端盖冲压工艺及模具设计

-1-毕业设计说明书题目:端盖冲压工艺及模具设计年级、专业:姓名:学号:指导教师:完成时间:-2-摘要本设计是对给定的产品图进行冲压模具设计。冲压工艺的选择是经查阅相关资料和和对产品形状仔细分析的基础上进行的；冲压模具的选择是在综合考虑了经济性、零件的冲压工艺性以及复杂程度等诸多因素的基础上进行的；产品毛坯展开尺寸的计算是在方便建设又不影响模具成型的前提下简化为所熟悉的模型进行的。文中还对冲压成型零件和其它相关零件的选择原则及选择方法进行了说明，另外还介绍了几种产品形状的毛坯展开尺寸计算的方法和简化模型，以及冲压模具设计所需要使用的几种参考书籍的查阅方法。【关键词】工艺、工艺性、冲压工序、冲压模具、毛坯展开尺寸AbstractThisprojectisapressdiedesignationbasedontheoriginalproduct.Theelectionofpressprocessisbasedonconsultingcorrelationdatumandanalyzingtheformofmanufacturedproductmeticulous;Theelectionofpressdieisbasedonsynthesisconsiderationsoneconomicalefficiency、theprocessingpropertyofpartandcomplexdegreeisomanyfactors;Calculatingtheworkblankofmanufacturedproductunfolddimensionislinedfeedonthepremiseofcalculationconveniencebutwithoutcontributiondieconfectioningsimplifiedfrequentapplicationcast.Inthetest,tointroducetheelectionprincipleandmeansofpressconfectioningartandmiscellaneousrapportpart,otherwisealsointroducingcalculationmeansontheworkblankfromofmanykindsofproductunfolddimensionandsimplifiedcast,andthemeansoflookinguponthereferencebooksofdesigningpressdie.【keywords】Thecraft；thetechnologycapability；pressprocess;punchdie;Theunfolddimensionoftheworkblank..-3-目录前言…………………………………………………………………………………第一章零件图及工艺方案的拟订1.1零件图及零件工艺性分析……………………………………61.2工艺方案的确定………………………………………………7第二章工艺设计2.1计算毛坯尺寸…………………………………………………………82.2确定排样和裁板方案……………………………………………………92.3工序的合并与工序顺序………………………………………………102.4计算各工序的压力……………………………………………………112.5压力机的选择…………………………………………………………12第三章模具类型及结构形式的选择3.1落料、拉深、冲孔复合模的设计……………………………………13第四章模具工作零件刃口尺寸及公差的计算4.1落料、拉深、冲孔复合模……………………………………………14第五章模具零件的选用，设计及必要的计算5.1落料、拉深、冲孔复合模……………………………………………17第六章压力机的校核6.1落料、拉深、冲孔模压力机的校核……………………………………23第七章模具的动作原理及综