毕业设计论文引线片冲压工艺及级进模具设计.doc
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1、 引线片冲压工艺及级进模具设计【冲裁件冲孔落料冲压模】摘 要:本设计题目为引线片冲裁模,体现了典型冲裁模的设计要求、内容及方向,有一定的设计意义。通过对该模具的设计,加强了设计者对冲裁模设计基础知识的理解和运用,为设计更复杂的冲裁模具做好了铺垫。本设计运用冲裁工艺及模具设计的基础知识,首先分析了板材的性能要求,为选取模具的类型做好了准备;然后计算了冲裁件的冲裁力,便于选取压力机吨位及确定压力机型号;最后分析了冲裁件的特征,便于确定模具的设计参数、设计要点及卸件装置。本设计采用了冲孔落料级进模成形引线片。成形原理可划分为两个阶段:首先冲孔凸模与凹模共同作用先冲出两个1.85mm和两个6.5mm的
2、孔,而后利用第一步冲出的两个1.85mm和两个6.5mm的孔做精确定位使外形凸模与凹模共同作用使工件落料成形。关键词: 冲孔落料级进模 冲孔凸模 凹模 压力机吨位 全套图纸加V信153893706或扣 3346389411The topic for the design is gasket blanking die designAbstract:The topic for the design is gasket blanking die design . It has manifested the typical blanking dies design request, the conte
3、nt and the direction, has certain design significance.Through the design of the component mold, strengthens the designers understand and utilize to the blanking die design basical knowledge,has prepareed for designing more complex blanking die.The design has utilize blanking craft and the basical kn
4、owledge of the mold design, has first analyzed the property requirement of the plate , has prepared for selecting the mold type;then has calculated the blanking strength,has advantaged to select the press tonnage and determine press model; Finally has analyzed the characteristic of the products, has
5、 advantaged to finite the mold design variable,the design main point and shedder. This design used piercing and blanking progressive die to form the products.The forming principle can be divided to two stages: First, piercing punch and die affect together and pierce two holes of1.85mm and two holes
6、of6.5mm,then use the three holes as pinpoint to make the product formed.Key word: Piercing and blanking progressive die Piercing punch Press Tonnage目 录绪 论 11. 冲裁件工艺性分析及方案的确定 51.1 冲裁件工艺性分析 51.2 冲压工艺方案的确定52. 主要工艺参数计算 62.1 排样方式的确定及计算62.2 冲压力的计算 72.3 压力中心的确定及计算82.4 工作零件刃口尺寸计算92.5 卸料橡胶的设计 133. 模具总体设计 153
7、1 模具类型的选择 153.2 定位方式选择 153.3 卸料、出件方式选择 153.4 导向方式选择 154. 主要零部件的结构设计 164.1工作零件的结构设计 164.1.1 落料凸模的设计164.1.2 冲孔凸模的设计184.1.3 落料凹模的设计 194.2 定位零件的设计 20 4.3 导料板的设计 21 4.4卸料部件的设计 224.4.1卸料板的设计 224.4.2卸料螺钉的选用 234.5模架及其他零部件设计 235. 模具总装图 256. 冲压设备的选定 277. 模具零件加工工艺 28总 结 33致 谢 35参考文献 36绪 论目前,我国冲压技术与工业发达国家相比还相当
