油箱盖的冲压模具设计【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 目 录 1 绪论 1 点及应用 1 2 压技术的现状及发展方向 2 2 油箱盖冲压工艺的分析 4 箱盖工艺分析 4 4 4 5 5 样及相关计算 5 压力中心 ,初选压力机 7 7 中心 8 8 3模具的总体设计 10 具类型的选择 10 具类型的选择 10 10 10 4 模具工作零件的设计 11 11 11 11 13 13 13 13 14 15 定闭合高度及总体尺寸 15 5 模具总装图 17 6 模具零件加工工艺 18 结束语 21 致谢 22 参考文献 23 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 油箱盖冲压模的设计 摘要 :本模具设计题目为油箱盖的落料 ,拉深 ,冲孔复合模 ,此零件需三道工序完成 内容及方向 通过对该零件模具的设计进一步加强了设计者冲压模具设计的基础知识 ,为设计更复杂的冲压模做好了铺垫和吸取了更深该的经验 . 本设计运用冲压模具设计与制造工艺基础知识 ,首先分析了端盖零件的外形 ,尺寸 ,精度要求 ,进行了工艺分析 ,考虑到此零件为圆形零件 ,对同轴度要求较高 ,因此采用复合模工 艺方案 设计排样图及计算材料利用率及压力中心最后计算出工作部分尺寸 ,模具总体尺寸 ,总体尺寸包括工作零部件的结构设计 ,卸料装置的设计以及固定零件的设计与运用 . 本模具的特点是推板在弹顶器 ,顶杆的作用下 ,处于最上位置 ,定位板固定坯料 ,上模部分下降 ,利用凸凹模和成形推板进行弯曲 ,上模继续下降 ,推动成形推板下降 ,此时由落料凹模 ,在成形推板内装有 6 根顶杆 ,开模时可使工件抬起 ,便于取件 . 关键词 :拉深模 复合模 凸凹模 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 f to to to to a on is to a of of is at as as is in is in on on to to by on on Is in to is 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 绪 论 近几年来，我国模具技术有了很大发展，模具设计与制造水平有了较大提高，大型、精密、复杂高效和长寿命模具的需求量大幅度增加，模具质量、模具寿命明显提高，模具交货期较前缩短，模具 术也得到了相当广泛的应用。 压的概念、特点及应用 冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。 冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。 (1) 冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化 . （ 2）冲压时由于模具 保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量 ,而模具的寿命一般较长 ,所以冲压的质量稳定 ,互换性好 ,具有 “ 一模一样 ” 的特征。 （ 3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。 （ 4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。 冲压在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航 天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当的大，少则 60%以上，多则 90%以上。不少过去用锻造 =铸造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说，如果生产中不谅采用冲压工艺，许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现的 压的基本工序及冲压的基本类型 由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类 ； 上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。