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热压模具设计毕业论文

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热压模具设计毕业论文

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冲压模具设计中对机械运动的控制和运用摘要:在冲压过程中,机械运动贯穿始终。各种冲压工艺的实现都有其基本运动机理,这种运动是与模具密切相关的,各种模具的结构设计和力学设计最终都是为了满足其能够实现特定运动的要求。设计的模具能否严格完成实现冲压工艺所需的运动,直接影响到冲压件的品质,所以在模具设计中应对机械运动进行控制。同时为了达到产品形状尺寸的要求,不能够拘泥或局限于各种工艺基本运动模式中,而应不断发展和创新,在模具设计中对机械运动灵活运用。关键词:冲压模具设计,机械运动,控制,灵活运用1.引言本论文是以冲压工艺学基本理论为依据,通过对各种冲压工艺基本运动的分析,提出了对冲压模具设计的要求。首先阐述冲压过程中,机械运动的基本概念,然后逐项分析了冲裁、弯曲、拉深工艺的基本运动机理,指出模具设计中应着重控制到的内容,并介绍了在模具设计中对机械运动灵活运用的方法和一些实例。最后总结了根据具体情况进行产品工艺运动分析的方法,并强调在模具设计中,对机械运动的控制和灵活运用对提高设计水平和保证冲压件品质的重要意义。2.冲压过程中机械运动的概述冷冲压就是将各种不同规格的板料或坯料,利用模具和冲压设备(压力机,又名冲床)对其施加压力,使之产生变形或分离,获得一定形状、尺寸和性能的零件。一般生产都是采用立式冲床,因而决定了冲压过程的主运动是上下运动,另外,还有模具与板料和模具中各结构件之间的各种相互运动。机械运动可分为滑动、转动和滚动等三种基本运动形式,在冲压过程中都存在,但是各种运动形式的特点不同,对冲压的影响也各不相同。既然冲压过程存在如此多样的运动,在冲压模具设计中就应该对各种运动进行严格控制,以达到模具设计的要求;同时,在设计中还应当根据具体情况,灵活运用各种机械运动,以达到产品的要求。冲压过程的主运动是上下运动,但是在模具中设计斜楔结构、转销结构、滚轴结构和旋切结构等,可以相应把主运动转化为水平运动、模具中的转动和模具中的滚动。在模具设计中这些特殊结构是比较复杂和困难,成本也较高,但是为了达到产品的形状、尺寸要求,却不失为一种有效的解决方法。3.冲裁模具中机械运动的控制和运用冲裁工艺的基本运动是卸料板先与板料接触并压牢,凸模下降至与板料接触并继续下降进入凹模,凸、凹模及板料产生相对运动导致板料分离,然后凸、凹模分开,卸料板把工件或废料从凸模上推落,完成冲裁运动。卸料板的运动是非常关键的,为了保证冲裁的质量,必须控制卸料板的运动,一定要让它先于凸模与板料接触,并且压料力要足够,否则冲裁件切断面质量差,尺寸精度低,平面度不良,甚至模具寿命减少。按通常的方法设计落料冲孔模具,往往冲压后工件与废料边难以分开。在不影响工件质量的前提下,可以采用在凸凹模卸料板上增加一些凸出的限位块,以使落料冲孔运动完成后,凹模卸料板先把工件从凹模中推出,然后凸凹模卸料板再把废料也从凸凹模上推落,这样一来,工件与废料也就自然分开了。对于一些有局部凸起的较大的冲压件,可以在落料冲孔模的凹模卸料板上增加压型凸模,同时施加足够的弹簧力,以保证卸料板上压型凸模与板料接触时先使材料变形达到压型目的,再继续落料冲孔运动,往往可以减少一个工步的模具,降低成本。有些冲孔模具的冲孔数量很多,需要很大冲压力,对冲压生产不利,甚至无足够吨位的冲床,有一个简单的方法,是采用不同长度的2~4批冲头,在冲压时让冲孔运动分时进行,可以有效地减小冲裁力。对那些在弯曲面上有位置精度要求高的孔(例如对侧弯曲上两孔的同心度等)的冲压件,如果先冲孔再弯曲是很难达到孔位要求的,必须设计斜楔结构,在弯曲后再冲孔,利用水平方向的冲孔运动可以达到目的。对那些翻边、拉深高度要求较严需要做修边工序的,也可以采用类似的结构设计。4.弯曲模具中机械运动的控制和运用弯曲工艺的基本运动是卸料板先与板料接触并压死,凸模下降至与板料接触,并继续下降进入凹模,凸、凹模及板料产生相对运动,导致板料变形折弯,然后凸、凹模分开,弯曲凹模上的顶杆(或滑块)把弯曲边推出,完成弯曲运动。卸料板及顶杆的运动是非常关键的,为了保证弯曲的质量或生产效率,必须首先控制卸料板的运动,让它先于凸模与板料接触,并且压料力一定要足够,否则弯曲件尺寸精度差,平面度不良;其次,应确保顶杆力足够,以使它顺利地把弯曲件推出,否则弯曲件变形,生产效率低。对于精度要求较高的弯曲件,应特别注意一点,最好在弯曲运动中,要有一个运动死点,即所有相关结构件能够碰死。有些工件弯曲形状较奇特,或弯曲后不能按正常方式从凹模上脱落,这时,往往需要用到斜楔结构或转销结构,例如,采用斜楔结构,可以完成小于90度或回钩式弯曲,采用转销结构可以实现圆筒件一次成型。值得一提的是,对于有些外壳件,如电脑软驱外壳,因其弯曲边较长,弯头与板料间的滑动,在弯曲时,很容易擦出毛屑,材料镀锌层脱落,频繁抛光弯曲冲头效果也不理想。通常的做法是把弯曲冲头镀钛,提高其光洁度和耐磨性;或者在弯曲冲头R角处嵌入滚轴,把弯头与板料的弯曲滑动转化为滚动,由于滚动比滑动的摩擦力小得多,所以不容易擦伤工件。5.拉深模具中机械运动的控制和运用拉深工艺的基本运动是,卸料板先与板料接触并压牢,凸模下降至与板料接触,并继续下降,进入凹模,凸、凹模及板料产生相对运动,导致板料体积成形,然后凸、凹模分开,凹模滑块把工件推出,完成拉深运动。卸料板和滑块的运动非常关键,为了保证拉深件的质量,必须控制卸料板的运动,让它先于凸模与板料接触,并且压料力要足够,否则拉深件容易起皱,甚至裂开;其次应确保凹模滑块压力足够,以保证拉深件底面的平面度。拉深复合模设计合理,可以很好地控制结构件的运动过程,达到多工序组合的目的。例如典型的落料拉深切边冲孔复合模具的设计。另外,有些装饰品和日用品的拉深件需要有卷边(或滚边)工序,模具设计中也用到了滚轴结构,所以在卷边过程中滚动的摩擦力非常小,不容易擦伤工件表面。对那些需要在马达中旋转的拉深结构件,切边的高度、跳动度等要求相当高,需要在模具中设计特别的旋切结构,利用旋转(切)运动修边,不仅能保证切边的尺寸精度高,甚至切边的毛刺及冲切纹路亦相当美观。值得一提的是,此旋切结构在实际设计改良后,已经非常易于模具加工制作,并且已运用于连续拉深模具当中。6.连续模具中机械运动的控制和运用连续模具中常常同时包括了冲裁、弯曲和拉深等冲压工艺,因而其冲压过程中的机械运动也包括了这三种工艺的基本运动模式,对连续模具中运动的控制,应分成各基本工艺分别进行控制。通常连续模具要求不断加快冲压速度,提高生产效率,有些形状较复杂、较特别的冲压件,其冲压运动较费时,在连续模具设计中可以分解成效率较高的冲压运动。例如,工程膨胀螺钉圆筒件在连续模具设计中即可将其圆筒成型运动分解为两侧90度圆弧弯曲~中间60度圆弧弯曲~整体抱圆~圆度校正四个工序,不仅提高效率,亦能保证冲压件圆度。需要特别指出的是,连续模具因为在实际生产中还牵涉到送料机、吹风装置等,在设计中应充分考虑到这些因素,让冲床、模具、送料机和吹风装置的运动在时间上配合好,连续模具才能真正顺利生产。7.结束语尽管各种工艺的基本运动原理是不同的,但是也有共同点,就是卸料板(或滑块)的运动是重要的控制因素。实际上,在模具设计当中,产品的冲压工艺不可能都象各种工艺的基本运动那样简单,应当要根据具体情况对产品工艺作好运动分析,再据此作进一步的设计。在对产品工艺运动作分析时,应主要考虑其必要性、时间性、可行性,还应具有创造性。必要性是指运用基本运动原理判断需要那些运动来实现产品工艺;时间性是指所需各项运动的先后顺序;可行性是指能否通过结构设计和力学设计来实现所需运动;创造性是指在前述运动无法被实现或运动无法完全实现产品工艺的情况下,要善于大胆采用新方法去努力实现产品工艺,也就是前面所说的对机械运动的灵活运用。 冲压过程存在多种多样的机械运动,而各种机械运动对冲压工艺实现与冲压件品质的影响也各不相同,因而在冲压模具设计中对机械运动的控制和灵活运用对提高设计水平和保证冲压件品质具有重要意义。

