挡油盘拉伸及冲孔模具设计说明书.doc

目录1前言.12.分析工件零件图及总体冲压生产工艺.32.1分析工件图.32.2确定总体冲压生产方案.43.拉伸模具的设计.53.1工艺分析.53.1.1计算毛坯直径.53.1.2判断拉伸次数.53.2确定工艺方案.53.3拉伸工序必要的计算.63.3.1计算压边力，拉伸力，压力机公称压力.63.3.2模具工作部分尺寸的计算.63.4模具的总体设计.74.冲孔模模具的设计.94.1冲压件的工艺分析.94.2计算冲压力.94.2.1冲裁力的计算.94.2.2卸料力的计算.104.2.3确定压力中心.104.2.4计算凸凹模的刃口尺寸.104.3模具总体设计及主要零、部件设计.134.3.1凸凹模的结构设计.134.4卸料板的形式.144.4.1卸料板一般分为刚性卸料板和弹性卸料板两种形式。.144.4.2刚性卸料板的安装事项.144.4.3弹性卸料板的结构.144.4.4卸料板常用零件.14弹簧和橡胶.144.5冲压设备的选择.155.三维造型及数控编程.175.1三维造型.175.2数控加工.186.结论.20参考文献.2111前言近年来，冲压成形工艺有很多新的进展，特别是精密冲裁、精密成形、精密剪切、复合材料成形、超塑性成形、软模成形以及电磁成形等新工艺日新月异，冲压见件的精度日趋精确，生产率也有极大提高，正在把冲压加工提高到高品质的、新的发展水平。前几年的精密冲压主要市是指对平板零件进行精密冲裁，而现在，除了精密冲裁外还可兼有精密弯曲、拉伸、压印等，可以进行复杂零件的立体精密成形。过去的精密冲裁只能对厚度为5-8mm以下的中板或薄板进行加工，而现在可以对厚度达25mm的厚板实现精密冲裁，并可对b900MPa的高强度合金材料进行精冲。由于引入了CAE，冲压成形已从原来的对应力应变进行有限元等分析而逐步发展到采用计算机进行工艺过程的模拟与分析，以实现冲压过程的优化设计。在冲压毛坯设计方面也开展了计算机辅助设计，可以对排样或拉伸毛坯进行优化设计。此外，对冲压成形性能和成形极限的研究，冲压件成形难度的判定以及成形预报等技术的发展，均标志着冲压成形以从原来的经验、实验分析阶段开始走上由冲压理论指导的科学阶段，使冲压成形走向计算机辅助工程化和智能化的发展道路。为了适应大批量、高效率生产的需要，在冲压模具和设备上广泛应用了各种自动化的进、出料机构。对于大型冲压件，例如汽车覆盖件，专门配置了机械手或机器人，这不仅大大提高了冲压件的生制件质和生产率，而且也增加了冲压工作和冲压工人的安全性。在中小件的大批量生产方面，现已广泛应用多工位级进模、多工位压力机或高速压力机。在小批量多品种生产方面，正在发展柔性制造系统（FMS），为了适应多品种生产时不断更换模具的需要，已经成功地发展了一种快速换模系统，现在，换一副大型的冲压模具，仅需6-8分钟即可完成。此外，近年来，集成制造系统（CIMS）也正被引入冲压加工系统，出现了冲压加工中心，并且使设计、冲压生产、零件运输、仓储、品质检验以及生产管理等全面实现自动化。发展了一些新的成形工艺(如高能成形和旋压等)、简易模具（如软模和低熔点合金模等）、通用组合模具和数控冲压设备等。这样，就使冲压生产既适合大量生产，也同样适用于小批生产。例如，研制高强度钢板，用来生产汽车覆盖件，以减轻零件重量和提高其结构强度.现在是多品种、少批量生产的时代，到下一个世纪，这种生产方式占工业生产的比例将达75%以上。一方面是制品使用周期短，品种更新快，另一方面制品的花样变化频繁，均要求模具的生产周期越快越好。因此，开发快速经济具越来越引起人们的重视。