【正文】
廢料排樣,即沿工件全部外形沖裁,工件周邊都留有搭邊,這種排樣能保證沖裁件的質量,沖模壽命也長,但材料利用率低。排樣時,除了考慮材料利用率外,還要考慮模具結構是否復雜、生產(chǎn)率 的高低和操作是否安全和方便等因素。 確定排樣方式和計算材料利用率1排樣方式 排樣是指沖裁件在條料或板料上的布置方法。 材料狀態(tài):退火?! ⊥ㄟ^上述工藝分析,可以看出該零件為普通的厚板彎曲件,尺寸精度要求不高,主要是輪廓成形問題,又屬大量生產(chǎn),因此可以用沖壓方法生產(chǎn)。因此,只有在大批量生產(chǎn)條件下,沖壓加工才能取得明顯的經(jīng)濟效益。由表77查得一般沖裁件剪斷面粗糙度為。沖壓件精度與模具結構形式及其制造精度等因素有關。零件彎曲角均為,也無公差要求。彎曲時應防止孔的變形,要求孔壁與彎曲處有適當距離L,在材料厚度時,取,時,取,該彎曲件。彎曲件的直邊長度一般取值大于,該零件直邊長度大于。沖裁時,為了防止凸模折斷或壓彎,沖孔尺寸不能太小,所設計的零件滿足《沖壓工藝學》表71規(guī)定的用一般沖孔模可以沖壓的最小孔徑。該零件為張緊輪支架,零件圖如附圖一所示。國防方面,如飛機、導彈、槍彈、炮彈等產(chǎn)品中,采用冷沖壓加工的零件比例也是相當大的。 由于板料零件具有重量輕,有足夠的強度和剛度,可以根據(jù)不同用途,采用不同材料加工成各種形狀尺寸的零件,以滿足產(chǎn)品需要。 52第二章 冷沖壓模具第二章 冷沖壓模具 冷沖壓是一種先進的金屬加工方法,它是建立在金屬塑性變形基礎上的,利用模具和沖壓設備對金屬進行加工,以獲得需要的零件形狀和尺寸。另外,還可加工硬度達60HRC的模塊,形成了對電火花成形加工的挑戰(zhàn)。這樣就大幅度提高了加工效率,如在加工壓鑄模時,可提高7~8倍,并可獲得Ra≤10um的加工表面粗糙度。RPM技術是集精密機械制造、計算機、NC技術、激光成形技術和材料科學最新發(fā)展的高科技技術,被公認為是繼NC技術之后的一次技術革命。6)快速原型制造(RPM)技術得到更好的發(fā)展快速原型制造(RPM)技術是美國首先推出的。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。另外,模具鋼品種規(guī)格多樣化、產(chǎn)品精料化、制品化,盡量縮短供貨時間亦是重要方向。特別對形狀復雜的沖件及高速沖壓的模具,其優(yōu)越性更加突出。粉末高速鋼解決了原來高速鋼冶煉過程中產(chǎn)生的一次碳化物粗大和偏析,從而影響材質的問題。對于模具鋼來說,要采用電渣重熔工藝,努力提高鋼的純凈度、等向性、致密度和均勻性及研制更高性能或有特殊性能的模具鋼。為此,首先要制訂統(tǒng)一的國家標準,并嚴格按標準生產(chǎn);其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn),提高標準件質量、降低成本;再次是要進一步增加標準件規(guī)格品種,發(fā)展和完善聯(lián)銷網(wǎng),保證供貨迅速。4)模具標準件的應用將日漸廣泛 使用模具標準件不但能縮短模具制造周期,而且能提高模具質量和降低模具制造成本??鞊Q模架、快換沖頭等也將日益發(fā)展。因此,開發(fā)快速經(jīng)濟具越來越引起人們的重視。 3)快速經(jīng)濟模具的前景十分廣闊現(xiàn)在是多品種、少批量生產(chǎn)的時代,到下一個世紀,這種生產(chǎn)方式占工業(yè)生產(chǎn)的比例將達75%以上。通過這種多勸能模具生產(chǎn)出來的不再是單個零件,而是成批的組件。2)多功能復合模具將進一步發(fā)展新型多功能復合具是在多工位級進模基礎上開發(fā)出來的。1)模具產(chǎn)品發(fā)展將大型化、精密化模具產(chǎn)品成形零件的日漸大型化,以及由于高效率生產(chǎn)要求的一模多腔(如塑封模已達到一模幾百腔)使模具日趨大型化。在這種情況下,用戶對模具制造的要求是交貨期短、精度高、質理好、價格低。但在加工和定位精度,加工表面粗糙度,機床剛性,穩(wěn)定性,可靠性,刀具和附件的配套性方面,和國外相比,仍有較大差距。國內外模具產(chǎn)品水平仍有很大差距,詳見表13。國外,70%以上是商品化的。國內模具中,大型、精密、復雜、長壽命模具比較低,約占20%左右,國外為50%以上。按產(chǎn)值統(tǒng)計,我國目前沖壓占50%60%,塑料模占2530??傊?,是拖了機電、輕工等行業(yè)發(fā)展的后腿。加工企業(yè)管理的體制上的約束,造成模具制造周期長,不能適應市場要求。1)產(chǎn)需矛盾工業(yè)發(fā)展水平的不斷提高,工業(yè)產(chǎn)品更新速度加快,對模具的要求越來越高,盡管改革開放以來,模具工業(yè)有了較大發(fā)展,但無論是數(shù)量還是質量仍滿足不了國內市場的需要,目前滿足率只能達到70%左右。模具修復技術也有了進步。模具強化技術進一步發(fā)展。但面不廣,大型高效自動拋光專用設備有待開發(fā)。