3760 异形件冲压成形工艺与模具设计
3760 异形件冲压成形工艺与模具设计,异形,冲压,成形,工艺,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 王方昌 学 号 061304116 指导教师 于智宏课题名称 异形件冲压成形工艺与模具设计难易程度 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:负责人: 2008 年 4 月 10 日 异形端盖冲压模具设计摘要:本设计题目为异形冲压成形工艺与模具设计,体现了拉深,落料冲压零件的设计要求、内容及方向,有一定的设计意义。通过对该零件模具的设计,进一步加强了设计者冲压模具设计的基础知识,为设计更复杂的冲压模具做好了铺垫并吸取了更深刻的经验。本设计运用冲压成型工艺及模具设计的基础知识,首先分析了工件的成形工艺及模具成形结构对制件质量的影响。介绍了冲压模具设计时要注意的要点,通过对制件进行工艺分析,可确定制件的成形加工用一套复合模即可。从控制制件尺寸精度出发,对冲压模具的各主要尺寸进行了理论计算,以确定各工作零件的尺寸,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 进行各重要零件的设计。关键词:复合模;工艺分析;模具零部件的加工工艺。 the shell cover stamps forminghandicraftand design for dieAbstract:The topic of this design is the shell cover stamps forming handicraft and design for die.The requirement,content and direction of the design of the stamps forming plate parts are embodied on this stamping die design. The designers foundation knowledge of the stamping die design is reinforced and is able to design more complex stamping die through the design.This design the elementary knowledge which designs using the stamping formation craft and the die, first has analyzed the work piece formed craft and the die forming structure to the workpiece quality influence. Introduced the shell cover filling piece stamping die design when must pay attention to the main point, through carries on the craft analysis to the workpiece, may determine the workpiece the formed processing uses set of superposable dies. Embarks from the control workpiece size precision, counter shell cover filling piece stamping die each main dimension has carried on the theoretical calculation, by determined each work components the size, designs from the die to the spare part processing craft as well as the assembly craft and so on carries on the detailed elaboration, and carries on each important components using CAD the design.Key words: compound die; process analysis;processing of die parts. 