车消音器零件的冲压工艺及模具设计【说明书+CAD】
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河南机电高等专科学校学生毕业设计(论文)中期检查表学生姓名王杨君学 号0312231指导教师程芳选题情况课题名称汽车消音器零件的冲压工艺及模具设计难易程度偏难适中偏易工作量较大合理较小符合规范化的要求任务书有无开题报告有无外文翻译质量优良中差学习态度、出勤情况好一般差工作进度快按计划进行慢中期工作汇报及解答问题情况优良中差中期成绩评定:所在专业意见: 负责人: 年 月 日 河南机电高等专科学校毕业设计任务书系 部: 材料工程系 专 业: 模具设计与制造 学生姓名: 王杨君 学 号: 0312231 设计题目:汽车消音器零件的冲压工艺及模具设计起 迄 日 期: 2006年3月20日 2006年5月15日 指 导 教 师: 程 芳 发任务书日期: 2006 年 3月20日任务书填写要求1毕业设计(论文)任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写,经学生所在专业的负责人审查、系主管领导签字后生效。此任务书应在毕业设计(论文)开始前一周内填好并发给学生;2任务书内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式(可从教务处网页上下载)打印,不得随便涂改或潦草书写,禁止打印在其它纸上后剪贴;3任务书内填写的内容,必须和学生毕业设计(论文)完成的情况相一致,若有变更,应当经过所在专业及系主管领导审批后方可重新填写;4任务书内有关“系”、“专业”等名称的填写,应写中文全称,不能写数字代码,学生的“学号”要写全号,请规范化填写;5任务书内“主要参考文献”的填写,应按照国标GB 771487文后参考文献著录规则的要求书写,不能有随意性;6有关年月日等日期的填写,应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求,一律用阿拉伯数字书写。如“2002年4月2日”或“2002-04-02”。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: 本课题来至于社会生产实践。 通过与实践相结合巩固平时所学的理论知识,提高模具设计水平。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):汽车消音器零件的冲压工艺及模具设计:1 国内外冲压模具的发展现状2 汽车消音器零件的冲压工艺及工艺方案3 消音器零件的模具设计4 消音器零件的模具安装与调整材料:Q215钢所在专业审查意见: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论文题目:汽车消音器零件的冲压工艺及模具设计系 部 材 料 工 程 系 专 业模具设计与制造技术班 级模 具 032 班学生姓名 王 杨 君 学 号 0 3 1 2 2 3 1 指导教师 程 芳 2006年 5月 10 日毕业设计(论文)成绩毕业设计成绩指导老师认定成绩小组答辩成绩答辩成绩指导老师签字答辩委员会签字答辩委员会主任签字 毕业设计/论文任务书题目:汽车消音器零件的冲压工艺及模具设计 内容:(1)中国模具工业的发展现状(2)冲压工艺与方案(3)模具结构形式的选择与确定(4)模具总装图(5)设计总结 凹模固定板加工工艺过程卡机械加工工艺过程卡片零(部)件图号共(2)页第(1)页 零(部)件名称凹模固定板材料牌号 毛坯种类毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每台件数备注40Cr热轧圆钢16080mm1工序号工序名称工序内容设备工艺装备工时准终单件1下料在锯床上下料,下料尺寸为16080mm.锯床2车削先车两端面,之后出车零件在径向的外表面,留单边余量0.1 mm。普通车床3磨削在平面磨床磨两端面平面磨床4铣削在数控铣床上铣出零件径向的内表面,留单边余量0.1 mm。数控铣床5轮齿加工在专用机床上加工出动模镶件的轮齿。齿轮专用加工机床6热处理按热处理工艺,淬火回火达到4550HRC7磨削磨削各个外表面至设计尺寸外圆磨床8 坐标镗在坐标镗床上镗各内表面至设计要求。