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1、轴承端盖冲压复合模具设计摘要当今我国的工业在飞速的发展,模具在工业发展中的地位也越显重要。本篇设计对圆筒件的冲裁工艺性和拉深工艺性,分析比较了形成过程中的三种不同冲压工艺(单工序、复合工序和连续工序),确定用一幅复合模完成落料、拉深和冲孔的工序过程。介绍了圆筒件冷冲压成形过程,经过对圆筒件的批量生产、零件质量、零件结构以及使用要求的分析、研究,按照不降低使用性能为前提,将其确定为冲压件,用冲压方法完成零件的加工,且简要分析了坯料形状、尺寸,排样、裁板方案,拉深次数,冲压工序性质、数目和顺序的确定。进行了工艺力、压力中心、模具工作部分尺寸及公差的计算,并设计出模具。还具体分析了模具的主要零部件(
2、如凸凹模、卸料装置、拉深凸模、垫板、凸模固定板等)的设计与制造,冲压设备的选用,凸凹模间隙调整和编制一个重要零件的加工工艺过程。列出了模具所需零件的详细清单,并给出了合理的装配图。通过充分利用现代模具制造技术对传统机械零件进行结构改进、优化设计、优化工艺方法能大幅度提高生产效率,这种方法对类似产品具有一定的借鉴作用。关键词:圆筒件;模具设计;复合模;拉深冲孔ABSTRACTWithChina*sindustriescontinuetodeve1opanddieindustryisa1sobecomingincreasing1yimportant.BasedontheCoverofthestam
3、pingprocessandthedeepdrawingprocess,Comparativeana1ysisoftheprocessofformingthreedifferentstampingprocess(sing1eprocesses,comp1exprocessesandcontinuousprocesses)confirmcomp1etionofacompositemode1b1anking,drawingprocessesandpunchingprocess.Onthecoveroftheco1dstampingprocess,rightaftertheCoverofthemas
4、sproduction,qua1itycomponents,andtheuseofstructura1componentsoftheana1ysis,research,in1inewith1owerperformanceprerequisitetotheidentificationofstampings,Stampingmethodusedtocomp1etetheprocessingcomponents,andabriefana1ysisoftheb1ankshape,size,1ayout,theConferenceBoard,thenumberofDrawing,stampingproc
5、essesinnature,numberandsequencedetermination.Fortheprocess,thecenterofpressure,thediesizeandtheto1eranceoftheca1cu1ation,designmo1d.A1soana1yzesthemo1dofthemaincomponents(suchaspunchanddieanddumpdevices,drawingpunch,s1ates,Punchp1ate,etc.)designandmanufacturing,stampingequipmentse1ection,punch-gapad
6、justmentandestab1ishmentofavita1partsmachiningprocess.Dierequirementssetoutadetai1ed1istofparts,andgivesareasonab1eassemb1y.Byfu11yuti1izingmodernmanufacturingtechno1ogytomo1dtraditiona1mechanica1partsforstructura1improvements,designoptimization,Processoptimizationmethodscangreat1yenhanceproductione
7、fficiency,themethodofsimi1arproductshavesomereference.Keywords:Cover;Mo1ddesign;Compositemo1ding;DrawingPunch摘要IABSTRACTII.1绪论11.1、 冲压工艺与模具的发展方向11. 1.K成形工艺与理论的研究11.1. 2、为了满足制件更新换代快和生产批量小的发展趋势11.2、 我国模具技术的发展趋势11. 2.K模具产品将日趋高精度化、大型化、复杂化12. 2.2,多功能复合模具将进一步发展23. 2.3,热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提高24. 2.4,模具标准件的应用将日
8、渐广泛25. 2.5、模具使用优质材料及应用先进的表面处理技术将进一步受重视26. 2.6、在模具设计制造中将全面推广CAD/CAM/CAE技术37. 2.7、快速原型制造(RPM)技术得到更好的发展32分析零件的工艺性53确定工艺方案73.1 计算毛坯尺寸73.2 确定工艺方案84主要工艺参数的计算104.1 确定排样、裁板方案104.2 计算工艺力、初选设备124.2.1计算工艺力124.2.2初选压力机144.2.3计算凸、凹模刃口尺寸及公差155模具的结构设计185.1 模具结构形式的选择185. 1.1模架的选用186. 1.2模具的闭合高度205.2 模具工作部分尺寸计算205.2
