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畢業(yè)論文-大燈支架的沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)【最終-在線瀏覽

2024-08-02 11:23本頁(yè)面
  

【正文】 材料的性能分析 零件的材料是 Q235, Q 代表其屈服強(qiáng)度,為 235MPa,塑性韌性好,有一定強(qiáng)度,但不宜進(jìn)行熱處理,常軋制成簿板,具有良好的沖壓成形性能。 零件的經(jīng)濟(jì)性分析 零件形狀和結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,需要經(jīng) 過(guò)至少三道工序才能完成,需要的模具套數(shù)和工序較多,從模具的設(shè)計(jì)和制造方面考慮,模具成本高,要求該零件批量生產(chǎn),才能取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。 工藝方案的擬定 167。 方案二:方案二相較方案三,方案二中沖異形孔和落料放在一起復(fù)合沖裁,此方案導(dǎo)致沖裁力比較方案二大的多,對(duì)模具結(jié)構(gòu)材料和機(jī)器要求較高,制造成本增加。 167。坯料寬 1542?l mm。. 3 排樣搭邊方案確定 沖裁件在條料上的布置叫排樣。 排樣有直排、斜排、直對(duì)排、斜對(duì)排等,由于大燈支架毛坯結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,是規(guī)則的矩形。 由于此工件是較大工件且其 100<l< 200,查模具設(shè)計(jì)手冊(cè)得其合理搭邊, a=, b=。 壓力中心的確定 為了避免在沖壓時(shí)會(huì)使沖模與壓力機(jī)滑塊歪斜,引起凸、凹模間隙不均和導(dǎo)向零件加速磨損,保證壓力機(jī)和模具的正常工作,必須使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑塊中心線相重合。 一般沖模壓力中心的確定有兩種方法( 1)解析法、( 2)作圖法。使用 SolidWorks 自動(dòng)求得胚料的壓力中心:??x ?y 。 沖裁工藝力的計(jì)算 167。材料對(duì)凸模的最大抗力就是沖裁力。沖裁力計(jì)算: )( ?????? bLtF ?落 N432513? ?????? ?? bLtF 孔 ? 0 9 4 6 04 3 2 5 1 3 ???? 孔落沖 FFF = N541973 卸料力計(jì)算: 從凸模上將零件和廢料卸下來(lái)的力叫卸料力。 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 8 一般用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算: 推件力 FnKF 11? 頂件力 FKF 22 ? 卸料力 FKF 33? 式中 F 沖裁力 n 同時(shí)梗塞在凹模內(nèi)的零件(或廢料)數(shù), thn ?? ; t材料厚度 ? ?mm h圓柱形凹模腔口高度 ? ?mm 321 .. KKK 推件力、頂件力及卸料力系數(shù) 其值見(jiàn)下表 查表得, ?卸K ???? 落卸卸 FKF = 推件力:查表得 ?推K ,凹模刃口直壁高度 h=6mm ??? thn ????? 孔推推 FKnF = 總的沖壓力: 推卸沖總 FFFF ??? =541973++ = ? 583KN 167。 圖 22 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 9 常用與于材料較?。?mmt 2? )的制件。 沖壓設(shè)備選擇及數(shù)據(jù)計(jì)算 沖壓設(shè)備主要考慮以下幾點(diǎn):( 1)行程。( 3)閉合高度。 壓力機(jī)的種類(lèi)有很多分法,按驅(qū)動(dòng)滑塊力分有機(jī)械的、液壓的和氣動(dòng)的。按驅(qū)動(dòng)滑塊機(jī)構(gòu)可分為曲柄式、肘桿式和摩擦式等。 對(duì)此零件參照下表 ,選用公稱壓力為 630KN 的開(kāi)式壓力機(jī)。 沖模封閉高度的確定 沖模的封閉高度是指模具在最低工作位置時(shí),上模座頂面與下模座底面間的距離 H。當(dāng)連桿調(diào)至最短時(shí), 到達(dá) 壓力機(jī)的最大封閉高度 maxH ;當(dāng)連桿調(diào)至最長(zhǎng)時(shí), 到達(dá) 壓力機(jī)的最小 封閉高度 minH 。 167。 理論確定法: 同時(shí)間隙值也可以沖壓手冊(cè)中查表獲得:材料 Q235,板料厚度 其最小合理間隙 ?Z 最大合理間隙 ?Z 。 