感溫卡成形工藝與模具設(shè)計(jì)【固定座形件沖壓模具】【含CAD圖紙、說明書】【LB7】

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河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查表 學(xué)生姓名 霍利波 學(xué) 號 111304216 指導(dǎo)教師 于智宏 選題情況 課題名稱 感溫卡成形工藝與模具設(shè)計(jì) 難易程度 偏難 適中 偏易 工作量 較大 合理 較小 符合規(guī)范化的要求 任務(wù)書 有 無 開題報(bào)告 有 無 外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差 學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況 好 一般 差 工作進(jìn)度 快 按計(jì)劃進(jìn)行 慢 中期工作匯報(bào)及解答問題情況 優(yōu) 良 中 差 中期成績評定： 所在專業(yè)意見： 負(fù)責(zé)人： 2014 年2月22日 重要提示：各類電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式中的說明（用藍(lán)色或紅色字體表示），在參閱后請自行刪除（包括本提示），黑色字體的內(nèi)容全部保留?。? 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 系 部： 材料工程系 專 業(yè)： 模具設(shè)計(jì)與制造 學(xué)生姓名: 霍利波 學(xué) 號: 111304216 設(shè)計(jì)題目： 感溫卡成形工藝與模具設(shè)計(jì) 起 迄 日 期: 2013年11月02 日~2014年04月20日 指 導(dǎo) 教 師: 于 智 宏 2013年11月03日  畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)任 務(wù) 書 1．本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來源及應(yīng)達(dá)到的目的： 來源于科隆電器廠，通過對該零件模具的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步加強(qiáng)了設(shè)計(jì)者彎曲模設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識，為設(shè)計(jì)更復(fù)雜的彎曲模具做好了鋪墊和吸取了更深刻的經(jīng)驗(yàn)。 2．本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題任務(wù)的內(nèi)容和要求： 本設(shè)計(jì)主要是為了制造生產(chǎn)上圖之工具，故要求分析了板材的性能要求，為選取模具的類型做好了準(zhǔn)備；然后計(jì)算了彎曲件的彎曲力，便于選取壓力機(jī)噸位及確定壓力機(jī)型號；最后分析了彎曲件的特征，確定模具的設(shè)計(jì)參數(shù)、設(shè)計(jì)要點(diǎn)及頂出裝置的選取。 最后成型件合乎工件的要求。 所在專業(yè)審查意見： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 系部意見： 系領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日 機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 零件號 零 件 名 稱 凸模 工序號 工 序 名 稱 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工 時 名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 下料 鍛造 熱處理 粗車外形 精車外形 熱處理 磨外圓 拋光 鉗修 鋸床 鍛床 退火爐 車床 車床 淬火爐 磨床 油石 卡盤 卡盤 帶鋸 鍛錘 車刀 車刀 砂輪 油石 直尺 直尺 游標(biāo)卡尺 千分尺 千分尺 編制 校對 審核 批準(zhǔn) 機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 零件號 零 件 名 稱 凹模 工序號 工 序 名 稱 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工 時 名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 下料 刨平面 磨平面 鉗工畫線 型面粗精加工 熱處理 磨平面 研磨 總裝 帶鋸 刨床 磨床 銑床 淬火爐 磨床 帶鋸 刨刀 砂輪 銑刀 砂輪 油石 直尺 游標(biāo)卡尺 千分尺 高度尺 千分尺 千分尺 千分尺 千分尺 編制 校對 審核 批準(zhǔn) 河南機(jī)電高等專科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：感溫卡成形工藝與模具設(shè)計(jì) 系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 班 級 模具112班 學(xué)生姓名 霍利波 學(xué) 號 111304216 指導(dǎo)教師 于 智 宏 2014年04月16日 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 1 緒 論 模具，是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中，60%～80%的零部件都依靠模具成形，模具質(zhì)量的高低決定著產(chǎn)品質(zhì)量的高低，因此，模具被稱之為“百業(yè)之母”。