油箱注油口冲压模具设计及proe建模-毕业论文

毕业设计（论文） 题 目：油箱注油口冲压模具设计及PRO/E建模学生姓名：XXX学 号：XXXXXXXXXX所在学院：机械与车辆工程学院专业班级：材控1303届 别：2017 届指导教师：XXXXX需要cad图和preo/e建模的加q1533898422皖西学院本科毕业设计（论文）创作诚信承诺书1.本人郑重承诺：所提交的毕业设计（论文），题目油箱注油口冲压模具设计及PRO/E建模是本人在指导教师指导下独立完成的，没有弄虚作假，没有抄袭、剽窃别人的内容； 2.毕业设计（论文）所使用的相关资料、数据、观点等均真实可靠，文中所有引用的他人观点、材料、数据、图表均已标注说明来源； 3. 毕业设计（论文）中无抄袭、剽窃或不正当引用他人学术观点、思想和学术成果，伪造、篡改数据的情况； 4.本人已被告知并清楚：学校对毕业设计（论文）中的抄袭、剽窃、弄虚作假等违反学术规范的行为将严肃处理，并可能导致毕业设计（论文）成绩不合格，无法正常毕业、取消学士学位资格或注销并追回已发放的毕业证书、学士学位证书等严重后果； 5.若在省教育厅、学校组织的毕业设计（论文）检查、评比中，被发现有抄袭、剽窃、弄虚作假等违反学术规范的行为，本人愿意接受学校按有关规定给予的处理，并承担相应责任。 学生（签名）： 日期： 年 月 日目 录前言21 冲压工艺分析21.1 工件工艺分析21.2 工艺方案确定22. 必要计算32.1 确定翻边次数和预制孔直径32.2 计算毛坯直径和确定拉深次数42.3 冲裁件排样方式确定63 第一副模具计算73.1 模具刃口尺寸计算和公差计算73.2凸、凹模壁厚计算93.3 模架及其零部件选用123.4 第一幅模具压力机选用133.5 绘制装配图和工件图144 第二副模具的设计164.1 翻边凸、凹模计算164.2 凸、凹模壁厚计算174.3 模架及零部件选择194.4 压力机选择194.5 绘制装配图和工件图205 第三副模具设计225.1 模具刃口和公差计算225.2 凸、凹模壁厚计算235.3 模架及零部件选择245.4 压力机选择255.5绘制装配图和工件图256总结28参考文献：292017届本科毕业设计（论文）油箱注油口冲压模具设计学生:XXX（指导老师：XXX）（XXXXXXXXXXXXXXX）摘要：本模具设计为带凸缘的圆筒件成型工艺与设计。介绍了注油口模具设计的设计过程。工艺步骤有冲孔工艺，拉深工艺，翻边工艺，最后切边成要求尺寸形状。其中翻边，拉深的配合最为重要。一部分采用拉深的方法翻边。通过分析工件，确定工件冲压工艺，确定拉深次数和翻边次数。压力机选择和凸、凹模刃口尺寸公差。进行模具零部件设计。绘制装配图，零部件图和PRO/E建模。关键词：拉深；冲孔；翻边Design of stamping die for oil tank fillingStudent: XXX(Faculty Adviser：XXXXX)(College of Mechanical and Vehicle Engineering, West Anhui University)Abstract: This mold design is The cylinder parts forming process and design with flange.It is introduce the design process of oil mouth mold design.The process step has the punching process, the deep process, the Flanging process, The final cut is required for size.This is the most important is flanging and drawing meshed witheach other.Part of the use of deep drawing method flanging.By analyzing the workpiece,Determine the workpiece