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 方 昌 学 号: 051305208 设计(论文)题目: 异形件冲压成形工艺与模具设计起 迄 日 期: 2009 年 3 月 11 日 5 月 20 日 指 导 教 师: 于智宏 2009 年 3 月 11 日毕 业 设 计 任 务 书1本毕业设计(论文)课题来源及应达到的目的:本设计题目为异形件拉深成形工艺与模具设计,通过设计,应对拉深工艺生产较为熟悉,能熟练使用相关设计手册,独立完成一套模具的设计及模具工作零件加工工艺的编制。并且能够运用模具设计软件完成模具装配图及零件图的绘制。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):(1)了解目前国内外冲压模具的发展现状;(2)分析异形件拉深成形工艺并确定其工艺方案;(3)模具主要设计计算;(4)绘制模具总装图,并绘制零件图;(5)得出设计结论。 原始资料:工件图及其尺寸材料: LY12厚度:0.5mm生产批量:大批量所在专业审查意见: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 说 明 书11 绪 论目前,我国冲压技术与工业发达国家相比还相当的落后,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、模具制造工艺及设备等方面与工业发达的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。1.1 国内模具的现状和发展趋势1.1.1 国内模具的现状在我国,随着生产和科学技术的发展,特别是 20 世纪 80 年代以来,产品的更新换代速度明显加快,产品数量明显的迅速增加。这使得模具的需求量增加,质量要求越来越高,从而使模具技术在国民经济中的地位和作用日趋重要。我国模具近年来发展很快,据不完全统计,2003 年我国模具生产厂点约有 2 万多家,从业人员约 50 多万人,2004 年模具行业的发展保持良好势头,模具企业总体上订单充足,任务饱满,2004 年模具产值 530 亿元。进口模具 18.13 亿 美元,出口模具4.91 亿美元,分别比 2003 年增长 18%、32.4%和 45.9%。进出口之比 2004 年为3.69:1,进出口相抵后的进净口达 13.2 亿美元,为净进口量较大的国家。在 2 万多家生产厂点中,有一半以上是自产自用的。在模具企业中,产值过亿元的模具企业只有 20 多家,中型企业几十家,其余都是小型企业。 近年来, 模具行业结构调整和体制改革步伐加快,主要表现为:大型、精密、复杂、长寿命中高档模具及模具标准件发展速度快于一般模具产品;专业模具厂数量增加,能力提高较快;三资及私营企业发展迅速;国企股份制改造步伐加快等。虽然说我国模具业发展迅速,但远远不能适应国民经济发展的需要。我国尚存在以下几方面的不足:第一,体制不顺,基础薄弱。 “三资”企业虽然已经对中国模具工业的发展起了积极的推动作用,私营企业近年来发展较快,国企改革也在进行之中,但总体来看,河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书2体制和机制尚不适应市场经济,再加上国内模具工业基础薄弱,因此,行业发展还不尽如人意,特别是总体水平和高新技术方面。 第二,开发能力较差,经济效益欠佳.我国模具企业技术人员比例低,水平较低,且不重视产品开发,在市场中经常处于被动地位。我国每个模具职工平均年创造产值约合 1 万美元,国外模具工业发达国家大多是 1520 万美元,有的高达 2530 万美元,与之相对的是我国相当一部分模具企业还沿用过去作坊式管理,真正实现现代化企业管理的企业较少。 第三,工艺装备水平低,且配套性不好,利用率低虽然国内许多企业采用了先进的加工设备,但总的来看装备水平仍比国外企业落后许多,特别是设备数控化率和CAD/CAM 应用覆盖率要比国外企业低得多。由于体制和资金等原因,引进设备不配套,设备与附配件不配套现象十分普遍,设备利用率低的问题长期得不到较好解决。装备水平低,带来中国模具企业钳工比例过高等问题。第四,专业化、标准化、商品化的程度低、协作差 由于长期以来受“大而全”“小而全”影响,许多模具企业观念落后,模具企业专业化生产水平低,专业化分工不细,商品化程度也低。目前国内每年生产的模具,商品模具只占 45%左右,其馀为自产自用。模具企业之间协作不好,难以完成较大规模的模具成套任务,与国际水平相比要落后许多。模具标准化水平低,标准件使用覆盖率低也对模具质量、成本有较大影响,对模具制造周期影响尤甚。 第五,模具材料及模具相关技术落后模具材料性能、质量和品种往往会影响模具质量、寿命及成本,国产模具钢与国外进口钢相比,无论是质量还是品种规格,都有较大差距。