模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值，往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍。 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 1.1.1國內(nèi)模具的現(xiàn)狀 我國模具近年來發(fā)展很快，模具工業(yè)一直以15%左右的增長速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營也得到了快速發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2003年我國模具生產(chǎn)廠點(diǎn)約有2萬多家，從業(yè)人員約50多萬人，2004年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢頭，模具企業(yè)總體上訂單充足，任務(wù)飽滿，2004年模具產(chǎn)值530億元。進(jìn)口模具18.13億?美元，出口模具4.91億美元，分別比2003年增長18%、32.4%和45.9%。進(jìn)出口之比2004年為3.69:1，進(jìn)出口相抵后的進(jìn)凈口達(dá)13.2億美元，為凈進(jìn)口量較大的國家。 在2萬多家生產(chǎn)廠點(diǎn)中，有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中，產(chǎn)值過億元的模具企業(yè)只有20多家，中型企業(yè)幾十家，其余都是小型企業(yè)。?近年來，?模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復(fù)雜、長壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；專業(yè)模具廠數(shù)量增加，能力提高較快；"三資"及私營企業(yè)發(fā)展迅速；國企股份制改造步伐加快等。 雖然說我國模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。我國尚存在以下幾方面的不足: 第一，體制不順，基礎(chǔ)薄弱。 “三資”企業(yè)雖然已經(jīng)對中國模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動作用，私營企業(yè)近年來發(fā)展較快，國企改革也在進(jìn)行之中，但總體來看，體制和機(jī)制尚不適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)，再加上國內(nèi)模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，因此，行業(yè)發(fā)展還不盡如人意，特別是總體水平和高新技術(shù)方面。 ??? 第二，開發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳.我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場中經(jīng)常處于被動地位。我國每個模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合1萬美元，國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多是15～20萬美元，有的高達(dá)25～30萬美元，與之相對的是我國相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理，真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。 ?? 第三，工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低．雖然國內(nèi)許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備，但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控化率和CAD/CAM應(yīng)用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進(jìn)設(shè)備不配套，設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問題長期得不到較好解決。裝備水平低，帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。 ? 第四，專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差． 由于長期以來受“大而全”“小而全”影響，許多模具企業(yè)觀念落后，模具企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)水平低，專業(yè)化分工不細(xì)，商品化程度也低。目前國內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占45%左右，其馀為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)，與國際水平相比要落后許多。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低，標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對模具質(zhì)量、成本有較大影響，對模具制造周期影響尤甚。 第五，模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后．模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國產(chǎn)模具鋼與國外進(jìn)口鋼相比，無論是質(zhì)量還是品種規(guī)格，都有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差，也直接影響模具水平的提高。 1.1.2　國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢 巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國的模具工業(yè)和技術(shù)在過去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。未來的十年，中國模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括以下幾方面:???? 一是模具日趨大型化；二是模具的精度將越來越高；三是多功能復(fù)合模具將進(jìn)一步發(fā)展；四是熱流道模具在塑料模具中的比重將逐漸提高；五是氣輔模具及適應(yīng)高壓注射成型等工藝的模具將有較大發(fā)展；六是模具標(biāo)準(zhǔn)化和模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛；七是快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊；八是壓鑄模的比例將不斷提高，同時對壓鑄模的壽命和復(fù)雜程度也將提出越來越高的要求；九是塑料模具的比例將不斷增大；十是模具技術(shù)含量將不斷提高，中高檔模具比例將不斷增大，這也是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整所導(dǎo)致的模具市場未來走勢的變化。 1.2　國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中，60％－80％的零部件都要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方法所無法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。近幾年，全球模具市場呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場年交易總額為600～650億美元左右。美國、日本、法國、瑞士等國家年出口模具量約占本國模具年總產(chǎn)值的三分之一。? 國外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的比例占到50%以上；國外模具企業(yè)的組織形式是"大而專"、"大而精"。2004年中國模協(xié)在德國訪問時，從德國工、模具行業(yè)組織--德國機(jī)械制造商聯(lián)合會（VDMA）工模具協(xié)會了解到，德國有模具企業(yè)約5000家。2003年德國模具產(chǎn)值達(dá)48億歐元。其中（VDMA）會員模具企業(yè)有90家，這90家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國模具產(chǎn)值的90%，可見其規(guī)模效益。 隨著時代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，國外的一些掌握和能運(yùn)用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具工藝設(shè)計(jì)、高級鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術(shù)水平比較高．故人均產(chǎn)值也較高．我國每個職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合1萬美元左右，而國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多15～20萬美元，有的達(dá)到 25～30萬美元。 