3390 石英表铁芯模具设计
3390 石英表铁芯模具设计,石英表,模具设计
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 刘剑华 学 号 0312318 指导教师 原红玲课题名称 石英表铁芯成形模具设计难易程度 偏难 适中 偏易选题情况工作量 较大 合理 较小任务书 有 无开题报告 有 无符合规范化 的要求外文翻译质量 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:优所在专业意见:负责人: 年 月 日 河南机电高等专科学校毕业设计(论文)任务书系 部: 材料工程系 专 业: 模具设计与制造 学 生 姓 名 : 刘剑华 学 号: 0312318 设计(论文) 题目: 石英表铁芯模具设计 起 迄 日 期: 06 年 3 月 20 日5 月 1 日指 导 教 师: 原红玲 发任务书日期: 06 年 3 月 15 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:本设计的课题为石英表铁芯,是老师从用于实际生产的众多课题中筛选出来的,具有一定的代表性和可学习性。通过对本设计的完成可使我们对模具的设计有一个初步的了解,以便使我们把所学习的理论知识能够和实际生产相结合,使我们在即将走上的工作岗位上更快的进入角色。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):设计题目:石英表铁芯材料:1Cr12料厚:0.6 m内容: (1)设计说明书(2)石英表垫片模具装配图(3)模具各主要零件图(4)典型零件的加工工艺卡所在专业审查意见: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:石英表铁芯成形模具设计系 部 材料工程系 专 业 模具设计与制造 班 级 模具 033 班 学生姓名 刘剑华 学 号 0312318 指导教师 原红玲 200 年 5 月 9 日 河南机电高等专科学校毕业设计(论文)开题报告学生姓名: 刘剑华 学 号: 0312318 专 业: 模具设计与制造 设计(论文) 题目: 石英表铁芯模具设计 指导教师: 原红玲 2006 年 5 月 9 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 2000 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。我国模具行业将向大型、精密、复杂、高效、长寿命和多功能方向发展。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,所积累的这些宝贵经验对我以后的工作是很有帮助的。 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,预计用时间二天;2. 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,估计用时间一天;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;6. 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、凹模、 )分析与设计,预计用时间一天;9. 模具的装配与调试,预计用时两天; 河南机电高等专科学校毕业论文插图清单图 1.2.01 零件图- 3图 3.1.01 冲压件排样图- 5图 3.3.01 凹模型口图- 7图 5.1.1.01 冲孔凸模- 11图 5.1.2.01 落料凸模- 12图 5.2.01 固定挡料销- 14图 6.1.01 模柄- 16图 7.01 石英表铁心模具装配图- 18河南机电高等专科学校毕业论文表格清单表 3.1.01 条料计算- 5表-3.2.01 冲压力计算- 6表 3.3.01 压力中心计算- 7表 3.4.01 模具刃口尺寸计算- 8表 9.1.01 石英表铁芯模具的装配- 21河南机电高等专科学校毕业论文毕业设计/论文任务书题目:石英表铁芯模具设计内容:(1)设计说明书(2)石英表垫片模具装配图(3)模具各主要零件图(4)典型零件的加工工艺卡原始资料:设计题目:石英表铁芯材料:1Cr12料厚:0.6 m河南机电高等专科学校毕业论文插图清单图 1.2.01 零件图- 3图 3.1.01 冲压件排样图- 5图 3.3.01 凹模型口图- 7图 5.1.1.01 冲孔凸模- 11图 5.1.2.01 