4314起动电机前盖的机械加工及模具设计【机械毕业设计全套资料+已通过答辩】
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4314起动电机前盖的机械加工及模具设计【机械毕业设计全套资料+已通过答辩】,起动,电机,机电,机械,加工,模具设计,毕业设计,全套,资料,已经,通过,答辩
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1、 工艺规程格式2、 管理用工艺文件格式3、 专用工艺装备设计图样及文件格式描图标记 处数 更改文件号校描底图号装订号更改文件号审核(日期) (标准化日期) (会签日期)签字 日期 标记 处数产品型号产品名称设计(日期)零(部)件图号零(部)件名称签字 日期4、 254工艺文件编号方法5、 180工艺装备编号方法西华大学 相关工艺标准目录共 页 第 页落料压印对前盖进行拉深冲孔 压力机印 压印加强筋10毛坯重量工艺装备设备计算毛坯尺寸，对前盖进行落料压印工序内容锯床锯下厚度3料工序号 工序名称描图3040 弯曲冲孔西华大学07级模具设计1班 冷冲压工艺卡片 产品型号产品名称材料技术要求 毛坯外形尺寸汽车起动机前盖零(部)件图号零(部)件名称每毛坯可制件数锯床压力机制造出的前盖零件去毛刺和检查对前盖进行冲孔并弯曲标记4050处数 更改文件号校描底图号装订号弯曲冲孔签字 日期 标记 处数审核(日期) (标准化日期)更改文件号 签字 日期设计(日期)准终 单件毛坯重量 辅助材料工艺装备第 1 页（按 254填写文件编号）共 1 页工时(标准化日期) (会签日期)准终 单件工时材料牌号 每台件数工序号工序名称 工序内容 车间 工段 设备 工艺装备毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数第 页（按 254填写文件编号）共 页零(部)件图号零(部)件名称(单位名称) 机械加工工艺过程卡片产品型号产品名称备注(会签日期)更改文件号 签字 日期设计(日期)签字 日期 标记 处数审核(日期) (标准化日期)处数 更改文件号校描底图号装订号描图标记机动 辅助标记工步号描图校描底图号装订号审核(日期) (标准化日期) (会签日期)处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期设备名称(单位名称) 机械加工工序卡片 产品型号产品名称 零(部)件图号零(部)件名称工 序 号毛坯外形尺寸设备型号夹具编号 夹具名称工位器具编号共 页 第 页（按 254填写文件编号）设计(日期)工序名称 材料牌号车 间每毛坯可制件数 每台件数毛坯种类切削液设备编号 同时加工件数工位器具名称 工序工时准终 单件进给次数 工步工时工步内容 工艺装备 主轴转速 (r/切削速度 (m/进给量(mm/r) 切削深度 (序号工时定额(序内容 辅助材料工序名称第 页（按 254填写文件编号）共 页装配部门(单位名称) 装配工艺过程卡片 产品型号产品名称设计(日期)零(部)件图号零(部)件名称设备及工艺装备审核(日期) (标准化日期) (会签日期)更改文件号 签字 日期签字 日期 标记 处数更改文件号校描底图号装订号描图标记 处数更改文件号 签字 日期签字 日期 标记 处数更改文件号标记 处数车间 工段 设备简图工步号共 页 第 页（按 254填写文件编号）工 步 内 容工序号设计(日期)零(部)件图号零(部)件名称(单位名称) 装配工序卡片产品型号产品名称(会签日期)更改文件号 签字 日期签字 日期 标记 处数描图标记底图号处数 更改文件号校描装订号工序工时工艺装备 辅助材料 工时定额工序名称审核(日期) (标准化日期)共 页 第 页设计(日期)零(部)件图号零(部)件名称签字 日期(单位名称) (文件名称) 产品型号产品名称审核(日期) (标准化日期) (会签日期)签字 日期 标记 处数装订号更改文件号描图标记 处数 更改文件号校描底图号 1 西华大学毕业设计说明书 目录 摘 要 . 3 1 前言 . 4 品介绍 . 4 题介绍 . 6 G 介绍 . 6 2 工艺设计 . 7 品冲 压工艺性分析 . 7 艺方案的确定 . 8 件的工艺性分析 . 8 压工艺方案的确定 . 8 3 工艺计算 . 9 曲件毛坯尺寸的计算 . 10 变中性层位置的确定 . 10 弯曲件毛坯长度的计算 . 10 深工艺的分析 . 12 深件的结构工艺性分析： . 12 拉深零件精度的要求 . 12 深工艺力计算 . 12 样图设计 . 13 样图的意义和材料的利用率 . 13 样图的确定 . 14 . 15 . 16 深冲孔复合模工艺力的计算 . 17 曲冲孔模工艺力的计算 . 19 . 22 料压印复合模的刃口尺寸计算 . 23 深冲孔复合模的刃口尺寸计算 . 26 孔弯曲复合模的刃口尺寸计算 . 27 . 28 4 模具设计 . 29 个标准零件的选取 . 29 架以及导柱导套的选取 . 29 柄的选取 . 