带轮冲压模具设计（含全套CAD图纸）【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 目录 一 冲压件工艺分析 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 二 工艺方案 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 （ 1） 毛坯直径 . 错误 !未定义书签。 （ 2） 是否使用压边圈 . 错误 !未定义书签。 （ 3） 计算拉深次数 . 错误 !未定义书签。 （ 4） 验证拉深系数是否超出极限 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 三 确定排样裁板方案以及材料利用率计算 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 四 冲压力计算 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 4冲孔 . 错误 !未定义书签。 五 工作零件刃口尺寸的 计算 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 （ 1） 圆角半径 . 错误 !未定义书签。 （ 2） 间隙 . 错误 !未定义书签。 （ 3） 拉深凸凹模工作部分尺寸的确定 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 （ 1） 圆角半径 . 错误 !未定义书签。 （ 2） 间隙 . 错误 !未定义书签。 （ 3） 凸凹模工作部分尺寸的确定 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 六 冲压设备的选择 . 错误 !未定义书签。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 （ 1） 计算压力机的有效功 . 错误 !未定义书签。 （ 2） 每道冲压工序 有效冲压功 . 错误 !未定义书签。 （ 3） 弹顶装置压缩功 . 错误 !未定义书签。 七 模具结构选择 . 错误 !未定义书签。 （ 1）冲模结构形式 . 错误 !未定义书签。 （ 2）定位方式 . 错误 !未定义书签。 （ 3）卸料、出件方式的选择 . 错误 !未定义书签。 （ 4）导向装置的选择 . 错误 !未定义书签。 八 落料拉深复合模主要零部件的设计 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未 定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 九 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 (1)工作零件 . 错误 !未定义书签。 (2)其他板类零件 . 错误 !未定义书签。 (3)压料装置 . 错误 !未定义书签。 (4)推件装置 . 错误 !未定义书签。 (5)固定零件 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 十 工艺卡片的编制 . 错误 !未定义书签。 结论（总结） . 错误 !未定义书签。 致谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 错误 !未定义书签。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 一 冲压件工艺分析 1. 冲压件精度分析及确定 零件形状尺寸如图 示，零件有部分公差未给出，该零件内外形状均为圆形。查表得该零件的精度等级为 ；查表确定各尺寸的公差值， 48对应公差为 + 20 对应公差为 + 107 对应公差为 图 件 图 材料： 08F 料厚： t=1 大批量生产 2. 