模具设计与制造毕业论文范文.doc
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1、毕业设计论文题目:弯曲挂件冲压工艺及模具设计学 院 机电工程学院 年 级 08级模具2班 专 业 模具设计与制造 学 号 200803010510 学生姓名 黄 凌 指导教师 张 勇 2011 年 3 月毕业设计(论文)鉴定表院 系 机 电 工 程 学 院 专 业 模 具 设 计 与 制 造 年 级 08级模具2班 姓 名 黄 凌 题 目 弯曲挂进冲压工艺及模具设计 指导教师 评 语 过程得分: (占总成绩20%)是否同意参加毕业答辩 指导教师 (签字)答辩教师评 语 答辩得分: (占总成绩80%) 毕业论文总成绩 等级: 答辩组成员签字 年 月 日毕业设计(论文)任务书班 级 08级模具2班
2、 学生姓名 黄 凌 学 号 200803010510 发题日期: 2011 年 09 月 20 日 完成日期:2011 月 03 日题 目 弯曲挂件冲压工艺及模具设计 1、本论文的目的、意义1.综合运用所学理论知识与实际动技能进行了模具设计及方案的工艺分析机械工程实际问题能力,懂得生产操作和生产技术工作的一般程序和方法。 2.在生产中树立生产技能和工程技术工作所必备的全局观点、生产观点及经济观点、设计思想和严肃的工作作风。 3.总结生产经验,改进生产方案、方法,提高生产动手技能的正确思维方式。4.培养我的调查研究,查阅技术文件、资料、手册、进行基本的工程计算,正确地识读能力和绘制工件图样的及编
3、写一般技术文件的能力。 2、 学生应完成的任务1.设计说明书的编写 2.冲压模具零件图的绘制 3.模具设计的装配图绘制 4.模具凸凹模机械加工工艺计算 5.模具非标准件零件的图样绘制 3、论文各部分内容及时间分配:(共 20 周)第一部分 研究设计任务书,了解产品的用途,进行工艺分析 ( 2周) 第二部分 确定冲压工序的方案,绘画部分零件草图 ( 4周) 第三部分 通过计算和查阅资料验证方案的可行性,并画出该工序的结构草 图。 ( 5周) 第四部分 构画其他结构草图,编写设计计算说明书 ( 4周) 第五部分 着手“设计任务书”修改并上交设计论文 ( 4周) 评阅及答辩做好后续的工作,进行论文答
4、辩 ( 1周)备 注 指导教师: 年 月 日审 批 人: 年 月 日摘 要本次进行的冷冲压模具设计,是在通过大学全部基础课程、技术课程、以及大部分专业课程的学习之后所进行的毕业设计。其设计内容包括:零件的工艺性分析、零件工艺方案的拟定、排样形式、裁板方法、材料利用率计算、工序压力计算、压力中心的确定、压力机的选择、模具类型及结构形式的选择、以及模具零件的选用和设计等。通过这次毕业设计的综合训练,提高自己分析问题、解决问题的能力,培养自己独立思考的习惯,并让自己掌握模具设计的一般步骤与方法,能够设计一般的冲压模具,为自己将来的工作奠定一个良好的基础。一、 主要内容:1冲裁件及弯曲件的工艺分析。2
5、冲裁工艺方案的确定。 3模具结构形式的确定。4模具总体设计及计算。5主要零部件设计。6绘制模具总装图及选取标准件设计并。二、 论文重点:1零件图及工艺方案的拟订。2 模具类型及结构形式的选择。3 排样方案的确定及合理的排样。4 模具工作零件刃口尺寸及公差的,计算模具工作零件刃口尺寸及公差的计算。5 弯曲挂件与冲裁工序的安排。 关键词:冲压模具、排样、冲裁、弯曲目 录第一章 概述2 1.1模具设计在制造中的意义2 1.2冲压模具简述3第二章 工艺分析5 2.1弯曲挂件设计工艺5第三章 冲压模具的材料选择12 3.1工作零部件材料的选用12 3.2非工作零部件材料选用12第四章 冲压模具工序14