在实际生产中，又可将其分为复合 级进三种组合方式。 冲模的结构类型也很多。通常按工序性质可分为冲裁模、弯曲模、拉深模和成形模等；按工序的组合方式可分为单工序模、复合模和级进模等。但不论何种类型的冲模，都可看成是由上模和下模两部分组成，上模被固定在压力机工作台或垫板上，是冲模的固定部分。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 冲压技术的现状及发展方向 随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，许多新技术、新 工艺、新设备、新材料不断涌现，因而促进了冲压技术的不断革新和发展。其主要表现和发展方向如下。 巨大的市场需求将推动中国模具的工业调整发展。 虽然我国的模具工业和技术在过去的十多年得到了快速发展，但与国外工业发达国家相比仍存在较大差距，尚不能完全满足国民经济高速发展的需求。 模具是工业生产关键的工艺装备，在电子、建材、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯器材等产品中， 60 80的零部件都要依靠模具成型。用模具生产制作表现出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清洁环保的特性，是其他加工制造方法所无法替代的 。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。近几年，全球模具市场呈现供不应求的局面 冲压成形理论的研究是提高冲压技术的基础。目前，国内外对冲压成形理论的研究非常重视，在材料冲压性能研究、冲压成形过程应力应变分析、板料变形规律研究及坯料与模具之间的相互作用研究等方面均取得了较大的进展。特别是随着计算机技术的飞跃发展和塑性变形理论的进一步完善，近年来国内外已开始应用塑性成形过程的计算机模拟技术，即利用有限元（ 有值分析方法 模拟金属的塑性成形过程，根据分析结果，设计人员可预测某一工艺方案成形的可行性及可能出现的质量问题，并通过在计算机上选择修改相关参数，可实现工艺及模具的优化设计。这样既节省了昂贵的试模费用，也缩短了制模周期。 在冲模的设计制造上 ,目前正朝着以下两方面发展 :一方面 ,为了适应高速、自动、精密、安全等大批量现代生产的需要，冲模正向高效率、高精度、高寿命及多工位、多功能方向发展；另一方面，为了适应产品更新换代和试制或小批量生产的需要，锌基合金冲模、聚氨酯橡胶冲模、薄板冲模、钢带冲模、组合冲模等各种简易冲模及其制造技术 也得到了迅速发展。 性能良好的冲压设备是提高冲压生产技术水平的基本条件，高精度、高寿命、高效率的冲模需要高精度、高自动化的冲压设备相匹配。 模具的标准化及专业化生产，已得到模具行业和广泛重视。 在完成大学三年的课程学习和课程、生产实习，我熟练地掌握了机械制图、机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识，对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解，达到了学习的目的。对于模具设计这个实践性非常强的设计课题，我们进行了大量的实习。经过在新飞电器有限公司、在洛阳中国一拖的生产实习，我对于冷冲模具 、塑料模具的设计步骤有了一个全新的认识，丰富和加深了对各种模具的结构和动作过程方面的知识，而对于模具的制造工艺更是有了全新的理解。在指导老师的细心指导下和在工厂师傅的讲解下，我们对于模具的设计和制造工艺有了系统而深刻的认识。同时在实习现场亲手拆装了一些典型的模具实体并查阅了很多相关资料，通过这些实践，我们熟练掌握了模具的一般工作原理、制造、加工工艺。通过在图书馆借阅相关手册和书籍，更系统而全面了细节问题。锻炼了缜密的思维和使我们初步具备了设计工作者应有的素买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 质。设计中，将充分利用和查阅各种资料，并与同学进行充 分讨论，尽最大努力搞好本次毕业设计。 在设计的过程中，将有一定的困难，但有指导老师的悉心指导和自己的努力，相信会完满的完成毕业设计任务。由于学生水平有限，而且缺乏经验，设计中难免有不妥之处，肯请各位老师指正。 箱盖工艺性分析 如图所示 : 冲压技术要求 : 1. 材料 :镀锌铁皮 2. 材料厚度 :2. 生产批量 :大 批量 4. 未注公差 :按 确定 . 