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水泵叶轮冲压工艺与模具设计【36CAD图/10000字】【优秀机械毕业设计论文】

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水泵叶轮冲压工艺与模具设计【】【优秀机械毕业设计论文】.rar

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Equal channel angular extrusion of flat products.pdf---(点击预览)

下模座-A3.dwg

修边冲孔上模座-A3.dwg

修边冲孔凸模固定板-A4.dwg

修边冲孔垫板-A4.dwg

修边冲孔打件板-A4.dwg

修边冲孔打杆-A4.dwg

修边冲孔推件快-A4.dwg

修边冲孔模柄-A4.dwg

修边冲孔装配图-A1.dwg

修边凸模-A4.dwg

修边凹模-A4.dwg

冲孔凸模-A4.dwg

冲孔凹模-A4.dwg

切槽上模座-A3.dwg

切槽下模座-A3.dwg

切槽凸模-A4.dwg

切槽凸模固定板-A4.dwg

切槽凹模-A4.dwg

切槽卸料板-A4.dwg

切槽垫板-A4.dwg

切槽定位块-A4.dwg

切槽模柄-A4.dwg

切槽模装配图-A1.dwg

翻边成形上模座-A3.dwg

翻边成形下模座-A3.dwg

翻边成形凸模-A4.dwg

翻边成形凸模固定板-A4.dwg

翻边成形凹模-A4.dwg

翻边成形凹模垫块-A4.dwg

翻边成形卸料螺杆-A4.dwg

翻边成形垫板-A4.dwg

翻边成形定位块-A4.dwg

翻边成形打杆-A4.dwg

翻边成形模柄-A4.dwg

翻边成形模装配图-A1.dwg

翻边成形顶件块-A4.dwg

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关键词：: 水泵叶轮冲压工艺模具设计优秀优良机械毕业设计论文

资源描述：

文档包括:
说明书一份,33页,10000字左右.
任务书一份.
开题报告一份.
工艺卡
PPT答辩稿一份.
翻译一份.

图纸共36张:
冲孔凹模-A4.dwg
冲孔凸模-A4.dwg
翻边成形凹模-A4.dwg
翻边成形凹模垫块-A4.dwg
翻边成形打杆-A4.dwg
翻边成形垫板-A4.dwg
翻边成形顶件块-A4.dwg
翻边成形定位块-A4.dwg
翻边成形模柄-A4.dwg
翻边成形模装配图-A1.dwg
翻边成形上模座-A3.dwg
翻边成形凸模-A4.dwg
翻边成形凸模固定板-A4.dwg
翻边成形下模座-A3.dwg
翻边成形卸料螺杆-A4.dwg
切槽凹模-A4.dwg
切槽垫板-A4.dwg
切槽定位块-A4.dwg
切槽模柄-A4.dwg
切槽模装配图-A1.dwg
切槽上模座-A3.dwg
切槽凸模-A4.dwg
切槽凸模固定板-A4.dwg
切槽下模座-A3.dwg
切槽卸料板-A4.dwg
下模座-A3.dwg
修边凹模-A4.dwg
修边冲孔打杆-A4.dwg
修边冲孔打件板-A4.dwg
修边冲孔垫板-A4.dwg
修边冲孔模柄-A4.dwg
修边冲孔上模座-A3.dwg
修边冲孔凸模固定板-A4.dwg
修边冲孔推件快-A4.dwg
修边冲孔装配图-A1.dwg
修边凸模-A4.dwg

目录
摘要 III
ABSTRACT IV
第一章前言 1
1.1选题背景 1
1.2 课题相关调研 1
1.2.1 本课题及相关领域的国内外现状及发展 1
1.2.2 模具技术的发展现状 2
第二章工艺分析计算 3
2.1 零件及其冲压工艺性分析 3
2.2 确定工艺方案 4
2.3主要工艺参数计算 7
2.3.1 落料尺寸 7
2.3.2拉深道次及各道次尺寸 9
第三章模具设计 14
3.1 落料、拉深复合模 14
3.1.1模具结构 14
3.1.2 模具工件部分尺寸及公差计算 15
3.2修边冲孔模 17
3.2.1模具结构 18
3.2.2 模具工件部分尺寸及公差计算 18
3.3 切槽模 21
3.3.1模具结构 21
3.3.2 模具工件部分尺寸及公差计算 22
3.4 翻边模 23
3.4.1模具结构 23
3.4.2 模具工件部分尺寸及公差计算 24
第四章结论 27
参考文献 28
谢辞 29

摘要
水泵叶轮是微型汽车上发动机冷却系统中离心式水泵的重要零件。本文分析了水泵叶轮零件的结构特点, 计算了该叶轮的展开尺寸, 确定了该工件的冲压成形工艺及各工序尺寸, 对全套模具的总体结构设计进行了比较详细的论述，并在此基础上确定了叶轮冲压模具零件的具体结构和尺寸，在生产合格零件的基础上尽量提高生产效率，降低生产成本。主要介绍了叶轮零件冲压成形应包括的基本工序方案，工艺参数计算，模具结构设计、尺寸等。
关键词：水泵叶轮; 冲压; 工序; 模具设计

The Pressing Process Analysis and Die Design of Pump Impeller

ABSTRACT
The pump impeller is an important parts of the centrifugal pumps which was used for the minicar’s engine cooling system. The structure characteristics of the pump impeller were analyzed, and calculated the expanding dimension of this parts, determined pressing forming process of the pump impeller and dimensions of each working procedure, and described the structure design of whole sets of dies in detail, And on that basis determine the structure and size of　the impeller stamping die specific parts. To maximize production efficiency and reduce production costs in the production of qualified on the basis of parts. Main introduction of this text leaf round project of basic work preface for spare parts washing pressing take shaping should including; The craft counts the calculation; Molding tool construction design, size...etc.
Key words: pump impeller; pressing process; die design

设计（论文）工作内容

叶轮用于微型汽车上发动机冷却系统的离心式水泵内，工件时在工作时以1500~3000r/min左右的速度旋转，使冷却水在冷却系统中不断地循环流动。本课题要求对微型汽车水泵叶轮冲压工艺的成形过程进行研究，分析其工艺性，进行工艺计算确定模具总体方案，制定成形工艺的工艺流程。该课题的主要研究内容如下：根据给定的零件图进行工艺分析并确定工艺实现方案，确定模具结构并画出模具装配图与主要零件图。

设计（论文）工作基本要求
1. 文献综述要查阅一定的资料，反映出该研究方向发展的前沿并能提出研究的内容，该部分不少于3000字。
2. 熟悉工艺实现路径，能够根据具体的零件图进行工艺分析及模具设计。
3. 具有较好的绘图能力，能够正确的绘制模具总装图以及零件图。
4. 毕业设计说明书要简洁并能概括设计的主要工作流程。
5. 设计说明书不少于20000字，文字通畅。
1～2周查阅资料，完成开题报告及文献综述
3～4周毕业设计实习
5～6周查阅相关毕业设计相关资料，进行设计前的准备工作
7～8周进行相关计算，设计第一套模具
9~10周进行相关计算，设计第一套模具
11～12周设计第二套模具
13～14周设计第三套模具。
15～16周整理相关资料，进行毕业设计说明书的编写
17周准备答辩

主要参考资料及文献
[1] 中国机械工程协会，中国模具设计大典编委会．中国模具设计大典．江西科学技术出版社，2003．15－97，772－854
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[3] 王芳.冷冲压模具设计指导[M].北京：机械工业出版社，1998：15-20.
[4] 郑家贤.冲压工艺与模具设计实用技术[M].北京：机械工业出版社,2006：35-41.
[5] 薛啟翔.冷冲压实用技术等[M].北京：机械工业出版社,2006：10-18.
[6] GB/T1182-1996,GB/T1183-1996,GB/T1184-1996.形状和位置公差（代号及其标注、术语及定义、未注公差的规定）[S]：19-20.
[7] GB/T2851-1990，GB/T2861-1990.冷冲模[S]：30-32.
[8] 田嘉生,马正颜.冲模设计基础[M].北京：航空工业出版社，1994：.
[9] 黄健求.模具制造[M].北京：机械工业出版社，2001：45-50.
[10] 王孝培.冲压手册[M].北京：机械工业出版社，1990：119-120.

