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電器開關過電片的模具設計
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- 電器開關過電片的模具設計
目錄
第一章 緒論.......................................................1
1.1 概述.....................................................................1
1.2 沖壓技術的進步...........................................................1
1.3 模具的發(fā)展與現(xiàn)狀.........................................................1
1.4 模具CAD/CAE/CAM技術.....................................................3
1.5 課題的主要特點及意義.....................................................3
第二章 沖壓工藝方案的制定....................................................3
2.1 工藝分析................................................................4
2.2 排樣圖設計..............................................................4
第三章 模具總體結(jié)構設計......................................................5
3.1 條料定位裝置.............................................................5
3.2 出料裝置.................................................................7
3.3 模具結(jié)構特點 ............................................................7
3.4 模具工作過程 ............................................................7
第四章 模具零件的設計與計算 .................................................7
4.1 凸、凹模刃口尺寸的計算...................................................7
4.1.1 凸、凹模間隙的選擇.....................................................7
4.1.2 凸、凹模刃口尺寸計算.................................................. 9
4.2 凸、凹模的設計..........................................................10
4.2.1 凸模的結(jié)構和固定形式..................................................10
4.2.2 凸模長度的確定........................................................13
4.2.3 凸模的強度計算........................................................14
4.2.4 凹模結(jié)構形式設計......................................................15
4.2.5 凹模結(jié)構尺寸的確定....................................................16
4.3 模板的設計..............................................................17
4.4 卸料彈簧的選用..........................................................18
4.5 其它零件的設計..........................................................18
第五章 沖壓設備的選用.......................................................19
5.1 沖壓力的計算............................................................19
5.2 選擇壓力機..............................................................19
第六章 壓力中心的計算.......................................................20
6.1 計算步驟................................................................20
6.2 計算壓力中心............................................................21
第七章 總結(jié)..............................................................21
