模具毕业设计61后支架零件冲压模具设计论文
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1 前言1.1 国内外发展现状本次毕业设计的零件是支架,属于五金类产品,由冷冲压工艺得到。
从用途来讲,支架还有液压支架,弹簧支架等各种新型支架都一一诞生到我们的生活中。
目前支架的种类很多,大到工程领域如各种管道支架,建筑用的脚手架及做各种电器设备的支撑。
小到我们生活用的各种支架,对我们来说,支架真是到处可见,厨房里的抽油烟机、微波炉的支架。
在我们现代家庭装修时,支架用到的地方也是越来越多。
他给我们生活带来了很大的方便。
支架的材料【1】也是有很多种,从木材到塑料再到钢材。
但钢材的应用还是居多。
由于支架大多都是作支撑作用,鉴于它的这个功能,在强度的要求方面会比较高,而支架的材料很大程度上取决于其强度的高低,因此支架材料将是一个更加有待于去探索的方向。
另外,有一个决定支架强度的因素是支架结构,如利用加强筋或其他特殊结构都会使其更加坚固。
我们生活中多数见到的支架大多是以冲压技术来加工的。
首先,它属于人们日常用到的产品,需求量比较大,而冲压技术正好可以提供这一条件——大批量生产且效率高。
其次,冷冲压加工与其他加工方法相比,无论在技术上或是经济效果上,都有很多优点:⑴冷冲压是一种高效(即高生产率)低耗(即材料利用率高)的加工方法:冷冲压工艺,适用于较大批量零件生产,便于实现机械化与自动化,有较高的生产效率。
同时,冷冲压不仅能努力做到少废料和无废料生产,而且即使有边角余料,也可以充分利用,使之不致造成浪费;⑵压力机简单冲压下,可以获得用其他加工工艺难以加工的各种形状复杂的零件;⑶操作简单,便于组织生产。
在大批量生产条件下,冲压件的成本较低;⑷冲压出的制品零件,一般不需做进一步机械加工,具有较高的尺寸精度;⑸冲压件有较好的互换性,冲压加工稳定性好,同一批冲压件可相互调换使用,不影响装配和产品性能;⑺冲压加工可在耗费不大情况下,能获得强度高、刚度大而重量轻的零件。
总之,对我们使用者来说,便宜,好用当然就是首选。
但是,目前我国在这方面的研究还比较滞后,模具的制造技术是一个很大的制约因素,需要我们花一段时间来学习,赶上世界的先进水平。
第1章绪论1.1冲压工艺介绍冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力,使之产生塑性变形或分离,从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。
冲压工艺有如下特点1.用简单的机械设备能生产出其他加工方法难以加工的复杂形状的制件。
2.制件的精度高,互换性好,一般不再需要大量的机械加工就能获得强度高、刚性好、质量轻的零件。
3.同切削加工相比较能节约金属资源,并可以利用廉价的板材。
4.生产效率高,每分钟能够生产多件产品,制件成本低廉。
5.有利于实现机械自动化,减轻工人的劳动强度和改善劳动条件。
冲压件在工业生产中具有不可替代的作用,据统计全世界的钢材中,有60~70%是板材,其中大部分是经过冲压制成成品。
汽车的车身、底盘、油箱、散热器片,锅炉的汽包、容器的壳体、电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。
仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中,也有大量冲压件。
1.2 冲压的基本工序及模具由于冲压加工的零件种类繁多,各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同,因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。
概括起来,可分为分离工序和成形工序两大类;分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压(俗称冲裁件)的工序;成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。
上述两类工序,按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序,每种基本工序还包含有多种单一工序。
在实际生产中,当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时,若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。
这时在工艺上多采用集中的方案,即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成,称为组合的方法不同,又可将其分为复合、级进和复合—级进三种组合方式。
复合冲压是指在压力机的一次工作行程中,在模具的同一工位上同时完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方法式。
你如果认识从前的我,也许会原谅现在的我。
