目 录
摘 要 ...................................................................................................................................... 1 1 绪论 ...................................................................................................................................... 2
1.1、冲压工艺与模具的发展方向 .................................................................................. 2 1.2、我国模具技术的发展趋势 ...................................................................................... 2 2 零件图的分析 ...................................................................................................................... 6
2.1零件的功用与经济性分析 ......................................................................................... 6 2.2零件钣金成形工艺性分析 ......................................................................................... 6
2.2.1结构形状与尺寸分析: ................................................................................. 6 2.2.2 精度与表面粗糙度 ........................................................................................ 6 2.2.3 材料 ................................................................................................................ 7
3钣金成形工艺设计 ............................................................................................................... 8
3.1成形工艺方案的确定 ................................................................................................. 8
3.1.1成形工序性质与数量的确定 ......................................................................... 8 3.1.2冲压工艺方案的分析与确定 ......................................................................... 8 3.2 冲压工艺参数的计算 ................................................................................................ 8
3.2.1工序尺寸的计算 ............................................................................................. 8 3.2.2排样设计与下料方式的确定 ......................................................................... 9 3.2.3 各工序冲压力的计算与冲压设备的选择 .................................................. 11
4.落料拉深模具设计 ............................................................................................................. 13
4.1模具类型和结构形式的确定 ................................................................................... 13
4.1.1 模具结构类型的确定 .................................................................................. 13 4.1.2 工件的定位方式的确定 .............................................................................. 13 4.1.3 卸料与出件方式的确定 .............................................................................. 13 4.1.4 模架类型及模具组合形式的确定 .............................................................. 13 4.2 模具零件的设计与选用 .......................................................................................... 14
4.2.1 工作零件的设计 .......................................................................................... 14 4.2.2定位零件的设计与选用 ............................................................................... 16 4.2.3卸料与出件装置的设计 ............................................................................... 16 4.2.4支承固定零件的设计与选用 ....................................................................... 16 4.2.5模架及其零件的选用 ................................................................................... 17 4.3 模具图样的绘制及压力机校核 .............................................................................. 17
4.3.1 模具装配图的绘制 ...................................................................................... 17 4.3.2 模具零件图的绘制 ...................................................................................... 17
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4.3.3 压力机技术参数的校核 .............................................................................. 17
5.冲孔模具设计 ..................................................................................................................... 18
5.1模具类型和结构形式的确定 ................................................................................... 18
5.1.1 模具结构类型的确定 .................................................................................. 18 5.1.2 工件的定位方式的确定 .............................................................................. 18 5.1.3 卸料与出件方式的确定 .............................................................................. 18 5.1.4 模架类型及模具组合形式的确定 .............................................................. 18 5.2 模具零件的设计与选用 .......................................................................................... 18
