毕业设计-汽车轴盖冲压模设计

I摘要随着中国工业不断地发展，模具行业也显得越来越重要。本文针对端盖的冲裁工艺性和拉深工艺性，分析比较了成形过程的三种不同冲压工艺（单工序、复合工序和连续工序），确定用一幅复合模完成落料、拉深和冲孔的工序过程。介绍了端盖冷冲压成形过程，经过对端盖的批量生产、零件质量、零件结构以及使用要求的分析、研究，按照不降低使用性能为前提，将其确定为冲压件，用冲压方法完成零件的加工，且简要分析了坯料形状、尺寸，排样、裁板方案，拉深次数，冲压工序性质、数目和顺序的确定。进行了工艺力、压力中心、模具工作部分尺寸及公差的计算，并设计出模具。还具体分析了模具的主要零部件（如凸凹模、卸料装置、拉深凸模、垫板、凸模固定板等）的设计与制造，冲压设备的选用，凸凹模间隙调整和编制一个重要零件的加工工艺过程。列出了模具所需零件的详细清单，并给出了合理的装配图。通过充分利用现代模具制造技术对传统机械零件进行结构改进、优化设计、优化工艺方法能大幅度提高生产效率，这种方法对类似产品具有一定的借鉴作用。关键词：端盖；模具设计；复合模；拉深冲孔IIABSTRACTWithChina'sindustriescontinuetodevelopanddieindustryisalsobecomingincreasinglyimportant.BasedontheCoverofthestampingprocessandthedeepdrawingprocess,Comparativeanalysisoftheprocessofformingthreedifferentstampingprocess(singleprocesses,complexprocessesandcontinuousprocesses)confirmcompletionofacompositemodelblanking,drawingprocessesandpunchingprocess.Onthecoverofthecoldstampingprocess,rightaftertheCoverofthemassproduction,qualitycomponents,andtheuseofstructuralcomponentsoftheanalysis,research,inlinewithlowerperformanceprerequisitetotheidentificationofstampings,Stampingmethodusedtocompletetheprocessingcomponents,andabriefanalysisoftheblankshape,size,layout,theConferenceBoard,thenumberofDrawing,stampingprocessesinnature,numberandsequencedetermination.Fortheprocess,thecenterofpressure,thediesizeandthetoleranceofthecalculation,designmold.Alsoanalyzesthemoldofthemaincomponents(suchaspunchanddieanddumpdevices,drawingpunch,slates,Punchplate,etc.)designandmanufacturing,stampingequipmentselection,punch-gapadjustmentandestablishmentofavitalpartsmachiningprocess.Dierequirementssetoutadetailedlistofparts,andgivesareasonableassembly.Byfullyutilizingmodernmanufacturingtechnologytomoldtraditionalmechanicalpartsforstructuralimprovements,designoptimization,Processoptimizationmethodscangreatlyenhanceproductionefficiency,themethodofsimilarproductshavesomereference.Keywords:Cover;Molddesign;Compositemolding;DrawingPunc河南理工大学万方科技学院本科毕业论文i目录1分析零件的工艺性…………………………………………………12工艺方案的拟定……………………………………………………32.1计算毛坯尺寸…………………………………………………32.2确定是否要压边圈……………………………………………42.3计算拉深次数…………………………………………………52.4确定工艺方案…………………………………………………63主要工艺参数的计算………………………………………………83.1确定排样、裁板方案…………………………………………83.2计算工艺力、初选设备………………………………………103.2.1计算工艺力………………………………………………103.2.2拉深功的计算……………………………………………143.2.3初选压力机………………………………………………153.2.4计算压力中心……………………………………………163.2.5计算凸、凹模刃口尺寸及公差…………………………164模具的结构设计……………………………………………………204.1模具结构形式的选择…………………………………………204.1.1模架的选用………………………………………………204.1.2模具的闭合高度…………………………………………204.2模具工作部分尺寸计算………………………………………214.2.1落