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毕业设计说明书

liyi
2010-12-11 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《毕业设计说明书doc》,可适用于工程科技领域

设计说明书第章绪论标志着冲模技术先进的高精度多工委基金模具有结构复杂、制造难度大精度高、寿命长及生产效率高等特点是我国重点发展的精冲模具品种。从制品来看有引线框架多工位级进模、彩管电子枪零件多工位级进模、空洞器翅片多工位级进模、电子零件多工位级进模、接插件多工位级进模、电器芯片多工位级进模、微型壳片多工位级进模、电机铁芯自动叠片多工位级进模等。从制品和模具水平来分析模具的复杂程度、制造精度、使用寿命和性能、制品质量及外观等均有较大进步已达到或接近国际水平。主要表现在以下几个方面。模具CADCAM技术得到普遍采用提高了模具设计质量缩短了模具设计时间结构上形成规范化、典型化、标准化。模具制造技术已基本实现数控华应用数控铣床、数控加工中心、数控低速走丝线切割机、数控坐标磨床、数控光学曲线磨床等精密数控设备和精密制造技术已成为加工凸模、凹模及高精度零件的主要手段保证了精度和质量并加快了制造周期。模具的综合性能已达到较高水平有代表性的是集机电技术一体化的电机铁芯自动叠片硬质合金级进模主要零件制造精度达μm步距精度在μm内拼块精度μm双回转精度´表面粗糙度Ra~μm。模具在高速冲床上使用具有自动冲压、叠片、扭槽、分组、回转等功能冲制出成批的铁芯组合键替代了单片零件。模具总寿命可达亿次以上。在级进模进展表现为如下几个方面:()交流电机定转子铁芯硬质合金双排级进模模具外形尺寸为mm×mm×mm,这是国内一副最大的双排扭斜自动叠铆级进模结构复杂难度大该模具达到国际水平。()参展的方形步进电机定转子带双回转叠片减少带料厚度误差提高铁芯精度。回转机构通过高速冲床的曲轴运动带动机械式驱动装置同步皮带等转动。模具结果复杂精度高制造难度大该模具填补国内空白达到国际水平。()参展的空调塑封电机定转子铁芯硬质合金级进模转子铁芯扭斜旋转定子铁芯由半圆组合在一副模具上冲制种不同形状的半定子铁心经塑封再组合成定子铁芯达到高精度内孔要求设计结构制造精度达到国外同类模具水平。模具的制造周期逐步缩短现代模具制造技术进一步得到推广应用标准化程度逐步提高使高精度多工位级进模的制造周期逐步缩短大型模具的制造周期个月、中型的个月、小型的个月。制造周期已达到国外同类模具的水准。我国设计的精密多工位级进模与国外同类模具相比从模具结构、制造精度、制造周期、使用寿命等指标来衡量水平已相当接近而价格则为进口模具的左右完全可以替代进口具有很强的市场竞争力。但是尽管如此国内精密硬质合金多工位级进模与国外先进水平相比仍然有一定的差距主要反映在以下几个方面:()冲压件精度外观质量低一级()模具使用寿命约差%左右()模具使用性能在高速运行生产中不稳定﹑故障率高维修时间约多%。精密多工位级进模的发展趋势与市场的发展要求密切相关。近几年来从电机铁芯自动叠片硬质合金级进模的发展趋势看主要有如下特点:模具向大型化发展。这一方面是由于用单排级进模成形的制品要求向双排级进模发展进一步提高生产效率和材料的利用率另一方面是用模具成形的制品日渐大型化所致。模具也日趋大型化市场需求份额的比例将逐步增大。模具技术向更高层次发展。单排多工位级进模向多排技术发展这在模具结构、制造精度、制造难度及总体技术水平等方面等有一定的难度。大型双排多工位级进模技术水平将向更高层次发展和提升。模具功能向全方位发展双排扭槽叠片、双排直槽叠片、大回转叠片、双回转叠片等功能将随着市场的发展得到广泛应用制品精度将进一步提高以克服上述不足。