皮帶連接頭級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)【13張CAD圖紙+畢業(yè)論文+任務(wù)書(shū)+開(kāi)題報(bào)告】
皮帶連接頭級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)【13張CAD圖紙+畢業(yè)論文+任務(wù)書(shū)+開(kāi)題報(bào)告】,13張CAD圖紙+畢業(yè)論文+任務(wù)書(shū)+開(kāi)題報(bào)告,皮帶,接頭,級(jí)進(jìn)模,設(shè)計(jì),13,CAD,圖紙,畢業(yè)論文,任務(wù)書(shū),開(kāi)題,報(bào)告
畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)課題名稱(chēng)皮帶連接頭級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)學(xué)生姓名專(zhuān)業(yè)、學(xué)號(hào)畢業(yè)設(shè)計(jì)基本要求、重點(diǎn)需要研究的問(wèn)題基本要求:大批量生產(chǎn);要求設(shè)計(jì)一副沖壓模具,裝配圖0號(hào)圖紙一張以及所有非標(biāo)準(zhǔn)件的零件圖。主要內(nèi)容:根據(jù)工藝分析選定模具種類(lèi),確定模具結(jié)構(gòu)型式;確定模具的壓力中心;確定模具閉合高度;凸、凹模和墊板等零件的強(qiáng)度計(jì)算。解決問(wèn)題:優(yōu)化排樣,實(shí)現(xiàn)分步?jīng)_裁和多次L型彎曲。計(jì)劃進(jìn)度安排0001周 進(jìn)一步熟悉有關(guān)章節(jié)的內(nèi)容,繪制工件的零件圖0205周 根據(jù)工藝分析選定模具種類(lèi),確定模具結(jié)構(gòu)型式;確定模具的壓力中心;確定模具閉合高度;凸、凹模和墊板等零件的強(qiáng)度計(jì)算以及彈簧、橡皮等彈性零件的計(jì)算和選用;選擇沖壓設(shè)備0607周 校核模具與壓力機(jī)的有關(guān)尺寸和有關(guān)零件的強(qiáng)度及剛度,繪制模具的結(jié)構(gòu)草圖0809周 繪制模具的裝配圖和零件圖1011周 整理設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)賈俐俐主編的沖壓工藝與模具設(shè)計(jì),人民郵電出版社張正修主編的實(shí)用沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè),化學(xué)工業(yè)出版社陳炎嗣主編的沖壓模具實(shí)用結(jié)構(gòu)圖冊(cè),機(jī)械工業(yè)出版社指導(dǎo)教師(簽名): 職稱(chēng): 系(教研室)主任(簽名):分管院長(zhǎng)(簽章):本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告設(shè)計(jì)題目: 皮帶連接頭級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 專(zhuān)業(yè)年級(jí): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào): 姓 名: 指導(dǎo)教師、職稱(chēng): 一、本設(shè)計(jì)課題的目的意義,主要及擬解決的關(guān)鍵性問(wèn)題(附參考文獻(xiàn))我的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是“皮帶連接頭級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)”。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì),經(jīng)歷了沖壓工藝制定和相應(yīng)模具設(shè)計(jì)以及沖壓設(shè)備的選擇的全過(guò)程。同時(shí)較全面的綜合運(yùn)用和理解沖壓模具設(shè)計(jì)與制造等課程的基礎(chǔ)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)知識(shí),培養(yǎng)從事沖壓模具設(shè)計(jì)與制造的初步能力。通過(guò)這次設(shè)計(jì)增強(qiáng)了分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力,了解和熟悉沖壓模具設(shè)計(jì)與制造的一般步驟,更深入的認(rèn)識(shí)沖壓模具零件的設(shè)計(jì)和加工過(guò)程。通過(guò)此次設(shè)計(jì)更培養(yǎng)了我在模具設(shè)計(jì)過(guò)程中認(rèn)真負(fù)責(zé),踏實(shí)細(xì)致的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,強(qiáng)化質(zhì)量意識(shí)和時(shí)間觀念,養(yǎng)成良好的職業(yè)習(xí)慣。設(shè)計(jì)過(guò)程中運(yùn)用CAD制圖軟件來(lái)完成模具圖形的繪制,無(wú)形中又讓自己對(duì)CAD有了更深入了解和掌握。解決問(wèn)題:優(yōu)化排樣,設(shè)計(jì)模具,實(shí)現(xiàn)分步?jīng)_裁和多次L型彎曲。