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凹模.dwg
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弹性压边圈.dwg
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垫板.dwg
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定位板.dwg
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防磨板.dwg
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上模座.dwg
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凸模.dwg
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修边装配图2.dwg
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压料板.dwg
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装配图.dwg
(CAD图纸)
世纪年代以来镁合金的研究得到飞速发展,随着镁合金应用面的不断扩大镁合金的研究和开发也进入了新时代。
然而镁合金的研究和发展还很不充分,很多工作还处于摸索阶段,很多有关镁合金性能的研究还没有得到完全发展。
对镁合金的成型技术的研究目前主要在金属型铸造,砂型铸造,低压铸造,差压铸造,熔模铸造,压力铸造和技压铸造等方面,对镁合金的冲压工艺研究较少。
但是,镁合金冲压方面的应用前景较好,除了可以减轻质量,外观漂亮外,特别是电磁屏蔽能力好。
本文结合省自然科学基金项目镁合金深加工研究,主要进行变形镁合金的板材成型性分析设计。
.国内外研究状况近年来,镁合金的开发和应用已经受到世界各国的重视,尤其西方发达国家十分重视变形镁合金的研究与开发,变形镁合金材料已开始向系列化发展,产品应用领域不断扩展。
其中美国的变形镁合金材料体系较为完备,合金系列有等,可以加工成板棒型材和锻件,并且开发出了快速凝固高性能变形镁合金非晶态镁合金及镁基复合材料等。
美国与世界上最大的镁生产企业挪威公司签订了长期的合作关系。
日本也开始着重研究镁的新合金新工艺开发超强高变形镁合金材料和可冷压加工的镁合金板材。
英国开发出了挤压镁合金用于核反应堆燃料罐。
以色列最近研制出了用在航天飞行器上兼具优良力学性能和耐蚀性能的变形镁合金。
我国变形镁合金材料的研制与开发仍处于起步阶段,缺少高性能镁合金板棒和型材,国防军工航天航空用高性能镁合金材料仍依靠进口,民用产品尚未进行大力开发,因此,研究和开发性能优良规格多样的变形镁合金材料显得十分重要。
.课题研究方法镁合金在常温下的塑性很低,因此不适于常温下冲压成形。
镁合金在热态下具有较好的塑性,甚至在些不利于其他材料成形的应力应变状态下也可以成形,但变形速度不宜太大。
镁合金板材在左右拉深时其拉深比超过铝合金和低碳钢板的常温拉深成形极限。
在镁合金板形件拉深的拉深比可达.,可达.。
本次设计主要是根据镁合金板材加热时的拉深性能来进行模具设计,镁合金板材拉深成形时主要工艺参数有拉深力成形速度坯料温度模具预热温度润滑方式模具圆角模具间隙压边力等,这些因素对坯料的拉深成形结果均有不同程度的影响。
.论文构成选题背景和研究方法和。
冲压工艺规程通过对工件的工艺分析和工艺计算,考虑经济性和可行性的前提下,确定工艺方案。
进行模具设计拉深模设计和修边模设计。
设计总结总结本次设计之后所得到的收获和改进意见。
