带凸缘圆筒形件—玻璃升降器的外壳课程设计.doc

目 录摘要前言 第一章 零件图及工艺方案的拟订1.1 零件图及零件工艺性分析 1.2 工艺方案的确定 第二章工艺设计 2.1计算毛坯尺寸 2.2确定拉深次数 2.3总的拉深系数 2.4圆角半径的计算 2.5确定排样方案 2.6确定裁板方案 2.7 工序的合并和工序顺序2.8计算个工序压力.2.9计算压力边2.10压力机选择2.11压力中心计算第三章 模具类型及结构形式的选择 3.1带凸缘筒形件模的设计 第四章 模具工作零件刃口尺寸及公差的计算 4.1模具刃口的计算 第五章 模具零件的选用，设计及必要的计算 5.1整体落料凹模板的厚度H的确定5.2凸凹模尺寸确定.5.3落料凹模尺寸确定.第六章 凸凹模加工工艺方案6.1凸凹模加工路线 第七章 设计心得7.1 设计心得 【参考文献】摘 要我本次设计的零件为带凸缘圆筒形件玻璃升降器的外壳。外壳采用的材料08钢及厚度保证了足够的强度和刚度,该零件外形简单对称,利于合理排样、减小废料，直线、曲线的连接处为圆角过渡。材料为一般用钢,采用冲压加工经济性良好。首先对零件进行了工艺性分析，然后选复合模作为该副模具的工艺生产方案，经过计算分析完成该模具的主要设计计算，凸、凹模工作部分的设计计算，还有主要零部件的结构设计，选择合适的模具材料。进行冲压设计就是根据已有的生产条件，综合考虑影响生产过程顺利进行的各方面因素，合理安排零件的生产工序，最优地选用，确定各工艺参数的大小和变化范围，设计模具，选用设备等，以使零件的整个生产过程达到优质，高产，低耗，安全的目的前 言模具可保证冲压产品的尺寸精度，是产品质量稳定，而且在加工中不破坏产品表面。用模具生产零件可以采用冶金厂大量生产的廉价的扎制钢板或钢带为坯料，且在生产中不需要加热，具有生产效率高、质量好、重量轻、成本低且节约能源和原材料等一系列优点，是其他加工方法所不能比拟的。使用模具已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。现代制造工业的发展和技术水平的提高，很大程度取决于模具工业的发展。90年代到21世纪初我国有计划经济转向市场经济过渡，也初步建立了经济体制的时期，国际分工不断深化，科技技术突飞猛进发展的时期。在经济和科技技术、市场等各个 方面我们不断与世界接轨。我们抓住机遇，迎接挑战坚决贯彻“以科技为先导，以质量主体”的方针，进一步推动企业的振兴。而要实现振兴就必须不断提高企业的产品自主开发能力和制造水平。随着经济总量和工业产品技术的不断发展，各行各业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高。由于模具标准件的种类、数量、水平、生产集中度等对整个模具行业的发展有重大影响。因此，一些重要的模具标准件也必须重点发展，而且其发展速度应快于模具的发展速度，这样才能不断提高我国的模具标准化水平，从而提高模具质量，缩短模具生产周期及降低成本。由于我国的模具产品在国际市场上占有较大的价格优势，因此对于出口前景好的模具产品也应作为重点来发展。而且应该在目前已有一定基础，有条件、有可能发展起来的产品。模具生产的工艺水平及科技含量的高低，已成为衡量一个国家科技与产品制造水平的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量、效益、新产品的开发能力，决定着一个国家制造业的国际竞争力。冲压工艺规程是模具设计的依据，而良好的模具结构设计，又是实现工艺过程的可靠保证，若冲压工艺有改动，往往会造成模具的返工，甚至报废。冲制同样的零件，通常可以采用几种不同方法工艺过程设计的中心就是依据技术上先进，经济上合理，生产上高效，使用上安全可靠的原则，使零件的生产在保证符合零件的各项技术要求的前提下，达到最佳的技术效果和经济效益冲压件工艺过程的制定和模具设计是冷冲压设计的主要内容。第一章 零件图及工艺方案的拟订1.1零件图及零件工艺性分析一、零件图 二、零件的工艺性分析拉深件的工艺性是指拉深件对拉深工艺的适应性。在一般情况下，对拉深件工艺性影响最大的几何形状尺寸和精度要求。良好的拉深工艺性应能满足材料较省、工序较少、模具加工较容易、寿命较高、操作方便及产品质量稳定等要求。该零件为玻璃器外壳。属于大批量生产，且其形状简单、对称、有利于合理排样、减小废料，直线、曲线的连接处为圆角过渡。且选用08钢，厚度为1.5mm,其弯曲半径均大于该种材料的最小弯曲半径，且工件精度要求不高，不需要校形，此工件的形状满足拉深工件的要求，可用拉深工序加工。1.拉深时的工艺性分析拉深零件的结构工艺性是指拉深零件采用拉深成形工艺的难易程度。良好的工艺性是指坯料消耗少、工序少，模具结构简单、加工容易，产品质量稳定、废料少和操作简单方便等。在设计拉深零件时，应根据材料拉深时的变形特点和规律，提出满足工艺性的要求。对拉深材料的要求:拉深件的材料应具有良好的塑性、低的强度比、大的板厚方向性系数和小的板平面方向性。对拉深零件形状和尺寸的要求：(1)拉深件的高度尽可能小，以便能通过12次拉深工序成形，(2)拉深件的形状尽可能简单、对称，以保证变形均匀。