落料凸模- 12图 5.2.01 固定挡料销- 14图 6.1.01 模柄- 16图 7.01 石英表铁心模具装配图- 18河南机电高等专科学校毕业论文表格清单表 3.1.01 条料计算- 5表-3.2.01 冲压力计算- 6表 3.3.01 压力中心计算- 7表 3.4.01 模具刃口尺寸计算- 8表 9.1.01 石英表铁芯模具的装配- 21河南机电高等专科学校毕业论文(石英表铁芯模具设计) 摘 要本设计的题目是加工石英表铁芯的级进模具,通过对方案的选择排样的计算,冲压力的计算和压力中心确定的计算以及凸凹模刃口的计算等使本副模具基本符合冲压要求,由于石英表铁芯的面积较小,材料较薄并且 1Cr12 硬度很高,中间横梁的连接处宽度只有 0.8mm,所以加工难度大设计困难。0.8mm 的凸模不容易加工出来,所以采取级进模具加工。先冲孔,再用凸模经过两次送进完整的落料实现零件的成形,只有这样才避免冲孔后直接落料 0.8mm 宽的横梁的麻烦。级进模具的精度要求很高导向要求十分精确,在设计本副模具时遇到很大的阻力经过对各方案的选择和排除最终才选择此方案。通过近三周的努力,本副级进模具设计终于完成。根据标准模架的选择,制作凸凹模材料的选择以及导向和送进精度的确定本模具所加工出的石英表铁芯满足要求,符合市场的需要。由于设计者的能力所限,设计中的不足之处还有好多例如:材料利用率方面仅 55%,会对经济效益有影响,但材料利用率的大小由工件形状和排样决定,石英表铁芯两边大且不对称,中间很窄所以排样后材料利用率较低。还有多工位级进模具益采用四角导柱模架实用模具技术手册 ,本模具的冲裁力不大精度基本能保证的前提下选择了后侧导柱模架。相信不久本模具投入市场一定能带来很好的效益服务大众,服务社会。关键词:级进模、冲孔、凸凹模、河南机电高等专科学校毕业论文Mold design of the processing quartz form iron core AbstractTopic that design originally to process quartz form grade , iron of core enter mould , rank the calculation of kind through the choice to the scheme, it makes this pair of moulds accord with the request of pressing basically to press calculation , calculation which the pressure centre confirm and calculation of the protruding concave mould blade of strength ,etc., because the area of the quartz form iron core is relatively small, the material is very more high in hardness than thin and Cr12, there is only 0.8mm in the width of junction of the middle crossbeam , so process the degree of difficulty and design the difficulty greatly. The protruding mould of 0.8mm is not easy to process out, so adopt grade enter the mould and process (this pair of moulds are for 3 pieces of engineering location ) and wash holes first , and then send to intact blanking and realize the taking shape of the part twice by making the protruding mould up, only in this way avoid washing the trouble of the direct blanking 0.8mm wide crossbeam after holes. Grade enter precision of mould expect very much and lead demanding to be very accurate, the