模具拋光技術引起重視,機械磨拋光、超聲波拋光、電化學拋光及述幾種方法的復合拋光,已開發(fā)出專用機械,專用工具,得到廣泛的應用。近年來,真空熱處理爐有了很大發(fā)展,正在推廣使用。由于模具熱處理工藝執(zhí)行不嚴,處理質量不高。模具熱處理是關系能否充分保證模具鋼性能的關鍵環(huán)節(jié)。但國產(chǎn)模具鋼鋼種不全,不成系列,多品種、精料化、制品化等方面尚待解決。近年來,國內已較廣泛的采用一些新鋼種,如冷模具鋼等HH1H14Cr5MoVSi、45CCr2NiMoVSI:塑料模具鋼P3Cr2Mo、PMS、SM ⅠSM Ⅱ等,但總體使用量仍較少,如冷作模具鋼Cr1Cr12 MoV、 Cr WMn熱作模具鋼5 Cr NiMo、5 Cr MnMo、3 Cr2 W8V;塑料模具鋼45碳素結構鋼等。近年來,國內一些模具鋼生產(chǎn)企業(yè)已相繼建成和引進了一些先進工藝設備,使國內模具鋼品種規(guī)格不合理狀況有所改善,模具鋼質量有較大程度的提高。7)模具材料與熱處理 模具材料的質量、性能、品種和供貨是否及時,對模具的質量和使用壽命以及經(jīng)濟效益有著直接的重大影響。新型彈性元件氮氣彈簧亦已在推廣應用中。因此,越來越廣泛地得到采用。 其他快速經(jīng)濟制模技術,如鈹銅塑料成形模具技術,低熔點合金、鋅合金制模技術,快速電鑄制模技術等,也得到不同程度的應用。模具壽命為聚氨酯成形10萬件,真空形成4萬件,吹塑3萬件,聚乙烯注射件3000。煙臺機械工藝所開發(fā)了DPTB型電弧噴涂制模設備,并制成了汽車方向盤、摩托車座墊等模具,取得較好效果??蛇_90年代國際水平。樹脂沖開模具技術為我國轎車試制和小批量生產(chǎn)開辟了一條途徑。一汽模具制造中心設計制造了12套樹脂模具分別是行李箱、發(fā)動機罩、前后左右翼子板等大型復雜內外覆蓋件的拉伸模具。我國已進入了國產(chǎn)化開發(fā)和重點推廣應用階段?,F(xiàn)國內已有上海、青島、順德等地引進了近10臺設備,開臺生產(chǎn)應用。近年來,在我國發(fā)展很快。5)快速經(jīng)濟制模技術快速經(jīng)濟制模技術與傳統(tǒng)的機械加工相比,具有模具制造周期短、制造成本低、綜合經(jīng)濟效益好等突出特點 ,已在我國得到越來越廣泛的應用。雖然CAD/CAM技術在塑料模、汽車覆蓋模、壓鑄模主要生產(chǎn)廠家得到了廣泛應用,但在全行來還存在著較大空白,一些國有企業(yè)的模具生產(chǎn)部門因缺乏資金,許多作坊式的模具生產(chǎn)小廠缺乏必要的技術人才,至今仍然采用著傳統(tǒng)的手工繪圖方式,數(shù)控加工的使用率很低。這些系統(tǒng)和軟件的引進,雖花費了大量資金,但在我國模具行業(yè)中,實現(xiàn)了CAD/CAM的集成,以CAD繪制具圖代替了手工結制,以CAM取代了自動編程,并能支用CAE技術對成型過程進行計算機模擬等,取得了一定的技術經(jīng)濟效益,促進和推動了我國模具CAD/CAM技術的發(fā)展。在“八五”、“九五”期間,已有一大批模具企業(yè)推廣普及了計算機繪圖技術,數(shù)控加工的使用率也越來越高。它以計算機軟件的形式,為用戶提供一種有效的輔助工具,使工種技術人員能借助于計算機對產(chǎn)品、模具結構、成形工藝、數(shù)控加工及成本等進行設計和優(yōu)化。模具價格:國內約為引進價格折1/41/3。(),(),模具制造周期為中小型的34個月,中等復雜的48個月,大型的812個月,約為國外的1倍。在模具設計時,注意解決熱平衡問題,合理確定澆注系統(tǒng)和冷動系統(tǒng),并根據(jù)制作要求,采用了液壓軸芯和二次增壓等結構。汽車發(fā)動機缸罩、蓋板、變速器殼體和摩托車發(fā)動機缸機、齒輪箱殼體、制動器、輪轂等鋁合金鑄件模具以及自動扶梯級壓鑄模等,我國均已能生產(chǎn)。塑料模壽命已達100萬次,但模具制造周期仍比國外長24倍,總體水平與國外比尚有較大差距。在高效多色注射的應用和抽芯脫模機構的創(chuàng)新設計方面,也取得較大進展 。少數(shù)單位采用具有世界先進水平的高難度針閥式熱流道模具,完全消除了制件的澆口痕跡。在制造技術方面,首先是采用CAD/CAM技術,用計算機造型、編程并由數(shù)控機床加工已是主要手段,CAE軟件也得到應用。模具重要可達1020噸。近年來,我國塑料模有長足的進步。但總體上和國外多工位級進模相比,在制造精度、使用壽命、模具結構和功能上,仍存在一定差距。標志沖模技術先進水平的多工位級進模和多功能模具,是我國重點發(fā)展的精密模具品種。在設計制造方法,手段上面已基本達到了國際水,模具結構功能方面也接近國際水平,在轎車模具國產(chǎn)化進程中前進了一大步。轎車覆蓋件模具,具有設計和制造難度大,質量和精度要求高的特點。如東風汽車公司沖模廠,已設計制造了富康轎車部分內覆蓋件模具。1)沖模 大型沖模覆蓋件模具為代表。正由于模具行業(yè)的技術進步,模具水平得以提高 ,模具國產(chǎn)化取得了可喜的成就。模具標準件應用更加廣泛,品種有所擴展。模具加工機床品種增多,水平明顯提高。