文档包括:
说明书一份。66页。32900字左右。
任务书一份。
开题报告一份。
计划周记进度检查表一份。
图纸共21张,如下所示
10拉深凸模-A4.dwg
11压边圈-A4.dwg
12弹簧支承板-A4.dwg
1落料拉深模装配图-A0.dwg
2下模座-A1.dwg
3落料凹模-A2.dwg
4凸凹模固定板-A2.dwg
5上模座-A1.dwg
6凸凹模垫板-A3.dwg
7凸凹模-A3.dwg
8推件块-A4.dwg
9卸料板-A2.dwg
上模座-A2.dwg
下模座-A2.dwg
二次拉深模装配图-A0.dwg
压边定位圈-A4.dwg
弹簧固定板-A4.dwg
拉深凸模-A4.dwg
拉深凹模-A3.dwg
推件块-A4.dwg
限位销-A4.dwg
毕 业 设 计论 文 任 务 书
一、题目及专题:
1、题目 轴端盖罩冷冲压工艺及模具设计
2、专题
二、课题来源及选题依据
来源于无锡锡达机电有限公司,是电器产品上的一个零件。
模具是机械工程及其自动化专业的一个专业方向,选择模具方向的毕业设计题目完全符合本专业的要求,从应用性方面来说,模具又是生产效率极高的工具之一,能有效保证产品一致性和可更换性,具有很好的发展前途和应用前景。该产品外形较大,但冲压工艺设计较复杂,计算过程很繁,其正确性非常重要,要求学生要有良好的心理素质和仔细认真的作风,因此对本课题的研究对学生也是一次很好的煅练机会。
三、本设计(论文或其他)应达到的要求:
综合应用各种所学的专业知识,在规定的时间内对产品进行冷冲压工艺分析,制订完整的冲压工艺方案,并完成整副模具设计、数据计算和图纸(所有图纸折合A0不少于2.5张)绘制,具体内容如下:
1.完成模具装配图:2张(A0或A1);
2.零件图:主要是非标准件零件图(不少于5张);
3.冷冲压工艺卡片:1张 ;
4.设计说明书:1份(15000字以上,其中参考文献不少于10篇,外文不少于5篇);
5.翻译8000以上外文印刷字符,折合中文字数约5000字的有关技术资料或专业文献,内容要尽量结合课题。
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
Abstract IV
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
课题来源
课题来源于生产实际,主要锻炼连续模设计技巧。主要是板料成形的基本原理,五种冲压成形基本方法(冲裁、弯曲、拉伸、成形和冷挤压)的工艺及模具设计以及冷冲压工艺过程的制订方法。学生学完本课程后应达到下列基本要求:
1、初步掌握冲压成形的原理,板料成形规律及其与冲压工艺和冲模设计的关系。
2、掌握冲压工艺过程的设计方法,具有设计中等复杂程度冲压件的工艺过程的能力。
3、掌握冲模的设计方法,具有设计中等复杂程度的冲模和必要的辅助机构的能力。
4、具有应用冲压成形基本原理,冲压工艺及冲模设计方法的知识,分析和解决冲压生产中常见的产品质量和模具方面的技术问题的能力。
科学依据(包括课题的科学意义;国内外研究概况、水平和发展趋势;应用前景等)
(1)课题科学意义
被誉为“工业之母”,“皇冠工业”的模具制造业是高新技术产业的一个重要组成部分,是工业生产的重要基础装备产业,是国民经济的基础产业。据统计,金属零件粗加工的75%,精加工的50%和塑料零件的90%使用模具加工完成的。用模具生产的产品,其价值往往是模具价值的几十倍,模具是一门技术综合性很强的精密基础工艺装备技术,涉及新工艺,新材料,新技术,新设备的开发运用,是冶金,计量,机电一体化,材料,计算机等夺门学科以及铸造,锻造,热处理,机加工和检测等多工种共同打造的系统工程。用模具生产制品具有高效性,低耗性,高一致性和高精度性等特点,这是其他任何加工制造方法所不及的。目前模具制造业已成为与高新技术产业互为依托的产业,模具技术水平的高低已成为衡量国家制造业水平重要的标志之一。
冲压是模具工业中最重要的加工方法之一。冲压模具在实际工业生产中应用广泛,其在机械工业和国防工业以及日常生活用品的生产方面,占据着十分重要的地位。随着当今科技的发展,工业生产中模具的使用已经越来越引起人们的重视而被大量运用到工业生产中,同时冲压模具可以大大提高劳动生产效率,减轻工人负担,具有重要的技术进步意义和经济价值。研究状况及其发展前景
