气瓶冲压工艺与模具设计

气瓶冲压工艺与模具设计摘要本设计为气瓶的模具结构设计，根据设计零件的尺寸、材料、批量生产等要求，首先分析零件的工艺性，确定冲裁工艺方案及模具结构方案，主要由落料、拉伸和缩口三步工序完成产品的生产，然后通过工艺设计计算，确定排样和裁板，计算冲压力和压力中心，初选压力机，计算凸、凹模刃口尺寸和公差，最后设计选用零、部件，对压力机进行校核，绘制模具总装草图，以及对模具主要零件的加工工艺规程进行编制。其中在结构设计中，主要对凸模、凹模、凸凹模、定位零件、卸料与出件装置、模架、冲压设备、紧固件等进行了设计，对于部分零部件选用的是标准件，就没深入设计，并且在结构设计的同时，对部分零部件进行了加工工艺分析，最终才完成这毕业设计。关键词：气瓶，落料拉伸，缩口cylinderstampingprocessandmolddesignAbstractAccordingtothesizeofthedesigncomponents,materials,massproduction,etc.,thefirstpartoftheprocessofanalysistodeterminetheblankingprocessplanninganddiestructureoftheprogram,itmainlywasmadeofthreestepsincludingblankingtensileandthroat,andthenthroughtheprocessdesigncalculations,determinethenestingandcuttingboard,calculatethepressureandpressurewashedcenters,primarypresses,computingconvexandconcaveDieCuttingEdgedimensionsandtolerances,thefinaldesignselectionofpartsandcomponents,topressforchecking,drawingdieassemblydrawings,aswellasMoldprocessingtechnologyofthemainpartstothepreparationprocedures.Inwhichthestructuraldesign,primarilytothepunchanddie,punchanddie,positioningparts,unloadingandoutofpiecesofequipment,mold,pressingequipment,fasteners,etc.hasbeendesigned,fortheselectionofsomecomponentsarestandardparts,thereisnoin-depthdesign,andstructuraldesign,whilesomepartsfortheprocessingprocessanalysisandultimatelytocompletethisgraduationprojects.Keywords:cylinder,blankingtensile,throat目录1前言.12落料拉伸复合模.22.1工艺方案的确定.22.2排样.22.3制件的工艺分析与计算.42.3.1确定修边余量.42.3.2计算毛坯直径.42.3.3无凸缘圆筒形件拉伸次数的确定.52.3.4计算毛坯相对厚度t/D判断是否用压边圈拉伸.52.3.5调整拉伸系数计算各次拉伸后的直径.52.3.6确定各次拉伸凸、凹模的圆角半径.52.3.7计算各次拉深半成品高度.62.3.8各次成型时的半成品工序图.62.3.9拉伸力和压边力的计算.82.3.10计算工序压力.82.3.11冲压设备的选择.92.3.12模具压力中