玻璃升降器外壳冲压工艺与模具设计

毕业设计 (论文 ) 题目： 玻璃升降器外壳冲压工艺与模具设计 学 院 工业制造与管理学院 年 级 专 业 模具设计与制造 学 号 学生姓名 指导老师 20 年 月 业设计 (论文 ) 第 授人以渔 能力为本 毕业论文 (设计 )诚信承诺书 题目 玻璃升降器冲压工艺与模具设计 学生姓名 学号 专业 模具设计与制造 班级 学生承诺 我承诺在毕业论文 (设计 )活动中，遵守学校有关规定，恪守学术规范，本人毕业论文 (设计 )内容除特别注明和引用外，均为本人观点，不存在剽窃、抄袭他人学术成果 ，伪造、篡改实验数据的情况，如果有违规行为和论文抄袭率达到 30%以上，我愿意承担一切责任，接受学校的处理。 学生 (签名 )： 20 年 月 日 查询毕业设计（论文）抄袭结果： % 指导教师承诺 我承诺在毕业论文 (设计 )活动中，遵守学校有关规定，恪守学术规范，经过本人核查，该生毕业论文 (设计 )内容除特别注明和引用外，均为本人观点 ，不存在剽窃、抄袭他人学术成果，伪造、篡改实验数据的现象。 指导教师 (签名 )： 年 月 日 业设计 (论文 ) 第 授人以渔 能力为本 四川科技职业学院毕业设计（论文）评审表（指导教师用） 姓名 学号 题目 玻璃升降器冲压工艺与模具设计 评价项目 具体要求 权重 A B C D E 调查论证 能独立查阅文献和从事其他调研；能正确翻译外文资料；能提出并较好地论述课题的实施方 案；有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。 研究方案的设计能力 论文的整体思路清晰，结构完整、研究方案完整有序。 分析与解决问题的能力 能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题；能正确处理实验数据；能对课题进行理论分析，得出有价值的结论。 工作量及 工作态度 按期圆满完成规定的任务，工作量饱满，难度较大；工作努力，遵守纪律；工作作风严谨务实。 质量 综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理；试验正确，分析处理科学 ；文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，书写工整规范，图表完备、整洁、正确；论文结果有应用价值。 创新 工作中有创新意识；对前人工作有改进、突破或独特见解。 评定成绩（优、良、中、及格、不及格） 指导教师意见： 指导教师签名： 20 年 月 日 说明：在“ A、 B、 C、 D、 E”对应的栏目下划“” 业设计 (论文 ) 第 授人以渔 能力为本 四川科技职业学院毕业设计 (论文 )任务书 学生姓名 学号 指导教师 学院名称 工业制造与管理学院 专业名称 模具设计与制造 论文题目 玻璃升降器冲压工艺与模具设计 题目来源 实习实践（ ）理论研究（ ） 一、基本任务与要求 基本任务： 完成 玻璃升降器的冲压工艺及冲压模具。进行了零件形状，尺寸精度等冲压工艺性分析。在工艺计算的基础上，确定了本零件的冲压工序为：落料、拉深、冲孔、翻边、切边。分析和比较了不同工艺方案，确定用落料模拉深复合模、拉深模、拉深切边模复合、冲孔模、翻边模来生产该零件。 以及模具相关尺寸的计算。设计和选择了模具总图和工作零件图，绘制了模具装配总图 和部分零件图，并编写了设计说明书。 要求： 撰写本次毕业论文 是对我们所学的基本知识、基本理论和基本技能掌握与提高程度的一次总测试，既要系统地掌握和运用专业知识，还要有较宽的知识面并有一定的逻辑思维能力和写作功底。同时通过撰写毕业论文，可以使自己掌握如何收集、整理和利用材料；如何观察、如何调查、作样本分析；如何利用图书馆，检索文献资料。通过毕业论文的写作，使自己发现自己的长处和短处，以便在今后的工作中有针对性地克服缺点，撰写论文是结合科研课题，把学过的专业知识运用于实际，在理论和实际结合过程中进一步消化、加深和巩固所学的专业知识，并把所学的专业知识转化为分析和解决问题 的能力。 