对于半敞开的非对称件，可成双拉深后在剖成两件(3)有凸缘的拉深件，最好满足d凸d+12t，而求外轮廓与直壁断面最好形状相似，否则，拉深困难，切边余量大。(4)为了使拉深件顺利进行，凸缘圆角半径r2t。当r0.5mm时，应增加整形工序。对拉深零件精度的要求：由于拉深件各部位的料厚有较大的变化，所以对零件图上的尺寸应明确标注是外壁还是内壁。由于拉深件有回弹，所以零件横截面的尺寸公差，一般都在IT12级以下，如零件高于T12级，应增加整形工序。1.2、工艺方案的确定1.工艺方案的确定，可依据表111确定表111 冲压工艺方案项目单工序模级进模复合模无导柱有导柱冲压精度低较低较高，相当于IT10IT13高，相当于IT8IT11制件平整程度不平整一般不平整，有时要校平因压料较好，制件平整制件最大尺寸和材料厚度不受限制300mm以下厚度达6mm尺寸250mm厚度在0.16之间尺寸300mm厚度常在0.05m3mm冲模制造的难度程度及价格容易、价格低导柱、导套的装配采用先进工艺后不难简单形状制件的级进模比复合模具制造难度低，价格亦较低形状复杂的制件用复合模比级进模制造难度低，相对价格低生产率低较低可用自动送料出料装置，效率较高工序组合后效率高使用高速冲床的可能性只能单冲不能连冲有自动送料装置可以连冲，但速度不能太高使用于高速冲床高达400次/分以上由于有弹性缓冲器，不宜用高速，不宜连冲材料要求可用边角料条料要求不严格条料或卷料要求严格除用条料外，小件可用边角料，但生产率低生产安全性不安全手在冲模过程区不安全比较安全手在冲模工作区不安全，要有安全装置冲模安装调整与操作调整麻烦操作不便安装、调整较容易、操作方便安装、调整较容易，操作简单安装、调整比级进模更容易，操作简单分析表111得，采用：单工序模具结构简单，只需要一道工序一副模具才能完成，且生产效率低难以满足该工件大量生产的要求。复合模要在一副模具中完成几道冲压工序，因此模具结构要比单工序模复杂，而且要求各零部件的动作准确可靠，不相互干涉。这要求模具的制造达到较高的精度。模具的制造成本较高，制造周期延长。级进模也需一副模具，生产率高，但模具结构复杂，送进料不方便，加之工件尺寸偏大。通过分析对上述三种方案的比较，该件若能一次成形，则用复合模最佳。第二章 工艺设计2.1 计算毛坯尺寸修边余量的确定一般拉深件，在拉深成形后，工件口或凸缘周边不齐，必须进行修边以达到工作的要求。因此，在按照工件图样计算毛坯尺寸时，必须加上修边余量后再计算,查表112得: =2.5表112 有凸缘圆筒形拉深件的修边余量凸缘直径dt凸缘的相对直径1.51.5222.52.5 251.81.61.41.220502.52.01.81.6501003.53.02.52.2 1001504.33.63.02.51502005.04.23.52.7毛坯直径尺寸的计算:D= = =89.8mm 故取D=90mm式中： 毛坯直径(mm) h-工件高度(mm) 工件半径(mm) -加上修边余量的工件直径(mm)2.2、确定拉深次数1.毛坯厚度的计算：tD 100=1.290100=1.3 d=5538.8=1.42所以查表113可知用压边圈拉深。表113 采用压边圈的条件拉深方法第一次拉深以后各次拉深（t/D）/%m1（t/D）/%mn用压边圈1.50.6012.00.601.50.802.3、总的拉深系数有凸缘圆筒形件的拉深系数拉深，有凸缘圆筒形件拉深时，相当无凸缘拉深过程的中间阶段。这只需要比较工作实际所需的总拉深系数和与凸缘件第一次拉深的极限拉深系数和极限拉深相对高度即可。表114 带凸缘筒形件首次拉深时的拉深系数m1凸圆相对直径dfd毛坯相对厚度0.060.20.20.50.51.01.01.51.51.10.590.570.550.530.501.11.30.550.540.530.510.491.31.50.520.510.500.490.471.82.00.480.480.470.460.45带凸缘筒形件第一次拉深时最大相对高度据表查出第一次拉深允许的拉深系数为m1=0.49. 工件的总拉深系数m总=dD=38.890=0.43.拉深件的相对高度hd=33.838.8=0.87.查表1-15的最大相对高度是0.50.63.当,时，则说明工件可以一次拉成。否则需多次拉深。显然m总h1d1，所以工件需要多次拉深。