工学机械毕业设计论文多弯角支架冲裁切断弯形连续式复合模的设计Word文档格式.docx
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湖南农业大学东方科技学院全日制普通本科生
毕业设计诚信声明
本人郑重声明:
所呈交的本科毕业设计是本人在指导老师的指导下,进行研究工作所取得的成果,成果不存在知识产权争议。
除文中已经注明引用的内容外,本设计不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
毕业设计作者签名:
年月日
摘要1
关键词1
多弯角支架冲裁、切断弯形连续式复合模
学生:
陈卓夫
指导老师:
周光永
(湖南农业大学东方科技学院,长沙410128)
摘要:
本文简要介绍了模具的概念,它的组成和特点及国内外的发展状况。
本设计的主要任务完成多弯角支架零件冲压模具设计。
多弯角支架零件结构、形状比较简单。
对零件进行工艺分析,其制造过程包含落料、冲孔和弯曲三道工序。
复合模结构紧凑,冲出的制件精度较高,生产效率较高,适合大批量的生产。
本模具性能可靠,运行平稳,能够适应大批量生产要求,提高了生产质量和生产效率,降低了劳动强度和生产成本。
关键词:
冲孔;
落料;
折弯;
排样
ManyCornersStentsCurvedBlanking,CutCurvedSuccessiveCompositeModulu
Student:
ChenZhuofu
Tutor:
ZhouGuangyong
(OrientalScience&TechnologyCollegeofHunanAgriculturalUniversity,Changsha410128)
Abstract:
Thispaperbrieflyintroducestheconceptofthemould,itscompositionandcharacteristicsandthedevelopmentsituationofbothathomeandabroad.Thedesignofthemaintaskisstampingmoulddesignofmanycornersstentsparts.Manycornersstentspartsstructureandshapeissimple.Analysisofthetechnologyofspareparts,itsmanufacturingprocesscontainsthreeproceduresofblanking,punchingandbending.Compositemodulusofcompactstructure,highprecisionpartsout,theproductionefficiencyishigher,suitableformassproduction.Thismouldhasreliableperformance,smoothoperation,andcanadapttorequirementsofmassproduction,improvetheproductionqualityandproductionefficiency,reducelaborintensityandthecostofproduction.
Keywords:
punching;
blank;
buckling;
layout
1前言
1.1研究课题的目的和意义
近年来,由于模具技术的迅速发展,模具设计与制造已成为一个行业越来越来引起人们的重视.模具是现代工业生产中重要的工艺装备,他在各种生产行业,特别是冲压和塑料成形加工中,应用极为广泛.我国模具工业总产值中,冲压模具的产值约为50%.现代模具技术的发展,在很大程度上依赖于模具标准化的程度,优质模具材料的研究,先进的模具设计和制造技术,专用的机床设备及高水平的生产技术管理等等,但其中模具设计是至关重要的一个方面.
利用模具生产零件的方法已成为工业上进行成批或大批生产的主要技术手段,它对于保证制品质量,缩短试制周期,进而争先进入市场,以及产品更新换代和新产品开发都具有决定性意义.因此德国把模具成为”金属加工中的帝王”,把模具工业视为”关键工业”,美国把模具成为”美国工业的基石”,把模具工业视为”不可估量其力量的工业”,日本把模具说成”促进社会富裕繁荣的动力”把模具工业视为”整个工业发展的秘密”。
由于模具工业的重要性,模具成型工艺在各个工业部门得到了广泛的应用,使得模具行业的产值已经大大超过机床刀具工业的产值.这一情况充分说明在国民经济蓬勃发展的过程中,在各个工业发达国家对世界市场进行激烈的争夺中,越多越多地采用模具来进行生产,模具工业明显地成为技术经济和国力发展的关键。
从我国的情况来看,不少工业产品质量上不去,新产品开发不出来,老产品更新速度慢,能源消耗指标高,材料消耗量大,这些都与我国模具生产技术落后,没有一个强大的先进的模具工业密切相关。
因此,要使国民经济各个部门获得高速发展,加速实现社会主义四个现代化,就必须尽快将模具工业搞上去,使模具生产形成一个独立的工业部门,从而充分发挥模具工业在国民经济中的关键的作用。
1.2国内外研究概况及发展趋势
随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展,许多新技术、新工艺、新设备、新材料不断涌现,促进了冲压技术的不断革新和发展。
其主要表现和发展方向如下。
(1)冲压成型理论及冲压工艺方面
冲压成型理论的研究是提高冲压技术的基础。
