玻璃升降器外壳冲压工艺与模具设计毕业设计 精品.docx
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玻璃升降器外壳冲压工艺与模具设计毕业设计 精品.docx
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玻璃升降器外壳冲压工艺与模具设计毕业设计精品
毕业设计(论文)
题目:
玻璃升降器外壳冲压工艺与模具设计
学院
工业制造与管理学院
年级
专业
模具设计与制造
学号
学生姓名
指导老师
毕业论文(设计)诚信承诺书
题目
玻璃升降器冲压工艺与模具设计
学生姓名
学号
专业
模具设计与制造
班级
学生承诺
我承诺在毕业论文(设计)活动中,遵守学校有关规定,恪守学术规范,本人毕业论文(设计)内容除特别注明和引用外,均为本人观点,不存在剽窃、抄袭他人学术成果,伪造、篡改实验数据的情况,如果有违规行为和论文抄袭率达到30%以上,我愿意承担一切责任,接受学校的处理。
学生(签名):
20年月日
查询毕业设计(论文)抄袭结果:
%
指导教师承诺
我承诺在毕业论文(设计)活动中,遵守学校有关规定,恪守学术规范,经过本人核查,该生毕业论文(设计)内容除特别注明和引用外,均为本人观点,不存在剽窃、抄袭他人学术成果,伪造、篡改实验数据的现象。
指导教师(签名):
年月日
四川科技职业学院毕业设计(论文)评审表(指导教师用)
姓名
学号
题目
玻璃升降器冲压工艺与模具设计
评价项目
具体要求
权重
A
B
C
D
E
调查论证
能独立查阅文献和从事其他调研;能正确翻译外文资料;能提出并较好地论述课题的实施方案;有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。
0.1
研究方案的设计能力
论文的整体思路清晰,结构完整、研究方案完整有序。
0.2
分析与解决问题的能力
能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题;能正确处理实验数据;能对课题进行理论分析,得出有价值的结论。
0.2
工作量及
工作态度
按期圆满完成规定的任务,工作量饱满,难度较大;工作努力,遵守纪律;工作作风严谨务实。
0.2
质量
综述简练完整,有见解;立论正确,论述充分,结论严谨合理;试验正确,分析处理科学;文字通顺,技术用语准确,符号统一,编号齐全,书写工整规范,图表完备、整洁、正确;论文结果有应用价值。
0.2
创新
工作中有创新意识;对前人工作有改进、突破或独特见解。
0.1
评定成绩(优、良、中、及格、不及格)
指导教师意见:
指导教师签名:
20年月日
说明:
在“A、B、C、D、E”对应的栏目下划“√”
四川科技职业学院毕业设计(论文)任务书
学生姓名
学号
指导教师
学院名称
工业制造与管理学院
专业名称
模具设计与制造
论文题目
玻璃升降器冲压工艺与模具设计
题目来源
实习实践()理论研究()
一、基本任务与要求
基本任务:
完成玻璃升降器的冲压工艺及冲压模具。
进行了零件形状,尺寸精度等冲压工艺性分析。
在工艺计算的基础上,确定了本零件的冲压工序为:
落料、拉深、冲孔、翻边、切边。
分析和比较了不同工艺方案,确定用落料模拉深复合模、拉深模、拉深切边模复合、冲孔模、翻边模来生产该零件。
以及模具相关尺寸的计算。
设计和选择了模具总图和工作零件图,绘制了模具装配总图和部分零件图,并编写了设计说明书。
要求:
撰写本次毕业论文是对我们所学的基本知识、基本理论和基本技能掌握与提高程度的一次总测试,既要系统地掌握和运用专业知识,还要有较宽的知识面并有一定的逻辑思维能力和写作功底。
同时通过撰写毕业论文,可以使自己掌握如何收集、整理和利用材料;如何观察、如何调查、作样本分析;如何利用图书馆,检索文献资料。
通过毕业论文的写作,使自己发现自己的长处和短处,以便在今后的工作中有针对性地克服缺点,撰写论文是结合科研课题,把学过的专业知识运用于实际,在理论和实际结合过程中进一步消化、加深和巩固所学的专业知识,并把所学的专业知识转化为分析和解决问题的能力。
二、工作内容及时间安排
1.选题:
2012年9月1日前
2.开题报告:
2012年10月1日前
3.收集资料及实施研究:
2012年11月1日前