1 绪论1.1 概述冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法用以生产各种板料零件具有很多独特的优势其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术在制造业中具有很强的竞争力被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后已经形成了冲压学科的成形基本理论以冲压产品为龙头以模具为中心结合现代先进技术的应用在产品的巨大市场需求刺激和推动下冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用1.2 冲压技术的进步进几十年来冲压技术有了飞速的发展它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上如:旋压成形、软模具成形、高能率成形等更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃[1]现代冲压生产是一种大规模继续作业的制造方式由于高新技术的参与和介入冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造(图1-1)生产过程逐步实现机械化、自动化、并且正在向智能化、集成化的方向发展实现自动化冲压作业体现安全、高效、节材等优点已经是冲压生产的发展方向图1-1 冲压作业方式的进化冲压自动化生产的实现使冲压制造的概念有了本质的飞跃结合现代技术信息系统和现代化管理信息系统的成果由这三方面组合又形成现代冲压新的生产模式-计算机集成制造系统CIMS(Computer Integrated Manufacturing System)把产品概念形成、设计、开发、生产、销售、售后服务全过程通过计算机等技术融为一体将会给冲压制造业带来更好的经济效益使现代冲压技术水平提高到一个新的高度1.3 模具的发展与现状模具是工业生产中的基础工艺装备是一种高附加值的高技术密集型产品也是高新技术产业的重要领域其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展各行各业对模具的需求量越来越大技术要求也越来越高目前我国模具工业的发展步伐日益加快"十一五期间"产品发展重点主要应表现在 [2]:(1)汽车覆盖件模;(2)精密冲模;(3)大型及精密塑料模;(4)主要模具标准件;(5)其它高技术含量的模具目前我国模具年生产总量虽然已位居世界第三其中冲压模占模具总量的40%以上[2]但在整个模具设计制造水平和标准化程度上与德国、美国、日本等发达国家相比还存在相当大的差距以大型覆盖件冲模为代表我国已能生产部分轿车覆盖件模具轿车覆盖件模具设计和制造难度大质量和精度要求高代表覆盖件模具的水平在设计制造方法、手段上已基本达到了国际水平模具结构功能方面也接近国际水平在轿车模具国产化进程中前进了一大步但在制造质量、精度、制造周期和成本方面以国外相比还存在一定的差距标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具是我国重点发展的精密模具品种在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上与国外多工位级进模和多功能模具相比存在一定差距[2-3]1.4 模具CAD/CAE/CAM技术冲压技术的进步首先通过模具技术的进步来体现出来对冲模技术性能的研究已经成为发展冲压成形技术的中心和关键20世纪60年代初期国外飞机、汽车制造公司开始研究计算机在模具设计与制造中的应用通过以计算机为主要技术手段以数学模型为中心采用人机互相结合、各尽所长的方式把模具的设计、分析、计算、制造、检验、生产过程连成一个有机整体使模具技术进入到综合应用计算机进行设计、制造的新阶段模具的高精度、高寿命、高效率成为模具技术进步的特征模具CAD/CAE/CAM是改造传统模具生产方式的关键技术是一项高科技、高效益的系统工程它以计算机软件的形式为企业提供一种有效的辅助工具使工程技术人员借助于计算机对产品性能、模具结构、成形工艺、数控加工及生产管理进行设计和优化[4]模具CAD/CAE/CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期降低生产成本和提高产品质量已成为模具界的共识模具CAD/CAE/CAM在近20年中经历了从简单到复杂从试点到普及的过程进入本世纪以来模具CAD/CAE/CAM技术发展速度更快应用范围更广在级进模CAD/CAE/CAM发展应用方面本世纪初美国UGS公司与我国华中科技大学合作在UG-II(现为NX)软件平台上开发出基于三维几何模型的级进模CAD/CAM软件NX-PDW该软件包括工程初始化、工艺预定义、毛坯展开、毛坯排样、废料设计、条料排样、压力计算和模具结构设计等模块具有特征识别与重构、全三维结构关联等显著特色已在2003年作为商品化产品投入市场与此同时新加波、马来西亚、印度及我国台湾、香港有关机构和公司也在开发和试用新一代级进模CAD/CAM系统我国从上世纪90年代开始华中科技大学、上海交通大学、西安交通大学和北京机电研究院等相继开展了级进模CAD/CAM 