冲压件结构分析 此零件材料为 08F，料厚为 1零件为轴对称旋转体，冲裁性能较好；h/d 较小，拉深工艺性较好，因此初步分析该零件的冲压基本工序有：落料、正拉深、反拉深、冲孔 、修边 。 二 工艺方案 外缘拉深后得到的冲压件如图 示。 图 缘拉深后的冲压件 外缘拉深属于带凸缘圆筒不变薄拉深，虽然材料厚度有变化，但是平均值与毛坯原始厚度十分接近。因此，毛坯展开尺寸可根据毛坯面积等于拉深件面积的原则来确定。由于 材料的各向异性以及拉深时金属流动条件的差异，为了保证零件的尺寸，必须保留出修边余量 ，在计算毛坯尺寸时必须计入修边余量。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 d f/d=107/89=据 d f/203中表 4以 d d f=107+2=注： （ 1） 毛坯直径 因为 d 0/r=90/4=20,由公式 D=（ d f+4d 0h）得毛坯直径 D=（ 4 90 33） =159 2） 是否使用压边圈 毛坯的相 对厚度 t D 100=1 159 100=件拉深系数 m 1=d D=90159=冲压工艺与模具设计课本 采用压边圈。 （ 3） 计算拉深次数 按下列数据 d f d=t D=1 159 查冲压工艺与模具设计课本 首次拉深允许的最大相对高度为： h 1 d 1=件的相对高度 h d 2=33 88 出拉深次数 n=1。 （ 4） 验证拉深系数是否超出极限 查冲压工艺与模具设计课本 表 4 m t=以 m 1 m t，拉深系数符合要求。 落料工序需冲裁出直径 D=159 3. 正拉深 由以上计算可知，正拉深为首次拉深，且可一次拉深成所需的形状，拉深过程中需使用压边装置，拉深后工件的形状 如图 图 次拉深件 4. 反拉深 （ 1） 计算拉深次数 d f d=90 49=坯相对厚度 t D=1 90=，查冲压工艺与模具设计课本 表 4首次拉深允许的最大相对高度为和 h 2 d 2=件的相对高度 h d 3=48=出拉深次数 n=1。 （ 2） 验证拉深系数是否超出极限 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 查冲压工艺与模具设计课本 m t=零件拉深系数 m 1=d D=50 90=以 m 1 m t，拉深系数符合要求。 （ 3） 反拉深不容易起皱，一般不需压边。 （ 4） 反拉深后工件图如图 图 5. 冲孔工序 反拉深后需冲裁出直径 D=20孔后工件如图 图 序 修边后的工件图如图 图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 三 确定排样裁板方案以及材料利用率计算 根据上述计算，毛坯直径已经确定，可以进行排样设计。 1. 排样方式的确定 根据工件的结构和材料利用率情况有三种排样方式，即有废料排样、无废料排样和少废料排样。由于毛坯直径比较大，采用少废料排样；考虑操作方便，排样采用单排。 2. 搭边值确定 查冲压工艺与模具设计课本 搭边 a 1=距 S=159；条料宽度 B=D+2a 1=159+2 61。 3. 材料利用率 一个步距的材料利用率： =A 100 =,排样图如图 图 四 冲压力计算 b=（ 159 1 295） N= 08 b 295 295 查冲压工艺与模具设计课本 F 1= d 1t = 90 1 295 N） 查表 4k 1=于正拉深时采用了压边圈，需计算压边力，由冲压工艺与模具设计课本 Q(N)的计算公式为： F Q= 4D-(d 14 159-（ 90 4） N） 式中单位压力 冲压工艺与模具设计 课本 表 4得， 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 因为反拉深一定是再拉深，所以在计算反拉深力时 可根据再拉深的拉深力计算公式求得： F 2= d 2t = （ 48+2） 1 295 N） 式中 k 2由冲压工艺与模具设计课本 4. 冲孔 冲 孔直径为 20b= 20 1 295 =N） 五 工作零件刃口尺寸的计算 落料凹模、落料凸模采用分别加工法加工。