汽車輪轂壓鑄模設計及其型芯加工仿真【含CAD圖紙、說明書】
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壓縮包內含有CAD圖紙和說明書,咨詢Q 197216396 或 11970985 摘 要本課題主要研究和加工以鋁合金為材料的車輪轂設計,并且制定產品結構設計,工藝設計方案,模具設計的技術路線,最后利用三維軟件進行編程,加工出車輪轂的型芯模具。所謂的壓鑄,其實是將熔融狀態(tài)下或者半熔融狀態(tài)下的金屬液通過澆口倒入到型腔,然后施加很大的壓力,使得金屬液快速的充滿整個型腔的過程,然后保持壓力一段時間,使得金屬也冷卻凝固,從而得到質量均勻的鑄件。其工藝特點是效率極高,無需金屬切削加工或只需少量切削加工,即可投入日常使用。壓鑄模具在汽車,輪船,機械,電子,精密加工等領域有著廣泛的應用前景。日常生活中絕大部分的塑料產品都是由模具來完成的,效率之高可想而知。機床作為現(xiàn)代化機械,早在20世紀,中國就開始對機床這種機器開始應用,它的優(yōu)點很多,可以加工許多工件。早期的機床需要人力來操控,但隨著科技的不斷發(fā)展,數(shù)控機床的誕生,使得加工變得簡單,不僅提高的生產效率,同時也解放了很多的勞力,使得人們的觀念從勞力轉向智力,這可以說是歷史上一次機械革命。數(shù)控加工的好壞和數(shù)量上來看,從側面也能反映出一個國家的機械化行業(yè)水平。關鍵詞:數(shù)控機床;型芯模具;數(shù)控加工II壓縮包內含有CAD圖紙和說明書,咨詢Q 197216396 或 11970985AbstractThe main topic of research and processing of aluminum alloy as the material of the wheel hub design and development of product design, process design, mold design and technical route. Finally, three-dimensional software for programming, processed wheel hub core mold. The so-called die-casting, in fact, the molten metal in a molten state or a semi-molten state is poured into the cavity through the gate, then applying a lot of pressure, so that the liquid metal fast filled throughout the cavity, and then maintain the pressure for some time, so that the metal has cooled and solidified, to obtain a uniform quality castings. Which process is characterized by high efficiency, no or only a small amount of metal cutting machining, can be put into everyday use. Casting molds in the field of cars, ships, machinery, electronics, precision machining and other fields have broad application prospects. The vast majority of everyday plastic products are done by the mold, high efficiency can be imagined. As modern machinery and