该零件材料为镀锌铁皮，该工件属于较典型圆筒形件拉伸 ,形状 简单 对称 。所有尺寸均为自由公差，可看作 是该工件作为另一零件的盖，口部尺寸 77 可稍作小些，而冲孔可在拉伸时进行，因此，应采用拉伸冲孔复合模具。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 定工艺方案与工艺计算 . 艺方案的确定 该冲裁件包括拉伸和冲孔两个基本工序 ,可以有以下三种工艺方案 :方案一 :先拉伸 ,后冲孔 方案二 :拉伸 采用复合模生产 . 方案三 :拉伸级进冲压 零件属于大批量生产 ,采用方案一要两副模具 ,生产率低 ,难以满足大批量生产的要求 ;方案二 ,只需一副 模具，尽管模具结构较单工序复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。方案三也只需一副模具，生产效率高，但模具结构比较复杂，送进操作不方便，加之工件尺寸偏大。通过上述三种方案的分析比较 ,则第二种方案较好 . 坯尺寸计算 根据表面积相等原则，用解析法求该零件的毛坯直径 D。 22 （ 1 1） D= :该制件 ， 于零件的相对高度 h/ ,并且高度尺寸要求不高 ,所以不用切边工序 ,可计算出 定是否用压边圈 由于相对厚度 % %1 00 查表 ，不需要采用压边圈。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 样及相关计算 采用有废料直排的排样方式较好相关计算如下 : 1 查表 取 a= =因此根据式 料的宽度为 =（ a+C） 0 = 010 2 X 1 3 =距为 :s=D+据 3板间距为： +a+2C=零件图在 为 一个步距内的坯料面积 : 因此材料利用率为 : =(A/100% =(100% =74% 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 查板材标准 ,宜选 750*1000的冷轧钢板 ,每张钢板可剪裁为 8张条料 (76*1000),每张条料可冲 10个工件 ,故每张钢板的材料利用率为 由利用率可知 ,图的排样合理 . 设计冲压力与压力中心 ,初选压力机 . 裁力 根据零件图 ,用 计算出冲一次零件内外周边之和 L=因为=300t=2 K=根据式 F=t 冲裁件材料厚度（ 。 推件力 :由材料厚度取凹模刃口直壁高度 h 6了修模时能保证模具仍具有足够的强度 ,所以直壁高度取 h=6+6=12 n=h/t=12/4=3,查表 FT=n =N 推件力系数 ,由手册查得 n 同时卡在凹模的工件 (或废料 )数 ,其中 n=h/t， t=3 T 料厚 ( 由于采用固定卸料和下出件方式 ,所以 F = F+ N 由式 3 ( =(40此可选压力机型号为 力中心 由于该零件是对称件，所以其压力中心为其轮廓图形的几何重心上因为本制件是对称零件，所以不用计算压力中心。 算凸凹模刃口尺寸及公差 由于该制件为圆形制件且形状简单规则，因为该工件 的口部尺寸要求与另一件配合，此应选择凸凹模制作相对简单 ,所以设计时可分别加工设计，采用分别加工，按手册 3中凸、凹工作部分尺寸计算公式计算即 拉伸凹模尺寸取 应拉伸凸模尺寸取 图知该零件属于无特殊要求的一般冲孔落料件。 对落料查表 凸凹模间双面间隙 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 对落料 : )+ A =( T=( T=( 造公差是查表 且满足 A+ T ( 校核 : 凸 + 凹 于 于 于 : 此可见所选取的凸、凹模 制造公差是合适的。 对冲孔查表 凸凹模间双面间隙 拉伸查表 Z=2 料尺寸偏差与摩擦系数 =对冲孔： )+ A=（ T=( T=（ 核 : 凸 + 凹 ， 故所选公差是合适的 拉伸尺寸偏差与摩擦系数 =X=公式 : 落料制造公差可查得 =料凹模制造公差为 = 对拉伸 : )+ A=(买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 = T=( T=(= 经过校核所选公差是合适的。 具类型的选择 由冲压工艺分析可知，采用复合冲压，所以模具类型为落料 冲孔复合模。 位方式的选择 因为该模具用的是条料，所以导料采用导料销，送进步距采用固定挡料销 . 料出件方式的选择 模具采用卸料板和弹簧垫卸料 ,下出件的方式 ,并利用安装在压力机工作台下的标准缓冲器提供压力。 