模具设计专业毕业设计论文.docx
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模具设计专业毕业设计论文
摘要
模具是现代化的生产重要工艺装备,在国民经济的各个部门都越来越多地依模具来进行生产加工,越来越引起人们的重视,模具也趋向标准化。
改革开放以来,随着国民经济的高速发展,工业产品的品种和数量的不断增加,更新换代的不断加快,在现代制造业中,企业的生产一方面朝着多品种、小批量和多样式的方向发展,加快换型,采用柔性化加工,以适应不同用户的需要;另一方面朝着大批量,高效率生产的方向发展,以提高劳动生产率和生产规模来创造更多效益,生产上采取专用设备生产的方式。
模具,做为高效率的生产工具的一种,是工业生产中使用极为广泛与重要的工艺装备。
采用模具生产制品和零件,具有生产效率高,可实现高速大批量的生产;节约原材料,实现无切屑加工;产品质量稳定,具有良好的互换性;操作简单,对操作人员没有很高的技术要求;利用模具批量生产的零件加工费用低;所加工出的零件与制件可以一次成形,不需进行再加工;能制造出其它加工工艺方法难以加工、形状比较复杂的零件制品;容易实现生产的自动化的特点。
本设计为手泵拉帽的第四次工序,结合零件的尺寸要求和外形选择拉深成型的方式。
拉深主要通过拉深变形,得到制件的加工方法。
模具可以实现大批量的生产,且可以保证拉深产品的尺寸精度和产品质量。
在本次模具设计中,不仅要考虑做出的零件满足工作要求。
其次还要考虑到它的实际工作环境,保证它的使用寿命。
通过这次设计,使我对模具方面的知识有了一个更为全面的了解和应用,通过不断学习,查找各种文献资料,最终设计出一套完整的模具。
本次设计的主要内容:
工件的工艺性分析;冲压工艺方案的确定;模具的技术要求及材料选用;主要设计尺寸的计算;工作部分尺寸计算;模具的总体设计;主要零部件的结构设计(包括:
凸模,凹模,凸模固定板,下模座,上模座,卸料橡皮等等);模具的总装图;模具的装配等,最终完成此次设计。
关键字:
模具拉深拉深模具设计
Supportedplatestampingdiemolddesign
Abstract
Moldisanimportantprocessofmodernizationofproductionequipment,inthesectorsofnationaleconomiesareincreasinglycarriedoutbymoldproductionandprocessing,increasingattentionhasbeenpaid,alsotendtomoldstandard.
Sincereformandopening,withtherapiddevelopmentofthenationaleconomy,industrialproductsandtheincreasingnumberofspecies,acceleratingreplacementinmodernthirection,inorderproduction,productionconservationofrawmaterials,chip-freeprocessing;productqualityisstable,theoperatorisnothightechnologyrequirements;theuseofmoldsandlowcostmassproductionofpartsmachining;theprocessingofthepartsandpartscanbeashape,withoutreprocessing;toproduceotherprocessingmethodsaredifficulttoprocess,themorecomplexshapepartsproducts;easytoachieveproductionautomationfeatures.
Thehandpumpisdesignedtopullthecapofthefourthprocess,combinedwiththesizerequirementsandformpartofthedrawingformingchoosetheway.Drawingprimarilybydrawingdeformation,getpartsoftheprocessingmethods.Moldcanachievetoensurethatitsservicelife.Throughthisdesign,soIhaveknowledgeofthemoldamorecomprehensiveunderstandingandapplication,throughcontinuouslearning,tofindallkindsofliterature,thefinaldesignofacompletemold.
Thedesignofthemainelements:
partsoftheprocessofanalysis;stampingprocesstodeterminemaindesigndimensionsofthecalculation;workingpartsizecalculation;overalldesignofthemold;themaincomponentsofthestructuraldesign(include:
punch,die,punchafixedplate,underthemoldbase,themoldbase,dischargerubber,etc.);moldassemblydiagrams;moldassembly,thefinalcompletionofthedesign.
