机械毕业设计（论文）-电池柜冷藏箱DC-tall之箱体冲压工艺及模具设计【全套图纸】

编编 号号 无锡太湖学院 毕毕业业设设计计（论论文文） 题目题目:电池柜冷藏箱 DC-tall 之箱体主要零 部件的计算设计 信机 系系 机械工程及自动化 专专 业业 学 号： 学生姓名： 指导教师： （职称： 教授 ） （职称： ） 2013 年 5 月 25 日 无锡太湖学院本科毕业设计（论文）无锡太湖学院本科毕业设计（论文） 诚诚 信信 承承 诺诺 书书 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） 电池柜冷藏 箱 DC-tall 之箱体主要零部件的计算设计是本人在导师的指导下 独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文） 中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文） 不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班 级： 机械 95 学 号： 0923244 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 II I 无无锡锡太太湖湖学学院院 信信 机机 系系 机机械械工工程程及及自自动动化化 专专业业 毕毕 业业 设设 计计论论 文文 任任 务务 书书 一、题目及专题：一、题目及专题： 1、题目 电池柜冷藏箱 DC-tall 之箱体主要零部件的计算设计 2、专题 二、课题来源及选题依据二、课题来源及选题依据 DC tall 是该厂根据市场需求开发研制的电池柜冷藏箱。电池柜 冷藏箱（DC tall）的主要结构采用的是钣金材料，本产品的主要研究目 的：将电池保持一定的温度，使得电池延长使用寿命。装电池后产品 重量达 1.42t 吊起时顶部的四个螺丝每个都必须能承受 220kg 的拉力。 保持电池柜内部温度 251，并保持内部温度的均匀性。 CC 。 三、本设计（论文或其他）应达到的要求：三、本设计（论文或其他）应达到的要求： 1）完成相关的零件图和装配图，其中包括三维图和二维图。 2）按学校要求完成毕业论文（不少于 8000 字）。 3）完成英文翻译（不少于 3000 字；英文资料翻译要正确表达原文 的含意，语句通顺。 ） 4）设计说明书论文格式满足学校相应的规范要求，内容完整，结 构安排合理，语句通顺。 5）设备性能符合主要技术数据；设备结构合理，易安装、维护；设 II 备运行安全可靠。 四、接受任务学生：四、接受任务学生： 机械 95 班班 姓名姓名 五、开始及完成日期：五、开始及完成日期： 自自 2012 年年 11 月月 12 日日 至至 2013 年年 5 月月 25 日日 六、设计（论文）指导（或顾问）：六、设计（论文）指导（或顾问）： 指导教师指导教师 签名签名 签名签名 签名签名 教教研研室室主主任任 学科组组长研究所学科组组长研究所 所长所长 签名签名 系主任系主任 签名签名 2012 年年 11 月月 12 日日 III 摘摘 要要 中国冲压模具的发展现状改革开放带了我国的经济进入高速发展的时期，模具的市 场的需求量也进一步的增加。模具行业也一直以 15%左右的增速再发展。因此带来的模具 工业企业的所有制成分的巨大变化，一些国有专业模具厂也如雨后春笋般的建立起来， 同时也带来了以集体、独资、私营和合资等形式的快速发展。 本零件是对电池柜冷藏箱 DC-tall 的零件进行冲压成型的模具设计，主要内容有： 零件特点和工艺分析；成型工艺方案的制定、分析、比较；凸模结构设计；凹模结构设 计；卸料装置设计；模架设计等。设计综合了大学三年所学的机械制图、材料力学、金 属工艺、测量与互换、冲压工艺与模具设计、CAD、Pro/e 等课程。本次设计直接应用了 冲压工艺与模具设计 、CAD、UG 的知识。由于该产品的冲压工艺有冲孔、落料,所以 四个安装卡位精度要求高,其它模具结构尽可能简单。通过这次设计,我们初步掌握了模 具设计的一般流程和方法，提高了综合知识的运用、计算机辅助设计实操和解决实际问 题的能力。 