水泵叶轮冲压工艺与模具设计-零件图

水泵叶轮冲压工艺与模具设计-翻边成形模装配图

水泵叶轮冲压工艺与模具设计-翻边成形凹模垫块

水泵叶轮冲压工艺与模具设计-翻边成形打杆

水泵叶轮冲压工艺与模具设计-翻边成形垫板

水泵叶轮冲压工艺与模具设计-翻边成形顶件块

水泵叶轮冲压工艺与模具设计-翻边成形定位块

水泵叶轮冲压工艺与模具设计-翻边成形模柄

水泵叶轮冲压工艺与模具设计-翻边成形上模座

水泵叶轮冲压工艺与模具设计-翻边成形凸模

水泵叶轮冲压工艺与模具设计-翻边成形凸模固定板

水泵叶轮冲压工艺与模具设计-翻边成形下模座

水泵叶轮冲压工艺与模具设计-翻边成形卸料螺杆

水泵叶轮冲压工艺与模具设计-切槽模装配图

水泵叶轮冲压工艺与模具设计-切槽凹模

水泵叶轮冲压工艺与模具设计-切槽垫板

水泵叶轮冲压工艺与模具设计-切槽定位块

水泵叶轮冲压工艺与模具设计-切槽模柄

水泵叶轮冲压工艺与模具设计-切槽上模座

水泵叶轮冲压工艺与模具设计-切槽凸模

水泵叶轮冲压工艺与模具设计-切槽凸模固定板

水泵叶轮冲压工艺与模具设计-切槽下模座

水泵叶轮冲压工艺与模具设计-切槽卸料板

水泵叶轮冲压工艺与模具设计-下模座

水泵叶轮冲压工艺与模具设计-修边冲孔装配图

水泵叶轮冲压工艺与模具设计-冲孔凹模

水泵叶轮冲压工艺与模具设计-冲孔凸模

水泵叶轮冲压工艺与模具设计-修边凹模

水泵叶轮冲压工艺与模具设计-修边冲孔打杆

水泵叶轮冲压工艺与模具设计-修边冲孔打件板

水泵叶轮冲压工艺与模具设计-修边冲孔垫板

水泵叶轮冲压工艺与模具设计-修边冲孔模柄

水泵叶轮冲压工艺与模具设计-修边冲孔上模座

水泵叶轮冲压工艺与模具设计-修边冲孔凸模固定板

水泵叶轮冲压工艺与模具设计-修边冲孔推件快

水泵叶轮冲压工艺与模具设计-修边凸模

内容简介：: 476 (2008) 178185of 11228 9 007; in 2007 of of PD of a 1) , 0. 1 by As as of in 1. or on to as +1 517 548 is as a is is a of It 6 of on an . be is An on 2007 of is to of of of by of is be in a in aw .2 a is be in , 8198, 007; 4 007, of by 2, to of is of of in a 5. in of 476 (2008) 178185 1791. of f is a in 2a) 2n 1)(1 + m)(1/Y)m(2)n = L/T m = W/T In m = 1 to of or m m to 1) 2) on n m, be to is 72b, 7), by , . a 2a)n (p Y)p is is Y, n 0, ,If p 2Y, Y, to In in a e= 1)at in of in . 1is be by 12. of in (a) (n 1)In 2c), of by , 3 of (2n 1)It is to of 2)(4)n. n is is as 2c 2b. 2a), on of n =6,1/Y = 3 m. (I)m = 1); (m ); (m ). It is of (b) (c) 476 (2008) 1781853. of m on of ,1/Y = (1) (2) (3) in in 5. in by 2be in In of be in at of be in of to of a 4a). of at of a 1B, be to be 4b). is 4. a) 1B to 5)an of 1B s At is to As is in If 2to in a 6. be 2A is 5b). 476 (2008) 178185 1811 21. It is to . DE 1of 1= 1+ 2 (6)1, 2by 8:1= 1/k)22= 2/k)2or( of 5) is In O 6. is to 2 1O of =6 of by 3In we of 7 to is 3 Y/3 is 1, 26we of In 2 k, 1 0, a 6,7 at to of 1 0. In be as as p/Y7 9. so a of 4b), 1, 2 5 as a of 1= 2= = = 0 is 10to 5) 6) Y, (1+ Y)is:3+1Y+ 122)In q. (7), is a to if of be as 2a)2c). As 3), is (L/T = l) L/T l) 14, 2Y)in In a of is an (2008) 178185 185to to (W/Tl) W/T ). In to , to , be in of in of is 1974.2 o. 5,850,755 (1998).3 M. M. Z. 003) 258.4 S. F. A 368(2004) 28.5 S. F. A 372 (2004) 235.6 A 345 (2003) 36.7 A 386 (2004) 269.8 R. 1950.9 A. V. F. A 410411 (2005) 290.10 J. (1961) 279.12 , 14A, 2006, p. 528.13 K. 04 (2006) 65.14 M. , 2004.15 L. A. 53 (2005)413.16 S. V. F. S. J. S. J. , 006.17 0 (1998) 1.山东建筑大学毕业设计外文文献译文材的的等径角挤压摘要本文介绍的是不同宽厚比（ W/T）的长矩形坯料的等径角挤压的问题。并对内部塑性变形区和进出口通道进行了应力分析，他们是有接触擦力和板材的几何形状确定的。同时，对及加工进行优化设计，制定了设计工具的工艺方案。可以看出，当板材的 W/T1时，这为大规模冶金中处理庞大的平板状批料和技术商业化提供了重要的技术优点。关键词：等径角挤压 ;优化处理 ;板材 ;大规模商品化 1、导言材料结构在剧烈塑性变形（影响下带来重要的科学和实际利益。这个方案的一个重要优点是可以用一个高效益的方法使大量的不同金属或合金坯料的晶粒结构细化到亚微米级。这种超细晶粒结构，通常在从几微米至同时具有高的强度和良好的延展性，因此广泛应用于结构材料。随着（商业化的应用，相关的成行技术也得到实质性进展，关键因素是变形方案和加工特点的优化。不论加工目的，材料性质，温度应变速率条件如何，有大而统一的应变，简单剪切变形和低应力变形。在几个较著名已知的方法，等径角挤压（，是目前被认为最应用最多的。然而，等径角挤压的发展并不完善。尽管在这一领域应用广泛，但绝大多数的以细长坯料的应用为主，如文献 1。这些棒状坯料会限制材料，特点和等径角挤压的特点和进一步的加工。他们和少应用于半成品。目前也没有商业化的报道。相比之下，板材的等径角挤压出现在轧制后，第一次出现在文献 2 。再加上其他的技术优点，等径角挤压工艺有很大现实意义。目前细长坯料的等径角挤压已经有了很好的研究和开发，板材的等径角挤压的特点还不清楚，在仅有的几个相关出版物 3也没有论述。本文板材的等径角挤压为例，讲述一下板材的等径角挤压的一些重要细节。 2 、机加工我们可以认为矩形坯的等径角挤压就是（图一）厚度 T，宽度的坯料通过角度为 90度的通道。在图一中，坯料的初末位置（ 1， 2）分别用点画线和实线表示。由于坯料宽度不变，坯料作为一个刚体移动时，图 6 表明，应力应变状态和塑变山东建筑大学毕业设计外文文献译文的范围取决于进口通道 1和出口通道 2所施加的边界条件。因此，应对相应的条件加以分析。气通道等径角挤压开始时，将坯料润滑并放置在模具入口。