二、工作内容及时间安排 1选题： 2012 年 9 月 1 日前 2开题报告： 2012 年 10 月 1 日前 3收集资料及实施研究： 2012 年 11 月 1 日前 4完成初稿： 2013 年 1 月 1 日前 5完成修改稿： 2013 年 3 月 1 日前 6完成定稿： 2013 年 4 月 1 日前 7答辩： 2013 年 4 月 22 日前 业设计 (论文 ) 第 V 页 授人以渔 能力为本 摘 要 本论文设计了 玻璃升降器的冲压工艺及冲压模具。进行了零件形状，尺寸精度等冲压工艺性分析。在工艺计算的基础上，确定了本零件的冲压工序为：落料、拉深、冲孔、翻边、切边。分析和比较了不同工艺方案，确定用落料模拉深复合模、拉深模、拉深切边模复合、冲孔模、翻边模来生产该零件。 本设计进行了 5副模具（落料拉深复合模、 拉深模、拉深冲孔模复合模、冲孔切边模复合、翻边模 ）结构和类型的选择，以及模具相关尺寸的计算。设计和选择了模具总图和工作零件图，绘制了模具装配总图 和部分零件图，并编写了设计说明书。 关键词 ： 冲压；工艺设计；模具设计； 玻 璃升降器 业设计 (论文 ) 第 授人以渔 能力为本 前 言 国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，促使模具技术迅速的发展成为一门产业。而冷冲压模具又是整个模具产业中的一个重要组成部分，它以冲裁、弯曲、拉深为基本内容，其中冲裁和拉深又是冲压中的重要部分。 6 本次进行的冷冲压模具设计，是在通过大学全部基础课程、技术课程、以及大部分专业课程的学习之后所进行的毕业设计。其设计内容包括：零件的工艺性分析、零件工艺方案的拟定、排样形式、裁板方法、 材料利用率计算、工序压力计算、压力中心的确定、压力机的选择、模具类型及结构形式的选择、以及模具零件的选用和设计等。通过这次毕业设计的综合训练，提高自己分析问题、解决问题的能力，培养自己独立思考的习惯，并让自己掌握模具设计的一般步骤与方法，能够设计一般的冲压模具，为自己将来的工作奠定一个良好的基础。 由于本人初次进行如此综合而全面的设计，经验不足，能力有限。故在设计中难免会存在不足之处，敬请各位老师给予指正。 业设计 (论文 ) 第 授人以渔 能力为本 目 录 第 1 章 冲压 零件的工艺性分析及冲压工艺拟订方案 . 冲压零件的工艺性分析 . 平板坯料翻边的工艺计算 . 冲孔凸凹模尺寸计算 . 冲孔 凹模尺寸计算 . 冲孔 凹模尺寸计算 . 有凸边圆筒形件拉深工艺计算 . 落料凸凹模尺寸计算 . 拟定工艺方案 . 确定总工序 . 提出工艺方案 . 工艺方案的比较及确定 . 2 章 排样形式、裁板方法、材料利用率的计算 . 排样的计算 . 利用率的计算及裁板方法的确定 . 横排时 . 竖排时 . 3 章 冲压 工艺过程 . 4 章 落料拉深复合模设计 . 模具类型及模具结构形式的选择 . 模具的动作原理 .业设计 (论文 ) 第 授人以渔 能力为本 工序压力计算、压力中心的确定、压力机选择 . 压力计算 . 压力中心的确定 . 压力机的选择 . 模具工作零件刃口尺寸以及公差的计算 . 落料凸、凹模刃口计算 . 拉深 35 凸、凹模尺寸计算 . 模具零件的选用、设计以及必要的计算 . 卸料及顶件装置 . 落料凹模形状及尺寸的确定 . 凸凹模形状及尺寸的确定 . 推板的选用 . 模架的选用 . 模柄的选用 . 5 章 冲孔切边复合模设计 . 模具类型及模 具结构形式的选择 . 模具的动作原理 . 工序压力计算、压力中心的确定、压力机选择 . 压力计算 . 压力中心的确定 . 压力机的选择 . 模具工作零件刃口尺寸以及公差的计算 .业设计 (论文 ) 第 授人以渔 能力为本 模具零件的选用、设计以及必要的计算 . 卸料装置 . 模架的选用 . 模柄的选用 . 6 章 翻边模设计 . 模具类型及模具结构形式的选择 . 模具的动作原理 .工序压力计算、压力中心的确定、压力机选择 . 