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模具设计
湖南师大工学院
课程设计说明书
机械设计与工艺教育专业08级04班
题目线管保持架
姓名皮强
指导老师杨胜培老师
2011-5-20
目录
第一部分设计题目及要求……………………2
第二部分弯曲工艺与模具设计程序…………4
第三部分弯曲工艺分析………………………5
第四部分冲压工艺方案制订…………………5
第五部分毛坯尺寸计算………………………6
第六部分回弹补偿量确定……………………7
第七部分弯曲模工作部分尺寸计算…………7
第八部分弯曲压力计算………………………9
第九部分弯曲模总体设计……………………9
第十部分设计体会……………………………10
第十一部分参考文献……………………………11
第一部分:
设计题目及要求
设计模具名称:
弯曲模
工件名称:
管线保持架
生产批量:
大批量
材料:
Q215
设计要求:
(1)对模具:
a)必须保证操作安全、方便。
b)便于搬运、安装、紧固到冲床上方便、可靠
c)生产批量为大批量生产。
d)冲模零件必须具有良好的工艺性,即制造装配容易、便于管理。
e)保证规定的生产率和高质量的冲压件的同时,力求成本低、模具寿命长。
f)保证模具强度前提下,注意外形美观,各部分比例协调。
(2)对图纸:
a)总装配图一张。
b)模具零件图(凸、凹模)。
(3)对说明书:
a)计算过程详细、完全。
b)内容条理清楚,按步骤书写。
c)资料数据充分,并表明数据出处。
d)公式的字母含义应标明,有时还应标明公式的出处。
e)说明书用计算机打印出来。
第二部分:
弯曲模具设计程序
●审图
●弯曲工艺性分析
●冲压工艺方案制定
●毛坯尺寸计算
●回弹补偿量确定
●冲压力及压力中心计算
●冲压设备选择
●凸凹模结构设计
●总体结构设计
●冲压模装配图绘制
●非标零件图绘制
第三部分:
弯曲工艺性分析
该制件为普通碳素结构钢,较利于弯曲。
制件结构简单,形状对称,孔边(弯曲线)距、弯曲直边高度、最小弯曲半径等均大于弯曲工艺要求,弯曲边缘无缺口,尺寸精度和表面粗糙要求一般,因此,其弯曲工艺性较好。
第四部分:
冲压工艺方案制订
1、工序安排原则
工序安排的原则应有利于坯件在模具中的定位,工人操作安全、方便。
生产率高和废品率低等。
弯曲工艺顺序应遵循的原则为:
a)先弯曲外角,后弯曲内角。
b)前道工序弯曲变形必须有利于后续工序的可靠定位,并为后续工序的定位做好准备。
c)后续工序的弯曲变形不能影响前面工序已成形形状和尺寸精度。
d)小型复杂件宜采用工序集中的工艺,大型件宜采用工序分散的工艺。
e)精度要求高的部件的弯曲宜采用单独工序弯曲,以便模具的调整与修正。
2、保持架零件方案具体分析。
a)弯曲R2两直边弯曲R10半圆弯曲R2圆弧槽。
b)同时弯曲R2两直边及R10半圆弯曲R2圆弧槽。
c)弯曲R2两直边弯曲R10半圆成形R2圆弧槽。
d)同时弯曲R2两直边及R10半圆成形R2圆弧槽。
注:
方案1和方案2在弯曲R2圆弧槽时将产生材料转移(流动),导致制作边缘不平齐,需要增加切边修整工序。
方案3和方案4将R2圆弧槽的成形采用成形手段成形,避免了成形过程中的材料转移,方案3工序较多。
因此,综合分析比较,采用方案4较好。
第五部分:
毛坯尺寸计算。
暂时不考虑压助,将制件划分成为5段,即两段12.51的直边,两段R10(α=155°)的圆弧,则由公式可得:
=r+kt=2+0.29×0.8=2.232
=r+kt=10+0.488×0.8=10.394
由公式(3-2)可得
=
•
=2.232×(3.14×77.5÷180)=3.142
=
•
=10.394×(3.14×155÷180)=28.105
L=
+
=12.51×2+3.142×2+28.105=59.409
第六部分:
回弹补偿量确定
在弯曲R10半圆时,因其相对弯曲半径较大,将产生弯曲角度的回弹和弯曲半径的变化,但在后道工序R2成形时将会使这些误差消除,所以不需要进行弯曲回弹补偿,
第七部分:
弯曲模工作部分尺寸计算
1、凸、凹模圆角半径。
凸模圆角半径
:
由于存在后道工序的
半圆的成形,所以
在弯曲过程中的回弹得以修正,因此去
=10mm,查表得,
=0.4t=0.32,所以,圆弧与直边连接处
的
取
=2mm。
凹模口部圆角
:
因t=0.8mm<2mm,所以
=3.5t,则
=2.8mm。
2、凹模深度。
该制件为半圆形弯曲件,根据前面所定弯曲工艺(即同时弯
曲R2及R10半圆),其弯曲凹模深度即为R10半圆的深度。
3、凸、凹模间隙。
由图
(1)可知,制件料厚为0.8,B/H=14/10=1.4<2,查表可以得到
x=0.05.
查附录F得△=0.12,凸、凹单边间隙z为:
z=t+△+xt=0.8+0.12+0.05×0.8=0.96
4、凸、凹模工作部分尺寸与公差。
取制件精度等级为IT11级,有附录N查得:
=0.11,
=0.06
取模具精度等级为IT9级,有附录N查得:
=0.043,
=0.025
=
=
=
=
=
=
=
=
注:
半径方向上取单边间隙
第八部分:
弯曲压力计算
该制件弯曲过程属校正弯曲,校正里有表查得q=30Mpa。
投影面积:
50×14=700m㎡
弯曲力:
F1=Q×a=30700N=2100N.无顶件力和压料力
压力机选择:
选择3KN的开式压力机。
第九部分:
弯曲模总体设计
1、凸凹模结构设计
2、总体结构设计
3、冲压模装配图绘制
4、非标零件图绘制
(注:
所绘图均见后附图纸)
第十部分:
设计体会
本次设计为课程设计,各项要求均比较严格,为了能更加好的完成设计任务,我从图书馆和网上查阅了大量的冷冲模设计资料。
这为我在后来设计阶段省下了不注宝贵的时间表。
除了对知识的查阅,我还翻出了大学三年来所学的重点专业知识,重新系统的去学习和撑握,为设计做准备。
尽管做了很好的准备,但在设计过程中却暴露了基础知识不扎实。
对许多专业知识还不能自如的运用,对许多概念上的知识、专业术语含糊不清,做不到深刻理解。
模具设计中许多问题的解决都是通过从实践所得的数据来确定、并适当的做出选择,如:
凹凸模间隙的确定等。
本次设计的工作量相对于课程设计大了很多,特别对图线的要求。
绘图成了快速完成设计的最大障碍,绘图软件主要用CAD。
这是我们大二所学的知识,因为环境等因素的制约,想提高绘图技巧是我必须要完成的任务。
这次设计是我们参加工作前的最后一次设计。
完成它就是对我们三年来所学知识的一次系统应用,为我将来参加实践工作做好铺垫,是我们对自身所学的一次检验,让我们受益良多。
第十一部分:
参考文献
陈锡栋、靖颖怡主编《冲模设计应用实例》
——机械工业出版社
张鼎承主编《冲模设计手册》
——机械工业出版社
陈锡栋、周小玉主编《实用模具技术手册》
——机械工业出版社
钟毓斌主编《冲压工艺与模具设计》
——机械工业出版社
冯柄尧主编《模具设计与制造简明手册》
——上海出版社
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