stamping process,Determine the number of drawing and the number of flanging.Press selection,the punch and the die edge dimensional tolerances,Design for mold parts,Draw the assembly drawing,Parts drawing and PRO/E modeling.Key words: drawing; piercing;flanging前言冲压工艺是对金属板料施加压力，使得板料产生变形或分离，从而得到一定形状，尺寸的零件。冲压具有高效率，高材料利用率等特点，并且适用于大批量生产，并且操作简单，精度高，加工的零件具有较高的互换性等特点。本次设计采用冲压工艺制作注油口，叙述了注油口的设计计算过程。本次设计是对大学四年的总结，目的是运用自己所学的知识，独立完成模具设计，掌握冲压模具的设计基本过程。1 冲压工艺分析1. 1 工件工艺分析该工件为带凸缘的筒形件，底部是正方形的底边，具有53mm孔翻边高度为26mm，孔的公差为0.37mm。精度为IT10-IT9，工件为大批量生产。工件如下图。图1材料Q235 厚度1mm 大批量生产1.2 工艺方案确定对于此工件，采用冲压工艺，需要经过落料工艺，拉深工艺，冲预制孔工艺，翻边工艺，修边等工序。经分析，有三种方案方案一：落料，拉深，翻边，二次翻边然后车去底部，切边。 方案二：落料，拉深，翻边，二次翻边然后冲去底部，切边。 方案三：落料拉深复合，冲预制孔，翻边车去底部，切边。 方案分析：方案一：精度高，质量高，本次设计模具精度中等，而且费料，所以不采用方案一；方案二：工序多，这样会使误差积累，精度降低，虽然模具简单，但工序分散，需要的模具数量多所以不采用方案二；方案三：采用冲孔复合，再翻边，冲预孔不经可以保证材料质量和精度并且可以省料，翻边距离高，考虑到不能一次翻边成形，而且翻边不能用翻边全部完成，需要拉深工艺配合，所以采用方案三。经过分析，采用三个模具制造，第一个模具完成落料、第一次翻边、拉深、冲预制孔；第二个模具完成第二次翻边，拉深到要求位置；第三个模具完成切边，保证工件外观尺寸要求。2. 必要计算2.1 确定翻边次数和预制孔直径d=D-2（H-0.43r-0.72t) （5-4）文献1K= （5-1）文献1 D- 孔54mm r- 圆角5mm t - 板料厚度1.0mm H- 翻边高度26mm得K=1-（H-0.43r-0.72t）=1-（26-0.435-0.721）=0.143所以预制孔直径d=0.14354=7.74mm相对厚度=7.74，由冲压手册表4-4得K=0.5。取极限翻边系数K=0.5则Hmax=（1-K）+0.43r+0.72t （5-5） 文献1 =（1-0.50）+0.435+0.721 =16.37mm由于HmaxH所以不能一次翻边而成由K= （d为凸缘直径）得预制孔直径d=KD=0.5054=27mm所以冲预制孔为27mm2.2 计算毛坯直径和确定拉深次数2.2.1 计算毛坯直径 所以 =，查文献1表4-2，取修边余量h=3.0mm,所以凸缘直径d=76+2h=108+6=114mm由文2表4-6序列20公式计算毛坯直径D= = =119mm所以毛坯图如图所示图2 毛坯图2.2.2 确定拉深次数由于=2100=100=0.84查文献1表4-7得h/d=0.320.38所以=0.48所以第一幅模具不可以一次拉成假设去第一次拉深高度为11mm，所以，所以可以拉深到11mm。第二次拉深高度为15mm，所以，所以可以拉深15mm。2.3 冲裁件排样方式确定由于工件毛坯直径为119mm，直径比较大，采用单排会使模具操作方便。