机械毕业设计(论文)-圆盖冲压工艺及模具设计(冲孔-拉深-翻孔-切边-落料)(含全套图纸).doc
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1、完整说明书和CAD图纸由扣扣249796576提供役怒压役怒压圆盖冲压工艺及模具设计役怒压役怒压役怒压摘 要:冲压模具在实际工业生产中应用广泛。在传统的工业生产中,工人生产的劳动强度大、劳动量大,严重影响生产效率的提高。随着当今科技的发展,工业生产中模具的使用已经越来越引起人们的重视,而被大量应用到工业生产中来。冲压模具的自动送料技术也投入到实际的生产中,冲压模具可以大大的提高劳动生产效率,减轻工人负担,具有重要的技术进步意义和经济价值。役怒压本文通过对一个实际的零件圆盖的冲压工艺及模具设计,说明了常用的机械结构设计的一般方法和步骤,并给出了一些在设计过程中所遇到的问题和参加实际设计的感受。役
2、怒压关键词:加工工艺;冲压模具;工艺计算;结构设计 役怒压役怒压Rounded Lid Stamping Technology and Mold Design役怒压Student:Chen Jianjin 役怒压Tutor:Wu Mingliang役怒压(Oriental Science &Technology College of Hunan Agticultural University, Changsha 410128)役怒压役怒压Abstract:Punching mould used widely in actual industrial production. In the tra
3、ditional industrial production, the workers to produce labor intensity and the amount of work, the serious influence production efficiency. With the development of science and technology, industrial production mold using has increasingly attracted peoples attention, and improve volume of industrial
4、production. Punching mould automatic feed technology also into the actual production, stamping mould can greatly improve labor productivity progress, and has important significance and economic value.役怒压Key words:Processing technology; Punching mould process calculation; Structure design 役怒压役怒压1 前言役
5、怒压在大学的思念里我们学的东西很多,但同时也很分散。很难系统的运用我们所学的各门知识。毕业设计对我们一个本科生而言要想有什么创新,是非常困难,也不太现实的。我们进行毕业设计的目的就是为了通过毕业设计对大学四年所学的各门知识进行一个总结,它就是一个融会贯通的过程。役怒压机械专业毕业设计是本科阶段重要的一个基础实践环节,其目的是使学生融会贯通大学所学知识。而通过这次毕业设计,在以前课程设计基础上的又一次更为深入的实践环节,可以培养和提高我们综合运用所学机械方面的课程及其他选修课程的基本理论和基础知识、结合生产实际去分析和解决工程实际问题的能力;可以学习模具设计的一般程序,熟悉和掌握一般模具的设计方