凸模與凹模刃口尺寸的確定 模具的刃口尺寸和公差會(huì)對(duì) 制件 的精度產(chǎn)生影響, 設(shè)計(jì)中關(guān)鍵環(huán)節(jié) 是如何確定沖裁模具的凸、凹模的刃口尺寸和公差。 沖孔時(shí),先確定凸模的刃口尺寸,凹模的基本尺寸是凸模刃口的基本尺寸再加上一個(gè)最小的間隙值, 考慮到 凸模在磨損一些后依然能夠使用,凸模刃口的基本應(yīng)該大于或者接近所沖孔的最大極限值。凸模的基本尺寸是凹模刃口的基本尺寸再減去一個(gè)最小的間隙值, 考慮到 凹模在磨損一些后依然能夠使用,凹模刃口的基本應(yīng)該等于或者接近所沖孔的最小極限值。 要生產(chǎn)的零件上有 5 個(gè)孔,四個(gè)直徑 mm7? 的圓孔和一個(gè)異形孔。這種方法不僅容易保證間隙值,而且制造加工也比較容易,廣泛運(yùn)用于目前工廠的實(shí)際制作。 同理 沖孔件凸模磨損情況也可以分為以上三類(lèi)尺寸。2. 4 模具的結(jié)構(gòu)及主要零部件的設(shè)計(jì) 167。 凹模的結(jié) 構(gòu)有兩種,分別是整體式和鑲嵌式,因?yàn)榱慵男螤钜?guī)則,這里我將采用的是整體式的結(jié)構(gòu)。 結(jié)合零件尺寸,設(shè)計(jì)的凹模, 材料: T8A 如圖 23。 凸凹模設(shè)計(jì) 此零件凸凹模的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,參照沖壓手冊(cè),如圖 板料厚度 ,最小壁厚 a=,零件圖滿足, 材料 T8A。 沖小孔凸模設(shè)計(jì) 沖小孔凸模選用整體式,用固定板和墊板通過(guò)銷(xiāo)釘定位,螺栓固定在上模座上,如果材料用 9Mn2V、 Cr12MoV、 Cr12,那么要求硬度 HRC5862,尾部回火熱處理達(dá)到 HRC4050。技術(shù)條件,按 GB/T76531994 的規(guī)定。它的化學(xué)~:C : ???? PSMnSi 。 后側(cè)導(dǎo)柱上下模座的設(shè)計(jì) 由于模具經(jīng)常處于高速撞擊狀態(tài)下,受到大量的沖擊和震動(dòng)。并且它的減震性能優(yōu)良。彈性模量: M ~ ? 。泊松比: ~ 。圖 26 是下模座設(shè)計(jì)圖,其尺寸為 80250315 ?? 。 圖 27 167。本套模具選用彈性卸料裝置,卸料板通過(guò)卸料螺釘固定在下模座上,由彈簧的彈力提供卸料力。其材料都是用 45 鋼。規(guī)格: 31225010; 材料 45 鋼。 167。技術(shù)條件:按JB/T80701995 的規(guī)定。 導(dǎo)套規(guī)格直徑 40mm,公差帶 H6,長(zhǎng)度 L 為 140mm, H=53mm 的 A 型導(dǎo)套。粗糙度由制造廠商決定。 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本套模具是沖孔落料復(fù)合模,模具結(jié)構(gòu)倒裝。其沖裁力,沖裁工藝設(shè)備的選擇,凸凹模尺寸的計(jì)算都可以參照第二章。 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 19 第四章 彎曲模設(shè)計(jì) 彎曲是使材料產(chǎn)生塑性變形,形成一定曲率和角度零件的沖壓工序。我們的零件彎曲屬于板料彎曲。 零件工藝分析 該零件的結(jié)構(gòu)、尺寸、精度、和材料均符合彎曲工藝的要求,相對(duì)彎曲 半徑 r/t=2≤ 5,回彈現(xiàn)象不嚴(yán)重。 模具結(jié)構(gòu)方案 圖 41 1下底板 2螺釘 3特種 螺釘 4導(dǎo)柱 5凹模 6凸凹模 7導(dǎo)套 8上底板 9螺釘 10模柄 11螺釘 12彈簧 13頂出銷(xiāo) 14頂出器 15圓柱銷(xiāo) 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 20 此套模具主要用于零件的彎曲成型,由于零件彎曲部位較多,且比較復(fù)雜,則設(shè)計(jì)此套模具進(jìn)行一次彎曲成型。凸凹模上的頂出銷(xiāo)起固定壓緊板料的作用,然后凸凹模帶著板料下行,與凸模配合,進(jìn)行中間板料的彎曲成型。然后由頂出器頂出成型零件。 有關(guān)工藝及與設(shè)計(jì)計(jì)算 167。; q—— 單位校正力,單位為 MPa,經(jīng)過(guò)查手冊(cè) 材料 材料厚度 t/mm 小于 1 1 到 3 3 到 6 6 到 10 鋁 10~20 20~30 30~40 40~50 黃銅 20~30 30~40 40~50 60~80 10 到 20鋼 30~40 40~60 60~80 80~100 25 到 35鋼 40~50 50~70 70~100 100~120 Q235 這種金屬材料屬于軟材料,接近于 20 鋼,所以取為 50MPa A= 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 21 得, ??