中铰链垫片级进模设计【连接片】【冲孔落料级进模】【说明书+CAD】
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中铰链垫片级进模设计绪论随着科学技术的进步和工业生产的迅速发展,冲压加工技术的应用越来越广泛,模具成形已成为当代工业生产的重要阶段。现在,冲压技术已广泛的应用于航空,汽车,电机,家电和通信等行业零部件的成形。今年来,我国模具设计与制造技术也有了很大的发展,大型,精密,复杂,高效和长寿命的需求大幅增加,模具质量,模具寿命明显提高,模具交货期较前缩短,模具技术也得到了相当广泛的应用。由于冲压工艺具有生产效率高,生产成本低,材料利用率高,能够成形复杂零件,适合大批量生产等优点,在某些领域已取代机械加工,并逐步扩大其应用范围。据国际生产技术协会预测,本世纪中,机械零部件的粗加工,的精加工需要由模具来完成。因此,冲压技术对发展生产,增加效率,更新产品等方面具有重要作用。经调查,全国模具行业从业人员的岗位分布情况大致如下:从事模具设计。模具工艺过程实施,产品质量检验和监督工作的人员占总数的;其次是具体生产设备的操作,模具的制作,调试和维修,从事这类工作的是智能型的操作人员,占总数的;三是从事生产组织,技术指导和技术管理工作的人员,占总数的;四是从事模具营销工作和售后技术服务的人员,占总数的;五是个体,行政管理人员,占总数的。这次所分配到的任务是冷冲模具设计,具体来说是对中铰链垫片来进行设计。设计的目的是在于巩固所学到的知识,熟悉有关资料,树立正确的设计思想,掌握设计方法,培养我们的实际工作能力。通过冲模结构设计,使自己的冷冲工艺性分析,冲压工艺方案的论证,冲压工艺计算,冲模零件结构设计,编写技术文件和查阅技术文献等方面受到一次综合训练。中教练垫片其形状结构非常简单,尺寸也较小,往往在设计时容易粗心大意,因为总觉的工件太简单,要是设计的话肯定能够拿下来。在这里,我要给自己及一些也认为工件很简单的人一个忠告,对于什么事情,不要看似很简单就能够很轻易的把它做好,这是不对的,不论什么事情笑到最后的人才笑的最开心。在设计这个铰链时有几点要注意。首先是零件结构很简单,尺寸也很小,在设计凸凹模,特别是凸模时要注意,因为工件很小,那么冲的孔肯定也非常小,在这个时候要设计凸模时要注意其强度,要检验在受力时能不能把其折断,这点一定要注意;其次,选择什么样的冲压工艺方案也非常重要,在所找的几种方案中要逐个排查,再者就是模具结构要合理,不能因为模具小,就把一些大的方针抛到脑后,安全生产至关重要;最后,就是效益问题了,中铰链垫片是要大批量生产的,这时其寿命就很重要,要花最小的投资挣取最大的利润;等等。要是把这上面的问题能够完美的解决,不让它们互相冲突,就需要我们在做设计时以一种严谨的态度来对待每一个设计题目,不管是难还是简单,都要好好做,另外,要查阅大量的资料也是必不可缺少的,不会的要立刻向老师请教,向同学们请教,只有这样我们才能够圆满的完成这个任务,来为自己的这次锻炼画上一个圆满的句号。目前,虽说我国的冲压技术发展的相当快,但与那些工业发达的国家相比还是很落后的,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,模具制造工艺与设备等方面与工业发达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。随着工业产品质量的不断提高,计算机技术和制造技术迅速发展,冲压模具设计与制造技术正由手工设计,依靠人工经验和常规机械加工技术向以计算机辅助设计(CAD) 、数控切削加工、数控点加工为核心的计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)技术转变。另一方面,由于产皮质量的提高,对模具质量和寿命的要求越来越高。而提高模具质量和寿命最有效的办法就是开发和应用模具新材料及热处理、表面处理新工艺、不断提高使用性能,改善加工性能。当前冲压模具使用的材料属于冷作模具钢,是应用大、使用面广、种类多的模具钢。主要性能要求为强度、韧性、耐磨性。现在冷作模具钢的发展趋势是在高合金钢D2性能基础上,分为两大支:一种是降低含碳量和合金元素量,提高钢中碳化物分布均匀度,突出提高模具的韧性;另一种是以提高耐磨性为主要目的,以提高高速、自动化、大批量而开发的粉末高速钢。在这里,现在自己设计的是一般工件,不需要这么好的材料,因为它的精度不是很高,而且结构也简单,没有必要浪费这些材料,只要能够满足生产要求就可以。为了提高模具工作表面的耐磨性、硬度和耐蚀性,必须采用热处理、表面处理新技术,尤其是表面处理新技术。除人们熟悉的镀硬铬、渗氮等表面硬化处理方法外,近年来模具表面性能强化技术发展很快,实际应用效果很好。这些处理对提高模具寿命和减少模具昂贵材料的消耗,有着十分重要的意思。