毕业论文(设计):中央空调温度控制器转盘冲压模设计.doc

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1、本科毕业设计(论文)中央空调温度控制器转盘冲压模设计姓名学院机械工程学院专业材料成型及控制工程指导教师副教授完成日期2006年6月中央空调温度控制器转盘冲压模设计摘要中国空调业的发展历经坎坷,从奢侈消费品飞入寻常百姓家,在实现了自身的巨大飞越之时,也见证了社会经济生活的巨大变迁。透过空调业二十多年来的发展,我们在亲身感受着历史的车轮由缓缓行驶步入飞速发展的大提速。1978年,社会大众对于空调的概念还局限于一部分特殊场合的重要物品。而进入1997年之后,随着空调市场化运作的深入、人们生活水平的大幅提升,一大批在改革开放的春风中先富裕起来的人群,开始将空调作为日常的家居用品使用。随后,全国各大中城

2、市的空调普及率大幅提升,而在长三角、珠三角等经济发达地区,许多乡镇居民的空调消费量也在呈现逐年增长的势头。随后,国内居民家庭中的空调普及率稳步提升,2003年全国30个城市居民家庭中空调的保有率达到了559,和1998年相比,增长了15个百分点。上海、北京、广州等超大规模城市居民的空调每百户拥有率已经达108以上。随着空调业的发展中央空调控制器转盘等这类空调的配套精密零件的制造成为我国现代空调业的一个重要组成部分。这些零件大部分需要用通过精密的模具来制造。由于种种历史原因,我国模具工业与当前工业发展还不很适应。无论是在设计制造技术和生产能力方面,还是在管理水平方面,模具工业均远远不能满足需求,

3、它严重影响工业产品的品种、质量和生产周期,削弱了其在国际市场上的竞争能力。近年来,我国模具进口幅度呈大幅下降之势,并有超亿元出口额。大型、复杂、精密、高效和长寿命模具也逐年上新的台阶,体现高水平制造技术的级进模也越来越多,冲压自动线、自动冲技术也得到广泛应用。我国模具行业的技术迅速提高,模具国产化已经取得十分可喜的成绩,这将对我国在国际市场的竞争能力和综合国力的提高起到有力的促进作用。关键词转盘空调级进模CENTRALAIRCONDITIONINGTEMPERATURECONTROLLERTURNTABLEMOULDDESIGNABSTRACTTHEINDUSTRYOFCHINESEAIRCO

4、NDITIONHASBEENSUFFERINGALONGTIMEITUSEDTOBEALUXURYMACHINEANDNOONEUSEDIT,BUTNOWITCANBESEENINALMOSTEVERYFAMILIESTHEDEVELOPMENTSOFTHISINDUSTRYNOTONLYRAISEITSOWNVALUE,BUTALSOWITNESSTHEHUGECHANGESOFTHEECONOMYINOURMODERNSOCIETYTHOUGHTHISDEVELOPMENT,WEAREJUSTLIKEPUTTINGOURSELVESINTOTHEWHEELSWHICHARECONTINUO

5、USLYDRIVINGUSTOTHESUCCESSIN1978,THEREQUIREMENTSTOTHEAIRCONDITIONAREJUSTATAEXTREMELYLOWLEVELWHENITCOMES1997,PEOPLESLIVINGSTANDARDINCREASESDRAMATICALLYLOTSOFPEOPLEAREBECOMINGRICHERTHANEVERBEFORETHEYCANEASILYAFFORDTOALLKINDSOFMODERNHOMEAPPLIANCETHEAIRCONDITIONWHICHISONEOFTHEMOSTFAMOUSONEAREBEINGMOREAND

6、MOREUSEDINNORMALLIVESTHEREPORTSSAIDTHATINDOWNAREAS,THEPERCENTAGEOFPEOPLEWHOHAVEAIRCONDITIONISINCREASINGSHARPLYTHOSEYEARSALSOINOTHERSUBURBANAREAS,THECONSUMEONTHISMACHINEALSORISESSTEADILYEVERYYEARDURINGTHEFOLLOWINGYEARS,THISDEVELOPMENTDIDNTSTOPTHESTATISTICSREVEALSTHATIN2003,THEPERCENTAGEOFPEOPLEWHOHAS

7、BEENHOLDINGANAIRCONDITIONIN30CITIESOFALLCOUNTRYHASRATEDAT559,WHICHIS15PERCENTHIGHERTHANTHATOF1998INBIGCITIESLIKESHANGHAI、BEIJINGANDGUANGZHOU,THISPERCENTAGEEVENPICKEDATMORETHAN108ALSOTHESEDEVELOPMENTSOFAIRCONDITIONMAKETHEMANUFACTURINGITSPARTSSUCHASCENTRALAIRCONDITIONINGTEMPERATURECONTROLLERTURNTABLEB