31 钉、定位销等几个标准零 件的三维图 . 32 印落料模具设计 . 33 模的设计 . 33 凹模的设计 . 34 计成形后模具的二维图 . 35 计完成后的三维图 . 36 2 西华大学毕业设计说明书 深冲孔模具设计 . 36 模的设计 . 37 模的设计 . 38 性定位螺钉的设计 . 40 具设计完成后的二维图 . 40 具设计完成后的三维图 . 41 曲冲孔模具设计 . 41 模的设计 . 41 模的设计 . 43 计完成后本套模具的二维图 . 43 计完成后的三维图 . 44 总结与体会 . 45 致谢词 . 46 【参考文献】 . 47 3 西华大学毕业设计说明书 摘 要 本次毕业设计的题目是 起 动电机 前 盖机械加工进行设计， 通过对该零件的材料、形状、用途和工艺条件的分析，完成其机械制造工艺的设计，并设计其主要制造工序的模具；动电机后盖 是汽车起动机 形状较为复杂，制造过程比较繁琐，需要通过几个工序完成，主要依靠模具来完成，它具有冲裁、拉伸、冲孔、印压、弯曲等工序。本次设计需要设计出其中三个主要工序的模具图， 利用 成三维的设计，同时导出二维 图，在此基础上进行完善与修复，打印出三张 且画出主要零件图，完成本次毕业设计。 【关键词】 启动电机后盖、机械加工、模具、冲裁、 he is of of of is is is to on to it is to a of of G d is on 0 【 G 4 西华大学毕业设计说明书 1 前言 品介绍 本次设计涉及的是 汽车起动机 的薄壁状零件启动前盖，它是起动机的主要组成部分，对起动机的启动起着比较重要的作用。 产品的三维模型如图 示： 图 动电机前盖 图 动电机前盖 产品的二维图如图 5 西华大学毕业设计说明书 图 动电机前盖 图 动电机前盖 分析实体模型，看出此零件形状比较 简单 ，制造起来也是比较方便，利用模具成型容易，工序也比较少，采用工序集中来制造。 6 西华大学毕业设计说明书 题介绍 这次设计的 题目 是 汽车起动机前盖的机械制造工艺与模具 设计 。根据 设计任务书的要求 ， 通过对该零件的材料、形状、用途和工艺条件的分析，完成其机械制造工艺的设计，并设计其主要制造工序的模具；该零件的年生产纲领为 20万件 ，属于大批量生产。 因此在生产的过程中我们应该尽量的减少制造成本，所以设计过程中我们要充分考虑这一点。 缩写，是一个商品名。这是一个交互式 算机辅助设计与计算机辅助制造 )系统，它功能强大，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构。它主要基于工作站。 开发始于 1990年 7月。如今大约十人正工作于核 心功能之上。当前版本具有大约 450,000行的 设计思想足够灵活地支持多种离散方案。因此软件可对许多不同的应用再利用。一个给定过程的有效模拟需要来自于应用领域 (自然科学或工程 )、数学 (分析和数值数学 )及计算机科学的知识。一些非常成功的解偏微分方程的技术，特别是自适应网格加密（ 多重网格方法在过去的十年中已被数学家研究。计算机技术的巨大进展，特别是 大型并行计算机的开发带来了许多新的可能。 然而，所有这些技术在复杂应用中的使用并不是太容易。这是因为组合所有这些方法需要巨大的复杂性及交叉学科的知识。最终软件的实现变得越来越复杂，以致于超出了一个人能够管理的范围。 自适应局部网格加密、多重网格和并行计算，为复杂应用问题的求解提供一个灵活的可再使用的软件基础。 一般结构 一个如 样的大型软件系统通常需要有不同层次抽象的描述。 结构设计 (子系统 设 计(组件设计 (至少在结构和子系统层次上， 有陈述的信息被分布于各子系统之间。 语言来实现的。 7 西华大学毕业设计说明书 要是因为其功能强大。 模具设计的流程很多，其中分模就是其中关建的一步。分模有两种：一种是自动的，另一种是手动的，当能也不是纯粹的手动，也要用到自动分模工具条的命令，即模具导向。 自动分模的过程 位坐标，使 脱模方向一致。 置颜色面。 其与分型面和补孔的片体缝合，使之成为一个片体。 5缝好的片体分割。 是那个与产品重合，重合的那边用产品求差就可以了。 手动分模的步骤就大概就这样，手动分模具有很大的优势，是利用 模所达不到的，在现场自动分模基本上是行不通。但是里面的命令是比较的好用的，我们可以用的有关命令来提高我们的工作效率。 开发解决方案 品开发解决方案完全支持制造商所需的各种工具，可用于管理过程并与扩展的企业共享产品信息。 其他解决方案的完整套件无缝结合。这些对于 可控环境下的协同、产品数据管理、数据转换、数字化实体模型和可视化都是一个补充。 用汽车，通用电气，福特，波音麦道，洛克希德，劳斯莱斯，普惠发动机，日产，克莱斯勒，以及美国军方。几乎所有飞机发动机和大部分汽车发动机都采用 分体现 别是军工领域的强大实力。在高端 领域与 2 工艺设计 品冲压工艺性分析 冲压工艺设计主要包括冲压件的工艺性分析和冲压工艺方案的确定两个方面的内容。