系统的研究和开发如华中科技大学模具技术国家重点实验室在AutoCAD软件平台上开发出基于特征的级进模CAD/CAM系统HMJC包括板金零件特征造型、基于特征的冲压工艺设计、模具结构设计、标准件及典型结构建库工具和线切割自动编程5个模块上海交通大学为瑞士法因托(Finetool)精冲公司开发成功精密冲裁级进模CAC/CAM系统西安交通大学开发出多工位弯曲级进模CAD系统等近年来国内一些软件公司也竞相加入了级进模CAD/CAM系统的开发行列如深圳雅明软件制作室开发的级进模系统CmCAD、富士康公司开发的用于单冲模与复合模的CAD系统Fox-CAD等[4]展望国内外模具CAD/CAE/CAM技术的发展本世纪的科学技术正处于日新月异的变革之中通过与计算机技术的紧密结合人工智能技术、并行工程、面向装配、参数化特征建模以及关联设计等一系列与模具工业相关的技术发展之快学科领域交叉之广前所未见今后10年新一代模具CAD/CAE/CAM系统必然是当今最好的设计理念、最新的成形理论和最高水平的制造方法相结合的产物其特点将反映在专业化、网络化、集成化、智能化四个方面主要表现在[4]:(1)模具CAD/CAM的专业化程度不断提高;(2)基于网络的CAD/CAE/CAM一体化系统结构初见端倪;(3)模具CAD/CAE/CAM的智能化引人注目;(4)与先进制造技术的结合日益紧密1.5 课题的主要特点及意义该课题主要针对电器开关过电片零件在对过电片冲孔、落料和压弯等成形工艺分析的基础上提出了该零件采用多工位级进模的冲压方案;根据零件的形状、尺寸精度要求设计过程中综合考虑采用"双列直对排法"排样成形侧刃定位保证工件的尺寸和形状位置精度要求的同时提高了材料的利用率和劳动生产率本课题涉及的知识面广综合性较强在巩固大学所学知识的同时对于提高设计者的创新能力、协调能力开阔设计思路等方面为作者提供了一个良好的平台2 冲压工艺方案的制定图2-1 零件图材料:H68普通黄铜料厚:0.5mm该零件为某电器开关过电片是一家电器生产企业产品中的一个主要零件如图2-1所示其作用是通过开关扳手的运动由过电片让电流通或断该零件生产属于大批量生产零件结构紧凑冲裁壁厚很小(最小处为0.75mm)成形过程相互干涉在复合模中难于实现;若用简单的落料、冲孔、弯曲模等单工序模也可达到冲压要求这样模具虽然简单了但是冲压所用的设备和人员较多冲压工序中的定位也较麻烦加上零件较小装料时易产生不安全的现象而且工序较多效率较低故不被推广为减少零件在生产中的多次定位对其精度和生产率的影响一要产品批量较大对零件的一致性要求较高二是具有H68良好的弯曲和冲裁性能经过反复比较适宜采用较为复杂的多工位级进模制造2.1 工艺分析本电器开关过电片从总体上看是一个带双孔的""形弯曲件该零件需要控制的尺寸有分别为公差等级IT11IT12级其余尺寸均为未注公差可以按IT12级取公差该零件材料为H68普通黄铜料厚为0.5mm因而从尺寸精度和材料方图2-2 零件展开图面分析比较适合用冲压加工经计算得零件毛坯展开尺寸如图2-2所示最长处为22.86mm最宽处为6.8mm属于小型冲压件由于""形弯曲件两直边折弯方向相反故弯曲模必须有两个方向的弯曲动作现改为""形弯曲件它是""形件的成对弯曲然后再切断为二个""形件这样使两边的弯曲力相互平衡。
冲压模具毕业设计
冲压模具是冲压工艺中的重要组成部分,它的设计质量直接关系到冲压件的质量和生产效率。
冲压模具的设计要求结构合理、工艺简便、使用寿命长,能够满足产品的要求。
本文将针对冲压模具的设计进行探讨。
首先,冲压模具设计要考虑到冲压件的形状和尺寸。
冲压件的形状和尺寸直接决定了模具的结构和加工工艺。
在进行模具设计时,应根据冲压件的要求确定模具的结构类型,如拉伸模、冲孔模、弯曲模等。
同时,还要考虑到冲压件的材料选择和工艺要求,确定模具的材料和热处理工艺。
其次,冲压模具设计要考虑到冲压工艺的要求。
冲压工艺是指冲压过程中所采用的工艺方法,包括冲床的选择、模具安装方式、进给方式等。
在进行模具设计时,要根据冲压工艺的要求确定模具的结构和尺寸,确保模具能够适应冲压工艺的需求。
再次,冲压模具设计要考虑到冲压的力学特性。
冲压过程中会受到很大的冲击力和挤压力,模具的设计要考虑到力学特性,确保模具在承受冲压力时能够保持稳定,不发生变形或损坏。
同时,还要考虑到模具在工作时的磨损和疲劳,选择合适的材料和热处理工艺,提高模具的使用寿命。
最后,冲压模具设计要考虑到生产的经济性。
模具的设计要尽可能简化结构,减少材料和加工成本,提高生产效率。
同时,还要考虑到模具的维修和更换问题,设计方便拆卸和更换的模具零部件,降低维修和更换成本。
综上所述,冲压模具的设计要考虑到冲压件的形状和尺寸、冲压工艺的要求、冲压的力学特性和生产的经济性。
通过合理的设计,可以提高冲压件的质量和生产效率,降低生产成本,推动冲压工艺的发展和进步。
目录引言 (3)1工艺分析和工艺方案确定............................................................................................. 51。
1冲压模的分类和结构型式ﻩ51.2冲模设计的步骤和内容ﻩ61.3设计任务ﻩ71.4工艺性分析ﻩ81.5工艺方案的分析和确定 (9)121。
6模具类型的选择ﻩ2级进模总体结构设计 (13)2。
1级进模总体结构方案 (13)2。
2排样设计 (13)2。
3冲裁力和压力中心计算 ................................................................................................ 16 2。
4压力机选择 .. (18)12.5刃口尺寸的计算ﻩ93 弯曲模总体结构设计.................................................................................................... 313.1模具总体方案设计ﻩ313。
