瓶起子冷冲压磨具设计毕业设计.doc
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1、毕业论文(设计)说明书题 目 名 称 瓶起子冷冲压磨具设计 题 目 类 别 系 别 专 业 班 级 学 生 姓 名 指 导 教 师 辅 导 教 师 完 成 日 期 目 录1 冲压件工艺性分析及冲裁方案的确定12主要设计计算32.1 排样方案的确定及计算32.2 冲压力的计算42.3 压力中心的确定及相关计算52.4 工作零件刃口尺寸计算72.5 卸料弹簧的设计103模具总体设计123.1 模具类型的选择123.2 定位方式的选择123.3 卸料出件、导向方式的选择124 零件的结构设计144.1 落料凸模的设计144.2 冲孔凸模的设计154.3 凹模的设计165模具材料的选用及其它零部件的设
2、计185.1 模具材料的选用185.2 定位零件的设计195.3 料板及卸料部件的设计205.4 模架及其他零部件的设计206 模具总装图及设备的选定226.1模具的总装图226.2 设备的选定237 模具零件加工工艺248 模具的装配和冲裁模具的试冲268.1 模具的装配268.2 冲裁模具的试冲26总结与致谢29参考文献30II摘要 当今世界,随着科学技术的迅猛发展,磨具越来越广泛的应用到各种机器零件的制造中,成为了机器或各种部件的加工的主要工具。机器上的很多部件都是由磨具加工而成,因此,磨具的加工质量将直接影响啤酒盖起子磨具的精度、性能和寿命。此外研究磨具的加工方法,对于提高生产效率,降
3、低生产成本具有重要意义。据各国报导,模具工业在欧美等工业发达国家被称之“点铁成金”的“磁力工业”,如今世界模具工业的发展速度超过了新兴的电子工业,已实现了模具专业化、标准化和商业化,因而深受赞誉。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”,日本称模具工业为“进入富裕社会的原动力”,在德国,被冠之以“金属加工业中的帝王”之称号,而欧盟一些国家称“模具就是黄金”,新加坡政府则把模具工业作为“磁力工业”,中国模具权威称为“模具是印钞机”。可见模具工业在世界各国经济发展中具有重要的地位。模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。我国正处于从模具制造大国向模具制造强国转变的进程中,未来10-
4、15年是模具行业发展的极为重要的时期。信息化是模具企业发展的助推器,充分利用信息化技术是实现模具产业提升的关键环节,因此信息化建设是当前我们面临的一个重要任务。“以信息化带动工业化,以工业化促进信息化,走新型工业化道路”,是促进我国模具行业结构转型升级和跨越发展的有效途径。模具企业技术系统的信息化模具企业信息化的应用包括两个主要方面,即技术系统的信息化和管理系统的信息化。技术系统的信息化主要是模具CADCAECAM技术的应用,实现模具设计制造过程的信息化或数字化。关键词磨具;啤酒起子模具;精度;效率;成本AbstractDie technology to produce products wi
5、th high accuracy, high complexity, high consistency, high production efficiency and low consumption and so on. Thus, die technology has become the measure of a country manufacturing an important indicator of the level determines the product quality, efficiency and new product development capability.
