罩圈落料、拉深、冲孔、翻边复合模毕业设计

0毕业设计（论文）说明书课题名称 罩圈落料、拉深、冲孔、翻边复合模设计系 别 机械工程及自动化专 业 机械工程及自动化班 级 机自 Z104 班 学 号 20100220208888 姓 名 指导教师 李 启 袭 2014 年 5 月 10 日广西科技大学 2014 届毕业设计说明书1摘 要模具是家电、汽车、电子、机械等工业的基本工艺，作为最基础的工业，对整个工业的发展是非常重要的，随着经济的发展，模具工业已经成为国民经济建设的重要产业。模具分为冷冲压模具、热锻造模具、塑料模具、铸造模具等各种模具。冷冲压模具是个历史悠久的技术成熟的的工业。在模具行业里面占据大部分的比重。这套模具设计是冷冲压模具，我设计的这套模具为垫块。用到模具生产中落料，弯曲，翻边等工艺。用到两套模具，一套是落料，另一套但是弯曲跟翻边。主要的方法是：先对工件进行可行性分析，从工件的特性得出加工工序，再确定工艺方案，然后进行工艺参数计算，得出相应的参数，根据参数选择合理的冲压设备，再进行模具的总体方案设计。途中再发现问题就继续修改已有的错误。通过反反复复的修改才完成这次设计。完成这次设计，所需的知识贯穿整个大学期间的学习，巩固了原有的知识体系，也掌握了新的知识，更加培养了查找知识的能力，通过多种渠道的知识整理跟资源整合，进一步提高了我的各种能力。广西科技大学 2014 届毕业设计说明书2AbstractMold is home appliance, automotive, electronics, machinery industry, the basic process as the most basic industry, is very important to the development of the industry, with the development of economy, mouldindustry has become an important industry in national economic construction. Mould is divided into cold stamping dies, hot forging mould, plastic mould, casting mould and die. Cold stamping die is a mature technology with a long history of the industry. In the mold industry accounts for most of the inside.The mould design is cold stamping die, I design the mould for the block. Used mold production lagged, bending, flanging process etc. Using two sets of mould, is a set of blanking, but another set of bending and flanging.The main method is: first the feasibility analysis was carried out on the workpiece, from the characteristics of the workpiece machining process, then determine the processing plan, and the process parameters calculated, it is concluded that the corresponding parameters, according to the parameter selection and reasonable stamping equipment, and overall scheme design of the mould. On the way to found that the problem will continue to modify the existing errors. Through repeated modifications to finish the