心的计算.92.3.13滑块行程校核.102.4落料凹模、凸凹模、拉伸凸模工作部分尺寸计算.102.5模具主要零部件设计.132.5.1上模固定方式.132.5.2下模固定方式.132.5.3凸、凹模设计.142.5.4凸凹模固定方法.142.5.5落料凹模的固定方法.142.5.6定位零件设计.152.5.7卸料装置.172.5.8推件与顶件装置.172.6模架设计.182.7模柄.202.8垫板.222.9固定板.222.10螺钉孔.232.11圆柱销.232.12弹簧.242.13弹簧安装孔尺寸.242.14弹顶器.242.15复合模的装配图.253缩口模具.273.1制件的工艺分析和计算.283.2缩口模具的的结构设计.293.2.1模具工作零件刃口尺寸计算.293.2.2凹模材料的选择.303.3生产中可能出现的问题及解决措施.313.3.1口裂和折皱.313.3.2缩口尺寸超差.313.4缩口模具零件的选择和压力机的选择.323.4.1一些标准件的选用.323.4.2模柄的选用.323.4.3压力机的选用.333.5凹模的设计.343.6外支撑套选用.353.7下固定板选用.363.8垫板设计.373.9缩口模具的总装图.37参考文献.40致谢.4101前言我的论文题目是气瓶冲压工艺与模具设计，属于缩口件。缩口工序的毛坯是经过拉伸成型后的圆筒件，所以拉深是冲压基本工序之一，它是利用拉深模在压力机作用下，将平板坯料或空心工序件制成开口空心零件的加工方法。它不仅可以加工旋转体零件，还可以加工盒形零件及其他形状复杂的薄壁零件，但是，加工出来的制件的精度都很底。一般情况下，拉深件的尺寸精度应在IT13级以下，不宜高于IT11级。只有加强拉深变形基础理论的研究，才能提供更加准确、实用、方便的计算方法，才能正确地确定拉深工艺参数和模具工作部分的几何形状与尺寸，解决拉深变形中出现的各种实际问题，从而，进一步提高制件质量。圆筒件是最典型的拉深件，其工作过程很简单就一个拉深，根据计算确定它不能一次拉深成功.因此，需要多次拉深。在最后的一次拉深中由于制件的高度太高，根据计算的结果和选用的标准模架，判断此次拉深不能采用标准的模架。为了保证制件的顺利加工和顺利取件，模具必须有足够高度。要改变模具的高度，只有从改变导柱和导套的高度。导柱和导套的高度可根据拉深凸模与拉深凹模工作配合长度决定设计时可能高度出现误差，应当边试冲边修改高度。缩口是通过缩口模具使筒形件或管型件敞口处直径缩小的冲压成型方法。冲压缩口是筒形件或管型件缩口的一种主要工艺方法。缩口成型特点：缩口时，筒形件缩口端材料在锥面压力作用下向凹模内滑动，直径逐渐缩小，壁厚及高度增加。当筒形件的相对厚度不大时，可以认为变形区的材料处于两相受压平面应力状态，主要是受切向压应力作用。缩口过程与变形区和非变形区的失稳条件和缩口力的大小有直接的关系。一次缩口的变形程度是有限的，当缩口力过大时，非变形区筒壁由于纵向失稳而出现弯曲、环状波纹、直径鐓粗或局部凹陷等变形；变形区筒壁因受切向压缩应力作用发生切向失稳而起皱。缩口件的表面质量还与毛坯敞口边缘的毛刺和孔口整齐程度有关。毛刺小而且孔口整齐，缩口件表面质量就高。12落料拉伸复合模2.1工艺方案的确定2-1制件图：该工件属于缩口工件，可以采用先落料，然后拉伸，再缩口的三道工序来完成，前两道工序可以做成复合模，缩口模具可以做成一道单工序模.本章为落料与拉伸的复合模设计.2.2排样2（1）该工件排样根据落料工序设计，考虑操作方便及模具结构简单，故采用单排排样设计。（2）查表2-162搭边值a=1.5=1.51a条料宽b=D+2a=157+2*1.5=160条料进距h=D+=157+1.5=158.51a（3）冲裁件单件材料利用率=76.34%bhnAD4*12%10*5.8672（4）排样图图2-2条料的排样（5）板料复合模中工件所用材料为板料，查p207选用长*宽=1600*800的国家标准板料。