8、ECOMINGANESSENTIALPARTTOCONSTITUTEOURMODERNINDUSTRYOFAIRCONDITIONTHESEPARTSAREMOSTLYMADEBYPRECISEMOULDSBECAUSEOFVARIOUSHISTORYREASON,MOLDINGINDUSTRYOFCHINAANDTHEINDUSTRYDEVELOPNOWARESTILLNOTADAPTVERYMUCHISINTHEASPECTSOFDESIGNINGTOMAKETHETECHNIQUEANDPRODUCETHEABILITYREGARDLESS,STILLMANAGETHELEVELASPE

9、CT,THEMOLDINGTOOLINDUSTRYCANTMEETTHEDEMANDSALLANDFARANDFAR,THESPECIES,QUANTITYANDTHEPRODUCTIONPERIODSOFITSSERIOUSINFLUENCEINDUSTRYPRODUCT,WEAKENEDITSCOMPETITIONABILITYININTERNATIONALMARKETINRECENTYEARS,OURCOUNTRYTHEMOLDINGTOOLIMPORTSTHERANGETOPRESENTTODESCENDSIGNIFICANTLY,ANDHAVEOVERHUNDREDMILLIONDO

10、LLARSEXITSUMLARGE,COMPLICATIONS,NICETY,THELONGEVITYLIFE,ALSOASCENDTHENEWSTEPYEARBYYEARWITHMOLDINGTOOLEFFICIENTLYMOREANDMOREHIGHMANUFACTURINGTECHNIQUELEVELSPROGRESSIVEDIEHASAPPEAREDHURTLETOPRESSTHEAUTOMATICLINEANDHURTLETHETECHNIQUETOALSOGETTHEEXTENSIVEAPPLICATIONAUTOMATICALLYTHETECHNIQUEOFTHEMOLDINGT

11、OOLPROFESSIONOFOURCOUNTRYHASDEVELOPEDVERYFAST,THEMOLDINGTOOLNATIONALPRODUCTTURNTOHAVEALREADYVERYPLEASEDRESULT,ITWILLLETOURCOUNTRYINTHEINTERNATIONALMARKETOFEXALTATIONOFCOMPETITIONABILITYANDCOMPREHENSIVENATIONALSTRENGTHRISETOPROMOTETHEFUNCTIONKEYWORDSTURNTABLEAIRCONDITIONPROGRESSIVEDIE上海理工大学本科毕业设计(论文)

12、目录第一章概论111级进模概述112级进模特点及其现状1第二章级进模冲压理论概述221连续冲压的特点222条料的排样323工序确定和排序524分段冲切的设计625定位形式选择和设计726凸凹模设计及制造927多工位级进模的装配11第三章模具结构设计及选用1331条料排样图13311排样图的设计13312排样图的具体设计方案与比较1332步距和步距精度14321步距基本尺寸的确定14322步距精度1533定距方式和导正钉1634模具的结构设计19第四章冲裁工艺分析2041凸、凹模间隙值的确定2042凸、凹模刃口尺寸的确定21第五章模具的结构分析2251中央空调温度控制器转盘冲压模级进模22第六章

13、冲压技术条件2261模具主要零件的技术要求2362工艺配合的尺寸说明2763工艺的尺寸要求2764冲压自动送料装置29谢辞30参考文献31上海理工大学本科毕业设计(论文)1第一章概论11冲压概述冲压是通过模具对板材施加压力或拉力,使板材塑性成形,有时对板料施加剪切力而使板材分离,从而获得一定尺寸,形状和性能的一种零件加工方法。由于冲压加工经常在材料冷状态下进行,因此也称冷冲压。冲压加工的原材料一般为板材或带材,故也称板材冲压。冲压加工作为一个行业,在国民经济的加工工业中占有重要的地位。根据统计,冲压件在各个行业中均占相当大的比重,尤其在汽车,电机,仪表,军工,家用电器等方面所占比例更大。冲压加

14、工的应用范围极广,从精细的电子元件,仪表指针到重型汽车的覆盖件和大梁,高压容器封头以及航空航天器的蒙皮,机身等均需冲压加工。冲压加工是一种高生产率的加工方法,如汽车车身等大型零件每分钟可生产几件,而小零件的高速冲压则每分钟可生产几千件以上。由于冲压加工的毛坯是板材或卷材,一般又在冷状态下加工,因此较轻易实现机械化和自动化,比较适宜配置机器人而实现无人化生产。冲压加工的材料利用较高,一般可达7080,冲压加工的能耗也较低,由于冲压生产线具有节材,节能和高生产率等特点,所以冲压件呈批生产时,其成本比较低,经济效益较高。冲压件在形状和尺寸精度方面的互换性好,一般情况下,可以直接满足装配和使用要求。此