向方式的选择 由于该零件较小 ,且为了便于使横向与纵向送料都比较方便该复合模采用后导柱的导向方式。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4. 模具主要零部件设计 要零件的结构设计 料凹模 凹模的刃口形式采用文献 1 图 2示的刃口形式，凹模的外形尺寸按手册 1中式（ 2式（ 2 凹模厚度 H=0模壁厚 c=5 26这里取 40手册选标准凹模尺寸 250 160 20 结构和尺寸标注如图所示 孔凸模 根据所要冲的孔的尺寸设计凸模的结构形式 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 为了实现先落料后拉伸冲孔，模具装配后，应使拉伸凹模的端面比落料凹模的端面低，冲孔凹模的端面比拉伸凹模的端面低。 所以如图所示 拉伸凸模，其长度 L 拉 =H 固 +H 凹 =2007中： H 固 凸模固定板的厚度， 20 凹 凹模的厚度， 40 低 装配后，拉伸凸模的端面低于落料凹模的端面的高度，根据板厚的大小决定 3凹模由于型孔较多，为了防止淬火变形，除了采用工作部分局部淬火（硬度 5862，材料也用淬火变形小的 落料凸模刃口部分为圆形 ,又在它里面开孔 ,装配冲孔凸模和推件块 ,为便于凸买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 模和固定板的加工 ,可将这设计成销钉和螺钉固定方式与固定板固定 料板尺寸和安装固定要求尺寸以及式 h，取 0，因为这里的凹模刃口尺寸为 14 范围之内取 15以凸模的尺寸为L=15+12+44+32+1=照冲压模具设计与制造选用 它零部件的设计与选用 性元件的设计 弹簧在成形过程中一方面起压力作用 ,另一方面还可以将成形后包在落料凸模上的废料卸下 ,其压力由标准缓冲器提供橡皮垫可以将冲孔废料卸下 ,其卸料顶板提供 . 向元件的设计 对于生产批量大、要求模具寿命高的模具，一般采用导柱、 导套来保证上、下模的导向精度。导柱、导套在模具中主要起导向作用。导柱与导套之间采用间隙配合。根据冲压工序性质、冲压的精度及材料厚度等的不同，其配合间隙也稍微不同。因为本制件的厚度为 3以采用 H7/ 柄 模柄的作用是固定上模座于压力机滑块上时使模具的压力中心与压力机的压力中心保证一致 ,所以 ,模柄的长度不得大于压力机滑块里模柄的孔的深度 ,模柄直径应与模柄孔一致 . 根据模具的总体特点 ,选用凸缘式模柄 ,此模柄用螺钉 ,销钉与上模座紧固在一起 ,如下图所示 : 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 固零件及定位零件的设计 螺钉规格的选用 : 根据表 凹模板的厚度可选用 根据实际要求 ,选取材料为 45 钢 . 销钉规格的选用 : 销钉的公称直径可取与螺钉大径相同或小一个规格 ,因此选取材料为 45 钢 选用合适的标准定位零件 . 挡料销 : 固定挡料销 由表 度 h=5,选取材料为 45 钢 ,查标准 5导料销 : 导料销是 条料的侧向进行导向 ,以免歪斜的零件 并位于条料的同侧 ,本模具的导料销为固定导料销选用标准结构 5 钢 . 料与出件零件的设计 卸料以固定板卸料和弹性卸料 ,出件是用推件块往下 ,因此不用设计出件零件 其厚度可取凹模厚度的 倍 ,所以卸料板的 00料板在此仅起卸料作用 ,凸模与卸料板间的双边间隙一般取 里取 料为 用模架、确定闭合高度及总体尺寸 由凹模外形尺寸 250 160，选后侧导柱导套模架，再按其标准选择具体结构尺 寸如下： 表 3模架规格选用 名称 尺寸 材料 热处理 上模座 250 160 40 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 下模座 250 160 45 导柱 28 200 20 渗碳 58 62套 28 125 38 20 渗碳 58 62定板 250 160 20 45 上、下垫板 250 160 10 45 旋入式模柄 100 复合模模架要求刚性好，精度高，因此通常将上模座加厚 5 10模座加厚 10 15 2851 2852因此上模座厚度 H 上模 取 40模垫板厚度 H 垫 取 10定板厚度 H 固 取 20模座厚度 H 下模 取 45 2 垫板的厚度为 8 3 固定板的厚度为 12 么，该模具的闭合高度： 模架选择后侧导柱模架 ,由于该零件较小横向送料比较方便 . 