轴瓦的模具及自动送料机构设计

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机床中心轴托架模具设计设计

机床中心轴托架模具设计设计

目录摘要----------------------------------------------------------3第一章绪论----------------------------------------------------4 1.1冲压成形工艺与理论研究--------------------------------------------------------4 1.2冲压加工自动化和柔性化--------------------------------------------------------4 1.3CAD/CAM----------------------------------------------------------------------------4第二章工艺分析----------------------------------------------6 2.1工件分析-----------------------------------------------------------------------------6 2.2确定工艺方案-----------------------------------------------------------------------7 2.3工艺方案的比较--------------------------------------------------------------------8 2.4毛培尺寸的确定--------------------------------------------------------------------8 2.5弯角工艺的计算-------------------------------------------------------------------2.6冲压设备选取----------------------------------------------------------------------10第三章弯角模---------------------------------------------------113.1木架的选择-------------------------------------------------------------------------11 3.2模柄----------------------------------------------------------------------------------11 3.3凸凹模设计-------------------------------------------------------------------------12 3.4推件器的设置----------------------------------------------------------------------13 3.5导向装置----------------------------------------------------------------------------14 3.6固定板的选取----------------------------------------------------------------------15 3.7螺钉和销的选择-------------------------------------------------------------------15 3.8三维装配图和爆炸视图----------------------------------------------------------16 3.9 solidworks motion分析-----------------------------------------------------------3.10solidworks 有限元分析第四章------------------------------------------------------------25 4.1模架的选择--------------------------------------------------------------------------25 4.2模具闭合高度的计算--------------------------------------------------------------26 4.3模柄-----------------------------------------------------------------------------------26 4.4压力中心的计算--------------------------------------------------------------------26 4.5凸凹模设计--------------------------------------------------------------------------27 4.6定位件----------------------------------------------------------------------------- --29 4.7卸料弹簧的选用--------------------------------------------------------------------29 4.8垫板和固定板的选用--------------------------------------------------------------32 4.9螺钉和销的选用--------------------------------------------------------------------324.10爆炸视图和三维装配图--------------------------------------------------------33 4.11 solidworks motion分析-----------------------------------------------------------34 4.12solidworks 有限元分析-----------------------------------------------------------35总结----------------------------------------------------------------38参考文献----------------------------------------------------------39摘要本设计为机床后托架的冷冲压模具设计,根据设计零件的尺寸、材料、批量生产等要求,首先分析零件的工艺性,确定其工艺方案。

轴瓦的模具及自动送料机构设计

轴瓦的模具及自动送料机构设计

轴瓦的模具及自动送料机构设计目录1 绪论 (2)1.1 背景 (2)1.2 冷冲模成形特点 (4)1.3 冷冲模具的发展趋势 (7)1.4 本文主要研究内容 (9)2 工艺方案的选择 (10)2.1零件的工艺性分析 (10)2.2 模具的结构形式 (11)2.3 制定模具的工艺卡 (14)3 冲压模具设计 (15)3.1 排样 (15)3.2模具压力中心的确定 (16)3.3 压力机的选择 (16)3.4 模具主要零部件的设计 (17)3.5 冲压模具标准件的选择 (21)4 自动送料机构设计 (28)结论 (37)参考文献 (38)1 绪论1.1 背景模具是现代工业生产中应用广泛的优质、高效、低耗、适应性很强的生产技术,或称成型工具、成型工装产品,是技术含量高、附加值高、使用广泛的新技术产品,是价值很高的社会财富。

由于模具生产技术的现代化,在现代工业生产中,模具己广泛应用于电动机和电器产品、电子计算机产品、仪表、家用电器产品与办公设备、汽车、军械、通用机械等产品的生产中。

模具技术水平的高低,己成为衡量一个国家制造水平高低的重要标志,并在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。

目前,我国经济仍处于高速发展阶段,国际上经济全球化发展趋势日趋明显,这为我国模具工业高速发展提供了良好的条件和机遇。

一方面,国内模具市场将继续高速发展,另一方面,模具制造也逐渐向我国转移以及跨国集团到我国进行模具采购的趋向也十分明显。

因此,放眼未来,国际、国内的模具市场总体发展趋势前景看好,预计中国模具将在良好的市场环境下得到高速发展,我国不但会成为模具大国,而且一定逐步向模具制造强国的行列迈进。

