毕业设计论文有凸缘圆筒形件端盖拉深成形冲压工艺及模具设计.doc
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1、有凸缘圆筒形件端盖拉深成形冲压工艺及模具设计【落料拉深复合模】摘要:此次毕业设计任务是端盖零件的模具设计。端盖为有凸缘圆筒形件,是典型的拉深件,其拉深过程中变形区的应力状态和变形特点与无凸缘圆筒形件是相同的,但有凸缘圆筒形件拉深时,胚料凸缘部分不是全部进入凹模洞口,当拉深进行到凸缘外径等于零件凸缘直径时,拉深工作就停止。良好的工艺性和合理的工艺方案,可以用最少的材料,最少的工序和工时,使得模具结构简单且模具寿命长,能稳定的获得合格冲裁件,通过分析端盖的工艺性,确定合理的工艺方案;通过计算端盖的相对直径或者相对高度,判断端盖能否一次拉深成功,从而确定拉深工艺参数以及模具工作部分的几何形状与尺寸;
2、根据计算结果选用标准表架。关键词:端盖 应力状态 工艺性 工艺方案 拉深次数全套图纸加V信153893706或扣 3346389411 Gasket ramming craft and mold designAbstract:This mission is designed graduate washers parts mold design. Gaskets for flange cylinder-shaped pieces, is typical of drawing parts, Drawing its process of deformation of stress and defor
3、mation characteristics and without flange cylinder-shaped pieces are the same. But flange cylinder-shaped drawing, blank flange is not something all entered Die holes When drawing for diameter of the flange to flange diameter parts, drawing on the work to stop.Good technology and good process, with
4、the least material, at least the processes and working hours. make simple structure Die Mold longevity, stability can be qualified blanking through analysis of the washers, determine reasonable process; By calculating the relative diameter washers or relative height, Can a judge washers Drawing succ
5、essful, in order to determine drawing process parameters and die part of the geometric shape and size; According to the results table-selection criteria.Keywords : Washer Strain state Manufacturability Handicraft scheme Pull deep number of times目 录1 绪论11.1国内模具的现状和发展趋势11.1.1国内模具的现状11.1.2国内模具的发展趋势21.2
6、国外模具的现状和发展趋势31.3端盖拉深件模具设计与制造方面31.3.1 端盖拉深模具设计的设计思路31.3.2 端盖落料拉深模具设计的进度42 工艺分析52.1 冲压零件的工艺性分析52.1.1 外形落料的工艺性:52.2排样设计62.2.1确定零件的排样方案62.2.2 条料宽度的计算62.2.3 材料利用率的计算62.3 工艺方案的确定73 模具结构形式的选择与确定93.1 正倒装结构93.2 送料方式93.3 定位装置93.4 导向方式93.5 卸料方式94 冲压力与压力中心的计算,初选压力机114.1 冲裁工序力的计算114.2 初选压力机124.3 压力中心的计算125 主要零件和
7、主要工作机构的设计与标准化135.1 工作零件的尺寸计算135.1.1 判断拉深次数135.1.2 拉深模的间隙135.1.3 拉深模的圆角半径135.1.4 拉深凸、凹模工作部分的尺寸和公差135.1.5 落料凸模、凹模刃口尺寸的计算145.2 工作零部件的设计与标准化155.3.1始用挡料块的设计与标准化195.3.2固定挡料销的设计与标准化195.4 标准模架的选用205.5 卸料装置的设计与标准化215.6 联接件的选用与标准化225.7 模具装配图226 压力机的选择与校核237 模具工件零件的加工工艺247.1 冲裁模凸、凹模的技术要求及加工特点247.2 凸、凹模加工的工艺路线有