现在随着工业产品的多种化和小批量生产的需要,加快模具的制造速度,降低模具生产成本,开发和应用快速经济制模技术越来越受到人们的重视。目前,快速经济制模技术主要有低熔点合金制模技术、锌基合金制模技术、环氧树脂制模技术、喷涂成形技术,叠层钢板制模技术等。应用快速经济制模技术制造模具,能简化模具制造工艺、缩短制造周期、降低模具生产成本,在工业中取得了显著的经济效益。对提高新产品的开发速度,促进生产的发展有着非常重要的作用。随着需求的个性化和制造的全球化、信息化、企业内部和外部环境的变化,改变了模具业的传统生产观念和组织方式。现代系统管理技术在模具企业正得到逐步应用,主要表现在:(1)应用的个性化,强调系统集成,实现了资源共享;(2)实现由金字塔式的多层次生产管理结构向扁平的网络结构转变,由传统的顺序工作方式并行工作方式的转变;(3)实现以技术为中心向人的转变,强调协同和团队精神。先进生产管理模式的应用使得企业生产实现了降低成本、高质量和高速度,提高了企业市场竞争力。毕业设计该工件为中铰链垫片,材料为Q,大批量生产,材料厚度为mm。第一章冲压件工艺分析此工件只有落料和冲孔两到工序。材料为Q,具有良好的冲压性能,适合冲裁。工件结构比较简单,有两个的小孔,最小壁厚为工件的尺寸全部为自由公差,可看作IT级,尺寸精度较低,普通冲裁完全满足要求。第二章冲压件工艺方案的确定该工件包括落料和冲孔两道基本工序,可以有以下三中方案:方案一:先落料,后冲孔。采用单工序模生产。方案二:落料-冲孔复合冲压。采用复合模生产。方案三:冲孔-落料级进冲压。采用级进模生产。方案一模具结构简单,但需要两道工序,成本高而生产效率低,难以满足大批量生产的要求。方案二只需一副模具,工件的精度及生产效率都较高,但工件的最小壁厚为mm接近凸,凹模的许用最小壁厚mm,模具的制造难度大,且强度差,并且冲压后成品件会留在模具上,在清理模具上的物料时会影响冲压速度,操作不方便。方案三也只需一副模具,生产效率高,操作方便,工件的精度也能满足要求。通过对上述三种方案的比较,该件的冲压生产采用方案三为最佳。第三章主要设计计算.排样方式的确定及其计算设计级进模,首先要设计条料的排样图。中铰链垫片的形状规则,采用直排可以节约材料,提高其利用率。排样图如下所示,根据工件的形状特点,查表得搭边值,条料宽度为,步距为,一个步距的材料利用率为,查板材标准,宜选的钢板,每张钢板可剪裁为张条料,每张条料可冲个工件,故每张钢板的材料利用率为。计算冲压件的毛坯面积:条料宽度:步距:一个步距的材料利用率为:则一个步距的材料利用率为。.冲压力的计算该模具采用级进模,拟选择弹性卸料。具体计算见下:3.2.1冲裁力:式中:3.2.2卸料力式中:3.2.3推件力式中:冲压总工艺力:.压力中心的确定该工件结构简单,且为一对称件,一切对称冲裁件的压力中心,均位于冲裁件轮廓几何中心上,所以该冲裁件的压力中心为它的几何中心点。如下图所示:由以上分析可知,该工件的冲裁力不大,其压力中心就在它的几何中心。.工作零件刃口尺寸的计算在确定工作零件刃口尺寸计算方法之前,首先要考虑工作零件的加工方法及模具装配方法。结合该模具的特点,工作零件的形状相对简单,适宜才线切割机床分别加工落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板,这种加工方法可以保证这些零件各个孔的同轴度,使装配工作简化。因此工作零件刃口尺寸计算就按分开加工的方法来计算。3.4.1落料工件的外形尺寸的精度等级为IT,凸凹模的制造公差可按ITIT级选取,查表得:冲裁模的初始双面间隙值为:。为IT,取,查公差配合与技术测量得:。凸凹模以ITIT级加工制造,得,则落料时的凸凹模尺寸为:校核:(满足间隙公差条件)3.4.2冲孔工件的外形尺寸的精度等级为IT,凸凹模的制造公差可按ITIT级选取,查表得:冲裁模的初始双面间隙值为:。为IT,取,查公差配合与技术测量得:。凸凹模以ITIT级加工制造,得,则冲孔时的凸凹模尺寸为:校核:(满足间隙公差条件)3.4.3孔心距两个的孔心距为式中,查公差配合与技术测量的.卸料橡胶的设计 卸料橡胶在这里选用块,其厚度务必一致相等,不然会造成受力不均匀,运动产生歪斜,影响模具的正常工作。其具体计算如下:3.5.1卸料板工作行程式中,为凸模凹进卸料板的高度为凸模冲裁后进入凹模的深度3.5.2橡胶的工作行程式中,为凸模修磨量,取3.5.3橡胶自由高度式中,取的3.5.4橡胶的预压缩量式中,一般取3.5.5每个橡胶承受的载荷(选用个圆筒形橡胶)3.5.6橡胶的外径式中:为圆筒形橡胶的内径,取橡胶所产生的单位面积压力,与压缩量有关,查冲压手册可得3.5.7 校核橡胶的自由高度3.5.8橡胶的安装高度第四章模具总体设计.模具类型的选择由冲压工艺分析可知,采用级进冲压,所以采用模具类型为级进模。.定位方式的选择因为该模具采用的是条料,控制条料的送进方向采用导料板,无侧压装置。