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  • 弹性卸料双孔垫片正装复合模设计

    来源:www.shuoshisheng.net 发布时间:2019-11-24

    摘要

    随着人们生活水平的不断提高和社会的不断进步,原有的制造方法已经不能满足今天的生产加工要求,很多生产需要模具来完成。 需求促进了模具工业的快速发展。 模具的发展使我们能够生产和加工更精密的工件,满足人们生活中的各种需求,并将我们带入一个高精度机械化的崭新时代。 因此,我选择设计一对模具来测试我的模具知识。

    本设计为双孔垫片模具设计,采用弹性排料正向复合模具设计。 模具结构采用前向复合冲裁模,利用固定冲裁销和导向销定位工件,从上方弹性卸料和出料。冲压废料由凸模推入凸模和凹模,冲压完成时由肩推杆推出,零件由凸模压入冲裁凹模孔,冲压完成时由顶块推出 通过双孔垫片前向复合模的设计,巩固了模具理论的掌握,提高了实践能力,培养了严谨的科学态度,达到了理论联系实际的目的。

    keyword :复合模型;弹性放电;下料;

    以前

    中国的模具生产水平接近世界其他模具大国。 就国内市场而言,模具行业生产需求旺盛,企业投资热情高涨,大型技术改造项目和新建项目不断涌现。 此外,产业集群建设继续加快。在政府优惠政策的支持下,已经有100多个模具城市(或模具园区、集中生产基地等)。)在该国具有相当大的规模,另有10多个项目正在建设、准备或规划中。 一些地方仍在发展模具联盟和虚拟制造,这也有一些类似集群生产的优势。

    制造水平反映了机械设计和加工的水平。现代先进的设计方法已应用于模具设计。现代加工技术的使用,例如高精度加工中心和大量特殊加工技术,已经导致越来越高的模具制造精度和更短的加工周期。 各行各业对模具的需求不断增加,需要大量模具设计和制造方面的技术人才。 与其他模具水平先进的国家相比,我国的模具发展水平在很多方面还存在不足。 要赶上或超过其他模具发达国家需要几代人不懈的努力。 要实现我国模具技术的快速发展,首先必须引进先进的技术,如计算机辅助设计和计算机辅助制造等。 然后完善模具标准,形成完整的模具标准体系。 同时,我们必须不断研究和发现新技术。 制造更好的原材料和更先进的加工设备。

    双孔垫片是一个相对简单的部件。对我来说,我可以通过分析双孔垫片的工艺过程,确定本设计中的加工制造方案,来检查和提高冲压模具的设计制造水平。 这个过程在我即将毕业的时候非常重要。 由此,我可以认识到自己的缺点和不足,从而为毕业后的工作提供一定的经验和基础。

    冲裁件工艺分析

    图1.1为双孔垫片零件图 从图中不难发现,零件的形状是对称的,结构并不复杂,组成线段基本上是圆形和直线。

    冲裁件精度一般可达IT10-IT12,高精度可达IT8-IT10。 冲压通常比冲裁精度高一级左右。 图纸中只有基本尺寸,没有公差。 根据中国非圆零件非配合尺寸公差值国家标准,未标注公差按IT14计算。 因此,该零件的所有尺寸均由IT14计算

    本部分使用的材料为A3钢,A3钢的新钢号为Q235,为普通碳素结构钢之一。 碳含量适中,强度高,塑性好,综合力学性能良好稳定,经济实用,满足大规模生产加工的要求。

    图1.1零件草图

    第二章冲压工艺方案的确定

    加工工件分为两个过程,即冲压和冲裁。 有三种可行的方法 方法1采用单工序模具生产、冲裁和冲孔 方法2采用级进模生产,冲裁和冲孔连续进行。 方法3采用复合模生产、冲裁和冲孔复合加工

    第一种方法,虽然模具的结构、尺寸和重量相对简单,并且模具的制造成本也很低,但是模具需要由压力机的导轨引导。模具的安装和调整相对麻烦。上模和下模的对准难以保证,并且阳模和阴模之间的间隙的均匀性难以保证。模具使用寿命低,冲裁件精度不高。 低生产率也是一个严重的伤害,直接导致不适合大规模生产。 同时,需要两套完整的模具。 第二种方法的级进模是能够在同一对模具上完成多个工艺的多工艺模具。 使用第二种方法可以减少模具和设备的数量,并且容易实现自动化生产。 然而,与单工序模具相比,级进模具有复杂的结构,制造相对麻烦,并且成本相应增加。 第三种方法的复合模可以通过一次送料定位完成多个工序。 与级进模冲压的内孔和外缘的定位精度相比,本发明对带材的定位精度要求更高,适用于生产批量大、精度要求相对较高的冲压件 基于以上分析,选择第三种方法进行处理。

