线夹(BS13-F23)钣金成形工艺及冲压模具设计-落料冲孔复合模含10张CAD图.zip
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任务书届次 XX 姓名 XXX 班级 XX 学号 XX一、设计题目:线夹(BS13-F23) 钣金成形工艺及模具设计二、产品零件图及要求:名称线夹材料青铜/t=1生产批量中批生产条件不限三、设计内容:1产品零件的钣金成形工艺规程:1份2模具设计图样(含二维总装图、二维非标准零件图):1套3设计说明书:1份 发题日期:20XX 年 3 月 16 日 完成日期:20XX 年 5 月 10 日 指导教师: XX 专业主任: XX 1目 录摘要3关键词31前言32零件图的分析42.1零件的功用与经济性分析 42.2零件的冲压工艺性分析42.2.1 结构形状与尺寸42.2.2 精度与表面粗糙度42.2.3 材料43 冲压工艺分析53.1 冲压工艺方案的确定531.1 冲压工序性质与数量的确定53.1.2 冲压工艺方案的分析与确定53.2 冲压工艺参数的计算53.2.1 工序尺寸的计算53.2.2 排样设计与下料方式的确定63.2.3 各工序冲压力的计算与冲压设备的选择83.3 冲压工艺的规程的编制94 冲压模具设计94.1 模具类型和结构形式的确定94.1.1 模具结构类型的确定94.1.2 工件的定位方式的确定94.1.3 卸料与出件方式的确定94.1.4 模架类型及模具组合形式的确定94.2 模具零件的设计与选用104.2.1 工作零件的设计10 (1)凸、凹膜间隙的确定11 (2)凸、凹模工作尺寸的计算11 (3)模具压力中心的确定12 (4)凸模结构形式及尺寸的确定12 (5)凹模结构形式及尺寸的确定12 4.2.2 定位零件的设计与选用13 4.2.3 卸料与出件装置的设计13 (1)卸料装置设计13 (2)推件装置设计134.2.4 支承固定零件的设计与选用13 (1)凸(凹)模固定板13 (2)垫板13 (3)模柄134.2.5 模架及其零件的选用144.2.6 紧固件的选用144.3 模具图样的绘制及压力机校核154.3.1 模具装配图的绘制144.3.2 模具零件图的绘制144.3.3 压力机技术参数的校核145 模具的工作原理与使用维护146 设计总结17参考资料17致 谢17线夹 钣金成形工艺及模具设计摘 要:此说明书以设计线夹零件模具为主线,主要阐述了线夹零件的模具设计。制件为线夹,主要设计该件的落料、冲孔复合模,材料为青铜,其材料的力学性能良好,经计算,此制件适合用冲孔、落料工艺生产。设计这套模具首先分析材料是不是适合冲裁,选用冲裁工艺是否经济,是不是需要后续工序,如校平、整形等,然后计算冲压力选定压力机,最后确定模具的结构和工作零件的结构,并计算其工作零件的尺寸,其他的一些零件则在设计的时候尽量选用标准件,节约模具的制造成本,这些前提条件做好后,用绘图软件绘制模具总装图和零件图,编写零件的加工工艺规程。关键词:线夹;冲孔;落料工艺;模具;设计1 前言当前钣金成形技术的发展状况:此毕业设计说明书内容共6章,主要为零件图的分析、钣金成形工艺设计、钣金模具设计、模具的工作原理与使用维护、设计总结等内容,在完成这些任务的过程中,我们会翻阅很多有关此类书籍,如:冲压模具及其设备、机械制图手册,从中我们进一步系统的学习和温习了大学三年所学的专业知识和理论与实践相结合的内容。此次毕业设计的目的如下:(1) 综合运用和巩固本课程及有关课程的基础理论和专业知识,培养学生从事钣金成形工艺及模具设计的初步能力,为以后实际工作打下良好的基础。