控制条料的送进步距采用挡料销初定距。导正销精定距。而第一件的冲压位置因为条料长度有一定余量,可以靠操作工目测来定。.卸料,出件方式的选择因为工件料厚为,相对较簿,卸料力也比较小,故可采用弹性卸料。又因为是级进模生产,所以采用下出件比较便于操作与提高生产效率。.导向方式的选择为了提高模具寿命和工件质量,方便安装调整,该级进模采用中间导柱的导向方式。第五章主要零部件设计.工作零件的结构设计5.1.1落料凸模结合工件外形并考虑加工,将落料凸模设计成直通式,采用线切割机床加工,2个螺钉固定在垫板上,与凸模固定板的配合按。其总长可按公式计算:式中:凸模长度凸模固定板长度,取卸料板厚度,取材料厚度,取增加厚度。它包括凸模的修模量,凸模进去凹模的深度,凸模固定板与卸料板之间的安全距离等,一般取。在这里取。具体结构可参考如图所示。5.1.2冲孔凸模因为所冲的孔均为圆形,而且都不属于需要特别保护的小凸模,所以冲孔凸模采用台阶式,一方面加工简单,另一方面又便于装配与更换。其尺寸如下所示意:5.1.3凹模凹模采用整体凹模,各冲裁件的凹模孔均采用线切割机床加工,安排凹模在模架上的位置时,要依据计算压力中心的数据,将压力中心与模柄中心重合。其轮廓尺寸为:5.1.3.1凹模厚度5.1.3.2凹模壁厚取5.1.3.3凹模宽度5.1.3.4凹模长度5.1.3.5凹模轮廓尺寸为:对于这些凸,凹模具的加工,有以下几种工艺路线:1:下料锻造退火毛坯外形加工(包括外形粗加工,精加工,基面磨削)划线刃口轮廓粗加工刃口轮廓精加工镙孔,销孔加工淬火与回火研磨或抛光。此工艺路线钳工工作量大,适用于形状简单,热处理变形小的零件。2:下料锻造退火毛坯外形加工(包括外形粗加工,精加工,基面磨削)划线刃口轮廓粗加工镙孔,销孔加工淬火与回火采用成形磨削进行刃口轮廓精加工研磨或抛光。此工艺路线能消除热处理变形对模具精度的影响,使凸,凹模的加工精度容易保证,可用于热处理变形大的零件。3:下料锻造退火毛坯外形加工镙孔,销孔,穿丝孔加工淬火与回火磨削加工上下面及基准面线切割加工钳工修整。此工艺路线主要用于以线切割为主要工艺的凸,凹模加工,尤其适用形状复杂,热处理变形大的直通式凸模,凹模零件。通过对以上三种工艺路线方案的比较,再结合零件本身的状况,中铰链垫片的结构简单,尺寸较小,第一种方案适宜做为凸,凹模的生产过程。.定位零件的设计落料凸模下部分设置两个导正销。其借用工件上的两个的孔作导正孔。导正应在卸料板压紧板料之前完成导正,考虑料厚和装配后卸料板下平面超出凸模端面,所以导正销直线部分的长度为。导正销采用安装在落料凸模端面,导正销导正部分与导正孔采用配合。起粗定距的活动挡料销、弹簧、和螺塞选用标准件,规格为。.导料板的设计导料板的内侧与条料接触,外侧与凹模齐平,导料板与条料之间的间隙取,这样就可确定了导料板的宽度导料板的厚度按表2.9.7选择。导料板采用45钢制作,热处理硬度为4045,用螺钉和销钉固定在凹模上。导料板的进料端安装有承料板。5.4卸料部件的设计5.4.1卸料板的设计卸料板的周界尺寸与凹模的周界尺寸相同,厚度为。卸料板采用45钢制造,淬火硬度为。5.4.2卸料螺钉的选用卸料板上设置4个卸料螺钉,公称直径为,螺纹部分为。卸料钉尾部应留有足够的行程空间。卸料螺钉拧紧后,应使卸料板超出凸模端面,有误差时通过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调整。5.5模架的选用该模具选用中间导柱模架,这种模架的导柱在模具中间位置,冲压时可防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。以凹模周界尺寸为依据,选择模架规格。凹模厚度为,凹模壁厚为,则凹模周界尺寸为:由冷冲模设计指导可查得:闭合高度为则:上模座 下模座 导柱 导套 上模座厚度上模垫板厚度为固定板厚度下模座厚度为那么模具的闭合高度为:+式中:凸模长度,:凹模长度,;凸模冲裁后进入凹模的深度,。5.6其它零部件的选用5.6.1凸模固定板凸模固定板的厚度一般取的凹模厚度,其外形尺寸与凹模的外形尺寸一样,在这里,凸模固定板的厚度为。5.6.2垫板垫板尺寸的长度一般取,其外形尺寸与固定板尺寸相同,在这里,取垫板尺寸为。5.6.3导料板导料板的材料一般用制造,其导向面及上下表面的表面粗糙度达到,厚度一般取。5.6.4活动挡料销活动挡料销的高度一般取。5.6.5导正销导正销的直径一般比冲孔的凸模直径小,高度为材料厚度的倍。5.6.6卸料板的厚度弹压卸料板的厚度一般比凹模厚度小些,在这里取。5.6.7模柄尺寸的计算模柄选用压入式模柄,其为标准件,材料为,尺寸为,。第六章 模具的总装图 通过以上设计,可得到如图所示的模具总装配图。模具上模部分由上垫板、垫板、凸模、凸模固定板以及卸料板等组成。