6、法和步骤,培养创造性思维能力和增强独立、全面、科学的工程设计能力;可以完成基本设计技能的训练,学会熟悉使用各种设计资料、经验借鉴、数据处理及编写设计计算说明书,同时巩固计算机制图等已学的基本知识。役怒压2 冷冲压的概念役怒压冷冲压也称板料冲压,是塑性加工的一种基本方法。一般是以金属板料为原材料(也有采用金属管料和非金属管料的),利用压力机上的模具作往复运动,在常温下对金属板料施加压力,使金属板料内被产生变形的内力。当内力的作用达到一定的数值时,板料毛坯或毛坯的某个部分便产生与内力的作用性质相对应的变形,使板料分离(或局部分离)或产生塑性变形,从而获得所需尺寸及形状的零件。役怒压冷冲压的优点如下
7、:役怒压 技术上役怒压在材料消耗不大的前提下,制造出的零件重量轻、刚度好、精度高。由于在冲压过程中材料的表面不受破坏,使得制件的表面质量较好,外观光滑美观。并且经过塑性变形后,金属内部的组织得到改善,机械强度有所提高。役怒压在压力机的简单冲击作用下,一次工序即可完成由其他加工方法所不能或难以制造完成的较复杂形状零件的加工。役怒压制件的精度较高,且能保证零件尺寸的均一性和互换性。不需进一步的机械加工即可以满足一般的装配和使用要求。役怒压 经济上役怒压原材料是冶金厂大量生产的廉价的轧制板材或带材。役怒压采用适当的冲压工艺后,可大量节约金属材料,可以实现少切屑和无切屑的加工方法。材料的利用率一般可达
8、75%85%,因而制件的成本相应地比较低。役怒压节省能源。冲压时可不需加热,也不像切削加工那样将金属切成碎屑而需要消耗很大的能量。役怒压生产率高。每分钟一台冲压设备可生产零件从几件到几十件。目前的高速冲压生产率则每分钟高达数百件甚至一千件以上。役怒压操作简单,便于组织生产。在大批量的生产中,易于实现机械化和自动化,进一步提高劳动生产率。役怒压对操作人员的技术要求不高。当生产发展需要时,用短期培训的方法即可解决操作人员不足的矛盾。役怒压冷冲压也有其不足之处,主要缺点为:役怒压需要有专用的模具,其制造周期长、费用高。因此,在生产批量小时,经济上不合适。役怒压需要有制作精度较高、相适应于冲压工艺要求
9、(满足相应的应力状态、符合一定的变形要求)的模具。因此,有时不能制造出精度要求的制件。役怒压冲压在现代工业生产中,尤其在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方法加工产品零部件,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、刚度好的冲压件多代替。因此可以说,如果生产中不广泛采用冲压工艺,许多工业部门要提高生产效率、提高产品质量、降低生产成本、进行产品更新换代等都是难以实现的。役怒压2.1 冷冲压模具役怒压模具是完
10、成冲压工序的一个专用工具,在冲压生产现场是不可缺少的工艺装备。冲模必须满足冲压生产的要求,不仅要冲压出合格的零件,而且要适应批量生产的需要,具有操作方便、安全可靠、使用寿命长和容易制造与维修的的特点。役怒压冲模的分类役怒压冷冲模的种类很多,按其工作特点和结构形式不同,可作如下分类。役怒压按冲压工序的工作性质分类役怒压按冲压工序不同,可分为落料模、冲孔模、弯曲模、拉深模、冷挤压模等。役怒压按工序组合方式分类役怒压按工序组合方式,冷冲模有单工序冲模、复合模和级进模等。役怒压按冲模导向方式分类役怒压按冲模导向方式分为无导向冲模、导柱模和导板模。役怒压无导向冲模又称为敞开模,多用于单工序冲压、生产批量
11、较小或冲压件精度要求低的情况。上、下模的相对位置由压力机来保证。役怒压导柱模是上、下模之间用导柱和导套来保证其相对位置精度。一般有二导柱和四导柱的布排方式。使用滚动导向的模架可比滑动导向模架提供更高的导向精度。役怒压导柱、导套导向的模架制造技术的成熟和标准冲压模架供应的市场商品化,使导柱模得到广泛的应用。大批量冲压生产现场多使用导柱模,有利于生产组织和操作安全。役怒压用导板导向的模具有两种形式,一种是用导板(兼作卸料板)直接为凸模导向,对小孔冲模,可以同时保护小凸模。也可将导板导向与导柱导向连用。役怒压固定导板模一般适用于料厚大于0.5mm的单工序落料、冲孔或多工序跳步冲孔、落料和连续拉深等冲
