扬声器内磁盖模具设计论文.doc
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1、常州工学院毕 业 设 计 说 明 书题 目: 扬声器内磁盖模具设计 课 题: 冲压工艺及模具设计 院 (部): 延陵学院 专 业: 班 级: 学生姓名: 学 号: 指导教师: 完成日期: 2008年6月10日 目 录绪论32.1 零件的工艺性分析32.2 确定工艺方案的确定3 3.1 冲裁的间隙 43.2凸模凹模刃口尺寸的确定53.3冲裁排样设计 83.4冲裁力 114.1 模具类型的选择124.2 定位方式的选择124.3卸料,出件方式的选择 124.4 主要零部件的设计124.5 模具模具总装图134.6冲压设备的选定 15 4.7冲压设备的校核155.1 有凸缘圆筒型件的拉深165.2
2、形成次数的确定175.3工作部分尺寸的计算185.4 拉深模具的总体设计185.5主要零件的设计195.6 冲压设备的选定195.7 冲压设备的校核195.8模具的装配196 参考资料20 扬声器内磁盖模具设计第一章 绪论随着我国汽车、摩托车、家电等工业的迅速发展,工业产品的外形在满足性能要求的同时,变得越来越复杂,而这些产品的制造离不开模具,这就要求模具制造行业以最快的速度、最低的成本、最高的质量生产出模具。为了达到上述要求,模具企业只有运用先进的管理手段和 CAD/CAM 集成制造技术,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。模具可以分为多种,如注塑模、冲压模等,随着制造工艺和塑料性价比的提高
3、,冷冲模具在模具行业中占的比重越来越大,本研究讨论的是一个喇叭磁盖模具设计的冷冲模具设计,在这过程中充分展示了计算机辅助建模和制造为模具的集成制造提供了优良的平台。第二章 冲压工艺分析与确定21冲压件工艺性分析 此工件有落料、冲孔、拉深三个工序,材料为Q235-A 钢,具有良好的冲压性能,适合冲裁、拉深,工件结构简单,有6个4mm的孔,孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求;该工件属于较典型圆筒形件拉深,形状简单对称,所有尺寸均为自由公差,对工件厚度变化也没有作要求。22冲压工艺方案的确定该工件包括落料、冲孔、拉深三个工序,可有以下三种工艺方案:方案一: 先落料,后冲孔,最后拉深。采用单工序模生
4、产。方案二: 先落料冲孔复合冲压,后拉深。采用复合模和单工序模生产。方案三: 落料冲孔拉深级进冲压。采用级进模生产。方案一模具结构简单,但需三道工序三副模具,成本高而生产效率低,以满足中批量生产要求,零件的尺寸和形状不精确,且存在工序分散,劳动量大,占用设备多。方案二需两道模具,工件的精度及生产效率都较高,满足要求。方案三只需一副模具,生产效率高,操作方便,工件精度也能满足要求。但模具结构复杂,安装、调试、维修比较困难,制造周期长。通过上述三种方案的分析比较,该件若能一次拉深,则其冲压生产采用方案二为佳第三章 落料冲孔模具设计31 冲裁模的间隙 311 间隙的重要性 间隙对冲裁件质量、冲裁力和
5、模具寿命均有很大影响,是冲裁工艺与冲裁模具设计中的一个非常重要的工艺参数。1 间隙对冲裁件质量的影响 间隙是影响冲裁件质量的主要因素之一。2 间隙对冲裁力的影响 实验证明, 随间隙的增大冲裁力有一定程度的降低,但当单面间隙介于材料厚度的5%20%范围内时冲裁力的降低不超过5%10%。因此,在正常情况下,间隙对冲裁力的影响不大。3 间隙对模具寿命的影响 较大的间隙值减少凸凹模的磨损,延长模具使用寿命。 312冲裁间隙值的确定 对于尺寸精度和断面质量要求不高的冲裁件,在满足冲裁件要求的前提下,应以降低冲裁力、提高模具寿命为主,选用较大的双面间隙值。见表2.3.3 表1.1.1冲裁模初始双面间隙值Z
6、 mm材料厚度t08 、10 、35、 Q295、 Q235AQ34540、 50ZminZmaxZminZmaxZminZmax0708091012006400720090010001260092010401260140018000640072009001000132009201040126014001800064007200900100013200920104012601400180已知材料厚度t为12 mm,材料为Q235A,因此Zmin = 0.126 mm Zmax =0.180 mm 32凸模与凹模刃口尺寸的确定 321凸模与凹模刃口尺寸的计算原则由于凸模与凹模之间存在间隙,所以冲