(2) 培养学生分析问题和解决问题的能力,经过毕业设计环节,学生能全面理解和掌握钣金成形工艺、模具设计等内容;能够掌握钣金成形工艺与模具设计的基本方法和步骤;能够独立解决在制定钣金成形工艺规程,设计模具结构中出现的问题;而且会查阅技术文献和资料,以完成从事钣金成形技术工作的人员在模具设计方面所必须具备的基本技能训练。(3) 培养我们认真负责,踏实细致的工作作风和严谨的科学态度,强化质量意识和时间观念,养成良好的职业习惯。2 零件图的分析2.1零件的功用与经济性分析(1) 零件(线夹)的作用主要用来紧固导线的终端,使其固定在耐线绝缘子串上,也用于避雷线终端的固定及拉线的描固。线夹承担导线、避雷线的张力,有的线夹便作为导电体。(2) 零件(线夹)的经济性分析 : 该零件材料为青铜,厚度1.0mm。未注公差尺寸,该零件的年产量属于中批量,零件外形简单对称,材料为一般用青铜,采用冲压加工经济性良好。2.2零件钣金成形工艺性分析 2.2.1结构形状与尺寸分析:图 2-1 零件图由零件图2-1可知,该制件结构简单对称,转角处有R1.25的圆角。通过零件图样尺寸分析知,零件未注公差尺寸,可按IT14级确定工作尺寸的公差。2.2.2 精度与表面粗糙度:此零件没有严格的表面粗糙度要求,所以加工此零件时,模具结构简单,加工方便。2.2.3 材料:零件所用材料青铜的冲裁性能较好。综上所述,该零件的形状、尺寸、精度、材料均符合冲裁工艺性要求,故可以采用冲压方法加工。3钣金成形工艺设计3.1成形工艺方案的确定3.1.1成形工序性质与数量的确定:(1) 成形工序性质的确定:该零件的主要成形方法是落料和冲孔。成形方法可以分为二种:一种,先落料,后冲孔,另一种是落料冲孔一起,这两种方法中第一种生产简单,效率高,但是落料后孔易变形而达不到要求。第二种方法生产比较复杂,效率不高,但是冲孔后孔不易变形。所以,比较起来,采用第二种方法较为合理。3.1.2冲压工艺方案的分析与确定:根据以上基本工序,可拟定出以下冲裁工艺方案:落料-冲孔复合模3.2 冲压工艺参数的计算3.2.1工序尺寸的计算:坯料尺寸计算:(冲裁件不用计算)。3.2.2排样设计与下料方式的确定:(1)计算料宽绘制排样图板料规格拟选用1.0mm800mml600mm(青铜)。考虑坯料形状,为了提高材料利用率,采用对排。条料定位方式采用导料销导向,挡料销定距,取搭边值。(查表4-6)则进距s=27+2a+13.5*2=59条料宽度排样图如下:3.2.3 各工序冲压力的计算与冲压设备的选择:落料力 1.0440121580 其中卸料力0.0451823715471 其中根据工厂现有设备选择合适的压力机。本工序可以选用J23-25 压力机。冲孔力 式中 卸料力 式中 推件力 式中查表可知,为留在凹模里的废料片数(设凹模刃口高度,则)冲压总力 显然,只要选100 kN压力机即可,但考虑冲件尺寸及行程要求,选用J23-16 压力机。3.3 冲压工艺规程的编制 见冲压工艺规程编制表4.冲压模具设计4.1模具类型和结构形式的确定:4.1.1 模具结构类型的确定:由冲压工艺分析可知,采用复合冲压,所以模具类型为落料-冲孔复合模。4.1.2 工件的定位方式的确定:零件的生产批量属于中批。合理安排生产可采用手工送料方式能够达到要求,且能降低模具成本,因此采用手工送料方式。考虑零件尺寸、料厚适中,为了便于操作,保证质量,采用导料板导向、挡料销定距的定位方式。4.1.3 卸料与出件方式的确定:为了保证工件质量,采用上出件方式,由模具下方弹顶器将工件从落料凹模中顶出,并起压料作用。为了简化模具,考虑到卸料力较大,材料较厚,冲压后卡在凸凹模上的条料废料采用刚性卸料装置卸料,而最终留在凸凹模内的工件可采用刚性推件装置推出。4.1.4 模架类型及模具组合形式的确定:(1)模架类型的确定:为了提高模具寿命和工件质量,方便安装调整,采用中间导柱圆形模架。考虑零件精度要求不高,因此采用II级模架精度。