关键词：关键词：DC-tall；模具；冲压模具设计 IV Abstract Stamping die development present situation of reform and opening up brought China into a period of rapid development of the economy in our country, the mould also further increase the demand of market. Mold industry also has been developing in the growth of around 15%. So bring the great changes in the ownership composition of mould industry enterprises, some state- owned professional mold factory also spring up, at the same time also brought to the collective, the rapid development of the form of sole proprietorship, joint venture and private. This parts are parts of the battery cabinet freezer, DC - tall stamping forming die design, the main content includes: part features and process analysis; Molding process development, analysis and comparison; Punch structure design; Die structure design; Discharging device design; Die set design, etc. Design integrated the university three years of learning mechanical drawing, mechanics of materials, metal technology, measurement and swaps, stamping process and die design, CAD, Pro/e etc. This design direct application of the stamping process and die design, the knowledge of CAD, UG. Due to the stamping process of the product have a punching, blanking, so four screens installation accuracy requirement is high, the other mold structure as simple as possible. Through this design, we preliminary master die design of the general processes and methods, improve the comprehensive use of knowledge, computer aided design in field and the ability to solve practical problems. Key words: DC - tall ;die stamping; die design. V 目目 录录 摘 要 III ABSTRACTIV 目 录 V 1 绪论.1 1.1 课题来源.2 1.2 选题的目的和意义.2 1.2.1 选题的目的2 1.2.2 研究的意义2 2.1 主要设计内容:零件特点和工艺分析.2 2.1.1 零件分析2 2.1.2 批量2 2.1.3 工件及其冲压工艺性分析2 2.1.3.1 零件形状和技术要求制定工序顺序3 2.1.3.2 零件的排样.4 2.1.3.3 材料性能.6 2.1.3.4 模具工作过程.7 2.1.3.5 材料的利用率7 2.2 难点、成型质量控制.7 2.3 难点处理.7 2.4 零件制造方案制定.8 2.5 冲压方案的确定.8 2.5 冲压设备的选用.10 2.5.1 压力机类型的选择10 2.5.2 压力机行程的确定10 2.5.3 冲裁力的计算10 2.5.4 卸料力的计算11 2.5.5 额定压力的确定12 2.6 定位装置.12 VI 2.7 关于压力中心.13 2.8 冲裁间隙的选取.13 2.8.1 冲裁间隙对冲裁件质量的影响.13 2.8.2 冲裁间隙值的确定13 2.8.3 定模具刃口尺寸及其制造公差设计原则14 2.9 模具工作部分尺寸选择.14 2.9.1 冲裁凸凹模的设计原则.14 2.9.2 凸模结构设计15 2.9.2.4 凸模固定板.16 2.9.2.5 垫板.16 2.10 导向机构.16 2.11 模架.17 2.12 卸料装置设计.17 2.13 模具的工作过程.17 3 钣金工艺.19 3.1 钣金的定义及特点.19 3.2 钣金工艺过程.19 3.3 下加强件的加工过程.21 4 模具零件.23 4.1 重要零件的加工及选择.23 5 结论及展望.27 5.1 结论.27 5.2 不足之处与展望.27 致 谢.28 参考文献.29 电池柜冷藏箱 DC-tall 之主要零件部件设计及计算 1 1 绪论绪论 冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成冲件（或零件）的一种特殊工艺装 备，称为冷冲压模具（或称冷冲模）。