卸料方式才用弹性卸料,以橡胶为弹性元件。下模部分由下模座、凹模板、导料板等组成。冲孔废料和成品件均由漏料孔漏出。条料送进时采用活动挡料销作为粗定距,在落料凸模上安装两个导正销,利用条料上的两个孔作为导正销孔进行导正,以此作为条料送进的精确定距。操作时完成第一步冲压后,把条料抬起向前移动,用落料孔套在活动挡料销13上,并向前推紧,冲压时凸模上的导正销4再作精确定距。活动挡料销位置的设定比理想的几何位置向前偏宜,冲压过程中粗定位完成之后,当用导正销作精确定位时,由导正上的圆锥形斜面再将条料向后拉回约而完成精确定距。用这种方法定距,精度可达到。第七章冲压设备的选定通过校核,选择开式双柱可倾压力机J2310A就能满足使用要求,其具体参数如下:公称压力:滑块行程:最大闭合高度:连杆调节长度:工作台尺寸(前后左右):工作台孔尺寸:(左右前后直径):模柄孔尺寸:最大倾斜角度:电机功率:kw第八章模具零件的加工工艺本副冲裁模,模具零件加工的关键在于工作零件、固定板以及卸料板,采用线切割加工技术,这些零件的加工就变的相对简单。落料凸模加工工艺过程工序号工序名称工序内容1备料将毛坯锻成长方体2热处理退火3刨刨六角,互为直角,留单边余量0.54热处理调质5磨平面磨六角,互为直角6钳工画线画出各孔位置7加工螺钉孔、安装孔及穿丝孔按位置加工螺钉孔、销钉孔及穿丝孔等8热处理按热处理工艺,淬火回火达到58629磨平面精磨上、下平面10线切割按图线切割,轮廓达到尺寸要求11钳工精修全面达到设计要求12检验第九章冲裁模零件制造9.1冲裁模凸、凹模技术要求及加工特点冲裁属于分离工序,冲裁模凸模,凹模带有锋利的刃口,凸、凹模之间的间隙较小,其加工具有如下特点:(1): 凸、凹模材质一般是工具钢或合金工具钢,热处理后的硬度达到,凹模比凸模稍硬一些;(2): 凸、凹模精度主要根据冲裁件精度决定,一般尺寸精度在,工作表面粗糙度在值为;(3): 凸、凹模工作端带有锋利的刃口,刃口平直(斜刃除外),安装固定部分要符合配合要求;(4): 凸、凹模装配后应保证均匀的最小合理间隙;(5): 凸模的加工主要是外形加工,凹模的加工主要是孔加工。凹模型孔加工和直通式凸模加工常用线切割方法。9.2凸、凹模加工凸模和凹模的加工方案根据设计计算方案的不同,一般有分开加工和配合加工两中,其加工特点如下:9.2.1分开加工方案一:凸、凹模分别按图纸加工至尺寸要求,凸模和凹模之间的冲裁间隙是由凸、凹模的实际尺寸之差来保证。使用范围如下所示:(1):凸、凹模刃口形状简单,特别是圆形。直径一般大于时,基本用此法;(2):要求凸模或凹模具有互换性;(3):成批生产时;(4):加工手段比较先进,分开加工不难保证尺寸精度时。9.2.2配合加工方案二:先加工好凸模,然后按此凸模配作凹模,并保证凸模和凹模之间的规定间隙值大小。方案三:先加工好凹模,然后按此凹模配作凸模,并保证凸模和凹模之间的规定间隙值大小。使用范围如下所示:(1):刃口形状一般比较复杂时。非圆形冲孔模。可采用方案二;非圆形落料模,可采用方案三;(2):凸、凹模间的配合间隙比较小时。9.2.3其他模具零件的加工模具零件除工作型面外,还有模座、导柱、导套、固定板、卸料板等其他模具零件,它们主要是板类零件、轴类零件和套类零件等。其他模具零件的加工相对于工作型面零件要容易些,在这里不再详细介绍。第十章冲裁模的装配10.1模具的装配模具的装配就是根据模具的结构特点和技术条件,以一定的装配顺序和方法,将符合图样技术要求的零件,经协调加工组装成满足使用要求的模具。在装配过程中,既要保证配合零件的配合精度,又要保证零件之间的位置精度,对于具有相对运动的零件,还必须保证它们之间的运动精度。因此,模具装配是实现冲模设计和冲压工艺意图的过程,是模具制造过程中的关键工序。模具装配的质量直接影响制件的冲压质量,模具的使用与维修和模具寿命根据级进模的装配要点,选凹模作为装配基准件,先装上模,再装下模,并调整间隙、试冲、返修。具体装配如下:10.1.1凸、凹模装配(1):装配前仔细检查各凸模形状以及凹模形孔,是否符合图纸要求尺寸精度、形状。(2):将各凸模分别与相应的凹模孔相配,检查其间隙是否加工均匀。不合适者应重新修磨或更换。10.1.2凸模装配以凹模孔定位,将各凹模分别压入凸模固定板7的孔形中,并挤紧牢固10.1.3装配下模(1):在下模座1上划中心线,按中心预装凹模2、导料板3;(2):在下模座1、导料板3,用已加工好的凹模分别确定其螺孔位置,并分别钻孔,攻丝;(3):在下模座1、导料板3、凹模2、活动挡料销13、弹簧14安装在一起,并用螺钉紧固,打入销钉10.1.4装配上模(1):在已经调整好的下模上放等高垫铁,再在凹模上放如0.12的纸片,然后将凸模与固定板组合装入凹模;(2):预装上模座,划出与凸模固定板相应螺孔、销孔位置并钻铰螺孔、销孔。