实际摩擦力取决于工件和刀具之间的接触面积和正压力。假设管道内的应力类似于线形塑性压缩，正压力 n (p Y )其中， Y 是材料的流动应力，如果 p Y，正压力 n 0 ，对于 L/T 1 的长坯料来说，塑性接触主要由有横向屈曲形成。这种不规则的原始接触仅提供很小的摩擦力。如果 p 2Y，正压力 n Y ，塑性区接触面积大约等于坯料和管道的接触面积。在这种情况下，沿管道轴向相同润滑下将会产生一个大的摩擦力和一个明显的压力差 P。因此原始压力 = 验表明，设有效的变形摩擦力均匀分布， 1 （ 1）触面积。在某一特定条件下 , 已知，图 2矩形通道的四个摩擦面上的原始压力的最大增量为： m )(1)(12( 1 （ 2）参数 n=L/T , m=W/T,限定了坯料的长度和宽度。特殊情况下， m=1对应于正常情况下的长棒状坯料， m 1指的是板状坯料， m 1 指的是条状坯料。公式（ 1）（ 2）表明，原始压力于 m、即使在校摩擦力状态，原始压应力可能比材料的流动应力明显大。降低摩擦力，增加刀具使用寿命和冲压稳定性的有效方法是通过移动管道面 (图 7)一图一、长方形坯料的等径角挤压山东建筑大学毕业设计外文文献译文可能的方法（图 2b，详见图 7）是用固定模具和随坯料 1运动的矩形槽滑杆 2 形成进口管道。这样，就消除了三个管道面上的摩擦，原始压力的最大增量为 )(1( 1 （ 3）另一种情况（图 2）进口通道有两个滑杆 2， 3组成。因此模具的前后面固定。相应增量为 )(12( 1 (4) 对比公式 (2)-(4)可得出结论：在所有情况下，原始压力都随长厚比的增加而增大。为了有效加工，长厚比应足够大。但实际长厚比一般取为 4 8。图 2 p/的两倍对于固定通道（图 2a）原始压力也取决于宽厚比 m。但是这个比率不影响原始压力在滑动渠道这两种情况下的大小。图 3示以 n=6 时，计算结果三种状态已给出： 2 3 . 很摩擦在进口的分布范围：（一）工作面不动；（ b）三面活动的工作面；（ c）二面活动的工作面 . 图宽厚比增长的影响（ L / T = 6,1T / Y= （ 1）工作面不动；（）三面活动的工作面；（）二面活动的工作面。山东建筑大学毕业设计外文文献译文然，长形坯料特别是条形坯料在固定通道下会增大 p/Y。在这些情况中，只有在大压力下的移动渠道模具才能对大坯料和硬质合金坯料进行等径角挤压。然而，对于板材来说，两滑动面对原始压力的减小作用甚小。因此，大多数大板材可以在固定进口渠道和常压下使用简单模具。 2与进口渠道相反，出口渠道的润滑是个难题。由于方向改变巨大，即使是用最好的润滑剂，也会出现底部压力过大，产生沿底部接触面现滑移，还会出现摩擦。这话导致挤压力太大，坯料表面质量差，模具磨损加剧。在底部渠道里用一个滑杆就可以解决这个问题（图 4b）。这样材料和模具间的弹性摩擦被滑杆和导轨之间的摩擦所代替。在挤压过程中，滑杆处于自由状态，为克服滑杆和导轨之间的摩擦力，须沿坯料接触表面生一剪切力 2 。2 f 指的是接触面面积，是摩擦因数。通常情况下，滑杆速度接近挤压速度。由于摩擦并不稳定，可以观擦到滑杆运动中的一些偏差。如果 2 大于滑杆与毛坯的弹性摩擦力，则流动类似于固定模具。在出口渠道的相应的边界条件不能提供高效加工所需要的塑性区和简单的剪切变形。因此，应该非常小。 2内外渠道为塑性区限定了摩擦的边界条件 1 和 2 （图 5为 1 2 时滑移情况）图固定的出口控制（ a）和出口控制同活动的下板（ b）。山东建筑大学毕业设计外文文献译文设材料处于理想塑性状态。滑移线心区，混合边界不变区 1O 阴影区的中心角 : 211 21, 可由此公式算出 . ,2 )/( 11 ,2 )/( 22 3 是指材料的流动剪切应力。图 6考虑了 1 、 2 在特殊情况下的解决方法。现在我们做一下总结，概括一下等径角挤压工艺的优化方案。首先，注意到固定的出口渠道总是出现的润滑问题。在 ,2 K 01 的极限条件下，经滑移线分析，进口处全部压力这将会使坯料和渠道全部接触，在 1/ 狭长渠道和有限摩擦力 1 0的实际情况下会产生大的挤压力实际上，一、已出版的资料显示：挤压了可高达 7 （图9）由于大多数材料处于低加工温度下都不允许如此大的压力。因此，尽管简便出口固定渠道图不同通道摩擦状态下的滑移线。山东建筑大学毕业设计外文文献译文工业应用中也不实用。出口渠道底面有一适当滑移面，摩擦力 2 和摩擦系数都较小。在这种情况下图 5 的滑移区域可被看作当 1 = 2 = = =0 和塑性区是单滑移线，“零方案”的小变动。然后用滑移线波动省略中间结果，精确到第二位，可得到公式 2 Y， k Y)( 1 在进口内部总压力为 )2211(32 1 Y 与如果挤压里增量 p 变化不明显。在摩擦力下，坯料和进口渠道 1 和能足以形成接触面的口渠道可以是固定的（图 2a），也可以是有两个滑移面（ 2c）如前所述，简单固定渠道对于长厚比 4板材比较有效，然而对于长坯料和带状坯料，则适合用滑动轨道。因此仅有第一种情况要进一步考虑多段加工。 3本路线为了集聚大的剪切应变，控制变形，需要要在每段之后绕坯料的 x、 y、于板材来说，旋转的基本系统或路线可为 : 旋转轴旋转 90 与轴旋转中，长宽相等的方坯料最受欢迎，因为不论怎样旋转它们都可在一相同模具中加工。无数可能的旋转组合产生不同结构，组织。尽管这个基本路线最简便，但其它路线可能在一些特例中更有利。其中一些方法在后面将被提到。图 . 6. 山东建筑大学毕业设计外文文献译文料的变形由于两渠道中接触摩擦力较小，塑性区的中心角小。在这种情况下，通过塑性区的材料拉力重要包括边界种集中剪切大致与 z 的沿 0 时相对应的“ 0 方案”的滑移线面剪切相平衡。图 6 显示了在剪切力作用下，正方形变成平行四边形 1111 以看出，随着剪切力变成流动方向，通过把进口渠道原始位置 90 到出口到内部 1111 置。就可达到相同的变形。这种流动方法有益于计算多段等倾角变形。因为对于板材来说，所有变形都发生在坯料的平面上。通过保留出口道内部材料的位置和在不同路线段应用连续剪切力。可以简化这个过程。因为短暂作用不影响元素变形，可以认为 11于 i 作用在坯料平行面上，底部被修整，顶部11渐过渡。最后的位移是所有先前剪切作用的总和。图 7、 8显示了基本路线中的四段的相应位移和相对于原坐标 x、 y、长坯料中 ,A,动和变形相同。类似地， C 和 D 分别在每 2 和 4 到次程序后提供材料恢复所需的循环载荷。路线 A 可观察到随长度增加大变形量的变化情况。路线倍，在无数段后它们都位于偏离 Y 45 方向。图 7. 组织的移动路线 A (a), B (b), C (c), 和 D (d). 图 . 8. 在四途径经由路线 A, B, C 和 D. 之后，工件的变形。山东建筑大学毕业设计外文文献译文切带机加工考虑的因素是简单剪切变形模式和每段中剪切带角度。剪切带在多端等倾角变形中起重要作用。在第一段，使用小角度，晶核强烈组织了沿向长度变形。在以下的工序中。剪切带内部的微观流动取代了连续的塑性流动，它们朝同一剪切方向尽管机制还不是很清楚，仍有无数试验可以断定了对于不同材料和加工条件（温度、应变率）在等径角挤压过程中，剪切带占据新角度晶界的最大部分。是晶粒细化到亚微米和纳米尺寸的其他方法包括剪切带的交汇以及剪切带与晶界所组成的材料的旋转。因此重新细化的强度和细化为结构形态取决于加工剪切带的进展。和材料的大晶界角。在每个工序中，微观剪切带随相应的宏观增加。在随后的工序中，剪切带依然是稳定形状，他虽材料一块流动，随坐标改变方向。任何工序中剪切带位置由下一个工序的变形决定。例如板材为旋转的第 +1个工序，剪切带的变形由第 N+1剪切引起但是板材旋转 90 时，N+1不影响而，在板材的多段加工中，有两个与 x、图 10显示经过四个路线后，剪切带的位置 1、 2、 3、 4分别与剪切带的一、二、三、四段对应。