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目 录
摘 要 3
引 言 4
第一章、冲压件的工艺性分析 6
1.1.冲压件的结构工艺性 6
1.1.1.冲压件的形状 6
1.1.2.冲压件的尺寸精度 7
第二章、制件冲压工艺方案的确定 8
2.1.冲压工序的组合 8
2.2.冲压顺序的安排 8
第三章、制件排样图的设计及材料利用率的计算 9
3.1.展开尺寸的计算 9
3.2.制件排样图的设计 10
3.2.1.搭边与料宽 11
3.3.材料利用率的计算 12
第四章、确定总冲压力和选用压力机及计算压力中心 13
4.1.端盖落料拉伸模 13
4.2.端盖切边冲孔力的计算 14
4.3.压力中心的计算 15
4.3.1.落料拉伸模 15
4.3.2.切边冲孔模 16
4.4.压力机的选用 18
4.4.1.落料拉伸模压力机的选择 18
4.4.2.切边冲孔模压力机的选择 18
第五章、凸、凹模刃口尺寸计算 20
5.1.拉伸模 20
5.2.落料,切边,冲孔凸、凹模刃口尺寸 21
5.2.1计算原则 21
5.2.2.凸模和凹模配合加工 23
第六章、模具整体结构形式设计 25
6.1.端盖落料拉伸模结构形式: 25
6.2.端盖切边冲孔模的结构形式 26
第七章、模具零件的结构设计 27
7.1.端盖拉伸凸模的设计 27
7.2.端盖拉伸凸凹模的设计 27
7.3.端盖落料凹模的设计 28
7.4.端盖冲孔凸模的设计 29
7.5.端盖切边凹模的设计 30
7.6.端盖切边凸凹模的设计 30
第八章、模具的总装配(以端盖落料拉深模为例) 32
设计小结 33
致 谢 34
参考文献 35
摘 要
随着模具制造的技能化逐步向科学化发展,逐渐由以前手动方式发展为利用软件等高科技方式来辅助设计的完成。冷冲模是其中的一种。
毕业设计是在模具专业理论教学之后进行的实践性教学环节。是对所学知识的一次总检验,是走向工作岗位前的一次实战演习。其目的是,综合运用所学课程的理论和实践知识,设计一副完整的模具训练、培养和提高自己的工作能力。巩固和扩充模具专业课程所学内容,掌握模具设计与制造的方法、步骤和相关技术规范。熟练查阅相关技术资料。掌握模具设计与制造的基本技能,如制件工艺性分析、模具工艺方案论证、工艺计算、加工设备选定、制造工艺、收集和查阅设计资料,绘图及编写设计技术文件等。
冲压工艺与模具设计应结合工厂的设备、人员等实际情况,从零件的质量、生产效率、生产成本、劳动强度、环境的保护以及生产的安全性各个方面综合考虑,选择技术先进、经济合理、使用安全可靠的工艺方案和模具,以使冲压件的生产在保证达到设计图样上的各项技术要求,尽可能降低冲压的工艺成本和保证安全生产。
关键词:
工艺性分析、模具工艺方案论证、工艺计算、加工设备选定、制造工艺、收集和查阅设计资料,绘图及编写设计技术文件等。
引 言
模具的发展是体现一个国家现代化水平高低的一个重要标志,就我国而言,经过了这几十年曲折的发展,模具行业也初具规模,从当初只能靠进口到现在部分进口已经跨了一大步,但还有一些精密的冲模自己还不能生产只能通过进口来满足生产需要。随着各种加工工艺和多种设计软件的应用使的模具的应用和设计更为方便。随着信息产业的不断发展,模具的设计和制造也越来越趋近于国际化。现在模具的计算机辅助设计和制造(CAD/CAM)技术的研究和应用。大大提搞了模具设计和制造的效率。减短了生产周期。采用模具CAD/CAM技术,还可提高模具质量,大大减少设计和制造人员的重复劳动,使设计者有可能把精力用在创新和开发上。尤其是pro/E和UG等软件的应用更进一步推动了模具产业的发展。。数控技术的发展使模具工作零件的加工趋进于自动化。电火花和线切割技术的广泛应用也对模具行业起到了飞越发展。模具的标准化程度在国内外现在也比较明显。特别是对一些通用件的使用应用的越来越多。其大大的提高了它们的互换性。加强了各个地区的合作。对整个模具的行业水平的提高也起到了重要的作用。