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我国考古发现,早在2000多年前,我国已有冲压模具被用于制造铜器,证明了中国古代冲压成型和冲压模具方面的成就就在世界领先。1953年,长春第一汽车制造厂在中国首次建立了冲模车间,该厂于1958年开始制造汽车覆盖件模具。我国于20世纪60年代开始生产精冲模具。在走过了温长的发展道路之后,目前我国已形成了300多亿元(未包括港、澳、台的统计数字,下同。)各类冲压模具的生产能力。 一、冲压模具市场情况 我国冲压模具无论在数量上,还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展,但与国发经济需求和世界先进水平相比,差距仍很大,一些大型、精度、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口,特别是中高档轿车的覆盖件模具,目前仍主要依靠进口。一些低档次的简单冲模,已趋供过于求,市场竟争激烈。 现将2004年我国冲压模具市场情况简介如下: 据中国模具工业协会发布的统计材料,2004年我国冲压模具总产出约为220亿元,其中出口亿美元,约合亿元. 根据我国海关统计资料,2004年我国共进口冲压模具亿美联社元,约合亿元.从上述数字可以得出2004年我国冲压模具市场总规模约为亿元.其中国内市场需求为亿元,总供应约为亿元,市场满足率为82%.在上述供求总体情况中,有几个具体情况必须说明:一是进口模具大部分是技术含量高的大型精密模具,而出口模具大部分是技术含量较低中的中低档模具,因此技术含量高的中高档模具市场满足率低于冲压模具总体满足率,这些模具的发展已滞后于冲压件生产,而技术含量低的中低档模具市场满足率要高于冲压模具市场总体满足率;二是由于我国的模具价格要比国际市场低格低许多,具有一定的竟争力,因此其在国际市场前景看好,2005年冲压模具出口达到亿美元,比2004年增长就可说明这一点;三是近年来港资、台资、外资企业在我国发展迅速,这些企业中大量的自产自用的冲压模具无确切的统计资料,因此未能计入上述数字之中。 二、冲压模具水平状况 近年来,我国冲压模具水平已有很大提高。大型冲压模具已能生产单套重量达50多吨的模具。为中档轿车配套的覆盖件模具内也能生产了。精度达到1~2μm,寿命2亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产。表面粗糙度达到Ra≤μm的精冲模,大尺寸(φ≥300mm)精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。 1、 模具CAD/CAM技术状况 我国模具CAD/CAM技术的发展已有20多年历史。由原华中工学院和武汉733厂于1984年共同完成的精神模CAD/CAM系统是我国第一个自行开发的模具CAD/CAM系统。由华中工学院和北京模具厂等于1986年共同完成的冷冲模CAD/CAM系统是我国自行开发的第一个冲裁模CAD/CAM系统。上海交通大学开发的冷冲模CAD/CAM系统也于同年完成。20世纪90年代以来,国内汽车行业的模具设计制造中开始采用CAD/CAM技术。国家科委863计划将东风汽车公司作为CIMS应用示范工厂,由华中理工大学作为技术依托单位,开发的汽车车身与覆盖模具CAD/CAPP/CAM集成系统于1996年初通过鉴定。在此期间,一汽和成飞汽车模具中心引进了工作站和CAD/CAM软件系统,并在模具设计制造中实际应用,取得了显著效益。1997年一汽引进了板料成型过程计算机模拟CAE软件并开始用于生产。 21世纪开始CAD/CAM技术逐渐普及,现在具有一定生产能力的冲压模具企业基本都有了CAD/CAM技术。其中部分骨干重点企业还具备各CAE能力。 模具CAD/CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期,降低生产成本,提高产品质量,已成为人们的共识。在“八五”、九五“期间,已有一大批模具企业推广普及了计算机绘图技术,数控加工的使用率也越来越高,并陆续引进了相当数量CAD/CAM系统。如美国EDS的UG,美国Parametric Technology公司 Pro/Engineer,美国CV公司的CADSS,英国DELCAM公司的DOCT5,日本HZS公司的CRADE及space-E, 以色列公司的Cimatron 还引进了AutoCAD CATIA 等软件及法国Marta-Daravision公司用于汽车及覆盖件模具的Euclid-IS等专用软件。国内汽车覆盖件模具生产企业普遍采用了CAD/CAM技术/DL图的设计和模具结构图的设计均已实现二维CAD,多数企业已经向三维过渡,总图生产逐步代替零件图生产。且模具的参数化设计也开始走向少数模具厂家技术开发的领域。 在冲压成型CAE软件方面,除了引进的软件外,华中科技术大学、吉林大学、湖南大学等都已研发了较高水平的具有自主知识产权的软件,并已在生实践中得到成功应用,产生了良好的效益。 快速原型(RP)传统的快速经济模具相结合,快速制造大型汽车覆盖件模具,解决了原来低熔点合金模具靠样件浇铸模具,模具精度低、制件精度低,样样制作难等问题,实现了以三维CAD模型作为制模依据的快速模具制造,它标志着RPM应用于汽车身大型覆盖件试制模具已取得了成功。 围绕着汽车车身试制、大型覆盖件模具的快速制造,近年来也涌现出一些新的快速成型方法,例如目前已开始在生产中应用的无模多点成型及激光冲击和电磁成型等技术。它们都表现出了降低成本、提高效率等优点。 2、模具设计与制造能力状况 在国家产业政策的正确引导下,经过几十年努力,现在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平,包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用。 虽然如此,我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。这一些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面,无论在设计还是加工工艺和能力方面,都有较大差距。轿车覆盖件模具,具有设计和制造难度大,质量和精度要求高的特点,可代表覆盖件模具的水平。虽然在设计制造方法和手段方面基本达到了国际水平,模具结构周期等方面,与国外相比还存在一定的差距。 标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具,是我国重点发展的精密模具品种。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具,已基本达到国际水平。 但总体上和国外多工位级进模相比,在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上,仍存在一定差距。 汽车覆盖件模具制造技术正在不断地提高和完美,高精度、高效益加工设备的使用越来越广泛。高性能的五轴高速铣床和三轴的高速铣床的应用已越来越多。NC、DNC技术的应用越来越成熟,可以进行倾角加工超精加工。这些都提高了模具面加工精度,提高了模具的质量,缩短了模具的制造周期。 模具表面强化技术也得到广泛应用。工艺成熟、无污染、成本适中的离子渗氮技术越来越被认可,碳化物被覆处理(TD处理)及许多镀(涂)层技术在冲压模具上的应用日益增多。真空处理技术、实型铸造技术、刃口堆焊技术等日趋成熟。激光切割和激光焊技术也得到了应用。