导柱 d/L/ 25 170;导套 d/L/ D/ 25 90 41. 上模座厚度取 35 H 上 =35 模座垫板取 20 H 垫 =20 定卸料板厚度取 15 H 卸 =15 模座厚度取 :45 H 下模 =45 具闭合高度 凸凹模 +H 上 +H 垫 +H 凸凹模 +H 凸凹模 +H 凹摸 +H 凸模 +H 下模 - H 入=(35+20+52+52+40+20+30+45256 中 : H 凸凹模 落料 H 凸凹模 =52 凸凹模 冲孔 H 凸凹模 =52 凹摸 落料凹摸的厚度 , 40 凸模 冲孔的 凸模 , H 凸模 =52 入 凸凹模进入落料凹模的深度 , H 入 =19 入 凸模进入拉伸凸模的深度 , H 入 =19 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 可见该模具闭合高度在所选压力机 闭合高度范围 (闭合高度 :H=220265)内可以使用 见设计图纸 ). 5 模具总装图 由以上设计，可得到模具的总装图，其工作过程是：模具在工作时，板料以导料销 13 和挡料销 12 定位。上模下压时，凸凹模外形和凹模 24 进行落料，；落下料卡在凹模中，同时冲孔凸模与凸凹模内孔进行冲孔，冲孔废料 卡在凸、凹模孔内。卡在凹模中的冲件由橡胶带动推件装置顶出凹模面。卡在凸、凹内的冲孔废料由推件装置推出。 123456 78101112131415161718192021222324252627 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 模具零件加工工艺 本副冲裁模，模具零件加工的关键在工作零件 、固定板以及卸料板，若采用线切割加工技术，这些零件的加工就变得相对简单。 拉深凸凹模的加工工艺过程如下表（ 3）所示： 表 3拉深凸凹模的加工工艺过程 工序号 工序名称 工 序 内 容 工序简图 (示意图 ) 1 备 料 备毛坯尺寸： 98 115 热 处 理 退 火 3 车 留单边余量 4 热 处 理 调 质 5 磨 平 面 磨外圆，上下平面 6 钳工划线 划出各孔位置线 7 加工螺钉孔、 安装 孔及穿丝孔 按位置加工螺纹孔、销钉孔及穿丝孔等 8 热 处 理 按热处理工艺，淬火回火达到 589 磨 精磨外圆 10 线 切 割 按图线切割，轮廓达到尺寸要求 11 钳工精修 全面达到设计要求 12 检 验 按产品零件图检验 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 加工翻边凸模过程如下： 表 4翻边凸模加工工艺过程 工序号 工序名称 工 序 内 容 工序简图 (示意图 ) 1 备 料 备毛坯尺寸 98 115 热处理 退火 3 车 削 车削毛坯轮廓，留 边余量 4 热处理 按热处理工艺，淬火回火达到 585 磨 精磨外圆 6 表面抛光 表面抛光达到 轮廓达到尺寸 要求 65260 验 按产品零件图检验 凹模的加工工艺过程如下表（ 5）所示： 表 5凹模加工工艺过程 工序号 工序名称 工 序 内 容 工序简图 (示意图 ) 1 备 料 将毛坯锻成长方体1010 440 54文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 热 处 理 退 火 3 粗 刨 刨六面达到1005 435 50为直角 4 热 处 理 调 质 5 磨 平 面 磨六面，互为直角 6 钳工划线 划出各孔位置线 7 铣漏料孔 达到设计要求 8 加工螺钉孔、销 钉孔及穿丝孔 按位置加工螺钉孔、销 钉孔及穿丝孔 9 热 处 理 按热处理工艺，淬火回 火达到 6010 磨 平 面 精磨上、下平面 11 线 切 割 按图切割型孔达到尺寸要求 12 钳工精修 全面达到设计要求 13 检 验 按产品零件图检验 结束语 经过近段的努力，在老师和同学们的指导和帮助下，我顺利地完成了这次的毕业设计任务。经过这次的设计任务，使我对模具设计，特别是模具的设计过程有了进一步地了解；对模具的基本结构、组装、调试、加工制造等方面有了深刻理解。在设计的过程中，通过对制件的分析和对模具的设计的研究时，能够 较好地将课本上的理论知识应用与设计当中，并且能够从整体，宏观上去研究、分析、考虑设计问题。同时，在这次的设计过程中，还很大地程度上锻炼了自己的动手能力，如：亲自去收集和查找有关资料，并从中又学会了一门新的课程如何查找资料和文献；其次，通过搜寻大量的资料，还大大地锻炼了自己的画图、看图、