对于 A、 7。 A、切带逐渐旋转到积压方向。随着段增加，剪切带愈加难以辨认。通过旋转细分，内截面结构将很薄而且很长。对于来说，在各个阶段中，剪切带与剪切面一致。可以预计在这种情况下，多种循环会使变形恢复及等量变形旋转。但是微观结构比 A、似的，在经过第四道料便行为 0，剪切带与剪切面及循环载荷旋转一致 B 和 D 提供了两相互交汇的剪切带。有助于三维立体结构的发展。然而，对于个多雨的剪切带可得到更精细的结构。应当指出板材经过的等径角挤压，剪切带方向不同，可能细化效果比不上相同路径的长坯料的等径角挤压。这个分析不能应用于大接触摩擦或者带有宽塑性带 0 的远角渠道。在这些情况下，沿圆弧滑移线的简单剪切应力起重要作用，剪切带沿 x、山东建筑大学毕业设计外文文献译文 6示。这是在有高效润滑剂典型坯料固定出口道的等径角挤压加工过程。 3它加工路线基本路线包括仅绕些路线不提供近直角剪切带的三维系统。它对于细长轴结构发展是必需的。在这些情况下，坯料的上下表面不变，多段加工积累非均匀应变和残余应力。同样，特殊表面缺陷也可能在坯料表面上出现。通过使用一种增加 x、像 E 这样的路线包括 8 段。前 4 段是像路线 D 一样，绕 90 到与下一步同向。在这个阶段，拌料没有变形，有两个剪切带和大晶界交汇区。接着坯料绕 y或 180 ，这样改变了剪切带的方向。也将坯料上下边面交换。后 4步经过第一个剪切带方向产生两个新的交汇区。因此结构重新细化及性能同化提供了理想路线。图 . 11. 冲床印记在坯料顶端表面路线 D ( a)和 F ( b) 另一种加工路线 F，消除了坯料上表面如冲床痕迹等个别不规则结构。这些痕迹是由于流动方向大角度形成的痕迹。多段加工通过 D 和 B，交汇成奇异的 A 区，此处塑性流动转换成三个方向，导致强度减弱和微裂纹。路线 F 包括第二次绕 Z 轴旋转 90 ，每段之后转换方向。这样在坯料反面产生印记，不相交，因而变形和剪切带方向仍然与普通路线在特殊情况下，也可使用其它路线。特别是，可以明显看出， B 的两种改动路线与 E、 4、技术应用任何技术发展的最终目标都是实际应用。等径角挤压的商业化。在 7,14,15中已经讨论了，的主要特点是对简单几何形状坯料的成型。这种方法适于半成品的加工。这种半成山东建筑大学毕业设计外文文献译文可在竞争成本下简单转化成成品。从上述中可看出，等径角挤压可能应用于大规模冶金中。然而长坯料的等径角挤压仍存在一些问题有效加工长坯料需要一个复杂工具将一个移动墙转化成两个。非常长的的坯料比相同截面的普通挤压坯料长度要大的多。在这种情况下，选择设备的标准是挤压力，而不是承载能力。这样对于特长坯件，就需要用大挤压力和昂贵的工具。同样也难以消除各段中及将长坯料转化成成品中出现的坯料修剪，改造及预热等操作。板材的等径角挤压解决了其中的大部分问题，对于相同长度和 L/材的重量同压力的长坯料重 4 这些参数与挤压的特性相符，它提供了。载荷的优化应用。这显著降低了压力和工具尺寸的要求，在现有设备基础上为大规模冶金坯料的成型提供了条件，另外，可以使用带有一个滑动面出口渠道的工具。 5、结论接触摩擦力是等径角挤压加工中的关键因素。对于矩形坯料这取决于钢坯的比例。即使材料较软，用好的润滑剂，即压力也不允许太高。对于 L/T 4的进口渠道，适当的挤压力（ Y1 的坯料来说这种影响不显著，可以应用简单固定进口渠道。板材的基本加工路线会导致像长方坯料的材料变形。然而，伴有空间塑性流动的路线不如长坯料效果好。其它的加工路线，类似可在特殊情况下应用。参考文献 1 1974. 2 o. 5,850,755 (1998). 3 M. M. Z. 2003) 258. 山东建筑大学毕业设计外文文献译文 4 S. F. A 368 (2004) 28. 5 S. F. A 372 (2004) 235. 6 A 345 (2003) 36. 7 A 386 (2004) 269. 8 R. 1950. 9 A. V. F. A 410411 (2005) 290. 10 J. (1961) 279. 12 , 14A, 2006, p. 528. 13 K. 03504 (2006) 65. 14 M. , 2004. 15 L. A. 53 (2005) 413. 16 S. V. F. S. J. S. J. , 2006. 17 0 (1998) 1. 水泵叶轮冲压工艺与模具设计指导教师：任国成学生：刘永芳主要内容 1、前言 2、工艺方案确定 3、主要工艺参数 4、模具设计 5、结论叶轮用于微型汽车上发动机冷却系统的离心式水泵内，工作时以 15003000r/冷却水在冷却系统中不断地循环流动。叶轮采用向后弯曲的半圆弧形叶片，其叶型与水流方向一致，泵水效率较高。叶轮现在，微型汽车发动机冷却系统水泵内叶轮多采用塑料叶轮质量轻但容易开裂或磨损后从泵轴上松脱，使冷却液循环速度变慢，引起发动机温度过高的故障。铸铁制成的叶轮机械强度较高，但其质量较大。因此需要一种能综合现在采用材料优点而又避其缺点的产品。前言工艺方案的确定一、落料；拉深 (多次 )；整形；修边；切槽；冲孔；翻边二、落料与第一次拉复合；后续拉深；整形；切槽、修边、冲孔复合；翻边三、落料与第一次拉深复合；后续拉深；整形；切槽、冲孔复合；修边四、落料与第一次拉深复合；后续拉深；整形；修边、冲孔复合；切槽；翻边五、落料与第一次拉深复合；后续拉深；整形；切槽；修边、冲孔复合翻边。最佳方案论述落料与第一次拉深复合；后续拉深、整形；修边、冲孔复合；切槽；翻边主要工艺参数计算 1 、落料尺寸落料尺寸即零件平面展开尺寸，叶轮零件基本形状为圆形，因此落料形状也应该为圆形。叶轮成形 “ 竖直 ”叶片的工序属于平面外凸曲线翻边。但根据零件图，由于翻转曲线的曲率半径比较大，为简化计算可以近似按弯曲变形来确定展开尺寸。毛坯拉深直径落料、拉深复合模 12 3 4 5 67 8 9 10 11 1213 14156 17 1819 20 212 23修边、冲孔模 1 2 3 4 5 67 8 910 11 123 14 156 17 18 19 20切槽模 1 2 3 4 5 6 789 1012 13 145 16 17翻边成形模 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 12134 1516 17 18 19 20 21结论本次设计通过对工件的分析共提出三套方案进行选择，最终选择落料与第一次拉深复合；后续拉深；整形；修边、冲孔复合；切槽；翻边六个工序完成对工件的加工制造。欢迎老师提出宝贵的意见落料拉深多次拉深及整形修边冲孔切槽翻边山东建筑大学毕业设计（论文）任务书班级金职生姓名刘永芳指导教师任国成设计（论文）题目水泵叶轮冲压工艺与模具设计设计（论文）原始参数叶轮零件，材料 08板厚 2大批量生产设计（论文）工作内容叶轮用于微型汽车上发动机冷却系统的离心式水泵内，工件时在工作时以 15003000r/右的速度旋转，使冷却水在冷却系统中不断地循环流动。本课题要求对微型汽车水泵叶轮冲压工艺的成形过程进行研究，分析其工艺性，进行工艺计算确定模具总体方案，制定成形工艺的工艺流程。该课题的主要研究内容如下：根据给定的零件图进行工艺分析并确定工艺实现方案，确定模具结构并画出模具装配图与主要零件图。设计（论文）工作基本要求 1. 文献综述要查阅一定的资料，反映出该研究方向发展的前沿并能提出研究的内容，该部分不少于 3000 字。 2. 熟悉工艺实现路径，能够根据具体的零件图进行工艺分析及模具设计。 3. 具有较好的绘图能力，能够正确的绘制模具总装图以及零件图。 4. 毕业设计说明书要简洁并能概括设计的主要工作流程。 5. 设计说明书不少于 20000 字，文字通畅。 