多孔定位片零件冲压工艺及模具设计-落料冲孔、翻孔复合模含28张CAD图2副-独家.zip
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多孔定位片零件冲压工艺及模具设计摘 要多孔定位片零件冲压工艺及模具设计是在模具专业理论教学之后进行的实践性教学环节。是对所学知识的一次总检验,是走向工作岗位前的一次实战演习。其目的是,综合运用所学课程的理论和实践知识,设计两副完整的模具训练、培养和提高自己的工作能力。巩固和扩充模具专业课程所学内容,掌握模具设计与制造的方法、步骤和相关技术规范。熟练查阅相关技术资料。掌握模具设计与制造的基本技能,如制件工艺性分析、模具工艺方案论证、工艺计算、加工设备选定、制造工艺、收集和查阅设计资料,绘图及编写设计技术文件等。冲压工艺与模具设计应结合工厂的设备、人员等实际情况,从零件的质量、生产效率、生产成本、劳动强度、环境的保护以及生产的安全性各个方面综合考虑,选择技术先进、经济合理、使用安全可靠的工艺方案和模具,以使冲压件的生产在保证达到设计图样上的各项技术要求,尽可能降低冲压的工艺成本和保证安全生产。关键词:多孔定位片、冲压工艺、模具设计、工艺性分析、制造工艺AbstractThe stamping process and die design of the porous parts are the practical teaching links after the mold theory teaching. Is to learn the knowledge of a general inspection, is to work before a practical exercise. Its purpose is to use the theory and practical knowledge of the course, design two complete mold training, training and improve their ability to work. Consolidate and expand the contents of the mold professional courses, master mold design and manufacturing methods, steps and related technical specifications. Familiar with technical documents. Master the basic skills of mould design and manufacturing process of the parts, such as mold process analysis, scheme demonstration, process calculation, process equipment selection, manufacturing process, collection and access to design information, drawing design and the preparation of technical documents etc.The actual situation of equipment and personnel for stamping process and die design should be combined with the factory, from the production quality, production efficiency, production cost, labor intensity, environmental protection and all production safety consideration, choose the advanced technology, reasonable economy, safety and reliable use of process and die, in order to make the stamping parts the production to meet the technical requirements on the design drawing, stamping process cost is reduced and ensure safe production as soon as possible.Key words: porous positioning plate, stamping process, die design, process analysis, manufacturing process目 录 摘 要IAbstractII第一章、引言1第二章、冲裁件的工艺性分析41.1.