双孔垫片冲压模具设计与制造本科设计.doc

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48精选资料可修改编辑双孔垫片冲压模具设计与制造摘要:双孔垫片冲压模具设计与制造,通过对冲压件的分析以及消化,本套模具结构比较简单。通过对双孔垫片冲压模具设计,对该零件进行冲压工艺分析和有关工艺计算,确定合理的冲压工艺方案,设计冲压工序的三套模具,正确的选用标准模架,使用pro/e三维绘图软件绘制模具三维图,对冲压结构进行了工艺分析。明确了设计思路,确定了冲压成型工艺过程并对各个具体部分进行了详细的计算和校核。如此设计出的结构可确保模具工作运用可靠,保证了与其他部件的配合。根据三维图绘制模具二维装配图和零件图。通过对双孔垫片冲压模具设计,巩固和深化了所学知识,取得了比较满意的效果,达到了预期的设计意图。该套模具为成型塑料表箱盖外壳的模具,考虑到塑料件的体积大小以及精度等方面的要求,该模具采用一模一腔,分型面按照其设计原则,应在塑件的最大轮廓处,该模具工作原理比较简单,成型过程也很简单。分析表箱盖外壳结构与成型特点,选择注射的成型方法,模具采用推杆推出机构来推出机构成型塑件,并对塑件成型的浇注系统、布置方式、浇口位置等进行选择,为了提高生产效率和保证模具的平衡选择一模一腔的布置,根据有关资料和经验得到相对合理的解决方案。最终,综合以上所有因素完成本次塑料制件的成型工艺及模具设计。关键词:分型面;一模一腔;冲压模具;,stampingpartsoftheanalysis,anddigestion,,stampingprocessofthepartsanalysisandcalculationoftheprocess,thestampingprocesstodetermineareasonableprogramtodesignthreesetsofdiestampingprocess,thecorrectchoiceofstandardmoldbase,theuseofpro/ethree-dimensionalgraphicsthree-dimensionalgraphdrawingsoftwaretool,-ordinationwithotherparts.;Basedonmappingthree-dimensionalmoldassemblydrawingsandpartsoftwo-,consolidateanddeepentheknowledge,andachievedsatisfactoryresults,,ountthevolu-meofplasticparts,uracyrequirements,ordancewithitsdesignprinciples,shouldbethelargestintheplasticpartsprofile,theworkingprincipleoftherelativelysimpletooling,,thechoiceofmolding,moldcorepullingalateralagenciesandinstitutionstolaunchputterLaunchmoldingplasticparts,andplasticmoldingofthegatingsystem,layout,pouringIchooselocations,inordertoincreaseproductionefficiencyandensurethebalanceofmoldchooseamodeofacavitylayout,,:surface;amodeofacavity;stampingdie;(主要是压力机)上的模具对材料施加压力,使其产生分离或塑性变形,从而获得所需零件(俗称冲压或冲压件)的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工,且主要采用板料来加工成所需零件,所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一,隶属于材料成型工程术。冲压所使用的模具称为冲压模具,简称冲模。冲模是将材料(金属或非金属)批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要,没有符合要求的冲模,批量冲压生产就难以进行;没有先进的冲模,先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素,只有它们相互结合才能得出冲压件。械加工及塑性加工的其它方法相比,冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。(1)冲压加工的生产效率高,且操作方便,易于实现机械化与自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工,普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次,高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上,而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。