obstruction that it is very great to meet while designing this pair of moulds is through and gets rid of and chooses this scheme to the choice of every scheme finally. Through the striving of nearly three weeks, this each enters mold design to finish at last. According to the choice of the standard mould shelf, choice , direction and quartz form iron core processed of a mould of sureness sent to the precision of making protruding concave mould material meet the demands, meet markets needs. The because designer one it restrict with ability, have much weak point in design for example: The material utilization ratio is only 21%, will influence economic benefits, but the size of the material utilization ratio and arranges one kind of decisions by the form of the work piece, the quartz form iron core both sides are large and asymmetric, the material utilization ratio is relatively low after the middle is very narrow to arranges kind. There is many workers location grade that enters benefit of the mould and adopts four mao and leads the post mould shelf - practical mould technical manual , the blanking strength of this mould leads the post mould shelf the middle not quite choosing under the prerequisite that the precision can be guaranteed basically. Can unquestionably bring very good benefit and serve the general public to invest the market while believing a mould soon, serve the society. Keyword:multistage too、lspunched hole、punch-die河南机电高等专科学校毕业设计毕业设计/ 论文说明书目录绪 论 - 1 第一章 零件工艺性分析 - 3 1.1 冲压件的结构工艺性分析- 3 1.2 冲压件的尺寸精度和表面粗糙度 - 3 1.3 冲压件材料分析 - 3 第二章 拟订冲压件的工艺方案 - 4 第三章 主要设计计算- 53.1 排样方式的确定极其计算- 53.2 冲压力的计算- 63.3 压力中心的确定极其计算- 63.4 模具工作零件刃口尺寸计算- 83.5 卸料装置的设计- 10第四章 模具总体设计- 114.1 模具类型的选择- 114.2 定位方式的选择- 114.3 卸料,出件方式的选择- 114.4 导向方式的选择- 11第五章 主要零部件设计- 125.1 工作零件的结构设计- 12 5.2 定位零件的设计- 13河南机电高等专科学校毕业设计5.3 导料销的设计-145.4 卸料部件的设计-15第六章 模架及其它零部件设计-166.1 模柄的设计-166.2 圆柱销设计-166.3 模架的设计-16第七章 模具总装图-18第八章 冲压设备的选定-20第九章 模具的装配-21设计总结-22机械加工工艺过程卡-23致谢-26参考文献-271石英表铁芯模具设计绪论此次设计的课题为石英表铁芯的模具设计,所用材料为 1Cr12,是一种不锈钢材料。