模具设计与制造作业
模具设计及制造基础复习指导
模具设计与制造基础作业1一、选择题(每题2分,共20分)1 、落料时,其刃口尺寸计算原则是先确定 _______ 。
A 、凹模刃口尺寸B 、凸模刃口尺寸C 、凸、凹模尺寸公差2.在连续模中,条料进给方向的定位有多种方法,当进距较小,材料较薄,而生产效率高时,一般选用定位较合理。
A、挡料销,B、导正销,C、侧刃3.相对弯曲半径r/t表示A、材料的弯曲变形极限:B、零件的弯曲变形程度C、弯曲难易程度。
r/t表示4.最小相对弯曲半径min A、材料的弯曲变形极限 B、零件的弯曲变形程度 C、零件的结构工艺好坏;5.如图所示冲压变形区划分示意图,A为变形区,B为已变形区,a)图为.翻边工艺 B.缩口工艺 CA.胀形工艺。
,切向尺寸 ______ 6.拉深后坯料的径向尺寸 _____增大 C、增大增大、减小A、增大减小 B 。
7.塑件设计过程中要考虑到脱模斜度,一般状况下,脱模斜度可以取、、、 B CA10.50.1。
在塑料件结构设计中,下面说法错误的是8.、设计应遵循等壁厚原则A B、制品的外表面连接处采用圆弧过渡 C、加强筋设计应该与料流方向垂直 9.下列哪种因素不能影响注塑件的成型精度:.塑料收缩率的波动;.模具的磨损程度;C.注塑机的类型A B 。
10.塑料挤出成型工艺与注塑成型工艺的最大区别在:A.挤出成型有牵引装置、冷却装置和切割装置,而注塑成型没有;B.挤出成型过程是连续的,而注塑成型过程是有间隔的。
C.挤出成型适用于热固性塑料,而注塑成型适用于热塑性塑料;二、填空题(每题2分,共20分)1.冷冲压工艺是在常温下,在压力机上,利用模具对材料施加压力,使其产生从而获得所需零件的一种压力加工方法。
2.要使冷冲压模具正常而平稳地工作,必须要求与模柄的轴心线要求 (或偏移不大)。
3.弹性卸料装置除了起外,还兼起压料作用.它一般用于材料厚度相对材料的卸料。
4.侧刃常被用于定距精度和生产效率要求高的中,其作用是控制条料进给方向上的。
模具设计与制造课程作业题库
模具制造与数控编程课程作业题库
作业要求
1、从题库中任选两个
2、完成模具开模设计
3、选择其一完成模架装配设计(优秀)
4、任选一型芯或型腔零件进行数控程序工艺规划、数控自
动编程以及刀轨仿真
5、使用Proe、UG、Solidworks、Powermill等软件完成
6、评分根据完成工作内容的复杂度和合理性进行
塑料模具设计与制造案例
一塑件的工艺性分析
二成型设备的选择与模塑工艺参数的编制
三模具结构方案的确定
四成型零件工作尺寸的计算
五注射机有关工艺参数的校核。
模具设计与制造实习报告大全5篇
模具设计与制造实习报告大全5篇模具设计与制造实习报告【篇1】一、实习目的1、通过现场参观,了解实习地点单位基本情况及其主要产品。
2、熟悉主要典型零件的机械加工工艺过程,了解拟定机械加工工艺过程的一般原则及进行工艺分析的方法。
3、了解典型零部件的装配工艺。
4、了解一般刀具、夹具、量具的结构及使用方法。
5、参观工厂计量室与车间检验,了解公差与测量技术在生产中的应用。
6、参观工厂的设备及特种加工,以扩大学生的专业知识面以及对新工艺、新技术的了解。
7、了解企业的基本管理模式,先进管理技术二、实习意义通过实习,扩大和巩固已学过的基础理论和专业知识,了解和掌握机械制造生产过程的实践知识,为以后的学习和工作打下良好的基础。
培养理论联系实际的能力,是自己学会在实际生产中通过调查研究发现问题并运用所学的知识分析问题和解决问题的基本思路和方法。
了解机械制造企业的总体布局、生产组织与管理情况,使自己对机械产品的生产过程,机械生产企业的生产组织与管理工作有一个初步的认识。
了解制造技术的领域的科技发展新动态,了解新技术、新材料、新工艺在机械制造生产的实际应用。
同时使我们熟练操作了数控机床,熟悉数控机床的日常维护及常见的故障的判断和处理,进一步掌握数控程序的变成的方法,以便能够系统、完整的掌握数控技术,更快更好的适应机械专业的发展和需要。
通过实习了解了制造领域的技术工人的工作特点,增强热爱劳动,热爱所学专业的情趣。
三、实习内容1、掌握机械加工工艺方面的知识和方法。
2、了解切削刀具方面的知识,熟悉常用刀具的结构、选择、用途等。
3、了解机床和数控系统的知识。
4、了解企业生产管理模式,学习先进的管理方式方法。
四、实习要求1、遵守常规厂纪,保守厂里的机密。
2、讲文明,懂礼貌,体现大学生的风范。
3、服从领导,听从指挥,尊敬师长,努力工作。
4、认真学习技术,虚心向工人师傅和技术人员学习。
5、坚守工作岗位,遵守安全操作规程。
五、实习地点及时间广东省__市__模具有限公司实习时间为__六、实习公司概况1、公司简介__模具是由__职业技术学院和__市规模最大的模具研发、生产制造企业——__模具有限公司共同投资建设的先进模具制造实训基地。
模具设计与制造作业1
一、填空题1•冲裁是利用安装在_压力机_上的__模具_对材料产生_分离_的一种冲压工序。
它包括 __落料___ 、_冲孔__ 、__切边____ 、_切口___、__剖切___等工序。
但一般来说,冲裁工艺主要是指__落料__ 和__冲孔_____ 工序。
2•冲裁变形过程大致分为弹性变形阶段、塑性变形阶段和断裂阶段三个阶段。
3•冲裁件的切断面由 __塌角___ 、 _光亮带_ 、 _断裂带__ 、_毛刺_四个部分组成。
4•间隙过小时,裂纹不重合,两条裂纹之间的一部分材料随冲裁的继续又被二次剪切和挤压,在断面上形成 ___第二次光亮带__ 。
5•材料的厚度越大,塑性越低的硬脆性材料,则所需间隙 Z 值就越___大___ ;而厚度越薄、塑性越好的材料,所需间隙值就越__小__ 。
6•冲裁间隙小到一定界限时,落料件尺寸会大于凹模尺寸,冲出孔的尺寸会小于凸模尺寸;冲裁间隙大到一定界限时,落料件尺寸会小于凹模尺寸,冲出孔的尺寸会大于凸模尺寸7•落料时,应以 __凹模____ 为基准配制 ____凸模____ ,凹模刃口尺寸按磨损的变化规律分别进行计算。
8•冲孔时,应以 ____凸模____ 为基准配制 ___凹模___ ,凸模刃口尺寸按磨损的变化规律分别进行计算。
9•凸、凹模分开制造时,它们的制造公差应符合 _δ凸 + δ凹≤ Z max -Z min __的条件。
10•冲裁件在条料、带料或板料上的 ___布置方式___ 叫排样。
11•排样的方法主要有 __有搭边__ 排样、 _少搭边___ 排样和__无搭边__排样。
12•条料、带料和板料的利用率比一个送料距内材料的利用率要低。
影响材料利用率的主要因素是制件形状和排样方法。
13•采用弹压卸料装置和下出件方式冲裁时,冲压力等于冲裁力、卸件力、推件力之和;采用刚性卸料装置和下出料方式冲裁时,冲压力等于冲裁力、推件力之和;采用弹性卸料装置和上出料方式冲裁时,冲压力等于冲裁力、卸件力、顶件力之和。
模具设计与制造专业大作业