落料件尺寸为 159 0 据t=1冲压工艺与模具设计课本 为落料件的尺寸精度为 ，所以落料凹模尺寸精度为 ，落料凸模尺寸精度为 。查表得凹模尺寸上偏差 d=+模尺寸下偏差 p=x=1。 | p|+| d|=00= 说明所取凸凹模公差不能满足 | p|+| d| 调整如下： p= d= 落料凹模刃口尺寸 + d 0 =（ 159+0 =0 （ 落料凸模刃口尺寸 0 p =（ 0 正拉深的尺寸为 90 0 1） 圆角半径 拉深凹模的圆角半径可按冲压工艺与模具设计课本 r= t = 159 7 一次拉深成型中，凸模的圆角半径 r 对于厚度小于 6数值不得小于 2t。验证 r=42t=2合要求，不需要再加入整形工序，所以凸模的圆角半径 r p=4 （ 2） 间隙 拉深模的凸模及凹模 的单边间隙 c=（ D p） 2 正拉深采用了压边圈 ,这时 c=t +1=式中 查冲压工艺与模具设计课本 表 4k= （ 3） 拉深凸凹模工作部分尺寸的确定 查冲压工艺与模具设计 课本 d=（ + 4 0 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 所以 D d=（ +0 =0 拉深凸模尺寸按凹模实际尺寸配作，保证单面间隙为 反拉深的尺寸为 48+0 （ 1） 圆角半径 根据零件形状拉深凹模的圆角半径需与工件圆角半径相等，即 r d=4 一次拉深成型中 ， r p=（ 1） r d，但对于厚度小于 6数值不得小于 2t。验证 r=42t=2合要求，不需要再加入整形工序，所以凸模的圆角半径 r p=4 （ 2） 间隙 反拉深没有采用压边圈，这时 c=t （ 3） 凸凹模工作部分尺寸的确定 查冲压工艺与模具设计课本 d p=（ d+ 0 4 所以 d p=（ 48+ 0 4= 深凹模尺寸按凸模实际尺寸 配作，保证单面间隙为 1 冲孔的直径为 20+0 ，冲孔凹模、冲孔凸模采用分别加工法。根据 t=1冲压工艺与模具设计课本 因为冲孔件的尺寸精度为 ，所以冲孔凹模尺寸精度为 ，冲孔凸模尺寸精度为 。 查表得凹模尺寸上偏差 d=+模尺寸下偏差 p=x=1，则： | p|+| d|=00= 说明所取凸凹模公差不能满足 | p|+| d| 调整如下： p= d= 冲孔凸模刃口尺寸 d p=（ d 0 p=（ 20+1 0 冲孔凹模刃口尺寸 d d=（ d p+ d 0 =（ +0 =0 （ 六 冲压设备的选择 由于零件属于中小型 冲压件，且需要拉深工序，所以冲压设备类型初步选为开式压力机。下面进行规格选择。 1. 压力机吨位计算 =文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 冲孔模 =是， 冲压过程中最大作用力 生的时间很难与标定压力机的名义压力位置相重合。这时便不能单纯地按最大作用力与压力机名义压力之间的关系来选择设备的吨位，而应该以保证压力机全部行程范围内，为完成加工所需的滑块作用力都不能超出压力机允许压力与行程关系的范围为条件来选择。由于没有压力机容许负荷曲线，所以参照参考书中压力机吨位选择中相关计算公式得： （ 因此压力机计算压力为： F 复合模 压力机 =（ =(=(N F 反拉深 压力机 = =(=(N =(=(N 根据上述计算压力， 落料拉深复合模选定公称压力为 630拉深模选定公称压力为 100压力机，冲孔模选定公称压力为 63 2. 滑块行程 滑块行程应能保证毛坯的顺利放进与零件取出。 在冲裁时，压力机并不需要太大的滑块行程，滑块行程只要比凹模与卸料板上板料的距离大（ 2 3） 可。在进行拉深时，行程一般取拉深件高度的（ 2 。 3. 装模高度 模具闭合高度的值应小于压力机连杆调节到最短距离时，由压力机垫板 上表面到滑块底平面的距离，其关系为 m+5，式中 模具的闭合高度（ 综合以上要求， 落料拉深复合模 选择的压力机型号为 反拉深模选择的压力机型号为 式双柱可倾式压力机；冲孔模选择的压力机型号为 力机。 4. 压力机功率的核算 （ 1） 计算压力机的有效功 在根据冲压力选择压力机后，还必须核算该项压力机的功率（功）是否适合。