冲压工艺规程的编制.冲压件的工艺分析冲压件的零件图如图.所示图.零件图图.立体图材料制件材料为镁合金,料厚为,其化学成分及拉伸力学性能如表.所示表.镁合金化学成分合金剩余.合金其他杂质.镁合金具有比重轻,比强度高,阻尼性及切削加工性能好,导热性好电磁屏蔽能力强等优点,广泛应用于汽车工业电子通讯家用电器航空航天计算机纺织设备印刷设备包装设备军工等行业。
镁合金管材棒材型材线材拉伸力学性能应达到表.所列最低。
表.镁合金的拉伸力学性能要求合金状态产品标定厚度或直径管材标定横截面积或直径抗拉强度.屈服强度伸长率或棒型.所有线材所有所有所有空心型材所有所有管材本次所做的笔记本电脑外壳冲压模设计所用材料应为镁合金型材,它为中强合金,可焊,良好的成型性结构工艺性分析零件的结构工艺性分析如表.所示表.工艺性分析表分析项目冲压件的形状尺寸工艺性允许值分析结论拉深工艺性形状圆角半径拉深压边盒形,形状规则无尖角.形状相对简单。
工艺结构大于允许最小值。
拉深容易起皱,需要压边。
此零件的设计过程中,有拉深这工艺过程,液压机没有固定的行程,不会因薄板的厚度的变化而超载,特别是对于需要很大的施力行程加工时,具有明显的优点,并且液压机下面可以原有的液压机顶缸,用来顶出零件,所以选用液压机。
.毛坯形状尺寸的确定笔记本电脑外壳的拉深是属于盒形件的拉深,盒形件是种非回转体零件,它的侧壁是由两对长度分别为和的直边及四个半径为的转角所构成。
盒形件拉深时,由于其几何形状的非回转性,变形沿壁周向的分布是不均匀的直边区域变形量小,圆角区域变形量大,变形分布非常复杂。
盒形件拉深时,圆角部分近似圆筒形件的拉深,直边部分近似板料弯曲,但是,直边部分并不是单纯的弯曲变形。
由于圆角部分的材料要图向直边流动,因而直边部分也产生了.盒形件形状横向压缩纵向伸长的变形。
而圆角部分,由于直边的存在,金属的流动,使圆角部分的变形程度大为减小。
盒形件的修边余量当盒形件的高度小而对上口要求不高时,才可免去修边工序。
般情况下,盒形件在拉深后都需要修边,所以在确定毛坯尺寸和进行工艺计算之前,应在工件高度或凸缘宽度上加修边余量。
图纸要求的盒形件高度修边余量记入修边余量的工件高度盒形件侧壁间的圆角半径图.盒形件修边余量查文献表得取.则.盒形件毛坯尺寸计算.查文献图可知此盒形件属于П区,即角部圆角半径较小的低盒形件。
拉深特点只有微量的材料从盒形件的圆角处转移到侧壁上去,而几乎没有增补侧壁的高度。
其毛坯尺寸计算步骤如下计算壁部展开长度.底由于笔记本电脑外壳两侧不是对称的,且是段圆弧,所以,侧壁就取圆弧长度,两侧统取.按拉深计算角部毛坯半径当底时统取图.毛坯尺寸计算方法从线段的中心向半径为的圆弧引切线。
在直线与切线的交接处,用半径为的圆弧,光滑连接,即可得出毛坯外形。
按上述方法计算出毛坯尺寸及外形为查文献表.,所以可以次拉成图核算角部的拉深系数.毛坯尺寸外形对于低盒形件,由于圆角部分对直边的影响较小,圆角处的变形最大,故变形程度用圆角处的假想系数来表示式中角部的圆角半径毛坯圆角部分的假想半径当底时,拉深系数可以用的比值来表示,本产品底,所以.查文献表.所以可以次拉成.排样设计及材料利用率计算排样方式为使模具设计简单以及送料方便,故选用尺寸为,厚.的镁板,每块生产件。
材料利用率计算.工艺方案的确定基本工序的确定该零件加工的基本工序确定为落料拉深冲孔修边。
对于本产品,如果省去切口工序,即在落料时把切口部分的材料去掉,毛坯外形为,显然,如果这样则可以省去道工序,但是,在以后的拉深过程中,各边会发生很大变形,不能保证零件的尺寸精度要求,所以此种方法不能用,切口工序必须有,且应该放在后面的工序中。
显然不能先冲孔在拉深,否则孔很容易变形。
若先拉深后冲孔,则能保证成形后尺寸要求。
按照常理,落料拉深完全可以做成复合模,但由于镁合金在拉深时必须加热,且在拉深过程中,需要设置拉深筋拉深坎,所以不宜使用落料拉深复合模。