模具设计与制造专业大作业JM1005颜辉工件简图a生产批量:大批量材料:20F料厚:0.8mm一.冲裁件的工艺分析1.冲裁件材料的分析工件选用20F材料,该材料属于优质碳素结构钢,抗拉强度σb=333~471MPa,屈服强度σs=225MPa,伸长率δ10=26%,塑性好,屈服强度适中,有较好的力学性能,适宜冲裁.2.冲裁件结构工艺性的分析a.该工件形状规则,结构简单,上下对称,排样废料少,有利于材料的合理利用b.该工件内形及外形的转角处应尽量避免尖角,因无特殊要求,可采用圆弧代替,以便于模具加工,减少冲裁时工件尖角处的影响.c.冲裁件上的悬臂和凹槽应尽量避免过长的悬臂和窄槽,该工件上凸出的悬臂和凹槽满足设计要求,通过计算知道,最小宽度b≥1.5t,最大长度h≤5bd.为保证模具强度和避免工件变形,孔边距和孔间距不能过小,否则会产生孔间材料的扭曲或使孔边材料变形.通过计算知该工件孔间距为8.75,满足设计要求,c≥1.5t;孔边距为0.75,不满足设计要求〔c’≥t〕,因此可适当更改图纸尺寸,使其符合孔边距的设计要求.3.冲裁件的尺寸精度和表面粗糙度分析如工件简图所示,该工件对尺寸精度无特别要求,所以统一选择IT14级作为冲裁标准;另外根据工件材料厚度为0.8mm,查表2.6.7〔课本〕知冲裁件断面的表面粗糙度为Ra=3.2μm,查表2.6.8〔课本〕知生产时允许的毛刺高度≤0.10mm,因此该工件属于普通冲裁,精度要求,表面粗糙度,毛刺高度要求不高.4.冲裁件的尺寸标注该工件尺寸基准都选择在冲裁过程中始终不参加变形的面或线上,与定位基准重合,故该工件尺寸标注没有问题,符合尺设计要求.所以,考虑冲裁件的尺寸基准时应尽可能考虑制造模具及模具的使用定位基准重合,以避免产生基准不重合造成的误差.二.确定工艺方案该工件属于大批量生产,工艺性较好,符合冲压工艺要求.但不宜采用复合模,因为最窄处〔孔边距〕的距离为0.75mm,而复合模的凸凹模最小壁厚需要2.3mm〔见设计指导书表2-27〕,所以不能采用复合模.如果采用单工序模应先落料以后再冲孔,则生产效率太低满足不了工件大批量生产的要求,而且工件尺寸较小,安全性不高,生产需要采取措施,费时费力,因此不予选择.由于该工件生产批量为大批量生产,因此在提高工件生产效率和保证生产安全性和工件尺寸精度的情况下,确定工件的工艺方案为冲孔—落料级进模.三.确定模具的主要结构形式该工件生产批量为大批量,为保证和提高生产效率,故采用横向自动送料方式,落件和废料采用凸模直接从凹模洞口推下的下出件方式;考虑工件尺寸较小,厚度仅为0.8mm,所以采用弹压卸料装置,以保证冲裁件的平整和正常卸料;为保证孔与外形的相对位置尺寸要求和孔的精度要求,故采用始用挡料销定位,导正销导正.四.排样设计1.材料的经济利用据材料厚度0.8mm,查表2.5.2〔课本〕知工件间长度a1=1.5mm,沿边长度a=1.8mm,再根据工件简图求出步距〔相邻两个制件对应点的距离〕A=4.5mm,条料宽度B=3mm.工件面积S=58平方毫米,则一个步距的材料利用率り=〔S/AB〕100%=〔58/13.5〕×100%=43%2.排样该工件材料厚度不高,尺寸较小,近似长方条形,通过计算,因此采用横排比较合理,符合要求.排样如下图所示五.确定冲压力和压力中心1.冲压力的计算因为材料厚度t=0.8mm,σb=333~471MPa,抗拉强度在范围内故取中间为σb=400MPa,k=1.3,则根据式〔2-4〕,F p=KL tて=1.3×52.42×0.8×400N≈21807N查表2-20, K=0.05故F卸=K 卸F p=0.05×21453N=1073N查表2-20,得K=0.05故F推=21453×0.05×〔8/0.8〕N=10727N所以 F总= F p+ F卸+ F推=〔21807+1073+10727〕N=33607N2.压力中心的计算图一图二采用压力中心简化方法,引入负线段L1和L2,组成一个长方形,更方便计算它的压力中心,这样该工件就被分为三部分,再分别求它们的周长和压力中心.左边部分周长La=19.71,压力中心Ya=5.78;中间部分周长Lb=12,压力中心Yb=2;右边部分周长Lc=18.11,Yc=11.05对于负线段:L1=-4,Y1=1 L2=-4,Y2=1则ΣLi=19.71+12+18.11=49.82ΣLiYi=19.71×5.78+12×2+18.11×11.05=338.0391ΣY=LiYi/Li=338.0391/49.82=6.785六.计算各主要零件的尺寸1.凹模厚度按式2-19(设计指导书),其中b=23.5mm,K按表2-24查得,K=0.35 故H=Kb=0.35×23.5mm=8.225mm 但该件上需要进行冲孔和落料,且均需在同一凹模上进行,所以凹模的厚度应适应增加,同时凹模厚度应该符合其设计标准,故凹模厚度H=25mm按式2-20,凹模壁厚C=〔1.5~2〕H≈50mm,根据工件尺寸和材料合理搭配即可估算出凹模的外形尺寸:长度×宽度为125mm×100mm2.凸模固定板的厚度H1=0.7H=0.7×25mm=17.5mm ,取整数为20mm,故凸模固定板厚度在凹模厚度的0.6倍到0.8倍之间,符合设计要求.3.垫板的采用与厚度:是否采用垫板,以承压面较小的凸模进行计算,冲小孔的凸模承压面的尺寸如图所示,按式2-10(设计指导书),其承压应力δ= F/A=(8.355×1.3×0.8×400)/(1.5×3)MPa≈772MPa查表2-39得铸铁模板的[δp]为90MPa~140MPa,故δ>[δp],因此须采用垫板,垫板厚度取8mm.4.卸料橡皮的自由高度:根据工件材料的厚度为0.8mm,冲裁时凸模进入凹模深度取1mm,考虑模具维修时刃磨留量为2mm,再考虑到开启时卸料板高出凸模1mm,则总的工作行程h工件=4.8mm,根据式(8-5),橡皮的自由高度h自由=h工件/(0.25~0.3)=16~19.2mm.取h自由=19mm模具在组装时橡皮的预压量为h预=10%~15%×h自由=1.90~2.85mm取h预=2mm由此可以计算出模具中安装橡皮的空间高度尺寸为17mm5.计算凸、凹模工作部分尺寸:由表2.2.4(课本)查得2Cmin=0.1mm,2Cmax=0.13mm.(1)冲孔凸模I 工件孔尺寸:宽1.5mm,长2.25mm,长3mm(见工作简图a) 由表2-12(设计指导书)查得:尺寸为1.5mm时,δp=0.02mm尺寸为2.25mm时, δp=0.02mm尺寸为3mm时, δp=0.02mm查表2-13(设计指导书),X=0.5根据表2-14(设计指导书),Bp=(B+XΔ)0- δp,根据表2-16(设计指导书),尺寸1.5,2.25,3的公差分别为Δ1=0.25mm, Δ2=0.25mm, Δ3=0.3mm,则Bp1=(1.5+0.5×0.25) 0- 0.02=1.625 0- 0.02mmBp2=(2.25+0.5×0.25) 0- 0.02=2.375 0- 0.02mmBp3=(3+0.5×0.3) 0- 0.02=3.15 0- 0.02mm(2)冲孔凸模II 工件孔尺寸:宽1.5mm,长1.5mm,长3mm (见工作简图a)由表2-12(设计指导书)查得:尺寸为1.5mm时,δp=0.02mm尺寸为3mm时, δp=0.02mm查表2-13(设计指导书),X=0.5根据表2-16(设计指导书),尺寸1.5,3的公差分别为Δ1=0.25mm,Δ2=0.3mm根据表2-14公式得:Bp1=Bp2=(1.5+0.5×0.25) 0- 0.02=1.625 0- 0.02mmBp3=(3+0.5×0.3) 0- 0.02=3.15 0- 0.02mm(3)落料凹模选择凹模为设计基准件,图b中虚线为凹模轮廓磨损后的变化,按配制加工方法,只需计算落料凹模刃口尺寸及制造公差,凸模刃口尺寸由凹模的实际尺寸按间隙要求配制.<1>根据b图,凹模磨损后变大的尺寸有A d1(R1.5) A d2(R0.75) A d3(R0.75) A d4(R0.75)刃口尺寸计算公式:Aj=(Amax 一 XΔ)+0.25Δ由表2-16(设计指导书)查得,尺寸1.5,0.75的公差均为Δ=0.25mm.