压铸模具毕业论文压铸模具设计

压铸模具设计要点和注意事项

压铸模要求高可靠性和长寿命,与压铸机、压铸工艺有机结合为一个有效的铸件生产系统,优化压铸模具设计、提高工艺水平,为压铸生产提供可靠保证,是大型压铸模设计所追求的方向。

压铸模具结构

通常压铸模具的基本结构包含:融杯、成形镶块、模架、导向件、抽芯机构、推出机构以及热平衡系统等。

压铸模具设计开发流程

模具设计和开发流程,模具设计阶段需要设计人员所做的工作及模具设计的整体思路,其中包含一些与标准认证相关的设计和开发流程,对设计阶段可能产生的缺陷具有一定的预防作用。

压铸模具设计要点

第一,运用快速原型技术和三维软件建立合理的铸件造型,初步确定分型面、浇注系统位置和模具热平衡系统。

按照要求把二维铸件图转化为三维实体数据,根据铸件的复杂程度和壁厚情况确定合理的收缩率(一般取~),确定好分型面的位置和形状,并根据压铸机的数据选定压射冲头的位置和直径以及每模压铸的件数,对压铸件进行合理布局,然后对浇注系统、排溢系统进行三维造型。

第二,进行流场、温度场模拟,进一步优化模具浇注系统和模具热平衡系统。

把铸件、浇注系统和排溢系统的数据进行处理以后,输入压铸工艺参数、合金的物理参数等边界条件数据,用模拟软件可以模拟合金的充型过程及液态合金在模具型腔内部的走向,还可进行凝固模拟及温度场模拟,进一步优化浇注系统并确定模具冷却点的位置。模拟的结果以图片和影像的形式表达整个充型过程中液态合金的走向、温度场的分布等信息,通过分析可以找出可能产生缺陷的部位。在后续的设计中通过更改内浇口的位置、走向及增设集渣包等措施来改善充填效果,预防并消除铸造缺陷的产生。

第三,根据3D模型进行模具总体结构设计。

模拟过程进行的同时我们可以进行模具总布置设计,具体包括以下几个方面:

(1)根据压铸机数据进行模具的总布置设计。

在总布置设计中确定压射位置及冲头直径是首要任务。压射位置的确定要保证压铸件位于压铸机型板的中心位置,而且压铸机的四根拉杆不能与抽芯机构互相干涉,压射位置关系到压铸件能否顺利地从型腔中顶出;冲头直径则直接影响压射比的大小,并由此影响到压铸模具所需的锁模力的大小。因此确定好这两个参数是我们设计开始的第一步。

(2)设计成形镶块、型芯。

主要考虑成形镶块的强度、刚度,封料面的尺寸、镶块之间的拼接、推杆和冷却点的布置等,这些元素的合理搭配是保证模具寿命的基本要求。对于大型模具来说尤其要考虑易损部位的镶拼和封料面的配合方式,这是防止模具早期损坏和压铸过程中跑铝的关键,也是大模具排气及模具加工工艺性的需要。图4所示模具成形部分采用10块模块镶拼结构。

(3)设计模架与抽芯机构。

中小型压铸模具可以直接选用标准模架,大型模具必须对模架的刚度、强度进行计算,防止压铸过程中因模架弹性变形而影响压铸件的尺寸精度。抽芯机构设计的关键是把握活动元件间的配合间隙和元件间的定位。考虑模架工作过程中受热膨胀对滑动间隙的影响,大型模具的配合间隙要在~之间,成形部分的对接间隙在~之间,根据模具的大小及受热情况选用。成形滑块与滑块座之间采用方键定位。抽芯机构的润滑也是设计的重点,这个因素直接影响压铸模具的连续工作的可靠性,优良的润滑系统是提高压铸劳动生产率的重要环节。

(4)加热与冷却通道的布置及热平衡元件的选用。

由于高温液体在高压下高速进入模具型腔,带给模具镶块大量的热量,如何带走这些热量是设计模具时必须考虑的问题,特别是大型压铸模具,热平衡系统直接影响着压铸件的尺寸和内部质量。快速安装及准确控制流量是现代模具热平衡系统的发展趋势,随着现代加工业的发展,热平衡元件的选用趋向于直接选用的设计模式,即元件制造公司直接提供元件的二维和三维数据,设计者随用随选,既能保证元件的质量还能缩短设计周期。

(5)设计推出机构。

推出机构可分为机械推出和液压推出两种形式,机械推出是利用设备自身的推出机构实现推出动作,液压推出是利用模具自身配备的液压缸实现推出动作。设计推出机构的关键是尽量使推出合力的中心与脱型合力的中心同心,这就要求推出机构要具有良好的推出导向性、刚性及可靠的工作稳定性。对于大型模具来说推出机构的重量都比较大,推出机构的元件与型框间容易因为模具自重而使推杆偏斜,使之出现推出卡滞现象,同时模具受热膨胀对推出机构的影响也特别大,因此推出元件与模框间的定位及推板导柱的固定位置是及其重要的`,这些模具的推板导柱一般要固定在把模板上,把模板、垫铁及模框间用直径较大的圆销或方键定位,这样可以最大限度地消除热膨胀对推出机构的影响,必要时还可以采用滚动轴承和导板来支撑推出元件,同时在设计推出机构时要注意元件间的润滑。北美地区模具设计者通常在动模框的背面增加一块专门的润滑推杆的油脂板,加强对推出元件的润滑。如图5所示,动模框底部增加润滑油板,有油道与推杆过孔相通,工作时加注润滑油,可以润滑推出机构,防止卡滞。

(6)导向与定位机构的设计。

在整个模具结构中导向与定位机构是对模具运行稳定性影响最大的因素,也直接影响到压铸件的尺寸精度。

模具的导向机构主要包括:合模导向、抽芯导向、推出导向,一般导向元件要采用特殊材料的摩擦副,起到减磨和抗磨的作用,同时良好的润滑也是必不可少的,每个摩擦副间都要设置必要的润滑油路。需要特别指出的是特大型滑块的导向结构一般采用铜质导套和硬质导柱的导向形式,配合以良好的定位形式,确保滑块运行平稳,准确到位。

模具定位机构主要包括:动静型间的定位、推出复位定位、成形滑块及滑块座间的定位、型架推出部分与型框间的定位等。动静型间的定位是一种活动性质的定位,配合的准确性要求更高,小型模具可以直接采用成形镶块间的凸凹面定位,大型压铸模具必须采用特殊的定位机构,以消除热膨胀对模具定位精度的影响,另外几种定位结构是元件间的定位,是固定定位,一般采用圆销和方键定位。成形镶块间的凸凹面定位,保证动静型间定位准确,防止模具错边。