压力机的一个行程所产生的有效功 之和，即 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 压力机的功由飞轮的有效 能量和电动机输出的能量所组成。后者主要消耗在克服摩擦和床身弹性的能量等有害阻力以及恢复飞轮在冲压后降低的速度上。在实际生产过程中，由于缺少具体数据，很难定量计算。根据压力机型式标准行程压力机行程数，试算得： 压力机行程数 n=340 P=340 800= 64(次 单行程有效功 )=00)=（ 2） 每道冲压工序有效冲压功 落料冲压功 t= 90 48 20t= 有效冲压功 落料 +W 冲孔 = (3)弹顶装置压缩功 顶件器。在模具中，顶件器的作用是压紧坯料及冲压过程中顶出坯料，同时在拉深过程中充当压边圈起 圧料作用，防止拉深过程中起皱。 顶件器有橡皮、弹簧和气垫（压缩空气）三种，这三种均可用于薄料拉深。据分析，拉深时所需的压边力 ，在拉深开始阶段要求较大，而随着拉深深度的加大，压边力随之减小，才会有利于拉深的进行，对于薄料的拉深尤为重要 。而弹簧和橡胶所提供的力，是随着压缩行程的加大而增大，这与压边 力的需求正好相反，所以不适合采用弹簧和橡胶，而选用气垫装置。大吨位的压力机下部带有气垫 装置，压力可以调节，工作平稳，压缩空气的压力 以汽缸面积 A= P=5 105 = ）= d=(4A ) =283.3(d 过大，不适合采用气垫 。 退而求其次，改用橡皮，橡皮预压缩量： F 0=d=得 D=290橡皮的最大压缩量： H,为了保证橡胶不致过早损坏，取 工作行程： L= 0=深高度即为工作行程： L=34以橡皮的自由高度为 H=L 70皮的预压缩量： F 0=15 H=橡皮终压缩量为 35 时，压缩力为： F 2= d 4 4 N） 从拉深开始时的压边力 边力买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 太大有可能导致工件拉裂，同时拉深功消耗太大 ，机床的负载过大。最终还得回到采用气垫装置，气垫结构简单，活塞杆较长，导向性能好 ，能承受一定的偏心力； 同时内部有较大的空腔，可以储存较多的压缩空气，不必另备储气罐，价格便宜，工作可靠。但受压力机底座下安装空间的限制，工作压力有限。 液压垫结构紧凑，顶出力和压料力可分别控制，但结构复杂，在工作过程中，液压油通过溢流阀溢流会增加油温，会使密封橡胶材料寿命缩短，同时油液流动急剧 ，使油缸内油压不够稳定，会产生脉动，引起油压波动，并且油流迅速启停、换向，也会引起液压冲击，形成 噪声，也会引起漏油。所以 一般多在气垫无法满足 压料要求时 ，才会使用液压垫。 为了减小气缸尺寸，拟将气压定为 上述要求重新进行核算汽缸内径： A= P=（ 8 105 ） = ） =）， d=（ 4A ） =224 顶件器压缩功 采用汽缸压边，在拉深过程中压边力没有变化，拉深功也是恒定的，压缩拉深功为： W=2 式中 f 压边圈与板料、拉深凹模与板料的摩擦系数，单面取 面乘 2。 总冲压功 总冲 压功是有效冲压功与压缩功之和： = 227 冲压功满足要求。 七 模具结构选择 （ 1）冲模结构形式。由冲压工艺分析可知，采用一套复合模，两套单工序模。 （ 2） 定位方式。因为该模具采用的是条料，控制条料送进方向采用导料销，控制条料的送进步距采用固定挡料销定距。 （ 3）卸料、出件方式的选择。 根据零件的形状和工艺方案，冲裁后的工艺废料留在条料上，不需采用卸料装置。工件由于采用了两道拉深工序，所以采用顶件器顶出。 （ 4）导向装置的选择。选择后侧导柱模架，该模架可用于冲压较宽条料，送料及操作方便，可纵向或横向送料。凹模周界范围为 250250 八 落料拉深复合模 主要零部件的设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 a 落料凹模 尺寸 凹模设计时应该考虑凹模强度，制造方法和加工精度等。 落料凹模采用凹模板，凹模刃口孔型采用阶梯式，刃口的强度好，刃口尺寸不随修磨刃口而增大。 