2弯曲力计算ﻩ313.3弯曲模刃口尺寸计算 .................................................................................................... 313.4模具零件的结构分析 (33)4 级进模零件设计ﻩ34344。
1工作零件的结构设计ﻩ4。
2导向零件和紧固件的选择 (35)4。
3选择坚固件及定位零件 (36)4。
4出件和卸料方式的选择 (37)4。
5模架类型的选择 ............................................................................................................ 374。
摘要本设计是对给定的产品图进行冲压模具设计。
冲压工序的选择是经查阅相关资料和对产品形状仔细分析的基础上进行的;冲压模具的选择是在综合考虑了经济性、零件的冲压工艺性以及复杂程度等诸多因素的基础上进行的;产品毛坯展开尺寸的计算是在方便计算但不影响模具成型的前提下简化为所熟悉的模型进行的。
文中还对冲压模具成型零件和其他相关零件的选择原则及选择方法进行了说明。
冲压件的设计首先要从冲压生产工艺上对所要设计的铁芯片进行冲压工艺的分析与计算,然后在分析计算的基础上并参看相关的冲压设计资料确定冲压工艺方案,再在此基础上确定各工序的复合关系后,再进入冲模各具体结构的设计。
在此基础上对各副冲压模具的主要零部件的尺寸进行设计与计算,期间要参考大量与冲压相关的资料和翻阅各种“冲压手册”,并通过计算以确定各副模具具体的结构及尺寸,通过不断的计算与修改,并在指导老师的悉心关怀和耐心指导下进行不间断的反复修改,最终确定画出了一副装配图和3副零件图和一张立体图。
通过这次毕业设计使我了解和掌握了许多实际的东西,结合我在生产实习中所看所想的一些东西,有了自己的一些收获。
在此特别感谢学院,学校各位老师给我的这次机会和悉心指导。
【关键词】冲压工序,冲压模具,冲压工艺,设计计算AbstractThe design of a given product plans for stamping die design. Stamping process is the choice of the available relevant information and a detailed analysis of the shape of the products on the basis of; stamping die option is considered in the economy, parts of the stamping process and the complexity of many factors, and so on the basis of; Products rough start calculating the size is calculated at a convenient but does not affect mold forming on the premise familiar to simplify the model. The paper also forming part of the stamping dies and other relevant parts of the principle of choice and select the method described. Stamping parts from the design of the first stamping on the production process to be designed to cover iron of chipfor stamping process of analysis and calculation and then calculated on the basis of analysis and see stamping design information related to determine the programme stamping process, and on this basis The process of determining the relationship, and then entered the concrete structure of the die design. On this basis, all of the major parts stamping die design and size, the large number of reference during the relevant information with the press and read all kinds of "stamping Manual" and calculated to determine the specific mold of the structure and Size, by the calculation and constant changes in the careful guidance of teachers under the guidance of patient care and continuously repeated changes to draw the final 1 assembly and 3 parts map. Through