“十一五”期间,中国模具工业水平不仅在质和量的方面有很大提高,而且在行业结构、产品水平、开发创新能力、企业的体制与机制以及技术进步的方面也会取得较大发展。

随着我国工业的迅速发展,工业产品的外形在满足性能要求的同时,变的越来越复杂,而产品的制造离不开模具,利用计算机辅助软件进行模具设计不但提高模具的制造精度而且还缩短了设计及加工的时间。

机械毕业设计830机车轴承座自动上下料机构

机械毕业设计830机车轴承座自动上下料机构

机车轴承座自动上下料机构及其控制系统设计第一章自动上下料机构的总体构想该装置是机车轴承座自动生产线上的辅助装置之一,主要完成抓取工件,提升一定高度,旋转,移位,松开工件等几个基本功能。

其主要技术指标如下:1. 工件重量约为70Kg;2. 工件最大尺寸(长,宽,高):440×92×290(具体见零件图);3. 最大操作范围:提升高度为70mm,转动角度为90°,水平移动为400mm;4. 机械手的自由度数为3(上升,转动,平移);5.定位精度:属于上下料机构,本身精度要求不高;6.装料高度:1050mm;7.性能要求:抓取可靠、灵活,松放平稳,定位可靠。

在满足上述各项功能的前提下,我们尽量采用结构简单,制造方便的零部件来组成该机车轴承座的自动上下料专用机构即机械手。

根据机械手所要实现的基本功能,我们采用圆柱坐标式机械手。

其手臂的运动系由两个直线运动和一个回转运动所组成,即沿X轴的平移、沿Z轴的升降和绕Z轴的回转,而手部的夹放动作不能改变工件的位置和方位,故它不计为自由度数,因此该机械手具有三个自由度数即可满足使用要求。

