筒形傳感器外殼的沖壓模具設(shè)計【彎角L形件級進(jìn)模優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計含8張CAD圖紙帶外文翻譯】-cymj17
筒形傳感器外殼沖壓模具設(shè)計
摘要
沖壓加工是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中先進(jìn)高效的加工方法之一。它是利用安裝在壓力機(jī)上的模具，在常溫或加熱的條件下對板材施加壓力使其變形和分解，從而獲得一定形狀、尺寸的零件加工方法。采用普通的沖壓的模具生產(chǎn)較率低，且費(fèi)用較高，經(jīng)估算占沖壓件總成本的30%～40%，甚至更高一些。根據(jù)工件特點選擇采用級進(jìn)模沖壓生產(chǎn)以提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本。本次設(shè)計采用級進(jìn)模沖壓生產(chǎn)。本文對采用級進(jìn)模沖壓生產(chǎn)彎角的分析，計算以及具體方案做了介紹。
關(guān)鍵詞：彎角；級進(jìn)模；沖壓
Cylindrical Sensor Housing Stamping Die Design
Abstract
The stamping is one of the modern machinery manufacturing state-of-the-art and efficient processing methods. It is installed in the press mold, and applying pressure to deform and decomposition of the plate under the conditions of room temperature or heated to obtain a certain shape, the size of the parts processing method. The ordinary stamping mold production is relatively low, and the cost is higher, the estimate accounted for 30% to 40% of the total cost of stamping parts, and even higher. According to the work piece characteristics of progressive die stamping production in order to improve production efficiency, reduce production costs. The design uses a progressive die stamping production. Analysis of progressive die stamping corner, computing, and specific programs is introduced.
Key Words: Corners; Progressive die; Stamping
目 錄
1 緒論.......................................................................................................................1
1.1全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù).............................................................................1
1.2高速銑削加工........................................................................................................1
1.3模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)..........................................................................................1
1.4電火花銑削加工.....................................................................................................2
1.5提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度..............................................................................................2
1.6優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù)................................................................................2
1.7模具研磨拋光將自動化、智能化............................................................................2
1.8模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展.......................................................................................2
1.9級進(jìn)模的優(yōu)缺點.....................................................................................................2
2 設(shè)計初始資料.......................................................................................................4
2.1技術(shù)要求...............................................................................................................4
2.2工件生產(chǎn)批量........................................................................................................5
2.3原材料規(guī)格及毛坯情況..........................................................................................5
3 分析沖壓零件（彎角）的工藝性.......................................................................6
3.1沖壓件經(jīng)濟(jì)性分析.................................................................................................6
3.2沖壓件工藝性分析.................................................................................................6
3.3沖模制造精度的選擇..............................................................................................6