塑料、板材、设备等性能差,也直接影响模具水平的提高。1.1.2国内模具的发展趋势巨大的市场需求将推动中国模具的工业调整发展。虽然我国的模具工业和技术在过去的十多年得到了快速发展,但与国外工业发达国家相比仍存在较大差距,尚不能完全满足国民经济高速发展的需求。未来的十年,中国模具工业和技术的主要发展方向包括以下几方面: 1) 模具日趋大型化; 2)在模具设计制造中广泛应用 CAD/CAE/CAM 技术; 河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书33)模具扫描及数字化系统; 4)在塑料模具中推广应用热流道技术、气辅注射成型和高压注射成型技术; 5)提高模具标准化水平和模具标准件的使用率; 6)发展优质模具材料和先进的表面处理技术; 7)模具的精度将越来越高; 8)模具研磨抛光将自动化、智能化; 9)研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程; 10)开发新的成形工艺和模具。1.2国外模具的现状和发展趋势模具是工业生产关键的工艺装备。随着工业技术的迅速发展,在国民经济的各个领域都越来越多的依赖模具来进行加工。在电子、建材、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯器材等产品中,6080的零部件都要依靠模具成型。用模具生产制作表现出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清洁环保的特性,是其他加工制造方法所无法替代的。模具生产技术水平的高低,已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志,并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。 随着工业生产的发展模具工业也迅速的发展。世界上一些发达的国家其模具工业总产值早已超过拉机床工业,其发展速度也超过拉机床、汽车、电子等工业。在这些国家,模具工业已经成为国名经济的基础工业之一。美国工业界称“模具工业是美国工业的基石” ,日本模具协会称“模具是促进社会富裕的动力 ”。模具的价值不只是指模具本身的价值,还在于它的应用为社会创造的巨大的经济效益和社会效益。模具技术特别是制造精密、复杂、长寿命模具的技术,已成为衡量一个国家机械制造水平的重要的标志之一。工业发达国家在汽车、电子、仪表、轻工等方面发展的速度,产品先进、有竞争力很大程度上取决与模具的供应情况和先进程度。近几年,全球模具市场呈现供不应求的局面,世界模具市场年交易总额为 600650 亿美元左右。美国、日本、法国、瑞士等国家年出口模具量约占本国模具年总产值的三分之一。 国外模具总量中,大型、精密、复杂、长寿命模具的比例占到 50%以上;国外模具河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书4企业的组织形式是大而专、大而精。2004 年中国模协在德国访问时,从德国工、模具行业组织-德国机械制造商联合会(VDMA)工模具协会了解到,德国有模具企业约 5000 家。2003 年德国模具产值达 48 亿欧元。其中(VDMA)会员模具企业有 90 家,这 90 家骨干模具企业的产值就占德国模具产值的 90%,可见其规模效益。 随着时代的进步和技术的发展,国外的一些掌握和能运用新技术的人才如模具结构设计、模具工艺设计、高级钳工及企业管理人才,他们的技术水平比较高故人均产值也较高我国每个职工平均每年创造模具产值约合 1 万美元左右,而国外模具工业发达国家大多 1520 万美元,有的达到 2530 万美元。国外先进国家模具标准件使用覆盖率达 70%以上,而我国才达到 451.3异形拉深模具设计的设计思路拉深是冲压基本工序之一,它是利用拉深模在压力机作用下,将平板坯料或空心工序件制成开口空心零件的加工方法。它不仅可以加工旋转体零件,还可以加工盒形零件及其他形状复杂的薄壁零件,但是,加工出来的制件的精度都很底。一般情况下,拉深件的尺寸精度应在 IT13 级以下,不宜高于 IT11 级。只有加强拉深变形基础理论的研究,才能提供更加准确、实用、方便的计算方法,才能正确地确定拉深工艺参数和模具工作部分的几何形状与尺寸,解决拉深变形中出现的各种实际问题,从而,进一步提高制件质量。河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书52.