江西科技学院毕业设计(论文)
第一章 绪论
1.1 概述
熟练的掌握徒手绘制各类图纸的能力和AutoCAD的运用能力,并能够熟练的通过查找各类参考文献,设计手册,国家标准及规范等,能独立的完成设计的能力。这些是对于一个本科生必需具有的能力。
现如今模具行业作为工业产品的主要组成部分,在工业生产中有着举足轻重的地位。模具行业不但影响着工业产品的水平,也是体现一个国家工业化程度的总要指标。所以,开展模具制造行业是对我国经济稳定持续增长和成为一个工业大国,有着重要的意义。
冲压模具作为模具行业中的最重要的组成部分,机械,电子等行业乃至国防方面都需要冲压模具行业支撑。随着社会的快速发展,人们的生活水平逐渐的提高,而生活质量中所需的大部分物质都需要冲压模具行业制造,例如:手机,电脑,电视,冰箱等。
本设计全面介绍一套级进模的理论设计过程和工艺制造过程。模具设计中参考的了各种资料,设计方向向多样化,精确化,生产效率化等方面深化。 1.2 模具发展史
模具作为工业生产中最根本性和最具有生产意义的一个环节,无论是在通讯、家电、电机、电子、电器、仪表和汽车等产品中,大部分的零部件都是通过模具来生产。视作工业制造行业的先锋部队。可以说模具影响着一个一个企业地位,绝不是夸夸其谈。
30多年来,中国模具工业迅猛发展,至近几年2008年以后尤显疾劲。在“十一五”期间,模具业年均增速达20%。在“十二五”期间,中国模具行业的市场份额更是会达到1600亿元人民币。其中起决定性作用的是我们的技术水平必须大幅度提升,已经越来越多的受到各行业的重视。
目前的情况,我国的很多模具企业都属于技术水平较低的状况,而一些高端的模具都是从其他国家进口。从地域区分来看,也出现南北分化呈南强北弱的局势,东南沿海快于中西部地区,而珠三角地区和长三角地区是模具最集中的生产地,模具产值占全国2/3以上。对于从业者来讲,这也就要求我们设计师要拥有更高技术的水平。
据记载,显示我国古时候冲压成型和冲压模具方面的成就力压西方国家。1953年长春一汽制造厂在中国率先建立了冲模车间,上世纪60年代我国就能够制造精冲模具,随着这么多年的发展,现在我国已经形成了300多亿元各类冲压
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模具的制造能力(其中未包括港澳台的统计数字)。我国冲压模不管在数量上还是在技术、能力和质量等方面都有了很大发展,但和经济发达国家相比差距很大。
冲压加工成本底,大量生产中采用冲压加工钣金是最经济的工艺方法。冲压板料的厚度从1mm以下至20mm以上;冲压加工的范围小到钟表的秒针,大到汽车纵梁和覆盖件。普通冲裁表面粗糙度可达Ra12.5~Ra3.2μm,精冲可以达到Ra2.5~Ra0.32μm。一般冲裁件的加工精度可达IT10至IT11级,精冲可达IT6至IT9级。
从改革开放以来,对国外引进的CAD/CAM技术缺乏二次开发,经济效益不显著。鉴于上述情况,有关部门在“九五”期间了相关措施和政策。当下,本国的模具工业发展迅速,模具商业化大幅度上升,模具行业产业结构有很大改善,中高档模具的数量也明显提高,多功能模具和多工位级进模成为我国重点发展的精密模具品种。
三维CAD技术出现后,使得模具结构设计及零件设计在一目了然的三维空间环境下进行,完成模具设计后,就可以根据投影关系自动生成加工工程图。模具是属于标准化程度高的工艺装备,模具设计中使用的各种标准件和模架可直接从CAD系统库中建立的标准库直接调用,极大地提高了模具设计的效率和质量。与之同时,三维CAD系统设计生成的三维模型,直接用于有限元模拟零件的成型过程和数控加工编程的后续使用,满足了CAD/CAM集成技术的需求,适应了现代化生产,使得新产品的开发达到了“低成本、高质量及上市快”的目标。
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第二章 盖板工艺分析