将每一块板料切割成长*宽=1600*160的条料规格，这样材料整体利用率*157*10*5/4*1600*800=75.6%这样一块钢板可以落料成50个所需要的圆形毛坯。3图2-3国家标准的板料裁剪2.3制件的工艺分析与计算2.3.1确定修边余量工件的相对高度h/d=99.5/49=2.03查表4-1得修边余量&=52.3.2计算毛坯直径查表4-4D=49-4=45h=96.5r=221218.64rdhd1dH=99=49代入公式：D=146.75则毛坯直径22*58.596*45D=146.75+2&=146.75+2*5=156.75则取整数157查表4-5无凸缘筒形件用压边圈拉伸时的拉伸系数毛坯相对厚度t/D=1/157=0.637%取两位小数0.64%得拉伸系数=0.530.55取0.541m=0.760.78取0.772=0.790.80取0.803=0.810.82取0.82442.3.3无凸缘圆筒形件拉伸次数的确定由推算法确定由第一道工序开始依次求半成品直径=*D=0.54*157=84.781dm=*=0.77*84.78=65.2821=*=0.80*65.28=52.2232=*=0.82*52.22=42.824d3当拉第四次时得出的直径小于工件要求的直径49，因此该工件需要拉伸四次。2.3.4计算毛坯相对厚度t/D判断是否用压边圈拉伸查表4-112t/D=0.64%-,故采用凸模与凹模配合加工的方法。axZin由表2-132查的因数x=0.5（工件公差0-（-1.0）=+1.00.16）10=(-x)=(157-0.5*1.0)=156.5凹Dmax25.00.1*2525.0凸凹模的按凹模尺寸配置，其双面间隙为0.1000.140凸凸凹模工作部分结构尺寸如图：包括固定部分、过渡部分和工作部分。图2-5凸凹模图2-6落料凹模11采用弹性卸料板的凸模长度根据模具的具体结构确定，凸凹模内外缘间的壁厚取决于冲裁件的尺寸34.落料凹模查表p63凹模宽度B=b+2c,凹模高度H选28毫米，凹模壁厚选42毫米。（2）拉伸工作部分尺寸计算拉伸凸模和凹模的单边间隙按表4-12中Z/2=1.2t得=2.4=1.1t=1.1=1t=11Z23Z4Z由于拉伸工件的公差为IT14，故凸、凹模的制造公差可采用IT10级精度。由式子4-244-25当工件要求外形尺寸精度较高时，应以凹模为设计基准，考虑到凹模磨损后增大P119查表6-16凸=0.05毫米凹=0.03毫米凸凹模的凹模尺寸=（D-0.75）dD凹0凸模尺寸=(D-0.75-2Z)P凸凹凸d工件尺寸89（89-0.75*0.87）（88.565-4.8）087.05.03.68（68-0.75*0.74）（67.63-4.8）4.55（55-0.75*0.74）(54.63-2.2)07.05.03.49（49-0.75*0.62）(48.69-2)62.即8988.3583.55087.05.03.6867.4562.654.5554.4552.2507.05.03.4948.5446.5462.由于本复合模为落料与第一次拉伸的符合，因此只考虑直径为89的凸、凹模。拉伸凸模工作部分结构如图：12图2-7拉伸凸模凸凹模工作部分外形用于落料分离出拉伸用工序坯料，中间孔孔口有圆弧用于材料流动，还同时形成带凸缘拉深件根部圆弧。拉伸用孔的深度保证冲件成型的高度和推件零件的厚度有足够的活动余地，不会发生干涉。固定端加粗，凸缘固定方式，根部有退刀槽。2.5模具主要零部件设计2.5.1上模固定方式查冷冲压模具图册集，凸凹模和凸模固定板用过渡配合，借螺钉夹紧销钉定位，紧固在模座上，零件之间为过渡配合。2.5.2下模固定方式落料凹模采用凹模最常见的固定方式，螺钉紧固，销钉定位。拉伸凸模与下模座过渡配合，通过螺钉紧固。