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文檔簡介
1、<p> 本科畢業(yè)設(shè)計(論文)</p><p><b> ?。ǘ?屆)</b></p><p> 集成吊頂照明模塊沖壓模設(shè)計</p><p> 所在學(xué)院 </p><p> 專業(yè)班級 械設(shè)計制造及其自動化 </p>
2、<p> 學(xué)生姓名 學(xué)號 </p><p> 指導(dǎo)教師 職稱 </p><p> 完成日期 年 月 </p><p><b> 摘 要</b></p><p> 本文做的
3、是集成吊頂照明模塊沖壓模的設(shè)計,先是對沖壓模整體做一個充分的了解,翻閱大量的資料,然后對集成吊頂照明模塊的零件進(jìn)行工藝分析,再觀察其成形過程,基本將方案擬定為沖孔、落料和翻邊。并采用最簡單的單工序模來分別完成這三道工序,再經(jīng)過一系列的計算,得出所要用得凹凸模,以及各樣的零件,并對所選出來的模架以及導(dǎo)柱進(jìn)行校核,最后繪制整個模具的裝配圖以及在裝配圖中的所有非標(biāo)準(zhǔn)鍵。</p><p> 關(guān)鍵詞:沖壓模 集成吊頂 照
4、明模塊 單工序模</p><p> The stamping die of integrated ceiling lighting module design</p><p><b> Abstract</b></p><p> This is an integrated ceiling lighting make stamping di
5、e design module.Fir-st,the overall hedge die to do a full understanding by reading a lot of inform-ation.Then integrated ceiling lighting technology parts of the module,then obser-ve the forming process,and fundamental t
6、o programming as punching,blanking,and flanging.And adopt the most simple single process model to complete the three processes,respectively.Go through a series of calculations,obtained by the convex model should be used,
7、and a</p><p> Keyword: Stamping die,Integrated ceiling,Lighting module,single process modle</p><p><b> 目 錄</b></p><p><b> 摘 要I</b></p><p>
8、 AbstractII</p><p> 1 緒論錯誤!未定義書簽。</p><p> 1.1 沖壓的概念、特點及應(yīng)用錯誤!未定義書簽。</p><p> 1.2 沖壓模的分類1</p><p> 1.3 沖壓模以及集成吊頂?shù)默F(xiàn)狀及發(fā)展方向錯誤!未定義書簽。</p><p> 1.4 本
9、次畢業(yè)設(shè)計的目的5</p><p> 2 集成吊頂照明模塊零件的工藝性6</p><p> 2.1 零件的工藝分析6</p><p> 2.2 沖裁件的精度和粗糙度6</p><p> 2.3 確定工藝方案7</p><p> 3 整體方案與工藝的設(shè)計計算8</p><
10、;p> 3.1 模具類型8</p><p> 3.2 操作與定位方式8</p><p> 3.3 卸料與出件方式8</p><p> 3.4 模架類型8</p><p> 3.5 排樣設(shè)計與計算8</p><p> 3.6 計算沖壓力與壓力中心,初選壓力機(jī).9</p>
11、;<p> 4 沖裁模各主要零部件的設(shè)計15</p><p> 4.1 沖裁模具的主要零件的設(shè)計15</p><p> 4.2 緊固件及定位零件的選擇17</p><p> 4.3 選擇模架及其他模架零件18</p><p> 4.4 壓力機(jī)的校核19</p><p><
12、;b> 5 結(jié)束語20</b></p><p> 參 考 文 獻(xiàn)21</p><p><b> 致 謝22</b></p><p><b> 附 錄23</b></p><p> 附錄1 落料模的總裝配圖23</p><p>
13、; 附錄2 導(dǎo)柱24</p><p> 附錄3 導(dǎo)套25</p><p> 附錄4 落料模的凸模26</p><p> 附錄5 落料模的凹模27</p><p> 附錄6 彎曲模的總裝配圖28</p><p> 附錄7 彎曲模的凸模29</p><p> 附
