电风扇面板级进模设计说明书.doc
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1、毕业设计说明书(论文)作 者: 学 号: 学院(系、部): 材料工程学院 专 业: 材料成型及控制工程(模具设计) 题 目: 电风扇面板级进模设计 指导者: 评阅者: 年 月 毕业设计说明书(论文)中文摘要本文分析了电风扇面板的工艺特点,其中包括利用CAD软件进行工件展开图的尺寸计算、工件的工艺分析、冲裁力的计算、模具设计的难点,确定了级进模的排样方案和模具总体结构。该级进模有冲裁、空位、弯曲等10个工位。详细介绍了凸模、凹模、固定板、卸料装置等零部件的设计和制造,以及压力机的选择。同时阐述了模具的工作过程、各成形动作的协调性、以及凸模和凹模镶块的装配间隙,并制定典型零件的加工工艺。关键词 级
2、进模 工艺分析 模具设计 冲裁 弯曲毕业设计说明书(论文)外文摘要Title AbstractThis paper analyzes the front panel of computer technology features, including the use of CAD software work piece size of the expansion plan, parts of the analysis, the punching power, Die Design difficult to determine the Progressive Die layout program
3、 and the overall structure of mold. The Progressive Die Blanking is, vacancies, such as bending 10-position. Details on the punch and die, fixed plate and dump devices parts design and manufacturing, and press option. Also explained the work of the mold process, the action of forming coordination, a
4、s well as punch and die insert fabricated space, Typical components and the development of processing technologyKeywords progressive-die technical analysis mold design punching technical analysis目 录前 言1绪 论3第一章 课题任务介绍51.1 零件介绍51.2 毕业设计(论文)的内容和要求61.3 课题研究进度计划61.4 研究成果及其鉴定方式6第二章 模具工艺分析72.1 零件工艺性分析72.2工
5、件展开尺寸计算72.3 排样设计分析72.4 冲切刃口设计原则92.5工序排样9第三章 级进模具设计133.1 级进模结构设计方法133.2 本次模具总体结构143.3 模具工作原理143.4 工艺计算143.5 级进模具的零件设计163.5.1凸模和凹模设计原则163.5.2凸模的设计163.5.3凹模的设计173.6冲裁刃口尺寸计算173.6.1冲裁刃口尺寸计算原则163.6.2冲裁工作尺寸的计算163.7弯曲模具的设计243.8卸料板的设计24第四章 级进模压力机的选用264.1压力机选用原则264.2压力机的校核26第五章 辅助装置275.1固定板275.2垫板275.3模架27第六章
6、 标准件的选用286.1 螺钉和销钉的选用286.2模具材料的选用28第七章 安装与配合307.1凸、凹模的安装307.2 卸料装置307.3装配采用H7/m6的部分31结 论32参考文献33致 谢34前 言模具是现代工业生产的重要工艺装备,国民经济的各部门越来越多的依靠模具进行生产加工。例如,在各类型的汽车中,平均一个车型就需要冲压模具2000套,价值23亿元。据国际生产协会统计:现在产品零件粗加工的75%,精加工的25%由模具直接成形。产品生产的各个阶段,无论是大量生产,批量生产,还是产品试制阶段,也越来越多地依靠于模具。因此,模具已是是国民经济的基础,在工业发达国家,商品模具已经占模具总
7、量的70%以上。目前,模具已成为衡量一个国家,一个地区,一个企业制造水平的重要标致。标志冲模技术先进水平的多工位级进模,是我国重点发展的精密模具品种。级进模,它是在一副模具内,按所加工的工件分为若干等距离的工位,在每个工位上设置一个或几个基本冲压工序,来完成冲压工件某部分的加工。被加工材料,事先加工成一定宽度的条料,采用某种送进方法,每次送进一个步距。经逐个工位冲制后,便得到一个完整的冲压工件。在一副级进模中,可以连续完成冲裁、弯曲、压筋、冲窝、弯曲、拉深等成形工序,甚至还可以在模具中完成装配工序。级进模在过去,因为技术水平的限制(主要是制造高精度困难),工位数相对较少,35个常见,10个工位