根据实际需要我们选用液压传动机械手:以油液的压力来驱动执行机构运动。

其主要特点是:抓重可达几百公斤以上、传动平稳、结构紧凑、动作灵敏。

安排夹紧液压缸,升降液压缸,回转液压缸和移动液压缸来分别实现夹紧松开、升降、转动和平移各项功能。

为了实现对机械手的各个动作的顺序控制,我们采用PLC控制各动作的执行元件。

该机械手的具体结构为:使用两个立柱作为支撑架,在支架上钻两个孔,把装有滑板及连接板和平移液压缸的导轨装于支架的孔里,采用螺钉进行紧固。

滑板上装有由升降缸和回转缸组成的臂部及手指式手部和驱动手部夹紧、松开的夹紧液压缸。

滑板带动工件一起移动实现平移,移动液压缸与滑板的运动可以由齿轮与齿条的传动来实现。

第二章 机械手的具体设计2.1 手部的设计2.1.1 类型选择根据工件形状、尺寸、重量、材料和表面等状况,选用回转型两指式手部。

转子轴承盖模具设计

转子轴承盖模具设计

转子轴承盖模具设计随着科技的发展,工业也在飞速进步着,所以对模具的要求也是不停的增加。

传统的模具设计已经落伍,但是模具的设计与制造还是对冲压件的成本占据着很大的影响。

Solid-works在冲压模具设计中,对冲压模具的质量中占据很大的作用,使现在的模具形式出现很大增进作,使冲压模具的质量和效率得到了很大的提升。

模具是现在的工业生产中的工艺装配非常重要的一个,它在各个生活中,工作中,工业中的各个领域都得到广泛的应用。

怎样才能提高生产的效率,还是使用模具,还可以降低生产的成本,所以生活中都用到了模具的加工,例如汽车和玩具都采用了模具的加工。

随着经济发展的越来越快,人们对产品的质量也越来越高,所以模具设计和制造在生产生活中占据着越来越重要的作用。

一、研究概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。

我国模具行业日趋大型化,而且精度将越来越高。

10年前,精密模具的精度一般为5μm,现在已达2-3μm。

不久,1μm精度的模具将上市。

随着零件微型化及精度要求的提高,有些模具的加工精度公差就要求在1μm以下,这就要求发展超精加工。

模具标准件的应用将日渐广泛,模具标准化及模具标准件的应用能极大地影响模具制造周期。

使用模具标准件不但能缩短模具制造周期,而且能提高模具质量和降低模具制造成本。

同时,快速经济模具的前景十分广阔。

由于人们要求模具的生产周期越短越好,因此开发快速经济模具越来越引起人们的重视。

二、应用前景设计为转子轴承盖的冲孔、落料、切边以及拉深模具设计,材料为08。

研究此课题,目的是全面系统的归纳整理基础理论和专业知识, 对工件进行工艺分析和模具设计,同时从生活一些很小的方面寻找我们在工艺上与国外的差距,不断的学习、吸收先进的模具工艺和制造技术,进一步使我们的设计制造水平有所提高。

轴承外圈加工自动上下料机构设计

轴承外圈加工自动上下料机构设计

———————————————收稿日期:2017-12-19基金项目:辽宁省自然科学基金资助项目(20170540674)轴承外圈加工自动上下料机构设计田国富1,左嘉翼1,刘娅菲2(1.沈阳工业大学 机械工程学院,辽宁 沈阳 110870;2.中国航发贵州红林航空动力控制科技有限公司,贵州 贵阳 550025)摘要:根据轴承外圈的结构特点以及对其加工工艺进行研究,利用步进电机优秀的起停和反转响应、定位精度及可靠性较高等优点,设计了轴承外圈锻压自动上下料机构,计算出该自动上下料机构主要零件结构,并对其校核。

该机构解决了轴承外圈锻压时由人工上下料产生的安全隐患,同时对提高产品质量、生产效率及降低工人的劳动强度都起到了很好的作用。

关键词:轴承;步进电机;自动上下料机构;生产效率 中图分类号:TH122 文献标志码:Adoi :10.3969/j.issn.1006-0316.2018.07.008文章编号:1006-0316 (2018) 07-0032-04Design of Automatic Feeding Mechanism for Bearing Outer Ring ProcessingTIAN Guofu 1,ZUO Jiayi 1,LIU Yafei 2( 1.School of Mechanical Engineering, Shenyang University of Technology, Shenyang 110870, China; 2.AECC Guizhou Red Forest Aviation Power Control Technology Co., Ltd., Guiyang 550025, China ) Abstract :According to the structural characteristics of the bearing outer ring and its processing technology research. The use of stepping motor excellent start and stop and reverse response, positioning accuracy and high reliability advantages, design of the bearing outer ring forging automatic feeding agencies.The structure of the main parts of the automatic feeding mechanism is calculated and checked at the same time.The mechanism to solve the bearing outer ring forging by manpower arising from the potential safety problems, while improving product quality, production efficiency and reduce the labor intensity of workers have played a very good role. Key words :bearing ;stepper motor ;automatic feeding mechanism ;production efficiency轴承零件,尤其是轴承套,大多数需要通过锻压加工的方式来获得毛坯。

汽汕发动机轴瓦冲压成型装备设计

汽汕发动机轴瓦冲压成型装备设计

汽汕发动机轴瓦冲压成型装备设计作者:肖慧娟来源:《科技视界》 2014年第1期肖慧娟(龙岩技师学院,福建龙岩 364000)【摘要】人们对汽车的品质要求和数量日益提高,尤其是汽车发动机的质量和生产效率是当前厂家和工程师们努力追求的目标。

轴瓦具有很好的承载和导热的能力,可有效地提高发动机的工作可靠性和延长使用寿命。

在分析当前轴瓦落料特点的基础上,设计了汽油发动机轴瓦落料自动化装备及落料模具,设计的装备实现了自动化控制和连续性生产,并能大幅度提高生产效率。

采用的自动送料装置可大大减轻工人的劳动强度。

同时,该装备还具有生产多种规格的轴瓦的能力。

设计的主要内容有:设计了一款轴瓦落料模具;设计了自动送料装置,自动送料装置用于传送与控制板料以步进方式进给,通过液压气缸的运动带动活塞杆移动实现步距的控制,控制简单、运行稳定、可靠。