良好的工艺性和合理的工艺方案，可以用最小的材料消耗，最少的工序数量和工时，稳定地获得符合要求的优质产品，并使模具结构简单，模具寿命高，因而可以减少劳动量和冲裁成本。 冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲裁工艺的适应性，一般情况下，对冲 8 西华大学毕业设计说明书 裁件工艺性影响较大的是制件的结构形状、精度要求、形位公差及技术要求等。冲压件的工艺性合理与否，影响到冲压件的质量、模具寿命、材料消耗、生产效率等 ，设计中应尽可能提高其工艺性。 从材料方面 分析 ：此零件使用的材料是 其 塑性 和韧性较高 ，具有好的冲压性能。从零件精度方面 分析 ：此零件未标注公差按 处理，冲压生产出的零件精度能够符合零件精度要求。从 零件的 工艺 进行分析，该零件结构较为复杂，工序也比较繁琐，它为一个整体零件，需要经过冲裁、冲孔、弯曲、拉深、 印压 等工序来完成， 零件厚度比较厚，为 3是利用冲压工艺也比较容易制造。 对该零件图分析可知：该零件 非 一般的冲裁件，结构复杂，难以一次成型，需经多次加工得到，工序过程只要包括第一步冲裁、压印； 第二步印压加强筋； 第 三 步拉深、冲孔；第 四 步 弯曲、冲孔。在设计过程中要注意应力集中，可能产生畸形和开裂，也要注意拉深工程中产生皲裂。 印压的深度为 艺方案的确定 件的工艺性分析 将制件的加工工艺拆解为最小工序，该零件结构较为复杂，加工比较繁琐，大致分为 四 个 工序过程 ，由于图上没有给明其精度等级，我们可采用 为一般用普通冲裁的方式冲 4断面粗糙度3.2 m ，毛刺允许的高度为 产品的断面质量可以保证；有可知该零件的材料是 度为 3 由于该产品的年产量是 20 万件，可知产品批量为 中 批量，很适合采用冲压加工的方法，最好采用复合模或连续模来完成，若是能加上自动送料装置，会大大提高生产效率，从而降低成本。 压工艺方案的确定 对于同一个零件，同样的加工内容，可以安排不同形式的工艺规程：一种是工序集中，另一种是工序分散。所谓工序集中就是使每个工序中包含尽可能多 9 西华大学毕业设计说明书 的工步内容，因而使总的工 序数目减少，夹具的数目和工件的安装次数也相应的减少。所谓工序分散是将工艺路线中的工步内容分散在更多的工序中去，因而每道工序的工步少，工艺路线长。 工序 分散 的特点： 1） 所使用的机床设备和工艺装备都比较简单，容易调整，生产工人也便于掌握操作技术，容易适应更换产品； 2） 有利于选用最合理的切削用量，减少机动工时； 3） 机床设备数量多，生产面积大，工艺路线长。 工序 集中 的特点： 1) 有利于采用高效的专用设备和工艺装备，显著提高生产率； 2) 减少了工序数目，缩短了工艺过程，简化了生产计划和生产组织工作； 3) 减少了设备的 数量，相应的减少了工人的数量和生产面积，工艺路线短； 4) 减少了工序的装夹次数，不仅素缎了辅助时间，而且由于一次装夹加工较多的表面就容易保证它们之间的位置精度； 专用机床设备、工艺装备的投资大、调整和维修费时，生产准备工作量大，转为新产品的生产也比较困难。 根据以上两种工序以及该零件的特点，可以选择很多的制造工艺过程，根据分析为了节约成本和便于加工等要求明确工艺过程方案为：第一步 ,冲裁和印压小孔；第二步， 印压加强筋；第三步，拉深和冲两小孔；第四步，弯曲和冲三个孔。按照任务要求对第一 、第三、第四步进行模具设计，所以以下为这三个工艺步骤的分析与设计。 3 工艺计算 工艺计算是模具设计的基础，只有正确的确定排样图和计算出各道工序的凸凹模尺寸、冲压力等，才能设计出正确的模具。本设计中的工艺计算比较多，具体涉及到的工艺计算详见以下各小节。 10 西华大学毕业设计说明书 曲件毛坯尺寸的计算 在进行弯曲工艺和弯曲模具设计时，要计算出弯曲件毛坯的展开尺寸。计算的依据是：变形区弯曲变形前后体积不变；应变中性层在弯曲变形前后长度不变。即：弯曲变形区的应变中性层长度，就是弯曲件的展开尺寸，也就是所要求的毛坯长度。 变中性层位置的确定 应变中性层是指在弯曲变形区中，在弯曲前后其长度保持不变的一个金属层。它的确定是今后进行弯曲件毛坯展开尺寸计算的重要依据。通常情况下，弯曲变形程度越大，它的应变中心层的位置越向材料的内侧移动。板料在实际弯曲生产中，冲压件的弯曲变形程度较大，这时应变中性层不与毛坯截面中性层重合而向内侧移动。在生产实际中为了使用方便，通常采用冷冲压工艺与模具设计式 0 中，0是应变中心层的曲率半径， 单位 x 是与变形程度有关的中性层位移系数，其值可由冲压工艺与模具设计表 将数据 ， ， 445.0x 代入式 弯曲件毛坯长度的计算 一般将 的弯曲称为有圆角半径弯曲， 的弯曲称为无圆角半径弯曲。 1）有圆角半径的弯曲（ ） 有圆角半径的弯曲件，毛坯展开尺寸等于弯曲件直线部分长度与圆弧部分长度的总和。 )(180 0 式中， L 为弯曲件毛坯总长度， mm； 为各段圆弧部分弯曲中心角，度；mm；11 西华大学毕业设计说明书 部分中性层位移系数。 