machine tools, as early as in the 20th century, China began to start such a machine tool applications, many of its advantages, many workpiece can be machined. Early machines required manpower to control, but with the continuous development of technology, the birth of CNC machine tools, making the process easier, not only increase productivity, but also liberated a lot of labor, so that peoples ideas are turned from intellectual labor, this could be a mechanical revolution in history. CNC machining The quality and quantity point of view, from the side also reflects the level of mechanization of the industry of a country.Key words: NC machining; NC verification; Machining environment; Help Files壓縮包內含有CAD圖紙和說明書,咨詢Q 197216396 或 11970985目 錄摘 要IAbstractII第一章 緒 論11.1圖像本課題的研究21.2本論文的研究內容和目標21.3本項目的主要研究方法2第二章 模鑄32.1壓鑄模具材料32.1.1工作條件和失效模式32.1.2模鑄材料的性能應具有42.1.3鋁合金壓鑄模具鋼的合理選擇42.2壓鑄成形52.2.1壓鑄的特性52.2.2壓鑄的優(yōu)點52.2.3壓鑄缺陷6第三章 壓鑄機的選擇73.1壓鑄機的類型73.2壓鑄機重要參數(shù)的核算93.2.1鎖模力的核算93.2.2 壓鑄機校核11第四章 壓鑄結構分析144.1模具設計分析144.2輪壓鑄模具結構設計144.2.1分型面設計144.2.2澆注和排氣系統(tǒng)的設計154.2.3液壓抽芯機構17第五章 型芯的加工與仿真185.1模具型芯加工工藝185.2 車輪轂型芯的加工刀路185.2.1 型芯粗加工195.2.2 型芯的半精加工205.2.3 型芯的清角加工225.2.4 型芯的精加工245.3 處理生成NC加工程序26第六章 下型芯的加工276.1工件的安裝與定位276.2粗加工的各個參數(shù)設置及其刀具選擇276.3半精加工286.4精加工306.5最后處理31結 論32致 謝33參考文獻34 第一章 緒論第一章 緒 論隨著人們日益增長的物質需求的增加,在科學技術的不斷發(fā)展,以滿足這種需求,這種情況的出現(xiàn),使得需要使用大量設備。由于我國人口眾多,對罐頭的需求量可想而知。據(jù)世界經濟發(fā)展預測的趨勢,中國將成為或已經成為世界上最大的加工基地。為了提高生產效率,必須設計出更先進的設備儀器,模具生產大大提高了勞動生產率。比如我設計模具,幾秒鐘就可以壓鑄出一個工件,這有利于汽車的生產,無害化,大大降低了生產成本和生產效率。壓鑄模具是主要的金屬壓鑄的生產技術和設備,現(xiàn)代化的操作,如機械,汽車,電子制造業(yè)已得到廣泛應用。近年來,迅猛發(fā)展的勢頭,壓力鑄造業(yè)在中國帶來了大量的就業(yè)崗位,同時,它也促進了國民經濟的增長。鑄件結構設計及工業(yè)設計參數(shù)將會對壓鑄件的質量影響很大,所以在壓鑄件的設計方面,必須強調分析和疲勞強度計算,鑄造材料加工也應該通過測試。壓鑄模具成本較高,若不合理的設計和制造,會增加模具的成本,同時延長模具的生產周期,極大的經濟損失。