此次设计是对大学三年所学知识的一个实践,主要的设计意义在于要认真掌握冲压模具设计的设计要点、设计的具体思路和步骤,知道如何运用资料进行设计,然后自己寻找出一条具体的设计思路完成此次的模具设计,并能够用与实际的生产。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的变化,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的发展。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。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/E、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,并且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经取得很大进步,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周期等方面作出了贡献。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具、汽车覆盖件模具合乎级进模 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压模具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还有较大的差距。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2等等,致使相当一部分大型,精密、复杂和长寿命的模具依赖进口。未来冲压模具的发展趋势模具行业在今后的发展中,首先要更加关注其产品结构的战略性调整,使结构复杂、精密度高的高档模具得到更快的发展。我们的模具行业要紧紧的跟着市场的需求发展。没有产品的需求、产品的更新换代,就没有模具行业的技术进步,也就没有模具产品的上规模、上档次。如汽车生产中 90以上的零部件,都要依赖模具成型,在珠三角和长三角,为汽车行业配套的模具产值增长达 40左右。而模具技术水平的高低,在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。其次,要积极推进中西部地区模具产业的发展,努力缩小发达地区和不发达地区的差距。中西部很多地区已经意识到模具产业的发展对制造业的重要作用。如陕西、四川、河北等模具生产有了很大的发展,河北兴林车身制造集团有限公司作为河北泊头地区的骨干企业带动了一片模具企业的开拓;四川宜宾普什模具有限公司凭借强有力的资金投入,将在未来写下新的篇章。第三,要积极推进模具企业特别是国有企业的体制的创新,转换经营机制,大力发展混合所有制经济,明确产权和完善法人治理结构。充分发掘企业发展的内在动力。要积极推进中、西部地区工业基础较好地区的制造业大中型企业主辅分离,使其模具车间、分厂在不太长的时间里,采用多种有效实现形式,转换机制,大力发展产权明晰、独立自主经营,适应市场运作和模具生产快速反应的现代专业模具企业,培养能代表行业水平的“龙头”企业,带动地区产业链的发展。第四,用信息技术带动和提升模具工业的制造水平,是推动模具工业技术的关键环节。CAD/CAE/CAM 技术在模具工业中的应用,快速原型制造技术的应用,使模具的设计制造技术发生了重大变革。再有,模具的开发和制造水平的提高,还有赖于采用数控精密高效加工设备,如五轴加工机床、高速铣等。超精加工手段也、大量用于加工。我们期待模具行业的明天更加迅速发展!3第 1 章 零件工艺性分析1.1 冲压件的结构工艺性本冲压件为石英表铁芯,从工件的形状来看两边结构随有不同,但基本对称,所以可便于冲裁时的排样。从外形来看,此工件无尖角,都采用了原弧过度,外边圆角随未标注尺寸,但从与 1.0 的圆孔比较来看,其圆角半径也都均符合冲裁件最小圆角半径的要求。本工件的最小宽度为 0.8 ,大于冲裁件的最小宽度m尺寸。此工件中有 1.0 的圆孔和 1.05 为长轴,1.0 为短轴的椭圆,此两个m空也 符合冲孔的最小尺寸要求。两孔间距为 11.72 ,大于 4 的最小间距值,故也符合要 。1求1.2 冲压件的尺寸精度和表面粗糙度从零件图上所标注的尺寸精度来看,孔的尺寸精度为为一般精度的工件,所以冲压可满足要求。