弯曲中心角为 90的单角弯曲件毛坯展开长度为： )(221 2）无圆角半径的弯曲（ ） 无圆角半径弯曲件的展开长度一般根据弯曲前后体积相等的原则，考虑到弯曲圆角变形区以及相邻直边部分的变薄系数，系采用经过修正的公式来进行计算，计算 公式由冲压工艺与模具设计表 可。 对于 前盖弯曲 ，由测绘得到， ， ，属于 有圆角半径的弯曲。由于弯曲中心角为 90，所以弯曲圆弧部分的展开尺寸计算可得：)(2 展开后的形状和主要尺寸如下图 （ 示： 图 开零件尺寸 12 西华大学毕业设计说明书 深工艺的分析 拉深是利用 拉深模具将冲裁好的平板毛坯压制 成各种开口的空心件，或将已经制造成的开口空心件加工成其他形状空心件的一种加工方法。与冲裁相比，拉深凸模和凹模的工作部分不应有锋利的刃口，而应具有一定的圆角，凸模和凹模之间的单边间隙稍大于料厚。拉深工艺分为不变薄拉深和变薄拉深。本零件的拉深属于不变薄拉深。 深件的结构工艺性分析： 1） 拉深件的材料应具有良好的塑性、低的屈强比、大的板厚方向性系数和小的板平面方向性。本零件的材料满足该拉深条件。 2） 拉深件的高度要尽可能小。本零件拉深的高度不高，可以完成。 3） 拉深件的形状尽可能简单、对称，以保证变形均匀。 拉深零件精度的要求 1）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尺寸还是内壁尺寸，不能同时标注内外尺寸。 2）由于拉深件有回弹，所以零件横截面的尺寸公差，一般都在 以下。如果零件公差高于 增加整形工艺来提高尺寸精度。 3）多次拉深的零件对外表面或凸缘的表面，允许有拉深过程中所产生的印痕和口部的回弹变形，但必须保证精度在公差允许范围内。 深工艺力计算 1）压边力的计算 施加 压边力是为了防止毛坯在拉深变形过程中的起皱，压边力的大小对拉深工作的 影响很大（如冲压工艺与模具设计图 如果增加危险断面处的拉应力而导致破裂或严重变薄， 13 西华大学毕业设计说明书 在生产中，压边力的确定是建立在实践经验的基础上，按照书冲压工艺与模具设计表 零件的拉深计算公式为： q 为单位压边力， 为压边面积。 2）拉深力的计算 拉深变形过程的力学分析对拉深力进行分析，圆筒形零件拉深时拉深力理论上是由变形抗力、摩擦力和弯曲变形力等组成。但是它使用很不方便，在生产中采用经验公式计算拉深力 ，公式为： 11式中，b为材料的抗拉强度， 1k 为系数，可查阅有关的 冲压设计资料。 通常在对零件生产加工的时候，都要进行排样图的设计。排样图设计的时候，需要进行搭边值的确定，材料利用率的计算以及排样图的设计。 样图的意义和材料的利用率 在冲压零件的成本中，材料费用占据百分之六十以上，因此材料的经济利用具有非常重要的意义。 搭边的作用是补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。搭边过大，浪费材料，搭边太小，冲裁时容易翘曲或被拉断，不仅会增大冲件的毛刺，有时还会拉入凸凹模间隙中损坏模具刃口，降低模具寿命，或影响送料工作。搭边值通常是由经验确 定。 两种零件条料宽度均根据无侧压装置来确定，由 冲压工艺与模具设计条 料宽度为： 0)(2 （ 式中 ： B 为条料宽度的基本尺寸， D 为条料宽度方向零件轮廓的最大尺寸， a 为侧面搭边； 为条料下料剪切公差 ； c 为条料与导料板之间的间隙 14 西华大学毕业设计说明书 （即条料的可能摆动量） ，查 冲压工艺与模具设计 表 侧压装置时条料宽度的确 定 对 前盖 零件，由冲压工艺与模具设计表 得： 工件间 a 边 a 由底板零件得，查 冲压工艺与模具设计 表 ： ，。将以上数据代入式 4(21 2 7 样图的确定 冲压在条料或板料上的布局称为排样。 排样合理与否，不但影响材料的经济利 用，还影响到制件的质量，模具的结构与寿命，制件的生产率和模具的成本等经济技术指标。因此排样时应考虑如下原则： 1） 提高材料的利用率； 2） 排样方法应使冲压操作方便，劳动强度小且安全； 3） 模具结构简单，寿命高； 4） 保证制件质量和制件对板料纤维方向的要求。 通常按照材料利用程度，将排样方法分为有废料、少废料、无废料三种方式。其中有废料排样时在制件之间及制件与条料侧边之间，留有搭边，所以制件质量和模具寿命较高，但是材料利用率低。少废料排样是沿制件的部分外形轮廓切断 15 西华大学毕业设计说明书 或冲裁，只在制件之间留有搭边，材料利用 程度高。无废料排样方法就是指没有搭边的存在，这样的方法所获得的冲裁件，尺寸精度低，且模具的寿命低。 综上比较，为了综合考虑经济技术要求，以及模具的结构和寿命，采用有废料排样形式。 于是材料的利用率由冲压工艺与模具设计式 %1 0 0%1 0 00 （ 式中， 为材料利用率， 括工件面积与废料面积。 对于 前盖 零件，其排样方法见 图 样 根据底板零件得 S=9887 2由搭边和零件得0S=将数据代入上式 此得到材料利用率： % 由上面计算出的布局方法的材料利用率可知，这种排样方法符合利用率的最低要求，能够达到经济要求。 计算冲裁力的目的是为了选用合适的压力机，设计模具和检验模具的强度。压力机的吨位必须 大于所计算的冲裁力，以适应冲裁工艺的需要。 