压力计算 . 压力中心的确定 . 压力机的选择 . 模具零件的选用、设计以及必要的计算 . 模架的选用 . 模柄的选用 .结与体会 .谢词 .考文献 . 章 冲压零件的工艺性分析及冲压工艺拟订方案 冲压零件的工艺性分析 该零件是玻璃升降器 (如 图 1。采用 的 证足够的刚度和强度。其外形主要尺寸 60， 36， 28均为 ， 为 了使零件安装后不影响使用， 表面要求平整，无明显毛刺，无起皱。据零件的技术要求，进行冲压工艺分析，可以认为：该零件形状属于旋转体，是截面为 /， 工件尺寸不大，精度要求不高，形状简单，因此拉深工艺性比较好。 由于 要求精度较高，必须采用水平切边模切边，而 60，36的精度 要求不高，则采用一般精度的正反拉深模即可成型。 1 图 1玻璃升降器 平板坯料翻边的工艺计算 初步拟定为采用球头形凸模翻边，翻边后零件形状如下图所示，其孔径 d=18=业设计 (论文 ) 第 2 页 授人以渔 能力为本 可知一次翻边可达到的极限高度为： (118/2(1+中 由 手册表 5得 3 由上述计算可知 H可一次翻出所需高度。 翻边后零件的形状如（图 1： 图 1翻 边 零 件 图 冲孔凸凹模尺寸计算 冲孔后零件形状如下图所示： 业设计 (论文 ) 第 3 页 授人以渔 能力为本 图 1冲 孔 零 件 图 孔 凹模尺寸计算 由于公差等级不高，可分别加工凸凹模。 的确定： 由于材料为 材料的厚度为 查 表 12 12 ： 可由公式计算 ： A= T= 12 得 X= 13 12 ： x) =(11+业设计 (论文 ) 第 4 页 授人以渔 能力为本 = 12 ： =(= T+ A+立满足条件 12 孔 凹模尺寸计算 由于公差等级不高，可分别加工凸凹模。 的确定： 由于材料为 料的厚度为 表 12 12 ： 可由公式计算： A= T= 得 12 X= 13 12 ： x) =(= 业设计 (论文 ) 第 5 页 授人以渔 能力为本 12 ： =(= 满足条件： T+ A+立满足条件 12 有凸边圆筒形件拉深工艺计算 拉深后零件形状如下图所示： 首次确定拉深系数同时计算拉深系数是否合理 12 ： dt/d=54/ 12 ： R=2 （查表 12 ： D= = =65 12 ： t/d=150/65= 12 ： h1/查表 12 ： 表 m=d/D=5= m能一次拉深 12 。 12 ： m= 其中 D=65 5 r=4 R=5 拉深高度为： 1)+d1( 业设计 (论文 ) 第 6 页 授人以渔 能力为本 dt/d=54/35=对高度 12 ： h1/表 根据以上数据对比，首次选择拉深系数为 经第一次拉深完后，零件还需要经过第二次拉深，第三次拉深，其拉深看成是圆筒形零件拉深。 12 ： (查表 d2=35= d3= 所以用两次拉深。 12 ： 35= 12 ： .5 2)+d1(= 3)+d1(=16 经过上面计算，该零件需要经过三次拉深才能满足零件尺寸。 拉深后零件形状如（图 1： 图 1拉 深 零 件 图 业设计 (论文 ) 第 7 页 授人以渔 能力为本 落料凸凹模尺寸计算 落料后零件形状如下图所示： 根据前面公式计算得，毛坯的尺寸 D=65,修边余量 =2，双边的修边余量 =4，故毛坯的总直径 D=69，产品落料的尺寸就为 69。 因落料形状和尺寸都要求不高，所以落料采用分开加工，其落料的尺寸由凹模决定。 235，零件厚度为 12 。 故零件的双面间隙 表 可由公式计算 12 ： A= T= 得 12 X= =13 12 ： ) =(= 12 ： =(= 12 ： T+ A+立满足条件 业设计 (论文 ) 第 8 页 授人以渔 能力为本 落料后零件形状如（图 1： 图 1落 料 零 件 图 拟定工艺方案 定总工序 由以上计算过程及工艺分析得出成型该零件应有以下五道基本工序： 落料 拉深 冲孔 翻边 切边 出工艺方案 方 案 一 落 料 拉 深 复 合 第 二 次 拉 深 第 三 次 拉 深 冲 底 孔 翻边 冲 孔翻边复合 方 案 二 落 料 拉 深 复 合 第 二 次 拉 深 第 三 次 拉 深 冲 底 孔 复 合 切边和冲 孔复合翻边 方 案 三 落 料 第 一 次 拉 深 第 二 次 拉 深 第 三 次 拉 深 冲 底 孔翻边冲 孔切边复合 艺方案的比较及确定 综合分析得出以上三种方案，其中方案二落料、拉深复合在一起不仅各工作部分的强度可以得到保证，而且也提高了模具的复合程度，提高了生产效率适合于大批量生产，同时模具较少，成本较低。