模具设计与制造相关知识Word文档格式.docx
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毕业设计任务书
专业:
模具设计与制造
班级:
学生姓名:
指导老师:
设计评分:
二OO年月
毕业设计(论文)任务书
设计(论文)题目:
自动挡料销定位级进模设计
机械工程系专业:
班级:
学号:
学生:
指导教师:
接受任务时间
教研室主任(签名) 系主任(签名)
1.毕业设计(论文)的主要内容及基本要求
1)按给定的主要技术参数,完成模具装配图和零件工作图的设计(一套):
0#图纸一张、3#图纸不少于9张。
2)提出所给冲压件的工艺方案(至少两种),进行分析、比较和论证。
3)排样图设计。
4)总的冲压力及压力中心计算。
5)刃口尺寸计算。
6)分析零件的冲压工艺性。
并进行相关计算。
7)标准模具零件地选择和校核;
凸模、凹模和凸凹模结构设计、计算以及非标准模具零件地设计和计算。
8)编写冷冲压工艺卡片。
9)编写冷冲模零件机械加工工艺过程卡。
10)编写设计计算说明书一份(字数不少于2万字)。
11)毕业设计说明书、冷冲压工艺卡片、零件机械加工工艺过程卡片、设计图等全部用电子版。
2.设计(论文)的原始数据:
工件简图:
棘块
3.指定查阅的主要参考文献
1)中国模具工业协会标准委员会编.中国模具标准件手册.上海:
上海科学普及出版社,1989。
2)《冷冲模国家标准》国家标准局.中国标准出版社,1989。
3)《冲压工艺与模具设计》姜奎华机械工业出版社,2002。
4)《模具制造工艺》黄毅宏机械工业出版社,2004。
5)《冲模图册》李天佑机械工业出版社,1998。
6)《冷冲模设计》丁松聚机械工业出版社,1999。
7)《模具设计与制造简明手册》冯柄亮等上海科技工业出版社,2002。
8)《冷冲压与塑性成型——工艺及模具设计》翁其金机械工业出版社,1990。
9)赵孟栋主编.冷冲模设计(第二版).北京:
机械工业出版社,1997。
10)王孝培主编.冲压手册.北京:
机械工业出版社,1990。
11)肖景容、姜奎华主编.冲压工艺学.北京:
4.进度安排
设计(论文)各阶段名称
起止日期
1
熟悉、理解毕业设计课题、明确设计的目的;
围绕课题搜集、整理分析相关技术的资料;
拟定设计方案。
2
初步计算与初校核。
3
复算与复核
4
结构设计。
5
系统整理、完善;
编写设计计算说明书。
准备答辩、答辩
(QQ:
441976457。
120677913)
专业定做模具类、数控类毕业设计
数控类毕业设计:
箱体零件数控加工工艺
杯轴数控加工工艺与编程
齿轮泵泵体加工工艺及数控程序设计
齿轮轴数控加工工艺与编程
传动轴盖数控加工工艺与编程
导向架数控加工工艺与编程
花键轴数控加工工艺与编程
上盖板数控加工工艺与编程
拔叉数控加工工艺毕业设计说明书
电话机面壳凸模零件的数控加工毕业论文
阀门数控专业毕业设计
加工中心数控加工工艺与编程
输出轴数控加工工艺与编程
五角星的数控加工
型腔零件的加工工艺与加工编程
轴承套数控加工工艺与编程
轴类零件的数控加工编程,壳类零件加工工艺与编程、箱体类零件加工工艺与编程
作用杆套件数控加工工艺及编程
等等
塑料模具毕业设计:
电器旋钮塑料件模具设计
套件尼龙塑料模具设计
塑料盒模具设计
外壳罩塑料模设计
方壳罩塑料模设计
尾灯罩注塑模具设计
瓶盖注塑模具毕业设计
罩盖塑料模设计
电位器盒注塑模具设计
盖板注塑模具设计
骨架注塑模毕业设计
四孔螺盖注塑模毕业设计
限位块注塑模毕业设计…………………等等很多
冲压模具毕业设计:
摆动连杆冷冲模毕业设计
灭弧罩脚
垫片
落料冲孔
圆筒落料、拉深、成型、修边复合模
挡油盘拉伸及冲孔模具设计
铁心片冲裁复合模
定触片进级模设计
屏屏板冷冲进级模设计
挡板
动触片1复合模
心轴托架冲模
盖冒垫片冲模设计
摩托车油箱注油口冲压工艺及模具设计
汽车盖板冲裁模设计
止动杠杆冲模毕业设计
支架的冷冲模毕业设计
垫圈冷冲模设计
电机炭刷架冷冲压模具设计
传感基座级进模
固定片多工位级进模
荆块级进模
接触片多工位级进模
排气垫加强片级进模
夹头簧片级进模
V形件冲压成形工艺及模具设计………
等等很多很多
摘要
本设计说明书中概括了模具市场的发展趋势及冲压技术的概念和发展方向,主要是棘块冲压模具的详细设计过程,包括工艺方案的确定,模具刃口尺寸的计算,以及压力机校核等。
棘块这种零件采用冲压生产时必要的,由于零件的尺寸、结构、产量限制最好采用级进模生产,还采用自动挡料销提高生产效率。
但是棘块零件的结构设计不是很合理,使得模具制造难度增大,若适当改变其结构可大大降低生产成本。