this I graduated from design to understand and master the many practical things with my internship in the production of which would like to see some of the things, withsome of their own this special thanks to college, school teachers forgiving me this opportunity and the careful guidance.Key words:S tamping process, Stamping dies, Sheet metal forming technology, Designcalculation目录1绪论 ...........................................................1.1冲压的概念、特点及应用.........................................1.2冲压的基本工序及模具..........................................1.3冲压技术的现状及发展方向......................................2 冲裁件工艺性及材料分析............................................2.1冲裁件的工艺性分析............................................2.2冲裁件的精度与粗糙度..........................................2.3冲裁件的材料 (1)3冲压模具总体结构设计 (1)3.1模具类型 (1)3.2操作与定位方式 (1)3.3卸料与出件方式 (1)3.4模架类型及精度 (1)4冲压模具工艺与设计计算 (1)4.1排样设计与计算 (1)4.2设计冲压力与压力中心,初选压力机 (1)4.2.1冲裁力 (1)4.2.2 压力中心 (1)4.2.3计算凸凹模刃口尺寸及公差 (1)5模具的总体零件设计与图纸 (1)5.1铁芯片冲压模具装配图 (1)5.2模具的零件设计 (1)5.2.1 凹模设计 (1)5.2.2 凸模设计 (1)5.2.3选择坚固件及定位零件 (1)结论 (1)谢辞 (1)参考文献 (2)1绪论1.1冲压的概念、特点及应用冲压是利用安装在冲压设备(主要是压力机)上的模具对材料施加压力,使其产生分离或塑性变形,从而获得所需零件(俗称冲压或冲压件)的一种压力加工方法。
目录摘要1 绪论1.1模具行业的开展现状及市场前景2第1章冲裁件的工艺分析31.1工件材料31.2工件构造形状3第2章冲裁工艺方案确实定5第3章模具构造形式确实定6第4章模具总体设计64.1模具类型的选择64.2操作方式74.3卸料、出件方式74.4确定送料方式74.5确定导向方式8第5章模具设计计算85.1排样、计算条料宽度、确定步距、材料利用率8 5.2冲压力的计算95.3压力中心确实定155.4模具刃口尺寸的计算165.4.1冲孔模中凸模的尺寸及制造精度16第6章主要零部件设计176.1工作零部件的构造设计17第7章校核模具闭合高度及压力机有关参数197.1校核模具闭合高度197.2冲压设备的选定20第8章模具的安装调试208.1模具的安装调试21设计总结22参考文献231 绪论1.1 模具行业的开展现状及市场前景现代模具工业有“不衰亡工业〞之称。
世界模具市场总体上供不应求,市场需求量维持在600亿至650亿美元,同时,我国的模具产业也迎来了新一轮的开展机遇。
近几年,我国模具产业总产值保持13%的年增长率〔据不完全统计,2004年国模具进口总值到达600多亿,同时,有近200个亿的出口〕,到2005年模具产值预计为600亿元,模具及模具标准件出口将从现在的每年9000多万美元增长到2005年的2亿美元左右。
单就汽车产业而言,一个型号的汽车所需模具达几千副,价值上亿元,而当汽车更换车型时约有80%的模具需要更换。
2003年我国汽车产销量均突破400万辆,预计2004年产销量各突破500万辆,轿车产量将到达260万辆。
另外,电子和通讯产品对模具的需求也非常大,在兴旺国家往往占到模具市场总量的20%之多。
目前,中国17000多个模具生产厂点,从业人数约50多万。
1999年中国模具工业总产值已达245亿元人民币。
工业总产值中企业自产自用的约占三分之二,作为商品销售的约占三分之一。
在模具工业的总产值中,冲压模具约占50%,塑料模具约占33%,压铸模具约占6%,其它各类模具约占11%。
支架冲压工艺及模具设计毕业论文本文主要探讨支架冲压工艺及模具设计,包括支架的组成、材料选择、工艺流程、模具设计等方面。
一、支架的组成和材料选择支架是汽车、摩托车、自行车等车辆中的重要配件,主要用于支撑车身及其他零部件。
支架的组成通常包括上下支架、支架底座、支撑脚等部件。
支架的材料应具备耐高温、高强度、耐腐蚀等特点。
在材料选择上,可考虑使用304不锈钢、铝合金等。
二、支架的冲压工艺1.工艺流程支架的冲压工艺流程通常包括毛坯下料、冲孔、折弯、冲穴、整形等步骤。
其中,冲孔和冲穴是支架冲压工艺中比较关键的两个环节。
2.冲孔冲孔是将支架材料在一定位置钻孔的一种工艺,常见的冲孔方式有单孔、多孔、异形孔等。
冲孔通常分为两个步骤:先用圆钢将孔边界画出,再用冲孔模具将孔钻出。
