模具设计与制造专业毕业论文--手柄冲孔—落料级进模设计
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摘要本设计题目为铜片冲孔落料级进模模设计,体现了冲孔落料类零件的设计要求、内容及方向,有一定的设计意义。
通过对该零件模具的设计,进一步加强了设计者冲裁模设计的基础知识,为设计更复杂的冲裁模具做好了铺垫和吸取了更深刻的经验。
本设计运用冲压工艺及模具设计的基础知识,首先分析了工件的工艺要求,为选取排样的类型做好了准备;然后估算了板料的选取,便于导尺的宽度及确定排样的方法;最后分析了工件的特征,确定模具的设计参数、设计要点及自动漏料装置。
本工件为薄板的冲孔落料见,且工件的料厚较薄,所以在选取压力机是不宜过大,材料上说铜料的屈服强度也没有钢料的大,工件的尺寸较小设计时必须考虑设计一个能在冲孔落料时的剪切力小于材料的屈服强度以免冲裁力过大冲出废件。
关键词:冲裁模冲裁极限强度AbstractThis design topic hurtles bore to fall to anticipate class to enter a mold mold design for the copper, body now the blunt bore fall to anticipate a type of spare parts of design request, contents and direction, there is certain design meaning.Pass the design to the spare parts' molding tool, strengthened designed further blunt cut the foundation knowledge of[with] mold design, for design more complicated of blunt cut a molding tool to have done cushion and absorbed deeper experience.This design usage blunt press the foundation knowledge of craft and molding tool design, analyzed the craft of the work piece a request first, have done preparation for the type that the selection lines up kind;Then the selection estimating plank to anticipate, easy to lead the method of the width and assurance row kind of Chinese foot;Analyzed the characteristic of work piece finally, make sure the design parameter, design important point of molding tool and leak to anticipate device automatically.This work piece falls to anticipate to see for the blunt bore of lamella, and the work piece anticipate thick thinner, so Be selecting by examinations pressure machine is should not lead greatly, say on the material the copper anticipates accepts defeat strength to also have no steel to anticipate of big, the size of work piece is smaller to design have to consider to design 1 can while hurtling the bore fall to anticipate of shearing and slicing the dint is small to accept defeat strength in the material in order to prevent blunt once cut dint to rush out to discard a piece greatly.Keyword:blanking die blanking ultimate绪论目前,我国冲压技术与工业发达国家相比还相当的落后,主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达的国家尚有相当大的差距,导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与工业发达国家的模具相比差距相当大。
手柄冲孔、落料级进模的设计与制造-、前言模具是工业生产中使用极为广泛的基础工艺装备。