14、錄8 彎曲模的凹模30</p><p> 附錄9 沖孔模的凸模31</p><p> 附錄10 沖孔模的凹模32</p><p><b> 緒論</b></p><p> 1.1 沖壓的概念、特點及應(yīng)用</p><p> 沖壓是在室溫下,利用安裝在壓力機(jī)上的模具對材料施加壓
15、力,使其產(chǎn)生分離或塑性變形,從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。沖壓模是指在冷沖壓加工中,將材料(金屬或非金屬)加工成零件(或半成品)的一種特殊工藝裝備,稱為冷沖壓模具(俗稱冷沖模)[1]。</p><p> 沖壓模具是沖壓生產(chǎn)必不可少的工藝裝備,是技術(shù)密集型產(chǎn)品。沖壓件的質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)成本等,與模具設(shè)計和制造有直接關(guān)系。模具設(shè)計與制造技術(shù)水平的高低,是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志之一,在很大
16、程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。</p><p> 通常沖壓模具是由二類零件組成: 一類是工藝零件,這類零件直接參與工藝過程的完成并和坯料有直接接觸,包括有工作零件、定位零件、卸料與壓料零件等;一類是結(jié)構(gòu)零件,這類零件不直接參與完成工藝過程,也不和坯料有直接接觸,只對模具完成工藝過程起保證作用,或?qū)δ>吖δ芷鹜晟谱饔茫ㄓ袑?dǎo)向零件、緊固零件、標(biāo)準(zhǔn)件及其它零件等。應(yīng)該指出,不是所有的沖模都必須具
17、備上述六種零件,尤其是單工序模,但是工作零件和必要的固定零件等是不可缺少的。</p><p> 1.2 沖壓模的分類</p><p> 沖壓模具的形式很多,一般可按以下幾個主要特征分類: </p><p><b> 根據(jù)工藝性質(zhì)分類</b></p><p> ?。?)沖裁模:沿封閉或敞開的輪廓線使材料產(chǎn)生分離的模
18、具。如落料模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊模、剖切模等。(2)彎曲模:使板料毛坯或其他坯料沿著直線(彎曲線)產(chǎn)生彎曲變形,從而獲得一定角度和形狀的工件的模具。(3)拉深模:是把板料毛坯制成開口空心件,或使空心件進(jìn)一步改變形狀和尺寸的模具。(4)成形模:是將毛坯或半成品工件按圖凸、凹模的形狀直接復(fù)制成形,而材料本身僅產(chǎn)生局部塑性變形的模具。如脹形模、縮口模、擴(kuò)口模、起伏成形模、翻邊模、整形模等[2]。 </p><p&
19、gt; 根據(jù)工序組合程度分類</p><p> (1)單工序模:在壓力機(jī)的一次行程中,只完成一道沖壓工序的模具。(2)復(fù)合模:只有一個工位,在壓力機(jī)的一次行程中,在同一工位上同時完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。(3)級進(jìn)模(也稱連續(xù)模):在毛坯的送進(jìn)方向上,具有兩個或更多的工位,在壓力機(jī)的一次行程中,在不同的工位上逐次完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具[4]。(4)傳遞模:綜合了單工序模和級進(jìn)模的特點,利用機(jī)
20、械手傳遞系統(tǒng),實現(xiàn)產(chǎn)品的模內(nèi)快速傳遞,可以大大提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率,減低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本,節(jié)儉材料成本,并且質(zhì)量穩(wěn)定可靠。</p><p> 一個沖壓件往往需要經(jīng)過多道沖壓工序才能完成。由于沖壓的形狀、尺寸、精度、原材料等的不同,起沖壓工序也是多樣的,但大致可分為分離工序和成形工序兩大類[2]。</p><p> 1.3 集成吊頂以及沖壓模的現(xiàn)狀及發(fā)展方向</p><p
21、> 1.3.1集成吊頂?shù)陌l(fā)展</p><p> 集成吊頂在2004年由友邦集成公司董事長時沈祥先生發(fā)明并生產(chǎn)上市,于2005年獲國家頒發(fā)的發(fā)明專利權(quán),從此,集成吊頂在中國建材行業(yè)獨創(chuàng)一派;此后,“吊頂集成化”趨勢愈加明顯,集成吊頂進(jìn)入快速發(fā)展時期,集成吊頂由簡用型吊頂向享受實用型轉(zhuǎn)變,享受適用性向個性化定制型。 產(chǎn)業(yè)不斷標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?;傻蹴斝袠I(yè)在不斷發(fā)展,一大批品牌化企業(yè):友邦集成吊頂、法獅龍集成吊