冲裁件的形状51.2.冲裁件的尺寸精度5第二章、制件冲压工艺方案的确定62.1.冲压工序的组合62.2.冲压顺序的安排6第三章、制件排样图的设计及材料利用率的计算73.1.预孔尺寸的计算73.2.制件排样图的设计73.3.材料利用率的计算9第四章、确定总冲压力和选用压力机及计算压力中心104.1.落料冲孔力计算104.2.翻孔力的计算114.3.压力中心的计算114.4.压力机的选用13第五章、凸、凹模刃口尺寸计算145.1.落料冲孔模145.2.凸模、凹模刃口尺寸计算方法155.3.翻孔模尺寸计算方法16第六章、模具整体结构形式设计176.1.拉伸模结构形式:176.2.翻孔模的结构形式18第七章、模具零件的结构设计197.1.落料凸凹模的设计197.2.落料凹模的设计197.3.冲孔凸模的设计207.4.凸凹模固定板的设计207.5.翻孔凹模设计217.6.翻孔凸模设计21第八章、模具的总装配(以翻孔模为例)23设计小结24致 谢26参考文献27III第一章、引言模具行业的发展现状及市场前景现代模具工业有“不衰亡工业”之称。世界模具市场总体上供不应求,市场需求量维持在700亿至850亿美元,同时,我国的模具产业也迎来了新一轮的发展机遇。近几年,我国模具产业总产值保持15%的年增长率(据不完全统计,2005年国内模具进口总值达到700多亿,同时,有近250个亿的出口),到2007年模具产值预计为700亿元,模具及模具标准件出口将从现在的每年9000多万美元增长到2006年的2亿美元左右。单就汽车产业而言,一个型号的汽车所需模具达几千副,价值上亿元,而当汽车更换车型时约有80%的模具需要更换。2005年我国汽车产销量均突破550万辆,预计2007年产销量各突破700万辆,轿车产量将达到300万辆。另外,电子和通讯产品对模具的需求也非常大,在发达国家往往占到模具市场总量的20%之多。目前,中国17000多个模具生产厂点,从业人数约50多万。1999年中国模具工业总产值已达245亿元人民币。工业总产值中企业自产自用的约占三分之二,作为商品销售的约占三分之一。在模具工业的总产值中,冲压模具约占50%,塑料模具约占33%,压铸模具约占6%,其它各类模具约占11%。模具的发展是体现一个国家现代化水平高低的一个重要标志,就我国而言,经过了这几十年曲折的发展,模具行业也初具规模,从当初只能靠进口到现在部分进口已经跨了一大步,但还有一些精密的冲模自己还不能生产只能通过进口来满足生产需要。随着各种加工工艺和多种设计软件的应用使的模具的应用和设计更为方便。随着信息产业的不断发展,模具的设计和制造也越来越趋近于国际化。现在模具的计算机辅助设计和制造(CAD/CAM)技术的研究和应用。大大提搞了模具设计和制造的效率。减短了生产周期。采用模具CAD/CAM技术,还可提高模具质量,大大减少设计和制造人员的重复劳动,使设计者有可能把精力用在创新和开发上。尤其是pro/E和UG等软件的应用更进一步推动了模具产业的发展。数控技术的发展使模具工作零件的加工趋进于自动化。电火花和线切割技术的广泛应用也对模具行业起到了飞越发展。模具的标准化程度在国内外现在也比较明显。特别是对一些通用件的使用应用的越来越多。其大大的提高了它们的互换性。加强了各个地区的合作。对整个模具的行业水平的提高也起到了重要的作用。冲压工艺是塑性加工的基本加工方法之一。它主要用于加工板料零件,所以有时也叫板料冲压。冲压不仅可以加工金属板料,而且也可以加工非金属板料。冲压加工时,板料在模具的作用下,于其内部产生使之变形的内力。当内力的作用达到一定程度时,板料毛坯或毛坯的某个部位便会产生与内力的作用性质相对应的变形,从而获得一定的形状、尺寸和性能的零件。冲压生产靠模具与设备完成加工过程,所以它的生产率高,而且由于操作简便,也便于实现机械化和自动化。利用模具加工,可以获得其它加工方法所不能或难以制造的、形状复杂的零件。 冲压产品的尺寸精度是由模具保证的,所以质量稳定,一般不需要再经过机械加工便可以使用。冲压加工一般不需要加热毛坯,也不像切削加工那样大量的切削材料,所以它不但节能,而且节约材料。冲压产品的表面质量较好,使用的原材料是冶金工厂大量生产的轧制板料或带料,在冲压过程中材料表面不受破坏。因此,冲压工艺是一种产品质量好而且成本低的加工工艺。用它生产的产品一般还具有重量轻且刚性好的特点。