壓力鍋鍋體沖壓模具設(shè)計【含CAD圖紙、說明書】
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摘 要隨著中國工業(yè)不斷地發(fā)展,模具行業(yè)也顯得越來越重要。本文針對筒形件的沖裁工藝性和拉深工藝性,分析比較了成形過程的三種不同沖壓工藝(單工序、復(fù)合工序和連續(xù)工序)。介紹了圓筒件冷沖壓成形過程,經(jīng)過對圓筒件的批量生產(chǎn)、零件質(zhì)量、零件結(jié)構(gòu)以及使用要求的分析、研究,按照不降低使用性能為前提,將其確定為沖壓件,用沖壓方法完成零件的加工,且簡要分析了坯料形狀、尺寸,排樣、裁板方案,拉深次數(shù),沖壓工序性質(zhì)、數(shù)目和順序的確定。進行了工藝力、壓力中心、模具工作部分尺寸及公差的計算,并設(shè)計出模具。還具體分析了模具的主要零部件(如凸凹模、卸料裝置、拉深凸模、墊板、凸模固定板等)的設(shè)計與制造,沖壓設(shè)備的選用,凸凹模間隙調(diào)整和編制一個重要零件的加工工藝過程。列出了模具所需零件的詳細(xì)清單,并給出了合理的裝配圖。通過充分利用現(xiàn)代模具制造技術(shù)對傳統(tǒng)機械零件進行結(jié)構(gòu)改進、優(yōu)化設(shè)計、優(yōu)化工藝方法能大幅度提高生產(chǎn)效率,這種方法對類似產(chǎn)品具有一定的借鑒作用。關(guān)鍵詞:圓筒件;模具設(shè)計;拉深25目 錄摘 要I第一章 緒論11.1 沖壓工藝與模具的發(fā)展方向11.2 我國模具技術(shù)的發(fā)展趨勢2第2章 分析零件的工藝性52.1 工藝分析52.2 材料分析62.3 毛坯圖6第3章 確定模具總體設(shè)計113.1 模具類型的選擇113.2 送料方式的選擇113.3 定位方式的選擇113.4 卸料、出件方式的選擇113.5 導(dǎo)向方式的選擇11第4章 拉深模主要工藝參數(shù)的計算134.1 拉深模工藝參數(shù)計算134.3.1 拉深工藝134.3.2 初選壓力機134.3.3 壓力中心的計算144.3.4 計算凸、凹模刃口尺寸及公差14第5章 模具主要零件的設(shè)計155.1主要工作零件的設(shè)計155.1.1 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計155.1.2 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計165.1.3 定位板的設(shè)計175.2 推件塊的設(shè)計195.3 選擇模架195.4 推桿的設(shè)計205.5 模柄205.6 凸模固定板215.7 墊板215.8 螺釘和圓柱銷的選用215.9 模具總裝圖及零件圖的繪制22結(jié)論23致謝24參考文獻25 第一章 緒論1.1 沖壓工藝與模具的發(fā)展方向成形工藝與理論的研究近年來,沖壓成形工藝有很多新的進展,特別是精密沖裁、精密成形、精密剪切、復(fù)合材料成形、超塑性成形、軟模成形以及電磁成形等新工藝日新月異,沖壓件的精度日趨精確,生產(chǎn)率也有極大提高,正在把沖壓加工提高到高品質(zhì)的、新的發(fā)展水平。前幾年的精密沖壓主要市是指對平板零件進行精密沖裁,而現(xiàn)在,除了精密沖裁外還可兼有精密彎曲、拉深、壓印等,可以進行復(fù)雜零件的立體精密成形。過去的精密沖裁只能對厚度為58mm以下的中板或薄板進行加工,而現(xiàn)在可以對厚度達25mm 的厚板實現(xiàn)精密沖裁,并可對b 900MPa的高強度合金材料進行精沖。由于引入了CAE,沖壓成形已從原來的對應(yīng)力應(yīng)變進行有限元等分析而逐步發(fā)展到采用計算機進行工藝過程的模擬與分析,以實現(xiàn)沖壓過程的優(yōu)化設(shè)計。在沖壓毛坯設(shè)計方面也開展了計算機輔助設(shè)計,可以對排樣或拉深毛坯進行優(yōu)化設(shè)計。