在冲孔过程中,应注意冲头的选择和冲孔模具的设计和制造。
3.冲穴冲穴是将支架材料中一定位置的一部分金属冲出的一种工艺。
冲穴通常用于支架的装配和固定。
在冲穴过程中,应注意冲头的选择、冲孔模具的设计和制造等。
三、支架冲压模具设计冲压模具设计是冲压工艺中的重要环节,也是支架冲压工艺中不可或缺的一部分。
支架的冲压模具设计应考虑到以下几个方面的因素:1.材料耐腐蚀性、热处理性、可焊性等;2.支架的形状和所需的孔和台阶;3.工艺流程和精度要求;4.压力、速度和温度的变化等。
在支架冲压模具设计中,应注意以下几个要点:1.冲头的设计和制造应适应材料和工艺流程的要求;2.设计合理的排气和导向系统,以确保高精度的成型;3.冲头和上下模块的精度配合需要考虑到材料变形和工艺流程对冲头的磨损情况,确保模具寿命和可靠性;4.模具的冷却系统应该设计合理,以便从模具中得到最佳的冷却效果,并减少模具的性能损失。
综上所述,支架冲压工艺及模具设计是支架制造过程中不可或缺的一部分,其应用取决于材料和工艺流程的要求。
模具的设计和制造需要密切结合制造工艺和精度要求,以确保支架的质量和性能。
1连接器支架塑件的成型模具设计系别:材料工程系学生姓名:专业班级:模具设计与制造专业一班学号:指导教师:2011年3月4日独创性声明本人声明所呈交的毕业论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
论文作者签名:杨凯日期:2011 年 3 月 4 日毕业论文版权使用授权书本毕业论文作者完全了解学校有关保留、使用毕业论文的规定,即:学校有权保留并向有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权郑州职业技术学院要以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本论文。
保密□,在________年解密后适用本授权书.本论文属于不保密□。
(请在以上方框内打“√”)毕业论文作者签名:指导教师签名:日期:年月日日期:年月日目录中文摘要 (I)外文摘要 (II)第一章塑料模具的现状及展望 (2)1.1模具工业在国民生产中的作用 (2)塑料模具工业的现状 (2)塑料模具工业的发展趋势 (3)第二章塑件产品的分析 (5)2.1产品材料的选用 (5)2.2连接件塑件产品的测绘 (6)2.3连接器支架塑件三维造型 (7)第三章成型设备的选用 (9)3.1注塑机的选择 (9)3.2模架的选择 (10)3.3模具参数的校核 (11)第四章模具结构形式的拟订 (13)4.1确定型腔数量及排列方式 (13)4.2注射模分型面的选择 (14)模具侧向分型与抽芯机构的分析与确定 (14)侧向抽芯机构的分类与组成 (14)4.3.2抽芯力与抽芯距的确定 (16)4.3.3侧滑块的设计 (16)4.3.4侧型芯的设计 (18)第五章浇注系统形式和浇口的设计 (20)主流道设计 (20)5.2分流道设计 (21)5.3浇口设计 (23)第六章成型零部件设计 (25)6.1成型零部件的结构设计 (25)6.2成型零部件尺寸的计算 (25)第七章导向机构设计 (26)第八章推出机构和复位机构的设计 (27)推出机构的设计 (27)8.2推杆设计 (28)第九章模具冷却系统 (30)9.1冷却水管管道的设置 (30)第十章支承与连接零件的设计与选择 (32)10.1固定板 (32)10.2支承板和垫块 (32)第十一章应用 MOLDFLOW进行注射阶段流动分析 (33)11.1最佳浇口位置及数量的确定 (33)11.2模拟结果分析 (34)第十二章结论 (36)参考文献 (40)致谢 (41)摘要本文分析了连接器支架塑件的成型特点,对模具结构各工艺参数,包括锁模力、流道截面尺寸等模具参数的进行了计算校核,设计了一模一腔含有两分型面的,带有侧向分型与抽芯机构并且有很多小型芯所组成的点浇口注射模具。
1 绪论1.1 背景模具是现代工业生产中应用广泛的优质、高效、低耗、适应性很强的生产技术,或称成型工具、成型工装产品,是技术含量高、附加值高、使用广泛的新技术产品,是价值很高的社会财富。
由于模具生产技术的现代化,在现代工业生产中,模具己广泛应用于电动机和电器产品、电子计算机产品、仪表、家用电器产品与办公设备、汽车、军械、通用机械等产品的生产中。
模具技术水平的高低,己成为衡量一个国家制造水平高低的重要标志,并在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。
目前,我国经济仍处于高速发展阶段,国际上经济全球化发展趋势日趋明显,这为我国模具工业高速发展提供了良好的条件和机遇。
一方面,国内模具市场将继续高速发展,另一方面,模具制造也逐渐向我国转移以及跨国集团到我国进行模具采购的趋向也十分明显。
因此,放眼未来,国际、国内的模具市场总体发展趋势前景看好,预计中国模具将在良好的市场环境下得到高速发展,我国不但会成为模具大国,而且一定逐步向模具制造强国的行列迈进。
“十一五”期间,中国模具工业水平不仅在质和量的方面有很大提高,而且在行业结构、产品水平、开发创新能力、企业的体制与机制以及技术进步的方面也会取得较大发展。
随着我国工业的迅速发展,工业产品的外形在满足性能要求的同时,变的越来越复杂,而产品的制造离不开模具,利用计算机辅助软件进行模具设计不但提高模具的制造精度而且还缩短了设计及加工的时间。
国外工业先进国家都拥有上万个模具企业与支持模具企业或为模具企业提供生产装备的企业相组成的强大的产业基础。