22、頂、奧普電器、容聲集成吊頂、托斯卡納智能吊頂、楚楚藝術(shù)吊頂…在行業(yè)中占主導(dǎo)地位。家庭小作坊式廠家會在競爭中淘汰出局。產(chǎn)品的豐富度、服務(wù)水平、性價比與美譽度實現(xiàn)真正的室內(nèi)集成吊頂整體解決方案。</p><p> 1.3.2沖壓模的歷史與發(fā)展</p><p> 而沖壓模的話,早在2000多年前,我國已有沖壓模被用于制造銅器,證明了中國古代沖壓成型和沖壓模方面的成就在世界領(lǐng)先。20年代開始,
23、金屬制品、玩具和小五金等行業(yè)就使用沖床、壓機(jī)等簡易機(jī)械設(shè)備及相應(yīng)的模具加工產(chǎn)品的毛坯或某些零部件,其中有用于落料、沖孔的“刀口模子”,用于金屬拉伸的“塢工模子”。當(dāng)時各廠使用的沖壓設(shè)備功率不大,大多還是手扳腳踏。模具加工除使用少量簡陋的通用設(shè)備外,以手工為主,故而模具的精度不高,損壞率大。直到40年代初,才出現(xiàn)水壓機(jī)冷沖模具。50年代公私合營后,由于增添了磨床、銑床和鋸床等設(shè)備,又配上硬度計、外徑內(nèi)徑測定器和塊規(guī)等,使冷沖模具的精度得以
24、提高。隨著產(chǎn)品生產(chǎn)大量使用沖壓機(jī)床,1960~1970年,冷沖模具已從原來單沖落料、單沖孔模具發(fā)展為落料、沖孔復(fù)合模。又由于冷沖模架標(biāo)準(zhǔn)件的出現(xiàn),使模具設(shè)計結(jié)構(gòu)形式多種,精度也由此提高。同時,隨著熱處理技術(shù)的進(jìn)步和檢測手段的完善,冷沖模具使用壽命提高5~7倍。這一時期,還由于成型磨削、電脈沖和線切割機(jī)等機(jī)床相繼使用,又采用硬質(zhì)合金為模具材料,冷沖模具的制作工藝有了新的發(fā)展。硬質(zhì)合金冷沖模具的使用壽命從原來3.5萬次躍增到150</
25、p><p> 1.3.3沖壓模的現(xiàn)狀</p><p> 近年來,我國沖壓模水平已有很大提高。大型沖壓模已能生產(chǎn)單套重量達(dá)50多噸的模具。為中檔轎車配套的覆蓋件模具國內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達(dá)到1~2μm,壽命2億次左右的多工位級進(jìn)模國內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達(dá)到Ra≦1.5μm的精沖模,大尺寸(Φ≧300mm)精沖模及中厚板精沖模國內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水現(xiàn)在高檔轎車和大中型汽車覆蓋件模具
26、及高精度沖模方面,無論在設(shè)計還是加工工藝和能力方面,都有較大差距。轎車覆蓋件模具,具有設(shè)計和制造難度大,質(zhì)量和精度要求高的特點,可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設(shè)計制造方法和手段方面已基本平。雖然如此,我國的沖壓模設(shè)計制造能力與市場需要和國際先進(jìn)水平相比仍有較大差距。這些主要表達(dá)到了國際水平,模具結(jié)構(gòu)功能方面也接近國際水平,在轎車模具國產(chǎn)化進(jìn)程中前進(jìn)了一大步,但在制造質(zhì)量、精度、制造周期等方面,與國外相比還存在一定的差距[5]。</
27、p><p> 1.3.4沖壓模的發(fā)展</p><p> 在沖壓模的設(shè)計和制造上,目前正朝著以下幾個方面發(fā)展:</p><p> 1,為了適應(yīng)高速、自動、精密、安全、大批量等現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要,沖壓模正向高效率、高精度、高壽命、自動化方向發(fā)展。在我國,工位數(shù)達(dá)37甚至更多的級進(jìn)模、壽命達(dá)千萬次以上甚至億次的硬質(zhì)合金模、精度和自動化程度相當(dāng)高的沖模都已經(jīng)應(yīng)用在生產(chǎn)中。同
