筒形傳感器外殼的沖壓模具設(shè)計(jì)【彎角L形件級(jí)進(jìn)模優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含8張CAD圖紙帶外文翻譯】-cymj17
筒形傳感器外殼沖壓模具設(shè)計(jì)
摘要
沖壓加工是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中先進(jìn)高效的加工方法之一。它是利用安裝在壓力機(jī)上的模具，在常溫或加熱的條件下對(duì)板材施加壓力使其變形和分解，從而獲得一定形狀、尺寸的零件加工方法。采用普通的沖壓的模具生產(chǎn)較率低，且費(fèi)用較高，經(jīng)估算占沖壓件總成本的30%～40%，甚至更高一些。根據(jù)工件特點(diǎn)選擇采用級(jí)進(jìn)模沖壓生產(chǎn)以提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本。本次設(shè)計(jì)采用級(jí)進(jìn)模沖壓生產(chǎn)。本文對(duì)采用級(jí)進(jìn)模沖壓生產(chǎn)彎角的分析，計(jì)算以及具體方案做了介紹。
關(guān)鍵詞：彎角；級(jí)進(jìn)模；沖壓
Cylindrical Sensor Housing Stamping Die Design
Abstract
The stamping is one of the modern machinery manufacturing state-of-the-art and efficient processing methods. It is installed in the press mold, and applying pressure to deform and decomposition of the plate under the conditions of room temperature or heated to obtain a certain shape, the size of the parts processing method. The ordinary stamping mold production is relatively low, and the cost is higher, the estimate accounted for 30% to 40% of the total cost of stamping parts, and even higher. According to the work piece characteristics of progressive die stamping production in order to improve production efficiency, reduce production costs. The design uses a progressive die stamping production. Analysis of progressive die stamping corner, computing, and specific programs is introduced.
Key Words: Corners; Progressive die; Stamping
目 錄
1 緒論.......................................................................................................................1
1.1全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù).............................................................................1
1.2高速銑削加工........................................................................................................1
1.3模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)..........................................................................................1
1.4電火花銑削加工.....................................................................................................2
1.5提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度..............................................................................................2
1.6優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù)................................................................................2
1.7模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化............................................................................2
1.8模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的發(fā)展.......................................................................................2
1.9級(jí)進(jìn)模的優(yōu)缺點(diǎn).....................................................................................................2
2 設(shè)計(jì)初始資料.......................................................................................................4
2.1技術(shù)要求...............................................................................................................4
2.2工件生產(chǎn)批量........................................................................................................5
2.3原材料規(guī)格及毛坯情況..........................................................................................5
3 分析沖壓零件（彎角）的工藝性.......................................................................6
3.1沖壓件經(jīng)濟(jì)性分析.................................................................................................6
3.2沖壓件工藝性分析.................................................................................................6
3.3沖模制造精度的選擇..............................................................................................6
3.4其他方面...............................................................................................................7