(2)冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度,且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。(3)冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件,如小到钟表的秒表,大到汽车纵梁、覆盖件等,加上冲压时材料的冷变形硬化效应,冲压的强度和刚度均较高。精选资料可修改编辑(4)冲压一般没有切屑碎料生成,材料的消耗较少,且不需其它加热设备,因而是一种省料,节能的加工方法,冲压件的成本较低。但是,冲压加工所使用的模具一般具有专用性,有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形,且模具制造的精度高,技术要求高,是技术密集形产品。所以,只有在冲压件生产批量较大的情况下,冲压加工的优点才能充分体现,从而获得较好的经济效益。冲压地、在现代工业生产中,尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件,如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中,冲压件所占的比重都相当的大,少则60%以上,多则90%以上。不少过去用锻造=铸造和切削加工方法制造的零件,现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说,如果生产中不谅采用冲压工艺,许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现的。冲压技术的现状及发展方向:科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展,许多新技术、新工艺、新设备、新材料不断涌现,因而促进了冲压技术的不断革新和发展。其主要表现和发展方向如下。(1)冲压成形理论及冲压工艺方面形理论的研究是提高冲压技术的基础。目前,国内外对冲压成形理论的研究非常重视,在材料冲压性能研究、冲压成形过程应力应变分析、板料变形规律研究及坯料与模具之间的相互作用研究等方面均取得了较大的进展。特别是随着计算机技术的飞跃发展和塑性变形理论的进一步完善,近年来国内外已开始应用塑性成形过程的计算机模拟技术,即利用有限元(FEM)等有值分析方法模拟金属的塑性成形过程,根据分析结果,设计人员可预测某一工艺方案成形的可行性及可能出现的质量问题,并通过在计算机上选择修改相关参数,可实现工艺及模具的优化设计。这样既节省了昂贵的试模费用,也缩短了制模具周期。推广能提高生产率及产品质量、降低成本和扩大冲压工艺应用范围的各种压新工艺,也是冲压技术的发展方向之一。目前,国内外相继涌现出精密冲压工艺、软模成形工艺、高能高速成形工艺及无模多点成形工艺等精密、高效、经济的冲压新工艺。其中,精密冲裁是提高冲裁件质量的有效方法,它扩大了冲压加工范围,目前精密冲裁加工零件的厚度可达25mm,精度可达IT16~17级;用液体、橡胶、聚氨酯等作柔性凸模或凹模的软模成形工艺,能加工出用普通加工方法难以加工的材料和复杂形状的零件,在特定生产条件下具有明显的经济效果;采用爆炸等高能效成形方法对于加工各种尺寸在、形状复杂、批量小、强度高和精度要求较高的板料零件,具有很重要的实用意义;利用金属材料的超塑性进行超塑成形,可以用一次成形代替多道普通的冲压成形工序,这对于加工形状复杂和大型板料零件具有突出的优越性;无模多点成形工序是用高度可调的凸模群体代替传统模具进行板料曲面成形的一种先进技术,我国已自主设计制造了具有国际领先水平的无模多点成形设备,解决了多点压机成形法,从而可随意改变变形路径与受力状态,提高了材料的成形极限,同时利用反复成形技术可消除材料内残余应力,实现无回弹成形。无模多点成形系统以CAD/CAM/CAE技术为主要手段,能快速经济地实现三维曲面的自动化成形。精选资料可修改编辑(2)冲压设备和冲压生产自动化方面良好的冲压设备是提高冲压生产技术水平的基本条件,高精度、高寿命、高效率的冲模需要高精度、高自动化的冲压设备相匹配。为了满足大批量高速生产的需要,目前冲压设备也由单工位、单功能、低速压力机朝着多工位、多功能、高速和数控方向发展,加之机械乃至机器人的大量使用,使冲压生产效率得到大幅度提高,各式各样的冲压自动线和高速自动压力机纷纷投入使用。如在数控四边折弯机中送入板料毛坯后,在计算机程序控制下便可依次完成四边弯曲,从而大幅度提高精度和生产率;在高速自动压力机上冲压电机定转子冲片时,一分钟可冲几百片,并能自动叠成定、转子铁芯,生产效率比普通压力机提高几十倍,材料利用率高达97%;公称压力为250KN的高速压力机的滑块行程次数已达2000次/min以上。在多功能压力机方面,日本田公司生产的2000KN“冲压中心”C控制,只需5min时间就可完成自动换模、换料和调整工艺参数等工作;C金属板材加工中心,在相同的时间内,加工冲压件的数量为普通压力机的4~10倍,并能进行冲孔、分段冲裁、弯曲和拉深等多种作业。