此外,對沖壓成形性能和成形極限的研究,沖壓件成形難度的判定以及成形預(yù)報等技術(shù)的發(fā)展,均標(biāo)志著沖壓成形以從原來的經(jīng)驗、實驗分析階段開始走上由沖壓理論指導(dǎo)的科學(xué)階段,使沖壓成形走向計算機輔助工程化和智能化的發(fā)展道路。為了滿足制件更新?lián)Q代快和生產(chǎn)批量小的發(fā)展趨勢發(fā)展了一些新的成形工藝(如高能成形和旋壓等)、簡易模具(如軟模和低熔點合金模等)、通用組合模具和數(shù)控沖壓設(shè)備等。這樣,就使沖壓生產(chǎn)既適合大量生產(chǎn),也同樣適用于小批生產(chǎn)。不斷改進板料性能,以提高其成形能力和使用效果,例如研制高強度鋼板,用來生產(chǎn)汽車覆蓋件,以減輕零件重量和提高其結(jié)構(gòu)強度。1.2 我國模具技術(shù)的發(fā)展趨勢當(dāng)前,我國工業(yè)生產(chǎn)的特點是產(chǎn)品品種多、更新快和市場競爭激烈。在這種情況下, 用戶對模具制造的要求是交貨期短、精度高、質(zhì)理好、價格低。因此,模具工業(yè)的發(fā)展的趨勢是非常明顯的。 1.2.1、 模具產(chǎn)品將日趨高精度化、大型化、復(fù)雜化模具產(chǎn)品成形零件的日漸大型化,以及由于高效率生產(chǎn)要求的一模多腔(塑封模已達到一模幾百腔)使模具日趨大型化。隨著零件微型化,以及模具結(jié)構(gòu)發(fā)展的要求(如多工位復(fù)合模工位數(shù)的增加,其步距精度的提高)精密模具精度已由原來的5m提高到23m,今后有些模具加工精度公差要求在1m以下,這就要求發(fā)展超精加工。1.2.2、多功能復(fù)合模具將進一步發(fā)展 新型多功能復(fù)合具是在多工位復(fù)合?;A(chǔ)上開發(fā)出來的。一套多功能模具除了沖壓成形零件外,還可擔(dān)負(fù)轉(zhuǎn)位、疊壓、攻絲、鉚接、鎖緊等組裝任務(wù)。通過這種多勸能模具生產(chǎn)出來的不再是單個零件,而是成批的組件。如觸頭與支座的組件,各種小型電機、電器及儀表的鐵芯組件等。 1.2.3、熱流道模具在塑料模具中的比重將逐步提高 由于采用熱流道技術(shù)的模具可提高制作的生產(chǎn)率和質(zhì)量,并能大幅度節(jié)省制作的原材料和節(jié)約能源,所以廣泛應(yīng)用這項技術(shù)是塑料模具的一大變革。國外熱流道模具已有一半用上了熱流道技術(shù),有的廠甚至已達80%以上,效果十分明顯。國內(nèi)近幾年已開始推廣應(yīng)用,但總體 還達不到10%,個別企業(yè)已達到20%-30%。制訂熱流道元器件的國家標(biāo)準(zhǔn),積極生產(chǎn)價廉高 質(zhì)量的元器件,是發(fā)展熱流道模具的關(guān)鍵。 1.2.4、模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛 使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期,而且能提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本。 因此,模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日漸廣泛。為此,首先要制訂統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn),并嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn);其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn),提高標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量、降低成本;再次是要進一步增加標(biāo)準(zhǔn)件規(guī)格品種,發(fā)展和完善聯(lián)銷網(wǎng),保證供貨迅速。 