28、時,由于這樣的沖模對加工、裝配、調(diào)整、維修的要求很高,因此各種高效、精度、數(shù)控、自動化的模具加工機(jī)床和檢測設(shè)備也正在迅速發(fā)展,如我國的數(shù)控銑床、數(shù)控加工中心和坐標(biāo)磨床等先進(jìn)模具加工設(shè)備已達(dá)到一定的水平。另外,為了產(chǎn)品更新?lián)Q代或小批量生產(chǎn)的需要,鋅基合金模、聚氨酯橡膠模、薄板沖模、鋼帶沖模、組合沖模等各種簡易沖模及其制造工藝也得到迅速發(fā)展。為適應(yīng)汽車工業(yè)的發(fā)展,大型覆蓋件沖壓模設(shè)計與制造水平也有很大提高,已能生產(chǎn)成套轎車覆蓋件模具。<
29、;/p><p> 2,在模具材料及熱處理,模具表面處理等方面,國內(nèi)外都進(jìn)行了不少研制工作,并取得了很好的實際效果,如65Nb、LDI、012AI、CG2等就是我國研制的性能優(yōu)良的沖模材料。而不同的沖壓模具有不同的要求就像精沖,精沖材料是精沖技術(shù)的核心要素之一,精沖材料要求材質(zhì)均勻、硬度適中,為達(dá)到這一目的,精沖前都要進(jìn)行球化退火,球化率要達(dá)到95% 以上;而國內(nèi)的大部分材料很難達(dá)到要求,進(jìn)行球化退火的球化率也只能達(dá)
30、到50% ~90%。對于模具材料,目前在沖切方面基本可達(dá)到精沖要求,但對擠壓成形,模具材料的高強度、高韌性不能同時滿足要求。國產(chǎn)精沖金屬板材料的性能(化學(xué)成分、力學(xué)性能)和公差等都差于進(jìn)口材料,另外,由于生產(chǎn)批量要求的材料采購量達(dá)不到鋼廠要求的“最小批量”因而不得不以高價和長期從國外進(jìn)口原材料。導(dǎo)致精沖件成本上升,迫使許多企業(yè)用普通金屬板或簡易精沖來替代精沖產(chǎn)品,影響了精沖產(chǎn)品的市場發(fā)展。此外,國外先進(jìn)國家精沖材料的研究已經(jīng)從普通材料向
31、高強度精沖材料發(fā)展,抗拉強度達(dá)到900 N/mm 高硬度材料的精沖已經(jīng)成為可能。</p><p> ,3,模具的標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化生產(chǎn),已得到模具行業(yè)的廣泛重視。這是由于模具標(biāo)準(zhǔn)化是組織模具專業(yè)化生產(chǎn)的前提,而模具的專業(yè)化生產(chǎn)時提高模具質(zhì)量、縮短模具制造周期、降低成本的關(guān)鍵。我國已經(jīng)頒布了冷沖壓術(shù)語、冷沖模零部件的國家標(biāo)準(zhǔn)。沖模的專業(yè)化生產(chǎn)正處于積極組織和實施中。但總的來說,我過沖模的標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化水平還是比較低。
32、</p><p> 4,模具的計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)與計算機(jī)輔助制造(CAM)也已經(jīng)在國內(nèi)外模具行業(yè)廣泛應(yīng)用??梢哉f,計算機(jī)輔助設(shè)計與制造時沖壓工藝編制及沖模設(shè)計與制造走向全盤自動化的重大措施。CAD/CAM可出冷沖模具模架二維裝配圖模架零件的零件圖,也可以出冷沖模具模架三維裝配圖和模架零件的三維圖形,還可以在出模具零件圖時配以其三維圖形,這樣不僅使沖模設(shè)計和制造周期大為縮短,而且提高了質(zhì)量,因而它的開發(fā)和應(yīng)
33、用已成為當(dāng)前沖模乃至其他模具技術(shù)發(fā)展中引人注目的課題。</p><p> 5,隨著模具的不斷發(fā)展,模具的壽命也一直是被關(guān)注的。目前國內(nèi)精密沖裁模具的主要差距是壽命低。先進(jìn)國家精沖模具的一次刃磨壽命一般鋼板材料都在4萬次以上,模具總壽命幾十萬次以上。國內(nèi)則只有國外的50%。模具壽命是模具材料、工藝以及配套產(chǎn)品水平的綜合反映,以精沖模具壽命為龍頭展開技術(shù)攻關(guān),既可解決目前國內(nèi)急需的精沖模壽命太低的問題,還可帶動模具
34、材料、精沖工藝以及配套工裝和其它輔助產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展。在工作中會碰到?jīng)_模折斷、工作面的縱向裂紋、鐓粗、彎曲、永久變形、磨損,當(dāng)然現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)很多的方法來延長模具的壽命,例如段熱調(diào)質(zhì)預(yù)處理,來提高冷沖模壽命。不過雖然這樣但我國的處理手法與國外相比還有相當(dāng)大的差距在這方面可以深加研究。</p><p> 1.4 本次畢業(yè)設(shè)計的目的</p><p> 完成照明模塊沖壓模具的工藝計算及結(jié)構(gòu)設(shè)計