    布局设计

    3.1布局方法

    布局是模具设计中非常重要的一步。 这一步直接和间接地影响了模具的结构合理性和经济效益 通常情况下,我们会根据零件的形状、厚度和材料特性来分析和选择合理的布局方案。 常见的布局方法包括直接布局、倾斜布局、直接到直接布局和混合布局。

    根据图1.1提供的形状和数据,我采用直接布局的布局方式,如图3.1所示

    3.1.1重叠边界值的确定

    重叠边界值的合理确定 重叠值过大,材料利用率低;重叠值太小,无法达到下料过程。 搭接边界值的大小与许多因素有关,例如材料的机械性能、零件的形状和尺寸、材料的厚度等。 硬质材料的重叠值可以小于软质材料的重叠值。零件形状复杂时,重叠值应较大,厚材料的重叠值也应较大。采用手动送料和侧压装置,搭接边值可以更小。

    重叠值的当前大小由经验决定。

    表3.1覆盖层A和a1的值

    材料厚度t\ 毫米圆形零件和圆角r2t矩形零件,边长L≤50毫米矩形边长L≥50毫米或圆角r≤2t

    工件a1边界工件a1边界工件a1边界a

    1.2 ~ 1 . 61 . 01 . 21 . 51 . 81 . 81 . 82 . 0

    1.6 ~ 2 . 01 . 51 . 52 . 52 . 2

    2.0 ~ 2 . 5 . 1 . 8 . 2 . 2 . 2 . 2 . 2 . 5

    2.0

    3.1.2带材宽度的确定

    在确定布局方法和重叠值后,带材宽度和进给距离可通过简单的计算公式计算 计算带材宽度时有三种情况需要考虑:带侧压装置的带材宽度

    不带侧压装置的带材宽度

    3。侧边距离固定的带材宽度

    零件采用带侧压装置的模具。

    因此,条带宽度为:

    b=(d+2a)-δ

    其中:b-条带宽度的基本尺寸;

    D?-冲裁件在带材宽度方向上的最大尺寸;a侧重叠值

    表3-1带材与导板之间的剪切公差和间隙(mm)

    带材宽度

    B/mm材料厚度T/mm

    ~ 11 ~ 22 ~ 33 ~ 5

    ~ 500.4 0.5 0.7 0.9

    50 ~ 100 0.5 0.6 0.8 1.0

    100 ~ 150.6 0.9 1.1

    150 ~ 220.7 0.8 1.2

    因此△取0.6 mm

    b=[d+2a]-δ=(70+2 * 2.5)-0.6=75-0.6

    图3.1

    3.2材料利用率

    布局是为了合理使用材料,材料利用率是衡量材料利用率的经济合理的标准

    材料利用率表示为一步内零件面积和毛坯面积的百分比η:

    η=(Na1/HB)×100%

    ,其中η-材料利用率(%);

    n-冲裁件的数量;

    A1-冲裁件的实际面积(mm2);

    b板宽度(mm);

    h音调;

    h=27+2.2=29.2毫米

    η的值决定了废物的数量。材料的利用率η越高,相对浪费就越少。 布局就是最大限度地减少浪费,最大限度地提高经济效益。 过量的废料不仅浪费材料,而且严重影响生产加工的经济效益。 因此,应选择合理的布局方案,提高材料利用率,减少工艺浪费。

    第4章冲裁力相关性的计算

    4.1冲裁力公式的计算

    冲裁时,材料对冲头的最大阻力称为冲裁力 据此,可以选择冲压设备并检查模具的强度。

    用平刃冲裁模冲裁时,冲裁力的计算公式为

    其中f为冲裁力(n);l是下料周长(mm);t是金属板的厚度(毫米);τ是材料的剪切强度(MPa );k是系数

    该公式简化了冲裁区域的变形,并被认为是通过纯剪切变形获得的 变形区的实际变形相对复杂,因此采用系数进行校正,一般可取=1.3

    剪切强度值取决于材料的类型和状态,是理想的

    为了便于计算,冲裁力也可以用以下公式估算:

    其中:-材料的抗拉强度

    在冲压模具的过程中,由于材料与模具之间的摩擦和变形,板材的穿孔部分粘在凸模上,而冲压后的板材落入凹模的空腔中。 为了使模具在第一次冲裁完成后能够顺利地进行第二次冲裁,必须将粘在阳模上的片材和落入阴模中的片材取出。移除粘在阳模上的纸张的力称为卸载力,而将落入阴模中的纸张推出的力称为推力。 有时有必要逆着冲裁方向推动卡在凹模孔中的板材,这称为顶件,顶件所需的力称为顶件力。

    影响卸载力、推力和推力的因素很多,主要包括材料的机械性能、材料厚度、模具间隙、零件形状和尺寸、润滑等。 通常很难准确计算这些力的大小。在生产中,通常采用以下经验公式进行计算:

    推力

    推力

    排出力

    公式:N-同时卡在型腔中的零件数量

    -冲裁力(N)

