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《財(cái)務(wù)管理學(xué)院》53套講座+17945份資料
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滿(mǎn)足生產(chǎn)要求,更要提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。1.2設(shè)計(jì)任務(wù)本設(shè)計(jì)為連接板落料單工序模具,設(shè)計(jì)工件如圖1.1所示:圖1.1技術(shù)要求:1.零件名稱(chēng):連接板2.生產(chǎn)批量:大批3.材料:08F4材料厚度:t=1.2mm2工藝方案分析及確定2.1零件的工藝分析沖裁件的工藝性是指從沖壓工藝方面來(lái)衡量設(shè)計(jì)是否合理。一般來(lái)講,在滿(mǎn)足工件使用要求的條件下,能以最簡(jiǎn)單最經(jīng)濟(jì)的方法將工件沖制出來(lái),就說(shuō)明該件的沖壓工藝性好,否則,該件的工藝性就差。當(dāng)然工藝性的好壞是相對(duì)的,它直接受到工廠的沖壓技術(shù)水平和設(shè)備條件等因素的影響。以上要求是確定沖壓件的結(jié)構(gòu),形狀,尺寸等是確定沖裁件工藝實(shí)應(yīng)性的主要因素。根據(jù)這一要求對(duì)該零件進(jìn)行工藝分析如下:1材料:該沖裁材料為08F是普通碳素鋼,具有良好的可沖壓性。2零件結(jié)構(gòu):該沖裁件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,比較適合沖裁。3尺寸精度:只有槽精度要求較高。2.2工藝方案的確定確定方案就是確定沖壓件的工藝路線,主要包括沖壓工序數(shù),工序的組合和順序等。確定合理的沖裁工藝方案,應(yīng)進(jìn)行全面的工藝分析分析與研究,比較其綜合的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果,選擇一個(gè)最佳的合理沖壓工藝方案。該零件包括落料基本工序,可以采用以下4種工藝方案:(1)模具結(jié)構(gòu)相對(duì)比較的簡(jiǎn)單采用一道的落料工序就能完成零件的加工。方案(1)冷沖壓是少,無(wú)切屑的高效加工方法,材料費(fèi)料少,利用率高。(2)冷沖壓零件在形狀和尺寸精度方面互換性較好,可以滿(mǎn)足一般裝配和使用要求。(3)冷沖壓零件經(jīng)過(guò)塑性變形,金屬內(nèi)部正在得到改善,機(jī)械強(qiáng)度有所提高。(4)冷沖壓操作簡(jiǎn)單,易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化,生產(chǎn)效率高。2.3排樣的確定在沖壓生產(chǎn)中,節(jié)約金屬和減少?gòu)U料具有非常重要的意義,特別是在大批量生產(chǎn)中,較好地確定沖件尺寸和合理排樣是降低成本的有效措施之一。2.3.1沖裁件的排樣排樣是指沖件在條料、帶料或板料上布置的方法。沖件的合理布置(即材料的經(jīng)濟(jì)利用),與沖件的外形有很大關(guān)系。根據(jù)不同幾何形狀的沖件,可得出與其相適應(yīng)的排樣類(lèi)型,而根據(jù)排樣的類(lèi)型,又可分為少或無(wú)工藝余料的排樣與有工藝余料的排樣兩種??紤]到該制件的生產(chǎn)綱領(lǐng)與加工條件,采用條料加工有余料的排樣。排樣圖見(jiàn)圖2.1:圖材料利用率衡量材料經(jīng)濟(jì)利用的指標(biāo)是材料利用率。一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的材料利用率為η=(2.1)式中:A——沖裁件面積(mm2);B——條料寬度(mm);H——進(jìn)距(mm).η==9403/1354=694.3%一張板料上總的材料利用率η∑為:η∑=式中:N——張條料上的沖件總數(shù)目;L——板料長(zhǎng)度(mm);B——板料寬度(mm);A——沖裁件面積(mm2);查板材標(biāo)準(zhǔn).選600mmx2000mm的鋼材,每張鋼板可剪裁為5張條料(5mmx2000mm),每張條料可沖47個(gè)工件:η∑==65.4%2.3.3搭邊排樣時(shí),沖件之間以及沖件與條料側(cè)邊之間留下的余料叫搭邊。它的作用是補(bǔ)償定位誤差,保證沖出合格的沖件,以及保證條料有一定剛度,便于送料。搭邊數(shù)值取決于以下因素:(1)工件的尺寸和形狀。(2)材料的硬度和厚度。(3)排樣的形式(直排、斜排、對(duì)排等)。(4)條料的送料方法(是否有側(cè)壓板)。(5)擋料裝置的形式(包括擋料銷(xiāo)、導(dǎo)料銷(xiāo)和定距側(cè)刃等的形式)。搭邊值一般是由經(jīng)驗(yàn)再經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單計(jì)算確定的。