合分析7.1落料、拉深、冲孔模的动作原理……………………………………24-4-第八章凸凹模加工工艺方案8.1凹模、凸模加工工艺路线………………………………………………258.2模具装配………………………………………………………………29第九章设计心得………………………………………………………………31第十章致谢辞…………………………………………………………………32【参考文献】………………………………………………………………………33-5-前言随着经济的发展，冲压技术应用范围越来越广泛，在国民经济各部门中，几乎都有冲压加工生产，它不仅与整个机械行业密切相关，而且与人们的生活紧密相连。冲压工艺与冲压设备正在不断地发展，特别是精密冲压。高速冲压、多工位自动冲压以及液压成形、超塑性冲压等各种冲压工艺的迅速发展，把冲压的技术水平提高到了一个新高度。新型模具材料的采用和钢结合金、硬质合金模具的推广，模具各种表面处理技术的发展，冲压设备和模具结构的改善及精度的提高，显著地延长了模具的寿命和扩大了冲压加工的工艺范围。由于冲压工艺具有生产效率高、质量稳定、成本低以及可加工复杂形状工件等一系列优点，在机械、汽车、轻工、国防、电机电器、家用电器，以及日常生活用品等行业应用非常广泛，占有十分重要的地位。随着工业产品的不断发展和生产技术水平的不断提高，冲压模具作为个部门的重要基础工艺装备将起到越来越大的作用。可以说，模具技术水平已成为衡量一个国家制造业水平的重要指标。目前国内模具技术人员短缺，要解决这样的问题，关键在于职业培训。我们做为踏入社会的当代学生，就应该掌握扎实的专业基础，现在学好理论基础。毕业设计是专业课程的理论学习和实践之后的最后一个教学环节。希望能通过这次设计，能掌握模具设计的基本方法和基本理论。-6-第一章零件图及工艺方案的拟订1.1零件图及零件工艺性分析一、零件图图1—1）工件图：如图1—1所示名称：端盖材料：Q235板厚：1mm二、零件的工艺性分析端盖所用的材料为碳素结构钢Q235,其力学性能如下：τ=304～373Mpa,σb=432～461Mpa,σs=235Mpa。由于图样上未注公差等级，属自由尺寸，确定其精度等级为IT13级，大、中批量生产。该制件形状简单，尺寸较小，厚度适中，属于普通冲压件，但有几点应该注意：①根据工件的形状分析，该工件为圆筒形件,因此在加工时要考虑到整形工序；②零件的底部是有孔的筒形件，因此必须得考虑这一筒形件的成型方案；③拉深的h/d较大，要考虑能否一次拉成，且最后一次拉深成型是应注意保证R2的圆角；④大批量生产，应重视模具材料的选择和模具结构的确定，保证模具的寿命；⑤制件较小，从安全考虑，要采取适当的取件方式，模具结构上设计好推件和取件方式。-7-1.2、工艺方案的确定一、零件底部通孔成型方案的确定底部7个通孔可有多种成型方案：第一种方案：拉深成型后再在底部冲孔；第二种方案：先在底部冲一小孔，然后在拉深成型。若采用第一种孔的成型方案，工序集中，工件的质量较高，适合大、中批量生产，图样上对工件精度工件要求不是很高的情况下，可以采用；第二种方案先在底部冲预制小孔，在拉深的过程中预制孔会变形，而且拉深也会出现缺陷，由于变形的不均匀，拉深的直壁的质量也不好。综上，采用第一种成型方案。二、工序的安排对工序的安排，拟有以下几种方案：①.落料--冲孔--拉深—整形②.落料—拉深—冲孔—整形③.落料—拉深—整形—冲孔对于方案①，先冲孔再拉深，在拉深的过程中预制孔会变形，而且拉深也会出现缺陷，由于变形的不均匀，拉深的直壁的质量也不好。方案②将整形放在冲孔的后面，虽然使模具的制造比较简单，可是整形前的毛坯尺寸要求较高，计算复杂，且精度不易保证；方案③将冲孔放在最后，很容易保证工件的精度，且没有出现方案①②的问题，故此方法为最佳方案。综上所述，最终确定采用方案③。