4 確定工藝方案及模具形式...................................................................................8
4.1排樣.....................................................................................................................8
4.2工序的確定...........................................................................................................8
4.3搭邊類型的確定....................................................................................................8
4.4卸料板的選擇........................................................................................................9
5 工藝計(jì)算.............................................................................................................10
5.1毛坯工藝計(jì)算......................................................................................................10
5.1.1排樣及搭邊值的計(jì)算........................................................................................10
5.1.2步距的計(jì)算.....................................................................................................10
5.1.3條料寬度的確定...............................................................................................11
5.1.4材料利用率的計(jì)算...........................................................................................11
5.1.5板料的裁剪.....................................................................................................12
5.2沖壓力的計(jì)算......................................................................................................12
5.2.1沖裁力計(jì)算.....................................................................................................12
5.2.2卸料力、推件力和頂件力計(jì)算..........................................................................13
5.2.3計(jì)算總沖壓力..................................................................................................14
5.3確定壓力中心......................................................................................................14
5.3.1壓力中心.........................................................................................................14
5.3.2壓力中心的計(jì)算..............................................................................................15
5.4凸凹模工作部分尺寸計(jì)算.....................................................................................16
5.4.1尺寸計(jì)算原則..................................................................................................16
5.4.2沖裁間隙的選擇..............................................................................................16
5.4.3凸凹模刃口尺寸..............................................................................................17
5.5確定各主要零件結(jié)構(gòu)尺寸（凹凸模的設(shè)計(jì)）..........................................................20
5.5.1凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化.................................................................................20
5.5.2凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化.................................................................................22
5.6初選沖壓設(shè)備......................................................................................................23
6 模具強(qiáng)度校核.....................................................................................................24
6.1模具失效形式......................................................................................................24
6.2對(duì)沖裁部分的模具零件進(jìn)行校核計(jì)算....................................................................24
7 壓力機(jī)的選用.....................................................................................................25
7.1壓力機(jī)的校核......................................................................................................25
8 模具零部件設(shè)計(jì).................................................................................................27