參考文獻(xiàn):賈俐俐主編的沖壓工藝與模具設(shè)計(jì),人民郵電出版社張正修主編的實(shí)用沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè),化學(xué)工業(yè)出版社陳炎嗣主編的沖壓模具實(shí)用結(jié)構(gòu)圖冊(cè),機(jī)械工業(yè)出版社二、本設(shè)計(jì)課題的主要設(shè)計(jì)、預(yù)期設(shè)計(jì)結(jié)果根據(jù)工藝分析選定模具種類(lèi),確定模具結(jié)構(gòu)型式;依據(jù)工件設(shè)計(jì)排樣;確定模具的壓力中心;確定模具閉合高度;凸、凹模和墊板等零件的強(qiáng)度計(jì)算。預(yù)期設(shè)計(jì)結(jié)果能批量化生產(chǎn),滿(mǎn)足實(shí)用性、功能性的市場(chǎng)要求。三、設(shè)計(jì)方法和步驟(1)收集并分析有關(guān)設(shè)計(jì)的原始資料。(2)工藝設(shè)計(jì),包含了工藝性分析和工藝方案的確定。(3)排樣設(shè)計(jì)。排樣設(shè)計(jì)反映了產(chǎn)品的加工過(guò)程、模具結(jié)構(gòu)及材料的利用率等,是多工位級(jí)進(jìn)模工藝設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵一步。(4)總體概要設(shè)計(jì)。以工序排樣圖為基礎(chǔ),根據(jù)產(chǎn)品零件成形要求,確定模具及其組件的結(jié)構(gòu)形式、裝配關(guān)系、設(shè)備類(lèi)型等,概要設(shè)計(jì)的結(jié)果應(yīng)是模具的裝配草圖。(5)詳細(xì)設(shè)計(jì)。確定模具各組成零件的具體結(jié)構(gòu)形式、尺寸、精度、選用的材料、加工的技術(shù)要求、熱處理方法及要求等,零件詳細(xì)設(shè)計(jì)的結(jié)果應(yīng)是模具的零件圖。四、設(shè)計(jì)工作的總體安排及進(jìn)度0001周 進(jìn)一步熟悉有關(guān)章節(jié)的內(nèi)容,繪制工件的零件圖0205周 根據(jù)工藝分析選定模具種類(lèi),確定模具結(jié)構(gòu)型式;確定模具的壓力中心;確定模具閉合高度;凸、凹模和墊板等零件的強(qiáng)度計(jì)算以及彈簧、橡皮等彈性零件的計(jì)算和選用;選擇沖壓設(shè)備0607周 校核模具與壓力機(jī)的有關(guān)尺寸和有關(guān)零件的強(qiáng)度及剛度,繪制模具的結(jié)構(gòu)草圖0809周 繪制模具的裝配圖和零件圖1011周 整理設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)五、指導(dǎo)教師審查意見(jiàn):簽字: 年月日六、系(教研室)審查意見(jiàn): 簽字: 年月日七、學(xué)院審查意見(jiàn): 分管院長(zhǎng)簽章: 年月日目錄目錄1摘要1Abstract21 本課題的目的、意義與主要內(nèi)容3 1.1 目的3 1.2 意義3 1.3 沖壓模具的相關(guān)研究動(dòng)態(tài)3 1.3.1我國(guó)模具的發(fā)展現(xiàn)狀3 1.3.2未來(lái)沖壓模具技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)4 1.4 設(shè)計(jì)方法及步驟52 零件沖壓生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性分析和沖壓工藝分析6 2.1 沖壓生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性分析6 2.2零件沖壓工藝性分析6 2.2.1零件工藝分析8 2.2.2確定沖壓基本工序8 2.2.3排樣方案的確定8 2.2.4材料利用率9 2.2.5連續(xù)模的送料定位系統(tǒng)的選用103級(jí)進(jìn)模零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算11 3.1沖裁模具凸模和凹模刃口尺寸計(jì)算11 3.1.1沖壓力的計(jì)算11 3.1.2壓力中心的計(jì)算16 3.1.3模具主要零件尺寸計(jì)算16 3.2選擇沖壓設(shè)備17 3.3沖模的閉合高度17 3.4固定與聯(lián)接零件18 3.4.1模柄的類(lèi)型及選擇18 3.4.2固定板19 3.4.3模架20 3.4.4墊板20 3.4.5螺釘和銷(xiāo)釘21 3.4.6卸料裝置21 3.4.7彈簧的選用與計(jì)算224結(jié) 論25參考文獻(xiàn)26第 1 頁(yè)摘要分析皮帶連接件的結(jié)構(gòu)和成形工藝設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)模,測(cè)量工件尺寸并計(jì)算加工所需沖壓力。設(shè)計(jì)了兩步距為一工序加工工件外輪廓,分工序加工兩次L型彎曲,并在第二次彎曲前落料。確定模具零部件的加工工藝,并應(yīng)用CAD作圖。關(guān)鍵詞:級(jí)進(jìn)模,兩次L型彎曲,零部件的加工工藝。Abstract Analyzethestructureofthebeltconnectionandformingprocesstodesignprogressivedie,measurethesizeoftheworkpieceandcalculaterequiredpressure.Designthetwostepsawayfromtheprocessworkpiececontour,dividedintotwoL-shapedbendingprocess,andbendingblankingbeforethescondtime.ConfirmtheprocessingofdiepartswithCADdrawing.Keywords:progressivedie,twiceLbending,machiningparts. 