因此决定采用第二种方案为最佳。 业设计 (论文 ) 第 9 页 授人以渔 能力为本 第 2 章 排样 形式、裁板方法、材料利用率的计算 排样的计算 排样：指工件在条料，板料，带料上布置的方法。 由于该零件的毛坯为圆形，从材料的经济利用及模具结构的合理性考虑，故采用有搭边值的直排样。 查手册表 a=采用手工送料 由以下公式计算无侧压时条料的宽度 12 ： a+C) =(69+2 =中 C=由手册表 由以下公式计算导尺间距 12 ： A=B+C=a+2C =69+ =选择购买 10001500 图 2材板料 利用率的计算及裁板方法的确定 材料的经济利用可用材料的利用率指标来衡量，故对横排样和竖排样进行必要的利用率计算，以选取经济合理的排样方式 剪裁下料。 横排时 条数 (D+(1000(69+1)=14 个 余 19 0 14 4=b=1000 1500=1500000 业设计 (论文 ) 第 10 页 授人以渔 能力为本 故有 n=b=500000=排时 条数 (D+(1500(69+1)=21 个 余 30 则 3 21 4=b=1000 1500=1500000 故有 n=b=500000= 由以上计算可知用横排样时利用率最高，故选择用横排样 1000。 图 2样图 业设计 (论文 ) 第 11 页 授人以渔 能力为本 第 3章 冲压 工艺过程 表 3序卡片 业设计 (论文 ) 第 12 页 授人以渔 能力为本 第 4 章 落料拉深复合模设计 模具类型及模具结构形式的选择 本模具采用正装的落料、拉深两个工序复合模结构形式， 工件由上面的凸凹模冲下并卡在下面的凹模内，然后在拉深工件，工件留在凸凹模上，再由推件装置推出。操作方便安全，且能保持较高的生产效率。总压力为 800采用后侧导柱模架即可满足精度要求。由于板料不太厚，故而采用弹性卸料板卸料。 落料拉深复合模结构如图 4 图 4落料拉深复合模 12345678910111213141516171819业设计 (论文 ) 第 13 页 授人以渔 能力为本 模具的动作原理 此模具为落料、拉深复合模，初步决定采用曲柄压力机。在压力机曲柄向下运动的过程中，首先是凸凹模与落料凹模接触完成落料工序。此时，零件进入凹模，在曲柄压力机的作用下凸凹模继续往下运动，然后完成零件的第一次拉深。拉深完后，上模往上运动，此时顶件块在弹性元件的作用下向上运动，把零件从拉深凸模上顶出，然后上模继续往上运动，达到最高点时，推杆将零件从凸凹模上推出，从而实现脱模。 模具的导柱与导套在整个工作过程中一直紧密配合，在非工作过程时导柱与导套可分开。 工序压力计算、压力中心的确 定、压力机选择 压力计算 由于模具采用弹性卸料板卸料，则该工序有以下力： 、 、 、 、 、 得 公式计算 12 ： =69 310 = 得凸圆形件用平毛坯第一次拉深时的压边力计算公式计算： = 查得的无凸缘筒形件拉深力实用公式计算： = = 得 业设计 (论文 ) 第 14 页 授人以渔 能力为本 =6550N(其中 知 ) 得 =72050N(其中 知， n=h/t=1) 得 =7860N(其中 知 ) 压力中心的确定 为了保证压力机和模具正常地工作， 必须要使冲模的压力中心与压力机滑块中心线相重合。否则在冲压时会使冲模与压力机滑块歪斜，引起凸，凹模间隙不均或导向零件加速磨损，造成刃口和其他零件的损坏，甚至还可能引起压力机导轨磨损，影响压力机精度。通常，对于简单而对称的工件，如圆形、正多边形、矩形，他们的压力中心与工件的几何中心重合。对于形状复杂的工件、多凸模及连续模的压力中心则需要计算。 