Nov 10, 2023
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转发自:设 计 与 研 究 71
作者:刘 洁 段丽凤 王 斌 刘今凡
(山西农业大学信息学院,晋中030800)
摘 要:本文主要针对冷冲压模具的设计过程进行简单介绍,进而帮助学生更好地掌握模具的设计过程。
关键词:冷冲压 模具 零件
DOI:10.16107/j.cnki.mmte.2016.1042 引言
冷冲压模具的设计,是对《机械工程材料》学科的应用。然而,《机械工程材料》只是对这部分做了简单介绍,并没有涉及具体设计过程。冷冲压模具设计是很多机械类学生的毕业设计题目,致使学生在设计冷冲压模具时很盲目,不知道如何入手。本文介绍冷冲压模具的设计过程,希望对毕业设计题目是冷冲压模具设计的学生有所帮助。
1 冷冲压模具设计的题目要求
冷冲压模具设计题目一般给学生一个零件或零件图,让学生根据所给零件进行工艺分析,并设计出模具图(包括零件图和装配图)。
2 模具结构及工作原理
2.1 模具结构
模具设计前,应该先对模具的结构和工作原理做简单了解,以图1为例。图1为拉伸模具装配图。从图1可知,模具主要组成部分包括:凸模、凹模、凸模固定板、凹模固定板、卸料板、垫板、上模架、下模架、导柱、导套、模柄等。
1.下模架;2.卸料螺钉;3.凸模固定板;4.橡胶;5.卸料板;
2.2 模具工作原理
6.凹模固定板;7.凹模垫板;8.上模架;9.紧固螺钉;10.打料杆;11.模柄;12.销;13.凹模;14.凸模;15.导套;16—挡料销;17.导柱;18.紧固螺钉
图1 拉伸模具装配图
把坯料放到凹模上,由挡料销定位。模具在压力机的作用下,上模座沿着导柱导套向下运动,凸模与凹模闭合,坯料成型。在压力机的作用下,上模座沿着导柱导套向上运动,凸模与凹模分开,被压缩的橡胶恢复原形,推动卸料板,把成型的零件从凸模上卸下。如果零件在凹模里,那么打料杆会将其推出。
3 模具设计过程
通过对模具结构及工作原理的分析发现,模具工作主要包括成型过程和卸料过程。实现成型过程和卸料过程的零部件主要有:凸模、凹模、凸模固定板、凹模固定板、卸料板、垫板、上模架、下模架、导柱、导套、模柄等,即模具工作部分零件、定位零件、压料卸料及出件零件、导向零件、固定零件、紧固及其他零件。这些零件若能按《冷冲模设计手册》选用时,要尽量选用标准件;若无标准可选时,再进行设计。此外,还有弹簧、橡胶的选用与计算。
某些零件还需进行强度校核等。
3.1 工艺分析
零件的冲压工艺性是指从冲压工艺的角度来衡量零件的设计(包括选材,零件形状结构等)是否合理。即在满足零件使用要求的前提下,能否以最简单、最经济的冲压加工方法,将零件制成。零件工艺性的好坏,直接关系到其质量、生产率、材料利用率和成本。
开始设计时,首先要了解零件的形状结构特点、使用的材料、尺寸大小、精度要求以及它的用途等基本情况,并根据各种冲压工艺的特点,分析该零件的冲压工艺性,以作为制订工艺方案的依据。如果认为原产品设计有不合理之处或者其工艺性很差时,可提出修改方案,与产品设计人员一起,在保证产品使用要求的前提下,对原零件作必要的、合理的修改。
3.1.1 计算毛坯尺寸
根据所给零件图计算毛坯尺寸,计算方法有体积不变法和面积不变法。例如,弯曲零件的毛坯计算用面积不变法,拉深零件的毛坯计算用体积不变法。
3.1.2 进行必要的工艺计算
根据各种冲压工序的成形极限,进行相应的尺寸计算。例如,弯曲件的最小弯曲半径,拉深件所需的拉深次数,一次翻边的高度和缩口,胀形变形程度的计算等。
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