第 25 頁(yè)1 本課題的目的、意義與主要內(nèi)容1.1 目的 這次皮帶連接頭級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)是在學(xué)習(xí)沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)理論課后,完成的一個(gè)重要理解運(yùn)用環(huán)節(jié)。利用設(shè)計(jì)皮帶連接件的沖壓工藝和模具,來(lái)增強(qiáng)沖壓設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)的運(yùn)用能力,通過(guò)解決這次設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題,為將來(lái)畢業(yè)從事相關(guān)工作打好基礎(chǔ)。并培養(yǎng)實(shí)事求是、刻苦創(chuàng)新的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度和優(yōu)良作風(fēng)。1.2 意義 本次畢設(shè)的題目是皮帶連接頭級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì),主要有沖孔、落料及兩次L型彎曲工序等,這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容就是對(duì)皮帶連接頭零件進(jìn)行沖壓工藝分析,在分析選擇各種方案后,敲定滿(mǎn)足沖壓性能可以進(jìn)行批量生產(chǎn)的方案。在進(jìn)行合理的工藝計(jì)算后,選擇沖壓設(shè)備、模具零件,繪制CAD圖。然后設(shè)計(jì)出有沖孔、裁邊、落料、彎曲的級(jí)進(jìn)模。1.3 沖壓模具的相關(guān)研究動(dòng)態(tài)1.3.1我國(guó)模具的發(fā)展現(xiàn)狀半個(gè)世紀(jì)以來(lái),我國(guó)沖壓模具行業(yè)有飛速的發(fā)展,在汽車(chē)、航空、船舶、家電和通信等行業(yè)有了大規(guī)模的發(fā)展。特別近年來(lái),沖壓模具有了長(zhǎng)足的發(fā)展,沖壓設(shè)計(jì)和沖壓生產(chǎn)水平有了很大提升。龐大、精細(xì)、耐用和高效模具的使用也迅速增添,模具使用壽命和加工質(zhì)量顯著提高,模具從設(shè)計(jì)到交貨日期期大大縮短,CAD/CAM繪圖軟件在沖壓工藝中得普遍的使用。 沖壓生產(chǎn)企業(yè)的資本成分有了很大轉(zhuǎn)變,集體、合資、私營(yíng)和獨(dú)資的模具廠也得到了快速發(fā)展,除去國(guó)有企業(yè)的專(zhuān)業(yè)模具廠外,像黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)”和浙江寧波;廣東的許多大型組織和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè):像美的等公司迅速發(fā)展,也已建立了自己的沖壓模具加工廠;中外合資企業(yè)和外商獨(dú)資企業(yè)也有幾千家沖壓模具生產(chǎn)廠。(1) 汽車(chē)的外形沖壓的大型沖壓模具已經(jīng)有了飛速發(fā)展和廣泛運(yùn)用,像國(guó)內(nèi)的東風(fēng)、一汽等汽車(chē)廠已經(jīng)能獨(dú)立完成部分汽車(chē)外形模加工生產(chǎn)。(2) 多工位級(jí)進(jìn)模等體現(xiàn)高水平的生產(chǎn)技術(shù)、已大面覆蓋,從小到電器芯片模具,大到汽車(chē)外形、建筑金屬部件等。這些生產(chǎn)出來(lái)的沖壓模具在質(zhì)量、使用壽命、生產(chǎn)速率上油了明顯的進(jìn)步(3) CAD/CAM/CAE繪圖軟件的廣泛應(yīng)用也體現(xiàn)在沖壓模具上,隨著沖壓加工越來(lái)越普遍,專(zhuān)用于模具的CAD等軟件也研發(fā)出來(lái)。在將先進(jìn)技術(shù)視為企業(yè)發(fā)展原動(dòng)力的今天,加大技術(shù)研發(fā)的投資力度成為近年來(lái)許多模具企業(yè)的趨勢(shì)。這也造就了科研機(jī)構(gòu)和各大專(zhuān)院校舉辦模具技術(shù)的研發(fā)活動(dòng)。經(jīng)過(guò)這些努力,現(xiàn)今CAD/CAE/CAM在模具設(shè)計(jì)方面有明顯進(jìn)步;這些進(jìn)步在加強(qiáng)模具質(zhì)量和縮短模具加工設(shè)計(jì)周期等得到了很好的體現(xiàn)。而外國(guó),更專(zhuān)業(yè)、更實(shí)用的像UG的軟件得到了很好運(yùn)用,小部分廠商引進(jìn)了尖端設(shè)計(jì)CAE 軟件,并運(yùn)用加工完成了模具設(shè)計(jì)。(4)模具加工技術(shù):電加工和數(shù)控加工等在沖壓技術(shù)發(fā)展上起了很大作用。沖壓加工機(jī)床種類(lèi)增多,加工水平顯著提高。(5) 沖壓技術(shù)在經(jīng)濟(jì)性快捷性方面有了長(zhǎng)足的發(fā)展,特別代表了這一領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)的(RPM)已經(jīng)成長(zhǎng)起來(lái),許多擁有國(guó)際先進(jìn)水平的國(guó)內(nèi)廠商已經(jīng)能成功運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)造沖壓模具制造。(6) 在深度發(fā)展中,我國(guó)的模具標(biāo)準(zhǔn)件有了更廣的使用,種類(lèi)有更寬的增加。在材料方面,性能好優(yōu)質(zhì)模得到了打量的運(yùn)用。 