壓鑄模具的成本是相當高的,所以壓鑄模具不適合小批量生產。與此同時,因為,壓鑄模具生產和加工精度越來越高檔次,具有采用數(shù)控技術,使得過程變得更容易。數(shù)控機床被設定為現(xiàn)代機械和電控設備之一,可以實現(xiàn)精密機械,自動控制和自動檢測等一系列高精度的加工生產。在我國正在成為世界制造中心,這種形式,大量的數(shù)控機床,推廣應用制造業(yè)的振興已經成為中國經濟發(fā)展的重中之重。近年來,數(shù)控機床在中國的普及有一個全面的,很多工廠都實現(xiàn)了數(shù)字化生產,不僅提高了效率,而且勞動生產率的釋放,提高了人民的生活水平,所以NC的應用機床未來的發(fā)展中起到了巨大的作用?,F(xiàn)代汽車正成為越來越高的要求舒適性和穩(wěn)定性,以提高舒適性,汽車輪轂設計是比較大而寬,相對孔徑也越大,在該結構的中間對稱,提到一個新高水準的工藝要求。如鑄造要求在體無氣孔且沒有松動和裂紋等缺陷,它要求在加工參數(shù)和匹配精度設計嚴格控制,以達到所需的要求。在汽車的在這種情況下的快速發(fā)展,產量大,模具加工,使汽車輪轂變得相對簡單,效率顯著提高。為了驗證在的優(yōu)點和缺點的模具在生產過程中,考慮到模具,優(yōu)化設計,本文所計算的應力和結構分析,進一步讓你知道模具的使用效果。與此同時,鑒于市場的合理改善目前的模具,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。1.1圖像本課題的研究本課題研究的主要內容是汽車輪轂模具設計和數(shù)控編程的核心之下。在設計的前面,以確定壓鑄機的類型,設計方案中,模具的結構,并要求和研究方法的實施。1.2本論文的研究內容和目標這項研究的內容可分為:模具材料的選擇,模具的壓力檢查和計算,模具設計,模具核心處理和模擬。研究的預期目標可分為:組織,然后在設計過程中需要的信息,學會發(fā)現(xiàn),在與真正的儀表生產水平的組合,選擇合適的設計方案,所提出的設計路線,并確定模具裝配圖,提高運用各分支機構的知識,能看懂圖紙和修改的綜合能力。1.3本項目的主要研究方法本主題的變型設計和類比法來優(yōu)化設計,現(xiàn)有產品的基礎上,提高優(yōu)化設計,確定模具結構及壓鑄,壓鑄路線和布局位置。思想路線主要是:變型設計和類比方法6 第二章 模鑄 第二章 模鑄2.1壓鑄模具材料2.1.1工作條件和失效模式在金屬鑄造,金屬液以高壓(150-500兆帕),高速(150-70米/秒)到空腔中,在模具表面擠壓,變形,液體金屬在高壓下的可以附著在模具的表面上。高壓和高溫下會產生鋁合金氧化夾雜物,包裹在金屬,這樣,當壓鑄件變得脆弱,容易疲勞損傷,將投入使用,該產品是危險的,這是不允許的。同時液態(tài)金屬,有些人可能甚至滲透到模具中,夾雜物和模具表面的表面也有可能產生化學反應,從而加速腐蝕的發(fā)生和裂紋的表面上;腔表面除了受壓力等,也受高溫時,金屬本身具有高溫,隨溫度差和傳熱模腔時,所以很容易使液體金屬凝固不均勻,由于快速膨脹在高溫使得在同一時間的腔,模型層和較低的溫度,限制其膨脹,如此反復變化,容易使內部的拉伸應力,這在過去,往往可以使模具的疲勞極限,會產生模具表面變形,局部開始出現(xiàn)裂縫,這就是所謂的熱疲勞失效。在同樣的壓鑄模具,情況各個地方是不同的,他們的工作條件會有所不同。成型零件當與液態(tài)金屬直接接觸,最嚴重的部位的工作條件。由于注入時間也很短,在液態(tài)金屬的順序進不一致的空腔,液態(tài)金屬的流動的量各不相同,因此形成部分,每個部分和熱的同一部分的甚至不同部分被也不同。柵極被加熱的最具戲劇性的,在同一時間,溫度是最高的;空腔的表面上,金屬液直接接觸加熱是僅次于柵極的狀況;其它不接觸比低溫度直接接觸的金屬部分,溫度差較小。所需要的合金材料的不同工況條件壓鑄模具有很大差異。鋅合金熔點溫度400;唯一的壓鑄鋁合金(熔點是600-700),壓鑄模腔表面溫度可高達600以上;死銅合金鑄件(熔點為900-1000),澆鑄模腔溫度800以上的表面上;黑色金屬壓鑄,溫度變得更高。