科技水平持续提升,市场需求日益增长,模具制造领域的发展路径不断拓宽,涵盖了信息化、无图纸化、数字化、精密化以及自动化等多个层面;传统模具制造企业已难以适应市场要求,产业升级正朝着设备性能卓越化、技术整合化、产品品牌化以及经营全球化等方向迈进。以冲压模具为例:冲压属于一种效率很高的制造工艺,运用复合模具,特别是多工位连续模,可以在单台压力设备上执行多个冲压步骤,达成从带料展开、校平、切割到塑形、修整的全程自动化作业。这种工艺生产效率显著,工作环境优越,制造成本较低,通常每分钟能制造数百个零件。冷冲压零件大多无需进行切削处理,或者仅需少量切削加工。热冲压零件的精确度及表面情况不如冷冲压零件,不过,它比铸件和锻件要强,且在机械加工方面的需求较低。与铸件、
这种材料比锻造产品更薄,分布更均匀,重量更轻,强度更高。冲压工艺能够制造出其他技术难以实现的,带有筋条、突肋、波纹状结构或边缘翻折的零件,以此增强部件的稳固性。借助精密的模具,零件的加工精度可以达到微米量级,并且每次重复加工的误差极小,产品规格高度统一,能够生产出带有孔洞或凸起特征的工件。通过压力机和模具对板材、带材、管材及型材等施加外力,促使材料发生塑性变形或分离,这种加工方式能够得到所需形状和尺寸的工件,称为冲压件。冲压与锻造同属于塑性加工,也叫做压力加工,两者合称为锻压。冲压所用的原料主要是热轧和冷轧的钢板以及钢带。前言部分,目录列表,设计任务说明,零件加工流程剖析,加工工艺制定,工艺参数核算,切削力估算,样板规格设定,板材切割方式选择,材料使用效率评估,施压点定位
确定压力中心位置,然后选择压力机型号,接着进行模具设计,首先明确模具整体结构,然后计算并确定模具零件的尺寸,具体包括冲裁模具的间隙以及凹模和凸模刃口尺寸,同时计算凸模、凹模和外形尺寸,之后选用模具的其他零件,包括上下模板和模柄,以及垫板和凸模固定板,确定闭合高度,选择卸料螺钉,最后撰写设计心得体会,并整理参考文献,这份设计任务书的内容是关于异形垫片的冲压模具设计,该冲压件名称为异形垫片,材料为h680.15mm,板厚为0.15mm,工件精度为mmit13,需要绘制该工件的零件图和三维实体图,设计要求包括绘制零件图和三维实体图。需要制定这个零件的压制流程计划,并且制作工艺单,4. 画出这个物件制作的全过程图
需要提供模具的整体装配图,绘制模具的凹模和凸模的零件图,编制完整的设计文档,首先对该零件进行工艺研究,该零件是多种机械设备上应用的手柄,要实现中批量生产,对外形精度要求不高,只需保证表面光滑,圆孔是零件需要确保的关键部位。工艺流程的制定需依据零件的几何形态来设定冲压步骤并安排工序次序,制造该零件的冲压基础工段包括下料和打孔。第一种方案是先进行下料,随后实施打孔,使用单一工序模具进行生产;第二种方案是将下料和打孔合并进行复合冲压,采用复合模具进行加工;第三种方案是连续进行打孔下料,使用级进模具完成。第一种方案模具构造较为简便,仅需两个工段,两副模具即可实现零件的制造。制作效能不高,无法符合零件大批量制造的必要条件。零件构造比较简单,为了提升制作效能,主要运用适合冲裁或者分段的工艺方法
采用冲裁加工方法,复合模具可以在一个运动周期内实现多个步骤的加工,包括下料和打孔,加工出的零件精度较高,不受送料过程的影响,内外轮廓的相对位置一致性较好,表面比较平整,但模具构造较为复杂,经过比较,因此选择方案三,该方案更适合这个零件。工艺计算, 工平刃口模具冲裁力, 需要计算, f值, 根据常用钢力学性能表, 得到, =550700mpa, 选取, =600mpa, 查表, k值, 为0.05, k值, 也是0.05, p值, 计算为, lt, 即, (304+42)1.2, 乘以, 600, 结果为, 92160n, 另一个p值, 计算为, lt, 即, 53.14, 乘以, 1.2, 乘以, 600, 结果为, 22608n, k乘以p, 即, 0.05乘以92160, 得到, 4608n, 再次计算, k乘以p, 结果相同, 为, 4608n, 确定拍样样式, 采用斜排有废料排样, 材料厚度, t, 为, 1.2, 查表