1.2.5、模具使用優(yōu)質(zhì)材料及應(yīng)用先進的表面處理技術(shù)將進一步受重視 在整個模具價格構(gòu)成中,材料所占比重不大,一般在20%30%之間,因此選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。對于模具鋼來說,要采用電渣 重熔工藝,努力提高鋼的純凈度、等向性、致密度和均勻性及研制更高性能或有特殊性能的模具鋼。如采用粉末冶金工藝制作的粉末高速鋼等。粉末高速鋼解決了原來高速鋼冶煉過程 中產(chǎn)生的一次碳化物粗大和偏析,從而影響材質(zhì)的問題。其碳化物微細(xì),組織均勻,沒有材料方向性,因此它具有韌性高、磨削工藝性好、耐磨性高、長年使用尺寸穩(wěn)定等特點,是一種很有發(fā)展前途的鋼材。特別對形狀復(fù)雜的沖件及高速沖壓的模具,其優(yōu)越性更加突出。這種鋼材還適用于注射成型漆加玻璃纖維或金屬粉末的增強塑料的模具,如型腔、形芯、澆口等主要部件。另外,模具鋼品種規(guī)格多樣化、產(chǎn)品精料化、制品化,盡量縮短供貨時間亦是重要方向。 模具熱處理和表面處理是能否充分發(fā)揮模具鋼材性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展 方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善普及常用表面處理方法,即擴滲如:滲碳、滲 氮、滲硼、滲鉻、滲釩外,應(yīng)發(fā)展設(shè)備昴貴、工藝先進的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術(shù)。 1.2.6、在模具設(shè)計制造中將全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個重要里程碑。實踐證明,模具CAD/CAM/CAE 技術(shù)是模具設(shè)計制造的發(fā)展方向。現(xiàn)在,全面普及CAD/CAM/CAE技術(shù)已基本成熟。由于模具CAD/CAM技術(shù)已發(fā)展成為一項比較成熟的共性技術(shù),近年來模具CAD/CAM技術(shù)的硬件與軟件 價格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度,特別是微機的普及應(yīng)用,更為廣大模具企業(yè)普 及模具CAD/CAM技術(shù)創(chuàng)造了良好的條伯。隨著微機軟件的發(fā)展和進步,技術(shù)培訓(xùn)工作也日趨 簡化。在普及推廣模具CAD/CAM技術(shù)的過程中,應(yīng)抓住機遇,重點扶持國產(chǎn)模具軟件的開發(fā)和應(yīng)用。 加大技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度。應(yīng)時一步擴大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。對于已普及了 模具CAD/CAM技術(shù)的一批以家電行業(yè)代表的企業(yè)來說,應(yīng)積極做好模具CAD/CAM技術(shù)的深化 應(yīng)用工作,即開展企業(yè)信息化工程,可從CAPP,PDM、CIMS,VR,逐步深化和提高。1.2.7、快速原型制造(RPM)技術(shù)得到更好的發(fā)展 快速原型制造(RPM)技術(shù)是美國首先推出的。它是伴隨著計算機技術(shù)、激光成形技術(shù)和 新材料技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的,是一種全新的制造技術(shù),是基于新穎的離散/堆積(即材料累加)成形思想,根據(jù)零件CAD模型、快速自動完成復(fù)雜的三維實體(原型)制造。RPM技術(shù)是集精密機械制造、計算機、NC技術(shù)、激光成形技術(shù)和材料科學(xué)最新發(fā)展的高科技技術(shù),被公認(rèn)為是繼NC技術(shù)之后的一次技術(shù)革命。RPM技術(shù)可直接或間接用于模具制造。