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畢業(yè)設(shè)計(jì)---圓筒拉伸模具設(shè)計(jì)(參考版)

2024-12-05 17:25本頁(yè)面
  

【正文】 就要離開(kāi)學(xué)校,走上工作的崗位了,這是我人生歷程的又一個(gè)起點(diǎn),在這里祝福大學(xué)里跟我風(fēng)雨同舟的朋友們,一路走好,未來(lái)總會(huì)是絢爛繽紛。 大學(xué)生活即將匆匆忙忙地過(guò)去,但我卻能無(wú)悔地說(shuō):我曾經(jīng)來(lái)過(guò)。我的畢業(yè)指導(dǎo)老師 潘廣靜 老師,雖然我們是在開(kāi)始畢設(shè)時(shí)才認(rèn)識(shí),但她卻能以一位長(zhǎng)輩的風(fēng)范來(lái)容諒我的無(wú)知和沖動(dòng),給我不厭其煩的指導(dǎo)。 畢業(yè)設(shè)計(jì),也許是我大學(xué)生涯交上的最后一個(gè)作業(yè)了??墒?,我又會(huì)有點(diǎn)自戀式地安慰自己:做一件事情,不必過(guò)于在乎最終的結(jié)果,可貴的是過(guò)程中的收獲。點(diǎn)擊運(yùn)行,也基本達(dá)到預(yù)期的效果,虛榮的成就感在沒(méi)人的時(shí)候也總會(huì)冒上心頭。北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 1999 1杜東福等編。希望這次的經(jīng)歷能讓我在以后學(xué)習(xí)中激勵(lì)我繼續(xù)進(jìn)步。我相信其中的酸甜苦辣最終都會(huì)化為甜美的甘泉。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 26 頁(yè) 共 31 頁(yè) 設(shè)計(jì)總結(jié) 雖然我的論文作品很不是成熟、有不足,但我可以自豪地說(shuō),這里面的每一個(gè)程序,都有我的勞動(dòng)??紤]到?jīng)_裁模具在使用過(guò)程 中的磨損使間隙增大,故設(shè)計(jì)與制造新沖壓模具時(shí)要采用最小合理間隙值 min。但分別從質(zhì)量、沖壓力、沖壓模具壽命等方面的要求確定的合理間隙并不是同一個(gè)數(shù)值,只是彼此接近。但間隙繼續(xù)增大,因?yàn)槊淘龃螅謱⒁鹦读狭?、頂件?、 由以上分析可見(jiàn),凸、凹模間隙對(duì)沖壓件質(zhì)量、沖壓工藝力、沖壓模具壽命中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 25 頁(yè) 共 31 頁(yè) 都有很大的影響。間隙對(duì)卸料力、 推件力的影響比較顯著。 間隙對(duì)沖壓工藝力的影響 隨著間隙的增大,材料所受的拉應(yīng)力增大,材料容易斷裂分離,因此沖裁力減小。所以過(guò)小的間隙對(duì)沖壓模具壽命極為不利。 間隙對(duì)沖壓模具壽命的影響 沖壓模具壽命受各種因素的綜合影響,間隙是影響沖壓模具壽命諸因素中最主要的因素之一。此外,沖裁模具的結(jié)構(gòu)形式及定位方式對(duì)孔的定位尺寸精度也有較大的影響,這將在沖裁模具結(jié)構(gòu)中闡述。若沖壓模具刃口制造精度低,則沖壓件的 制造精度也就無(wú)法保證。軟鋼的彈性變形量較小,沖壓后的彈性恢復(fù)也就??;硬鋼的彈性恢復(fù)量較大。尺寸變化量的大小與材料性質(zhì)、厚度、軋制方向等因素有關(guān)。 拉伸尺寸與沖壓模具尺寸完全一樣。其中主要因素是凸凹模間隙值。偏差值可中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 24 頁(yè) 共 31 頁(yè) 能是正的,也可能是負(fù)的。這個(gè)差值包括兩方面的偏差,一是拉伸件相對(duì)與凸?;蛘呤前寄3叽绲钠睿抢炷>弑旧淼闹圃煺`差。d = amp。 由于金屬板料具有板平面方向性和模具幾何形狀等因素的影響,會(huì)造成拉深件口部不整齊,因此在多數(shù)情況下采取加大工序件高度或凸緣寬度的辦法,拉深后再 經(jīng)過(guò)切邊工序以保證零件質(zhì)量。當(dāng)沖件的斷面是圓形、正方形、長(zhǎng)方形或橢圓形時(shí),其坯料形狀應(yīng)與沖件的斷面形狀相似,但坯料的周邊必須是光滑的曲線連接。 根據(jù)裝飾蓋高度及其相對(duì)高度, H/h=()/(+)≈ 拉深件坯料形狀和尺寸是以沖件形狀和尺寸為基礎(chǔ),按體積不變?cè)瓌t和相似中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 22 頁(yè) 共 31 頁(yè) 原則確定。 