利用模型来生产和加工,更容易获得其它加工方法如机械加工,所不能或难以制造的、形状复杂的零件,而且生产效率高,产品稳定。
冲压加工属于冷加工,生产废料少,所以不但节能,还省材,所加工的零件表面质量好,生产效率也高,所使用的原材料是冶金工厂大量生产的轧制板料或带料,在冲压过程中材料表面不受破坏。
因此,冲压生产工艺是一种产品质量好而且成本低的加工工艺。用它生产的产品一般还具有重量轻且刚性好的特点。
冲压加工在汽车、拖拉机、电机、电器、仪器、仪表、各种民用轻工产品以及航空、航天和兵工等的生产方面占据十分重要的地位。现代各种先进工业化国家的冲压生产都是十分发达的。在我国的现代化建设进程中,冲压生产占有重要的地位。
当今,随着科学技术的发展,冲压工艺技术也在不断革新和发展,这些革新和发展主要表现在以下几个方面:
(1)工艺分析计算方法的现代化
(2)模具设计及制造技术的现代化
(3)冲压生产的机械化和自动化
(4)新的成型工艺以及技术的出现
(5)不断改进板料的性能,以提高其成型能力和使用效果。
第一章、冲压件的工艺性分析
冲压件的工艺性是指冲压件在冲压加工中的难易程度。所谓冲压工艺性好是指能用普通的冲压方法,在模具寿命和生产率较高、成本较低的条件下得到质量合格的冲压件。因此,冲压件的结构形状、尺寸大小、精度等级、材料及厚度等是否符合冲压的工艺要求,对冲压件质量、模具寿命和生产效率有很大的影响。
1.1.冲压件的结构工艺性
1.1.1.冲压件的形状
图1.零件及尺寸
本次设计的课题为端盖,从产品的形状来看,端盖属于拉深件,工艺有拉深,落料,冲孔,切边等工序,由于工序比较多,可以考虑工序的复合,即可以考虑设计复合模。形状的形状较简单,且对称,有圆角过渡,便于模具的加工和减少冲压时在尖角处开裂的现象,同时也可以防止尖角部位刃口的过快磨损。
产品的材料为10#钢,优质碳素结构钢,其抗剪强度为260-340MPa,抗拉强度为300-440MPa,延伸率29%。此材料状态为热处理退软状态,有很好的可冲压性,工件结构形状简单,冲压件内,外形均无尖锐清角,对模具寿命不影响,孔直径是5,孔边到边的距离为4.9,大于1.5t,工件的直径d>t满足冲孔模可冲压的最小孔径。
1.1.2.冲压件的尺寸精度
冲压件的精度主要以其尺寸精度、冲压断面粗糙度、毛刺高度三个方面的指标来衡量,根据零件图上的尺寸标注及公差,可以判断属于尺寸精度为IT12—IT14的经济级普通冲压。
第二章、制件冲压工艺方案的确定
2.1.冲压工序的组合
冲压工序可以分为单工序冲压、复合工序冲压和连续冲压。
冲压方式根据下列因素确定:
1.根据生产批量来确定 对于年产量需求100万件的该产品来说,采用复合模或连续模较合适。
2.根据冲压件尺寸和精度等级来确定 复合冲压所得到的冲压件尺寸精度等级高,而连续冲压比复合冲压的冲压件尺寸精度等级低。
3.根据对冲压件尺寸形状的适应性来确定 该产品的尺寸较小,考虑到单工序送料不方便和生产效率低,因此常采用复合冲压或连续冲压。连续冲压又可以加工形状复杂、宽度很小的异形冲压件。
4.根据模具制造安装调整的难易和成本的高低来确定, 对复杂形状的冲压件来说,采用复合冲压比采用连续冲压较为适宜,因为模具制造安装调整较容易,且成本较低。
5.根据操作是否方便与安全来确定 复合冲压其出件或清除废料较困难,工作安全性较差,连续冲压较安全。
综上所述分析,在满足冲压件质量与生产率的要求下,选择复合冲压方式,其模具寿命较长,生产率高,操作较方便和工作安全性高。
2.2.冲压顺序的安排
落料拉伸,多次拉深,切边冲孔,具体几次拉深需要通过计算拉深系数,下章将具体计算拉伸系数,结合实际经验,总结出最后的零件冲压工艺。结合计算和工序的合理安排,本次设计,可以将落料拉深冲孔一起合并成落料拉深冲孔模,切边冲孔合并成一副复合模,具体工艺计算见下章。


