金属液在通过浇口时,其填充方式可分为层流式填充、喷射流填充、雾化流填充三种方式。当浇口速度较低时,填充方式显层流的状态;当速度增加,金属液不再是连续流出,而是呈粗颗粒状喷出;当速度更高时,水则会呈雾状的细微颗粒喷出。采用层流填充或雾状流填充均可产生令人满意的铸件,粗颗粒流填充因在填充过程中热量损失多而填充不好。一般而言,浇口愈薄,浇口速度愈高才能达到雾化流的状态金属液进入型腔的流动状态是由流道和内浇口的形式决定的。目前使用较多的流道形式有扇形流道和锥形流道两种。浇注系统由直浇道,横浇道和内浇道等三部份组成。扇形流道较适合于内浇口长度较短的产品,锥形流道适合于内浇口长度较长的产品。不管是扇形流道还是锥形流道,从流道开始到内浇口其截面积应该逐渐缩小,才能保证控制合金液的流态,并防止气体卷入浇注系统;横浇道应具有一定的长度,可对金属液起到稳流和导向作用设计浇口与流道一般要遵守如下原则: 1).充填最困难的地方优先考虑 2). 各浇口大小应按其主要充填部份的铸件体积依比例分配 3). 浇口位置应避免设在液流容易受阻的地方或直接冲击型芯 4).流道截面积与浇口截面积必须维持平衡 5).流道转弯处或尾部应设突出部位或缓冲包,以起到缓冲及吸收杂质的作用 6).避免流道急转弯及截面积突然改变,以免造成乱流卷入空气 7).流道转弯时,截面积应该适度减小,才不会卷入空气为了提高压铸件质量,在金属液充填型腔的过程中应尽量排除型腔中的气体,排除混有气体和被涂料残余物污染的前流冷的金属液,这就需要设置溢流、排气系统,包括溢流槽和排气槽。 溢流槽有如下作用: a、起排出杂物,排出气体作用; b、保持模具温度平衡作用; c、改善流动方向(引流)作用; d、起顶出平台的作用; e、接纳第一份冷的金属流(集渣)作用。锌合金溢流槽排渣口深度一般取,溢流槽后部的排气道深度一般取。 v为了充分排出型腔内的气体,排气槽的截面积一般为内浇口截面积的20%-50%。

压铸是有色金属成型的一个重要方法之一。压铸件的质量好坏80%取决于压铸模具。制作好压铸模具是产品开发的关键所在。在压铸过程中,由于型腔内的金属液流动状态不同,可能产生冷隔、花纹、气孔、偏析等不良现象。所以控制型腔内的金属液流动状态是相当必要的,而控制型腔内的金属液流动状态,关键在于压铸模具浇排系统的设计。

1 压铸模具的制作流程

上述流程是压铸模具制作的大致流程,但并非一成不变。应在整个制作过程中前后协调,不断反馈与调整各阶段的信息,根据分析结果,修改设计方案,以期取得实效。笔者从事压铸模具开发多年,就模具制作流程中的相关注意事项总结如下,供同行参考。

(1)要对客户来图应进行检证

根据压铸工艺的特性结合有色金属的牌号,先进行毛坯方案设计,然后开始模具设计。对有些不符合压铸工艺的结构,应及时与客户沟通,在征求客户同意的基础上再行修改。日本三大著名摩托车品牌的研发部门都是在开发之初就重点把握图面检证这一关,这样可避免开发损失、减少开发时间。

压铸模具的设计与有色金属的牌号有关。特别是ADC6(JIS标准)铝合金,其浇排系统结构及其拔模斜度与普通铝合金有所不同,应根据其流动性差、压铸温度较高等特点适当应对。日本在高强度的零件上已大量应用ADC6铝合金,而国内应用的较少。ADC6铝合金压铸模具常见的问题有:模具寿命短;脱模阻力大,易变形、拉模,工件顶出易产生裂纹;流动性差,易产生花纹、冷隔;模具突出部位易产生裂纹等,在设计过程中应提前应对。

(2)做好模具的检测

在模具检测阶段,不应单纯检测模具尺寸,更重要的是应检测压铸产品质量。压铸产品质量检测可分外观检测、内部品质检测及机械性能检测。检测的数据应符合压铸产品的合格率要求、内部品质标准及机械性能指标。

(3)做好试模

试模阶段是验证模具的关键阶段,通常初次试模后还要进行修模,修模时针对不良项目逐二进行改善,直至符合客户要求。

2 压铸模具浇排系统的设计

在压铸模具浇排系统中,浇口位置、浇道形状是控制溶液的流动状态和填充方向的重要因素。首先应着眼于浇口位置、浇道形状,合理设计浇口、浇道、集渣包、溢流槽及排气道;然后使用CAE软件对型腔内部的溶液流动状态进行解析。

浇口设计步骤

内浇道及内浇口的位置与尺寸,对于填充方式有决定性的影响。内浇口设计方法很关键。成品设置浇口时,通常按下列步骤进行:

(1)计算内浇口截面积。浇口断面积计算公式:

(2)根据内浇口截面积,设定浇口形状,然后设置浇口位置,初步设计溢流槽及集渣包位置。

(3)制作不同的浇口方案(通常先使内浇道截面积小一些,试验后根据需要可再扩大),并制成3D数据。

(4)根据制成的3D数据进行CAE分析(即流态解析、温度场分析)。

(5)对解析结果进行评价。

(6)对不同浇排系统所产生的方案结果进行比较、评价,择优选用。若存在不良现象,应进行方案改进,然后再进行CAE分析,直到取得较满意的方案。

浇道、排气系统的设计注意事项

(1)内浇口及排气槽应设置在使金属液在形

腔里流动状态最好,并能充满型腔内各个角落的位置上。设置时尽可能采用一个内浇口。如果设计条件不允许,应注意使金属液的流动相互不受干扰或在型腔内不分散地相遇(即引导金属流顺一个方向流动),避免型腔内各股金属液汇合时出现涡流。例如,当压铸件尺寸较大时,有时不可能仅从一个内浇道获得所需的内浇道截面积,因此必须采用多个内浇道。但是应注意到内浇道的设置应保证引导金属液只沿着一个方向流动,以避免型腔内各股金属液汇合而出现涡流。

(2)金属液流柬应尽可能少地在型腔内转弯,以便使金属液能达到压铸件的厚壁部位。

(3)金属液流程应尽可能短而均匀。

(4)内浇道截面积向着内浇道方向逐渐缩小,以减少气体卷入,有利于提高压铸件的致密性。

(5)内浇道在流动过程中应圆滑过渡,尽可能避免急转与流动冲击。

(6)多腔时对浇道截面积应按各腔容积比进

行分段减少。

(7)型腔中的空气和润滑剂挥发的气体,应由流入的金属液推到排气槽处,然后从排气槽处逸出型腔。特别是金属液的流动不应将气体留在盲孔内或过早地堵塞排气槽。

(8)金属流束不应在散热不良处形成热冲击。

(9)对带有筋的压铸件,应尽可能地让金属流顺筋的方向流动。

(10)应避免金属液直接冲刷容易损坏的模具部分和型芯。不可避免时,应在内浇道上设置隔离带,避免热冲击。

(11)通常内浇道愈宽愈厚,非均匀流动的危险也愈大。应尽量不要采用过厚的内浇口,避免切除内浇道时产生变形。

(12)型腔的排气

溢流槽是为了排除铸造时最初喷入的金属液,并且使模具的温度一致。溢流槽设在铸型容易存气的位置,作为排出气体用,改善金属液的流动状态,将金属液导向型腔的各个角落,以得到良好的铸造表面。排气槽有连接在溢流槽与集渣包前面的,也有与型腔直接连接的。设计时应注意:

①排气槽的总截面积应大致相当于内浇道截面积。

②分型面上的排气槽的位置是根据型腔内金属液流动状态而确定的。排气槽最好设计成弯曲状,而不是直通状,以防止金属液外喷伤人。分型面上的排气槽的深度通常为~;位于型腔内的排气槽深度通常为~;位于模具边缘的排气槽深度通常为~。排气槽的宽度一般为5~20mm。

③顶针与推杆的排气间隙对于型腔的排气是非常重要的。通常控制在~,或放大到不产生毛刺为止。

④固定式型芯的排气也是一有效的排气方法,案例如图2所示。通常在型芯周边单边控制有~的间隙,并在型芯定位颈部开出宽、厚各l~的排气槽,这样型腔内的气体可顺颈部开出的排气槽由型腔底部排出。

⑤排气槽的粗糙度也不应忽视,应保持较高的光洁度,避免在使用过程中被涂料粘连脏物而造成堵塞,影响排气。

(13)压铸熔杯的`填充率尽可能选高些。对压铸件气孔度要求高的场合,通常选定在70%左右,这样带入压铸件的气体就会大幅度减少,对系统排气也是有利的。

流动解析评价与对策

(1)模具设计过程中,应尽可能让金属流顺一个方向流动,流动解析后,发现型腔中出现涡流时,应当改变内浇口导入角或改变尺寸,以排除涡流现象。

(2)金属液交汇时,在停止流动前还要让金属液继续流动一段距离。所以在交汇处的型腔外应增设溢流槽和集渣包,以使过冷的金属液及空气化合物流入溢流槽和集渣包,让后续金属液清洁、常温。

(3)针对不同部位填充速度不一时,应调整内浇口的厚度或宽度(必要时逐渐加大),达到填充速度基本一致的目的,但应尽可能通过加宽内浇道来实现。

(4)流动解析后发现填充滞后的部位,也可增设内浇道。

(5)对于薄壁压铸件,必须选用较短的填充时间进行压铸。所以应通过加大内浇道的截面积来减少填充时间,以达到较好的表面质量。

(6)对于致密性要求高的厚壁压铸件,必须保证有效地进行排气。应选用中等的填充时间进行压铸。故应对内浇道的截面进行调整,以取得相应的填充时间,获得较好的表面质量和内部质量。

3 结 论

压铸模具的制作流程是一个CAD/CAE/CAM/CAT融合的过程,其间融合得越好,压铸件产品的品质越高、制造成本就越低。压铸模具浇排系统设计应遵循上述设计步骤和注意事项,并进行分析和评价,将避免许多不良现象产生。在当今具备CAE分析手段的时代,在内浇道设计初期,将总结出的经验先行考虑进浇排系统,结合CAE手段,通过分析、改善、提升,势必起到事半功倍的作用。

压圈复合冲压模具设计毕业论文

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我国考古发现,早在2000多年前,我国已有冲压模具被用于制造铜器,证明了中国古代冲压成型和冲压模具方面的成就就在世界领先。1953年,长春第一汽车制造厂在中国首次建立了冲模车间,该厂于1958年开始制造汽车覆盖件模具。我国于20世纪60年代开始生产精冲模具。在走过了温长的发展道路之后,目前我国已形成了300多亿元(未包括港、澳、台的统计数字,下同。)各类冲压模具的生产能力。 一、冲压模具市场情况 我国冲压模具无论在数量上,还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展,但与国发经济需求和世界先进水平相比,差距仍很大,一些大型、精度、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口,特别是中高档轿车的覆盖件模具,目前仍主要依靠进口。一些低档次的简单冲模,已趋供过于求,市场竟争激烈。 现将2004年我国冲压模具市场情况简介如下: 据中国模具工业协会发布的统计材料,2004年我国冲压模具总产出约为220亿元,其中出口亿美元,约合亿元. 根据我国海关统计资料,2004年我国共进口冲压模具亿美联社元,约合亿元.从上述数字可以得出2004年我国冲压模具市场总规模约为亿元.其中国内市场需求为亿元,总供应约为亿元,市场满足率为82%.在上述供求总体情况中,有几个具体情况必须说明:一是进口模具大部分是技术含量高的大型精密模具,而出口模具大部分是技术含量较低中的中低档模具,因此技术含量高的中高档模具市场满足率低于冲压模具总体满足率,这些模具的发展已滞后于冲压件生产,而技术含量低的中低档模具市场满足率要高于冲压模具市场总体满足率;二是由于我国的模具价格要比国际市场低格低许多,具有一定的竟争力,因此其在国际市场前景看好,2005年冲压模具出口达到亿美元,比2004年增长就可说明这一点;三是近年来港资、台资、外资企业在我国发展迅速,这些企业中大量的自产自用的冲压模具无确切的统计资料,因此未能计入上述数字之中。 二、冲压模具水平状况 近年来,我国冲压模具水平已有很大提高。大型冲压模具已能生产单套重量达50多吨的模具。为中档轿车配套的覆盖件模具内也能生产了。精度达到1~2μm,寿命2亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产。表面粗糙度达到Ra≤μm的精冲模,大尺寸(φ≥300mm)精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。 1、 模具CAD/CAM技术状况 我国模具CAD/CAM技术的发展已有20多年历史。由原华中工学院和武汉733厂于1984年共同完成的精神模CAD/CAM系统是我国第一个自行开发的模具CAD/CAM系统。由华中工学院和北京模具厂等于1986年共同完成的冷冲模CAD/CAM系统是我国自行开发的第一个冲裁模CAD/CAM系统。上海交通大学开发的冷冲模CAD/CAM系统也于同年完成。20世纪90年代以来,国内汽车行业的模具设计制造中开始采用CAD/CAM技术。国家科委863计划将东风汽车公司作为CIMS应用示范工厂,由华中理工大学作为技术依托单位,开发的汽车车身与覆盖模具CAD/CAPP/CAM集成系统于1996年初通过鉴定。在此期间,一汽和成飞汽车模具中心引进了工作站和CAD/CAM软件系统,并在模具设计制造中实际应用,取得了显著效益。1997年一汽引进了板料成型过程计算机模拟CAE软件并开始用于生产。 21世纪开始CAD/CAM技术逐渐普及,现在具有一定生产能力的冲压模具企业基本都有了CAD/CAM技术。其中部分骨干重点企业还具备各CAE能力。 模具CAD/CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期,降低生产成本,提高产品质量,已成为人们的共识。在“八五”、九五“期间,已有一大批模具企业推广普及了计算机绘图技术,数控加工的使用率也越来越高,并陆续引进了相当数量CAD/CAM系统。如美国EDS的UG,美国Parametric Technology公司 Pro/Engineer,美国CV公司的CADSS,英国DELCAM公司的DOCT5,日本HZS公司的CRADE及space-E, 以色列公司的Cimatron 还引进了AutoCAD CATIA 等软件及法国Marta-Daravision公司用于汽车及覆盖件模具的Euclid-IS等专用软件。国内汽车覆盖件模具生产企业普遍采用了CAD/CAM技术/DL图的设计和模具结构图的设计均已实现二维CAD,多数企业已经向三维过渡,总图生产逐步代替零件图生产。且模具的参数化设计也开始走向少数模具厂家技术开发的领域。 在冲压成型CAE软件方面,除了引进的软件外,华中科技术大学、吉林大学、湖南大学等都已研发了较高水平的具有自主知识产权的软件,并已在生实践中得到成功应用,产生了良好的效益。 快速原型(RP)传统的快速经济模具相结合,快速制造大型汽车覆盖件模具,解决了原来低熔点合金模具靠样件浇铸模具,模具精度低、制件精度低,样样制作难等问题,实现了以三维CAD模型作为制模依据的快速模具制造,它标志着RPM应用于汽车身大型覆盖件试制模具已取得了成功。 围绕着汽车车身试制、大型覆盖件模具的快速制造,近年来也涌现出一些新的快速成型方法,例如目前已开始在生产中应用的无模多点成型及激光冲击和电磁成型等技术。它们都表现出了降低成本、提高效率等优点。 2、模具设计与制造能力状况 在国家产业政策的正确引导下,经过几十年努力,现在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平,包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用。 虽然如此,我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。这一些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面,无论在设计还是加工工艺和能力方面,都有较大差距。轿车覆盖件模具,具有设计和制造难度大,质量和精度要求高的特点,可代表覆盖件模具的水平。虽然在设计制造方法和手段方面基本达到了国际水平,模具结构周期等方面,与国外相比还存在一定的差距。 标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具,是我国重点发展的精密模具品种。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具,已基本达到国际水平。 但总体上和国外多工位级进模相比,在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上,仍存在一定差距。 汽车覆盖件模具制造技术正在不断地提高和完美,高精度、高效益加工设备的使用越来越广泛。高性能的五轴高速铣床和三轴的高速铣床的应用已越来越多。NC、DNC技术的应用越来越成熟,可以进行倾角加工超精加工。这些都提高了模具面加工精度,提高了模具的质量,缩短了模具的制造周期。 模具表面强化技术也得到广泛应用。工艺成熟、无污染、成本适中的离子渗氮技术越来越被认可,碳化物被覆处理(TD处理)及许多镀(涂)层技术在冲压模具上的应用日益增多。真空处理技术、实型铸造技术、刃口堆焊技术等日趋成熟。激光切割和激光焊技术也得到了应用。