國外先進(jìn)國家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá)70%以上，而我國才達(dá)到45％．與國發(fā)經(jīng)濟(jì)需求和世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大，一些大型、精度、復(fù)雜、長壽命的高檔模具每年仍大量進(jìn)口，特別是中高檔轎車的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進(jìn)口。一些低檔次的簡單沖模，已趨供過于求，市場竟?fàn)幖ち?。故需要我們進(jìn)一步的努力迎頭趕上，加快升級發(fā)展高精度，長壽命的模具。 　專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化程度低，協(xié)作能力差；工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低；人才嚴(yán)重不足，科研開發(fā)及技術(shù)攻關(guān)投入少；模具材料性能、質(zhì)量和品種問題往往會影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國產(chǎn)模具鋼與國外進(jìn)口鋼材相比有較大差距。塑料、板材、設(shè)備性能差，也直接影響模具水平的提高。 目前，我國經(jīng)濟(jì)仍處于高速發(fā)展階段，國際上經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展趨勢日趨明顯，這為我國模具工業(yè)高速發(fā)展提供了良好的條件和機(jī)遇。一方面，國內(nèi)模具市場將繼續(xù)高速發(fā)展，另一方面，模具制造也逐漸向我國轉(zhuǎn)移以及跨國集團(tuán)到我國進(jìn)行模具采購趨向也十分明顯。因此，放眼未來，國際、國內(nèi)的模具市場總體發(fā)展趨勢前景看好，預(yù)計(jì)中國模具將在良好的市場環(huán)境下得到高速發(fā)展，我國不但會成為模具大國，而且一定逐步向模具制造強(qiáng)國的行列邁進(jìn)。“十一五”期間，中國模具工業(yè)水平不僅在量和質(zhì)的方面有很大提高，而且行業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品水平、開發(fā)創(chuàng)新能力、企業(yè)的體制與機(jī)制以及技術(shù)進(jìn)步的方面也會取得較大發(fā)展。 1.3　感溫卡件模具設(shè)計(jì)與制造方面 1.3.1 感溫卡模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路 沖裁和彎曲是沖壓基本工序，它是利用沖裁模在壓力機(jī)作用下，將平板坯料先沖裁落料然后彎曲形成制件的加工方法。，加工出來的制件的精度都很底。一般情況下，彎曲的尺寸精度應(yīng)在IT13級以下，不宜高于IT11級。 只有加強(qiáng)沖裁和彎曲變形基礎(chǔ)理論的研究，才能提供更加準(zhǔn)確、實(shí)用、方便的計(jì)算方法，才能正確地確定沖裁與彎曲工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸，解決沖裁和彎曲中出現(xiàn)的各種實(shí)際問題，從而，進(jìn)一步提高制件質(zhì)量。 感溫卡的下料需要沖裁，即條料的沖裁后切斷才進(jìn)行下一步彎曲。 感溫卡是較典型的彎曲件，其工作過程很簡單就一個彎曲，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)確定它一次彎曲成功. 1.3.2沖裁彎曲級進(jìn)模具設(shè)計(jì)的進(jìn)度 1.了解目前國內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時間20天； 　　2.確定加工方案，所用時間5天； 　　3.模具的設(shè)計(jì)，所用時間30天； 4模具的調(diào)試．所用時間5天． 2 感溫頭卡沖壓工藝的分析 2.1感溫頭卡工藝分析 原始資料：如圖所示 工 件 名 稱：感溫頭卡 材 料： 2A02 生 產(chǎn) 批 量：大批量 厚 度： t=1mm 工件底部圓角半徑 r＝1.5mm,外形尺寸為20mm×8.5mm×6mm，由于沒有公差等級標(biāo)注，所以可以按未標(biāo)公差等級處理。 2.2沖裁彎曲工藝計(jì)算和工藝方案 工件的工藝計(jì)算是沖裁彎曲工藝設(shè)計(jì)中的一個環(huán)節(jié)，經(jīng)查閱資料和上網(wǎng)搜索得毛坯材料為： 牌號：2A02 為強(qiáng)度較高的硬鋁,常溫時強(qiáng)度高,同時熱強(qiáng)度較高,屬于耐熱硬鋁。合金熱變形時塑性高,在擠壓半成品中,有形成粗晶環(huán)的傾向,可熱處理強(qiáng)化，在淬火及人工時效狀態(tài)下使用。與2A70、2A80耐熱鍛鋁相比,腐蝕穩(wěn)定性較好，但有應(yīng)力腐蝕破裂傾向;可焊性比2A70略好,可切削性良好。（GB/T3190—1996） 2.2.1 工藝方案的確定 設(shè)計(jì)模具時，條料的排樣很重要。