由表2.3.1(课本)查得:对于以上要计算的尺寸,其磨损系数均为0.5A d1=(1.75一0.5×0.25)+0.25×0.25mm=1.625+0.0625A d2=(1一0.5×0.25) +0.25×0.25mm=0.875+0.0625A d3=(1一0.5×0.25) +0.25×0.25mm=0.875+0.0625A d4=(1一0.5×0.25) +0.25×0.25mm=0.875+0.0625<2>根据b图,凹模磨损后变小的尺寸有B d1(4) B d2(4).刃口尺寸计算公式:B j=(B min一 XΔ)0 -0.25Δ由表2-16(设计指导书)查得,尺寸4的公差均为Δ=0.3mm由表2.3.1(课本)查得:对于以上要计算的尺寸,其磨损系数均为0.5B d1=(3.7+0.5×0.3) 0-0.25×0.3mm=3.85 0-0.075B d2=(3.7+0.5×0.3) 0-0.25×0.3mm=3.85 0-0.075<3>根据b图,凹模磨损后不变的尺寸有C d1(6) C d2(6) C d3(0.5) C d4(0.5) C d5(0.5)C d6(0.5)刃口尺寸计算公式:C j=(C min一 0.5Δ)±0.125Δ由表2-16(设计指导书)查得,尺寸6,0.5的公差分别为Δ1=0.36mmΔ2=0.25mmC d1=(5.64一0.5×0.36)mm±0.125×0.36mm=5.46mm±0.045mmC d2=(5.64一0.5×0.36)mm±0.125×0.36mm=5.46mm±0.045mmC d3=(0.25一0.5×0.25)mm±0.125×0.25mm=0.125mm±0.031mmC d4=(0.25一0.5×0.25)mm±0.125×0.25mm=0.125mm±0.031mmC d5=(0.25一0.5×0.25)mm±0.125×0.25mm=0.125mm±0.031mmC d6=(0.25一0.5×0.25)mm±0.125×0.25mm=0.125mm±0.03mm图b<4>凸模刃口尺寸确定,查表2.2.4(课本),冲裁合理间隙2Cmin=0.1mm,2Cmax=0.13mm,故:凸模刃口尺寸按凹模相应部位的尺寸配制,保证双面最小间隙为2Cmin=0.1mm.7.模具总体设计有了上述各步计算所得的数据及确定的工艺方案,便可以对模具进行总体设计并画出草图,如下图所示.从结构图初算出闭合高度:H模=(35+8+50+23.5+40-1)mm=155.5mm根据凹模的外形尺寸,确定下模板的外形尺寸为160mm×125mm8.模具主要零部件的设计本模具是采用自动送料的级进模,落料凸模面积较大可直接用螺钉与圆柱销固定,冲孔凸模则须用固定板固定,凹模可直接用螺钉与圆柱销固定.横向的定位采用始用挡料销定位,导料销导正.卸料装置采用弹性的,导向装置采用导柱导套.9.选定设备该模具的总冲压力:F总=33607N闭合高度: H模=155.5mm外廓尺寸: 160mm×125mm根据压力机的公称压力必须大于或等于冲裁时该模具的总冲压力,查表8-10(设计指导书)知,须采用100KN压力机,该压力机的主要技术规格为:最大冲压力:100KN滑块行程:45mm滑块行程次数:145/min最大封闭高度:180mm封闭高度调节量:35mm滑块中心线至床身距离:130mm立柱距离:180mm工作台尺寸:240mm×370mm因此根据冲压力,闭合高度,外廓尺寸等数据,选定该设备是合适的.10.绘制模具总图总图如1-1所示,图中零件说明见表1-1.表1-1 零件明细表技术要求:1.冲孔凹模工作部分按凸模分别加工,保证两侧共有0.5~0.65mm的均匀间隙.2.落料凸模与凹模配作,与凹模之间保证有0.1~0.13mm均匀间隙.图1-1冲孔落料级进模(11)绘制模具非标准零件图这里仅以绘制凸模,凹模零件图为例.冲孔凸模如图1-2所示,落料凸模如图1-3所示,凹模如图1-4所示.技术要求:热处理56~60HRC.材料为T8A图1-3 冲孔凸模工作部分热处理硬度,为56~60HRC.材料为T8A1.工作部分按凸模研配,沿工作面保证两侧有0.5到0.65mm的均匀间隙2.工作部分热处理硬度,为56~60HRC.材料为T8A。
模具设计与制造第三章作业
第三章弯曲模作业参考答案3-1.板料弯曲的变形过程是怎样的?其塑性变形区在何处?答:以V形件弯曲的变形过程为例。
在弯曲开始时,板料是自由弯曲,随着凸模的下压,板料的直边与凹模工作表面逐渐靠模,曲率半径和弯曲力臂逐渐变小。
凸模继续下压,板料弯曲变形区进一步减小,曲率半径和弯曲力臂不断变小,继而板料直边部分向以前相反方向弯曲。
直至板料直边、圆角与模具全部靠模。
塑性变形区域主要发生在弯曲圆角部位,内侧受应力板材压缩变短;外侧受拉应力,板材伸长;而中性层长度不变。
3-2.弯曲变形区内,板料的横截面会发生什么变化?为什么会产生这种变化?答:1)弯曲变形区内,板料的横截面变化分两种情况:①宽板(板料宽度大于3倍板料厚度:b 〉3t),弯曲后横截面无明显变化,仍保持为矩形;②窄板(板料宽度小于3倍板料厚度:b〈3t),弯曲后原横截面矩形断面变成了扇形。
由于弯曲凸模对板料内侧摩擦力的影响不同、和板料宽度不同板料内外侧受压受拉影响塑性变形程度不同导致窄板弯曲的应力状态是平面的,应变状态是立体的;宽板弯曲的应力状态是立体的,应变状态是平面的。
3-3.什么是最小弯曲半径?影响最小弯曲半径的因素有哪些?答:1)最小弯曲半径:在保证毛坯外层纤维不发生破坏的条件下,所能弯曲零件内表面的最小圆角半径,称为最小弯曲半径。
2)影响最小弯曲半径的主要因素有:①材料的机械性能。
塑性越好的的材料外层纤维允许的变形程度的变形程度大,则允许的最小弯曲半径越小;塑性差,则最小弯曲半径变大。
板材状态也对弯曲半径有很大影响,硬材料或冷作硬化的材料允许的最小弯曲半径大。
②弯曲线方向。
当弯曲线方向与纤维方向垂直时,则最小弯曲半径小;当两者平行时,最小弯曲半径大。
③板材表面质量和侧面质量。
当板材表面和侧面质量差时,由于易产生应力集中和塑性降低使材料过早破坏,故应采用较大的弯曲半径。
如果板料未去毛刺时,可将有毛刺一边(方向)置于凸模一侧也可提高弯曲变形成型极限,减少零件外侧产生裂纹的可能。
模具设计及制作流程及管理办法
模具设计与制作作业流程及管理办法1.目的:建立本公司的模具设计及制作程序,使本公司的模具从设计、评审、制作、试样到交接各阶段有条不紊,目的在于确保模具之品质以及提升模具设计及制作效率,以满足客户要求、市场的需求和公司设计开发的要求。
2.范围:适用于新模具及改良模具的设计、制作。
3.定义:3.1新模具:未完成设计、未移交进行首次生产时的模具统一界定为新模具。
3.2样品:按照设计开发的要求制造出来,用于验收、确认、订购等之物品。
3.3项目负责人:由研发部经理指定的对某一个开发项目总体负责的人员。
4.职责:4.1研发部:负责新模具产品资料的提供,模具结构、模具制作进度的评审,并参与模具验收。
负责统计模具开发及时率。
4.2品管部:负责模具样品的测量与检测,参与模具验收。
负责统计模具验收合格率。
4.3冲压车间:负责模具的试样及参与模具验收。
4.4模具部:负责模具设计、制作、修改,并协助进行模具成本分析,主导模具的评审、确认及验收。
4.5采购部:寻找合格供应商及采购模具制作所需的材料、配件。
4.6 PMC部:负责根据模具制作进度安排模具试样。