料凹模…………………………………………………214.2.2拉深凸模…………………………………………………234.2.3凸凹模……………………………………………………244.2.4弹压御料板………………………………………………264.2.5上垫板……………………………………………………284.2.6压边圈……………………………………………………295模具的整体安装……………………………………………………315.1模具的总装配…………………………………………………315.2模具零件………………………………………………………326选定冲压设备………………………………………………………347模具的装配…………………………………………………………357.1复合模的装配…………………………………………………357.2凸、凹模间隙的调整…………………………………………358重要零件的加工工艺过程编制……………………………………37河南理工大学万方科技学院本科毕业论文ii结论………………………………………………………………………41参考文献…………………………………………………………………42致谢………………………………………………………………………43河南理工大学万方科技学院本科毕业论文11分析零件的工艺性冲压件工艺性是指冲压零件在冲压加工过程中加工的难易程度。虽然冲压加工工艺过程包括备料—冲压加工工序—必要的辅助工序—质量检验—组合、包装的全过程，但分析工艺性的重点要在冲压加工工序这一过程里。而冲压加工工序很多，各种工序中的工艺性又不尽相同。即使同一个零件，由于生产单位的生产条件、工艺装备情况及生产的传统习惯等不同，其工艺性的涵义也不完全一样。这里我们重点分析零件的结构工艺性。该零件是端盖，如图1.1，该零件可看成带凸缘的筒形件，料厚t=2mm，拉深后厚度不变；零件底部圆角半径r=1.5mm凸缘处的圆角半径也为R=1.5mm；尺寸公差都为自由公差，满足拉深工艺对精度等级的要求。图1.1工件图工艺性对精度的要求是一般情况下，拉深件的尺寸精度应在IT13级以下，不宜高于IT11级；对于精度要求高的拉深件，应在拉深后增加整河南理工大学万方科技学院本科毕业论文2形工序，以提高其精度，由于材料各向异性的影响，拉深件的口部或凸缘外缘一般是不整齐的，出现“突耳”现象，需要增加切边工序。影响拉深件工艺性的因素主要有拉深件的结构与尺寸、精度和材料。拉深工艺性对结构与尺寸的要求是拉深件因尽量简单、对称，并能一次拉深成形；拉深件的壁厚公差或变薄量一般不应超出拉深工艺壁厚变化规律；当零件一次拉深的变形程度过大时，为避免拉裂，需采用多次拉深，这时在保证必要的表面质量前提下，应允许内、外表面存在拉深过程中可能产生的痕迹；在保证装配要求下，应允许拉深件侧壁有一定的斜度；拉深件的径向尺寸应只标注外形尺寸或内形尺寸，而不能同时标注内、外形尺寸。工艺性要求材料具有良好的塑性，屈强比bs/值越小，一次拉深允许的极限变形程度越大，拉深的性能越好；板厚方向性系数r和板平面方向性系数r反映了材料的各向异性性能，当r较大或r较小时，材料宽度的变形比厚度方向的变形容易，板平面方向性能差异较小，拉深过程中材料不易变薄或拉裂，因而有利于拉深成形。该零件结构较简单、形状对称，完全由圆弧和直线组成，没有长的悬臂和狭槽。零件尺寸除中心孔和两中心孔的距离尺寸接近IT11级外，其余尺寸均为自由尺寸且无其他特殊要求，利用普通冲裁方法可以达到零件图样要求。零件材料为20号钢，退火抗拉强度为400Mpa，屈服强度为206Mpa.此材料具有良好的结构强度和塑性，其冲裁加工性较好。该零件的冲裁性较好，可以冲裁加工，适于大批大量。河南理工大学万方科技学院本科毕业论文32工艺方案的拟定2.1计算毛坯尺寸由于板料在扎压或退火时所产生的聚合组织而使材料引起残存的方向性，反映到拉深过程中，就使桶形拉深件的口部形成明显的突耳。此外，如果板料本身的金属结构组织不均匀、模具间隙不均匀、润滑的不均匀等等，也都会引起冲件口高低不齐的现象，因此就必需在拉深厚的零件口部和外缘进行修边处理。这样在计算毛坯尺寸的时候就必需加上修边余量然后再进行毛坯的展开尺寸计算。根据零件的尺寸取修边余量的值为3.6mm。在拉深时，虽然拉深件的各部分厚度要求发生一些变化，但如果采用适当的工艺措施，则其厚度的变化量还是并不太大。在设计工艺过程时，可以不考虑毛坯厚度的变化。同时由于金属在塑性变形过程中保持体积不变，因而，在计算拉深件的的毛坯展开尺寸时，可以认为在变形前后的毛坯和拉深间的表面积相等。对于该零件，可看成带凸缘拉深件。其相对凸缘最大直径7.170116'dfd，d3.6mm，故切边前的凸缘直径为：dfddf2'maxmax=116+23.6=123mm…………………2.1因,20535.170rd毛坯直径:河南理工大学万方科技学院本科毕业论文4maxD=dhdf42…………………………………………2.2=387041232=160mm毛坯形状如图2.1图2.1毛坯图2.2确定是否需要压边圈坯料相对厚度%100Dt…………………………………2.3%2.1%1001602%5.1所以需要压边圈。河南理工大学万方科技学院本科毕业论文52.3计算拉深次数在考虑拉深的变形程度时，必需保证使毛坯在变形过程中的应力既不超过材料的变形极限，同时还能充分利用材料的塑性。也就是说，对于每道拉深工序，应在毛坯侧壁强度允许的条件下，采用最大的变形程度，即极限变形程度。极限拉深系数值可以用理论计算的方法确定。即使得在传力区的最大拉应力与在危险断面上的抗拉强度相等，便可求出最小拉深系数的理论值，此值即为极限拉深系数。但在实际生产过程中，极限拉深系数值一般是在一定的拉深条件下用实验的方法得出的，我们可以通过查表来取值。零件的总拉深系数为44.016070Ddm总，其相对凸缘直径4.176.170123ddf，属于带大凸缘拉深的拉深件。根据54.