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锥形罩件的冲压工艺及模具设计【优秀含8张CAD图纸+冷冲压模具全套毕业设计】

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关键词：: 锥形冲压工艺模具设计优秀优良 cad 图纸模具全套毕业设计

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第1章绪论2

第2章模具的设计3

2.1 设计目的意义3

2.2 零件结构工艺分析3

2.2.1毛坯材料的分析3

2.2.2工艺分析4

2.3 工艺方案的确定7

2.4 模具结构及成型设备的选择8

2.4.2模具结构的选定9

2.5 工艺计算11

2.6 模具零件设计与校核14

2.6.1工作零件的结构设计14

2.6.2凸、凹模的校核15

2.6.3其他零部件的设计选用15

2.7 主要工作零件加工工艺18

第3章模具总装图19

第4章冲压设备的选定20

第5章模具的装配过程21

5.1模具的基本安装21

5.2模具的装配与调整21

第6章设计小结24

致谢25

参考文献26

第1章绪论

模具是机械、汽车、电子、通讯、家电等工业产品的基础工艺装备，属于高新技术产品。作为基础工业，模具的质量、精度、寿命对其他工业的发展起着十分重要的作用，在国际上称之为“工业之父”。近年来，随着经济的快速发展，作为工业品基础的模具工业也得到了蓬勃的发展，己成为国民经济中的重要产业。

模具分为冷冲压模具、热锻模具、塑料模具、铸造模具、橡胶模具和玻璃模具等。其中，冷冲压模具历史悠久，用途广，技术成熟，在各种模具中所占的比重最多。冷冲压是选项过的金属加工方法之一，它主要加工板料，故又称之为板料冲压。冷冲是在室温下，借助于设备提供的压力，利用模具使板料发生塑性变形，因此，它也是金属塑性加工（压力加工）的一种方法有些非金属材料，也可以采用某些冲压工艺制造零件。与切削加工相比较，准头坟靠模具和设备完成加工过程，所以具有生产率高、加工成本低、材料利用率高、产品一致性好、操作简单、便于实现机械化与自动化等一系列优点。大批量的机械、电子、轻工等产品都大一的使用冷冲压零件。在国防方面、飞机、导弹、各种枪支与炮弹等产品中冷冲压加工的零件比例也是相当大的。由于冷冲压不需要加热，也不像切削加工那样，将大量的金属切削成碎屑而消耗大量的能量，所以它是一种节能的加工方法；冲压制品所用的原材料是冶金厂大量生产的廉价的钢板和钢带，在冲压加工中材料表面质量不受破坏，故冲压件的表面质量好，这是任何其他加工方法不能竞争的。

冲压模具作为制造产品（或半成品）的一种工具其作用是完成某种工艺模具设计必须满足工艺要求，最终满足产品的形状，尺寸和精度要求。

冷冲压工艺大致分为两大类：分离工序和成形工序。分离工序目的是在冲压过程中将冲压件与板料按一事实上的轮廓进行分离；分离工序可分为落料、冲孔和剪切等。成形工序的目的是使冲压毛坯在不破坏其他完整性条件下产生塑性变形，并转化成产品所要求的形状；成形工序又可分为弯曲、拉深、翻边、胀形、扩孔、缩孔和旋压等。【6】

冷冲压模具是冲压生产的主要工艺装备。冲压工件的表面质量、尺寸、精度、生产率以及经济效益等，与模具结构设计是否合理关系极大。在本设计中将对一带凸缘锥形件进行包括落料、拉深、冲孔、切边在内的四个工序的设计分析。系统地对冷冲模具的设计制造及工艺分析进行一次总结回顾。该工件的成形工艺方案可以有多种，这里选取较为合理且典型的落料拉深复合模的工艺分析及模具设计作为设计作业。

第2章模具的设计

2.1 设计目的意义

三年的大学生活转眼即逝,在即将毕业之时,通过做毕业设计,对我三年的大学学习（模具设计与制造专业）进行一个很好的总结与回顾。做为一位一名模具设计与制造专业的学生,理解和掌握模具设计与制造过程是其基本要求。设计与制造模具是我的基本技术,俗称为“吃饭的家伙”,它是我立足社会的资本,是坚定自己走向社会信念的重要保证。

由于是对自己三年学习的一个回顾,这里选取了冷冲压模具设计。这里选择的是一个锥形罩件模具的设计。随着我国社会的发展速度的不断加快,我国原本薄弱的基础制造业也得到相应的发展,加工工艺也得到很大的提高。锥形罩件在许多机械设备中都得到了广泛应用,也是许多特定设备的必用零件。但锥形件的加工模具设计相对薄弱,这里选此题,也是对自身的一个考验。给自己一个提高进步的机会。