可將板材先切成條狀，根據(jù)最后工件的形狀和綜合考慮可得排樣圖： 根據(jù)制件的工藝分析,知道制件是個簡單的三面彎曲件。所以它的工序只有一個：彎曲。因此，本制件的工藝方案就是：沖裁 彎曲。故模具采用連續(xù)沖裁，彎曲一模成形。零件要求表面平整，光滑，無翹曲，褶皺，裂紋等缺陷，因此可連續(xù)沖裁，故彎曲一模成形。在設(shè)計(jì)上為保證沖出制件形狀規(guī)則，切斷下模與彎曲凹模壓料板之間分別有3mm,1mm的落差，由于制件深度為5mm,故沖裁的凸模與彎曲凹模有4mm的落差。 2.2.2 計(jì)算毛坯尺寸 根據(jù)工件彎曲半徑r＞0.5t，該零件的毛坯尺寸可按公式計(jì)算： 查表，當(dāng)r／t=1.5時;x=0.36; L彎=3.14/2（r+xt）=3.14/2(1.5+0.36×1)=2.92mm L毛長=20+2.92×4+6.0×2-1.5×2×4=31.02mm L寬=8.5+4-3+2.92=12.84mm 工件毛坯尺寸展開圖 2.2.3 確定是否用壓邊裝置 因沖裁時不是對稱沖而是單邊，因而會產(chǎn)生單邊力較大的現(xiàn)象，故需要一個壓邊力來平衡，以防偏移而影響毛坯尺寸精度。因此需要壓邊裝置。 彎曲時一般采用平面壓邊裝置。一般來說彎曲所需要的壓邊力較小，而提供壓邊力的彈性力卻隨著行程而增加，所以采用彈簧裝置。即彈性卸料裝置提供所需的彈性力壓邊力 L= 式中: L—彎曲件毛坯長度（mm）； —彎曲件各直線段長度之和（mm）； —彎曲件各部分（圓弧部分）應(yīng)變中性層展開長度之和（mm）； 2.2.4 畫出工序圖 2.2壓力、壓力中心計(jì)算及壓力機(jī)的選用 模具的壓力中心就是沖壓力的作用點(diǎn)。為了保證壓力機(jī)和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)的中心滑塊中心線重合。否則，沖壓時滑塊就會承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌與模具的導(dǎo)向部分不正常的磨損，還會使合理的間隙得不著保證，從而影響制件的質(zhì)量和降低模具的壽命，甚至損壞模具。 此為多凸模模具的壓力中心，首先計(jì)算沖裁凸模的壓力中心 ①、按比例畫出凸模的工作部分剖面圖 ②、在任意距離處作x-x軸y-y軸 ③、 分別計(jì)算出各線段和圓弧的重心到x-x軸的距離y1, y2, y3, y4和到y(tǒng)-y軸的距離x1, x2, x3, x4, ④、大凸模的壓力中心到坐標(biāo)軸的距離下式確定： 到y(tǒng)-y軸的距離 得： X0=(31.02×15+4×29+2×31+27×13.5+5.48×27)/(31.02×2+7.48×2)=15； Y0=(31.02×7.48+7.48×3.74+4×5.48+5.48×2.74+2×6.48)/31.02×7.48×2=4.025； X0=(-77×19.5+0+14×7+14×13+4×10)/(77+7+7+7+4)=-12.72; Y0=(77×11+7×3.5+7×3.5+4×7+7×3.5)/(77+7+7+7+4)=8.32; 整體式凹模的局部結(jié)構(gòu) 整體式凹模如圖裝于下模座上，由于下模座孔口較大因而使工作時承受彎曲力矩，若凹模高度H及模壁厚度C不足時，會使凹模產(chǎn)生較大變形，甚至破壞。采用直通型刃口，刃口但由于凹模受力復(fù)雜，凹模高度可按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，即 凹模高度H=KB 凹模壁厚C=(1.5~2)H 式中B----凹?？椎淖畲髮挾?，mm但B不小于15mm C-----凹模壁厚，mm 指刃口至凹模外形邊緣的距離； K=系數(shù)，取0.35 凹模高度H=KB=0.35×31=10.857mm 按表可取值15mm(12—22) 凹模壁厚C=1.5H = 1.5×15=22.5mm 經(jīng)計(jì)算和設(shè)計(jì)有一部分壁厚不滿足要求（最薄處為13.01mm），但又對于多空凸模（可套用與此處）刃口與刃口之間的距離應(yīng)滿足強(qiáng)度要求，可按復(fù)合模的凸凹模最小壁厚進(jìn)行設(shè)計(jì)，可得最小壁厚為2.7mm，于是有上述設(shè)計(jì)可滿足工件的要求。 凹模上螺孔到凹模外緣的距離一般?。?.7~2.0）d, 圖 凹模上的螺孔設(shè)計(jì)與選用 d 為螺孔的距離，由于凹模厚度為28mm，所以根據(jù)表2.46﹝2﹞查得螺孔選用4×M8的螺釘固定在下模座。故選用如圖8： 螺孔到凹模外緣的最小距離a2=1.5d=1.5×8=12mm a3=1.13d≈9mm 凹模上螺孔間距由表2.47查得最小間距為40mm，最大間距為90mm。 　　　 螺孔到銷孔的距離一般取b>2d,所以b應(yīng)大于16。 根據(jù)上述方法確定凹模外形尺寸須選用矩形凹模板100×63×15（JB/T7643.1） 2.3.1 壓力計(jì)算與壓力機(jī)的選用 據(jù)拉深力的計(jì)算結(jié)果和工件的高度，選擇壓力機(jī)： 由于沖裁力不大,彎曲力也不大，在2A02半硬態(tài)的情況下，合金熱變形時塑性高，故壓力機(jī)力的大小可以不與太大的考慮，僅需要考慮行程和封閉高度等條件。壓力機(jī)的工作行程需要考慮工件的成形和方便取件. 