6、4.1冲压工序及工艺14 4.2弯曲工序及工艺18 4.3翻边工序及工艺20第五章 模具零部件23 5.1工作部分零部件23 5.2定位零部件26 5.3模架及零部件33总 结37致 谢38参考文献39第一章 概 述1.1模具设计在制造中的意义国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求,促使模具技术迅速的发展成为一门产业。而冷冲压模具又是整个模具产业中的一个重要组成部分,它以冲裁、弯曲、拉深为基本内容,其中冲裁和拉深又是冲压中的重要部分。1.1.1模具工业在国民经济中的地位模具是制造业的一种基本工艺装备,它的作用是控制和限制材料(固态或液态)的流动,使之形成所需要的形体。用模具制造零件以
7、其效率高,产品质量好,材料消耗低,生产成本低而广泛应用于制造业中。模具工业是国民经济的基础工业,是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志,它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。振兴和发展我国的模具工业,正日益受到人们的关注。、模具工业既是高新技术产业的一个组成部分,又是高新技术产业化的重要领域。模具在机械,电子,轻工,汽车,纺织,航空,航天等工业领域里,日益成为使用最广泛的主要工艺装备,它承担了这些工业领域中6090的产品的零件,组件和部件的生产加工。目前世界模具市场供不应求,模具的主要出口国是美国,日本,法国,瑞士等国家。中国模
8、具出口数量极少,但中国模具钳工技术水平高,劳动成本低,只要配备一些先进的数控制模设备,提高模具加工质量,缩短生产周期,沟通外贸渠道,模具出口将会有很大发展。研究和发展模具技术,提高模具技术水平,对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义。1.1.2冲压模具的占有量冲模:冲模是对金属板材进行冲压加工获得合格产品的工具。冲模占模具总数的50以上。按工艺性质的不同,冲模可分为落料模,冲孔模,切口模,切边模,弯曲模,卷边模,拉深模,校平模,翻孔模,翻边模,缩口模,压印模,胀形模。按组合工序不同,冲模分为单工序模,复合模,连续模。1.1.3我国模具技术的现状及发展趋势20世纪80年代开始,发达工业国家的模
9、具工业已从机床工业中分离出来,并发展成为独立的工业部门,其产值已超过机床工业的产值。改革开放以来,我国的模具工业发展也十分迅速。近年来,每年都以15的增长速度快速发展。许多模具企业十分重视技术发展。加大了用于技术进步的投入力度,将技术进步作为企业发展的重要动力。此外,许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。模具行业的快速发展是使我国成为世界超级制造大国的重要原因。今后,我国要发展成为世界制造强国,仍将依赖于模具工业的快速发展,成为模具制造强国。 尽管我国模具工业有了长足的进步,部分模具已达到国际先进水平,但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要,每年仍需进口10多亿美元的各类大
10、型,精密,复杂模具。与发达国家的模具工业相比,在模具技术上仍有不小的差距。今后,我国模具行业应在以下几方面进行不断的技术创新,以缩小与国际先进水平的距离。1.2冲压模具简述1.2.1概述冲压就是利用冲压模具(凸模与凹模及结构附件)安装在压力机或其他相关设备上,对材料(在常温下)施加压力,使其产生分离或塑性变形,从而获得一定的形状和尺寸零件的加工方法。冲压不仅可以加工金属还可以加工非金属材料。冲压的三要素:合理的冲压工艺 先进的模具 高效的冲压设备冲压的加工特点:低耗、高效、低成本、一模一样、质量稳定、高一致性、可加工薄壁、复杂零件。板料具有良好的成型性能模具成本高。冲压适宜批量生产。1.2.2
11、冲压工序分类根据材料的变形特点分:分离工序、成形工序分离工序:冲压成形时,变形材料内部的应力超过强度极限b,使材料发生断裂而产生分离,从而成形零件。分离工序主要有剪裁和冲裁等。成形工序:冲压成形时,变形材料内部应力超过屈服极限s,但未达到强度极限 b,使材料产生塑性变形,从而成形零件。成形工序主要有弯曲、拉深、翻边等。1.2.3冲压的特点及其应用特点:实现自动化,生产效率高,操作简便。 无需进行切削加工,故节省原材料和能源。 原材料的表面质量好,尺寸精度高。 可加工薄壁和复杂小型零件。应用:冲压与其他加工方法相比,具有独特的特点,所以在工业中,尤其在大批量生产中应用十分广泛。如:汽车、电子、手
