模两件落料冲孔弯曲切断复合模具.docx
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1、毕业设计(论文) 摘 要冲压生产是一种先进的金属加工方法。它是利用模具和冲压设备对板材金属进行加工,通过冲压生产可以获得所属要的零件形状和尺寸。本课题是盖板零件的冲压模具的设计。根据设计零件的尺寸、材料、生产批量等要求,分析零件的工艺性,确定冲裁工艺路线方案,从而设计一套复合模具,在保证工件的尺寸和形状位置精度要求的同时,尽量的提高材料的利用率和生产效率。随着计算机技术的不断发展,采用CAD/CAE/CAM一体化技术可以准确、快速的完成模具设计制造。本课题以给定的零件来选择合理的模具,通过几种不同的模具比较最终定位采用复合模,工艺过程分为落料、冲孔、弯曲成形,根据工艺要求确定了排样图,从而设计
2、了凸凹模,确定各种力,确定模架查找标准件。本文主要是介绍说明了盖板零件成形的各个工序及其模具的设计及尺寸计算,在结构设计的同时,对主要零件的设计和装配要求技术进行了分析。设计时考虑到模具设计合理、简单,便于制造和修模,有利于缩短模具生产制造周期,降低成本。关键词 盖板零件;工艺路线;复合模;模具设计AbstractStamping production is a kind of advanced metal processing method. It is the use of mould and stamping equipment to carry on the processing of
3、 sheet metal. Through stamping production, we can get the shape and size of the parts which we need.This topic is about the design of the stamping mould for the cover parts. According to requirements of part size, material, production batch, etc. we should analyze the manufacturability of parts, and
4、 determine a medium manufacture route to design a set of compound mould. We not only should ensure the size and shape of the workpiece position accuracy requirements, but also try to improve material utilization and production efficiency. Along with the unceasing development of computer technology,
5、it is accurate and fast to use the integration technology of CAD/CAE/CAM to complete the die designing and manufacturing. This paper mainly illustrates the flat parts forming process and the mold of each design and size calculation, the structural design of the main parts, meanwhile, the design and
6、assembly required technologies are analyzed. When designing, we consider that the die structure should be reasonable and simple to manufacture and repair and advantageous to reduce the manufacturing cycle of die production and the costs.Keywords cover parts; The process route; Composite modulus; Mol
7、d design目 录摘要IABSTRACTII第1章 绪论1 1.1 我国模具技术的现状及发展趋势1 1.2 冲压模的现状与发展趋势2 1.3 外国模具工业的发展状况3第2章 零件的工艺性分析5 2.1 设计题目内容5 2.2 材料的性能5 2.3 冲压成型工艺分析5 2.4 冲裁工艺方案的确定6 2.5 模具结构型式的确定6 2.6 排样的确定6 2.6.2确定条料步距7 2.6.3 画出排样图7 2.6.4 毛坯材料利用率的计算7 2.7 冲裁压力中心的确定7 2.8 各部分工艺力的计算8 2.8.1 落料力、冲孔力的计算8 2.8.2 弯曲力的计算9 2.8.3 卸料力、顶件力、推件力