关键词:
冲模;
级进模;
排样。
ABSTRACT
Thisbrochureoutlinesthedesignofthedevelopmentofthemarketdiestampingtechnologytrendsandconceptsandthedevelopmentdirectionofthemainblockisthespineofthedetaileddesignofstampingdieprocess,includingthedeterminationoftechnologyprograms,thecalculationofdiecuttingsize,andpressCheck,etc..Oxytropisblocktheuseofsuchpartsstampingproductionnecessary,duetothesizeofcomponents,structure,thebestuseofproduction-limitingprogressivedieproduction,andmarketingmaterialstoincreasetheuseofautomaticproductionefficiency.Butthespineofthestructuraldesignofblockpartsisnotveryreasonable,makingmoldmanufacturingdifficult,ifappropriatechangesinitsstructurecangreatlyreducetheproductioncosts.
Keywords:
Stampingmold;
progressivemol
摘要I
ABSTRACTII
第1章绪论1
1.1模具市场十大发展趋势1
1.2冲压的概念、特点及应用2
1.3冲压的基本工序及模具3
1.4冲压技术的现状及发展方向4
第2章工艺性分析8
2.1分析零件图8
2.1.1、冲压加工的经济性分析8
2.1.2、冲压件的工艺性分析8
2.2确定冲压件的总体工艺过程9
2.2.1、选择冲压基本工序9
2.2.2、确定冲压次数和冲压顺序9
2.2.3、工序的组合方式10
第3章排样图设计12
3.1排样113
3.2排样214
3-3排样315
3-4排样416
3-5确定排样方案16
3-6建议17
第4章计算冲压力及确定压力中心19
4.1计算冲压力19
4.1.1冲裁力的计算19
4.1.2推件力的计算19
4.1.3总冲压力20
4.2确定压力中心20
第5章模具刃口尺寸计算22
5.1确定制件尺寸公差22
5.2计算落料凸凹模刃口尺寸23
5.3计算冲孔凸凹模刃口尺寸24
5.4棘块凸凹模尺寸公差标注25
第6章模具总体结构设计26
6.1模具类型26
6.2操作与定位方式26
6.3卸料与出件方式26
6.4模架类型及精度26
第7章凸凹模设计28
7.1凹模设计28
7.1.1凹模洞口形状的选择28
7.1.2凹模的外形尺寸28
7.1.3凹模的固定方法30
7.2凸模设计30
7.2.1凸模形式30
7.2.2凸模长度30
7.2.3落料凸模结构31
7.2.4冲孔凸模结构图31
7.3凸凹模材料选取的原则32
7.3.1选取的一般原则32
7.3.2模具选材的具体考虑因素32
7.4凸模、凹模材料的选择32
7.5凸模的校核33
第8章模具零部件设计35
8.1模架选用35
8.2模柄选用36
8.3凸模固定板设计37
8.4垫板设计37
8.5定位零件选用38
8.5.1自动挡料销的工作过程和结构38
8.5.2始用挡料销39
8.6导正销40
8.7螺钉及销钉选用40
8.7.1螺钉40
8.7.2钉规格的选用40
第9章压力机选择及校核41
9.1设备类型选择41
9.2压力机主要参数42
9.3压力机校核42
9.3.1工称压力42
9.3.2滑块行程43
9.3.3滑块行程次数43
9.3.4压力机工作台面才尺寸43
9.3.5滑块模柄孔尺寸43
9.3.6闭合高度43
设计总结44
参考文献45
致谢46
附图47
第一章绪论
1.1模具市场十大发展趋势
目前,国内市场对中高档模具的需求量很大,但要求国产模具必须在质量、交货期等方面满足用户的需求。
另外,随着近年来工业发达国家的人工费用增加,其模具生产正向发展中国家特别是东南亚国家转移。
因此,只要国产模具的质量能够有提高,交货期能够保证,模具出口的前景是十分乐观的。
有专家认为,伴随着世界经济的一体化浪潮,全球制造业加速向中国大陆地区转移已是大势所趋,中国也将逐步发展成为世界级的制造业基地。
广东珠江三角地区将在十年之内发展成为世界模具生产中心。