2.5.3凸、凹模设计13(1)凸凹模长度的确定L=+H=20+50+35=105毫米1H2-凸凹模固定板的厚度-工件的高度2H-附加高度2.5.4凸凹模固定方法凸模与固定板紧配合上端带有台肩以防拉下。76Hf2.5.5落料凹模的固定方法凹模一般采用螺钉和销钉固定在下模座上。但钉孔至刃口边及钉孔之间的距离要有足够的强度。P30查表2-26凹模壁厚42毫米选用螺钉M10，螺钉的许用承载能力若材料选Q235则许用负载6900N。A=14B=17C=5D=12A、B、C为螺钉孔D为销钉孔图2-8螺钉孔距图2-9螺钉和销钉孔距14图2-10销钉孔至边缘距离2.5.6定位零件设计定位至少应该有3个支撑点，2个导向点，1个定程点。保证各点之间有足够的距离，保证板坯定位稳定。（1）挡料销功能：保证条料有准确的送料距，采用台肩式挡料销并且固定在凹模上。由于固定部分和工作部分直径有差别，不至于过分的削弱凹模强度，而且台肩式挡料销制造容易，结构简单，操作方便。图2-11挡料销15h=4L=20013.25d018.7d挡料销一般用45钢制造，热处理硬度44-48HRC，当料厚3毫米以下时挡料销高度可高于料厚1毫米左右。（2）导料销用于弹性卸料，装于下模凹模口的上平面，用于条料送进过程中对调料侧面进行导向，防止斜偏。为使条料顺利通过，导料销间的距离应该等于条料的最大宽度加上间隙值（一般大于0.5毫米）所以导料销的宽度为160+1=161毫米。根据GB2865.5-81查的导料销各尺寸。导料销材料一般用IT7/IT8，热处理硬度4652HRC，粗糙度1.6毫米下。装配时采用配合。76Hs图2-12导料销位置2.5.7卸料装置弹性卸料版具有卸料和压料的双重作用。Z/2=（0.10.2）t(t=1毫米)导向孔高度h=35毫米，卸料板底面高出凸模底0.20.8毫米，卸料版凸台高度h1=a-t+(0.10.3)ta为导板厚度t为料厚16卸料螺钉孔直径的d1处的=d，查表15-31p451卸料版厚度(0.81)minl=0.8*28=22.4毫米即H=22.4毫米凹H2.5.8推件与顶件装置把制件从装于上模座的凸凹模中推出的零件称为推件装置，若从裝与下模座的凸模上从下往上顶出制件则为顶件装置。本复合模采用推件装置推件装置的推力可利用压力机上的打杆在打杆很横粱作用下得到，推板的形状按被推的制件形状设计。推杆的材料应有一定的刚度，一般要经过淬火处理，推杆的直径和长度以标准化，穿过模柄的孔，把压力机滑块上的打杆横梁的力传给推板的杆件，称为打杆。打杆长度L=L1+L2+C=85+90+10=185L1-顶出状态时打杆在上模座平面以下的长度L2-压力机滑块底平面到打杆横梁孔间最小尺寸C-考虑各种误差而加的常数，一般取1015毫米推件块与凸模的配合一般为较松的间隙配合，也可根据板料厚度取适当间隙。图2.13推杆查表A3型选d=16L=200d1=20由于冲裁件尺寸较小，外形尺寸较简单，推件块外形与凹模为间隙配合H8/f826模架设计17（1）模架包括上模座、下模座、导柱和导套。常见导套导柱布置形式有三种A后侧导柱：可三面送料，操作方便，广泛用于导向要求不高的情况。B中间导柱和对角导柱：导向准确，适用于共建精度要求较高或无间隙冲模。C四个或六个导柱导向：导向最好，结构复杂，只有在冲大型工件要求特别高的工件或大量生产用的自动化冲模。本复合模采用两导柱导套分别装在上下模座后侧（2）上下模座的尺寸上下模座的作用是直接或间接地安排冲模的所有零件，并分别与压力机的滑块和工作台连接，以传递压力。模座的外形尺寸根据凹模周界尺寸和安装要求确定。对于矩形模座其长度应比凹模板长度大4070毫米，而宽度可以等于或略大于凹模板的宽度，模座厚度一般取凹模板厚度的11.5倍，考虑受力情况上模座厚度可以比下模座厚度小515毫米。