8、以下几种方案:247.3 本副模具工件零件加工方案的确定248深圆筒模具的安装与调试278.1 深圆筒模具的安装278.2 模具的调试28结束语31致谢32参考文献331 绪论 目前,我国冲压技术与工业发达国家相比还相当的落后,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。1.1 国内模具的现状和发展趋势1.1.1国内模具的现状我国模具近年来发展很快,据不完全统计,2003年我国模具生产厂点约有2万多家,从业人员约50多万人,2004年
9、模具行业的发展保持良好势头,模具企业总体上订单充足,任务饱满,2004年模具产值530亿元。进口模具18.13亿美元,出口模具4.91亿美元,分别比2003年增长18%、32.4%和45.9%。进出口之比2004年为3.69:1,进出口相抵后的进净口达13.2亿美元,为净进口量较大的国家。在2万多家生产厂点中,有一半以上是自产自用的。在模具企业中,产值过亿元的模具企业只有20多家,中型企业几十家,其余都是小型企业。近年来,模具行业结构调整和体制改革步伐加快,主要表现为:大型、精密、复杂、长寿命中高档模具及模具标准件发展速度快于一般模具产品;专业模具厂数量增加,能力提高较快;三资及私营企业发展迅
10、速;国企股份制改造步伐加快等。虽然说我国模具业发展迅速,但远远不能适应国民经济发展的需要。我国尚存在以下几方面的不足: 第一,体制不顺,基础薄弱。 “三资”企业虽然已经对中国模具工业的发展起了积极的推动作用,私营企业近年来发展较快,国企改革也在进行之中,但总体来看,体制和机制尚不适应市场经济,再加上国内模具工业基础薄弱,因此,行业发展还不尽如人意,特别是总体水平和高新技术方面。 第二,开发能力较差,经济效益欠佳.我国模具企业技术人员比例低,水平较低,且不重视产品开发,在市场中经常处于被动地位。我国每个模具职工平均年创造产值约合1万美元,国外模具工业发达国家大多是1520万美元,有的高达2530
11、万美元,与之相对的是我国相当一部分模具企业还沿用过去作坊式管理,真正实现现代化企业管理的企业较少。 第三,工艺装备水平低,且配套性不好,利用率低虽然国内许多企业采用了先进的加工设备,但总的来看装备水平仍比国外企业落后许多,特别是设备数控化率和CAD/CAM应用覆盖率要比国外企业低得多。由于体制和资金等原因,引进设备不配套,设备与附配件不配套现象十分普遍,设备利用率低的问题长期得不到较好解决。装备水平低,带来中国模具企业钳工比例过高等问题。 第四,专业化、标准化、商品化的程度低、协作差 由于长期以来受“大而全”“小而全”影响,许多模具企业观念落后,模具企业专业化生产水平低,专业化分工不细,商品化
12、程度也低。目前国内每年生产的模具,商品模具只占45%左右,其馀为自产自用。模具企业之间协作不好,难以完成较大规模的模具成套任务,与国际水平相比要落后许多。模具标准化水平低,标准件使用覆盖率低也对模具质量、成本有较大影响,对模具制造周期影响尤甚。 第五,模具材料及模具相关技术落后模具材料性能、质量和品种往往会影响模具质量、寿命及成本,国产模具钢与国外进口钢相比,无论是质量还是品种规格,都有较大差距。塑料、板材、设备等性能差,也直接影响模具水平的提高。1.1.2国内模具的发展趋势 巨大的市场需求将推动中国模具的工业调整发展。虽然我国的模具工业和技术在过去的十多年得到了快速发展,但与国外工业发达国家
13、相比仍存在较大差距,尚不能完全满足国民经济高速发展的需求。未来的十年,中国模具工业和技术的主要发展方向包括以下几方面: 1) 模具日趋大型化; 2)在模具设计制造中广泛应用CAD/CAE/CAM技术; 3)模具扫描及数字化系统; 4)在塑料模具中推广应用热流道技术、气辅注射成型和高压注射成型技术; 5)提高模具标准化水平和模具标准件的使用率;6)发展优质模具材料和先进的表面处理技术;7)模具的精度将越来越高; 8)模具研磨抛光将自动化、智能化; 9)研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程;10)开发新的成形工艺和模具。1.2国外模具的现状和发展趋势模具是工业生产关键的工艺装备,在电子、建材、汽