-8-第二章工艺设计2.1计算毛坯尺寸一、确定拉深次数⑴选定修边余量查《冲压手册》表4—5，确定δ=1.2mm⑵计算工件表面积为了便于计算,将该零件分成若干个简单几何体计算圆筒直壁部分的表面积:A1=πd(h+δ)=3.14×109×(17+1.2)=6229.132R2圆球台部分的表面积:A2=2π(d。/2+2r/π)πr/2=2×3.14×(109/2+5/3.14)×3.14×2.5/2=1382.6205底部表面积为：A3=πd。2/4=3.14×1092/4=9326.585则工件总面积为：A=A1+A2+9326.585=6229.132+1382.6205+9326.585=16938.3375⑶预算毛坯直径D根据毛坯表面积等于工件表面积的原则:πD2/4=AD=146.8928(圆整147mm)-9-⑷确定拉深次数总拉深系数为：m=dn/D=109/147=0.741由毛坯相对厚度t/D×100=1.04查《冲压工艺及模具设计》P158表2.4.7得第一次拉深系数m1=0.84～0.65∴可以一次拉成2.2、确定排样和裁板方案第七章模具的动作原理及综合分析-10-7.1落料、拉深、冲孔模的动作原理本模具在一次行程过程中完成制件的落料、拉深、冲孔全部工作当压力滑块下行时，首先在凸凹模20和凹模2的作用下，从条料上落下Ø147mm的毛坯料，毛坯料被压在凸凹模20和下面有托杆的压料块28之间，而后在凸凹模26作用下进行拉深，当压力机滑块接近下死点时，在凸模12的作用下冲出Ø15mm和6×Ø6mm的孔。压力机滑块下降到底点，冲模处于镦死状态，整形处工件与模具刚性接触，当压力机滑块上行时，成形凸模在托杆的作用下将制件从凸模上顶出，最后在打杆的作用下将制件推出。本次设计的模具为复合模，在压力机的一次行程中，经一次送料定位，在模具的同一部位同时完成几道工序,其冲裁件的相互位置精度高,对条料的定位精度较低。这两副模具的生产率高,冲压件精度高,但模具结构较复杂,制造精度要求高,制造难度大,成本也较高。这种模具适用于生产批量大,精度要求高,内外形尺寸差较大的冲裁件。冲孔废料由凸凹模孔向下排除使操作方便。本次设计的模具都采用手工送料和取件,这主要是考虑到我国的人力资源丰富,且手工送料和取件可以使模具的结构简单化。所选的模架螺钉等零件都是从标准件中选取,这样可有效的降低成本。从安全的角度考虑,模具结构还有不足,需要改进。模具图如图7—1所示）-11-302912345678910111213151617141819202122232425262728图7—1）第八章凸凹模加工工艺方案-12-8．1凸模,凹模加工工艺路线凹模加工工艺卡南充职业技术学院工艺过程综合卡片产品名称端盖零件名称凹模零件图号第4页材料牌号12MoVCr12Mov毛坯种类铸件零件重量kg毛重尺寸Ø261x75净重性能每台件数每件批数工序号工序内容加工车间设备名称及编号工艺装备名称及编号技术等级工时定额夹具刀具量具单件1粗车外圆机加工车间三爪卡盘外圆粗车刀游标卡尺2精车外圆机加工车间三爪卡盘外圆精车刀游标卡尺3钻孔机加工车间三爪卡盘钻孔刀游标卡尺4镗孔机加工车间三爪卡盘镗刀游标卡尺5车断机加工车间三爪卡盘车断刀6钻孔机加工车间专用夹具钻头游标卡尺7攻螺纹钳工车间专用夹具螺纹刀-13-凸凹模加工工艺卡南充职业技术学院工艺过程综合卡片产品名称轴碗零件名称凸凹模零件图号第5页材料牌号12MoVCr12Mov毛坯种类铸件零件重量kg毛重尺寸Ø203x200净重性能每台件数每件批数工序号工序内容加工车间设备名称及编号工艺装备名称及编号技术等级工时定额夹具刀具量具单件1粗车外圆机加工车间三爪卡盘外圆粗车刀游标卡尺2精车外圆机加工车间三爪卡盘外圆精车刀游标卡尺3车槽机加工车间三爪卡盘车断刀游标卡尺4钻孔机加工车间三爪卡盘钻头游标卡尺5镗孔机加工车间三爪卡盘镗刀6车断机加工车间专用夹具车断刀游标卡尺-14-凸模加工工艺卡1南充职业技术学院工艺过程综合卡片产品名称端盖零件名称凸模1零件图号第2页材料牌号T10A毛坯种类铸件零件重量kg毛重尺寸Ø171