15、外,在冲压加工过程中由于材料经过塑性变形,金属内部组织得到改善,机械强度有所提高,所以,冲压件具有质量轻,刚度好,精度高和外表光滑,美观等特点。多工位级进模可将制造工件的各种不同工序在一套模具上一次完成。对提高生产效率,节约模具以及节省机床和劳动力是最有效的办法,所以国内外在大量生产中已普遍采用。级进模的特点就是生产批量大,可以冲压较为复杂的零件,生产效率高,生产精度也高。因此,级进模可以适应现代工业大批量生产的要求,是一项非常有潜力的技术。根据工件的形状和加工工序、送进方式的不同,级进模分为不同种类。本次毕业设计我选择的是一般多工位级进模,也就是连续模12级进模概述一个冲压零件,如用简易模具

16、冲制,一般来说,每项冲压工序,如冲裁(冲孔、冲切或落料)、弯曲、拉深、成型等,就需要一副模具。这对于一个比较复杂的冲压零件来说,则需要几副模具才能完成。因此这种简易模具的生产效率,相对来说仍是较低的。对于大批料生产的定型产品,用简易模具进行生产是极不适应的。级进模是冷冲模的一种。级进模又称跳步模,它是在一副模具内,按所加工的零件分为若干个等距离工位,在每个工位上设置一定的冲压工序,完成冲压零件的某部分加工。中央空调温度控制器转盘冲压模设计2被加工材料(一般为条料或带料)在控制送进距离机构的控制下,经逐个工位冲制后,便得到一个完整的冲压零件(或半成品)。这样,一个比较复杂的冲压零件,用一副多工位

17、级进模即可冲制完成。在一副多工位级进模中,可以连续完成冲裁、弯曲、拉深、成型等工序。一般地说,无论冲压零件的形状怎样复杂,冲压工序怎样多,均可用一副多工位级进模冲制完成。多工位级进模的结构比较复杂,模具制造精度高,这对模具设计者来说需要考虑的内容很多,尤其是级进模条料排样图的设计,模具各部分结构的考虑等都是十分重要的。级进模,尤其是多工位级进模,配合高速冲床,实现高速自动化作业,能使冲压生产料率大幅度提高。它在提高生产效率、降低成本、提高质量和实现冲压自动化等方面有着非常现实的意义。多工位级进模可以对于一些形状十分复杂的冲压件进行冲裁、弯曲、拉深、成形加工。对大批量生产的冲压零件尤其应当采用多

18、工位级进模进行冲制。13级进模特点及其现状级进模是在压力机一次行程中完成多个工序的模具,它具有操作安全的显著特点,模具强度较高,寿命较长。使用级进模便于冲压生产自动化,可以采用高速压力机生产。级进模较难保证内、外形相对位置的一致性。多工位级进模冲压工艺具有生产效率高,材料利用率高,冲压设备比较简单,对操作工人技术等级要求不高等优点,所以在工业生产中,应用广泛,并以成为不可缺少的重要加工手段之一。该模具采用级进模冲裁,因此,工序设计和排样尤为重要,有必要在这里先论述一下有关这方面的专业知识。上海理工大学本科毕业设计(论文)3第二章级进模冲压的理论概述21连续冲压的特点连续冲压是指在压力机的一次行

19、程中,在一副模具的不同工位同时完成多种工序的冲压。所采用的工序称为连续模,又称级进模,跳步模。在连续冲压中,不同的冲压工序分别按一定的次序排列,配料按步距间隙移动,在等距离的不同工位上完成不同的冲压工序,经逐个工位的冲刺后,便得到一个完整的零件或半成品。一般来说,无论冲压零件的形状怎样复杂,冲压工序怎样多,均可用一副多工位连续模冲制完成。对于批量非常大而厚度较薄的中小型冲压件,特别适宜采用精密多工位连续模加工。在各类冷冲模中,连续模所占比例约为27。连续模冲压具有以下特点生产效率高。连续模属于多工序模,在一副模具中可包括冲裁,弯曲,拉伸,成形等多道工序,因而具有高的劳动生产率率。操作安全。因为

20、手不必进入危险区域,自动送料时,模具内装有安全检测装置,可防止加工时发生误送进或意外。模具寿命时间长。由于工序不必集中在一个工位,不存在最小壁厚的问题,且改变了凸凹模受力情况,因而模具强度高,寿命较长。易于自动化。大量生产时,可采用自动送料机构,便于实现冲压过程的机械化和自动化。可实现高速冲压若配合高速冲裁及各种辅助设备,连续模可进行高速冲压,目前高速冲床可达4000次/MIN可减小厂房面积,半制品运输及仓库面积。一台冲床可完成从板料到成品的各种冲压过程,并免去用单工序模时制件的周转和储存。连续模具具有造价高去,制造周期长,模具设计制造难度大,技术含量高去。但可省去多台压力机设备。材料利用率较