首先是通過立體光固化(SLA)疊層實體制造(LOM) 激光選區(qū)燒結(jié)(SLS)、三維打印(3D-P)熔融沉積成形(FDM)等不同方法得到制件原型。然后通過一些傳統(tǒng)的快速制模方法,獲得長壽命的金屬模具或非金屬的低壽命模具。主要有精密鑄造、粉末冶金、電鑄和熔射(熱噴涂)等方法。這種方法制模,具有技術(shù)先進、成本較低、設(shè)計制造周期短、精度適中等特點。從模具的概念設(shè)計到制造完成僅為傳統(tǒng)加工方法所需時間的1/3和成本的1/4左右。因此,快速制模技術(shù)與快速原型制造技術(shù)的結(jié)合,將是傳統(tǒng)快速制模技術(shù),進一步深入發(fā)展的方向。RPM技術(shù)還可以解決石墨電極壓力振動(研磨)成形法中母模(電極研具)制造困難問題,使該法獲得新生。青島海爾模具有限公司還構(gòu)建了基于RE(逆向工程技術(shù))/RPM的模具并行開發(fā)系統(tǒng),具有開發(fā)質(zhì)量高、開發(fā)成本低及開發(fā)周期短等優(yōu)點。第2章 分析零件的工藝性沖壓件工藝性是指沖壓零件在沖壓加工過程中加工的難易程度。雖然沖壓加工工藝過程包括備料沖壓加工工序必要的輔助工序質(zhì)量檢驗組合、包裝的全過程,但分析工藝性的重點要在沖壓加工工序這一過程里。而沖壓加工工序很多,各種工序中的工藝性又不盡相同。即使同一個零件,由于生產(chǎn)單位的生產(chǎn)條件、工藝裝備情況及生產(chǎn)的傳統(tǒng)習(xí)慣等不同,其工藝性的涵義也不完全一樣。這里我們重點分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性。該零件是圓筒件,如圖2-1,該零件為筒形件,料厚t=1mm,拉深后厚度不變;零件底部圓角半徑r=15mm;尺寸公差都為IT14,滿足拉深工藝對精度等級的要求。圖2-1 工件圖2.1 工藝分析工藝性對精度的要求是一般情況下,拉深件的尺寸精度應(yīng)在IT13級以下,不宜高于IT11級;對于精度要求高的拉深件,應(yīng)在拉深后增加整形工序,以提高其精度,由于材料各向異性的影響,拉深件的口部一般是不整齊的,為了獲得所需要的圓筒外形,需要增加修邊工序。影響拉深件工藝性的因素主要有拉深件的結(jié)構(gòu)與尺寸、精度和材料。拉深工藝性對結(jié)構(gòu)與尺寸的要求是拉深件因盡量簡單、對稱,并能一次拉深成形;拉深件的壁厚公差或變薄量一般不應(yīng)超出拉深工藝壁厚變化規(guī)律;當(dāng)零件一次拉深的變形程度過大時,為避免拉裂,需采用多次拉深,這時在保證必要的表面質(zhì)量前提下,應(yīng)允許內(nèi)、外表面存在拉深過程中可能產(chǎn)生的痕跡;在保證裝配要求下,應(yīng)允許拉深件側(cè)壁有一定的斜度;拉深件的徑向尺寸應(yīng)只標(biāo)注外形尺寸或內(nèi)形尺寸,而不能同時標(biāo)注內(nèi)、外形尺寸。工藝性要求材料具有良好的塑性,屈強比值越小,一次拉深允許的極限變形程度越大,拉深的性能越好;板厚方向性系數(shù)r和板平面方向性系數(shù)反映了材料的各向異性性能,當(dāng)r較大或較小時,材料寬度的變形比厚度方向的變形容易,板平面方向性能差異較小,拉深過程中材料不易變薄或拉裂,因而有利于拉深成形。2.2 材料分析該零件結(jié)構(gòu)較簡單、形狀對稱,屬于圓筒形拉深件。零件尺寸公差為IT14,利用普通沖裁方法可以達到零件圖樣要求。工作環(huán)境是耐100的高溫,能在堿性的茶水里長時間的浸泡。工件材料為08F,材料的抗剪強度為300-390MPa,抗拉強度為400-480MPa,伸長率為32,屈服極限為200。2.3 毛坯圖單工序拉深模的毛坯是單個的,級進模的坯料則是條料。為了拉深計算的需要,級進模的拉深也要像單個毛坯一樣計算毛坯直徑。計算毛坯直徑是根據(jù)拉深成形以后,工件的表面積與毛坯面積相等的原理,進行毛坯直徑的計算。坯料尺寸計算:圖2-2 工件圖根據(jù)拉深件尺寸,修邊余量5.0,其零件高度為H=160mm, d=238.5mm,、 根據(jù)公式:如下圖代入數(shù)據(jù)判斷能否一次拉成總的拉深因數(shù):工件的相對高度:由于 ,查得有凸緣的圓筒件第一次拉深的最小拉深因數(shù)為由于m總m1,所以工件不能一次拉深成形。