查表可得m2=0.52. m3=0.75d1=m1D=900.49=44.1 d2=m2d1=0.5244.1=22.9Zmax-Zmin查表可得磨损系数X=0.75刃口尺寸A凹=（89-0.750.87）0+0.035=88.350+0.35mm A凸=88.09-0.02204.2首次拉深：标准尺寸55.2-0.740p=0.019 d=0.03刃口尺寸A凹=54.640+0.019 A凸=51.8-0.0304.3凸凹模工作尺寸 二次拉深：标准尺寸44.4-0.620p=0.016 d=0.025刃口尺寸A凹=39.9300.016 A凸=36.1-0.02504.4凸凹模工作尺寸 三次拉深：标准尺寸40-0.620p=0.016 d=0.025刃口尺寸 A凹=39.540+0.016 A凸=36.8-0.0250第五章 模具零件的选用，设计及必要的计算5.1整体落料凹模板的厚度H的确定： H=式中为凹模材料的修正系数，碳素工具钢取=1.3；为凹模厚度按刃口长度修正系数，查冲压工艺与模具设计表2-18可知：=1 H=凹模板长度L的计算 L=D+2C总上可得凹模板外形尺寸200X200X1145.2凸凹模结合工件外形并考虑加工，将凸凹模设计成带肩台阶式圆凸凹模，一方面加工简单，另一方面又便于装配与更换，采用车床加工，与凸凹模固定板的配合按H7/m6，凸凹模长度取160mm，结构图如下图所示。5.3落料凹模综合考虑落料模长度取127，宽度取98，结构图如下图所示第六章 凸凹模加工工艺方案61凸凹模加工工艺路线凸凹模的加工工艺过程材料：Cr12WMoV，硬度：5862HRC工序名工序内容备料毛坯锻成82mm42mm的圆棒料热处理退火铣端面铣上、下平面，保证高度尺寸40.8mm钻中心孔钻中心孔车削车削外表面并留0.4mm的磨削余量镗孔镗内孔，24mm的孔留0.4mm的磨削余量镗孔镗内孔，25X30mm的孔留0.4mm的磨削余量钳工倒圆角至要求，去毛刺检验热处理淬火、回火，硬度至5862HRC磨削磨削内表面和外表面达设计要求,检验 第七章 设计心得 通过这次的毕业设计,使我初步掌握了冲压成形的基本原理;掌握了冲压工艺过程和冲压模具设计的基本方法;具有拟订一般复杂程度冲压件的工艺过程和设计一般复杂程度冲压模具的能力;通过这次的设计使我已经能够运用所学基本知识,分析和解决生产中常见的冲压工艺及模具方面的问题.这次设计我也遇到了许多困难,如在排样设计这一块,它的利用率不知道该如何来解决,最后查阅多方面的资料和同学的帮助,最终克服了这个困难.冲裁间隙与拉深凸、凹模间隙两者之间有许多不同,刚开始我总认为凸凹模刃口尺寸计算和拉深工作部分尺寸计算用的都是同一个间隙值,其实一个是双边间隙一个是单边间隙.还有模架的选取,压力机的选择等方面都遇到了一些困难,最后通过查资料和运用平时积累的知识解决了这些问题.所以，在以后的工作中，需要继续学习和加深。因水平有限，设计中必然有所许多不足之处，还望老师批评指正。总之，本次设计让我受益非浅，各方面的能力都有了提高。但由于本人设计能力有限，再加上实践能力和经验不足，设计中难免有不足之处。但不管怎么样通过设计使我各方面的能力都得到了提高，为今后工作和学习奠定了坚实的基础，我认为这才是最重要的。主要参考文献1 王芳.冷冲压模具设计指导.机械工业出版社1982.2 徐政坤.冷压模具及设备. 机械工业出版社 20053 成虹.冲压工艺与模具设计.高等教育出版社 20064 丁松聚 .冷冲模设计.机械工业出版社 2003.5 杨占尧.冲压模具图册.高等教育出版社6 马正元 .冲压工艺与模具设计.机械工业出版社 19987 模具实用技术从书编委会.冲模设计与应用实例.19868 孙锡红.模具制造工. 中国劳动社会保障出版社 2004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蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃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蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃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蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃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蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃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蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃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蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃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螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃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薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