1 2 周查阅资料，完成开题报告及文献综述 3 4 周毕业设计实习 5 6 周查阅相关毕业设计相关资料，进行设计前的准备工作 7 8 周进行相关计算，设计第一套模具 910 周进行相关计算，设计第一套模具 11 12 周设计第二套模具 13 14 周设计第三套模具。 15 16 周整理相关资料，进行毕业设计说明书的编写 17 周准备答辩主要参考资料及文献 1 中国机械工程协会，中国模具设计大典编委会中国模具设计大典江西科学技术出版社， 2003 15 97， 772 854 2 郑晨升，贺炜子图版实用绘图及二次开发西安电子科技大学出版社， 2001 3 王芳 M械工业出版社， 1998： 154 郑家贤 M械工业出版社 ,2006：355 薛啟翔 M械工业出版社 ,2006： 106 1182B/B/号及其标注、术语及定义、未注公差的规定） S： 197 2851S： 308 田嘉生 ,马正颜 M空工业出版社， 1994： . 9 黄健求 M械工业出版社， 2001： 4510 王孝培 M械工业出版社， 1990： 119教务处制指导教师（签字）：教研室主任（签字）：院系主任（签字）：厂冷挤工艺卡片压标记产品名称文件代号车间零件名称水泵叶轮冲压工艺与模具设计共页材料名称牌号 08后毛坯每条件数形状尺寸每张件数消耗定额零件送来部门每条工料工种冲钳总计零件送往部门装配工段每产品零件数工时工序工序说明加工草图设备模具工具量具每小时生产量单件定额（分）工人数量备注型号名称名称图号名称编号落料、拉深复合落料与拉伸复合料、拉深复合模修边冲孔修边与冲中心孔边冲孔模切槽切出七个叶片槽模翻边将叶片翻成竖直边模设计：刘永芳校对：审核：批准：更改标记处数文件号签字日期山东建筑大学毕业设计开题报告班级：金职 041 姓名：刘永芳指导教师：任国成论文题目水泵叶轮冲压工艺与模具设计一、选题背景和意义：在现代汽车工业中，微型汽车上发动机冷却系统离心式水泵内叶轮由铸铁等金属或工程塑料制成，采用向后弯曲的半圆弧、双圆弧或多圆弧形叶片，其叶型与水流方向一致，泵水效率较高。塑料叶轮容易实现小型化和轻量化，且耐腐蚀性能好，有越来越多的汽车发动机水泵使用了塑料叶轮。但塑料叶轮容易开裂或叶轮磨损后从泵轴上松脱，使冷却液循环速度变慢，容易引起发动机温度过高的故障。损坏的叶轮在旋转时还可能撞击水泵壳体，造成壳体碎裂。铸铁制成的水泵叶轮机械强度较高，但其质量较大。因此一种能综合现在采用材料优点而又避其缺点的产品就应时而生了。本课题为水泵叶轮冲压模设计。叶轮材料为氧镇静钢冷轧板，既能满足刚度和强度的要求又能使重量得到减轻。利用设计全部模具零件 ,完成装配 ;并利用冲压从而优化与确定最佳工艺参数。二、课题关键问题及难点：本课题的关键及难点：凸缘拉深后，叶轮叶片翻边区展开面积的计算，及展开图的绘制。因为叶轮成形“竖直”叶片的工序属于平面外凸曲线翻边。但根据零件图，由于翻转曲线的曲率半径比较大，为简化计算采用近似按弯曲变形来确定展开尺寸。在设计时，按异径相贯处理，进行计算及展开图绘制。三、调研报告（或文献综述）：水箱在汽车的冷却、散热中有着重要的作用。因为汽车的冷却系统是用来为发动机散热的 ,一般常见的发动机过热问题 .强制冷却液循环的部件是水泵 ,它由曲轴皮带带动 ,水泵叶轮推动冷却液在整个系统内循环。为了保证冷却效果 ,汽车冷却系统一般由以下几部分组成 :散热器、节温器、水泵、缸体水道、缸盖水道、风扇等组成。据资料显示 :导致汽车抛锚的故障中 ,冷却系统故障位居第一。由此可见 ,汽车冷却系统保养对汽车安全运行起着重要的作用。叶轮用于微型汽车上发动机冷却系统的离心式水泵内，工件时以1500右的速度旋转，使冷却水在冷却系统中不断地循环流动。为保证足够的强度和刚度，叶轮采用厚度为 2 氧镇静钢冷轧板。本次设计中叶轮材料为氧镇静钢冷轧板。该材料按拉深质量分为三级：于拉深最复杂零件），于拉深很复杂零件）和 F（用于拉深复杂零件）。由于形状比较复杂，特别是中间的拉深成形难度大，叶轮零件采用的材料，表面质量也为较高的级。模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业，工业发达国家称之为 “ 工业之母 ” 。模具成型具有效率高，质量好，节省原材料，降低产品成本等优点。采用模具制造产品零件已成为当今工业的重要工艺手段。模具在机械，电子，轻工，纺织，航空，航天等工业领域里，已成为使用最广泛的工业化生产的主要工艺装备，它承担了这些工业领域中 60%品零件，组件和部件的加工生产。 “ 模具就是产品质量 ” ， “ 模具就是经济效益 ” 的观念已被越来越多的人所认识和接受。在中国，人们已经认识到模具在制造业中的重要基础地位，认识更新换代的速度，新产品的开发能力，进而决定企业的应变能力和市场竞争能力。目前，模具设计与制造水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志之一。随着科学技术的不断进步和工业生产的迅猛发展，冷冲技术及模具不断革新和发展，中国模具工业和技术的主要发展方向包括：提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平；在模具设计制造中广泛应用术；为了加快产品的更新换代 ,必须缩短工装的设计和制造周期 ,从而开展了模具的计算机辅助设计和辅助制造的研究 ,采用该技术，模具设计和制造效率一般可提高 2 3 倍 ,模具生产周期可缩短 1/2 2/达到体化 ,模具图纸只是作为检验模具之用 . 大力发展快速制造成形和快速制造模具技术；在塑料模具中推广应用热流道技术、气辅注射成型和高压注射成型技术；提高模具标准化水平和模具标准件的使用率；发展优质模具材料和先进的表面处理技术；逐步推广高速铣削在模具加工的应用；进一步研究开发模具的抛光技术和设备；研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程；开发新的成形工艺和模具。四、方案论证：根据叶轮零件形状，可以确定成形顺序是先拉深中间的阶梯圆筒形，然后成形外圈叶片。这样能保持已成形部位尺寸的稳定，同时模具结构也相对简单。修边、切槽、冲孔在中间阶梯拉深成形后以及叶片翻边前进行。为保证 7 个叶片分度均匀，修边和切槽不要逐个叶片地冲裁。因此叶轮的冲压成形主要有以下几种工艺方案：方案一： 1) 落料； 2) 拉深 (多次 )； 3) 整形； 4) 修边； 5) 切槽； 6) 冲孔； 7) 翻边。方案二： 1) 落料与第一次拉复合； 2) 后续拉深； 3) 整形； 4) 切槽、修边、冲孔复合； 5) 翻边。方案三： 1) 落料与第一次拉深复合； 2) 后续拉深； 3) 整形； 4) 切槽、冲孔复合； 5) 修边； 6) 翻边。方案四： 1) 落料与第一次拉深复合； 2) 后续拉深； 3) 整形； 4) 修边、冲孔复合； 5) 切槽； 6) 翻边。方案五： 1) 落料与第一次拉深复合； 2) 后续拉深； 3) 整形； 4) 切槽； 5) 修边、冲孔复合 6) 翻边。方案一复合程度低，模具结构简单，安装、调试容易，但生产道次多，效率低，不适合大批量生产。方案二至五将落料、拉深复合，主要区别在于修边、切槽、冲孔的组合方式以及顺序不同。需要注意的是，只有当拉深件高度较高，才有可能采用落料、拉深复合模结构形式，因为浅拉深件若采用落料、拉深复合模具结构，落料凸模（同时又是拉深凹模）的壁厚太薄，强度不够。方案二将修边、切槽、冲孔复合，工序少，生产率最高，但模具结构复杂，安装、调试困难，同时模具强度也较低。方案三将切槽和冲孔组合，由于所切槽与中间孔的距离较近，因此在模具结构上不容易安排，模具强度差。所以较好的组合方式应该是修边和冲孔组合，而切槽单独进行，如方案四、五。方案四与方案五主要区别在于一个先修边、冲孔后切槽，一个先切槽后修边、冲孔。由于切槽与修边有相对位置关系，而所切槽尺寸比较小，如果先切槽则修边模具上不好安排定位，所以实际选择了方案四，即先修边、冲孔后切槽，然后翻边成形竖立叶片。