至于表面精度,在零件图中没有明确给出特别的要求,所以只要所冲工件无毛刺,表面无明显伤痕即可。图 1.2.01 零件图1.3 冲压件的材料分析冲压件的材料费用往往要占冲压件成本的 6080,冲压件材料的质量直接影响到冲压工艺设计和冲压件的质量、使用寿命与成本。因此,除了提高冲压件的工艺性、改善冲压变形条件、降低对材质的要求外,还要努力提高冲压件材料的质量,使其适应冲压工艺的要求,生产出优良的冲压件。本工件的材料为 1Cr12,是经退火处理的马氏体型不绣钢,此材料硬度大约4在 200HBS 左右,力学性能与耐蚀性都都很高,很适合做表芯等精密零 。4件第 2 章 拟订冲裁件的工艺方案首先根据零件形状确定冲压工序类型和选择工序顺序。该零件有两个孔,故需要冲孔。又因得到该零件的整体需要落料。其中冲孔决定了孔的大小尺寸及公差,而落料则决定了零件的总体形状和尺寸,因此选择合理的冲压顺序和模具就显得十分重要。方案一:先落料,后冲孔。采用单工序模具生产方案二:落料、冲孔复合冲压。采用复合模具生产方案三:冲孔落料级进冲压。采用级进模具生产方案一模具结构简单,但需要两道工序,两道模具,生产成本高而且生产效率底,难以满足生产批量的要求。方案二只需一副模具即可完成零件的加工,工件的精度以及生产效率都较高,但工件的最小壁厚接近凸凹模许用的最小壁厚3.2 ,中间连接处的宽度仅有 0.8 ,模具强度较差,制造难度大。而且由于mm两端的孔尺寸较小,冲压后可能工件会留在冲孔凸模上,在清理模具上的物料时会影响冲压速度,给操作带来不便,影响冲压效率。方案三只需一副模具,工件即可加工完成,而且生产效率高,操作方便,工件精度也可满足要求。综合分析上述三种方案,该工件的冲压生产采用方案三为佳级进模具生产。5第 3 章 主要设计计算3.1 排样方式的确定极其计算设计级进模具,首先要设计条料排样图。本工件的形状外形相对简单,两端随有差别但基本对称,又因为大批量生产,且属于小的窄的冲件,为了节约材料和保证工件的质量,故可以采用如下的排样方法。图 3.1.01 零件图排样图在此排样图中,搭边值查 可得 =1.6 , =1.6.3表 am1那么条料的宽度为 17.09 步距为 4.728 ,一个步距的材料利用率为 55,m计算见下表所示,查板料标准,宜选 1200 600 的钢板,每张钢板可剪为 70 张条料 。46017.90.6表 3.1.01 条料计算项目分类项目 公式 结果 备注6冲裁件面积 AA=7.936+( )3.015.62+2.931 1.9215m条料宽度 B =11.72+1.278+1.068+2 1.617.252步距 S S=4.726m4.726排样一个步距的材料利用率 = 3157.24.6055 查 得最小搭边值6表=1.6 , =1.6 ,a1m采用无侧压的装置,导料板 与条料之间的最小间隙 0.5mC3.2 冲压力计算该模具采用级进模具拟选弹性卸料下出件方式,冲压力的相公计算见下表表-3.2.01 冲压力的计算冲裁力1.34680.15bFklt837.9N46.1850blmMP卸料力.7.9.xk推件力10.5831.04.37TFnk N冲压力冲压工艺总力1837.59.8104.3729.54zxTF N查表得 0.5xTk由总的冲裁力的计算结果可选择压力机为 J233.15 的压力机可拟 。2选3.3 压力中心的确定及相关计算7冲裁模对工件施加的冲裁力合力的中心称为冲裁压力中心。要使冲压模具正常工作,必须使压力中心与模具的模柄重合,从而使压力中心与所选冲压设备划块的中心重合。计算模具的压力中心首先画出凹模的形口图如下所示:图 3.3.01 凹模型口图在图上建立如图所示的 坐标系,其位置位于对称中心线上,将冲裁件轮廓0xy按几何图形分解成 共 23 段基本线段,用解析法求得该模具的压力中心,有123l关计算详细过程如下表所示:表 3.3.01 压力中心的计算个基本要素压力中心的坐标值基本要素长度 /lmxy1.246l-7.08 4.728-6.18 3.7330.l-5.75 3.794-5.01 4.5159.2l0 5.23684.92 4.83870.85l5.82 4.435.75 3.9391.l 6.34 4.77067.55 5.1314.73l8.38 2.812 7.57 5.1313.8l 6.31 1.054055.46 1.8219.l0 1.367-4.96 1.4117.82l -5.31 1.534-6.31 119.l-7.97 0.2520 -8.87 2.611.7l -7.95 4.98234-5.96 -4.73.9l-5.96 -4.74合计 -19.2 59.4由以上计算结果可以看出,该工件冲裁力不大,压力中心偏移坐标原点 较0小,为了便于模具的加工和装配,模具中心仍在坐标原点 0,若选用 冲床,2m点仍在模柄的投影面积范围内,满足要求。