模具CAD/CAM/CAE技術相當廣泛地得到應用,并開發(fā)出了自主版權的模具CAD/CAE軟件。壓鑄模方面已能生產(chǎn)自動扶梯整體梯級壓鑄 模及汽車后轎齒輪箱壓鑄模等。塑料模已能生產(chǎn)348大展幕彩電塑殼模具,大容量洗衣機全套塑料模具及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具。大型復雜沖模以汽車覆蓋件具為代表,我國主要汽車模具企業(yè),已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。我國具工業(yè)從起步到飛躍發(fā)展,歷經(jīng)了半個多世紀,近幾年來,我國模具技術有了很大發(fā)展,模具水平有了較大提高。模具又是“效益放大器”,用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值,往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍。在電子、汽車、電機、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中,60%~80%的零部件都要依靠模具成形。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè),日益受到人們的重視和關注。經(jīng)國務院批準,從1997年到2000年,對80多家國有專業(yè)模具廠實行增值稅返還70%的優(yōu)惠政策,以扶植模具工業(yè)的發(fā)展。關鍵詞:模具設計;沖孔模具;彎曲模具AbstractMould amp。為了敘述清楚整個設計過程,在此說明書中簡要說明了前兩道工序落料沖孔復合模和彎曲模的設計過程,詳細闡述了后兩道沖孔工序的設計過程。此零件需要四道沖壓工序來完成。摘要摘 要模具是工業(yè)生產(chǎn)中重要的工藝裝備,是國民經(jīng)濟各部門發(fā)展的重要基礎之一。本設計為張緊輪支架(見附圖)沖模設計,由零件圖的結構、零件材料及板厚等多方面因素決定了設計方案。本設計完成的是四道工序的后兩道沖孔模具設計。由于后兩道模具都為沖孔模,結構、工作方式、零件組成相近所以說明書中將兩套模具放在一起進行說明。Die is important technical equipment in industrial production. It is also one of the most important developmental foundations for all departments of country economy. Design (see figure ) , trimming die design , determine the design plan by structure , part material and board factors in many aspects such as being thick , part of picture for pieces of tight rounds of support originally. This part needs four processes of pressing to finish. That was originally designed and finished is that the last two of four processes wash hole mold design. For narrate whole design process clearly, brief illustration first two process blanking wash the design process of plex mould and crooked mould of hole among manual this, have explained the last two design processes of washing the hole process in detail . Because the last two mould for wash hole mould, structure , working way , part make up close to explain two suits of moulds together with manual.Keywords: Mould design 目錄1目錄1目 錄第一章 緒 論第一章 緒論 1 1 2 2 7 8第二章 冷沖壓模具 11 11 材料的力學性能 12 確定工藝方案 13 13 確定排樣方式和計算材料利用率 14 沖壓工序性質和工序次數(shù)的選擇 16 工序組合及其方案比較 16. 各工序模具結構形式的確定 17. 沖孔模具設計 18 壓力中心的確定 18 凸、凹模刃口尺寸的確定 19 計算沖壓力和選擇沖壓設備 21 模架的選擇 23 主要零部件的結構和設計 23參考文獻 29致謝 30附錄: 31成