冷冲模在实现冷冲压加工中是必不可少的工艺装 备，没有符合要求的冷冲模，冷冲压加工就无法进行；没有先进的冷冲模，先进的冷冲 压工艺就无法实现。在冲压件的生产中，合理的冲压成形工艺、先进的模具、高效的冲 压设备是必不可少的三要素。 冷冲压加工与其他加工方法相比，无论在技术方面，还是在经济方面，都有许多独 特的优点。主要有： （1）冷冲压是少、无切削加工方法之一，是一种省能、低耗、高效的加工方法，因 而冲压件的加工成本较低。 （2）冷冲压件的尺寸公差由模具保证，具有“一模一样”的特征，所以产品质量稳 定。 （3）冷冲压可以加工壁薄、重量轻、形状复杂、表面质量好、刚性好的零件。 （4）冷冲压生产可以靠压力机和模具完成加工过程，其生产率高、操作简单、易于 机械化与自动化。用普通压力机进行冲压加工，每分钟可达几十件；用高速压力机生产， 每分钟可达数百件或千件以上。 由于冲压成形加工必须具备相应的模具，而模具是技术密集型产品，其制造属单间 少批量生，具有难加工、精度高、技术要求高的特点，生产成本高。所以，只有在冲压 零件生产批量大的情况下，冲压成型的有点才能充分体现，重而获得好的经济效益。冲 模按其功能和模具结构，由单工序模、复合模和级进模之别。他们都是借助压力机，将 被冲的材料放入凸、凹模之间，在压力机的作用下使材料产生变形或分离，完成冲压工 作。 级进模（又称跳模、连续模和多工位级进模）指模具上沿被冲原材料的直线送进方 向，具有至少两个或两个以上的工位，并在压力机的一次行程中，在不同的工位上完成 两个或两个以上冲压工序的模。常见冲压模工序有冲孔（异形或孔圆孔、窄槽、窄 缝）、压弯（多次压弯或一次压弯）、拉伸、再拉深、整形、成形、落料等。由于冲 件的各不同，所完成的工位数和冲压工序性质也不同。其所用的模具在大的级进模的前 提下，一般用的多工位加制件名称或制件名称冠在级进模的前面，因此称他们不同的级 进模（如簧片级进模）。 冷冲压在现代工业生产中占有十分重要的地位，是国防工业及民用工业中必不可少 的加工方法。在电子产品中，冲压件约占 80%85%；在汽车、农业机械产品中，冲压件约 占 75%80%；在轻工业产品中，冲压件约占 90%以上。此外，在航空及航天工业生产中， 冲压件也占很大的比例。目前，我国冲压技术与先进工业发达国家相比还有一定差距， 主要原因是我国在成形工艺及冲压基础理论、模具制造工艺、模具标准化及设备等方面 与工业发达的国家相比尚有很大差距，导致我国模具在加工精度、效率、寿命、生产周 期等方面与先进工业发达国家的模具相比差距非常大。 随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，冲压加工作为现代工业领域内重 要的生产手段之一，更加体现出其特有的优越性。在现代工业生产中，由于市场竞争日 无锡太湖学院学士学位论文 2 益激烈，产品性能和质量要求越来越高，更新换代的速度越来越快，冲压产品正朝着复 杂化、多样化、高精度、高质量方向发展，模具业正朝着复杂化、高效率、高精度、长 寿命方向发展。 1.1 课题来源课题来源 DC tall 是该厂根据市场需求开发研制的电池柜冷藏箱。电池柜冷藏箱（DC tall） 的主要结构采用的是钣金材料，本产品的主要研究目的：将电池保持一定的温度，使得 电池延长使用寿命。 装电池后产品重量达 1.42t 吊起时顶部的四个螺丝每个都必须能承 受 220kg 的拉力。保持电池柜内部温度 251，并保持内部温度的均匀性。 1.2 选题的目的和意义选题的目的和意义 1.2.1 选题的目的选题的目的 将电池保持一定的温度，使得电池延长使用寿命。 1.2.2 研究的意义研究的意义 节能减排、绿色成本、节约成本。 2.1 主要设计内容主要设计内容: :零件特点和工艺分析零件特点和工艺分析 2.1.1 零件分析零件分析 零件冲压生产所需的基本工序只有冲孔、落料两种性质的工序。冲压件尺寸精度高， 孔的位置公差要求一般，表面粗糙度一般，互换性能好。具有强度高、刚性好的特点。 2.1.2 批量批量 该零件总生产数量为大批量生产。 2.1.3 工件及其冲压工艺性分析工件及其冲压工艺性分析 零件的外形对称，结构简单；零件壁宽 31.5t=1.50.5=0.75；孔虽然是配合孔，但孔的 尺寸精度和位置精度都只是一般要求，相对直径较大；孔壁尺寸也大于 1.5t；以上这些条 件都适合冲裁，如图 2.1。 