因此设计时采用方案四。五、进度安排： 1 查阅资料，完成开题报告及文献综述 3 毕业实习 5 查阅相关毕业设计相关资料，进行设计前的准备工作 7 进行相关计算，设计第一套模 9 进行相关计算，设计第一套模 11 设计第二套模 13 设计第三套模 15 整理相关资料，进行毕业设计说明书的编写 17 周准备答辩六、指导教师意见：签字：年月日七、教研室（或开题审查小组）意见：签字：年月日山东建筑大学毕业设计说明书 I 目录摘要 . 1 . 2 第一章前言 . 错误 !未定义书签。题背景 . 错误 !未定义书签。题相关调研 . 错误 !未定义书签。本课题及相关领域的国内外现状及发展 . 错误 !未定义书签。模具技术的发展现状 . 错误 !未定义书签。第二章工艺分析计算 . 错误 !未定义书签。零件及其冲压工艺性分析 . 错误 !未定义书签。定工艺方案 . 错误 !未定义书签。要工艺参数计算 . 错误 !未定义书签。料尺寸 . 错误 !未定义书签。深道次及各道次尺寸 . 错误 !未定义书签。第三章模具设计 . 错误 !未定义书签。料、拉深复合模 . 错误 !未定义书签。具结构 . 错误 !未定义书签。具工件部分尺寸及公差计算 . 错误 !未定义书签。边冲孔模 . 错误 !未定义书签。具结构 . 错误 !未定义书签。具工件部分尺寸及公差计算 . 错误 !未定义书签。槽模 . 错误 !未定义书签。具结构 . 错误 !未定义书签。具工件部分尺寸及公差计算 . 错误 !未定义书签。山东建筑大学毕业设计说明书边模 . 错误 !未定义书签。具结构 . 错误 !未定义书签。具工件部分尺寸及公差计算 . 错误 !未定义书签。第四章结论 . 错误 !未定义书签。参考文献 . 错误 !未定义书签。谢辞 . 错误 !未定义书签。山东建筑大学毕业设计说明书 1 摘要水泵叶轮是微型汽车上发动机冷却系统中离心式水泵的重要零件。本文分析了水泵叶轮零件的结构特点 , 计算了该叶轮的展开尺寸 , 确定了该工件的冲压成形工艺及各工序尺寸 , 对全套模具的总体结构设计进行了比较详细的论述，并在此基础上确定了叶轮冲压模具零件的具体结构和尺寸，在生产合格零件的基础上尽量提高生产效率，降低生产成本。主要介绍了叶轮零件冲压成形应包括的基本工序方案，工艺参数计算，模具结构设计、尺寸等。关键词：水泵叶轮 ; 冲压 ; 工序 ; 模具设计山东建筑大学毕业设计说明书 2 he is an of s of of of of of of in on of To in of on of of of 本科毕业设计说明书题目：水泵叶轮冲压工艺与模具设计院（部）：材料科学与工程学院专业：材料成型及控制工程班级：金职 041 姓名：刘永芳学号： 2004105214 指导教师：任国成完成日期： 2008 年 6 月 14 日山东建筑大学毕业设计说明书 I 目录摘要 . . 一章前言 . 1 . 1 题相关调研 . 1 本课题及相关领域的国内外现状及发展 . 1 模具技术的发展现状 . 2 第二章工艺分析计算 . 3 零件及其冲压工艺性分析 . 3 定工艺方案 . 4 . 7 料尺寸 . 7 . 9 第三章模具设计 . 14 料、拉深复合模 . 14 . 14 具工件部分尺寸及公差计算 . 15 . 17 . 18 具工件部分尺寸及公差计算 . 18 槽模 . 20 . 21 具工件部分尺寸及公差计算 . 21 山东建筑大学毕业设计说明书边模 . 22 . 23 具工件部分尺寸及公差计算 . 23 第四章结论 . 26 参考文献 . 27 谢辞 . 28 山东建筑大学毕业设计说明书要水泵叶轮是微型汽车上发动机冷却系统中离心式水泵的重要零件。本文分析了水泵叶轮零件的结构特点 , 计算了该叶轮的展开尺寸 , 确定了该工件的冲压成形工艺及各工序尺寸 , 对全套模具的总体结构设计进行了比较详细的论述，并在此基础上确定了叶轮冲压模具零件的具体结构和尺寸，在生产合格零件的基础上尽量提高生产效率，降低生产成本。主要介绍了叶轮零件冲压成形应包括的基本工序方案，工艺参数计算，模具结构设计、尺寸等。关键词：水泵叶轮 ; 冲压 ; 工序 ; 模具设计山东建筑大学毕业设计说明书 he is an of s of of of of of of in on of To in of on of of of 山东建筑大学毕业设计说明书 1 第一章前言题背景在现代汽车工业中，微型汽车上发动机冷却系统离心式水泵内叶轮由铸铁等金属或工程塑料制成，采用向后弯曲的半圆弧、双圆弧或多圆弧形叶片，其叶型与水流方向一致，泵水效率较高。塑料叶轮容易实现小型化和轻量化，且耐腐蚀性能好，有越来越多的汽车发动机水泵使用了塑料叶轮。但塑料叶轮容易开裂或叶轮磨损后从泵轴上松脱，使冷却液循环速度变慢，容易引起发动机温度过高的故障。损坏的叶轮在旋转时还可能撞击水泵壳体，造成壳体碎裂。铸铁制成的水泵叶轮机械强度较高，但其质量较大。因此一种能综合现在采用材料优点而又避其缺点的产品就应时而生了。题相关调研水箱在汽车的冷却、散热中有着重要的作用。因为汽车的冷却系统是用来为发动机散热的，一般常见的发动机过热问题。发动机是由冷却液的循环来实现的，强制冷却液循环的部件是水泵，它由曲轴皮带带动水泵叶轮推动冷却液在整个系统内循环。为了保证冷却效果，汽车冷却系统一般由以下几部分组成：散热器、节温器、水泵、缸体水道、缸盖水道、风扇等组成。据资料显示：导致汽车抛锚的故障中，冷却系统故障位居第一。由此可见，汽车冷却系统保养对汽车安全运行起着重要的作用。叶轮用于微型汽车上发动机冷却系统的离心式水泵内，工件时以 1500冷却水在冷却系统中不断地循环流动。为保证足够的强度和刚度，叶轮采用厚度为 2。本课题及相关领域的国内外现状及发展模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业，工业发达国家称之为“ 工业之母 ” 。模具成型具有效率高，质量好，节省原材料，降低产品成本等优点。采用模具制造产品零件已成为当今工业的重要工艺手段。模具在机械，电子，轻工，纺织，航空，航天等工业领域里，已成为使用最广泛的工业化生产的主要工艺装备，它承担了山东建筑大学毕业设计说明书 2 这些工业领域中 60%品零件，组件和部件的加工生产。 “ 模具就是产品质量 ” ， “ 模具就是经济效益 ” 的观念已被越来越多的人所认识和接受。在中国，人们已经认识到模具在制造业中的重要基础地位，认识更新换代的速度，新产品的开发能力，进而决定企业的应变能力和市场竞争能力。目前，模具设计与制造水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志之一。模具技术的发展现状随着科学技术的不断进步和工业生产的迅猛发展，冷冲技术及模具不断革新和发展，中国模具工业和技术的主要发展方向包括：提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平；在模具设计制造中广泛应用术；为了加快产品的更新换代，必须缩短工装的设计和制造周期，从而开展了模具的计算机辅助设计和辅助制造的研究，采用该技术，模具设计和制造效率一般可提高 2 3倍，模具生产周期可缩短 1/2 2/达到体化，模具图纸只是作为检验模具之用 . 大力发展快速制造成形和快速制造模具技术；在塑料模具中推广应用热流道技术、气辅注射成型和高压注射成型技术；提高模具标准化水平和模具标准件的使用率；发展优质模具材料和先进的表面处理技术；逐步推广高速铣削在模具加工的应用；进一步研究开发模具的抛光技术和设备；研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程；开发新的成形工艺和模具。