小型傳真機電池下蓋零件沖壓成形工藝及模具設計【拉伸沖孔落料級進模】【說明書+CAD】
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小型傳真機電池下蓋零件沖壓成形工藝及模具設計1 緒論經(jīng)過一個月的生產(chǎn)實習,對模具有進一步的認識和了解,目前,我國沖壓技術與工業(yè)發(fā)達國家相比相當落后,主要原因是我國在沖壓基礎理論及成形工藝,模具標準化,模具設計,模具制造工藝及設備等方面與工業(yè)發(fā)達國家尚有相當大的差距,導致我國模具在壽命,效率,加工精度,生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達國家的模具相比差距相當大。隨著工業(yè)產(chǎn)品質量的不斷提高,沖壓產(chǎn)品生產(chǎn)呈現(xiàn)多品種,少批量,復雜,大型,精密,更新?lián)Q代速度快等變化特點,沖壓模具正向高效,精密,長壽命,大型化方向發(fā)展,沖壓模具設計與制造技術正由手工設計,依靠人工經(jīng)驗和常規(guī)機械加工技術向以計算機輔助設計(CAD/CAM),數(shù)控切削加工,數(shù)控電加工為核心的計算機輔助設計與制造(CAM/CAD)技術轉變。1. 沖壓成形理論及沖壓工藝加強沖壓變形基礎理論的研究,以提供更加準確,實用,方便的計算方法,正確地確定沖壓工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸,解決沖壓變形中出現(xiàn)的各種實際問題,進一步提高沖壓件的品質。研究和推廣采用新工藝,如精沖工藝,軟模成形工藝,高能高速成形工藝,超塑性成形工藝以及其它高效率,經(jīng)濟成形工藝等,進一步提高沖壓技術水準。值得特別指出的是,隨著計算機技術的飛躍發(fā)展和塑性變形理論的進一步完善,進年來過內外已經(jīng)開始應用塑性成形過程的計算機模擬技術,即利用有限元等數(shù)值分析方法模擬金屬的塑性成形過程,通過分析數(shù)據(jù),幫助設計人員實現(xiàn)優(yōu)化設計。2. 模具先進制造工藝及設備模具制造技術現(xiàn)代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎。隨著科學技術的發(fā)展,計算機技術,信息技術,自動化技術等先進技術正不斷向傳統(tǒng)制造技術滲透,交叉,融合,對其實施改造,形成先進制造技術。模具先進制造技術的發(fā)展主要體現(xiàn)在如下方面:(1)高速銑削加工 普通銑削加工采用低的進給速度和大的切削參數(shù),而高速銑削加工采用高的進給速度和小的切削參數(shù),高速銑削加工相對與普通銑削加工具有如下特點:a.高效 高速銑削加工精度一般為10um,主軸轉速是15001400r/min在切削剛時,其切削精度約為400m/min,最高可達到510倍;在加工模具型腔時與傳統(tǒng)的加工方法(傳統(tǒng)切削,電火花加工等)相比效率提高了很多。(2)高精度 高速銑削加工精度一般為10um,有的精度還要高。(3)高的表面質量 由于高速銑削時工件溫升小(約為3),故表面沒有變質量層及微裂紋,熱變形小。最好的表面粗糙度Ra小于1um,減少了后續(xù)磨削及拋光工作量。(4)電火花銑削加工 電火花銑削加工是電火花加工技術的重大發(fā)展,這是一種替代傳統(tǒng)用成形電極加工模具型腔的新技術。像數(shù)控銑削加工一樣,電火花銑削加工采用高速旋轉的桿狀電極對工件進行二維輪廓加工,無需制造復雜,昂貴的成形電極。日本三菱公司最近推出的EDSCAN8E電火花創(chuàng)成加工機床,配置有電極損耗自動補償系統(tǒng),CAD/CAM集成系統(tǒng),在線自動測量系統(tǒng)和動態(tài)防真系統(tǒng),體現(xiàn)了當今電火花創(chuàng)成加工的機床的水平(5)慢走絲線切割技術目前,數(shù)控慢走絲線切割技術發(fā)展水平相當高,功能相當完善,自動化程度已達到無人看管運行的程度。最大切割技術已達300mm/min,加工精度很高到1.5微米,錐度達到30度以上的精密加工。3. 模具CAD/CAM技術和快速經(jīng)濟制模技術隨著工業(yè)產(chǎn)品質量的不斷提高,計算機技術和制造技術迅速發(fā)展,沖壓模具設計與制造技術正由手工設計,依靠人工經(jīng)驗和常規(guī)機械加工技術向以計算機輔助設計(CAD) 、數(shù)控切削加工、數(shù)控點加工為核心的計算機輔助設計與制造(CAD/CAM)技術轉變。