c3.4 模具工作零件刃口尺寸计算的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。结合本模具特点,工作零件的形状较为复杂,且尺寸较小,故可采用成型电极腐蚀方法加工凸凹模,卸料板,这种加工方法加工的冲模配合间隙均匀,刃口耐磨,且各半形孔的形位精度高。大大提高了模具的质量,也给模具的装配工作带来了方便。本模具的形状复杂,本应该采用配置法加工,但因次模具生产加工零件的批量大,在生产过程中凸凹模需要经常更换,故采用分别制造法加工,保证各自基本尺寸,使模具的制造公差控制在间隙的变化范围内。在以后的生产过程中方便使用。具体的计算数值见下表所示。表 3.4.01 模具刃口尺寸计9尺寸分类尺寸转换计算公式 结果 备注0.140.61Td查有关手 得冲裁8册双面间隙min0.3zax42模具按照 级制造,6IT校核满足 maxin()Az磨损系数 (1级以上)0IT( 级.75x以下)1.02 0.613Ad.T.5 06.冲孔 0.8R0.1480min()TTdxi0AAz0619Ad.074R0.5R0.14 .6T0.6395AR落料 0.4R0.14max0()AAR0in()TTAz0.6T孔心距11.72 0.013 8AL1.72AL103.5 卸料装置设计本模具工作所需要的卸料力不大,因采用弹压卸料装置,卸料板与卸料螺钉将在后面设计中详细叙述,在此只对弹性元件做一设计。由于本模具的工作所需的卸料力不大,所以采用弹簧做为弹性卸料元件。1,此模具所冲制件的尺寸较小,故模具的总体尺寸也较小,考虑到弹簧的安装空间,初选弹簧数为 2,每个弹簧的预压力: 0918.54.32xFNn2,查有关弹簧规 ,初选弹簧规格为 。6格 .541.8mm具体参数:, , 。 , ,Dm4.5d7.01t2863.4FN2H, ,01.8H2fm3,计算 : 。0259.2814.7634Hm4,校核:设 , , 1.60H= 4.871.6521.48mm由以上计算可知 : ,所以 。2即所选弹簧是合适的。11第 4 章 模具总体设计4.1 模具类型的选择由冲压的工艺分析可以知道,此工件采用级进模生产,所以模具的类型为级进模具。4.2 定位方式的选择因为该模具采用级进模具生产,故需要条料送进,控制条料的送进方向采用导料销,控制条料的送进步距采用挡料销定距,初始挡料销及终挡料销,在第一次送进时的冲压位置只要略大于工件的宽度加上工件的搭边值即可,可由操作工目测来定。4.3 卸料,出件方式的选择此工件的料厚为 0.6 ,比较薄,卸料力也比较小,可采用弹性卸料。又m因为模具结构为级进模,所以采用下出件方式比较便于操作与提高生产率。4.4 导向方式的选择为了提高模具寿命和工件质量,方便安装调试,该模具采用后侧导柱的导向方式,此导向方式可便与冲裁时的送料。12第 5 章 主要零部件设计5.1 工作零件的结构设计5.1.1 冲孔凸模设计冲 的孔的凸模时,此孔为圆形,且所冲工件的料厚小于 1 ,冲孔1.0m面积小于 属于细长凸模,容易弯曲失稳而折断,所以采用带护套的凸模,m起结构如下:图 5.1.1.01 冲孔凸模对于冲长轴 1.05 短轴 1.0 的椭圆孔,也采用护套结构,对于工作部m分可用磨削加工而成。5.1.2 落料凸模设计此落料凸模结构虽比较复杂,但为了加工方便,故可作成整体式凸模,其下端工作部分可用电极腐蚀法加工,上端部分可加工成矩形,便于装配,具体结构如下所示:图 5.1.2.01 落料凸模13与凸模固定板装配时,利用尾部的凸缘,配合为 。65Hm5.1.3 凹模设计因凹模结构较小,故采用整体式结构,各个冲裁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,要依据压力中心计算的数据,将压力中心与模柄中心重合。查 并计算结果与图如下:10表凹模厚度: .47256.9Hkbm凹模壁厚: ()3.8c取凹模厚度: 1凹模壁厚: m凹模宽度: 27.5120Bb凹模长度: 63L5.2 定位零件的设计14当料第一次送进时,采用初始挡料销定位,其后的落料定位采用两个固定挡料销,其结构如下所示:为 A 型 图 5.2.01 固定挡料销5.3 导料销的设计本套模具用弹性卸料,所以选用导料销来进行送进板料的侧定位。其结构与挡料销相同,在不累述。