毕业设计论文压盖冲压工艺与模具设计.doc
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1、本 科 毕 业 论 文 压盖冲压工艺与模具设计Stamping Process and Molding Design of a Gland学院名称: 继续教育学院 专业班级: 机械设计及自动化 学生姓名: 指导教师姓名: 指导教师职称: 2010 年 6 月第I页摘 要冲压模具在实际工业生产中应用广泛。在传统的工业生产中,工人生产的劳动强度大、劳动量大,严重影响生产效率的提高。随着当今科技的发展, 工业生产中模具的使用已经越来越引起人们的重视,而被大量应用到工业生产中来。冲压模具的自动送料技术也投入到实际的生产中,冲压模具可以大大的提高劳动生产效率,减轻工人负担,具有重要的技术进步意义和经济价
2、值。本文根据压盖的结构特点及技术要求,通过对各工艺方案进行比较,设计了落料拉深复合模和切边冲孔复合模,并利用UG软件对其进行三维的分析。对工件进行了工艺计算,确定了各零件的尺寸及结构。其中详细介绍了凸模、凹模、固定板、垫板、卸料板等零部件的设计与制造、以及压力机的选择和模架的选择。关键词 冲压模具 工艺方案 复合模 零件 压力机 AbstractPunching die has been widely used in industrial production.In the traditional industrial production,the worker work very hard,
3、and there are too much work,so the efficiency is low.With the development of the science and technology nowadays,the use of punching die in the industial production gain more attention, and be used in the industrial production more and more.Self-acting feed technology of punching die is also used in
4、 production, punching die could increase the efficience of production and could alleviate the work burden,so it has significant meaning in technologic progress and economic value. 5m USh3 This article based on design features and technical requirements of a gland,by analyzing process plans,design th
5、e blanking-drawing gang dies and trimming-piercing gang dies, and carries on the three dimensional analysis using the UG software to itLaunched the process computation,determine the size and structure of all parts.In which in detail introduced the designs and the manufacture of convex die,concave di
6、e,fixed plante,pad,stripper plate ,as well as the press choice and the pould frame choice. Keywords: Punching die process plans gang dies a part a press 第II页江苏大学毕业设计说明书(论文)目 录前 言1第一章 绪论21.1 产品介绍21.2 课题介绍3第二章 工艺设计42.1产品冲压工艺性分析42.2工艺方案确定4第三章 工艺计算63.1 拉深件毛坯尺寸的计算63.1.1确定修边余量63.1.2计算毛坯直径63.1.3确定拉深次数63.2