8.1模具標(biāo)準(zhǔn)件的選擇...............................................................................................27
8.1.1模架的選用.....................................................................................................27
8.1.2導(dǎo)向裝置的確定..............................................................................................27
8.1.3模柄的選擇.....................................................................................................28
8.1.4沖壓加工時(shí)定位部分的設(shè)計(jì).............................................................................29
8.1.5卸料形式的確定..............................................................................................29
8.1.6導(dǎo)料裝置的確定..............................................................................................29
8.2模具材料的選用...................................................................................................30
9 模具的裝配.........................................................................................................31
10 技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析...............................................................................................32
10.1沖裁件的經(jīng)濟(jì)性分析..........................................................................................32
10.2模具的經(jīng)濟(jì)性分析..............................................................................................32
11 結(jié)論...................................................................................................................34
參考文獻(xiàn)...............................................................................................................35
致謝.......................................................................................................................36
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附錄 A 級(jí)進(jìn)模的熱處理的并行設(shè)計(jì) 傳統(tǒng)的級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)，主要是經(jīng)驗(yàn)或半經(jīng)驗(yàn)，脫離制造過程。在設(shè)計(jì)完成之前 ,級(jí)進(jìn)模計(jì)劃通常一再修改，從而形成一些弊端。如開發(fā)期長(zhǎng)、成本高、效果不實(shí)用。由于對(duì)精確、使用壽命、開發(fā)成本和時(shí)間有很高的要求，現(xiàn)代級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)和制造應(yīng)該很完全。因此，越來越多的先進(jìn)技術(shù)和創(chuàng)新已經(jīng)被應(yīng)用，例如并行工程、靈活制造、虛擬制造、合作設(shè)計(jì)等。 級(jí)進(jìn)模的熱處理是與設(shè)計(jì)、制造和裝配同等重要的，因?yàn)樗鼘?duì)制造、裝配和服務(wù)具有重要影響。級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)和制造進(jìn)步很快。但在它們背后熱處理嚴(yán)重滯后。級(jí)進(jìn)模工業(yè)的發(fā)展，熱處理 必須保證級(jí)進(jìn)模有好的狀態(tài)及制造、裝配和抗磨損性要求。熱處理可以影響級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)比如過硬和軟、裝配。傳統(tǒng)的熱處理過程和方法提出了按設(shè)計(jì)提出的方式。這會(huì)使設(shè)計(jì)者和級(jí)進(jìn)模及熱處理偏離對(duì)方，設(shè)計(jì)者和級(jí)進(jìn)模不能完全實(shí)現(xiàn)熱處理過程中，材料特性、創(chuàng)意設(shè)計(jì)了解甚少的服務(wù)環(huán)境和設(shè)計(jì)思想。這些分歧將影響級(jí)進(jìn)模進(jìn)度。 因此，如果程序設(shè)計(jì)熱處理是在早期設(shè)計(jì)階段，目標(biāo)是縮短開發(fā)時(shí)間、降低成本、穩(wěn)定質(zhì)量， 實(shí)現(xiàn)了從傳統(tǒng)的發(fā)展模式，同時(shí)并行順序?qū)?huì)實(shí)現(xiàn)。 并行工程是把電腦整合系統(tǒng)設(shè)計(jì)為載體 ,在每個(gè)階段開始后，工廠要考慮，例如制造、熱處理、 成本等因素，以避免錯(cuò)誤。并行方式駁回有缺陷的連續(xù)方式，給連續(xù)方式帶來一場(chǎng)革命。在當(dāng)前的工作，同時(shí)結(jié)合熱處理的情況下，死亡和發(fā)展模式，并進(jìn)行了系統(tǒng)的研究和深刻。 1 熱處理下的并行處理 并行方式與順序方式最終不同。對(duì)于順序方式，主要考慮級(jí)進(jìn)模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，幾乎沒有考慮到過程，這樣的錯(cuò)誤很容易擴(kuò)散倒退。同時(shí)，設(shè)計(jì)部門很少與組裝、銷售部門和成本核算溝通。這些問題勢(shì)必影響級(jí)進(jìn)模的開發(fā)進(jìn)度和市場(chǎng)前景。而并行方式，政府部門之間的密切關(guān)系，各有關(guān)部門參加級(jí)進(jìn)模的發(fā)展和進(jìn)步，與買家有著密切聯(lián)系。這有利于消除部門之間的矛盾，提高 效率，降低成本。在并行方式中的熱處理，沒有經(jīng)費(fèi)的情況后，采取了藍(lán)圖，但在級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)，這樣做，有利于優(yōu)化熱處理過程中充分利用潛力的材料。 2 級(jí)進(jìn)模熱處理一體化中的應(yīng)用 可以看出設(shè)計(jì)和模擬過程是熱處理一體化框架的核心。