因此,低熔點合金壓鑄,金屬熱沖擊模鑄不嚴重大幅降低模鑄的使用壽命的表面上,壓鑄和高熔點合金。分析表明,在模鑄主要由以下三種壓力的工作過程:(1)在填充的過程中,由熱應力引起的熱傳遞; (2)壓鑄,五金模具材料化學和物理學; (3)在汽提器中,局部的機械應力。這些結果強調長期影響,會導致壓鑄模具材料的失敗。壓鑄模具的失效的主要形式是:(1)高速進入液態(tài)金屬,侵蝕造成的; (2)在粘合劑的化學侵蝕形式的腔的表面上; (3)熱應力導致的熱疲勞損傷; (4)抽芯機構或組織或彎曲。其中,如低熔點合金壓鑄鋁合金,腐蝕和機械侵蝕效應是模具失效的主要形式;對于高熔點合金壓鑄,壓鑄熱疲勞成型零件是失敗的主要形式;啟動或抽芯機構的強度和剛度不足,會導致彎曲或相關零件的斷裂。2.1.2模鑄材料的性能應具有(1)較大的高溫強度和韌性(2)優(yōu)異的高溫耐磨損性和回火穩(wěn)定性和耐氧化性(3)熱膨脹系數(shù)小,耐熱疲勞性,良好的熱傳導(4)熔點高抗損傷(5)良好的淬透性,熱處理變形?。?)良好的切削加工性能(7)內部組織,即使沒有缺陷2.1.3鋁合金壓鑄模具鋼的合理選擇鋁合金本身具有很強的氧化作用,而且還高溫下易和鋼鐵是生化反應,所以死變得非常重要的鋼鐵材料的選擇。模具鋼有兩個決定因素:會不會產生粘膜,腔表面會不會出現(xiàn)因熱疲勞裂紋的效果。使用不同的材料,在模具的表面溫度只是有明顯的變化,因此,對鋁合金熔化溫度,模具材料的合理選擇是很重要的。有時,由于在高壓下操作中的壓鑄操作,導致在腔的表面上的材料和金屬之間也很強的壓縮,例如分子碰撞擠壓相互融合,可以很容易使鋁合金產生粘膜。亦可在高壓下的鋁合金液和模具材料產生化學反應,使銷到工件的內部缺陷,容易產生裂紋。不僅是高壓的作用壓鑄材料,在同一時間的高溫液態(tài)金屬的作用,材料的變形是很容易時,它被加熱時,膨脹的發(fā)生,這要求材料具有良好的韌性和硬度,變形和擴張隨著時間的流逝,工件會遇到冷收縮,在每一個處理,如此反復,經常過去,發(fā)生工件的熱疲勞破壞。所以需要鋁合金壓鑄模具鋼必須具有高耐回火性,足夠高的強度,形狀和耐熱性,并且也應具有良好的熱導率和低的熱膨脹系數(shù),等等。在工藝性能,特別要求是提高熱治療變形,具有良好的碳和氮共滲透率或滲氮工藝性能。首先,我選擇的材料是低碳鉻鋼中氮。低碳鉻鋼氮用于制造鋁壓鑄模具鋼的碳含量較低,冷熱疲勞性能好,鋁合金壓鑄模具,壽命也更高。模具在模具生產的工藝路線鑄造鋁合金一般為:鍛造球化退火 - 應付粗加工(650)的應力 - 精加工 - 熱處理 - 最終潛修 - 拋光 - 滲氮碳共滲透率(或氮氣) - 部件。低碳鉻鋼氮淬火及回火工藝:在565-565回火1010年至1050加熱,油淬火一次。最后再進行回火。洛氏硬度達到3539 HRC。下面是我用鋁合金加工模芯。圖2.12.2壓鑄成形2.2.1壓鑄的特性壓鑄是金屬的液體或泵入所述腔的半固體金屬熔融狀態(tài),和大量的上壓力室的壓力,使金屬快速填充空腔,和保持時間,使得液體金屬凝固,形成鑄造方法。他的特點是:高壓和高速。這是從其它鑄造方法區(qū)分。鑄造下面的生產工藝。圖2.22.2.2壓鑄的優(yōu)點(1)可以制造以產生更復雜的工件(2)高的材料利用率。(3)壓鑄成形的工件的尺寸精度越高,表面粗糙度低(4)可對其它材料在工件上的澆鑄設置(5)鑄件更均勻密度的內部組織,并且它可以具有高強度和硬度(6)生產效率高下面圖為不同的材料和不同的鑄造方法的機械性能圖2.32.2.3壓鑄缺陷(1)鑄生產由工件的尺寸嚴格限制(2)不適合用于小批量生產。(3)壓鑄的氧化分子往往存在,也有氣孔等可能的缺陷(4)壓鑄合金的種類受到限制。 第三章 壓鑄機的選擇第三章 壓鑄機的選擇3.1壓鑄機的類型壓鑄機壓鑄生產所需的設備,他提供了能量,壓鑄,壓鑄生產的關鍵。為了獲得高品質的鑄件,必須選擇合適的壓鑄工藝參數(shù),這是獲得高品質的壓鑄的前提。