訂制首次的拉深因數(shù)取首次拉伸因數(shù)為,所以第一次的拉深半成品的直徑為,調(diào)整為260mm。大于255m,調(diào)整為不帶凸緣的拉深。取第一次的拉深的凹模圓角的內(nèi)半徑為20mm:并取將,帶入公式得第一次拉深的高度為:所以工件第一次拉深直徑為260,高度為148,底部內(nèi)倒角為20mm。確定拉深次數(shù)有凸緣的拉深件,第二次或者以后的拉深中,拉深因數(shù)需要按無凸緣的進行查找,且取值要稍微大點。查得:, (小于238.5,調(diào)整為238.5)所以工件需要2次拉伸可以完成,本次設(shè)計主要設(shè)計工件的第一次拉深模。圖2-3 首次拉深圖2-4 二次拉深圖2-5 切邊圖2-6 沖測孔第3章 確定模具總體設(shè)計3.1 模具類型的選擇通過工件的工藝分析,以及各個生產(chǎn)方案的對比,決定采用倒裝拉深模完成工件的生產(chǎn),3.2 送料方式的選擇為了實現(xiàn)工件的自動化生產(chǎn),工件的送料方式的選擇十分重要,在本次設(shè)計中,采用自動送料機構(gòu),能夠滿足工件的自動化生產(chǎn)。3.3 定位方式的選擇模具采用的是落料的工件,設(shè)計中毛坯即為一個筒形件,所以可以依靠工件的內(nèi)形和壓邊圈進行定位。3.4 卸料、出件方式的選擇因為工件料厚為1mm,材料不算太厚,卸料力不大,而且由于需要拉深工序,所以使用彈性壓邊圈,卸料的同時還可以起到壓料的作用。出件的時候采用上模打件裝置。3.5 導(dǎo)向方式的選擇 (a) (b) (c) (d)圖3-1 導(dǎo)柱模架(a)中間導(dǎo)柱 (b)后側(cè)導(dǎo)柱 (c)對角導(dǎo)柱 (d)四導(dǎo)柱首先分析工件,由于工件尺寸十分的大,并且生產(chǎn)具有較高的要求,四角導(dǎo)柱的尺寸不合適,對角導(dǎo)柱容易偏移,所以在設(shè)計中我們采用導(dǎo)向精度好的中間導(dǎo)柱導(dǎo)向模架。不但能保證工件的正常生產(chǎn),同時也能保證精度,所以選擇第1個方案最佳。第4章 拉深模主要工藝參數(shù)的計算4.1 拉深模工藝參數(shù)計算4.3.1 拉深工藝(1)拉深力一般情況下拉深力隨凸模行程變化而改變,其變化曲線如圖3.1。從圖中可以看出,在拉深開始時,由于凸緣變形區(qū)材料的變形不大,冷作硬化也小,所以雖然變形區(qū)面積較大,但材料變形抗力與變形區(qū)面積相乘所得的拉深力并不大;從初期到中期,材料冷作硬化的增長速度超過了變形區(qū)面積減少速度,拉深力逐漸增大,于前中期拉深力達到最高點位置;拉深到中期以后,變形區(qū)面積減少的速度超過了冷作硬化增加的速度,于是拉深力逐漸下降。零件拉深完以后,由于還要從凹模中推出,曲線出現(xiàn)延緩下降,這是摩擦力作用的結(jié)果,不是拉深變形力。由于影響拉深力的因素比較復(fù)雜,按實際受力和變形情況來準(zhǔn)確計算拉深力是筆尖困難的。所以,實際生產(chǎn)中通常是以危險斷面的拉應(yīng)力不超過其材料抗拉強度為依據(jù),采用經(jīng)驗公式進行計算。對于帶凸緣圓筒形零件的拉深力近似計算公式為: (4-11) 式中 拉深零件的凸模周邊長度(mm); 系數(shù),這里取1; 材料的抗拉強度(MPa); 材料厚度。通過CAD測量,拉深凸模周長l=812.4mm。因此 4.3.2 初選壓力機壓力機噸位的大小的選擇,首先要以沖壓工藝所需的變形力為前提。要求設(shè)備的名義壓力要大于所需的變形力,而且還要有一定的力量儲備,以防萬一。從提高設(shè)備的工作剛度、沖壓零件的精度及延長設(shè)備的壽命的觀點出發(fā),要求設(shè)備容量有較大的剩余。因此初選壓力機J23-160。4.3.3 壓力中心的計算由于零件為中心對稱所以壓力中心位于圓筒件的中心位置。4.3.4 計算凸、凹模刃口尺寸及公差拉深時,拉深模直徑尺寸的確定的原則,與沖裁模刃口尺寸的確定基本相同,只是具體內(nèi)容不同,這里不在復(fù)述。