查表15-104上模座尺寸L*B*H=250*160*45下模座尺寸L*B*H=250*160*50上下模座材料HT200闭合高度=240毫米(3)导柱导套导柱导套间的配合性质分为滑动导向和滚动导向配合，因滚动导向配合多用于精冲模，高速冲裁模，硬质合金模，小间隙精密冲模，故本设计采用滑动导向配合。导柱导套间采用H6/r6的间隙配合导柱选A型导柱选d*L35*190导套选A型d*L*D=35*105*4318图2-14导柱导套导柱35热处理：渗碳深度0.81.2毫米，淬火硬度5862HRC，材料2001.钢，GB/T2861.1导套d：35D：50选A35r6*115*43GB/T2861.6016.605.34rL=115H=43l=25热处理：渗碳深度0.81.2毫米，淬火硬度5862HRC，材料20钢。2.7模柄中小型模具的上模通常通过模柄将其固定在压力机的滑块上带动上下运动，本设计采用凸缘模柄。P437选d=60毫米查的极限偏差得60D=115毫米10.29025.JB/T7646.3H=90h=20d1=17D1=87d2=22d3=13h1=1319图2-15模柄202.8垫板垫板可以起到将凸模承受的压力均布到模座上，避免凸模直接和模座接触，从而避免压强过高而压塌模面。是否采用垫板视模座所受压应力是否超过材料店许用应力，当压应力超过许用应力则用垫板，反之不用。常用材料为45钢，外形尺寸与凸模固定板一致，厚度与外形尺寸有关，可取612毫米。前面求得模座所受压应力319.8KN小于许用应力360KN，所以不用垫板。2.9固定板固定板主要用于将凸模、凹模、或凸凹模固定在模座上，其平面轮廓尺寸除了应保证凸、凹模安装孔外，还应考虑螺钉和销钉的位置，厚度一般取为凹模厚度的60%80%，材料可用45钢或Q235P476选D=250H=32材料45钢即固定板250*3245钢JB/T7643.5-9421图2-16固定板2.10螺钉孔螺钉主要承受拉应力，用来联接零件，不需要校核，常用的有内六角螺钉和带各种槽的柱头螺钉。P453选M10d1=12d=10l=10d2=18H=7t=3.5n=3JB/T7650.52.11圆柱销圆柱销主要起定位作用并承受一定的侧向力，中小型模具中一般用两个圆柱销定位。P231选d=8a=1c=1.6l=148022图2-17圆柱销2.12弹簧本设计弹簧与卸料螺钉安装在一起，采用双面加工弹簧座孔，适用于SD的情况。P455/n-每个弹簧在预压缩状态时的预紧力预F总P预F-卸料力总Pn-弹簧数目代值后5.77/8=721.25N查表p371选弹簧外径D=40毫米材料直径6.0毫米节距t=10毫米自由高度90毫米最大工作负载1120N每100件质量22.80kg2.13弹簧安装孔尺寸查表15.375D2=D+3.5=43.5毫米2.14弹顶器本复合模件15下接弹顶器，当拉伸完毕后推杆15推着压边圈，凸凹模上升与此同时推杆7推着推件块5使留在凸模上的拉深件被压边圈14顶出。压边橡胶就是本次所选的弹顶器，为了保证橡胶垫不过早失去弹性而损坏，其允许的最大压缩量不得超过自由高度的45%。橡胶的自由高度=（3.54）橡胶垫0H3.25.工工H的预压缩量一般取自由高度的10%15%=（0.350.45）许023=（0.100.15）=+（考虑修模最后的卸料或压边的工作行预H0H工工作h修模程）预压缩量选10%（1）由工作行程计算橡胶垫高度：=/0.25工件高度50毫米需要将工自由工作件完全顶出才可以，因此=50毫米，得=50/0.25=200毫米。选厚20毫米的工作h自由h橡胶垫10片。（2）橡胶垫产生的力F=A*pA-橡胶垫横截面积p-与橡胶垫压缩量有关的单位压力。查表8-45选橡胶垫压缩量30%单位压力1.52MPa.代入公式F=（10*1.52*/4）*（25*25-8.5*8.5）=6598.8N保证橡胶垫产生的力大于卸料力，从而保证工件被顺利脱出。