21、其他模具低。特别是某些形状复杂的零件,产生废料较多。较难保持内外形相对位置的一致性。因为内外形是逐次冲出的,每次冲压都有定位误差,且连续地进行各种冲压,必然会引起条料载体和工序件的变形。由于连续模的这些特点,当零件形状异常复杂,经过冲制后不便于再单独重新定位的零件。采用多工位连续模在一副模具内连续完成最为理想,如椭圆形的零件,在使用简易冲模或复合模无法设计的模具或制造模具的情况下,采用多工位连续模却能解决问题。此外,一些由于使用或装配的需要,零件需规则排列时,也可采用连续模冲制,零件先不切除下来,而被卷成盘料,在自动装配过程中才予以分离。同一产品上的两个冲压零件,其中央空调温度控制器转盘冲压模

22、设计4某些尺寸间有相互关系,甚至有一定的配合关系,在材质,料厚完全相同的情况下,如果用两套模具分别冲制,不仅浪费原材料,而且还不能保证配合精度,若将两个零件合并在一副多工位连续模上同时冲裁,可大大提高材料利用率,并能很好地保证零件的配合精度。但连续模的造价高,制造周期长,在使用时需要被加工的零件的产量和批量足够大,以便能够比较稳定而持续地生产,实现高速连续作业。同时,制件太大,工位数较多时,模具必然比较大,这时必须考虑到模具和压力机工作台的匹配性。22条料的排样在连续模设计中,要确定从毛坯板料到产品零件的转化过程,即要确定连续模各工位所要进行的加工工序内容,并在条料上进行各工序的布排,这一设计

23、过程就是条料排样。条料排样的主要内容进行优化组合形成一系列工序组,并对工序组排序,确定工位的加工工序;确定载体形式与毛坯定位方式;设计导正孔直径与导正销数量;绘制工序排样图。221条料的排样的设计准则条料排样图的设计是多工位连续模设计的重要依据,是决定连续模优劣的主要因素之一。条料排样图设计的好坏,直接影响模具设计的质量。条料排样图确定了,则零件的冲制顺序,模具的工位数及各工位内容,材料的利用率,模具步距的基本尺寸和定距方式,条料载体形式,条料宽度,模具结构,导料方式等都得到了确定。排样图设计错误,会导致制造出来的模具无法冲制零件。因此,在设计条料排样图时,必须认真负责,综合考虑,进行合理组合

24、和排序,拟出多种方案,加以比较,归纳,以确定最佳方案。只要排样图设计合理,工序安排考虑周到,就能设计出比较成功的多工位连续模。在排样设计分析时要考虑以下原则要保证产品零件的精品和使用要求及后续工序的冲制需要。连续模各工序的顺序关系除一些常规冲压所考虑的问题以外,还有其他一些主意点。工序应尽量分散,以提高模具的寿命,简化模具结构。要考虑生产能力和生产批量的匹配,当生产能力较生产批量低时,则力求采用双排或多排,使之在模具上提高效率,同时要尽量使模具制造简单,模具寿命长。高速冲压的连续模用自动送料机构送料时,用导正销精确定距,手工送料时则多用侧刃粗定位,用导正销精确定距。为保证条料送进的步距精度,第

25、一工位安排冲导正孔,第二工位设导正销,在其后的各个工位上优先在易窜动的工位设置导正销。要抓住冲压零件的主要特点,认真分析冲压零件形状,考虑好各工位之间的关系,确保顺利冲压,对性状复杂,精度要求高特殊的零件,要采取必要的措施保证。尽量提高材料利用率,使废料达到最小限度。对同一零件利用多行排列或双行穿插去上海理工大学本科毕业设计(论文)5排列,以提高材料利用率,另外在条件允许的情况下,把不同形状的零件合到一副模具进行冲裁,更有利于提高材料利用率。适当设置空位工位,以保证模具具有足够的强度,并避免凸模安装时相互干涉,同时也便于试模调整工序时用。必须注意各种产生条廖送进障碍的可能,确保条廖在送进过程中

26、通畅无阻。冲压件的毛刺方向当零件提出毛刺方向要求时,应保证冲出的零件毛刺方向一致;对于带有弯曲加工的冲压零件,应使毛刺面留在弯曲件内侧;在分段切除余料时,不允许一个冲压件的周边毛刺方向不一致。要注意冲压力的平衡。合理安排各工序以保证整个冲压加工的压力中心与魔剧中心一致,其最大偏移量不能超过L/6或B/6(其中L,B分别为模具的长度和宽度),对冲压过程出现的侧向力,要采取措施加以平衡。连续模最适宜成卷的带料供料,以保证能进行连续,自动,高速冲压,被加工材料的力学性能要充分满足冲压工艺的要求。工件和废料应保证能顺利排出,废料如连续,要增加切断工序。排样方案要考虑模具加工的设备和条件,考虑模具和冲床