坐标镗床9 钳工精修全面达到设计要求10检验 标记记数 更该文件号标记日期处数签字更该文件号设计日期标准化日期会签日期审核日期凸凹模固定板加工工艺过程卡机械加工工艺过程卡片零(部)件图号共(2)页第(2)页零(部)件名称凸凹模固定板材料牌号 毛坯种类毛坯外型尺寸每个毛坯可制件数每台件数备注45热轧方钢16080mm1工序号工序名称工序内容设备工艺装备工时准终单件1备料在锯床上下料,下料尺寸为16080mm.锯床2锻造将毛坯鍛成32530550mm的长方体。平锻机3热处理退火。加热炉4 铣加工在铣床上刨六个面,互为直角,留单边余量0.5mm。铣床5热处理调质。渗碳反应炉6磨削磨六个面,互为直角。平面磨床7钳工划线划出各孔位置线。8铣加工按位置加工各孔数控铣床9热处理按热处理工艺,淬火回火至设计要求。加热炉10磨加工精磨上下两平面。平面磨床11钳工精修全面达到设计要求12检验标记记数更改文件号日期处数签字标记更该文件号设计日期标准化日期会签日期审核日期 河南机电高等专科学校毕业设计(论文)开题报告学生姓名: 王杨君 学 号: 0312231 专 业: 模 具 设 计 与 制 造 设计(论文)题目:汽车消音器零件的冲压工艺 及模具设计 指导教师: 程 芳 2006年 4 月 10 日 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 述国内外模具的发展现状1.1 国内冲压模具的发展现状改革开放以来,随着国民经济的高速发展,市场对模具的需求量不断增长。近年来,模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展,模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化,除了国有专业模具厂外,集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”;广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业,科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心;中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。随着与国际接轨的脚步不断加快,市场竞争的日益加剧,人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度,将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD,并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件,个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件,并成功应用于冲压模的设计中。以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步,东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。此外,许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力,在模具CAD/CAE/CAM技术方面取得了显著进步;在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。例如,吉林大学汽车覆盖件成型技术所独立研制的汽车覆盖件冲压成型分析KMAS软件,华中理工大学模具技术国家重点实验室开发的注塑模、汽车覆盖件模具和级进模CAD/CAE/CAM软件,上海交通大学模具CAD国家工程研究中心开发的冷冲模和精冲研究中心开发的冷冲模和精冲模CAD软件等在国内模具行业拥有不少的用户。虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展,但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如,精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低;CAD/CAE/CAM技术的普及率不高;许多先进的模具技术应用不够广泛等等,致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。、1.2国外冲压模具的发展现状由于工业生产技术的迅速发展,目前国内外制造业广泛地采用了无切削、少切削加工工艺,如精密冲压、精密锻造、压力铸造、冷挤压、热挤压及等温超塑成形等新工艺,代替传统的切削加工工艺。