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学号14111900116doc
学号14111900116
湖南理工学院
《模具制造工艺》课程考查论文
题目:
密封垫冲模设计与制造工艺
作者马超
届别11级
学院机械学院
专业机械设计及其自动化
指导教师邱兴海
职称本科
完成时间2014/12/7
摘要
本课程考查任务是设计一副异型垫圈(大批量)冲压模具。
课题进行过程中,主要以《冲压工艺及冲模设计》课程的理论为依据,同时结合
《机械设计》、《机械制图》、《互换性与技术测量》、《机械制造技术基础》等相关课程
的知识,首先根据课程考查任务书的要求,利用AutoCAD软件完成了异型垫圈零件
图的绘制,然后进行冲压工艺分析并确定合理的冲压工艺方案,选择排样方式与模具
类型,并进行具体工艺计算和校核,选择定位和卸料方式,选择冲压设备,而且对如
何保证冲压件精度要求,提高冲压生产效率,保证模具可靠工作,降低模具制造成本
也进行了充分的考虑,最后利用AutoCAD软件完成了异型垫圈冲压模具装配图的设
计和凸、凹模零件图的绘制。
通过异型垫圈冲压模具设计,达到了预期的设计意图,巩固和深化了所学的知识,
取得了比较满意的效果。
关键词:
异型垫圈;冲压模具;冲压工艺;模具设计
目录
摘要............................................................................................................................I
绪论............................................................................................................................1
第一章冲压件零件图的绘制......................................................................................2
第二章冲压件的工艺分析..........................................................................................2
2.1工件材料.........................................................................................................2
2.2工件结构形状.................................................................................................2
2.3工件尺寸精度.................................................................................................3
第三章冲裁工艺方案的确定......................................................................................4
第四章模具总体方案..................................................................................................5
4.1模具类型.........................................................................................................5
4.2操作方式.........................................................................................................5
4.3卸料、出件方式.............................................................................................5
4.3.1卸料方式..............................................................................................5
4.3.2出件方式..............................................................................................5
4.4确定送料方式.................................................................................................5
4.5确定导向方式.................................................................................................6
第五章模具设计计算..................................................................................................7
5.1排样、确定搭边值并计算条料宽度、确定送料步距及材料利用率.........7
5.1.1排样方式的选择..................................................................................7
5.1.2计算条料宽度......................................................................................7
5.1.3确定送料步距......................................................................................8
5.1.4计算材料利用率..................................................................................9
5.2冲压力的计算...............................................................................................10
5.2.1冲裁力的计算....................................................................................10
5.2.2卸料力和推件力的计算....................................................................11
5.3压力中心的确定...........................................................................................12
5.4模具刃口尺寸计算.......................................................................................13
5.4.1冲裁间隙............................................................................................13
5.4.2凸、凹模加工方法的选择................................................................14
5.4.3凸、凹模刃口尺寸计算....................................................................14
第六章模具设计........................................................................................................17
6.1模具工作零件设计.......................................................................................17
目录
摘要............................................................................................................................I
绪论............................................................................................................................1
第一章冲压件零件图的绘制......................................................................................2
第二章冲压件的工艺分析..........................................................................................2
2.1工件材料.........................................................................................................2
2.2工件结构形状.................................................................................................2
2.3工件尺寸精度.................................................................................................3
第三章冲裁工艺方案的确定......................................................................................4
第四章模具总体方案..................................................................................................5
4.1模具类型.........................................................................................................5
4.2操作方式.........................................................................................................5
4.3卸料、出件方式.............................................................................................5
4.3.1卸料方式..............................................................................................5
4.3.2出件方式..............................................................................................5
4.4确定送料方式.................................................................................................5
4.5确定导向方式.................................................................................................6
第五章模具设计计算..................................................................................................7
5.1排样、确定搭边值并计算条料宽度、确定送料步距及材料利用率.........7
5.1.1排样方式的选择..................................................................................7
5.1.2计算条料宽度......................................................................................7
5.1.3确定送料步距......................................................................................8
5.1.4计算材料利用率..................................................................................9
5.2冲压力的计算...............................................................................................10
5.2.1冲裁力的计算....................................................................................10
5.2.2卸料力和推件力的计算....................................................................11
5.3压力中心的确定...........................................................................................12
5.4模具刃口尺寸计算.......................................................................................13
5.4.1冲裁间隙............................................................................................13
5.4.2凸、凹模加工方法的选择................................................................14
5.4.3凸、凹模刃口尺寸计算....................................................................14
第六章模具设计..........