近年来,为了适应市场的激烈竞争,对产品质量的要求越来越高,且其更新换代的周期大为缩短。冲压生产为适应这一新的要求,开发了多种适合不同批量生产的工艺、设备和模具。其中,无需设计专用模具、性能先进的转塔数控多工位压力机、C万能折弯机等新设备已投入使用。特别是近几年来在国外已经发展起来、国内亦开始使用的冲压柔性制造单元(FMC)和冲压柔性制造系统(FMS)代表了冲压生产新的发展趋势。FMS系统以数控冲压设备为主体,包括板料、模具、冲压件分类存放系统、自动上料与下料系统,生产过程完全由计算机控制,车间实现24小时无人控制生产。同时,根据不同使用要求,可以完成各种冲压工序,甚至焊接、装配等工序,更换新产品方便迅速,冲压件精度也高。精选资料可修改编辑(3)冲压标准化及专业化生产方面冲压的标准化及专业化生产,已得到模具行业和广泛重视。因为冲模属单件小批量生产,冲模零件既具的一定的复杂性和精密性,又具有一定的结构典型性。因此,只有实现了冲模的标准化,才能使冲模和冲模零件的生产实现专业化、商品化,从而降低模具的成本,提高模具的质量和缩短制造周期。目前,国外先进工业国家模具标准化生产程度已达70%-80%,模具厂只需设计制造工作零件,大部分模具零件均从标准件厂购买,使生产率大幅度提高。模具制造厂专业化程度越不定期越高,分工越来越细,如目前有模架厂、顶杆厂、热处理厂等,甚至某些模具厂仅专业化制造某类产品的冲裁模或弯曲模,这样更有利于制造水平的提高和制造周期的缩短。我国冲模标准化与专业化生产近年来也有较大发展,除反映在标准件专业化生产厂家有较多增加外,标准件品种也有扩展,精度亦有提高。但总体情况还满足不了模具工业发展的要求,主要体现在标准化程度还不高(一般在40%以下),标准件的品种和规格较少,大多数标准件厂家未形成规模化生产,标准件质量也还存在较多问题。另外,标准件生产的销售、供货、服务等都还有待于进一步提高。随着塑料工业的飞速发展和通用塑料与工程塑料在强度和精度方面的不断提高,塑料制品的应用范围不断地扩大,如家用电器、仪表仪器、建筑器材、汽车工业、日用五金等众多领域,塑料制品所占的比例正迅猛增加。由于在工业产品中,一个设计合理的塑料件往往能代替多个传统金属结构件,加上利用工程塑料特有的性质,可以一次成型非常复杂的形状,因此,,该方法全部热塑料和部分热固性塑料,制得的塑料制品数量之大是其他成型方法望尘莫及的。由于注塑成型加工不仅产量多,而且运用于多种原料,能够成批,连续的生产,并且具有固定的尺寸,可以实现生产自动化,高速化,因此,具有得极高的经济效益。作为注塑成型的加工的主要工具之一的注塑模具,在质量、精度、制造周期以及注塑成型过程中的生产效率等方面的水平的高低,直接影响产品的质量、产量、成本及产品的更新换代,同时也决定着企业在市场竞争中的反应能力和速度。与其他行业相比模具制造业存在成本高,要求制造周期短、技术性强的特点,目前,随着科学技术的不断发展和计算机的应用,这些问题得到很大的改善。由于有了计算机辅助设计和计算机辅助加工,从根本上改变了模具生产的面貌,可靠地保证了模具所生产的精度与质量。预硬、易切削以及高光亮等,新型模具材料的应用,大大地方便了加工几热处理。另外,模具标准件和标准件为基础的特殊定制零件的普及,明显地缩短了模具制造周期。精选资料可修改编辑近年来,塑料成型加工机械和成型模具增长十分迅速,高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。从模具设计和制造技术角度来看,模具的发展趋势主要有以下几方面:(1)加深理论研究在模具设计中,对工艺原理的研究越来越深入,模具设计以由经验设计段逐渐向理论计算设计方面发展。(2)高效率、自动化大量采用各种高效率、自动化的模具结构,如高效冷却以缩短成型周期;各种能可靠地自动脱出产品和流道凝料的脱模机构;热流道浇注系统注射模具等。高速自动化的塑料成型机械配合以先进的模具,对提高产品质量,提高生产效率,降低成本起了很大的作用。(3)大型、超小型及高精密由于塑料应用的扩大,塑料制件以应用到建筑、机械、电子、仪器、仪表等各个工业领域,于是出现各种大型、精密和高手命的成型模具,为了满足这些要求,研制了各种高强度、高硬度、高耐磨性能且易加工的、热处理变形小、导热性优异的制模材料。(4)革新模具制造工艺为了更新产品花色和适应小批量产品的生产要求,除大力发展高强度、高耐磨性的材料外,同时又重视简易制模工艺的研究,这大大缩短了模具制造周期,降低了成本。在模具制造工艺上,为缩短模具生产周期,减少钳工等手工操作的工作量,在模具加工工艺上作了许多改进,特别是异形型腔的加工,采用了各种仿型机床、光控机床、数控机床、坐标机床等。这不仅大大提高了机械加工的比重,而且提高了加工的精度。(5)标准化开展模具标准化工作,使模板导柱等通用零件标准化、商品化,以适应大规模地成批地生产塑料成型模具。本次设计中,我的设计课题为仪表外壳注塑模设计。我首先搜集了大量和资料,并进行了分析,吸取了国内外的有关资料,结合自己现有的专业知识进行这次模具设计。由于我们对注塑模也是刚刚接触,缺乏经验,所设计的模具可能存在问题与不足,在此希望老师能予以指正。