模具作为主要的成形工具,已成为一种重要的加工装备。家用电器行业约80的零部件、机电行业约70的零部件均采用模具成形,塑料、橡胶、陶瓷、建材、耐火材料制品大部分均采用模具成形。 一种中型载重汽车的改型,需要4000套模具,重达2000多吨。生产一种型号的照相机,需要500套模具,在很多行业中,模具费用已经占产品成本的1530。因此,工业产品质量的改进、生产率的提高、成本的降低、产品更新换代的速度,在很大程度上取决于模具的制造精度和质量、制造周期、生产成本、使用寿命等因素。随着全球经济一体化进程加快,模具工业在国民经济中所发挥的作用越来越明显,机械电子、汽车、轻工、建材和国防工业等部门都大量采用模具进行生产,并提出越来越高的要求。模具工业已成为新技术产业化的重要组成部分,模具技术水平的高低与产品的质量、效益和新产品的开发能力有密切关系,它成为衡量一个国家工业水平高低的重要标志之一。20世纪80年代以来,日本、美国、德国等工业发达国家,模具工业的产值超过机床工业的产值。 当前模具工业发展有两个特点:一是要缩短制模周期、降低制模成本。由于人们对工业晶的品种、数量和质量要求越来越高,产品更新换代周期越来越短,而且多品种小批量生产较多,因此对模具制造提出了严格的要求。二是模具向大型化、复杂化、精密化和自动化发展。模具制造要求越来越高,制造工艺越来越复杂。为了降低模具生产成本,增加效益,保证质量,在采用先进设备和制造工艺的同时,必须采用多种工艺措施尽量延长模具使用寿命。其中合理选用模具材料,采用先进的热处理和表面强化工艺,不断推广应用新材料就是一个主要的方面。模具钢是制造模具的主要材料。尽管模具材料品种繁多,但是模具钢在模具制造业中使用最多,是模具工业最重要的技术和物质基础。近年来随着模具工业的迅速发展,模具钢的发展也极为迅速。世界各国都把模具钢分类于合金工具钢中,其产量已占合金工具钢产量的70一80。 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):设计过程:首先对冲压件进行工艺分析,了解冲压件的各向参数要求,参考工艺的可行性,选择满足要求的工艺方案。由于冲压件形状比较简单,所以采用内翻边和外翻边复合冲压方案,同时设计起来也比较简单。模具零件设计完毕后,对重要的工作结构和零件进行了校核。校核结束后对模具安装并调试。从模具设计到零部件的加工工艺以及装配工艺等进行详细的阐述,并应用CAD进行各零件和装配图的设计。毕业设计是冲压模设计课程重要的综合性和实践性教学环节。现将本设计的进度表安排如下:(1)查阅相关资料,撰写开题报告-2周;(2)进行各种工艺计算-2周;(3)根据计算结果,绘制装配图,并绘制非标准件零件图-2周;(4)撰写毕业说明书,编制加工工艺卡-1周。参考文献1 刘建超,张宝忠主编.冲压模具设计与制造.北京:高等教育出版社.2 王孝培主编,冲压手册.机械工业出版社,1988年2月3 郝滨海编著,冲压模具简明设计手册.化学工业出版社,2005年1月4 杨玉英主编,实用冲压工艺及模具设计手册.机械工业出版社,2005年1月5 中国机床总公司编著,全国机床产品供货目录.机械工业出版社,2002年6月6 史铁梁主编,冷冲模设计指导.机械工业出版社,1996年7月插图清单图2.1 工件剖面图5图2.2工件立体图10图2.3毛坯图11图2.4预孔图12图2.5外缘翻边展开图12图2.6 压力中心12图4.1装配图12表格清单表2.1 翻边系数表2.2 外凸翻边的变形程度表2.3 外缘翻边的翻边系数表2.4 材料屈服点表2.5刃口尺寸表2.6 卸料橡胶的尺寸设计表4.1 模具零件材料选用一览表目录绪论1摘要11.中国模具工业的发展现状 11.1国内模具的发展现状 11.2 国外模具的发展现状 22.冲压工艺与方案32.1 冲压件工艺性分析32.2冲压工艺方案的确定 42.3毛皮尺寸计算及排样 52.3.1毛坯的尺寸计算52.3.2排样52.4工艺计算 62.4.1 内孔翻边62.4.2 外缘翻边62.4.3 凸模与凹模直径的计算82.5 翻边力与压力中心的计算,初选压力机 92.5.1 翻边力的计算 92.5.2 压力中心的确定 102.5.3 工件零件刃口尺寸计算102.5.4 卸料橡胶的设计 113.模具结构形式的选择与确定 12 3.1模具的整体设计 123.1.1 模具类型的选择123.1.2 模具结构方式的确定 123.1.3 定位装置的选择123.1.4 导向方式 123.2主要零部件的设计123.2.1 工作零件的结构设计 123.2.2 凸凹模长度的计算 123.3 其他零部件的确定133.3.1 模架的选择133.3.2 挡料板的尺寸规格 143.3.3 联接件的选用 144.