拉深挤边复合模具设计.docx
- 文档编号:25669278
- 上传时间:2023-06-11
- 格式:DOCX
- 页数:39
- 大小:282.71KB
拉深挤边复合模具设计.docx
《拉深挤边复合模具设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《拉深挤边复合模具设计.docx(39页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
拉深挤边复合模具设计
毕业设计论文
论文题目:
拉深挤边复合模具设计
系部:
材料工程系
专业:
模具设计与制造
班级:
学生姓名:
学号:
指导教师:
1.本毕业设计(论文)课题来源及应达到的目的:
此设计是经过指导老师杨老师精心挑选的。
本设计题目为拉深件,但对做毕业设计的毕业生有一定的设计意义,它概括了冲压件零件的设计要求、内容及方向。
通过对该零件模具的设计,进一步加强了我的冲压模设计的基础,为设计更复杂的冲压模具做好了铺垫和积累一定的设计经验。
题目:
拉深挤边复合模具设计
原始资料:
设计题目:
拉深挤边复合模
生产批量:
大批量生产
1拉深件的结构工艺性分析,进行工艺与模具设计。
2冲压工艺方案的确定,进形工各艺力计算。
3拉深挤边复合模具设计,绘制模具总装图一张及主要的模具零件图。
4.编写设计说明书:
绘制典型零件的加工工艺卡2份。
2.本毕业设计(论文)课题任务的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等):
内容:
(1)完成拉深挤边复合模零件的工艺性分析及工艺方案制定
(2)拉深挤边复合模具装配图及全部零件图的绘制
(3)完成模具主要工作零件的工艺规程编制
(4)编写设计说明书
毕业设计任务书
题目拉深—挤边复合模
内容:
(1)拉深前的准备
(2)冲压工艺性分析
(3)冲压工艺方案的确定
(4)计算各工序压力、选用压力机
(5)模具工作部分尺寸的计算
(6)模具总体设计
(7)机械加工工艺过程卡
原始资料:
如下图
拉深挤边复合模
摘要
我所学习的专业是模具设计与制造,这次的毕业设计拉深—挤边复合模的设计是我结合大学三年来所学习的专业知识所设计的一套冲压模具。
本文首先简要的概述了冲压模具在社会发展领域的作用及其以后的发展方向,点明了模具设计的重要意义。
然后依据工件图进行了工艺性分析,进而确定了设计方案,计算出了模具工作部分的尺寸,设计出工作零部件,然后依据设计要求选择出各个标准零部件,最后设计出了模具的总装配图。
在设计中,最重要的就是设计方案确定,坯料的计算和工作零部件的设计,这是设计的关键,这些设计的正确与否直接关系到设计成本的高低及设计的模具能否正常工作;在设计的最后,总结了自己在设计过程中的心得和体会,并对我的指导老师进行致谢。
为了使我的设计更加简明易懂,在设计过程中,我用CAD制图软件画出了十几张零件图,安插在设计任务书中。
最后画出拉深—挤边模具的装配图一张和工作零部件的零件图九张。
通过这次毕业设计是我不仅掌握了冲压模具设计一般流程,更学到了许多在课本上没有学到的知识,使我受益匪浅。
关键词:
模具设计与制造、CAD软件、工艺性分析
Sidethedrawingpushsthesuperposabledie
Abstract
Iwaslearningtheprofessionaldesignandmanufacturemolds,thedesignormaterialsofShaving-DrawingmodulesdesignedinconjunctionwithuniversityoverthepastthreeyearsIhavebeenstudyingexpertisetodesignaramheads.
Thefirstbriefoutlinesramheadsinthefieldofsocialdevelopmentanditsroleinthefuturedevelopmentdirection,pointoutdiedesignsignificance.Then,basedonheranalysisoftheprocessesleadingtothedesignoftheprogramme,calculatedthesizeoftheinstrumentwork,designworkcomponents;Thenchooseonthebasisofvariouscriteriaforthedesignofpartsandcomponents,thefinaldesignofthelayoutofthetotalassemblymaps.Inthedesign,themostimportantthingistodesignprogrammestoidentify,semi-finishedmaterialsandsparepartsforthedesign,whichisthekeytothedesignofthedesigncorrectornotisdirectlyrelatedtothehighcostofdesignandlayoutdesigncanbenormal;Inthefinaldesign,summeduphisexperienceinthedesignprocessandexperience,andIthankguidanceteachers.
