因此,更好地掌握级进模的设计知识,并熟练的掌握CAD/CAM技术对于一个即将走向工作岗位的机械专业的学生来说,尤为重要。
2 文献综述
3 方案论证
3.1 冲压件结构特点
冲压件是属于典型的板料件,其成形包括冲孔,落料,弯曲,压型等多道工序,制件的结构要求较多,既有孔的定位要求,同时又有各结构间的角度要求,另外为了满足构件的稳定性,在构件上设置了两处加强筋,增加了结构的复杂性。制件的技术要求包括无锐边,毛刺和瑕疵,毛刺要求为0.2MAX,制件为大批量生产,所以综合考虑,选择冲压材料为10钢。冲压件大体构造如图所示。
3.2 冲件材料特性
10号钢塑性、韧性很好,易冷热加工成形,正火或冷加工后切削加工性能好,焊接性优良,无回火脆性,淬透性和淬硬性均差。制造要求受力不大、韧性高的零件,如汽车车身、贮器、深冲压器皿、管子、垫片等,可用作冷轧、冷冲、冷镦、冷弯、热轧等工艺成形,也可用作心部强度不高的渗碳件、碳氮共渗件等。
3.3 冲件材料成型性能
10钢塑性、韧性较好,允许的变形程度较大,选用10钢的冲压件,加工表面质量较好,制件不易破裂,表面质量好,表面较光洁,平整,无明显的裂纹、氧化皮、锈斑、划痕等缺陷,制件废品少,模具不易损伤,模具寿命较长,10钢的抗剪强度 为255~344MPA,抗拉强度 为294~432MPA,屈服强度 为206MPA,延伸率 为28%,弹性模量 为194 MPA。
3.4 设计方案拟定
从制件的结构分析,并根据制件拍样图来进行加工工艺方案的设计,设计方案需要综合考虑制件结构以及精度,所以经过分析设计,我制定了以下的几种设计方案。
方案一:
方案一所设计的工艺路线是冲孔—切边1—切边2—空步—预成形—空步—成形—空步—整形—冲孔—空步—切断。
工位一:冲四个Ф8的孔,作为后续工序的导正孔;工位二:冲切左边支架的不规则外形;工位三:冲切右边支架的不规则外形;工位四:空步;工位五:预成形,冲出152 折弯,14.33 预弯曲及一个加强筋;工位751:空步;工位七:弯曲成形,确保28 折弯以及第二个加强筋成形;工位八:空步;工位九:整形,调整上下平面怕平行度;工位十:冲Ф7,Ф11.6的孔以及槽型孔;工位十一:空步;工位十二:切断,分离工件。
方案二:
方案二所设计的工艺加工路线是冲孔—切边—切边—空步—冲孔—预成形—空步—成形—空步—整形—空步—切断。
工位一:冲四个Ф8的孔,作为后续工序的导正孔;工位二:冲切左边支架的不规则外形;工位三:冲切右边支架的不规则外形;工位四:空步;工位五:冲Ф7,Ф11.6的孔以及槽型孔;工位751:预成形,冲出152 折弯,14.33 预弯曲及一个加强筋;工位七:空步;工位八:弯曲成形,确保28 折弯以及第二个加强筋成形;工位九:空步;工位10:整形,调整上下平面怕平行度;工位十一:空步;工位十二:切断,分离工件。
方案三:
方案三所设计的工艺加工路线是切边—切边—空步—预成形—空步—成形—空步—冲孔—空步—切断。
工位一:冲切左边支架的不规则外形;工位二:冲切右边支架的不规则外形;工位三:空步;工位四:弯曲成形,保证28以及两个加强筋;工位五:空步;工位751:冲Ф7,Ф11.6的孔以及槽型孔;工位七:空步;工位八:分离工件。
方案分析比较:在所涉及的三个方案中,在后续的加工工艺安排上并没有太大的区别,主要是切断分离,但是方案三中没有安排有关整形的操作,而在进行弯曲加工时,在弯曲件最小弯曲半径小于最小值时,常在弯曲后增加一道整形工序,以确保制件的加工精度与 质量。方案一、二的主要区别在于关于有关孔的加工工艺安排,方案一中冲孔工序安排在了整形之后,而方案二中却与之相反,在查阅有关资料并考虑后,在弯曲件的加工时,若有关孔的孔距要求较高时,需要在冲孔工序安排在整形工序后,以保证孔距加工要求。另外,虽然在级进模加工中工序数目少会大大提高生产率,方案三中工序较少,但对于弯曲部分一次成形,会大大影响制件精度要求,弯曲件加工完成后会有回弹现象会大大降低制件质量。方案三中未设计加工定位孔,会大大降低后续工序的加工精度。
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