冲压加工在汽车、拖拉机、电机、电器、仪器、仪表、各种民用轻工产品以及航空、航天和兵工等的生产方面占据十分重要的地位。现代各种先进工业化国家的冲压生产都是十分发达的。在我国的现代化建设进程中,冲压生产占有重要的地位。当今,随着科学技术的发展,冲压工艺技术也在不断革新和发展,这些革新和发展主要表现在以下几个方面:(1)工艺分析计算方法的现代化(2)模具设计及制造技术的现代化(3)冲压生产的机械化和自动化(4)新的成型工艺以及技术的出现(5)不断改进板料的性能,以提高其成型能力和使用效果。毕业设计是一种综合性的训练,也是一个重要的专业实训环节,它综合性强,应用知识面宽。随着社会主义市场经济的不断发展,工业产品增多,产品更新换代加快,市场竞争激烈。模具作为一种工具已广泛地应用在各行各业之中。模具是现代化工业生产的重要工艺装备。在国民经济的各个工业部门都越来越多地依靠模具来进行生产加工。模具已成为国民经济的基础工业。模具已成为当代工业的重要手段和工艺发展方向之一。现代工业产品的品种和生产效益的提高,在很大程度上取决于模具的发展和技术经济水平。为了更进一步加强我们的设计能力,巩固所学的专业知识,在毕业之际,特安排了此次的毕业设计。毕业计也是我们专业在学完基础理论课,技术基础课和专业课的基础上,所设置的一个重要的实践性教学环节。本次设计的目的:一、 综合运用本专业所学的理论与生产实际知识,进行一次冲压模设计的实际训练,从而提高我们独立工作能力。二、 巩固复习三年以来所学的各门学科的知识,以致能融贯通,进一步了解从模具设计到模具制造整个工艺流程。三、 掌握模具设计的基本技能,如计算、绘图、查阅设计资料和手册,熟悉标准和规范等。由于本人设计水平有限,经验不足,错误难免,敬请老师批评、指导,不胜感激。第二章、冲裁件的工艺性分析冲压主要是按工艺分类,可分为分离工序和成形工序两大类。分离工序也称冲裁,其目的是使冲压件沿一定轮廓线从板料上分离,同时保证分离断面的质量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的条件下发生塑性变形,制成所需形状和尺寸的工件。在实际生产中,常常是多种工序综合应用于一个工件。冲裁、弯曲、剪切、拉深、胀形、旋压、矫正是几种主要的冲压工艺。 冲压用板料的表面和内在性能对冲压成品的质量影响很大,要求冲压材料厚度精确、均匀;表面光洁,无斑、无疤、无擦伤、无表面裂纹等;屈服强度均匀,无明显方向性;均匀延伸率高;屈强比低;加工硬化性低。 在实际生产中,常用与冲压过程近似的工艺性试验,如拉深性能试验、胀形性能试验等检验材料的冲压性能,以保证成品质量和高的合格率。模具的精度和结构直接影响冲压件的成形和精度。模具制造成本和寿命则是影响冲压件成本和质量的重要因素。模具设计和制造需要较多的时间,这就延长了新冲压件的生产准备时间。 模座、模架、导向件的标准化和发展简易模具(供小批量生产)、复合模、多工位级进模(供大量生产),以及研制快速换模装置,可减少冲压生产准备工作量和缩短准备时间,能使适用于减少冲压生产准备工作量和缩短准备时间,能使适用于大批量生产的先进冲压技术合理地应用于小批量多品种生产。冲压设备除了厚板用水压机成形外,一般都采用机械压力机。以现代高速多工位机械压力机为中心,配置开卷、矫平、成品收集、输送等机械以及模具库和快速换模装置,并利用计算机程序控制,可组成高生产率的自动冲压生产线。 在每分钟生产数十、数百件冲压件的情况下,在短暂时间内完成送料、冲压、出件、排废料等工序,常常发生人身、设备和质量事故。因此,冲压中的安全生产是一个非常重要的问题。冲裁件的工艺性是指冲裁件在冲裁加工中的难易程度。所谓冲裁工艺性好是指能用普通的冲裁方法,在模具寿命和生产率较高、成本较低的条件下得到质量合格的冲裁件。因此,冲裁件的结构形状、尺寸大小、精度等级、材料及厚度等是否符合冲裁的工艺要求,对冲裁件质量、模具寿命和生产效率有很大的影响。1.1.冲裁件的形状图1.零件及尺寸此制件的形状较简单,且对称,有圆角过渡,便于模具的加工和减少冲压时在尖角处开裂的现象,同时也可以防止尖角部位刃口的过快磨损。所使用的材料为08AL钢,08AL是优质碳素结构钢的一种,一般用作冷冲压薄板钢中的Al脱氧镇静钢冷轧板。其命名规则类同碳素结构钢,其两位数字表示钢中平均碳质量分数的万倍,即08表示钢中平均碳质量分数为0.08%,Al表示铝脱氧冶炼镇静。其抗拉强度为330-450MPa,抗剪强度为260-360MPa,屈服点200MPa。1.2.冲裁件的尺寸精度冲裁件的精度主要以其尺寸精度、冲裁断面粗糙度、毛刺高度三个方面的指标来衡量,根据零件图上的尺寸标注及公差,可以判断属于尺寸精度为IT12IT14的经济级普通冲压。