其中落料拉深复合模: 导柱:B 32h513020; 导套:A 32H67028; 上模座厚度取30,即=30mm; 上模垫板的厚度取4mm,即=4mm; 卸料板的厚度取10mm,即=10mm; 上下固定板的厚度取147mm,即=14mm; 下模座厚度取35mm,即=35mm;模具闭合高度为: =162mm。式中,根据模具装配图及使用要求得:-凸凹模的高度取50 mm; -凹模的厚度取22mm; -凸凹模进入落料凹模的深度取25 mm。4.2 模具零件的设计与选用4.2.1 工作零件的设计:(1)凸凹模间隙的确定: 该制品精度不高,所以凸凹模间隙根据经验法查表得:x=0.5,Zmin=0.05mm,Zmax=0.07mm。(2) 凸凹模工作部分刃口尺寸的计算:落料:采取配做法。落料尺寸按未注公差计算(IT14级),因此落料件尺寸为mm,,。该零件外形尺寸较多,形状比较复杂,采用配作法。1)落料落料时,以凹模为基准,只要计算凹模刃口尺寸,凸模配作,不用计算。a)磨损后变大的尺寸:mm, ,b)磨损后变小的尺寸: c)磨损后不变的尺寸:凸模刃口尺寸按凹模实际刃口尺寸配作,保证双面间隙ZminZmax。2)冲孔冲孔时,以凸模为基准,只要计算凸模刃口尺寸,凹模配作,不用计算。a)磨损后变小的尺寸:凹模刃口尺寸按凸模实际刃口尺寸配作,保证双面间隙ZminZmax。(3)模具压力中心的确定:模具的压力中心就是冲压力合力的作用点,为了制件能被模具平稳的冲裁,减少导向件的磨损,提高模具及压力机寿命,应尽可能和模柄轴线以及压力机滑块中心线重合。根据制件的外形结构及尺寸可知,之间左右、前后对称,所以模具压力中心定为冲件轮廓圆形几何中心,但如果压力机中心与模柄中心线不重合,压力中心的偏离不能超出所选压力机模柄半径的允许范围。(4)凹模结构形式及尺寸的确定:凹模直径为查表c26 凹模厚度为式中 为凹模材料修正系数,合金工具钢取。为凹模刃口周边长度修正系数=1.37根据算得的凹模轮廓尺寸,选取与计算值相接近的标准凹模轮廓尺寸为。凹模材料选用,工作部分热处理淬硬6064HRC(6)凸凹模尺寸的确定:落料凸模和凹模刃口形状都为圆形,形状简单,可设计成阶梯形结构,通过台肩与固定板固定。凸凹模的尺寸根据落料凸模和凹模工作尺寸、卸料装置和安装固定要求确定。凸凹模的材料也选用,工作部分热处理淬硬5862HRC。4.2.2定位零件的设计与选用:导料板设计成与卸料板制成整体的结构形式,挡料销高度h=3, 导料板厚度,导料板间距为:,式中Z为导料板与条料之间的间隙,查相关表格得到。挡料销采用直径为,高度为的A型固定挡料销,标记为 1994。4.2.3卸料与出件装置的设计:(1)卸料装置设计:根据工艺计算可知,卸料力较大,为保证卸料可靠,简化模具,卸料装置采用刚性卸料,并与导料板制作成整体结构。卸料板与落料凸模配合为间隙配合,双边间隙取0.5mm。卸料板材料为45钢,外形尺寸初定为,其中导料板厚8mm。弹性元件橡胶的计算:橡皮的自由高度H=50mm (h=t+1+510)=5035%45%=17.522.5mm (取20mm)=-=50-20=30mm(2)推件装置设计:推件装置主要由推件块、打杆和紧固螺母组成。打杆直径为长度取180,材料为45钢,热处理淬硬4045HRC4.2.4支承固定零件的设计与选用:(1)凸(凹、凸凹模)模固定板:100mm80mm16 mm(2)垫板:100mm80mm8mm(3)模柄:由于上模的固定在中小型压力机上是通过模柄与滑块相连的。而且模柄的直径与长度与压力机滑块一致。根据冲裁时所用压力机型号J23-25,查表得压力机上模孔尺寸D=40mm,模柄孔深度T=60mm。选择冲裁模中模柄的规格其形式为:压入模柄,其直径d=40mm,高度t=100mm,材料为Q235的A型压入式模柄,规格为:A40100 JB/T7646.1-1994 Q235。 