在汽车、电机、仪 表、电器、电子、通信、家电和轻工等行业中,60%〜80%的零件都要依靠 模具成形,并且随着近年来这些行业的迅速发展,对模具的要求越来越迫 切。
精度要求越来越高,结构也越来越复杂,用模具生产制件所表现出来 的高精度、高复杂性、高一致性、高生产效率和低消耗,是其他加工制造 方法所不能比拟的。
模具生产技术的高低,已成为衡量一个国家产品的制 造水平的重要标志。
目前,国内模具工业发展很快,其产值已超过机床工业的产值。
我国 模具工业作为一个独立的新型的工业,正处于飞速发展阶段,已成为国民 经济的基础工业之一,其发展前景十分广阔。
据预测,未来我国将成为世 界的制造中心,这更加给模具工业带来前所未有的发展机遇和空间。
但由 于我国模具工业起步较晚,底子薄 九五期间虽有较快发展,但与发达国 家相比,差距还相当大。
许多模具还需要进口,模具制造高级人才也供不 应求。
为进一步加快我国模具工业的发展,基本任务之一就是加快人才的 培养,普及先进的模具设计与制造技术,培养模具专业的高级人才。
为满足模具制造业对技术工人的需求,很多职业技能培训学校都开设了模具制造相关专业,而日前我国模具制造工还没有成为独立的专业工种,还没有统一的模具制造专业教学大纲和教材,也没有统一的技能鉴定标准,各学校和企业都只能在摸索中自行组织安排,这种状况显然不利于该专业的发展和人才培养的规范性。
三百六十行,各行各业对从业人员都有自己特有的职业技能要求。
从业人员必须熟练掌握本行业、本岗位的职业技能,具备一定的包括职业技能在内的职业素质,才能胜任工作,把工作做好,为社会做出应有的贡献,实现自己的人生价值,在激烈的市场竞争中立于不败之地。
在此次毕业设计当中,我设计的产品零件是一个手柄。
该产品采用级进模加工成型。
经过本人的努力,查阅了大量资料,加上指导老师的精心指导,完成了此副模具的设计。
手柄冲孔、落料级进模的设计与制造[摘要]本文介绍的是一副手柄冲孔、落料级进模的设计与制造,其内容包括:零件的工艺分析、工艺方案的确定、冲压工艺的相关计算及设计、模具类型及结构的确定、模具材料的选择、主要零部件的设计、主要零部件的制造及模具的装配。
此模具采用人工送料,送料时板料依靠左右两导料板进行导向。
因工件具有一头大一头小的特点,所以采用双向排样,隔位冲裁。
首个工件冲裁时的定位依靠始用挡料装置来确定,之后用固定挡料销进行定位。
冲压过程中工件还须通过装在凸模上的导正销来进一步精确定位,使冲出的制件达到图样要求。
模具采用弹性卸料方式,这样在冲压时卸料板可压紧条料,使冲出的工件表面平整,毛刺少或无毛刺。
工件和废料则直接从压力机工作台孔中漏下,不需对模具进行清理,节省了时间,提高了生产率,同时操作安全、方便。
[关键词]手柄冲孔、落料级进模设计、加工装配目录一、前言 (1)二、零件的工艺分析 (2)三、工艺方案的确定 (2)四、冲压工艺计算 (3)(一)排样设计 (3)(二)裁板设计 (4)(三) 冲裁力 (5)(四)卸料力 (5)(五)总压力计算及冲压设备的选择 (5)(六)模具压力中心计算 (6)(七)弹性橡胶板的算 (7)(八) 凸、凹模刃口尺寸计算 (8)五、模具类型及结构的确定 (9)六、模具材料的选择要求 (10)七、主要零部件的设计 (10)(一)凸模设计 (10)(二)凹模设计 (12)(三)导尺的设计 (13)(四)卸料板的设计 (14)(五)凸模固定板的设计 (15)(六)始用挡料装置 (15)(七)模架的确定 (15)八、主要零部件的制造 (16)(一)凹模 (16)(二)外形凸模 (17)九、模具装配 (18)(一)复检模具零件 (18)(二)左、右导料板的补充加工 (18)(三)下模座的补充加工 (19)(四)下模部分的组装 (20)(五)组装凸模组件 (20)(六)凸模固定板的补充工 (20)(七)弹压卸料板的补充加工 (20)(八)上模座的补充加工 (21)(九)组装模柄组件 (21)(十)上模部分的组装 (21)十、结论 (2)2十一、致谢 (22)十二、参考文献 (24)十三、附录 (25)手柄冲孔、落料级进模的设计与制造一、前言模具是现代工业生产的主要工艺设备之一。
1 .绪论1.1 模具行业的发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发展机遇。
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年国内模具进口总值达到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,轿车产量将达到260万辆。
另外,电子和通讯产品对模具的需求也非常大,在发达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%。
1.2 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。
冲压和锻造同属塑性加工(或称压力加工),合称锻压。
冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。
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。
冲压件与铸件、锻件相比,具有薄、匀、轻、强的特点。
冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边的工件,以提高其刚性。
目录摘要 (2)引言 (3)1 冲压件工艺性分析及冲裁方案的确定 (4)2主要设计计算 (5)2.1 排样方案的确定及计算 (5)2.3 压力中心的确定及相关计算 (8)2.4 工作零件刃口尺寸计算 (9)2.5 卸料橡胶的设计 (12)3模具总体设计 (14)3.1 模具类型的选择 (14)3.2 定位方式的选择 (14)3.3 卸料﹑出件、导向方式的选择 (14)4 零件的结构设计 (16)4.1 落料凸模的设计 (16)4.2 冲孔凸模的设计 (17)4.3 凹模的设计 (18)5模具材料的选用及其它零部件的设计 (20)5.1 模具材料的选用 (20)5.2 定位零件的设计 (21)5.3 料板及卸料部件的设计 (22)5.4 模架及其他零部件的设计 (22)6 模具总装图及设备的选定 (24)6.1模具的总装图 (24)6.2 设备的选定 (25)7 模具零件加工工艺 (26)8 模具的装配和冲裁模具的试冲 (28)8.1 模具的装配 (28)8.2 冲裁模具的试冲 (29)总结 (32)致谢 (33)参考文献 (34)摘要我国冲压模具无论在数量上,还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展,但与国民经济需求和世界先进水平相比,差距仍很大,一些大型、精密、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口,特别是中高档轿车的覆盖件模具,目前仍主要依靠进口。
因而只有培养模具人才才能缩小我国同发达国家之间的距离。
这次毕业设计我设计的是手柄冲裁模,利用的是级进模生产的。
级进模,又称为多工位级进模、连续模、跳步模,它是在一副模具内,按所加工的工作分为若干等距离的工位,在每个工位设置一个或几个基本冲压工序,来完成冲压工作某部分的加工。
被加工材料,事先加工成一定宽度的条料,采用某种送进方法,每次送进一个步距。
经逐个工位冲制后,便得到一个完整的冲压工件。
在一副级进模中,可以连续完成冲裁、弯曲、拉深、成形等工序。
诚信声明本人郑重声明:本设计及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的,在完成设计时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。
本人签名:年月日毕业设计任务书设计题目:手柄冲压工艺与模具设计系部:机械工程系专业:材料成型及控制工程学号:112018122学生:指导教师(含职称):(副教授)1.课题意义及目标通过毕业设计,锻炼学生综合运用所学的基础与专业知识分析、解决工程实际问题的能力,初步掌握冲压模具设计的方法、流程,熟练掌握使用各种工具书籍,使学生初步达到工程师所具备的基本素质。
2.主要任务(1)对给定工件进行工艺分析,确定出科学合理的工艺方案;(2) 进行冲压工艺计算;(3) 参考模具图册,查阅相关资料,设计出合理可行的模具结构;(4) 模具主要工作零部件的设计计算:(5) 编写设计说明书。
3.主要参考资料[1] 王孝培主编:冲压设计资料机械工业出版社[2] 李天佑主编:冲模图册机械工业出版社[3] 阵锡栋、周小宇主编:实用模具技术手册机械工业出版社[4] 李绍林、马长福主编:实用模具技术手册上海科学技术出版社[5]《冲模设计手册》编写组:冲模设计手册机械工业出版社4.进度安排审核人:2015 年12 月15日手柄冲压工艺与模具设计摘要:冲模是一种特殊工艺装备,无通用性,模具结构复杂且制造成本高,但是采用模具生产制件所具备的高精度、高一致性和高生产率是任何其他加工方法所不能比拟的。
这次我的毕业设计所设计的是手柄冲压模具,我所选用的模具类型是级进模。
级进模是在压力机的一次行程中,在模具平面不同坐标位置上完成两道工序或以上的连续冲压,是多工位单一模具制造多个冲压工序产品的冲压。
级进模加工工件的过程是将被加工材料事先加工成一定宽度的条料,选用某种送进方式,利用挡料销等定位装置使每次送进一个步距,经逐个工位冲裁后,即可得到一个完整的冲压工件。
本次设计中的主要内容包括对手柄工件进行工艺分析、确定合理的工艺方案、选择合理的模具结构、进行必要的工艺计算、选择与确定主要零部件的结构和尺寸、校核模具闭合高度及压力机相关参数、绘制模具零件图及总装图。
摘要本文主要介绍了落料模冲压模具设计的全过程,经工艺分析、工艺计算,确定了该设计工艺流程及冲模结构形式。
同时对所设计的模具分别进行了分析说明,整个过程采用Auto CAD软件绘制模具的二维装配图和个别零件图。
关键词:冲压模具,工艺分析 ,工艺计算, 冲压目录第一章概论 (4)1.1 课题来源、目的、意义 (4)1.2 我国模具市场发展情况 (4)第二章模具设计及计算 (7)2.1 冲模制造的过程 (7)2.2 零件及冲压工艺分析及计算 (7)2.3模具总体设计 (12)2.4方案确定 (12)2.5模具主要零件设计 (12)小结 (16)参考文献 (17)第一章概论模具是大批量生产同形产品的工具,是工业生产的主要工艺设备。
模具工业是国民经济的基础工业。
现代模具行业是技术、资金密集型的行业。