另一方面,由于產(chǎn)皮質量的提高,對模具質量和壽命的要求越來越高。而提高模具質量和壽命最有效的辦法就是開發(fā)和應用模具新材料及熱處理、表面處理新工藝、不斷提高使用性能,改善加工性能。當前沖壓模具使用的材料屬于冷作模具鋼,是應用大、使用面廣、種類多的模具鋼。主要性能要求為強度、韌性、耐磨性?,F(xiàn)在冷作模具鋼的發(fā)展趨勢是在高合金鋼D2性能基礎上,分為兩大支:一種是降低含碳量和合金元素量,提高鋼中碳化物分布均勻度,突出提高模具的韌性;另一種是以提高耐磨性為主要目的,以提高高速、自動化、大批量而開發(fā)的粉末高速鋼。在這里,現(xiàn)在自己設計的是一般工件,不需要這么好的材料,因為它的精度不是很高,而且結構也簡單,沒有必要浪費這些材料,只要能夠滿足生產(chǎn)要求就可以。為了提高模具工作表面的耐磨性、硬度和耐蝕性,必須采用熱處理、表面處理新技術,尤其是表面處理新技術。除人們熟悉的鍍硬鉻、滲氮等表面硬化處理方法外,近年來模具表面性能強化技術發(fā)展很快,實際應用效果很好。這些處理對提高模具壽命和減少模具昂貴材料的消耗,有著十分重要的意思?,F(xiàn)在隨著工業(yè)產(chǎn)品的多種化和小批量生產(chǎn)的需要,加快模具的制造速度,降低模具生產(chǎn)成本,開發(fā)和應用快速經(jīng)濟制模技術越來越受到人們的重視。目前,快速經(jīng)濟制模技術主要有低熔點合金制模技術、鋅基合金制模技術、環(huán)氧樹脂制模技術、噴涂成形技術,迭層鋼板制模技術等。應用快速經(jīng)濟制模技術制造模具,能簡化模具制造工藝、縮短制造周期、降低模具生產(chǎn)成本,在工業(yè)中取得了顯著的經(jīng)濟效益。對提高新產(chǎn)品的開發(fā)速度,促進生產(chǎn)的發(fā)展有著非常重要的作用。也有著高新技術的互相切磋。4. 先進的生產(chǎn)管理模式隨著需求的個性化發(fā)展和制造的全球化,信息化,企業(yè)內部和外部環(huán)境的變化,改變了墨菊的傳統(tǒng)生產(chǎn)觀念和生產(chǎn)組織方式。現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術在模具企業(yè)正得到逐步應用,主要表現(xiàn)在:A.應用集成化思想,強調系統(tǒng)組合,實現(xiàn)了資源共享;B.實現(xiàn)由金字塔式的多層次生產(chǎn)管理為中心向以人為中心的轉變,強調協(xié)同和團隊精神由傳統(tǒng)的順序工作方式向并行工作方式的轉變;C.先進的生產(chǎn)管理模式的應用使得企業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)了低的成本,高速度和高質量,特別是信息時代的現(xiàn)代化全球管理模式的總結,對企業(yè)的市場的理解更廣泛管理更嚴格。 2 沖壓件的工藝分析原始資料: 工件名稱:小型傳真機電池下蓋 工件簡圖:4-17見圖紙 生產(chǎn)批量:大批量 材料厚度:0.8mm 材料: Q235417工件簡圖的技術要求:1. 工件表面無油污及污跡殘留2. 材料無氧化,銹跡3. 四周不允許有毛刺2.1 沖裁件的結構工藝分析該工件有落料,沖孔和潛拉伸三到工序。該材料為Q235,具有良好的沖壓性能,該沖裁件形狀簡單,對稱,有利于材料的合理利用沖裁件沒有尖角,全部都用圓弧過度,有利于模具加工,減少沖頭的過快磨損。沖孔的直徑合適,凸模不易折斷或壓彎。沖裁件的尺寸精度和表面粗糙度。工件有兩個4的沖孔,壁厚很小,工件尺寸都是自由公差,可以看做是IT14級,尺寸精度較低,普通沖裁完全符合要求。在沖裁件的特點確定沖裁工藝方案:該工件包括落料,沖孔和潛拉深方案一:先落料,后沖孔和潛拉伸。采用序模生產(chǎn)。方案二:先落了,后沖孔和潛拉伸。采用復合模生產(chǎn)。方案三:先潛拉伸,后沖孔和落料。采用級進模生產(chǎn)。方案一模具結構簡單,但需兩道工序兩副模具,生產(chǎn)效率低,難以滿足該零件的年產(chǎn)量要求。方案二:只需要一副模具,沖壓件的形狀容易保證,但是工件的最小壁后3.5mm接近凸凹模許用的最小壁后3.2mm,模具強度也較差,制造難度較大,并且難以定位,沖壓后制件容易留在模具上,在清理模具時會影響模具的沖壓速度,操作很不方便。方案三:也只要一副模具,生產(chǎn)效率高,操作方便,工件精度也能滿足要求。