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从整个设计过程来看,该电器开关过电片采用多工位级进模,模具结构设计合理,加工简单,操作方便,通过连续冲裁弯曲等几道工序次成形,工作效高,零件成形质量好,大大提高了生产率,降低了生产成本,满足了生产需求,而且该设计思路可扩展推广到其它类似零件的产品模具设计中。
当然,由于作者知识水平有限,对实践的缺乏,当中不乏有不足之处,还有待在以后的工作实践当中不断地完善和创新,致谢本次设计是在指导老师博士的悉心指导下完成的,其间得到了老师的指导。
导师敏锐的学术思想,严谨的治学态度,认真的工作作风使学生受益非浅。
值此成文之际,特向老师致以忠心的感谢和诚挚的敬意。
作者在设计过程当中,得到同窗好友的支持以及在软件应用参考资料提供等方面的具体性指导和帮助,在此作者向他们表示深深的谢意。
非常感谢他们同我起学习和生活,在美丽的昌航留下我们真挚的友谊。
特别感谢我的父母,是他们对我的支持和无私的奉献,使得我能够顺利完成学业。
最后,谨以此文献给所有关心和帮助过我的人们,参考文献李硕本等编著冲压工艺理论与新技术北京机械工业出版社,中国模具工业协会模具行业十五规划模具工业,李大鑫,张秀锦模具技术现状与发展趋势综述模具制造,李德群,肖祥芷模具的发展概况及趋势模具工业,杜继涛,甘屹支架精密多工位级进模设计模具工业,姜奎华主编冲压工艺与模具设计北京机械工业出版社,薛啓翔等编著冲压模具设计制造难点与窍门北京机械工业出版社,模具实用技术丛书编委会编冲模设计应用实例北京机械工业出版社,郑家贤遍著冲压工艺与模具设计实用技术北京机械工业出版社,冲模设计手册编写组编著冲模设计手册北京机械工业出版社,窦智级进模设计中的要点及生产中的故障排除冲模技术,王孝培主编冲压手册修订本北京机械工业出版社,,周岁华汽车冲压材料的合理选择汽车工艺与材料,刘占军,张凌云弹力支座多工位级进模设计模具工业,,谢建侧刃在级进模中的合理使用模具工业,田福祥引出脚弯曲挤扁切断自动送料级进模设计冲模技术,田福祥自动送料压扁切断弯曲级进模模具工业,丁鹏,王林红多工位传递式级进模设计冲模技术,冯开平,左宗义主编画法几何与机械制图广州华南理工大学出版,李天佑主编冲模图册北京机械工业出版社自由高度,有效圈数,工作极限负荷下变形量,展开长度。
规格标记为弹簧弹簧预压量。
由,,考虑卸料的可靠性,取弹簧在预压量为时就应有的压力,故检查弹簧最大压缩量是否满足上述条件冲裁时卸料板的工作行程考虑凸模的修模量弹簧的预压量为故弹簧总压缩量为,所以该规格的弹簧满足要求。
其它零件的设计在级进模中,些辅助零件对模具的顺利工作也起着重要的作用。
针对该级进模,这里主要介绍导正销的设计。
本级进模设计当中,通过导正削与在前个工位上冲了的两个的孔实现精确定位,保证产品的精度。
进行导正销设计时注意到控制导正销的长度,保证当模具在自由状态时导正销的直壁部分伸出卸料板的长度要小于产品的个料厚,这样就可以有效地避免带料现象。
模具在自由状态时导正销的直壁部分伸出卸料板成,为了便于设计制造维修,压弯凹模两件采用镶拼结构,嵌入冲裁凹模孔内,并用螺丝固定,凸凹之间的间隙为个料厚。
压弯凸模头部设计为圆弧角,以避免压弯时擦伤产品。
在直角弯曲的压弯凹模靠近折弯线处,设计条校正筋,如图所示,使压弯时在产品根部产生塑性变形,减小回弹,保证弯曲角。
凹模材料与凸模相同,选用钢,淬火硬度。
如图所示,为冲裁凹模刃壁形式,适用于薄料冲裁模。
般可以使用电火花穿孔加工凹模。
凹模结构尺寸的确定凹模设计应考虑的事项是关于凹模强度制造方法及其加工精度等。
特别是凹模孔的尺寸,在实用上是和制件尺寸起来考虑的。
它关系到制件质量的好坏,因此对其加工表面质量亦必须予以充分的考虑。
凹模的厚度和外形尺寸,对于其承受的冲裁力,必须具有不引起破损和变形的足够强度。
冲裁时,凹模承受冲裁力和水平方向的作用,由于凹模的结构形式不,受力状态又比较复杂,特别是对于复杂形状的冲件,其凹模的强度计算就相当的复杂。