5.4 卸料部件的设计5.4.1 卸料板的设计卸料板的形状与凹模口形状相同,周界尺寸也与凹模相同,厚度初选为,卸料板与凹模单边间隙值为 。10m0.5m5.4.2 卸料螺钉的选用卸料板上设置 4 个卸料螺钉,选用圆柱头卸料螺钉,公称直径为 ,选5M15用标准的即可。卸料螺钉拧紧后,应使卸料板超出凸模端面 ,有误差时通1m过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调整。16第 6 章 模架及其它零部件设计6.1 模柄的设计本套模具的冲裁力一般,模具结构较小,且有导柱,故可以选用旋入式模柄,此模柄是通过螺纹与上模座连接,并加螺丝防止松动,拆卸方 。具体3便结构见下土所示:图 6.1.01 模柄6.2 圆柱销设计圆柱销采用标准结构 和 的两种。5236.3 模架的设计该模具采用后侧导柱模架,以凹模周界尺寸为依据,选择模架的规格如:6下17 导柱: 分别为 , ;/dmL16908 导套: 分别为 ,/dmD16025。18602 上模座尺寸: /BH352 下模座尺寸: / 垫板厚度: 4 固定板厚度: 12m 卸料板厚度: 10 凹模厚度: 5 螺钉: ; ; :8M253051M 圆柱销: ; 3 卸料螺钉: 该模具的闭和高度: 2HLHh闭 垫 上 模 下 模(2540123)109m式中: 凸模长度, ;L6Lm凹模厚度, ;3凸模冲裁后进入凹模的深度, 。2h 2h可见该模具闭和高度小于所选压力机 的最大装模高度( ) ,3.15J15m可以使用。18第 7 章 模具总装图通过以上设计,可得到如图 6.01 所示的模具总装图。模具上模部分主要由上模座、垫板、凸模、凸模固定板以及卸料板组成。卸料方式采用弹性卸料,以弹簧为卸料元件。下模部分由下模座、凹模、导料销等组成。冲孔的废料及成品件均由漏料孔漏出。图 7.01 石英表垫片模具装配图191下模座;2紧固螺钉;3导套;4导柱;5凹模;6卸料板;7落料凸模;8固定板;9上模座;10紧固螺钉;11模柄;12圆柱销;13卸料螺钉;14垫板;15冲孔凸模;16弹簧;17初始挡料销;18固定挡料销;19圆柱销;20螺钉条料第一次送进时采用初始挡料销定位,当第一次冲裁完毕后将初始挡料销拉出,继续送料采用固定挡料销准确定位,每冲裁一次,条料向前移动一个步距。20第 8 章 冲压设备的选定通过校核,选择开式双柱可倾压力机 能够满足使用要 。其主23.15J6求要技术参数如下: 公称压力: 31.5kN 滑快行程: 2m 滑快行程次数: 10in 最大闭合高度: 最大装模高度: 5 闭合高度调节量: 2 滑快中心线至床身距离: 90m 立柱高度: 10 工作台尺寸(前后 左右):16250 工作孔尺寸(前后 左右 直径): 10m 垫板厚度: 3 模柄孔尺寸: 254 滑块底面尺寸(前后 左右): 9 最大可倾角: 021第 9 章 模具的装配多工位级进模的装配的关键是凸模固定板、卸料板上的形孔尺寸和位置精度的协调,要保证多个凸模、凹模或镶块的间隙和位置符合要求。根据级进模具装配要点,选凹模作为装配基准件,先装下模,再装上模,并调整间隙、试冲、返 。具体装配见表 8.1.01.7修表 9.1.01 石英表铁芯模具的装配序号 工序 工艺说明1 凸凹模预 配装配前仔细检查各凸模形状及尺寸以及凹模行孔,是否符合图纸要 1求尺寸精度、形状。将各凸模分别与相应的凹模相配,检查其间隙是否加工均匀。不合 2适者应重新修磨或更换。2 凸模装配 以凸模孔定位,将各凸模分别压入凸模固定板的形孔中,并拧紧牢固3 装配下模在下模座上划中心线,按中心线预装凹模,导料销等; 1在下模座上用已加工好的的凹模分别确定其螺钉孔位置,并分别钻 2孔,攻丝:将下模座,凹模,初始挡料销,固定挡料销,弹簧装在一起,并用 3螺钉紧固,打入销钉 4 装配上模在已装好的下模上放等高垫铁,再在凹模中放入 的纸片, 1 0.12m然后将凸模与固定板组合装入凹模;预装上模座,划出与凸模固定板相应的螺孔、销孔位置并钻铰螺孔、 2销孔;用螺钉将固定板组合、垫板、上模座连接在一起,但不要拧紧; 3将卸料板套装在已装入固定板的凸模上,装上弹簧和卸料螺钉,并 4调节弹簧高度,是卸料板高出凸模下端面大约 ;1m复查凸、凹模间隙并调整合适后,紧固螺钉; 5切纸检查,合适打入销钉 65 试冲与调 整 装机试冲并根据试冲结果作相应调整设计总结此次设计题目为石英表铁芯,设计的模具为级进模。级进模是冲压生产中常用的一种模具结构,此模具的优点是:一副模具可完成冲孔、落料等多道工序,具有比复合模具更高的劳动生产率。使用级进模可以减少设备、模具数量和车间面积,省去了半成品的转运和22存储。