第二章、制件冲压工艺方案的确定2.1.冲压工序的组合冲裁工序可以分为单工序冲裁、复合工序冲裁和连续冲裁。冲裁方式根据下列因素确定:1. 根据生产批量来确定 对于年产量需求100万件的该产品来说,采用复合模或连续模较合适。2.根据冲裁件尺寸和精度等级来确定 复合冲裁所得到的冲裁件尺寸精度等级高,而连续冲裁比复合冲裁的冲裁件尺寸精度等级低。3.根据对冲裁件尺寸形状的适应性来确定 该产品的尺寸较小,考虑到单工序送料不方便和生产效率低,因此常采用复合冲裁或连续冲裁。连续冲裁又可以加工形状复杂、宽度很小的异形冲裁件。4.根据模具制造安装调整的难易和成本的高低来确定, 对复杂形状的冲裁件来说,采用复合冲裁比采用连续冲裁较为适宜,因为模具制造安装调整较容易,且成本较低。5.根据操作是否方便与安全来确定 复合冲裁其出件或清除废料较困难,工作安全性较差,连续冲裁较安全。综上所述分析,在满足冲裁件质量与生产率的要求下,选择复合冲裁和单工序模结合的冲裁方式,其模具寿命较长,生产率高,操作较方便和工作安全性高。2.2.冲压顺序的安排根据下章工艺的计算,本次产品共有,落料、冲孔、翻孔等工序,结合计算和工序的合理安排,本次设计,只需要设计其中两副单工序模具,落料冲孔复合,翻孔模,两幅复合模。具体工艺计算见下章。第三章、制件排样图的设计及材料利用率的计算3.1.预孔尺寸的计算本次设计的课题,从产品形状看,翻孔的翻边高度不高,所以可以考虑一次翻孔成型,是否能一次翻孔,需要通过计算得知。根据翻孔预孔尺寸的计算d=D-2(H-0.43r-0.72t),式中 d预孔直径(mm);D翻孔直径(mm);20-2.5=17.5H翻孔高度(mm);4.8t材料厚度(mm);2.5r翻孔圆角;2.0经计算 d=17.5-2(4.8-0.433.75-0.722.5)=13.22,根据实际调整此尺寸为13.2,查表得,铁板的翻孔系数首次系数最小为0.65,实际翻孔系数为13.2/17.5=0.754,大于最小系数0.65,所以符合要求。3.2.制件排样图的设计排样时需考虑如下原则:1.提高材料利用率(不影响冲件使用性能前提下,还可适当改变冲件的形状)2.合理排样方法使操作方便,劳动强度低且安全。3.模具结构简单、寿命长。4.保证冲件的质量和冲件对板料纤维方向的要求。3.2.1.搭边与料宽1搭边 排样中相邻两个零件之间的余料或零件与条料边缘间的余料称为搭边。搭边的作用是补偿补偿定位误差,保持条料有一定的刚度,以保证零件质量和送料方便。搭边值要合理确定,值过大,材料利用率低;值过小,搭边的强度与刚度不够,冲裁时容易翘曲或被拉断,不仅会增大冲裁件毛刺,有时甚至单边拉入模具间隙,造成冲裁力不均,损坏模具刃口。因此,搭边的最小宽度大于塑性变形区的宽度,一般可取等于材料的厚度。搭边值的大小还与材料的力学性能、厚度、零件的形状与尺寸、排样的形式、送料及挡料方式、卸料方式等因素有关。搭边值一般由经验确定,根据所给材料厚度=2.5mm,复合模,查经验表格,确定搭边工作间a1为1.5mm,a为1.8mm。2送料步距和条料宽度的确定送料步距 条料在模具上每次送进的距离成为送料步距。每次只冲一个零件的步距S的计算公式为S=D+a1 (3-1) S=70+1.5=71.5mm式中 D平行于送料方向的冲裁宽度;a1冲裁之间的搭边值;3.条料宽度 条料宽度的确定原则:最小条料宽度要保证冲裁时零件周边有足够的搭边值,最大条料宽度要能在冲裁时顺利地在导料板之间送进,并与导料板之间有一定的间隙。当用孔定距时,可按下式计算条料宽度 B-=(Dmax+2a)-=(70+21.8)-0.5=73.6-0.5mm式中 B条料的宽度(mm);Dmax冲裁件垂直于送料方向的最大尺寸(mm);a侧搭边值,条料宽度的单向(负向)公差;剪切条料宽度偏差=0.5, 因此B=73.6-0.5。3.3.材料利用率的计算一个步距内的材料利用率为=nF/Bs100%=13.143535/71.573.6100%=73.09%式中 F一个步距内冲裁件面积(包括冲出的小孔在内);n一个步距内冲裁件数目;1B条料宽度(mm);73.6mms步距(mm);71.5mm 第四章、确定总冲压力和选用压力机及计算压力中心4.1.落料冲孔力计算4.1.1.冲裁力的计算冲裁力是选择压力机的主要依据,也是设计模具所必须的数据。其冲裁力F的计算公式为:FKLt其中F为冲裁力N;L为冲裁件的周长mm;t板料厚度mm;为材料的抗剪强度MPa;为系数,常取1.3,08AL钢抗剪强度260-360Mpa。