参考文献

1.王芳《冷冲压模具设计指导》机械工业出版社

2.王孝培《冲压模具手册》机械工业出版社

3.付宏生《冷冲压成形工艺与模具设计制造》化学工业出版社出版

4.冯炳尧《模具设计与制造简明手册》上海科技出版社

5.刘建超《冲压模具设计与制造》高等教育出版社

6.李双义《冷冲压模具设计》清华大学出版社出版

7.杨占尧《冲压模具图册》高等教育出版社

8.赵跃文《锥形冲孔模的设计》《电加工与模具》2002年第3期

9.郝海滨《冲压模具简明设计手册》化学工业出版社出版

10.曾正名《实用钢铁材料便查手册》中国电力出版社

11.翟德梅《模具制造技术》

QQ截图20150820115436.jpg

QQ截图20150820115448.jpg

工件图.jpg

零件图1.jpg

零件图2.jpg

零件图3.jpg

设计图纸8张.jpg

装配图.jpg

内容简介：: 拉深凸模机械加工工艺过程卡机械加工工艺过程卡片产品型号 JZ-01 零（部）件图号 07 产品名称锥形罩件落料拉深模具零（部）件名称拉深凸模共（ 1）页第（ 1）页材料牌号 Cr12MoV 毛坯种类毛坯外型尺寸 14085每个毛坯可制件数 1件每台件数 1件备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件 05 备料毛坯锻成圆棒 140 85 10 热处理退火退火炉 15 车削参考零件图车外圆车床 20 热处理调质 25 磨端面工件端面留余量 0.3 磨床 30 磨削精磨外圆端面磨床 35 钻孔钻 8.5 的通气孔钻床 40 钳工精修全面达到设计要求 45 检验复检各部尺寸千分尺设计日期审核日期标准化日期会签日期标记记数更改文件号签字日期标记处数更该文件号 nts凸凹模机械加工工艺过程卡机械加工工艺过程卡片产品型号 JZ-02 零（部）件图号 02 产品名称锥形罩件落料拉深模具零（部）件名称凸凹模共（ 1）页第（ 1）页材料牌号 Cr12MoV 毛坯种类毛坯外型尺寸 15565每个毛坯可制件数 1件每台件数 1件备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件 05 备料毛坯锻成圆棒 155 65 10 热处理退火退火炉 15 车削参考零件图车外圆车床卡尺 20 热处理调质 25 磨端面工件端面留余量 0.3 磨床千分尺 30 磨削精磨外圆端面磨床千分尺 35 钻孔钻 60 通孔，及 70 的盲孔车床卡尺、千分尺 40 钳工精修全面达到设计要求 45 检验复检各部尺寸千分尺设计日期审核日期标准化日期会签日期标记记数更改文件号签字日期标记处数更该文件号 nts 落料凹模机械加工工艺过程卡机械加工工艺过程卡片产品型号 JZ-03 零（部）件图号 05 产品名称锥形罩件落料拉深模具零（部）件名称凸凹模共（ 1）页第（ 1）页材料牌号 Cr12MoV 毛坯种类毛坯外型尺寸 22555每个毛坯可制件数 1件每台件数 1件备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件 05 备料毛坯锻成圆棒 225 55 卡尺 10 热处理退火退火炉 15 车削参考零件图车外圆车床卡尺 20 热处理调质 25 磨端面工件端面留余量 0.3 磨床千分尺 30 磨削精磨外圆端面磨床千分尺 35 钻孔钻 205 通孔，及 152 的盲孔车床卡尺、千分尺 40 钳工精修全面达到设计要求 45 检验复检各部尺寸千分尺设计日期审核日期标准化日期会签日期标记记数更改文件号签字日期标记处数更该文件号 nts摘要毕业设计选择了锥形罩件冲压工艺及模具设计 ,对锥形罩件的拉深工艺进行分析 ,并通过文献资料查阅及必要的工艺计算 ,设计了落料拉深复合模具。针对该模具的结构，对模具的安装调试做了详细说明。在此过程中使自己的专业知识得到了实践，知识水平得到了提高。关键词锥形罩件模具结构落料拉深复合模 Abstract Graduation the design chose the taper cover the piece hurtles to press the craft and molding tools design, covering the piece to pull the deep craft to carry on to the taper analysis, and check through the cultural heritage data and necessity of craft calculation, designed to fall to anticipate to pull deep compound molding tool.Aim at the structure of that molding tool, adjusted to try to do to elaborate on to the gearing of the molding tool.Make own professional knowledge got practice in this process, the knowledge level got the exaltation. Keywords conical, die structure, blank tensile, compound die nts河南机电高等专科学校学生毕业设计（论文）中期检查表学生姓名柳建光学号 0312124 指导教师翟德梅选题情况课题名称锥形罩件冲压工艺及模具设计难易程度偏难适中偏易工作量较大合理较小符合规范化的要求任务书有无开题报告有无外文翻译质量优良中差学习态度、出勤情况好一般差工作进度快按计划进行慢中期工作汇报及解答问题情况优良中差中期成绩评定：所在专业意见：负责人：年月日 nts 河南机电高等专科学校毕业设计（论文）任务书系部：材料工程系专业：模具设计与制造学生姓名 : 柳建光学号 : 0312124 设计 (论文 )题目：锥形罩件冲压工艺及模具设计起迄日期 : 2006年 3 月 1 日 5 月 10日指导教师 : 翟德梅发任务书日期： 2006 年 3 月 1 日 nts 毕业设计（论文）任务书 1本毕业设计（论文）课题来源及应达到的目的：一、课题来源课题来来源于指导老师。