第章工艺分析本课题如图所示:该图是照相机机芯簧板的零件图。()过渡圆角R()工差按IT()产品按大批量生产()材料CrNiTi压两个小凸包(Ф)两个直径为(Ф)的半圆凸包一个地方弯曲两个卷圆冲小圆孔直径为(Фmm)及五个异型孔压两个梅花印如果采用单工序模则需要落料冲孔卷圆近似胀形等多道工序及多模具完成这就会使模具使用的压力机及操作人员增各道工序的半成品保管和运输也会增加会需要多副模具和多台冲压设备从而造成资源的浪费成本也高零件的质量难以保证而且工作环境也比较差噪音污染严重工人的劳动强度比较大生产效益比较低。当然如果是采用单件小量生产采用单工序冲裁模模具的成本会比较低。但是由于本课题中零件是大批量生产尺寸较小凸模很多部位都需要加保护结构。零件比较薄而且模具的结构比较复杂工序比较多如果采用连续模比较适合。且它还可以增加自动送料机构和自动检测机构以及采用静音处理极大地降低工人的劳动强度提高生产效率。排尺寸样图的搭边多工位连续模的搭边量使根据零件宽度W和长度L的比值确定的有时还要考虑材料的厚度。多工位连续模的卷料搭边要比单式模具搭边稍大一些。本课题的形状不规则所以它的比值趋大于LW<时可查表……………………………………………………表LM<的搭边值零件宽度W(mm)连续模搭边值A和B(mm)标准最小搭边值(mm)<t<t<tt为了提高载体的强度取边搭值为mm。图是二维工件图条料宽度条料宽度:B=La(B-条料宽度L-冲裁件垂直于送料方向的尺寸a-侧搭边值)连续模的搭边值应该比单工序模大且要加导正孔。由于零件不是对称式而且为了合理地利用材料因此宽度B=aa取a=,a=,L=mm即条料宽度B:=mm第章排样图分析确定最佳工艺方案方案一:采用单工序模加工。结构简单制造容易且材料利用率相对较高但需采用手工送料生产效率低。方案二:采用多工位连续模有如下特点:()工件尺寸精度一般IT级以下()不太平整有时要较平同轴度、对称度不高位移度误差大()冲压生产率高冲床在一次行程内完成多个工序()实现操作机械化自动化的可能性容易尤其适应于单机上实现自动化()对材料要求:对条料或带料的宽度要求严格()生产比较安全模具制造的难易程度较高()通用性较差适应于形状简单尺寸不大精度要求不高的大批量生产两种方案各有其优缺点根据实际情况即零件为大批量的生产为了获取更大的经济效益提高生产效率确定方案二为最佳工艺方案。确定排样图在排样图设计时需从以下几个方面考虑:()模具结构()模具的制造工艺性()凹凸模的强度及刚性()工位数()模具的使用寿命()压力中心。综合上述问题设计了工序排样图如图所示:图排样则整套模具共分个工序:第工位:冲直径为Φ的两个导正销孔第工位:冲直径为Φ的小孔第工位:冲两个异型孔第工位:冲一个异型孔第工位:空工位冲两个异型孔第工位:空工位第工位:压印第工位:胀形第工位:胀形第工位:冲外形第工位:冲外形第工位:空工位第工位:弯曲第工位:弯曲第工位:弯曲第工位:落料兼冲废料。第章主要计算冲压力计算F=L×t×σb()第工位:F=F=L×t×σb=×××=N第工位:F=L×t×σb=×××=N第工位:F=L×t×σb=××=NF=L×t×σb=(××)××=N第工位:F=××=N第工位:F=(××)××=NF=(×)××=N第工位:P=A×K×t×t=×××=N第工位:F=A×K×t×t=×××=NF=F第工位:F=A×K×t×t=×××=NF=F第工位:F=××=NF=()××=NF=××=N第工位:F=××=N第工位:F=()××=N第工位:F=××=N第工位:F=q×A=××=NF=q×A=××=NF=q×A=×=N第工位:F=q×A=××=NF=q×A=××=N第工位:F=()×××=NF=()×××=N总压力:F=ΣFn=FFFFFFFFFFFFFF…F=N压力中心的确定设定第一工步为坐标原点X=F×F×F×F×F×F×F×F×F×F×F×F×F×F×F×==Y=冲床吨位选择冲压力F=N卸料力f=kF=×=Nk=机床压力:F机床=Ff==N则综上所述参考《冲模设计资料》表闭式单点压力机JAB基本参数如下:公称压力KN及吨公称压力行程mm滑块行程mm滑块行程次数次分最大装模高度mm装模高度调节量mm导轨间距离mm、滑块底面前后尺寸mm工作台板尺寸左右mm,前后mm凸模刃口尺寸计算、模具采用配合法加工凹模按凸模配做查表冲裁初始双边间隙Z=。