    ,-推力、推力和排出力系数。下表显示了这些值。

    表4.1推顶力系数、顶件力系数和卸料力系数

    材料厚度K1 K2 K3

    钢≤0.1

    0.1 ~ 0.5

    0.5 ~ 2.5

    2.5 ~ 6.5

    6.5±0.1

    0.063

    0.055

    0.045

    0.025±0.14

    0.08

    0.06

    0.05

    0.03±0.065 ~ 0.07±5

    0.045 ~ 0.045

    0.02~0.06

    注:冲压多孔复杂轮廓冲裁件时,排出力系数取上限。

    4.2根据机械设计手册,A3钢在拉伸强度σb=500兆帕时的总冲裁力、冲裁力、顶件力和总冲裁力 由此可以得出结论:

    由于模具采用弹性卸料和送料,所以在冲压设备上进行冲压工作时,选择K2=0.06,K3=0.05

    总冲压压力FZ=f+F2+F3=+. 72+. 6=270.96 kn

    4.3压力机。目前,曲柄压力机、摩擦压力机和液压机广泛应用于生产和生活中 曲柄压力机可用于各种模具,其中偏心机尤其适用于导柱和导套不脱离的模具(如导板模具)。摩擦压力机和液压机主要用于校正模具、压铸模等。并且也适用于挤压模具。 以下是生产中最常用的印刷机的简介。 曲柄压力机的基本工作机构是曲柄连杆机构。 它通过曲柄连杆机构提供强大的冲力。

    偏心压力机也称为开式曲柄压力机。起动后,电机通过小齿轮、大齿轮和离合器向偏心轴传递动力。偏心轴在轴承中旋转。 通过连杆的连接,偏心轴旋转运动的力被转换成滑块在线性方向上运动的力 工作时,模具的上模部分与滑块一起移动,下模部分固定在工作台上

    离合器和制动器用于控制滑块的运动和位置。

    离合器的功能是在电机运行时启动或停止曲柄机构,而不停止飞轮。 工作时,踏板开关主要压下,离合器接合,偏心轴转动,带动滑块上下往复冲压。

    制动器的制动作用与离合器的分离作用紧密配合。 当离合器分离时,制动器同时制动曲柄连杆机构并将其停止在某个位置。

    床身是所有运动部件的支撑,将压力机的所有机构连接成一个整体。

    曲柄压力机的工作能力、可加工零件的尺寸范围和生产效率标准都可以从其主要参数中看出,如下所示

    (1)标称压力

    标称压力是指曲柄在下止点前移动到某个角度(约30度)时滑块可以承受的最大力。 这是反映新闻界工作能力的一个重要指标。不允许冲压压力大于生产中的标称压力。

    (2)滑块行程

    滑块从上止点移动到下止点的距离称为滑块行程,通常是曲柄半径的两倍。

    (3)关闭高度

    关闭高度(Closing Height

    关闭高度分为最大关闭高度和最小关闭高度。 滑块的位置决定了它的闭合高度。 当滑块处于最高位置时,它是最大闭合高度;当滑块处于最低位置时,它是最小关闭高度。

    结论

    作为大学四年学习和生活的结合点,毕业设计是非常重要的一部分。 毕业设计不仅是一个测试我们在过去四年中所学知识的好机会,也是对我们所学知识的总结和推广。 这是对即将进入社会的“新来者”的回顾。 它为我们进入社会提供了一定的现实基础。 总之,毕业设计是不可或缺的。

    本次毕业设计反映了毕业设计的严肃性,从最初的选题,到撰写开题报告和任务书,到外语的选择和翻译,工件的技术分析,模板的选择,零件的设计,图纸的绘制和论文的撰写。 在此期间,老师的指导和同学的帮助让我一次又一次地反思自己的错误。 这个过程让我通过一个接一个的错误成长和提高能力。

    这次设计的零件是双孔垫圈。 我打算设计一套能大量生产这种零件的模具。 所以我选择了复合模具来实现它 弹性卸载和一步安装的复合模具使我设计的模具更加经济。 双孔垫片是一个相对简单的部件。对我来说,我可以通过分析双孔垫片的工艺过程,确定本设计中的加工制造方案,来检查和提高冲压模具的设计制造水平。 这个过程在我即将毕业的时候非常重要。 由此,我可以认识到自己的缺点和不足,从而为毕业后的工作提供一定的经验和基础。

    在设计过程中,根据任务书的要求和目的,逐步争取数据准确和结构合理 参考许多文件和材料

    由于我的水平有限,改革探索经验不足,组织工作还存在缺陷,而且形势还在不断发展,所以现在还不能说本次设计的相关内容特别完善。 在今后的实践中还需要不断探索和检验,不断修正、锻炼和完善,达到理想的要求。 其中,修改方向可以是导柱导套式、柔性等结构修改,已达到完善。

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