Formydesignmoresimple,inthedesignprocess,IpaintedadozenorsosoftwareusedCADZhangpartsmapbookplacementinthedesigntask.Finallypaintedormaterials-intensivecomponentsoftheassembly,aLatinAmericanandpartsofnineparts.
Thoughthisdesign,Igraduatedwithastampingdiedesignnotonlythegeneralflow,alotmorelearningtolearnintextbookswithouttheknowledgethatIgain.
Keyword:
diedesignandmanufacturing、CADsoftware、analyticaltechniques
插图清单
图(01)零件图…………………………………………………………5
图(02)半成品图………………………………………………………10
图(03)压边圈…………………………………………………………13
图(04)凸模……………………………………………………………22
图(05)凹模……………………………………………………………23
图(06)模柄……………………………………………………………25
图(07)垫板…………………………………………………………26
图(08)支座……………………………………………………………26
图(09)凹模固定板……………………………………………………26
图(10)导柱长度与上下模的关系……………………………………27
图(11)打杆……………………………………………………………27
图(12)螺钉……………………………………………………………28
插表清单
表3-1…………………………………………………………………14
表3-2………………………………………………………………14
表3-3…………………………………………………………16
前言…………………………………………………………………1
绪论……………………………………………………………………2
第1章拉深前的准备
拉深模具设计的基本原则…………………………………………………5
拉深模的设计要点……………………………………………………6
制件材料的性能…………………………………………………………7
计算拉深的毛坯的原则…………………………………………………7
判断窄宽凸缘筒形件……………………………………………………7
1.6拉深系数……………………………………………………………7
1.7判断是否采用压边圈……………………………………………9
1.8半成品毛坯尺寸的确定………………………………………9
第2章冲压工艺方案的确定
2.1几种工艺方案的拟定……………………12
2.2复合模的特点…………………………………………12
第3章计算各工序压力、选用压力机
3.1压边力…………………………………………13
3.2挤边力…………………………………………………14
3.3拉深力……………………………………………………14
3.4拉深功………………………………………………15
3.5压力机公称压力的选择…………………………………16
第4章模具工作部分尺寸的计算
4.1拉深模的间隙……………………………………………17
4.2拉深模的圆角……………………………………………18
4.3凸凹模工作部分尺寸及公差………………………………19
4.4凸模的通气孔………………………………………………22
第5章模具总体设计
5.1凸模的设计………………………………………………21
5.2凹模的设………………………………………22
5.3支承零件…………………………………………24
5.4导向零件…………………………………………………27
5.5卸料零件…………………………………………28
5.6联结件……………………………………………28
第6章模具装配…………………………………………29
结束语……………………………………………………31
致谢…………………………………………………………32
参考文献……………………………………………………………33
附机械加工工艺过程卡
前言
在金属和非金属材料塑性加工工程中,模具是一种必不可少的工艺装备。
模具的使用性能特别是使用寿命反映着一个国家的工业水平。
模具制造技术现已成为衡量一国产品制造水平的重要标志和发展程度的标志之一。
目前,我国的模具技术有了很大发展,模具的精密度、复杂程度和寿命都有很大提高。
作为模具专业的学生,我们有振兴我国模具工业的使命。
本次设计是在三年的学习的基础上的一次总结。
本文首先简要的概述了冲压模具在社会发展领域的作用及其以后的发展方向,点明了模具设计的重要意义。
本设计是拉深挤边复合模,从工艺性分析到工艺方案的确定再到模具结体设计。
在设计中尽管我进了最大努力,如有不妥之处,请老师批评指正。
绪论
改革开放以来,随着国民经济的快速发展,市场对模具的需求不断增长。
近年来,模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展,模具工业企业的成分也发生了巨大变化,除了国有专业模具厂外,集体、合资、独资和私营业得到了快速发展。
到目前,中国约有模具生产厂家2万多家,从业人员有50多万人,全年模具产值高达450亿元人民币以上。
中国模具工业的发展在地域分布上存在不平衡性,东南沿海地区发展快于中西部地区,南方的发展快于北方。
模具生产最集中的地区在珠江三角和长江三角地区,其模具产值约占全国产值的三分之二以上。
模具作为提高生产率,减少材料和消耗,降低产品成本,提高产品质量和市场竞争力的重要手段,已越来越受到各国工业部门的重视。