7、排样图设计73.2.1排样图的意义和材料利用率73.2.2排样图确定83.3 工艺力计算83.3.1计算总压力83.3.2确定压力中心93.3.3压力机的选择103.4 刃口尺寸计算103.5 弯曲的工艺性分析11第四章 模具设计124.1落料拉深模零件结构尺寸设计124.1.1落料拉深模工作零件的设计124.1.2落料拉深模定位装置的设计154.1.3落料拉深模压料、卸料及推件装置的设计154.1.4落料拉深模导向零件的设计174.1.5落料拉深模固定零件的设计184.2 切边冲孔模零件结构尺寸设计214.2.1切边冲孔模工作零件的设计214.2.2切边冲孔模推件装置的设计244.2.3切边
8、冲孔模导向零件的设计244.2.4切边冲孔模固定零件的设计254.3 模具总装图绘制与模具零件材料的选用284.3.1落料拉深复合模总装图绘制284.3.2切边冲孔复合模总装图绘制294.3.3模具零件材料的选择30第五章 结 论31参考文献32致谢33第31页引 言模具技术未来发展趋势主要是朝信息化、高速化生产与高精度化发展。因此从设计技术来说,发展重点在于大力推广CAD/CAE/CAM技术的应用,并持续提高效率,特别是板材成型过程的计算机模拟分析技术。模具CAD、CAM技术应向宜人化、集成化、智能化和网络化方向发展,并提高模具CAD、CAM系统专用化程度。 为了提高CAD、CAE、CAM技
9、术的应用水平,建立完整的模具资料库及开发专家系统和提高软件的实用性十分重要。从加工技术来说,发展重点在于高速加工和高精度加工。高速加工目前主要是发展高速铣削、高速研抛和高速电加工及快速制模技术。高精度加工目前主要是发展模具零件精度1m以下和表面粗糙度Ra0.1m的各种精密加工。提高模具标准化程度,搞好模具标准件生产供应也是冲压模技术发展重点之一。为了提高冲压模的寿命,模具表面的各种强化超硬处理等技术也是发展点。 对于模具数字化制造、系统集成、逆向工程、快速原型/模具制造及计算机辅助应用技术等方面形成全方位解决方案,提供模具开发与工程服务,全面提高企业水平和模具质量,这更是冲压模技术发展的重点。
10、本论文的研究对象是压盖,首先通过分析零件材料及结构分析,确定了工艺方案,设计了落料拉伸复合模与切边冲孔复合模两副模具,其中涉及到多个零件结构尺寸的设计。本论文从工艺设计、工艺计算和模具设计三个方面对设计过程做了详细表述,采取图例与文字表述相结合,设计与创新相结合,理论与实践相结合,使模具设计和加工更加紧密的结合在一起。本论文在设计时广泛采纳了国内外各个领域成熟的经验和最新的参考资料,并在模具的成型零部件等关键部位采用了国内外的优质模具钢。在技术上也有一定的创新,使用了UG、AutoCAD等软件绘图,以达到优化设计的目的。第一章 绪论1.1 产品介绍本课题零件为压盖,材料为08钢,料厚为2mm,
11、中批量生产。零件图结构与尺寸如图1.1、图1.2所示:图1.1 零件二维图 图1.2 零件三维图1.2 课题介绍本次课题主要是分析该产品的工艺性,绘制产品的三维图,在多种工艺方案中选择其最优冲压工艺方案,然后进行工艺计算、确定其模具结构并设计其模具。第二章 工艺设计2.1 产品冲压工艺性分析冲压工艺设计主要包括冲压件的工艺性分析和冲压工艺方案的确定两个方面的内容。良好的工艺性和合理的工艺方案,可以用最小的材料消耗,最少的工序数量和工时,稳定地获得符合要求的优质产品,并使模具结构简单,模具寿命高,因而可以减少劳动量和冲裁成本。2.2工艺方案确定1)方案对比该工件包括拉深、冲孔、修边、弯曲、整形五
12、个基本工序可以采用以下三种工艺方案:方案一:方案二:方案三:2)方案分析方案一:该方案工序合理,方案二:该方案缺少整形工序,;方案三:该方案在首次落料拉深。3)方案确定比较上述三种工艺方案,方案一最佳。方案二、三均不能达到零件要求,。第三章 工艺计算工艺计算是模具设计的基础,只有正确的确定排样图和计算出各道工序的凸凹模尺寸、冲压力等,才能设计出正确的模具。本设计中的工艺计算比较多,具体计算如下:3.1 拉深件毛坯尺寸的计算3.1.2确定修边余量拉深件大径dp=84mm,内径d=44mm则凸缘相对直径dp/d=84/44=1.9查文献1表19.4-2:d=3.0mm3.1.1计算毛坯直径查文献1
13、表19.4-4:=64mm (1) 加上零件弯曲部分长度得总毛坯尺寸。 查文献1表19.3-9: =14mm (2) 毛坯尺寸=98mm3.1.3确定拉深次数n 零件相对高度h/d =6/44=0.14 凸缘相对直径dp/d=1.9根据毛坯相对厚度:t/D100=2/98100=2.04查文献1表19.4-13:h1/d1 =0.51 h/d =0.14h1/d1 =0.51则该零件可一次拉深成功。3.2 排样图设计3.2.1排样图的意义和材料利用率冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法叫排样。排样合理就能排样的意义就在于保证用最小的材料消耗和最高的劳动生产率得到合格的零件。排样是否合理,经济性