即D=25d=8.5D1=33的标准橡胶。但这样橡胶垫太厚，选中间无孔的橡胶垫，A=5770/1.52=3796平方毫米，h=200则V=A*h=759210.5。换成h=40毫米则A=18980平方毫米，推出橡胶垫直径为155.46毫米。按30%的压缩量计算则橡胶垫厚度为12毫米。2.15复合模的装配图2425图2-18复合模装配图1-上模座2-挡料销3-弹簧4-圆柱销5-推件块6-凸缘模柄7-推杆8-螺钉9-凸凹模10-螺钉11-卸料螺钉12-卸料板13-凸模14-压边圈15-推杆16-圆柱销17-落料凹模18-下固定板19-下模座20-橡胶垫21-垫板22-挡料螺栓模具的动作过程当压力机开启后，上模座向下降落，毛坯被瞬间落料，紧接着便进行第一次拉伸，拉伸结束后上模座上升，拉深件被卡在拉伸凸模上，随着弹顶器的向上顶起，压边圈将拉深件卸下来。先后完成落料和第一次拉伸的复合工序。263缩口模具缩口模设计的任务和产品图工件名称：气瓶；生产批量：中批量；材料：08钢；料厚1mm。产品图：图3-1工件273.1制件的工艺分析和计算(1)分析气瓶为带底的筒形缩口工件，可采用拉深工艺制成圆筒形件，再进行缩口成形。缩口时底部不变。由于在拉深时须知道缩口件的毛胚尺寸，根据图样计算出拉深件的毛坯尺寸如图所示：图3-2缩口前工件毛坯图此工件为无凸缘圆筒形工件，要求外形尺寸，没有厚度不变的要求。此工件的形状满足拉深的工艺要求，可采用拉深工序加工。工件底部圆角半径r=2mm，外形尺寸为50mm由于没有公差等级标注，所以可以按未标公差等级处理。50mm的公差等级满足拉深工序对工件公差等级的要求。工件的总体高度到最后可由修边达到要求。(2)计算28计算缩口系数：d=35mmD=50-1=49mm，则缩口系数m=d/D=35/49=0.71。因为该工件是有底的缩口件，所以只能采用外支承方式的缩口模具，查教材的表6-10得min=0.6，mmin所以只需要一次缩口成型。计算毛坯缩口前的高度H=1.05dDh1sin821代入数据的H=1.05=99.2mm354912sin4987取H=99.5mm，缩口前拉伸制成的圆筒形件就是缩口的坯料如上图所示。计算缩口力已知凹模与工件得摩擦系数为=0.1，材料=430MPa，则缩口力F为：bF=Kcos1t11.0Ddtb=1.15*1.1*3.14*49*1*430*(1-0.71)(1+0.1*0.41)*1.10=32057(N)=32(KN)3.2缩口模具的的结构设计常见的缩口成型模结构形式有三种：无支撑形、外支撑形和内外支撑形。不同支承方法的缩口模功能不同。无支承形式的模具结构简单，但缩口过程中坯料稳定性差。外支承形式的缩口模缩口时坯料的稳定性较前者好。内外支承形式的缩口模其模具结构较前两种复杂，但缩口时坯料的稳定性最好。本题中采用外支承式一次成型，缩口凹模的工作表面要求表面粗糙度为Ra为0.4微米，使用标准下弹顶器，采用后侧导柱架，导柱、导套加长210mm。3.2.1模具工作零件刃口尺寸计算29缩口凹模的工作部分尺寸计算缩口模的尺寸是以壳体产品图尺寸为依据的，并考虑壳体退出缩口凹模的回弹余量而确定（1）回弹量的确定回弹量的大小主要取决于缩口直径的缩小量，缩口零件的壁厚和零件的机械性能。当缩口零件的缩小量越大，缩口零件的壁厚越薄，则缩口后的回弹量越大。计算缩口后的回弹余量是很困难的，目前尚无精确的计算公式，一般采用近似的计算公式。缩口后的回弹量可采用下列公式计算dEbd在式中：-材料的抗拉强度极限，对于08钢，该值为430mpabE-零件材料的弹性模量，取202GPad-缩口后工件的直径把数据代入上式以后可算得回弹量的大小为0.07mm（2）凹模工作部分尺寸1d凹模的工作部分尺寸可按下式计算d1在式中：-凹模的工作尺寸d-缩口后的工件直径-缩口后工件直径的公差，在本题中按IT10算。