模具总装 154.1 装配图 154.2 压力机的选择与校核 165.设计总结 17致谢 19参考文献 20河南机电高等专科学校毕业设计说明书汽车消音器零件的冲压工艺及模具设计方案摘 要这次设计参考了一些冲压工艺资料具体见参考文献。文章分析了汽车消音器零件在批量生产条件下的冲压工艺及模具设计过程。该消音器零件采用翻边工艺(包括内翻边和外翻边)来完成,采用环形毛坯,只需要先进行内翻边,再进行外翻边工艺就可以得到消音器零件。该消音器零件的冲压工艺比较简单,工件结构对称,毛坯适合进行翻边工艺。由于内翻和外翻两个工序都在同一个工位上完成,所以在选取模具时选择内外翻复合模。复合模的特点是内翻和外翻两个工序都在同一个工位上完成,生产率较高,生产出的制品的精度也较高,占用设备数量少。此工件简单对称,所以模具并不复杂,比其他方案要具有优越性。这次毕业设计受益匪浅,特别是通过毕业设计,让我能够把所学同工程实际相结合。这些经验能给自己今后的工作提供借鉴。关键词 :消音器 冲压工艺 翻边 汽车消音器零件的冲压工艺及模具设计方案AbstractIntroduced the automobile damper components ramming craft and the mold design,Succinctly has analyzed under the volume production condition its ramming technological process and the mold design main point. This damper components use the flange craft (including nearby in flange and eversion) complete. Uses the ring-like semifinished materials,In only needs to carry on the flange first,Again carries on nearby the eversion the craft to be possible to obtain the damper components. This damper components ramming craft quite is simple,The work piece structure is symmetrical,The semifinished materials suitablly carry on the flange craft. Because in turns with the eversion two working procedures both completes in the identical location,Inside and outside therefore when selects the mold chooses turns the superposable die. This graduation project was a great help to me. Specially through graduation project,Let me be able actual to study the same project to unify. These experiences will be able to give oneself the next work to provide the model. keyword : punching press flanging1 国内外模具的发展现状1.1 国内冲压模具的发展现状改革开放以来,随着国民经济的高速发展,市场对模具的需求量不断增长。近年来,模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展,模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化,除了国有专业模具厂外,集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”;广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业,科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心;中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。