电池柜冷藏箱 DC-tall 之主要零件部件设计及计算 3 图2.1 产品图 2.1.3.1 零件形状和技术要求制定工序顺序零件形状和技术要求制定工序顺序 冲压该零件的基本工序顺序有冲孔、落料，其中冲孔决定了零件的总体形状和尺寸， 因此工序十分重要。 凸模采用凸模，凹模采用成型冲头。图 2.2 无锡太湖学院学士学位论文 4 图 2.2 模具图 2.1.3.2 零件的排样零件的排样 排样是指冲裁件在条料、带料或板料的布置方法，排样是否合理，将直影响材料利 用率、冲件质量、生产效率、冲模结构与寿命等。 该零件的结构特点是材料薄、尺寸小，形状类似于“T”形，因此用作图法取 50 度的 “对排”、侧刃定距、级进模冲压成形；为了使料尾的几个零件能够冲裁下来，采用双侧刃 对角前后排列，如图 2.3 所示。 电池柜冷藏箱 DC-tall 之主要零件部件设计及计算 5 图 2.3 排样图 根据排样图可以近似计算出来两列对排零件的中心距是 25mm。条料宽度 =25+9+21=36mm，其中侧边搭边值查表 2.1-2，因簧片加工精度取了 IT14 级，加工精度 较低所以可取 a=1mm；条料宽度=36+21.5=39mm，其中侧刃余量选取 b=1.5mm；步距 =9+1=10mm（工作间搭边取 a=1mm）。 表 2-1 黄铜冲裁最小沿边与搭边宽度值 圆形或圆角 r2t 的工件矩形边长 l0.10.5 0.52.5 2.56.5 6.5 0.0650.075 0.0450.055 0.040.05 0.030.04 0.020.03 0.1 0.063 0.055 0.045 0.025 0.14 0.08 0.06 0.05 0.03 铝、铝合金、 纯铜、黄铜 0.0250.08 0.020.06 0.30.07 0.030.09 注：卸料力系数 K 卸在冲多孔、大搭边和轮廓复杂说取上限值。 冲裁时之冲压力为冲裁力、卸料力和推件力之和，这些力在选择压力机时是否考虑 进去，应根据不同的模具结构区别对待，即： 采用刚性卸料装置和下出料方式的冲裁模时为： F总F冲F推 (2.5) 采用弹性卸料装置和下出料方式的冲模为: F总F冲F卸F推 (2.6) 采用弹性卸料装置和上出料方式的冲模为: F总F冲F卸F顶 (2.7) 卸料力为 F卸 = KF=0.03 3.3= 0.099KN 卸料力为 F推 =KF（h/t）=0.04 3.3 （5/0.5）=1.32KN 式中 K=0.04，取凹模刃口工作高度为 5mm。 因此总冲裁力 F总 =F+F卸+F推 =3.3+0.099+1.32=4.7KN 2.5.5 额定压力的确定额定压力的确定 确定压力机额定压力主要依据是总冲压力。在选择机械压力机进行拉深加工时，特 别应引起注意的是不能简单地按总从压力确定压力机的额定压力，以为只要压力机的额 定压力大与总冲压力就可选用，那很不合理的。从分析压力曲线图1可以看出这一点。 故在选择机械压力机用与拉深加工时，一般可按下式核算： 浅拉深时: F（0.70.8）F0 (2.8） 浅拉深时： F（0.50.6）F0 （2.9） 式中 F- 总冲压力； F0机械压力机额定压力。 根据以上经验公式可确定压力机的额定压力为 250 KN。 根据以上原则选定压力设备为油压机，其相关参数如下： 公称压力 250KN 公称力行程 4mm 滑块行程 75mm 工作滑块速度 快进 120 mm/s 工进 5 mm/s 回程 100 mm/s 2.6 定位装置定位装置 采用接触定位，用活动挡料销。 活动挡料销是一种可以伸缩的挡料销。采用弹簧顶挡料装置，使用可靠且耐用。下模 定位销分布如图 2.5。 电池柜冷藏箱 DC-tall 之主要零件部件设计及计算 13 图 2.5 下模定位销分布图 2.7 关于压力中心关于压力中心 由于冲裁力小，并且采用了对角导柱模架，受力平稳，同时根据零件的排样图可以看出， 模具压力中心不会超出冲模模柄的投影面积之外，因此这里不作详细计算。 2.8 冲裁间隙的选取冲裁间隙的选取 2.8.1 冲裁间隙对冲裁件质量的影响冲裁间隙对冲裁件质量的影响 1、冲裁间隙对断面质量的影响 冲裁件的断面质量主要指塌角的大小、光亮带占板料厚度的比例、剪切面的表面粗 糙度及断裂面的斜角大小等。 2、冲裁间隙对毛刺的影响 冲裁件的毛刺问题属于断面质量问题，但由于它十分重要，故在此单独讨论。一般 使用的冲裁件对尺寸精度没有过高的要求，毛刺高度便成为评定其质量的主要指标。冲 裁间隙是影响毛刺大小的主要因素，但材料不同时其影响程度却有较大差别。 3、冲裁间隙对尺寸精度的影响 尺寸精度是指工件的实际尺寸与图样上标注的基本尺寸的差值所能达到的公差等级。 冲裁件的尺寸精度应包括两类：一是外形和内形的形状尺寸精度；二是孔距、同心度、 平面度等形位尺寸精度。前者主要受凸模和凹模刃口尺寸制造精度的影响，也受冲裁间 隙的影响。而后者的影响因素较多，与模具结构类型有关，还受模具装配误差和定位误 差的影响，板平面的平面度也受冲裁间隙的影响。 