查课本表 3 3系数 k=料方向的凹模刃壁到凹模边缘的最小距离 161，送料方向的凹模刃壁间的最大距离 161直于送料方向的凹模刃壁间的最大 距离 161据课本公式（ 3 3 3得 凹模厚度 H=模宽度 s+2s=137+217 凹模长度 s+2s+137+217 根据计算得出的长宽厚尺寸与凹模板的标准进行对照，为使模具结构合理，选用凹模板 L B H=250 250 40。 根据模具的总体轮廓和结构，初选紧固螺钉 12M 和销钉 12 ，凹模需要淬火，凹模上螺钉孔和销钉孔的主要参数如下： 螺孔中心到凹模外缘等距，孔中心到外缘的距离为 L=2d=2 12=24； 查课本表 2销孔中心到凹模外缘最小距离 5 ，取 4 ； 螺孔中心刃口边缘及销孔边缘的距离，标准尺寸： s2d=24； 查课本表 2凹模板、凸模固定板上螺孔之间中心距 0， 15 b 拉深凸模和凸凹模 拉深凸模的结构采用典型圆凸模结构，下端为工作部分，中间的圆柱部分用来与凸模固定板配合，最上端的台肩用于固定并承 受卸料力等，各部分的直径尺寸根据模具的结构确定。 凸凹模的结构也采用典型圆凸模的结构，与拉深凸模相同。其中凸凹模的拉深部分根据模具的整体结构设计延伸。 由以上工作零件的刃口尺寸计算，可知拉深凸模与拉深凹模的圆角半径均为5据模具结构及课本式（ 3得 拉深凸模长度 l=40+243凹模长度 l=24+36=60模 设计图如图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 图 由工作零件的刃口尺寸计算结果，可知凸模的直径都较大，凸模的刚度和强度都足够，可不用 进行 强度和刚度的校核。 类零件 根据经验，固定板的厚度取凹模厚度的 以 H=40 2，查标准手册，取固定板厚度 H=24 由以上计算，可知拉深凸模承受的总压力 首次 =模头部端面直径 2 ，根据课本公式（ 3得凸模头部端面直径对模座的单位面积压力 M P z 62/84/ 1 7 5/ 2 查课本表 3知 ，即拉深凸模与模座之间不需要加垫板。 对于凸凹模， M P z 62/50/ 9 2 7/ 22 凸凹模与模座之间也不需要加垫板，但考虑到模柄的安装，为了避免模柄对凸凹模的冲击，应该加上垫板。 根据凹模板的外形尺寸及以上计算，查标准手册，选定上固定板 ， 下固定板 ， 垫板 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 上固定板 设计图如图 图 根据模具的总体结构，该模具的压料装置援用弹性压料装置，弹性元件为橡胶，这种压料装置结构简单，在中 小型压力机上使用较为方便，满足模具使用的要求。压料圈采用平面形，根据零件及模具结构设计为圆形。顶杆参照部标，选用 130 17 条料在送进过程中，采用导料销控制送进方向，采用固定挡料销定位控制送进距离。选用 1 个挡料销和两个导料销固定在凹模上，查标准 取420 的挡料销，这种定位零件结构简单、制造、使用方便。 根据排样图，为了使模具结构简单，废料从凸凹模上卸下不需要卸料装置。工件的推件动作由刚性推件装置完成 ，根据工件形状与模具结构设计，由打杆、螺母、推板组成。参照标准手册，打杆选用 186 母选用买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 B/ 压边圈 设计图如图 图 该模具主要完成落料 工序件的结构简单，精度没有严格要求，所以采用对此要求不高、送料及操作方便的后侧式导柱模架。根据凹模板的外形尺寸，查手册选取凹模周界 50 ， 50 的后侧导柱 模架。 中间导柱上模座 250 250 45 间导柱下模座 250 250 55 据模具的结构特点选用压入式模柄，与上模座采用 H7/加销钉防转，模柄工作段的直径与所选压力机滑块模柄孔直径相一致。 模柄 45 据模架及模具的结构特点选取导柱导套。 导柱 180 套 115 43 据模具的总体结构轮廓，查手册选用螺钉、销钉如下： 螺钉 65 16 70 钉 12 80 16 80 模具装配图如图 示 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 图 由模具总装图可知，模具的闭合刚度 15