拉深凸模和凹模的單邊間隙Z=1.1t=1.1mm計算凸凹模制造公差,按IT8級精度選取,對于拉深尺寸,。 因拉深件注外形尺寸,按凹模進行配作: 式中 d拉深件外形尺寸: d凹模尺寸: 拉深件尺寸公差。即有 =260.825 第5章 模具主要零件的設(shè)計5.1主要工作零件的設(shè)計5.1.1 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計沖裁中的凸模不管其斷面形狀如何,其基本結(jié)構(gòu)均由安裝固定部分和工作部分兩大部分組成。凸模排氣孔的設(shè)計:為了防止拉深過程中工件內(nèi)氣體不能排除而造成工件的破裂,我們需要設(shè)計排氣孔,排氣孔的直徑要根據(jù)工件的大小來確定,一般的取值范圍是5-30mm,由于工件尺寸較大,在本次設(shè)計中,我們選擇直徑為20mm。凸模高度的確定:圖5-1 高度分析圖凸模高度為: L=H1+H2+a (7-5)式中: h1-凸模固定板厚度,可得:h1=110mm; h2-凹模厚度,可得:h2=147mm; a-附加長度,取11。L=268(mm)拉深凸模的機構(gòu)設(shè)計如圖5-2所示。圖5-2 拉深凸模5.1.2 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計凹模的設(shè)計過程中,為了凹模磨損之后方便修模,所以凹模設(shè)計成如圖5-3所示的結(jié)構(gòu),通過墊板和上模座連接在一起。由于采用錐形壓邊圈,所以凹模的底部也要設(shè)計成錐形的。由于凹模受力狀態(tài)比較復(fù)雜,目前還不能用理論方法精確的計算,必須中和考慮各方面因素,在實際生產(chǎn)中首先采用經(jīng)驗公式確定.凹模的高度和厚度通過經(jīng)驗公式計算。凹模高度計算公式: h = kd= 0.1460=46(mm)凹模厚度計算公式: c=(1.5 2)h=(1.5 2)46=6992(mm)式中: h凹模高度(mm)(15mm)k系數(shù)d最大直徑(mm)c凹模厚度(mm)由于需要拉深,所以要結(jié)合實際情況設(shè)計凹模。圖5-3 拉深凹模5.1.3 定位板的設(shè)計由于該模具屬于首次拉深模,所以定位板設(shè)計成圓筒形,拉深用的毛坯可以放在上面,可以降低拉深過程中,底部倒角處拉裂的風(fēng)險,定位板的外形和上固定板的外形一致,需要大于直徑556,通過經(jīng)驗分析,選擇矩形外形,尺寸為800x800,定位板同時也是壓邊圈,定位板的結(jié)構(gòu)如圖5-3所示。圖5-4 定位板圖5-5 推件塊5.2 推件塊的設(shè)計推件塊的設(shè)計也比較重要,推件器的外形根據(jù)拉深件的直徑確定外形,高度根據(jù)經(jīng)驗設(shè)計,其機構(gòu)如圖5-5所示。5.3 選擇模架本模具采用中間導(dǎo)柱、導(dǎo)套來保證模具上、下模的精確導(dǎo)向。中間導(dǎo)柱、導(dǎo)套都是圓柱形的,其加工方便,裝配容易。導(dǎo)柱的長度應(yīng)保證上模座最底位置時(閉合狀態(tài)),導(dǎo)柱上端面與上模座頂面的距離11mm。而下模座底面與導(dǎo)柱底面的距離為14mm。導(dǎo)柱的下部與下模座導(dǎo)柱孔采用H7/r6的過盈配合,導(dǎo)套的外徑與上模座導(dǎo)套孔采用H7/r6的過盈配合。導(dǎo)套的長度,需要保證沖壓時導(dǎo)柱一定要進入導(dǎo)套10mm以上。導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間采用H7/r6的間隙配合,導(dǎo)柱與導(dǎo)套均采用20鋼,熱處理硬度滲碳深度0.81.2mm,淬硬5862HRC。導(dǎo)柱的直徑、長度,按標(biāo)準(zhǔn)選取。導(dǎo)柱:A90 h661032 GB/T2861.2 導(dǎo)套:A90 H6300120 GB/T2861.7模座的的尺寸L/mmB/mm800mm800mm,上模座的厚度與下模座厚度查標(biāo)準(zhǔn)分別為130mm、150mm。