异形端盖冲压工艺的分析2.1 拉深件工艺分析原始资料:如图所示 材 料:LY12 厚 度: 0.6mm河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书6此工件为并非一般的回转体拉深工件,形状也非简单对称,经本人仔细分析得出半球形体拉深和浅矩形拉深件的复合拉深件,由于半球形拉深是的凸模和工件之间是一点接触由于接触点承受全部的拉深力,故使得接触点的材料发生严重的变薄,另外拉深过程中材料的很大一部分未被压住故极容易起皱而且产生皱纹后因间隙大而不易去除,所以比较困难。而矩形件的拉深因本工件是属于浅拉深又因为是铝材料性能好,综合分析能够被轻易拉深成形。所有尺寸均为自由公差,对工件厚度变化也没有作要求。由于没有公差等级标注,所以可以按未标公差等级处理。零件图上未标注公差尺寸按 IT14 精度计算。2.2 拉深工艺方案分析 2.2.1 拉深工艺方案的确定该工件包括落料、拉深两个基本工序,可以有以下三种工艺方案:方案一:先落料,后拉深。采用单工序模生产。方案二:拉深-切边复合冲压。采用复合模生产。方案三:拉深级进冲压。采用级进模生产。方案一模具结构简单,但需要两道工序两副模具,生产效率低,难以满足该工件大批量生产的要求。方案二只需一副模具,生产效率较高,尽管模具结构较方案一复杂,但由于零件的集合行装简不对称,模具制造并不困难,拉深后又要保证外形尺寸选择拉深后再切边。方案三也只需一副模具,生产效率高,但模具结构比较复杂,送进操作不方便,加之尺寸偏大,通过对上述三种方案的分析比较,若该工件能一次拉深,则其冲压采用方案二为佳。2.3 主要设计计算2.3.1 排样方式的确定与计算设计级进模,首先要设计条件排样图。由于零件外形尺寸为自由尺寸对精度要求不高, ,虽然这时会使零件外形尺寸公差等级降低但是经过筹兼顾,全面考虑。这里我们采用少废料排样。如图 12 所示 河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书7图 21 有废料排样查板材标准【2】宜选 1250mm1500mm 的铝板, A1: 零件面积A2: 钢板面积(公式 1)227314073.5.910 ( ) ( ) 9.6 1250 3.72.3.2 冲压力的计算该模具采用级进模,拟选用弹性卸料下出件。冲压力的相关计算如下: 河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书8由上式知 冲裁件面积 A1: A 11721.1665mm 2条料宽度 B61mm步距 S S28mm一个步距的材料利用率 1(公式 2)%18.90286/5.79%10/ xxBSnA冲压力:冲裁力 F: FKLt b式中: F冲裁力(KN)L冲裁件剪切周边长度(mm)t冲裁件材料厚度被冲材料的抗剪强度(MPa)bK系数,一般取 1.3.上式抗剪强度 与材料种类和培料的原始状态有关,可在手册中产迅查询为方便计算,可取材料的 0.8 . 故冲裁力表达方式又可表示为:F1.3LtbbLt (公式 3)bb式中 被冲裁材料抗拉强度(MPa)查手册【3】得 Q215 钢的 为 334450MPa b取 340MPab2(103)7(12)1.5340915.4F N卸料力 Fx:FxKxFKx卸料力系数 见【1】表 2.6.1 取 Kx0.4Fx0.04119515.444780.6176N河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书9推件力 FT FTnK TF(公式 4)KT推件力系数见【1】表 2.6.1 取 FT0.055n同时卡在凹模内的冲裁件数n=h/t式中:h凹模洞口的直刃壁高度t板料厚度n=h/t=0.5/1.5=6 查【1】表 2.9.4 h5 取 h5mm(公式 5)50.195.43286.7TFnKN冲压工艺总力 Fz:(公式 6).0.1.46172.803Tzx N弹性卸料:下出料方式2.3.3 压力中心的确定及相关计算计算压力中心时,先画出凹模型腔和凸模图,如图 1-3 所示。 河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书10图 2-2 压力中心表一:压力中心坐标各基本要素压力中心的坐标值基本要素长度L/mmX YL114.172 -103 0L22.000 -102.263 -7.793L3101.586 -50.5 -8.5L417.000 0 0L5=101.586 -50.5 -8.5L6=2.000 -102.293 -7.793L7=10.990 -97.5 -8.5L8=10.990 -56.5 -8.5L9=9.106 -21.5 -8.5合计 269.43河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书11(公式 7)1219031290LxLxyy04.730.1.5860.5210.937.51096.21.50938.644x m 07.93210.586.10.586.27.938.5109.8.59106y 同理得出凸模的设计尺寸为 : 2.3.2 确定工件是否能一次拉深成形(1)坯料的相对厚度 工件的相对高度10.56810.9tD查书表 得拉深的相对高度为 1.361.1。