在發(fā)展了這么多年后,國(guó)內(nèi)的沖壓行業(yè)達(dá)到了很大規(guī)模,設(shè)計(jì)、生產(chǎn)水平有了很大進(jìn)步,但還與最先進(jìn)的制造水平有所差距。隨著與國(guó)際接軌的步伐,市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)壓力下,人們明白了知識(shí)就是競(jìng)爭(zhēng)力,除了增加產(chǎn)品質(zhì)量的外更加強(qiáng)了研發(fā)力度。模具制造是我國(guó)模具開(kāi)發(fā)制造水平與國(guó)際先進(jìn)水平相差至少10年,相比特別大的,復(fù)雜的,復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)中最基本的元素的鏈,由于關(guān)鍵技術(shù)的落后,我國(guó)的模具不具長(zhǎng)的使用壽命,使國(guó)內(nèi)模具制造水平難以再進(jìn)一步。1.3.2未來(lái)沖壓模具技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 未來(lái)沖壓模具的發(fā)展趨勢(shì)要向更短的交貨日期、更高的精度要求、更好的質(zhì)量、更低的價(jià)格方面發(fā)展:(1)在模具生產(chǎn)設(shè)計(jì)的今天,我們離不開(kāi)CAD等繪圖軟件的運(yùn)用,更是成為了模具制造的一部分。隨著計(jì)算機(jī)軟件的進(jìn)步,CAD/CAM/CAE軟件已經(jīng)基本在成熟工藝要求下普及,企業(yè)將會(huì)增加對(duì)CAD輔助技術(shù)訓(xùn)練和強(qiáng)度進(jìn)一步拓寬科技服務(wù)的CAE分析;應(yīng)用范圍。(2)在國(guó)外,模具制造的發(fā)展方向擴(kuò)展到了高速銑削加工,它的作用就是使模具加工效率大大提高,更在表面光潔度上有了提高。此外,還擁有溫度升高低、熱變形量小、可加工高硬度模塊等優(yōu)點(diǎn)。在汽車(chē)和家電等行業(yè)中的大型外形模具制造,高速銑削加工技術(shù)的運(yùn)用為其加入了新鮮的血液。隨著越來(lái)越多的運(yùn)用,它變得更加高效、智能、集成化。(3)在工件到設(shè)計(jì)出相應(yīng)的模具要很長(zhǎng)的測(cè)量技術(shù)過(guò)程,而模具的掃描系統(tǒng)就能大大縮短這一過(guò)程。有些快速掃描系統(tǒng),可安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心,高速數(shù)據(jù)采集,各種數(shù)控加工程序的自動(dòng)生成,為模具制造業(yè)的“逆向工程中的不同格式的CAD數(shù)據(jù)”。這種逆向工程在汽車(chē)、家電等方面的以成功運(yùn)用,這種快速的方法一點(diǎn)會(huì)在快節(jié)奏的今天普遍運(yùn)用。(4)電火花銑削加工技術(shù)發(fā)展,是替代傳統(tǒng)的加工形勢(shì),消除傳統(tǒng)加工形勢(shì)對(duì)刀刃形狀的要求。這個(gè)應(yīng)用程序已被國(guó)外技術(shù)在模具加工機(jī)的使用。不過(guò)這一技術(shù)尚未普及(5)現(xiàn)今我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率大約30%左右。而國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家已達(dá)到了80%。在建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化的今天,提高標(biāo)準(zhǔn)件的覆蓋率從而加強(qiáng)模具標(biāo)準(zhǔn)化也勢(shì)在必行。(6)模具拋光自動(dòng)化是利用部分生活質(zhì)量和外觀模具智能化,對(duì)模具表面的質(zhì)量有很大的影響,自動(dòng)化研磨和拋光的方法來(lái)取代現(xiàn)有的人工,來(lái)改善沖壓模具的表面質(zhì)量,也是未來(lái)重要的發(fā)展方向。(7)模具自動(dòng)加工系統(tǒng),是模具加工長(zhǎng)期發(fā)展的目標(biāo)。模具自動(dòng)加工系統(tǒng)應(yīng)大于機(jī)器的合理組合與隨行定位夾具或定位板;全機(jī)數(shù)控刀具庫(kù);1.4 設(shè)計(jì)方法及步驟1、查閱模具相關(guān)文獻(xiàn)材料,學(xué)習(xí)模具設(shè)計(jì)實(shí)例。全面學(xué)習(xí)模具材料、模具結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)理論。為之后的設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)。2計(jì)算沖裁力,壓力中心等數(shù)據(jù),根據(jù)零件形狀,設(shè)計(jì)適合的加工工藝,確定方案。3、在經(jīng)過(guò)一系列的學(xué)習(xí)研究,在文獻(xiàn)中學(xué)習(xí)了各種模具結(jié)構(gòu)、制造、設(shè)計(jì)和裝配過(guò)程。4、模具設(shè)計(jì)完成后確定模具結(jié)構(gòu),結(jié)合模具裝配圖和各力計(jì)算結(jié)果選定適當(dāng)?shù)哪>吡慵? 零件沖壓生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性分析和沖壓工藝分析2.1 沖壓生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性分析 在生產(chǎn)過(guò)程中,需要批量生產(chǎn)降低產(chǎn)品單件成本。而產(chǎn)品生產(chǎn)成本C=C材+C1+C模。