6、 This paper discusses in detail the whole process of stamping dies. Stamping die that is in the process of stamping, the material (metal or non-metallic) processing into parts(finished products) of a special technical equipment. The parts are baffle, the product of mold using an automatic feeding fr
7、om the feeder processing methods, low cost and high efficiency. The general accuracy of the product, simple structure. The key is how to achieve an automatic feeding machine, thus eliminating the need for manual feeding process. This article also discusses the major processes of structural stampings
8、, embossing Edge Design Calculation, blanking layout and positioning components, design, red center of pressure and stress calculation and the main part of the structure of mold design. The improved mold can be automated, significantly reducing costs and improve productivity. Key words blanking;punc
9、hing; die gap25 1. 冲压件工艺性分析及冲裁方案的确定 工件名称:瓶起子冷冲压磨具生产批量:大批量 材料:Error! No bookmark name given.材料厚度:1.工件简图:如图1.1所示。图1.1酒瓶盖启子零件图此工件只有落料和冲孔两个工序。材料为,具有良好的冲压性能,适合冲裁。工件结构相对简单,有一个的孔和1个不规则的孔;孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求,最小壁厚为4。工件的尺寸全部为自由公差,可看作IT13级,尺寸精度较低,普通冲裁完全能满足要求。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。方案一:采用单工序模生产。方案
10、二:采用复合模生产。方案三:采用级进模生产。方案一:单工序模生产。模具结构简单,但需要两道工序两副模具,成本较高而生产效率低,难以满足中批量生产要求。方案二:复合模生产。只需一副模具,工件的精度及生产效率都较高,但冲压后成品保留在模具上,在清理模具上的物料时会影响冲压速度,操作方便。方案三:级进模生产。也只需一副模具,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。2. 主要的计算3.2.1 排样方案的确定及计算设计落料冲裁模,首先要设计条料排样图。根据工件的特点,采用如图2.1所示的排样方法设计成隔位冲压,可显著地减少废料。隔位冲压就是
11、将第一遍冲压以后的条料水平方向旋转1800,再冲第二遍,在第一次冲裁的间隙中冲裁出第二部分工件。搭边值取和,条料宽度为步距为,一个步距的材料利用率为52%。 图2.1 排样图查表2.1得最小搭边值: =,=表2.1 最小搭边值条料厚度/搭边值/用于用于0.252.01.82.52.23.02.80.250.51.51.22.01.82.52.20.50.81.21.01.81.52.01.80.81.21.00.81.51.21.81.51.21.61.21.01.81.52.01.8条料宽度B: 其中: 垂直送料方向上零件尺寸(因为采用直对排排样方式,故D的大小应为排样图中的实际尺寸,D=1
12、15.5) 侧刃冲切的料边宽度。=1.6 条料宽度公差值。由公式得: 注:由于采用B型侧刃,其燕尾高度为0.5,横向搭边值加大0.5。步距S:一个步距材料利用率: 由此可得冲裁件的面积为式中: 一个步距内冲裁件数目 一个冲裁件面积 条料宽度 步距由公式得:2.2 冲压力的计算平刃口模具冲裁时,其理论冲裁力可按下式计算:式中: 冲裁件周长 材料厚度 材料抗剪强度Mpa但选择设备时,考虑刃口磨损和材料厚度及力学性能波动等因素,实际冲裁力可能增大,所以应取冲裁件周长材料厚度 材料抗剪强度故 查下表2.2得。表2.2 卸料力、顶件力、推件力系数材料及厚度/钢小于等于0.10.0650.0750.10.