目前国内外对冲压成型理论的研究非常重视,在材料冲压性能研究、冲压成型过程应力应变分析、板料变形规律研究及坯料与模具之间的相互作用研究等方面取得了较大进展。
特别是随着计算机技术的飞跃发展和塑性变形理论的进一步完善,近年来国内外已开始应用塑性成型过程的计算机模拟技术,即利用有限元等数值分析方法模拟金属的塑性成型过程,根据分析结果,设计人员可预测某一工艺方案成型的可行性及可能出现的质量问题,并通过在计算机上选择修改相关参数,可实现工艺及模具的优化设计。
这样既节省了昂贵的试模费用,也缩短了制造模具的周期。
目前国内外相继涌现出了精密冲压工艺;
高能、高速成型工艺;
超塑性成型工艺及无模多点成型工艺等精密、高效、经济的冲压新工艺。
(2)冲模设计与制造方面
冲模是实现生产的基本条件。
在冲模的设计和制造基础上,目前正朝着以下两方面发展:
一方面,为了适应高速、自动、精密、安全等大批量现代化生产的需要,冲模正向高效率、高精度、高寿命及多工位、多功能方向发展,与此相适应的新型模具材料及其表面热处理技术与表面处理,各种高效、精密、数控、自动化的模具加工机床和检测设备以及模具CAD/CAM技术也正在迅速发展;
另一方面,为了适应产品更新换代和试制或小批量生产的需要,锌基合金冲模、聚氨酯橡胶冲模、薄板冲模、钢带冲模、组合冲模等各种简易冲模及其制造技术也得到了迅速发展。
(3)冲压设备和冲压生产自动化方面
性能良好的冲压设备是提高冲压生产技术水平的基本条件,高精度、高寿命、高效率的冲模需要高精度、高自动化的冲压设备匹配。
近年来,为了适应市场的激烈竞争,对产品质量的要求越来越高,且更新换代的周期大为缩短,冲压生产为适应这一新的要求,开发了多种适合不同批量生产的工艺、设备和模具。
其中,无需设计专用模具、性能先进的转塔数控多工位压力机、激光切割和成型机、CNC折弯机等新设备已投入使用。
特别是近几年在国内外已经发展起来、国内已开始使用的冲压柔性制造单元和冲压柔性制造系统代表了冲压生产的新的发展趋势。
1.3研究课题的主要目标和特色
利用模具成型零件的方法,实质上是一种少切削、无切削、多工序重合的生产方法,采用模具成型的工艺代替传统的切削加工工艺,可以提高生产效率,保证零件的质量,节约材料,降低生产成本,从而取得很高的经济效益。
从冷冲压方面来看,冷冲压生产过程的主要特征是依靠冲模和冲压设备完成加工,便于实现自动化,生产效率,操作简便。
对于普通压力机,每台每分钟可生产几件到几十件冲压件,而高速冲床每分钟可生产百件至千件以上冲压件。
冷冲压所获得的零件一般无需进行切削加工,因而是一种节约能源、节约原材料的无(或少)切削加工方法。
由于冷冲压所用原料多是表面质量好的板料,冲件的尺寸公差由冲模来保证,所以产品尺寸稳定、互换性好。
利用模具的生产优势,通过落料、冲孔、弯曲三道工序完成零件的加工,能够实现满足零件加工的各项指标。
2多弯角支架冲裁连续模设计
2.1多弯角支架冲裁工艺性分析
本设计是多弯角支架落料冲孔复合模及弯曲模,多弯角支架简图:
如图2-1所示
图1多弯角支架零件图
Fig.1Manycornersstentsdetaildrawings
生产批量:
大批量
材料:
20#
材料厚度:
1.5mm
由零件图可知,多弯角支架的加工涉及到落料、冲孔和弯曲三道工序。
该零件形状简单、对称,尺寸不大,是由简单的圆和直线组成,工艺性好。
冲裁件的经济精度不高于IT11级,一般要求落料件精度最好低于IT10级,冲孔件最好低于IT9级。
汽车耳片零件的加工精度要求为IT14,能达到经济精度,适合大批量的生产,生产成本经济,经济性好。
几何形状,尺寸和精度等情况均符合冲裁的工艺要求。
2.2工件排样与搭边
2.2.1排样
冲裁件在板料或条料上的布置方式,称为冲裁件的排样,简称排样,排样的合理与否,不但影响到材料的经济利用率,降低零件成本,还会影响到模具结构、生产率、制件质量、生产操作方便与安全等。
排样如图所示:
图2送料图
Fig.2Feedingfigure
如图:
单边预留5mm,压边量,步距为48mm,料宽度设计成42mm。
2.2.2材料的利用率
排样的目的是为了合理利用原材料。
衡量排样经济性、合理性的指标是材料的利用率。
所谓材料利用率是指冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比。
排样合理与否,对材料的利用率的大小直接影响。
材料利用率的计算公式如下:
一个进距的材料利用率η的计算如下:
η=
×
100%(2-1)
式中A——冲裁件面积(包括内形结构废料),(mm2);
n——一个进距内冲裁件数目;
b——条料宽度,(mm);
h——进距,(mm)。
一张板料上总的材料利用率η总的计算如下:
η总=(
)×
100%(2-2)
式中η总——一张板料上冲裁件总数目;
L——板料长,(mm);
[1]
2.2.3搭边
排样中相邻两制件之间的余料或制件与条料边缘间的余料称为搭边。
其作用是补偿定位误差和保持有一定的强度和刚度,防止由于条料的宽度误差、送进步距误差、送料歪斜等原因而冲裁出残缺的废品,保证冲出合格的工件,便于送料。
搭边是废料,从节省材料出发,搭边越小越好。
但过小的搭边值容易挤进凹模,增加刃口磨损,降低模具寿命,并且也影响冲裁件剪切表面质量。
一般来说,搭边值是由经验确定的。
由多弯角支架零件图和排样图2-2可得知:
因为经过多弯角支架毛坯经落料冲孔后,还须进行弯曲工序才能得到最后多弯角支架零件,故在进行模具设计的排样时
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