27、工作台的匹配性。23工序确定与排序在条料排样设计中,首先是要考虑被加工的零件在全部冲压过程中共分为几个加工工序,各工序的加工内容及工序的优化组合,并对工序组排序。在确定工序数目和顺序时,要针对各冲压供需的特点考虑各有关原则。连续冲模工序排样的基本原则各工序的先后应按复杂程度而定,一般以有利于下道工序的进行为准,以保证制件的精度要求和零件几何形状的正确。冲孔落料件,应先冲孔,再逐步完成外形得宠才,尺寸和形状要求高的轮廓应布置在较后的工位上冲切。当孔到边缘的距离较小,而孔的精度又较高时,冲外轮廓时孔可能会变形,可将孔旁外缘先于内孔冲出。应尽量避免采用复杂形状的凸模,并避免形孔有尖的凸角,槽,细腰等

28、薄弱环节。复杂的形孔应分解围若干个简单得空形,并分成几步进行冲裁,使模具型孔容易制造。有严格要求的局部内,外形及位置精度要求高的部位,应尽量集中在同一工位上冲出,以避免步距误差影响精度。如果确实在一个工位上完成这一部分冲制有困难,徐分解成两个恭维,最好放在两个相邻工位连续冲制为好。如在一个零件上游一组孔,其孔距位置精度要求严格,这一组应该力求设计在一个工位上,使误差只受模具制造的误差影响,而不中央空调温度控制器转盘冲压模设计6见舆薪受步距误差的影响。对于一些在普通低速冲创上冲压的多工位连续模,为了使模具见地,实用,缩小模具体积,或由于条件所限,甚至只能采用侧刃做定距,为了减小步距的累积误差,凡

29、是能合并的工位,只要模具能保证零件的精度,魔剧本身有足够的强度,就不要轻易分解,增加工位。尤其对于那些不易分解的零件,更不要轻率的增加工位。分段型切除余料排样中的条料,因冲切加工其强度逐渐变弱,在安排各工位的加工内容时要考虑条料宽度方向的导向。应保证条料载体与零件连接处有足够的强度与刚度。当冲压件上游大小孔或窄肋时应先冲小孔,后重大孔。凹模上冲切轮廓之间的距离不应小于凹模的最小允许壁厚,一般取25T,但最小要大于2MM。轮廓周界较大的冲切工艺,尽量安排在中间工位,以使压力中心与几何中心重合。24分段冲切的设计当冲压零件较为复杂,有些零件包含弯曲,拉伸,成形等多种冲压工序,此时往往将内孔和外形采

30、用分段切除多余废料的方法。通过刃口形式的分解和重组,使复杂的内外形轮廓分解为若干个简单的几何单元,以简化凸模和凹模形状,便于加工,缩短模具制造的周期。通过刃口的分解还能改善凸模和凹模的受力状态,提高模具的强度和寿命,并可满足特殊的工艺需要,便于在制件在模具中送进。分段冲切时应遵循以下分割原则。刃口的分段应有利于简化模具结构,形成的凸模外形要简单,规则,要便于加工,并要有足够的强度。应保证产品零件的形状,尺寸,精度和使用的要求。内外形轮廓分解后,各段间的连接应平直和圆滑。分段搭接点应尽量少,搭接点的位置要避开产品零件的薄弱部位和外形的重要部位,放在不注目的地方。有公差要求的直角边和使用过程中有滑

31、动配合要求的边应尽量一次冲且,不宜分段,以免误差积累。复杂外形以及由窄槽和细长臂的部位最好分解,复杂内形最好分解。刃口分解应尽量考虑加工设备的条件和加工方法,便于加工。分段切除连续模在冲切过程中,余料切除后各断接连接成一个完整的冲压零件,由于连续模工位多,模具制作误差及步距间的误差积累都有可能使冲切后的形孔各段出现各种上海理工大学本科毕业设计(论文)7质量问题。因此,为了保证冲压零件的质量,就必须合理的选用连接方式,并加上必要的措施,使各段连接的非长期平直和圆滑,以免出现毛刺,错位,尖角,塌角等。连接方式可分为搭接,平接,切接三种方式。搭接区在实际冲裁时不起作用,主要是克服型孔的扩大部分,以使

32、型孔连接良好,保证制件在分段切除时连接整齐。搭接最有利于保证冲件的连接质量,在分段切除中大部分都采用这种方式。平接是在零件的直边上先冲切去一段,然后在另一工位再切除余下的一段,两次冲切刃口平行,共线但不重合。平接方式易出现毛刺,错牙,不平直瞪瞪问题,涉及时应尽量避免采用。若须采用时,要提高模具的步距和凸模,凹模的制造精度,并对平接直线前后的两次冲切的工位均设置导正销进行条料导正。两次冲切的凸模连接处的延长部分修出微小的斜角(35),以防止由于总总误差的影响在连接处出现明显的缺陷。切接方式与平接相似,平接事指直线段,而切接事指在零件的圆弧部分上火圆弧与圆弧相切的切点进行分段切除的连接方式。与平接