5.4 推桿的設(shè)計根據(jù)上模座、凸模固定板、以及凹模尺寸。我們設(shè)計選取的推桿尺寸如下:D=32mm,L=500mm推桿材料的選擇:用的材料是 45鋼,熱處理硬度4348HRC。根據(jù)以上確定推桿零件簡圖如圖7-12所示:圖5-6 推桿簡圖5.5 模柄模柄的作用是將上模座固定在沖床的滑塊上。常用的模柄形式有:(1)整體式模柄,模柄與上模座做成整體,用于小型模具。(2)帶臺階的壓入式模柄,它與模座安裝孔用H7/n6配合,可以保證較高的同軸度和垂直度,適用于各種中小型模具。(3)帶螺紋的旋入式模柄,與上模連接后,擰入防轉(zhuǎn)螺釘緊固,垂直度較差,主要用于小型模具。(4)有凸緣的模柄,用螺釘、銷釘與上模座緊固在一起,使用與較大是模具。(5)浮動式模柄,它由模柄、球面墊塊和連接板組成,這種結(jié)構(gòu)可以通過球面墊塊消除沖床導(dǎo)軌位差對沖模導(dǎo)向精度的影響,適用于滾珠導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向的緊密沖裁。根據(jù)本模具結(jié)構(gòu),采用壓入式式模柄。在設(shè)計模柄時模柄長度不得大于沖床滑塊內(nèi)模柄孔的深度,模柄直徑應(yīng)與模柄孔徑一致。綜合以上,本模具模柄選用:A120 JB/T7646.3-1994。5.6 凸模固定板凸模固定板主要是固定凸模,保證凸模有足夠的強度,使凸模與落料凹模、上模座、墊板更好的定位。凸模與凸模固定板的配合按H7/m6。凸模固定板和定位板外形一致,要大于凹模外形,方便安裝,厚度更加工件的大小結(jié)合經(jīng)驗選擇,凸模固定板尺寸為800mm800 mm60 mm。5.7 墊板它的作用是直接承受和擴散凸模傳遞的壓力,如果凸模的端部對材料的壓力超過材料的許用壓力,需在凸模端部與上模座之間加上墊板防止模具損壞。墊板外形尺寸可與凸模固定板相同,查參考文獻中沖壓模具設(shè)計與制造 22.5-17JB/T7643.3-1994,可得墊板尺寸為800mm800 mm30 mm。5.8 螺釘和圓柱銷的選用螺釘、銷釘都是標(biāo)準(zhǔn)件,螺釘用于固定模具零件,銷釘則起定位作用。根據(jù)上模座、墊板和凹模采用4個M24160mm的螺釘固定。沖模上的螺釘常用圓柱頭內(nèi)六角螺釘(GB/T70-1985)。銷釘起定位作用,防止零件之間發(fā)生錯移,其本身承受切應(yīng)力。銷釘采用兩個,多用圓柱銷(GB/T119-2000)與零件上的銷孔采用過渡配合,上模座、墊板和凹模采用24160mm的定位銷釘。5.9 模具總裝圖及零件圖的繪制圖5-7 裝配圖結(jié)論畢業(yè)設(shè)計是本科學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實際相結(jié)合的機會,通過這次比較完整、全面的給模具進行設(shè)計,我擺脫了單純的理論知識學(xué)習(xí)狀態(tài),和實際設(shè)計的結(jié)合鍛煉了我的綜合運用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識,解決機械問題的能力,同時也提高我查閱文獻資料、設(shè)計手冊、設(shè)計規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平,而且通過對整體的掌控,對局部的取舍,以及對細(xì)節(jié)的斟酌處理,都使我的能力得到了鍛煉,經(jīng)驗得到了豐富,并且意志品質(zhì)力,抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。這是我們都希望看到的也正是我們進行畢業(yè)設(shè)計的目的所在。雖然畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容繁多,過程繁瑣但我的收獲卻更加豐富。