C材為板料費(fèi),C1為加工所需要的費(fèi),C為模具制造費(fèi)用。因此可從中知道提高沖壓生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性的方法:1.提高材料利用率 一般成品零件的利用率是原材料的60%,所以在加工過(guò)程中因盡量提高材料的利用率來(lái)降低單件成本。而優(yōu)化排樣,設(shè)計(jì)合理的加工工藝等都是提高材料利用率的方式。2.減少工序數(shù) 多工序意味著模具出問(wèn)題的可能性更高,效率更低。所以減少工序數(shù)變成了很多國(guó)家改進(jìn)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性的方式。像在日本,工序數(shù)就減少到了3-4步,其中的有些工廠更是精簡(jiǎn)到了2步。所以他們的成本比我們少了25%,也就比我們更有競(jìng)爭(zhēng)力,可見(jiàn)減少工序數(shù)的重要性。 3.實(shí)施“以固定的間隙” 在一系列發(fā)展驗(yàn)證,當(dāng)固定的間隙在板料的15%-20%時(shí),就可以使模具的使用壽命到達(dá)原來(lái)的3到5倍。因各個(gè)種類(lèi)的沖壓件使用要求、質(zhì)量要求各不相同,所以相對(duì)的沖裁間隙也不同,不同沖裁間隙據(jù)固定差距會(huì)達(dá)到最好的效益; 4.提高生產(chǎn)率 現(xiàn)今在世界上一些國(guó)家企業(yè),在生產(chǎn)效率上提高效益。一個(gè)具有代表性的趨勢(shì)(一)建立沖壓自動(dòng)線(xiàn);(b)轉(zhuǎn)移到多工位壓力機(jī)沖壓設(shè)備;(C)緩沖或代替雙動(dòng)拉伸壓力機(jī)數(shù)控墊。由于生產(chǎn)效率提高,減少分配給一個(gè)單一的成本,也就是降低產(chǎn)品的成本,增加收入。2.2零件沖壓工藝性分析零件側(cè)視圖2.1零件俯視圖2.2 2.2.1零件工藝分析 如上零件圖所示,零件需要通過(guò)沖孔、裁邊、落料和兩次L形彎曲工序。零件材料可用鋁合金,板料厚為3mm,擁有較好的沖壓工藝性,適用于沖壓加工。零件結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,但零件要求的精度高,使模具精度要求相對(duì)高,這樣難度就會(huì)增大。在零件的展開(kāi)圖,有兩個(gè)直徑為5mm的孔和三個(gè)長(zhǎng)度16.5mm寬為18mm的鍵槽樣長(zhǎng)孔,在沖孔加工的同時(shí)保證他們的精度、同軸度,在進(jìn)行彎曲工序時(shí),要避免彎裂。該零件需批量加工生產(chǎn),所以質(zhì)量要求高,不能采用工序繁瑣,而且質(zhì)量也很難保證的單工序模。因此采用多工位級(jí)進(jìn)模進(jìn)行設(shè)計(jì)沖壓,大大簡(jiǎn)化了工序步驟,降低了生產(chǎn)難度。零件的尺寸公差要求小,尺寸精度較高,所以模具精度要求高。2.2.2確定沖壓基本工序 從零件的形狀看有以下基本工序,該零件設(shè)計(jì)工藝包括沖孔、裁邊、彎曲、落料和二次彎曲五個(gè)基本工序。 分析:觀察圖2.1,該零件有兩個(gè)L形彎曲,為避免彎曲后增加沖孔難度和影響工件平行度,彎曲應(yīng)在沖孔裁邊基礎(chǔ)上進(jìn)行。分析圖2.2落料打斷邊在工件上部分的彎曲旁,考慮到彎曲后在落料會(huì)對(duì)彎曲造成不確定的形變,加大工序步驟和難度。因此確定先落料再進(jìn)行上部彎曲。確定方案:沖孔-下部彎曲-落料-上部彎曲2.2.3排樣方案的確定排樣方法: 從零件圖上分析可知,零件形狀加工需要沖孔、裁邊、彎曲,結(jié)合這些工序要使加工得到精度要求,需要選擇合理的排樣來(lái)減少板料的浪費(fèi)提高材料利用率。而這次皮帶連接頭零件為長(zhǎng)方形工件,可設(shè)計(jì)零件長(zhǎng)為板料寬的方向進(jìn)行優(yōu)化排樣,設(shè)計(jì)板料尺寸及加工工藝要求??紤]到大批量生產(chǎn)加工,在考慮到?jīng)_壓的生產(chǎn)率、使用率、簡(jiǎn)化性方面因素。在老師的修改后,確定排樣方案。排樣圖圖2.3 圖2.3工序1上,因兩孔距離大于同時(shí)沖孔的安全距離,因此選擇同時(shí)沖孔。把這兩孔作為導(dǎo)正孔,在工序2上利用此孔進(jìn)行定位。兩個(gè)導(dǎo)正孔的配合正好提高了定位精度,也滿(mǎn)足了零件精度要求。工序2同理沖3孔。工序3,是由兩個(gè)工件塊組成,考慮到減少工序數(shù)的原則,決定一次沖裁工件的兩個(gè)主要外形邊,使工件外形一次成型。由工序4看出板材還未打斷,此時(shí)只進(jìn)行彎曲a既不影響工件外形又能利用整體板材增加穩(wěn)定性。彎曲b在結(jié)構(gòu)上處于落料沖裁邊旁,若先彎曲b必影響到相鄰工序4上工件外形。因此只能先打斷工件進(jìn)行落料,在單獨(dú)工件上進(jìn)行彎曲b。于是設(shè)計(jì)工序5中落料后彎曲b。2.2.4材料利用率材料利用率指的是工件的面積在板料里所占的比例,而好的排樣可以提高材料利用率,增加材料經(jīng)濟(jì)利用程度。材料利用率: 工件面積=材料面積-沖裁面積=7865-2514=5351平方毫米材料面積=143*55=7865平方毫米2.2.5連續(xù)模的送料定位系統(tǒng)的選用下模座圖2.4 在凸凹模設(shè)計(jì)中,必須有板料定位系統(tǒng),它是模具結(jié)構(gòu)的重要組成部分。在對(duì)沖模加工每個(gè)工序進(jìn)行定位,保證零件加工出來(lái)的精確度 導(dǎo)料板是固定板料,在板料兩側(cè),對(duì)板料進(jìn)行定位。而導(dǎo)料銷(xiāo)固定導(dǎo)料板,位于導(dǎo)料板上如圖2.4點(diǎn)1。