在一般情况下,材料的b1.3,为计算方便,也可用这个式子计算冲裁力: FLtb 13.2圆孔周长为L1=3.1413.2=41.4483-月牙孔周长为L2=353=159落料周长为L2=3.1470=219.8落料模具的冲裁力为:FLtb(41.448+159+219.8)2.51.3360491690.16N=491.69KN。4.1.2.卸料力、推件力和顶件力 从凸模上卸下板料所需的力称为卸料力;从凹模内向下推出工件或废料所需的力称推件力。、和冲件轮廓的形状、冲裁间隙、材料种类和厚度、润滑情况、凹模洞口形状因素有关。在实际生产中常用以下经验公式计算: 式中 F冲裁力;卸料力系数;推件力系数;顶件力系数;n梗塞在凹模内的冲件数(nh/t) h为凹模直壁洞口的高度。、与可分别由表4.1查取。当冲裁件形状复杂、冲裁间隙较小,润滑较差、材料强度高时应取较大的值;反之则应取较小的值。表4.1 卸料力、推件力和顶件力系数料厚/mm0.52.50.0250.060.050.06取为0.06、为0.05 =0.063.14702.51.336015429.96N=15.43KN。=0.04(41.448+159)2.51.33609380.966N=9.38KN。 综上所述,总的冲裁力为F总=491.69+15.43+9.38=516.5KN4.2.翻孔力的计算 翻孔力一般不大,可按以下公式近似计算 P=1.13.14(D-d)t (4-8) 其中 P翻孔力(N);D翻孔后的孔径(mm);20-2.5=17.5d翻孔预孔的孔径(mm);13.2t材料厚度(mm);2.5材料屈服极限;(MPa),200MPa计算P=1.13.14(17.5-13.2)2.5200=7426.1N=7.43KNF卸=K卸F =0.064.73=0.2838KN 综上所述,翻孔力F总=4.73+0.4458=2.5652KN4.3.压力中心的计算模具压力中心是指冲压时诸冲压力合力的作用点位置。为了确保压力机和模具正常工作,应使冲模的压力中心与压力机滑块的中心相重合。否则,会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷,使滑块和导轨间产生过大的磨损,模具导向零件加速磨损,降低模具和压力机的使用寿命。 冲模的压力中心,可按下述原则来确定: ()对称形状的单个冲压件,冲模的压力中心就是冲压件的几何中心。()工件形状相同且分布位置对称时,冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。 ()形状复杂的零件、多孔冲模、 级进模的 压力中心可用解析计算法求出诸力的 合力对该轴的力矩。求出合力作用点的 座标 位置 O0(x0,y),即为所求模具的压力中心。计算公式为:因冲压力与冲压周边长度成正比, 所以式中的各冲压力 P、Pn,可分别用各冲压周边长度 L、Ln代替,即:本次设计课题产品为同心圆,对称件,所以该模具压力中心和模具中心吻合,即(0,0)。4.4.压力机的选用根据模具总压力,模具大小及闭合高度,初步确定压力机的型号:F公称F总,因此选择压力机的型号为:J2363压力机 公称压力/KN630垫板尺寸/mm厚度80滑块行程/mm100滑块行程次数/(次/min)40模柄孔尺寸/mm直径50深度70最大封闭高度/mm400滑块底面积尺寸/mm前后360封闭高度调节量80左右400滑块中心线至床身距离/mm310床身最大可倾角25立柱距离/mm420工作台尺寸/mm前后570左右860第五章、凸、凹模刃口尺寸计算5.1.落料冲孔模间隙是影响模具寿命的各种因素中占最主要的一个。冲裁过程中,凸模与被冲的孔之间,凹模与落料件之间的均有磨檫,而且间隙越小,磨檫越严重。在实际生产中受到制造误差和装配精度的限制,凸模不可能绝对垂直于凹模平面,而且间隙也不会绝对均匀分布,合理的间隙均可使凸模、凹模侧面与材料间的磨檫减小,并缓减间隙不均匀的不利影响,从而提高模具的使用寿命。冲裁间隙对冲裁力的影响:虽然冲裁力随冲裁间隙的增大有一定程度的降低,但是当单边间隙介于材料厚度 5%20%范围时,冲裁力的降低并不明显(仅降低5%10%左右)。因此,在正常情况下,间隙对冲裁力的影响不大。冲裁间隙对斜料力、推件力、顶件力的影响:间隙对斜料力、推件力、顶件力的影响较为显著。间隙增大后,从凸模上斜、从凸模孔口中推出或顶出零件都将省力。一般当单边间隙增大到材料厚度的15%25%左右时斜料力几乎减到零。冲裁间隙对尺寸精度的影响:间隙对冲裁件尺寸精度的影响的规律,对于冲孔和落料是不同的,并且与材料轧制的纤维方向有关。