二、设计目的和意义三年的大学生活转眼即逝 ,在即将毕业之时 ,通过做毕业设计 ,对我三年的大学学习（模具设计与制造专业）进行一个很好的总结与回顾。做为一位一名模具设计与制造专业的学生 ,理解和掌握模具设计与制造过程是其基本要求。设计与制造模具是我的基本技术 ,俗称为“吃饭的家伙” ,它是我立足社会的资本 ,是坚定自己走向社会信念的重要保证。由于是对自己三年学习的一个回顾 ,这里选取了冷冲压模具设计。这里选择的是一个锥形罩件模具的设计。随着我国社会的发展速度的不断加快 ,我国原本薄弱的基础制造业也得到相应的发展 ,加工工艺也得到很大的提高。锥形罩件在许多机械设备中都得到了广泛应用 ,也是许多特定设备的必用零件。但锥形件的加工模具设计相对薄弱 ,这里选此题 ,也是对自身的一个考验。给自己一个提高进步的机会。 nts 2本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：题目：锥形罩件冲压工艺及模具设计内容：（ 1）完成锥形件的工艺分析及工艺方案制定（ 2）锥形件模具装配图及零部件图的绘制（ 3）编写设计说明书原始资料 : 零件图：生产批量：大批量材料： 10 钢材料厚度： 1mm 所在专业审查意见：负责人：年月日系部意见：系领导：年月日 nts前言冷冲压在机械制造、电子电器及日常生活中占有十分重要的地位，拉深工艺又是冷冲压的一个重要组成部分。锥形罩件的拉深是一个难点，在本设计中，我运及自己在大学三年所学知识，尽力完成这套锥形罩件的落料拉深复合模具，以此作为自己的毕业设计，作为自己三年的学习的总结。该设计按照校教务处、模具教研室的指导要求，尽自己平时所学，以及参阅大量的文献资料，力求达到要求。尽最大努力将毕业设计做得充分详实。本设计说明书对锥形罩件进行了工艺分析，确定工艺方案，在一定的工艺计算基础之上完成对各零部件的选用和设计，并运用所学 AutoCAD画出了模具整体结构图，同时也画出各非标准件的零件图。最后对模具的安装调试做了并要和充分的说明。设计说明书共分六章，第一章绪论，对当前模具的发展做了概要；第二章是设计的主体部分包括工艺分析，工艺计算等；第三章、第四章对模具的总体结构和冲压设备选定；最后是对模具安装试进得说明。作为即将毕业离校的学生，毕业设计是对自己三年学习的很好总结，但由于水平有限，且没有充分实践基础，设计中难勉存大一些不足及疏漏之处，还请各位老师指正批评，以使自己的知识水平得到进一步的提高，走出校门更好地融入社会。柳建光 2006.05.10 nts 河南机电高等专科学校毕业设计（论文）开题报告学生姓名：柳建光学号： 0312124 专业：模具设计与制造专业设计 (论文 )题目：锥形罩件的冲压工艺及模具设计指导教师：翟德梅 2006 年 5 月 1 日 nts 毕业设计（论文）开题报告 1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，撰写 1500字左右（本科生 2000 字左右）的文献综述 (包括目前该课题在国内外的研究状况、发展趋势以及对本人研究课题的启发 )： nts 文献综述查阅的参考文献资料 : 1. 王芳冷冲压模具设计指导机械工业出版社 2. 王孝培冲压模具手册机械工业出版社 3. 付宏生冷冲压成形工艺与模具设计制造化学工业出版社出版 4. 冯炳尧模具设计与制造简明手册上海科技出版社 5. 刘建超冲压模具设计与制造高等教育出版社 6. 李双义冷冲压模具设计清华大学出版社出版 7. 杨占尧冲压模具图册高等教育出版社 8. 赵跃文锥形冲孔模的设计电加工与模具 2002 年第 3 期 9. 郝海滨冲压模具简明设计手册化学工业出版社出版 10. 曾正名实用钢铁材料便查手册中国电力出版社 11. 翟德梅模具制造技术一、中国模具的发展现状改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以 15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的 “ 模具之乡 ” ；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一，模具制造技术现已成为衡量一国制造业水平的标准。近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维 CAD，并陆续开始使用 UG、 Pro/Engineer、nts I-DEAS、 Euclid-IS 等国际通用软件，个别厂家还引进了 Moldflow、 C-Flow、DYNAFORM、 Optris 和 MAGMASOFT 等 CAE 软件，并成功应用于冲压模的设计中。以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM 技术方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。二、中国模具行业发展前景巨大的市场需求将推动中国模具的工业调整发展。 1999 年中国大陆制造工业对模具的总市场需求量约为 330 亿元，今后几年仍将以每年 10%以上的速度增长。对于大型、精密、复杂、长寿命模具需求的增长将远超过每年 10%的增幅。汽车、摩托车行业的模具需求将占国内模具市场的一半左右。 1999 年，国内汽车年产量为 183 万辆，。