5.2.1 工作零件的设计 .......................................................................................... 18 5.2.2卸料与出件装置的设计 ............................................................................... 19 5.2.3支承固定零件的设计与选用 ....................................................................... 19 5.2.4模架及其零件的选用 ................................................................................... 20 5.3 模具图样的绘制及压力机校核 .............................................................................. 20
5.3.1 模具装配图的绘制 ...................................................................................... 20 5.3.2 模具零件图的绘制 ...................................................................................... 20 5.3.3 压力机技术参数的校核 .............................................................................. 20
6 模具材料的选用要求和选择原则 .................................................................................... 21
6.1冷冲模材料的选用要求 ........................................................................................... 21 6.2材料的选择原则 ....................................................................................................... 21 6.3冲裁模具的调试 ....................................................................................................... 22 6.4模具的检测 ............................................................................................................... 22 6.5 模具的工作原理与使用维护 .................................................................................. 23 7. 设计总结 ........................................................................................................................... 26 参考文献 ................................................................................................................................ 27
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摘 要
随着模具工业的迅猛的发展,模具设计与制造以成为一个行业,工业生产中普遍采用模具成型工艺方法,有效地保证了产品的生产率和质量,使操作技术简化,还能省料、节能,获得显著的经济效益。
由于产品的材料和工艺特性不同,生产用的设备也各异,模具种类繁多,但用的最为广泛的大约有以下几种:冷冲压模、塑料成型模、锻造模、精密铸造模、粉末冶金模、橡胶成型模、玻璃成型模、窑业制品模、食品糖果模、建材用模等。其中以冷冲压模、塑料模的技术要求和复杂程度较高。
我的毕业设计是复合模的设计,冲压模具主要是将板料分离或成形而得到制件的加工方法。因为模具的生产主要是大批量的生产,而且模具可以保证冲压产品的尺寸精度和产品质量,模具的设计与制造主要考虑到模具的设计能否满足工件的工艺性设计,能否加工出合格的零件,以及后来的维修和存放是否合理等。在本次设计中,不仅要考虑要使做出的零件能满足工作要求,还要保证它的使用寿命。
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1 绪论
1.1、冲压工艺与模具的发展方向
1、成形工艺与理论的研究
近年来,冲压成形工艺有很多新的进展,特别是精密冲裁、精密成形、精密剪切、复合材料成形、超塑性成形、软模成形以及电磁成形等新工艺日新月异,冲压件的精度日趋精确,生产率也有极大提高,正在把冲压加工提高到高品质的、新的发展水平。前几年的精密冲压主要市是指对平板零件进行精密冲裁,而现在,除了精密冲裁外还可兼有精密弯曲、拉深、压印等,可以进行复杂零件的立体精密成形。过去的精密冲裁只能对厚度为5~8mm以下的中板或薄板进行加工,而现在可以对厚度达25mm 的厚板实现精密冲裁,并可对σb >900MPa的高强度合金材料进行精冲。
由于引入了CAE,冲压成形已从原来的对应力应变进行有限元等分析而逐步发展到采用计算机进行工艺过程的模拟与分析,以实现冲压过程的优化设计。在冲压毛坯设计方面也开展了计算机辅助设计,可以对排样或拉深毛坯进行优化设计。
此外,对冲压成形性能和成形极限的研究,冲压件成形难度的判定以及成形预报等技术的发展,均标志着冲压成形以从原来的经验、实验分析阶段开始走上由冲压理论指导的科学阶段,使冲压成形走向计算机辅助工程化和智能化的发展道路。
2、为了满足制件更新换代快和生产批量小的发展趋势
发展了一些新的成形工艺(如高能成形和旋压等)、简易模具(如软模和低熔点合金模等)、通用组合模具和数控冲压设备等。这样,就使冲压生产既适合大量生产,也同样适用于小批生产。不断改进板料性能,以提高其成形能力和使用效果,例如研制高强度钢板,用来生产汽车覆盖件,以减轻零件重量和提高其结构强度。
1.2、我国模具技术的发展趋势
当前,我国工业生产的特点是产品品种多、更新快和市场竞争激烈。在这种情况下, 用户对模具制造的要求是交货期短、精度高、质理好、价格低。因此,模具工业的发展的趋势是非常明显的。
1、 模具产品将日趋高精度化、大型化、复杂化
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模具产品成形零件的日渐大型化,以及由于高效率生产要求的一模多腔(塑封模已达到一模几百腔)使模具日趋大型化。
随着零件微型化,以及模具结构发展的要求(如多工位复合模工位数的增加,其步距精度的提高)精密模具精度已由原来的5μm提高到2~3μm,今后有些模具加工精度公差要求在1μm以下,这就要求发展超精加工。
2、多功能复合模具将进一步发展
新型多功能复合具是在多工位复合模基础上开发出来的。一套多功能模具除了冲压成形零件外,还可担负转位、叠压、攻丝、铆接、锁紧等组装任务。通过这种多劝能模具生产出来的不再是单个零件,而是成批的组件。如触头与支座的组件,各种小型电机、电器及仪表的铁芯组件等。
3、热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提高
由于采用热流道技术的模具可提高制作的生产率和质量,并能大幅度节省制作的原材料和节约能源,所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。国外热流道模具已有一半用上了热流道技术,有的厂甚至已达80%以上,效果十分明显。国内近几年已开始推广应用,但总体 还达不到10%,个别企业已达到20%-30%。制订热流道元器件的国家标准,积极生产价廉高 质量的元器件,是发展热流道模具的关键。
4、模具标准件的应用将日渐广泛
使用模具标准件不但能缩短模具制造周期,而且能提高模具质量和降低模具制造成本。 因此,模具标准件的应用必将日渐广泛。为此,首先要制订统一的国家标准,并严格按标准生产;其次要逐步形成规模生产,提高标准件质量、降低成本;再次是要进一步增加标准件规格品种,发展和完善联销网,保证供货迅速。
5、模具使用优质材料及应用先进的表面处理技术将进一步受重视
在整个模具价格构成中,材料所占比重不大,一般在20%~30%之间,因此选用优质钢材和应用的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。对于模具钢来说,要采用电渣 重熔工艺,努力提高钢的纯净度、等向性、致密度和均匀性及研制更高性能或有特殊性能的模具钢。如采用粉末冶金工艺制作的粉末高速钢等。粉末高速钢解决了原来高速钢冶炼过程 中产生的一次碳化物粗大和偏析,从而影响材质的问题。其碳化物微细,组织均匀,没有材料方向性,因此它具有韧性高、磨削工艺性好、耐磨性高、长年使用尺寸稳定等特点,是一种很有发展前途的钢材。特别对形状复杂的冲件及高速冲压的模具,其优越性更加突出。这种钢材还适用于注射成型漆加玻璃纤维
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