7、裁件断面都带有锥度,而在冲裁件尺寸的测量和使用中,都是以光亮带的尺寸为基准。落料件的光亮带处于大端尺寸,冲孔件的光亮带处于小端尺寸。落料件的光亮带是因凹模尺寸刃口挤切材料产生的,而冲孔件的光亮带是凸模刃口挤切材料产生的。且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸,冲孔件的小端尺寸等于凸模尺寸。冲裁过程中,凸、凹模要与冲裁零件或废料发生磨檫,凸模轮廓越磨越小,凹模轮廓越磨越大,结果使间隙越用越大。因此,确定凸、凹模刃口尺寸应区分落料和冲孔,并遵循如下原则:(1) 设计落料模先确定凹模刃口尺寸。以凹模为基准,间隙取在凸模上,即冲裁间隙通过减少凸模刃口尺寸来取得。设计冲孔模先确定凸模刃口尺寸。以凸模为基准间隙取
8、在凹模上,即冲裁间隙通过减少凹模刃口尺寸来取得。(2) 根据冲模在使用过程中的磨损规律,设计落料模时,凹模基本尺寸应取接近或等于工件的最小极限尺寸;设计冲孔模时,凸模基本尺寸则取接近或等于工件孔的最大极限尺寸。这样凸、凹模在磨损到一定程度时,仍能冲出合格的零件。模具磨损预留量与工件制造精度有关。用x表示,其中为工件的公差值,x为磨损系数,其值在0.51之间,根据工件制造精度选取: 工件精度IT10以上 x=1 工件精度 IT11IT13 x=0.75 工件精度 IT14 x=0.5(3) 不管落料还是冲孔,冲裁间隙一般选用最小合理间隙值. (4) 选择模具刃口制造公差时,要考虑工件精度与模具精
9、度的关系,既要保证工件的精度要求,又要保证有合理的间隙值。一般冲模精度较工件精度高24级。322 凸模与凹模刃口尺寸的计算方法 由于冲模加工方法不同,刃口尺寸的计算方法也不同,基本上可以分为两类。1 按凸模与凹模图样分别加工法 这种方法主要适用于圆形或简单规则形状的工件,因冲裁此类工件的凸、凹模制造相对简单,精度容易保证,所以采用分别加工。设计时,需在图纸上分别标注凸模和凹模刃口尺寸及制造公差。 冲模刃口与工件尺寸及公差计算公式如下:(1) 落料 设工件的尺寸为D0-,根据计算原则,落料时以凹模为设计基准。首先确定凹模尺寸,使凹模的基本尺寸接近或等于工件轮廓的最小极限尺寸;将凹模尺寸减去最小合
10、理间隙值即得到凸模尺寸。 DA=(Dmax-x*) DT= ( DA-Z min) 0-T=(Dmax-x*- Zmin ) 已知Dmax=44, 由公差表查得:44 mm为IT14级,取X=0.5 设凸、凹模分别按IT6级和IT7级加工制造,则DA=(44-0.5*0.62)mm=43.69 mm DT=(43.69-0.12) mm=43.57 mm(2) 冲孔设冲孔尺寸为d ,根据计算原则,冲孔时以凸模为设计基准。首先确定凸模尺寸,使凸模的基本尺寸接近或等于工件孔的最小极限尺寸;将凸模尺寸加上最小合理间隙值即得到凹模尺寸。 d T = (dmin+ X*) dA =( d T + Zmi
11、n ) 已知dmin=4 由公差表查得:4 mm为IT12级,取X=0.75 设凸、凹模分别按IT6级和IT7级加工制造,则d T = (4+0.75*0.12) mm=4.09 mmdA =(4.09+0.12) mm=4.21 mm 上述式中: DA、 DT落料凹、凸模尺寸; d T 、dA 冲孔凸、凹模尺寸; Dmax 落料件的最大极限尺寸; dmin 冲孔件孔的最小极限尺寸; 工件制造公差; Zmin 最小合理间隙; X 磨损系数; A、T 凸、凹模的制造公差,可按IT6IT7级来选取,也可查表2.4.1选取或取 T =0.4(Zmax - Z min) , A =0.6(Zmax -
12、 Z min) . 表2.4.1 规则形状(圆形 方形)冲裁时凸模 、凹模的制造偏差 mm基本尺寸凸模偏差凹模偏差18300.0200.02530800.0200.030801200.0250,0351201800.0300.040为了保证初始间隙不超过 Zmax 即 A +T + Z min = Zmax 选取必须满足以下条件:A +T = Zmax - Z min 由上可见,凸、凹模分别加工法的优点,凸、凹模具有互换性,制造周期短,便于成批制造.其缺点是,为了保证初始间隙在合理范围内,需要采用较小的凸、凹模具制造公差才能满足A +T = Zmax - Z min 的要求,所以模具制造成本相
13、对较高. 323 凸、凹模尺寸校核 冲孔凸、凹模尺寸校核A +T = Zmax - Z min 0.008 mm +0.012 mm=0.180 mm -0.126 mm 0.02 mm =0.054 mm(满足间隙公差条件) 落料凸、凹模尺寸校核A +T 0.02 mm(不能满足间隙公差条件) 因此,只有缩小A 、T,提高制造精度,才能保证间隙在合理范围内,由此可取: T =0.4(Zmax - Z min)=0.4*0.054 mm =0.021 mmA =0.6(Zmax - Z min )=0.6*0.054 mm =0.032 mmDA=43.69 mm DT=43.57 mm324
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