5.作业流程:本公司设计开发程序分为8个阶段:(1)模具结构设计阶段(2)模具制作阶段(3)模具验收阶段(4)模具移交阶段各阶段内容如下:5.1模具结构设计阶段:5.1.1《模具开发申请单》经总经理批准后,研发部将申请单及相关技术文件及设计要求交模具部。
模具部经理对申请单、技术资料、相关要求进行确认。
5.1.2经模具部经理确认可行的,指定模具设计工程师进行模具设计。
模具设计工程师根据客户要求、产品图纸、设计要求设计模具结构。
并出具模具结构图。
5.1.3模具设计工程师设计出模具结构图后,交模具部经理审核。
经模具部经理审核的模具图纸,由模具设计工程师召集品管部、研发部进行模具结构评审。
评审的结果须形成《模具评审表》,对各部门在评审过程中提出的问题,模具部须制定出改善对策进行纠正,在现在技术能力、设备等因素无法解决的,则模具部经理报总工程师进行确认。
模具设计与制造大作业
模具设计与制造大作业文件排版存档编号:[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]模具设计与制造大作业机械0804 胡川红图示连接板冲裁零件,材料为10钢,厚度为2mm,该零件年产量20万件,冲压设备初选为250kN开式压力机,要求:1.冲裁件工艺性分析。
2.选择模具的结构形式。
3.设计排样,画排样图。
4.进行必要的工艺计算。
冲压力、凸凹模间隙及尺寸等5.选择与确定模具的主要零部件的结构。
包括:定位、导向、卸料、支撑结构6.选择压力机,校核模具闭合高度及压力机有关参数。
7.绘制模具总图。
1.冲裁工艺分析冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲裁工艺的适应性。
良好的冲裁工艺性是指能用普通冲裁方法,在模具寿命和生产效率较高、成本较低的条件下得到质量合格的冲裁件。
当然工艺性的好坏是相对的,它直接受到工厂的冲压技术水平和设备条件等因素的影响。
以上要求是确定冲压件的结构,形状,尺寸等对冲裁件工艺的实应性的主要因素。
根据这一要求对该零件进行工艺分析。
几何形状该冲裁件外形简单,形状规则,且成几何中心对称。
冲裁件的外形和内孔没有尖角。
冲孔的尺寸适宜。
冲孔的直径d 1.3t≥;==小于满足条件。
最小孔距、孔边距经应满足a2t≥,经计算零件的孔边距为5.75mm大于最小孔边距2t=2x2=4mm、孔距为40mm明显足够。
材料 10钢属于碳素钢,查附表可知其屈强比较小,延伸率较高,具有良好的冲压性能。
冲裁件的精度和断面粗糙度由于零件内外形尺寸均未注公差,属自由尺寸,可按IT14级确定工件尺寸公差,经查公差表得各尺寸公差分别为:零件的外形尺寸:00.5220- 00.4314-零件的空尺寸:0.3608.5+工艺性分析的结论:此零件适合冲裁2.模具结构形式的选择确定冲压工艺方案 确定方案就是确定冲压件的工艺路线,主要包括冲压工序数,工序的组合和顺序等。
确定合理的冲裁工艺方案应在不同的工艺分析进行全面的分析与研究,比较其综合的经济技术效果,选择一个合理的冲压工艺方案。
模具设计与制造专业大作业
模具设计与制造专业大作业JM1005颜辉工件简图a生产批量:大批量材料:20F料厚:0.8mm一.冲裁件的工艺分析1.冲裁件材料的分析工件选用20F材料,该材料属于优质碳素结构钢,抗拉强度σb=333~471MPa,屈服强度σs=225MPa,伸长率δ10=26%,塑性好,屈服强度适中,有较好的力学性能,适宜冲裁.2.冲裁件结构工艺性的分析a.该工件形状规则,结构简单,上下对称,排样废料少,有利于材料的合理利用b.该工件内形及外形的转角处应尽量避免尖角,因无特殊要求,可采用圆弧代替,以便于模具加工,减少冲裁时工件尖角处的影响.c.冲裁件上的悬臂和凹槽应尽量避免过长的悬臂和窄槽,该工件上凸出的悬臂和凹槽满足设计要求,通过计算知道,最小宽度b≥1.5t,最大长度h≤5bd.为保证模具强度和避免工件变形,孔边距和孔间距不能过小,否则会产生孔间材料的扭曲或使孔边材料变形.通过计算知该工件孔间距为8.75,满足设计要求,c≥1.5t;孔边距为0.75,不满足设计要求〔c’≥t〕,因此可适当更改图纸尺寸,使其符合孔边距的设计要求.3.冲裁件的尺寸精度和表面粗糙度分析如工件简图所示,该工件对尺寸精度无特别要求,所以统一选择IT14级作为冲裁标准;另外根据工件材料厚度为0.8mm,查表,查表,因此该工件属于普通冲裁,精度要求,表面粗糙度,毛刺高度要求不高.4.冲裁件的尺寸标注该工件尺寸基准都选择在冲裁过程中始终不参加变形的面或线上,与定位基准重合,故该工件尺寸标注没有问题,符合尺设计要求.所以,考虑冲裁件的尺寸基准时应尽可能考虑制造模具及模具的使用定位基准重合,以避免产生基准不重合造成的误差.二.确定工艺方案该工件属于大批量生产,工艺性较好,符合冲压工艺要求.但不宜采用复合模,因为最窄处〔孔边距〕的距离为0.75mm,而复合模的凸凹模最小壁厚需要2.3mm〔见设计指导书表2-27〕,所以不能采用复合模.如果采用单工序模应先落料以后再冲孔,则生产效率太低满足不了工件大批量生产的要求,而且工件尺寸较小,安全性不高,生产需要采取措施,费时费力,因此不予选择.由于该工件生产批量为大批量生产,因此在提高工件生产效率和保证生产安全性和工件尺寸精度的情况下,确定工件的工艺方案为冲孔—落料级进模.三.确定模具的主要结构形式该工件生产批量为大批量,为保证和提高生产效率,故采用横向自动送料方式,落件和废料采用凸模直接从凹模洞口推下的下出件方式;考虑工件尺寸较小,厚度仅为0.8mm,所以采用弹压卸料装置,以保证冲裁件的平整和正常卸料;为保证孔与外形的相对位置尺寸要求和孔的精度要求,故采用始用挡料销定位,导正销导正.四.排样设计1.材料的经济利用据材料厚度0.8mm,查表,沿边长度a=1.8mm,再根据工件简图求出步距〔相邻两个制件对应点的距离〕A=4.5mm,条料宽度B=3mm.工件面积S=58平方毫米,则一个步距的材料利用率り=〔S/AB〕100%=〔58/13.5〕×100%=43%2.排样该工件材料厚度不高,尺寸较小,近似长方条形,通过计算,因此采用横排比较合理,符合要求.排样如下图所示五.确定冲压力和压力中心1.冲压力的计算因为材料厚度t=0.8mm,σb=333~471MPa,抗拉强度在范围内故取中间为σb=400MPa,k=1.3,则根据式〔2-4〕,F p=KL tて=1.3×52.42×0.8×400N≈21807N查表2-20, K=0.05故F卸=K 卸F p=0.05×21453N=1073N查表2-20,得K=0.05故F推=21453×0.05×〔8/0.8〕N=10727N所以 F总= F p+ F卸+ F推=〔21807+1073+10727〕N=33607N2.压力中心的计算图一图二采用压力中心简化方法,引入负线段L1和L2,组成一个长方形,更方便计算它的压力中心,这样该工件就被分为三部分,再分别求它们的周长和压力中心.左边部分周长La=19.71,压力中心Ya=5.78;中间部分周长Lb=12,压力中心Yb=2;右边部分周长Lc=18.11,Yc=11.05对于负线段:L1=-4,Y1=1 L2=-4,Y2=1则ΣLi=19.71+12+18.11=49.82ΣLiYi=19.71×5.78+12×2+18.11×11.05=338.0391ΣY=LiYi/Li=338.0391/49.82=6.785六.计算各主要零件的尺寸1.