我是在模具設計好的前提下,選擇合適的壓鑄機,所以我設計的壓鑄機的大小要和模具的尺寸相對應??傊x擇用于臥式冷室壓鑄機。所謂的水平冷室壓鑄機,是指壓力室和噴射機構在同一水平,壓力室的中心線平行于所述模具的方向。其特點是:1.液態(tài)金屬到模腔依次較少,他消耗更少的壓力,同時,這有利于發(fā)揮增強器的作用,因此,壓力越大。2.操作過程簡單,生產效率高,維修方便,易于實現(xiàn)自動化。3.一般設置有兩個澆筑的中心和偏心的位置,并且可以在偏心的中心和任意之間進行調整。4.在室內空氣的接觸面積液態(tài)金屬是很大,但如果不當注射速度選擇時,容易涉足空氣和氧化渣。5.與此不便壓鑄封入鑄造的方法,因為中心柵極壓鑄模具的結構更復雜6.是最廣泛使用的類型,通常在鋁,鎂,銅合金壓鑄使用,也可用于鐵合金壓鑄臥式冷室壓鑄機的基本參數(shù)表3.1根據(jù)表格參數(shù)(動模行程和澆注量),我所選擇的壓鑄機型號為J11125型臥式冷室壓鑄機。它的主要參數(shù)見下表。J11125型臥式冷室壓鑄機的主要參數(shù)表3.2圖3.13.2壓鑄機重要參數(shù)的核算3.2.1鎖模力的核算壓鑄時,在高壓下金屬液以極快的速度填滿型腔,型腔內也瞬間壓力變得很大,這時,金屬液向四周擴張,試圖擠出模具,型腔內各個地方都受到壓力作用,這種力通常稱作脹型力。使之不讓它脹開的力稱為鎖模力。為了防止壓鑄模脹開,鎖模力要大于脹型力。1鎖模力的計算式為 主脹型力的計算:F主=Ap10式中:2分脹型力的計算:本模具中設有4個方向的液壓側抽芯機構,在主分型面上會產生分型脹力F分,其液壓分型脹力為:F分= A芯ptan-F插式中:液壓抽芯器可按下式計算:如果已知這兩個量(模具分型面上鑄件總投影面積與選用的壓射壓力),則可從下35 第三章 壓鑄機的選擇圖中查出所選用的壓鑄機型號與壓室直徑。圖3.23.2.2 壓鑄機校核(1) 壓室實際容量核算:設G室為壓鑄機壓室容量,L為壓室與澆口套的有效長度和,D為壓室直徑,則壓室容量為:G室=4D2L 第三章 壓鑄機的選擇G澆應該滿足: (2) 模具開模距離與閉合高度:模具閉合高度必須要滿足的條件為:HminHHmax;同時, L行(動座板的行程)要大于最小距離(開模后壓鑄件取出)。為了保證模具不會脹開,壓鑄模合模后,需要嚴密地鎖緊分型面。因此,總厚度(合模后)要大于(一般大于20mm)最小合模距離(壓鑄機的)。同時,開模后,能夠取出鑄件??偤穸鹊臄?shù)值被最大開模的距離減去,即為取出鑄件的空間(包括澆注系統(tǒng))。上述關系可用下圖加以說明。公式為: 第三章 壓鑄機的選擇圖3.3 第四章 壓鑄結構分析第四章 壓鑄結構分析4.1模具設計分析首先,鋁合金汽車輪轂的過程分析的結構中,確定模具大小,壓鑄機類型的選擇。然后按照選用壓鑄機模型,以確定模具的整體尺寸,然后根據(jù)該部件,材料和部件的大小大致的形狀,確定形表面,所述分形機構,確定所述結晶器的一般結構。然后,根據(jù)使用繪圖軟件,從各部分的結構的前點分析,有一個槽,因此模具機制可確定機構必須具有側抽芯機構,然后根據(jù)其已經確定型芯和型腔,設計上下座板。根據(jù)機器使用說明書,計算核心拉力,當邊分被分為核心拉力的左,右兩側特別大,對壓鑄拿出來比較麻煩,那么橫向模具可分為四個盤式結構,大大降低了橫向力的效果。在這里,我用液壓為核心的橫向拉力,因為液壓更加穩(wěn)定,可靠,準確的定位,等等。模具設計大致可分為幾個部分,一般有這么幾個,分型面設計,澆注系統(tǒng),四溢系統(tǒng),抽芯機構,推出機制,模架和成型零件的設計。澆注系統(tǒng)分為:內澆口,直橫道設計。溢流系統(tǒng)設計:溢流槽和排氣槽抽芯機構有:斜銷抽芯機構,彎曲的針抽芯機構,齒輪軸和齒條抽芯機構,液壓抽芯機構,斜塊抽芯機構,以及其他抽芯機構。推出機構普遍是推桿的推出機構。4.2輪壓鑄模具結構設計4.2.1分型面設計定模與動模接觸表面稱為分型面。分型面的設計準則一般鑄造易脫模,對澆注系統(tǒng)和溢流系統(tǒng)合理布置很有利,不影響壓鑄的尺寸精度和壓鑄加工。