在信息輸入透過產(chǎn)品設(shè)計(jì)及模塊熱處理過程中產(chǎn)生的經(jīng)熱處理、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工程將自動(dòng)把尺寸分割為部分繪畫網(wǎng)、模擬溫度場(chǎng)微觀結(jié)構(gòu)分析后熱處理和缺陷可能出現(xiàn)的 (如過熱，在燃燒 ) 然后熱處理過程中，如果被判定是根據(jù)優(yōu)化結(jié)果由立體再現(xiàn)技術(shù)。此外理想工具和夾具、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)處納入該系統(tǒng)。同 時(shí)將根據(jù)工程范圍內(nèi)的信息與其它部門共享。這使熱處理過程和優(yōu)化過程，確保良好。 型與立體展望技術(shù)對(duì)于熱處理技術(shù) 級(jí)進(jìn)模具的材料、結(jié)構(gòu)和規(guī)模的問題，根據(jù)熱處理及級(jí)進(jìn)?？梢酝ㄟ^ 3型和階段加熱條件下轉(zhuǎn)變?yōu)樵诩?jí)進(jìn)模具和熱處理工是可行的，因?yàn)樗呀?jīng)突破的計(jì)算階段轉(zhuǎn)變定律，形成跨階段，第一階段重點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)熱、熱轉(zhuǎn)移等。例如，立體熱算法進(jìn)行模型 /地方取暖和復(fù)雜的印象和不對(duì)稱級(jí)進(jìn)模，ＭＡＲＣ微結(jié)構(gòu)改造模型軟件使用。 計(jì)算機(jī)能把目前的溫度、壓力和微觀結(jié)構(gòu)展示在任意時(shí)間和程序，整個(gè)改造立體 配套的溫度場(chǎng)、壓力和微結(jié)構(gòu)領(lǐng)域方面。 如果能結(jié)合成本、各種部分成本可以由電腦預(yù)測(cè)。 處理過程設(shè)計(jì) 由于特殊的要求編制，硬度、表面粗糙度和在扭曲級(jí)進(jìn)模具熱處理中，包括輸入?yún)?shù)中類型、溫度和輸入溫度和時(shí)間的磨煉，必須正確選擇，是否使用化學(xué)或表面淬火熱處理參數(shù)，必須正確地確定。很難確定完全由電腦參數(shù)。 由于電腦技術(shù)的迅速發(fā)展。近十幾年，難以大規(guī)模計(jì)算過。模擬和財(cái)產(chǎn)的權(quán)衡，需要的時(shí)間和成本熱處理后，不難優(yōu)化熱處理過程。 處理數(shù)據(jù)庫 熱處理數(shù)據(jù)庫的描述。數(shù)據(jù)庫提供了基礎(chǔ)熱處理過程。一般分為材 料熱處理數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)庫過程數(shù)據(jù)庫。這是必然趨勢(shì)預(yù)測(cè)和處理成本物資。雖然很難建立一個(gè)成本數(shù)據(jù)庫 ,必須建立數(shù)據(jù)庫的一系列試驗(yàn)。包括鋼鐵材料數(shù)據(jù)庫等級(jí)、化學(xué)成分、性能及國內(nèi)外級(jí)平行表。 數(shù)據(jù)庫包括熱處理過程、階級(jí)、保溫時(shí)間和冷卻速度。 基于數(shù)據(jù)庫，可熱處理過程中產(chǎn)生的規(guī)則推斷。 處理設(shè)備和工具 熱處理過程被確定后，工具和 統(tǒng)設(shè)備轉(zhuǎn)移設(shè)計(jì)制造的消息到數(shù)控裝置。通過快速成型機(jī)床、夾具和工具的可靠性來判斷。整個(gè)程序用網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移，沒有人為的干擾。 3 關(guān)鍵技術(shù) 合溫度、微結(jié)構(gòu)、壓 力和成本 熱處理程序是溫度程序、程序強(qiáng)調(diào)、微觀結(jié)構(gòu)的互動(dòng)。三個(gè)因素都影響成本。在加熱和冷卻、壓力和熱轉(zhuǎn)換會(huì)出現(xiàn)在微觀結(jié)構(gòu)的變化。微觀結(jié)構(gòu)和微觀結(jié)構(gòu)的溫度變化的溫度和壓力彼此交流的成本。研究這四個(gè)因素相互作用有了很大發(fā)展，但還沒有普遍建立數(shù)學(xué)模型。許多模型試驗(yàn)很好配合，但不能付諸實(shí)施。最困難的分析解決問題的模式，采用數(shù)字方式，計(jì)算有誤。 即使如此，比較有經(jīng)驗(yàn)的定性分析方法，使得計(jì)算機(jī)模擬熱處理重大進(jìn)展。 立和整合模式 級(jí)進(jìn)模具的設(shè)計(jì)、制造、熱處理、裝配、維修等發(fā)展模式。要有自己的模式和數(shù)據(jù)庫 . 他們通過彼此的實(shí)體關(guān)系模式成為一個(gè)系列。通過建立和利用強(qiáng)有力的推論機(jī)制，優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的是能夠?qū)崿F(xiàn)的。產(chǎn)品模型和其他模型建立了關(guān)系。產(chǎn)品款式變化的情況下改變基本模型。事實(shí)上，它是屬于級(jí)進(jìn)模具的數(shù)據(jù)。熱處理后并入系統(tǒng)模型，它不再是一個(gè)孤立的單位，而其他成員關(guān)系密切的系統(tǒng)模型。經(jīng)過搜查，從熱處理數(shù)據(jù)庫的計(jì)算和推理、熱處理程序，受級(jí)進(jìn)模具的幾何模型、制造模型和成本的代價(jià)的限制被獲得。如果不服從限制，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出解釋性警報(bào)。各設(shè)計(jì)單位通過網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系。 員之間的和諧與管理 復(fù)雜的級(jí)進(jìn)模具，需要項(xiàng)目組之間的密切合作 。因?yàn)槊總€(gè)成員都考慮到短期全球級(jí)進(jìn)模具的發(fā)展，必須加以管理和協(xié)調(diào)。首先，每個(gè)項(xiàng)目小組要確立自己的條件和資源管理的要求，加強(qiáng)學(xué)習(xí)的要求，并在規(guī)定的工作程序，以避免沖突。其次，要發(fā)展計(jì)劃執(zhí)行和監(jiān)督機(jī)制應(yīng)該建立。排除在適當(dāng)發(fā)展情況下的阻塞。 4 結(jié)論 （ 1） 經(jīng)應(yīng)用到級(jí)進(jìn)模具和熱處理的并行設(shè)計(jì)和作圖中，可以提高效率，很容易發(fā)現(xiàn)明顯的矛盾和問題。 （ 2） 級(jí)進(jìn)模具的發(fā)展是在同一平臺(tái)。在熱處理過程中取得，設(shè)計(jì)者獲得相關(guān)資料及其他設(shè)計(jì)可轉(zhuǎn)讓自營部門的信息平臺(tái)。 （ 3） 制定了正確的發(fā)展，及時(shí)調(diào)整計(jì)劃，可大 大縮短開發(fā)時(shí)間，并降低成本。 附錄 B ie 17[ by or is is of is as to be of is as as it a on of t As of by as to by of of of to a if of is in of be t he of to be as a at as so in to of a In of t he 1 he to of so of in in of is to of in is In it is to of of 2 ie t be of of AD AE of as is if is to by AD AM 2． 1 3-D he be as as -D on of it of 3-D of at in t he -D by If be be by 2． 2 ue to be or be It is to by in By it is to 2． 3 is is of is It is an to by it is to a it is to by a of on be by 2． 4 is to of be is by in is no 3 ． 1 of is a of on on of be of in is so of by 3． 2 of he so in by of be in In it to of is it is no an a is to in is by by is If is by 3． 3 he of is of to be of of up in to be be be in is 4 1） is （ 2） is on is to on （ 3） it in