IT10=0.25mm把数据代入上式以后可以算的=34.68mm1d(3)缩口模下起始点的圆角半径缩口模下起始点的圆角半径r的确定与缩口部分材料厚度和材料的性能有关。如果r选取不当，将引起工件缩口部分起皱。该题中r取4mm。(4)导入角为使每次缩口时，工件能顺利进入凹模。在缩口模口部需设置一个导入角。该导入角与渐变区起始点圆角半径r相切。导入角一般取，在本题中取035043.2.2凹模材料的选择缩口凹模在工作过程中与毛坯产生强烈的摩擦，直径方向受切向和径向应力的联作用。因此需要模具有较高的强度和耐磨性。壳体缩口凹模的材料选用Cr12MoV制造，热处理硬度5862HRC。工作部位表面粗糙度Ra为0.4。m30为保证缩口凹模具有较高的使用寿命，缩口凹模可采用硬质合金镶套模具，常用的为双层组合镶套模具。有时候为了加强硬质合金模具的强度，也有采用三层镶套模具。双层组合镶套模具具有结构简单、容易制造，强度较三层组合镶套模具差，用于受力不大的的缩口模。三层组合镶套模具有结构复杂、强度好，用于受力较大的缩口模。采用硬质合金镶套模具模具工作部分选用硬质合金YG5或YG6，外套选用T10A或45钢制造.3.3生产中可能出现的问题及解决措施3.3.1口裂和折皱(1)产生口裂和折皱的原因1）.缩口前，毛坯端面发生口裂2）.毛坯内外表面有严重的划分印痕3）.变薄拉伸时毛坯壁厚差过大4）.多次缩口时，模具排气孔堵塞5）.缩口前毛坯内外表面残存润滑剂过多(2)解决措施1）.严格控制缩口前毛坯的质量，防止口部发生裂纹的毛坯流入缩口工序2）.严格控制变薄拉伸凸模，凹模表面质量。防止变薄拉伸毛坯内外表面发生划分缺陷3）严格控制变薄拉伸毛坯的壁厚差4）.多次缩口前防止模具排气孔堵塞5）.缩口前毛坯内外表面有薄而均匀的润滑剂3.3.2缩口尺寸超差(1)产生原因1）.变薄拉伸毛坯口部壁厚过厚或过薄2）.缩口凹模的起始点圆角半径过大或过小313）.缩口凹模的工作部分磨损或制造不正确(2）解决措施1）.修改变薄拉伸凸模凹模，使变薄拉伸口部壁厚符合要求2）.修磨缩口凹模起始点圆角半径，使其符合要求3）.更换凸凹模3.4缩口模具零件的选择和压力机的选择3.4.1一些标准件的选用表3-1所选后侧导柱模架J-23系列规格选用名称尺寸材料热处理上模座31520050HT200下模座31520065HT200导柱3523020渗碳5862导套351254820渗碳5862螺栓L（10140）840Cr销钉M10L（12180）45（1）模具的闭合高度H的计算+间隙外支承套凹模下模上模下固定板H上固定板上垫板=50+65+40+90+20+10+16+6=297mm3.4.2模柄的选用32所选模柄如图所示图3-1模柄33（1）模柄的材料选用选用45号钢，其规格为（中间通孔的直径）17*950根据所选压力机并查表15-205可知选用B型凸缘模柄，即模柄A50-JB/T7646.3(2)对模柄进行简单的强度校核=230MpaAF62310)75(2.04MPas35所以该模柄是安全的。3.4.3压力机的选用34表3-2常见开式可倾压力机的型号和参数（1）压力机的选用几条原则1）.选择的压力机闭合高度应与模具的闭合高度相匹配2）.压力机滑块模柄孔的直径与模柄直径相符、模柄孔深度应大于模柄的长度3）.压力机的滑块行程长度应保证毛坯顺利放入，冲件能顺利取出，成型拉深件和弯曲件时应大于制件高度的2.53倍。4）.压力机的行程次数应当保证有最高的生产效率。5）.压力机应该使用方便和安全。35根据以上几条原则选用JG23-40的压力机。3.5凹模的设计图3-2缩口凹模凹模的厚度H=kb凹模的壁厚C=(1.52)H式中b-凹模刃口的最大尺寸，为49.77mmK-系数取0.35求的，取mH42.17.935.0mC84.31.264.7)5.1(C=30mm。