按照這個思路,利用三維繪圖軟件分析模具構造,可以分成三個區(qū)域,所述模具芯使用黃色,用藍色空腔,外側區(qū)域使用灰色,交叉位置的顏色突變是分型線,然后拉成分析面分析,提拱片切成數(shù)塊用一塊分析和設計的完成。下面所示圖4.1四瓣式分類結構圖4.2模具分型圖4.2.2澆注和排氣系統(tǒng)的設計澆注系統(tǒng)的設計原理一般為:金屬液體從鑄造到薄壁厚墻體,進入型腔的金屬液流不立即阻止排氣和澆注系統(tǒng)和溢流系統(tǒng)通常設置在工件精度不高的位置等等。根據(jù)這些原則,首先選擇合適的位置,根據(jù)汽車輪轂的結構特點,可在汽車輪轂的中心的地方實施澆口設計,它是有利于澆口的移除。并且也有利于溢流和排氣系統(tǒng)的安排。流量計算公式為:Ag=G/(vgt)式中: 充填時間推薦表鑄件平均壁厚/mm1.51.82.02.32.53.03.85.06.4型腔充填時間/10-2s1-32-42-63-74-95-105-126-208-30表4.1這套模具是直澆澆口的,它具有方便的安裝和固定的優(yōu)勢。是高處理需求。我將外內澆口設置在一起,再加上一個分流錐分流作用,可減少從一個模具中的金屬液體直接沖壓,模具疲勞損傷,從而延長模具的使用壽命,同時對分流錐安裝推桿,這樣也有利于排氣。圖4.3據(jù)我選擇了壓鑄機和模具設計的結構特點,與溢流系統(tǒng)的特點結合起來,我會放一些溢流槽模板,讓雜質的排斥反應,防止氣孔收縮的形成。如在下面圖中,壓鑄件成形后,需要將澆口去除,并且將切削刃溢出切除。圖4.44.2.3液壓抽芯機構液壓抽芯機構的特點:1.能抽拔阻力很大,抽芯很長的型芯2.可以抽拔各種方向的型芯3.可以單獨使用,隨時啟動4.抽芯器為標準件,規(guī)格已形成標準,可以減小模具尺寸抽芯機構的結構如圖圖4.51-液壓抽芯器 2-抽芯器座 3-聯(lián)軸器 4-拉桿 5-滑塊 6-滑塊座液壓抽芯器1借助抽芯器2座裝在模具上,聯(lián)軸器3將滑塊5、拉桿4與液壓抽芯器連接成一體,高壓液從液壓抽芯器后腔A進入,推動活塞,將活動型芯插入到型腔。 第五章 型芯的加工與仿真第五章 型芯的加工與仿真5.1模具型芯加工工藝要做的第一件事是加工工藝的分析,從零件的外觀,選擇粗精加工,用合適的工具,極其達到的精度。根據(jù)工件材料的選擇,選擇合適的加工參數(shù)。粗加工選擇較大的切削參數(shù)和切割工具,大口徑的半精加工可以根據(jù)零件的外觀的形狀和切割量來選擇的刀具的適當?shù)奶幚韰?shù),并根據(jù)該部件的形狀精加工選擇最小的刀具用于切割和參數(shù)設置也設置合理,達到的表面質量。一般粗加工與1mm加工余量,0.1-0.5mm半精加工的加工余量。汽車輪轂毛胚核心選擇低碳鉻氮模具鋼,在銑床先粗加工,去除大量過剩毛坯,并找到一個很好的標桿,方便換刀和對刀。處理順序大致是:粗加工,半精加工,精加工,清角加工。表5.15.2 車輪轂型芯的加工刀路5.2.1 型芯粗加工粗加工首先要去除很多無用的的材料,讓工件顯露出大體的形狀。一般加工參數(shù)設置的比較大,不考慮零件的表面粗糙度,以最高效的形式加工出零件大致尺寸。在3D軟件處理中,先設置刀具,重新設置加工坐標系,然后設置幾何,毛胚,切割區(qū)域,選擇型腔銑,軌跡圓周銑削刀路。 設置余量,主軸轉速,進給,過程模擬。由于大的工件尺寸,直徑和工具更多的工件,都比較小,和余量較大,所以有點費時。下面加工仿真圖。圖5.15.2.2 型芯的半精加工型芯粗加工完成后,表面比較粗糙,從圖上看帶有明顯的階梯,余量也不均勻,所以要進行半精加工,使得零件表面光潔,顯露出明顯的輪廓,首先設置好刀具,坐標系,然后選用z軸銑加工,角度設置為45度,循環(huán)進給,刀具百分比設置為2%,下面為刀具仿真圖。圖5.25.2.3 型芯的清角加工前面兩個操作都是一大量切削為主,因此不能進入有些狹窄的區(qū)域,毛胚中依舊有一部分區(qū)域含有較多的余量,比如邊緣區(qū)域有個凹槽,它的寬度小于刀具的直徑,所以刀具加工不到,這時清角則使用的比較好,可以去除絕大部分加工不到的區(qū)域余量。