通過對上述三種方案的分析比較,該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案三為最佳。第三章模具零件的尺寸計算3.1 排樣方式的確定及計算設計連續(xù)模必須要設計好原材料的排樣方式圖。小型傳真機電池下蓋的形狀具有兩頭一樣大的特點,斜對排可以,但是不利于模具設計,生產(chǎn)過程容易壓料和出現(xiàn)毛刺。所以根據(jù)情況還是應該設計為直對排。如圖418所示的排樣方法。418 根據(jù)工件的特點和排樣方法,設計成隔位沖壓,可顯著地減少廢料。隔位沖壓就是將第一遍沖壓以后的條料水平方向旋轉180,再沖第二遍,在第一次沖裁出第二部分工件。搭邊值取2.5和3.5mm,條料寬度為50mm,步距為53mm,一個步距的材料利用率為75%(計算見表39)查板裁標準,選取50X3500的鋼板,每張條料可沖58個工件,故每張鋼板的材料利用率為70%3.2 沖壓力的計算該模具采用連續(xù)模,擬選擇彈性卸料,下出件。沖壓力的計算(見表39)表39 條料及沖壓力的相關計算專案分類項目公式結果備注排樣沖裁件面積AA=40X10400條料寬度BB=40+3.5X247查表課本2.5.最小搭邊值a=3.5mm,a1=2.5mm采用無側壓裝置,條料與導料板間的間隙Cmin=1mm步距SS=10+10+2.5X225一個步距的材料利用率75%沖壓力沖裁力F39000L=370mmTb=300MPa卸料力Fx7800查表2.6.1得K=0.055推件力Ft8300n=h/t=7/1=7沖壓總工藝力Fz49500彈性卸料,下出件上述表格中字母所代表的意義是:A一個步距內沖裁件的實際面積B條料的步距S步距n一張板料上沖裁件的總數(shù)目A1-個沖裁件的實際面積L-板料的長度B-板料的寬度3.3壓力中心的確定及相關計算該工件結構簡單,且為一對稱件,一切對稱沖裁件的壓力中心,均位于沖裁件的輪廓幾何中心上,所以該沖裁件的壓力中心在該工件的幾何中心上,如上圖所示,O是該零件的壓力中心,次工件的壓力中心在模具凹模的中心上。3.4 工作零件的刃口尺寸計算在確定工作零件刃口尺寸計算方法之前,首先要考慮工作零件的加工方法及模具裝配方法。結合該模具的特點,零件的形狀想對簡單,適宜線切割機床分別加工落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板,這種加工方法可以保證這些零件各個孔的同軸度,使裝配工作簡化。因此工作零件刃口尺寸計算就按分開加工的方法來計算。3.4.1落料 工件的外形尺寸R5的精度為IT14級,凸凹模的制造公差可按IT6-IT7級選取,查表2.3.3得:沖裁模的初始雙面間隙為:凸凹模以ITIT級加工制造,得,則落料時的凸凹模尺寸為: 校核:0.016mm+0.025mm=0.04mm0.02mm不能滿足間隙公差的條件因此只有縮小它們的間隙提高制造精度,才能保證間隙在合理范圍內,由此取得Ra=39.690.012;Rt=39.650.02.滿足間隙公差。3-4-2沖孔 工件的外形尺寸的精度等級為IT,凸凹模的制造公差可按ITIT級選取,查表得:沖裁模的初始雙面間隙值為:。為IT,取,查公差配合與技術測量得:。凸凹模以ITIT級加工制造,得,則沖孔時的凸凹模尺寸為:校核:(滿足間隙公差條件)3-4-3孔心距的計算兩個4的孔心距為式子中,查公差配合與技術測量的=0.52上述式子中字母表示:Ra,Rt-落料凸凹模尺寸Dmax-落料件的最大極限尺寸Dmin-沖孔件的最小極限尺寸L,Ld-工件孔心距離和凹模孔心距離的公稱尺寸-工件制造公差Zmin-最小合理間隙X-磨損系數(shù)3.5 卸料橡膠的設計與計算塑料橡膠在這里選用4塊,其厚度務必一致相等,不然會造成受力不均勻,運動時候會發(fā)生變形,有時候會打裂模具,造成嚴重的生產(chǎn)事故,所以橡膠設計也很重要,具體計算如下所示:卸料板的工作行程Hz:式中,為凸模凹進卸料板的高度為凸模沖裁后進入凹模的深度橡膠的工作行程Hz:式中,為凸模修磨量,取橡膠的自由高度34式中,取的橡膠的預壓縮量式中,一般取每個橡膠承受的載荷(選用個圓筒形橡膠)橡膠的外徑D式中:為圓筒形橡膠的內徑,取橡膠所產(chǎn)生的單位面積壓力,與壓縮量有關,查沖壓手冊可得校核橡膠的自由高度H橡膠的安裝高度4 模具的總體分析4.1 模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知,采用連續(xù)沖壓,所以模具類型為連續(xù)模。