修邊沖孔模開題報告

2021-07-30 13:13:00 字數 4592 閱讀 8379

一課題的**、目的意義(包括應用前景)

左側中間加強支架修邊沖孔模和翻孔模設計**於冷衝壓模具的設計,沖壓模具是沖壓生產必不可少的工藝裝備,是技術密集型產品。沖壓件的質量、生產效率以及生產成本等,與模具生產和製造有直接關係。模具設計和製造技術水平的高低,是衡量乙個國家產品製造水平高低的重要標誌之一,在很大程度上決定著產品的質量、效益和新產品的開發能力。

該課題能夠提高學生對模具的理解,對今後的工作會有很大的幫助。

冷衝壓是在常溫下,利用衝模在壓力機上對板料或坯料施加壓力,使其產生塑性變形或分離,從而獲得零件所需的形狀、尺寸的一種壓力加工的方法。利用沖壓模具生產可以保證產品的尺寸精度,使產品質量穩定,而且在加工中不破壞產品表面。用模具生產零部件可以採用冶金廠大量生產的廉價的軋制港胞或鋼帶為配料,且在生產中不需要加熱,具有生產效率高、***、重量輕、成本低且節約能源和材料等一系列優點。

而模具則是大批量生產同形產品的工具,是生產各種工業產品的重要工藝裝備。模具工業是國民經濟的基礎工業。目前,工業生產中普遍採用模具成形工藝方法,以提高產品的生產率和質量。

冷衝壓技術的發展和模具技術的發展是相互促進,共同發展的。應該說,冷沖模具的研究和創新對於現代工業發展具有積極意義。隨著工業的迅速發展,產品對模具的要求越來越高,傳統的模具設計方法已無法適應產品更新換代和質量提高的要求。

三維cad/cam系統的成功應用,使得計算機不再僅僅是設計過程中的繪圖工具,也是設計者進行空間思維的輔助工具。三維設計,已成為產品開發、模具設計及產品加工中這些薄弱環節的最有效的途經。

冷衝壓技術與其他加工方法相比具有:冷衝壓操作工藝方便,便於組織生產,是一種高效低耗的加工方法,適合大批量生產。而且沖壓出的零件製品一般不需要進一步機械加工,互換性好,在耗費不大的情況下能獲得強度高、剛度大而重量輕的零件。

課題結合模具cad/cam,可大大縮短設計時間,提高設計效率和設計質量,且能夠較好地完成研製設計任務。同傳統的模具設計相比,它在提高生產率、保證產品質量,還是在降低成本、減輕勞動強度等方面,都具有很大優越性。

二國內外現狀及水平

改革開放以來,隨著國民經濟的高速發展,市場對模具的需求量不斷增長。近年來,模具工業一直以15%左右的增長速度快速發展,模具工業企業的所有制成分也發生了巨大變化,除了國有專業模具廠外,集體、合資、獨資和私營也得到了快速發展。浙江寧波和黃岩地區的「模具之鄉」;廣東一些大集團公司和迅速崛起的鄉鎮企業,科龍、美的、康佳等集團紛紛建立了自己的模具製造中心;中外合資和外商獨資的模具企業現已有幾千家。

隨著與國際接軌的腳步不斷加快,市場競爭的日益加劇,人們已經越來越認識到產品質量、成本和新產品的開發能力的重要性。而模具製造是整個鏈條中最基礎的要素之一。一些模具企業已經普及了二維cad,並陸續開始使用pdx、ug nx、nx progressive die design、euclid-is、logopress3、3dquickpress、moldworks和topsolid progress等國際通用軟體,個別廠家還引進了moldflow、c-flow、dynaform、optris和magmasoft等cae軟體,並成功應用於沖壓模的設計中。

模具是機械製造業中技術先進、影響深遠的重要工藝裝備,具有生產效率高、材料利用率高、製件質量優良、工藝適應性好等特點,被廣泛應用於汽車、機械、航天、航空、輕工、電子、電器、儀表等行業。2023年中國模具工業產值達到610億元,增長率保持在25%的高水平,行業的生產能力約佔世界總量的10%,僅次於日本、美國而位列世界第三。我國沖壓模具產品的質量和生產工藝水平,總體上比國際先進水平低許多,而模具生產週期卻要比國際先進水平長許多。

儘管中國模具工業在過去十多年中取得了令人矚目的發展,但許多方面與工業發達國家相比仍有較大的差距。例如,精密加工裝置在模具加工裝置中的比重比較低;cad/cae/cam技術的普及率不高;許多先進的模具技術應用不夠廣泛等等,致使相當一部分大型、精密、複雜和長壽命模具依賴進口。工業先進國家的沖壓工藝和衝模技術是相當發達的,他們逐步在生產過程中,用智力型沖壓生產代替了體力型沖壓生產。