33、相似,切接也容易在连接处产生毛刺,错位,不圆弧等质量问题,需采取与平接相似的措施,或在圆角段设计凸台,在圆弧段与直边形成尖角处要注意尺寸关系。切接中的毛刺也可采用搭接方式解决。当条料每送到这个工位时不做任何加工,随着条料的送进,再进入下一个工位,这样的工位成为空位工位。在排样图中,增设空位的目的是为了保证凹模,卸料扳,凸模固定扳有足够的强度,确保模具的使用寿命,或是为了模具设置特殊结构,或是为了作必要的储备工位,便于试模时调整工序用。在多工位连续模中,空位工位虽为常见,但绝不能无原则地随意设置。由于空位工位设置时要遵循以下原则用导正销做精确定位的条料排样图因步距累积误差较小,对产品精度影响不大

34、,可适当地多设空位空位,因为多个导正销同时对条料进行导正,对步距送进误差有相互抵消的可能性。而单纯以侧刃定距的多工位连续模,其条料送进时随着工位数的增加而误差累积加大,可以不应轻易增设一个空位工位。当模具的步距较大时(步距16MM),不宜多设置空位工位。尤其对于一些步距大于20MM的多工位连续模更不能轻易设置一个空工位。反之,当模具的步距较小一般15MMDMIN25MM在设计排样图上确定导正孔位置时应遵循以下原则在条料排样的第一个工位就要冲出导正孔,紧接着第二个工位要有导正销,以后每隔工位的相应位置等间隔地设置导正销,并优先在容易窜动的工位设置导正销。导正孔位置处于条料的基准平面(及冲压中不参

35、与变形,位置不变的平面)上,否则起不到定位孔的作用,一般可选在条料载体或余料上。对于较厚的材料,也可选择零件上的孔作为导正孔,但在冲压过程中,该孔经导正销导正后,精度会被破坏,甚至会变形,应在最后的工位上予以精修完成。重要的加工工位前要有导正销。圆筒形件的拉深时,可不必设置导正销孔,而直接利用连续拉深凸模进行导正。必须要设置导正销而又与其他工序干涉时,可设置空位工位。侧刃也是连续模中普遍使用的一种定位方式,是在条料的一侧或两侧冲切定距槽,通过条料送进距离等于侧刃切口长度,及控制步距达到使工序件定位的目的。他适宜于1115MM厚的板料,对于大于15MM或小于01MM的板料不宜采用,定位精度比挡料

36、销要高,一般适宜于IT11IT14精度的冲压件定位,个别也能满足IT10级精度,但工位不宜过多。由于侧刃凸模有制造误差,侧刃刃口钝化后回影响侧刃步距的精度,所以单一用侧刃定位的连续模工位只能有36个,在多工位连续模中,一般以侧刃作粗定位,以导正销作精定位。侧刃的形式很多,使用的效果也有所不同,可采用标准型或按制件冲裁外形来设计。侧刃可采用单侧刃也可采用双侧刃。单侧仁及在条料的一侧的第一个工位冲出缺口,用单侧刃定位不能对条料横向导向,且当条料末端通过侧刃后,因无法继续进行定距而被浪费。多工位连续模中,常用单侧刃作粗定位,而用导正销作为精定位。侧刃凸模的长度的长度应大于模距步距的基本尺寸的一个微量

37、,这个微量E应大于导正销孔与导正销双面间隙的北,一般E004MM,及通过侧刃定距时多送进E,导正销进入条料的导正销孔后,可使条料退回MM,从而达到精定位的目的。若比小一个微量,则因侧刃挡块对条料的阻挡,使导正销无法顺利地插入导正销,如果导正销强行插入,则会使中央空调温度控制器转盘冲压模设计10导正销孔或条料变形,或使导正销弯曲而难以对条料进行精确定位。双侧刃为在条料的两侧冲出缺口,一般两侧刃在第一工位和最末工位。由于双侧刃可以双向对条料导向,提高了定位的可靠性,并可避免出现废料。侧刃切除的废料可以是直条,也可以根据冲压零件的外形安排。一般采用单侧载体外形或双向载体时,侧刃刃口采用标准型,而对中

38、间载体,则侧刃可以设计成与相应工位工序件冲切一致。26凸、凹模设计及制造多工位自动级进模工位数目多,凸、凹模尺寸小,使凸、凹模的装配及相互位置尺寸的调整比常规冲模要复杂和困难。同时,多工位级进模用于大批量生产,要求模具使用寿命长,易损件的更换和模具维修要方便。多工位自动级进模一般都含有两种以上的冲压工艺,所以,凸、凹模数量多,且要适应高速连续冲压,必须满足各种特定的技术条件,不能用设计一般冲模的凸、凹模的方法进行设计,因此,凸、凹模设计应遵循下列原则凸模和凹模要有足够的强度和刚度多工位级进模的凸、凹模数量多,且要适应高速连续作业,振动极大,所以磨损也特别快;凸、凹模受力状态不均匀、不对称、比垂