模具毕业论文冲压模具设计中对机械运动的控制和运用摘要:在冲压过程中,机械运动贯穿始终。各种冲压工艺的实现都有其基本运动机理,这种运动是与模具密切相关的,各种模具的结构设计和力学设计最终都是为了满足其能够实现特定运动的要求。设计的模具能否严格完成实现冲压工艺所需的运动,直接影响到冲压件的品质,所以在模具设计中应对机械运动进行控制。同时为了达到产品形状尺寸的要求,不能够拘泥或局限于各种工艺基本运动模式中,而应不断发展和创新,在模具设计中对机械运动灵活运用。关键词:冲压模具设计,机械运动,控制,灵活运用1.引言本论文是以冲压工艺学基本理论为依据,通过对各种冲压工艺基本运动的分析,提出了对冲压模具设计的要求。首先阐述冲压过程中,机械运动的基本概念,然后逐项分析了冲裁、弯曲、拉深工艺的基本运动机理,指出模具设计中应着重控制到的内容,并介绍了在模具设计中对机械运动灵活运用的方法和一些实例。最后总结了根据具体情况进行产品工艺运动分析的方法,并强调在模具设计中,对机械运动的控制和灵活运用对提高设计水平和保证冲压件品质的重要意义。2.冲压过程中机械运动的概述冷冲压就是将各种不同规格的板料或坯料,利用模具和冲压设备(压力机,又名冲床)对其施加压力,使之产生变形或分离,获得一定形状、尺寸和性能的零件。一般生产都是采用立式冲床,因而决定了冲压过程的主运动是上下运动,另外,还有模具与板料和模具中各结构件之间的各种相互运动。机械运动可分为滑动、转动和滚动等三种基本运动形式,在冲压过程中都存在,但是各种运动形式的特点不同,对冲压的影响也各不相同。既然冲压过程存在如此多样的运动,在冲压模具设计中就应该对各种运动进行严格控制,以达到模具设计的要求;同时,在设计中还应当根据具体情况,灵活运用各种机械运动,以达到产品的要求。冲压过程的主运动是上下运动,但是在模具中设计斜楔结构、转销结构、滚轴结构和旋切结构等,可以相应把主运动转化为水平运动、模具中的转动和模具中的滚动。在模具设计中这些特殊结构是比较复杂和困难,成本也较高,但是为了达到产品的形状、尺寸要求,却不失为一种有效的解决方法。3.冲裁模具中机械运动的控制和运用冲裁工艺的基本运动是卸料板先与板料接触并压牢,凸模下降至与板料接触并继续下降进入凹模,凸、凹模及板料产生相对运动导致板料分离,然后凸、凹模分开,卸料板把工件或废料从凸模上推落,完成冲裁运动。卸料板的运动是非常关键的,为了保证冲裁的质量,必须控制卸料板的运动,一定要让它先于凸模与板料接触,并且压料力要足够,否则冲裁件切断面质量差,尺寸精度低,平面度不良,甚至模具寿命减少。按通常的方法设计落料冲孔模具,往往冲压后工件与废料边难以分开。在不影响工件质量的前提下,可以采用在凸凹模卸料板上增加一些凸出的限位块,以使落料冲孔运动完成后,凹模卸料板先把工件从凹模中推出,然后凸凹模卸料板再把废料也从凸凹模上推落,这样一来,工件与废料也就自然分开了。对于一些有局部凸起的较大的冲压件,可以在落料冲孔模的凹模卸料板上增加压型凸模,同时施加足够的弹簧力,以保证卸料板上压型凸模与板料接触时先使材料变形达到压型目的,再继续落料冲孔运动,往往可以减少一个工步的模具,降低成本。有些冲孔模具的冲孔数量很多,需要很大冲压力,对冲压生产不利,甚至无足够吨位的冲床,有一个简单的方法,是采用不同长度的2~4批冲头,在冲压时让冲孔运动分时进行,可以有效地减小冲裁力。对那些在弯曲面上有位置精度要求高的孔(例如对侧弯曲上两孔的同心度等)的冲压件,如果先冲孔再弯曲是很难达到孔位要求的,必须设计斜楔结构,在弯曲后再冲孔,利用水平方向的冲孔运动可以达到目的。对那些翻边、拉深高度要求较严需要做修边工序的,也可以采用类似的结构设计。4.弯曲模具中机械运动的控制和运用弯曲工艺的基本运动是卸料板先与板料接触并压死,凸模下降至与板料接触,并继续下降进入凹模,凸、凹模及板料产生相对运动,导致板料变形折弯,然后凸、凹模分开,弯曲凹模上的顶杆(或滑块)把弯曲边推出,完成弯曲运动。卸料板及顶杆的运动是非常关键的,为了保证弯曲的质量或生产效率,必须首先控制卸料板的运动,让它先于凸模与板料接触,并且压料力一定要足够,否则弯曲件尺寸精度差,平面度不良;其次,应确保顶杆力足够,以使它顺利地把弯曲件推出,否则弯曲件变形,生产效率低。对于精度要求较高的弯曲件,应特别注意一点,最好在弯曲运动中,要有一个运动死点,即所有相关结构件能够碰死。有些工件弯曲形状较奇特,或弯曲后不能按正常方式从凹模上脱落,这时,往往需要用到斜楔结构或转销结构,例如,采用斜楔结构,可以完成小于90度或回钩式弯曲,采用转销结构可以实现圆筒件一次成型。值得一提的是,对于有些外壳件,如电脑软驱外壳,因其弯曲边较长,弯头与板料间的滑动,在弯曲时,很容易擦出毛屑,材料镀锌层脱落,频繁抛光弯曲冲头效果也不理想。通常的做法是把弯曲冲头镀钛,提高其光洁度和耐磨性;或者在弯曲冲头R角处嵌入滚轴,把弯头与板料的弯曲滑动转化为滚动,由于滚动比滑动的摩擦力小得多,所以不容易擦伤工件。5.拉深模具中机械运动的控制和运用拉深工艺的基本运动是,卸料板先与板料接触并压牢,凸模下降至与板料接触,并继续下降,进入凹模,凸、凹模及板料产生相对运动,导致板料体积成形,然后凸、凹模分开,凹模滑块把工件推出,完成拉深运动。卸料板和滑块的运动非常关键,为了保证拉深件的质量,必须控制卸料板的运动,让它先于凸模与板料接触,并且压料力要足够,否则拉深件容易起皱,甚至裂开;其次应确保凹模滑块压力足够,以保证拉深件底面的平面度。拉深复合模设计合理,可以很好地控制结构件的运动过程,达到多工序组合的目的。例如典型的落料拉深切边冲孔复合模具的设计。另外,有些装饰品和日用品的拉深件需要有卷边(或滚边)工序,模具设计中也用到了滚轴结构,所以在卷边过程中滚动的摩擦力非常小,不容易擦伤工件表面。对那些需要在马达中旋转的拉深结构件,切边的高度、跳动度等要求相当高,需要在模具中设计特别的旋切结构,利用旋转(切)运动修边,不仅能保证切边的尺寸精度高,甚至切边的毛刺及冲切纹路亦相当美观。值得一提的是,此旋切结构在实际设计改良后,已经非常易于模具加工制作,并且已运用于连续拉深模具当中。6.连续模具中机械运动的控制和运用连续模具中常常同时包括了冲裁、弯曲和拉深等冲压工艺,因而其冲压过程中的机械运动也包括了这三种工艺的基本运动模式,对连续模具中运动的控制,应分成各基本工艺分别进行控制。通常连续模具要求不断加快冲压速度,提高生产效率,有些形状较复杂、较特别的冲压件,其冲压运动较费时,在连续模具设计中可以分解成效率较高的冲压运动。例如,工程膨胀螺钉圆筒件在连续模具设计中即可将其圆筒成型运动分解为两侧90度圆弧弯曲~中间60度圆弧弯曲~整体抱圆~圆度校正四个工序,不仅提高效率,亦能保证冲压件圆度。需要特别指出的是,连续模具因为在实际生产中还牵涉到送料机、吹风装置等,在设计中应充分考虑到这些因素,让冲床、模具、送料机和吹风装置的运动在时间上配合好,连续模具才能真正顺利生产。7.结束语尽管各种工艺的基本运动原理是不同的,但是也有共同点,就是卸料板(或滑块)的运动是重要的控制因素。实际上,在模具设计当中,产品的冲压工艺不可能都象各种工艺的基本运动那样简单,应当要根据具体情况对产品工艺作好运动分析,再据此作进一步的设计。在对产品工艺运动作分析时,应主要考虑其必要性、时间性、可行性,还应具有创造性。必要性是指运用基本运动原理判断需要那些运动来实现产品工艺;时间性是指所需各项运动的先后顺序;可行性是指能否通过结构设计和力学设计来实现所需运动;创造性是指在前述运动无法被实现或运动无法完全实现产品工艺的情况下,要善于大胆采用新方法去努力实现产品工艺,也就是前面所说的对机械运动的灵活运用。冲压过程存在多种多样的机械运动,而各种机械运动对冲压工艺实现与冲压件品质的影响也各不相同,因而在冲压模具设计中对机械运动的控制和灵活运用对提高设计水平和保证冲压件品质具有重要意义。