现代模具是高技术背景下的工艺密集型工业, 是高技术人才密集型行业。
它作为重要的生产装备行业在为各行各业服务的同时,也直接为高新技术产业服务。
由于模具生产要采用一系列高新技术,如CAD/CAE/CAM/CAPP等技术、计算机网络技术、激光技术、逆向工程和并行工程、快速成形技术及敏捷制造技术、高速加工及超精加工、微细加工、复合加工、表面处理技术等等,因此,模具工业已成为高新技术产业的一个重要组成部分。
模具技术水平在很大程度上决定于人才的整体水平,而模具技术水平的高低,又决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力,因此模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。
我国模具工业近年来发展很快,据不完全统计,2004年我国模具生产厂点约有3万多家,从业人员80万人,2005年模具行业的发展保持良好势头,模具企业总体上订单充足,任务饱满,模具销售额610亿元,比2004年增长25%,同时,中国的模具生产技术有了很大的提高, 模具生产水平有些已接近或达到国际水平。
2005年模具进口达20.68亿美元,比上一年增长14.07%, 这说明高技术含量模具仍远远满足不了国内市场需要。
绪论一.冷冲压在工业生产中的地位模具是大批生产同形产品的工具,是工业生产的主要工艺装备。
模具工业是国民经济的基础工业。
模具可保证冲压产品的尺寸精度。
使产品质量稳定,而在加工中不破坏产品表面。
用模具生产零部件可以采用冶金厂大量生产的廉价的扎制刚板或刚带为坏料,且在生产中不需加热,具有生产效率高质量好重量轻成本低且节约能源和原材料等一系列优点,是其它加工方法所不能比拟的。
使用模具已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。
现代制造工业的发展和技术水平的提高,很大程度上取决于模具工业的发展。
目前,工业生产中普遍采用怒局成形工艺方法,以提高产品的生产率和质量。
一般压力机加工,一台普通压力机设备每分钟可生产零件几件到几十件,高速压力机的生产率已达到每分钟数百件甚至上千件。
据不完全统计,飞机汽车拖拉机电机电器仪器仪表等产品,游60%左右的零件是用模具加工出来的;而自行车手表洗衣机电冰箱及电风扇等轻工产品,有90%左右的零件是用模具加工出来的;至于日用五金,餐具等物品的大批量生产基本上完全靠模具来进行。
显而易见,模具作为一种专用的工艺装备,在生产中决定性作用和重要地位逐渐为人们所共识。
二.了解目前国内外冲压模具的发展现状1.国内冲压模具的发展现状1.1现状改革开放以来,随着国民经济的高速发展,市场对模具的需求量不断增长。
近年来,模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展,模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化,除了国有专业模具厂外,集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。
浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”;广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业,科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心;中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。
随着与国际接轨的脚步不断加快,市场竞争的日益加剧,人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。
近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度,将技术进步视为企业发展的重要动力。
一些国内模具企业已普及了二维CAD,并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件,个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件,并成功应用于冲压模的设计中。
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。
此外,许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。
经过多年的努力,在模具CAD/CAE/CAM技术方面取得了显著进步;在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。
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软件等在国内模具行业拥有不少的用户。
虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展,但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。