35、,完成照明模塊沖壓模具的裝配圖與主要零件工作圖的繪制。圖1.1為本次設(shè)計的主要零件。</p><p> 圖1-1 本次要完成的零件</p><p> 第2章 集成吊頂照明模塊零件的工藝性</p><p> 集成吊頂照明模塊的外輪廓如下圖所示:</p><p> 圖 2-1 集成吊頂照明模塊的外輪廓</p><p
36、><b> 沖壓技術(shù)要求:</b></p><p><b> 材料:鋁合金。</b></p><p> 材料厚度:0.6mm。</p><p><b> 生產(chǎn)批量:中批量。</b></p><p> 未注公差:按IT12級確定。</p><p
37、> 2.1 零件的工藝分析</p><p> 該集成吊頂零件的材料為鋁-鎂防銹鋁合金,其抗拉強度為150~212MPa,其抗剪強度為105~150MPa[12],整體零件結(jié)構(gòu)簡單,形狀對稱,由圓弧和直線組成。厚度為0.6mm。</p><p> 2.2 沖裁件的精度和粗糙度</p><p> 沖裁件的經(jīng)濟(jì)公差等級不高于IT14級,一般公差等級最好低
38、于IT10,落料公差為0.30。因此可用一般精度的沖裁達(dá)到要求,由于沖裁件沒有斷面粗糙度的要求,我們不必考慮[6]。</p><p> 2.3 確定工藝方案</p><p> 由零件圖可知,其需要的工序為沖孔,落料和翻邊,所以基本確定其制作過程如下圖。</p><p> 圖 2-2 集成吊頂照明模塊成形過程:沖孔→落料→翻邊</p><p
39、> 第3章 整體方案與工藝的設(shè)計計算</p><p><b> 3.1 模具類型</b></p><p> 由于生產(chǎn)的零件的結(jié)構(gòu)簡單,精度要求不高,且輪廓呈中心對稱,可直接對其進(jìn)行沖裁,故采用生產(chǎn)方便,制造簡單,效率較高的單工序沖裁模來完成第二章所述的三道工序。</p><p> 3.2 操作與定位方式</p>
40、<p> 由于零件中批量生產(chǎn),安排生產(chǎn)自動送料和手工送料兩種方式都能夠達(dá)到批量生產(chǎn),由于手工送料沖裁模能使模具的結(jié)構(gòu)簡單,降低模具成本,因此采用手工送料方式.由于零件尺寸較大,厚度較薄,為了保證較好的定位,采用導(dǎo)料板導(dǎo)向以及固定擋料銷定位,以提高材料利用率和產(chǎn)品的精度。</p><p> 3.3 卸料與出件方式</p><p> 考慮到落料零件的尺寸較大,采用固定卸料方
41、式,既可以是模具的結(jié)構(gòu)簡單,便于模具的制造和降低模具的制造成本。為了便于操作,提高生產(chǎn)率,沖件采用凸模直接從凹模洞口推下的下出件方式。</p><p><b> 3.4 模架類型</b></p><p> 由于零件尺寸較大,精度要求不是很高,沖裁間隙較小,因此采用導(dǎo)向平穩(wěn)并能保證均勻沖裁間隙的中間導(dǎo)柱模架。</p><p> 3.5
42、排樣設(shè)計與計算</p><p> 由于該集成吊頂零件材料厚度較薄,尺寸較大,且類似長方形,所以基本的擺放位置如圖所示:</p><p> 圖 3-1 擺放位置</p><p><b> 因此材料利用率為:</b></p><p> 將A=71298mm2 S=700mm B=344mm 代入(4-1),得&
43、lt;/p><p> 由文獻(xiàn)[13]表2.13得,搭邊a=5</p><p><b> 將代入(4-2)得</b></p><p> 3.6 計算沖壓力與壓力中心,初選壓力機(jī).</p><p> 3.6.1 沖裁力</p><p> 根據(jù)零件圖,用CAD可計算出沖一次零件周邊之和,又因為
44、,可得:</p><p> 將L=1937.2mm,t=0.6mm,代入(3-3)得F=209.217KN</p><p> 3.6.2 推件力</p><p> 取,根據(jù)材料厚度取凹模刃口直壁高度,取h=6mm則</p><p> 將,,代入(3-4)得:</p><p> 由于采用固定卸料和下出件方式,
45、所以</p><p> 將F=261.1661KN,代入(3-5)得:</p><p> 選取的壓力機(jī)公稱壓力公式為:</p><p> 將代入(3-6)得:</p><p> 因此可選壓力機(jī)型號為。</p><p> 3.6.3 壓力中心</p><p> 由于該集成吊頂板的外輪
46、廓呈中心對稱,所以沖壓時的壓力中心就是該沖裁件的中心。故不需要再計算壓力中心位置。</p><p> 3.6.4 計算沖孔和落料的凸凹模刃口尺寸及公差</p><p> 取沖裁間隙經(jīng)驗公式中的系數(shù)m值為,由經(jīng)驗公式</p><p> 得:最小間隙值</p><p><b> 最大間隙值</b><