隨著科學技術的不斷進步和工業生產的迅速發展,許多新技術、新工藝、新裝置、新材料不斷湧現,因而促進了沖壓技術的不斷革新和發展。其主要表現和發展方向如下:

(1)沖壓成形理論及沖壓工藝方面;目前,國內外相繼湧現出精密沖壓工藝、軟模成形工藝、高能高速成形工藝及無模多點成形工藝等精密、高效、經濟的沖壓新工藝。

(2)衝模是實現沖壓生產的基本條件.在衝模的設計製造上,目前正朝著以下兩方面發展:一方面,為了適應高速、自動、精密、安全等大批量現代生產的需要,衝模正向高效率、高精度、高壽命及多工位、多功能方向發展。

另一方面,為了適應產品更新換代和試製或小批量生產的需要,鋅基合金衝模、聚氨酯橡膠衝模、薄板衝模、鋼帶衝模、組合衝模等各種簡易衝模及其製造技術也得到了迅速發展。

(3) 沖壓裝置和沖壓生產自動化方面,目前沖壓裝置也由單工位、單功能、低速壓力機朝著多工位、多功能、高速和數控方向發展,加之機械乃至機械人的大量使用,使沖壓生產效率得到大幅度提高,各式各樣的沖壓自動線和高速自動壓力機紛紛投入使用。

(4)沖壓標準化及專業化生產方面,模具的標準化及專業化生產,已得到模具行業和廣泛重視

三方案擬定

1左側中間加強支架的工藝性分析

從尺寸大小分析:工件占用的空間大致為114.5×50.5×64.5,屬於中型沖壓件,要求年生產量為60000件/年,屬於中批量生產。

從形狀特點分析:該工件的形狀簡單,是由規則的幾何形狀或由圓弧與直線所組成。

從材料上分析:材料為q/bb117-2002,屬於低碳鋼,屈服強度215mpa,抗剪強度270-340mpa,抗拉強度335-410mpa,材料沖壓效能好。

從精度上分析:由於工件尺寸全部為自由公差,因此尺寸精度要求不高(按it12處理),只要控制好模具間隙與凸凹模的刃口鋒口就不難達到普通沖壓模具完全可以滿足要求。

經過分析,左側中間加強支架非常適合於沖壓模具生產,這樣不僅能夠提高效率,降低成本,還能夠有效保證零件的精度與良好的互換性。同時確定該工件的加工工序為落料、成形、翻邊、修邊、沖孔、翻孔這六道工序,工序內容較多,想在一套模具上完成所有的工序是不現實的,因此需要用到多套模具。

2左側中間加強支架修邊沖孔模設計

工件需進行修邊和衝裁這兩道工序,在完成這兩道工序時可採用的衝裁方案有三種:

方案一:先修邊後沖孔,單工序衝裁;

方案二:修邊+沖孔,復合衝裁;

方案三:修邊沖孔級進衝裁;

零件屬於中批量生產,因此採用方案一單工序衝裁須要模具數量較多,零件的精度不易保證,生產率低,所用費用也高,不合理;若採用方案二復合衝裁,只需一副模具,可以得出沖件的精度和平直度較好,生產率較高,但因零件的孔邊距不足夠大,模具強度不能保證;採用方案**進模衝裁時,同樣只需一副模具,生產率高,操作方便,通過合理設計可以達到較好的零件質量和避免模具強度不夠的問題,根據以上分析,該零件採用級進衝裁工藝方案。

3左側中間加強支架翻孔模設計

在直徑為16.8mm處由內孔翻邊成形,翻邊前已加工出預沖孔r=2mm<1.5t+1=4 凸緣高度小於翻邊高度,滿足翻孔工藝要求,為防止翻邊口破裂,預沖孔在翻邊前應進行去毛刺處理。

4模架的選擇

對於修邊沖孔模採用通用模架後側導柱模架125×80×110-130 i gb/t2851.3

對於翻孔模,由於翻孔對凸凹模間隙的均勻性要求很高以及從結構緊湊性考慮,採用中間導柱模架63×110-115 i gb/2851.6,不易變形,有效保護凸凹模。

四現有基礎和具備的條件

理論研究水平:在指導老師的指導下,利用圖書館的資料,我已對本課題認真地進行詳細分析與消化,使我對本課題的結構及模具設計有了乙個清楚的思路。在校期間,我們學習了機械製圖、機械設計、機械原理、金屬工藝學、熱處理、公差、cad/cam、高等數學、英語、塑料模具設計、塑料材料、塑料成型工藝與模具設計、模具製造工藝、冷沖模設計等課程,學院圖書館收藏了許多有關專業方面的知識書籍和週刊,並且通過電腦,我可以在中國期刊網、維普網等**查閱有關資料。

五進度安排

參考資料

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