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1、
xxxx學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)
系 部: 指導(dǎo)老師:
專 業(yè):模具設(shè)計(jì)與制造 班 級:
小 組 號: 組 長:
同 組 人:
日 期: 年 月 日
前言
模具設(shè)計(jì)畢業(yè)論文成形加工是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛的優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、適應(yīng)性很強(qiáng)的生產(chǎn)技術(shù),或稱成型工具、成型工裝產(chǎn)品,是技術(shù)含量高、附加值高、使用廣泛的新技術(shù)產(chǎn)品,是價值很高的社會財(cái)富。模具設(shè)計(jì)畢業(yè)論文由于模具生產(chǎn)技術(shù)的現(xiàn)代化,在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中,模具已廣泛
2、應(yīng)用于電動機(jī)和電器產(chǎn)品、電子計(jì)算機(jī)產(chǎn)品、儀表、家用電器產(chǎn)品與辦公設(shè)備、汽車、軍械、通用機(jī)械等產(chǎn)品的生產(chǎn)中。模具技術(shù)水平的高低,模具設(shè)計(jì)畢業(yè)論文已成為衡量一個國家制造水平高低的重要標(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。
目前,隨著汽車及輕工業(yè)的迅速發(fā)展,模具設(shè)計(jì)制造日益受到人們的廣泛關(guān)注,已成為一個行業(yè)。將高新技術(shù)應(yīng)用于模具設(shè)計(jì)與制造,已成為快速制造優(yōu)質(zhì)模具的有力保證:1)、CAD/DAE/CAM的廣泛應(yīng)用,顯示了用信息技術(shù)帶動和提升模具工業(yè)的優(yōu)越性。在歐美,CAD/DAE/CAM已成為模具企業(yè)普遍應(yīng)用的技術(shù)。在CAD的應(yīng)用方面,已經(jīng)超越了甩掉圖板、二維繪圖的初級
3、階段,目前3D設(shè)計(jì)已達(dá)到了70℅--89℅,PRO/E、UG、CIMATRON等軟件的應(yīng)用很普遍。2)、為了縮短制造周期,提高市場競爭力,普遍采用高速切削加工技術(shù)。3)、快速成型技術(shù)與快速制模技術(shù)獲得普遍應(yīng)用。有SLA、SLS、FDM、LOM等各種類型的快速成型設(shè)備。
目 錄
緒論 4
第1章 工藝方案的確定 5
1.1零件分析 5
1.2工藝方案的確定及模具結(jié)構(gòu)形式的選擇 5
1.3工序圖尺寸分析 5
1.4排樣和材料利用率的計(jì)算 6
第2章 有關(guān)彎曲工藝計(jì)算 8
2.1 毛坯尺寸的計(jì)算 8
2.2 彎曲
4、力的計(jì)算 8
2.3 彎曲凸凹模的間隙 8
2.4 凸、凹模寬度尺寸計(jì)算 9
2.5 凸模圓角半徑 9
2.6 凹模圓角半徑 10
2.7 彎曲凹模外形和尺寸的確定 10
2.8 選擇上、下模座及模柄 10
2.9 墊板、凸模固定板 10
2.10 閉合高度 10
2.11 螺釘、銷釘?shù)倪x擇 11
2.12繪制模具總圖及零件圖 11
第三章 小結(jié) 13
參考文獻(xiàn) 14
緒論
自20世紀(jì)80年代以來,我國的經(jīng)濟(jì)逐漸起飛,也為模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了巨大的動力。20世紀(jì)90年代
