《排气管法兰冲模结构及加工工艺设计毕业论文设计说明书论文.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《排气管法兰冲模结构及加工工艺设计毕业论文设计说明书论文.doc（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、河 北 工 业 大 学 毕业设计说明书 论文 作 者 刘建学 学 号 101890 学 院 材料科学与工程学院 专 业 材料科学与工程学院 专业方向 模具设计及制造 题 目 排气管法兰冲模结构及加工工艺设计 指导者 谷春瑞老师 副教授 姓 名 专业技术职务 评阅者 韩广利老师 副教授 姓 名 专业技术职务 2014 年 6 月 2 日 毕业设计 论文 中文摘要 题题 目 目 排气管法兰冲模结构及加工工艺设计 摘要 摘要 本设计选取制件为排气管法兰 材料为 Q235 精度为 IT11 本设计选用生产 方案为使用落料冲孔复合模具进行加工 根据制件结构特点对冲压模具具体结构 进行设计 首先分析了制件
2、结构工艺性 选用有废料排样并做出横向送料斜排排 样图 根据冲裁力选用压力机 确定了旋入式模柄 对角导柱模架 矩形垫板 矩形固定板 卸料板 空心垫板 矩形凹模板和橡胶的具体尺寸 选用刚性卸料 装置利用气源将制件顶出 选用弹性卸料装置将条料卸下 选用刚性卸料装置使 用带肩推杆将冲孔废料从孔中推出 本设计使用 AutoCAD 绘制装配图和各零件图 使用 UG 对主要零件进行三维 造型 最终得到一张装配图和六张零件图 关键词 冲压模具 加工工艺 模具结构 AutoCAD 排气管法兰 毕业设计 论文 外文摘要 TitleTitle The Design of Structure and Manufact
3、uring Technique of Stamping Die for Exhaust Pipe Flange AbstractAbstract The part designed is exhaust pipe flange whose material is Q235 and it s accuracy is IT11 The production plan chosen used blanking and punching compound die to produce The paper carried out the structural design of stamping die
4、 was according to structure of the part Firstly the structure of the part was analysized and the blank layout was designed in which the blank was lateral The press was chosen according to the blanking force Then the specific components were determined such as the die shank the diagonal pillar die se
5、t the rectangular bolster plate the rectangular die and punch plate the stripper plate the using gas source Spring stripper device was chosen to remove the stock while the ejection device using rigid shoulder ejector would eject the punching waste from the used the software AutoCAD to draw the assem
6、bly drawing and the part drawings The three dimensional modeling for the main parts was done by the software UG while the two dimensional drawing was done by the software AutoCAD And ultimately an assembly diagram and six part drawings were got KeywordsKeywords Stamping die Manufacturing technique M
7、old structure AutoCAD Exhaust pipe flange 目次 1 1 引言 或绪论 引言 或绪论 1 2 2 明确课题所给出的制件的公差明确课题所给出的制件的公差 1 3 3 制件结构工艺性分析制件结构工艺性分析 2 3 1 结构工艺特殊性 2 3 2 分析本设计所选制件的材质 2 3 3 分析本设计所选制件的精度要求 3 4 4 确定冲压工艺方案确定冲压工艺方案 3 5 5 计算相关的工艺参数计算相关的工艺参数 4 5 1 排样设计与计算 4 5 2 计算冲压力 初步选择压力机 5 5 3 计算压力中心 6 5 4 凸凹模刃口尺寸计算 7 6 6 模具各部分设计模
8、具各部分设计 7 6 1 模具各部分结构形式 7 6 2 具体设计各部分的参数并选取标准件 9 7 7 零部件设计零部件设计 16 7 1 顶件块的设计 16 7 2 初步确定各孔的排布 16 初步确定各部分几何精度初步确定各部分几何精度 17 公差配合汇总 17 8 2 粗糙度汇总 18 8 3 形位公差 18 9 9 设计加工设计加工 18 结结 论论 26 参参 考考 文文 献献 34 致致 谢谢 35 1 1 引言 或绪论 引言 或绪论 模具发展至今 应用极为普遍 在成型中用来塑造材料外形而得得到产品的工 艺装备 包括冲压模具 塑料模具 锻造模具 铸造模具 粉末冶金模具 橡胶模 具 拉