查表2—得搭邊值:a=2.5mm,a1=2mm,故取搭邊值為:a=2.5mm,a1=2mm。3工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算3.1沖壓力與壓力中心的計(jì)算3.1.1沖裁方式:當(dāng)一次沖裁完成以后,為了能夠順利地進(jìn)行下一次沖裁,必須適時(shí)的解決出件、卸料及排除廢料等問(wèn)題。選取的沖裁方式不同時(shí),出件、卸料及排除廢料的形式也就不同。因此沖裁方式將直接決定沖裁模的結(jié)構(gòu)形式,并影響沖裁件的質(zhì)量。3.1.2沖裁力的計(jì)算計(jì)算沖裁力的目的是為了確定壓力機(jī)的額定壓力,因此要計(jì)算最大沖裁力。則沖裁力可按下式計(jì)算:F=ktlτ(3.1)式中:t為剪切斷面面積,τ為板料的抗剪強(qiáng)度。考慮到刃口的磨損、間隙的波動(dòng)、材料力學(xué)性能的變化、板料厚度的偏差等因素的影響,可取安全系數(shù)為1.3,于是在生產(chǎn)中沖裁力便可按下式計(jì)算:F=1.3LTτ(3.2)式中:L——沖裁輪廓的總長(zhǎng)度(mm);T——板料厚度(mm);τ——板料的抗剪強(qiáng)度(MPa)。經(jīng)查資料取τ=280,τ按非退火08F鋼板計(jì)算將相應(yīng)數(shù)據(jù)代入,得沖裁力為:落料力F=140.6×1.2×280×1.3=61KN3.1.3卸料力、推件力的計(jì)算表3.1由于影響卸料力、推件力的因素很多,無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)算。在生產(chǎn)中均采用下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算:FQ2=K2nF(N)(3.4)式中:FQ1、FQ2——分別為卸料力、推件力;K1、K2——分別為卸料力系數(shù)、推件力系數(shù),其值見(jiàn)表3.1n——同時(shí)卡在凹??變?nèi)的工件或廢料數(shù),F(xiàn)——沖裁力(N),按式(3.4)計(jì)算。表3.1卸料力、推件力系數(shù)表材料種類(lèi)板料厚度/mm08F~0.10.06~0.090.1>0.1~0.50.045~0.070.065>0.5~2.50.025~0.060.050>2.5~6.50.02~0.050.045>6.50.15~0.040.025查表3.1得K1=0.05K2=0.04。代入公式得:卸料力FQ1=K1F=0.05×61=3KN推件力FQ2=K2nF=0.04×5×61=12KN3.1.4總沖裁力的計(jì)算根據(jù)工件的要求已及對(duì)模具的要求,故選總沖壓力為:F總=61+3+12+=76KN3.1.5壓力中心的計(jì)算該零件是對(duì)稱(chēng)的,所以壓力中心在該零件的幾何中心。3.2工作零件刃口尺寸計(jì)算落料部分以落料凹模為基準(zhǔn)計(jì)算,落料凸模按間隙值配置。既已落料凹模、凸模為基準(zhǔn)。具體刃口尺寸計(jì)算見(jiàn)下表:基本尺寸及分類(lèi)沖裁間隙磨損系數(shù)計(jì)算公式制造公差計(jì)算結(jié)果落料凹模08FZmin=0.126Zmax=0.18Zmax-Zmin=0.054工件公差為IT14級(jí),故X=0.75凸模:保證模具能夠正常工作行程要求。落料凹的基本尺寸計(jì)算:3.3工作零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與其他模具結(jié)構(gòu)零件3.3.1凹模尺寸凹模厚度H=Kb(≥15mm)=0.4×37.5=15mm取H=40mm符合強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求其中K查表3.2,利用插值法得K=0.4。凹模邊緣壁厚C≥(1.5-2)HC=(1.5-2)×26=(39-52),實(shí)取C=50mm凹模邊長(zhǎng)L=b+2C=100+2×50=200mm查標(biāo)準(zhǔn)JB/T6743.1-94;凹模寬160mm。因此確定凹模外形尺寸為200×160×26mm,將凹模板做成薄型形式并加墊板后實(shí)際凹模尺寸為200×160×20mm。表3.2凹模厚度系數(shù)Ktbtb12≤500.350.42>50-1000.220.283.3.3其他模具結(jié)構(gòu)零件根據(jù)凹模零件尺寸,結(jié)合倒裝式復(fù)合模結(jié)構(gòu)特點(diǎn),查JB/T2885.1-94,確定其他模具結(jié)構(gòu)零件,如下表所示:序號(hào)名稱(chēng)長(zhǎng)×寬×厚材料數(shù)量1上墊板200×160×8T8A12凸模固定板200×160×204514卸料板200×160×20451根據(jù)模具零件結(jié)構(gòu)尺寸,結(jié)合倒裝單工序模結(jié)構(gòu)特點(diǎn),查JB/T2855.5-94選取后側(cè)導(dǎo)柱200×160標(biāo)準(zhǔn)模架一副。