加工方式選擇等高輪廓銑削,切削區(qū)域選擇邊緣區(qū)域,使用R1.5的球銑刀,合并距離設置為0.5mm,最小切削深度為0.5mm,每一刀的下刀深度為0.1mm,切削參數(shù)順序選擇深度優(yōu)先,切削方向為順時針方向,在余量里設置余量為0.2mm,切削層中的范圍深度為5mm,內外公差為0.005mm。非切削移動:選擇螺旋式下刀。圖5.35.2.4 型芯的精加工精加工通常是一個工件的最后一道工序,所以前面的加工準備都是為這一道工序打好基礎。精加工的加工余量比較小,切削力相對而言也較小,可以選擇合適的刀具進行高速切削,從而提高工件的表面粗糙度,所采用的刀路軌跡為固定輪廓銑削加工,切削角度為45度,切削進給量為2%,選擇R1.5的刀具進行銑削。由于機床模具加工很難達到模具所要求的精度,所以后期還需要其他的一些特殊處理(拋光等)。下面為仿真圖。圖5.45.3 處理生成NC加工程序把已編制好的工藝生成數(shù)控機床可以用來加工的程序。為了滿足不同機床的使用要求,也可以生成一些通用的文件,以保證不同編譯器可以進行相對應的編譯,以達到可以用于生產的目的。在程序視圖中選擇要進行編譯的工藝,右擊后處理,就會編譯出如下圖的文件。編譯好的文件,并不是可以立刻用于加工生產,需要進行簡單的修改,比如第一段程序的G70,這個代碼并不是機床可以識別的,需要刪除,而程序缺少如G54/G55等機床坐標系程序,需要手動添加上,還有如第二段的G28,這個代碼是用于加工中心回參考點的程序代碼,如果你使用的機床不是加工中心,則并不需要這段程序等,其實就前幾句需要你進行修改(因各個機床的需求而定),別的程序基本上不需要進行變動。程序中很少或不會出現(xiàn)宏程序,大部分只是點的累加,所以適用絕大部分機床。圖5.5 下型芯的加工第六章 下型芯的加工6.1工件的安裝與定位因為所加工的型芯的尺寸很大,為了超出機床的行程,所以必須把工件進行縮放,為此,所買的毛胚長*寬*高為310*310*60mm。雖然工件進行了縮放,但是毛胚的尺寸依然較大,夾具的量程最大為100mm。所以必須采取有效措施。做法是取100*100*60的方塊,中間打兩個通孔,然后在相同的位子,在型芯的地面打兩個螺紋孔,用螺紋固定,然后用臺虎鉗夾持方塊即可。如圖這樣的定位理論上是穩(wěn)固的,但由于加工時震動較大,工件會產生偏轉,所以最好用三個螺栓進行固定,則效果更好。6.2粗加工的各個參數(shù)設置及其刀具選擇首先進行粗加工的參數(shù)設置,由于刀具的原因,所設置的參數(shù)為:z軸下刀量為1mm,x軸進給量為刀具的50%的寬度(刀具的直徑為10,也就是x軸進給5mm),由外向內進行切削。切削所選用的主軸轉速為1000r/s,理論F為800mm/min,實際所選倍率僅為50%-70%。所選刀具為直徑為10的端銑刀,粗加工并不是理論上直徑越大越好,直徑越大的刀具,如直徑為20的刀具,當進行切削加工時,振動反而變得加大,如果減小切削量的話,選擇小的刀具反而更加好。最后的加工余量為1mm,下面顯示屏將展示一些參數(shù)的設置情況。如圖,由于工件較大,且設置的切削量較小,實際所使用的加工工時較理論工時長了不少,我所加工的零件,所用的工時為48h。實際加工出來的零件,層次較分明,留有的余量較理論余量有一定的偏差,表面明顯見到凹凸。還需進行二次粗加工,去除殘留粗加工余量,為半精加工做好準備。如圖粗加工成品,6.3半精加工粗加工過后,換上直徑為10的球銑刀,由于所使用的設備不是加工中心,沒有自動換刀裝置,所以換完刀,進行對刀是必須的,由于x軸,y軸在換完刀具后,坐標系是不變的,所以只需要對z軸即可,這就要求在加工前,必須留下一個對刀位置,留作對刀用,所留位置必須保證留有足夠的安全距離,以保證在刀具移動時,不會撞刀。進行半精加工,首先設置好參數(shù):轉速2000r/s,進給速度1600mm/min,切削形式以45度角單層切削,為了提高效率,使用來回進刀,使得抬刀變少。