(3):用螺钉将固定板组合、垫板8、上模座连接在一起,但不要拧紧;(4):将卸料板5套装在已经装入固定板的凸模上,装上橡胶9和卸料螺钉6,并调节橡胶的预压量,使卸料板高出凸模下端约;(5):复查凸、凹模间隙并调整合适后,紧固螺钉;(6):安装导正销4、承料板15;(7):切纸检查,合适后打入销钉。10.2模具装配特点模具装配属单件生产。组成模具实体的零件,有些在制造过程中是按照图纸标注的尺寸和公差独立的进行加工的(如落料凹模、冲孔凸模、导套和导柱、模柄等),这类零件一般都是直接进行装配;有些在制造过程中只有部分尺寸可以按照图纸标柱尺寸进行加工,需协调相关尺寸;有的在进入装配前需采用配制或和体加工,有的需在装配过程中通过配制取得协调,图纸上标柱的部分尺寸只作为参考(如模座的导套或导柱固装孔,多凸模固定板上的凸模固装孔,需连接固定在一起的板件螺栓孔、销钉孔等)。因此,模具装配适合于采用集中装配,在装配工艺过程上多采用修配法和调整装配法来保证装配精度。从而实现能用精度不高的组成零件,达到较高的装配精度,降低零件加工要求。10.3装配技术要求冲裁模装配后,应达到下述主要技术要求:(1):模架精度应符合标准(JB/T80501999冲模模技术条件、JB/T80711995冲模模架精度检查)的规定。模具的闭合高度应符合图纸的规定要求。(2):装配好的冲模,上模沿导柱上、下滑动应平稳、可靠。(3):凸、凹模间的间隙应符合图纸规定的要求,分布均匀。凸模或凹模的工作行程符合技术条件的规定。(4):定位和挡料装置的相对位置应符合图纸要求。冲裁导料板间距离需与图纸规定一致;导料面应与凹模进料方向的中心线平行;带侧压装置的导料板,其侧压应滑动灵活,工作可靠。(5):卸料和顶件装置的饿相对位置应符合技术要求,超高量在许用规定范围内,工作面不允许有倾斜或单边偏摆,以保证制件或废料能及时卸下和顺利顶出。(6):紧固件装配应可靠。螺栓螺纹旋入长度在钢件连接时应不小于螺栓的直径,铸件连接时应不小于1.5倍螺栓直径;销钉与每一个零件的配合长度应大于1.5倍销钉直径;螺栓和销钉的端面不应露出上、下模座等零件的表面。(7):落料孔或出料槽应畅通无阻,保证制件回废料能自由排出。(8):标准件应能互换。紧固螺钉和定位销钉与其孔的配合应正常、良好。(9):模具在压力机上的安装尺寸需符合选用设备的要求;起吊零件应符合技术要求。(10):模具应在生产的条件下进行实验,冲出的制件应符合设计要求。10.4装配的工艺要点在模具装配之前,要认真研究模具图纸,根据其结构特点和技术条件,制定合理的装配方案,并对提交的零件进行检查,除了必须符合设计图纸要求外,还应满足装配工序对各类零件提出的要求,检查无误方可按规定步骤进行装配。装配过程中,要合理选择检测方法及测量工具。冲模装配工艺要点是:(1):选择装配基准件。装配时,先要选择基准件。选择基准件的原则是按照模具主要零件加工时的依赖关系来确定。可以作为装配基准件的主要有凸模,凹模,凸、凹模,导向板及固定板等。(2):组件装配。组件装配是指模具在总装前,将两个以上的零件按照规定的技术要求连接成一个组件。如模架的组装,凸模和凹模与固定板的组装,卸料与卸料机构各零件的组装等。这些组件,应按照各零件所具有的功能进行组装,这将对整副模具的精度起到一定的保证作用。(3):总体装配。总装是将零件和组件结合成一副完整的模具过程。在总装前,应选好装配的基准件和安排好上、下模的装配顺序。(4)调整凸、凹模间隙。在装配模具时,必须严格控制及调整凸、凹模间隙的均匀性。间隙调整后,才能紧固螺钉及销钉。调整凸、凹模间隙的方法有透光法、测量发、垫片发、涂层发等(5):检验、调试。模具装配完毕后,必须保证装配精度,满足规定的各项技术要求,并要按照模具验收技术条件,检验模具各部分的功能。在实际生产条件下进行试模,并按试模生产制件情况调整、修正模具,当试模合格后,模具加工、装配才算基本完成。第十一章冲裁模的调试模具按图纸技术要求加工与装配后,必须在符合实际生产条件的环境中进行试冲压生产,通过试冲可以发现模具设计与制造的缺陷,找出产生原因,对模具进行适当的调整和修理后再进行试冲,直到模具能正常工作,才能将模具正式交付生产使用。11.1模具调试的目的模具试冲、调整简称调试,调试的目的在于:(1):鉴定模具的质量。验证该模具生产的产品是否符合要求,确定该模具能否交付生产使用。(2):帮助确定产品的成形条件和工艺规程。模具通过试冲与调整,生产出合格产品后,可以在试冲过程中,掌握和了解模具使用性能,产品成形条件、方法和规律,从而对产品批量生产时的工艺过程制定提供过程。(3):帮助确定成形零件毛坯形状、尺寸及用料标准。在冲模设计中,有些形状复杂或精度要求较高的冲压成形零件,很难在设计时,精确地计算出变形前毛坯的尺寸和形状。为了要得到较准确的毛坯形状、尺寸及用料标准,只要通过反复试冲才能确定。(4):帮助确定工艺和模具设计中的某些尺寸。