因而,在目前般的生产实际情况下,通常都是根据冲裁件的轮廓尺寸和板料厚度冲裁力的大小等来进行概略的估算及经验修正的。
结构尺寸计算如下凹模壁厚凹模壁厚按文献表选择。
从排样图知冲件料宽,料厚,由文献表取。
凹模厚度凹模厚度根据冲裁力按文献图选择。
先算冲裁力式中,冲裁件周边长度材料厚度,图压弯凹模镶块图凹模刃壁形式材料抗剪强度系数。
考虑到模具刃口的磨损,模具间隙的波动,材料力学性能的变化及材料厚度偏差等因素,般取。
算得整个冲压工序中冲裁周边长度,代入式得由文献图中取凹模厚度。
凹模外形尺寸根据排样图所注尺寸和上述凹模厚度与壁厚,可以得出凹模长凹模宽故初步有了凹模外形尺寸。
根据要求,上述凹模外形尺寸须向国家标准靠拢,对照文献表摘自,将上述尺寸改为。
刃壁高度垂直于凹模平面的刃壁,其高度可以按下列规则计算冲件料厚冲件料厚所以,这里取。
凹模镶块尺寸设计对于凹模镶块的尺寸,可以参见相关零件图纸。
模板的设计标准的级进模模板包括卸料板固定板凹模板垫板上模板下模板,其中卸料板固定板凹模板是关键的三块模板,也是级进模比不可少的。
该模具中固定板起着固定凸模的作用,卸料板主要起卸料压料同时还具有定的导向作用凹模板前面已经提到,既充当凹模刃口,又可以在其上镶拼凹模镶块。
另外,在进行级进模设计时,有项很重要,就是设计让位,般弯曲或成形等工位的所有后续工位都需要让位,而且要充分让位,不但需要考虑静态让位,还要考虑动态让位。
本设计中在凹模板上直接开槽让位,工件成形后由凹模终端的斜面滑出,保证了送料的顺畅。
凹模外形尺寸前面已述,该级进模其它模板的外形尺寸设计如下凸模固定板上垫板下垫板导料板卸料板卸料板凸台高度根据导向装置导料板厚度来确定,取,所以卸料板整体高度为上模板标准件下模板标准件故模具闭合高度卸料弹簧的选用先算卸料力,查文献表得卸料力系数,则根据模具的结构初定根弹簧,每根弹簧分担的卸料力为查文献表,并考虑到模具结构尺寸,初选弹簧参数为弹簧钢丝直径,弹簧中径,节距,工作极限负荷真仔细,以防损伤模具。
定期的维护保养的长理工大学工程画教研室编电工学,高等教育出版社秦曾煌主编快速入门指导,清华大学出版社洪如瑾编著齿轮加速机构可以保证发电机的转速达到定的要求,双向超越离合器可以使该设计发出比般发电机多倍到两倍的电能,二级齿轮加速机构及双向超越离合器机构如图所示。
图二级齿轮加速机构及双向超越离合器机构原理图传动比的计算传动比电机转速的计算电机转速其中为传动比,人的行走速度为每秒步,每步转动的角度为度。
双向超越离合器机构的设计双向超越离合器可以使该设计发出比般发电机多倍到两倍的电能,人行走时,腿做往复的摆动,当腿向前摆动时,逆时针超越离合器起作用,开始工作,带动棘轮转动,棘轮又是电机外壳,与发电的磁铁是体的,这样就可以通过切割磁感线运动使发电机发出电量来,当腿向后摆动时,顺时针超越离合器起作用,开始工作,带动棘轮转动,发出电量来。
此时,关键之处是,逆时针超越离合器的棘轮由于惯性的原因仍在做逆时针转动,这双向超越离合器机构顺时针超越离合器逆时针超越离合器发电机原动力齿轮样双面的棘轮个做逆时针转动,个做顺时针转动,这样的相对运动比单独的个运动多出倍多的电量。
如图所示。
图双向超越离合器机构棘爪的设计不需要加弹簧的原因,以逆时针的棘爪棘轮机构为例,当逆时针运动时,由于切向的摩擦力的作用,棘爪外伸,带动棘轮转动当顺时针运动时,由于切向的摩擦力的作用,棘爪内缩,不带动棘轮轮动。
在此,巧妙的运用摩擦力简化了机构。
发电机内部结构的设计发电机的结构发电机的两块磁铁异极相对,这样磁感线可以近似的垂直于线圈,有效的做切割磁感线运动,两块磁铁分别与两个电机外壳做反向的相对运动,使线圈更有效的切割磁感线。
图发电机内部结构直流电机的感应电动势的计算直流电机的感应电动势为其中表示磁极对数,这里表示电枢绕组的总导体数为支路数顺时针超越离合器棘爪传动齿轮逆时针棘轮即电机外壳发电机磁铁垫片支撑板线圈为每极的磁通表示转子的转速磁通量计算磁通量磁通密度,其中为介质的磁导率,单位为空气中为磁场强度。