【关键词】冲压机;落料模具;自动送料;自动化此次设计在轴瓦冲压成型装备设计上突破传统的单一结构设计理念,将轴瓦冲床、模具及自动进料装置合理布置。

工作原理:将模具安放在冲压机的工作台上,同时在工作台右边加入自动送料装置,同时采用液压控制方法控制活塞的移动,从而实现板料的自动送料与步距的控制。

本次机床设计的研究范围主要是考虑如何在精度控制上对各种不同尺寸的轴瓦进行切割,并设计能够实现这个功能的相应的机床机构。

本次课题研究要达到的技术要求是:(1)能满足全系列产品生产要求;(2)采用连续\自动化方式保证生产效率为2000片/小时;(3)曲轴连杆径达到110mm,同时发动机功率为100kW。

1 模具的设计1.1排样方法的确定合理的排样应是在保证制件质量、有利于简化模具结构的前提下,以最少的材料消耗,冲区最多数量的合格制件。

材料利用率:一个步距内的材料利用率为:η=nA/BH*100%式中,n——一个步距内的冲件数目;A——冲裁件面积;B——条料宽度,mm;H——步距,mm。

板料或带料冲裁时,料头、料尾、结构废料、工艺废料,都得不到利用,所以一张板料总的材料利用率为η∑=NA/BL*100%式中,N——一张板料上的冲件总数目; L——板料长度,mm。

课程设计——轴瓦讲解

课程设计——轴瓦讲解

序言---------------------------------------------------------------------------------1一、零件的分析---------------------------------------------------------------2二、工艺规程的设计---------------------------------------------------------5三、加工过程中刀具、切削用量、切削液、装夹方式的要求---------------------------------------------------------------------------------10四、夹具设计----------------------------------------------------------------12五、心得----------------------------------------------------------------------15机械加工工艺课程设计是在《机械制造技术》等专业课程所学的理论知识上,发挥专业知识解决实际生产问题的一次实践训练。

通过这次课程设计能巩固我们所学的理论知识和专业技能,提高自己解决实际生产问题的能力。

在设计中能逐步掌握查阅手册及查阅有关书籍的能力。

在设计中逐步培养自己的动手能力,理论联系实际的运用,并培养了我们一丝不苟的工作态度,严谨的工作作风,对我们今后参加工作有极大的帮助。

我们在完成课程设计的同时,也培养了我们正确使用技术资料,国家标准,有关手册,图册等工具书,进行设计计算,数据处理,编写技术文件等方面的工作能力,也为我们以后的工作打下坚实的基础,所以我们要认真对待这次综合能力运用的机会!其主要目的是:1.培养学生综合分析和解决本专业的一般工程问题的独立能力,拓宽和深化所学的知识。

轴瓦拉床设计及其分析

轴瓦拉床设计及其分析

轴瓦拉床设计及其分析2008/1/21/09:381 轴瓦简介轴瓦是用于发动机内曲轴轴颈等部位的滑动轴承,其构成是由一种以钢带为衬底、表面附着一层轴承合金的双金属钢带,并通过一系列的加工而成。

这层轴承合金通常有三种:巴氏合金、铝锡合金和铜铅合金。

本机是为绍兴纺织机械厂设计制造的用于加工EQ140-1主轴翻边瓦(图1)的内圆精加工拉床。

此主轴翻边瓦的轴承合金为铝锡合金,拉床切削的部分即为轴承合金层部分。

图1 EQ140-1主轴翻边瓦2 轴瓦内圆精加工工艺及特点轴瓦内圆精加工主要有两种方法,一种是镗削加工,一种是拉削加工,其各自的特点见表1。

表13 目前国内轴瓦内圆拉床的状况目前国内轴瓦内圆拉床的一般状况为:夹具采用龙门结构,但刚性不强,调整不方便;拉刀专用滑台采用传统的滑动导轨,导轨间隙大,滑台的直线运动精度差(0.016/1000),摩擦阻力大,导致驱动油缸发热量大,机术精度的稳定性不好,一般一天要调整2~3次;另外,机床的下料、排屑均为人工操作,劳动强度大,生产效率不高。