2.8.2 冲裁间隙值的确定冲裁间隙值的确定 根据冲压工艺与模具设计表 1-3 中所提供的参考依据选择可得，单面间隙 c=3- 7%，t=1.2mm,实际取 c=0.6mm。 无锡太湖学院学士学位论文 14 2.8.3 定模具刃口尺寸及其制造公差设计原则定模具刃口尺寸及其制造公差设计原则 1、凹模尺寸决定落料件尺寸，凸模尺寸决定冲孔时的尺寸。因此设计冲孔模时， 以凸模为基准，间隙取在凹模上；设计落料模时，以凹模为基准，间隙取在凸模上。 2、考虑到设计冲孔模时，凸模基本尺寸则应取工件孔的尺寸公差范围较大的尺寸。 这样，在凸凹模磨损到一定程度的情况下，仍能冲出合格零件；冲裁中凸、凹模的磨损， 设计落料模时，凹模基本尺寸应取工件尺寸公差范围内较小的尺寸。凸、凹模间隙则应 取最小合理间隙值。 3、考虑到制件的精度要求，应确定冲裁刃口制造公差。如果刃口精度要求过低，则 生产出来的零件可能不合格，或是使模具的寿命降低；如果对刃口精度要求过高，会使 模具制造困难，增加成本，延长生产周期。如果零件没有标注上公差，则对于冲模则可 以按 IT11 级精度制造，非圆形件可按 IT14 级精度来处理。 2.9 模具工作部分尺寸选择模具工作部分尺寸选择 根据企业所提供的资料和经验，选用的各模板厚度如下： 表 2-1 模板厚度表 模板厚度 上模板30mm 上模16mm 压料板40mm 下模固定板30mm 下模板40mm 退料顶板40mm 2.9.1 冲裁凸凹模的设计原则冲裁凸凹模的设计原则 1、凸模与凹模的圆角半径 凸模圆角半径 rp值与凹模圆角半径值对拉深时允许的变形程度有较大的影响，而且 rd值的影响超过 rp值。因为当板料包满 rp区后，rp区对拉伸过程的影响就很小了，而 rd 区却影响拉深的全过程。被拉入凹模的板料不断流经 rd区，不仅受到摩擦阻力，而且受 到两次反复折弯所产生的弯曲阻力。如果 rd值过小，将使筒壁处承受的拉应力 ma的峰 值增大，也就增大了拉破的危险性。其结果将使允许的变形程度降低，即必须取较大的 拉深系数。 所以凹模圆角半径 1mm （冲压工艺与模具设计表 47） rp=（0.71.0）rd （2.10） rp=0.7 mm 经选择得到 rp=0.7 mm rd=1mm 2、凸模与凹模的结构 根据材料状态、厚度以及零件的排样图，选定模具结构为“矩形横向送料弹压卸料典 型组合”形式。 根据选定的凹模模版的尺寸规格以及典型组合形式，选取对角导柱模架。 电池柜冷藏箱 DC-tall 之主要零件部件设计及计算 15 2.9.2 凸模结构设计凸模结构设计 1、精确定位 凸模安装到固定板上以后，在工作过程中其轴线或母线不允许发生任何方向的位移 否则将造成冲裁间隙不均匀，降低模具寿命，严重时可造成啃模。 2、防止拔出 回程时，卸料力对凸模产生拉伸作用。凸模的结构应能防止凸模从固定板中拔出来。 3、防止转动 对于工作段截面为圆形的凸模，不存在防转问题。可是对于一些截面比较简单的凸 模，例如长圆形、半圆形、矩形等，为了使凸模固定板上安装凸模的型孔加工容易，常 常将凸模固定段简化为圆形。这时就必须保证凸模载工作过程中不发生转动，否则将啃 模。 因此，本设计方案中采用了直通式凸模，由于该凸模截面形状非圆形沿全长是一样 的，便于成型加工。在安装方式上，可采用螺钉吊装固定凸模的方式。 2.9.2.1 凸模长度的确定凸模长度的确定 采用固定卸料方式的凸模长度，按以下公式技术计算： L=h1+h2+h3+h=140mm （2.11） 式中 h1凸模固定板厚度 （mm） h2固定卸料板厚度（mm） h3附加（高）长度，包括凸模的修模量，凸模进入凹模的深度，凸模固定 板与卸料板的安全距离等。一般取 h20mm。 2.9.2.2 强度校核强度校核 1、凸模抗压能力校核 凸模能正常工作，其最小截面承受的压应力必须小于凸模材料允许的压应力： 压应力计算公式： =F/A （2.12） 式中 凸模最小截面的压应力 （mpa） F冲裁力 （N） A凸模材料许用应压力 （mpa） 2、凸模纵向抗剪能力校核 Lmax 1200 （2.13）FJ / 式中 J凸模最小截面惯性距 （mm） F冲裁力 （N） 根据计算，本模具冲裁力小，加工卸料板下端对各凸模的导向作用。均能满足刚度 和强度要求。 2.9.2.3 凹模设计凹模设计 1、根据经验，选择矩形凹模板尺寸为： L=104 mm，B=76 mm 。 2、凹模板的厚度计算： 无锡太湖学院学士学位论文 16 H=KB1 =K(36+26)=48K=480.3=14 （2.14） 因此选取规格 HBH=1008016。 2.9.2.4 凸模固定板凸模固定板 凸模固定板的外形与尺寸通常与凹模板相同，厚度为凹模板厚度的 0.81 倍。取凸模 固定板=40（取 1 倍）。本设计用螺钉吊装的直通式凸模，要求型孔按凸模实际尺寸配作 成 M7/h6。 