山东建筑大学毕业设计说明书 3 第二章工艺分析计算零件及其冲压工艺性分析叶轮用于微型汽车上发动机冷却系统的离心式水泵内，工件时以 1500冷却水在冷却系统中不断地循环流动。为保证足够的强度和刚度，叶轮采用厚度为 2 叶轮材料为钢 08材料按拉深质量分为三级：于拉深最复杂零件），于拉深很复杂零件）和 F（用于拉深复杂零件）。由于形状比较复杂，特别是中间的拉深成形难度大，叶轮零件采用面质量也为较高的级。表 28 )/( 10 ( ) / 不小于 260 300 200 44 减轻震动，减小噪声，叶轮零件的加工精度有一定的要求。除了 7个叶轮形状和尺寸应一致外，叶轮中部与固定轴配合部位的要求也较高。由于靠冲压加工难以达到图 2轮零件示意图表 208力学性能山东建筑大学毕业设计说明书 4 直径和 0 以及高度尺寸的要求，实际生产中采用了冲压成形后再切削加工的办法（需进行切削加工的表面标有粗糙度，图 2冲压成形后要留有足够的机加余量，因此孔和 0 的冲压尺寸取为和。直径为一般要求的自由尺寸，冲压成形的直径精度的偏差大于拉深直径的极限偏差。但高度尺寸精度高于附表中的尺寸偏差，需由整形保证。初步分析可以知道叶轮零件的冲压成形需要多道工序。首先，零件中部是有凸缘的圆筒拉深件，有两个阶梯，筒底还要冲的孔；其次，零件外圈为翻边后形成的 7个“竖立”叶片，围绕中心均匀分布。另外，叶片翻边前还要修边、切槽、由于拉深圆角半径比较小（ 1），加上对叶片底面有跳动度的要求，因此还需要整形。对拉深工序，在叶片展开前，按料厚中心线计算有中径外径并且叶片展开后凸缘将更宽，所以属于宽凸缘拉深。另外，零件拉深度大（如最小价梯直径的相对高度 h/d= 远大于一般带凸缘筒形件第一次拉深许可的最大相对拉深高度），所以拉深成形比较困难，要多次拉深。对于冲裁及翻边工序，考虑到零件总体尺寸不大，而且叶片“竖直”后各叶片之间的空间狭小，结构紧凑，另外拉深后零件的底部还要冲的孔，所以模具结构设计与模具制造有一定难度，要特别注意模具的强度和刚度。综上所述，叶轮由平板毛坯冲压成形应包括的基本工序有：冲裁（落料、冲孔、修边与切槽）、拉深（多次拉深）、翻边（将外圈叶片翻成竖直）等。由于是多工序、多套模具成形，还要特别注意各工序间的定位。定工艺方案由于叶轮冲压成形需多道次完成，因此制定合理的成形工艺方案十分重要。考虑到生产批量大，应在生产合格零件的基础上尽量提高生产率效率，降低生产成本。要提高生产效率，应该尽量复合能复合的工序。但复合程度太高，模具结构复杂，安装、山东建筑大学毕业设计说明书 5 调试困难，模具成本提高，同时可能降低模具强度，缩短模具寿命。根据叶轮零件实际情况，可能复合的工序有：落料与第一次拉深；最后一次拉深和整形；修边、切槽；切槽；冲孔；修边、冲孔；切槽、冲孔。根据叶轮零件形状，可以确定成形顺序是先拉深中间的阶梯圆筒形，然后成形外圈叶片。这样能保持已成形部位尺寸的稳定，同时模具结构也相对简单。修边、切槽、冲孔在中间阶梯拉深成形后以及叶片翻边前进行。为保证 7个叶片分度均匀，修边和切槽不要逐个叶片地冲裁。因此叶轮的冲压成形主要有以下几种工艺方案：方案一： 1)落料； 2)拉深 (多次 )； 3)整形； 4)修边； 5)切槽； 6)冲孔； 7)翻边。方案二： 1)落料与第一次拉复合； 2)后续拉深； 3)整形； 4)切槽、修边、冲孔复合； 5)翻边。方案三： 1)落料与第一次拉深复合； 2)后续拉深； 3)整形； 4)切槽、冲孔复合； 5)修边； 6)翻边。方案四：山东建筑大学毕业设计说明书 6 1)落料与第一次拉深复合； 2)后续拉深； 3)整形； 4)修边、冲孔复合； 5)切槽； 6)翻边。方案五： 1)落料与第一次拉深复合； 2)后续拉深； 3)整形； 4)切槽； 5)修边、冲孔复合 6)翻边。方案一复合程度低，模具结构简单，安装、调试容易，但生产道次多，效率低，不适合大批量生产。方案二至五将落料、拉深复合，主要区别在于修边、切槽、冲孔的组合方式以及顺序不同。需要注意的是，只有当拉深件高度较高，才有可能采用落料、拉深复合模结构形式，因为浅拉深件若采用落料、拉深复合模具结构，落料凸模（同时又是拉深凹模）的壁厚太薄，强度不够。方案二将修边、切槽、冲孔复合，工序少，生产率最高，但模具结构复杂，安装、调试困难，同时模具强度也较低。方案三将切槽和冲孔组合，由于所切槽与中间孔的距离较近，因此在模具结构上不容易安排，模具强度差。所以较好的组合方式应该是修边和冲孔组合，而切槽单独进行，如方案四、五。方案四与方案五主要区别在于一个先修边、冲孔后切槽，一个先切槽后修边、冲孔。由于切槽与修边有相对位置关系，而所切槽尺寸比较小，如果先切槽则修边模具上不好安排定位，所以实际选择了方案四，即先修边、冲孔后切槽，然后翻边成形竖立叶片。山东建筑大学毕业设计说明书 7 要工艺参数计算料尺寸落料尺寸即零件平面展开尺寸，叶轮零件基本形状为圆形，因此落料形状也应该为圆形，需确定的落料尺寸为圆的直径。带有凸缘的筒形拉深成形件，展开尺寸有关公式计算。但根据叶轮零件图，不能直接得到凸缘尺寸。在计算落料尺寸之间，要将竖立的叶片“落料尺寸。 1 5 0 翻边翻转曲线简化计算的翻转曲叶轮叶片的展开严格来说，叶轮成形“竖直”叶片的工序属于平面外凸曲线翻边。但根据零件图，由于翻转曲线的曲率半径比较大，为简化计算可以近似按弯曲变形来确定展开尺寸，如图 2为弯曲半径 r=1 ，所以可以弯曲坯料展开的计算公式计算。经计算，叶片展开后，凸缘尺寸为 76（单位。 6 ，由文献【 10】表 4公式，可取修边余量为因此凸缘直径为： 76+=凸缘尺寸 80，于是得到叶轮拉深成形尺寸，如图 2 山东建筑大学毕业设计说明书 8 8 0 2 5 . 5 1 3 . 52 0 . 5R 2R 1 按料厚中心线标以算出零件总体表面积 890 2按照一般拉深过程表面积不变的假设，可得到落料直径 D= 8904/4 A 因圆角半径较小，近似由公式计算落料直径： )(4 221123 （公式 2 代入 1h =16， 2h =5131 d ， d ， 803 d 得。最后取落料直径 D=87. 落料尺寸确定后，需要确定排样方案。圆形件排样比较简单，根据本例中零件尺寸大小，可采用简单的单排排样形式。由文献【 10】表 2公式：取沿边搭边值 a=件间搭边值1a =2 图 2叶轮拉深成形尺寸图 2排样图山东建筑大学毕业设计说明书 9 深道次及各道次尺寸叶轮拉深成形后为带阶梯的宽凸缘件，成形较为困难，需多次拉深。根据图 12形过程可分为两个步骤：首先按宽凸缘件拉深成形方法，拉成所要求凸缘直径的筒形件（内径、凸缘直径 80 ），然后，若将由内径的筒形部分逐次拉成内径的阶梯，视为拉深成内径为直筒件的中间过程，则可以近似用筒形件拉深计算方法计算阶梯部分（内径）的成形，但应保证首次拉深成形后的凸缘尺寸在后续拉深过程中保持不变。以下尺寸按料厚中心线计算。 1、由 87 毛坯拉成内径、凸缘直径 87 的圆形件：判断能否一次拉成。带凸缘筒形件第一拉深的许可变形程度可用对应于 1 100同比值的最大相对拉深高度 11 表示。根据图 2叶轮零件，，由文献【 10】表 4 内径的圆筒件高度未定。可以先确定拉深圆角半径，然后求出直径 87 的毛坯拉成内径为的圆筒件高度，最后利用 11 断能否一次拉出。取圆角半径 11 。按公式可求出拉深高度 2222121111221 因所以一次拉不出来。在凸缘件的多次拉深中，为了保证以后拉深时凸缘不参加变形，首先拉深时，拉入凹模的材料应比零件最后拉深部分所需要材料多一些（按面积计算），但叶轮相对厚度较大，可不考虑多拉材料。如果忽略材料壁厚变化，凸缘内部形状在拉深过程应满足表面积不变条件。用逼近法确定第一次拉深直径计算见表 2 表 2坯拉深直径山东建筑大学毕业设计说明书 10 相对凸缘直径假定1/ 毛坯相对厚度100第一次拉深直径1 凸实际拉深系数11 极限拉深系数 1m 拉深系数差值 11 d d d d d d d 际拉深系数应该适当大于极限拉深系数，因此可以初步取第一次拉深直径为36料厚中心计算）。