4.2定位方式的選擇因為該模具采用的是條料,控制條料的送進方向采用導料板。無側壓裝置??刂茥l料的送進步距采用的擋料銷初定距,定位銷精定距,而第一件的沖壓位置因為條料長度有一定的余量,可以靠操作工目測來定位。4.3卸料,出件方式的選擇因為工件料厚是0.8毫米,相對比較薄,斜料力也比較小,故可采用彈性斜料。因為是連續(xù)模生產(chǎn),所以采用下出件比較便于操作與提高生產(chǎn)效率。4.4 導向方式的選擇為了提高模具壽命和工件質量,方便安裝調整,該連續(xù)模中間導柱的導向方式。5 主要零部件的設計5.1工作零件的結構設計5.1.1落料的凸模結合工件并考慮加工,將落料設計成直通式,采用線切割機床加工,2個M6螺固定在墊板上,與凸模固定板的配合按H5/M6。其總長L按公式2.9.2計算見課本 式中:凸模長度凸模固定板長度,取卸料板厚度,取材料厚度,取增加厚度。它包括凸模的修模量,凸模進去凹模的深度,凸模固定板與卸料板之間的安全距離等,一般取。在這里取。具體結構可參考如圖所示。5-16 5-165.1.2沖孔凸模因為所沖的孔均為圓形,而且都不屬于需要特別保護的小小凸模,所以沖孔凸模采用臺階式,一方面加工簡單,另一方面又不便于裝配與更換。其中沖2個直徑為4的圓形凸??蛇x用B形式(尺寸為5.15X64)如下圖所示517 5-175.1.3成形凸模因為該工件有一個特殊的凹坑,這是模具上專門所說的工藝壓包,根據(jù)成形的特點及工件尺寸,次壓包可一次性成形,按拉深來計算,求出h/dmin=0.2/1=0.2 根據(jù)毛坯的相對厚度1.0,查表4.4.3 h/dmin小于表中數(shù)值,能一次拉伸成形。所以圖示5-18見圖紙5-185.1.4凹模凹模采用整體凹模,各沖裁件的凹模孔均采用線切割機床加工,安排凹模在模架上的位置時,要依據(jù)計算壓力中心的數(shù)據(jù),將壓力中心與模柄中心配合。其輪廓尺寸可按公式2.9.3 2.9.4計算:凹模厚度凹模壁厚凹模寬度凹模長度凹模輪廓尺寸為:對于這些凸,凹模具的加工,有以下幾種工藝路線:1:下料鍛造退火毛坯外形加工(包括外形粗加工,精加工,基面磨削)劃線刃口輪廓粗加工刃口輪廓精加工鏍孔,銷孔加工淬火與回火研磨或拋光。此工藝路線鉗工工作量大,適用于形狀簡單,熱處理變形小的零件。2:下料鍛造退火毛坯外形加工(包括外形粗加工,精加工,基面磨削)劃線刃口輪廓粗加工鏍孔,銷孔加工淬火與回火采用成形磨削進行刃口輪廓精加工研磨或拋光。此工藝路線能消除熱處理變形對模具精度的影響,使凸,凹模的加工精度容易保證,可用于熱處理變形大的零件。3:下料鍛造退火毛坯外形加工鏍孔,銷孔,穿絲孔加工淬火與回火磨削加工上下面及基準面線切割加工鉗工修整。此工藝路線主要用于以線切割為主要工藝的凸,凹模加工,尤其適用形狀復雜,熱處理變形大的直通式凸模,凹模零件。通過對以上三種工藝路線方案的比較,再結合零件本身的狀況,中鉸鏈墊片的結構簡單,尺寸較小,第一種方案適宜做為凸,凹模的生產(chǎn)過程。.定位零件的設計落料凸模下部分設置兩個導正銷。其借用工件上的兩個的孔作導正孔。導正應在卸料板壓緊板料之前完成導正,考慮料厚和裝配后卸料板下平面超出凸模端面,所以導正銷直線部分的長度為。導正銷采用安裝在落料凸模端面,導正銷導正部分與導正孔采用配合。起粗定距的活動擋料銷、彈簧、和螺塞選用標準件,規(guī)格為。-導料板的設計導料板的內側與條料接觸,外側與凹模齊平,導料板與條料之間的間隙取,這樣就可確定了導料板的寬度導料板的厚度按表2.9.7選擇。導料板采用45鋼制作,熱處理硬度為4045,用螺釘和銷釘固定在凹模上。導料板的進料端安裝有承料板。5.4卸料部件的設計5.4.1卸料板的設計卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同,厚度為。卸料板采用45鋼制造,淬火硬度為。5.4.2卸料螺釘?shù)倪x用卸料板上設置4個卸料螺釘,公稱直徑為,螺紋部分為。卸料釘尾部應留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后,應使卸料板超出凸模端面,有誤差時通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調整。5.5模架的選用該模具選用中間導柱模架,這種模架的導柱在模具中間位置,沖壓時可防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。以凹模周界尺寸為依據(jù),選擇模架規(guī)格。