随着与国际接轨的脚步不断加快,市场竞争的日益加剧,人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度,将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD,并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件,个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件,并成功应用于冲压模的设计中。以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步,东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。此外,许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力,在模具CAD/CAE/CAM技术方面取得了显著进步;在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。例如,吉林大学汽车覆盖件成型技术所独立研制的汽车覆盖件冲压成型分析KMAS软件,华中理工大学模具技术国家重点实验室开发的注塑模、汽车覆盖件模具和级进模CAD/CAE/CAM软件,上海交通大学模具CAD国家工程研究中心开发的冷冲模和精冲研究中心开发的冷冲模和精冲模CAD软件等在国内模具行业拥有不少的用户。虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展,但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如,精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低;CAD/CAE/CAM技术的普及率不高;许多先进的模具技术应用不够广泛等等,致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。、1.2国外冲压模具的发展现状由于工业生产技术的迅速发展,目前国内外制造业广泛地采用了无切削、少切削加工工艺,如精密冲压、精密锻造、压力铸造、冷挤压、热挤压及等温超塑成形等新工艺,代替传统的切削加工工艺。模具作为主要的成形工具,已成为一种重要的加工装备。家用电器行业约80的零部件、机电行业约70的零部件均采用模具成形,塑料、橡胶、陶瓷、建材、耐火材料制品大部分均采用模具成形。 一种中型载重汽车的改型,需要4000套模具,重达2000多吨。生产一种型号的照相机,需要500套模具,在很多行业中,模具费用已经占产品成本的1530。因此,工业产品质量的改进、生产率的提高、成本的降低、产品更新换代的速度,在很大程度上取决于模具的制造精度和质量、制造周期、生产成本、使用寿命等因素。随着全球经济一体化进程加快,模具工业在国民经济中所发挥的作用越来越明显,机械电子、汽车、轻工、建材和国防工业等部门都大量采用模具进行生产,并提出越来越高的要求。模具工业已成为新技术产业化的重要组成部分,模具技术水平的高低与产品的质量、效益和新产品的开发能力有密切关系,它成为衡量一个国家工业水平高低的重要标志之一。20世纪80年代以来,日本、美国、德国等工业发达国家,模具工业的产值超过机床工业的产值。 当前模具工业发展有两个特点:一是要缩短制模周期、降低制模成本。由于人们对工业晶的品种、数量和质量要求越来越高,产品更新换代周期越来越短,而且多品种小批量生产较多,因此对模具制造提出了严格的要求。二是模具向大型化、复杂化、精密化和自动化发展。模具制造要求越来越高,制造工艺越来越复杂。为了降低模具生产成本,增加效益,保证质量,在采用先进设备和制造工艺的同时,必须采用多种工艺措施尽量延长模具使用寿命。其中合理选用模具材料,采用先进的热处理和表面强化工艺,不断推广应用新材料就是一个主要的方面。模具钢是制造模具的主要材料。尽管模具材料品种繁多,但是模具钢在模具制造业中使用最多,是模具工业最重要的技术和物质基础。近年来随着模具工业的迅速发展,模具钢的发展也极为迅速。世界各国都把模具钢分类于合金工具钢中,其产量已占合金工具钢产量的70一80。在设计的过程中,将有一定的困难,但有指导老师的悉心指导和自己的努力,相信会完满的完成毕业设计任务。