模架3.3.5典型零件加工工藝方案如下以凹模板的加工為例,典型零件的加工工藝為:備料——熱處理——磨平面——鉗工——磨平面——熱處理——線切割。工藝過(guò)程如表3.3。表3.3凹模板加工工藝序號(hào)工序名稱(chēng)工序的主要內(nèi)容1備料根據(jù)圖紙下適合的毛胚料2熱處理退火3磨平面銑(刨)六平面4鉗工劃線、打螺紋孔、銷(xiāo)釘孔和穿絲孔5熱處理淬火、回火達(dá)到硬度要求6磨平面光上下平面至圖紙要求7線切割線割內(nèi)型,保證間隙達(dá)到要求4沖壓設(shè)備的選用與校核3.4.1壓力機(jī)的選用:壓力機(jī)對(duì)模具壽命的影響也不容被忽視。壓力機(jī)在不加載狀態(tài)下的精度稱(chēng)為靜精度,加載狀態(tài)下的精度稱(chēng)為動(dòng)精度。當(dāng)壓力機(jī)的動(dòng)精度不好時(shí),就等于用精度不好的壓力機(jī)進(jìn)行沖壓加工。由于測(cè)量動(dòng)精度很困難,目前還沒(méi)有壓力機(jī)動(dòng)精度的標(biāo)準(zhǔn),生產(chǎn)廠家也只保證壓力機(jī)的靜精度。因此壓力機(jī)的動(dòng)精度一般只能根據(jù)其靜精度的好壞、框架結(jié)構(gòu)形式和尺寸以及對(duì)壓力機(jī)生產(chǎn)廠家的信任程度來(lái)推斷。根據(jù)總的沖裁力、模具閉合高度、沖床工作臺(tái)面尺寸等,故選壓力機(jī)型號(hào)為J23----10A,并在工作臺(tái)面上備制墊塊。其技術(shù)規(guī)格如下:公稱(chēng)壓力:100KN滑塊行程:60mm滑塊行程次數(shù):145次/分最大的封閉高度為:180mm連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度:35mm工作臺(tái)尺寸前后:前后240mm左右360mm3.4.2模具參數(shù)的校核由175≥H≥155得到壓力機(jī)與模具的閉合高度應(yīng)符合式關(guān)系,由于設(shè)計(jì)模具時(shí)閉合合高度142mm應(yīng)加塊墊板h=20。下模座2.導(dǎo)柱3.凹模4.擋料板5.凸模6.導(dǎo)套7.上模架8.內(nèi)六角沉頭螺釘9.模柄10.止轉(zhuǎn)銷(xiāo)11.凸模墊板12.固定板3.4.3模具總裝配圖總結(jié)通過(guò)這次模具設(shè)計(jì),本人在多方面能力都得到了提高。首先對(duì)于AUTOCAD的應(yīng)用更加熟練;其次,通過(guò)模具設(shè)計(jì)我對(duì)于模具設(shè)計(jì)的流程基本上熟悉。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì),綜合運(yùn)用了本專(zhuān)業(yè)所學(xué)課程的理論知識(shí)和結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)進(jìn)行一次冷沖壓模具設(shè)計(jì),通過(guò)實(shí)際設(shè)計(jì)從而培養(yǎng)和提高了自己的獨(dú)立工作能力,鞏固與擴(kuò)充了冷沖壓模具設(shè)計(jì)等課程所學(xué)的內(nèi)容,掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的方法和步驟,掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的基本的模具技能,懂得了從分析零件的工藝性入手,確定工藝方案,了解了模具的基本結(jié)構(gòu),提高了計(jì)算能力,繪圖能力,熟悉了相應(yīng)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)對(duì)各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí),獨(dú)立思考的能力也有了提高。并提高了查閱設(shè)計(jì)資料和手冊(cè)的能力,熟悉了設(shè)計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中,與同學(xué)分工設(shè)計(jì),和同學(xué)們相互探討,相互學(xué)習(xí),相互監(jiān)督。學(xué)會(huì)了合作,學(xué)會(huì)了運(yùn)籌帷幄,學(xué)會(huì)了寬容,學(xué)會(huì)了理解,也學(xué)會(huì)了做人與處世。體現(xiàn)出自己?jiǎn)为?dú)設(shè)計(jì)模具的能力以及綜合運(yùn)用知識(shí)的能力,體會(huì)了學(xué)以致用、突出自己勞動(dòng)成果的喜悅心情,從中發(fā)現(xiàn)自己平時(shí)
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