39、直,所以,损坏可能性也极大。为此,设计凸、凹模时应选择强度较好的材料;选择合理的热处理工艺和规范;在条件许可时减少凸模长度,增加凹模厚度;在结构工艺上增加它们的强度和刚度。凸模和凹模必须安装牢固,便于维修和更换由于高速连续作业,振动极大。所以,牢固安装显得特别重要。在多工位级进模中,工件外形大多是采用逐次分段冲裁方法来实现,在不同工位上冲切工件外形的不同部位,待数个工位完成后才冲切出完整及工件外形。这样,就需保证各工位见凸模的位置精度,且各工位的凸、凹模间隙要均匀一致,保持稳定,这给凸、凹模的牢固安装又带来一定困难,由于凸、凹模的工作条件恶劣,容易损坏失效,因而还需考虑其损坏后的修理与更换方便

40、。多工位自动级进模的凸、凹模应有统一的基准各种不同冲压性质的凸、凹模尽可能使其基准协调统一。一般在设计多工位级进模时,以凹模各形孔坐标为基准,以第一工位定出坐标原点,以此到各工位形孔定出坐标关系。凸模的安装位置、卸料板各形孔位置,均要与凹模一致,不得混乱。凸模的工作形状与对应的凹模形孔形状及卸料板的形孔形状也应对应一致。这样既便于加工,又不容易出现差错。余料排除方便及时多工位级自动进模在连续作业过程中,绝对不能将余料留在凸模上或留在凹模的工作面上,以免损坏模具。为此,应采取在凸模上设置余料顶针,凹模上设高压气孔等措施,及时清楚余料。上海理工大学本科毕业设计(论文)11凸、凹模应具有良好的工艺性

41、,应便于制造,便于测量和组装。27多工位级进模的装配模具在装配过程中,要多次把上模部分与下模部分闭合或卸下,并对有关部件进行调整。对于大型精密模具而言,由于其重量大,装配时工人劳动强度大,且不安全,所以,常采用模具装配机来进行装配或翻转,装配完成后还可在装配机上进行试冲,检查模具的装配质量,以便进一步调整各部件的位置,直到符合装配要求为止。模具零件的固定多工位级进模中的凸模、凹模及导正销等零件,为便于拆装和损坏后的快速更换一般都采用压入固定。凸模固定有台肩的圆形凸模,压入部位应有引导部分,引导部分可采用小圆角,小锥度或磨小部分直径,即压入部的前端将直径磨小003005MM,固定部分长度应大于固

42、定板厚度5MM左右。无台肩的成形凸模的非刃口端面四周应修成小圆角或小斜度,便于压入。当凸模或凹模压入部位不允许有圆角、锥度时,可在固定板形孔的凸模或镶件压入方向修成小于30度、高度为5MM左右的斜度做引导。压入前应对固定板及被压入零件去磁,并用显微镜查凸、凹模刃口质量,清除异物,涂润滑油。压入时避免使用压力机,只能用铜锤或铜棒轻轻敲入,若过盈量较大,由装配嵌工研磨后装入。凸模等工作零件压入固定孔应进行垂直度检查,压入少许时检查,压入固定长度的3/4再作检查。装配后需进行最终磨削。凸模装配后,应使凸模台肩部分与固定板在同一平面内。磨削时用导磁等高铁支撑,等高铁应使凸模端面离工作台面23MM,磨削

43、后应保持固定板厚度和平行度不变。凹模固定凹模压入固定板,若台肩与固定板台阶孔深度不一致时也需磨削,使其下平面在同一平面内。当凹模台肩厚度小于固定板台阶深度时,可在台阶孔中加垫片(厚度为T1),保证下平面平齐,可不刃磨凹模刃口。当凹模台肩厚度大于固定板台阶深度时,先将凹模台肩磨去T2,使固定部位高度H1T1比H大003005MM,再在凹模底面加一与T1厚度相同的垫片T2,然后磨去凹模上平面,使凹模高度与固定板上平面一致。部件装配中央空调温度控制器转盘冲压模设计12部件装配和模具的总装配,均需在恒温净化车间进行装配,以免杂质和温度对装配质量带来不良的影响。所谓部件装配,是指凸模固定板、凹模固定板及

44、卸料板的装配。在级进模中,这些部件一般都由几块镶件组成,所以,他们的装配质量决定了整副模具的质量(各镶件的制造质量对整副模具质量也有很大的影响)。装配时,应有正确的装配基准,装配基准选择时应注意,尽可能与加工时的基准重合,即选用基准面或基准孔。当板内有辅助导向时,也可用辅助导柱孔或导套做基准。装配时各镶件嵌入固定孔中均需有过盈量,且嵌入后用螺钉和销钉紧固。而小镶件不便使用销钉定位,靠相互挤压固定。镶件过松或过盈量过大,都会影响步距精度。上海理工大学本科毕业设计(论文)13第三章模具结构设计及选用31条料排样图设计多工位级进模时,首先要设计条料排样图,这是设计多工位级进模的重要依据。条料排样图一