圖2.4中,2為定位孔,與處于凸模上的定位銷(xiāo)進(jìn)行配合,進(jìn)行條料工序上的定位。圖2.4中,3為始用擋料銷(xiāo),在本次設(shè)計(jì)中選用標(biāo)準(zhǔn)件。始用擋料銷(xiāo)是在板料最開(kāi)始運(yùn)送時(shí)使用,導(dǎo)正板料進(jìn)模具加工。3級(jí)進(jìn)模零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算3.1沖裁模具凸模和凹模刃口尺寸計(jì)算3.1.1沖壓力的計(jì)算沖裁力 沖壓模具設(shè)計(jì)時(shí),需要有壓力機(jī)給予壓力進(jìn)行沖壓。而壓力機(jī)的選定必須是計(jì)算所以沖裁力的總和得出的,而沖裁力就死沖壓過(guò)程中凸模板對(duì)板料進(jìn)行加工所要的壓力,但這種壓力也是有曲線(xiàn)變化的,沖裁力就是取曲線(xiàn)的最大值。理論沖裁力跟板料的物理性質(zhì)、板料的厚度及凸模加工的形狀有關(guān)。設(shè)計(jì)采用平面刃口進(jìn)行沖裁加工,其沖裁力F(N)按下式計(jì)算:F = KLtb (31) 其中 L沖壓孔表面周長(zhǎng),單位為mm; t板料厚度,單位為mm; b板料的抵抗沖裁的強(qiáng)度,單位為MPa; K系數(shù),一般取K=1.3;F沖孔所需的力,單位為N;為了計(jì)算簡(jiǎn)便,也可按下式估算沖裁力: F (32)其中為板料的抗拉強(qiáng)度,單位為MPa。1. 沖工序1,2個(gè)2.5孔:圖3.1沖孔力:F= (32)查資料得 =490 F=53490= 23090.7(N)卸料力: 查資料得 取推件力: 查資料得 取 則 綜上沖裁力為卸料力和推件力的關(guān)系式:2.沖工序2,3個(gè)長(zhǎng)圓孔:圖3.2 沖孔力: F= (32)查資料得 =490 F=(6+21)3490= 58578.8(N)卸料力: 查資料得 取推件力: 查資料得 取則 綜上沖裁力為卸料力和推件力的關(guān)系式:3沖工序3孔圖3.3沖孔力: F= (32)查資料得 =490卸料力:查資料得 取推料力: 查資料得 取 則 綜上沖裁力為卸料力和推件力的關(guān)系式:4. 彎曲工序a圖3.4剪切力: F= (32)得 查資料得 =490卸料力: 查資料得 取推料力: 查資料得 取則 綜上沖裁力為卸料力和推件力的關(guān)系式:5. 彎曲工序b圖3.5彎曲b與彎曲a相同,故由于沖孔、落料和彎曲是同時(shí)進(jìn)行的,故總的沖裁力為:總卸料力為:(N)壓力機(jī)公稱(chēng)壓力:P=1.3=1.31054923.9=1371401.07(N)1371.4(KN)3.1.2壓力中心的計(jì)算 在沖壓模具設(shè)計(jì)中,通常是需要不對(duì)稱(chēng)的沖壓加工。在排樣圖表示上這些沖壓加工的總幾何中心矢量和不在板料中心線(xiàn)上。為了避免加工時(shí)出現(xiàn)受理不均,模具受到磨損,就需要計(jì)算這些沖壓加工的壓力中心。使沖壓能正常工作,減少模具磨損,減少工件的制造偏差在排樣圖上建立坐標(biāo)系如下圖 圖3.6 由壓力中心計(jì)算公式可列:可確定壓力中心在圖3.4坐標(biāo)系中(169.6,58.2)位置。3.1.3模具主要零件尺寸計(jì)算1.凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)凸模的長(zhǎng)度尺寸計(jì)算凸模的長(zhǎng)度選用由整個(gè)模具結(jié)構(gòu)確定。一般情況考慮留修磨余量,凸模固定板固定在上模架、墊板之下??紤]到加工時(shí)的閉合高度,卸料板要與固定板存在安全距離。而由凸模固定板厚度、卸料板厚度、導(dǎo)料板厚度、附加長(zhǎng)度之和就是凸模的合理長(zhǎng)度。 (33)其中- 凸模固定板厚度(mm);- 卸料板厚度(mm);-導(dǎo)料板厚度(mm)-附加長(zhǎng)度,因?yàn)橛型鼓<庸みM(jìn)入凹模的深度,卸料板與固定板的距離,卸料板與刀刃的距離覺(jué)得了附加長(zhǎng)度,長(zhǎng)度約在10mm。計(jì)算得出凸模的總長(zhǎng)為50mm。3.2選擇沖壓設(shè)備 為上面算出的總沖裁力,所以選用公稱(chēng)壓力為1600kN的J21-160壓力機(jī)。其主要參數(shù)為:公稱(chēng)壓力: 160kN滑塊行程: 70mm最大閉合高度:250mm閉合高度調(diào)節(jié)量:45mm工作臺(tái)尺寸:前后:300mm 左右:450mm工作臺(tái)孔尺寸:前后:300mm 左右:530mm墊板尺寸:厚度:40mm 直徑:210mm模柄孔尺寸:直徑:40mm 深度:60mm標(biāo)準(zhǔn)行程次數(shù)(不小于) (min-1)120立柱間距離(不小于): 220mm3.3沖模的閉合高度沖模的閉合高度指的是在沖孔加工的時(shí)候,凸模加工至底端時(shí)凸模與凹模的最遠(yuǎn)距離。而沖模的閉合高度為H應(yīng)該在壓力機(jī)的裝模高度之間。 Hmax5Hmin10 (34)則: 250-5=245mm227mm 250-45=205mm(最大閉合高度:250mm ;閉合高度調(diào)節(jié)量:45mm ;模具閉合高度H:166.66mm)一般情況,H應(yīng)取上限值,最好為 HHminM/3,以避免因連桿調(diào)節(jié)過(guò)長(zhǎng)而損壞連接螺紋,若是沖模的閉合高度大于壓力機(jī)最大閉和高度,沖模無(wú)法安裝。但若小于壓力機(jī)最小閉和高度,可另附加墊板,本設(shè)計(jì)中無(wú)需加凹模墊板。圖3.7沖模閉合高度計(jì)算3.4固定與聯(lián)接零件 固定與聯(lián)接零件是用來(lái)將凸、凹模固定在上、下模座上,固定模具內(nèi)卸料板,凸模固定板等所以零件的,當(dāng)然上、下模座和凸模固定板以及墊板、螺釘和銷(xiāo)釘?shù)榷际枪潭ㄓ诼?lián)接零件。