47、/p><p> 由于該零件輪廓較復(fù)雜,故采用配合加工方法。其凸、凹模刃口部分計算如下:</p><p> 由于該零件為落料件(尺寸化為),所以以凹模為基準(zhǔn)件,凹模磨損后,刃口部分尺寸出現(xiàn)兩種情況:</p><p> 第一種是尺寸增大(A類)</p><p> 式中:A——零件公稱尺寸</p><p> x——為為
48、了使沖裁件的實際尺寸盡量接近公差帶的中間尺寸而給定的系數(shù),與工件制造精度有關(guān)。</p><p><b> Δ——工件制造公差</b></p><p><b> ——凹模制造公差,</b></p><p> 所以根據(jù)下圖和式(3-8)得:</p><p> 第二種是尺寸基本不變(C類):&l
49、t;/p><p> 由下圖和式(4-9)得: </p><p> 3.6.5 翻邊中彎曲件展開長度的確定</p><p> 式中:——中性層半徑(mm)</p><p> R——彎曲內(nèi)半徑(mm)圖中取2.4mm</p><p> K——中性層位置因數(shù)</p><p> t——材料厚
50、度(mm)</p><p> 所以由圖和式(3-10)可得: </p><p><b> =彎曲角度</b></p><p> 將R=3mm,K=0.4帶入式(3-11)得L=4.12mm</p><p> 3.6.6 彎曲力計算</p><p> 式中:F1——自由彎曲力<
51、;/p><p> B——彎曲件寬度(mm)</p><p> t——彎曲件材料厚度(mm)</p><p> ——材料抗拉強度(MPa)</p><p> K——安全因數(shù),一般去K=1.3</p><p> 所以可由式(3-12)得: </p><p><b> 校正彎
52、曲力計算</b></p><p> 式中:F2——校正力(N)</p><p> q——單位校正力(MPa)</p><p> A——工件被校正部分的投影面積(mm2)</p><p> 所以由式(3-13)可得: </p><p> 3.6.7 彎曲壓力機(jī)</p><
53、;p> 彎曲時壓力機(jī)得壓力是自由彎曲力與校正彎曲力之和, </p><p> 3.6.8 彎曲的凹凸模的間隙</p><p> 彎曲的凹凸模間隙計算式如下</p><p> 式中:tmin——材料的最小厚度(mm)</p><p> t——材料的公稱厚度(mm)</p><p> n——因數(shù),取
54、n=0.15</p><p> 所以由(3-14)得:</p><p> 3.6.9 彎曲的凹凸模的間隙</p><p><b> 凸模圓角半徑</b></p><p> 一般凸模工作圓角半徑取彎曲件的內(nèi)側(cè)彎曲半徑,及rt=r=3</p><p><b> 凹模圓角半徑<
55、;/b></p><p> 凹模圓角半徑不能過小,以免材料表面擦傷。在實際生產(chǎn)中,凹模圓角半徑通常根據(jù)材料厚度來選擇查《冷沖壓模具設(shè)計與制造》表3.8 Ra=6mm且凹模深度20mm</p><p><b> 凹模尺寸:</b></p><p> 凸模尺寸: </p><p> 式中:La、Lt——
56、彎曲凸、凹寬度尺寸</p><p> Z——彎曲凸、凹單邊間隙</p><p> L——彎曲件外形基本尺寸</p><p><b> ——彎曲件尺寸偏差</b></p><p> ——彎曲凸、凹模制造公差,取IT9級</p><p> 所以由式(3-15)可得短邊的La=(301.2-0
57、.750.5)+0.13=300.955mm</p><p> 長邊的La=(601.2-0.750.5)+0.13=600.955mm</p><p> 所以由式(3-16)可得短邊的Lt=(300.955-20.69)-0.13=299.435mm</p><p> 長邊的Lt=(600.955-20.69)-0.13=599.435mm</p>
58、;<p> 圖3-2 沖孔和落料的凹模刃口圖</p><p> 圖3-3 翻邊的凹模圖 第4章 沖裁模各主要零部件的設(shè)計</p><p> 根據(jù)前面的設(shè)計與分析,我們可以得出模具的總裝配簡圖,如下圖:</p><p> 1-模柄;2-緊固螺釘;3-螺釘;4-導(dǎo)柱;5-導(dǎo)套;6-上模座;7-上模座墊板;8凸模固定板;9凸模;10-卸料板;11-
59、條料;12-凹模;13-下模座墊板;14-下模座;15-銷釘;16-彈簧</p><p> 圖4-1 總裝配簡圖</p><p> 4.1 沖裁模具的主要零件的設(shè)計</p><p> 4.1.1 凹模的設(shè)計</p><p> 凹模采用矩形板狀結(jié)構(gòu)和直接通過螺釘,銷針與下模座固定的固定方式.考慮凹模的磨損和保證沖件的質(zhì)量以及下出料的方
60、式,凹模刃口采用階梯形直壁式結(jié)構(gòu),刃口高度根據(jù)前面4.2節(jié)計算沖裁力時所取,漏料部分刃口輪廓適當(dāng)擴(kuò)大,可以擴(kuò)大,取,(為便于加工,落料凹模漏料孔可設(shè)計成近似于刃口輪廓的簡化形狀,如后面所附“凹?!眻D所示),凹模輪廓尺寸計算如下:</p><p> 凹模輪廓尺寸的確定:凹模輪廓尺寸包括凹模板的平面尺寸 (長寬)及厚度尺寸.從凹模外邊緣的最短距離稱為凹模壁厚.</p><p> 由文獻(xiàn)[1