凹模厚度為,凹模壁厚為,則凹模周界尺寸為:由冷沖模設計指導可查得:閉合高度為則:上模座 下模座 導柱 導套 上模座厚度上模墊板厚度為固定板厚度下模座厚度為那么模具的閉合高度為:+式中:凸模長度,:凹模長度,;凸模沖裁后進入凹模的深度,。5.6其它零部件的選用5.6.1凸模固定板凸模固定板的厚度一般取的凹模厚度,其外形尺寸與凹模的外形尺寸一樣,在這里,凸模固定板的厚度為。5.6.2墊板墊板尺寸的長度一般取,其外形尺寸與固定板尺寸相同,在這里,取墊板尺寸為。5.6.3導料板導料板的材料一般用制造,其導向面及上下表面的表面粗糙度達到,厚度一般取。5.6.4活動擋料銷活動擋料銷的高度一般取。5.6.5導正銷導正銷的直徑一般比沖孔的凸模直徑小,高度為材料厚度的倍。5.6.6卸料板的厚度彈壓卸料板的厚度一般比凹模厚度小些,在這里取。5.6.7模柄尺寸的計算模柄選用壓入式模柄,其為標準件,材料為,尺寸為,。6 模具的總裝圖通過以上設計,可得到如圖所示的模具總裝配圖。模具上模部分由上墊板、墊板、凸模、凸模固定板以及卸料板等組成。卸料方式才用彈性卸料,以橡膠為彈性元件。下模部分由下模座、凹模板、導料板等組成。沖孔廢料和成品件均由漏料孔漏出。條料送進時采用活動擋料銷作為粗定距,在落料凸模上安裝兩個導正銷,利用條料上的兩個孔作為導正銷孔進行導正,以此作為條料送進的精確定距。操作時完成第一步?jīng)_壓后,把條料抬起向前移動,用落料孔套在活動擋料銷13上,并向前推緊,沖壓時凸模上的導正銷4再作精確定距?;顒訐趿箱N位置的設定比理想的幾何位置向前偏宜,沖壓過程中粗定位完成之后,當用導正銷作精確定位時,由導正上的圓錐形斜面再將條料向后拉回約而完成精確定距。用這種方法定距,精度可達到。7沖壓設備的選定通過校核,選擇開式雙柱可傾壓力機J2310A就能滿足使用要求,其具體參數(shù)如下:公稱壓力:滑塊行程:最大閉合高度:連桿調節(jié)長度:工作臺尺寸(前后左右):工作臺孔尺寸:(左右前后直徑):模柄孔尺寸:最大傾斜角度:電機功率:kw8模具零件的加工工藝本副沖裁模,模具零件加工的關鍵在于工作零件、固定板以及卸料板,采用線切割加工技術,這些零件的加工就變的相對簡單。落料凸模加工工藝過程工序號工序名稱工序內容1備料將毛坯鍛成長方體2熱處理退火3刨刨六角,互為直角,留單邊余量0.54熱處理調質5磨平面磨六角,互為直角6鉗工畫線畫出各孔位置7加工螺釘孔、安裝孔及穿絲孔按位置加工螺釘孔、銷釘孔及穿絲孔等8熱處理按熱處理工藝,淬火回火達到58629磨平面精磨上、下平面按圖線切割,輪廓達到尺寸要求全面達到設計要求10線切割11鉗工精修12檢驗9沖裁模零件制造9.1沖裁模凸、凹模技術要求及加工特點沖裁屬于分離工序,沖裁模凸模,凹模帶有鋒利的刃口,凸、凹模之間的間隙較小,其加工具有如下特點:(1): 凸、凹模材質一般是工具鋼或合金工具鋼,熱處理后的硬度達到,凹模比凸模稍硬一些;(2): 凸、凹模精度主要根據(jù)沖裁件精度決定,一般尺寸精度在,工作表面粗糙度在值為;(3): 凸、凹模工作端帶有鋒利的刃口,刃口平直(斜刃除外),安裝固定部分要符合配合要求;(4): 凸、凹模裝配后應保證均勻的最小合理間隙;(5): 凸模的加工主要是外形加工,凹模的加工主要是孔加工。凹模型孔加工和直通式凸模加工常用線切割方法。9.2凸、凹模加工凸模和凹模的加工方案根據(jù)設計計算方案的不同,一般有分開加工和配合加工兩中,其加工特點如下:9.2.1分開加工方案一:凸、凹模分別按圖紙加工至尺寸要求,凸模和凹模之間的沖裁間隙是由凸、凹模的實際尺寸之差來保證。使用范圍如下所示:(1):凸、凹模刃口形狀簡單,特別是圓形。直徑一般大于時,基本用此法;(2):要求凸?;虬寄>哂谢Q性;(3):成批生產(chǎn)時;(4):加工手段比較先進,分開加工不難保證尺寸精度時。9.2.2配合加工方案二:先加工好凸模,然后按此凸模配作凹模,并保證凸模和凹模之間的規(guī)定間隙值大小。方案三:先加工好凹模,然后按此凹模配作凸模,并保證凸模和凹模之間的規(guī)定間隙值大小。使用范圍如下所示:(1):刃口形狀一般比較復雜時。非圓形沖孔模??刹捎梅桨付环菆A形落料模,可采用方案三;(2):凸、凹模間的配合間隙比較小時。9.2.3其他模具零件的加工模具零件除工作型面外,還有模座、導柱、導套、固定板、卸料板等其他模具零件,它們主要是板類零件、軸類零件和套類零件等。其他模具零件的加工相對于工作型面零件要容易些,在這里不再詳細介紹。