3.4其他方面...............................................................................................................7
4 確定工藝方案及模具形式...................................................................................8
4.1排樣.....................................................................................................................8
4.2工序的確定...........................................................................................................8
4.3搭邊類型的確定....................................................................................................8
4.4卸料板的選擇........................................................................................................9
5 工藝計算.............................................................................................................10
5.1毛坯工藝計算......................................................................................................10
5.1.1排樣及搭邊值的計算........................................................................................10
5.1.2步距的計算.....................................................................................................10
5.1.3條料寬度的確定...............................................................................................11
5.1.4材料利用率的計算...........................................................................................11
5.1.5板料的裁剪.....................................................................................................12
5.2沖壓力的計算......................................................................................................12
5.2.1沖裁力計算.....................................................................................................12
5.2.2卸料力、推件力和頂件力計算..........................................................................13
5.2.3計算總沖壓力..................................................................................................14
5.3確定壓力中心......................................................................................................14
5.3.1壓力中心.........................................................................................................14
5.3.2壓力中心的計算..............................................................................................15
5.4凸凹模工作部分尺寸計算.....................................................................................16
5.4.1尺寸計算原則..................................................................................................16
5.4.2沖裁間隙的選擇..............................................................................................16
5.4.3凸凹模刃口尺寸..............................................................................................17
5.5確定各主要零件結(jié)構(gòu)尺寸（凹凸模的設(shè)計）..........................................................20
5.5.1凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)化.................................................................................20
5.5.2凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)化.................................................................................22
5.6初選沖壓設(shè)備......................................................................................................23
6 模具強(qiáng)度校核.....................................................................................................24
6.1模具失效形式......................................................................................................24
6.2對沖裁部分的模具零件進(jìn)行校核計算....................................................................24
7 壓力機(jī)的選用.....................................................................................................25
7.1壓力機(jī)的校核......................................................................................................25