61、5]可知厚度尺寸經(jīng)驗公式:</p><p> 為系數(shù),可查文獻(xiàn)[15]表1-17,取K=0.12, b為凹模刃口的最大尺寸,取b=340mm,代入(4-1)得:</p><p> 由于在凹模上要加入螺孔等,為了增強凹模強度,取。凹模壁厚,也為了增強凹模強度,取。所以有文獻(xiàn)[13]差得公式:</p><p> 將l=640mm,C=120mm代入式(4-2)得L
62、=880mm</p><p><b> 所以凹模尺寸為</b></p><p> 凹模材料的選用:參考文獻(xiàn)[15],根據(jù)模具的尺寸和吊頂板的工藝特性,凹模材料選用T8A,凹模刃口尺寸及其它具體見后面所附的“凹模”圖.設(shè)計中,因為壓力中心與凹模板的幾何中心基本一致,由壓力機(jī)根據(jù)模柄孔尺寸為,壓力中心仍在模柄投影面積,可設(shè)他們在同軸線上。</p><
63、;p> 4.1.2 凸模設(shè)計</p><p> 落料凸模刃口部分與凹模刃口部分配合,為便于凸模和固定板的加工,可通過設(shè)計成鉚接方式與固定板固定.凸模的尺寸根據(jù)凹模尺寸、卸料板尺寸和安裝固定要求尺寸,取。</p><p> 凸模材料的選用:和凹模一樣,材料也選用。</p><p> 凸模的壓應(yīng)力,對于工具鋼,一般在之間。</p><
64、p> 4.2 緊固件及定位零件的選擇</p><p> 螺釘規(guī)格的選用:根據(jù)凹模板的厚度和實際要求, 查文獻(xiàn)[16]得:聯(lián)接凹模與下模架選用,這里要個;卸料板的螺釘選用,這里要4個;聯(lián)接上模架與凸模固定架的螺釘選用,這里要8個;聯(lián)接凸模與凸模固定架的螺釘選用,這里要1個;聯(lián)接模柄和上模架的螺釘選用,這里要4個,根據(jù)要求,選取材料為45鋼。</p><p> 銷釘規(guī)格的選用:
65、銷釘?shù)墓Q直徑可取與螺釘大徑相同或小一個規(guī)格,因此根據(jù)選用 , 選取材料為35鋼.根據(jù)定位方式及坯料的形狀與尺寸,選用合適的標(biāo)準(zhǔn)定位零件。</p><p> 固定擋料銷:由于板料的厚度為,故選定擋料銷高度, 選取材料為45鋼,數(shù)量為1,查標(biāo)準(zhǔn)。如下圖。</p><p> 圖4-2 固定擋料銷</p><p> 4.3 選擇模架及其他模架零件</p>
66、;<p> 模架的選擇:根據(jù)和,由凹模周界,及安裝要求,選取凹模周界:,厚度,材料為的中間導(dǎo)柱模座:上模座:,下模座:</p><p> 導(dǎo)套與導(dǎo)柱的選擇:根據(jù)所選的模架并按標(biāo)準(zhǔn),選導(dǎo)柱:,根據(jù)所選的模架按,選導(dǎo)套: 。</p><p> 由以上可得模架及其零件如后面的“模架簡圖”所示.該圖只是草圖,具體零件參閱文獻(xiàn)[16]</p><p>
67、1-上模座;2-下模座;3-導(dǎo)柱;4-導(dǎo)套</p><p><b> 圖4-3 模架簡圖</b></p><p> 模柄:由壓力機(jī)的型號.可查得模柄孔的直徑為120,深度為200,由裝配要求,模柄與模柄孔配合為并通過螺釘固定,經(jīng)選擇采用凸緣模柄,根據(jù),選模柄:。</p><p> 墊板:墊板的作用是承受并擴(kuò)散凸模傳遞的壓力,以防止模座被擠
68、壓損傷,因此在與模座接觸面之間加上一塊淬硬磨平的墊板.由于該模架截面較大,所以經(jīng)計算無須墊板。</p><p> 凸模固定板:凸模固定板的外形尺寸與凹模的外形尺寸一致,厚度為凹模的,為凹模的厚度,這里取,即,又由于需要在固定板上制螺孔,故取固定板的厚度為,根據(jù)所設(shè)計的凹模尺寸,確定凸模固定板的規(guī)格為;凸模與凸模固定板的配合為,裝配可通過4個銷釘定位,9個螺釘與上模座連接固定,各形孔的位置尺寸見所附的凸模固定板圖
69、。</p><p> 4.4 壓力機(jī)的校核</p><p> (1)公稱壓力根據(jù)公稱壓力的選取壓力機(jī)型號為,它的壓力為,所以壓力得以校核。</p><p> (2)滑塊行程滑塊行程應(yīng)保證坯料能順利地放入模具和沖壓能順利地從模具中取出.這里材料的厚度,卸料板厚度,導(dǎo)料板的厚度及凸模沖入凹模的最大深度,即,所以得以校核。</p><p&g
70、t; (3)行程次數(shù)行程次數(shù)為.因為生產(chǎn)批量為中批量,又是手工送料,不能太快,因此是得以校核。</p><p> (4)工作臺面的尺寸根據(jù)下模座,且每邊留出,即,而壓力機(jī)的工作臺面,沖壓件從下模漏出, 漏料尺寸為,而壓力機(jī)的孔尺寸為,故符合要求,得以校核。</p><p> (5)滑塊模柄孔尺寸滑塊上模柄孔的直徑為,模柄孔深度為,而所選的模柄夾持部分直徑為,長度為故符合要求,