通过以上分析可以看出,冲裁间隙对断面质量、模具寿命、冲裁力、斜料力、推件力、顶件力以及冲裁件尺寸精度的 影响规律均不相同。因此,并不存在一个绝对合理的间隙数值,能同时满足断面质量最佳,尺寸精度最佳,冲裁模具寿命最长,冲裁力、斜料力、推件力、顶件力最小等各个方面的要求。在冲压的实际生产过程中,间隙的选用主要考虑冲裁件断面质量和模具寿命这两个方面的主要因素。但许多研究结果表明,能够保证良好的冲裁件断面质量的间隙数值和可以获得较高的冲模寿命的间隙数值也是不一致的。一般说来,当对冲裁件断面质量要求较高时,应选取较小的间隙值,而当对冲裁件的质量要求不是很高时,则应适当地加大间隙值以利于提高冲模的使用寿命。不管落料还是冲孔,冲裁间隙一律采用最小合理间隙值(Zmin)。选择模具制造公差时,一般冲模精度较零件高3-4级。对于形状简单的圆形、方形刃口,其制造偏差值可按IT6- IT7级选取;对于形状复杂的刃口尺寸制造偏差可按零件相应部位公差值的1/4来选取;对于刃口尺寸磨损后无变化的制造偏差值可取冲件相应部位公差值的1/8并冠以();若零件没有标注公差,则可按IT14级取值。5.2.凸模、凹模刃口尺寸计算方法5.2.1.凸模和凹模分开加工 这种方法设计和加工都简单,主要适用于圆形或简单刃口。设计时,需在图纸上分别标注凸模和凹模刃口尺寸精度及制造公差。并且保证冲模的制造公差与冲裁间隙之间满足:d+pZmax-Zmin。此方法适合材料相对比较厚的产品。本次设计的课题材料厚度为0.5,可以采用凸模和凹模分开加工的方法,具体刃口尺寸计算如下:冲孔凸模和落料凹模尺寸按下列公式计算:冲孔时凸模 Bj=(Amin+X)+/4冲孔时凹模 Bh=(Amin+X+Zmin)-/4落料时凹模 Aj=(Amax-X)-落料时凸模 Ah=(Amax-X-Zmin)+孔心距: Lp=Lp式中 Dp dp分别为落料和冲孔凸模的刃口尺寸(mm);Dmax 为落料件的最大极限尺寸(mm);dmin为冲孔件的最小极限尺寸(mm);工件公差;p凸模制造公差,通常取p=/4;p刃口中心距对称偏差,通常取p=/8;Lp凸模中心距尺寸(mm);L冲件中心距基本尺寸(mm);Zmin最小冲裁间隙(mm);落料凹模尺寸:Aj1=(Amax-X)/4 =70.2-0.50.4=70;落料凸模尺寸:Ah1=(Aj1-Zmin)+ /4 =70-0.2=69.8;冲孔凸模尺寸:Bj1=(Amin1+X)- /4 =13.1+0.50.2=13.2Bj2=(Amin2+X)- /4 =3.45+0.50.1=3.5 冲孔凹模尺寸:Bh1=(Bj1+Zmin)- /4 =13.2+0.2=13.4Bh2=(Bj2+Zmin/2)- /4 =3.5+0.2/2=3.6孔心距: Lp=LpLp1=430.015.3.翻孔模尺寸计算方法利用模具把板料上的孔缘或者是外缘翻成竖边的冲压加工方法叫做翻孔和翻边,这是冲压加工常用的加工方法。使用比较广泛。本次设计为内孔翻边设计,也叫翻孔,主要的变形是坯料受切向和径向拉伸,越接近预孔边缘变形越大。因此,圆孔翻边的失败往往是边缘拉裂,拉裂与否取决于拉伸变形的大小,圆孔拉伸的变形程度用翻孔前预孔直径d与翻孔后的平均直径D的比值K表示。K=d /DK为翻边系数,显然,K值越小,变形程度越大,圆孔翻边时孔边濒临破坏的翻边系数,称为最小翻边系数。(也叫极限翻边系数)最小翻边系数的大小,主要取决于材料的塑性,预孔的表面质量和硬化程度,材料的相对厚度、凸模工作部分的形状等因素。在设计模具时,可以采用预孔定位。第六章、模具整体结构形式设计6.1.拉伸模结构形式:整个模具采用倒装结构,下模采用树脂卸料装置,上模采用打料结构,采用挡料销定位条料,及送料距离。6.2.翻孔模的结构形式采用冲的预孔定位,下模采用弹簧顶料,上模采用弹性卸料装置。第七章、模具零件的结构设计7.1.落料凸凹模的设计材料:Cr12Mov,硬度:5862HRC,形状结构:(如图),与固定板过盈配合,过盈量0.02-0.03mm,由于3个月牙孔的位置成120度均匀分布,所以固定好凸凹模后,需要配钻防转销,方式凸模在冲压过程中的转动,将冲裁间隙偏移,导致爆模。7.2.落料凹模的设计材料:Cr12Mov,硬度:5558HRC,形状结构:(如图),与上模板螺钉和销钉固定。7.3.冲孔凸模的设计材料:Cr12Mov,硬度:5558HRC,形状结构:(如图),与固定板过盈配合,过盈量0.02-0.03。7.4.凸凹模固定板的设计材料:45#,形状结构:(如图),中间孔与凸凹模过盈配合,配钻防转销,与下模板螺钉和销钉固定;7.5.翻孔凹模设计材料:Cr12Mov,硬度:5558HRC,形状结构:(如图),与上模板螺钉和销钉固定;7.6.