经查,如图3.1排样1所示,1).因采用有废料排样方式,沿制件部分外形进行冲裁,故条料宽度设定为33毫米。2).在板料规格方面,选用q235材料,根据资料查询,选定板料长度为1000,宽度为500,并采用横向切割方案。计算材料利用率的公式如下,单个零件的材料利用率,通过冲裁面积得到,aa等于3.142减去46,结果是836.75,冲裁件面积是b调料宽度乘以h送料进距,n表示一个进距内冲件数,计算公式为100%,最终得到81.27%,确定中心位置,选择压力机,心的确定,采用作图法,如图3.2所示,建立压力中心坐标系,由于该图形关于y轴对称,所以横坐标等于0,压力中心坐标为0,1,
该零件需进行中批量制造,因此选用高速压力机,具体型号为j75-30,参数详见表4.1,该型号压力机的关键数据如下,送料范围在6至80毫米,公称压力为300千牛,板材厚度介于0.1至2毫米,滑块每分钟行程次数为150至750次,设备宽度从5至80毫米,滑块运行距离为10至40毫米,主电机功率为7.5千瓦,最大闭合高度达到260毫米,由上海第二锻压机床厂生产,闭合高度可调节范围是50毫米。模具构造的规划方面,考虑到垫片将大量生产,决定采用级进模,该模具与加工工序协同作业,产品通过刚性推件机构实现脱模,使用弹簧卸料板进行卸料,并配备带中间导柱的模架。模具零件的尺寸需要进行计算并加以明确,2.1部分涉及冲裁模具间隙以及凹模和凸模刃口尺寸的选定,此项工作是在冲裁精度达到
四点整时,x值等于零点五,十点整时x值等于一,十二点整时x值等于零点七五,依据附录n,查询得到十四级数值为零点三,等于零点五二,等于零点四三,根据十二级数据获得零点一二,按照十级资料得出零点零四八,切割时a等于三百减去五再减去零点五,最终结果为二十九点七四,a等于四减去零点五减去零点三,计算结果为三点八五,b等于六减去零点五再减去零点一八,最终值为五点九一,冲孔时a等于五加上零点零四八再乘以一,得出五点零四八,c等于十六除以二,结果为十六点二,关于凸模、凹模及外形尺寸的核算,凹模的高度计算公式为h等于b乘以k,其中b代表冲裁件的最大尺寸单位为毫米,k作为系数通常取值零点三五,凹模边壁的厚度,凹模板的边长经过确定,因此凹模板的外形规格设定为一百乘以一百乘以十五,冲孔凸模长度尺寸,凸模长度的计算公式为,凹模固定板的厚度减去
落料凹模板的厚度和凸凹模的外形规格以及内腔规格,就是凸模安装固定板的标准,固定板的厚度是25,因为要同时进行落料和冲孔操作,所以凸凹模的长度需要计算;计算公式中包含固定板厚度、橡胶厚度和卸料板厚度;凸凹模的长宽规格要与落料凹模配合制作。模具其它部件的选配:1. 模具上下底板和模柄的选型依据gb2855.6-81标准,后侧导柱按照最大外形规格选择尺寸,上底板厚度为25毫米,下底板厚度为30毫米,模柄选择带凸缘的形式,其它安装参数的核算,要等到模架选定,结构尺寸确定之后才能进行。2. 垫板和凸模固定板的配置,建议在上模内部设置凹坑,采用垫板加厚的方式,固定板厚度选25毫米,固定板和垫板的长宽尺寸与凹模保持一致,都是100毫米。3. 闭合高度标准,模具的闭合高度应该是上下底板、落料凹模、固定板、垫板、模柄等所有部件的总和,必须符合所选压力机的闭合高度要求。4. 卸料螺钉按照jb7650.5-1994标准,选择直径为10毫米的带肩卸料螺钉,螺柱长度为50毫米。