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从现在的科学角度来看,随着科技的飞速发展,人类在各个领域的不断创新,以及每个国家之间的日益交流和国力的大大提升,人类在许多方面已经创造出了很多的陈果。此外,随着工业水平的不断提高以及人们的生活水平日益改善,对很多的方面有了新的要求,这样就导致了需要新的机械产品来提升水平,板材送进夹钳装置就是其中是一。

现如今,科学技术发展较快,产品更新的速度也在不断的加快。本次设计上的夹钳装置也和其他的机械行业一样不断向前迈进,据可靠研究调查发现,当前已经在运行的主机行业已十分广泛,特别的在很多高档的制造行业和国家重点相关项目中,对其的需求量也在不断扩大,那么在这种情况之下也必然会使得夹钳行业向前发展。经过我国几代科学工作者的不懈努力,在板材送进装置方面也已取得突破性进展。例如由中南科学院廖卫献研究的送进机,已经将送进的硅块从84块增加到96块,使得材料的利用率有了很大的提高。通过此种方法,可以实现冲床每年提高加工能力160-300t。在众多的的送进装置中,气结构形式有多种。例如可以用机械手进行送进,其过程是用机械手抓住由传送带传送而来的板材,进而放入落料架。通过调查得知,国外的送进装置发展也非常迅速而且日趋成熟。通过对国外的生产和研究的调查,一些工业发达国家或地区,日本、美国最具代表性,尤其是日本,由于机械式自动送进机构相对简单,故而对其涉及的研究很少。而代替的是对更加新型的送进的理论的研究与设计。在国内外的专业人员的不断设计与探索之后,也设计出了很多具有时代意义的新的送进装置。在日本有专家研究出利用机械手与冲床相结合的方法进行送料。但是这种方法需要从侧面送料,故设计时很复杂而且不易制造维修。而且成本相对较高不适宜中小企业进行规模化生产。在工作时,以冲床上的曲轴作为主输送轴。然后通过花键轴进行伸缩运动,球头部件会被连接到机械手轮。期间,相关的传动部件还要通过动作使机械手与机床同步,从而完成整个运送过程。此外,改送进装置还配备有另外的一套专用的驱动可移式输送机,通过该输送机就可以将板材送至主机的位置处进行加工。但是,它的这套系统是根据日本本国发展情况而定的。因此,它只能适合于日本本国加工的使用,所以不太适合我国的纵向送进的要求。

许多资料表明,如果根据现在的整体的综合水平来看,我国的某些行业还不能跟上发达国家的水平。同时,在夹钳装置的行业,就性能方面还有着很大的差距,列如,可靠性、安全性、以及环保性。因此,当前必须大力发展科技,提高自主创新能力,在科技方面加大投入,只有这样才能赶上发达国家的技术水平。

本设计中,采用液压缸进行推动并固定,采用气缸进行夹紧。它有着很多的优点,使得装置运行平稳,可靠性大大提高,传送时较为灵敏。同时,最为一个在生产中的配套辅助机构使得工人的劳动强度降低。

毕业论文课题简介范文(二)

我的毕业设计课题及部分参考资料来源于课本,名叫“冷冲压模具设计” 1.零件使用功能

冲压手轮,是一个生活中常见的零件。

冲压手轮零件是安装在阀门上,通过内方孔连接轴传动,使阀门上的轴转动,达到锁紧或松开阀门的目的。

由冲压手轮零件图可知,其外形为旋转体拉深件,内缘有方孔,外缘又翻边,需对其进行工艺分析,制定工艺方案,编制冲压工艺卡,进行各道工序模具的总装设计。 我的零件如下:

零件名:冲压手轮

生产批量:大批量

生产材料:10 料厚:1mm 弯曲半径: 2.冲裁零件的工艺分析(1)材料为10,许用伸长率[δ]=29%,弹性模量E=194MPa。(2)工件的形状结构:冲裁件外形应避免尖锐直角,为提高模具寿命,将部分90度倾角改为R1的圆角。零件上其他尺寸没有标注公差,按IT14级处理,并按“入体”原则标注公差。