2.3.2 初選壓力機(jī) 所選擇壓力機(jī)的相關(guān)參數(shù) 型號 公稱壓力/kN 滑塊行程/mm 最大封閉高度/mm 工作臺尺寸/mm 可傾斜角/· 封閉高度調(diào)節(jié)量/mm JG23-6.3 63 35 150 200×310 45 35 JC23-3.15 31.5 25 120 160×250 45 25 3 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1 模具工作部分的計(jì)算與設(shè)計(jì) 采用臺肩式固定，這種固定方法應(yīng)用比較廣泛。 3.1.1 沖裁模的計(jì)算： 由于制件結(jié)構(gòu)簡單精度要求不高, 外形落料凸模、凹模刃口尺寸的計(jì)算 利用凸凹模配合法，這種方法有利于獲得最小的合理間隙，放寬對模具的加工設(shè)備的精度要求。 x——磨損系數(shù)，由手冊查表,得：IT14級時x=0.5。 Zmin——雙面間隙，mm △——工件公差，mm δ——凸模和凹模的制造公差，mm 沖裁件外形尺寸公差△ 小于10mm 0.18mm 10~~50mm 0.22mm 沖裁模雙面間隙Z，mm Zmin=0.640mm,Zmax=0.060mm. 采用配作法，計(jì)算凹模的刃口尺寸，其落料凹模的基本尺寸計(jì)算如下： DA1=(Dmax-x△)+δ10=(31.02-0.50.22)0+0.030=30.910+0.030mm可得： DA2=1.910+0.020mm, DA3=3.910+0.020mm, DA4=5.390+0.020mm, DA5=26.90+0.020mm, DA6=7.390+0.020mm 落料凸模的基本尺寸計(jì)算： DT1=(DA1-Zmin)-δT0=(30.91-0.04) -0.200=30.87-0.200mm, DT2==1.87-0.200mm, D T3=3.87-0.200mm, D T4=5.35-0.200mm, D T5=26.86-0.200mm, D T6=7.35-0.200mm, 3.1.2 彎曲模的計(jì)算： 模具結(jié)構(gòu)應(yīng)保證坯料在彎曲時不發(fā)生偏移，故采用彈性壓料板壓料。因工件的相對彎曲半徑r/t較小時，凸模圓角半徑等于工件的彎曲半徑，但不應(yīng)小于: 鋁：退火狀態(tài) 垂直纖維0.1t，平行纖維0.35t. 冷作硬化狀態(tài) 垂直纖維0.5t, 平行纖維1.0t. 退火狀態(tài)： 1.當(dāng)彎曲線與輾紋成一角度時，應(yīng)按角度太小，選用居其間的數(shù)值。 2 表中數(shù)值適用于沖件毛刺在彎角內(nèi)層的彎曲，毛刺在彎角外層時，應(yīng)放大彎曲半徑。 3 沖裁后剪切后沒有退火的毛坯彎曲時，應(yīng)作為硬化的金屬使 故凸模圓角半徑取1.5mm。彎曲件角度公差＞6—10（彎曲短邊尺寸）經(jīng)濟(jì)精度±1·30＇。 凹模圓角半徑：凹模圓角半徑不能過小，以免擦傷工件表面，影響沖模的壽命。凹模兩邊圓角半徑應(yīng)一致，否則彎曲時坯料會發(fā)生偏移。對稱彎曲件，左右彎曲半徑應(yīng)一致，以保證彎曲過程中受力平衡，防止產(chǎn)生滑動。rA通常根據(jù)材料厚度選取為：t≤2mm rA=(3~~6)t. 故有r凹=3mm 合理間隙值:Z=t+△+ct, Z彎曲凸凹模單邊間隙 △材料厚度正偏差，IT14 C根據(jù)彎曲件高度與彎曲線長度B而決定的系數(shù) T材料厚度 經(jīng)查表計(jì)算得Z=1.05mm 影響鋁合金板材U形彎曲回彈角的主要因素為彎曲間隙，凹模入口圓角半徑，板材厚度系數(shù)。 3.1.3 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇與確定 根據(jù)上述分析，本零件的沖裁，切斷，彎曲三個工序。為方便廢料的落下故沖裁采用正裝結(jié)構(gòu)，切斷后立刻由壓料板壓緊，為方便彎曲后工件下落采用倒裝結(jié)構(gòu)。在下模座開通槽方便廢料落下，彎曲后在凹模內(nèi)用退料銷彈性卸料。 3.1.4 選用模架、確定閉合高度及總體尺寸 由于拉深凹模外形尺寸較大，為了工作過程穩(wěn)定，選用中間導(dǎo)柱模架。再按其標(biāo)準(zhǔn)選擇具體結(jié)構(gòu)尺寸見表3-1。 由凹模周界可以選取標(biāo)準(zhǔn)模架。 凹模周界Ｌ＝100mm,B=100mm,閉合高度H=130---150mm 導(dǎo)柱標(biāo)記：203100 GB/T2861.1—90 223100 GB/T2861.1—90 導(dǎo)套標(biāo)記：20365323 GB/T2861.6—90 20365323 GB/T2861.6—90 上模座標(biāo)記：1803160325 GB/T2855.1—90 下模座標(biāo)記：1803160330 GB/T2855.2—90 模柄標(biāo)記： 26365 GB/T 2862.3--81 3.2 模具零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.2.1 彎曲凹模 內(nèi)、外形尺寸和厚度已由前面的計(jì)算確定；彎曲凹模需要有固定板與上模座固定，還需要與上模座同時加工的退料孔，以便退料銷退料。 3.2.2 退料銷 與彈簧聯(lián)合使用，屬于彈性性卸件裝置，靠兩者的彈簧壓縮的力量把工件打出來。銷與彎曲凹模間隙配合。