艺力计算 计算冲裁力的目的是为了选用合适的压力机，设计模具和检验模具的强度。 16 西华大学毕业设计说明书 压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适应冲裁工艺的需要。 料 印压 复合模具工艺力的计算 对于落料 印压 复合模，采用的是平刃冲裁，而且采用的是弹压式卸料装置和上出件的模具，所以由冲压工艺与模具设计 要计算的力有冲裁力卸料力 顶件力 2 由冲压工艺与模具设计式 P t （ 式中： 材料的抗剪强度， 冲模课程设计与毕业指导表 ； L 为冲裁周边的总长 为 全系数一般取 K 。 4 4 1 5 5 83 0 卸料力的计算由冲压工艺与模具设计 式 （ 式中：卸冲模课程设计与毕业指导表 将以上数据代入式 2 0 7 5 34 4 1 5 5 80 4 顶件力的计算由冲压工艺与模具设计式 （ 式中：顶冲模课程设计与毕业指导表 将以上数据代入式 2 6 4 9 34 4 1 5 5 压印的压窝力计算公式为： tP b 2 0 2 2 冲裁时，压力机的公称压力公称 各工艺力的总和 17 西华大学毕业设计说明书 总为是采用的是弹压式卸料装置和上出件的模具， 由冲压工艺与模具设计式 2总 （ 将上面计算得到的数据代入式 5 0 95 0 9 0 2 72 0 2 2 32 6 4 9 32 0 7 5 34 4 1 5 5 8 总 所以有压力机的公称压力 09公称选择压力机时，除了要考虑合适的公称压力，还要注意压力机的行程大小要适当。所选压力机的最大高度应与冲模的闭合高度相适应。即满足：冲模的闭合高度介于压力机的最大闭合高度和最小和高度之间要求。压力机工作台面的尺寸必须大于模具下模座的外形尺寸，并要求留有安装固定的余地。但在过大的工作台面上安装过小尺寸的冲模时，对工作台的受力条件也是不利的。 根据总冲裁力总F=509具闭合高度，冲床工作台面尺寸等， 查冷冲模课程设计与毕业设计指导表 用 力机。主要的技术参数如下： 公称压力： 630 块行程： 270程次数： 22 次 / 小 闭合高度： 190作台尺寸： 前后 450右 400板尺寸： 厚度 80柄孔尺寸： 直径 60度 80身最大可倾角： 25 深冲孔 复合模工艺力的计算 对于 拉深 冲孔复合模 ，采用的是平刃冲裁，而且采 用的是弹压式卸料装置和上出件的模具，所以由冲压工艺与模具设计 要计算的力有冲裁力卸料力 顶件力 2拉深力 F。 由冲压工艺与模具设计式 18 西华大学毕业设计说明书 P t （ 式中： 材料的抗剪强度， 冲模课程设计与毕业指导表 ； 零件图计算得冲裁 2个 ；材料的厚度 ；K 。 将以上数据代入式 冲 小孔： 6 0 9 5 73 0 总的冲裁力： 0957 卸料力的计算由冲压工艺与模具设计式 （ 式中：卸冲模课程设计与毕业指导表 将以上数据代入式 2 8 6 56 0 9 5 70 4 顶件力的计算由冲压工艺与模具设计式 （ 式中：顶冲模课程设计与毕业指导表 将以上数据代入式 3 6 5 76 0 9 5 拉深力的计算值由 b 8 1 33 8 冲裁时，压力机的公称压力公称为是采用的是弹压式卸料装置和上出件的模具，由冲压工艺与模具设 19 西华大学毕业设计说明书 计式 2总 （ 将上面计算得到的数据代入式 41 4 4 2 9 37 4 8 1 43 6 5 72 8 6 56 0 9 5 7 总 所以有压力机的公称压力 称选择压力机时，除了要考虑合适的公称压力，还要注意压力机的行程大小要适当。所选压力机的最大高度应与冲模的闭合高度相适应。即满足：冲模的闭合高度介于压力机的最大闭合高度和最小和高度之间要求。压力机工作台面的尺寸必须大于模具下模座的外形尺寸，并要求留有安装固定的余地。但在过大的工作台面上安装过小尺寸的冲模时， 对工作台的受力条件也是不利的。 根据总冲裁力总F=具闭合高度，冲床工作台面尺寸等，查冷冲模课程设计与毕业设计指导表 用 式双柱可倾压力机。主要的技术参数如下： 公称压力： 160 块行程： 50程次数： 150 次 /大闭合高度： 220合调节高度： 45柱间距： 220作台尺寸： 前后 300右 450板尺寸： 厚度 40柄孔尺寸： 直径 40度 60 身最大可倾角： 30 曲冲孔 模工艺力的计算 对于 该复合模 ，采用的是弹压式卸料装置和上出件的模具， 由于弯曲是靠挤压弯曲形成所以 需要计算的力有弯曲力 F、顶件力 1F ，冲裁力 卸料力20 西华大学毕业设计说明书 顶件力2 弯曲力是设计弯曲模和选择压力机的重要依据之一。弯曲力不仅与弯曲变形过程有关，还与坯料尺寸、材料性能、零件形状、弯曲方式、模具结构等多 种因素有关，因此用理论公式来计算弯曲力不但计算复杂，而且精确度不高。实际生产中常用经验公式来进行概略计算。由此零件的实体模型分析得出，此零件的弯曲经过了自由弯曲和校正弯曲两个阶段。校正弯曲是在自由弯曲阶段后，进一步对贴合凸模、凹模表面的弯曲件进行挤压，其校正力比自由弯曲时压弯力大得多，由于这两个力是先后作用，所以弯曲工件弯曲力均按校正弯曲力计算。