零件07.59HD2430.580.48,故可以一次拉深成形。 2.3.3 确定是否用压边圈板料的相对厚度 0.5/5。由书表河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书12查得用压料装置。防止在拉深过程中起皱。24.2.3.4 主要工作零件的尺寸计算1.拉深凸凹模尺寸的计算由于尺寸标注在零件内形,所以以凸模为基准,工作部分尺寸为:书(公式 8)min0.4Td - T(公式 9)in.A0- A +Z式中: 、 凹、凸模的尺寸; dTdmin拉深件内径的最小极限尺寸;零件的公差; A、 T凹、凸模制造公差;Z拉深模双面间隙。查表 0.74mm A=0.10mm T=0.07mm 书和资料由书公式(公式 8)得 (11.1)t max 2tmax板料厚度的最大极限尺寸。查资料得 tmax1.62mm Z=21.11.62=3.564mm 则 76.40.734.5Tdm 0 0-7-.0.1. 86A m 0-.1+6河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书132.2.5 选取拉深凸模与凹模的圆角半径凹模圆角半径确定根据书(公式 9) 0.8()ADdtr凹模圆角半径1坯料直径凹模内径d其中 D=98.5mm 80.6mm t=1.5mm 则0.8(9.56)1.45Ar凸模圆角半径确定 (0.71)TArr:所以 (.)4.53.T河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书142.4 压力及压力机的选用2.4.1 压力计算1冲裁力的计算由于本模具落料时采用刚性卸料装置,同时又没有冲裁件卡在凹模内,所以落料力就是冲裁力。 由书式(公式 10) 得(公式 10)KLF冲 裁 b t式中:L冲裁周边长度;t材料厚度;材料抗剪强度;bK系数。 一般取 1.3。由书表 1.3.6 查得 200310MPa。取 255MPa。bb则河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书151.347.5121FKN冲 裁 2拉深力的计算应采用压料圈由书式(4.4.10)得(公式 11)1F拉 深 b LtK式中: L该次模断面周长;坯料厚度;t拉深件材料的抗拉强度b 首次拉深时的系数1K由书表 查得 2803900MPa。取 355MPa 由表查得 0.4。则 21.36b b1K3.450.451.8FKN拉 深 73压料力的计算(公式 12)pdDraY2124D坯料宽度各次拉深件宽度1dP单位面积压料,P 值可查 4.4.5其中 D=61mm 18mm P=2.53.0.Mpa 取 P2.8MPa1KNxFY 5.48251864.324工艺总压力工艺总压力为(公式 13)冲拉 FYZ河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书16拉深力拉F压料力Y冲裁力冲所以 KNFZ5.172.4.2 压力机的选用在实际生产中可以按下式来确定压力机的公称压力:(公式 14)ZgF0.281式中 压力机的公称压力gFZgF0.281压力机的工作行程需要考虑工件的成形和方便取件,因此,工作行程根据拉深力的计算结果和工件的高度,选择压力机:J23-40河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书173. 模具的结构设计3.1 模具工作部分的计算3.1.1 拉深模的间隙深间隙对拉深过程有较大的影响。它不仅影响拉深件的质量与尺寸精度,而且影响拉深模的寿命以及拉深是否能够顺利进行。因此,应该综合考虑各种影响因素,选取适当的拉深间隙值,既可保证工件的要求,又能使拉深顺利进行。本模具的拉深间隙查表得出:Z 1/2=1.2t=3.6mmZ2/2=1.1t=3.3mmZ3/2=t=3mm3.2 选用模架、确定闭合高度及总体尺寸由于拉深凹模外形尺寸较大,为了工作过程稳定,选用中间导柱模架。再按其标河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书18准选择具体结构尺寸见表 3-1。