为使产品零件的精度和产量不断提高,我们对拉床进行了重新设计,以解决精度差、生产率低和稳定性差等问题。

4 机床的总体布局本机床采用卧式布置(指滑台水平布置,见图2),由夹具、拉胎、滑台、拉刀、上料装置、下料装置以及电气、液压等部件所组成,其加工过程为:将零件放入上料装置的集料槽中,滑台从B点开始左行至A点,从集料槽中自动取一片料,然后右行回到B点,同时将料带到C点;顶料器在C点将料顶入拉胎内,夹具中的夹紧装置将零件夹紧,顶料器返回;滑台再次左行,带动拉刀拉削工件到A点;再次取料,同时在C点将刚拉好的料下料;下料装置随着滑台的再次右行将拉好的零件带走并推入下料装置理料槽中集放;待槽中的料放满后人工取走。

这样,一个动作循环便完成了。

循环的所有动作均在PLC机的控制下自动进行。

图2 机床总体布局1.床身2.上料装置3.夹具4.拉刀5.下料装置6.理料槽7.油缸8.控制电柜9.液压站5 机床的主要部件及技术要求机床的夹具采用龙门式结构(见图3),具有支承拉胎、夹紧工件的功能。

轴瓦专用夹具的设计与应用

轴瓦专用夹具的设计与应用
通过实际加工生产, 以上方法较好的解决了 轴瓦加工中找正难的问题和加工较长工件时装夹 强度不够的问题, 用这种方法加工的轴瓦不存在 瓦口接不上等缺陷, 可以任意调换、配合 ( 当然前 提条件是在加工过程中保证尺寸精 度 ) , 在提高 生产效率的同时提高了经济效益。
参考文献
3 经济效益分析 如用四爪卡盘加工上述轴瓦时每副定额工时
( 责任编辑: 尹志诚 )
C lamp∀ s D esign and Application of B earing Bushing
WU L e,i ZHANG Y a m in , ZHANG Shang x ian
(M echanical and e lec trical eng ineer ing depa rtm en t Zhongshan T orch Po ly technic, Zhongshan Guangdong 528436, Ch ina)
图 3 装夹示意图
图 5 端盖 ( 夹具 3)
第 2期
吴 磊, 张亚民, 张尚先: 轴瓦专用夹具的设计与应用
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2. 4 加工工艺过程 综上所述, 使用这幅夹具加工轴瓦时的加工
工艺过程如表 2所示:
表 2 加工工艺过程
量小于 30件时用传统的四爪加工, 但当生产数量 大于 30 件时, 用夹具加工, 每多加工一副就可降 低成本 60元, 批量越大, 经济效益就越高。 4 结语
图 2 底座 (夹具 1)
图 2所示的夹具在加工轴瓦时, 将事先加工 好瓦口平面的半轴瓦放置在夹具 A 面上, 然后用 4个螺栓和压板将轴瓦压紧在夹具上, 车削时用 两顶尖将夹具安装在车床上, 由于制造夹具时基 准面和夹具两端中心孔轴线在同一水平面, 这样 可保证瓦口平面在半轴瓦的中线上, 用这种夹具 加工的半轴瓦可保证瓦口处于中心位置。另外考 虑到加工时的平衡问题, 夹具主体设计成半圆柱 体, 和轴瓦装配后就形成一个圆柱体, 这样可减少 加工过程中的震动。夹具的大外圆及长度按工件 的下公差设计, 在加工过程中就有了基准参照, 可 以有效防止加工时产生废品。为了增加夹具的强 度, 制作夹具的材料选用调质处理后的 45号钢。 由于工件和夹具整体用两顶尖装夹, 使工件的长 度对对加工难度不构成影响, 越长的工件其优越 性越突出。装夹整体结构轴测图如图 3所示。