工件彎曲成型后由于彎曲回彈力的作用下,工件回卡在凹模內(nèi),為此,利用彈簧的彈力迫使銷推動頂出工件 3.2.3 橡皮圈 在沖裁工序中，為保證彎曲件的表面質(zhì)量，防止沖裁過程中材料的起皺，常采用橡皮圈用合適的壓邊力使毛坯的變形區(qū)部分被壓在凹模平面上，并使沖裁下的料從凹模中通過，從而制止毛坯的起皺現(xiàn)象（因所需力不大）?？善饛椥孕读献饔眯Ч葟椈奢^好故在彈性卸料板用聚氨酯做彈性元件 3.2.4 導(dǎo)柱、導(dǎo)套 對于生產(chǎn)批量大、要求模具壽命高的模具，一般采用導(dǎo)柱、導(dǎo)套來保證上、下模的導(dǎo)向精度。導(dǎo)柱、導(dǎo)套在模具中主要起導(dǎo)向作用。導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間采用間隙配合。根據(jù)沖壓工序性質(zhì)、沖壓的精度及材料厚度等的不同，其配合間隙也稍微不同。因?yàn)楸局萍暮穸葹?mm，所以采用H7/f6。 3.2.5 其他零件 因材料是塑性在溫?zé)釥顟B(tài)下比較高故彈簧的選用則需具體的分析和選用，經(jīng)查閱多方資料未找到具體數(shù)據(jù)故沒有選取，如需選取可向老工人詢問據(jù)經(jīng)驗(yàn)可得。根據(jù)模具安裝位置,選定彈簧個數(shù),每個彈簧的彈頂力為: /N式中: —彈簧復(fù)位的彈頂力(N)； —彈簧的預(yù)頂力(N)； N—彈簧數(shù)量； 3.3 模具總裝圖 由以上設(shè)計(jì)，可得到模具的總裝圖，其工作過程是：模具在工作時，首先沖裁掉工件所不要的廢料，然后往前送料有擋料裝置定位，把毛坯切開，再在彎曲模的作用下彎曲成形。中間為了保證工件的質(zhì)量須有壓料裝置，和定位裝置。 3.4 具體結(jié)構(gòu)選擇 由彎曲工藝分析可知,采用復(fù)合模,所以模具類型為復(fù)合模 3.5 定位方式的選擇 因?yàn)槟＞卟捎玫哪＞呒庸み^程中的定位，板料由模具前方送進(jìn)。 3.6 出件方式的設(shè)計(jì) 工件彎曲成型后由于彎曲回彈力的作用下,工件回卡在凹模內(nèi),為此,在這里采用了上出件的方式,利用彈性的彈簧的限位裝置迫使打桿推動壓板頂出工件。 4 壓力機(jī)的參數(shù)與校核 由前面壓力機(jī)公稱壓力計(jì)算初選的壓力機(jī)型號：J23-6.3，查《模具實(shí)用技術(shù)手冊》表2-3得壓力機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如下： 公稱壓力：63 KN ； 滑塊行程：20 mm ； 最大閉合高度：100mm ； 最大裝模高度：110 mm ； 連桿調(diào)節(jié)長度：35 mm ； 工作臺尺寸（前后x左右）：200 mm x 310 mm ； 墊板尺寸（厚度）：30mm ； 模柄孔尺寸：30 mm x 50 mm ； 最大傾斜角度： 由上述技術(shù)參數(shù)可知，所選壓力機(jī)J23-6.3型號可用。 5 結(jié)束語 感溫卡件屬于簡單彎曲件，分析其工藝性，并確定工藝方案。根據(jù)計(jì)算確定本制件成形工序，然后相應(yīng)的進(jìn)行設(shè)計(jì)與制造。本設(shè)計(jì)主要是沖裁，切斷，彎曲，需要計(jì)算沖裁、彎曲時的間隙，工作零件的圓角半徑，尺寸和公差，并且還需要確定模具的總體尺寸和模具零件的結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)上面的設(shè)計(jì)繪出模具的總裝圖。 由于在零件制造前進(jìn)行了預(yù)測，分析了制件在生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的缺陷，采取了相應(yīng)的工藝措施。因此，模具在生產(chǎn)零件的時候才可以減少廢品的產(chǎn)生。 感溫卡的形狀結(jié)構(gòu)較為簡單，要保證零件的順利加工和取件，必須保證模具的工作平穩(wěn)。模具工作零件的結(jié)構(gòu)也較為簡單，它可以相應(yīng)的簡化了模具結(jié)構(gòu)。便以以后的操作、調(diào)整和維護(hù)。感溫卡的設(shè)計(jì)，是理論知識與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合，更加系統(tǒng)地對理論知識做了更深切貼實(shí)的闡述。也使我認(rèn)識到，要想做為一名合理的模具設(shè)計(jì)人員，必須要有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)，并不斷學(xué)習(xí)新知識新技術(shù)，樹立終身學(xué)習(xí)的觀念，把理論知識應(yīng)用到實(shí)踐中去，并堅(jiān)持科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的精神，大膽創(chuàng)新，突破新技術(shù)。 先前學(xué)到了的知識，同時感觸最深刻的是：所學(xué)知識只有在應(yīng)用中才能在更深刻理解和長時通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我從新系統(tǒng)的復(fù)習(xí)了所學(xué)專業(yè)知識同時也鞏固了間記憶。