8、的落后,主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达的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的模具相比差距相当大。大学三年的学习即将结束,毕业设计是在完成大学三年的课程学习和课程、生产实习其中最后一个实践环节,是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。在学校的近三年学习中,已完成了模具专业教学计划中所要求的理论课程。在毕业前夕,通过毕业设计的实践环节,进行已学知识的全面总结和应用,提高综合能力的培训及扩大模具领域的新知识。毕业设计其目的在于巩固所学知识,熟悉有关资料,树立正确的设计思想,
9、掌握设计方法,培养实际工作能力。通过设计,使我在工艺性分析、工艺方案论证、工艺计算、零件结构设计、编写技术文件和阅读技术文献等方面受到一次综合训练。毕业设计要达到的具体要求是:1.系统总结,巩固过去所学的基础知识和专业课知识。2. 运用所学知识解决模具技术领域内的实际工程问题,以此进行综合知识的训练。3.通过某项具体工程设计和实验研究,达到多种综合能力的培养,掌握设计和科研的基本过程和基本方法。4.提高和运用与工程技术有关的人文科学,价值工程和技术经济的综合知识。改革开放以来,随着国民经济的高速发展,市场对模具的需求量不断增长。近年来,模具工业一直以15左右的增长速度快速发展,模具工业企业的所
10、有制成分也发生了巨大的变化,除了国有专业模具厂外,集体、合资、独资和私营也得到了快速的发展。浙江宁波和黄岩地区的模具之乡;广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业,科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心;中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。随着我国经济的迅速发展,采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。近年来,随着我国经济的腾飞和产品制造业的蓬勃发展,模具制造业也相应进入了高速发展的时期。据中国模具工业协会统计,1995年我国模具工业总产值约为145亿,而2003年已达450亿左右,年均增长14%。另据统计,我国(不含台湾、香港、澳门地区)现有模具生产厂点已超过20000家,从
11、业人员有60万人,模具年产值在一亿以上的企业已达十多家。可以预见,我国经济的高速发展将对模具提出更为大量、更为迫切的需求,特别需要发展大型、精密、复杂、长寿命的模具。同时要求模具设计、制造和生产周期达到全新的水平。我国模具制造业面临着发展的机遇,无疑也面临着更大的挑战。我做的是冷冲压模具设计,冷冲压是利用安装在压力机上的冲模对材料施加压力,使其产生分离或塑性变形,从而获得需要零件(俗称冲压件或冲件)的一种压力加工方法。因为它通常是在室温下进行加工,所以称为冷冲压。冷冲压与其他加工方法相比,具有独到的特点,所以在工业生产中,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冷冲压加工
12、产品零部件,如汽车、拖拉机、电器、仪表、电子、国防以及日用品等行业。在这些工业部门中,冲压件所占的比重相当大。不少过去有铸造、锻造、切削加工方法制造的零件,现在已经被质量轻、刚度好的冲压件所代替。通过冲压加工制造,大大提高了生产效率,降低了成本。可以说如果在生产中不广泛采用冲压工艺,许多工业部门的产品要提高生产率,提高质量,降低成本,进行产品的更新换代是难以实现的。在大学三年的课程学习和课程、生产实习,我熟练地掌握了机械制图、机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识,对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解,达到了学习的目的于模具设计这个实践性非常强的设计课题,我们进行了大量的实