10沖裁模的裝配10.1模具的裝配模具的裝配就是根據(jù)模具的結構特點和技術條件,以一定的裝配順序和方法,將符合圖樣技術要求的零件,經(jīng)協(xié)調加工組裝成滿足使用要求的模具。在裝配過程中,既要保證配合零件的配合精度,又要保證零件之間的位置精度,對于具有相對運動的零件,還必須保證它們之間的運動精度。因此,模具裝配是實現(xiàn)沖模設計和沖壓工藝意圖的過程,是模具制造過程中的關鍵工序。模具裝配的質量直接影響制件的沖壓質量,模具的使用與維修和模具壽命根據(jù)級進模的裝配要點,選凹模作為裝配基準件,先裝上模,再裝下模,并調整間隙、試沖、返修。具體裝配如下:10.1.1凸、凹模裝配(1):裝配前仔細檢查各凸模形狀以及凹模形孔,是否符合圖紙要求尺寸精度、形狀。(2):將各凸模分別與相應的凹模孔相配,檢查其間隙是否加工均勻。不合適者應重新修磨或更換。10.1.2凸模裝配以凹模孔定位,將各凹模分別壓入凸模固定板7的孔形中,并擠緊牢固10.1.3裝配下模(1):在下模座1上劃中心線,按中心預裝凹模2、導料板3;(2):在下模座1、導料板3,用已加工好的凹模分別確定其螺孔位置,并分別鉆孔,攻絲;(3):在下模座1、導料板3、凹模2、活動擋料銷13、彈簧14安裝在一起,并用螺釘緊固,打入銷釘10.1.4裝配上模(1):在已經(jīng)調整好的下模上放等高墊鐵,再在凹模上放如0.12的紙片,然后將凸模與固定板組合裝入凹模;(2):預裝上模座,劃出與凸模固定板相應螺孔、銷孔位置并鉆鉸螺孔、銷孔。(3):用螺釘將固定板組合、墊板8、上模座連接在一起,但不要擰緊;(4):將卸料板5套裝在已經(jīng)裝入固定板的凸模上,裝上橡膠9和卸料螺釘6,并調節(jié)橡膠的預壓量,使卸料板高出凸模下端約;(5):復查凸、凹模間隙并調整合適后,緊固螺釘;(6):安裝導正銷4、承料板15;(7):切紙檢查,合適后打入銷釘。10.2模具裝配特點模具裝配屬單件生產(chǎn)。組成模具實體的零件,有些在制造過程中是按照圖紙標注的尺寸和公差獨立的進行加工的(如落料凹模、沖孔凸模、導套和導柱、模柄等),這類零件一般都是直接進行裝配;有些在制造過程中只有部分尺寸可以按照圖紙標柱尺寸進行加工,需協(xié)調相關尺寸;有的在進入裝配前需采用配制或和體加工,有的需在裝配過程中通過配制取得協(xié)調,圖紙上標柱的部分尺寸只作為參考(如模座的導套或導柱固裝孔,多凸模固定板上的凸模固裝孔,需連接固定在一起的板件螺栓孔、銷釘孔等)。因此,模具裝配適合于采用集中裝配,在裝配工藝過程上多采用修配法和調整裝配法來保證裝配精度。從而實現(xiàn)能用精度不高的組成零件,達到較高的裝配精度,降低零件加工要求。10.3裝配技術要求沖裁模裝配后,應達到下述主要技術要求:(1):模架精度應符合標準(JB/T80501999沖模模技術條件、JB/T80711995沖模模架精度檢查)的規(guī)定。模具的閉合高度應符合圖紙的規(guī)定要求。(2):裝配好的沖模,上模沿導柱上、下滑動應平穩(wěn)、可靠。(3):凸、凹模間的間隙應符合圖紙規(guī)定的要求,分布均勻。凸?;虬寄5墓ぷ餍谐谭霞夹g條件的規(guī)定。(4):定位和擋料裝置的相對位置應符合圖紙要求。沖裁導料板間距離需與圖紙規(guī)定一致;導料面應與凹模進料方向的中心線平行;帶側壓裝置的導料板,其側壓應滑動靈活,工作可靠。(5):卸料和頂件裝置的餓相對位置應符合技術要求,超高量在許用規(guī)定范圍內,工作面不允許有傾斜或單邊偏擺,以保證制件或廢料能及時卸下和順利頂出。(6):緊固件裝配應可靠。螺栓螺紋旋入長度在鋼件連接時應不小于螺栓的直徑,鑄件連接時應不小于1.5倍螺栓直徑;銷釘與每一個零件的配合長度應大于1.5倍銷釘直徑;螺栓和銷釘?shù)亩嗣娌粦冻錾稀⑾履W攘慵谋砻妗?7):落料孔或出料槽應暢通無阻,保證制件回廢料能自由排出。(8):標準件應能互換。緊固螺釘和定位銷釘與其孔的配合應正常、良好。(9):模具在壓力機上的安裝尺寸需符合選用設備的要求;起吊零件應符合技術要求。(10):模具應在生產(chǎn)的條件下進行實驗,沖出的制件應符合設計要求。10.4裝配的工藝要點在模具裝配之前,要認真研究模具圖紙,根據(jù)其結構特點和技術條件,制定合理的裝配方案,并對提交的零件進行檢查,除了必須符合設計圖紙要求外,還應滿足裝配工序對各類零件提出的要求,檢查無誤方可按規(guī)定步驟進行裝配。裝配過程中,要合理選擇檢測方法及測量工具。沖模裝配工藝要點是:(1):選擇裝配基準件。裝配時,先要選擇基準件。選擇基準件的原則是按照模具主要零件加工時的依賴關系來確定??梢宰鳛檠b配基準件的主要有凸模,凹模,凸、凹模,導向板及固定板等。