保有量为 1500 万辆，预计到 2005 年汽车年产量将达300 万辆。汽车、摩托车行业的发展将会大大推动模具工业的高速增长，特别是汽车覆盖件模具、塑料模具和压铸模具的发展。例如，到 2005 年汽车行业将需要各种塑料件 36 万吨，而目前的生产能力仅为 20 多万吨，因此发展空间十分广阔。家用电器，如彩电、冰箱、洗衣机、空调等，在国内的市场很大。目前，我国的彩电的年产量已超过 3200 万台，电冰箱、洗衣机和空调的年产量均超过了 1000 万台。家用电器行业的发展对模具的需求量也将会很大。其它发展较快的行业，如电子、通讯和建筑材料等行业对模具的需求，都将对中国模具工业和技术的发展产生巨大的推动作用三、未来冲压模具制造技术发展趋势模具技术的发展应该为适应模具产品 “ 交货期短 ” 、 “ 精度高 ” 、 “ 质量好 ” 、“ 价格低 ” 的要求服务。达到这一要求急需发展如下几项： (1)全面推广 CAD/CAM/CAE 技术 nts (2)高速铣削加工 (3)模具扫描及数字化系统 (4)电火花铣削加工 (5)提高模具标准化程度 (6)优质材料及先进表面处理技术 (7)模具研磨抛光将自动化、智能化 (8)模具自动加工系统的发展 nts 毕业设计（论文）开题报告本课题的研究思路（包括要研究或解决的问题和拟采用的研究方法、手段（途径）及进度安排等）：一、设计过程具体步骤如下： 1.审题目借阅参考书 2.工艺分析及工艺方案确定包括对工件外形结构的分析，工件材料的分，及工艺方案的比较选定。 3.工艺计算对锥形罩件的冲压力、卸料力、拉深力、压边力的计算。 4.模具结构确定 5.绘制草图 6.模具工作部分尺寸计算主要是落料凹模、拉深凸模、凸凹模的主要刃口尺寸的计算。 7.拆画零件图除导柱、导套、螺钉、销钉等标准件之外，一切非标准标都需要拆画零件图。 8. 绘制正式模具装配图 9. 编制工作零件加工工艺 10. 编写设计说明书 11. 设计总结准备答辩二、实施方案及主要研究手段 1. 审题及查阅文献资料（ 2006.3.1 3.10）； 2. 主要结构计算（ 2006.3.11 3.20） 3. 模具结构设计（ 2006.3.21 4.1） 3. 利用 AutoCAD 制图（ 2006.4.1 4.10） 4. 撰写设计说明书（ 2006.4.11 5.1） 5. 校对改正准备答辩（ 2006.5.1 5.10） nts 毕业设计（论文）开题报告指导教师意见： 1对“文献综述”的评语： 2对本课题的研究思路、深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：指导教师：年月日所在专业审查意见：负责人：年月日 nts河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 1 页共 24 页目录第 1 章绪论 . 2 第 2 章模具的设计 . 3 2.1 设计目的意义 . 3 2.2 零件结构工艺分析 . 3 2.2.1 毛坯材料的分析 . 3 2.2.2 工艺分析 . 4 2.3 工艺方案的确定 . 7 2.4 模具结构及成型设备的选择 . 8 2.4.2 模具结构的选定 . 9 2.5 工艺计算 .11 2.6 模具零件设计与校核 . 14 2.6.1 工作零件的结构设计 . 14 2.6.2 凸、凹模的校核 . 15 2.6.3 其他零部件的设计选用 . 15 2.7 主要工作零件加工工艺 . 18 第 3 章模具总装图 . 19 第 4 章冲压设备的选定 . 20 第 5 章模具的装配过程 . 21 5.1 模具的基本安装 . 21 5.2 模具的装配与调整 . 21 第 6 章设计小结 . 24 致谢 . 25 参考文献 . 26 nts河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 2 页共 24 页第 1 章绪论模具是机械、汽车、电子、通讯、家电等工业产品的基础工艺装备，属于高新技术产品。作为基础工业，模具的质量、精度、寿命对其他工业的发展起着十分重要的作用，在国际上称之为“工业之父”。近年来，随着经济的快速发展，作为工业品基础的模具工业也得到了蓬勃的发展，己成为国民经济中的重要产业。模具分为冷冲压模具、热锻模具、塑料模具、铸造模具、橡胶模具和玻璃模具等。其中，冷冲压模具历史悠久，用途广，技术成熟，在各种模具中所占的比重最多。冷冲压是选项过的金属加工方法之一，它主要加工板料，故又称之为板料冲压。冷冲是在室温下，借助于设备提供的压力，利用模具使板料发生塑性变形，因此，它也是金属塑性加工（压力加工）的一种方法有些非金属材料，也可以采用某些冲压工艺制造零件。与切削加工相比较，准头坟靠模具和设备完成加工过程，所以具有生产率高、加工成本低、材料利用率高、产品一致性好、操作简单、便于实现机械化与自动化等一系列优点。大批量的机械、电子、轻工等产品都大一的使用冷冲压零件。在国防方面、飞机、导弹、各种枪支与炮弹等产品中冷冲压加工的零件比例也是相当大的。由于冷冲压不需要加热，也不像切削加工那样，将大量的金属切削成碎屑而消耗大量的能量，所以它是一种节能的加工方法；冲压制品所用的原材料是冶金厂大量生产的廉价的钢板和钢带，在冲压加工中材料表面质量不受破坏，故冲压件的表面质量好，这是任何其他加工方法不能竞争的。冲压模具作为制造产品（或半成品）的一种工具其作用是完成某种工艺模具设计必须满足工艺要求，最终满足产品的形状，尺寸和精度要求。冷冲压工艺大致分为两大类：分离工序和成形工序。分离工序目的是在冲压过程中将冲压件与板料按一事实上的轮廓进行分离；分离工序可分为落料、冲孔和剪切等。成形工序的目的是使冲压毛坯在不破坏其他完整性条件下产生塑性变形，并转化成产品所要求的形状；成形工序又可分为弯曲、拉深、翻边、胀形、扩孔、缩孔和旋压等。【 6】冷冲压模具是冲压生产的主要工艺装备。冲压工件的表面质量、尺寸、精度、生产率以及经济效益等，与模具结构设计是否合理关系极大。