级进模可使用带料,送料、出料,容易操作,安全。级进模的工序分散在各个工位,不存在复合模“最小壁厚”的问题,因此模具强度高、寿命长。缺点:模具结构较为复杂,制造周期长,成本高,维护困难。由于各个工序不是在同一个工位上完成的,定位累计误差会影响工件的精度。需要注意的就是此模具所加工的工件尺寸较小,冲孔凸模可能需要经常更换,在更换时要准确安装。通过此次的设计,使我的知识面又加宽了,不仅有了扎实的理论基础,而且在实践操作方面又有了弥补。这次毕业设计是对我三年来学习的一次测验,也是我踏入社会前的一次总演习。在设计中难免要遇到很多难题,由于有了课程设计的经验及老师的不时指导和同学的热心帮助下,克服了一个又一个的困难,使我的毕业设计日趋完善。毕业设计虽然很辛苦,但是在设计中不断思考问题,研究问题,咨询问题,一步步提高了自己,一步步完善了自己。同时也汲取了更完整的专业知识,锻炼了自己独立设计的能力,使我受益匪浅,我相信这些经验对我以后的工作一定大有益处。机械加工工艺过程卡产品型号 零(部)件图 号 01机械加工工艺过程卡片 产品名称 零(部)件名 凹 共( )页第( )23称 模 页材料牌号 C12MoV毛坯种类锻造毛坯毛坯外型尺寸每个毛坯可制件数 1每台件数 备注工时工序号 工序名称工 序 内 容车间 工段 设备工 艺 装 备 准终 单件1 下料 下料: 604备料车间锯床2 锻造 锻成: 尺705621寸公差为 锻造车间空气锤C41250 ,加热炉3 退火 退火锻造车间加热炉4 检验 检验锻造车间5 刨 粗、精加工六个面,单边余量 0.30.5mm模具车间刨床 虎钳6 磨 磨上、下平面、两基准面至图样尺寸模具车间磨床M71207 划线划中心线、各螺孔、销孔、形孔轮廓线模具车间划线平台8 加工各孔各个螺钉、销钉孔与下模座配钻孔配铰模具车间立钻Z525平行夹头9 热处理检验硬度硬度为6062HRC热处理车间10 磨 精磨上下面至要求尺寸 模具车间磨床M712011 电加电加工落料孔与冲孔 模具车间24工12 修整修整型腔 模具车间电机抛光机13 检验按照图纸检验 模具车间设计日期审核日期标准化日期会签日期标记 记数更改文件号 签字 日期 标记处数更该文件号产品型号 零(部)件图 号 01机械加工工艺过程卡片产品名称 零(部)件名称落料凸模共( )页第( )页材料牌号 C12MoV毛坯种类锻造毛坯毛坯外型尺寸每个毛坯可制件数 1每台件数 备注工时工序号 工序名称工 序 内 容车间 工段 设备工 艺 装 备 准终 单件1 下料 下料: 4026备料车间锯床2 锻造 锻成: 尺寸36205公差为 锻造车间空气锤C41250 ,加热炉3 退火 退火锻造车间加热炉254 检验 检验锻造车间5 刨 粗、精加工六个面,单边余量 0.30.5mm模具车间刨床 虎钳6 磨 磨上、下平面、两基准面至图样尺寸模具车间磨床M71207 热处理检验硬度硬度为6264HRC模具车间划线平台8 磨精磨上下面至要求尺寸模具车间磨床M7120平行夹头9 电加工用电腐蚀法加工至要求尺寸热处理车间10 修整修整各个面 模具车间电机抛光机11 检验按照图纸检验设计日期审核日期标准化日期会签日期标记 记数更改文件号 签字 日期 标记处数更该文件号致谢此次的毕业设计结束了,回想设计的整个过程不由的使我不对三年来支持和关心我以及对我赋予期望的老师的感谢。想那刚刚踏入大学校园时的黄毛小子,在短短的三年里,在这个知识和希望并从的店堂中已成长为一个赋有远大理想和抱负的现代化人才,所有我取得的一切都是源于老师的教导和同学的支持。特别是在此次的设计中得到了原红玲,杨占尧等指导老师的大力支持和淳淳教诲,在此向他们致意深深的敬意和由衷的感谢。26参考文献【1】 陈锡栋、周小玉主编 实用模具技术手册 S 机械工业出版社【2】 许发樾主编 实用模具设计与制造S 机械工业出版社【3】 中国机械工程学会、中国模具设计大典编委会 中国模具设计大典 M 江西科学技术出版社27【4】 林慧国、火树鹏、马绍弥主编模具材料应用手册 S 机械工业出版社【5】 模具设计与制造技术教育丛书编委会编 模具制造工艺与设备S机械工业出版社【6】 冯炳尧、韩泰荣、蒋文森编,丁战生审模具设计与制造简明手册 (第二版)M 上海科学技术出版社【7】 模具制造手册编写组编写 模具制造手册 (第二版)M 机械工业出版社【8】 郝滨海编 冲压模具简明设计手册 M 化学工业出版社【9】 杨占尧编 冲压模具图册S 高等教育出版社【10】刘建超、张宝忠编 冲压模具设计与制造S 高等教育出版社
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