这是为适应社会产品工业化规模生产的重要条件和特点。
如汽车的工业化规模生产需要一大批专业性模具企业为其提供模具,同时根据汽车零件的生产技术要求,这些模具企业还配有相应的先进技术装备,包括数控计算机数控机床、CAD/CAM系统,以及各种工艺装备。
模具的社会效益很高,是高技术含量的社会产品,其价值和价格主要取决于模具材料、加工、外购件的劳动与消耗三项直接发生的费用和模具设计与试模等技术费用,后都,是模具价值和市场价格的主要组成部分,其中一部分技术价值计入了市场价格,而更大一部分价值,则是模具用户和产品用户受惠变为社会效益。
如电视机用模,其模具费用公为电视机产品价格的1/3000~1/5000,尽管模具的一次投资较大,但在大批量生产的每台电视机的成本中仅占极小的部分,甚至可以忽略不计,而实际上,很高的模具价值为社会所拥有,变成了社会财富。
所以设计模具具有非常重要的现实意义。
冷冲压成形是一种历史悠久的金属加工工艺,随着工业水平的不断进步,冷冲压技术和设备日益完善,在汽车、机械制造、电子电器等行业中,冲压加工得到了广泛的应用。
大到汽车的覆盖件,小到钟表以及仪器仪表元件,大多是由冷冲压方法制成的。
学习、研究和发展冷冲压技术,对发展我国国民经济和加速现代化工业建设具有重要意义。
传统的冲压工艺及模具设计只能在众多简化和假设的基础上进行初步的设计计算,然后依靠大量的经验,反复试模、修模来保证冲压件的成形品质。
从而拖延新产品的开发,造成研发成本过高,在市场竞争中处于被动的地位。
70年代起,有限元法开始应用于板料成形过程的模拟,各种成熟的CAE仿真软件应用于模具工业中,有效地用来解决模具制造中的难题如拉裂、起皱、回弹的预测。
伴随冲压成形的计算机仿真技术日渐成熟,并在冲压工艺与模具设计中发挥出越来越大的作用,成熟的仿真技术可以减少试模次数,在一定条件下还可使模具和工艺设计一次合格从而避免修模。
这就可以大大缩短新产品开发周期,降低开发成本,提高产品品质和市场竞争力。
1.2 冷冲模成形特点冲压模具--在冷冲压加工中,将材料(金属或非金属)加工成零件(或半成品)的一种特殊工艺装备,称为冷冲压模具(俗称冷冲模)。
冲压--是在室温下,利用安装在压力机上的模具对材料施加压力,使其产生分离或塑性变形,从而获得所需零件的一种压力加工方法。
冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备,是技术密集型产品。
冲压件的质量、生产效率以及生产成本等,与模具设计和制造有直接关系。
模具设计与制造技术水平的高低,是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一,在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。
冲压模具的形式很多,一般可按以下几个主要特征分类:1.根据工艺性质分类(1)冲裁模沿封闭或敞开的轮廓线使材料产生分离的模具。
如落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模、剖切模等。
(2)弯曲模使板料毛坯或其他坯料沿着直线(弯曲线)产生弯曲变形,从而获得一定角度和形状的工件的模具。
(3)拉深模是把板料毛坯制成开口空心件,或使空心件进一步改变形状和尺寸的模具。
(4)成形模是将毛坯或半成品工件按图凸、凹模的形状直接复制成形,而材料本身仅产生局部塑性变形的模具。
如胀形模、缩口模、扩口模、起伏成形模、翻边模、整形模等。
2.根据工序组合程度分类(1)单工序模在压力机的一次行程中,只完成一道冲压工序的模具。
(2)复合模只有一个工位,在压力机的一次行程中,在同一工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。
(3)级进模(也称连续模)在毛坯的送进方向上,具有两个或更多的工位,在压力机的一次行程中,在不同的工位上逐次完成两道或两道以上冲压工序的模具。
各类冷冲压模成形特点如下:1.2.1 冲裁模冲裁模的成形特点是:将一部分材料与另一部分材料分离。
如图1.1所示的冲裁模成形过程,冲裁模分为落料模和冲孔模。
落料模的成形特点是将材料封闭的轮廓分开,而最终得到的是一个平整的零件;冲孔模是将零件内的材料与封闭的轮廓分离,使零件得到孔。
图1.1冲裁模成形过程1.2.2 弯曲模弯曲模的成形特点是:将板料或冲裁后的坯料通过压力在模具内弯曲成一定的角度和形状。
如图1.2所示弯曲模成形过程,是将平直的板料压成带有一定角度的弯曲形状。
图1.2弯曲模成形过程1.2.3 拉深模拉深模的成形特点是:将经过冲裁得到的平板坯料,压制成开口的空心零件。
如图1.3所示拉深模成形过程,是将平板的坯料拉深成筒形零件。
图1.3拉深模成形过程1.2.4 多工位级进模多工位级进模的成形特点是:可以完成多道冲压工序,局部分离与连续成形结合;配备有自动送料、自动出件、安全检测等装置;模具结构复杂,镶块较多,模具制造精度要求很高,制造和装调难度大。
1.3 冷冲模具的发展趋势随着与国际接轨的脚步不断加快,市场竞争的日益加剧,人们已经越来越意识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。
近年来许多模具企业因此加大了用于技术进步的投资力度,一些国内模具企业已普及了二维CAD,并开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS等国际通用软件,个别厂家还引进了DYNAFORM 等CAE软件,并成功应用于冲压模的设计中。