校F =188465N 校壓力機(jī) FF ?= ? =226158N trKBtF bZ ?? ? 式中 ZF —— 自由彎曲在沖壓行程結(jié)束時(shí)的彎曲力( N); B —— 彎曲件的寬度( mm); r —— 彎曲件的內(nèi)彎曲半徑( mm); t —— 彎曲件材料厚度( mm); b? —— 材料的抗拉強(qiáng)度( MPa); K —— 安全系數(shù),一般取 K=. 外緣翻邊的自由彎曲力1ZF=? ? ? ?????? = 內(nèi)部自由彎曲力 ? ? ? ? NF Z ??????? 167。凸模的圓角半徑選用彎曲件的內(nèi)彎半徑 r,即 rrp? 。當(dāng)零件的相對(duì)彎曲半徑 r/t≧ 10 時(shí),這時(shí)由于彎曲件圓角半徑的回彈比較大,所以要考慮回彈因素。 此零件 2/ ?tr ,所以凸模圓角半徑應(yīng) mmr 3? 。 凹模圓角半徑 模具壽命、彎曲件質(zhì)量、彎曲變形力等影響著凹模的圓角半徑。容易使板料容易產(chǎn)生擦傷或壓痕,大大增加彎曲力甚至減少模具使用壽命。河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 22 在實(shí)際生產(chǎn)中凹模的圓角半徑要根據(jù)板料厚度來(lái)確定。 167。若凹模深度過(guò)小,工件兩端的自由部分太多,導(dǎo)致彎曲回彈大,不平直,影響零件質(zhì)量。 167。 當(dāng)工件為雙向偏差時(shí): ? ? pLLp ????? 當(dāng)工件時(shí)負(fù)偏差時(shí): ? ? PLL p ????? 凹模尺寸均為 ? ? dcLL Pd ???? 02 式中: dL 凹模尺寸( mm) pL 凸模尺寸( mm) L 彎曲件的基本尺寸( mm) ? 彎曲件尺寸公差( mm) c 凸、凹模之間的單邊間隙( mm) dp?? 凸凹摸的制造公差,采用 9~7 ITIT 標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí) 167。其具體數(shù)據(jù)參照落料沖孔模中的圖表。當(dāng)拿到這個(gè)題目的時(shí)候,我覺(jué)得這個(gè)很簡(jiǎn)單所以不是很在意,但當(dāng)真正開(kāi)始工作時(shí),卻發(fā)現(xiàn)不知道怎么開(kāi)始,覺(jué)得很難。然后就要把它的三維圖畫(huà)出來(lái),但當(dāng)時(shí)自己三維并沒(méi)有接觸鈑金件的畫(huà)圖訓(xùn)練,就去圖書(shū)館借書(shū),自學(xué)軟件自帶教程,終于幾天后我畫(huà)出了漂亮標(biāo)準(zhǔn)的三維圖。隨著時(shí)間的推進(jìn),慢慢開(kāi)始了模具的設(shè)計(jì),教學(xué)過(guò)程中所學(xué)的只是認(rèn)識(shí),我并沒(méi)有去深入思考和了解。零件工藝性的分析,能不能用沖壓的方式把這個(gè)零件做出來(lái)。當(dāng)方案確定后,就開(kāi)始模具的設(shè)計(jì)了。落料沖孔中要考慮排樣問(wèn) 題,讓板料的使用率達(dá)到最大,節(jié)約材料,創(chuàng)造更大的財(cái)富。然后選擇合適的壓力機(jī)。然后確定導(dǎo)柱導(dǎo)套。凹模是整體式的,同時(shí)采用螺釘和銷(xiāo)釘直接固定。卸料用彈性卸料版,同時(shí)用活動(dòng)擋料銷(xiāo)對(duì)板料定位,沖孔后的板料用頂件塊頂出。對(duì)于彎曲模,模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,定位采用定位河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 24 板定位,首先讓中部進(jìn)行彎曲成型,最后成型外緣翻邊。 總之,通過(guò)此次設(shè)計(jì),我明白了,要想成為一名合格的工程師,必須要付出很大的努力,不能紙上談兵,要親自實(shí)踐,通過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)自己的設(shè)計(jì),通過(guò)實(shí)踐提高自己的能力。同時(shí)也要感謝我的同學(xué),在我遇到困難時(shí),他們犧牲他們自己的時(shí)間來(lái)幫助我,對(duì)我有很大的幫助 。 同時(shí),由于水平有限,設(shè)計(jì)過(guò)程中有很 多錯(cuò)誤,謝謝批評(píng)指正 ,我將不斷修改。s Shaanx i province pas s throug h a s top on the ancie nt Silk Road, Gans u39。80s . 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