3.4.1模柄的類(lèi)型及選擇 模柄是壓力機(jī)傳送壓力進(jìn)行模具沖壓的紐帶,位于模架上壓力機(jī)之下,之間相互配合。而模柄的選擇在模具設(shè)計(jì)工藝中考慮選用。 一般模具都是連接壓力機(jī)和模架的,考慮的壓力的大小,模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。模柄有以下四種形式:1 整體式:模柄屬于模架,與模架是一個(gè)整體。用于較小型模具。2 壓入式:在模架上采用安裝孔配合,需要保證同軸度和垂直度公差。適用于中小型模具。3 螺紋旋入式:制造和安裝方便,為防止松動(dòng)加入防轉(zhuǎn)螺釘,用于中、小型模具。4 凸緣式:利用螺釘銷(xiāo)釘?shù)染o固件固定在模架上,適用于一些較大的模具加工生產(chǎn)5 浮動(dòng)式:可通過(guò)加入球面墊塊消除壓力機(jī)可能產(chǎn)生的精度誤差,這種模柄對(duì)垂直度要求不高。本設(shè)計(jì)中,因?yàn)槟>卟皇呛艽?,所以在這里選用螺紋旋入式模柄。如圖下圖:圖3.6模柄 3.4.2固定板 這次設(shè)計(jì)中只有凸模固定板,凸模固定板位于凸模上端與之外形重合。凸模固定板的厚度應(yīng)取凹模厚度的50%70%,本設(shè)計(jì)中凸模固定板取凹模厚度的56%,為22mm。凸模和固定板選用H7/m6或H7/n6配合,在模架和墊板上配合固定。選用45號(hào)鋼材料粗糙度要求Ra1.63.2.固定板上的型孔應(yīng)與凸模配作,并保證過(guò)盈為00.011mm。如下圖:圖3.7 凸模固定板3.4.3模架 模架是整個(gè)模具結(jié)構(gòu)的支撐部分,傳遞壓力機(jī)上的沖裁力,對(duì)沖模進(jìn)行導(dǎo)向,所以模架要具備足夠的物理特性。設(shè)計(jì)模架時(shí),有多種模架可考慮,考慮到零件精度等級(jí)不高,選用滑動(dòng)導(dǎo)向,對(duì)角導(dǎo)柱模座。模架如下圖:圖3.7模座架 3.4.4墊板 墊板在模架與凸模之間,分散緩沖沖壓力保護(hù)凸模模架。當(dāng)沖裁力的壓力使凸模的課承受應(yīng)力大于許用應(yīng)力時(shí),需要墊板來(lái)保護(hù)凸模和模架。凸模墊板厚度為10mm,材料選用45號(hào)鋼。如下圖:圖3.8 凸模墊板3.4.5螺釘和銷(xiāo)釘 螺釘和銷(xiāo)釘用于模具零件的固定和定位,通常兩者選用相同的直徑。在加工螺釘和銷(xiāo)釘作用孔時(shí),應(yīng)該注意裝配公差。3.4.6卸料裝置 卸料裝置一般由卸料板彈簧構(gòu)成,為增加穩(wěn)點(diǎn)性,還可以加入橡皮等提供緩沖和固定。卸料力由彈性元件提供。彈壓卸料裝置可兼起壓料的作用,因而沖裁質(zhì)量較好,平直度高,適用于薄料沖裁和質(zhì)量要求高的沖裁件。由于零件排樣方式的特點(diǎn)和工件質(zhì)量要求較高,故采用分體式彈壓卸料板。卸料板只起卸料作用,卸料板上的型孔應(yīng)與凸模配作,并保證與凸模的雙面間隙為0.2mm。圖3.9卸料板3.4.7彈簧的選用與計(jì)算沖裁模使用的彈簧已經(jīng)有標(biāo)準(zhǔn),在磨具設(shè)計(jì)中,選擇合適彈簧。在選擇時(shí)一定要考慮所用彈簧滿(mǎn)足模具的結(jié)構(gòu)和作用力。圓柱螺旋壓縮彈簧:卸料螺釘上的彈簧,一般不進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算,直接選用標(biāo)準(zhǔn)件。但要滿(mǎn)足一下要求:壓力要足夠,即 (321) 式中:彈簧的預(yù)壓力; 卸料力; n彈簧根數(shù)。壓縮量要足夠,即 (35)式中 彈簧的最大壓縮量; 彈簧需要的總壓縮量; 彈簧的預(yù)壓縮量; 卸料板的工作行程,一般取(mm); 凸模的總修磨量,一般取46(mm)。 在模具設(shè)計(jì)中,彈簧的尺寸受到閉合高度、沖壓力的因素影響。所以使用彈簧的尺寸、根數(shù)都必須滿(mǎn)足模具設(shè)計(jì)的要求。選擇彈簧的步驟大致如下: 根據(jù)總的卸料力除去彈簧數(shù)就是每個(gè)彈簧的卸料力,。據(jù)預(yù)壓力和模具結(jié)構(gòu)尺寸,初選彈簧規(guī)格,選擇時(shí)應(yīng)使所選彈簧的最大工作負(fù)荷大于。 據(jù)所選彈簧序號(hào)規(guī)格,查出、,校驗(yàn)是否滿(mǎn)足的要求,如滿(mǎn)足,則所選彈簧合適,否則按上述步驟重選。 檢查彈簧在裝配圖的裝配高度,數(shù)量、尺寸是否滿(mǎn)足模具設(shè)計(jì)要求。最后敲定所用彈簧,反之需要重新選用。這些一般在繪制設(shè)計(jì)圖紙時(shí)就可得出結(jié)論。板設(shè)計(jì)中彈簧的選擇: 已知:根據(jù)模具結(jié)構(gòu),初定4根彈簧,每根彈簧分擔(dān)的卸料力為:根據(jù)預(yù)壓力和模具結(jié)構(gòu)尺寸,由附錄表3.5中可選序號(hào)5156的彈簧,其=530N校驗(yàn)是否滿(mǎn)足查附表3.5及其負(fù)荷行程曲線(xiàn),可得下列有關(guān)數(shù)據(jù):彈簧序號(hào)HH1F=H- H1F預(yù)(根據(jù)P=476N 查負(fù)荷一行程曲線(xiàn))F總= F預(yù)+F工作+F修磨514030.19.9910.5525037.013.01113.0536044.215.81315.5547051.218.81617.5注: =0.4+1=1.4mm F修磨 =5 序號(hào)5256的彈簧均滿(mǎn)足,選用52號(hào)彈簧較為合適,但考慮到彈簧較長(zhǎng),應(yīng)適量增長(zhǎng)凸模。 由附表3.5查出序號(hào)52彈簧規(guī)格為:外徑D=25;鋼絲直徑d=4;在無(wú)壓力狀態(tài)下彈簧高度=40。 