(2):組件裝配。組件裝配是指模具在總裝前,將兩個以上的零件按照規(guī)定的技術要求連接成一個組件。如模架的組裝,凸模和凹模與固定板的組裝,卸料與卸料機構各零件的組裝等。這些組件,應按照各零件所具有的功能進行組裝,這將對整副模具的精度起到一定的保證作用。(3):總體裝配??傃b是將零件和組件結合成一副完整的模具過程。在總裝前,應選好裝配的基準件和安排好上、下模的裝配順序。(4)調整凸、凹模間隙。在裝配模具時,必須嚴格控制及調整凸、凹模間隙的均勻性。間隙調整后,才能緊固螺釘及銷釘。調整凸、凹模間隙的方法有透光法、測量發(fā)、墊片發(fā)、涂層發(fā)等(5):檢驗、調試。模具裝配完畢后,必須保證裝配精度,滿足規(guī)定的各項技術要求,并要按照模具驗收技術條件,檢驗模具各部分的功能。在實際生產(chǎn)條件下進行試模,并按試模生產(chǎn)制件情況調整、修正模具,當試模合格后,模具加工、裝配才算基本完成。11沖裁模的調試模具按圖紙技術要求加工與裝配后,必須在符合實際生產(chǎn)條件的環(huán)境中進行試沖壓生產(chǎn),通過試沖可以發(fā)現(xiàn)模具設計與制造的缺陷,找出產(chǎn)生原因,對模具進行適當?shù)恼{整和修理后再進行試沖,直到模具能正常工作,才能將模具正式交付生產(chǎn)使用。11.1模具調試的目的模具試沖、調整簡稱調試,調試的目的在于:(1):鑒定模具的質量。驗證該模具生產(chǎn)的產(chǎn)品是否符合要求,確定該模具能否交付生產(chǎn)使用。(2):幫助確定產(chǎn)品的成形條件和工藝規(guī)程。模具通過試沖與調整,生產(chǎn)出合格產(chǎn)品后,可以在試沖過程中,掌握和了解模具使用性能,產(chǎn)品成形條件、方法和規(guī)律,從而對產(chǎn)品批量生產(chǎn)時的工藝過程制定提供過程。(3):幫助確定成形零件毛坯形狀、尺寸及用料標準。在沖模設計中,有些形狀復雜或精度要求較高的沖壓成形零件,很難在設計時,精確地計算出變形前毛坯的尺寸和形狀。為了要得到較準確的毛坯形狀、尺寸及用料標準,只要通過反復試沖才能確定。(4):幫助確定工藝和模具設計中的某些尺寸。對于形狀復雜或精度要求較高的沖壓成形零件,在工藝和模具設計中,有個別難以用計算方法確定尺寸,如拉伸的凸、凹模圓角半徑等,必須經(jīng)過試沖,才能準確確定。(5):通過調試,發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,積累經(jīng)驗,有助于進一步提高設計和制造水平。由此可見,模具調試過程十分重要,是必不可少的。但調試的時間和試沖次數(shù)應盡可能少,這就要求模具設計與制造質量過硬,最好一次調試成功。在調試過程中,合格沖壓件數(shù)的取樣一般在201000件之間。11.2沖裁模的調試模具調試,因類型不同、結構不同,可能出現(xiàn)的問題也不同,調試的內容也隨之變化。沖裁模調試的要點為:(1):模具閉合高度調試。模具與沖壓設備配合好,保證模具應有的閉合高度和開啟高度。(2):導向機構的調試。導柱、導套要有好的配合精度,保證模具運動平穩(wěn)、可靠。(3):凸、凹模刃口及間隙調試。刃口鋒利,間隙要均勻。(4):定位裝置的調試。定位要準確、可靠。(5):卸料及出件裝置的調試。卸料及出件要暢通,不能出現(xiàn)卡住現(xiàn)象。沖裁模試沖時出現(xiàn)的問題和調整方法如下所示:存在問題產(chǎn)生原因調整方法送料不暢通或料被卡住(1):兩導料板之間的尺寸過小或有斜度(2):凸模與卸料板之間間隙過大,使搭邊翻扭(3):用側刃定距的級進模,導料板的工作面與側刃不平行,或側刃與側刃檔塊不密合,形成方毛刺(1):根據(jù)情況銼修或磨或重裝(2):減小凸模與卸料板之間間隙(3):重裝導料板,修整側刃檔塊,消除間隙制件有毛刺(1):刃口不鋒利或淬火硬度低(2):配合間隙過大或過小(3):間隙不均勻使沖件的一邊有顯著的帶斜角的毛刺刃磨刀口,使其鋒利;調整凸、凹模之間間隙,使其均勻一致制件不平(1):凹模有倒錐度(2):頂料桿和工件接觸面過小(3):導正銷與預沖孔配合過緊,將沖件壓出凹陷修正擋料釘更換頂料桿,增加與工件接觸面積修正導正銷,保持與導入孔成動配內孔與外形位置不正,成偏拉情況(1):擋料釘位置不正(2):落料凸模上導正銷尺寸過小(3):導料板與凹模送料中心線不平行,使孔偏斜(4):側刃定距不準修正擋料釘更換導正銷修正導料板修磨或更換側刃卸料不正常(1):彈簧或橡皮的彈力不足(2):凹模和下模座的漏料孔沒有校正,料被堵死而排不出來(3)由于裝配不正確,使卸料機構不能正常工作,如卸料板與凸模配合過緊或卸料裝配有傾斜現(xiàn)象而卡緊凸模更換橡膠或橡皮修正漏料孔修正卸料板凹模被漲裂凹模孔有倒錐現(xiàn)象,即上口大,下口小。