9、.1 1落料凹模205.2.2 拉深凸模215.2.3 凸凹模225.2.4 上垫板235.2.5 卸料板的设计246选定冲压设备267模具的装配277.1 复合模的装配277.2 凸、凹模间隙的调整27结论29致谢30参考文献311绪论1.1、 冲压工艺与模具的发展方向1.1.1 成形工艺与理论的研究这几年来,冲压成形工艺有很多新的发展方向,特别是精密冲裁、精密成形、精密剪切、复合材料成形、超塑性成形、软模成形以及电磁成形等新工艺日新月异,冲压件的精度越来越精确,生产效率也有很大的提高,已经把冲压加工提高到高品质的、全新的发展水平。前几年的精密冲压主要是指对平板零件进行精密冲裁,而现在,除了
10、精密冲裁外还可兼有精密弯曲、拉深、压印等,可以进行复杂零件的立体精密成形。过去的精密冲裁只能对厚度为58mm以下的中板或薄板进行加工,而现在可以对厚度达25mm的厚板实现精密冲裁,并可对b900MPa的高强度合金材料进行精冲。由于引入了CAE,目前冲压成形已从原来的对应力应变进行有限元等分析而逐步发展到采用计算机进行工艺过程的模拟与分析,以实现冲压过程的优化设计。在冲压毛坯设计方面也开展了计算机辅助设计,可以对排样或拉深毛坯进行优化设计。止匕外,对冲压成形性能和成形极限的研究,冲压件成形难度的判定以及成形预报等技术的发展,均标志着冲压成形以从原来的经验、实验分析阶段开始走上由冲压理论指导的科学
11、阶段,使冲压成形走向计算机辅助工程化和智能化的发展道路。112、为了满足制件更新换代快和生产批量小的发展趋势发展了一些新的成形工艺(如高能成形和旋压等)、简易模具(如软模和低熔点合金模等)、通用组合模具和数控冲压设备等。这样,就使冲压生产既适合大量生产,也同样适用于小批生产。不断改进板料性能,以提高其成形能力和使用效果,例如研制高强度钢板,用来生产汽车覆盖件,以减轻零件重量和提高其结构强度。1.2、 我国模具技术的发展趋势当前,我国工业生产的特点是产品品种多、更新快和市场竞争激烈。在这种情况下,用户对模具制造的要求是交货期短、精度高、质理好、价格低。因此,模具工业的发展的趋势是非常明显的。1.
12、2.1 、模具产品将日趋高精度化、大型化、复杂化模具产品成形零件的日渐大型化,以及由于高效率生产要求的一模多腔(塑封模已达到一模几百腔)使模具日趋大型化。随着零件微型化,以及模具结构发展的要求(如多工位复合模工位数的增加,其步距精度的提高)精密模具精度已由原来的5m提高到23m,今后有些模具加工精度公差要求在1m以下,这就要求发展超精加工。122、多功能复合模具将进一步发展新型多功能复合具是在多工位复合模基础上开发出来的。一套多功能模具除了冲压成形零件外,还可担负转位、叠压、攻丝、钾接、锁紧等组装任务。通过这种多劝能模具生产出来的不再是单个零件,而是成批的组件。如触头与支座的组件,各种小型电机
13、、电器及仪表的铁芯组件等。123、热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提高由于采用热流道技术的模具可提高制作的生产率和质量,并能大幅度节省制作的原材料和节约能源,所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。国外热流道模具已有一半用上了热流道技术,有的厂甚至已达80%以上,效果十分明显。国内近几年已开始推广应用,但总体还达不到10%,个别企业已达到20%-30%o制订热流道元器件的国家标准,积极生产价廉高质量的元器件,是发展热流道模具的关键。1.2.4 、模具标准件的应用将日渐广泛使用模具标准件不但能缩短模具制造周期,而且能提高模具质量和降低模具制造成本。因此,模具标准件的应用必将日渐广泛。为此,首
14、先要制订统一的国家标准,并严格按标准生产;其次要逐步形成规模生产,提高标准件质量、降低成本;再次是要进一步增加标准件规格品种,发展和完善联销网,保证供货迅速。1.2.5 V模具使用优质材料及应用先进的表面处理技术将进一步受重视在整个模具价格构成中,材料所占比重不大,一般在20%30%之间,因此选用优质钢材和应用的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。对于模具钢来说,要采用电渣重熔工艺,努力提高钢的纯净度、等向性、致密度和均匀性及研制更高性能或有特殊性能的模具钢。如采用粉末冶金工艺制作的粉末高速钢等。粉末高速钢解决了原来高速钢冶炼过程中产生的一次碳化物粗大和偏析,从而影响材质的问题。其碳化
15、物微细,组织均匀,没有材料方向性,因此它具有韧性高、磨削工艺性好、耐磨性高、长年使用尺寸稳定等特点,是一种很有发展前途的钢材。特别对形状复杂的冲件及高速冲压的模具,其优越性更加突出。这种钢材还适用于注射成型漆加玻璃纤维或金属粉末的增强塑料的模具,如型腔、形芯、浇口等主要部件。另外,模具钢品种规格多样化、产品精料化、制品化,尽量缩短供货时间亦是重要方向。模具热处理和表面处理是能否充分发挥模具钢材性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善普及常用表面处理方法,即扩渗如:渗碳、渗氮、渗硼、渗铭、渗钮外,应发展设备昴贵、工艺先进的气相沉积(TiN、TiC等)、等离子喷涂等
16、技术。1.2.6 V在模具设计制造中将全面推广CAD/CAM/CAE技术模具CAD/CAM/CAE技术是模具技术发展的一个重要里程碑。实践证明,模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。现在,全面普及CAD/CAM/CAE技术已基本成熟。由于模具CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术,近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度,特别是微机的普及应用,更为广大模具企业普及模具CAD/CAM技术创造了良好的条伯。随着微机软件的发展和进步,技术培训工作也日趋简化。在普及推广模具CAD/CAM技术的过程中,应抓住机遇,重点扶持国产模具软件的开发和应用。加大