轴瓦的形式和结构精品

轴瓦的形式和结构精品
按加工 铸造 分 类 轧制
铸造轴瓦
铸造工艺性好, 单件、大批生产 均可,适用于厚 壁轴瓦。
卷制轴套
只适用于薄壁轴 瓦,具有很高的 生产率。
二、轴瓦的定位方法
目的:防止轴瓦与轴承座之间产生轴向和周向的相 对移动。
轴向 凸缘定位 ----将轴瓦一端或两端做凸缘。 定位 凸耳(定位唇)定位
凸缘
凸耳
紧定螺钉 周向定位
轴 按尺寸 薄壁 瓦 分 类 厚壁 的 类 按材料 单材料 型 分 类 多材料
单一材料
按加工 分类
两种材料
强度足够的材料可 以直接作成轴瓦, 如黄铜,灰铸铁。
轴瓦衬强度不足, 故采用多材料制作 轴瓦。
一、轴瓦的形式和结构 按构造 整体式 分 类 对开式
轴 按尺寸 薄壁 瓦 分 类 厚壁 的 类 按材料 单材料 型 分 类 多材料
一、轴瓦的形式和结构 按构造 整体式 分 类 对开式
轴 按尺寸 薄壁 瓦 分 类 厚壁 的 类 按材料 型 分类
按加工 分类
节省材料,但刚度不 足,故对轴承座孔的 加工精度要求高 。
薄壁轴瓦
具有足够的强度和刚 度,可降低对轴承座 孔的加工精度要求。
厚壁轴瓦
一、轴瓦的形式和结构
按把润滑油导入轴颈和轴承所构成的运动副表面。
F 进油孔
油槽
开孔原则:
1)尽量开在非承载区,尽量不要降低或少降低承载区 油膜的承载能力;
2)轴向油槽不能开通至轴承端部,应留有适当的油封面。
单轴向油槽在最 大油膜厚度处 F φa
双轴向油槽开在
δ
δ
轴承剖分面上
形式:按油槽走向分——沿轴向、绕周向、斜向、螺 旋线等。
轴承中分面常布置成与载荷垂直或接近垂直。载荷倾斜时结构如图 大型液体滑动轴承常设计成两边供油的形式,既有利 于形成动压油膜,又起冷却作用。
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轴瓦的模具及自动送料机构设计目录1 绪论 (2)1.1 背景 (2)1.2 冷冲模成形特点 (4)1.3 冷冲模具的发展趋势 (7)1.4 本文主要研究内容 (9)2 工艺方案的选择 (10)2.1零件的工艺性分析 (10)2.2 模具的结构形式 (11)2.3 制定模具的工艺卡 (14)3 冲压模具设计 (15)3.1 排样 (15)3.2模具压力中心的确定 (16)3.3 压力机的选择 (16)3.4 模具主要零部件的设计 (17)3.5 冲压模具标准件的选择 (21)4 自动送料机构设计 (28)结论 (37)参考文献 (38)1 绪论1.1 背景模具是现代工业生产中应用广泛的优质、高效、低耗、适应性很强的生产技术,或称成型工具、成型工装产品,是技术含量高、附加值高、使用广泛的新技术产品,是价值很高的社会财富。

由于模具生产技术的现代化,在现代工业生产中,模具己广泛应用于电动机和电器产品、电子计算机产品、仪表、家用电器产品与办公设备、汽车、军械、通用机械等产品的生产中。

模具技术水平的高低,己成为衡量一个国家制造水平高低的重要标志,并在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。

目前,我国经济仍处于高速发展阶段,国际上经济全球化发展趋势日趋明显,这为我国模具工业高速发展提供了良好的条件和机遇。

一方面,国内模具市场将继续高速发展,另一方面,模具制造也逐渐向我国转移以及跨国集团到我国进行模具采购的趋向也十分明显。

因此,放眼未来,国际、国内的模具市场总体发展趋势前景看好,预计中国模具将在良好的市场环境下得到高速发展,我国不但会成为模具大国,而且一定逐步向模具制造强国的行列迈进。

“十一五”期间,中国模具工业水平不仅在质和量的方面有很大提高,而且在行业结构、产品水平、开发创新能力、企业的体制与机制以及技术进步的方面也会取得较大发展。

随着我国工业的迅速发展,工业产品的外形在满足性能要求的同时,变的越来越复杂,而产品的制造离不开模具,利用计算机辅助软件进行模具设计不但提高模具的制造精度而且还缩短了设计及加工的时间。