9、丝模具 无机材料成型模具及其他模具 几乎深入到国民生活中的每一个角 落 1 近年以来 国际模具行业发展极为迅猛 不断涌现的各种尖端科技随即更新应 用于实际模具加工生产之中 到目前为止 蓬勃发展的国内模具产业在 十二五规 划 的指导下 也在极力追随世界顶尖技术的脚步 接连创造性地研制出多种新型 加工模具 三维打印崛地而起 然而 仍然有很多亟待改进的地方 1 本设计采用冷冲压加工方法 这种方法是在常温下 以压力机为动力 以冲压 模具对毛坯施加作用力 迫使材料断裂或者改造其外在形貌 最终得到具有相当程 度的形状精度 尺寸精度 达到一定的性能的零件 冷冲压加工得到的产品成千上 万 各不相同 其加工方法
10、总体来讲可以大致划分为两种 一种是分离工序 另 外一种是变形工序 1 又可以划分为下几种基本工序 冲裁 弯曲 拉深 成形和 体积冲压 本设计选择制件为排气管法兰 用以连接两个管道 管材等 使用极其普遍 制件材料为 Q235 用简单的冲压模具生产此制件 有利于降低成本 得到更高的生 产率 从而达到更高的经济效益 2 2 明确课题所给出的制件的公差明确课题所给出的制件的公差 参考表 2 3 标准公差值 摘自国家标准 GBT 1800 3 1998 1 根据入体 原则可知公差如下图所示 图 2 1 制件公差图 3 3 制件结构工艺性分析制件结构工艺性分析 3 3 1 1 结构工艺特殊性结构工艺特殊性
11、 冲压件的外形大小可谓千差万别 因而对于不同的制件根据其自身性质有着不 同的工艺要求 本设计所选制件外形特别简单 且呈现中心对称的特点 由四段小 圆弧 两个小圆 一个大圆 和相连接的切线组成了它的基本形貌 没有对工艺要 求较高的形状 所有圆角都满足 R 0 5t R 为圆角半径 t 为制件厚度 这样的 特点使得模具制造起来比较容易且易于获得较高的寿命 所冲小孔要求尺寸范围为 D 1 3t D 为小孔直径 t 为制件厚度 本设计所 选制件孔的尺寸为 D1 8mm D2 18mm 均符合工艺要求 孔边距不得小于料厚 本设计所选制件的孔边距为 e1 3mm e2 7mm 作比较易 得 e1 t e2
12、 t 可知满足工艺要求 本设计所选制件仅涉及冲裁工艺 无需拉深 弯曲等其他工序 比较简单 3 3 2 2 分析本设计所选制件的材质分析本设计所选制件的材质 查表 1 1 36 碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢带 3 可知本设计所选制件采 用材料为 Q235 抗拉强度为 376MPa 屈服强度不小于 235MPa 查表 1 1 98 各种类型冲压件对材料的要求 3 可知冲裁工艺对材料要求为抗 拉强度不高于 650MPa 伸长率为 1 5 硬度值范围为 84HRB 96HRB 易知 Q235 材料满足冲裁件加工要求 3 3 3 3 分析本设计所选制件的精度要求分析本设计所选制件的精度要求 冲裁可分为
13、两大类 普通冲裁和精密冲裁 前者所得冲裁件精度一般在 IT9 级以下 而后者则可达到 IT8 IT6 级 因而应当采用普通冲裁即可 1 3 4 4 确定冲压工艺方案确定冲压工艺方案 本设计所选制件为管道法兰 生产量大 冲压加工能够取得较明显的经济效益 方案一 采用单工序模 落料 冲孔 方案二 采用级进模 冲孔 落料 方案三 采用复合模 落料冲孔同时进行 分析方案一 1 一般来讲 单工序模适用于中小批量生产 大批量时多选用连 续模 以提高生产率 从而降低模具生产成本 由此看来 不选此方案 分析方案二 1 级进模一次行程完成以后 由冲床送料机器按照设定的步距将 条料向前平移 由此在一套模具上就可以
14、实现多道工序同时加工 但是 级进模工 作时需要多次定位 其定位精度难以提高 因而不选此方案 分析方案三 1 复合模 在一次运动中即可一次性达到数次加工效果的工艺 装备 所得冲裁件同轴度高 表面平整 尺寸精度也很高 另外不会受到毛坯外形 的精度限制 费角料也可加以生产 工作中无需多次定位 一次即可 因而可采用 方案三 返观本设计所选制件 要得到精度 IT11 两侧孔的位置精度较高 因此应当采 用方案三 使用复合模生产 进一步设计方案三 5 查表 8 9 凹凸模的最小壁厚 之一 5 得到装模生产 本制件最小壁厚为 4 9mm 由本设计所选制件的几何形貌可得其最小壁厚为 3mm 为 减少孔内废料的胀
15、力 减小最小壁厚 并参考表 8 2 复合模正装和倒装比较 5 应 当选取正装复合模具进行生产 5 5 计算相关的工艺参数计算相关的工艺参数 5 5 1 1 排样设计与计算排样设计与计算 本设计所选制件精度要求 IT11 比较高 因而采用有废料排样的方法 5 1 1 直排 a 直排方案一 排样如图 5 1 查表 2 11 搭边 a 和 a1的数值 低碳钢 1 得工件间距 a1 2mm 搭边值 a 2 5mm 计算得条料宽 B 79mm 步距为 A 32mm 2mm 34mm 工件利用率为 A0 A 100 1 计算得 1239 6mm 2686mm 100 46 15 图 5 1 直排方案一 b
16、 直排方案二 排样如图 5 2 得 a1 2mm a 2 5mm B 37mm A 74mm 2mm 76mm 1239 6mm 2812mm 100 44 08 图 5 2 直排方案二 5 1 1 斜排 a 斜排方案一 排样如图 5 3 所示 a1 2mm a 2 5mm B 76 24mm A 32 2 34mm 1239 6 76 24 34 100 47 82 图 5 3 斜排方案一 b 斜排方案二 排样如图 5 4 a1 2 5mm a 3mm B 38mm A 60 6mm 1239 6 38 60 6 100 53 82 图 5 4 斜排方案二 c 斜排方案三 排样如图 5 5 所示 a1 2mm a 2 5mm B 37mm A 66mm 1239 6 37 60 6 100 50 76 图 5 5 斜排方案三 综上可知应当采用斜排方案二 工件对角线与条料间角度为 17 查表 2 14 条料宽度偏差 5 得 0 7mm 则 B 390 0 7mm A 60 6mm 利用率 53 82 5 25 2 计算冲压力 初步选择压力机计算冲压力 初步选择压力机 5 2 1 计算冲