14、车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯器材等产品中,6080的零部件都要依靠模具成型。用模具生产制作表现出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清洁环保的特性,是其他加工制造方法所无法替代的。模具生产技术水平的高低,已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志,并在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。近几年,全球模具市场呈现供不应求的局面,世界模具市场年交易总额为600650亿美元左右。美国、日本、法国、瑞士等国家年出口模具量约占本国模具年总产值的三分之一。国外模具总量中,大型、精密、复杂、长寿命模具的比例占到50%以上;国外模具企业的组织形式是大而专、大而精。2004年中国模协在德
15、国访问时,从德国工、模具行业组织-德国机械制造商联合会(VDMA)工模具协会了解到,德国有模具企业约5000家。2003年德国模具产值达48亿欧元。其中(VDMA)会员模具企业有90家,这90家骨干模具企业的产值就占德国模具产值的90%,可见其规模效益。 随着时代的进步和技术的发展,国外的一些掌握和能运用新技术的人才如模具结构设计、模具工艺设计、高级钳工及企业管理人才,他们的技术水平比较高故人均产值也较高我国每个职工平均每年创造模具产值约合1万美元左右,而国外模具工业发达国家大多1520万美元,有的达到 2530万美元。国外先进国家模具标准件使用覆盖率达70%以上,而我国才达到451.3端盖拉
16、深件模具设计与制造方面1.3.1 端盖拉深模具设计的设计思路拉深是冲压基本工序之一,它是利用拉深模在压力机作用下,将平板坯料或空心工序件制成开口空心零件的加工方法。它不仅可以加工旋转体零件,还可以加工盒形零件及其他形状复杂的薄壁零件,但是,加工出来的制件的精度都很底。一般情况下,拉深件的尺寸精度应在IT13级以下,不宜高于IT11级。只有加强拉深变形基础理论的研究,才能提供更加准确、实用、方便的计算方法,才能正确地确定拉深工艺参数和模具工作部分的几何形状与尺寸,解决拉深变形中出现的各种实际问题,从而,进一步提高制件质量。圆筒件是最典型的拉深件,其工作过程很简单就一个拉深,根据计算确定它不能一次
17、拉深成功.因此,需要多次拉深。在最后的一次拉深中由于制件的高度太高,根据计算的结果和选用的标准模架,判断此次拉深不能采用标准的模架。为了保证制件的顺利加工和顺利取件,模具必须有足够高度。要改变模具的高度,只有从改变导柱和导套的高度。导柱和导套的高度可根据拉深凸模与拉深凹模工作配合长度决定设计时可能高度出现误差,应当边试冲边修改高度。1.3.2 端盖落料拉深模具设计的进度1.了解目前国内外冲压模具的发展现状,所用时间10天;2.确定加工方案,所用时间2天;3.模具的设计,所用时间10天;4模具的调试所用时间3天2 工艺分析工件名称:端 盖生产批量:小批量材料:08号钢厚度:1.5mm工件简图如图
18、1所示: 图1 端 盖2.1 冲压零件的工艺性分析图示零件材料为08号钢板,具有良好的冲压性能,能够进行一般的冲压加工,市场上也容易得到这种材料,价格适中。2.1.1 外形落料的工艺性:该工件尺寸较小,料厚1.5mm,外形简单,尺寸精度要求一般,因此可采用落料工艺获得。2.1.1 拉深的工艺性:此工件为有凸缘圆筒形工件,要求内形尺寸,没有厚度不变的要求,尺寸精度要求一般,且该工件的形状满足拉深的工艺要求,故可采用拉深工序加工。此工件只有外形落料和拉深两个工序。图示零件尺寸mm、 mm,按惯例取IT12级,符合一般级进冲压的经济精度要求,模具精度取IT10级即可。由以上分析可知,图示零件具有比较
19、好的冲压工艺性,适合冲压生产。2.2 排样设计2.2.1确定零件的排样方案设计模具时,条料的排样很重要。有凸缘园筒工件的形状简单,且对称,故可采用直排。 图2 条料的排样2.2.2 条料宽度的计算查表取得搭边值为1.0mm和1.2mm。 计算毛坯直径 如上图所示,d=55.8mm, d=(31.6+1.5)mm=33.1mm, 工件的相对直径=1.67。根据相对直径查表得修边余量 h=2.0mm。 由表4.3.3序号11查得有凸缘圆筒形件的毛坯尺寸计算公式为: D= 将d=(d+ h )mm=(55.8+2)mm=57.8mm, h=6.5mm, r=2mm , r=6mm d =33.1mm
20、 , d=38.6mm , d=19.6mm代入上式,即得毛坯的直径为: D=56mm条料宽度的计算:拟采用无侧压装置的送料方式,由b-=D+2a+c1- 0D条料宽度方向冲裁件的最大尺寸a侧搭边值c1导料板与最宽条料之间的间隙代入数据计算,取得条料宽度为60mm。导尺间距离的计算:由s=D+2(a+c1),代入数据计算得导尺间距离为61 mm。2.2.3 材料利用率的计算根据一般的市场供应情况,原材料选用1000 mm2000 mm1.5mm的冷轧薄钢板。每块可剪2000mm 60 mm规格条料16条,材料剪切利用率达94.5%。由文献2 材料利用率通用计算公式 =式中 A一个冲裁件的面积,
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