对于形状复杂或精度要求较高的冲压成形零件,在工艺和模具设计中,有个别难以用计算方法确定尺寸,如拉伸的凸、凹模圆角半径等,必须经过试冲,才能准确确定。(5):通过调试,发现问题,解决问题,积累经验,有助于进一步提高设计和制造水平。由此可见,模具调试过程十分重要,是必不可少的。但调试的时间和试冲次数应尽可能少,这就要求模具设计与制造质量过硬,最好一次调试成功。在调试过程中,合格冲压件数的取样一般在201000件之间。11.2冲裁模的调试 模具调试,因类型不同、结构不同,可能出现的问题也不同,调试的内容也随之变化。冲裁模调试的要点为:(1):模具闭合高度调试。模具与冲压设备配合好,保证模具应有的闭合高度和开启高度。(2):导向机构的调试。导柱、导套要有好的配合精度,保证模具运动平稳、可靠。(3):凸、凹模刃口及间隙调试。刃口锋利,间隙要均匀。(4):定位装置的调试。定位要准确、可靠。(5):卸料及出件装置的调试。卸料及出件要畅通,不能出现卡住现象。冲裁模试冲时出现的问题和调整方法如下所示:存在问题产生原因调整方法送料不畅通或料被卡住(1):两导料板之间的尺寸过小或有斜度(2):凸模与卸料板之间间隙过大,使搭边翻扭(3):用侧刃定距的级进模,导料板作面与侧刃不平行,或侧刃与侧刃档块不密合,形成方毛刺(1):根据情况锉修或磨或重装(2):减小凸模与卸料板之间间隙(3):重装导料板,修整侧刃 档块,消除间隙制件有毛刺(1):刃口不锋利或淬火硬度低(2):配合间隙过大或过小(3):间隙不均匀使冲件的一边有显著的带斜角的毛刺刃磨刀口,使其锋利;调整凸、凹模之间间隙,使其均匀一致制件不平(1):凹模有倒锥度(2):顶料杆和工件接触面过小(3):导正销与预冲孔配合过紧,将冲件压出凹陷修正挡料钉更换顶料杆,增加与工件接触面积修正导正销,保持与导入孔成动配内孔与外形位置不正,成偏拉情况(1):挡料钉位置不正(2):落料凸模上导正销尺寸过小(3):导料板与凹模送料中心线不平行,使孔偏斜(4):侧刃定距不准修正挡料钉更换导正销修正导料板修磨或更换侧刃卸料不正常(1):弹簧或橡皮的弹力不足(2):凹模和下模座的漏料孔没有校正,料被堵死而排不出来(3)由于装配不正确,使卸料机构不能正常工作,如卸料板与凸模配合过紧或卸料装配有倾斜现象而卡紧凸模更换橡胶或橡皮修正漏料孔修正卸料板凹模被涨裂凹模孔有倒锥现象,即上口大,下口小。或凹刃口深度太长,积存的减数太多,胀力太大修正凹模刃口,消除倒锥现象或减少凹模刃口长度,使冲下的件尽快漏下结论此次毕业设计已接近尾声,各项工作已基本圆满完成。在这次设计中,我收获很大。刚拿的这个题目时,感觉非常简单,心里想着做这种设计不会有多大麻烦,但当真的动起手来的时候,竟然不知所措,不知道从何下手了,当时脑子一篇空白,感觉到问题的严重性了。这是我沉下心来,对自己的题目进行了一次审查,按照以往的经验,才开始一步一步的走下去。中铰链垫片是一个比较小了工件,结构简单,其长度为,宽度为,厚度为。在设计这种模具时,对其冲裁工艺方案的确定是非常重要的。首先,中教练垫片是大批量生产,不能用单工序模生产,它的成本高,效率低,所以不能选用;其次要保证工件的精度,采用复合模生产也是不合理的,因为工件的最小壁厚为与凸凹模的许用最小壁厚非常接近,这种模具的制造难度大,强度差,并且在冲压后成品件容易留在模具上,在清理模具上的物料时会影响冲压速度,操作不方便;最后,选定的冲裁方案为级进模生产,它只需一幅模具,生产效率高,操作方便,工件的精度也能满足要求,是最理想的方案。在设计当中,对凸,凹模的尺寸的确定也是非常重要的。前面说过,工件的形状简单,尺寸较小,那么在设计凸模时要注意,在不满足凸模时,我们要对凸模的强度进行校核,检验凸模能否在一次或多次的冲压当中而不被折断,能否满足使用要求。另外,模具的结构简单,对一些零件的设计不能草草了事,要保证其寿命和精度。中铰链垫片是大批量生产的,尺寸又小,如果我们只是设计一个级进模把它做出来的话,就有点不符合实际的需求,应该设计一种一次冲裁就能够完成几十件,甚至上百件的模具,这样对对生产率的提高不是很有好处吗?当然了这种模具的结构肯定是比较复杂的,冲孔凸模是很多的,设计起来也是不容易的,但只要我们自己好好努力,在以后的实践中多多创新,一定能够达到这个目的。另外,还有一个问题是我经过较长时间的思考,计算才得以解决。在设计中铰链垫片时,因为工件很小,对于一些零部件的设计不是大了造成浪费,就是设计小了不满足使用要求,对于这些我计算了好多次,多是不满足要求。当时,心理的压力很大,总觉得这个零件不能好好完成,但是任务还是要完成的,于是就静下心来,一步一个脚印,对这个零件的相关资料进行查询,对于一些不懂的马上向老师和同学请教。就这样,该摘抄的摘抄,该问的问,时间就这样一秒一秒的过去了,最后,终于有了一些眉目,虽说不是很顺利的完成了,但总的说来,自己心里还是很满意的。