8、的就算多了,10个以上的就很少见了,所以多工位这个词过去就很少听到,近年来由于对冲压自动化,高精度,长寿命提出了更高的要求,模具设计与制造高新技术的应用与进步,工位数已不再限制模具设计与知道的关键,从目前了解到的情况,工位数已达几十个,多的已有70多个,冲压次数也大大提高,由原来的每分钟冲几十次,提高到每分钟冲几百次,冲压方式由早期的手工送料,手工低速操作,发展到如今的自动,高速,安全生产。调整好后的模具在有自动检测的情况下实现无人操作。模具的总寿命由于新材料的应用和加工精度的提高,也不是早先的几十万次,而是几千万次,上亿冲次。当然级进模的价格和其他模具相比要高一些,但在冲件总成本中,模具费所
9、占比例还是很少很少。本文以电风扇面板的设计为主线,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,对模具结构设计中的关键之处以及可能出现的问题和处理方式进行详细地剖析。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。毕业设计是按检阅资料、学习、消化、吸收、创新的思路进行的。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,由于知识经验的局限现性,设计内容可能会有一些漏洞和错误,殷切希望各位老师及领导予以批评和指正。在这次毕业设计中,我的指导老师给了我很大的帮助,在此
10、表示衷心的感谢!绪 论冲模按其功能和模具结构,有单工序模、复合模和级进模之别。它们都是借助压力机,将被冲的材料放入凸凹模之间,在压力机的作用下使材料产生变形或者分离,完成冲压工序作用。单工序模,指在压力机的一次行程中,完成一道冲压工序的模具。复合模,指模具只有一个工位,并在压力机的一次行程中,完成两个或两个以上冲压工序的冲模。级进模,又称跳步模、连续模和多工位级进模。指模具上沿被冲原材料的直线送进方向,具有至少两个或两个以上工位,并在压力机的一次行程中,在不同的工位上完成两个或两个以上冲压工序的模具。多工位级进模的应用,反映在模具结构设计方面,它代表了对板料冲压工艺和变形规律的全面认识,以及对
11、该方面实践经验的综合应用水平高低。反映在模具制造方面,集中体现了当代最先进的精密模具加工技术的发展与实践。因此,多工位级进模的广泛应用,展示了现代冲压水平的标志。 就其冲压而言,多工位级进模和其它冲模相比,其主要特点如下:(1)所用的材料主要是黑色或有色金属,材料的形状多为具有一定宽度的长条料,带料或卷料。因为它是在连续的几乎不间断的情况下进行冲压工作,所以要求使用的条料应越长越好,对于薄料长达几百米以上,中间不允许有接头,料厚为0.16mm,多数使用0.151.5mm的材料,而且有色金属居多。料宽的尺寸要求必须一致,应在规定的公差范围内,且不能有明显的毛刺,不允许有扭曲,波浪和锈斑等影响送料
12、和冲压精度方面的缺陷存在。(2)所用的压力机刚性要足够,精度好,而且滑块要能长期承受较大的侧向力。一旦发生故障,压力机有急停功能。压力机的行程相对较小(因冲压过程中模具的导柱导套一般不能脱开),最适宜使用可调行程的压力机,在模具工位数较小,冲压力较小和冲压次数较低的情况下,开式压力机用得较多;而在模距工位数较多,冲压力较大和冲压次数较高的情况下,使用闭式压力机比较合适。(3)送料方式按“步距”间歇或直线连续送给。不同的级进模“步距”的大小是不相等的,具体数值在设计排样时确定,但送料过程中“步距”精度必须严格控制才能保证冲件的精度与质量。(4)冲压的全过程在未完成成品件前的毛胚件始终离不开条料和
13、载体,在级进模中,所有工位上的冲裁,那些被冲掉下来的部分都是无用的工艺或者费料,而留下的部分被送到模具的下一工位上继续被冲压,完成后面的工序。各工位上的冲压工序虽独立进行,但制件始终与条料连在一起,知道最后那个工位需要落料时,合格制件才被分离条料冲落下来。(5)适合大批量中小型产品零件的生产,冲压精度高,尺寸一致性好,冲件均具有很好的互换性。(6)生产效率高。由于排样采用多排,一次冲压可以出多件。采用高速冲压,每分钟冲次比普通冲压高出十几倍,生产效率高。(7)在一副模具的不同工位上,可以完成多种性质的冲压工序。多工位级进模是集各种冲压为一体,功能最多的高效模具,它只需一台压力机,而单工序模需用