2.1零件工艺特点 名称:盖板 批量:大批量 材料: Q235 t=3mm
1、零件的形状要满足原料的最佳排样,以防止资源浪费
2、零件各处连接,应有适当的圆角,如表2-1.如有尖角,会给加大零件知道的难度,还有可能会伤到模具。
表2-1 冲裁件最小圆角半径
工序 落料 冲孔
线段夹角 ≥90° <90° ≥90° <90° 黄铜、纯铜、铝 0.18t 0.35t 0.20t 0.40t 软钢 0.25t 0.50t 0.30t 0.60t 合金钢 0.35t 0.70t 0.45t 0.90t 4
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3、冲裁时由于受到凸模强度的限制,孔的尺寸不宜过小,其数值与孔的形状、材料化学成分材料厚度等有关。冲孔的最小尺寸见表2-2。
表2-2 冲孔的最小尺寸
材料 硬铝 软钢及黄铜 铝 酚醛层压布(纸)板
自由凸模冲孔 圆形 矩形 1.3t 1.0t 1.0t 0.7t 0.8t 0.5t 0.4t 0.35t 精密导向凸模冲孔 圆形 矩形 0.5t 0.4t 0.35t 0.3t 0.3t 0.28t 0.3t 0.25t 零件两孔间,孔和边缘的距离a(图2-1),受到模具和零件质量的限制,其值不能过小,最好选大于或者等于2t,并不得小于3-4mm。必要时可取a=(1-1.5)t。
2.2盖板工艺方案分析及确定
此类零件常用方法是首先落料、冲孔、再弯曲的步骤加工,将三道工序复合在一起,可以有以下两种不同的工艺方案:
方案一:复合模冲孔、落料、弯曲同时进行
方案二:落料、冲孔为同一工步首先完成,然后进行弯曲。 方案的选取:
如果采用方案1,加工工件,不易保证长度尺寸42mm的精度,而且易使内孔冲头磨损,降低模具寿命。R=2.5mm的圆角过渡。除孔?180mm和长度42mm有精度要求外,其余尺寸精度要求不高。材料为Q235-A钢,其冲压性能较好,孔与外缘的壁厚较大,根据文献,知复合模中的凸凹模壁厚部分有足够的强度。因此该冲裁件可选用落料、冲孔及弯曲的复合模。
2.3盖板排样设计 2.3.1 排样设计
在大批量的生产中,原料的利用率决定着影响经济效益,因此此类生产排样也显得格外重要。基于这个最基本的原则,和对零件形状的分析,此次设计采用如下图所示的排样。
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其中搭边值一般由经验确定,根据工件宽和材料厚度,查资料可知,L>50 ,a=3.0~4.0,则取a=3.5m ,a1=2.5~3.5mm,则取a1=3mm,则条料宽度为:当条料在无侧压装置的导料板之间送料时可用下式计算:
B0
??=[D+2(a1??)+b0]-?式中:B——毛坯宽度(mm)
D——单个毛坯零件的最大尺寸(mm) a1——侧搭边(mm)
?——毛坯在宽度方向的公差(mm)
?值由书《冲压工艺与模具设计》P73表2-14的,?=0.8mm
b0——条料与导料板的间隙,由《冲压工艺与模具设计》表2-15的,所以:
B0??=[D+2(a1??)+b0]-?
={[95.4+2*(3+0.8)+1]-0.8}mm=102.2mm
2.3.2 送料步距的计算
每次只冲一个零件的步距A的计算公式为: A=D+a
由于该模具每步距落料两零件所以公式为:
A=2*(D+a)
式中:
D进料宽度; D=40mm
A两零件间的距离; a=3.5mm 所以:A=2*(D+a)=2*(40mm+3.5mm)=87mm 2.3.3 材料利用率的计算 零件面积A=2932.37mm2 毛坯面积B=7168
一个步距的材料利用率?为:
?=2A/B=(2*2932.37/7168)100%=81.8%
b0=1
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