总算辛苦没有白费,这次毕业通过自己及老师和同学们的努力和帮助比较顺利的落下了帷幕。通过这次的设计,使我学到了很多新的知识,对于一些新的事物也有了一个更明确的看法。对于当中所遇到的困难,该解决的对给予了解决,对于一些需要大家共同努力来更创新,更进一步的就需要我们在以后的日子里好好努力。对于一些较为困难的,我们总会有一个解决的办法,至于什么时候能够解决,这只是一个时间问题罢了。谢辞毕业设计已渐进尾声,各个方面的工作已基本圆满完成。此次毕业设计能够按时按质按量完成,与老师的教导,同学们的帮助是分不开的。在这里我衷心的谢谢他们为我所做出的努力。要知道是你们在我最困难,最学要帮助的时候给我伸出了双手,使我摆脱困境;是你们为了使自己的学生,自己的同学能够圆满的完成这项任务而倾力相助。在这里,千言万语难已表达我心中的感激,在以后的日子里,希望各位老师在以后的工作中顺顺利利,开开心心,原自己的各位同学都能够找到一份好工作,还有“专升本”的同学都能够考上一所名牌大学,我会谨记这一时刻,因为这是我们互助互爱的结晶。参考文献1王孝培主编冲压手册北京机械工业出版社2丁松聚主编冷冲模设计 北京机械工业出版社 3李硕本主编冲压工艺学北京机械工业出版社4史铁梁主编冷冲模设计指导北京 机械工业出版社5成虹主编冲压工艺与模具设计北京 高等教育出版社6王同海等主编实用冲压设计技术北京 机械工业出版社7陈剑鹤主编冲压工艺与模具设计北京机械工业出版社8肖景容姜奎华主编冲压工艺学北京机械工业出版社9刘建超张宝忠主编冲压模具设计与制造北京 机械工业出版社10冲模设计手册编写组编著冲模设计手册北京机械工业出版社 11模具设计与制造委员会教育丛书编维委会模具制造工艺与装备北京机械工业出版社12陈锡栋周小玉主编使用模具技术手册北京 机械工业出版社2001.713冯炳尧韩泰荣蒋文森编模具设计与制造简明手册(第二版)上海上海科学技术出版社1998.714罗曼诺夫斯基B著冷压手册迟家骏译北京 中国工业出版社 15JONN A WALLER . PRESS TOOLS AND PRESSWORK PortcullPress Ltd 共 35 页 第 35 页 河南机电高等专科学校毕业设计(论文)任务书系 部: 材 料 系 专 业: 模具设计与制造 学生姓名: 学 号: 设计(论文)题目: 中铰链垫片级进模设计 起 迄 日 期: 2006 年 4 月 1日 5月15日 指 导 教 师: 2006 年 4 月 1 日毕 业 设 计(论 文)任 务 书1本毕业设计(论文)课题来源及应达到的目的:本题目来自工厂一连接片零件,通过对本模具的设计学生应能熟练掌握模具设计的基本步骤、方法、并且对模具工业的现状和发展有一定的了解,从而加强学生对本专业的了解、使学生对三年来所学的知识系统的掌握。2本毕业设计(论文)课题任务的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等):所在专业审查意见:负责人: 年 月 日系部意见:系领导: 年 月 日河南机电高等专科学校毕业设计(论文)评语学生姓名: 班级: 学号:题 目: 中铰链垫片级进模设计 综合成绩: 指导者评语: 指导者(签字): 2006 年 5 月 15 日毕业设计(论文)评语评阅者评语: 评阅者(签字): 2006年 5 月 15日答辩委员会(小组)评语: 答辩委员会(小组)负责人(签字): 2006 年 5 月 16日插图清单 图一 工件图3 图二 排样图6 图三 压力中心的确定7 图四 冲孔凸模14 表格清单 表一 落料凸模加工工艺过程12 表二 冲裁模试冲时出现的问题和调整方法.19 毕 业 设 计(论 文)开 题 报 告1结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,撰写1500字左右(本科生200字左右)的文献综述(包括目前该课题在国内外的研究状况、发展趋势以及对本人研究课题的启发):文 献 综 述 毕业设计是每位大学生毕业前一项重要环节,它是对我们三年的学习的一个总结,也是对我们三年来学习知识的一个考察.在做设计之前,我们要首先仔细审阅题目,对题目有大概的了解,明确方向.在设计之前首先应该对国内外的模具发展现状和发展趋势有所了解,以便在设计过程中能够正确、合理地设计出一套模具。下面就先分析一下国内外的模具发展现状与发展趋势以及我国的模具发展现状。1.随着工业产品质量的不断提高,冲压产品的生产正呈现出多品种、少批量,复杂、大型、精密,更新换代速度快等变化特点,冲压模具也正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展。为适应市场的变化,随着计算机技术和制造技术的迅速发展,冲压模具设计与制造技术正在由手工设计、依靠工人的经验和常规的机械加工技术向计算机辅助设计(CAD)、数控加工中心进行切削加工、数控线切割、数控电火花等为核心的计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)技术方面转变。