4.完成初稿:
2013年1月1日前
5.完成修改稿:
2013年3月1日前
6.完成定稿:
2013年4月1日前
7.答辩:
2013年4月22日前
摘要
本论文设计了玻璃升降器的冲压工艺及冲压模具。
进行了零件形状,尺寸精度等冲压工艺性分析。
在工艺计算的基础上,确定了本零件的冲压工序为:
落料、拉深、冲孔、翻边、切边。
分析和比较了不同工艺方案,确定用落料模拉深复合模、拉深模、拉深切边模复合、冲孔模、翻边模来生产该零件。
本设计进行了5副模具(落料拉深复合模、拉深模、拉深冲孔模复合模、冲孔切边模复合、翻边模)结构和类型的选择,以及模具相关尺寸的计算。
设计和选择了模具总图和工作零件图,绘制了模具装配总图和部分零件图,并编写了设计说明书。
关键词:
冲压;工艺设计;模具设计;玻璃升降器
前言
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。
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。
由于本人初次进行如此综合而全面的设计,经验不足,能力有限。
故在设计中难免会存在不足之处,敬请各位老师给予指正。
第1章冲压零件的工艺性分析及冲压工艺拟订方案
1.1冲压零件的工艺性分析
该零件是玻璃升降器(如图1-1所示)。
采用1.5mm厚的Q235钢板冲成,保证足够的刚度和强度。
其外形主要尺寸Φ60,Φ36,R5,28均为IT14级,
为IT12级,为了使零件安装后不影响使用,表面要求平整,无明显毛刺,无起皱。
据零件的技术要求,进行冲压工艺分析,可以认为:
该零件形状属于旋转体,是截面为U形的双层壁筒形零件,且
,
都比较合适,工件尺寸不大,精度要求不高,形状简单,因此拉深工艺性比较好。
由于
要求精度较高,必须采用水平切边模切边,而Φ60,Φ36的精度要求不高,则采用一般精度的正反拉深模即可成型。
图1-1玻璃升降器
1.2平板坯料翻边的工艺计算
初步拟定为采用球头形凸模翻边,翻边后零件形状如下图所示,其孔径d按以下公式计算:
d=D-2(H-0.43r-0.72t)
=18-2(5-0.43×1-0.72×1.5)
=10.02mm
可知一次翻边可达到的极限高度为:
Hmax=D/2(1-Kmin)+0.43r+0.72t
=18/2(1-0.43)+0.43×1+0.72×1.5
=6.64mm
式中Kmin=0.43由手册表5-5查得
由上述计算可知H 翻边后零件的形状如(图1-2)知: 图1-2翻边零件图 1.3冲孔凸凹模尺寸计算 冲孔后零件形状如下图所示: 图1-3冲孔零件图 1.3.1冲孔Φ10.4凸凹模尺寸计算 由于公差等级不高,可分别加工凸凹模。 1.材料双面间隙Z的确定: 由于材料为Q235,材料的厚度为1.5mm,查表 2.3.3得Zmax=0.240Zmin=0.132 2.凸凹模的制造公差的确定 : 可由公式计算: △A=0.6(Zmax-Zmin) =0.6×0.108 =0.0648mm △T=0.4(Zmax-Zmin) =0.4×0.108 =0.0432mm 3.磨损系数由IT14级 得X=0.5 4.零件的公差为0.43 5.计算凸模的尺寸 : dT=(dmin+△x) =(11+0.5×0.43) =11.215mm 6.计算凹模的尺寸 : dA=(dA+Zmin) =(11.215+0.132) =11.347mm 7.确定满足条件: △T+△A+Zmin=0.24=Zmax成立满足条件 1.3.2冲孔Φ3.2凸凹模尺寸计算 由于公差等级不高,可分别加工凸凹模。 1.材料双面间隙Z的确定: 由于材料为Q235,材料的厚度为1.5mm,查表2.3.3得Zmax=0.240Zmin=0.132 2.凸凹模的制造公差的确定 : 可由公式计算: △A=0.6(Zmax-Zmin) =0.6×0.108 =0.065mm △T=0.4(Zmax-Zmin) =0.4×0.108 =0.043mm 3.磨损系数由IT14级得 X=0.5 4.零件的公差为0.3 5.计算凸模的尺寸 : dT=(dmin+△x) =(3.2+0.5×0.3) =3.35mm 6.计算凹模的尺寸 : dA=(dA+Zmin) =(3.35+0.13) =3.48mm 7.