design.Required to complete the design of knowledge throughout the university during the period of study, consolidate the original system of knowledge, master new knowledge, also more to cultivate the ability to search for knowledge, knowledge through various channels and resources integration, to further improve my capabilities.广西科技大学 2014 届毕业设计说明书3目 录摘 要 .1绪 论 .41 零件的工艺分析 .41.1 工件特点 .41.2 08钢板性能分析 .51.3 工件的尺寸精度 .62 工艺方案的分析和确定 .82.1 工艺方案的分析及确定 .82.2 排样图的确定 .83 各工序冲裁压力的计算及冲压设备的选择 .113.1 各工序冲裁压力的计算 .113.2 冲压设备的选择 .133.3 压力中心的确定 .144 模具结构的设计 .164.1 模具的总体结构 .164.2 各块模板的作用及材料的选取 .165 成形零部件的设计 .195.1 凸、凹模的设计 .195.1.1 凸、凹模的作用 .195.2 冲裁间隙 .195.3 刃口尺寸的计算原则 .205.4 工作零件刃口尺寸计算 .215.4.1 落料部分的刃口尺寸计算 .215.5 主要零部件的结构设计 .246 标 准 零 件 的 选 取 .296.1 模 架 的 选 取 .296.2 模 架 导 柱 导 套 的 选 取 .296.3 最终模具结构总体装配图 .30结 束 语 .32参 考 文 献 .33致 谢 .344绪 论冲压是先进的金属加工方法之一，主要加工板料等薄件，也叫板料冲压，是用压力几的冲力，使用模具的形状，使板料发生所需要的形状，想要什么形状就设计模具就可以。所以，冲压是金属加工的一种重要的方法。它与其他的加工方法相比，有如下的特点：冲压件的尺寸由模具确定，因而零件的质量稳定，互换性好，易于大批量生产其他加工方法很难加工的薄壁、刚性好、表面质量高的复杂零件，冲压可以比较好的解决。冲压的零件可以是很大的尺寸，也可以是很小的尺寸。加工范围大。易于调节。冲压不需要加热，减少了零件的热变形，也不需要大量的切削，所以能节能，节约金属。冲压没有碎料，材料利用率高。降低冲压成本。压力机生产效率高，而且操作方便，易于实现机械化和自动化。但是冲压也存在一些问题，比如冲压式噪音太大，振动也很明显，成为社会的公害，大大影响了加工环境。冲压再现在的生产中越来越占据重要的地位，特别是在大批量的生产中的有着十分广泛的应用，越来越多的工业部门采用冲压来加工零件。如机械，电子，轻工业等。再国防方面，飞机、导弹、各种枪支弹炮等都应用冲压工艺。还有在越来越重要的汽车行业中，更多的应用到冲压。可以说工业中不采用冲压，几乎整个工业都会瘫痪，并且在产品质量以及提高产品生产效率那是不可能完成的任务。这次设计的零件是在一般的小工厂里完成的，所需的材料必须得考虑好产品的质量跟成本，采用冲压，可以很好的符合这个要求，生产成本较低，易于实现自动化，模具设计与制造方便，工人易于加工，设备要求不是很高。选择冲压工艺那是一种明智的选择。1 零件的工艺分析1.1 工件特点零件图如图 1.1 及图 1.2 所示：广西科技大学 2014 届毕业设计说明书5图 1.1 零件三维图零件名称：垫块零件材料：08钢板零件厚度：1.5mm零件批量：大批量1.2 08钢板性能分析特性及适用范围为极软的碳素钢，强度、硬度比较低，但韧性和塑性比较高，具有良好的拉伸，弯曲和镦粗等冷加工性能、焊接性能。但淬硬性及淬透性极低。一般制成精度高的薄板或冷轧钢带用以制造易加工成形，强度低的深冲压，深拉延等覆盖零件，焊接构件碳含量 C ：0.050.12 硅含量 Si ：0.170.37广西科技大学 2014 届毕业设计说明书6化学成份锰含量 Mn ：0.350.65硫含量 S ： 0.035磷含量 P ： 0.035铬含量 Cr：0.10镍含量 Ni：0.25铜含量 Cu：0.25综合性能抗拉强度 b(MPa)：325(33)屈服强度 s(MPa)：195(20)伸长率 5 () ：33断面收缩率 () ：60硬度 ：未热处理131HB试样尺寸：试样尺寸为 25mm热处理规范及金相组织：热处理规范：正火 930,45min, 空冷。