计算第二次拉深直径第二次拉深的极限拉深系数 2 m 。考虑到叶轮材料为 08性好，同时材料厚度较大，极限拉深系数可适当降低。取 2 m ，为了便于后续拉深成形，第二拉深直径可取为时的拉深系数为：一、二次拉深的圆角半径 1 凹， 2 凹。凸R 可取与凹模圆角半径相等或略小的值凹凸 1 所以可以取 1 凸， 2 凸。考虑到叶轮最终成形后圆角半径较小，实际取 21 凸凸。计算第一、二次拉深高度根据公式，第一次拉深高度：山东建筑大学毕业设计说明书 11 22221211112211 第二次拉深高度： 22222222222222 校核第一次拉深相对高度零件， 11 考虑到材料塑性好，故可以拉成。 2、由内径拉出内径的阶梯：阶梯形件拉深与圆筒形件拉深基本相同，每一阶梯相当于相应的圆筒形件拉深。下面用筒形件拉深计算方法近似计算阶梯部分（内径）的成形。由内径拉出内径的阶梯，总拉深系数 m 。查由文献【 10】表 4形件第三次拉深的极限拉深系数 3 m ，所以该阶梯部分不能一次拉成，需多次拉深成形。筒形件拉深的极限拉深系数 4 m ， 5 m 。实际拉深系数在各次拉深中应均匀分配。考虑到最后一次拉深时材料已多次变形，拉深系数应适当取大一些。于是阶梯部分采用三次拉深，拉深系数分别为 m 、 m ，m 。各次拉深直径分别为第三次拉深 (第一次阶梯拉深 )：内径 ) 第四次拉深 (第二次阶梯拉深 )：内径 ) 第五次拉深 (第三次阶梯拉深 )：内径 ) 忽略材料壁厚的变化，按表面积不变的条件可以计算出各次深的高度： h ，h ， h 。最后结果如图 2 山东建筑大学毕业设计说明书 12 3 . 5 8 0b . 第二次拉 7 . 5 2 3 . 5 8 0c . 第三次拉深R 1R 1d . 第五次拉深 + 变 . 5 1 . 5 2 3 . 5 8 8 0 3 4a . 落料拉深工序一、二由 87 毛坯拉成内径，凸缘直径 80 的圆筒件。第一道工序为落料、拉深，落料直径 70 ，然后拉深成凸缘直径为 80凸缘直径在后续成形过程中保持不变。落料、拉深由一套模具完成。工序二为宽凸缘筒形件的二次拉深。工序三、四、五为由内径的筒形拉出内径小台阶的阶梯拉深过程。工序五在拉深成形结束后还带有整形，主要目的是将凸缘整平，同时减小圆角半径，以达到零件图要求。图 2轮拉深工序图山东建筑大学毕业设计说明书 13 经验证，上述工艺方案是完全可行的。 3、落料、拉深冲压力落料力的计算按下式落一般可取 b 。拉深力计算，由 31 b拉公式：代入数据，最后得 3 0 拉拉深力出现在落料力之后。因此最大冲压力出现在冲裁阶段。选用落料、拉深复合结构 (见图 12可计算出最大冲压力为推顶落经计算， 90m a x 推顶落所以选择吨位为 250即山东建筑大学毕业设计说明书 14 第三章模具设计如前所述，模具设计包括模具结构形式的选择与设计、模具结构参数计算、模具图绘制等内容。料、拉深复合模具结构模具结构如图 3落料拉深复合模：该结构落料采用正装式，拉深采用倒装式。模座下的缓冲器兼作压边与顶件装置。推件一般采用打杆的刚性推件装置。该结构上模部分简单，其缺点是拉深件留在刚性卸料板内，不易出件，带来操作上的不便，并影响生产率。适用于拉深深度较大、材料较厚的情况。考虑到叶轮零件相对厚度较厚，因此采用这种模具结构。条料送进时，冲首件时以目测定位，待冲第二个工件时，则用挡料销定位。模具工作时，用模具下面的弹性装置提供压边力，模具结构简单。压边力是通过顶杆传到压边圈上进行压边的。拉深行程最后，推件块和凸模靠拢对工件施压，使工件底部平整。工件制出后，上模上行，打杆和推件块起作用，把工件从凸凹模中推出。图 3示的为落料、拉深复合模结构山东建筑大学毕业设计说明书 15 1 2 34 5 6 7 8 9 10 11 12 14 1516 17 1819 20 2122 23具工件部分尺寸及公差计算落料、拉深复合模落料凸模和凹模为圆形，所以可以采用单独加工。落料毛坯直径可取未注公差尺寸的极限偏差，故取落料件的尺寸及公差为： 0 按公式 ( 凹凹式中 x= 文献【 10】 4，凹查文献【 10】 4 i n 2( 凸凸式中 C ，查文献【 10】 4时有 C ，凸，查文献【 10】 4： m i nm a x 凹模轮廓尺寸的确定：凹模轮廓尺寸包括凹模板的平面尺寸 B . 据公式 L=l+2c B=b+2c （公式 3 其中 c=（ 35 故 4535( 4535( 321 凹模结构如图：山东建筑大学毕业设计说明书 16 2 - 1 0 4 - M 1 229 9 0 . 3 8 6 . 386 0 80 . 8装后磨落料凹模模架的选择：（ 160 160）上模座： 160 160 45 下模座： 160 160 55 导柱： 28 200 导套： 28 110 43 模柄： 40 60 模具闭合高度： m 218 凸凹模伸入凹模长度凹模高凹凸模高上模板厚下模板厚查所选设备大闭合高度为 250小闭合高度为 180 封闭高度应该满足 105 m i nm a x m （公式 3 所以该封闭高度是适合的。拉深模设计：首次拉深件按未注公差尺寸的极限偏差考虑，并标注内形尺寸。故拉深件的尺寸公差为由公式：凹凹式中；山东建筑大学毕业设计说明书 17 凹取为凹； 0 凸凸图取为凸。边冲孔模模具结构如图 3边由件修边凹模完成，而冲孔由冲孔凸模和冲孔凹模完成。冲裁完成后，工件卡在冲孔凹模内，由模柄内的打杆、推件板、推杆以及推件块共同退出工件。具结构图 3边冲孔模 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 111213 14 15 16 17 181920山东建筑大学毕业设计说明书 18 如果将工件颠倒放置，冲孔凸模从筒形件外进入，由冲孔凹模的壁厚将很薄，强度不够，因此冲孔凸模只能从筒形内部进入。但这样凸模长度增加，因此应注意凸模刚性。具工件部分尺寸及公差计算该步工序的毛坯为上一工序的零件，间隙 Z 造公差凸凹冲孔凸模 0 0 2 2 ( p 冲孔凹模： 02000020000m i 2( d 。，凹模轮廓尺寸的确定：凹模轮廓尺寸包括凹模板的平面尺寸 B . 据公式 L=l+2c B=b+2c 其中 c=（故 B 式中 C=( （冲裁力： b 280205)450330( 修边凹模轮廓尺寸的确定：据公式 L=l+2c B=b+2c 其中 c=（ 38 故 172148()4838(2762 山东建筑大学毕业设计说明书 19 B 172148()4838(2762 321 修边凹模如图 7 6 10 01 602 4 - M 1 24 5 2 0 图 3边凹模模架的选择：（ 160 160）上模座： 160 160 45 下模座： 160 160 55 导柱： 28 200 导套： 28 110 43 冲裁力： b 280205)450330( 故压力机选用柄： 50 70 模具闭合高度 45+8+20+55+18+40+55=241 查所选设备的参数，最大闭合高度为 300小闭合高度为 220 封闭高度应该满足 105 m i nm a x m 所以该封闭高度是适合的。山东建筑大学毕业设计说明书 20 槽模模具结构如图 3槽由 7个切槽凸模和凹模共同完成。为便于模具制造，切槽凸模端部与凸模固定板采用铆接。切槽后工件在聚胺脂橡胶的作用下由卸料板退出凸模。另外，由于槽与上一道修边外形有相对位置关系，因此冲裁时工件定位要可靠。可利用修边外形定位，这样操作较为方便。具结构图 3槽模 1 2 3 4 5 67 9 10 11 12 145 1617具工件部分尺寸及公差计算该步工序的毛坯为上一工序的零件。山东建筑大学毕业设计说明

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