在本设计中将对一带凸缘锥形件进行包括落料、拉深、冲孔、切边在内的四个工序的设计分析。系统地对冷冲模具的设计制造及工艺分析进行一次总结回顾。该工件的成形工艺方案可以有多种，这里选取较为合理且典型的落料拉深复合模的工艺分析及模具设计作为设计作业。 nts河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 3 页共 24 页第 2 章模具的设计 2.1 设计目的意义三年的大学生活转眼即逝 ,在即将毕业之时 ,通过做毕业设计 ,对我三年的大学学习（模具设计与制造专业）进行一个很好的总结与回顾。做为一位一名模具设计与制造专业的学生 ,理解和掌握模具设计与制造过程是其基本要求。设计与制造模具是我的基本技术 ,俗称为“吃饭的家伙” ,它是我立足社会的资本 ,是坚定自己走向社会信念的重要保证。由于是对自己三年学习的一个回顾 ,这里选取了冷冲压模具设计。这里选择的是一个锥形罩件模具的设计。随着我国社会的发展速度的不断加快 ,我国原本薄弱的基础制造业也得到相应的发展 ,加工工艺也得到很大的提高。锥形罩件在许多机械设备中都得到了广泛应用 ,也是许多特定设备的必用零件。但锥形件的加工模具设计相对薄弱 ,这里选此题 ,也是对自身的一个考验。给自己一个提高进步的机会。 2.2 零件结构工艺分析 2.2.1 毛坯材料的分析工件材料为 10 钢 ,10 钢的塑性和韧性均高 ,无回火脆性倾向。焊接性能好，在冷拉状态下或经正火外理后切削性明显提高，在冷状态下易挤压成形和压模成形，但强度较低，淬透性及淬硬性很差。具体化学力学参数可见下表【 10】表 2.2.1 10 钢的化学成份（ %）牌号 C Si Mu Cr Ni Cu 10 0.07 0.13 0.17 0.37 0.35 0.65 0.15 0.30 0.25 表 2.2.2 10 钢的主要力学性能 MPa 牌号 b s 10 100 E/103 10 253 333 294 432 206 29 194 nts河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 4 页共 24 页 2.2.2 工艺分析该工件属于带凸缘的锥形拉深冲孔件，属于带凸缘的锥形件，由于其于浅拉深要注意防止回弹。工件形状简单且对称，所有尺寸均为自由公差，这里可取其为 IT14。工件的厚度变化也没有要求，可认为其是不变薄拉深。由图可知，关键是要保证能够经济合理地冲出锥形面上六个均布的冲裁孔的相对位置，以保证与其它零件配合的要求。参考电加工与模具中赵跃文的锥形冲孔模设计对其中冲孔工艺进行优化。锥形斜孔总裁工艺分析实现锥面斜孔的方法一般有三种： 1.使零件孔的轴线与冲压方向一致（如图 2.2.1）。图 2.2.1 这种冲裁方法，凸凹模受力状况良好，模具使用寿命较高。但是实惠多孔冲裁时，需要设计较为复杂的分度机构，且生产效率低，不能满足生产要求。 2.利用斜楔机构，使垂直冲压力变为斜孔方向的冲压力，由内向外冲裁（如图 2.2）。 nts河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 5 页共 24 页图 2.2.2 这种子选手结构可满足大批量生产，但总裁中凸模、斜楔以及卸料装置均应伸入冲件内部。由于模具设计能利用的空间非常有限，且零件的安放，冲孔废料的排出均不方便，所以仍然不能满足生产需要。 3.利用斜楔机构，由外向内冲裁（如图 2.2.3）。图 2.2.3 这种方法同样可以满足批量生产。但对该零件而言，采用传统的方法（凸模在下安装）冲裁，仍然存在模具体积较大，结构复杂，零件安放不便等问题。由于该零件 6 个孔的尺寸精度，位置精度均要求不高，所以可对传统的斜楔结构进生改进，采用由外向内的方式进行冲裁。 3 模具结构及工作过程 3.1 模具结构模具结构（如图 2.2.4）所示。模具的凸模装于压料板内 ,模具的导柱不仅在上、下模座之间进行导向 ,而且对压料板也进行导向。因此在冲压过程中 ,压料板能严格保持与上、下模座的平行。装配于压料板中的凸模座 ,精确地与凸模滑配 , 从而保证了冲裁中凸、凹模间隙的均匀。 nts河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 6 页共 24 页 3.2 模具工作过程将工件放在凹模上 ,利用锥面定位。上模下行时 ,压料板 2 首先压住工件。上模继续下行 ,锥块 7 推动固定在压料板上的凸模 11 进行冲裁。冲裁完毕后 ,上模上行 ,锥块首先离开凸模 ,在橡皮 12 的作用下凸模复位 ,然后压料板离开工件。【 8】图 2.2.4 2.3 工艺方案的确定通过对制件的分析可得 ,毛坯需经落料、拉深、切边、冲孔四个工序。初步分析可排列出下列几种工艺方案：方案一：先落料，后拉深，切边，最后是冲孔。方案二：落料 -拉深复合冲压后，切边冲孔复合。方案三；拉深级进模。采用级进模生产，后进切边冲孔。方案四：落料 -拉深复合模，后进行切边 ,最后在锥面冲孔。方案一的模具结构简单，但由于采用了多套模具，需要多个工序，影响生产nts河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 7 页共 24 页效率，不适合工厂的大批量生产，故不宜采用。方案二虽比方案一减少了工序，但是切边冲孔复合模较复杂，该工件是要在锥形面上冲孔，孔与其它零件相配合，精度要求较高。方案三与方案二的缺点相似，除此之外，由于是拉深件，条料的送进不方便，且结构复杂。方案四，将落料拉深复合为一套模具，减少了毛坯的周转时间提高了生产效率，适合于工厂的大批量生产条件，另外在切边模上可对工件进行修正，最后单独冲孔可较好地保证孔的精度。由于工件的结构简单对称，模具的制造并不困难。相比较之下，方案四更适合大批量生产，适合本件的生产条件。