5、以后,大陸的工業(yè)發(fā)展十分迅速,模具工業(yè)的總產(chǎn)值在1990年僅60億元人民幣,1994年增長到130億元人民幣,1999年已達(dá)到245億元人民幣,2000年增至260~270億元人民幣。今后預(yù)計(jì)每年仍會以10℅~15℅的速度快速增長。
目前,我國17000多個模具生產(chǎn)廠點(diǎn),從業(yè)人數(shù)五十多萬。除了國有的專業(yè)模具廠外,其他所有制形式的模具廠家,包括集體企業(yè),合資企業(yè),獨(dú)資企業(yè)和私營企業(yè)等,都得到了快速發(fā)展。其中,集體和私營的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。例如,浙江寧波和黃巖地區(qū),從事模具制造的集體企業(yè)和私營企業(yè)多達(dá)數(shù)千家,成為我國國內(nèi)知名的“模具之鄉(xiāng)”和最具發(fā)展活力的地區(qū)之一。在廣東,
6、一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè),為了提高其產(chǎn)品的市場競爭能力,紛紛加入了對模具制造的投入。例如,科龍,美的,康佳和威力等知名集團(tuán)都建立了自己的模具制造中心。中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)則多集中于沿海工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū),現(xiàn)已有幾千家。
在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中,企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二,作為商品銷售的約占三分之一。其中,沖壓模具約占50℅(中國臺灣:40℅),塑料模具約占33℅(中國臺灣:48℅),壓鑄模具約占6℅(中國臺灣:5℅),其他各類模具約占11(中國臺灣:7℅)。
第1章 工藝方案的確定
1.1零件分析
由工件簡圖
7、可知,該工件的加工涉及到落料、彎曲兩種工序內(nèi)容。
1.2工藝方案的確定及模具結(jié)構(gòu)形式的選擇
方案一:分別由兩套單工序模具來進(jìn)行生產(chǎn);
方案二:由一套級進(jìn)模來完成兩個工序;
方案三:由一套復(fù)合模直接完成切斷彎曲模來完成彎曲工藝。
由于是中批量生產(chǎn),且單工序模具成本低,生產(chǎn)難度小,且能保證沖裁件的彎曲尺寸和平整性,生產(chǎn)效率高,故選擇方案一。
工序簡圖:如圖2-01所示。
圖2-01
1.3工序圖尺寸分析
計(jì)算毛坯展開長度L總:如圖2-03所示。
L總=2[L1+L2+L3+2∏/2(r+ X0t)]
由于r/t=3/1=3; 查表3-1得X0=0.47; ∴L總=112.
8、46≈112mm
展開圖如下:
1.4排樣和材料利用率的計(jì)算
采用直排有廢料排樣方式,如圖2-02所示。
圖2-02
計(jì)算沖裁件面積A:毛坯圖,如圖2-04所示。
A=LB=26.4112mm2
=2956.8mm2
搭邊a和a1;查表2-13,工作間a=2,側(cè)面a1=2
料寬B: B=[D+2(a1+Δ)+b0] -Δ
查表2-14得:Δ取0.5;查表2-15得:b0取0.5
故B=[112+22)+0.5] -0.5=116
進(jìn)距h: h=26.4mm+2mm=28.4mm
一個進(jìn)距的材料利用率η:
η=100%=1
9、00%=89.75%
另一方法是采用剪板工藝,直接剪到尺寸,材料利用率為100%。然后彎曲。
第2章 有關(guān)彎曲工藝計(jì)算
2.1 毛坯尺寸的計(jì)算
由于本設(shè)計(jì)中,只需要設(shè)計(jì)彎曲模,所以不需要計(jì)算落料模的有關(guān)尺寸。
展開毛坯尺寸計(jì)算方法和結(jié)果見前面第二章。
所算得的彎曲工序坯料尺寸如上圖所示。
2.2 彎曲力的計(jì)算
此工件U形彎曲時力的計(jì)算,選計(jì)算公式為