由参考文献1表2-5查得搭边值：毛坯间隙a=1.5mm，毛坯与侧边间隙b=1.5mm，宽度允许偏差=1.2所以进距：s=D+b=119+1.5=120.5mm条料宽度：b=D+2a=119+21.5+1.2=123.2mm板料规格选用：111002900裁板条数：n=1100123.2=11余4mm每条个数：n=（11001.5）120.5=24余13每板个数n=nn=924=216个所以有板料利用率公式% S -单个冲裁件面积 n-每条件数 B-条料宽度 A-步距板材利用率=75%排样如图图3 排样图3 第一副模具计算3.1 模具刃口尺寸计算和公差计算取落料件公差为mm，冲孔件公差，拉深件公差，由表文献1表2-1查得 落料 冲孔 由文献2表4-76 拉深 由文献2表1-24得x=0.5落料凸凹模计算 = = = =+ = 0.035+0.025 = 0.06所以计算合理冲孔凸凹模计算 = = = =+ = 0.020+0.025 = 0.045所以计算合理拉深凸凹模计算 = = = =3.2凸、凹模壁厚计算落料凹模：由文献2表2-39查的拉深凹模壁厚为36mm。所以拉深凹模尺寸为199+36+36=271mm。落料凹模如图所示图4 落料凹模拉深凹模：由文献2表2-39查的凹模最小壁厚为30mm，取32mm。拉深凹模做落料凸模，所以拉深凹模尺寸为32+32+54=118mm。拉深凹模与固定板采用梯形固定方式所以拉深凹模如图图5 拉深凹模冲孔凹模：冲孔凹模又做拉深凸模，所以冲孔凹模壁厚为11.5mm如图所示图6 凹凸模冲孔凸模：凸模固定板厚度：凸模固定板=取28mm。卸料板厚度：卸料板为固定卸料板，取10mm。导料板厚度：取2mm。附加长度：取35mm。所以凸模长度L=28+10+2+35=75mm（可按实际情况调整） 图7 冲孔凸模3.3 模架及其零部件选用根据落料凹模和固定板尺寸上模座选择后侧导柱式模架模架规格如下上模座： 20020050mm GB/T2855.5-90下模座： 20020050mm GB/T2855.6-90导柱： 32mm导套： 45mm模柄： 5070mm垫板： 170mm8mm定位零件：圆柱销 46mm。固定零件：使用六角螺钉和圆柱销固定。卸料装置： 卸料与推件装置采用固定卸料板，因为材料厚度为1mm，由文献2表2-54可知用固定卸料板。模座设有刚性推件装置，气垫装置。压边圈做压边并做顶件装置。上模座采用连接推杆装置，保证工件形状。由于第一幅模具的拉深的深度为11mm，材料厚度为1mm，采用弹性卸料比较合适。落料凹模采用推件块用连接推杆顶着，用六角螺钉固定在下模座，使用圆柱销定位。 3.4 第一幅模具压力机选用 计算模具所用力 由文献2（2-35）得落料力 P=1.33.14Dtb =1.33.141191350 =170015.3N p-落料力 b -抗剪强度 D -毛坯半径 t-材料厚度 由文献2（2-37）卸料力 P= KP =0.07170015.5 =11901N P- 卸料力 K - 卸料力系数 由文献2表（4-84）得拉深力 P=3.14Dtb K1 =3.145414501.05 =80117N P-拉深力 - 抗压强度 K- 拉深力系数由文献2表（4-88）取1.05 由文献2表（4-81）得压边力 P=/4107-（54+25）2.5 =13853N 由文献2（2-35）得冲预制孔力 F冲 = 1.3d tb =1.33.14271350 =38574.9N 由文献1（2-28）得推件力 F推 =n.K2 F冲 =50.05538574.9 =10608.1N总压力 F总=P1+ P2 + P4 +F冲+F推件 =170015.5+11901.9+19752.6+38574+10608.1 =240KN 所以由文献2表9-3选择250N的开式压力机，参数如下 行程次数100次/min 工作台尺寸左右560mm，前后360mm 工作台孔尺寸左右260mm，前后130mm，直径180mm 模柄孔尺寸5070mm 闭合高度为180260mm模架的最大闭合高度为245mm，满足压力机要求。3.5 绘制装配图和工件图图8 装配图图9 工件图4 第二副模具的设计4.1 翻边凸、凹模计算翻边凸模尺寸为53mm，取公差mm。由文献1表2-1查得 由文献1表2-3查得 mm mm由文献1表2-4查的X=0.5 = = mm = = mm+ = 0.020+0.030 = 0.05所以合理4.2 凸、凹模壁厚计算翻边凹模：由文献2表2-39查的壁厚为30mm，所以翻边凹模尺寸为30+30+55=115mm。