例如,精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低;CAD/CAE/CAM技术的普及率不高;许多先进的模具技术应用不够广泛等等,致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。
1.2未来冲压模具制造技术发展趋势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。
达到这一要求急需发展如下几项:(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。
2.国外冲压模具的发展现状由于工业生产技术的迅速发展,目前国内外制造业广泛地采用了无切削、少切削加工工艺,如精密冲压、精密锻造、压力铸造、冷挤压、热挤压及等温超塑成形等新工艺,代替传统的切削加工工艺。
模具作为主要的成形工具,已成为一种重要的加工装备。
家用电器行业约80%的零部件、机电行业约70%的零部件均采用模具成形,塑料、橡胶、陶瓷、建材、耐火材料制品大部分均采用模具成形。
一种中型载重汽车的改型,需要4000套模具,重达2000多吨。
生产一种型号的照相机,需要500套模具,在很多行业中,模具费用已经占产品成本的15%~30%。
因此,工业产品质量的改进、生产率的提高、成本的降低、产品更新换代的速度,在很大程度上取决于模具的制造精度和质量、制造周期、生产成本、使用寿命等因素。
随着全球经济一体化进程加快,模具工业在国民经济中所发挥的作用越来越明显,机械电子、汽车、轻工、建材和国防工业等部门都大量采用模具进行生产,并提出越来越高的要求。
模具工业已成为新技术产业化的重要组成部分,模具技术水平的高低与产品的质量、效益和新产品的开发能力有密切关系,它成为衡量一个国家工业水平高低的重要标志之一。
20世纪80年代以来,日本、美国、德国等工业发达国家,模具工业的产值超过机床工业的产值。
当前模具工业发展有两个特点:一是要缩短制模周期、降低制模成本。
由于人们对工业晶的品种、数量和质量要求越来越高,产品更新换代周期越来越短,而且多品种小批量生产较多,因此对模具制造提出了严格的要求。
二是模具向大型化、复杂化、精密化和自动化发展。
模具制造要求越来越高,制造工艺越来越复杂。
为了降低模具生产成本,增加效益,保证质量,在采用先进设备和制造工艺的同时,必须采用多种工艺措施尽量延长模具使用寿命。
其中合理选用模具材料,采用先进的热处理和表面强化工艺,不断推广应用新材料就是一个主要的方面。
模具钢是制造模具的主要材料。
尽管模具材料品种繁多,但是模具钢在模具制造业中使用最多,是模具工业最重要的技术和物质基础。
近年来随着模具工业的迅速发展,模具钢的发展也极为迅速。
世界各国都把模具钢分类于合金工具钢中,其产量已占合金工具钢产量的70%一80%。
落料冲孔级进模设计工件名称:手柄生产批量:大批量材料:45号钢厚度:2.0mm工件简图:图1工件简图1 工艺分析、排样设计1.1 工件的工艺性分析图示零件材料为45号钢板,能够进行一般的冲压加工,市场上也容易得到这种材料,价格适中。
手柄外形落料的工艺性:手柄属于中等尺寸零件,料厚 2.0mm ,外形复杂程度一般,尺寸精度要求一般,因此可采用落料工艺获得。
手柄冲孔的工艺性:大小为φ5mm 和φ8mm 的孔,尺寸精度要求一般,可采用冲孔。
此工件只有外形落料和冲孔两个工序。
图示零件尺寸均为未注公差的一般尺寸,按惯例取IT14级,符合一般级进冲压的经济精度要求,模具精度取IT9级即可。
由以上分析可知,图示零件具有比较好的冲压工艺性,适合冲压生产。
1.2 排样设计(1)确定零件的排样方案设计模具时,条料的排样很重要。
手柄零件具有一头大一头小的特点,单向排列时材料的利用率低,采用对排(图2所示)的排样方案可以提高材料的利用率,减少废料。
为了避免制作两套凸模和凹模零件,降低模具的制造成本,采用调头冲的送料方式,即隔位冲压,条料完成一个方向的冲压后,将条料水平方向旋转1800,再冲第二遍,在第一次冲裁的间隔中冲裁出第二部分工件。
(2)条料宽度、导尺间宽度和材料利用率的计算查表取得搭边值为2.5mm 和3.5mm 。
送料步距如图2所示B=32+16+2.5+2.5=53 mm条料宽度的计算:拟采用无侧压装置的送料方式,由b -Δ=〔D+2a +c 1〕- Δ D —条料宽度方向冲裁件的最大尺寸a —侧搭边值c 1—导料板与最宽条料之间的间隙代入数据计算,取得条料宽度为135mm 。
导尺间距离的计算:由s=D+2(a +c 1),代入数据计算得导尺间距离为136 mm 。
材料利用率的计算:根据一般的市场供应情况,原材料选用1000 mm ×2000 mm ×2.2 mm 的冷轧薄钢板。
每块可剪2000mm ×135 mm 规格条料7条,材料剪切利用率达94.5%。
由一个步距的材料利用率通用计算公式:η =%100⨯BsnA式中 A —一个冲裁件的面积,A ≈2653.66mm 2;n —一个进距内的冲裁件数量;B —条料宽度,mm;s —步距, mm得η=%1001355366.26532⨯⨯⨯=74.2%2 工艺方案的确定2.1 工艺方案的确定手柄零件所需的基本冲压工序为落料和冲孔,可拟订出以下三种工艺方案。