模具市场十大发展趋势
一是模具日趋大型化。
这是由于模具成型的零件日渐大型化和高生产效率要求而发展的"
一模多腔"
所造成的。
二是模具的精度越来越高。
10年前,精密模具的精度一般为5微米,现在已达到2-3微米,不久1微米精度的模具将上市。
这要求超精加工。
三是多功能复合模具将进一步发展。
新型多功能复合模具除了冲压成型零件外,还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务,对钢材的性能要求也越来越高。
四是热流道模具在塑料模具中的比重逐渐提高。
由于采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量,并能大幅度节约制作的原材料,因此热流道技术的应用在外国发展很快,许多塑料模具厂生产的塑料模具一半以上采用了热流道技术,有的厂家使用率达到80%以上,效果十分明显。
热流道模具在我国也已生产,有些企业使用率上升到20%~30%。
五是随着塑料成型工艺的不断改进与发展,气辅模具及适应高压注射成型等工艺的模具将随之发展。
这类模具要求刚性好,耐高压,特别是精密模具的型腔应淬火,浇口密封性好,模温能准确控制,所以对模具钢的性能要求很严。
六是标准件的应用将日渐广泛。
模具标准化及模具标准件的应用将极大地影响模具制造周期,且还能提高模具的质量和降低模具制造成本。
因此,模具标准件的应用在"
十五"
期间必将得到较大的发展。
七是快速经济模具的前景十分广阔。
现在是多品种小批量生产时代,21世纪,这种
生产方式占工业生产的比例将达到75%以上。
由此,一方面是制品使用周期缩短,另一方面花样变化频繁,要求模具的生产周期愈短愈好。
因此开发快速经济模具将越来越引起人们的关注。
八是随着车辆和电机等产品向轻量化发展,压铸模的比例将不断提高,同时对压铸模的寿命和复杂程度也将提出越来越高的要求。
九是以塑代钢、以塑代木的进程进一步加快,塑料模具的比例将不断增大。
同时,由于机械零件的复杂程度和精度的不断提高,对塑料模具的要求也越来越高。
十是模具技术含量将不断提高,中、高档模具比例将不断增大,这也是产品结构调整所导致模具市场走势的变化。
1.2冲压的概念、特点及应用
冲压是利用安装在冲压设备(主要是压力机)上的模具对材料施加压力,使其产生分离或塑性变形,从而获得所需零件(俗称冲压或冲压件)的一种压力加工方法。
冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工,且主要采用板料来加工成所需零件,所以也叫冷冲压或板料冲压。
冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一,隶属于材料成型工程术。
冲压所使用的模具称为冲压模具,简称冲模。
冲模是将材料(金属或非金属)批量加工成所需冲件的专用工具。
冲模在冲压中至关重要,没有符合要求的冲模,批量冲压生产就难以进行;
没有先进的冲模,先进的冲压工艺就无法实现。
冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素,只有它们相互结合才能得出冲压件。
与机械加工及塑性加工的其它方法相比,冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。
主要表现如下:
(1)冲压加工的生产效率高,且操作方便,易于实现机械化与自动化。
这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工,普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次,高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上,而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。
(2)冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度,且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。
(3)冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件,如小到钟表的秒表,大到汽车纵梁、覆盖件等,加上冲压时材料的冷变形硬化效应,冲压的强度和刚度均较高。
(4)冲压一般没有切屑碎料生成,材料的消耗较少,且不需其它加热设备,因而是一种省料,节能的加工方法,冲压件的成本较低。