凹模厚度按式2-19(设计指导书),其中b=23.5mm,K按表2-24查得,K=0.35 故H=Kb=0.35×23.5mm=8.225mm 但该件上需要进行冲孔和落料,且均需在同一凹模上进行,所以凹模的厚度应适应增加,同时凹模厚度应该符合其设计标准,故凹模厚度H=25mm按式2-20,凹模壁厚C=〔1.5~2〕H≈50mm,根据工件尺寸和材料合理搭配即可估算出凹模的外形尺寸:长度×宽度为125mm×100mm2.凸模固定板的厚度H1=0.7H=0.7×25mm=17.5mm ,取整数为20mm,故凸模固定板厚度在凹模厚度的0.6倍到0.8倍之间,符合设计要求.3.垫板的采用与厚度:是否采用垫板,以承压面较小的凸模进行计算,冲小孔的凸模承压面的尺寸如图所示,按式2-10(设计指导书),其承压应力δ= F/A=(8.355×1.3×0.8×400)/(1.5×3)MPa≈772MPa查表2-39得铸铁模板的[δp]为90MPa~140MPa,故δ>[δp],因此须采用垫板,垫板厚度取8mm.4.卸料橡皮的自由高度:根据工件材料的厚度为0.8mm,冲裁时凸模进入凹模深度取1mm,考虑模具维修时刃磨留量为2mm,再考虑到开启时卸料板高出凸模1mm,则总的工作行程h工件=4.8mm,根据式(8-5),橡皮的自由高度h自由=h工件/(0.25~0.3)=16~19.2mm.取h自由=19mm模具在组装时橡皮的预压量为h预=10%~15%×h自由=1.90~2.85mm取h预=2mm由此可以计算出模具中安装橡皮的空间高度尺寸为17mm5.计算凸、凹模工作部分尺寸:由表,2Cmax=0.13mm.(1)冲孔凸模I 工件孔尺寸:宽1.5mm,长2.25mm,长3mm(见工作简图a) 由表2-12(设计指导书)查得:尺寸为1.5mm时,δp=0.02mm尺寸为2.25mm时, δp=0.02mm尺寸为3mm时, δp=0.02mm查表2-13(设计指导书),X=0.5根据表2-14(设计指导书),Bp=(B+XΔ)0- δp,根据表2-16(设计指导书),尺寸1.5,2.25,3的公差分别为Δ1=0.25mm, Δ2=0.25mm, Δ3=0.3mm,则Bp1=(1.5+0.5×0.25) 0- 0.02=1.625 0- 0.02mmBp2=(2.25+0.5×0.25) 0- 0.02=2.375 0- 0.02mmBp3=(3+0.5×0.3) 0- 0.02=3.15 0- 0.02mm(2)冲孔凸模II 工件孔尺寸:宽1.5mm,长1.5mm,长3mm (见工作简图a)由表2-12(设计指导书)查得:尺寸为1.5mm时,δp=0.02mm尺寸为3mm时, δp=0.02mm查表2-13(设计指导书),X=0.5根据表2-16(设计指导书),尺寸1.5,3的公差分别为Δ1=0.25mm,Δ2=0.3mm根据表2-14公式得:Bp1=Bp2=(1.5+0.5×0.25) 0- 0.02=1.625 0- 0.02mmBp3=(3+0.5×0.3) 0- 0.02=3.15 0- 0.02mm(3)落料凹模选择凹模为设计基准件,图b中虚线为凹模轮廓磨损后的变化,按配制加工方法,只需计算落料凹模刃口尺寸及制造公差,凸模刃口尺寸由凹模的实际尺寸按间隙要求配制.<1>根据b图,凹模磨损后变大的尺寸有A d1(R1.5) A d2(R0.75) A d3(R0.75) A d4(R0.75)刃口尺寸计算公式:Aj=(Amax 一 XΔ)+0.25Δ由表2-16(设计指导书)查得,尺寸1.5,0.75的公差均为Δ=0.25mm.由表,其磨损系数均为0.5A d1=(1.75一0.5×0.25)+0.25×0.25mm=1.625+0.0625A d2=(1一0.5×0.25) +0.25×0.25mm=0.875+0.0625A d3=(1一0.5×0.25) +0.25×0.25mm=0.875+0.0625A d4=(1一0.5×0.25) +0.25×0.25mm=0.875+0.0625<2>根据b图,凹模磨损后变小的尺寸有B d1(4) B d2(4).刃口尺寸计算公式:B j=(B min一 XΔ)0 -0.25Δ由表2-16(设计指导书)查得,尺寸4的公差均为Δ=0.3mm由表,其磨损系数均为0.5B d1=(3.7+0.5×0.3) 0-0.25×0.3mm=3.85 0-0.075B d2=(3.7+0.5×0.3) 0-0.25×0.3mm=3.85 0-0.075<3>根据b图,凹模磨损后不变的尺寸有C d1(6) C d2(6) C d3(0.5) C d4(0.5) C d5(0.5)C d6(0.5)刃口尺寸计算公式:C j=(C min一 0.5Δ)±0.125Δ由表2-16(设计指导书)查得,尺寸6,0.5的公差分别为Δ1=0.36mmΔ2=0.25mmC d1=(5.64一0.5×0.36)mm±0.125×0.36mm=5.46mm±0.045mmC d2=(5.64一0.5×0.36)mm±0.125×0.36mm=5.46mm±0.045mmC d3=(0.25一0.5×0.25)mm±0.125×0.25mm=0.125mm±0.031mmC d4=(0.25一0.5×0.25)mm±0.125×0.25mm=0.125mm±0.031mmC d5=(0.25一0.5×0.25)mm±0.125×0.25mm=0.125mm±0.031mmC d6=(0.25一0.5×0.25)mm±0.125×0.25mm=0.125mm±0.03mm图b<4>凸模刃口尺寸确定,查表,冲裁合理间隙2Cmin=0.1mm,2Cmax=0.13mm,故:凸模刃口尺寸按凹模相应部位的尺寸配制,保证双面最小间隙为2Cmin=0.1mm.7.模具总体设计有了上述各步计算所得的数据及确定的工艺方案,便可以对模具进行总体设计并画出草图,如下图所示.从结构图初算出闭合高度:H模=(35+8+50+23.5+40-1)mm=155.5mm根据凹模的外形尺寸,确定下模板的外形尺寸为160mm×125mm8.模具主要零部件的设计本模具是采用自动送料的级进模,落料凸模面积较大可直接用螺钉与圆柱销固定,冲孔凸模则须用固定板固定,凹模可直接用螺钉与圆柱销固定.横向的定位采用始用挡料销定位,导料销导正.卸料装置采用弹性的,导向装置采用导柱导套.9.选定设备该模具的总冲压力:F总=33607N闭合高度: H模=155.5mm外廓尺寸: 160mm×125mm根据压力机的公称压力必须大于或等于冲裁时该模具的总冲压力,查表8-10(设计指导书)知,须采用100KN压力机,该压力机的主要技术规格为:最大冲压力:100KN滑块行程:45mm滑块行程次数:145/min最大封闭高度:180mm封闭高度调节量:35mm滑块中心线至床身距离:130mm立柱距离:180mm工作台尺寸:240mm×370mm因此根据冲压力,闭合高度,外廓尺寸等数据,选定该设备是合适的.10.绘制模具总图总图如1-1所示,图中零件说明见表1-1.表1-1 零件明细表技术要求:1.冲孔凹模工作部分按凸模分别加工,保证两侧共有0.5~0.65mm的均匀间隙.2.落料凸模与凹模配作,与凹模之间保证有0.1~0.13mm均匀间隙.图1-1冲孔落料级进模(11)绘制模具非标准零件图这里仅以绘制凸模,凹模零件图为例.冲孔凸模如图1-2所示,落料凸模如图1-3所示,凹模如图1-4所示.技术要求:热处理56~60HRC.材料为T8A图1-3 冲孔凸模工作部分热处理硬度,为56~60HRC.材料为T8A1.工作部分按凸模研配,沿工作面保证两侧有0.5到0.65mm的均匀间隙2.工作部分热处理硬度,为56~60HRC.材料为T8A。