12、压工序。役怒压使用导板导向的另一种形式用语大型覆盖件拉深模、整形模等。役怒压按送料方式分役怒压按送料方式分为手工送料模、半自动化冲模和自动冲模。役怒压按使用模具材料分役怒压按使用模具材料的不同,可分为金属冲模和非金属冲模两类。非金属冲模主要有橡胶冲模和塑料(树脂)冲模。役怒压按生产适应性分役怒压根据不同生产规模的需求,可分为通用冲模和专用冲模两种形式。通用冲模有组合冲模、通用弯曲模等。一般生产中使用的冲模多为专用冲模,即一副模具只冲压某一种或几种零件。役怒压单工序冲模和复合模、连续模役怒压单工序冲模役怒压单工序冲模又称简单冲模,在一套冲模中只完成一个工序,如落料模、冲孔模、弯曲模、拉深模等。单
13、工序冲模在冲压生产现场是应用最多的一种形式,即使在大批量生产条件下依然如此。役怒压复合模役怒压复合冲压是在冲床滑块的一次行程中,在同一位置上,使材料顺序完成几个冲压工序的方法,如落料冲孔、落料拉深、落料拉深冲孔等复合工序,该类模具称为复合模。役怒压连续模役怒压连续模又称为级进模、跳步模。役怒压连续冲压是在冲床滑块的一次行程中,按一定程序完成两个或两个以上的工序,如冲孔落料、切口冲孔弯曲切断、切口拉深冲孔落料等。工作时,随着条料(或带料)的连续送进,在模具的不同部位,分别顺序完成不同冲压工序,在冲床的一西行程中,得到一个或数个制件。役怒压一般认为,当连续冲压的工位超过58位时,称为多工位级进模。
14、多工位级进模用语大批量生产中,多采用带(卷)料冲压,必要时与自动送料装置联用。役怒压冲模的结构形式役怒压冲模的结构形式按冲压工序可分为以下几类。役怒压冲裁模役怒压冲裁的过程是将金属或非金属板材的一部分材料与另一部分材料分离的过程,根据工序要求不同,可以沿封闭轮廓或非封闭轮廓线分离。役怒压冲裁模与其他模具相比有两大特点:一是凸模和凹模之间有与冲裁材料性能和厚度有关的冲裁间隙值;二是凸模和凹模有锋利的刃口,一般情况下其刃口为90角。役怒压弯曲模役怒压弯曲模结构形式是随弯曲件的形状尺寸和采用不同弯曲方式决定的。一般分为简单弯曲模、连续弯曲模和自动弯曲模等。通过弯曲模在多品种小批量生产的企业应用较为广
15、泛,弯曲件形状可以是V形、U形多角弯曲、曲线形弯曲等,可根据产品零件特征分类,制造通用弯曲模来加工一定尺寸范围内的零件。役怒压拉伸模役怒压拉深分首次拉深和以后各次拉深,首次拉深的毛坯为平板毛坯,而以后各次拉深是在上一次拉深成的半成品件的基础上进行的,一般是用上一次拉深件的形状定位的。役怒压2.2 冲模设计与制造的现状和发展役怒压模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三维化、智能化和网络化方向发展。模具软件功能的集成化要求软件的功能模块比较齐全,同时各功能模块采用同一数据模型,以实现信息的综合管理与共享,从而支持模具设计、制造、装配、检验、测试及生产管理的全过程,达到实现最佳效益的目的。集成化程
16、度较高的软件还包括:Pro/ENGINEER、UG和CATIA等。国内有上海交通大学金属塑性成型有限元分析系统和冲裁模CAD/CAM系统。模具设计、分析、制造的三维化、无纸化要求新一代模具软件以立体的、直观的感觉来设计模具,所采用的三维数字化模型能方便地用于产品结构的CAE分析、模具可制造性评价和数控加工、成形过程模拟及信息的管理与共享。随着世界经济的全球化,各企业竞争的加剧。企业间的交流必然要求模具的设计要有一个方便,快捷的平台可供技术交流。即是模具设计的网络花。役怒压模具检测、加工设备向精密、高效和多功能方向发展。精密、复杂、大型模具的发展,对检测设备的要求越来越高。现在精密模具的精度已达
17、23m,目前国内厂家使用较多的有意大利、美国、日本等国的高精度三坐标测量机,并具有数字化扫描功能。缩短产品开发周期是赢得市场竞争的有效手段之一。与传统模具加工技术相比,快速经济制模技术具有制模周期短、成本较低的特点,精度和寿命又能满足生产需求,是综合经济效益比较显著的模具制造技术。役怒压在经济全球化的新形势下,随着资本、技术和劳动力市场的重新整合,我国在加入WTO以后,将成为世界制造业的基地。而在现代制造业中,无论哪一行业的工程装备,都越来越多地采用由模具工业提供的产品。而我国的模具技术由于历史的原因,与国外先进的设计制造技术还有很大的距离。为了适应用户对模具制造的高精度、快速生产、低成本的迫