还可在切边模上对工件进行修正，以减少锥形件的拉深回弹。 2.4 模具结构及成型设备的选择 2.4.1 成型设备的选择 1.冲压工序压力计算（ 1）落料力的计算 F 落料 =KLt =204753N L 冲裁件周长， L =477mm； t 材料厚度， t=1mm；材料的抗剪强度， =330MPa （ 2）拉深力的计算查冷冲压模具设计指导表 4-19 F= dkt bk3=42503N dk 第一次拉深深直径， 72mm b 材料抗拉强度， 400MPa k3 第一次拉深系数， 0.47 （ 3）压边力的确定与计算在拉深过程中 ,凸缘变形区是否起起皱主取决于材料相对厚度 t/D 和拉深系数 m 的大小。如果材料相对厚度较小，拉深系数也小，凸缘便会起皱。为防止凸缘起皱，必须用压边圈压住，因此判别是否起皱的条件也就是判别是否采用压边圈的条件。生产决定是否采用压边圈可查表。 nts河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 8 页共 24 页表 2.4.1 采用或不采用压边圈的条件拉深方法第一次拉深 t/D 100 m1 用压边圈 1.5 0.6 可用可不用 1.5 2.0 0.6 不用压边圈 2.0 0.6 由表查得本件需采用压边圈，以防止起起皱拉断的产生表 2.4.2 在双动压力机上拉深时单位压边力的数值工件的复杂程度单位压边力 p/MPa 难加工件普通加工件易加工件 0.37 3 2.5 根据上表，计算得拉深件的压边力为： Fy=AP=2055 2.5=5137N （ 4）冲压总力的计算冲压力为落料力、拉深力与压边力的总和： FZ=F 落 +F 拉 + Fy =204753N+42503N+ 5137=252393N 该模具拟采用正装复合模，弹性卸料与推件。根据冲压工艺总力计算结果并结合高度，初选开式双柱可倾压力机 JC23 25。 2.4.2 模具结构的选定 1.模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拉深复合模具。 2.定位方式的选择因为该模具使用的是条料，所以可采用导料采用钢性卸料装置上的导料槽进行导料，送进步距采用挡料销。 3.卸料、出件方式的选择卸料装置：弹压料板 ,主要用于冲制薄料和要求平整的冲件 ,此卸料板常用于复合冲裁模。其弹力来源为弹簧或橡皮 ,用后者使模具装校更方便 ,卸料板孔和凸模nts河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 9 页共 24 页单边间隙 : Z/2=0.10.2t 此式件的厚度为 1mm,相对较簿 ,卸料力比较小 ,可采用弹性卸料板推出废料。拉深件可用推件块推出。模具采用钢性卸料，刚性打件，并利用装在压力机工作台下的标准缓冲器提供压边力。 4.压边装置的确定压边装置一般可分为刚性和弹性两种。弹性压边装置就是在双动冲床上利用外滑块压边。这种压边的特点为是压边力不随冲床的行程变化，拉深效果好，模具结构简单。弹性压边装置一般用于单动冲床上，其特点是压边力随冲床的行程面变化。故这里选用弹性压边装置较好。又因为弹性压边装置中，气垫结构较复杂，制造不易，并需要使用压缩空气。故这里采用弹簧，只要根据生产经验，只要正确地选弹簧规格，就可以减少它们的不利因素。 5.导向方式的选择为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，该复合模采用后侧导柱的导向方式。 6.压力中心的确定为保证压力机和模具正常工作，必须使冲模的压力中心与压力机的滑块中心相重合。否则在冲压时会使冲模与压力机的滑块歪斜，引起凸、凹模间隙不均匀和导向零件加速磨损，造成刃口和其他零件的损坏，甚至会引起压力机导轨的磨损。影响压力机的精度，对于形状简单而对称的工件如矩形、圆形、正多边形，其冲裁的压力中心与工件的几何中心重合。结合零件图，该工件为带凸缘锥形件 ,为旋转体 ,结构简单对称。该冲裁件的压力中心即为工件的几何中心。该工件的冲裁力不大，为便于模具的加工和装配，模具中心选在工件的几何中心。此满足 JC23-25 的模柄孔投影面积范围内，满足要求。 2.5 工艺计算 1.毛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 nts河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 10 页共 24 页（ 1）修边余量的确定 : d3图 2.5.1 拉深件在拉深成形后 ,工件凸缘周边尺寸不齐 ,须进行切边工艺 ,经达到工艺要求 ,在按照工件图样计算毛坯尺寸时 ,须加上修边余量后再进行计算。根据零件图可知：凸缘直径 dt=136mm 凸缘相对直径 ddt1.9 料厚为了 t=0.1mm 查表可得其修边余量： =3.6mm （ 2）毛坯尺寸的计算图 2.5.2 查王孝培冲压手册表 4 7 得公式： D= 2232121 )(2 ddddld =152mm 故毛坯的外径为 152 。 nts河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 11 页共 24 页（ 3）排样及相关计算采用有废料直排方式 ,相关计算如下 ,查板材标准 ,宜选用 1400 4000 的冷轧钢板 ,每张钢板可采剪为 9 张条料 (155.5 4000),第张条料可冲 26 个工件 ,故每张钢板的利用率为 75%。图 2.5.3 冲裁件面积： A= D2/4=18136.64mm2 条料宽度： B=D+2a+C=155.5mm C 送料间隙， C=0.5mm 查冲压手册表 2-21 步距： S=D+a1=153.7mm 一个步距距离材料的利用率： = %100BSnA75.8% （ 4）成形次数的确定该工件为带凸缘的锥形件。