模具设计与制造作业
模具设计与制造作业学号:201003030138 系别:机械工程系班级:模具二班姓名:郑天可周口科技职业学院1.根据所给的工程图纸画出其三维实体2.根据其三维实体设计出其铸模的型腔与型芯3.计算出型腔与型芯的尺寸常温下模腔的尺寸和制件收缩后的尺寸差与常温下制造的实际尺寸之百分比,称之为收缩率。
Q= (D-D1)/D1*100%Q—收缩率(%)D—常温下模腔的实际尺寸型腔尺寸的计算一般的计算,可按如下公式进行即可满足需足要求(1)型腔尺寸的计算(考虑到使用磨损后尺寸变大,公差取负值)在计算型腔尺寸时,选取收缩率时往往不易选的很准确,尺寸要选小一些,留有这么大的余地,否则做大了模具将报废。
A= (A1Q-0.75Z) +KA—型腔尺寸(大端)A1—制件相应的上限尺寸Q—收缩率Z—制件公差K—成型零件(2)型芯尺寸的计算(考虑到使用磨损后尺寸变小,公差取正值)在计算型芯尺寸时,尺寸要选的大一些,留有缩小的余地,以便修正。
B=(B1+B1Q+0.75Z)-KB—型芯尺寸(小端)B1—制件相应的下限尺寸(3)型腔深度尺寸的计算在计算型腔深度尺寸时,尺寸要选的小一些,留有加深的余地,以便调整模具的深度。
C= (C1+C1Q-0.5Z) +KC—型腔深度的实际尺寸C1—制件相应的上限尺寸(4)型芯高度的计算在计算型芯高度时,尺寸要选的大一些,留有缩短的余地,以便调整型芯的长度。
D= (D1+D1Q+0.75Z) –KD—型芯高度的实际尺寸D1—制件相应的下限尺寸(5)孔距的计算(磨损以后尺寸不发生变化)孔与孔的中心距是正负片差的,模具上的超差比较难以修正,因此要慎重计算。
L= (L1+L1Q-0.5Z) –KL—孔距的尺寸L1—制件相应的上限尺寸4.用文字和插图叙述出该零件的模具设计与制造的工艺过程(1)采购型腔与型芯的材料热作模具钢5CrMnMo(2)利用铣床将材料铣削加工成以下形状的毛坯,留有磨余量1.2mm(3)粗磨毛坯,大水磨加工,先磨大面,再磨其他的面,保证垂直度和平行度在0.05mm,留有余量双边0.6-0.8mm(4)铣床加工,先加工孔然后铣圆角(5)钳工加工(6)CNC粗加工,编写粗加工程序,在数控机床上进行零件的加工(7)对零件进行所需的热处理(8)精磨,大水磨加工至比模框负0.04毫米,保证平行度与垂直度在0.02之内(9)CNC精加工,编写精加工程序,对零件进行加工(10)利用电火花、线切割等特种加工方法加工成以下零件(11)车床粗加工,加工一个圆柱体,注意留有2mm的粗加工余量(12)车削键槽,利用车床加工3个6×3的键槽,每个键槽间隔为45度(13)车床精加工成以下零件(14)省模,保证光洁度,控制好型腔尺寸(15)加工进浇口,排气(16)模具装配,将型芯与型腔安装在模座上进行装配,以检验模具间的间隙配合(17)模具试模,利用模具尝试压铸零件,查看零件,以检验是否符合要求。
模具设计与制造天津大学作业答案
模具设计与制造复习题选择题1.拉深时出现的危险截面是指 ____ _____ 的断面。
A.位于凹模圆角部位B.位于凸模圆角部位C.凸缘部位2.冲裁模的间隙应当C模具导向件的间隙。
A.小于B.等于C.大于D.小于等于。
3.落料时,其刃口尺寸计算原则是先确定 ____ _______ 。
A.凹模刃口尺寸B.凸模刃口尺寸C.凸、凹模尺寸公差4.在连续模中,条料进给方向的定位有多种方法,当进距较小,材料较薄,而生产效率高时,一般选用____ ___定位较合理。
A.挡料销,B.导正销,C.侧刃D.初始挡料销.5.冲裁间隙对冲裁件的尺寸精度有一定影晌。
一般情况下,若采用间隙过大时,落料件尺寸____ ___凹模尺寸。
A.大于B.小于C.等于D.大于等于6.对 T 形件,为提高材料的利用率,应采用____ ________ 。
A.多排B.直对排 C 、斜对排7.为使冲裁过程的顺利进行,将梗塞在凹模内的冲件或废料顺冲裁方向从凹模孔中推出,所需要的力称为________ ___ 。
A.推料力B.卸料力C.顶件力8.冲裁件外形和内形有较高的位置精度要求,宜采用 _____ ________ 。
A.导板模B.级进模C.复合模9.弯曲件在变形区的切向外侧部分 _______ ____ 。
A.受拉应力B.受压应力C.不受力答:BCACBCACA名词解释1.冷冲压答:是塑性加工的基本方法之一,它是利用安装在压力机上的模具,在温室下对板料施加压力使其变形或分离,从而获得具有一定形状、尺寸和精度的零件的一种压力加工方法。
2.变形工序答:是使冲压毛坯在不破裂的条件下发生塑性变形,以获得所要求的形状、尺寸的零件的冲压加工方法。
3.冲裁间隙答:冲裁凸、凹模刃口部分尺寸之差称为冲裁间隙。
4.特种加工答:是指利用热能、电能、声能、光能、化学能、电化学能去除材料的加工工艺方法。
5.模具装配答:按照模具的技术要求,将加工完成、符合设计要求的零件和购配的标准件,按设计的工艺进行相互配合、定位于安装、连接与固定成为模具的过程,称为模具装配。
模具设计与制造大作业
模具设计与制造大作业引言:模具是工业生产中的重要工具,它用于制造各种产品的零部件和工装。
模具设计与制造是一个复杂且精细的过程,需要考虑多个因素,包括产品形状、尺寸、材料、生产工艺等。
在这篇论文中,我们将介绍模具设计与制造的基本原理,并以手机外壳模具为例进行详细说明。
一、模具设计的基本原理模具设计的基本原理包括产品分析、模具类型选择、构件设计以及模具结构设计。
首先,需要对要制造的产品进行分析,包括确定产品形状、尺寸、材料等。
其次,根据产品的要求选择适当的模具类型,如单脱模模具、复脱模模具、滑块模具等。
然后,进行构件设计,包括模仁、模座、定位系统、导向系统以及冷却系统等。
最后,进行模具结构设计,包括模具底板、腔型、剥线系统和顶出系统等。
二、手机外壳模具设计与制造手机外壳模具是手机生产过程中使用的一种模具,它用于制造手机外壳的零部件。
手机外壳模具的设计与制造需要考虑多个因素,如外壳形状、尺寸、材料以及生产工艺等。
1.外壳形状与尺寸设计手机外壳的形状和尺寸是模具设计的基础。
首先,需要根据手机外壳的外观设计要求确定外壳形状。
然后,根据手机尺寸要求确定外壳尺寸。
在设计过程中,需要考虑外壳的结构强度、防水性能以及表面光洁度等因素。
2.材料选择手机外壳模具的材料选择要考虑材料的硬度、抗磨性、导热性以及加工性能等因素。
常用的模具材料有工具钢、合金钢和硬质合金等。
3.模具结构设计手机外壳模具的结构设计需要考虑多个因素,如模具底板、腔型、剥线系统和顶出系统等。
模具底板是模具的基本组成部分,它承载着模具的各个部件。
腔型是根据外壳形状设计的,其精度要求高,需要考虑材料的收缩率和变形等因素。
剥线系统用于将外壳从模具中剥离,需要考虑剥线力和剥线速度等因素。
顶出系统用于将外壳从模具中顶出,需要考虑顶出力和顶出速度等因素。
4.制造工艺手机外壳模具的制造工艺包括数控加工、电火花加工以及装配等。
数控加工用于制造模具的各个零部件,如模仁、模座和导板等。
模具设计与制造专业毕业大作业
模具设计与制造专业毕业大作业1.根据凹模零件图,编制零件机加工工艺路线和工艺卡片。
如图所示。
2.根据上模座零件图,编制零件机加工工艺路线和工艺卡片。
如图所示。
3.根据浇口套零件图,编制零件机加工工艺路线和工艺卡片。
如图3所示。
4.根据导套零件图,编制零件机加工工艺路线和工序卡片。
如图所示。
5.确定如图所示零件的数控铣削加工的工艺方案,并编制工艺卡片及数控加工程序。
6.塑料模具设计课题产品名称:三通管产品材料:PVC产品数量:大批量生产。