确定满足条件: △T+△A+Zmin=0.24=Zmax成立满足条件 1.4有凸边圆筒形件拉深工艺计算 拉深后零件形状如下图所示: 首次确定拉深系数同时计算拉深系数是否合理 : 1.凸缘相对值径: dt/d=54/23.8=2.2 2.确定修边余量 : △R=2(查表4.3.2) 3.计算毛坯尺寸 : D= = =65 4.毛柸相对厚度 : t/d=150/65=2.3 5.工件相对高度 : h1/d1=0.45~0.35(查表4.5.1) 6.工件拉深系数 : 0.4(查表4.5.2) 7.判断能否一次拉成: m=d/D=23.8/65=0.37 m<0.4,不能一次拉深 。 8.首次选择拉深系数 : 0.54 m=d1/D=0.54其中D=65d1=35 9.首次确定圆角半径: r=4R=5 拉深高度为: h1=0.25/d1(D×D-dt×dt)+0.43(r1+R1)+0.14/d1(r1×r1-R1×R1)=13.5 10.凸缘相对值径: dt/d=54/35=1.5 相对高度 : h1/d1=0.735~0.58(查表4.5.1) 根据以上数据对比,首次选择拉深系数为0.54合理。 经第一次拉深完后,零件还需要经过第二次拉深,第三次拉深……,其拉深看成是圆筒形零件拉深。 1.拉深系数 : m1=0.75m2=0.78……(查表4.4.1) d2=m1×d1=0.75×35=26.25mm d3=m2×d2=0.78×26.25=20.475mm d3=20.475<22.3所以用两次拉深。 2.调整拉深系数 : d2=0.78×35=27.2mm d3=0.82×27.2=22.3mm 3.确定底部圆角半径 : r2=2.5R2=2.5r3=1.5R3=1.5 h2=0.25/d2(D×D-dt×dt)+0.43(r2+R2)+0.14/d1(r1×r1-R1×R1) =14.15mm h3=0.25/d3(D×D-dt×dt)+0.43(r3+R3)+0.14/d1(r1×r1-R1×R1) =16mm 经过上面计算,该零件需要经过三次拉深才能满足零件尺寸。 拉深后零件形状如(图1-4)知: 图1-4拉深零件图 1.5落料凸凹模尺寸计算 落料后零件形状如下图所示: 根据前面公式计算得,毛坯的尺寸D=65,修边余量△=2,双边的修边余量△=4,故毛坯的总直径D=69,产品落料的尺寸就为69。 因落料形状和尺寸都要求不高,所以落料采用分开加工,其落料的尺寸由凹模决定。 1.零件材料为Q235,零件厚度为1.5mm 。 故零件的双面间隙Zmax=0.240mmZmin=0.132mm(查表2.3.3) 2.凸凹模的制造公差的确定: 可由公式计算 : △A=0.6(Zmax-Zmin) =0.6×0.108 =0.065mm △T=0.4(Zmax-Zmin) =0.4×0.108 =0.043mm 3.磨损系数由IT14级得 X=0.5 4.零件的公差为△=0.74 5.计算凹模的尺寸 : DA=(Dmax-X△) =(69-0.5×0.74) =68.63mm 6.计算凸模的尺寸 : DT=(DA-Zmin) =(68.63-0.132) =68.5mm 7.确定满足条件 : △T+△A+Zmin=0.24=Zmax成立满足条件 落料后零件形状如(图1-5)知: 图1-5落料零件图 1.6拟定工艺方案 1.6.1确定总工序 由以上计算过程及工艺分析得出成型该零件应有以下五道基本工序: 落料拉深冲孔翻边切边 1.6.2提出工艺方案 方案一﹑落料拉深复合→第二次拉深→第三次拉深→冲底孔→翻边→冲Φ3.2的孔翻边复合 方案二﹑落料拉深复合→第二次拉深→第三次拉深冲底孔复合→切边和冲Φ3.2的孔复合→翻边 方案三﹑落料→第一次拉深→第二次拉深→第三次拉深→冲底孔→翻边→冲Φ3.2的孔切边复合 1.6.3工艺方案的比较及确定 综合分析得出以上三种方案,其中方案二落料、拉深复合在一起不仅各工作部分的强度可以得到保证,而且也提高了模具的复合程度,提高了生产效率适合于大批量生产,同时模具较少,成本较低。 因此决定采用第二种方案为最佳。 第2章排样形式、裁板方法、材料利用率的计算 2.1排样的计算 排样: 指工件在条料,板料,带料上布置的方法。 