翻边凹模如图图10 翻边凹模凸模：凸模采用嵌入式在下模座，与凹模配制所以凸模直径为53mm，如下图图11 凸模4.3 模架及零部件选择 根据固定板和压边圈直径，选择四导柱式模架，规格如下： 上模座： 16016045mm GB/T2855.13-90 下模座： 16016045mm GB/T2855.14-90 导 柱： 28mm 导 套： 42mm 压边圈： 150mm 固定板： 160mm 模 柄： 30mm50mm 定位零件： 圆柱销 46mm固定零件：使用六角螺钉和圆柱销固定。采用压边圈与限位螺钉卸料。使用固定板固定凹模在上模板，并且使用圆柱销和六角螺钉固定固定板。使用压边圈，并用拖杆顶着，六角螺钉固定。凸模固定在下模板，使用打杆顶着推件块。4.4 压力机选择第二幅模具力的计算由文献1（5-12）翻边力 = =1.13.141（54-27）196 =18278.5N 顶件力 =10%18278.5 =1827.9N 所以 =18278.5+1827.9 20KN所以由文献2表9-3选择160N的开式压力机。参数如下滑块行程60mm；行程次数135次/min；工作台尺寸左右360mm、前后210mm；工作台孔尺寸左右180mm、前后90mm、直径130mm；模柄尺寸3050mm；最大闭合高度为160mm300mm。模具高度最大为210mm，所以符合压力机要求。4.5 绘制装配图和工件图图12 装配图 图13 工件图5 第三副模具设计5.1 模具刃口和公差计算落料尺寸为76，取公差为mm由文献1表2-1查得 =0.14mm mm由文献1表2-3查得 mm mm由文献2表1-24查的X=0.5 D凹 = （D-x）+凹 =（76-0.50.74） =76.37D凸 = （D-x-2Cmin）-= (76-0.50.74-20.07)= 76.3+ = 0.020+0.030 = 0.03 = 0.2-0.14 =0.06所以合理5.2 凸、凹模壁厚计算凹模壁厚：由边文献2表2-29查的壁厚为30mm，所以凹模尺寸为30+30+76=136mm凹模如图图14 凹模凸模：凸模与切边凹模配制，所以凸模如图 图15 凸模5.3 模架及零部件选择模架选择由固定板和凹模尺寸可以确定模架规格，模架采用后侧导柱式模架，规格如下： 上模座： 16016045mm GB/T2855.13-90 下模座： 16016045mm GB/T2855.14-90 导柱： 28mm导套： 42mm 模柄： 30mm50mm定位零件：圆柱销 46mm5.4 压力机选择 切边力 F= 表（2-35）文献2 =1.33.14761350 =108581.2N -材料抗剪强度 t -材料厚度 废料刀切断废料所需力 =41.3（82-76）1350 （2-35）文献2 =10920N所以 =108581.2+10920 120KN所以由文献2表9-3的压力机选择160N的开式压力机。参数如下滑块行程60mm；行程次数135次/min；工作台尺寸左右360mm、前后210mm；工作台孔尺寸左右180mm、前后90mm、直径130mm；模柄尺寸3050mm；最大闭合高度为160mm300mm。模架最大高度为210mm，符合压力机要求，压力中心在各自的几何中心。5.5绘制装配图和工件图图16 装配图图17 工件图6总结通过本次冲压模具的设计，对冲压工艺常用的工序有了深刻的了解。在设计的同时也发现了自己对所学的知识还没有深刻的认识。本次设计是大学四年的总结，同时也使自我提升的关键。通过指导老师的指导和自主的查阅资料，尤其是冲压模具设计手册，学到了冲压模具的基本设计方法，对我以后的发展有了很重要的帮助。对于PRO/E建模设计更是让我了解了模具直观形状。本次设计中还有很多不足的地方，还请各位老师指导批评。参考文献：1 高锦张.塑性成形工艺与模具设计M.北京：机械工业出版社，20072 王孝培 .冲压手册（第二版）.北京：机械工业出版社,19953 高锦张.塑性成形工艺与模具设计M.北京：机械工业出版社，20074 原红玲