的压压力行程程的特点点是在开开始阶段段即需要要很大的的压力,而而 在拉拉深阶段段反倒要要小的
17、多多。因此此若 按按总的压压力来选选取压力力机,很很能出现现总的压压力满足足要求,但但是在初初始阶段段冲时已已经超载载。同时时,选用用拉深压压力机还还应该对对拉深功功进行核核算,否否则会出出现压力力机在力力的大小小满足要要求,但但是功率率有可能能过载,飞飞轮转速速降低,从从而引起起电动机机转速降降低过大大,损坏坏电动机机。因此此精确确确定压力力机压力力应当根根据压力力机说明明书中给给出的允允许工作作负荷曲曲线,并并校核功功率。但但是在一一般条件件下,可可以根据据生产车车间的实实际条件件,在现现有压力力机中选选取。在在这里根根据总压压力为7748.7KNN,查得得,提供供的压力力机公称称压力序序
18、列中选选取10000KKN的压压力机,型型号为JJD211-1000.由由此可知知,电动动机的功功率远远远大于拉拉深所需需压力机机的电动动机功率率。故可可以选用用此电动动机。 (7) 查查资料冲冲压工艺艺与模具具设计PP3588选用开式式双柱双双柱固定定台压力力机J223-663及其其它主要要技术参参数: 公公称压力力: p=10000KNN 滑滑块行程程: H=1200mm 行行程次数数: 755/miin 最最大闭合合高度: HH=4000mmm 最最大装模模高度: HH=3000mmm 闭闭合高度度调节量量: HH=855 立立柱间距距离: L=4480 工工作台尺尺寸:前前后6000,
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