玻璃升降器外壳的模具设计

玻璃升降器外壳的模具设计 我本次设计的零件为带凸缘圆筒形件玻璃升降器的外壳。外壳采用的材料 08 钢及 减小废料， 直线、1.5mm厚度保证了足够的强度和刚度,该零件外形简单对称,利于合理排样、 曲线的连接处为圆角过渡。材料为一般用钢,采用冲压加工经济性良好。 首先对零件进行了工艺性分析，然后选复合模作为该副模具的工艺生产方案，经过计 算分析完成该模具的主要设计计算，凸、凹模工作部分的设计计算，还有主要零部件的结 构设计，选择合适的模具材料。 进行冲压设计就是根据已有的生产条件，综合考虑影响生产过程顺利进行的各方面因 素，合理安排零件的生产工序，最优地选用，确定各工艺参数的大小和变化范围，设计模 具，选用设备等，以使零件的整个生产过程达到优质，高产，低耗，安全的目的 模具可保证冲压产品的尺寸精度，是产品质量稳定，而且在加工中不破坏产品表面。 用模具生产零件可以采用冶金厂大量生产的廉价的扎制钢板或钢带为坯料，且在生产中不 需要加热，具有生产效率高、质量好、重量轻、成本低且节约能源和原材料等一系列优点， 是其他加工方法所不能比拟的。使用模具已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方 向。现代制造工业的发展和技术水平的提高，很大程度取决于模具工业的发展。 90 年代到 21 世纪初我国有计划经济转向市场经济过渡，也初步建立了经济体制的时 期，国际分工不断深化，科技技术突飞猛进发展的时期。在经济和科技技术、市场等各个 方面我们不断与世界接轨。我们抓住机遇，迎接挑战坚决贯彻“以科技为先导，以质量主 体”的方针，进一步推动企业的振兴。而要实现振兴就必须不断提高企业的产品自主开发 能力和制造水平。 随着经济总量和工业产品技术的不断发展，各行各业对模具的需求量越来越大，技术 要求也越来越高。由于模具标准件的种类、数量、水平、生产集中度等对整个模具行业的 发展有重大影响。因此，一些重要的模具标准件也必须重点发展，而且其发展速度应快于 模具的发展速度，这样才能不断提高我国的模具标准化水平，从而提高模具质量，缩短模 具生产周期及降低成本。由于我国的模具产品在国际市场上占有较大的价格优势，因此对 于出口前景好的模具产品也应作为重点来发展。而且应该在目前已有一定基础，有条件、 有可能发展起来的产品。 - 1 - 模具生产的工艺水平及科技含量的高低，已成为衡量一个国家科技与产品制造水平的 重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量、效益、新产品的开发能力，决定着一个国 家制造业的国际竞争力。 冲压工艺规程是模具设计的依据，而良好的模具结构设计，又是实现工艺过程的可靠 保证，若冲压工艺有改动，往往会造成模具的返工，甚至报废。冲制同样的零件，通常可 以采用几种不同方法工艺过程设计的中心就是依据技术上先进， 经济上合理， 生产上高效， 使用上安全可靠的原则，使零件的生产在保证符合零件的各项技术要求的前提下，达到最 佳的技术效果和经济效益冲压件工艺过程的制定和模具设计是冷冲压设计的主要内容。 1 工件的工艺性分析 1.11.1 工艺分析工艺分析 拉深件的工艺性是指拉深件对拉深工艺的适应性。在一般情况下，对拉深件工艺性影 响最大的几何形状尺寸和精度要求。良好的拉深工艺性应能满足材料较省、工序较少、模 具加工较容易、寿命较高、操作方便及产品质量稳定等要求。该零件为玻璃器外壳。属于 大批量生产，且其形状简单、对称、有利于合理排样、减小废料，直线、曲线的连接处为 圆角过渡。