塑件尺寸:高100mm如图所示。
塑件重量:30克技术要求:按4级精度设计;塑件厚薄均匀,外侧表面光滑,不允许有浇口痕迹。
请按以下步骤进行设计(1)型腔布置、(2)确定分型面(3)选择设计浇注系统、(4)确定推出方式(5)模具结构形式及外形尺寸、(6)校核模具安装尺寸(7)计算成型零件尺寸、(8)绘制模具装配图。
完成时间:要求1~~2周时间内完成。
作业要求:交一份完整的设计说明书,一张模具装配图。
工件简图如图所示生产批量:大批量材料:20F料厚:0.8mm二、设计要求:1.冲压件的工艺分析根据工件图纸,认真分析该冲压件的形状、尺寸,精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的要求。
(5分)2.确定冲压件的最佳工艺方案通过对冲压件的工艺分析及必要的工艺计算,在分析冲压性质、冲压次数、冲压顺序和工序组合方式的基础上,提出各种可能的冲压工艺方案,并从多方面综合分析和比较,确定最佳工艺方案。
(10分)3.确定模具类型根据冲压件的生产批量,冲压件的形状,尺寸和精度等因素,确定模具的类型。
(5分)4.工艺尺寸计算(20分)1)排样设计与计算并画排样图2)冲压力、模具压力中心计算及压力设备的选择3)凸、凹模刃口尺寸的计算4)弹性元件的选取与计算5.选择与确定模具的主要零部件的结构、尺寸(20分)6.绘制模具总装图及零件图(40分)模具总装图中的非标准件,均需分别画出零件图。
7.编写技术文件作业要求:交一份完整的设计说明书,一张模具装配图。
《模具设计与制造》课程作业
《模具设计与制造》课程作业班级:小组:组长:组员:指导教师:XXX学院2 注射模设计练习(必做题)2.1题目及要求塑料盒盖的外形如图2-1所示。
此塑料件上含有与开模方向不一致的卡钩和侧凹,注塑成型后,制品不能直接脱模。
为了能将制品顺利取出,必须将成型卡钩和侧凹的模具零件做成可活动的型芯,在制品脱模前先将活动型芯取出。
图2-1 塑料盒盖零件2.2设计材料及说明本设计实例参照《Pro/ENGINEER Wildfire 5.0中文版模具设计从入门到精通》第11章注塑模设计实例——塑料盒盖。
以下为设计步骤。
2.2.1加载参照模型“模板”对话框中选取”mmns_mfg_mold”选项。
模具型腔布置。
图2-2“新建”对话框图2-3“新文件选项”对话框图2-4依次选取的菜单项图2-6选取“动态选项”图2-5“创建参照模型”对话框图2-7旋转坐标系图2-8平移坐标系图2-9加载后的参照模型2.2.2模型分析2.2.2.1模型拔模检测塑件冷却时的收缩会使它包紧模具型芯或型腔的凸起部分,为了便于从型芯上取下塑件或从型腔中脱出塑件,防止脱模时擦伤塑件,通常要在设计塑件时让塑件内外表面沿脱模方向留有足够的斜度。
图2-10“模具分析”对话框图2-11 参照模型外表面拔模检测结果图2-12 参照模型内表面拔模检测结果从图2-11可以看到参照模型外表面颜色为紫红色,即参照模型外表面的拔摸角度达到了设计要求。
所以当型腔往上方开模时,制品没有干涉现象,也不会产生擦伤现象。
分析参照模型内表面的拔摸角度。
在“模具分析”对话框的“拖动方向”选项组中单击“反向方向”,结果如图所示。
从图2-12可以看到参照模型内表面的颜色为紫红色,即其内表面的拔摸角度达到了设计的要求。
所以当型芯往下方开模时,制品没有干涉现象,也不会产生擦伤现象。
在“模型分析”对话框的“角度选项”选项组中,选取“双向”,改拔摸角度为15°。
结果如图所示。
从图2-13可以看出只有参照模型内表面底部及4个圆角部颜色为紫红色,即达到了要求的拔摸角度15°,而内表面的4个侧面为红色,即超过了要求的拔摸角度15°。
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模具设计与制造大作业图示连接板冲裁零件,材料为10钢,厚度为2mm,该零件年产量20万件,冲压设备初选为250kN开式压力机,要求:1.冲裁件工艺性分析。
2.选择模具的结构形式。
3.设计排样,画排样图。
4.进行必要的工艺计算。
冲压力、凸凹模间隙及尺寸等5.选择与确定模具的主要零部件的结构。
包括:定位、导向、卸料、支撑结构6.选择压力机,校核模具闭合高度及压力机有关参数。
7.绘制模具总图。
1.冲裁工艺分析冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲裁工艺的适应性。
良好的冲裁工艺性是指能用普通冲裁方法,在模具寿命和生产效率较高、成本较低的条件下得到质量合格的冲裁件。
当然工艺性的好坏是相对的,它直接受到工厂的冲压技术水平和设备条件等因素的影响。
以上要求是确定冲压件的结构,形状,尺寸等对冲裁件工艺的实应性的主要因素。
根据这一要求对该零件进行工艺分析。
1.1 几何形状该冲裁件外形简单,形状规则,且成几何中心对称。
1.2 冲裁件的外形和内孔没有尖角。
1.3 冲孔的尺寸适宜。
冲孔的直径d 1.3t≥;1.3t=1.3x2=2.6小于8.5mm满足条件。
1.4 最小孔距、孔边距经应满足a2t≥,经计算零件的孔边距为5.75mm大于最小孔边距2t=2x2=4mm、孔距为40mm明显足够。
1.5 材料10钢属于碳素钢,查附表可知其屈强比较小,延伸率较高,具有良好的冲压性能。
1.6冲裁件的精度和断面粗糙度由于零件内外形尺寸均未注公差,属自由尺寸,可按IT14级确定工件尺寸公差,经查公差表得各尺寸公差分别为:零件的外形尺寸:00.5220- 00.4314- 零件的空尺寸:0.3608.5+工艺性分析的结论:此零件适合冲裁2.模具结构形式的选择2.1 确定冲压工艺方案 确定方案就是确定冲压件的工艺路线,主要包括冲压工序数,工序的组合和顺序等。
确定合理的冲裁工艺方案应在不同的工艺分析进行全面的分析与研究,比较其综合的经济技术效果,选择一个合理的冲压工艺方案。
2.1.1 方案种类 该零件包括冲孔,落料两个基本工序,可以采用以下三种方案:(1) 采用单工序模生产:先落料再冲孔(2) 采用级进模生产:冲孔—落料依次冲压(3) 采用复合模生产:冲孔—落料复合冲压2.1.2 方案的比较与分析方案(1)模具结构简单,但需要两道工序,两套模具才能完成零件的加工,且生产效率较低,难以满足零件大批量生产的需求,且更重要的是在第一道工序完成后,进入第二道工序必然会增大误差,使工件精度、质量大打折扣,达不到所需的要求,难以满足生产需要。
故而不选此方案。
由于零件结构简单对称,为提高生产效率,主要可以应用以下两种方案即采用复合冲压或级进冲压,又由于级进冲压模具结构相对复合冲压模具结构较大,且较为复杂些,为了便于工艺加工及节省昂贵的模具材料,本模具采用复合冲裁方式进行生产,且结构紧凑,零件精度高,生产效率高。
2.2 模具机构形式的确定复合模有两种结构形式,正装式复合模和倒装式复合模。
考虑到工件成形后,如何脱模方便。
正装式复合模成形后工件留在下模,需向上推出工件,取也不方便。
倒装式复合模成形后工件留在上模,只须在上模装一推出装置,借助模具的合复力就可以轻松的将工件给卸下来,故采用倒装式复合模,因该制件较薄,为保证制件平整,采用弹压卸料装置。
它还可以对冲孔小凸模起导向作用和保护作用,和定位钉定位方式。
3.排样的设计排样是冲裁件在调料或板料上的布置方法。
排样的合理与否直接关系到材料利用率的高低,在冲压生产中,节约金属和减少废料具有非常重要的意义,特别是在大批量生产中,较好地确定冲件尺寸和合理排样是降低成本的有效措施之一。