14、是否好,材料面积包括零件实际面积与废料面积。提高材料利用率的途径是减少废料面积。废料分为两类,要提高材料利用率,主要应从减少工艺废料着手,即设计合理排样方案,选择合适的板料规格及合理的裁料法(料头、料尾),利用废料冲制小件。在不影响设计要求的情况下,改善零件结构。3.2.2排样图确定1. 排样设计排样设计主要确定排样形式、条料进距、条料宽度、材料利用率和绘制排样图。1)排样方式的确定。考虑到操作方便,根据冲裁件的结构特点,排样方式可选择为:单排。2)送料进距的确定。查文献1表19.1-18,工件间工艺搭边值a1=2mm。工艺边距搭边值为a=2mm。送料进距h=D+a1=92+1.5=93.5m
15、m。3)条料宽度的确定。条料宽度B=D+2a=92+22=96mm4)材料利用率的确定。 (4)4)绘制排样图。冲裁件排样图见图。 图3.1 排样图3.3 工艺力的计算3.3.1计算总压力 1.落料拉深复合模该模具采用固定卸料和后方出料方式。总冲压力由冲裁力、卸料力和推件力组成。1)冲裁力。08钢的抗拉强度可按F落料 F拉深F2)推件力。查文献1表19.1-12,推件力系数,凹模中的卡件数=h/t=6/2=3F推nK推F30.05533660855540.32N (6)3)卸料力。查文献1表19.1-12,卸料力系数K卸=0.05。F卸K卸F0.0533660816830.4N (7)4)总冲
16、压力的确定。F1F+ F推+ F卸336608+55540.32+16830.4408978.72N409KN2.切边冲孔复合模总冲压力由冲裁力、卸料力和推件力组成。1)冲裁力。08钢的抗拉强度可按400MPaF切边F冲孔FF切边F冲孔15072032656183376N2)推件力。查文献1表19.1-12,推件力系数,凹模中的卡件数=h/t=6/2=3F推nK推F30.05518337630257.04N3)卸料力。查文献1表19.1-12,卸料力系数K卸0.05。F卸K卸F0.051833769168.8N4)总冲压力的确定。F2F+ F推+ F卸183376+30257.04+9168.
17、8222801.84N223KN3.3.2确定压力中心 因为该零件是旋转件,所以压力中心在中点。3.3.3压力机的选择 压力机型号的确定主要取决于冲压工艺的要求和冲模结构情况,选用压力机时,必须满足以下要求: 考虑上述选择压力机的要求,结合已求得的两幅模具的总压力F1=409KN,F2=223KN,查文献1表22.6-19,选择公称压力F=630KN的开式压力机JB2363和公称压力F=250KN的开式压力机JB2325。3.4 刃口尺寸计算 查文献1表19.1-7得模具冲裁间隙值,ZMIN=0.246mm,ZMAM=0.360mm由文献1式19.1-3与式19.1-4计算落料拉深部分的尺寸,
18、查文献1表19.1-10取x=0.5。落料凹模刃口尺寸(查文献1表7.2-4得=0.87,表19.1-9得上、下偏差): (8) (9)拉深凸模刃口尺寸(查文献1表7.2-4得=0.62,表19.1-9得上、下偏差): (10)凸凹模刃口尺寸(查文献1表7.2-4得=0.62,表19.1-9得上、下偏差):冲13mm孔的凸、凹模刃口尺寸(查文献1表7.2-4得=0.43,表19.1-9得上、下偏差): (11) (12)3.5 弯曲的工艺性分析该工件结构比较简单、形状对称,综上所述,该工件的弯曲工艺性良好,适合进行弯曲加工。第四章 模具设计与设备选用4.1落料拉深模零件结构尺寸设计 模具的优劣
19、很大程度上体现在模具结构上,因此模具的结构对模具的工作性能、加工性、成本、周期、寿命等起着决定性作用。在此次模具的结构设计大体可以分为两步:第一步根据工序排样的结果确定模具的基本结构框架,确定组成模具的主要结构单元及形式,对模具制造和使用提出要求;第二步确定各结构单元的组成零件及零件间的连接关系。结构设计的结果是模具装配图和零件明细表。在复合模结构设计中概要设计是模具结构设计的开始,它以工序排样图为基础,根据产品零件要求,确定复合模的基本结构框架。 由前面工艺方案可知,该零件是用两副复合模来完成的。复合模又分为正装式和倒装式。正装式特点:每冲裁一次,废料就被推下一次,凸凹模孔内不积存废料,胀力
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