8 模具零部件設(shè)計.................................................................................................27
8.1模具標(biāo)準(zhǔn)件的選擇...............................................................................................27
8.1.1模架的選用.....................................................................................................27
8.1.2導(dǎo)向裝置的確定..............................................................................................27
8.1.3模柄的選擇.....................................................................................................28
8.1.4沖壓加工時定位部分的設(shè)計.............................................................................29
8.1.5卸料形式的確定..............................................................................................29
8.1.6導(dǎo)料裝置的確定..............................................................................................29
8.2模具材料的選用...................................................................................................30
9 模具的裝配.........................................................................................................31
10 技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析...............................................................................................32
10.1沖裁件的經(jīng)濟(jì)性分析..........................................................................................32
10.2模具的經(jīng)濟(jì)性分析..............................................................................................32
11 結(jié)論...................................................................................................................34
參考文獻(xiàn)...............................................................................................................35
致謝.......................................................................................................................36
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上墊板A2.dwg
上模座A2.dwg
上蓋板A2.dwg
下模座A2.dwg
凹模A1.dwg
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1 現(xiàn)代快速經(jīng)濟(jì)制造模具技術(shù) 伴隨 著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，新的技術(shù)革命不斷取得新的進(jìn)展和突破，技術(shù)的飛躍 發(fā)展已經(jīng)成為推動世界經(jīng)濟(jì)增長的重要因素。市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，促使工業(yè)產(chǎn) 品越來越向多品種、小批量、高質(zhì)量、低成本的方向發(fā)展，為了保持和加強(qiáng)產(chǎn)品在市場上的競爭力，產(chǎn)品的開發(fā)周期、生產(chǎn)周期越來越短，于是對制造各種產(chǎn)品的關(guān)鍵工藝裝備 —— 模具的要求越來越苛刻。 一方面企業(yè)為追求規(guī)模效益，使得模具向著高速、精密、長壽命方向發(fā)展；另一方面企業(yè)為了滿足多品種、小批量、產(chǎn)品更新?lián)Q代快、贏得市場的需要，要求模具 向著制造周期短、成本低的快速經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展。計算機(jī)、激光、電子、新材料、新技術(shù)的發(fā)展，使得快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)如虎添翼，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，類型不斷增多，創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益越來越顯著。 快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)與傳統(tǒng)的機(jī)械加工相比，具有制模周期短、成本低、精度與壽命又能滿足生產(chǎn)上的使用要求，是綜合經(jīng)濟(jì)效益比較顯著的一類制造模具的1 快速原型制造技術(shù) 快速原型制造技術(shù)簡稱 80年代后期發(fā)展起來的一種新型制造技術(shù)。美國、日本、英國、以色列、德國、中國都推出了自己的商業(yè)化產(chǎn)品，并逐漸形成了新型產(chǎn)業(yè)。 電腦、激光、光學(xué)掃描、先進(jìn)的新型材料、計算機(jī)輔助設(shè)計 (計算機(jī)輔助加工 (數(shù)控 (合應(yīng)用的高新技術(shù)。在成型概念上以平面離散、堆積為指導(dǎo)，在控制上以計算機(jī)和數(shù)控為基礎(chǔ)，以最大柔性為總體目標(biāo)。它摒棄了傳統(tǒng)的機(jī)械加工方法，對制造業(yè)的變革是一個重大的突破，利用 技術(shù)已被汽車、航空、家2 表面成型制模技術(shù) 表面成型制模技術(shù)，主要是利用噴涂、電鑄、化學(xué)腐蝕等新的 工藝方法形成型腔表面及精細(xì)花紋的一種工藝技術(shù)，實際應(yīng)用中包電弧噴涂成型制模技術(shù) 電弧噴涂成型技術(shù)的原理是：利用 2根通電的金屬絲之間產(chǎn)生電弧的熱量將金屬絲熔化，依靠高壓氣體將其充分霧化，并給予一定的動能，高速噴射在樣模表面，層層鑲嵌，形成一金屬殼體，即型腔的內(nèi)表面，再用充填基體材料 (一般為金屬粉粒與樹脂的復(fù)合材料 )加以支撐加固，提高其強(qiáng)度和剛性，連同金屬模架組合成模具。