致謝.....................................................................22
參考文獻.................................................................22
沖壓技術的進步首先通過模具技術的進步來體現(xiàn)出來。對沖模技術性能的研究已經(jīng)成為發(fā)展沖壓成形技術的中心和關鍵。
20世紀60年代初期，國外飛機、汽車制造公司開始研究計算機在模具設計與制造中的應用。通過以計算機為主要技術手段，以數(shù)學模型為中心，采用人機互相結(jié)合、各盡所長的方式，把模具的設計、分析、計算、制造、檢驗、生產(chǎn)過程連成一個有機整體，使模具技術進入到綜合應用計算機進行設計、制造的新階段。模具的高精度、高壽命、高效率成為模具技術進步的特征。
模具CAD/CAE/CAM是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關鍵技術，是一項高科技、高效益的系統(tǒng)工程。它以計算機軟件的形式，為企業(yè)提供一種有效的輔助工具，使工程技術人員借助于計算機對產(chǎn)品性能、模具結(jié)構、成形工藝、數(shù)控加工及生產(chǎn)管理進行設計和優(yōu)化[4]。模具CAD/CAE/CAM技術能顯著縮短模具設計與制造周期，降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量已成為模具界的共識。
模具CAD/CAE/CAM在近20年中經(jīng)歷了從簡單到復雜，從試點到普及的過程。進入本世紀以來，模具CAD/CAE/CAM技術發(fā)展速度更快，應用范圍更廣。
在級進模CAD/CAE/CAM發(fā)展應用方面，本世紀初，美國UGS公司與我國華中科技大學合作在UG-II（現(xiàn)為NX）軟件平臺上開發(fā)出基于三維幾何模型的級進模CAD/CAM軟件NX-PDW。該軟件包括工程初始化、工藝預定義、毛坯展開、毛坯排樣、廢料設計、條料排樣、壓力計算和模具結(jié)構設計等模塊。具有特征識別與重構、全三維結(jié)構關聯(lián)等顯著特色，已在2003年作為商品化產(chǎn)品投入市場。與此同時，新加波、馬來西亞、印度及我國臺灣、香港有關機構和公司也在開發(fā)和試用新一代級進模CAD/CAM系統(tǒng)。
我國從上世紀90年代開始，華中科技大學、上海交通大學、西安交通大學和北京機電研究院等相繼開展了級進模CAD/CAM系統(tǒng)的研究和開發(fā)。如華中科技大學模具技術國家重點實驗室在AutoCAD軟件平臺上開發(fā)出基于特征的級進模CAD/CAM系統(tǒng)HMJC，包括板金零件特征造型、基于特征的沖壓工藝設計、模具結(jié)構設計、標準件及典型結(jié)構建庫工具和線切割自動編程5個模塊。上海交通大學為瑞士法因托（Finetool）精沖公司開發(fā)成功精密沖裁級進模CAC/CAM系統(tǒng)。西安交通大學開發(fā)出多工位彎曲級進模CAD系統(tǒng)等。近年來，國內(nèi)一些軟件公司也競相加入了級進模CAD/CAM系統(tǒng)的開發(fā)行列，如深圳雅明軟件制作室開發(fā)的級進模系統(tǒng)CmCAD、富士康公司開發(fā)的用于單沖模與復合模的CAD系統(tǒng)Fox-CAD等[4]。
展望國內(nèi)外模具CAD/CAE/CAM技術的發(fā)展，本世紀的科學技術正處于日新月異的變革之中，通過與計算機技術的緊密結(jié)合，人工智能技術、并行工程、面向裝配、參數(shù)化特征建模以及關聯(lián)設計等一系列與模具工業(yè)相關的技術發(fā)展之快，學科領域交叉之廣前所未見。今后10年新一代模具CAD/CAE/CAM系統(tǒng)必然是當今最好的設計理念、最新的成形理論和最高水平的制造方法相結(jié)合的產(chǎn)物，其特點將反映在專業(yè)化、網(wǎng)絡化、集成化、智能化四個方面。主要表現(xiàn)在[4]：
（1）模具CAD/CAM的專業(yè)化程度不斷提高；
（2）基于網(wǎng)絡的CAD/CAE/CAM一體化系統(tǒng)結(jié)構初見端倪；
（3）模具CAD/CAE/CAM的智能化引人注目；
（4）與先進制造技術的結(jié)合日益緊密。
1.5 課題的主要特點及意義
該課題主要針對電器開關過電片零件，在對過電片沖孔、落料和壓彎等成形工藝分析的基礎上，提出了該零件采用多工位級進模的沖壓方案；根據(jù)零件的形狀、尺寸精度要求，設計過程中綜合考慮采用“雙列直對排法”排樣，成形側(cè)刃定位，保證工件的尺寸和形狀位置精度要求的同時，提高了材料的利用率和勞動生產(chǎn)率。
本課題涉及的知識面廣，綜合性較強，在鞏固大學所學知識的同時，對于提高設計者的創(chuàng)新能力、協(xié)調(diào)能力，開闊設計思路等方面為作者提供了一個良好的平臺。
2 沖壓工藝方案的制定
圖2-1 零件圖
材料：H68普通黃銅 料厚：0.5mm
該零件為某電器開關過電片，是一家電器生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品中的一個主要零件，如圖2-1所示,其作用是通過開關扳手的運動由過電片讓電流通或斷。該零件生產(chǎn)屬于大批量生產(chǎn)，零件結(jié)構緊湊，沖裁壁厚很�。ㄗ钚√帪�0.75mm），成形過程相互干涉，在復合模中難于實現(xiàn)；若用簡單的落料、沖孔、彎曲模等單工序模也可達到?jīng)_壓要求，這樣模具雖然簡單了，但是沖壓所用的設備和人員較多，沖壓工序中的定位也較麻煩，加上零件較小，裝料時易產(chǎn)生不安全的現(xiàn)象，而且工序較多效率較低故不被推廣。為減少零件在生產(chǎn)中的多次定位對其精度和生產(chǎn)率的影響，一要產(chǎn)品批量較大，對零件 ...
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