4.2.5模架及其零件的选用:为了提高模具寿命和工件质量,方便安装调整,采用中间导柱圆形模架。考虑零件精度要求不高,因此采用II级模架精度。其凹模周界100mm80mm,闭合高度H=215mm270mm,II级精度的中间导柱圆形模架,其规格为:100mm80mm GB/T2851.3-1990。上模座规格:100mm80mm30mm。下模座规格为:100mm80mm35mm,导柱规格:B32h518055,导套规格为:A32H611043mm。4.2.6紧固件的选用:根据冲裁模结构形式及模架的组合形式可知,冲模零件的连接和紧固采用螺钉,模具零件的定位采用定位销,其螺钉规格为:GB 70-85-M1250、GB 70-85-M1270、GB 70-85-M1235圆柱销规格为:GB/T119.1-2000 1270、GB/T119.1-2000 1290.4.3 模具图样的绘制及压力机校核4.3.1 模具装配图的绘制; 见模具装配图纸4.3.2 模具零件图的绘制; 见模具零件图的图纸4.3.3 压力机技术参数的校核:(1) 模具闭合高度的校核: 模具闭合高度为:。冲压机装模高度为215mm270mm,因此满足要求。(2)冲压过程中冲孔力()最大,压力机的公称压力,且工作时压力曲线位于压力机滑块的许用负荷曲线之下,因此满足生产要求。(3)模具最大安装尺寸为430mm280mm,压力机工作台台面尺寸为560mm360mm,能满足模具的正确安装。5模具的工作原理与使用维护1. 模具的工作原理:此模具采用倒装复合形式,是倒装复合模中最典型的结构。模具中,凸凹模23装在下模,它的外轮廓起落料凸模的作用,而内孔起冲孔凹模的作用,故称凸凹模。它通过凸凹模固定板11安装在下模座上,落料凹模16和拉深凸模则通过固定板装在上模座部分。工作时,条料由活动挡料销26和导料板14定位,故凹模上不必加工出让位孔,冲裁完毕后,即压力机滑块到达上死点,由于弹性回复,工件会卡在凹模15内,为了使冲压生产顺利进行,使用由推杆6、推件块24组成的刚性推件装置将工件推出。2. 模具的使用维护:模具是比较精密而且比较复杂的工艺装配,制造成本高,使用周期长。为了保证正常生产,保证制造质量,提高模具耐用度,延长模具使用寿命,必须合理使用与正确维护,修理模具。A. 模具的使用:a) 冲模的检查:模具的检查安排在安排时、开工前、使用中三个阶段。 (1)安装使用前的检查:1) 使用前领取的新模具,必须是经过拭模并带有合格试件的模具;对于使用过得模具,对应检查模具的履历卡片。2) 对照工艺文件检查所用模具及设备是否正常。3) 模具外观应清洁、无污物、凸凹模应无裂纹、压伤的缺陷。(2)开工前检查:1)压力机的卸料装置是否暂时调整到最高位置。2)检查压力机和冲模的闭合高度是否相适应。3)冲模上的卸料装置是否和压力机能配套使用。4)冲模的上下模板和压力机的滑块底面,工作台面是否擦拭干净。5)安装好的模具应再检查一下模具内外是否有异物、安装是否牢固。(3)使用过程中的检查:1)随时注意毛坯有无异常现象,如毛坯不能有硬折,厚度不能变化太大,严重氧化皮和翘曲等现象。一担发生异常立即停止。2)模具在使用一段时间后,应随时停车,检查,清理台面,并定时润滑工作表面,润滑应在停车的过程中进行,严禁在冲压过程中进行。3)随时检查毛坯是否有重叠现象,是否擦拭干净,是否涂以少量润滑油。4)使用一段时间后,应停车检查凸凹模刃口形状状况,若发现刃口不锋利。可在机上刃磨,如毛病较大时,应停机修正。b) 冲模使用过程中的润滑合理选择润滑剂对机进行润滑: 常采用涂刷润滑,一般采用20号或30号机油,主要涂刷在坯料表面,也可间隔一定时间涂刷凸凹模工作表面上或导向机构表面上。c) 冲模使用注意事项:1)选用的压力机必须有足够的刚性,强度和精度。冲模安装前,需将压力机预先调整好,即应仔细检查制动器,离合器及操作机构的工作是否正常。