由实用冲压工艺及模具设计手册 P 式中：校N）； q 单位面积上的校正力（ A 校正部分投影面积（ 2。 查冲压工艺与模具设计 ，得 ，由 ，代入上式 5 32 5 2 9 0 4. 5 73 8 2306校 顶件力 对于设计的模具，因为采用的有顶件装置，所以要对顶件器进行设计计算。 自 式中：自 N）； 1 F 为顶件力，（ N）。 计算出的顶件力主要是为选择压力机的吨位，而校正弯曲力是发生在接近压力机下死点的位置，校正力的数值比自由弯曲力，顶件力 1F 大得多， 因此自以不计算，所以 1F =0 冲孔的冲裁力主要是三个孔的力，分别 为 两个 材料厚度为3周长为： 周长为： 全系数一般取 21 西华大学毕业设计说明书 K 。 将以上数据代入式 冲 2 7 冲两个 5 5 总的冲裁力： 8 2 5 5 2 7 021 卸料力的计算由冲压工艺与模具设计式 （ 式中：卸冲模课程设计与毕业指导表 将以上数据代入式 4 6 4 8 2 90 4 顶件力的计算由冲压工艺与模具设计式 （ 式中：顶冲模课程设计与毕业指导表 将以上数据代入式 2 8 2 冲裁时，压力机的公称压力公称为是采用的是弹压式卸料装置和上出件的模具，由冲压工艺与模具设计式 2总（ 将上面计算得到的数据代入式 3 6 2 4 0 2 94 6 4 8 2 92 5 3 0 0 0 总 22 西华大学毕业设计说明书 所以有压力机的公称压力 63公称选择压力机时，除了要考虑合适的公称压力，还要注意压力机的行程大小要适当。所选压力机的最大高度应与冲模的闭合高度相适应。即满足：冲模的闭合高度介于压力机的最大闭合高度和最小和高度之间要求。压力机工作台面的尺寸必须大于模具下模座的外形尺寸，并要求留有安装固定的余地。但在过大的工作台面上安装过小尺寸的冲模时，对工作台的受力条件也是不利的。 根据总冲裁力总F=363具闭合高度，冲床工作台面尺寸等，查冷冲模课程设计与毕业设计指导表 用 式双柱可倾压力机。主要的技术参数如下： 公称压力： 400块行程： 100程次数： 80 次 /大闭合高度： 300柱间距： 300作台尺寸： 前后 150右 300板尺寸： 厚度 80柄孔尺寸： 直径 50度 70床身最大可倾角： 25 冲裁件的尺寸精度主要取决于模具刃口的尺寸精度，模具的合理间隙值也要靠模具刃口尺寸及制造精度来保证。正确确定模具刃口尺寸及其制造公差，是设计冲裁模西华大学毕业实习报告 实习生姓名 文望 班 级 机制 5 班 联系电话 13458664016 指导教师姓名 张晓洪 王和顺 职 称 副教授 联系电话 13982001228 实习单位（地点） 四川天元模具制造有限公司 实习起止时间 2011 年 03 月 15 日始， 2011 年 03 月 28 日止，共 2 周 14 （天） 【 实习内容 】 本次实习地点在 四川天元模具制造有限公司 。通过这次实习让我学到了很多，也发现了课本和实际应用的差距。 四川天元模具制造有限公司是一家以汽车车身冲压模具及其相关冲 压产品为主导产品的民营模具制造企业 ，主要进行汽车覆盖件及结构件的大型复杂型面冲压模具的生产和研制 ， 位于美丽的四川省成都市青羊区苏坡乡培风村七组 。 公司所属行业为汽车模具行业，主要产品是各种类型的汽车模具。公司 在模具制造过程中全面采用了 术，利用现代制造技术改造传统的模具产业。一方面随着中国汽车工业的快速发展，公司加快自身模具的研制步伐，为国内汽车工业的发展服务；另一方面，公司正在提高模具研制的质量技术水平，逐步进入国际市场。 在实习的这段时间内，我不断地学习，遇到不懂的就向厂里的师父 请教。公司的师父和员工待人也很和善热情。刚进公司，看到的就是工厂，工厂规模不算大，但是里面有很多大型设备，有很多员工正在热情地工作，展现出一片勤劳、认真的精神风貌。 在工厂里，厂里师父向我介绍了厂房里的大致区域。主要分为四大块：数控铣区域、钳工区域、三坐标区域、调试区域。 数控铣区域主要是些大型数控铣床，主要是对模具进行加工。通过导入数控程序进行数控加工，大大地方便了员工，同时也提高了效率。 钳工区域，主要是对一些不平整或者不好的地方进行修正，在那里可以看到很多装配好的模具，同时了解到一些常用模具修正的工具 。 三坐标区域，主要是对零件进行校核，看理论和实际操作加工出来的误差等，这里有先进的三坐标测量仪器，据说购买经费很高的，当然这个测量精度也是很高的。 调试区域，主要是对模具零件的成形进行调试。通过设置不同压力来成形零件，分别不同压力下零件的优劣，最后将模具调试到最佳状态，当然成形的零件也最好，最能够达到要求。 师父给我介绍这些区域后，我自行参观学习。在厂房里的模具结构和我在书本上见到的大大不同。所以刚开始对这些模具的结构分析还是比较困难的，幸好有守卫的师父在，不懂的可以向他们请教。 因为公司主要产品是汽车覆 盖件，所以基本上都是些汽车覆盖件的模具。大概有拉延模、修边模、翻边模和冲孔落料模。 不可展曲面工件的料片在拉深过程中，局部被拉伸或拉延 ，称之为拉延模。 拉延模是汽车覆盖件模具中最常见的 。