圖 工藝分析 從外形看,該零件屬于拉伸成形件。 此外殼形狀簡(jiǎn)單,所用材料及厚度和零件尺寸精度均適合拉伸成型工藝要求。由于是裝飾件,要求外觀圓滑、光潔,零件不允許有拉伸過(guò)程中出現(xiàn)的壓痕、歪扭等缺陷。另外,近年來(lái)研制出了一種以聚乙烯醇縮丁醛為主體的有機(jī)高分子潤(rùn)滑膜,毛坯經(jīng)過(guò)處理,表面得到一層有機(jī)潤(rùn)滑膜,它可隨板料一起變形,這 不僅避免了模具與板料的直接接觸,防止了粘模,保證了產(chǎn)品表面質(zhì)量, 而且極大的減弱了模具與板料的摩擦作用,起到良好的潤(rùn)滑作用,實(shí)驗(yàn)表明效果良好 。如選用代號(hào) 3054 合金鑄鐵制作模具,那么選用一 般潤(rùn)滑劑效果都較好 。含有水溶乳濁液,或者用油稀釋的有機(jī)礦物油也可用于淺拉延。通常在生產(chǎn)中根據(jù)產(chǎn)品變形程度和實(shí)際情況選擇和配方 (有關(guān)沖壓手冊(cè)上可查到配方 )。這主要是提高潤(rùn)滑劑對(duì)金屬表面的潤(rùn)滑能力,用以產(chǎn)生含硫、磷、氯的化合物在高溫下與金屬表面起化學(xué)反應(yīng),生成硫化鐵、氯化鐵等來(lái)加強(qiáng)油膜強(qiáng)度和增 強(qiáng)吸附能力,較好地潤(rùn)滑模具與產(chǎn)品表面?!胺勒辰的Α笔沁x擇潤(rùn)滑劑的基本出發(fā)點(diǎn)。因此,模具表面粗糙度降低,模具的修磨次數(shù)相應(yīng)減少,模具使用壽命相應(yīng)地得到提高。 (2)成膜技術(shù)決定了膜層是否容易脫落,通常,較新的技術(shù)都采用離子注入法,使膜層嵌入基體表面,從而提高了膜基結(jié)合力 (3)膜層硬度決定了鍍件的耐磨性能 (4)膜層表面摩擦系數(shù)低,有利于工件表面的潤(rùn)滑,也是提高耐磨性的一個(gè)因素 模具工作部分的表面加工 不銹鋼拉深模表面質(zhì)量要求很高。而在研磨與拋光處理后,有很多模具制造企業(yè)和模具使用企業(yè)還運(yùn)用了表面處理技術(shù),目的在于延長(zhǎng)模具使用壽模具表面的質(zhì)量 對(duì)模具使中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 19 頁(yè) 共 31 頁(yè) 用壽命命,提高工件的加工品質(zhì),降低模具使用成本,提高生產(chǎn)效率。同時(shí),在橡膠裝上模具后,周圍要留有足夠的空隙位置,以允許橡膠壓縮時(shí)斷面尺寸的脹大! (2)在拉伸工序中,為保證拉伸件的表面質(zhì)量,防止拉伸過(guò)程中材料的起皺,常采用壓邊圈把零件的變形區(qū)部分壓在凹 模平面上,并使零件從壓邊圈與凹模平面之間的間隙中通過(guò),從而防止零件起皺現(xiàn)象的產(chǎn)生。則橡膠的工作行程為: S 工作 =S總 S 預(yù) =(~)H 自由 所以橡膠的自由高度為 H 自由約為 (~)S 工作 橡膠的高度與直徑之比在 到 之間。在本例中我們使用橡膠為卸料裝置。而橡膠允許承受的負(fù)荷要比彈簧大,而且安裝調(diào)整方便,成本低,是模具中使用最廣泛的原件。圓鋼絲螺旋壓縮彈簧在模具設(shè)計(jì)時(shí),彈簧按標(biāo)準(zhǔn)選用首先壓力要足夠即彈簧的預(yù)壓力要大于卸料力除以彈簧的個(gè)數(shù)。剛性卸料 板的厚度取決于卸料力的大小及模具尺寸的大小,一般取 5到 25毫米。固定卸料裝置能承受較大的卸料力,卸料安全可靠,但操作不便生產(chǎn)率較低。鉤形固定卸料裝置,適用于簡(jiǎn)單的彎曲和拉伸件的沖孔模。適用與沖壓材料厚度較厚、沖裁力較大的落料模和級(jí)進(jìn)模。在固定卸料裝置中,卸料板和導(dǎo)料板是做成一體的、和分開(kāi)的兩種。 本套模具我選用滑動(dòng)導(dǎo)柱導(dǎo) 套。滾珠夾持圈的長(zhǎng)度,應(yīng)保證上?;爻讨辽现裹c(diǎn)時(shí),仍有 2 道 3圈滾珠與導(dǎo)柱、導(dǎo)套配合,起導(dǎo)向作用。滾珠應(yīng)排列對(duì)稱,分布均勻,與中心線傾斜角一般取 5度到 10 度。滾珠直徑一般取 3到 5毫米。 設(shè)計(jì)時(shí),滾珠與導(dǎo)柱、導(dǎo)套之間應(yīng)保持 到 毫米的過(guò)盈量。 