由于学生水平有限,而且缺乏经验,设计中不妥之处在所难免,肯请各位老师指正。2 汽车消音器零件的冲压工艺及方案2.1 冲压件工艺性分析工件名称:消音器零件,生产批量:大批量,材料:Q215钢型材,厚度:1.2mm。如图2.1所示。图2.1工件剖面图图2.2工件立体图此工件(见图2.1.1)属于翻边件,包括内翻和外翻两个工序。所用材料为Q215钢(型材),具有良好的翻边性能,适合进行翻边工艺。工件结构简单对称,所有尺寸为自由公差,对工件厚度变化没有做要求。2.2冲压工艺方案的确定图示零件材料为1.2mm厚Q215钢(圆环状毛坯)见图2,能够进行一般的冲压加工。图2.3 毛坯图此工件由内翻边和外翻边两个工序,很明显采用翻边工艺。 此消音器零件采用翻边工艺。消音器零件所需的基本冲压工序为内翻边和外翻边两个工序。可以拟订出三种方案:方案一:用简单模分两次加工,既内翻外翻。采用单工序模。方案二:内翻和外翻复合模。采用复合模。方案三:内翻和外翻级进模。采用级进模。方案一,生产率低,工件的累计误差大,占用两套模具生产设备成本比较高,操作不方便,由于该工件为大批量生产,相比较方案二和方案三更具有优越性。方案二:内翻和外翻两个工序都在同一个工位上完成,生产率较方案一和方案三都高,生产出的制品的精度也较高,占用设备数量少。此工件简单对称,所以模具并不复杂,方案二比方案一和方案三更具有优越性。方案三:内翻在一个工位上完成,外翻在一个工位完成。其生产效率较方案一高较方案二低,其模具制造难度较方案二高,成本也高。综合上面三种方案分析可知,方案二比方案一和方案三更适合零件的生产要求,所以选择方案二,既内翻和外翻复合模。2.3毛皮尺寸计算及排样2.3.1毛坯的尺寸计算 图2.4 预孔图该制件毛坯的大小圆直径计算:t=1.2mm,圆角半径R=(24)t取R=3t=31.2=3.6mmD=136+28-2(1.2+3.6)+25.1=152.6mm; d=52-210+2(1.2+3.6)-25.1=31.4mm;2.3.2排样该制件已给定毛坯,所以不需要排样。2.4工艺计算2.4.1 内孔翻边2.4.1.1 孔翻边的翻边系数计算 式中:翻边系数 ; 翻边前孔径 ; 翻边后孔径 。则: 表2.1 翻边系数翻孔凸模形式 孔加工方法预孔相对直径3531.420圆柱形凸模模子冲孔0.650.630.602.4.1.2 翻边的工艺计算由h=8在得 翻边的极限偏差为mm预冲孔直径 d=52-210+2(1.2+3.6)-25.1=31.4mm;翻边高度 H 翻边件一次成形零件高度H的范围为: 则内孔可以一次翻边成形2.4.2 外缘翻边此外翻是外凸翻边,也称压缩类翻边,其变形性质类似不用压边圈的浅拉深。为保证翻孔凸缘挺直,凸模与凹模之间的单边间隙一般取略小于材料厚度。平面毛坯上翻孔间隙: 2.4.2.1外缘翻边的变形程度外翻边的变形程度可用下式表示:图2.5 外缘翻边展开图式中 翻边变形程度 ;展开半径(mm) ;凸缘半径(mm) 。对于外凸翻边 外凸翻边的变形程度为: 式中 外凸翻边的变形程度(%) ; b 翻边凸缘高度(mm) ; 翻边凸缘斜度(mm) ; 工件表面半径(mm) 。 对于此工件 =90则 表2.2 外凸翻边的变形程度/%/%15102.4.2.2 外缘翻边的翻边系数计算表2.3 外缘翻边的翻边系数材料(退火)翻边系数K软钢t=0.252mm0.720.68由t=1.2mm 在0.252mm之间,查得翻边系数 ; 2.4.3 凸模与凹模直径的计算2.4.3.1 翻边后翻边内径翻边后翻边内径略有缩小,因此,当翻边内径有公差要求时,凸凹模直径尺寸按下式确定。(设翻边内径为)。凸模直径 : 凹模直径 : 式中 d翻边内径 ;翻边内径上偏差 ;Z凸凹模单边间隙 ;凸凹模制造公差,一般采用IT7-IT9级精度。(0.0250.062)则: =32.6mm=(31.4+1.2+21.0)=52.6mm2.4.3.2凸凹模厚度计算凸凹模厚度 H=D=31.4mm凸凹模壁厚c=(130-52)/2-21.2=36.6mm凸凹模圆角R=R=3.6mm2.5 翻边力与压力中心的计算,初选压力机2.5.1 翻边力的计算2.5.1.1 内翻翻边力计算:翻边力一般不大,可按下式计算: 式中 翻边直径(mm) ;翻边预冲孔直径(mm) ;料厚(mm) ;材料屈服点()表2.4 材料屈服点材料 性能抗拉强度屈服点Q215钢220Mpa查上表得: =220Pma则, P=1.1(D-d)t =1.13.1452-(31.4-1.2)1.2220 =19878.46N2.5.1.2 翻外缘的翻边力计算:翻边力的计算可以近似按带压料的单面弯曲力计算: P=cLt式中 P翻边力(N); c系数,可取0.50.8 ; L弯曲线长度(mm) ; t料厚(mm) ; 抗拉强度(Mpa) 。