轴端盖罩冷冲压工艺及模具设计[2副]【21张CAD图纸+毕业答辩论文】【冲压模具】

摘  要

冲压生产是一种先进的金属加工方法。它是利用模具和冲压设备对板材金属进行加工，通过冲压生产可以获得所属要的零件形状和尺寸。本课题是轴端盖罩零件的冲压模具的设计，本产品外形是圆形，根据设计零件的尺寸、材料、生产批量等要求，分析零件的工艺性，根据工件的形状和批量，对模寿命有一定要求，故采用有废料排样方法，确定冲裁工艺路线方案，从而设计一套复合模具，本次模具选取的是简单的二次拉深工艺模，综合考虑冲压件的形状特点、尺寸大小、精度要求及冲压设备与制模条件，操作方便与安全。模具1：落料拉深复合模和模具2：第2次拉深模，第一副模具是落料拉深复合模，卸料采用弹性（弹簧）卸料结构，工件采用推件块刚性推出，推出机构装在上模部份，压边装置装在下模部份，采用弹性（弹簧）结构，同时也起向上推件作用。条料采用手动送料装置，样时工件之间以及工件与条料侧边之间留下的余料叫做搭边。搭边的作用是补偿定位误差，保证冲出合格的工件。还可以使条料有一定的刚度，便于送进。由于第一副模具是落料拉深复合模，只需考虑落料的排样，故采用单排直排方式。

采用单排直排方式在保证工件的尺寸和形状位置精度要求的同时，尽量的提高材料的利用率和生产效率。随着计算机技术的不断发展，采用CAD/CAE/CAM一体化技术可以准确、快速的完成模具设计制造。本文主要是介绍说明了轴端盖罩零件成形的各个工序及其模具的设计及尺寸计算，在结构设计的同时，对主要零件的设计和装配要求技术进行了分析。设计时考虑到模具设计合理、简单，便于制造和修模，有利于缩短模具生产制造周期，降低成本。

　　关键词：盖罩零件；冲压工艺；复合模；模具设计

Abstract

Stamping production is a kind of advanced metal processing method. It is the use of mould and stamping equipment to carry on the processing of sheet metal. Through stamping production, we can get the shape and size of the parts which we need. This topic is about the design of the stamping mould for the shaft end cover parts. According to requirements of part size, material, production batch, etc. we should analyze the manufacturability of parts, and determine a medium manufacture route to design a set of compound mould. The mould selection of deep drawing technology is a simple quadratic model, considering the shape of the stamping characteristics, size, accuracy and stamping equipment and molding conditions, convenient operation and safety. Mold 1: blanking deep drawing die and mould 2: the second drawing die, first deputy die blanking, deep drawing composite modulus is discharging structure of elastic unloading (spring), artifacts using push a piece of rigid, launch mechanism mounted on the upper die, blank holder device installed in mold parts, the structure of elastic (spring), and push up a role as well. Manual feeding device for the strip material, article sample between artifacts and artifact and between the material side of excess stock is called on. On the position error compensation, ensure rushed out of the qualified parts. Can also make the strip material has certain rigidity, easy to into. As the first vice mould is blanking, deep drawing composite modulus, just consider the layout of blanking, the single straight line method is adopted.We not only should ensure the size and shape of the workpiece position accuracy requirements, but also try to improve material utilization and production efficiency. Along with the unceasing development of computer technology, it is accurate and fast to use the integration technology of CAD/CAE/CAM to complete the die designing and manufacturing. This paper mainly illustrates the shaft end cover parts forming process and the mold of each design and size calculation, the structural design of the main parts, meanwhile, the design and assembly required technologies are analyzed. When designing, we consider that the die structure should be reasonable and simple to manufacture and repair and advantageous to reduce the manufacturing cycle of die production and the costs.