由于该零件的毛坯为圆形,从材料的经济利用及模具结构的合理性考虑,故采用有搭边值的直排样。 查手册表2.5.2得a=1.2;a1=1.0,采用手工送料 由以下公式计算无侧压时条料的宽度 : B1=(Dmax+2a+C) =(69+2×1.2+0.5) =71.9mm 式中C=0.5由手册表2.5.5查得 由以下公式计算导尺间距 : A=B+C=Dmax+2a+2C =69+2.4+1 =72.4mm 故选择购买1.5mm×1000mm×1500mm的钢板裁剪下料。 图2-1钢材板料 2.2利用率的计算及裁板方法的确定 材料的经济利用可用材料的利用率指标来衡量,故对横排样和竖排样进行必要的利用率计算,以选取经济合理的排样方式剪裁下料。 2.2.1横排时 条数n1=L/B1=1500/71.9=20条余62mm 每条个数n2=(B-a1)/(D+a1)=(1000-1)/(69+1)=14个余19mm 则Sg=20×14×71.9×71.9π/4=1136280.3 Sb=1000×1500=1500000 故有n=Sg/Sb=1136289.3/1500000=75.75% 2.2.2竖排时 条数n1=B/B1=1000/71.9=13条余66mm 每条个数n2=(L-a1)/(D+a1)=(1500-1)/(69+1)=21个余30mm 则Sg=13×21×71.9×71.9π/4=1107873.2 Sb=1000×1500=1500000 故有n=Sg/Sb=1107873.2/1500000=73.85% 由以上计算可知用横排样时利用率最高,故选择用横排样1.5mm×71.9mm×1000mm在剪板机上下料。 图2-2排样图 第3章冲压工艺过程 表3-1工序卡片 第4章落料拉深复合模设计 4.1模具类型及模具结构形式的选择 本模具采用正装的落料、拉深两个工序复合模结构形式,工件由上面的凸凹模冲下并卡在下面的凹模内,然后在拉深工件,工件留在凸凹模上,再由推件装置推出。 操作方便安全,且能保持较高的生产效率。 总压力为800KN,故采用后侧导柱模架即可满足精度要求。 由于板料不太厚,故而采用弹性卸料板卸料。 落料拉深复合模结构如图4-1所示: 图4-1落料拉深复合模 1-推件杆2-压入式模柄3-上模座4-垫板5-导套6-凸凹模固定板7-凸凹模8-推件板 9-弹性卸料版10-导柱11-顶件块12-拉深凸模13-落料凹模14-拉深凸凹模固定板 15-垫板16-顶件杆17-下模座18-销钉19-螺钉 4.2模具的动作原理 此模具为落料、拉深复合模,初步决定采用曲柄压力机。 在压力机曲柄向下运动的过程中,首先是凸凹模与落料凹模接触完成落料工序。 此时,零件进入凹模,在曲柄压力机的作用下凸凹模继续往下运动,然后完成零件的第一次拉深。 拉深完后,上模往上运动,此时顶件块在弹性元件的作用下向上运动,把零件从拉深凸模上顶出,然后上模继续往上运动,达到最高点时,推杆将零件从凸凹模上推出,从而实现脱模。 模具的导柱与导套在整个工作过程中一直紧密配合,在非工作过程时导柱与导套可分开。 4.3工序压力计算、压力中心的确定、压力机选择 4.3.1压力计算 由于模具采用弹性卸料板卸料,则该工序有以下力: 、 、 、 、 、 1.落料力可按手册表2.6.1得公式计算 : =KLtTb =1.3×69×1.5×3.14×310 = 2.压边力可按手册表4.4.5得凸圆形件用平毛坯第一次拉深时的压边力计算公式计算: =AP =3.14x27x27x2 = 3.拉深力可按手册表4.4.8查得的无凸缘筒形件拉深力实用公式计算: =πd1tδbK =3.14X54X1.5X380X0.55 = 4.卸料力可按手册表2.6.3得 =KxF =0.05x131000 =6550N(其中Kx=0.05由表2.6.1知) 5.推件力可按手册表2.6.4得 =nKtF =1x0.55x131000 =72050N(其中Kt=0.55由表2.6.1知,n=h/t=1) 6.顶件力可按手册表2.6.4得 =KdF =0.06x131000 =7860N(其中Kd=0.06由表2.6.1知) 4.3.2压力中心的确定 为了保证压力机和模具正常地工作,必须要使冲模的压力中心与压力机滑块中心线相重合。 