6.1.1凸模设计............................................................................................17
6.1.2凹模设计............................................................................................17
6.1.3凸、凹模材料的选择........................................................................18
6.1.4凸、凹模制造工艺的考虑................................................................18
6.2卸料板和推料板的设计...............................................................................18
6.3导正和定距机构的设计................................................................................18
6.4导向机构的设计............................................................................................19
6.5模具总体结构设计.......................................................................................19
第七章模具闭合高度校核........................................................................................20
第八章绘制模具总装图............................................................................................21
第九章设计总结........................................................................................................22
参考文献......................................................................................................................23
绪论
在现代工业生产中,模具是十分重要的工艺装备,在铸造、锻造、冲压、塑料、
粉末冶金、陶瓷制品等行业应用非常广泛。
由于采用模具加工能提高生产效率、节省
材料、降低制造成本,并且可以保证一定的加工质量要求,所以,航空航天、道路车
辆、农业机械、舰船、电器仪表、IT行业、玩具和日常用品等领域的许多产品和零
件都采用模具加工。
随着社会发展的需要,工业产品的品种和数量不断增加,产品的更新换代速度加
快,对产品质量、外观不断提出新的更为苛刻的要求。
在制造业中,模具的应用已越
来越受到重视,对模具质量的要求也越来越高。
因此,研究和发展模具技术,对于促
进国民经济的快速发展和科学技术的进步,具有十分重要的现实意义和深远的历史意
义。
目前,模具所发挥的作用越来越大,模具工业的地位日益提高,模具技术水平已
成为衡量一个国家产品制造技术水平的重要标志之一。
专家预测,在未来几年中,中
国冲压模具工业还将持续保持年均增长15%左右的高速度的发展。
采用冲压模具,可以显著提高劳动生产效率,减轻工人劳动强度和工作量,可以
实现高速大批量生产,显著降低单件加工成本,经济性好;可以节省原材料,实现无
切屑加工;可以保证产品质量的稳定性和良好的互换性;可以一次成形某些精密零件,
不需要再进行机械加工;可以制造其它工艺方法难以加工的大型复杂零件和制品。
同
时,采用冲压模具生产,由于操作简单,因此操作人员不需要很高的技术水平,而且
还具有容易实现自动化生产的特点。
正确合理的设计冲压模具,不仅能够提高冲压产品质量和生产率,而且可以提高
模具使用寿命,从而显著提高经济效益。
因此,在冲压模具设计过程中,必须清楚冲
压件的结构、使用功能要求和加工工艺方法,掌握典型冲压模具的结构和冲压性能,
熟悉机械设计各相关方面的理论知识,才能形成正确明晰的模具设计思路和方法,甚
至有所创新,从而保证所设计的模具结构简单,工作安全可靠,并具有良好的使用性能。
第一章冲压件零件图的绘制
根据给定尺寸,用AutoCAD软件绘制冲压件零件图见图1-1。
图1-1冲压件零件图
第二章冲压件的工艺分析
2.1工件材料
异形垫圈材料为10#优质碳素结构钢,冲压加工性能良好,主要用于制作垫圈等
零件。
2.2工件结构形状
异形垫圈结构形状简单,外部为圆形,直径φ48mm,内部为花瓣形孔,3个花
瓣沿圆周均匀分布,大径φ36mm,小径φ24mm,内孔与外缘之间的最小距离以及过
渡圆角能够满足冲裁要求;材料厚度2mm,满足冲裁厚度要求,故该零件可以进行
冲裁加工
2.3工件尺寸精度
零件图所有尺寸均为自由尺寸,公差IT14,精度不高,普通冲裁即可满足设计
要求。
以上分析说明,该零件冲裁工艺性良好,适合冲裁加工。
第三章冲裁工艺方案的确定
方案一:
采用单工序模生产,先冲孔,后落料。
方案二:
采用级进模生产,冲孔—落料同时在多个工位上完成。
方案三:
采用复合模生产,冲孔—落料同时在一个工位上完成。
综合分析认为:
方案一:
模具结构简单,容易加工,制造周期短,但需要两副模具,成本高,且
生产效率低,难以满足大批量生产要求。
方案二:
只需一副模具,生产效率高,操作方便,精度也能满足要求,冲裁简单
零件时,模具制造工作量和成本比复合模低。
方案三:
只需一副模具,冲压件精度和生产率较高,冲压件内孔与外缘相对位置
精度高,板料定位精度比方案二低,模具轮廓尺寸较小。
通过对上述三种方案的对比分析说明,本零件采用级进模生产(方案二)为最佳
冲压方案。
。
第四章模具总体方案
4.1模具类型
由冲压工艺分析可知,本模具类型为级进模,即在条料送料方向具有两个以上工
位,在压力机一次行程中,不同工位同时
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