顶罩冲压工艺与模具设计.docx
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顶罩冲压工艺与模具设计
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毕业设计(论文)
顶罩冲压工艺与模具设计
Topcoverstampingprocessanddiedesign
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摘要
本次毕业设计较为简单的分析了顶罩的的成形工艺以及模具设计,含有对工件的工艺分析、排样方式、工艺力的计算和模具中工作零件的尺寸计算等难点,并用proe画出模具的装配图。
制造出该工件用的是复合模,其中含有4个工序:
落料、冲孔、翻遍、拉伸。
本文详细的设计了凸模、凹模、固定板以及卸料板,阐述了模具的凸模和凹模的间隙配合方式,制订了加工工艺。
关键词:
复合模;顶罩;工艺分析
Abstract
Thisgraduationdesignismoresimpleanalysisoftheenginetopcoverformingprocessanddiedesign,processanalysiscontainingtheworkpiece,cuttingpatterns,thecalculationprocessforcesanddimensioningthemoldpartsandotherdifficultiesofthework,andwithproedrawthemoldassemblydrawing.Manufactureoftheworkpieceusingacomplexmoldwhichcomprisesfoursteps:
blanking,punching,asearchstretching.Inthispaper,adetaileddesignofthepunch,die,fixingplateandstripperplate,describesthegapbetweenthediepunchandthediefittingmanner,developedaprocess.
KeywordsCompounddietopcoverProcessAnalysis
1绪论
模具在工业生产中占据占据这一个很重要的地位,素有“工业之母”的称号。
别的加工方式和模具比起来各有千秋,模具有以下几个有点:
1.效率高2.互换性好3.材料利用率高4.质量好。
因此模具广泛的存在于机械行业中,而且能生生不息。
整套模具是由各种零件装配而成的,其中含有基础的上、下模座,导柱,导套,模架,底座这些零件企业都会做成通用的,这样可以发挥出互换性的优势。
至于一些螺钉、销钉这些比基础零件更加具有通用性,根据国标设计出来可以用在各个方面。
核心零件是各种凹模、凸模,这些则需要根据被制工件的具体情况来确定出,但是企业会适当的根据别的工件做成能够互换的,这样能够在下个订单时减少设计时间从而提高制造的效率。
1.1模具的分类
模具根据不同的方式,有着很多的种类,按照模具的结构形式分类:
1.单工序模2.复合模3.连续模。
按照加工材料的分类:
1.塑胶模2.五金模。
五金模中一般有冲压模,压铸模,铸造模和锻压模。
本设计就是冲压模,冲压模在当今社会还是有着主导作用的。
1.2冲压模的现状和发展
我国的模具发展行业有着地区不平衡的特征,沿海地区明显要远远由于内陆,可能是长时间与外界便于交流的原因,宁波和黄岩这两个地区的模具水平在中国地区是遥遥领先的。
当然我国的模具水平与西方发达国家还是有一定的差距的,比如说制造的精度不够高,制造的质量不够好,速度不够快,这些与人员的素质有着一定的关系,更主要的是材料的各种属性,比如说刚度,硬度,韧性,耐磨度。
当今社会材料限制了很多行业发展的速度,同样模具所需要的材料也是制约模具行业前进的一个重要因素。
1.3市场情况
现在全国共有4万多家模具生产厂,有150万人从事着这个行业,为国家带来的经济增长做出很大的贡献,但由于近几年经济的不景气,整个制造业陷入一些低迷状态,一些传统的高消耗型已经逐步关闭,只有一些节能型,创新型的制造厂商还屹立在模具制造行业金字塔的顶端。
模具制造业在广东、浙江、江苏和上海的产值总量达国家整体的75%以上,欧美国家的客户在中国用1/3的钱买到了2/3的性能,只有不断的提高中国模具行业,才能让高利润的订单放在中国的办公桌上。
1.4产业前景