且选用 08F 钢，厚度为 1.5mm,其弯曲半径均大于该种材料的最小弯曲半径，且 工件精度要求不高，不需要校形，此工件的形状满足拉深工件的要求，可用拉深工序加工。 1.拉深时的工艺性分析 拉深零件的结构工艺性是指拉深零件采用拉深成形工艺的难易程度。良好的工艺性是 指坯料消耗少、工序少，模具结构简单、加工容易，产品质量稳定、废料少和操作简单方 便等。在设计拉深零件时，应根据材料拉深时的变形特点和规律，提出满足工艺性的要求。 对拉深材料的要求拉深件的材料应具有良好的塑性、低的强度比、大的板厚方向性 系数和小的板平面方向性。 对拉深零件形状和尺寸的要求1拉深件的高度尽可能小，以便能通过 12 次拉深 工序成形，2拉深件的形状尽可能简单、对称，以保证变形均匀。对于半敞开的非对称件， 可成双拉深后在剖成两件3有凸缘的拉深件，最好满足 d 凸 ≥d12t，而求外轮廓与直壁断 面最好形状相似，否则，拉深困难，切边余量大。4为了使拉深件顺利进行，凸缘圆角半 径 r≥2t。当 r＜0.5mm 时，应增加整形工序。 对拉深零件精度的要求 由于拉深件各部位的料厚有较大的变化， 所以对零件图上的尺寸应明确标 注是外壁还是内壁。由于拉深件有回弹，所以零件横截面的尺寸公差，一般都在IT12 级以下，如零件 - 2 - 高于 T12 级，应增加整形工序。 1.2 确定工艺方案 1.工艺方案的确定，可依据表 111 确定 表 111 冲压工艺方案 项目 单工序模 无导柱 冲压精度低 有导柱 较低 较高，相当于 IT10IT13 制件平整程度不平整一般 高，相当于 IT8IT11 级进模复合模 不平整，有时要因压料较好，制 校平件平整 尺寸 〈300mm 厚 度常在 0.05m3mm 制件最大尺寸和 材料厚度 不受限制 300mm 以下厚 尺寸 〈250mm 厚 度达 6mm度在 0.16 之间 冲模制造的难度 程度及价格 导柱、导套的装 容易、价格低 配采用先进工艺 后不难 简单形状制件的形状复杂的制件 级进模比复合模用复合模比级进 具制造难度低，模制造难度低， 价格亦较低 可用自动送料出 相对价格低 工序组合后效率 高 生产率低较低料装置，效率较 高 使用高速冲床的只能单冲不能连 可能性冲 有自动送料装置使用于高速冲床由于有弹性缓冲 可以连冲，但速高达400次/分以器， 不宜用高速， 度不能太高上不宜连冲 除用条料外，小 材料要求 条料或卷料要求 可用边角料条料要求不严格件可用边角料， 严格 但生产率低 不安全 手在冲模过程区 不安全 - 3 - 生产安全性比较安全 手在冲模工作区 不安全，要有安 全装置 冲模安装调整与调整麻烦操作不安装、调整较容安装、调整较容 操作 分析表 111 得，采用单工序模具结构简单，只需要一道工序一副模具才能完成， 且生产效率低难以满足该工件大量生产的要求。复合模要在一副模具中完成几道冲压工 序，因此模具结构要比单工序模复杂，而且要求各零部件的动作准确可靠，不相互干涉。 这要求模具的制造达到较高的精度。模具的制造成本较高，制造周期延长。级进模也需一 副模具，生产率高，但模具结构复杂，送进料不方便，加之工件尺寸偏大。通过分析对上 述三种方案的比较，该件若能一次成形，则用复合模最佳。 便易、操作方便易，操作简单 安装、调整比级 进模更容易，操 作简单 - 4 - 2 有凸缘筒形件的确定 2.12.1 工艺计算工艺计算 2.1.1 修边余量的确定 一般拉深件，在拉深成形后，工件口或凸缘周边不齐，必须进行修边以达到工作的要 求。因此，在按照工件图样计算毛坯尺寸时，必须加上修边余量后再计算,查表 112 得 3.0 表 1