表 3-1 模 架 规 格 选 用名称 尺寸 材料 热处理上模座 390*200*45 Q235下模座 390*200*45 Q235导柱 22130、25130 20 钢 渗碳 0.81.2mm导套 228028、258028 20 钢 渗碳 0.81.2mmHmin=120mm,Hmax=150mm由此可见模具的实际开模高度远远大于所采用模架的最大闭合高度,所以此制件不能采用标准模架。模具的闭合高度(公式 20)HH垫闭 合 下 压 凹 上 45 9. 70.5 38 2m为了节省加工时间,只有在模具标准模架的基础上进行修改。因为模要使模具具有足够的封闭高度,只有改变导柱和导套的高度:3.3 其它模具零件的结构设计3.3.1 固定板查表 7-24 固定板选用: 10012-45 钢 JB/T 7643.5。落料凸模拉深凹模固定板选用: 12512532-45 钢 JB/T 764 。河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书193.3.2 垫板垫板的作用是直接承受凸模的压力,以降低模座所受的单位压力,防止模座被局部压陷,从而影响凸模的正常工作。是否需要用垫板,可按下式校核:FzAp式中:p凸模头部端面对模座的单位压力(N) ;凸模承受的总压力(N) ;zA凸模头部端面支撑面积(mm 2)。冲裁时: 2314.8016(759.pPaM拉深时: 6.5.83410HT200 的许用压应力为 90140Mpa。河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书20但是因为通过上模座固定的模柄与压力机相连,且上模座闭下模座薄,而且下模座固定在压力机工作台上。为防止上模座损坏,在上模座加垫板。查表 7-44选用垫板 1251256-45 钢 JB/7643.3。3.3.3 卸料橡胶的设计卸料橡胶的设计计算见下表。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 二 项目 公式 结果 备注卸料板工作行程 h 工 h 工 =h1+t+h2 4mmh1为凸、凹模凹进卸料板的高度1mmh2为凸、凹模冲裁后进入凹模的深度 2mm橡胶工作行程H 工 H 工 =h 工 +h 修 9mmh 修 为凸、凹模修模量,取 5mm橡胶自由高度H 自由 H 自由 =4 H 工 36mm取 H 工 为 H 自由 的25河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书21橡胶的预压缩量 H 预 H 预 =15H 自由 5.4mm一般 H 预=1015H 自由每个橡胶承受的载荷 F1 F 卸 /4 1184.5N选用四个圆筒形橡胶橡胶的外径 D D= /p)1.27(d48mm校核橡胶的自由高度 H 自由0.5H 自由/D=0.751.5 满足要求D 为圆筒橡胶的内径,取d=12mm;p=0.5Mpa橡胶的安装高度 H 安 H 安 =H 自由 -H 预 30mm3.3.4 压边圈压边圈的作用是防止凸缘部分起皱,由于该工件是有点接触组成的线接触拉深件工件极易失稳,故用很好的材料另外独立设计压边圈,使工件成形。3.3.5 导柱、导套对于生产批量大、要求模具寿命高的模具,一般采用导柱、导套来保证上、下模的导向精度。导柱、导套在模具中主要起导向作用。导柱与导套之间采用间隙配合。根据冲压工序性质、冲压的精度及材料厚度等的不同,其配合间隙也稍微不同。这里采用 H7/h6。3.3.6 其他零件模具其他零件的选用见表 3-2表 3-2 模具其他零件的选用序号 名称 数量 材料 规格/ mm 热处理1 下模座 1 Q235 390*200*45452 导柱 1 20 钢 22130 渗碳5862HR河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书22C3 导柱 1 20 钢 25130 渗碳5862HRC4 导套 1 20 钢 228533 渗碳5862HRC5 导套 1 20 钢 258533 渗碳5862HRC6 上模座 1 Q235 390*200*457 内六角螺钉4 Cr12 M1045 5862HRC8 内六角螺钉4 Cr12 M10100 5862HRC9 模柄 1 Q235-1.F A5010510 销钉 2 45 钢 61411 销钉 2 45 钢 81212 止转销 1 45 钢 8143.4 模具总装图河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书23模具说明:本模具使用于拉深高度比较小的拉深件,在条料上一次冲压完成拉深成形、切边工序。