Keywords:
molddesigndrawingdiedrawing
第一章设计题目
1.1设计题目
1.1最终拉深零件简图
生产批量:
大批量
材料:
08钢
厚度:
1.2mm
根据以上要求设计一套模具。
1.2模具装配图
1.2装配图
1.下模座;2.下垫板;3.凹模;4.定位板;5.导柱;6.导套;7.上模板;8.模柄;9.上垫板;10.凸模固定板;11.凸模;13.挡料杆;14.挡料板
第二章冲压工艺分析及工艺方案的确定
2.1零件冲压性分析
2.1.1材料及其强度、刚度
该零件的材料厚度t=1.2mm的08钢,具有优良的冲压性能。
1.2mm的厚度以及冲压后零件的强度和刚度的增加,都有助于使产品保证足够的强度和刚度。
2.2拉深工序计算
2.2.1修边余量的计算
由于材料的各向异性以及拉深时金属流动条件的差异,为了保证零件的尺寸,必须留出修边余量。
在计算毛坯尺寸时,必须计入修边余量。
查表知,修边余量为2.5mm。
2.2.2毛坯尺寸的计算
已知最终拉深完成后的零件的主要尺寸有:
内径25.1mm,高度60mm,底部圆角2mm。
在不变薄的拉深中,材料厚度虽有变化,但其平均直径与毛坯原始厚度十分接近。
因此,毛坯展开可根据毛坯面积等于拉深件面积的原则来确定。
毛坯直径按下式确定:
D=参照表4.12
式中------包括修边余量的拉深件的表面积
------拉深件个部分的表面积的代数和,各部分表面积按表4-6所列公示计算
对于该拉深件可分解为无底圆筒1,1/4凹圆环2和圆形板3三部分,每一部分的表面积分别为:
参照表4.13
该坯料直径为D,则按坯料表面积与拉深件表面积相等原则有:
分别将,,代入上式并简化得
式中:
D为坯料直径;d=27.5;H=62.5;r=2;
带入数据得:
D=
解之得:
D=81.01≈81
2.2.3拉深系数与拉深次数及其拉伸完零件的直径确定
毛坯的相对厚度=100=,根据毛坯的相对厚度1.5查表4-15得,计算得:
=20.88﹤25.1到第四次拉伸时计算的直径小于成品零件的直径,因此只需四次拉伸,n=4,由于计算直径不等于零件成品的直径,所以应对拉伸系数进行调整使其均大于相应的极限拉伸系数,查表调整系数如下:
计算的:
2.2.4零件的高度计算
已知拉深完成后的零件尺寸为=25.4,底部圆角,毛坯直径D=81,据下式求出各次拉深完成后的零件尺寸:
拉深件的高度的确定根据公式得:
式中-为各次拉伸工序高度
-为各次拉伸零件直径
-为各次拉伸工序底部圆角半径
D-为坯料直径
2.3冲压方案
本次工序是毛坯的第四次拉深,且拉深前后的直径变化不大,可一次成型,不需要压边圈,此次拉深只需采用拉深模进行。
2.1第四次拉伸零件简图
第三章模具的设计与计算
3.1拉深力
拉深力参照表4.35
式中:
为第4次拉深后的工件直径,25.1。
t为料厚,1.2mm。
σb为材料强度极限,σb=400Mpa。
第三次拉深修正系数,=1.10。
代入数据:
最大总压力
3.2压力中心
该零件落料时,形状为圆形,压力中心位于其对称中心的交点,即几何中心上。
3.3凹模刃口尺寸计算
按标注内形尺寸及公差进行计算,尺寸精度按未标注公差取IT13级(拉深件的尺寸精度应在IT13级以下,不宜高于IT11级),查表确定其极限偏差,并转换尺寸得,以凸模为设计基准,按下式求出凸、凹模尺寸:
按手册公式(表4.54)计算,参照第22页式2.9:
凹模尺寸:
其中
由表查的:
,由表查得:
按IT7级精度有附表查的
参照第22页式2.9,凸模尺寸:
式中由表查得,
3.4拉深凸,凹模
3.4.1凸,凹模的单边间隙
凸,凹模的单边间隙为Z=(1~1.5)t,取Z=1.05t=1.26
3.4.2凸,凹模圆角半径
已知料厚1.2mm,查表得首次拉深凹模圆角半径Rd1=8,后续各步拉深模凹模、凸模圆角半径可有以下公式求出:
式中:
:
凹模圆角半径
:
凸模圆角半径
结合实际取本次工序凹模、凸模圆角半径,=6,=1.5
3.5工作零件结构设计
3.5.1凹模厚度
参照第34页式2.16
因H=11.55不符合H≥15的条件,故凹模厚度实取H=15。
实际取C=50
凹模边长,查标准JB/T7641.3-2008,凹模宽120
因此确定凹模外形尺寸为,15
3.5.2凸模长度
L=h1+h2+h=25+20+100=145
其中:
h1—为凸模固定板厚度,h2—为定位板厚度,h--进入凹模长度和增加长度
3.6其他模具结构零件
根据凹模零件尺寸,查标准JB/T7643.1-2008,确定其他模具结构零件,见表3-1
表3-1其他模具结构零件
序号
名称
R,H
材料
数量
1
上垫板
10
45
1
2
下垫板
10
45
1
3
凸模固定板
25
Q235
1
4
定位板
20
45
2
注:
模架选用查标准GB/T2851-2008,滑动导向中间导柱模架,选用22160的导柱和3880的导套两副。
3.7冲压设备选用
根据总压力模具闭合高度