或凹刃口深度太長,積存的減數(shù)太多,脹力太大修正凹模刃口,消除倒錐現(xiàn)象或減少凹模刃口長度,使沖下的件盡快漏下結論此次畢業(yè)設計已接近尾聲,各項工作已基本圓滿完成。在這次設計中,我收獲很大。剛拿的這個題目時,感覺非常簡單,心里想著做這種設計不會有多大麻煩,但當真的動起手來的時候,竟然不知所措,不知道從何下手了,當時腦子一篇空白,感覺到問題的嚴重性了。這是我沉下心來,對自己的題目進行了一次審查,按照以往的經(jīng)驗,才開始一步一步的走下去。中鉸鏈墊片是一個比較小了工件,結構簡單,其長度為,寬度為,厚度為。在設計這種模具時,對其沖裁工藝方案的確定是非常重要的。首先,中教練墊片是大批量生產(chǎn),不能用單工序模生產(chǎn),它的成本高,效率低,所以不能選用;其次要保證工件的精度,采用復合模生產(chǎn)也是不合理的,因為工件的最小壁厚為與凸凹模的許用最小壁厚非常接近,這種模具的制造難度大,強度差,并且在沖壓后成品件容易留在模具上,在清理模具上的物料時會影響沖壓速度,操作不方便;最后,選定的沖裁方案為級進模生產(chǎn),它只需一幅模具,生產(chǎn)效率高,操作方便,工件的精度也能滿足要求,是最理想的方案。在設計當中,對凸,凹模的尺寸的確定也是非常重要的。前面說過,工件的形狀簡單,尺寸較小,那么在設計凸模時要注意,在不滿足凸模時,我們要對凸模的強度進行校核,檢驗凸模能否在一次或多次的沖壓當中而不被折斷,能否滿足使用要求。另外,模具的結構簡單,對一些零件的設計不能草草了事,要保證其壽命和精度。中鉸鏈墊片是大批量生產(chǎn)的,尺寸又小,如果我們只是設計一個級進模把它做出來的話,就有點不符合實際的需求,應該設計一種一次沖裁就能夠完成幾十件,甚至上百件的模具,這樣對對生產(chǎn)率的提高不是很有好處嗎?當然了這種模具的結構肯定是比較復雜的,沖孔凸模是很多的,設計起來也是不容易的,但只要我們自己好好努力,在以后的實踐中多多創(chuàng)新,一定能夠達到這個目的。另外,還有一個問題是我經(jīng)過較長時間的思考,計算才得以解決。在設計中鉸鏈墊片時,因為工件很小,對于一些零部件的設計不是大了造成浪費,就是設計小了不滿足使用要求,對于這些我計算了好多次,多是不滿足要求。當時,心理的壓力很大,總覺得這個零件不能好好完成,但是任務還是要完成的,于是就靜下心來,一步一個腳印,對這個零件的相關資料進行查詢,對于一些不懂的馬上向老師和同學請教。就這樣,該摘抄的摘抄,該問的問,時間就這樣一秒一秒的過去了,最后,終于有了一些眉目,雖說不是很順利的完成了,但總的說來,自己心里還是很滿意的??偹阈量鄾]有白費,這次畢業(yè)通過自己及老師和同學們的努力和幫助比較順利的落下了帷幕。通過這次的設計,使我學到了很多新的知識,對于一些新的事物也有了一個更明確的看法。對于當中所遇到的困難,該解決的對給予了解決,對于一些需要大家共同努力來更創(chuàng)新,更進一步的就需要我們在以后的日子里好好努力。對于一些較為困難的,我們總會有一個解決的辦法,至于什么時候能夠解決,這只是一個時間問題罷了。致謝畢業(yè)設計已漸進尾聲,各個方面的工作已基本圓滿完成。此次畢業(yè)設計能夠按時按質按量完成,與老師的教導,同學們的幫助是分不開的。在這里我衷心的謝謝他們?yōu)槲宜龀龅呐ΑR朗悄銈冊谖易罾щy,最學要幫助的時候給我伸出了雙手,使我擺脫困境;是你們?yōu)榱耸棺约旱膶W生,自己的同學能夠圓滿的完成這項任務而傾力相助。在這里,千言萬語難已表達我心中的感激,在以后的日子里,希望各位老師在以后的工作中順順利利,開開心心,原自己的各位同學都能夠找到一份好工作,還有“專升本”的同學都能夠考上一所名牌大學,我會謹記這一時刻,因為這是我們互助互愛的結晶。參考文獻1王孝培主編沖壓手冊北京機械工業(yè)出版社2丁松聚主編冷沖模設計北京機械工業(yè)出版社 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PRESS TOOLS AND PRESSWORK PortcullPress Ltd 36
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