国外工业先进国家都拥有上万个模具企业与支持模具企业或为模具企业提供生产装备的企业相组成的强大的产业基础。

这是为适应社会产品工业化规模生产的重要条件和特点。

如汽车的工业化规模生产需要一大批专业性模具企业为其提供模具,同时根据汽车零件的生产技术要求,这些模具企业还配有相应的先进技术装备,包括数控计算机数控机床、CAD/CAM系统,以及各种工艺装备。

模具的社会效益很高,是高技术含量的社会产品,其价值和价格主要取决于模具材料、加工、外购件的劳动与消耗三项直接发生的费用和模具设计与试模等技术费用,后都,是模具价值和市场价格的主要组成部分,其中一部分技术价值计入了市场价格,而更大一部分价值,则是模具用户和产品用户受惠变为社会效益。

如电视机用模,其模具费用公为电视机产品价格的1/3000~1/5000,尽管模具的一次投资较大,但在大批量生产的每台电视机的成本中仅占极小的部分,甚至可以忽略不计,而实际上,很高的模具价值为社会所拥有,变成了社会财富。

所以设计模具具有非常重要的现实意义。

冷冲压成形是一种历史悠久的金属加工工艺,随着工业水平的不断进步,冷冲压技术和设备日益完善,在汽车、机械制造、电子电器等行业中,冲压加工得到了广泛的应用。

大到汽车的覆盖件,小到钟表以及仪器仪表元件,大多是由冷冲压方法制成的。

学习、研究和发展冷冲压技术,对发展我国国民经济和加速现代化工业建设具有重要意义。

传统的冲压工艺及模具设计只能在众多简化和假设的基础上进行初步的设计计算,然后依靠大量的经验,反复试模、修模来保证冲压件的成形品质。

从而拖延新产品的开发,造成研发成本过高,在市场竞争中处于被动的地位。

70年代起,有限元法开始应用于板料成形过程的模拟,各种成熟的CAE仿真软件应用于模具工业中,有效地用来解决模具制造中的难题如拉裂、起皱、回弹的预测。

伴随冲压成形的计算机仿真技术日渐成熟,并在冲压工艺与模具设计中发挥出越来越大的作用,成熟的仿真技术可以减少试模次数,在一定条件下还可使模具和工艺设计一次合格从而避免修模。

这就可以大大缩短新产品开发周期,降低开发成本,提高产品品质和市场竞争力。

1.2 冷冲模成形特点冲压模具--在冷冲压加工中,将材料(金属或非金属)加工成零件(或半成品)的一种特殊工艺装备,称为冷冲压模具(俗称冷冲模)。

冲压--是在室温下,利用安装在压力机上的模具对材料施加压力,使其产生分离或塑性变形,从而获得所需零件的一种压力加工方法。

冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备,是技术密集型产品。

冲压件的质量、生产效率以及生产成本等,与模具设计和制造有直接关系。

模具设计与制造技术水平的高低,是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一,在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。

冲压模具的形式很多,一般可按以下几个主要特征分类:1.根据工艺性质分类(1)冲裁模沿封闭或敞开的轮廓线使材料产生分离的模具。

如落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模、剖切模等。

(2)弯曲模使板料毛坯或其他坯料沿着直线(弯曲线)产生弯曲变形,从而获得一定角度和形状的工件的模具。

(3)拉深模是把板料毛坯制成开口空心件,或使空心件进一步改变形状和尺寸的模具。

(4)成形模是将毛坯或半成品工件按图凸、凹模的形状直接复制成形,而材料本身仅产生局部塑性变形的模具。

如胀形模、缩口模、扩口模、起伏成形模、翻边模、整形模等。

2.根据工序组合程度分类(1)单工序模在压力机的一次行程中,只完成一道冲压工序的模具。

(2)复合模只有一个工位,在压力机的一次行程中,在同一工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。