目前世界上模具的年产值约为680亿美元,我国2004年模具产值为530亿元,模具出口4.91亿美元,同时还进口18.13亿美元。
我国已成为世界上净出口模具最多的国家。
但大型多工位级进模、精密冲压模具、大型多型腔精密注塑模、大型汽车覆盖件模具等虽已能生产,但总体技术水平不高,与国外先进国家相比,仍有很大差距。
而在模具制造领域中占有重要地位的冲压模具生产技术与工业发达国家相比还相当落后,主要原因是我国在冲压基础理论及成型工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备方面与工业发达国家尚有相当大的差距,导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与工业发达国家相比差距相当大。
随着工业产品质量的不断提高,冲压产品生产具有多品种、少批量、复杂、大型、精密,更新换代速度快等变化特点,冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展。
为适应市场变化,随着计算机技术和制造技术的迅速发展,冲压模具设计与制造技术正由手工设计、依靠人工经验和常规机械加工技术向计算机辅助设计、数控切削加工、数控电加工为核心的计算机辅助设计与制造技术转变。
近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度,将技术进一步视为企业发展的动力。
一些国内模具企业已普及了二维CAD,并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件,个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件,并成功应用于冲压模具的设计:
模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”、等要求服务。
达到这一要求急需发展如下几项:
⑴全面推广CAD/CAM/CAE技术
模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。
随着微机软件的发展和进步,普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟,各企业将加大CAD/CAM/CAE技术培训和技术服务力度,进一步扩大CAD/CAM/CAE技术的应用范围。
计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE技术跨地区、跨企业、跨院校所在地在整个行业中推广成为可能,实现技术资源的重新整合,把虚拟制造成为可能。
⑵高速铣削加工
国外近年发展的高速铣削加工,大幅度提高了生产率,并可获得极高的表面光洁度。
另外还可加工高硬度模块,还具有温生低、热变性小等优点。
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。
目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。
⑶模具扫描及数字化系统
高速扫描机和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,大大缩短了模具研制制造周期。
有些快速扫描系统,可快速安装在已有的铣床及加工中心上,实现快速数据采集,自动生成各种不同数控系统的加工程序,不同格式的CAD数据,用于模具制造业的“逆向工程”。
⑷电火花铣削加工
电火花铣削加工技术也成为电火花创成加工技术,这是一种传统的用成型电极加工型腔的新技术,它是由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,这显然是电火花成型加工领域的重大发展。
国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。
预计这一技术将得到较大发展。
⑸提高模具标准化程度
我国模具标准化程度正在不断提高,估计目前我国模具标准间使用覆盖率一般达到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
选用优质材料和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命显得十分必要。
模具热处理和表面处理是否能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。
模具表面处理应发展工艺先进的气相沉积(TIN、TIC等)、等离子喷涂等技术。
⑺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的手工操作,以提高模具表质量是重要的发展趋势。
⑻模具自动加工系统的发展
这是我国长远发展的目标。
模具自动加工系统应有多台机床合理组合,配有随行定位夹具或定位盘;有完整的机具、刀具数据库;有完整的数控柔性同步系统;有质量监测控制系统。
作为一名未来的模具设计工程师,这次冷冲模具的设计,就是我进行真实模具设计前的一次重要演练,使我对三年大学生活的所学知识的一次综合性的应用。
使我将所学的知识系统连贯起来,在老师的指导下,进一步认识到自己的不足,进而加以改进。
这次设计使我对冲压模具的设计规程有了更加深入的理解,认识到了模具在以后的社会生产领域中是多么的重要,也使我对自己所从事的工作充满了希望和信心。
我以后一定会尽自己最大的努力,在模具制造和设计这一行业中做出最大的贡献。
为我国的模具事业发展贡献自己的力量。
尽管在设计中我尽了自己的最大努力,难免有不妥之处,恳请老师能够给予批评指正。
第1章拉深前的准备
拉深是把一定形状的平板毛坯或空心件通过拉深模具制成各种空心零件的工序。
在冲压生产中拉深是一种广泛使用的工序,用拉深工序可以得到的制件.