45、旦确定,也就确定了以下几方面1)被冲制零件各部分在模具中的冲制顺序;2)模具的工位数,及其作业内容;3)确定了被冲零件排列式样(单排、双排、多排),方位(正排、斜排)等。并反应出材料利用的高低;4)确定了模具步距的公称尺寸和定距方式;5)条料的宽度,条料纹向与送料方向的关系;6)条料载体的设计形式;7)基本上确定了模具的结构。多工位级进模条料排样图设计得好坏,对模具设计的影响是很大的。排样图设计错误,会导致制造出来的模具无法冲制零件。一般在设计多工位级进模条料排样图时,要拿出多种排样方案,加以比较、归纳、综合,最后得出一个最佳方案。多工位级进模条料排样图设计是否最佳方案,首先要看工位分布是否合

46、理;条料能否在连续冲压过程中通畅无阻;是否便于使用、制造、维修和刃磨;是否经济合理。311排样图的设计条料排样图直接关系到级进模设计,因此在设计排样图时,主要需考虑到以下几个因素。1送料方式高速冲压的多工位级进模,用自动送料机构送料,用导正钉精确定距;手工送料则多用侧刃粗定距,用导正钉精确定距。2冲压零件形状分析每一个冲压零件都有它的一些特点,因而在设计条料排样时,必须对这些特点加以分析、研究。3模具的具体结构和加工工艺性在设计条料排样图的同时,必须考虑模距的具体结构,要把每一个环节,每一个具体部分的装配关系,装配顺序,以至对每部分的加工方案等都要考虑全面。这样,设计出来的条料排样图才能够指导

47、模具设计。4被加工材料多工位级进模对被加工材料的要求都是很严格的。在设计排样图时,对材料的供料状态、被加工材料的机械性能、材料厚度、条料宽度与材料纹向、材料利用率等都要给予全面考虑。5正确安排侧刃孔与导正钉孔导正钉孔与导正钉的位置的安排对于多工位级进模的精确定位时很关键的。6分段切除过程零件形状连接方式的选择多工位级进模的分段切除的排样图,其连接方式基本上可以分为三种即搭接、平接和切接。搭接最有利于保证冲件的连接质量,因此在分段切除过程中绝大部分都采用搭接连接方式。7载体条料载体是条料在送进过程中,经过不断地冲切余料,条料内连接冲压零件运载前进的这部分材料称为条料载体。条料载体分为双侧载体、单

48、侧载体和中间载体三个基本形式。中央空调温度控制器转盘冲压模设计148工位的确定与空位工位在划分工位时,对零件要求精度比较高的部位,应尽量集中在一个工位一次冲压完成为好,以避免步距误差影响精度要求。对于一个零件的两个弯曲部分有尺寸精度要求时,则弯曲部分也应当在同一工位一次加工成形。这样不仅保证了尺寸精度,并且能够准确地保持成批零件加工后的一致性。在排样图中,增设空位工位的目的是为了保证模具有足够的强度,确保模具的使用寿命,或是为了便于模具设置特殊结构。9各种冲压工序在条料排样图设计中的顺序原则在一般冷冲模设计中,各种冲压工序之间的顺序关系已形成一定规律。但是在多工位级进模连续冲压时,常有一些不同

49、之处,如果在设计条料排样图时,没有很好地掌握这些特点和内在关系,会使模具的设计与制造走弯路,甚至影响模具顺利冲制和冲压零件的质量。在本设计属于冲裁弯曲多工位级进模,应先冲切掉孔和弯曲部分的外形余料,再进行弯曲。312排样图的具体设计方案与比较1)绘制成比例的零件图如图31图31零件图2)绘制零件展开图图32零件展开图上海理工大学本科毕业设计(论文)153)条料排样图方案比较绘制过程首先根据已绘制的零件图,零件展开图的形状、特点采用单排。按估计的工位数,以排样基准线为准划一排零件的展开形状图,初步预计每两个零件的间距为52MM。按零件图的形状,考虑对弯曲、成形部分分解加工工序。综合考虑产品各内孔外形和各分解加工成新的内容,共分多少工位,以及各工位加工内容。条料排样图如图33所示图33条料排样图第1工位冲导钉孔第2工位冲左右形状第3工位冲上下形状第4工位胀型第5工位弯耳第6工位冲孔、冲齿及切舌第7工位冲齿第8工位落料32步距和步距精度级进模的步距是确定条料在模具中每送进一次,所需要向前移动的固定距离。步具的精度直接影响冲件的精度。321步距基本尺寸的确定对于单排的排样步距,基本尺寸为SBM中央空调温度控制器转盘冲压模设计16图34步距基本尺寸简明示意图根据该式得到S52MM。322步距精度步距的精度直接

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