這種制模技術(shù)工藝簡單、成本低，制造周期非常短， 2 型腔表面的成型僅需幾個小時，節(jié)省能源和金屬材料，一般型腔表面僅 2真性極強(qiáng)，花紋精度可達(dá)到 m。 目前該技術(shù)被廣泛地用于飛機(jī)、汽車的內(nèi)飾件模具、家電、家俱、制鞋、美術(shù)工藝品等表面形狀復(fù)雜及花紋精細(xì)的各種聚氨酯制品的吹塑、吸塑、 電鑄成型技術(shù) 電鑄成型技術(shù)的原理同電鍍一樣，是依樣模 (現(xiàn)成制品或按制品圖紙制成的母模 )為基準(zhǔn) (陰極 )，置放在電鑄液中 (陽極 )，使電鑄液中的金屬離子還原后一層一層地沉積在樣模上，形成金屬殼體，將其剝離后，與樣模接觸的表面即為模具的型腔內(nèi)表面。該技術(shù)主要特點是節(jié)省材料、模具制造周 期短，電鑄層硬度可達(dá) 40高了耐磨性和壽命，粗糙度、尺寸精度與樣模完全一致，適用于注射、吸塑、吹塑、搪塑、膠木模、玻璃模、壓鑄模等模具型腔及電火花成型電蝕刻技術(shù)是光學(xué)、化學(xué)、機(jī)加工綜合應(yīng)用的一種技術(shù)，它的基本原理是先把花紋圖案制成膠片，再把膠片上的花紋圖案復(fù)制在已涂上光敏材料的模具型腔表面上，經(jīng)過化學(xué)處理，模具型腔表面形成不被蝕刻部分的保護(hù)層，再根據(jù)模具材質(zhì)，選擇相應(yīng)蝕刻工藝，將花紋圖案蝕刻在模具內(nèi)表面上。 該技術(shù)的主要特點是時間短、費(fèi)用低，修補(bǔ)破 損花紋圖案可做到天衣無縫。 3 澆鑄成型制模技術(shù)出凸、凹模，型腔表面不需要機(jī)械加工。 4 擠壓成型技術(shù) 利用鈹銅合金的良好的導(dǎo)熱性和穩(wěn)定性，經(jīng)固熔時效處理后，采用冷擠壓制造模具凹模型腔。其特點是制造周期短，型腔精度高 (，表面粗糙度 m,強(qiáng)度高，壽命可達(dá) 50 萬次，無環(huán)境污染。該技術(shù)是利用金屬材料在細(xì)化晶粒、一定成型溫度、低變形速率條件下，材料具有最佳超塑性時，將事先制作好的凸模，用較小的力便可擠壓出凹模的一種快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)。超塑成型材 料的典型代表是 L 5無模多點成形技術(shù) 無模多點快速成形技術(shù)是以 用計算機(jī)控制高度可調(diào)基本體群形成上下成形面，代替?zhèn)鹘y(tǒng)模具對板料進(jìn)行三維曲面成形的又一現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)。此項技術(shù)可以隨意改變變形路徑與受力狀態(tài)，提高材料的成形極限，可反復(fù)成形，以此消除材料內(nèi)部的殘余應(yīng)力，實6 凱維朗 (帶沖裁落料制模技術(shù) 新型鋼帶沖裁落料制模技術(shù)是一種不同于一般具有凸、凹模結(jié)構(gòu)的鋼帶模，它是由單刃鋼帶與特制墊板組成 的新型快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)。這種模具重量輕，一般只有 200工精度為 ± 3 適合各種黑色和有色金屬的 命可達(dá)到 5 7 模具毛坯的快速制造技術(shù) — 實型鑄造 由于大量的模具是屬于單件或小批量生產(chǎn)，模具毛坯的制造質(zhì)量和周期及成本對最終的模具質(zhì)量和周期及成現(xiàn)代模具毛坯已廣泛地采用子實型鑄造技術(shù)，所謂實型鑄造就是利用泡沫塑料 (聚苯乙烯 — 作代替?zhèn)鹘y(tǒng)的木模或 金屬模，造型后不需取出模型，便可以澆鑄，泡沫塑料模型的高溫液體金屬作用下，迅速燃燒氣8 其它方面技術(shù)周期，在國內(nèi)外也先后出現(xiàn)了一些其它方面新技術(shù)的應(yīng)用，如快換模架、沖壓單元、氮氣彈簧在模具上的應(yīng)用 氮氣彈簧是一種新型彈性功能部件，用它代替彈簧、橡膠、聚氨酯或者氣墊，它能夠準(zhǔn)確地提供壓邊力，在較小空間便可產(chǎn)生較大初始彈壓力，不需 預(yù)緊，在模具整個工作過程中彈壓力基本恒定。彈壓力大小及受力點位置可隨時、準(zhǔn)確、方便地調(diào)整，簡化模具拉伸、壓邊、卸料等結(jié)構(gòu)，簡化模具設(shè)計，縮短制模周期，調(diào)試模具方便，縮短更換模具時間，提高生產(chǎn)效率。 快速換模技術(shù) 由于產(chǎn)品品種的增多，使模具在生產(chǎn)中更換變得十分頻繁，于是如何縮短沖壓設(shè)備的停機(jī)時間，提高生產(chǎn)效率，快速換模技術(shù)受到了人們的關(guān)注。目前發(fā)達(dá)工業(yè)國家的一些大公司換模速度達(dá)到了驚人的程度，是否具有快速換模技術(shù)已成為企業(yè)技術(shù)進(jìn)步的一項標(biāo)志?？偟内厔菥褪菧p少模具在設(shè)備上安裝、固定、調(diào)整的時間，這既 要在設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計上予以考慮，又要在模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計、標(biāo)沖壓單元組合技術(shù) 沖壓單元組合技術(shù)是將常規(guī)的沖模分解為一個個簡單的單元沖模，根據(jù)工序件的要求，排列組合，在同一次沖程內(nèi)完成多種沖壓工序的新型工藝裝備，工作時沖壓單元不與沖床滑塊聯(lián)接，只需滑塊打擊即可完成沖壓工作。單獨使用時它就是 1副完整模具。它可以用來加工板料或型材的沖孔、落料、切角、切槽、切斷及淺拉伸等。具有組裝快捷、使用方便、通用性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性好等特點，可加工塑料在模具制造中的應(yīng)用 可加工塑料在發(fā)達(dá)的工業(yè)國家應(yīng)用較普遍，特別是在汽車、飛機(jī)等制造業(yè)中，主要代替木材或金屬制作汽車車身主模型、靠模、檢具和鑄造模型等。可加工塑料的主要特點是兼?zhèn)淠静暮徒饘俚膬?yōu)良加 4 工性能，制作工藝簡捷 (可采用模塑、澆注、拼粘、雕塑等方法 )、尺寸穩(wěn)定性好、快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)種類很多，其所具有的特點、應(yīng)用范圍各不相同，本文僅能概括地做一些簡單介紹，每種技術(shù)在具體應(yīng)用和實施過程中尚有許多 具體的工藝過程、工藝參數(shù)及其技術(shù)特性。 模具是基礎(chǔ)工業(yè)之一，在全球化市場經(jīng)濟(jì)和各種高新技術(shù)的迅猛發(fā)展形勢下，快速經(jīng)濟(jì)模具賦予了新的使命和全新的內(nèi)涵，分類不斷增加，快速經(jīng)濟(jì)制模材料向著多品種系列化邁進(jìn)，工藝不斷有新的創(chuàng)新和突破，與之配套設(shè)備相繼問世，服務(wù)領(lǐng)域在不斷地拓寬，創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益越來越顯著。隨著商品經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，激烈的市場競爭，產(chǎn)品更新?lián)Q代的加速，對快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)在縮短周期、降低成本，提高精度和延長壽命方面的要求勢必會越來越高。由于它能使企業(yè)贏得市場，創(chuàng)造顯著的經(jīng)濟(jì)效益，越來越受到企業(yè)家的青睞和有關(guān)領(lǐng)導(dǎo) 部門的極大關(guān)注與政策資金的支持。各種快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)在推廣應(yīng)用過程中也會不斷完善成熟和發(fā)展，由于高新技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)的復(fù)合與滲透，為適應(yīng)生產(chǎn)中的不同需求，今后必定會形成一些新型、節(jié)約能源、節(jié)約材料的快速制模技