而本零件为简单而对称的圆形，故压力中心与其几何中心相重合。 压力机的选择 这一工序的最大总压力在离下死点 62 就需达到： 拉推卸压落顶总 =131000+4578+53200+业设计 (论文 ) 第 15 页 授人以渔 能力为本 =考课本 1 和材料成型设备开式压力机规格 10 可选择 800开式曲柄压力机。 查得开式压力机的相关数据如下： 表 4式压力机数据 公称压力 /00 发生公称压力 时滑块距下死点距离 / 滑块行程 /30 最大封闭高度 /80 封闭高度调节量 /00 工作台尺寸 左右 /00 前后 /40 工作台孔尺寸 左右 /80 前后 /10 直径 /60 模柄孔尺寸（直径 / 21 模具工作零件刃口尺寸以及公差的计算 落料凸、凹模刃口计算 根据前面公式计算得，毛坯的尺寸 D=65,修边余量 =2，双边的修边余量 =4，故毛坯的总直径 D=69，产品落料的尺寸就为 69。 因 落 料 形 状 和 尺 寸 都 要 求 不 高 ， 所 以 落 料 采 用 分 开 加 工 ， 其 落 料的尺寸由凹模决定。 235，零件厚度为 故零件的双面间隙 表 12 业设计 (论文 ) 第 16 页 授人以渔 能力为本 可由公式计算 12 ： A= T= 得 12 X= =13 12 ： ) =(= 12 ： =(= T+ A+立满足条件 12 拉深 35 凸、凹模尺寸计算 有压边圈拉深时的单边间隙可由以下公式计算： Z/2=(1 1.1)t =(1 深模工作部分尺寸可由以下公式计算 业设计 (论文 ) 第 17 页 授人以渔 能力为本 ) =(35+ =+Z) =(35+=中 t= a=手册表 模具零件的选用、设计以及必要的计算 卸料及顶件装置 图 4卸料及顶件装置 落料凹模形状及尺寸的确定 由于落料凹模的尺寸比较大，能比较方便的采用销钉定位，螺钉紧固，因此选择用销钉定位，螺钉紧固。这样可减小凹模外壁的加工精度，减少加工时间和成本。 凹模用整体结构，直刃口形式，这种刃口强度好，孔口尺寸不随刃口的刃磨而增大，适用于精度高的工件。 业设计 (论文 ) 第 18 页 授人以渔 能力为本 图 4落料凹模 凸凹模形状及尺寸的确定 从模具的总体结构和高度考虑，宜用固定板定位，螺钉紧固。其结构尺寸由工件的尺寸决定。 业设计 (论文 ) 第 19 页 授人以渔 能力为本 图 4凸凹模 业设计 (论文 ) 第 20 页 授人以渔 能力为本 推板的选用 选用刚性推荐装置，是利用压力计滑块上的打料杆，撞击上模内的打杆与推件板，将凹模内的工件推出，其推件力大，工作可靠，如（图 4 图 4推件板 模架的选用 图 4模架 业设计 (论文 ) 第 21 页 授人以渔 能力为本 模柄的选用 选用压入式模柄，它与模座孔采用过渡配合 H7/H7/加销钉以防转动。这种模柄可较好地保证轴线与上模座的垂直度。 图 4压入式模柄 业设计 (论文 ) 第 22 页 授人以渔 能力为本 第 5 章 冲孔切边复合模设计 模具类型及模具结构形式的选 择 本模具采用倒装冲孔切边复合模结构形式。工件由凹模内孔定位，可避免由于安装定位销而造成凸凹模壁较薄，降低了凸凹模强度。由于冲孔和切边后，工件会留在凸凹模上，故采用推件装置，在压力机回程时可将工件从凸凹模上自然推出，提高冲裁件的断面质量。又由于总压力为 250采用一般的后侧导柱模架即可满足精度要求。 冲孔模结构如图 5 图 5切边冲孔复合模 12345678910111213145业设计 (论文 ) 第 23 页 授人以渔 能力为本 模具的动作原理 在压力机下行到离下死点 入冲裁状态，在到达下死点时，模具处于闭合状态，冲裁和切边完成。由于磁铁的作用坯料会吸在凸凹模上，回程中在推件板的推力作用下使坯料从凸凹模上推出。 模具的导柱与导套在整个工作过程中一直紧密 配合，在非工作过程时导柱与导套可分开。 工序压力计算、压力中心的确定、压力机选择 压力计算 由于模具结构可知该工序有以下力： 册表 =310 =6074N 按 手册表 =1 6