侧孔深筒冲压工艺及模具设计(共27页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上摘 要本次毕业设计的零件是侧孔深筒,制定出相关工艺路线并设计出生产所需模具。主要工序有:a落料,b拉深,c二次拉伸,d切边,e冲孔,去除毛刺。采用落料拉深复合模,可以较好的实现落料,设计过程中应当充分考虑该落料拉深复合模的刃口形状及尺寸,否则容易影响到落料拉深件的形状及尺寸。本篇论文综合应用本专业所学课程的理论和生产实际知识,并且查阅了大量课外资料,进行的一次冷冲压模具设计工作的实践训练。在本次模具设计中,本着降低模具复杂程度及成本的原则,把落料模具、拉深模具做成一套复合模,然后独立设计一套侧冲孔模具。本套模具性能可靠,提高了产品的成品率和生产效率,可以大幅度降低劳动
2、强度和生产成本。在模具设计中,查阅了大量课内和课外的文献资料,充分利用已经掌握的知识,使模具设计尽量简单并且能达到最大的实用效果。关键词:侧孔深筒 模具设计 落料 拉深 侧冲孔AbstractThe graduation project is part of deep tube side holes, to develop and design the associated process route for production molds. The main steps are: a blanking, b drawing, c second stretch, d trimming, e
3、punching, deburring. Using a composite blanking drawing die, you can achieve better blanking, the design process should take full account of the composite blanking drawing die edge shape and size, or likely to influence the shape and size of blanking drawing parts. In this thesis, comprehensive appl
4、ication of the theoretical and practical knowledge of the production of professional learning courses, and access to a lot of extracurricular information, practical training conducted by a cold stamping die design work.In this mold design, mold principle to reduce the complexity and cost of the blan
5、king dies, molds made of a composite drawing die, and then design a separate side punching die. The sets of molds and reliable performance, improved yield and production efficiency can greatly reduce labor intensity and production costs. In the mold design, access to a large literature curricular an
6、d extra-curricular, and make full use of already acquired knowledge to make the mold design as simple as possible and to achieve the greatest practical effectKey words: Side holedeep cylinder die design blanking drawing side of the punch目 录摘要 Abstract 第1章 绪论 11.1 立项背景 11.2 设计主要技术条件及参数 1第2章 冲压件的结构和工艺