X軸和y軸平分線上進給為刀具的%2(刀具直徑為10,也就是進給量為每刀0.2mm),切削量越小,工件的表面粗糙度越小,反正易然。下圖為顯示屏的參數(shù)設置。從圖上可知相關參數(shù)設置,由于工件尺寸較大且進給量小,所以所用工時較長,據(jù)統(tǒng)計所用時間大概30h。所加工成的半精加工產品,表面較為光滑但是單據(jù)尺寸較大,進給量還是較大的緣故,所加工出來的產品表面還是可以看出細微波紋,表面層次較為分明,較粗加工改善了不少,但有凹處并沒有加工到,需要更小的刀具進行進一步加工。所加工的半精加工產品見圖所示。6.4精加工經過粗加工和半精加工零件表面質量提高了很多,表面,余量很均勻,然后給它進行精加工,首先是對刀和換刀,換刀參數(shù)和半精加工差不多,銑刀直徑是5。同樣的刀路軌跡和半精加工。進給為2,即每刀進給為0.1mm。因為少量切削的,所以主軸速度和進給設定的比較大,但是對于加工效率的提高是有益的。主軸速度以3000轉/秒,F(xiàn)被設置至2000毫米/毫米,余量被設置為0。加工表面可以從圖片中可以看出,一直與粗糙的表面相比,表面變得光滑,層次感是它是無形之前肉眼,設置參數(shù)被證明是由于其較高的飼料中使用的時間有效合理的,顯著縮短,精加工工時8小時。6.5最后處理雖然已經完成精加工,但也有一些地方需要進一步的處理,如凹處,參數(shù)設置:主軸2500轉/秒,進給1600毫米/分鐘,每一刀刀量為0.1毫米,加工好,然后徹底處理,其路徑路線是所有面的邊緣,軌跡相對復雜的,能夠保持表面和表面之間的平滑過渡。如圖加工好的零件表面有一層膜,這是在加工過程中,因為速度較快,所產生的熱量較大,讓表面氧化了! 致謝致 謝 我衷心感謝我的指導老師在工作之余抽出時間來指導我完成本課題的設計。在設計過程中遇到了一些難題,通過老師們的耐心指導和同學們的幫助,使我克服了這些問題,在此表示感謝。 在設計過程中,首先是對資料的收集和整理,然后是設計的總體規(guī)劃,最后就是設計的完成和修改。 時光稍縱即逝。此時,回頭想想這段短暫的求學路,時而喜悅,時而惆悵。在這個美麗的校園里,原本天真幼稚的我如今已蛻變成一個睿智、沉穩(wěn)的青年,感謝命運的安排,讓我有幸結識了許多良師益友,是他們教我如何品味人生,讓我懂得如何更好的生活!人生處處是驛站,已是揮手作別之時,在此,向所有幫助過我的人獻上我最誠摯的謝意。 結論結 論本課題的設計思路非常清晰,詳細闡述了設計過程中,對于這樣的設計,也有值得我考慮很多的關注點。如模具的尺寸是不是合理的,該模具的厚度是否可以做更多的薄,如何能夠在節(jié)約成本的情況下,保證了設計的可靠性和安全性。是否可以做結構更緊湊,更節(jié)省空間。在處理實際遇到了許多問題,如問題的參數(shù)設計的合理性,不適合的參數(shù),使得在機床的加工精度的顯著減少,很多模具設計的過程中出現(xiàn)問題,利用三維繪圖軟件進行分模,總是無法達到預期的效果,因為配件有負角的原因,表面的成分比較復雜,在負角度和正角度交線處就是分形線,分析了利用三維軟件確定脫模位置,使用分割工具分割,選擇相應的區(qū)域作為型芯和型腔,并建立良好的分形線,然后進行因為在拉伸剪切,相對大量的計算,并且花費很長的時間。還有許多困難需要我克服。通過這次畢業(yè)設計,是我對專業(yè)的知識和新的認知過程。在設計的過程中,學習了如何參考相關數(shù)據(jù)和文件。以及設計時的注意點。參閱文獻信息不斷改進設計的內容和結構。在設計過程中,采用數(shù)控機床加工零件,可進行一些簡單的結構設計和建立學三維建模。 嚴格控制人身安全以及設備設計的安全性。在重新設計之初應咨詢相關的模具設計相關的文獻和信息,減少設計過程中的錯誤。 致謝 參考文獻參考文獻1 姜銀方,顧衛(wèi)星.壓鑄模具工程師手冊M.北京:機械工業(yè)出版社,2009.102 柳百成,黃天佑.鑄造成形手冊上冊M.北京:化學工業(yè)出版社,2009.73 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