拉深系数：由于拉深件的高度与其直径与其径的比值不同，有的拉深件可以用一次拉深工序制成，而有些高度大的拉深件，则需要多次拉深才能制成。在进行冲压工艺过程设计和确定必要的拉深工序数目常都利用拉深系数为计算依据，本件的拉深系数计算如下： Dd=72/152 0.47 nts河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 12 页共 24 页工件的相对厚度（相对高度） : %100Dt 0.65 查冲压手册表 4-20 得第一次拉深最大相对高度为 0.32 0.38 0.38 72=27.36mm 20mm 故，该带凸缘锥形件可一次拉深成形。 2.工作部分尺寸计算（ 1）落料凸、凹模尺寸计算查表得： Zmin=0.100mm Zmax=0.140mm 尺寸偏差 = 1 摩擦系数 X=0.5 拉深凸凹模间隙 Z=1 DA=(Dmin X )+ A=（ 152 0.5 1） 04.00=151.5 04.00（） DT=(Dmax Zmin)- T=（ 151.5 0.1） 003.0=150.5003.0（）（ 2）拉深凸凹模尺寸计算 DA=(Dmax X )+ A=（ 122 0.5 1） 04.00=121.5 04.00（） DT=(DA 2Z)- T=（ 122 2） 025.00=120 025.00（） 2.6 模具零件设计与校核 1.工作零件的结构设计由于工件形状简单、对称，所以模具的工件零件均采用整体结构，拉深凸模、落料凹模和凸凹模的结构可参看工作零件图。（ 1）落料凹模的结构设计落料凹模厚度：凹模的厚度： H=Kb=27.36( 15 ） K 系数 ,查冷冲压模具设计指导书表 2-24 得 K 为 0.18 b 冲裁件的最大外形尺寸 ,b 为 152mm nts河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 13 页共 24 页由于本套模具为复合模 ,拟取 H=40 凹模壁厚： C=（ 1.5 2） H=60 （ 30）（ 2）拉深凸、凹模圆角半径计算 1 凹模圆角半径 rd 拉深时 ,平面凸缘区材料经过凹模圆角流入凸、凹模间隙。如果凹模圆角半径过小则材料流入凸、凹模间隙时的阴力和拉深力太大，将使拉深件表面产主划痕或使危险面破裂；如果凹模圆角半径过大，材料在流经凹模圆角时会产生起皱。首次拉深的凹模圆角半径 rd，可根据材料种类和毛坯相对厚度按表。选用。首次闪深的凹模圆角半径 rd 表 2.6.1 凹模圆角半径拉深方式毛坯相对厚度 2.0 1.0 1.0 0.3 0.3 0.1 无凸缘拉深（ 4 6） t （ 6 8） t （ 8 12） t 带凸缘拉深（ 6 10） t （ 10 15） t （ 15 20） t 由表但得，取其圆角为： rd=（ 10 15） t=10mm 2 凸模圆角半径凸模圆角半径过小，拉深过程中危险断面容易产主局部变薄，甚至被拉破。凸模圆角半径过大，拉深底部材料承压面积小，容易变薄。首次拉深的凸模圆角半径可等于或略小于首次拉深凹模圆角半径，即： rpl=（ 0.7 1.0） rd1=8mm （ 3）拉深模间隙的确定拉深模的凸、凹模间隙对拉深件质量和模具寿命都有重要的影响。间隙取值较小时，拉深件的回弹较小尺寸精度较高，但拉深力较大，凸、凹模磨损较快，模具寿命较低。间隙值过小时，拉深件筒壁将严重变薄，危险断面容易破裂。间隙取值大时，拉深件筒子壁的锥度大，尺寸精度。有压边装置的拉深模间隙（可查冷冲压成形工艺与制造工艺表 6 16得）使用压边圈拉深时的凸、凹模单边间隙： nts河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 14 页共 24 页 Z=1 1.1t=1mm 2.凸、凹模的校核整体形式凹模外形尺寸的确定：凹模装于下模座上，由于模座孔口较大因而使凹模工件时承受弯曲力矩，若凹模高度极模壁厚度不足时，会使凹模产生较大变形，甚至破坏。但由于凹模受力复杂，很难按理论方法精确计算，对于非标准尺寸的凹模一般不作强度校核，可用经验公式确定尺寸。凸模强度的较核：一般情况下，根据冲裁件形状、大小及模具结构需要选用或参照国家标准而设计的凸模，不必进行校核，只有当凸模特别细长，冲裁件厚度较大时，才有必要进行凸模的承压能力和抗弯曲应力的校核。 3.其他零部件的设计选用（ 1）弹性元件的设计顶件块在成形过和中一方面可以起压边力的作用，另一方面还可以将成形后卡在凹模上的工件卸下，其压力打料杆提供。压边装置弹簧的选用冷冲压模具设计与制造王秀凤主编，表 7 .57 选用圆柱螺旋压缩弹簧，材料直径 d=10， D2=45， h0=72,即 10 45 72 GB2089 80,其工作极限负荷为 5170N,大于压边力。（ 2）模架及的选用选择模架尺寸时要根据凹模的轮廓尺寸考虑 ,一般在长度上都应比凹模大3040mm。模板厚度一般等于凹模厚度的 11.5 倍。选择模架时还要注意到模架与压力机的安装关系。【 2】模具选用后侧导柱模架，可承受较大的冲压力。为防止装模时 ,上模误转 180装配 ,将模架中两对导柱与导套作成粗细不等。（ GB2855.10 81）导柱 d/mm L/mm 分别为 35 180, 40 180;导套 d/mm L/mm Dmm分别为 35 115 43, 40 115 43。上模座厚度取 40 ,即 H 上模 =35 下固定板的厚度取 30 , 即 H 下固定 =30 下模座厚度取 50 , 即 H 下模 =50 模具的闭合高度： H 闭 =H 上模 +H 凸凹模 +H 凹模 +H 下固定 +H 下模 H 入 =（ 35+60+40+30+50 20） =195 nts河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 15 页共 24 页式中： H 凸、凹模凸凹模的高度， H 凸、凹模 =60 H 凹模凹模的厚度， H 凹模 =40 H 入凸、凹模进入落料凹模的深度， H 入 =20 （ 3）模柄的选用本件选用凸缘模柄其尺寸如下：图 2.6.1 其材料为 Q235。