18、切要求,模具工业正广泛应用现代先进制造技术来加速模具工业的技术进步,满足各行各业对模具这一基础工艺装备的迫切需求。 役怒压3 零件加工工艺分析役怒压3.1 冷冲压的定义及特点役怒压冲压是建立在金属塑性变形的基础上,利用安装在冲压设备上的模具对材料施加压力,使其产生塑性变形或分离,从而获得所需零件(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的零件,所以,也叫冷冲压或材料冲压。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成了冲压加工的“三要素”。役怒压冷冲压工艺是一种先进的金属加工方法,与机械加工及塑性加工的其他方法相比,它具有以下特点:役怒压生产效率高
19、,且操作方便,易于实现机械化和自动化。役怒压产品的尺寸精度稳定,且互换性好。冲压时模具保证了冲压件的尺寸和形状精度,制得的零件一般不进行进一步的加工。役怒压适应性广,冲压可以加工出尺寸范围大,形状复杂的零件。役怒压材料利用率高,一般为70%80%,一般没的切削碎料生成,材料消耗较少。役怒压在大批量生产条件下,生产成本低。役怒压3.2 零件结构工艺分析役怒压役怒压图1 圆盖零件图役怒压Fig1 Rounded lid parts drawing役怒压该零件是圆盖薄板零件,如图所示,板料厚度为0.5mm,年产50万件,属于批量生产,从以上信息可以应用冲压加工来完成。役怒压如上图所示,该零件为圆盖冲
20、压零件,零件加工公差为IT14。上圆筒为11,下圆筒为4,无公差要求,下圆筒可考虑先冲孔,再翻孔。由最大一次翻边高度役怒压=(1-)+0.43r+0.72t 得HH,所以无法一次完成翻孔成形。必须采用拉深冲孔翻边的工艺。役怒压3.3 冲压工序的选择及工艺方案的确定役怒压冷冲压工艺大致可以区分为分离工序和成形工序两大类。役怒压分离工序是指坯料在模具刃口作用下,沿一定的轮廓线分离而获得冲压件的加工方法。分离工序主要有落料、冲孔和切割等。役怒压成形工序是指坯料在模具压力作用下,使坯料产生塑性变形,但不产生分离而获得具有一定形状和尺寸的冲压件的加工方法。成形工序可分为弯曲、拉深、翻孔、翻边、涨形、扩口
21、、缩口和旋压等。役怒压根据产品零件的形状、尺寸精度和其他技术要求,可以分别采用各种工序或复合工序对板料毛坯进行加工,以获得所需要的零件。根据该零件自身的一些特点和技术要求,冲压该零件的基本工序可分为落料、拉深、冲孔、翻边、切边、拉深。役怒压第1种方法采用了集中的复合模,所以只用一副模具即可完成零件该部分的成形加工。这样可以提高生产率,减少所需冲床和操作人员数量。但也有以下缺点:役怒压模具磨损快,寿命低。因为毛坯的整个面积几乎都参与激烈的拉深变形,并且需要很大的压边力和拉深力,这就要求必须要选用相对较大吨位的压力机才能完成对零件的冲压,这造成了不必要的浪费。并且大吨位的压力机占用的空间也比较大,
22、造成了厂房、维护人员的浪费。役怒压由于在多次拉深的工件时必须要有压边装置,即存在压边力,该力会使得工件与模具间的接触面积大为增加,同时也增大了工件与模具间的摩擦力,使得工件表面擦伤严重且擦伤面积很大。役怒压由于拉深时可能由于压边力的分布不均匀和拉深部分形状的不同使得工件的形状和尺寸不精确,拉深部分易出现皱纹等拉深缺陷,弯角外材料边薄严重,容易出现破裂的拉深缺陷,这是由于凸凹模圆角处的阻力大造成,和大压边力有直接关系。役怒压第2种方法先用一副模具落料,然后在另一副模具上拉深,再在其他模具上进行再次拉深、冲孔、翻孔、切边。显然拉深变形比第1种方法要缓和,所需要的拉深力也要小的多,模具也相对来说比较
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