1.3 工件的尺寸精度在冲压件零件图中，除了有些重要的尺寸标注有公差外，还有一些尺寸是未标注公差的（俗称自由尺寸） 。这些未标注公差尺寸，其大小并不是没有公差限制，因而不能忽略。对于未标注公差尺寸的允许偏差，通常有下列几种情况：1）在冲压件零件图的附注中，统一注明其允许的偏差的数值。2）在冲压件零件图的附注中，说明未标注公差尺寸，其公差按 X X X X（行业或企业）标准执行。3）图中未有注明的，则对于非圆形件按国家标准非配合尺寸的 IT14 级精度来处理，圆形件一般可按 IT10IT11 级精度来处理。根据零件图图 1.1 所标注的尺寸，未注明任何有关尺寸公差，是非圆形零件所以这次设计按 IT14 级精度来处理。广西科技大学 2014 届毕业设计说明书72 工艺方案的分析和确定2.1 工艺方案的分析及确定由零件的特性可知，该工件包括落料、弯曲、翻边三个基本工序。根据这个特性可以分为三个工艺方案：方案一：先落料、弯曲、翻边，采用单工序模；方案二：落料弯曲翻边，采用级进模冲压生产；方案三：落料、弯曲翻边，采用两套模具进行生产；分析方案：方案一需要三套模具，而且模具结构简单，需要三道工序，模具成本高，工艺流程长，使用设备过多，生产效率底，浪费时间，模具数量多又不是大规模的零件，拉低企业的生产效率。方案二；这个方案只需要一套模具，模具结构紧凑，生产效率高，工作精度也高，但模具的制造比较困难，模具的设计与制造比普通模具难度高，对模具的各个部位要求都很高，对于这个普通的零件，不需要花费那么大的成本来制作级进模。方案三；这个方案需要两套模具，一套落料，一套弯曲、翻边，从零件的特性来看这无疑是最好的方案，该零件的精度要求不是很高，分成两套模具，一个是模具设计与制造比价好设计，制作方便，工序也只有两步，也方便员工操作，所需的两套模具也是简单的模具，制作成本相对较低，操作方便，生产率高，精度也满足精度要求。通过以上的分析，觉得三种方案都有各自的特点，都能做出相应的零件。但第三种是最好的，是比较合适的加工工艺。通过一套模具落料，再另外一套模具弯曲翻边。模具设计制造都方便，生产出的零件符合精度要求，生产效率高。适合大规模生产。2.2 排样图的确定生产冲裁件的结构变化很大，所以排样方式也很讲究，排样的好坏影响着材料的经济利用，影响制件质量，影响模具的寿命，还关系到生产效率和模具的经济成本。因此在设计排样时要很讲究。要考虑这两个方面的因素，一个是材料的利用率。另外一个是排样的设计。 排样的经济程度用材料利用率来表示，材料利用率 = 10BhnA式中 A冲裁面积，mm 2n一个步距内的冲件数目；B条料宽度，mm ；H步距；一张板料总的利用率为 = 10BLNA广西科技大学 2014 届毕业设计说明书8式中：N一张板料冲件总数目；L板材长度。Mm一般材料利用率可达 85%95%，少废料排样法也可达到 70%90%，有废料、少废料或无废料排样，按工件的外形特征、排列。排样方式排样可分为有料排样法、少料排样法和无料排样法，在排料的布置上又可以分为斜排、直排、对排、混合排等。用无料排样法跟少料排料法，材料的利用率可以很高，获得较高的经济效应，但因为材料的本身的公差以及导向定位所产生的误差比较大，有可能影响到冲裁件的质量与尺寸精度，以及模具的使用寿命。所以在设计排样时必须综合考虑。根据该零件的展开图可以看出，零件四四方方，容易排样。根据零件的形状及尺寸等特点，事宜采用用直排式，可适当降低条料宽度，尽可能的提高材料的利用率，降低生产成本。零件展开为方型，采用直排有利于缩短料宽，提高材利用率，排样图如下图所示：图 2.1 排样图排样时在相邻两工件之间以及与条料边缘间设计多出来的余料称为搭边。搭边一般有以下的作用：补偿定位误差，送料时难免会出现一些偏差，这时多出来的搭边就可以补偿偏差。起到一定的定位作用。由于搭边与冲裁后的工艺废料有一定的刚度，可以方便工人操作送料的顺利进行。 按理来说，搭边是工艺废料，越少越好，但是如果搭边太小，冲裁时不好判断，容易被拉断，也容易使零件变形，使得冲裁毛刺变大，严重时搭边掉入模具内，会严重影响冲裁的质量，更会影响模具的使用寿命，破坏凹凸模的尺寸精度。一般来说，广西科技大学 2014 届毕业设计说明