（冷冲压模具设计与制造王秀凤表 7.39 GB2862.3 81）【 5】（ 4）拉深凸模的通气孔尺寸的确定工件在拉深时 ,由于空气压力作用或者润滑油的粘性等因素 ,使工件很容易粘附在凸模上 .为使工件秒至于紧巾在凸模上 ,设计凸模时 ,应有通气孔 ,拉深通气大小可参看下表。【 1】 nts河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 16 页共 24 页表 2.6.2 拉深凸模通气孔尺寸【 9】凸模直径 D 50 50 100 100 200 200 出气孔直径 d 5 6.5 8 9.5 参考零件图，取通气孔尺寸为： d=8 2.7 主要工作零件加工工艺该模具主要工件零件包括落料凹模、拉深凸模和凸凹模 ,基本都是旋转体 ,形状较简单 ,加工主要采用车削。主要工件零件加工工艺参看附表。 nts河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 17 页共 24 页第 3 章模具总装图由以上设计，可得到如图所示的模具总装图。为了实现先落料，后拉深，应保证模具装配后，拉深凸模的端面比落料凹模端面低 1。草图如下 ,具体结构可参看模具装配图。图 3.1 模具工作过程：将条料沿钢性卸料装置的导料槽平放在落料凹模上，通过挡料销和定们销定位，压力机滑块带着上模下行，凸凹下行将条料压入落料凹模中，实现落料；凸凹模继续下行实现拉深拉出锥形件，在拉深过程中弹性压边装置压着毛坯以防止起皱和受力不均。拉深结束后，上模回程，落料后的条料由钢性卸料板从凸凹上卸下，拉深成形的工件由压力机上活动横梁通过推件块从凸凹模中刚性打下，用手工将工件取走后，将条料送前一个步距，进行下一个工件的生产。 nts河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 18 页共 24 页第 4 章冲压设备的选定压力机的选择是工艺设计中一项重要内容，它直接关系到设备的合理使用、安全、产品质量、模具寿命、生产效率和成本等一系列问题。应根据所完成的工艺性质、批量大小、工件的几何尺寸和精度等级等选定压力机的类型和吨位。通过较核，选择开式双柱可倾压力机 JC23 25 能满足使用要求。压力机的具体参数可参看下表：表 4.1 JC23 25 开式双柱可倾压力机技术规格【 3】型号 JC23 25 公称压力 /KN 350 滑块行程 / 80 滑块行程次数 /（次 min-1） 50 最大封闭高度 / 280 封闭高度调节量 / 60 滑块中心线至床身距离 / 205 立柱距离 / 300 工作台尺寸 / 前后 380 左右 610 工作台孔 / 前后 200 左右 290 直径 260 垫板尺寸 / 厚度 60 直径 150 模柄孔尺寸 / 直径 50 深度 70 滑块底面尺寸 / 前后 190 左右 210 床身最大可倾角 /（） 20 nts河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 19 页共 24 页第 5 章模具的装配过程 5.1 模具的基本安装本模具的装配选用凸凹模为其准件 ,采用先装上模 ,再装下模 ,的方式安装。（ 1）通读设计图样该模具的装配要点是：冲载外轮廓的凸模、凹模配合间隙要均匀，拉深凹模与凸模的拉深间隙要保证均匀，压边装置与打料机构的动作要及时可靠。（ 2）上模座的安装固定好模柄后。先装上推件块与打料杆，后将落料凸模采用两根销钉定位，保证定位后，由四根螺栓固定在上模板上。安装卸料板。完成上模座的安装。（ 3）下模座的安装先将拉深凸模按热套法操作要领嵌入下模座，检查其相对固定板基础面的垂直度。套上压边圈，安装落料凹模与凹模固定板，调整后铰定位孔。纸片试冲调整落料凸模与凹模的间隙。 5.2 模具的装配与调整模具的安装与调试需要将模具装上压力机后进行现场的调试 ,需根据试冲过程式中出现的实际问题来调整。模具的安装与调试是一个技术含量较高的工作需要有很强的经验作为基础 ,有一定的耐性，这里根据前人总结的模具安装调试的方法和经验 ,归纳如下表：表 5.2.1 拉深模试冲时的缺陷和调整方法【 11】缺陷产生原因调整方法起皱 1 压边装置的压力不足或压力不均匀 2 凸凹模间隙过大或不均匀 3 凹模圆角半径过大或不均匀调整压边力调整凸、凹模间隙修剪圆角半径破裂 1 毛坯材料质量不好，塑性低，金相组织不均匀，表面粗糙 2 压边圈的压力过大，弹顶器的压缩比不合适 3 凸模和凹模的圆角半径过小 4 凸模和凹模之间的间隙过小或不均匀 5 拉深次数太少，材料变形程度过大更换毛坯材料减小压边力加大圆角半径调整凸、凹模间隙增加拉深次数 nts河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 20 页共 24 页 6 润滑不良，规定中间退火工序没有进行加润滑剂，进行毛坯中间退火尺寸过大或过小 1 毛坯尺寸设计计算错误 2 凸、凹模之间间隙过大使冲件侧壁鼓肚；间隙过小使材料变薄 3 压边圈的压力过大或过小改变毛坯尺寸调整凸、凹模间隙调整压边力表面质量不好 1 模具工作表面、毛坯材料或润滑剂不清洁 2 凹模淬火硬度低，表现粗糙度大 3 圆弧与直线相衔接不好，有棱角或突起清理工件表面等对凸、凹模进行抛光修磨凸凹模高度不一 1 凸、凹模之间的间隙不均匀 2 定位板位置不对调整凸、凹模间隙重新调整定位板底部凸起凸模上无出气孔在凸模上做出排气孔表 5.2.2 冲裁模的试冲与调试【 11】冲裁试冲时

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