查表一得: ,取Pma ;则: P=cLt P=0.523.141301.2400 =195936N根据计算结果,冲压设备拟选J2325 2.5.2 压力中心的确定 由于毛坯成中心对称,所以压力中心取毛坯的中心。(见图5)2.5.3 工件零件刃口尺寸计算在确定工件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比较简单,所以工件零件刃口尺寸计算按分开加工的方法来计算。具体计算见表5所示。表2.5 刃口尺寸尺寸及分类尺寸转化计算公式结果备注毛坯预孔31.4D=d+图2.6 压力中心2.5.4 卸料橡胶的设计卸料橡胶的设计计算见表6。选用的4块橡胶板的厚度务必一致,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。表2.6 卸料橡胶的尺寸设计项目公式结果备注卸料板工作行程4.2mmh=1,h=2橡胶工作行程9.2mmh=5橡胶自由高度36.2mm橡胶的预压缩量5.52mm每个橡胶承受的载荷1731.6N选4个橡胶橡胶的外径D68mmd=13,p=0.5 较核橡胶自由高度满足要求橡胶的安装高度31mm3 模具结构形式3.1模具的整体设计3.1.1 模具类型的选择由冲压工艺分析可知,采用复合冲压,所以模具类型为复合模3.1.2 模具结构方式的确定正倒装结构: 根据上述分析,本零件的冲压包括内翻边和外翻边两个工序,外缘翻边采用正装结,既外翻凸模在上模。内翻工序采用倒装结构:即内翻凸模在下模。3.1.3 定位装置的选择本工件在复合模中尺寸是较大的,又是大批量生产,在外缘翻边凹模上安装一个导正销,依此作为翻边的定距。3.1.4 导向方式为确保零件的质量及稳定性,选用导柱、导套导向。3.1.5 卸料方式本模具采用倒装结构,工件由外翻凸模顶出。工件厚度为1.2mm,为了保证工件有比较好的平整度,采用弹性卸料装置。3.2主要零部件的设计3.2.1 工作零件的结构设计由于工件形状简单对称,所以模具的工作零件采用整体结构。内翻边的凹模与外翻边的凸模为套筒状的圆柱。外翻边的凹模和内翻边的凸模通过凹模固定板连接在一起。3.2.2 凸凹模长度的计算 :内翻边凸模计算 : L=4.2+31 +20+10+1.2+5=71.4mm 内翻边凹模模计算 : 凹模高度 H=h+kb()式中 h翻边量,取h=10mm ; b凹模刃口的最大尺寸; k系数,考虑材料厚度的影响,查表2.9.5得k=0.350.50,取k=0.4则: H=h+kb=10+0.4*52.6=31.04mm。外翻边凸模计算 :外翻边凸模与内翻边凹模是整体的一个部件,所以外翻边凸模 :取=40mm。外翻边凹模模计算 :H=H=31.04mm。3.3 其他零部件的确定3.3.1 模架的选择模具选用后侧导柱标准模架。后侧导柱的模架的规格 :凹模周界 : L=160mm ; B=100mm ;闭合高度 : H=190225mm ;与模架匹配的其他零部件尺寸规格 :上模座 :160mm*100mm*40mm下模座 : 160mm*100mm*50mm导柱 :25mm*180mm导套 :25mm*90mm*38mm 模具闭合高度H=H+H+H+ H+H-H =40+28.83+30.21+54+28.83+50-19=212.87mm可见该模具闭合高度小于所选压力机J2325的最大装模高度(220mm),可以使用。上模座的尺寸 :L=160mm ;B=125mm ;H=40mm ;L=170mm ;S=170mm ;=90mm ;=155mm ;R=45mm ;=80mm ;r =31mm=下模座的尺寸 :L=160mm ;B=125mm ;H=40mm ;h =25mm ;=170mm ;S=170mm ;=90mm ;=155mm ;R=45mm ;=80mm ;导柱与导套的尺寸规格:导柱 :25mm*180mm导套 :25mm*90mm*38mm导柱与导套的配合形式:滑动配合;导柱直径:25mm模架精度等级:级精度,配合后间隙3.3.2 挡料板的尺寸规格:L=52mm ; B=6mm 。3.3.3 联接件的选用与标准化本模具采用螺钉固定,销钉定位。具体讲内六角螺钉标记:35钢M8365 GB7085螺钉标记:35钢M8330 GB6876圆柱销钉标记:35钢6365 GB 11986 4.