许多汽车覆盖件产品的成形都是通过拉延模来实现。主要由凸摸和凹模两部分组成，其结构形式变化较多。 修边模，是在拉延模之后的程序。当拉延出来的产品在边缘部分需要修整，就可以通过修边模来实现，方法是切除边缘。 翻边模，也是拉延模后的常见的一种模具。对于有些局部需要翻边的地方可以采用翻边模。利用翻边模可以使产品得到更好地强化。 冲孔落料模，是一种复合模。在压力机的一次工作行程中，在模具同一部位同时完成数道冲压工序的模具成为复合模。复合模有正装复合模和反装复合模。正装只得是凸模在上，凹模在下；反装则是凹模在上，凸模在下。在厂房里见的大多数都是反装的。 通过几天的模具学习，让我的只是增长了很多，视野开拓了很多。在厂房里也看到了很多测量器。这些测量器与学校里的存在很大不同，厂房里的师父就教我如何测量，如何读数这些，真的很感谢他们。 在厂房的背后是设计室。在设计室里遇到了学校的师兄师姐，他们跟我们分享了很多他们自己的经历，和自己对公 司的一些了解。看来他们在公司都混得不错啊，不过这都是他们的努力。 设计室的一楼是专门的模具设计，利用的三维软件是 维软件是 面的设计师都很熟练地使用软件，让我暗下决心，自己也要努力。当然我也向他们请教了些问题，学到了一些软件使用的快捷方法，真的让我受益良多。看着他们做出来的我看起来很复杂的模具，我真的有点佩服他们，但是我相信从后只要努力了我也可以达到这种程度。 设计室的二楼是数控编程区域，当然使用的也是 控编程。在二楼的参观让对数控编程不懂的我开始对此有了些了解。也让我懂得了刀路、 半径补偿、父节点的概念。在 控编程首先要利用 程序弄出，然后再对程序进行修改。修改确认无误后，再转交到数控铣区域，导入到数控机床里，就可以进行数控加工了。在公司里采用的是西门子程序。西门子公司是德国的，其西门子程序应用范围很广，尤其是在工程机械中，大大地为工程机械提供了很大地帮助。 最后，在公司的实习中，我还亲自进入了设计室进行操作。利用 行建模，进行模具设计，大大地提高了我的软件使用能力，也让我明白了一个模具的大致设计流程。 时间很快就过去了。两周的实习瞬间即过。很感谢公司给了我这次机会让我实习，同时也感谢学校为我提供公司进行实习。这是一个理论到实际的认识转变过程，同时也是如何将理论应用到实践的过程。在这过程中虽然很辛苦，但是我觉得值得，因为知识是无价的。这将我马上要进行的毕业设计提供很大的帮助、即为我的毕业设计奠定了坚实的基础。 毕 业 实 习 报 告 （理工类） 学生姓名： 文 望 学 号： 312007080301519 专 业： 机械设计制造及其自动化 年 级： 2007 级 学 院： 机械工程与自动化学院 指导教师： 张晓洪 王和顺 毕业设计任务与要求： 本题目所起动电机 前盖 是汽车起动机 过对该零件的材料、形状、用途和工艺条件的分析，完成其机械制造工艺的设计，并设计其主要制造工序的模具；该零件的年生产纲领为 20 万件。 1）完成相关文献的查阅、调研； 2）完成毕业实习并撰写实习报告； 3）编制机械制造工艺过程卡； 4）设计 3 道工序的冷冲压模具 ,并绘制装配图； 5）绘制模具的部分零件图； 6）撰写毕业设计说明书； 7）整理资料，将毕业设计文档制成光盘，提交检查并参加毕业设计答辩。 1）查阅类似零件机械加工工艺文献 10 篇以上 ； 2）工艺分析和计算的数据可靠、图表规范； 3）图纸的标注符合国家标准； 4）装配图和主要零件图的设计，图量不少于 3 张 0 号图； 5）编写的设计说明书格式规范， 8000 字以上。 推荐的主要参考文献和资料： 1 李益民机械制造工艺设计简明手册机械工业出版社 1994 年 2 徐政坤 北京：化学工业出版社， 2005， 7 3 余银柱、赵跃文 北京：北京大学出版社 2005， 10 4 国家机械工业委员会机制工艺基础与夹具机械工业出版社 1998 年 5 徐政坤 北京：机械工业出版社， 2004， 1 6 王之煦、许杏根简明机械设计手册机械工业出版社 1997 年 7 付宏生 M学工业出版社， 2004 8 徐灏文机械设计手册机械工业出版社 1992 年 9 孟少农机械加工工艺手册机械工业出版社 1992 年 10薛啓翔 北京：机械工业出版社， 2006,1 11冷冲压模具设计与制造手册。 12冷冲模图册。 13冲压工艺学 14材料成型技术 15模具计算机辅助设计 2011 年 3 月 15 日 毕 业 设 计 任 务 书 （理工类） 题 目： 起动电机前盖的机械 制造工艺及模具设计 学生姓名： 文 望 学 号： 312007080301519 专 业： 模 具 设 计 年 级： 2007级 学 院： 机械工程与自动化学院 指导教师： 张晓洪 王和顺 毕业设计（论文） 英文翻译 年级、 专业 : 2007 级机械设计制造 及 其 自动化 姓 名 : 文 望 学 号 : 312007080301519 指 导 教 师 : 张晓洪 王和顺 毕业设计说明书 题 目 : 起 动电机前盖的机械 制造工艺及模具设计 学院 (直属系 ): 机械工程与自动化学院 年级、 