7、性分析 22.1 冲压件的结构性分析 22.2 冲压件的工艺性分析 2第3章 工艺参数计算 43.1 落料拉深模的工艺计算 43.1.1 修边余量的确定 43.1.2 计算毛坯尺寸 43.1.3 压边圈的使用与否 43.1.4 拉深次数的确定 43.1.5 确定各次极限拉深系数及拉深直径 43.1.6 选定各工序的凹模圆角半径 53.1.7 选定各工序的凸模圆角半径 53.1.8 确定各次拉深高度 53.1.9 确定落料拉深时的排样方案 63.1.10 确定工艺方案 73.2 计算冲压力 83.2.1 落料拉深工序的计算 83.2.2 第二次拉深时工序的计算 93.2.3 切边时工序的计算 1
8、03.2.4 冲侧孔时工序的计算 103.2.5 计算各次工艺总压力 10 第4章 落料拉深复合模具结构设计 124.1 落料拉深复合模具选用原则 124.2 刃口尺寸的计算 124.2.1 落料凹模刃口尺寸的计算 124.2.2 凸凹模刃口尺寸的计算 134.2.3 拉深模刃口尺寸的计算 134.3 定位零件的设计 144.3.1 导料板 144.3.2 挡料销 144.4 卸料、顶件、推件零件的设计 144.4.1 卸料板 144.4.2 推件装置 144.4.3 顶件装置 154.5 工作零件的设计 154.5.1 落料凹模外形尺寸的计算 154.5.2 凸凹模外形尺寸的计算 164.6
9、 模架及零件的设计 164.6.1 模架 164.6.2 导向装置 164.6.3 上、下模座 174.7 其他支撑零件零件的设计 174.7.1 模柄 174.7.2 凸凹模、凸模固定板 174.7.3 凸凹模垫板 174.8 压力机的选取与校核 174.8.1 压力机的选取 184.8.2 压力机的校核 184.9 落料拉深模具装配图 18第5章 二次拉深模具结构设计 195.1 二次拉深模具工作部分尺寸 195.1.1 拉深凸、凹模工作部分尺寸的计算 195.2 二次拉深模具装配图 19第6章 冲侧孔模具结构设计 206.1 冲侧孔模具工作部分尺寸 206.1.1 冲孔凸、凹模工作部分尺
10、寸的计算 206.2 冲侧孔模具装配图 20结论 21致谢 22参考文献 23专心-专注-专业第1章 绪 论1.1 立项背景本次毕业设计题目为侧孔深筒冲压件,通过这次工艺分析及模具设计使我对冲压模具设计中的常见问题有了进一步的了解和探究。设计说明书的撰写使我更清楚的了解了模具设计的重点和难点。通过设计过程中查阅的各种资料,不仅丰富了我的知识结构,也使我对冷冲压技术的应用前景和发展趋势有了深刻的认识。未来模具技术的发展趋势:(1)模具产品发展将大型化精密化。(2)3D打印技术将广泛应用于模具制造。(3)模具标准件的应用将日渐广泛。(4)在模具设计制造中将全面推广计算机仿真技术。(5)模具研磨抛光
11、将向自动化方向发展。(6)模具加工智能化系统的研制会进一步。1.2设计主要技术条件及参数本题目是侧孔深筒冲压工艺与模具设计。通过查阅课内外书籍进行该冲压模具设计,设计出所需模具全部的零件, 画出主要零件图,最后完成装配图。本文主要介绍侧孔件模具的设计、制造方法和步骤。在进行模具设计时,需要对零件进行结构特点的分析以及工艺性分析。在查阅相关资料后,计算出模具各零部件的尺寸。在进行模具制造时,应综合考虑生产成本和现有的加工水平。工艺分析主要是针对工件的生产批量确定其加工方案。在本次设计中一共存在几种不同的可行性方案,经过考虑综合各个因素的考虑后,最终确定了方案。确定了方案后进行工艺计算,包括拉深次
12、数和冲孔的计算。经过计算和校核以后,确定下来基本的工序。在整体的方案确定后通过计算各工序所需要的冲压力去选择压力机。计算主要包括模具主要工作部分的尺寸、模板的大小、模架的选择、定位零件的选择和卸料零件等的选择。计算出准确的工作尺寸并编写加工工艺方案,并写下相对应的加工工艺卡。随后选则落料拉深模和翻边模各个主要部件,通过参考各类资料,按照标准去选取。第2章 冲压件的结构和工艺性分析2.1 冲压件的结构性分析该工件形状简单,结构对称,其在圆周方向上的变形是均匀的,厚度没有不变的要求,而且工件的形状满足拉深的工艺要求,并且可以采用多次拉深工序加工。该工件加工时要考虑的几点问题有:(1) 先判断是否能