滾珠導(dǎo)柱、導(dǎo)套 滾珠導(dǎo)柱、導(dǎo)套是一種無(wú)間隙、精度高、壽命長(zhǎng)的導(dǎo)向裝置,適用于高速?zèng)_模、精密沖裁模以及硬質(zhì)合金模具的沖壓工作。凸凹模間隙小于 毫米時(shí),采用 H6h5 配合;大于 毫米時(shí),采用 H7h6配合。根據(jù) 沖壓工序性質(zhì),沖壓件的精度及材料厚度等的不同,其間隙配合也稍有不同。導(dǎo)套的長(zhǎng)度必須保證在沖壓前進(jìn)入導(dǎo)套 10毫米以上。按標(biāo)準(zhǔn)選用時(shí),長(zhǎng)度應(yīng)保證上模座在最低位置時(shí),導(dǎo)柱上端與上模座頂面距離不小于 10 毫米到 15 毫米,而下模座底面與導(dǎo)柱底面的距離不小于 2毫米。 導(dǎo)向頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 導(dǎo)柱和導(dǎo)套對(duì)批量生 產(chǎn)大,要求模具壽命長(zhǎng),工件精度較高的沖模一般采用導(dǎo)柱,導(dǎo)套來(lái)保證上,下模的精確導(dǎo)向。 在給模具選材是,必須考慮經(jīng)濟(jì)性這一原則,盡可能地降低制造成本。常規(guī)淬火開(kāi)裂敏感性低,對(duì)淬火溫度及工件形狀不敏感。 淬透性 淬火后能獲得較深的淬硬層,采用緩和的淬火介質(zhì)就能淬硬。 氧化、脫碳敏感性 高溫加熱時(shí)抗氧化懷能好,脫碳速度慢,對(duì)加熱介質(zhì)不敏感,產(chǎn)生麻點(diǎn)傾向小。 退火工藝性 球化退火溫度范圍寬,退火硬度低且波動(dòng)范圍小,球化率高。為保 證模具的制造質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本,其材料應(yīng)具有良好的可鍛性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性;還應(yīng)具有小的氧化、脫碳敏感性和淬火變形開(kāi)裂傾向。 (7)耐蝕性 有些模具如塑料模在工作時(shí),由于塑料中存在氯、氟等元素,受熱后分解析出 HCI、 HF等強(qiáng)侵蝕性氣體,侵蝕模具型腔表面,加大其表面粗糙度,加劇磨損失效。 (5)耐冷熱疲勞性能 有些模具在工作過(guò)程中處于反復(fù)加熱和冷卻的狀態(tài),使型腔表面受拉、壓力變應(yīng)力的作用,引起表面龜裂和剝落,增大摩擦力,阻礙塑性變形,降低了尺寸精度,從而導(dǎo)致模具失效。 (4)高溫性能 當(dāng)模具的工作溫度較高進(jìn),會(huì)使硬度和強(qiáng)度下降,導(dǎo)致模具早期磨損或產(chǎn)生塑性變形而失效。其形式有小能量多次沖擊疲勞斷裂、拉伸疲勞斷裂接觸疲勞斷裂及彎曲疲勞斷裂。 模具的韌性主要取決于材料的含碳量、晶粒度及組織狀態(tài)。 (2)強(qiáng)韌性 模具的工作條件大多十分惡劣,有些常承受較大的沖擊負(fù)荷,從而導(dǎo)致脆性斷裂。一般情況下,模具零件的硬度越高,磨損量越小,耐磨性也越好。所以材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。由上可見(jiàn),在制定沖壓工藝和模具設(shè)計(jì)過(guò)程中,必須考慮拉伸阻力的大小,根據(jù)壓邊力的變化范圍來(lái) 布置拉伸筋并確定拉伸筋的形式,使各變形區(qū)域按需要的變形方式和變形程度完成成形。 為此,還須在壓邊圈上設(shè)置能產(chǎn)生較大阻力的拉伸筋,以增加進(jìn)料的阻力,從而使材料產(chǎn)生較大的塑性變形,以滿足材料的塑性變形和塑性流動(dòng)的要求。在拉伸成形過(guò)程中,產(chǎn)品的成形需要具備一定大小、且沿固定周邊適當(dāng)分布的拉力,這種拉力來(lái)自沖壓設(shè)備的作用力、邊緣部分材料的變形阻力,以及壓 邊圈面上的流動(dòng)阻力。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 14 頁(yè) 共 31 頁(yè) 5 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 傳動(dòng)原理 成形工藝 : 下磨部分靜止,上模部分下移,壓邊圈壓料,凸模進(jìn)行拉深 卸料過(guò)程 : 上模部分上移,彈簧帶動(dòng)卸料板卸料 零部件設(shè)計(jì) 在模具設(shè)計(jì)階段,有必要對(duì)模具結(jié)構(gòu)件進(jìn)行
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