生产材料:10 料厚:1mm 弯曲半径: 2.冲裁零件的工艺分析

(1)材料为10,许用伸长率[δ]=29%,弹性模量E=194MPa。 (2)工件的形状结构:冲裁件外形应避免尖锐直角,为提高模具寿命,将部分90度倾角改为R1的圆角。

零件上其他尺寸没有标注公差,按IT14级处理,并按“入体”原则标注公差。

3.工艺方案的分析与确定

此工件需落料、第一次拉深、冲工艺孔、第二次拉深、切边、翻边、冲翻孔预置孔、内缘翻孔等工序冲。根据基本冲压工序可以有以下几种工艺方案。

方案1:落料、第一次拉深、冲工艺孔 → 第二次拉深 → 切边、冲预制孔 → 内缘翻孔、外缘翻边

方案1工艺特点:共需四副模具,每一工序的模具结构都相对比较合理,模具的制造周期短、成本低、工序相对集中、生产效率高,而且各道工序的定位可靠、工件的精度也比较高,模具的维修、调整都比较方便。

方案2:落料 → 第一次拉深 → 冲工艺孔 → 第二次拉深 → 冲预置孔 → 切边 → 翻边、翻孔。

方案2工艺特点:共需模具7副,半成品的中间周期较长、生产

效率低、模具数多、模具的制造成本高、

方案3:落料 → 第一次拉深 → 冲工艺孔→ 第二次拉深 → 冲预置孔 → 切边 → 内缘翻孔 → 外缘翻边。

方案3工艺特点:共需模具8副,此方案工序分散,每一道的模具结构简单、制造简单,维修、安装、调整、操作方便,但工序数目多、占地面积大、所使用的设备和人员多。模具数目多,所需的制造成本高,工件的中间周期次数多,而且重复定位次数多,工件的质量难以保证。

结论:通过对以上三个方案的分析,方案1比较符合冲压工艺性的要求,所以选择方案1为冲压手轮的冲压工艺方案。即:工序1—落料、第一次拉深、冲工艺孔;工序2— 第二次拉深;工序3—切边、冲预制孔;工序4—内缘翻孔、外缘翻边。

4.模具

本次设计模具共有四张

第一张题目为:冲孔落料拉深复合模

模具工作原理:材料从右向左横向送入,工作时,板料以挡料销定位,滑块下行,凸凹模1与落料凹模4进行落料;滑块继续下行,凸凹模7和凸凹模21的共同作用,将坯料拉深成形,弹性压料装置的力通过顶杆30传递给压料板22,并对坯料施加压料力。当拉深至4mm时,由冲孔凸模9和凸凹模21进行冲孔。拉深工作结束,滑块回程,卸料板6将卡在凸凹模7上的条料卸下;弹性压料装置回复,顶出工件,刚性打料机构将工件从凸凹模7中推出;冲孔废料通过压机台板孔漏出。

第二张题目为:单工序拉深模具

模具工作原理:此模具为压料倒装式拉深模。工作时,将第一次冲压工序件凸台套入压料圈5定位,滑块下行,拉深凹模6与压料圈5压紧凸缘材料后,拉深凸模3和拉深凹模6进行拉深。上模回程,压料圈5顶起套在拉深凸模53上的制件,上模继续回程,推件块7将制件推出凹模。

第三套题目为:切边冲孔复合模具

模具工作原理:此模具为倒装复合模。该模具的凸凹模11装在下模,切边凹模6和冲孔凸模15装在上模。工作时,将制件套入凸凹模11定位,上模下行,在切边凹模6与凸凹模11、冲空凸模15与凸凹模11作用下,对坯料进行切边和冲孔。上模回程时,切边废料由卸料板5顶出凸凹模11;冲孔废料直接由凸凹模内孔推下;卡在切边凹模6内的冲压件由刚性推件装置推下。

5.本次毕业设计的作业及完成结果

通过几个月来的精心准备,我的作业是有这些: 毕业设计说明书(冲压手轮模具设计)共25页 模具设计装配图共4张(共张A0) 零件设计零件图共30张(A4) 图纸总量4张A0

其中有一张手绘装配图(第二次拉深单工序模具)

冲压模具设计论文模板

这个时间一般都毕业了啊?自考么?论文题目不懂,可以找知网,维普啊很多期刊论文,然后稍作修改,怕抄的多可以在维普论文检测自测下,再根据重复部分修改下,我建议论文还是自己写的好。

如下:本次毕业设计的是密封垫罩冲压件的模具设计。该冲压件是一个高的带凸缘制件,其材料为1Cr18Ni9,属奥氏体不锈钢,具有良好的韧性、塑性、焊接性及抗腐蚀性能,但切削加工性能较差。厚度为,主要加工尺寸和Ф72_为IT12到IT14级,圆角半径均为R3_,工件四周相隔1200分布有三个由圆弧和矩形构成的孔,但他的外形具有对称性。根据工件的形状和技术要求,进行冲压工艺性分析,可以认为,该零件形状属旋转体,是一般带凸缘圆筒形件,且d凸/d和h/d都比较合适,拉深工艺性好。圆角半径R3较大,不需要整形工序,直接可成形。主要加工尺寸和Ф72_可通过增加切边工序来达到精度要求。Ф72_圆周上的三个缺槽由半径为3_的半圆和矩形构成,圆中心距精度要求不高,只需采用普通冲模(即工作部分采用IT8级以下制造精度)冲制,同时为保证三个缺槽和直径为Ф19_的孔的同轴度,加工时应以Ф19_孔定位,三个缺槽同时冲出。从以上对密封垫罩冲压件的形状分析当中不难看出,它需要经过落料,拉深,冲孔,翻边,切边等冲压工序,但它需要几次拉深,能否一次翻边成形,翻边预制孔尺寸如何计算以及冲缺槽应该采用哪种方式和如何布置等成为本次设计的重点和难点。至于需几次拉深,拉深的圆角半径等以及冲压件工艺的计算将在后面加以叙述,在此就不在叙述,(后附零件图一份。

需要得太急了哦。能不能多给点时间。具体要求是什么样子的?

我只有注塑模的

端盖冲压模具设计毕业论文

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开题报告的格式(通用)由于开题报告是用文字体现的论文总构想,因而篇幅不必过大,但要把计划研究的课题、如何研究、理论适用等主要问题说清楚,应包含两个部分:总述、提纲。 1 总述开题报告的总述部分应首先提出选题,并简明扼要地说明该选题的目的、目前相关课题研究情况、理论适用、研究方法、必要的数据等等。2 提纲开题报告包含的论文提纲可以是粗线条的,是一个研究构想的基本框架。可采用整句式或整段式提纲形式。在开题阶段,提纲的目的是让人清楚论文的基本框架,没有必要像论文目录那样详细。3 参考文献开题报告中应包括相关参考文献的目录4 要求开题报告应有封面页,总页数应不少于4页。版面格式应符合以下规定。开 题 报 告 学 生: 一、 选题意义 1、 理论意义 2、 现实意义 二、 论文综述 1、 理论的渊源及演进过程 2、 国外有关研究的综述 3、 国内研究的综述 4、 本人对以上综述的评价 三、 论文提纲 前言、 一、1、2、3、??? ???二、1、2、3、??? ???三、1、2、3、结论 四、论文写作进度安排 毕业论文开题报告提纲一、开题报告封面:论文题目、系别、专业、年级、姓名、导师二、目的意义和国内外研究概况三、论文的理论依据、研究方法、研究内容四、研究条件和可能存在的问题五、预期的结果六、进度安排

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