4 结束语河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书24本工件属于异形件的拉深件,分析其工艺性,并确定工艺方案。由于在零件制造前进行了预测,分析了制件在生产过程中可能出现的缺陷,采取了相应的工艺措施。因此,模具在生产零件的时候才可以减少废品的产生。异形模具的设计,是理论知识与实践有机的结合,更加系统地对理论知识做了更深切贴实的阐述。也使我认识到,要想做为一名合理的模具设计人员,必须要有扎实的专业基础,并不断学习新知识新技术,树立终身学习的观念,把理论知识应用到实践中去,并坚持科学、严谨、求实的精神,大胆创新,突破新技术,为国民经济的腾飞做出应有的贡献。致谢河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书25毕业设计是我们进行完了三年的模具设计与制造专业课程后进行的,它是对我们三年来所学课程的又一次深入、系统的综合性的复习,也是一次理论联系实践的训练。它在我们的学习中占有重要的地位。通过这次毕业设计使我在温习学过的知识的同时又学习了许多新知识,一些原来一知半解的理论也有了进一步的的认识。特别是原来所学的一些专业基础课:如机械制图、模具材料、公差配合与技术测量、拉深模具设计与制造等有了更深刻的理解,使我进一步的了解了怎样将这些知识运用到实际的设计中。同时还使我更清楚了模具设计过程中要考虑的问题,如怎样使制造的模具既能满足使用要求又不浪费材料,保证工件的经济性,加工工艺的合理性。在学校中,我们主要学的是理论性的知识,而实践性很欠缺,而毕业设计就相当于实战前的一次演练。通过毕业设计可是把我们以前学的专业知识系统的连贯起来,使我们在温习旧知识的同时也可以学习到很多新的知识;这不但提高了我们解决问题的能力,开阔了我们的视野,在一定程度上弥补我们实践经验的不足,为以后的工作打下坚实的基础。通过对异形拉深件模具的设计,我对拉深模有了更为深刻的认识,特别是这种拉深切边模具的设计。在模具的设计过程中也遇到了一些难以处理的问题,虽然设计中对它们做出了解决 ,但还是感觉这些方案中还是不能尽如人意,如压力计算时的公式的选用、凸凹模间隙的计算、卸件机构选用、工作零件距离的调整,都可以进行进一步的完善,使生产效率提高。历经近三个月的毕业设计即将结束,敬请各位老师对我的设计过程作最后检查。在这次毕业设计中通过参考、查阅各种有关模具方面的资料,请教各位老师有关模具方面的问题,并且和同学的探讨,模具设计在实际中可能遇到的具体问题,使我在这短暂的时间里,对模具的认识有了一个质的飞跃。从陌生到开始接触,从了解到熟悉,这是每个人学习事物所必经的一般过程,我对模具的认识过程亦是如此。经过近三个月的努力,我相信这次毕业设计一定能为三年的大学生涯划上一个圆满的句号,为将来的事业奠定坚实的基础。在这次设计过程中得到了老师以及许多同学的帮助,我受益匪浅。在此,再次感谢各位老师特别是我的指导老师杨占尧师在这一段时间给予无私的帮助和指导,并向他们致于深深的敬意,对关心和指导过我各位老师表示衷心的感谢!河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书26此致敬礼王方昌 2009.05.08参考文献1 赵志伟等.模具发展现状J.模具制造,2007,6:242 刘建超 张宝忠主编. 拉深模具设计与制造 M. 高等教育出版社 2004.6.13 冯炳尧 韩泰荣 蒋文森 编 丁战生 审. 拉深设计与制造简明手册 上海科学技术出版社 M.4 高军 李熹平 修大鹏等编著 冲裁模具标准件选用与设计指南 M. 化学工业出版河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书27社 2007.7.15 中国机械工程学会 中国模具设计大典编委会等主编 中国模具设计大典 江西科学技术出版社 M.20036 郝滨海编 拉深模具简明设计手册 化学工业出版社 2005插图清单图 1 零件图 .6图 2 排样方案图 .7图 3 压力中心计算图 .10图 4 落料凹模图 .10图 5 切边凸模部分尺寸图 .12图 6 拉深凸模的结构形式图 .14图 7 固定板图 .20图 8 垫板图 .21图 9 模具装配图图 .24附表清单表 1 压力中心计算附表 .10表 2 模架规格选用表 .18表 3 缷料橡胶设计表达表 .21表 4 其他零件选用表达表 .22表 12 切边凹模加工工艺过程零件号 0008机 械 加 工 工 艺 过 程 卡零 件 名 称 切边凹模工序号 工序名称 工序内容1 