凸模刃口尺寸的计算:Ad=(AminxΔ)Δφ:dp=(dxΔ)Δ=(×)= 冲∅小孔φ:dp=(dxΔ)δp=(×)=冲∅小孔A:A=(×)=冲异形孔A:A=(×)=A:A=(×)=A:A=(×)=冲异形孔A:A=(×)=冲异形孔A:A=(×)=A:A=(×)=冲异形孔A:A=(×)=冲异形孔A:A=(×)=A:A=(×)=工步公差计算连续模每工步公差计算公式:δ=±βk()δ-步距公差n-工位数β-沿送料方向工件尺寸的精度提高~个等级后的公差k值见表表模具的双面间隙双面间隙~~~~~~~K由上可查得K=β=n=所以连续模的步距公差为:δ=±×(×)=±第章凸凹模的安装固定设计圆形凸模的固定所有的圆形凸模的直径都<mm应该采用两阶台阶式结构或采用护套这样才能能够保证凸模的强度和刚度。该模具小凸模采用护套形式差型凸模用螺钉加垫板固定。镶块凹模的设计及固定为了便宜拆卸和模具的维修、步距精度的调整节约成本提高模具的寿命凹模采用镶块结构。材料用的是CrMov它的强度和韧度都比较优越。凹模的加工与对应的凸模刃口配做保证双面间隙~mm而凹模固定板用钢做它的价格便宜且能达到固定的要求。做成小型镶块经济实惠凹模拼块精度高互换性好模具因故受损时可以及时更换。镶块凹模与凹模固定板的配合为Hm的过渡配合。为了便宜出料采用支撑块和垫块材料用HT经济实惠。为了保证制件的质量采用弹簧顶出。第章模具卸料装置的设计由于凸模有较高的精度要求所以利用卸料板装上四个导柱导套来提高凸模的导向精度为了提高卸料板的耐磨性需要导向的小凸模在卸料板上加有护套起到保护和导向的双重作用。为了使护套能够在卸料板上固定好把卸料板分为两块一块卸料板和一块垫板用来压紧护套。卸料板在冲裁中不仅起卸料、保护小凸模的作用而且还起压料作用以减少在冲压过程中材料变形提高了冲裁质量。第章定位导向装置的设计导正销的设计销是连续模中的重要零件。它用于纠正高速连续模自动送料的误差(一般送料装置精度误差为±~±mm高精度为±mm)。因此导正销的精度导正销和条料预冲定位孔的配合精度导正销之间的步距精度都影响冲片的质量。在高速冲裁时为了使导正销顾利地进入定位孔导正销的有效工作部位应高出凸模刃口平面(.~.)t同时又要低于卸科板平面(~.)t。导正销有浮动和固定两种结构其有效直径均为~mm。本设计中采用浮动式导正销。导正销的尾部装有弹簧同时导正销的下方设有让位孔用来保证导正销不会撞坏。浮动顶料销的计算常用的导料装置有两种:()导料板有整体和分块两种结构。()导料销有定向和非定向两种形式。本模具设计中采用定向的浮动顶料销由导料销、弹簧和螺塞组成。导料器通过弹簧力将卷料抬起一定的高度使材料不与凹棋平面接触材料可沿着导料器的沟槽平滑移动。另外导料器还起局部卸料的作用。第章弹簧的设计选择弹簧和橡胶是模具中广泛应用的弹性元件主要用于卸料、压料或推件等工作。