8、、切断力的计算9 2.9 总力的计算10 2.10 压力机的选择10 2.11 本章小结11第3章 模具结构的计算12 3.1 凸、凹模刃口尺寸的计算12 3.1.1 确定凸、凹模间隙及制造公差12 3.1.2 落料凸、凹模刃口尺寸的计算12 3.1.3 冲孔时凸凹模刃口尺寸计算13 3.2 选用模架、确定闭合高度及总体尺寸14 3.3 模具各零部件的设计与计算15 3.3.1 弯曲凹模和冲孔凸模的设计15 3.3.2 凸凹模的设计17 3.3.3 凸模固定板的设计17 3.3.4 垫板的设计17 3.3.5 定位零件的设计17 3.3.6 模柄的选择18 3.3.7 连接件与紧固件的选取18
9、 3.3.8 下模板的确定18 3.4 模具材料的选用19 3.5 本章小结19第4章 模具的装配图的设计20 4.1 零件的技术要求20 4.2 装配技术要求20 4.3 复合模具的安装调试要求21 4.4 主要组件的装配21 4.5 模具的装配图22 4.6 模具的工作过程22 4.7本章小结23第5章 冲压模具零件加工工艺的编制24 5.1 凹模加工工艺过程24 5.2 凸模加工工艺过程24 5.3 卸料板加工工艺过程26 5.4 凸模固定板加工工艺过程26 5.5 上模座加工工艺过程27 5.6 下模座加工工艺过程28 5.7 导料板加工工艺过程28 5.8本章小结28结论30致谢31
10、参考文献32附录133附录236V毕业设计(论文)第1 章 绪论1.1 我国模具技术的现状及发展趋势我国模具工业近年来发展很快。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;塑料模和压铸模比例增大;专业模具厂数量及其产能增加较快;“三资”及私营企业发展迅速;股份制改造步伐加快等。从地区分布来说,以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区,南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产最为集中的省份是广东和浙江,这两个省的模具产值已占全国总产值的6成以上。我国模具总产值虽然已位居世界第三,但设计制造
11、水平在总体上要比德国、美国、日本、法国、意大利等发达国家落后许多,也要比英国、加拿大、西班牙、韩国、新加坡等落后。落后和差距主要表现在下列5方面:1.供不应求,国内自配率只有70%左右。其中中低档模具供过于求,中高档模具自配率只有50%左右。2.组织结构、产品结构、技术结构和进出口结构都不合理。我国模具生产厂点中多数是自产自配的工模具车间(分厂),自产自配比例高达60%左右,国外70%以上是商品模具;国内模具总产值中,大型、精密、复杂、长寿命模具所占比例不足30%,国外在50%以上。3.产品水平和国际水平相比还有很大差距,模具生产周期比国际水平长许多。产品水平低主要表现在精度、型腔表面粗糙度、
12、寿命及模具的复杂程度等方面。4.能力较差,经济效益欠佳。我国模具企业技术人员比例低,水平也较低,不重视产品开发,在市场经济中常处于被动地位。随之而来的是我国模具企业经济效益差,大都微利,不少企业亏损,缺乏后劲。5.技术水平相比,模具企业的管理落后更甚于技术落后。国内大多数模具企业还沿用过去作坊式管理模式,真正实现现代化企业管理的还不多。根据模具行业实际情况,今后发展进步的重点应放在如下方面:1.制订法律法规,出台相应政策,引导投资方向。建议借鉴日本在20世纪六七十年代的几个振兴法(振兴措施)及其实践经验,针对我国模具工业振兴的具体对象,制订我们的法律法规。2.加快体制改革,努力调整产业结构。目
13、前模具行业产业结构不合理。主要表现在企业组织结构、产品结构、技术结构及进出口结构等方面。“十一五”期间应在有关政策的引导下,采取积极措施进行调整,使之逐步合理化。3.坚持扩大开放,加强国内外企业之间的交流与合作,进一步加强吸收外资工作的力度,积极引进技术和装备。4.在国家有关部门大力支持下,加强产学研合作,推进模具行业科技开发和技术攻关工作,组织行业内产学研重点单位,分工合作,联合作战,争取早出成果,多出成果,共同享受成果,并加速成果产业化,以迅速提高行业的技术水平。5.用电子信息工程等高新技术和先进适用技术改造企业传统的生产模式,将先进技术转化为生产力。6.制订和完善模具标准,组织模具标准件
14、大批量规模化生产,搞好模具标准件的产需衔接,促进模具行业发展。7.加强人才培训,提高人才素质。 8.努力发展优质模具钢和各种先进适用的模具加工和测试设备,以及刀具、夹具,努力改善模具行业和有关的周边配套条件。1.2 冲压模的现状与发展趋势近年来,我国冲压模具水平已有很大提高。大型冲压模具已能生产单套重量达50多吨的模具。为中档轿车配套的覆盖件模具国内也能生产了。精度达到12m,寿命2亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产。表面粗糙度达到Ra300mm)精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。在国家产业政策的正确引导下,经过几十年努力,现在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平