下图为本次设计的零件图
图(01)
1.1拉深模具设计的基本原则[1]:
(1)是否采用拉深模应与冷挤或旋压比较的确定。
(2)模具结构和材料应与制件批量相适应。
(3)具零件和模架尽。
(4)拉深模要合理的选择压力机量标准化。
(5)高的拉深件要注意能否在压力机行程上死点取出故上下模的开启高应大于工件高度的2倍不能取出时要考虑铰接凸模。
(6)对称的制件的模架要明显不对称,以防止上模和下模装错位置。
(7)拉深的高度不能算的很准,故模具结构要考虑安全余量以便置件销高时仍能适应。
(8)拉除凸模应有透气孔以便卸下制件。
(9)弹性压料板要有限位装置防止最后一部分被压材料过分压薄。
(10)不封闭拉深件不用一次拉出相互对称的两件然后切开。
(11)凹凸模工作面宜沿轴向抛光。
(12)一般来说凹模入口处圆角四周相等但对于矩形或异形拉深件有时可利用不导的凹模圆角控制冲压材料的流动。
(13)放入毛坯和取出制件,必须方便安全。
1.2拉深模的设计要点[2]:
在设计拉深模时由于拉深工艺的特殊要求除了应考虑与其他模具一样的设计方法与步骤以外还需考虑到如下的特点:
(1)拉制圆筒形制件时应考虑到料厚、材料、模具圆角半径等情况,根据合理拉深系数和以后各次拉深系数工序、拉深工艺的计算有较高的标准性。
(2)要分析成型件的形状、尺寸有没有超过加工极限的部分。
(3)在带凸缘的拉深工序中工件的高度要取决于上模的行程使用中方便模具的调整,最好在模具上设计有行程的装置。
当压力机在下置点模具应在限程的位置闭和。
(4)设计落料拉深复合模时由于落料凹模的磨损比拉深凸模的磨损要来得快,所以在落料凹模上应预先加大磨损余量。
(5)设计非旋转体的工件的拉深模时其凸模和凹模在模板上的装配位置必须准确可靠以防止松动后发生旋转、偏移影响工件的质量。
(6)因回弹、扭曲、局部变形等的缺陷所产生的弹性变形难于保证零件形状的精度,此时应采用胀形成型措施。
(7)对于形状复杂经多次拉深的零件很难计算出准确的毛坯形状和尺寸。
(8)压边圈与毛坯接触的一面要平整不应有孔和槽。
(9)拉深时由于工作行程较大故对控制压边力的弹性元件的压缩量应仔细计算。
(10)大形拉深模的压料筋一般都做在压边圈上,而把压料筋的槽做在凹模上。
(11)对于大型拉深模的设计要很好的选择拉深方向尽量使压料面在平面上。
(12)大型的覆盖件的模具应根据生产条件的不同而采用不同的型。
1.3制件材料的性能
用于拉深成形的材料应具有良好的拉深性能,要具有高的塑性.底的屈强比.大的板厚方向性系数.小板平面方向性。
屈强比值越小,一次拉深允许的极限变形程度越大,拉深的性能越好。
本次拉深用的是08钢拉深的性能好。
1.4计算拉深的毛坯的原则
(1)体积不变原理拉深前和拉深后材料的体积不变。
(2)相似原理毛坯的形状一般与工件截面形状相似边余量δ。
(3)计算工件表面积。
1.5带凸缘筒形件宽窄如何判断
带凸缘筒形件根据相对凸缘直径的大小带凸缘筒形件分为窄凸缘筒形件(df/d=11~1.4)通过相交平面拉深件口部形状获得宽凸缘筒形件(df/d>1.4)
对于本制件df/d=128/78=1.64>1.4
因此本制件为宽凸缘筒形件
在第一次拉深变形量许可的情况下,为求第一次就拉深到所要求的凸缘直径,以后各次拉深中凸缘直径不变而缩小筒部直径来增大凸缘宽度。
1.6拉深系数
是指拉深后圆筒形件的直径与拉深前毛坯(或半成品)的直径之比.