對一些原來一知半解的理論也有了進(jìn)一步的的認(rèn)識。特別是原來所學(xué)的一些專業(yè)基礎(chǔ)課：如機(jī)械制圖、模具材料、公差配合與技術(shù)測量、冷沖模具設(shè)計(jì)與制造等有了更深刻的理解，使我進(jìn)一步的了解了怎樣將這些知識運(yùn)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)中。同時還使我更清楚了模具設(shè)計(jì)過程中要考慮的問題，如怎樣使制造的模具既能滿足使用要求又不浪費(fèi)材料，保證工件的經(jīng)濟(jì)性，加工工藝的合理性。 在設(shè)計(jì)的過程中通過對各種資料的進(jìn)行查詢，我了解了通過更多的途徑去了解我要做的設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)更具合理性。也使我學(xué)會了設(shè)計(jì)過程中對資料的查詢和運(yùn)用。通過這次設(shè)計(jì)，我更加深入地學(xué)習(xí)了冷沖壓技術(shù)工作設(shè)計(jì)的內(nèi)容。冷沖壓技術(shù)工作設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括冷沖壓工藝設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)及沖模制造三方面內(nèi)容，盡管三者的工作內(nèi)容不同，但三者之間存在著相互滲透、相互補(bǔ)充、相互依存的關(guān)系。 冷沖壓工藝設(shè)計(jì)是針對給定的產(chǎn)品圖樣，根據(jù)其生產(chǎn)批量的大小、沖壓設(shè)備的類型規(guī)格、模具制造能力及工人技術(shù)水平等具體生產(chǎn)條件，從對產(chǎn)品零件圖的沖壓工藝性分析入手經(jīng)過必要的工藝計(jì)算，制定出合理的工藝方案，最后編寫沖壓工藝卡的一個綜合分析、計(jì)算、設(shè)計(jì)過程。沖壓工藝方案的確定包括工序性質(zhì)、數(shù)量的確定，工序順序的安排，工序組合方式及工序定位方式的確定等內(nèi)容。 歷經(jīng)長時間的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中通過參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料，請教各位老師有關(guān)模具方面的問題，并且和同學(xué)的探討，模具設(shè)計(jì)在實(shí)際中可能遇到的具體問題，使我在這短暫的時間里，對模具的認(rèn)識有了一個質(zhì)的飛躍。 致 謝 首先感謝本人的導(dǎo)師于智宏老師，他對我的仔細(xì)審閱了本文的全部內(nèi)容并對我的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容提出了許多建設(shè)性建議。于智宏老師淵博的知識，誠懇的為人，使我受益匪淺，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，特別是遇到困難時，他給了我鼓勵和幫助，在這里我向他表示真誠的感謝！ 感謝母?！幽蠙C(jī)電高等專科學(xué)校的辛勤培育之恩！感謝材料工程系給我提供的良好學(xué)習(xí)及實(shí)踐環(huán)境，使我學(xué)到了許多新的知識，掌握了一定的操作技能。 感謝和我在一起的同窗同學(xué)，和他們在一起討論、研究使我受益非淺。 最后，我非常慶幸在三年的的學(xué)習(xí)、生活中認(rèn)識了很多可敬的老師和可親的同學(xué)，并感激師友的教誨和幫助！ 參考文獻(xiàn) [1]陳錫棟、周小玉主編.實(shí)用模具技術(shù)手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001 [2]李紹林、馬長福主編.實(shí)用模具技術(shù)手冊[M].上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1998 [3]許發(fā)樾主編.實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 [4]楊玉英主編.實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)手冊[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004 [5]模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會.沖壓設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.1999 [6]翟德梅主編.模具制造技術(shù)[M].河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 [7]王芳主編.冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M]. 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壓力機(jī)的參數(shù)與校核 25 5 結(jié)束語 26 致 謝 28 參考文獻(xiàn) 29