15、,包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用。未来冲压模具制造技术发展趋势:1.全面推广CAD/CAE/CAM技术2.高速铣削加工 发展的高速铣削加工,大幅度提高了加工效率,并可获得极高的表面光洁度。高速铣削加工技术的发展,对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。3.模具扫描及数字化系统模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能,大大缩短了模具的在研制制造周期。4.电火花铣削加工削加工技术是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术,它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样),因此不再需要制造复杂的成型电极,这显
16、然是电火花成形加工领域的重大发展。5.提高模具标准化程度我国模具标准化程度正在不断提高,目前我国模具标准件使用率已达到30%左右。国外发达国家一般为80%左右。6.优质材料及先进表面处理技术优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。模具热处理和表面处理技术是能否充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。7.模具研磨抛光将自动化、智能化 模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响,研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作,以提高模具表面质量是重要的发展趋势。1.3 外国模具工业的发展状况国外发达国家的模具厂大体分为
17、独立的模具厂和隶属于一些大的集团公司的模具厂,一般规模都不大,但专业化程度高,生产效率极高。国外模具企业一般不超过100人,多数在50人以下。在人员结构上,设计、质量控制、营销人员超过30%,管理人员在5%以下。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45。国内模具企业中一些私营、合资企业人员结构和国外差不多。国外模具企业对人员素质要求较高,技术人员一专多能,一般能独立完成从工艺到工装的设计;操作人员具备多种操作技能;营销人员对模具的了解和掌握很深。国内模具企
18、业分工较细,缺乏综合素质较高的人员。国外模具企业CAD/CAE/CAM的技术的应用比较广泛,逆向工程、快速原型制造铸造模具的使用也比较多。国内模具企业中一些骨干厂家在这方面和国外差距已经不大,有些已经达到国外水平。但一些中小型模具企业与国外的差距还是很大的。不过在模具材料方面,随着国外技术的引进和中国研发能力的提高,差距在逐渐缩小。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;国外模具企业的组织形式是大而专、大而精。在模具的价格和制造周期上,国外模具价格一般是国内模具的5-10倍,制造周期是2-3倍。在这两方面应该说国内模具企业还是具有一定竞争优势的。第2章 零件的工艺性分
19、析2.1 设计题目内容原始资料:如图2-1所示;盖板零件材料:为Q235;厚度:为3mm;生产批量:属于大批量生产 图2-1 工件图2.2 材料的性能Q235是普通碳素结构钢。Q代表的是这种材质的屈服,后面的235,就是指这种材质的屈服值,在235左右。并会随着材质的厚度的增加而使其屈服值减小。保证机械性能,不保证化学成分,不能热处理,机械性能较低,比较常用,价格便宜。2.3 冲压成型工艺分析此工件为Q235,厚度为3mm, 具有良好的冲压性能,适合冲裁,具有良好的冲压工艺性。主要工艺难点在于两个精度要求,及其零件的形状不规则,在大批量的生产条件下,要保证生产效率。选取合理的模具类型、结构,采
20、用最经济的制模工艺。因为该零件包含了落料、冲孔、弯曲这三道工序,对于弯曲的回弹,可以用减小间隙的方法来避免或减小回弹。该冲压件的形状较为简单对称, 弯曲部分有 R=2.5mm的圆角过渡。除孔 mm和 mm有精度要求外, 其余尺寸精度要求不高。Q235钢冲压性能较好, 孔与外缘的壁厚较大, 复合模中的凸凹模壁厚部分具有足够的强度。 因此, 该工件可选用落料、 冲孔及弯曲复合模加工。2.4 冲裁工艺方案的确定通过工艺分析我做出了两个方案:(1)一模两件落料,冲孔,切断,弯曲复合模,这样不仅使模具受力对称,而且能提高模具寿命和生产效率以及加工的精度;(2)两套复合模具,落料、冲定位孔为一套模具,冲
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