F自=4(kbttδb)/(r+t)
=4(1.326.411380)/(2.6+1)
10、=14490.66N
=14.49KN
F自—材料在沖壓行程結(jié)束時的自由彎曲力
b—彎曲件的寬度
t—彎曲件厚度
r—彎曲件內(nèi)彎角半徑
k—安全系數(shù)
δb—材料的強(qiáng)度極限
δb查表=294~432,取380
由于兩邊緣在成形后會回彈,所以該部分在成形后須校正。
校正彎曲力: F校=A*P
查手冊 表3-17 P=100MP
校正面積: A=726.42=369.6 mm2
校正力: F=369.6*100MP=36
11、.96KN
綜上所述,總的彎曲力F總=14.49+36.96=51.45KN
初選400KN開式壓力機(jī),壓力機(jī)的技術(shù)參數(shù)見表9-3
2.3 彎曲凸凹模的間隙
由教材查得,對鋼材 C=(1.05~1.15)t ,C=1.1t=1.1 mm
2.4 凸、凹模寬度尺寸計(jì)算
對于U形彎曲件,必須選擇適當(dāng)?shù)拈g隙值,因?yàn)橥拱寄ig隙小了,摩擦力和彎曲力就大,當(dāng)間隙過小時,還會使制件直邊料厚減薄和出現(xiàn)話痕,同時還降低凹模壽命。若間隙過大,制件回彈量增大,誤差增加,從而降低制件精度,所以彎曲模具間隙的大小對制件質(zhì)量、彎曲力和模具壽命有較大的影響。
生產(chǎn)中是根據(jù)彎曲件材料的力學(xué)性能,材料厚度
12、,制件精度和彎邊長度來確定其凸凹模間隙。凸模及凹模尺寸計(jì)算是依據(jù)彎曲件的使用要求來確定的。起原則是彎曲件標(biāo)注外形尺寸時,則以凹模為基準(zhǔn)件,間隙放在凸模上。當(dāng)彎曲件標(biāo)注的是內(nèi)尺寸時,是以凸模為基準(zhǔn)件,間隙取在凹模上。同時應(yīng)該注意彎曲件精度,回彈趨勢和模具的磨損規(guī)律。
由于彎曲件是內(nèi)形尺寸標(biāo)注,應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。凹模尺寸按凸模配制,保證單邊間隙C,即b d = bp +2C
bp= (b+0.25△)- 0δp
彎曲件尺寸公差未標(biāo)注,按IT14計(jì)算。
查《互換性與技術(shù)測量》表1-8 Δ=0.15 mm
δp 按IT8計(jì)算 δp=0.046 mm
b P=(
13、52.8+0.25*0.15) 0-0.046
=52.83 0-0.046 mm
b d = bp +2C 所以配做凹模b d =52.83+2*1.0=54.83mm
由于產(chǎn)品尺寸很小,凹??梢宰龀烧w形式,模芯與凹模配合為間隙配合,間隙為0.03-0.05
為保證產(chǎn)品的臺階高度,12.3 mm,在不計(jì)算材料厚度在內(nèi)的情況下,臺階高度應(yīng)該是12.3,在設(shè)計(jì)模具時也要保證凸模的臺階高度12.3,設(shè)計(jì)凹模和模芯的臺階高度時,也要保證該尺寸,這樣,沖出的產(chǎn)品,12.3的尺寸才能保證。
2.5 凸模圓角半徑
凸模的圓角半徑應(yīng)等于彎曲件內(nèi)側(cè)的圓角半徑r,但不能小于材料允
14、許的最小彎曲半徑rmin 。
由教材表3-20查得 rmin/t=0.5, rmin=0.5 mm
r= 1> rmin
所以取 rP=2.6 mm
2.6 凹模圓角半徑
凹模的圓角半徑rd 可根據(jù)板材的厚度來選取:
t≤2mm , rd =(0.5~1)t
所以取 rd=2.6 mm
2.7 彎曲凹模外形和尺寸的確定
凹模高度 H=k*b=0.18*112=20.16 取H=20mm (選模具后可根據(jù)閉合高度調(diào)整)
凹模壁厚 C=(1.5~2.5)H H=30-50 mm 取C=50 mm
15、
所以凹??傞L為 152.8 mm ,總寬為110 mm
2.8 選擇上、下模座及模柄
由于產(chǎn)品年產(chǎn)量不是很大,所以為節(jié)省模具成本,可以考慮使用敞開模具。
2.9 墊板、凸模固定板
