保险圈冲压模具设计

成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计）（保险圈冲压模具设计）成都电子机械高等专科学校成教院毕业设计（论文）论文题目：保险圈冲压模具设计教学点：重庆科创职业学院指导老师：王飞职称：讲师学生姓名：赵小勇学号:2006155509专业：模具设计与制造成都电子机械高等专科学校成教院制2009年2月10日成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计）（保险圈冲压模具设计）成都电子机械高等专科学校成教院毕业设计（论文）任务书题目：保险圈冲压模具设计任务与要求：设计分析了保险圈零件的结构工艺性，提出了合理的成型工艺。确定合理的冲压工艺方案，零件冲压成形的方向和模具结构，并进行工艺参数的计算,并在规定时间内交稿。时间：2008年12月20日至2009年2月27日共9周教学点：重庆科创职业学院学生姓名：赵小勇学号：2006155509专业：模具设计与制造指导单位或教研室：电气教研室指导教师：王飞职称：讲师成都电子机械高等专科学校成教院制成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计）（保险圈冲压模具设计）毕业设计(论文)进度计划表日期工作内容执行情况指导教师签字12月20日至12月25日确定论文题目良好12月26日至1月10日找资料良好1月11日至1月20日定初稿良好1月21日至1月25日审初稿良好1月26日至2月5日交初稿良好2月6日至2月25日修改初稿和装订良好2月27日交论文完成教师对进度计划实施情况总评签名：年月日本表作评定学生平时成绩的依据之一。成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计）（保险圈冲压模具设计）摘要本设计分析了保险圈零件的结构工艺性，提出了合理的成型工艺。确定合理的冲压工艺方案，零件冲压成形的方向和模具结构，并进行了工艺参数的计算，计算冲裁力、确定模具压力中心、计算凹模周界、确定待设计模具的有关结构要素、选用模具典型组合等，初选压力机吨位等都是论文中所要解决的问题。且对模具的设计、工作过程作了阐述。关键词：保险圈、冲压、模具成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计）（保险圈冲压模具设计）AbstractThedesignandanalysisoftheinsurancecirclepartsofthestructureoftechnology,putforwardareasonableProcess.Determineareasonableprogramofstampingprocess,thedirectionofstampingpartsandmoldstructureandprocessparameterswerecalculatedblankingedge,centerofpressuretoidentifymold,dieperimetercalculatedtodeterminethequestionstructureofthemolddesignelements,choosetypicalcombinationofmoldandsoon,areallprimariestonnagepressespapertobesolved.Andonthemolddesign,process,debuggingprocessdescribed.Keywords：Insurancecircles,stamping,die成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计）（保险圈冲压模具设计）目录第一章前言.........................................................1第二章零件工艺分析.................................................2第三章工艺方案的确定...............................................3第四章工艺参数的计算...............................................4第一节毛坯的尺寸计算...........................................4第二节排样及材料利用率的计算...................................5第三节各部分工艺力的计算.......................................6第四节计算压力中心.............................................7第五节主要工作部分尺寸计算.....................................7第五章冲压设备的选择..............................................11第六章模具总体结构的设计..........................................12结束语.............................................................13致谢.............................................................14参考文献...........................................................15成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计）（保险圈冲压模具设计）1第一章前言在冲压生产中，常常将几个单工序冲压过程集中在一副模具中完成，这种在压力机的一次工作行程中，在一副模具的同一工位同时完成两种或两种以上基本工序的模具就称为复合模具。冷冲压是一种先进的金属加工方法，与其它加工方法(切削)比较，它有以下特点：1)它是无屑加工被加工的金属在再结晶温度以下产生塑性变形．不产生切屑，变形中金属产生加工硬化。