13、够一次拉深成功,如果不能则需要进行多次拉深。就该工件而言,根据计算查表可以大概确定要多次拉深。(2) 该件有四个侧孔,要注意如何设计合理的侧冲孔机构。工件图如下:图1-1 阶梯深筒材料: 08F 料厚: 1.5mm2.2 冲压件的工艺性分析冲压件的材料为08F,属于优质碳素结构钢。其塑性、韧性非常高,而耐磨性、强度和硬度都比较低,因此具有良好的冷变形性,这类材料用于制造力学性能较低,抗腐蚀性能较高的零件。08F钢的塑性很好,被用来制造大量冷冲压件。其主要的力学性能如下:抗拉强度 b (MPa):295屈服强度 s (MPa):175伸长率 5 (%):35断面收缩率 (%):60硬度 :未热处
14、理,131HB从零件图分析可知,冲压件采用1.5mm料厚的板料经多次冲压而成,能够保证足够的强度和刚度。从零件所标注的尺寸(41mm,44mm,6mm,R2mm,10mm)中可以看出各个尺寸精度都为一般精度等级,由于圆角半径为R2,尺寸偏小,故需安排一道整形工序来保证其精度。其它尺寸均无公差要求,因此该零件属于精度不高的一般性零件,公差可以按照IT14级处理,这样也可以给模具制造带来一系列的方便。综上所述,虽然该件结构简单,而且材料成型性能优良,尺寸公差要求亦不高,故采取适当的工艺方法可以用冷冲压加工成型。第3章 工艺参数计算3.1落料拉深模的工艺计算3.1.1 修边余量的确定工件的相对高度,
15、查冲压工艺及冲模设计表5-2选取修边余量=2.5mm3.1.2计算毛坯尺寸板料厚度等于1.5mm,修边余量为2.5mm。毛坯直径3.1.3压边圈的使用与否根据公式式中 t-材料厚度,mm D-毛坯直径,mm代入数据得:1.45,查冲压工艺及冲模设计表5-8得知本套模具需要压边圈。3.1.4 拉深次数的确定从毛坯拉深到圆筒形件的总拉伸系数(参见冲压工艺及模具设计表5-3)。所以此工件需多次拉深。初步确定圆筒型件拉深次数的方法分为计算法、查表法、推算法和图析法,其中查表法在设计中应用最为广泛,查冲压工艺及模具设计表5-4,由该件相对厚度为1.45%,相对高度为1.125,故需要拉深两次。3.1.5
16、确定各次极限拉深系数及拉深直径查冲压工艺及模具设计表5-3得: =0.53103.15=54.6695mm=0.7554.6695=41mm由于 =41mm小于制件直径可知,两次拉深可以成形。表5-3 毛坯相对厚度与拉深系数毛坯相对厚度(t/D)%各次拉深系数1.51.00.500.530.75-0.760.78-0.790.80-0.810.82-0.84因为制件最终的直径为d=42.5mm,所以修正时可采用逆向推算法, =42.5mm。取,则=54.67mm。所以3.1.6 选定各工序的凹模圆角半径第一次拉深时的凹模圆角半径可按经验值和计算公式两种方法取得。按经验公式:=0.8 确定式中凹
17、模圆角半径(mm);D毛坯直径(mm);d凹模内径(mm);t材料厚度(mm)。=0.8=0.87.5mm第二次为最终成形,所以3.1.7 选定各工序的凸模圆角半径在一般情况下,凸模圆角半径的取值可与凹模圆角半径的取值想进或略小。即=(0.7-1.0)。各道拉深凹模圆角半径应逐次减小,只有当最后一道拉深工序时凸模圆角半径和零件的圆角半径相同。所以=7.5mm,=2mm。3.1.8 确定各次拉深高度由上可知,各次工序拉深直径为:mm ,mm 计算尺寸列表如下:表2 尺寸预拉伸次数关系 单位(mm)尺寸第一次拉深第二次拉深d55.9242.5r7.62h38.3552.843.1.9 确定落料拉深
18、时的排样方案本次冲裁过程采用直排有废料排样方案,沿冲件的外形进行冲裁,在冲件四周都留有搭边,因此材料的利用率相对较低,但冲件形状和尺寸完全由模具获得,因此工件的精度高,模具的使用寿命也高。查中国模具工程大典第四卷表2.1-17得搭边值: 1.0mm,=1.2mm.本模具采用无侧压装置送料。 条料宽度 导料板之间的距离 式中 条料宽度方向冲裁件的最大尺寸;侧搭边值;条料宽度的单向(负向)偏差;Z导料板与最宽条料之间的间隙。值可查有关设计手册。因此可得出:mm A=107.55mm步距: S=103.15+1=104.15mm一个步距内材料利用率:= 100%=75.27%排样图如下图:图3-1
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