模具的前景可期,应走多元化道路。
虽然我国生产模具的数量是占世界生产的大部分的,但是由于技术问题,一些高端的模具制造并不在中国进行,由此大部分的利润并不在中国,中国的模具制造业就像是劳动密集型企业。
我国的模具制造水平比起两个大国美国和日本还有很大差距,导致了我国生产出来的模具质量不高,生产出来的模具供大于求,就像中国的钢铁业一样,已经开始亏损了。
未来模具可以用在国家重点发展的地方,比如国防军工和航空航天,还有民用的汽车上。
中国的汽车一直是个诟病,主要还是质量不及外国企业生产的汽车。
并不是我们不爱国,不想用本国的东西,而是实在质量之差看不下去。
因此,我国模具发展应向高质量、高技术、高精度方面发展。
1.5发展机遇
随着互联网的发展和工业4.0的渐渐普及,模具行业发展和挑战并存。
根据政府出的经济报告,模具行业整体不是很景气,但是一些通过高新技术发展的企业一直都能创造出很高的产业价值。
自动化程度的高低能体现一个企业的技术水平,但是人的创新才是最重要的,这样才能推动模具行业的发展。
互联网未来将成为模具行业走出困境的一个救命稻草,通过网络的订单可以解决供应关系,逐步实现供等于求,私人订制。
通过网络的及时沟通,使制造的产品满足市场的需求。
同样销售的时候通过网络能够将产品更多的推广给更多用户,及时解决产品的堆积,降低成本,大幅增加利润。
另外企业通过对高校的支持,高校拿出技术来帮助企业的尖端技术的发展,运用在企业的产品上,促进了模具行业的发展。
2工艺设计
2.1冲压件工艺分析
材料:
该冲裁件的材料用的是是普通碳素钢的08钢,,可冲压性能是比较好的。
零件结构:
该冲裁件的结构是圆筒形的,通过旋转拉深成型,是轴对称工件。
尺寸精度:
IT12的公差等级精度是适用于没有严格要求,而仅要求便于联结的配合。
由于上下两个孔没有什么特殊要求。
因此采用IT12精度,高度方面可以采取自由公差,影响不到工件的精度。
结论:
适合冲裁
图2-1工件图
2.2工艺方案的确定
表2-1模具特点比较[2]
该零件有落料、冲孔、拉伸、翻边四个简单的工序,可以采用以下三种工作方案:
如果采用方案1单工序模,逐步进行各个工序,则加工时需要4个工序,需要用到的模具要有4套。
比较大的模具制造费用,并不是很高的生产效率,尺寸精度无法保证,工人操作很不方便,安全系数也不高,所以方案一不合理。
如果采用方案2级进模,虽然只需要1套模具,但是加大了模具制造的难度,而且无法确定工件的尺寸合格性,所以方案三也不合理。
如果采用方案3复合模,采用复合模制冲件时,主要零件有着简单的结构,由于是圆盘型,所以轴对称,另外有几个因素:
1复合模的成本不是太高
2制造的难度也不大
3容易保证尺寸的精度
4操作也方便,安全性好
5生产效率高
综上考虑很多因素,采用方案3是比较符合实际情况的。
2.3确定模具结构形式
复合模按凸凹模在模具上的位置分为不同有两种形式:
1.顺装式复合模
2.倒装式复合模。
倒装式复合模中凸凹模的位置是在下模部分。
此时,凸凹模对冲裁外形轮廓来说是起冲裁凸模的作用,而对内部的孔来说,则又是起冲孔凹模的作用,他通过凹凸模定位在下模坐上。
这种结构的模具制造简单,操作方便,生产效率高,生产时也比较安全,模具周围清洁。
但所得到的冲压件平整度较差。
顺装式复合模的凹凸模位置是在上模部分。
冲件由弹顶器自装在下模部分的凹模内顶出置模具的工作面上,废料则有压力机通过推杆自上而下被击落,并和工件一起汇集于模具的工作面上。
这是需要及时清除,操作不如倒装式复合摸方便,且不安全。
这种结构形式受力情况比倒装式的情况好。
[7]
表2-2顺装复合模和倒装复合模的特点[9]
3主要设计计算
8结论
本次设计的工件是采用08钢,采用的是复合模具,排样方式采取的是直排。
通过公式算出了毛坯的直径是79.5mm,落料力的值是155769N,冲孔力的值是35268N,推荐力的值是5819N,拉伸力的值为16956N,翻边力的值是47665N,压边力的值是2051N,卸料力的值是7788N,冲压工艺总力的值为271316N。
模具的压力中心在工件的几何中心上面。
根据计算,决定采用开示压力机,型号为23—40。
通过proe的PDX将模具完整的装配起来,完成了整套模具的设计工作。
致谢
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[15]TiegangFa
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