查表选用凹模厚度为40毫米，壁厚仍选用30毫米。即H=40毫米C=30毫米。3.6外支撑套选用外支承套的尺寸为（外径）（内径）90855036图3-3外支撑套3.7下固定板选用下固定板其尺寸为10020（查P476表15.58选用）图3-4下固定板373.8垫板设计垫板的尺寸*42（查p478表15.61为非标准件）50图3-5垫板3.9缩口模具的总装图38图3-6缩口模具装配图1-上模座2-模柄3-打料杆4-垫板5-上固定板6-圆柱销7-螺栓8-导柱9-导套10-缩口凹模11-外支撑套12-垫板13-下固定板14-螺钉15-顶杆16-下模座17-螺柱18-顶杆19-垫板20-橡胶垫模具动作过程将半成品放进外支撑套内后启动电源，压力机开启后滑块带动模柄向下运动，与模柄连接着的上模座也向下运动，从而使缩口凹模压缩第四次拉伸后的半成品，完成动作后上模座上升，由于压缩力太大将工件卡在缩口凹模内壁，即工件随着一块上升，与此同时顶杆1将外支撑套7顶起，打料杆推着顶出器11将工件从缩口凹模内推出将半成品取出后模具又开始下一次循环。39结论气瓶的工艺制作过程是先落料，再拉深，再缩口的过程，其中需要多次拉深成形，然后再缩口，根据所给气瓶的尺寸仅需要一次缩口。深圆筒件属于简单拉深件，分析其工艺性，并确定工艺方案。根据计算确定本制件是多次拉深成的，然后相应选取各次拉深时的压力机。本设计主要是最后一次拉深模具设计，需要计算拉深时的间隙、工作零件的圆角半径、尺寸和公差，并且还需要确定模具的总体尺寸和模具零件的结构，然后根据上面的设计绘出模具的总装图。由于在零件制造前进行了预测，分析了制件在生产过程中可能出现的缺陷，采取了相应的工艺措施。因此，模具在生产零件的时候才可以减少废品的产生。深圆筒件的形状结构较为简单，但是高度太高不适合选用标准模架。要保证零件的顺利加工和取件，必须有足够的高度，因此需要改变导柱、导套的长度，以达到要求。模具工作零件的结构也较为简单，它可以相应的简化了模具结构。便以以后的操作、调整和维护。气瓶模具的设计，是理论知识与实践有机的结合，更加系统地对理论知识做了更深切贴实的阐述。也使我认识到，要想做为一名合理的模具设计人员，必须要有扎实的专业基础，并不断学习新知识新技术，树立终身学习的观念，把理论知识应用到实践中去，并坚持科学、严谨、求实的精神，大胆创新，突破新技术，为国民经济的腾飞做出应有的贡献。40参考文献1原红玲，冲压工艺与模具设计M.北京：机械工业出版社，20082王秀凤、万良辉，冷冲压模具设计与制造M.北京航空航天大学出版社，20053薛启翔，冲压模具与制造M.北京：化学工业出版社，20054杨占尧，冲压模具图册M.北京：高等教育出版社，20085朱旭霞，冲压工艺与模具设计M.北京：机械工业出版社，20086李双义，冷冲压模具设计M.北京：清华大学出版社，20027沈兴东、韩森，冲压工艺与模具设计M.济南：山东科学技术出版社，2005袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇41致谢非常感谢佘银柱老师在我大学的最后学习阶段毕业设计阶段给自己的指导，从最初的定题，到资料收集，到设计、修改，到论文定稿，他给了我耐心的指导和无私的帮助。历时将近两个月时间的毕业设计，在设计过程中遇到了无数的困难和障碍，在老师和同学的帮助下度过了，尤其是我的指导老师佘老师，他对我进行了耐心的指导和帮助，不厌其烦的帮助我进行设计的修改，谢谢老师。八蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄十八蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈发个他他蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