　　Keywords: shaft end cover parts; Stamping process; Composite modulus; Die design

目  录

摘  要III

AbstractIV

目  录V

1 绪论1

1.1 本课题的研究内容和意义1

1.2 国内外的发展概况3

1.3 本课题应达到的要求5

2 冲压工艺设计6

2.1 冲压件简介6

2.2 冲压件的工艺性分析8

2.3 冲压工艺方案的确定10

2.4 冲压工艺计算11

2.4.1 工件的毛坯尺寸计算11

2.4.2 工序分析12

2.4.3 拉深尺寸计算13

2.4.4 工序汇总17

2.4.5 各工序尺寸公差的确定17

2.5 产品所需模具17

3 落料拉深模设计20

3.1 模具结构20

3.2 确定其搭边值20

3.3 确定排样图21

3.4 材料利用率计算22

3.5 凸、凹模刃口尺寸的确定22

3.5.1落料部份凸、凹模刃口尺寸的确定22

3.5.2 拉深凸、凹模工作部分尺寸及其公差24

3.6 落料拉深复合模冲压力25

3.6.1 落料部分冲压力25

3.6.2 拉深部分冲压力26

3.6.3 落料拉深复合模总冲压力27

3.7 压力机选用27

3.8 压力中心计算29

3.9 落料拉深模主要零部件的结构设计29

3.9.1 落料凹模的结构设计29

3.9.2 落料凸模的结构设计31

3.9.3 条料定位零件的设计31

3.9.4 落料卸料板设计32

3.9.5 凸凹模（落料凸模）固定板设计32

3.9.6 凸凹模（落料凸模）垫板设计33

3.9.7 拉深凹模的结构设计34

3.9.8 拉深凸模设计35

3.9.9 压边圈设计35

3.9.10 推件块设计36

3.10 标准件确定36

3.10.1 模架确定36

3.10.2 弹性组件设计37

3.10.3 卸料螺钉确定38

3.10.4 上模螺钉确定38

3.10.5 上模销确定38

3.10.6 下模螺钉确定38

3.10.7 下模销确定38

3.10.8 模柄确定39

3.10.9 推杆确定39

3.10.10 模柄上固定螺钉的确定39

3.10.11 拉深凸模上固定螺钉的确定39

3.10.12 下模推杆的确定39

3.10.13 弹顶器的确定39

3.11 模具闭合高度、校验压力机40

4 二次拉深模具设计41

4.1 确定模具的结构形式41

4.1.1 正、倒装结构的选择41

4.1.2 工件定位方式选择42

4.1.3 推件方式的选择42

4.1.4 压边方式的选择42

4.1.5 导向方式的选择42

4.2 拉深凸、凹模工作部分尺寸的确定42

4.2.1 拉深凸、凹模刃口尺寸确定原则42

4.2.2 拉深凸、凹模工作部分尺寸和公差42

4.3 二次拉深模的冲压力计算43

4.3.1 拉深力43

4.3.2 压边力43

4.3.3 拉深部分总冲压力44

4.4 压力机选用44

4.5 压力中心计算44

4.6 拉深模主要零部件的结构设计44

4.6.1 拉深凹模的结构设计44

4.6.2 拉深凸模设计45

4.6.3 压边定位圈设计46

4.6.4 推件块设计47

4.6.5 限位装置设计47

4.7 标准件确定48

4.7.1 模架确定48

4.7.2 上模螺钉确定48

4.7.3 上模销确定48

4.7.4 模柄确定49

4.7.5 模柄防转紧定螺钉的确定49

4.7.6 带螺纹推杆的确定49

4.7.7 带螺纹推杆螺母的确定49

4.7.8 弹性元件设计49

4.7.9 弹顶器的确定50

4.7.10 拉深凸模上固定螺钉的确定50

4.7.11 带肩推杆的确定50

4.8 模具闭合高度、校验压力机50

5 结论与展望52

5.1 结论52

5.2 不足之处及未来展望52

致  谢53

参考文献54

1 绪论

1.1 本课题的研究内容和意义

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。冲压通常是在常温下对材料进行变形加工，且主要采用板料来加工成所 需零件， 所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一。冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法，具有很多独特的优势，其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点，是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术，在制造业中具有很强的竞争力，被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中。

近几十年来，冲压技术有了飞速的发展，它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上，如：旋压成形、软模具成形、高能率成形等，更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃。冲压作业方式的进化，冲压自动化生产的实现使冲压制造的概念有了本质的飞跃。结合现代技术信息系统和现代化管理信息系统的成果，由这三方面组合又形成现代冲压新的生产模式-计算机集成制造系统CIMS（Computer Integrated Manufacturing System）。把产品概念形成、设计、开发、生产、销售、售后服务全过程通过计算机等技术融为一体，将会给冲压制造业带来更好的经济效益，使现代冲压技术水平提高到一个新的高度。在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后，已经形成了冲压学科的成形基本理论。以冲压产品为龙头，以模具为中心，结合现代先进技术的应用，在产品的巨大市场需求刺激和推动下，冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用。

冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三大要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。现代冲压生产是一种大规模继续作业的制造方式，由于高新技术的参与和加入，冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造。生产过程逐步实现机械化、自动化、并且正在向智能化、集成化的方向发展。实现自动化冲压作业，体现安全、高效、节材等优点，已经是冲压生产的发展方向。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。