随着科学技术的不断进步,工业产品生产日益复杂与多样化,产品性能和质量也在不断提高,因而对冷冲压技术提出了更高的要求。通过不断的创新和发展以及在国家
政策的正确引导下,经过多年的努力现我国冲压模具的设计与制造能力已达较高水平,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,
一些国内企业普遍运用了二维CAD,并陆续开始引用UG,Pro/Engineer等国际通用软件,个别厂家还进了Moldflow,Magmasoft等CAE软件,并成功运用于冲压模具的设计中。
虽然如此,我国的冲压模具设计制造能力与市场需求和国际先进水平相比仍有较大的差距。当前,国内模具工业的发展过程面临四大问题:一是产品低端,同质化现象严重,精密加工设备在模具加工设备中的比重较低,许多先进模具技术应用不够广泛等,致使相当一部分大型,精密,复杂和长寿命模具依赖进口,每年需从国外进口大量先进模具;二是技术落后,技术人才短缺,在国外,模具企业中技术人员所占比重在25%到50%左右,而本土模具企业这一比重不足5%。三是管理粗放化,本土模具企业大多是中小企业,许多模具企业至今沿用作坊式粗放经营管理模式,在模具交货期和成本,质量控制方面问题不断;四是标准低,模具标准件水平低,模具标准件覆盖率国外一般为80%,而本土企业仅为30%,CAD/CAE/CAM技术的普及率不高,发达国家模具师靠电脑设计,进行模具开发。
模具技术的发展是模具工业发展最关键的一个因素,其发展方向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。标志冲压模具先进水平的多工位级进模和多功能模具,是我国重点发展的精密模具品种。一系列问题表明中国目前的模具结构还需要进一步调整,增长方式也需要进一步转变,必须从量的扩张逐渐转变到以质为先的轨道上来,模具CAD/CAE/CAM向集成化,三维化,智能化和网络化服务方向发展;模具检测,加工设备向精密化,高效化和多功能化方向发展以及快速经济制造技术的推广引用同时加大开发优质模具材料和先进的表面处理技术;模具研磨抛光将向自动化,智能化方向发展,坚持模具工业新工艺,新理念和新模式的发展。
拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析
冷冲压工艺设计是针对给定的产品图样,根据其生产批量的大小、冲压设备的类型规格、模具制造能力及工人技术水平等具体生产条件,从对产品零件图的冲压工艺性分析入手经过必要的工艺计算,制定出合理的工艺方案,最后编写冲压工艺卡的一个综合分析、计算、设计过程。冲压工艺方案的确定包括工序性质、数量的确定,工序顺序的安排,工序组合方式及工序定位方式的确定等内容。
冲压模具设计则是依据制定的冲压工艺规程,在认真考虑毛坯的定位、出件、废料排出诸问题以及模具的制造维修方便、操作安全可靠等因素后,设计计算并构思出与冲压设备想适应的模具总体结构然后绘制出模具总装图和所有非标准零件图的整个
设计绘图过程。
冲模制造是根据模具结构、模具材料、尺寸精度、形位精度、工作特性和使用寿命等项要求,综合考虑各方面的特点,并充分发挥现有设备的一切特长,正确选择加工方法和装配方法,选出最佳加工方案,制定出合理的冲模加工工艺规程的过程。
研究计划及预期成果
研究计划:
2012年11月12日-2012年11月17日:按照任务书要求查阅论文相关参考资料,填写毕业设计开题报告书。
2012年12月3日-2013年3月1日:工作计划、进度。
2013年3月4日-2013年3月8日:查阅参考资料,学习并翻译一篇与毕业设计相关的英文材料。
2013年3月9日-2013年4月12日:冲压工艺设计,模具结构设计,刃口尺寸和主要零件结构设计和尺寸计算。
2013年4月13日-2013年5月3日:绘制模具装配图和零件图。
2013年5月4日-2013年5月25日:工艺文件、毕业论文撰写和修改工作。
预期成果:
1.完成模具装配图:2张(A0或A1);
2.零件图:主要非标准件零件图(不少于5张);
3.冷冲压工艺卡片:1张;
4.设计说明书:1份;
5.翻译8000以上外文印刷字符或译出约5000左右汉字的有关技术资料或专业文献,内容要尽量结合课题。
已具备的条件和尚需解决的问题
已具备的条件:
工件尺寸,性能要求,工件的加工方法。
尚需解决的问题:
压力机的冲压力大小及具体参数的计算





