模具的发展现状及发展趋势如下详述:1).CAD/CAM技术的应用:CAD/CAM是一项高科技、高效益的系统工种,是模具设计与制造行业的有效辅助工具;通过它能够对产品、模具结构、成型工艺、数控加工及成本等进行设计和优化。现在已经广泛地应用与模具的设计与制造加工的过程中,并还在不断地发展和创新。2).模具标准件:模具的标准化对缩短模具制造周期、提高质量、降低成本起到很大的作用。我国的模具标准化程度达到30%以下,而国外先进国家达到70%80%左右。这样,不仅有利于国内的模具制造的发展,也有利于模具的国际化发展。3).模具的制造精度:国外的制造水平能够是制造公差达到0.0030.005 mm,表面的粗糙度达到Ra 0.0002 mm以下(花10以上);我国的制造水平可以是制造公差达到0.010.02 mm,模具表面的粗糙度达到Ra0.00160.0008 mm(花78)。由此可见,如今模具技术的发展水平还是很高的,但也可以看出我国在这方面的技术与国外先进国家还有很大的差距。4).模具的使用寿命:国外的冲压模具的使用寿命,(合金钢制模)5001000万次,(硬质合金制模)2亿次;我国的冲压模具的使用寿命分别为:100400万次,60001亿次。模具的使用寿命的加长就意味着模具的制造成本降低,从而提高了生产效益。5).模具的加工制造设备:国外已经广泛地使用了数控加工中心,线切割,电火花,化学腐蚀等先进的设备,大大地提高了模具的制造周期。2.我国的模具业的发展现状:进入21世纪,随着科学技术的发展,我国的工业化程度也有了很大地提高,特别是在模具行业有了很大地发展。如:在模具设计与制造上,不但自己可以制造一些大型,精密,复杂,高效,长寿命的模具,并且能够出口到国外,打开国外的市场。但是,目前我国的冲压技术与工业发达国家相比还相当落后,主要原因是我国在冲压基础理论及成型工艺,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国家尚有相当大的差距,导致我国的模具在寿命,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。因此这就需要我们努力去研究,推动我国模具业的发展。3.在查阅、收集有关资料的时候,不仅使我对模具业的发展现状及发展趋势、模具的设计与制造技术等有了更多,更全面地了解;而且收集到了许多有关本课题的研究,与本课题相关、相似的东西,查找各种有关模具设计与制造方面的经验公式,和经验数据;通过查阅资料和文献能够将课堂上所学习到的理论知识,与实际生产当中的实例相结合去更好地成设计任务;并且使我在课程设计上有了更多的设计思路,也有了更多的考虑空间,同时也使我在设计的过程中能够从多方面地去考虑问题模具设计的合理性及对设计好的模具在工作过程中可能会出现的问题及解决办法。毕 业 设 计(论 文)开 题 报 告本课题的研究思路(包括要研究或解决的问题和拟采用的研究方法、手段(途径)及进度安排等):1. 先通过收集和查阅各种文献资料和与同学老师的交流、指导,对目前国内外的模具(冲压模具)的发展状况和发展趋势进行深入的了解,预计用时间三天;2. 拿到工件的结构简图,对工件进行结构形状、尺寸精度、加工工艺性等方面作出详细地分析,并查阅相关资料看是否符合常规零件结构设计,预计用时两天;3. 经过对工件的结构工艺性分析,拟订可行的冲压工艺方案,并经过分析,研究、比较,选择一种最为合理的冲压工艺作为生产应用,估计用时间两天;4. 进行主要的设计计算,利用各种经验公式或者经验数据对冲压力(冲裁力、卸料力、总冲压工艺力),压力中心的位置,工作零部件的刃口尺寸的设计计算以及弹性卸料元件橡胶的设计,预计需用时间四天;5. 根据工件的结构,材料,生产批量来进行模具的总体设计,包括模具的类型,定位方式,卸料方式,导向方式等方面的设计;在设计中,应该综合考虑模具的安装,维修,生产效率等,预计用时间两天;对模具的主要零部件进行设计,主要有凸模、凹模、定位板、卸料板、模架和导柱 6. 导套等零件,根据工作需要的强度来设计尺寸,包括各零件的图纸,预计需用时间五天;7. 模具的总装图和工作原理(有装配简图)需要用时间两天;8. 模具主要零部件的加工工艺过程(凸模、凸凹模、凹模、卸料板)分析与设计,预计用时间两天;模具的装配与调试,预计用时两天; 毕 业 设 计(论 文)开 题 报 告指导教师意见:1对“文献综述”的评语:2对本课题的研究思路、深度、广度及工作量的意见和对设计(论文)结果的预测: 指导教师: 年 月 日所在专业审查意见: 负责人: 年 月 日
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