但是,冲压加工所使用的模具一般具有专用性,有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形,且模具制造的精度高,技术要求高,是技术密集形产品。
所以,只有在冲压件生产批量较大的情况下,冲压加工的优点才能充分体现,从而获得较好的经济效益。
冲压在现代工业生产中,尤其是大批量生产中应用十分广泛。
相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件,如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。
在这些工业部门中,冲压件所占的比重都相当的大,少则60%以上,多则90%以上。
不少过去用锻造=铸造和切削加工方法制造的零件,现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。
因此可以说,如果生产中不谅采用冲压工艺,许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现的。
1.3冲压的基本工序及模具
由于冲压加工的零件种类繁多,各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同,因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。
概括起来,可分为分离工序和成形工序两大类;
分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压(俗称冲裁件)的工序;
成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。
上述两类工序,按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序,每种基本工序还包含有多种单一工序。
在实际生产中,当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时,若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。
这时在工艺上多采用集中的方案,即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成,称为组合的方法不同,又可将其分为复合、级进和复合-级进三种组合方式。
复合冲压——在压力机的一次工作行程中,在模具的同一工位上同时完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方法式。
级进冲压——在压力机上的一次工作行程中,按照一定的顺序在同一模具的不同工位上完面两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。
复合-级进——在一副冲模上包含复合和级进两种方式的组合工序。
冲模的结构类型也很多。
通常按工序性质可分为冲裁模、弯曲模、拉深模和成形模等;
按工序的组合方式可分为单工序模、复合模和级进模等。
但不论何种类型的冲模,都可看成是由上模和下模两部分组成,上模被固定在压力机工作台或垫板上,是冲模的固定部分。
工作时,坯料在下模面上通过定位零件定位,压力机滑块带动上模下压,在模具工作零件(即凸模、凹模)的作用下坯料便产生分离或塑性变形,从而获得所需形状与尺寸的冲件。
上模回升时,模具的卸料与出件装置将冲件或废料从凸、凹模上卸下或推、顶出来,以便进行下一次冲压循环。
1.4冲压技术的现状及发展方向
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,因而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)冲压成形理论及冲压工艺方面
冲压成形理论的研究是提高冲压技术的基础。
目前,国内外对冲压成形理论的研究非常重视,在材料冲压性能研究、冲压成形过程应力应变分析、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均取得了较大的进展。
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形过程的计算机模拟技术,即利用有限元(FEM)等有值分析方法模拟金属的塑性成形过程,根据分析结果,设计人员可预测某一工艺方案成形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,也缩短了制模具周期。