目前,以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步,东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。
许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发,在模具CAD/CAE/CAM技术方面取得了显著进步。
例如,吉林大学汽车覆盖件成型技术所独立研制的汽车覆盖件冲压成型分析KMAS软件,华中理工大学模具技术国家重点实验室开发的注塑模、汽车覆盖件模具和级进模CAD/CAE/CAM软件,上海交通大学模具CAD国家工程研究中心开发的冷冲模和精冲研究中心开发的冷冲模和精冲模CAD软件等。
而模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求服务。
专家认为,未来冲压模具制造技术有以下几大发展趋势:(1)全面推广CAD/CAM/CAE技术模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。
随着微机软件的发展和进步,普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟,各企业将加大CAD/CAM 技术培训和技术服务的力度;进一步扩大CAE技术的应用范围。
计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能,实现技术资源的重新整合,使虚拟制造成为可能。
(2)高速铣削加工国外近年来发展的高速铣削加工,大幅度提高了加工效率,并可获得极高的表面光洁度。
另外,还可加工高硬度模块,还具有温升低、热变形小等优点。
高速铣削加工技术的发展,对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。
目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。
(3)模具扫描及数字化系统高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能,大大缩短了模具的在研制制造周期。
有些快速扫描系统,可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上,实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的CAD数据,用于模具制造业的“逆向工程”。
模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用,相信在“十五”期间将发挥更大的作用。
(4)电火花铣削加工电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术,这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术,它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样),因此不再需要制造复杂的成型电极,这显然是电火花成形加工领域的重大发展。
国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。
预计这一技术将得到发展。
(5)提高模具标准化程度我国模具标准化程度正在不断提高,估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到30%左右。
国外发达国家一般为80%左右。
(6)优质材料及先进表面处理技术选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。
模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。
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应发展工艺先进的气相沉积(TiN、TiC等)、等离子喷涂等技术。
(7)模具研磨抛光将自动化、智能化模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响,研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作,以提高模具表面质量是重要的发展趋势。
(8)模具自动加工系统的发展这是我国长远发展的目标。
模具自动加工系统应有多台机床合理组合;配有随行定位夹具或定位盘;有完整的机具、刀具数控库;有完整的数控柔性同步系统;有质量监测控制系统1.4 本文主要研究内容1.绘制零件图,收集、查阅有关资料,外文资料翻译(6000字符),撰写开题报告;2.对零件进行冲裁/弯曲工艺分析,确定工艺方案;3.计算、确定冲压力模具工作部分尺寸及公差,选取模具结构;4.设计冲孔落料复合模具或级进模一套,绘制装配图,拆绘主要零件图;5.任选模具一个主要工作零件,进行机加工艺规程设计;6.撰写毕业论文、毕业设计审查、毕业答辩。
2 工艺方案的选择2.1零件的工艺性分析本设计是关于纺织机摇架后支架冲压工艺分析及模具设计,材料是Q235号钢,板厚是δ2.0mm。