选用圆柱螺旋压缩弹簧它是用Mn或SiMn弹簧钢制成的热处理硬度为HRC~弹簧两端拼紧并磨平卸料弹簧的选择:卸料力F=N预选根弹簧n=F预=F=N查表选得弹簧参数如下:D=mmD=mmt=mmFi=Nh=mmn=mmhj=mmh预=hj×F预Fj=×=mm=<所以合格浮顶销弹簧的选用选用圆柱螺旋压缩弹簧参数如下:D=mmD=mmt=mmFj=Nh=mmhj=mm第章模具制造工艺设计典型凸模加工工艺过程圆形凸模加工工艺过程下料平端面打中心孔车削粗加工车削半精加工热处理外圆磨异型凸模加工工艺过程下料粗铣平面平面磨磨基准面划线外形轮廓粗铣加工热处理成型磨粗加工仿型磨典型凹模固定板加工工艺过程下料模板外形精加工平面磨磨基准面钻孔划线铣固定孔与凹模镶块接触部分精加工钻孔攻丝边缘倒角检验典型凹模镶块加工工艺过程下料镶块外形精加工平面磨磨基准面划线铣异型孔凸模导向部位精加工检验卸料板加工工艺过程模板外形精加工钻孔划线铣异型孔与下护套配合部位精加工钻孔攻丝边缘倒角检验第章模具零件结构强度校核对于所有凸模应满足:σ压≤σσ=FA==Mp<Mpσ=FA==Mp<Mpσ=σσ=FA==Mp<Mpσ=FA==Mp<Mpσ=FA==Mp<Mpσ=FA==Mp<Mpσ=FA=×=Mp<Mpσ=LtσbK=×××=N<Mp根据上述校核凸模设计合理。无导向装置的凸模:对于圆形凸模:Lmax≤dP(mm)对于其他各种断面的凸模:Lmax≤(JP)(mm)有导向装置的凸模:对于圆形凸模:Lmax≤dP(mm)对于其他各种断面的凸模:Lmax≤(JP)(mm)Lmax为允许的凸模最大自由长度d为凸模的最小直径P为冲裁力J为凸模最小横断面的轴惯距(mm)参具体校核如下:Φ:L=dP=×()=Φ:L=dP=×()=×:L=(JP)=()=n形孔:()L=(JP)=()=()L=(JP)=()=()L=(JP)=()=()L=(JP)=()=()L=(JP)=()=()L=(JP)=()=()L=(JP)=()=()L=(JP)=()=有的凸模虽然强度低些但是这些低强度的凸模都加了护套增加了凸模的强度根据以上校核可知各凸模的抗压强度和抗弯强度均合理。结论通过这段时间的努力基本熟悉模具设计的整个过程。不但学到了怎样设计模具而且还学到了一些分析问题的方法。熟练地掌握了CAD、ProE等绘图软件的应用、熟悉平面绘图和三维造型、在公差与配合等查阅方面得到了提升知道怎样进行工艺性分析加强了我们的实际和动手能力。以后得到一个题目我们知道怎样去对零件进行测绘、分析怎样去选择一个比较好的成型方案怎样选择一个合理的模具形式、及结构能尽量地考虑的成型中可能会出现的问题并尽量地提出解决方案从模具的设计到生产、加工、管理、等整个过程都会有所了解。另外由于课题选择连续模根据零件的复杂程度它包含了一般的单工序模所涉及的内容涉及的面比较广虽然难度比较大但是通过本课题的设计后我们会更加熟悉其它单工序模的设计相信以后很快就能胜任课题的有关工作。这副模具有如下特点:()圆凸模采用垫片、丝堵、和圆柱销来调节修模量而异型凸模采用螺钉加垫板固定的方式来进行调节使得凸模在修模时拆卸方便。()凹模采用镶块式这也有利于修模方便和步距精度之间的调整从而保证了工位之间的步距误差。()弯曲部位采用弹簧顶住凸模这样对工件采用先压再弯、有个缓冲作用从而弯曲件的质量得到提高。胀型部位也采用弹簧提高了胀型质量。()对于卸料方面采用卸料板加垫板这样对于截面比较小的凸模可以加护套保护从而提高了凸模的刚性。参考文献翁其金徐新成冲压工艺及冲模设计北京:机械工业出版社出版中华人民共和国国家标准冷冲模国家标准总局批准中国标准出版社出版高淑苓模具工程技术基础电子工业出版社黄康美数控加工实训教程电子工业出版社悉永生精密注射模具设计中国轻工业出版社高佩福实用模具制造技术中国轻工业出版社胡石玉模具制造技术东南大学出版社张清辉模具材料及热处理电子工业出版社张鲁阳模具失效与防护北京:机械工业出版社宋放之等现代模具制造技术北京:机械工业出版社孔德音模具制造学北京:机械工业出版社陈良杰多工位级进模的设计系列讲座模具工业

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