模具总装图4.1 装配图由以上设计可以得到装配图。 图4.1 装配图4.2 压力机的选择与校核模座外形尺寸220*180mm,闭合高度180mm,有文献4中,JC2335型压力机工作台尺寸为610380mm,最大闭合高度为280mm,连杆调节长度为60mm,所以在工作台上加一3590mm的垫板,即可安装。模柄孔尺寸也于本副模具所选模柄尺寸相符。表4.1 模具零件材料选用一览表14固定挡料销145钢8mm,h=4mm A型 13凸模固定板145钢12内六角螺钉1035钢M8365 GB708511螺钉135钢M8330 GB687610模柄1Q235A503110 JB/T 7646.19圆柱销635钢10365 GB 119868凸模1Cr1249.67凸模1Cr121306导料板25凹模板1Cr1220031603284下模座1HT2002003160345 GB/T2855.2903导柱22025mm*180mm2导套22025mm*90mm*38mm1上模座1HT2002003160340 GB/T2855.190序号名称件数材料备注5 设计总结毕业设计是学生即将完成学业的最后一个重要环节,它既是对学校所学知识的全面总结和综合应用,又为今后走向社会的实际操作应用铸就了一个良好的开端。毕业设计是作者对所学知识理论的检验与总结,能够培养和提高设计者独立分析问题和解决问题的能力,使学生学习并掌握科学研究、工程设计和撰写技术报告的基本方法。毕业设计主要涉及科研、技术设备的革新、改造等方面,强调设计的独创性和实用性。要求具备清晰的设计思路,具体的设计方案和步骤,准确的设计参数和计算分析,同时毕业设计也要求逻辑性强,条理清楚,语言精练。5.1 如何进行设计计划5.1.1 学习计划在设计前进行相关知识的系统学习设计时对此设计内容进行学习5.1.2 布图计划5.1.2.1图层(便于整体修改)5.1.2.2颜色(要少)5.2 保证设计质量5.2.1 缺乏经验和水平欠缺5.2.1.1学习相关基础知识5.2.1.1.1在设计以前找出要学习的相关知识5.2.1.1.2 学习的主要内容为:结构布置、力学要求、水力学要求5.2.1.1.3 认真对待每一个问题:从方法到具体技术5.2.1.4 参考资料依次为设计手册、规范、以往工程、专题5.2.1.2 借鉴以前的工程对别人的设计多问几个为什么5.2.1.3 向导师咨询要跨越一个心理障碍:勇气5.2.2必须具备的素质:细心这是作为设计人员必须具备的素质,记住:慢工出细活。5.2.2.1关于计算5.2.2.1.1关于设计参数的选择设计参数的选择原则以安全为目的参考其它工程在其条件下选择的原则5.2.2.1.2关于计算公式的选择计算公式必须符合规范的要求在多种公式中选择更安全、更合理的公式5.2.2.1.3公式计算计算的步骤可以参照以往的计算书或者其它资料计算的每一步结果都要确保正确计算,减少返工时间.5.2.2.1.4自校自校的原则是等同于重新再做一遍5.2.2.2关于制图5.2.2.2.1 关于图框图框的名称和大小5.2.2.2.2关于标注标注以量测为主,并用相互推算来校核标注必须充分5.2.2.2.3关于剖面剖面间相互的关系,哪些能见、哪些不能见剖面的位置要准确5.2.2.2.4关于工程量工程量的计算方法必须正确工程量的结果必须正确通过自校加把锁5.2.2.2.5 关于说明说明必须充分说明的目的在于让对方明白5.2.3避免原则错误、技术错误、一般错误5.2.4必须具备的思维:积极&活跃5.3如何减少返工5.3.1设计过程中细心5.3.2自校的要求是从头到尾重新做一遍这次毕业设计受益匪浅,特别是能参加毕业设计,让我能够把所学同工程实际相结合。在毕业设计后,我进行了总结,希望这些经验能给自己今后的工作提供借鉴。致谢本设计在设计过程中得到了杨占尧、翟德梅、赵常海、原红玲、于智宏等几位指导老师的大力支持和帮助,再此表示诚挚的感谢,由于本人水平有限,收集资料困难,如果有不尽人意的地方,恳请导师不吝赐教,提出宝贵改进意见。参考文献1 刘建超,张宝忠主编.冲压模具设计与制造.北京:高等教育出版社.2 王孝培主编,冲压手册.机械工业出版社,1988年2月3 郝滨海编著,冲压模具简明设计手册.化学工业出版社,2005年1月4 杨玉英主编,实用冲压工艺及模具设计手册.机械工业出版社,2005年1月5 中国机床总公司编著,全国机床产品供货目录.机械工业出版社,2002年6月6 史铁梁主编,冷冲模设计指导.机械工业出版社,1996年7月24
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