否则在冲压时会使冲模与压力机滑块歪斜,引起凸,凹模间隙不均或导向零件加速磨损,造成刃口和其他零件的损坏,甚至还可能引起压力机导轨磨损,影响压力机精度。 通常,对于简单而对称的工件,如圆形、正多边形、矩形,他们的压力中心与工件的几何中心重合。 对于形状复杂的工件、多凸模及连续模的压力中心则需要计算。 而本零件为简单而对称的圆形,故压力中心与其几何中心相重合。 4.3.3压力机的选择 这一工序的最大总压力在离下死点62mm处就需达到: =131000+4578+53200+0.05x131000+0.06x131000+2x0.55x131000 =210.393KN 参考课本 曲柄压力机许用压力曲线 和材料成型设备开式压力机规格 可选择800KN的开式曲柄压力机。 查得开式压力机的相关数据如下: 表4-1开式压力机数据 公称压力/KN 800 发生公称压力时滑块距下死点距离/mm 9 滑块行程/mm 130 最大封闭高度/mm 380 封闭高度调节量/mm 100 工作台尺寸 左右/mm 800 前后/mm 540 工作台孔尺寸 左右/mm 380 前后/mm 210 直径/mm 260 模柄孔尺寸(直径x深度)/mm φ21x123 4.4模具工作零件刃口尺寸以及公差的计算 4.4.1落料凸、凹模刃口计算 根据前面公式计算得,毛坯的尺寸D=65,修边余量△=2,双边的修边余量△=4,故毛坯的总直径D=69,产品落料的尺寸就为69。 因落料形状和尺寸都要求不高,所以落料采用分开加工,其落料的尺寸由凹模决定。 1.零件材料为Q235,零件厚度为1.5mm. 故零件的双面间隙Zmax=0.240mmZmin=0.132mm(查表2.3.3) 2.凸凹模的制造公差的确定: 可由公式计算 : △A=0.6(Zmax-Zmin) =0.6×0.108 =0.065mm △T=0.4(Zmax-Zmin) =0.4×0.108 =0.043mm 3.磨损系数由IT14级得 X=0.5 4.零件的公差为△=0.74 5.计算凹模的尺寸 : DA=(Dmax-X△) =(69-0.5×0.74) =68.63mm 6.计算凸模的尺寸 : DT=(DA-Zmin) =(68.63-0.132) =68.5mm 7.确定满足条件: △T+△A+Zmin=0.24=Zmax成立满足条件 4.4.2拉深φ35凸、凹模尺寸计算 有压边圈拉深时的单边间隙可由以下公式计算: Z/2=(1—1.1)t =(1—1.1)1.5 =1.5—1.65 拉深模工作部分尺寸可由以下公式计算 dt=(dmin+0.4△) =(35+0.4X0.74) =35.3mm da=(dmin+0.4△+Z) =(35+0.4X0.74+2x1.5) =38.3mm 式中△t=0.03△a=0.05由手册表4.8.3查得。 4.5模具零件的选用、设计以及必要的计算 4.5.1卸料及顶件装置 图4-2卸料及顶件装置 4.5.2落料凹模形状及尺寸的确定 由于落料凹模的尺寸比较大,能比较方便的采用销钉定位,螺钉紧固,因此选择用销钉定位,螺钉紧固。 这样可减小凹模外壁的加工精度,减少加工时间和成本。 凹模用整体结构,直刃口形式,这种刃口强度好,孔口尺寸不随刃口的刃磨而增大,适用于精度高的工件。 图4-3落料凹模 4.5.3凸凹模形状及尺寸的确定 从模具的总体结构和高度考虑,宜用固定板定位,螺钉紧固。 其结构尺寸由工件的尺寸决定。 图4-4凸凹模 4.5.4推板的选用 选用刚性推荐装置,是利用压力计滑块上的打料杆,撞击上模内的打杆与推件板,将凹模内的工件推出,其推件力大,工作可靠,如(图4-5)。 图4-5推件板 4.5.5模架的选用 图4-6模架 4.5.6模柄的选用 选用压入式模柄,它与模座孔采用过渡配合H7/m6、H7/h6,并加销钉以防转动。 这种模柄可较好地保证轴线与上模座的垂直度。 图4-7压入式模柄 第5章冲孔切边复合模设计 5.1模具类型及模具结构形式的选择 本模具采用倒装冲孔切边复合模结构形式。 工件由凹模内孔定位,可避免由于安装定位销而造成凸凹模壁较薄,降低了凸凹模强度。 由于
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- 玻璃升降器外壳冲压工艺与模具设计毕业设计 精品 玻璃 升降 外壳 冲压 工艺 模具设计 毕业设计