检查方法是先踩脚踏板或按手柄,如滑块有不正常连冲现象,应该排除故障后再安装冲模。2)冲模安装固定时,应该采用专用的压板,螺钉,螺母和压块,不可代用。并且将模具底面与工作台面擦干净。3)安装后的冲模,所有凸模的中心线都应于凹模平面垂直,否则使刃口啃坏。4)冲模使用一段时间后,应定期检查、刃磨刃口,每次刃磨刃口量都不应太大,一般为:0.05mm0.1mm。刃磨后用油石进行修整。5)冲模在使用过程中应对导柱和导套进行润滑。6)冲压式防止叠片冲压,损坏模具。7)冲压过程中应随时停车检查,并检查刃口情况,若发现裂纹或啃伤,应停车维修。B. 模具的维护:1)开机后必须认真检查首件,合格后开始生产,不合格停机检查原因。2)使用中应正确进行工业操作,遵守操作规程,严禁乱放、乱砸、乱碰。3)模具工作中,应随时检查,发现异常立刻停机检查修整。4)在模具使用中,应随时润滑模具的工作表面和活动部位,并选用合适的润滑剂,制定合理的润滑工艺,做到合理,正确地润滑。5)某些模具在使用过程中会产生残余应力,应在使用一段时间后,采取必要的去应力措施。6. 设计总结这次设计是由学校发的课题,我从寒假就开始了我的毕业设计,但因为各种原因,一直没法完成,从设计中我收获了很多,尤其是绘图,以前也学过CAXA,觉得自己学得也挺熟的,但是在绘图的过程中有很多我都不会,但是通过了这次的练习,现在绘图真的是得心应手了,这让我明白了一个道理:其实很多知识并不完全是学出来的,它是练出来的,体会出来,然后总结出来的。在做毕业设计的过程中,我们去云马实习了三周,在那里看到了工艺规程,看过图纸,这对我的毕业设计也有了一定的帮助,让我设计出来的东西更加接近实际。这次毕业设计花费了很多时间,刚拿到题的时候,以为怎么样也会完不成的,但是通过一步一步的计算,然后查表,绘图,绘完图后又对计算过程进行修改,修改完后再修改图纸,慢慢地就完成了,所以人只要有恒心,坚持不懈是没有事情完成不了的。参考文献 1机械制图手册 吕瑛波 王影 主编 化学工业出版社 2. 冲压模具及其设备 徐政坤 主编 机械工业出版社致谢附件(0 个)15 钣 金 成 形 工 艺 规 程 (共 5 页) 零(组)件名称 _ _线夹_ _ 零(组)件号 _ _ (BS13-F23) _编 制 _XX_ 指 导 教 师 _XX_ XXXXX工艺路线单零(组)件名称零(组)件图号材料线夹(BS13-F23)08钢毛坯类型及规格青铜每件毛坯可制零件数428材料利用率76%工序号工序名称加工单位设备工艺装备工序号工序名称加工单位设备工艺装备05下料Q11-1.0*1600 10冲孔落料J23-16复合模BS15检验更 改更 改备注编制共 5 页校对第 1 页XX钣金成形工序卡片工序号05零(组)件名称线夹工序名称下料零(组)件图号(BS13-F23)材料青铜设备型号序号过程内容工装名称及图号01按左图所示下料1.035800mm。Q11-1.0*1600更 改更 改备注编制共 5 页校对第 2 页XX钣金成形工序卡片工序号10零(组)件名称线夹工序名称冲孔落料零(组)件图号(BS13-F23)材料青铜设备型号J23-25序号过程内容工装名称及图号01同时冲直径为4的孔和落制品外形BS更 改更 改备注编制共 5 页校对第 3 页XX工序草图工序号零(组)件名称线夹工序名称冲孔落料零(组)件图号(BS13-F23)更 改更 改备注编制共 5 页校对第 4 页XX检验卡片工序号15零(组)件名称线夹工序名称检验零(组)件图号(BS13-F23)材料青铜设备型号序号过程内容工装名称及图号1用量具检验左图零件是否合格。更 改更 改备注编制共 5 页校对第 5 页
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