2)所用设备是冲床冲床供给变形所需的力。3)所用的工具是各种形式的冲模冲模对材料塑性变形加以约束，并直接使材料变成所需的零件。4)所用的原材料多为金属和非金属的板料。冷冲压与其它加工方法比较，在技术上、经济上有许多优点：1）在压床简单冲压下．能得到形状复杂的零件．而这些零件用其它的方法是不可能或者很难得到的。如汽车驾驶室的车门、顶盖和翼子板这些具有流线型零件。2)制得的零件一般不进一步加工，可直接用来装配，而且有—定精度，具有互换性。3)在耗料不大的情况下。能得到强度高、足够刚性而重量轻、外表光滑美观的零件。4)材料利用率高，一般为70一85％。5)生产率高，冲床冲一次一般可得一个零件．而冲床一分钟的行程少则几次，多则几百次。同时，毛坯相零件形状规则，便于实现机械化和自动化。6)冲压零件的质量主要靠冲模保证．所以操作方便，要求的工人技术等级不高，便于组织生产。7)在大量生产的条件下，产品的成本低。冷冲压的缺点是模具要求高、制造复杂、周期长、制造费昂贵．因而在小批量生产中受到限制。另外．冲压件的精度决定于模具精度．如零件的精度要求过高、用冷冲压生产就难以达到。成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计）（保险圈冲压模具设计）2第二章零件工艺分析零件图名称：保险圈材料：数量：大批量由工件图来看，该工件需要内外缘同时翻边，翻边高度为4mm，由计算可知最大翻边高度为Hmax=5.93mm,由此可知设计翻边时可一次翻边完成，无需拉深。由于产品批量较大，不宜采用单一工序生产，且不易保证内外缘的同心度。而用级进模结构复杂。采用复合模可一次完成落料、冲孔、内外缘翻边。因为该工件是轴对称件，材料厚度仅为1.0mm，冲裁性能较好。为了减少工序数经对该工件进行详细分析，并查阅有关资料后，可采用复合模一次压制成形。该工艺特点是首先进行落料，再冲孔，最后翻边成形。采用这种方法加工的工件外观乎整、毛刺小、产品质量较高，而且大大提高了生产效率。所以经分析，决定设计复合摸来完成此工件的加工。成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计）（保险圈冲压模具设计）3第三章工艺方案的确定计算翻边前是否需要进行拉深，这要核算翻边的变形程度，由模具设计手册查的极限翻边系数：Kmin=0.62,则可只允许的最大翻边高度Hmax为：trKDH72.043.012minmax式中Hmax—最大翻边高度D—翻边直径r—圆角半径t—材料厚度则42.043.062.01225maxH=5.93mm零件竖直高度H=4mmHmax=5.93mm所以翻边时可一次翻边成型，无需进行拉深。根据以上分析计算，冲压零件需要的基本工序是落料、冲孔、内翻边、外翻边。根据以上基本工序，可拟定以下几个冲压工艺方案：方案一：落料、冲孔同步、内翻边与外翻边同步。方案特点是内翻边与外翻边同时进行使模具制造复杂，使冲孔凹模与内外翻边凸凹模做为一体，不但节省材料，也使模具结构紧凑，并提高制造精度。方案二：落料、冲孔、内翻边与外翻边同步。方案特点是：与第一方案相比因落料与冲孔分步进行可进小冲裁力，但降低了冲裁速度。方案三：落料、冲孔同步，内翻边、外翻边分步进行。方案特点是模具制造比较简单，模具使用寿命较高，但精度低。分析比较以上三种方案，可以看到选用第一种方案比较合理。成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计）（保险圈冲压模具设计）4第四章工艺参数的计算第一节毛坯的尺寸计算（1）毛坯翻便预制孔的直径d0d0=D-2(H-0.43r-0.72t)式中D—翻边直径（按中线计）（mm）;H—翻边高度（mm）,H=4mm;r—竖边与凸缘的圆角半径（mm），r=1.0mm;t—料厚（mm），t=1.0mm.D=24mm+1.0mm=25mm则d0=25-2(4-0.43×1.0-0.72×1.0)=19.3mm（2）毛坯的直径D0按等面积原则，用解析法求该工件的毛皮直径D0.可将工件分为圆柱、1/4球环、圆三个简单几何体，他们的面积分别计算如下：A1=πd(H-r)=3.14×37×(4-1)=38.727mm²A2=πr[π(d-2r)+4r]/2=3.14×1[3.14×（37-2×1）+4×1]/2=178.823mm²A3=π/4(d-2r)²=3.14×(37-2×1)²/4=961.16mm²据等面积原则：A=A1+A2+A3=38.727+178.3823+961.16=1179.175mm²毛坯的面积A毛坯=πD²/4将A1、A2、A3代入上式得：D=2256.072.14rrddHd=43.55mm成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计）（保险圈冲压模具设计）5第二节排样及材料利用率的计算排样时工件之间，以及工件与条料侧边之间留下的余料叫搭边。搭边的作用是补偿条料的定位误差，保证冲出合格的工件。搭边还可以保持条料有一定的刚度，便于送料。搭边是废料．从节省材料出发，搭边值应愈小愈好。但过小的搭边容易挤进凹模，增加刃口磨损，降低模具寿命，并且也影响冲裁件的剪切表面质量。一般来说，搭边值是由经验确定的，下表列出了冲裁时常用的最小搭边值。考虑到操作方便及模具结构，故采用单排排样设计。由下表4-1查的搭边值a=1.5,a1=1.5.表2-1冲裁金属材料自动送料23aa1往复送料2.523.53.534aa1非圆形手送料2232.52aa1圆形料厚21-2-12-31.52.5a1.51.5a11.52.5条料宽度b=D0+2×1.5=43.55+2×1.5=46.55mm条料送进步距h=D0+1.5=43.55+1.5=45.05mm材料利用率计算：（见图4-2）图4-2排样图一个步距内的材料利用率η为：%100XBSA式中：A—一个步距内冲裁件面积（包括冲出的小孔在内）（mm）B—条料宽度（mm）S—步距（mm）则%1005.155.4355.46422XXdD成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计）（保险圈冲压模具设计）6=57%分析：由于保险圈冲裁时，产生的结构废料较多，因此保险圈的材料利用率较低。第三节各部分工艺力的计算一