13、习。经过在新飞电器有限公司、洛阳中国一拖的生产实习,我对于模具特别是冲压模具的设计步骤有了一个全新的认识,丰富了各种模具的结构和动作过程方面的知识,而对于模具的制造工艺更是有了零的突破。在指导老师的协助下和在工厂师傅的讲解下,同时在现场查阅了很多相关资料并亲手拆装了一些典型的模具实体,明确了模具的一般工作原理、制造、加工工艺。并在图书馆借阅了许多相关手册和书籍,设计中,充分利用和查阅各种资料,并与同学进行充分讨论,尽了最大努力做毕业设计。在设计的过程中,虽然有一定的困难,但在指导老师的细心指导、同学间的讨论和自己的努力下,自信会完满的完成毕业设计任务。由于我的水平有限,而且缺乏经验,设计中难免
14、会出现疏漏和不妥之处,敬请各位老师指正。设计者:陈景超 2008.05.18工件名称:引线片冲裁件工件简图:如图所示生产批量:大批量材 料:A3钢材料厚度:1.5 mm 图1-制件图 第1章冲裁件工艺性分析及方案的确定1.冲裁件工艺性分析 此工件只有落料和冲孔两个工序。材料为A3钢,具有良好的冲压性能,适合冲裁。工件结构相对简单,有一个1.85mm的孔和一个6.5mm的孔;孔与孔、孔与边缘之间也满足要求,最小壁厚为2.5mm。工件未标注尺寸公差的部分为自由公差,可看作IT14级,尺寸精度较低,普通冲裁完全能满足要求。2.冲裁工艺方案的确定该工件包括落料、冲孔两个基本工序,可有以下三种工艺方案:
15、方案一:先落料,后冲孔。采用单工序模生产。方案二:落料冲孔复合冲压。采用复合模生产。方案三:冲孔落料级进冲压。采用级进模生产。方案一模具结构简单,但需两道工序两副模具,成本高而生产率低,难以满足大批量生产要求。方案二只需一副模具,工件的精度及生产效率都较高,但工件最小壁厚2.5mm小于凸凹模许用最小壁厚2.7mm,模具强度较差,制造难度大,并且冲压后制品件留在模具上,在清理模具上的物料时会影响冲压速度,操作不方便。方案三也只有一副模具,生产效率高,操作方便。工件精度也能满足要求。通过对上述三种方案的分析比较,该件的冲压生产采用方案三为佳。第2章主要设计计算排样方式的确定及其计算设计级进模,首先
16、要设计条料排样图。引线片的形状相对对称,但在这里我们考虑到材料利用率所以采用斜对排,如图所示的排样方法:图2-排样图一个步距内的材料利用率为:查冲压模具设计与制造表2.5.2,确定搭边值:两工件间的搭边:a=0.5mm;工件边缘搭边:a=1.0mm;步 距为:10.4mm;条 料 宽 度:B=33mm冲裁件面积:A=4.7+2.761.5+0.51.85+3.53.7-1.651.3-0.925-3.25=53.828mm查板材标准,宜选200mm300mm的钢板,每张钢板可剪裁为6张条料(33mm300mm),每张钢板可冲346个工件,则为: = 100% =100% =62.1表(1)-排
17、样及材料利用率计算项目公式结果备注冲裁件的面积A如上式所求53.828 mm查表2.5.2得最小搭边值a=0.5mma1=1.0mm采用侧压装置条料宽度BB=30.4+1.3233mm步距S10.4mm一个步距材料利用率=nA/BS100%62.74%材料的利用率总=100%62.1%2、冲压力的计算该模具采用级进模,拟选择弹性卸料、下出件。冲压力的相关计算如下:由冲压模具设计与制造中冲裁力公式-2.6.1得:F=KLtTb公式中 F 冲裁力 L 冲裁周边长度对于6.5的孔:L=3.146.5=20.41mm 对于1.85的孔:L=3.141.85=5.81mmt 材料厚度 t=1.5mm T
18、b 材料抗剪强度 取360MPa K 安全系数 安全系数K是考虑到实际生产,模具间隙值的波动和不均匀、刃口的磨损,板料力学性能和厚度波动等因素的影响而给出的修正系数。一般取K=1.3对于6.5的孔: F1=1.33.146.5mm1.5mm360MPa=14328N对于1.85的孔: F2=1.33.141.85mm1.5mm360MPa=4078N因为F1F2所以选择冲床时的冲裁力为F1。根据以上数据计算可得:F=14328N下面对卸料力进行计算:由P70 2.6.3公式得:卸料力Fx=KxF由P70 2.6.4公式得推件力Ft=KtF公式中:F 冲裁力为14328NKx 卸料力系数 由冲模
19、P70表2.6.1查得Kx=0.05n 同时在凹模内的废料 n=h/t式中 h 凹模洞口的直刃高度t 板料厚度Kt 为推件力系数 由表2.6.1查得Kt=0.55 由于采用弹性卸料装置,下出件,故据P71 2.6.6公式得: F总=F+Fx+Ft =F+0.05F+0.55nF 根据凹模的修模余量的一般要求,取h=8mm,则n=8/2=4故 F总=46566N 3压力中心的确定及相关计算计算压力中心时,先画出凹模型口图,如下图所示。在图中将xOy坐标建立在图示的对称中心线上,将总裁轮廓线按几何图形分解成-共6组基本线段,用解析法求得该模具的压力中心C点的坐标(270.72,135.72)。有关
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