14、多副模具,多台压力机完成同类的加工。(8)模具综合技术含量高,模具结构比较复杂,加工精度和制造技术要求高。没有较先进的精加工社别和熟练而有经验的模具钳工,加工,装配,调试和维修均难于获得完满效果。(9)可以实现自动化生产。当模具调整好后,可以不用人在设备旁长期守着,一旦冲压过程异常,由于模具上装有安全保护装置,设备会自动停机,故能实现冲压自动生产。(10)模具制造周期较长,成本高。多工位级进模随着工位数的增加,相应要加工的模具零件数也多了,其中工件零件除采用常规方法加工外,精加工都要采用高精度的精密设备,不仅加工周期长,而且工时费比普通加工高许多,所以成本比普通冲模高。(11)工作零件采用超硬
15、材料制造,模具寿命长。由于多工位级进模可以将复杂的内外型分解成由若干个工位冲成,每个工位的冲压复杂性相对比较简单。工作零件采用硬质合金或钢结硬质合金,不但制造比较容易,也便于维修更换,使模具的使用寿命大大延长,寿命最长的达亿次以上。第一章 课题任务介绍1.1 零件介绍本课题零件见图1所示,材料为厚0.5mm的45钢,要求大批量生产。该零件属于典型的冲裁、弯曲复合件。变形较为复杂,对工艺与模具的要求高。图1.1 零件二维工程图1.2 毕业设计(论文)的内容和要求该零件要投入实际生产,要求模具结构合理,需要对工件进行冲压成形工艺方案的论证,本题目要去学生具有较强的模具设计能力和创新能力,并熟练运用
16、AutoCAD等软件进行计算机绘图,会查阅相关设计资料及手册。1.3 课题研究进度计划 第一周 完成外文翻译第二三周 熟悉相应软件的应用,查找相关资料第四五周 测绘并完成三维实体造型第六七周 完成模具总图的设计第八十一周 进行模具零件图的结构设计第十二周 完成零件加工程序的编制第十三周 撰写毕业设计说明书第十四周 答辩1.4 研究成果及其鉴定方式 研究成果的形式: (a)英文译文;(b)文献检索结果;(c)产品二维工程图;(d)模具结构草图、模具工程图纸、零件图;毕业设计图纸不少于二张A0图纸,论文不少于10000。第二章 模具工艺分析2.1 零件工艺性分析冲压件的工艺性是指冲压件对冲压加工的
17、适应性,即是否能用最简单的模具结构、最少的工序、最低的成本加工出符合要求的工件。着重从产品的几何形状、尺寸大小、精度高低、原材料性能等多个方面进行考虑。(1)冲压材料:该冲压件的材料45钢, 45钢为优质碳素结构钢,具有较好的可冲压性能。(2)零件结构:该冲压件结构简单,比较适合冲裁。(3)尺寸精度:零件图上所有未注公差的尺寸属于自由尺寸,可按IT14级确定工件尺寸的公差。(4)综上所述:该工件适合冲压。2.2工件展开尺寸计算多工位级进模设计时,要根据零件图计算,并绘制出零件的工程图。零件毛坯尺寸的求解 如图所适示:A=1340.45 mm2图2.1 零件二维工程图2.3 排样设计分析冲裁件在
18、条料,带料或板料上的布置叫排样。排样合理就能用同样的材料冲出更多的零件来,降低材料的消耗。大批量生产时,材料费用一般占冲裁件的成本百分只六十以上。因此,材料的经济利用,冲裁质量,生产率,模具结构与寿命,生产操作方便与安全等。排样的意义就在于保证最低的材料消耗和最高的劳动生产率得到合格的零件。 1毛坯排样毛坯在板料上可截取的方位很多,这也就决定了毛坯排样方案的多样性。典型毛坯排样:单排、斜排、对排、无费料排样、多排、混合排。毛坯排样的原则:(1) 材料利用率要尽量高(2) 满足产品零件冲裁及后续要求2. 步距步距是冲压过程种条料每次向前送进的距离,其值为排样是沿送进方向两相邻毛坯之间的最小距离值
19、。步距可定义为: A=c+a式中 A-冲裁步距c-沿条料送进方向,毛坯外形轮廓的最大宽度值a-沿送进方向的搭边值该零件的步距确定为: A=26mm3. 条料宽度条料宽度指根据排样的结果确定的毛坯所需条料的宽度方向的最小尺寸,条料宽度为:B- = D + 2(a+) -式中 B-条料宽度的理论值。D-垂直于送料方向毛坯的最大轮廓尺寸。a-侧搭边值。-条料宽度的单向极限偏差。该零件条料宽度的确定:B-=110-0.6mm (查表P36 表2-3)4材料利用率材料利用率定义为:= nF/(BA)100%式中 -材料利用率F-产品毛坯外形所包容的面积B-条料宽度A-冲裁步距n-一个步距里冲件数目该零件
20、材料利用率为:=1340.45/(11026)100% =46.1%2.4冲切刃口设计原则1、刃口分解与重组应有利于简化模具结构,分解阶段应尽量少,重组后成形的凸模和凹模外形要简单、规则,要有足够的强度,要便与加工;2、刃口分解应保证产品零件的形状、尺寸、精度和使用要求;3、内外形轮廓分解后各阶段间的连接应平直或圆滑;4、分段搭接点应尽量少,搭接点要避开产品薄弱部位和外形重要部位;5、有公差要求的直边和使用中有滑动配合的边应一次冲切,不宜分段;6、复杂外形以及有窄槽或细长的部位最好分解,复杂内形最好分解;7、外轮廓各段毛刺方向有不同时应分解。2.5工序排样在多工位级进模冲压中,工序件在级进模内
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