研究推广能提高生产率及产品质量、降低成本和扩大冲压工艺应用范围的各种压新工艺,也是冲压技术的发展方向之一。
目前,国内外相继涌现出精密冲压工艺、软模成形工艺、高能高速成形工艺及无模多点成形工艺等精密、高效、经济的冲压新工艺。
其中,精密冲裁是提高冲裁件质量的有效方法,它扩大了冲压加工范围,目前精密冲裁加工零件的厚度可达25mm,精度可达IT16~17级;
用液体、橡胶、聚氨酯等作柔性凸模或凹模的软模成形工艺,能加工出用普通加工方法难以加工的材料和复杂形状的零件,在特定生产条件下具有明显的经济效果;
采用爆炸等高能效成形方法对于加工各种尺寸在、形状复杂、批量小、强度高和精度要求较高的板料零件,具有很重要的实用意义;
利用金属材料的超塑性进行超塑成形,可以用一次成形代替多道普通的冲压成形工序,这对于加工形状复杂和大型板料零件具有突出的优越性;
无模多点成形工序是用高度可调的凸模群体代替传统模具进行板料曲面成形的一种先进技术,我国已自主设计制造了具有国际领先水平的无模多点成形设备,解决了多点压机成形法,从而可随意改变变形路径与受力状态,提高了材料的成形极限,同时利用反复成形技术可消除材料内残余应力,实现无回弹成形。
无模多点成形系统以CAD/CAM/CAE技术为主要手段,能快速经济地实现三维曲面的自动化成形。
(2)冲模是实现冲压生产的基本条件
在冲模的设计制造上,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,与此相比适应的新型模具材料及其热处理技术,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。
精密、高效的多工位及多功能级进模和大型复杂的汽车覆盖件冲模代表了现代冲模的技术水平。
目前,50个工位以上的级进模进距精度可达到2微米,多功能级进模不仅可以完成冲压全过程,还可完成焊接、装配等工序。
我国已能自行设计制造出达到国际水平的精度达2~5微米,进距精度2~3微米,总寿命达1亿次。
我国主要汽车模具企业,已能生产成套轿车覆盖件模具,在设计制造方法、手段方面已基本达到了国际水平,但在制造方法手段方面已基本达到了国际水平,模具结构、功能方面也接近国际水平,但在制造质量、精度、制造周期和成本方面与国外相比还存在一定差距。
模具制造技术现代化是模具工业发展的基础。
计算机技术、信息技术、自动化技术等先进技术正在不断向传统制造技术渗透、交叉、融合形成了现代模具制造技术。
其中高速铣削加工、电火花铣削加工、慢走丝切割加工、精密磨削及抛光技术、数控测量等代表了现代冲模制造的技术水平。
高速铣削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面质量(主轴转速一般为15000~40000r/min),加工精度一般可达10微米,最好的表面粗糙度Ra≤1微米),而且与传统切削加工相比具有温升低(工件只升高3摄氏度)、切削力小,因而可加工热敏材料和刚性差的零件,合理选择刀具和切削用量还可实现硬材料(60HRC)加工;
电火花铣削加工(又称电火花创成加工)是以高速旋转的简单管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样),因此不再需要制造昂贵的成形电极,如日本三菱公司生产的EDSCAN8E电火花铣削加工机床,配置有电极损耗自动补偿系统、CAD/CAM集成系统、在线自动测量系统和动态仿真系统,体现了当今电火花加工机床的技术水平;
慢走丝线切割技术的发展水平已相当高,功能也相当完善,自动化程度已达到无人看管运行的程度,目前切割速度已达到300mm/min,加工精度可达±
1.5微米,表面粗糙度达Ra=01~0.2微米;
精度磨削及抛光已开始使用数控成形磨床、数控光学曲线磨床、数控连续轨迹坐标磨床及自动抛光等先进设备和技术;
模具加工过程中的检测技术也取得了很大的发展,现在三坐标测量机除了能高精度地测量复杂曲面的数据外,其良好的温度补偿装置、可靠的抗振保护能力、严密的除尘措施及简单操作步骤,使得现场自动化检测成为可能。
此外,激光快速成形技术(RPM)与树脂浇注技术在快速经济制模技术中得到了成功的应用。
利用RPM技术快速成形三维原型后,通过陶瓷精铸、电弧涂喷、消失模、熔模等技术可快速制造各种成形模。
如清华大学开发研制的“M-RPMS-Ⅱ型多功能快速原型制造系统”是我国自主知识产权的世界惟一拥有两种快速成形工艺(分层实体制造SSM和
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