由上彈簧的物理特性可以計(jì)算出彈簧的裝配高度: 用同樣的方法可以選出本設(shè)計(jì)中最后一步彎曲時(shí)彈頂裝置所需要的彈簧,根據(jù)頂件力=799(N),最終經(jīng)計(jì)算選擇序號(hào)62彈簧,外徑D=40;彈簧直徑為6mm;無(wú)壓力情況下彈簧高度40mm。裝置如下圖:圖3.10卸料螺釘在卸料彈簧中選用65MN的材料,有很好的彈性性能,在彈簧兩端磨平后在卸料螺釘固定下裝配好。4結(jié) 論在經(jīng)過(guò)了將近一個(gè)學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì),從最開(kāi)始的收集資料文獻(xiàn)、學(xué)習(xí)相關(guān)的沖壓知識(shí)、在每周見(jiàn)導(dǎo)師時(shí)把沖壓知識(shí)完善??梢哉f(shuō)這大學(xué)四年我的學(xué)習(xí)態(tài)度并不認(rèn)真,甚至可以說(shuō)是懶散。但在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中從無(wú)從下手到自己不斷學(xué)習(xí),查閱文獻(xiàn)資料再到導(dǎo)師的教導(dǎo)下學(xué)會(huì)了學(xué)習(xí)方法經(jīng)驗(yàn),更理清了設(shè)計(jì)思路,我相信以后遇到任何設(shè)計(jì)都能從容應(yīng)對(duì)了。剛拿到皮帶連接頭這個(gè)課題時(shí),我甚至不理解什么事皮帶頭。從淘寶上購(gòu)買(mǎi),得到皮帶連接頭這個(gè)零件。充分的學(xué)習(xí)沖壓工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)后,從各個(gè)方面設(shè)計(jì)進(jìn)行沖壓工藝論證。再經(jīng)導(dǎo)師認(rèn)可確認(rèn)模具各個(gè)零件各項(xiàng)數(shù)據(jù)參數(shù)。從皮帶連接件的外形來(lái)看,通過(guò)技術(shù)要求算出結(jié)構(gòu)尺寸。其中像凸凹模的形狀,工作強(qiáng)度、剛度要求都要符合所要承受的沖裁力。墊板、凸模固定板的厚度能否承受沖裁力。模具中各個(gè)零件:模架、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、螺釘、螺栓,需要相互配合好確認(rèn)選用。在經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的確認(rèn)選用后繪制模具裝配圖和各個(gè)零件圖??傊谶@一個(gè)學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)中,把大學(xué)所學(xué)到的知識(shí)綜合應(yīng)用到這次設(shè)計(jì)中,也通過(guò)這次設(shè)計(jì)加深了沖壓模具理解。了解了模具沖設(shè)計(jì)到成平加工的整個(gè)過(guò)程,在這也感謝老師每周都能抽時(shí)間給我們答疑解惑,感謝同學(xué)的幫助才能讓這次設(shè)計(jì)圓滿(mǎn)完成。 參考文獻(xiàn)1 韓森和主編.冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)制造.高等教育出版社, 2005: 512-530.2 馮丙堯等.模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè).上??萍技夹g(shù)出 ,2003: 220-231.3 賈俐俐.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì).人民郵電出版社 ,2008: 033-024.4 張正修.實(shí)用沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè).化學(xué)工業(yè)出版社 ,2000: 135-160.5 陳炎嗣.沖壓模具實(shí)用結(jié)構(gòu)圖冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社 , 2005: 523-524.6 王孝培沖壓設(shè)計(jì)資料M北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1982:195-2067 劉心治冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)M重慶:重慶大學(xué)出版社,2000:217-2238 成虹沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)M成都:電子科技大學(xué)出版社,2000.11:217-243,317-3229 王新華,袁聯(lián)富沖模結(jié)構(gòu)圖冊(cè)M北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.1:525-52810 日太田哲沖壓模具結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)圖解M北京:國(guó)防工業(yè)出版社,1980:29-47,145-15911 蘇聯(lián)薩洛金鎂合金板料沖壓工藝M北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1958:120-12512 涂光祺沖模技術(shù)M北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002.8:203-217,241.
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