圆筒形件拉深的变形程度用拉深系数来表示故拉深系数是拉深工艺的基本参数。
工件的直径dn与毛坯直径D之比叫总拉深系数,即工件所需要的拉
系数。
拉深系数的倒数叫拉深比,其值:
拉深系数表示了拉深前后毛坯直径的变化量,反映了毛坯外边缘在拉深时的切向压缩变形的大小,因此可用它作为衡量拉深变形程度的指标。
1.6.1影响拉深系数的因素:
总的来说。
凡是能够使筒壁传力区的最大拉应力减小、使危险断面强度增加的因素,都有利于减小拉深系数。
(1)材料的力学性能
(2)板料的相对厚度t/D数
(3)拉深条件
1.6.2极限拉深系数的确定
当筒壁传力区所承受的最大拉应力бp和危险断面的有效抗拉强
度бk相等时,得出极限,拉深系数。
(理论计算)
影响拉深系数的因素很多,实际生产中应用的极限拉深系数,都是在一定的拉深条件下用实验方法求出。
由坯料相对厚度准备查表5-3[4],各边极限拉深系数选取各次拉深系数时要比极限拉深系数稍大。
根据上述分析试选
m1=82
m2=80
m3=78
1.7判断是否采用压边圈
在拉深过程中为防止凸缘部分材料起皱可采用压边的方法,
压边力通常可以调节压边圈与凹模的间距,以压边效果最佳为合适。
拉深变形程度较小时,也可不使用压边圈,是否采用压边圈与制件的相对厚度有关。
当t/D×100>1.5时,不采用压边圈,
当t/D×100<1.5时,必须采用压边圈,
本制件因t=0.8mmD=100
所以t/D×100<1.5时,须采用压边圈。
1.8半成品毛坯尺寸的确定
半成品的直径dn、筒底圆角半径rn和筒壁高度hn。
半成品的直径dn
拉深次数确定后,再根据计算直径dn应等于工件直径d出发,对各次拉深系数进行调整,使实际采用的拉深系数大于推算拉深次数时用的极限拉深系数。
设实际采用的拉深系数为m1′、m2……mn′,应使各次拉深系数依次
m1′<m2′<m3′……<mn'
要求m1-m1′≈m2-m2′≈……≈mn-mn′
调整拉深系数m1、m2……mn
重新计算各次拉深的圆筒直径即得半成品直径。
即d1=82mm
d2=80mm
d3=78mm
计算各次拉深后零件的高度前,应先定出各次半成品底部的圆角半径,
计算各次半成品的高度可由求毛坯直径的公式推出。
即
即:
求出h1=94mmh2=80mmh3=78mm
各次拉深的半成品简图图(02)
第2章冲压工艺方案确定
本制件为拉深和挤边两个工序,先拉深有凸缘筒形件,要求外没有厚
度不变的要求,然后进行挤边。
此工件的形状满足拉深工艺的要求可用拉工艺拉深,各圆角r=5>2t满足拉深对圆角半径的要求。
公差为IT13级满足拉深工序对工件的公差等级的要求。
2.1几种工艺方案的对比
该工件为拉深挤边两个基本工序,可以有以下三个方案:
方案一:
先拉深,再挤边。
采
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 拉深挤边 复合 模具设计