各種系統(tǒng)的適用條件,各種設(shè)備的選用標(biāo)準(zhǔn),我都是隨著設(shè)計的不斷深入而不斷熟悉并學(xué)會應(yīng)用的。和老師的溝通交流更使我對設(shè)計有了新的認(rèn)識也對自己提出了新的要求,致謝經(jīng)過半年的忙碌和工作,本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲,作為一個應(yīng)屆的畢業(yè)設(shè)計,由于經(jīng)驗的匱乏,難免有許多考慮不周全的地方,如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo),以及一起工作的同學(xué)們的支持,想要完成這個設(shè)計是難以想象的。 在這里首先要感謝我的導(dǎo)師。導(dǎo)師平日里工作繁多,但在我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段,從查閱資料到設(shè)計草案的確定和修改,中期檢查,后期詳細(xì)設(shè)計,裝配草圖等整個過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。我的設(shè)計較為復(fù)雜煩瑣,但是導(dǎo)師仍然細(xì)心地糾正圖紙中的錯誤。除了敬佩導(dǎo)師的專業(yè)水平外,他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠學(xué)習(xí)的榜樣,并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。 其次要感謝我的同學(xué)對我無私的幫助,特別是在軟件的使用方面,正因為如此我才能順利的完成設(shè)計,我要感謝我的母校.畢業(yè)論文的設(shè)計雖然已經(jīng)結(jié)束,但回顧這幾個月,它對我的幫助的確非常大,總結(jié)有這么幾點:第一,設(shè)計一套簡單的模具對我是一次很好鍛煉,更加加深了我對課本知識的理解,而且也是一次理論知識與實踐的結(jié)合,全面提高了我對書本的理解;第二,從整體提高了我分析問題、解決問題的能力。第三,更加明確了自己的薄弱之處。當(dāng)然設(shè)計中也有許多不足之處,比如自己掌握的信息量太小,對問題掌握的不夠深不夠透徹等等,但不管怎樣我仍然非常慶幸并特別感謝學(xué)校,感謝學(xué)校能給我一次自我學(xué)習(xí),自我考驗的機會,這不僅是對我學(xué)習(xí)的檢驗,更是一個讓我全面提高的過程,我相信這次經(jīng)歷將對我今后的工作和學(xué)習(xí)起到非常大的作用。在本課題的研究過程中,我的同學(xué)們也給予了很大的幫助,在此表示由衷的感謝!再次感謝我在本套模具設(shè)計過程中給予我指導(dǎo)和幫助的老師,希望老師在我以后的模具設(shè)計與模具加工學(xué)習(xí)生涯中給予我更多的指教和寶貴意見。參考文獻1劉心冶. 冷沖壓工藝及模具設(shè)計M. 重慶:重慶大學(xué)出版社,1998 2盧險峰. 沖壓工藝模具學(xué)M. 北京:機械工業(yè)出版社,2000 3梁柄文. 實用板金沖壓工藝圖集M. 北京:機械工業(yè)出版社,1999 4模具實用技術(shù)叢書編委會. 沖模設(shè)計應(yīng)用實例M. 北京:機械工業(yè)出版社,2002 5杜東福. 冷沖壓工藝及模具設(shè)計M. 長沙:湖南科學(xué)技術(shù)出版社,1990 6成虹. 沖壓工藝與模具設(shè)計M. 成都:電子科技大學(xué)出版社,2000 7馮柄堯. 模具設(shè)計與制造簡明手冊M. 上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,1998 8王樹勛,高廣升. 冷沖壓模具結(jié)構(gòu)圖冊大全M. 廣州:華南理工大學(xué)出版社,1988 9鄭家賢. 沖壓工藝模具設(shè)計實用技術(shù)M. 北京:機械工業(yè)出版社,1999
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