由于產(chǎn)品尺寸比較小,卸料力也很小,模具設(shè)計(jì)十可以采用彈簧頂料,如此要考慮到下模需要加個墊板,否則彈簧沒有壓宿,無法調(diào)試模具,這樣也可以減緩對模板的壓應(yīng)力, 采用墊板加固。
2.10 閉合高度
模具閉合高度應(yīng)為上模板、下模板、凹模、凸模等厚度的總和,即
H0=(30+25+30+40+40-16)mm=149 mm
10#模架閉合高度Hmax=129 mm,Hmi
16、n=149 mm
模架滿足要求。
壓力機(jī)閉合高度Hmax=225 mm,Hmin=169 mm
滿足Hmax-5 mm≥H0≥Hmin+10 mm
2.11 螺釘、銷釘?shù)倪x擇
凸模與上模座的固定所用螺釘均為GB 70-75內(nèi)六角螺釘。由于是中小型模具則采用M8mm,M10mm的.銷釘采用GB 119-76 的圓柱銷,規(guī)格為d=6、8、10等。
2.12繪制模具總圖及零件圖
彎曲模具裝配圖如圖2-1:
圖2-1 底座彎曲模裝配圖
1-下模座 2-彈簧 3-定位板 4-頂柱 5-模柄
6-凸模 7-擺動凹模8-軸銷 9-凹模支架 10-彈簧座
2
17、.13.模具制造裝配要點(diǎn)
凹模、凸模均是需淬硬的零件,凹模加工后,在線切割和淬硬以前,在模架的下模板上進(jìn)行裝配。在凹模上劃出各個形孔和圓孔的線, 并根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)劃出壓力中心, 使壓力中心線與下模座的中心線對正。鉆、攻螺孔, 將下模板、下模墊板、凹模 裝配, 校正導(dǎo)尺間距后, 鉆鉸銷釘孔和攻螺孔, 將上述四板固定。 鉆孔并安裝承料板。然后將下模全部拆開, 將凹模板熱處理淬硬后進(jìn)行線切割加工, 用平面磨床磨平后重新裝配。固定在上模板的上模部分,凸模都應(yīng)淬硬,裝配前將凸模淬硬并完成全部加工。
裝配時,將凸模裝配上模,凸模與凹模間隙為1.0mm~1.055mm,在凹模型孔中墊約1.0mm的硬紙片,
18、 以確定間隙。將已組裝為一體的凸模,凹模,凹模墊板一同,并使凸模芯插入凹??字?將上模板通過導(dǎo)柱、導(dǎo)套與下模板裝在一起。透過上模板鉆、攻螺孔,使上模板、小導(dǎo)柱、墊 板、墊板上的小導(dǎo)套、凸模固定檢查無誤后, 鉆、鉸銷釘孔, 打入銷釘,再鉆、攻螺孔、安裝卸料螺釘和彈簧。上模全部拆開, 將墊板淬硬磨平,再次裝配上模,裝入打料桿,完成模具裝配。
第3章 小結(jié)
本課程設(shè)計(jì)主要針對U型彎曲件彎曲模設(shè)計(jì)。本文詳細(xì)地闡述了U型連接板彎曲模設(shè)計(jì)的過程。在對零件進(jìn)行工藝分析的基礎(chǔ)上,明確地提出了采用彎曲模生產(chǎn)該零件的設(shè)計(jì)方案。其中主要包括
①排樣圖設(shè)計(jì);
②搭邊值和步距確定等。
對模具的具體結(jié)構(gòu)
19、形式進(jìn)行了設(shè)計(jì)主要包括:
①工作零件(凸模、凹模);
②定位零件;
③卸料、緊固裝置和安全裝置的設(shè)計(jì)。
在老師的精心指導(dǎo)下,對彎曲模具有了較為深刻的認(rèn)識,懂得了它的優(yōu)越性和不足之處。也了解了彎曲模的設(shè)計(jì)過程,掌握了它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),可以利用工具書準(zhǔn)確地查出所需要的數(shù)據(jù)。
同時也發(fā)現(xiàn)了自己的很多不足之處,專業(yè)知識不夠,基礎(chǔ)不扎實(shí),有些常識性的問題都沒有搞懂。以后會加強(qiáng)基礎(chǔ)和專業(yè)的學(xué)習(xí)。由于時間倉促,加之自己知識水平有限,文中的不足之處再所難免,望老師不吝賜教,希望能在以后的學(xué)習(xí)和工作中不斷的完善和創(chuàng)新。
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