71、得以校核。</p><p> (6)閉合高度由壓力機(jī)型號知,,</p><p> (為閉合高度調(diào)節(jié)量/mm,為墊板厚度/mm)</p><p> 參考文獻(xiàn)[13]得:</p><p> 將,,,代入式(4-3)得 </p><p> 即,所以所選壓力機(jī)合適,即壓力機(jī)得以校核。</p><
72、p><b> 第5章 結(jié)束語</b></p><p> 本次畢業(yè)設(shè)計了解了沖壓模的各方面知識,并通過一系列的計算,以及繪圖,完成了集成吊頂照明模塊的沖壓模的設(shè)計。</p><p> 所做的模具主要優(yōu)點有結(jié)構(gòu)簡易,模具的制造難度低,制造周期短,通用性好,材料的利用率較高等優(yōu)點,并且采用的是四角導(dǎo)柱的形式,使得導(dǎo)向精度很好。 </p><
73、p> 而模具設(shè)計上的一些不足的話,由于是一道道工序進(jìn)行的,所以在定位上可能會影響到精度,并且工作效率也大大降低,沒有級進(jìn)模或者是復(fù)合模來的有效率,只能爭取通過以后的學(xué)習(xí),來改進(jìn)這些方面的問題。</p><p> 參 考 文 獻(xiàn)</p><p> [1]翁其金.冷沖壓技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2008,30-32.</p><p> [2]張如華
74、,趙向陽.沖壓工藝與模具設(shè)計[M].清華大學(xué)出版社,2008,121-122.</p><p> [3]銘卓設(shè)計編著.PRO/ENGINEER WILDFIRE 4.0.模具設(shè)計實例詳解[M].清華大學(xué)出版社,2008:11-12 </p><p> [4]劉占軍編著.多工位級進(jìn)模設(shè)計及實例精解[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2009:12-13.</p><p>
75、[5]魏萬斌.中國現(xiàn)代工業(yè)中的模具工業(yè)[J].今日科苑,2009,18:69.</p><p> [6]陳錫棟.實用模具手冊[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2008.52-54.</p><p> [7]鄭家賢.沖壓工藝與模具設(shè)計實用技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2008.35-37.</p><p> [8]薛啓翔.沖壓模具設(shè)計結(jié)構(gòu)圖冊[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2005
76、.10-12.</p><p> [9]Yazheng Liu,Jinghong Sun, etal. Experiment investigation of deep-drawing sheet texture evolution. Journal of Materials processing Technology,2003.509-513.</p><p> [10]吳宗澤.機(jī)械
77、零件設(shè)計手冊[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2004.59-60.</p><p> [11]Yingbin Bao. A comparative study on various ductile crack formation criteria.Journal of engineering materials and technology,2004(7).314-324.</p><p>
78、[12]王章忠. 機(jī)械工程材料[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2007.176.</p><p> [13]謝昱北.模具設(shè)計與制造[M].北京大學(xué)出版社,2005.32-44.</p><p> [14]付宏生.冷沖壓成形工藝與模具設(shè)計制造[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2005.62-73.</p><p> [15]趙振鐸,高軍,邵明志,張召鐸.實用沖裁技術(shù)[M].化學(xué)工
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