2.9.2.5 垫板垫板 垫板的平面形状与尺寸与固定板相同，其厚度一般取 610mm 本凸模使用螺钉吊装 的直通式凸模，为在垫板上加工吊装螺钉的沉孔可适当增加垫板的厚度，取 10 mm。 2.9.2.6 模柄模柄 采用压入式，固定段与上模座孔采用过盈配合。 2.10 导向机构导向机构 导柱导套滚动导向模架如图（图 2.6）, 在导柱与导套之间加多排钢珠，组成滚动导 向装置。 图 2.6 导柱导套滚动导向模架结构示意图 电池柜冷藏箱 DC-tall 之主要零件部件设计及计算 17 滚动导向的突出特点是:钢球与导柱、导套之间不但没有间隙，而且有 0.010.02mm 的过盈量，成为无间隙导向。因此其导向精度非常高。为了减小磨损，钢球沿导柱与导 套工作面的滚动轨迹应不重合。为此，钢球在保持圈内的排列，应横向应当错开，纵向 连线与导柱轴线成 8角。 2.11 模架模架 本方案中的模架尺寸设定为：长 x 宽 x 高=136 x 136 x 100。 2.12 卸料装置设计卸料装置设计 采用分体式卸料板。卸料板只连接到凹模上，凹模再单独连接到上模座上，螺钉一 般要增加 46 个，销钉要增加 2 个。采用固定卸料装置，板料厚度不宜小于 0.3mm， 而且不适于冲软铝板。 固定卸料板的平面外形尺寸一般与凹模板相同，其厚度可取凹模厚度的 0.8 倍，板 料厚度超过 3mm 时，可与凹模厚度一致。固定卸料板形孔与凸模的的单面间隙可以取 0.20.5mm，厚料与硬料可取大值。 2.13 模具的工作过程模具的工作过程 工作过程如下： 1、将条料放在下模定位板上，确定定位正确。 第一步：条料送进至侧刃挡板，开始冲压，在条料上冲出一个小孔和裁去一个进距 A 的窄条，使条料的一百年出现一个横肩； 第二步：推进条料，使条料紧靠侧刃挡板，进行第二次冲压，在条料上在冲一个小 孔和裁去一个进距的窄条，同时在条料端面冲出另一个零件孔的一部分，同时冲出和工 具尾部相同的一部分。 第三步：再次推进条料，使第二次冲出的横肩紧靠在侧刃挡板，进行第三次冲压， 同时冲出两个小孔，第一次落下一个工件。 第四步：在此推进条料，一个侧刃和落料凸模同时参加冲裁，第二个落料凸模冲掉 工件头部的一部分。 第五步：与上述基本相同。 第六步：开始同时冲下两个零件，第二个侧刃也开始工作。 由于该副模具采用斜对排的排样方法，材料的利用率很高（见下面材料利用率计算）； 但斜对排同时也带来了凸、凹模单边受力的缺陷，特别是采用硬质合金模具时，由于凸、 凹模单边受力可能导致模具凸、凹模损坏，因此对于硬质合金模具，可以采用直对排， 以避免损坏模具。 一般来讲侧刃可以安装一个，也可以安装两个，而双侧刃可以成对并列，也可以对角前 后安装。双侧刃定距时比单侧刃准确，工位较多的级进模使用双侧刃呈对角排列还可以 减少料尾长度，反而会省料。用侧刃定距准确、送料方便、精度较高，声场效率提高显 著，同时也便于实现机械化和自动化。因此因此在电子工业中，一般要求批量大的接触 簧片、焊片等零件，大多采用此种类型的模具。侧刃装置的定位是利用裁切条料边缘 （裁切的长度为进距 A，而裁切的宽度为 1.52.5mm）来控制步距（进距）和挡料的。 类似于图 2.7。 无锡太湖学院学士学位论文 18 图 2.6 级进模工作图 级进模具有以下优点 1)级进模是多工序冲模，在一副模具内，可以包括冲裁、弯曲、成形和拉深等多种多道工 序，具有比复合模更高的劳动生产率，也能生产相当复杂的冲压件； 2)级进模操作安全，因为人手不必进入危险区域； 3)级进模设计时，工序可以分散。不必集中在一个工位，不存在复合模中的“最小壁厚”问 题。因而模具强度相对较高，寿命较长。 4)级进模易于自动化，即容易实现自动送料，自动出件，自动叠片； 5)级进模可以采用高速压力机生产，因为工件和废料可以直接往下漏； 6)使用级进模可以减少压力机，减少半成品的运输。车间面积和仓库面积可大大减小。 级进模的缺点是结构复杂，制造精度高，周期长，成本高。因为级进模是将工件的 内、外形逐次冲出的，每次冲压都有定位误差，较难稳定保持工件内、外形相对位置的 一次性。但精度高的零件，并非全部轮廓的所有内、外形相对位置要求都高，可以在冲 内形的同一工位上，把相对位置要求高的这部分轮廓同时冲出，从而保证零件的精度要 求。 电池柜冷藏箱 DC-tall 之主要零件部件设计及计算 19 3 钣金工艺钣金工艺 3.1 钣金的定义及特点钣金的定义及特点 钣金，尚未有一个更完整的定义，根据定义外国专业期刊可以被定义为：钣金金属薄板 （通常小于 6mm）一种综合冷加工工艺，包括切割，冲压/切/复合，折，焊接，铆接，拼 接，成型（如汽车车身）等。的显着特征是厚度均匀的同一部分。现代汉语词典“第 5 版的解释：动词，钢铁，铝，铜等金属板材加工。 特点：钣金具有重量轻、强度高、导电（能够用于电磁屏蔽）、成本低、大规模量产性 能好等特点，目前在电子电器、通信、汽车工业、医疗器械等领域得到了广泛应用，例 如在电脑机箱、手机、MP3 中，钣金是必不可少的组成部分。 