例如，研制各种超塑性材料(环氧、聚脂等)制作或其中填充金属粉末、玻璃纤维等的简易模具：中、低熔点合金模具、喷涂成型模具、快速电铸模、陶瓷型精铸模、陶瓷型吸塑模、叠层模及快速原型制造模具等快速经济模具将进一步发展。快换模架、快换冲头等也将日益发展。另外，采用计算机控制和机械手操作的模具标准件的应用将日渐广泛。使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，而且能提高模具质量和降低模具制造成本。因此，模具标准件的应用必将日渐广泛。2为此，首先要制订统一的国家标准，并严格按标准生产；其次要逐步形成规模生产，提高标准件质量、降低成本；再次是要进一步增加标准件规格品种，发展和完善联销网，保证供货迅速。模具使用优质材料及应用先进的表面处理技术将进一步受重视。在整个模具价格构成中，材料所占比重不大，一般在20%30%之间，因此选用优质钢材和应用的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。对于模具钢来说，要采用电渣重熔工艺，努力提高钢的纯净度、等向性、致密度和均匀性及研制更高性能或有特殊性能的模具钢。如采用粉末冶金工艺制作的粉末高速钢等。粉末高速钢解决了原来高速钢冶炼过程中产生的一次碳化物粗大和偏析，从而影响材质的问题。其碳化物微细，组织均匀，没有材料方向性，因此它具有韧性高、磨削工艺性好、耐磨性高、长年使用尺寸稳定等特点，是一种很有发展前途的钢材。特别对形状复杂的冲件及高速冲压的模具，其优越性更加突出。这种钢材还适用于注射成型漆加玻璃纤维或金属粉末的增强塑料的模具，如型腔、形芯、浇口等主要部件。另外，模具钢品种规格多样化、产品精料化、制品化，尽量缩短供货时间亦是模具热处理和表面处理是能否充分发挥模具钢材性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善普及常用表面处理方法，即扩渗如：渗碳、渗氮、渗硼、渗铬、渗钒外，应发展设备昴贵、工艺先进的气相沉积(TiN、TiC等)、等离子喷涂等技术。32.分析工件零件图及总体冲压生产工艺2.1分析工件图Q2351:111DYP010207盐城工学院挡油盘图2-1挡油盘零件图A.工件的整体工艺分析该工件为汽车底盘发动机底壳上的挡油盘，要求内形，孔尺寸，没有厚度不变要求。此工件的形状满足工件的拉伸工艺，可用拉伸工序加工。根据工件的形状和技术要求可以认为该工件为带凸缘的圆筒形工件，且工件的相对凸缘直径、相对凸缘高度较为适宜，拉伸工艺较好。而圆角半径R1mm,R2mm偏小些，但拉伸高度较小（H=9.5mm）,故还是可以满足拉伸对圆角半径的要求。860.1的尺寸精度较高一些。按公差表查的为IT14级，满足拉伸工序对工件公差的要求由于有6SR2的小凸包，所以若在拉伸时直接压包，会引起工件凸缘边上产生严重的皱折且无法消除。底部86的孔有两种加工方案a.拉伸成阶梯形再冲底孔。b.拉伸成阶梯形再车去底部。在上述的两种加工方案，采用第一种加工方案，工件的质量较高，但零件的生产效率教低，而且费料。由于工件的高度较小，装夹教困难。采用第二种加工方案，零件的生产效率高，省料，减少浪费，而且质量易保证。按工件的使用情况，此工艺完全可以保证工件的技术要求。根据上面的工艺分析，知道无法用一副模具完成工件的加工，必须设计两副模具。单工序拉伸模和冲孔模。B.冲压件的工艺性分析冲压件的工艺性体现在零件的形状特点，尺寸大小，设计基准，精度和粗糙度，位置误差要求，材料厚度及成型后允许变薄