冲件的合理布置(即材料的经济利用),与冲件的外形有很大关系。
根据不同几何形状的冲件,可得出与其相适应的排样类型,而根据排样的类型,又可分为少或无工艺余料的排样与有工艺余料的排样两种。
零件外形近似矩形,轮廓尺寸为60x20,根据工件的形状,确定采用无废料排样的方法是不可能做到;但能采用有废料和少废料的排样方法。
考虑到操作方便并为了保证零件精度,排样方式采用直排有废料排样。
排样时,冲件之间以及冲件与条料侧边之间留下的余料叫搭边。
它的作用是补偿定位误差,保证冲出合格的冲件,以及保证条料有一定刚度,便于送料。
搭边数值取决于以下因素:①件的尺寸和形状。
②材料的硬度和厚度。
③排样的形式(直排、斜排、对排等)。
④条料的送料方法(是否有侧压板)。
⑤挡料装置的形式(包括挡料销、导料销和定距侧刃等的形式)。
搭边值一般是由经验再经过简单计算确定的。
查表得搭边参考值为:沿边a=1.8 ,工件间a1=1.5调料宽度:B=D+2a+=60+2 1.8+0.6=64.2mm条料排样图如下图所示4.必要的工艺计算4.1冲压力计算计算冲裁力的目的是为了确定压力机的额定压力,因此要计算最大冲裁力。
则冲裁力可按下式计算:F=KLtτ考虑到刃口的磨损、间隙的波动、材料力学性能的变化、板料厚度的偏差等因素的影响,可取安全系数为K=1.3,并取抗剪强度τ=0.8σ,生产中b为了计算方便冲裁力可按下式计算:F=Ltσb式中 L —冲裁轮廓的总长度(mm);t —板料厚度(mm);b σ—板料的抗拉强度(MPa)。
查表取b σ=300Mpa落料力:b F =Lt =146.082300=87.65KN σ⨯⨯落冲孔力: b F =Lt =26.702300=1.60KN σ⨯⨯孔冲裁力:F=F +F =87.65+1.60=89.25KN 孔落由于影响卸料力、推加力和顶件力的因素很多,根本无法准确计算。
在生产中均采用下列经验公式计算:推件力 11F =nK F=60.05589.25=29.45KN ⨯⨯卸料力 33F =K F=0.0589.25=4.46KN ⨯总冲裁力 013F =F +F +F =89.25+29.45+4.46=123.16K N1K 、3K —分别为推件力和卸料力系数,n —同时卡在凹模洞口内的零件个数,n=h/th (h 为凹模洞口深度,t 为料厚)查表在此取h=124.2 初步预选压力机 根据以上所计算得到的总冲压力,查表初选型号为JB23-25的压力机。
4.3 工作零件刃口尺寸计算刃口工艺分析:结合模具及工件的形状特点,此模具制造宜采用配作法,落料时,选凹模为设计基准件,只需要计算落料凹模刃口尺寸及制造公差,凸模刃口尺寸由凹模实际尺寸按要求配作;冲孔时,则只需计算凸模的刃口尺寸及制造公差,凹模刃口尺寸由凸模实际尺寸按要求配作;只是需要在配作时保证最小双面合理间隙值查表 Zmin=0.100mm 。
工件精度取IT14,x=0.5。
4.31落料凹模外形00.5220-Φmm :磨损后尺寸变大0.130.13000(D x )(200.50.52)19.74d a D mm δ++=-∆=-⨯=外形 00.4314-mm :磨损后尺寸变大0.10750.1075000(x )(140.50.43)13.93d a B B mm δ++=-∆=-⨯= 相应凸模尺寸按凹模刃口尺寸配作,保证间隙Zmin 即可。
式中x —系数,在0.5~1之间,查表得x=0.5∆—冲裁零件制造公差d δ—凹模的制造公差,在此取/4d δ=∆Zmin —最小初始双面间隙,查表,取Zmin=0.100mm4.3.2冲孔凸模内孔0.3608.5+Φ:磨损后尺寸变小0000.090.09()(8.50.50.36)8.68p T A A x mm δ---=+∆=+⨯=相应凹模尺寸按凸模刃口尺寸配作,保证Zmin=0.100mm 即可。
式中x —系数,在0.5~1之间,查表得x=0.5∆—冲裁零件制造公差d δ—凹模的制造公差,在此取/4d δ=∆Zmin —最小初始双面间隙,查表3-3,取Zmin=0.100mm4.3.3.孔心距(凹模、凸模磨损后不变的尺寸)400.01875T p C C mm δ=±=±4.4 凸凹模的尺寸设计(1)冲孔凸模凸模长度: Lt=h1+h2+h3 =14+12+14 =40mm式中h1—凸模固定板厚度,一般取(0.6~0.8)凹模板厚h2—空心垫板厚h3—落料凹模板厚凸模零件图如图所示:(2)落料凹模由式H=ks(H ≥8) H=0.30x60 =18mm由式B=s+(2.5~4.0)H B=60+(2.5~4.0)x18 =105~132由式L=s1+2s2 L=20+2x30 =80mm式中H —凹模厚度B—垂直于送料方向的凹模宽度L—送料方向的凹模长度k—系数,查表取k=0.30s—垂直于送料料方向的凹模刃壁间的最大距离s1—送料方向的凹模刃壁间的最大距离s2—送料料方向的凹模刃壁到凹模边缘的最小距离查表根据上面所算得的尺寸,确定凹模板外形规格为125x125x18(mm),因考虑到昂贵的模具材料的节省,将凹模板作成薄型形式并加空心垫板后实取为125x125x14(mm)其零件图如图所示:(3)凸凹模L凸凹= h1+h2+h3 =10+34+14 =58mm式中h1—卸料板厚度一般取(6~12)在此取h1=10mmh2—卸料板下平面到凸凹模固定板上平面的之间距离,根据经验值一般取(25~35)mm,在此取34mm.h3—凸凹模固定板厚度,一般取(0.6~0.8)倍凹模板厚度,在此取为14mm 剙凸凹模零件图如图所示:5.冲裁模主要零部件的结构设计模具总体设计根据已确定的工艺方案,分析可知模具结构可采用前后送料,挡料销定距,导料销定位,弹性卸料装置卸料,下漏料方式的倒装式冲裁,模具结构形式可采用后置导柱标准模架5.1.固定挡料销冲模的定位装置及零件,其作用是保证材料的正确送进及在冲模中的正确位置,以保证冲压件的质量及冲压生产的顺利进行。
查表挡料销具体参数如下:材料:45#钢热处理:HRC43-48规格:A6x4x3 GB2866.11-815.2.导料销查表挡料销具体参数如下:材料:45#钢热处理:HRC43-48规格:A6x4x3 GB2866.11-815.3.卸料零件设计卸料板本模具采用弹性卸料装置,卸料板厚度根据经验值一般取(6-12)mm在此取10mm,其周界尺寸与落料凹模同等大小。
其零件图如图所示:卸料螺钉查表10-64(参考文献[2])确定卸料螺钉相关参数如下:材料: 45#钢热处理:24~28HRC规格: 10x60 GB2867.5-815.4 推件零件设计(1)打杆由于零件结构的限制,其结构形式采用简单的圆柱式打杆,其直径按模柄孔大小确定,d=12mm打杆长度L=L1+L2+CL=10+95+15 =120mm式中L1—推出状态时,打杆在垫板上平面以下的长度L2—模柄长度C—考虑各种误差而加的常数,通常取C=10~15在此取15mm打杆零件图如图所示:(2)推件块推件块按落料凹模配作,保证间隙在(0.5~1)mm,推件块凸台与空心垫板之间的间隙在此取0.5mm,推件块长度L=L1+L2+L3 L=4+18+2=24mm式中L1—推件块凸台高,一般取(3~4 )mm在此取为4 mmL2—在推出状态时,推件块凸台下平面到落料凹模板下平面的距离L3—推件块行程其零件图如图所示:5.5 固定板、垫板设计(1)凸模固定板凸模固定板厚度为(0.6~0.8)倍落料凹模板厚,即(0.6~0.8)x18=(10.8~14.4)mm在此取14mm,其周界尺寸与落料凹模同等大。