(3)级进模(也称连续模)在毛坯的送进方向上,具有两个或更多的工位,在压力机的一次行程中,在不同的工位上逐次完成两道或两道以上冲压工序的模具。

各类冷冲压模成形特点如下:1.2.1 冲裁模冲裁模的成形特点是:将一部分材料与另一部分材料分离。

如图1.1所示的冲裁模成形过程,冲裁模分为落料模和冲孔模。

落料模的成形特点是将材料封闭的轮廓分开,而最终得到的是一个平整的零件;冲孔模是将零件内的材料与封闭的轮廓分离,使零件得到孔。

图1.1冲裁模成形过程1.2.2 弯曲模弯曲模的成形特点是:将板料或冲裁后的坯料通过压力在模具内弯曲成一定的角度和形状。

如图1.2所示弯曲模成形过程,是将平直的板料压成带有一定角度的弯曲形状。

图1.2弯曲模成形过程1.2.3 拉深模拉深模的成形特点是:将经过冲裁得到的平板坯料,压制成开口的空心零件。

如图1.3所示拉深模成形过程,是将平板的坯料拉深成筒形零件。

图1.3拉深模成形过程1.2.4 多工位级进模多工位级进模的成形特点是:可以完成多道冲压工序,局部分离与连续成形结合;配备有自动送料、自动出件、安全检测等装置;模具结构复杂,镶块较多,模具制造精度要求很高,制造和装调难度大。

1.3 冷冲模具的发展趋势随着与国际接轨的脚步不断加快,市场竞争的日益加剧,人们已经越来越意识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。

近年来许多模具企业因此加大了用于技术进步的投资力度,一些国内模具企业已普及了二维CAD,并开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS等国际通用软件,个别厂家还引进了DYNAFORM 等CAE软件,并成功应用于冲压模的设计中。

目前,以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步,东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。

许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发,在模具CAD/CAE/CAM技术方面取得了显著进步。

例如,吉林大学汽车覆盖件成型技术所独立研制的汽车覆盖件冲压成型分析KMAS软件,华中理工大学模具技术国家重点实验室开发的注塑模、汽车覆盖件模具和级进模CAD/CAE/CAM软件,上海交通大学模具CAD国家工程研究中心开发的冷冲模和精冲研究中心开发的冷冲模和精冲模CAD软件等。

而模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求服务。

专家认为,未来冲压模具制造技术有以下几大发展趋势:(1)全面推广CAD/CAM/CAE技术模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。

随着微机软件的发展和进步,普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟,各企业将加大CAD/CAM 技术培训和技术服务的力度;进一步扩大CAE技术的应用范围。

计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能,实现技术资源的重新整合,使虚拟制造成为可能。

(2)高速铣削加工国外近年来发展的高速铣削加工,大幅度提高了加工效率,并可获得极高的表面光洁度。

另外,还可加工高硬度模块,还具有温升低、热变形小等优点。

高速铣削加工技术的发展,对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。

目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。

(3)模具扫描及数字化系统高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能,大大缩短了模具的在研制制造周期。

有些快速扫描系统,可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上,实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的CAD数据,用于模具制造业的“逆向工程”。

模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用,相信在“十五”期间将发挥更大的作用。

(4)电火花铣削加工电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术,这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术,它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样),因此不再需要制造复杂的成型电极,这显然是电火花成形加工领域的重大发展。

国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。

预计这一技术将得到发展。

(5)提高模具标准化程度我国模具标准化程度正在不断提高,估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到30%左右。

国外发达国家一般为80%左右。

(6)优质材料及先进表面处理技术选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。

模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。

模具热处理的发展方向是采用真空热处理。

模具表面处理除完善应发展工艺先进的气相沉积(TiN、TiC等)、等离子喷涂等技术。

(7)模具研磨抛光将自动化、智能化模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响,研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作,以提高模具表面质量是重要的发展趋势。

(8)模具自动加工系统的发展这是我国长远发展的目标。

模具自动加工系统应有多台机床合理组合;配有随行定位夹具或定位盘;有完整的机具、刀具数控库;有完整的数控柔性同步系统;有质量监测控制系统1.4 本文主要研究内容通过对轴瓦的结构进行工艺分析,结合已修“冲压工艺及模具设计”课程的知识,为其制订出一套冲压工艺方案,并设计其中一道工序的冲压模具及送料机构。

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