翻孔凸模设计材料:Cr12Mov,硬度:5558HRC,形状结构:(如图),凸模与固定板过盈配合;第八章、模具的总装配(以翻孔模为例)1、确定装配基准件应以凹模为装配基准件。首先要确定凹模在模架中的位置,安装凹模组件,然后用平行板将凹模组件和上模座夹紧,在上模座上划出弯曲孔线,进而安装上模座其他组件。2、安装下模部分 检查下模部分各个零件尺寸是不是满足装配技术条件要求。 安装下模,调整冲裁间隙, 将下模系统各零件分别装于下模座内。3、安装下模部分4、自检按冲模技术条件进行总装配检查。5、检验6、试冲设计小结模具生产技术水平的高低,已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志,因为模具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。经国务院批准,从1997年到2000年,对80多家国有专业模具厂实行增值税返还70%的优惠政策,以扶植模具工业的发展。所有这些,都充分体现了国务院和国家有关部门对发展模具工业的重视和支持。模具是装备制造业的核心,作为机械制造业的基础,模具水平基本反映了这个国家工业水平的高低。我国的模具工业水平,虽然经过改革开放以来30年的追赶,但毕竟底子太薄,到现在为止水平并不高,尤其大中型模具的实力远远不够。30年来,我们利用全球的产业转移的历史机遇,投入很大资源发展模具行业,但基本上还只是一些低端模具发展较为成熟些,中高端模具发展遇到众多瓶颈。目前我国模具远不能满足国内需求,国产模具在国内市场占有率为低端模具70%,中端模具35%,高端模具不到10%,特别是大型高端模具比如汽车模需要大量进口。我国模具行业要追赶发达国家还需要很长的路,国家需要更多的政策引导,企业需要更加重视研发而不是代加工.对于我们这样接受了专业系统的本科教育大学生也是未来的模具储备人才来说,我们具有较高的起点,我们关注的不应该局限于模具技术,虽然我国模具行业的进一步发展遇到的问题主要还是技术问题,但是我们应该把视野放宽些,只有好的企业才能搞到好的技术,我们要关注更多模具市场企业的经营与改善,模具企业十分也需要我们这样的人才,既懂技术又懂管理又了解市场动态的人才,这才是我们应该担起振兴模具行业的历史使命。毕业设计是一种综合性较强的专业实践环节,它具知识面宽、学科广、综合性强,通过这次毕业设计,我巩固了以前学过的知识,提高了查阅资料的能力,使我更加认识到毕业设计的重要性,从而提高了我理论联系实际的设计能力和动手能力。为我今后走向工作岗位打下了一定的基础。在本次设计中,我学到了许多的东西。首先对于AUTOCAD和Pro/ENGINEER的应用更加熟练;其次,通过模具设计我对于模具设计的流程基本上熟悉。这次设计是对以前所学的专业知识的一次综合性的实践。涉及到机械制图、机械设计、模具设计、互换性以及CAD/CAM各个方面的内容。设计过程中按照任务书的要求和目的,循序渐进,力求数据准确,结构合理。参考了许多文献资料。由于经验不足,还有许多地方没有考虑全面,有待于完善。总之,学海无涯,在以后的时间里,我要更加努力学习!致 谢对三年来辛勤教导我的老师和学校致以最崇高的敬意!对本次毕业设计指导我和给予我最多的老师表示我最衷心的感谢!毕业设计开始以来,有幸多次聆听老师的教诲。老师以他宽广的知识、高瞻远瞩的学识、在实际生产中所积累的经验。拓宽了我的视野和思维,更为重要的是老师以他对事业孜孜不倦的追求和待人接物谦逊的态度和豁达的胸襟,时刻都在潜移默化地影响着我,这将使我终生受益。参考文献1朱光力主编. 模具设计与制造实训.第1版. 北京:高等教育出版社. 2002. 1341562吴诗 主编. 冲压工艺及模具设计 . 第1版. 西安:西北工业大学出版社. 2001. 40453温松明主编. 互换性与测量技术基础. 第2版. 长沙:湖南大学出版社. 1998. 454冯炳尧 韩泰荣 殷振海 蒋文森编. 模具设计与制造简明手册. 第1版.上海:上海科学技术出版社. 1985. 1 805刘朝儒 彭福荫 高政一主编. 机械制图. 第3版. 北京:高等教育出版社.20016张代东主编. 机械工程材料应用基础. 第1版.北京:机械工业出版社.2001.851037王卫卫主编. 材料成型设备. 第1版.北京:机械工业出版.2004. 47488傅建军主编. 模具制造工艺. 第1版.北京:机械工业出版社.2005. 24259王新华主编. 冲模设计与制造实用计算手册. 北京:机械工业出版社.2004年8月第1版. 2 1510王新华 袁联富主编.冲模结构图册. 第1版. 北京:机械工业出版社. 