不同工艺方案的比较方案落料拉深冲孔修边方案二落料拉深复合模冲孔修边方案三落料拉深冲孔级进模修边方案四落料切口部分材料落料先切去拉深冲孔复合模比较以上四种方案,显然,方案四中落料时省去切口工序,将导致精度不能达到要求,而且在拉深过程中需要加热,并且拉深速度比较慢,所以不宜设计复合模,所以方案四不宜选用。
方案三设计级进模可以省去工序,使生产效率提高,但是它存在和方案四相同的问题,那就是拉深时需要加热,且拉深速度较慢,这样加热时所有的零件起加热浪费资源,而且,成本过高,所以也不宜选用。
方案二也是由于拉深时需要加热,不宜选用复合模。
方案设计单工序模,虽然这样效率虽然不是最高,但从节约资源的角度和从科研方面来讲都是最好的,所以选用方案。
工艺计算落料工序落料工序采用平刃口落料力落其中材料厚度,单位为材料抗剪强度,单位为冲裁周长,单位为卸料力卸落查文献表得.卸.所以总落卸.所以选择型液压机落料时凸凹模工作部分的尺寸与公差确定凸凹模尺寸及制造的原则落料件的尺寸取决于凹模尺寸,冲孔尺寸取决于凸模尺寸。
根据刃口的磨损规律,如果刃口磨损后尺寸变大,则刃口应取接近或等于工件的最小极限尺寸,如果刃口磨损后尺寸减少,则刃口应取接近或等于工件的最大极限尺寸。
在选择凸凹模尺寸公差时,既要保证工件的精度要求和合理的冲裁间隙,又不能使凸凹模的尺寸精度过高。
对于简单形状的冲裁模具般采用凸凹模分开加工落料件尺寸式中分别为落料件凹模和凸模尺寸工件公差分别为凹模凸模制造公差磨损系数工件精度为取.,对直边部分查文献表得查文献附表得表.圆角部分查文献得查文献附表.表.拉深工序拉深时需要加热到,用来提高镁合金的拉深性能,常温下,镁合金不能拉深。
查文献附表得时其抗剪强度抗拉强度查文献表盒形件次拉深时的拉深力拉拉.其中盒形件的长与宽盒形件圆角半径材料厚度抗拉强度单位系数查文献表得.所以拉查文献表得压边力压压边圈下的坯料面积单位压边力由文献表得压总压力总拉压所以选择型液压机冲孔工序冲孔力冲推料力推推冲卸料力卸卸冲是同时留在凹模刃口内废料的片数查文献表得推.卸.总冲推卸所以选择型压力机修边工序对于笔记本电脑外壳两端的缺口,可以通过切口工序完成,切口又分两个方向进行,水平方向和垂直方向,并且切口之间的距离只有,切口的长度较大,所以不能次切成,要先在切口的水平方向切次,然后再切的垂直方向,再在切口上水平垂直方向次切成。
此时修边工序才算完成。
切边力的计算图.修边顺序第次切边切.式中切切边力工件轮廓周长材料厚度材料的抗剪强度则切第二次切边切.则切第三次切边切切切选择型闭式单点压力机.冲压工艺过程卡片表.冲压工艺过程卡片湖南大学冲压工艺卡片产品型号零件图号产品名称笔记本电脑外壳冲压件零件名称材料板料规格毛坯尺寸毛坯可制件数材料技术要求共页镁合金.第页工序号工序名称工序简图设备模具工时下料剪板机落料型液压机落料模拉深型液压机拉深模冲孔型液压机冲孔模斜楔修边模压力机修边模垂直修边模压力机修边模垂直斜楔修边复合模压力机水平垂直修边复合模拉深模设计.模具的结构形式因为制件材料较薄,为保证制件平整,采用弹性压边装置。
为方便操作和取件及保证压边力均匀,压力机采用液压机。
在设计时,弹性压边圈装在下模的拉深模,这种模具的特点就是可选用压力大的弹簧,橡皮或气垫,用以增大压边力,同时压边力是可调的,以满足拉深件的要求。
其结构形式为图.拉深模装配图拉深过程中主要是要满足拉深时的外形尺寸,拉深过程中的问题是可能会出现起皱,并且对于这类覆盖件拉深时,毛坯各处的变形程度相差很大,需要采用拉深筋来控制毛坯各段流入凹模的阻力,亦即调整毛坯周边各边的径向拉应力。
拉深筋在毛坯周边的布置,与零件的几何形状变形特点和拉深程度有关。
在变形程度大径向拉应力也大的圆角处,可不设或少设拉深筋。
直边处则设条拉深筋,以增大变形阻力,从而调整送料阻力和进料阻力。
对于加热时进行拉深,要对毛坯和模具起进行加热,只对毛坯进行加热的而对模具不加热的冲压只可用于变形程度不大的情况。
因为当只对毛坯进行加热时,毛坯有加热炉送至冷模具上开始冲压,毛坯的温度将有到度的降低,所以要想让毛坯拉深时的温度符合要求,则毛坯就需要加热到更高的温度。
由于镁合金