随着钣金的应用越来越广 泛，钣金件的设计变成了产品开发过程中很重要的一环，机械工程师必须熟练掌握钣金 件的设计技巧，使得设计的钣金既满足产品的功能和外观等要求，又能使得冲压模具制 造简单、成本低。 3.2 钣金工艺过程钣金工艺过程 A工件落料 图纸到手后，根据扩大的意见，并选择不同的批量下料方法中，激光，数控冲床， 剪切，模具等，然后再进行相应的图纸展开。数控穿孔工具所产生的影响，对于一些不 规则形状的孔的加工的工件，并在边缘将是一个大的毛刺，进行去毛刺后的处理，而在 一定程度上的工件的精度，激光加工无刀具限制，小工件断面平坦，适合异形工件，但 需要较长的时间。数控和激光旁放置在板凳上，这将有助于地方片的机器上进行处理， 减少升降板的工作量。一些可以利用的边料放置在指定的地方弯曲的试用收购材料。消 隐后工件，边角的毛刺，使必要的联系整理（抛光），刀具接触点与平锉刀修整，毛刺 打磨机更大的工件进行修整，小口径的接触点与相应的小锉刀修整确保外观的美丽，同 时也为弯曲的形状定位换药时保证工件，防止弯曲机弯曲位置一致的保护与批量大小一 致。 下道工序 在消隐完成后，下一过程中，根据不同的加工要求的工件到相应的过程。弯曲，铆， 翻边攻丝，焊接，打凸包段差，有时后弯 12 螺母或螺栓压力是好的，打凸的船体模具和 贫困阶层考虑的第一处理，所以先处理步骤后发生其他干扰，无法完成必要的处理。在 大写或小写挂钩后，如果不弯腰触摸前弯曲焊接工艺性好。 首先，弯曲时的尺寸在图纸上确定弯曲槽刀和刀时，使用的材料厚度，以避免产品 变形引起的碰撞模式键（在同一产品上选择工具，可用于不同型号的上模），下模的选 择是根据片材的厚度确定。二是确定的顺序弯曲，弯曲的一般规则是先内后外，后大开 始后的第一次特别具有体积小，常见的。首先应该有粉碎边工件工件弯曲 30-40，然 后粉碎工件练级模式。 铆接，考虑螺柱的高度选择相同类型的模具，然后按进行调整，以保证螺柱和工件的表 面齐平，以避免螺柱紧固或压出超过工件表面的压力，从而导致工件报废。 有氩弧焊，点焊，二氧化碳保护焊，手工电弧焊，点焊必须首先考虑的位置在大批量生 产的工件，可以考虑做焊接位置，以确保准确的定位工具。 无锡太湖学院学士学位论文 20 牢固地焊接在待焊接的工件的，打凹凸点，以确保一致的加热，而且要确定焊接位 置，凸块可以被激励在焊接前与板，同样的均匀接触，以便要被焊接停留时间应罚款， 预压时间，保持时间，休息时间，以确保工件可点焊固体。在表面的焊接毛刺发生后， 使用平磨加工的两个亚弧焊大型工件，也连接在一起，或者一个工件的加工的角，实现 光滑的表面和光滑。产生的热量亚弧焊和容易 变形后的工件焊接用和平的磨矿机进行处理，在角落的特定方面。 B表面处理 工件弯曲，铆接工序完成后，以不同的方式，不同的面板，冷板表面处理后一般电 镀表面处理，表面处理，电镀喷涂，采用磷化处理，磷处理后喷涂工艺后不执行。镀板 材表面清洗，脱脂，然后喷涂。不锈钢板（有镜面板，雾面板，拉丝板）是可以刷前弯， 不要喷，喷涂应玩头发治疗，常用铝氧化处理，根据喷涂不同的颜色来选择不同的氧化 背景， 常用的有黑色和灰色氧化，需要喷涂铝合金铬酸盐氧化处理后喷涂。这样做表面前 处理，清洗表面，显着提高漆膜附着力，耐腐蚀涂层，可以成倍地提高力量。清洗过程 中清洗的工件，第一块挂在流水线上，首先经过清洗液（合金粉油），然后放入干净的 水，随后通过喷雾区，然后干燥后区，最后从管道中取出工件。 喷 表面前处理后，进入喷涂过程中，工件喷涂后需要组装，牙齿或部分导电孔需要保 护处理。 C保护处理 牙孔，可以检查到软棒或拧到位，需要保护的导电浆料，用高温胶带，大批量的做定位 工装定位保护，所以不要喷到工件时，里面的外表面喷涂可以看出，工件与工件的螺纹 孔的保护，防止螺母（法兰）后喷孔需要备份齿螺母（法兰）。一些文物也使用了大量 的工装保护; 工件装配，喷涂，但喷涂高温胶带和纸伸出螺母块的孔，用螺钉或耐高温橡胶保护区。 ，如果工件站在喷涂，使用相同的方法来保护螺母（螺柱）孔;带引线或回形针和其他项 目一起窜喷涂后的一小部分，有些要求高的表面喷涂前的刮灰处理;一些在高温下具有特 殊的粘纸保护工件在地面字符。在喷涂过程中，流水线上的第一个挂片，一击管胶表面 的灰尘。喷入喷雾区域，喷涂后进入干燥区的管道，最后喷涂好的工件从管道中除去。 有两种类型的手工绘画和自动喷涂，使该工具用于不同的方法。 D装配工序 在进入喷雾装配过程中，在组装前，原画粘纸撕开用来确定内螺纹孔没有扩散到涂 层或粉末，在此过程中，要戴手套以避免手灰尘附着在部件的保护工件，工件，但也有 一些用气枪吹干净。 包装环节 组装到包装在会议结束后，检查到一个专用保护袋后的工件，一些不特殊包装气泡 膜包装工作。在包装之前，先把切工件的大小气泡膜包装，以避免边包装边切，影响加 工速度;大量可定制特殊的纸箱或气泡袋，垫，盘，盒等。