铝镍钴系永磁材料是目前电机中应用较广的永磁材料。
取铝镍钴,特,千安米,磁导率为若不计磁漏则韦转子的转速的计算转子的转速综上所述,直流电机的感应电动势为由于采用顺时针和逆时针两种方式的发电机,因此发电量是单发电机的两倍,又因为采用双向的超越离合装置,由于相对运动的作用可以使发电量提高三到解决这些问题,它能提高零件的强度防止和避免塑料的变形和翘曲。
设置加强筋的方向应与料流方向尽量保持致,以防止充模时料流受到搅乱,降低零件的韧性或影响制件外观质量。
零件的所有的转角尽可能设计成圆角或者用圆弧过渡圆角可避免应力集中,提高制件强度在零件的转角处易产生应力集中,在受力或受冲击振动时会发生破裂,如果成型条件不当或零件结构不合理,则会产生很大的内应力,特别容易产生应力开裂。
实验数据证明,当圆角半径小于零件壁厚倍时应力集中急剧增大,当大于壁厚倍时,应力集中明显变小。
圆角可有利于充模和脱模也可以大大提高模具寿命。
从整个设计过程来看,该电器开关过电片采用多工位级进模,模具结构设计合理,加工简单,操作方便,通过连续冲裁弯曲等几道工序次成形,工作效高,零件成形质量好,大大提高了生产率,降低了生产成本,满足了生产需求,而且该设计思路可扩展推广到其它类似零件的产品模具设计中。
当然,由于作者知识水平有限,对实践的缺乏,当中不乏有不足之处,还有待在以后的工作实践当中不断地完善和创新,致谢本次设计是在指导老师博士的悉心指导下完成的,其间得到了老师的指导。
导师敏锐的学术思想,严谨的治学态度,认真的工作作风使学生受益非浅。
值此成文之际,特向老师致以忠心的感谢和诚挚的敬意。
作者在设计过程当中,得到同窗好友的支持以及在软件应用参考资料提供等方面的具体性指导和帮助,在此作者向他们表示深深的谢意。
非常感谢他们同我起学习和生活,在美丽的昌航留下我们真挚的友谊。
特别感谢我的父母,是他们对我的支持和无私的奉献,使得我能够顺利完成学业。
最后,谨以此文献给所有关心和帮助过我的人们,参考文献李硕本等编著冲压工艺理论与新技术北京机械工业出版社,中国模具工业协会模具行业十五规划模具工业,李大鑫,张秀锦模具技术现状与发展趋势综述模具制造,李德群,肖祥芷模具的发展概况及趋势模具工业,杜继涛,甘屹支架精密多工位级进模设计模具工业,姜奎华主编冲压工艺与模具设计北京机械工业出版社,薛啓翔等编著冲压模具设计制造难点与窍门北京机械工业出版社,模具实用技术丛书编委会编冲模设计应用实例北京机械工业出版社,郑家贤遍著冲压工艺与模具设计实用技术北京机械工业出版社,冲模设计手册编写组编著冲模设计手册北京机械工业出版社,窦智级进模设计中的要点及生产中的故障排除冲模技术,王孝培主编冲压手册修订本北京机械工业出版社,,周岁华汽车冲压材料的合理选择汽车工艺与材料,刘占军,张凌云弹力支座多工位级进模设计模具工业,,谢建侧刃在级进模中的合理使用模具工业,田福祥引出脚弯曲挤扁切断自动送料级进模设计冲模技术,田福祥自动送料压扁切断弯曲级进模模具工业,丁鹏,王林红多工位传递式级进模设计冲模技术,冯开平,左宗义主编画法几何与机械制图广州华南理工大学出版,李天佑主编冲模图册北京机械工业出版社自由高度,有效圈数,工作极限负荷下变形量,展开长度。
规格标记为弹簧弹簧预压量。
由,,考虑卸料的可靠性,取弹簧在预压量为时就应有的压力,故检查弹簧最大压缩量是否满足上述条件冲裁时卸料板的工作行程考虑凸模的修模量弹簧的预压量为故弹簧总压缩量为,所以该规格的弹簧满足要求。
其它零件的设计在级进模中,些辅助零件对模具的顺利工作也起着重要的作用。
针对该级进模,这里主要介绍导正销的设计。
本级进模设计当中,通过导正削与在前个工位上冲了的两个的孔实现精确定位,保证产品的精度。
进行导正销设计时注意到控制导正销的长度,保证当模具在自由状态时导正销的直壁部分伸出卸料板的长度要小于产品的个料厚,这样就可以有效地避免带料现象。
模具在自由状态时导正销的直壁部分伸出卸料板