12、机、仪表、国防及日用品中随处可以见到冲压产品,如不锈钢饭盒、高压锅、汽车覆盖件、冰箱门板、电子电器上的金属零件、枪炮、弹夹等。第二章 工艺分析2.1弯曲挂件设计工艺材料为Q235,厚度为1.5mm,生产批量为大批量生产。要求表面无划痕,孔不应许严重变形,公差尺寸为IT12,断面质量为Ra12.5由图1-1所示冲压工艺分析:外径尺寸为100mm翻边时可能产生收缩变形。该尺寸为205mm,最后切边保证尺寸为100mm图样:如图21所示 图2一、冲压件综合分析: 零件图分许:该零件为带孔的四角相反,尺寸精度为IT12级.油冲压及弯曲及可成型,冲压工艺的难点在于四角弯曲回弹教大,使制件变形,但是修改模
13、具可控制变形。 冲压工艺审查如下图:工艺性项目冲压件工艺性状工艺性允许值工艺性评估冲压工艺性1、形状落料长方200*60mm冲圆孔20、352、落料圆角0.25t=0.295mm3、孔边距对2-201.5t=0.225mm最小孔边距为15mmT=1.5mm弯曲工艺性 1、形状U形四角弯曲对称2、弯曲半径R1,R20.4t=0.6mm3、直角高度弯曲外角为43.5mm2t=3mm弯曲内角为27mm2t=3mm4、孔边距距35孔边为25mm2t=3mm距20孔边位15mm2t=3mm5、精度IT122-20孔距1500.5mm精度为IT17为保证700.6mm应弯曲后冲孔2-20二、工艺的确定:方
14、案一:冲20的孔和复合,弯曲两外角,弯曲两内角,冲25的孔弯曲工艺如图22所示 图2方案二:冲35的孔和落料复合模,冲2-20的孔。弯曲工艺如图2-3 图方案三:冲2-20落料复合,弯曲外角,预弯曲内角45,弯曲外角,冲2-35孔。弯曲工艺如图2-4 图 三、冲压工艺计算 毛坯尺寸:如图 所示,毛坯各尺寸为: La=2L1+2L2+L3 排样及材料利用率:坯料的形状为矩形,采用单排位最适宜。取搭边a=2mm,a1=1.8mm,料条的宽度为B=60+1=61mm;进距h=60+1.8=61.8mm;板料选用的规格为4.5mm*900mm*2500mm采用纵裁时:每板条料数n1=900/61.8=
15、14条,余34.8mm每条制件数n2=(2500-2)/61.8=40.件34.8*2500余料利用件数n3=2500/61.8=40件,余28mm由此可知,纵单排料材料的利用率高。从弯曲纤维方向上,横向单排排料最好。由于材料08F属性好,故采用纵向单排样,以降低成本,提高经济性。四、冲压工艺力 落料冲孔复合工序:冲裁力:F=KLtb=1.3*369.05*1.5*450=323841.375N卸料力:F卸=K卸*F=0.05*323841.375=16192.069N推件力:F推=nK推F=3*0.055*323841.375=53433.825N顶件力:F顶=K顶F=0.06*323841
16、.375=19430.482N冲压力:F冲=1.3(F+F卸+F推) =1.3*(323841.375+16192.069+53433.825) =511505.8N故选用550KN冲床 弯曲工序:由于三次弯曲,按U形弯曲计算自由弯曲:F自=0.7KBt2b/r+t =0.7*1.3*60*1.52329/(2+1.5) =18696.6N校正弯曲:F校=Ap=(200*60)*150=1800000为考虑到安全起见,将二次弯曲的自由弯曲力F1和校正弯曲F2合在一起,即冲压力为: F0=F1+F2=18696.6+1800000=1818696.6181.87KN故:选用400KN的冲床 冲2
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