2003.10傅建军. 模具制造工艺M.北京:机械工业出版社,2004.11单岩,王蓓,王刚.Moldflow模具分析技术基础.北京:清华大学出版社,2004.912王卫卫. 弯曲与塑料成型设备M. 北京:机械工业出版社,2004.13冯开平,左宗义主编.画法几何与机械制图.广州:华南理工大学出版社,2001.9.14R. A. Harris, H. A. Newlyn, R. J. M. Hague and P. M. Dickens, The future direction of stamping dies , Volume 43, Issue 9, July 2003, Pages 879-88715王昆,何小柏,汪信远主编.机械设计、机械设计基础课程设计.北京:高等教育出版社,1996.16开思论坛 www.icax.cn17F. Chan, C. K. Law and K. K. Chan, Technical summary sheet metal stamping dies18卢险峰模具学导论M北京:化学工业出版社,2007.719肖祥苫,王孝培中国工程模具大典第4卷冲压模具设计M北京:电子工业出版社,2007.320吴伯杰冲压工艺与模具M北京:电子工业出版21王芳冷冲压模具设计指导M北京:机械工业出版社22二代龙震工作室冲压模具设计基础(二版)M北京:电子工业出版社23陈锦昌计算机工程制图M广州:华南理工大学出版社28设计任务书设计题目多孔定位片零件冲压工艺及模具设计学生姓名专业班级学 号指导教师教研室(或外聘单位)基础教研室起止时间XX 年 2 月 29 日 至 XX 年 5 月20 日毕业设计任务、目的与基本要求:1、毕业设计任务综合应用所学知识,查阅相关文献资料,分析研究多孔定位片零件冲压成形工艺,设计出合理的模具结构,完成多孔定位片零件冲压工艺及模具设计。2、目的通过毕业设计加深理解冲压工艺及模具设计及相关课程的基本知识,在设计研究中,提高学生综合运用所学知识分析与解决工程问题的能力,为毕业后从事工程技术和科研工作奠定基础。3、具体要求(1)通过毕业实习和课题调研,查阅相关的文献资料,撰写开题报告书1份; (2)在分析研究多孔定位片零件成形特点的基础上,确定其冲压工艺方案;(3)完成多孔定位片零件冲压模具结构设计(包括设计图纸一套); (4)在总结毕业设计成果的基础上,撰写毕业设计说明书一份,要求字符数不少于1.5万字,中文摘要350字以内,外文摘要与中文摘要对应。文本的质量符合毕业设计说明书规范。(要求查重,重复率不超过20)(5)完成指导老师指定的英文专业文献翻译工作,英文字符在1.2万字符以上,要求译文通顺、达意。主要参考文献与资料:1 S. Kirkpatrick, C. D. Gelatt and M. P. Vecchi, Optimization by simulated annealing, Science, 220:671680, 1983.2 姜奎华.冲压工艺与模具设计M. 北京: 机械工业出版社, 1999.3 模具实用技术丛书编写委员会编写冲模设计应用实例M机械工业出版社,2004.4 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会GB/T 150552007冲压件未注公差尺寸极限偏差S北京:中国标准出版社,2007:1-2,3,4,6.5 田光辉,林红旗模具设计与制造M北京:北京大学出版社,2009: 10,15,129.6 郝滨海。冲压模具简明设计手册M。北京:化学工业出版社,2004.7 张正修。冲压技术使用数据速查手册M。北京:机械工业出版社,2008.8 赵凌霄,王新伟,胡世光。带孔拉伸的极限孔径确定和孔变形分析J。航天工艺。1997.9 翁其金,徐新成。冲压工艺及模具设计M。北京:机械工业出版社,2004。10 肖祥芷.,王孝培.中国模具设计大典(第3卷)M。南昌:江西科学技术出版社,2003.毕业设计进度安排:毕业设计进度安排:1、毕业设计准备、资料查找阶段。2、毕业设计课题调研阶段:完成课题调研、文献检索及英文翻译。3、毕业设计开题报告阶段:完成开题报告4、毕业设计主要工作阶段:(1)针对多孔定位片零件结构特点完成冲压工艺方案设计。(2)完成冲压模具结设计(包括设计图纸一套)。(3)完成设计说明书的撰写工作。5、 毕业设计答辩准备阶段课题申报与审查指导教师(签名): 年 月 日教研室主任(签名): 年 月 日学院教学院长(签名): 年 月 日
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