备料 将毛坯锻压成 20x55x1252 热处理 退火,去应力3 立铣 立铣机床铣外轮廓,留单边余量 0.54 热处理 调质5 磨平面 磨各个平面,保证上下面的平行度留单边余量 0.36 钳工划线 划出螺钉孔轮廓线7 加各孔 按位置加工孔8 热处理 按热处理工艺,淬火回火达到 6064HRC9 磨平面 精磨上、下平面,使达到要求10 扩孔 将落料孔下端扩大孔径,保证上部11 钳工精修 使全面达到设计要求12 检验表 13 切边凸模的加工工艺过程零件号 0009机 械 加 工 工 艺 过 程 卡零 件 名 称 切边凸模工序号 工序名称 工序内容1 备料 将毛坯锻压成 20x55x1252 热处理 退火3 铣削 按尺寸铣削外形4 热处理 调质5 磨端面 工作端留单边余量 0.36 钳工划线 划出出孔位置线7 铣削 按零件尺寸铣削外形尺寸,留单边余量 0.3,铣削退刀槽9 热处理 按热处理工艺,淬火回火达到 6062HRC10 磨削 精磨内圆、端面,保证端面与轴线垂直11 钳工精修 使全面达到设计要求12 检验机 械 加 工 工 序 卡 工序名称 粗铣.钻孔 工序号 02零件名称 凹模 零件号 00-06零件重量 同时加工零件数 1材 料 毛 坯牌 号 硬 度 型 号 重 量Q235 58-62HRC设 备名 称 型 号夹 具名 称辅 助工 具铣床 虎钳 游标卡尺安 装 工 步 安装及工步说明 刀 具 量 具 走 刀长 度 走 刀次 数 切 削 深 度 进给量 主 轴转 速 切 削速 度 基 本工 时一次 1铣上.下平面 75 面铣刀游标卡尺 0.5 2 1200/ min800r/min一次 2 铣四端面 20 立铣刀 游标卡尺 0.5 1 1 60/ min1300r/mi一次 3 钻销钉孔.螺纹预置孔 .14.钻头13游标卡尺 1 1四次 攻螺纹 M16 丝锥 通止丝锥设 计 者 王方昌 指 导 教 师 于智宏 共 1 页 第 1 页河南机电高等专科学校毕 业 设 计 说 明 书毕业设计题目:异形件冲压成形工艺与模具设计系 部 材 料 工 程 系 专 业 模具设计与制造 班 级 模具 061 班 学生姓名 王 方 昌 学 号 061304116 指导教师 于智宏 2009 年 5 月 8 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河南机电高等专科学校毕 业 设 计 评 语学生姓名: 王 方 昌 班级: 模具 061 学号: 061304116 题 目: 异形件拉深模工艺分析及其模具设计 综合成绩: 指导者评语:1)该同学工作态度认真,能很好的完成毕业设计任务;2)该同学查阅了国内有关拉深模具设计与制造方面的大量资料,制订出了较合理的拉深成型工艺及模具结构;3)该同学设计说明书内容较完整,计算较正确,格式较规范;4)该同学装配图、零件图设计较合理,装配 质量较高,图纸质量不高;5)建议该同学成绩评定:中等;6)可以提交答辩。指导者(签字) : 2009 年 5 月 10 日毕 业 设 计 评 语评阅者评语:王方昌同学毕业设计任务来自生产实际,工作量大小适中,能够按照要求书写设计说明书,零件图上存在较多问题,建议成绩为中等,可以提交答辩。评阅者( 签字): 2009 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): 年 月 日目 录1 绪 论 .11.1 国内模具的现状和发展趋势 .11.1.1 国内模具的现状 .21.1.2 国内模具的发展趋势 .21.2 国外模具的现状和发展趋势 .31.3 异形件拉深模具设计的设计思路 .42 异形件拉深工艺的分析 .62.1 拉深件工艺分析 .62.2 拉深工艺方案分析 .62.2.1 拉深工艺方案的确定 .62.3 主要工艺计算 .72.3.1 排样的确定.62.3.2 冲压力的计算.82.3.3 主要工作零件的尺寸计算 .122.3.3 取凸模与凹模的圆角半径 .1324 压力、压力中心计算及压力机的选用 .142.41 压力计算 .152.42 压力机的选用 .163 模具的结构设计 .183.1 模具工作部分的计算 .183.1.1 拉深模的间隙 .183.2 选用模架、确定闭合高度及总体尺寸 .183.3 其它模具零件的结构设计 .193.3.1 固定板 .193.3.2 垫板 .203.3.3 卸料橡胶 .213.3.4 压边圈 .223.3.5 导柱、导套 .203.2.6 其他零件 .223.4 模具总装图 .234 结束语 .25致谢 .26参考文献 .28
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