13、140.10.50.0450.0550.0650.080.52.50.040.050.0550.062.56.50.030.040.0450.05大于6.50.020.030.0250.03铝、铝合金0.0250.080.030.07紫铜、黄铜0.020.060.030.09卸料力、推件力、计算式为:=式中: h凹模洞口的直刃壁高度 冲裁工艺总力 = 该模具采用级进模,拟选弹性卸料、下出料。根据计算结果,冲压设备拟选用23-25。2.3 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,如图2.2所示。在图2.2中将轴选在上下对称位置,则压力中心的坐标不用计算。即Y=0。将轴选在通过两
14、个型孔的重心。同时将侧刃冲裁轮廓简化为一条直线。独立的冲裁轮廓共有8个,其长与重心的X坐标如下:有关计算如表2.3所示。表2.3 凸模型口图基本要素长度/各基本要素压力中心的坐标值XY1=231.7-44.202=80.2003=22.0004=231.766.105=22.0110.406=80.2110.407=44-2208=44880图2.2 凹模型口由以上计算结果可看以出:压力中心C点的坐标为26,0。该工件冲裁力不大,压力中心偏移坐标原点较小,为了便于模具的加工和装配,模具中心仍选在坐标原点。若选用开式双柱可倾压力机,点仍在压力机模柄孔投影面积范围内,满足要求。2.4 工作零件刃口
15、尺寸计算对级进模冲裁模进行刃口尺寸称计算,应考虑配作件的选择。从图2.1所示的排样图看,不仅有冲孔与落料,而且还有侧刃冲裁。如果按基本加工制度处理刃口尺寸即冲孔以凸模为基准件、落料以凹模为基准件,则凹模将作配作件,又作基准件。不如凹模只作配作件,可一次线切割加工出全部凹模型孔,容易保证所有冲裁间隙都比较均匀。这样,只需计算凸模的刃口尺寸,凹模型孔按要求的冲裁间隙配作。凸模刃口尺寸共有三种类型,分别计算如下:表2.4 初始双面间隙、材料厚度t/mm08、10、35 09M2、Q235Q34540、50 65Mn小于0.5极小间隙0.50.0400.0600.0400.0600.0400.0600
16、.0400.0600.60.0480.7200.0480.0720.0480.0720.0480.0720.70.0640.0920.0640.0920.0640.0920.0640.0920.80.0720.1040.0720.1040.0720.1040.0640.0920.90.0900.1260.0900.1260.0900.1260.0900.1261.00.1000.1400.1000.1400.1000.1400.0900.1261.20.1260.1800.1320.1800.1320.1801.50.1320.2400.1700.2400.1700.1321.750.2200
17、.3200.2200.3201.750.2402.00.2460.3600.2600.3800.2600.3802.10.2600.3800.2800.4000.2800.400 则: 由于所有尺寸都未标注公差,查冲裁件外径与内孔尺寸公差表2.5知表2.5 冲裁件外径与内孔尺寸公差料厚/冲裁件尺寸一般精度冲裁件较高精度冲裁件由摩擦系数表2.6查得:X=0.75。表2.6磨损系数/非圆形冲件圆形冲件冲件公差/(1)凸模磨损后会增大的尺寸第一类尺寸A应按计算。的尺寸公差为IT12级,、的尺寸公差为IT11级,查表2.5后,冲孔尺寸为: 公差精度为IT11-IT13级时磨损补偿系数.则按上述的公式计
18、算冲孔凸模刃口尺寸分别为: (2)凸模磨损后会减小的尺寸第二类尺寸B应按式计算。工件未注尺寸公差精度均在IT11级-IT13级中,查表2.5后,冲孔尺寸为: 取磨损补偿系数,则按上述的公式计算冲孔凸模刃口尺寸分别为: (3) 凸模磨损后基本不变的尺寸第三类尺寸C应按式计算。 的尺寸公差精度为IT14级,的尺寸公差精度为IT13级,查表2.5后,冲孔尺寸为: 公差精度为IT13级时磨损补偿系数.公差精度为IT14级时磨损补偿系数.则按上述的公式计算冲孔凸模刃口尺寸分别为: 落料凹膜的基本尺寸与凸模相同,不必标注公差,但要在技术条件中注明:凹膜实际尺寸与凸模配制,保证最小双面合理间隙值。2.5 卸
19、料弹簧的设计 弹簧与压缩量 卸料板工作行程 ,一般取,板料卸料弹簧的设计计算,选用的4个弹簧长度务必一致,不然会造成受力不均匀,运动产生歪斜,影响模具的正常工作。卸料弹簧的设计计算:a、 根据模具安装位置拟选4个弹簧,每个弹簧的预压力为: 式中:弹簧的个数 卸料力b、查有关弹簧规格,初选弹簧规格为: 其具体参数是: 其中:弹簧最大许可压缩量 弹簧实际总压缩量厚度 凸模刃磨量和调整量,一般取5 10 弹簧的最大工作负荷 弹簧的有效圈数c、计算: d、校核:设 由于21.918,即。所以,所选弹簧是合适的。其特性曲线如下图所示。图2.3 弹簧特性曲线图 3模具总体设计3.1 模具类型的选择模具类型
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