包装好后放入纸箱，然后粘贴 在纸箱上的标签对应的成品或半成品。 电池柜冷藏箱 DC-tall 之主要零件部件设计及计算 21 3.3 下加强件的加工过程下加强件的加工过程 对于任何一个加强件来说，它都有一定的加工过程，也就是所谓的工艺流程。 1.加强零件图设计和绘制，角色绘制的方式来表达钣金零件的结构。 2. 展开地图绘制，这是一个复杂的结构的部分将被扩展成扁平的会员。 3.下料，下料的方式有很多种，主要有以下几种方式： a.剪床下料 使用剪切机的展开视图中切出的长度和宽度尺寸的形状。如果冲孔，切角，子冲的 组合模具冲孔，成型切角。 b.冲床下料 使用打孔的一个或多个步骤将是部分板块开始后平片红色的形状结构。它的优点是 短耗时的工作，效率，并能降低处理成本，通常用在大规模生产。 c.NC 数控下料 数控切割先写 NC 程序。被编程软件的使用，扩展的视图绘制数控机床可以被写入作 为身份。根据这些程序允许在一个铁一步步的结构的扁平形状的部分上冲出。 d.激光下料 激光切割，在一个平面的铁片将其结构形状剪出。 4 翻边攻丝 内缘翻边称为抽孔，也就是说，在一个较小的基孔抽成一个稍大的孔中，然后抽孔攻。 这样做可能会增加其强度，避免滑牙。 一般用于金属板材加工厚度比较薄。当厚度大，如 2.0，2.5，等以上的板厚。 5.冲床加工 冲床冲床加工一般切角，冲孔落料，冲孔凸壳，红撕裂，抽孔等这些加工方式，以 达到加工的目的。处理需要相应的模具来完成操作。凸凸沙袋船体成型，加盖与撕裂成 形模具。 6.压铆 经常使用铆钉铆螺柱，压铆螺母，压铆螺钉等，通常是通过其铆压机，液压铆接机来完 成操作，钣金件铆接方式。 7.折弯 弯曲板构件是 2D，3D 的折叠部分。其加工需要折叠床和相应的折弯模具来完成操作。它 也有一定的折弯顺序，其原理是下刀不产生干扰的第一折，休息后会产生干扰。 8.焊接 焊接是焊接的多个部分组合在一起的处理单个部件或侧缝焊接，以增加其强度要达到的 目的。其加工方一般由 CO2 气体保护电弧焊，氩弧焊，点焊，机器人焊接。焊接方法的 选择是根据实际要求和材质而定。 9.表面处理 一般表面处理磷化膜，电镀五彩锌，铬，烤漆，氧化。磷化膜一般 对于冷轧板和电解板类，其作用主要是在料件片涂有一层保护膜，防止氧化;再次是，以 提高其的涂料密合性。 10.组装 无锡太湖学院学士学位论文 22 所谓的组件的多个零件或组件是按照一定的方式装配在一起，使一个完整的产品。 应该指出的是，材料和部件的保护，不能得出颠簸。大会的最后一个步骤来完成的项目， 如果原材料和零部件无法使用由于颠簸计划，做一遍，将浪费大量的处理时间，增加项 目的成本，所以要特别注意保护材料和部件。 电池柜冷藏箱 DC-tall 之主要零件部件设计及计算 23 4 模具零件模具零件 4.1 重要零件的加工及选择重要零件的加工及选择 1.凹模 绘制凹模正式零件图，实际上是把排样图（图 4.1）和经过计算选取的标准凹模轮廓 图形结合起来，凹模结构如图 4.1 所示（详细尺寸见图纸零件图）。 凹模型腔位置尺寸，常以凹模轮廓的几何中心或以凹模互相垂直的两边为基准标准， 视各厂的加工习惯而定，本例中选取凹模中心线为设计基准。图中的尺寸 140.5，是根 据排样后保证零件直壁部分两边均有 1mm 的最小搭边值的前提下，由排样图的几何关系 而求得。 图 4.1 凹模 2.卸料板与固定板 设计时应该注意卸料板与固定板型孔位置以及公差应该与凹模一致，分别如图 4.2 及 图 4.3 所示（详细尺寸见图纸零件图）。 图 4.2 卸料板 图 4.3 固定板 3.凸模 无锡太湖学院学士学位论文 24 当线切割或磨削成型，冲裁冲头应设计成直冲床，冲裁模，冲压卸料板和安装板，线切 割，这样可以大大缩短模具制造周期。 冲孔凸模基本尺寸外形如图 4.4 所示（具体尺寸见图纸） 图 4.4 冲孔凸模 落料凸模基本尺寸外形如图 4.5 所示（具体尺寸见图纸） 电池柜冷藏箱 DC-tall 之主要零件部件设计及计算 25 图 4.5 落料凸模 无锡太湖学院学士学位论文 26 5 结论及展望结论及展望 5.1 结论结论 通过这次冲压模具的设计，我真正地了解到一套模具的完整结构，从收集资料到设 计一步一步踏实的做过来，把我们四年来所学的知识全部结合运用，正真做到融汇。我 相信通过这次毕业设计的训练，对于我们即将进入社会打好了一定的基础。 对于复杂板金成型模具设计,我的第一副比较全面的模具设计,尺寸精度要求,高选题 难。必须在规定的时间内完成从模具结构零件的设计，及装配。除了靠自己的努力外,更 多的是要感谢各位老师在我设计过程中对我的指导。 同时,在我的图纸绘制,工艺分析,模具零件加工工艺分析等方面的有了更进一步的提 高,使我的专业知识增加坚固，还有就是应用软件 UG AUTO CAD 的使用更加熟练。 这次毕业设计令我们