专业 : 2007 级、模具设计 姓 名 : 文 望 学 号 : 312007080301519 指 导 教 师 : 张晓洪 王和顺 完 成 时 间 : 2011 年 5 月 28 日 In of is of is to a of so in of in to t or to be in of of 1. is on of to of of on to in of of of to of in of to of 2. is or or to is is up in in of be on of in of of is so in of be in to in to of in to is in up in of In of is in to a s it is a of 3. is of to to to or on is in to of it be or is is to to of in in to of in is be in of to to a of no of a is 4 of in in of a of as if is to a in a or to do 4. In is to to in or on is in to or it be or a is to it to be in a of to 009is or to at to or be in 0 or is as in it is to is It is of Or in to so 5. In is of to to in in to of we it be or in to of is be a of In of to or of to so in of is of in in of in of is is in to a of 6. in so in of of of be is is in of be in in be 0 of 60 It be in of be in to in of is in is or is In in of t to of to in be be is to to is to of of to is in be or be at a to to is in of is of of in of to to 冲模的机械运动 分析 在冲压过程中，机械运动贯穿始终。各种冲压工艺的实现都有其基本运动机理，这种运动是与模具密切相关的，各种模具的 结构设计 和力学设计最终都是为了满足其能够实现特定运动的要求。设计的模具能否严格完成实现冲压工艺所需的运动，直接影响到 冲压件 的品质，所以在 模具设计 中应对机械运动进行控制。同时为了达到产品形状尺寸的要求，不能够拘泥或局限于各种工艺基本运动模式中，而应不断发展和创新，在模具设计中对机械运动灵活运用。 关键词：冲压模具设计，机械运动，控制，灵活运用 本论文是以冲压工艺学基本理论为依据，通过对各种冲压工艺基本运动的分析，提出了对冲压模具设计的要求。首先阐述冲压过程中，机械运动的基本概念，然后逐项分析了冲裁、弯曲、拉深工艺的基本运动机理，指出模具设计中应着重控制到的内容，并介绍了在模具设计中对机械运动灵活运用的方法和一些实例。最后总结了根据具体情况进行产品工艺运动分析的方法，并强调在模具设计中，对机械运动的控制和灵活运用对提高设计水平和保证冲压件品质的重要意义。 冷冲压就是将各种不同规格的板料或坯料，利用模具和冲压设备（ 压力机 ，又名 冲床 ）对其施加压力，使之产生变形或分离，获得一定形状、尺寸和性能的零件。一般生产都是采用立式冲床，因而决定了冲压过程的主运动是上下运动，另外，还有模具与板料和模具中各结构件之间的各种相互运动。 机械运 动可分为滑动、转动和滚动等三种基本运动形式，在冲压过程中都存在，但是各种运动形式的特点不同，对冲压的影响也各不相同。 既然冲压过程存在如此多样的运动，在冲压模具设计中就应该对各种运动进行严格控制，以达到模具设计的要求；同时，在设计中还应当根据具体情况，灵活运用各种机械运动，以达到产品的要求。 冲压过程的主运动是上下运动，但是在模具中设计斜楔结构、转销结构、滚轴结构和旋切结构等，可以相应把主运动转化为水平运动、模具中的转动和模具中的滚动。在模具设计中这些特殊结构是比较复杂和困难，成本也较高，但是为了达到产品的 形状、尺寸要求，却不失为一种有效的解决方法。 冲裁工艺的基本运动是卸料板先与板料接触并压牢，凸模下降至与板料接触并继续下降进入凹模，凸、凹模及板料产生相对运动导致板料分离，然后凸、凹模分开，卸料板把工件或废料从凸模上推落，完成冲裁运动。卸料板的运动是非常关键的，为了保证冲裁的质量，必须控制卸料板的运动，一定要让它先于凸模与板料接触，并且压料力要足够，否则冲裁件切断面质量差，尺寸精度低，平面度不良，甚至模具寿命减少。 按通常的方法设计落料冲孔模具，往往冲压后工件与废料 边难以分开。在不影响工件质量的前提下，可以采用在 凸凹 模卸料板上增加一些凸出的限位块，以使落料冲孔运动完成后，凹模卸料板先把工件从凹模中推出，然后凸凹模卸料板再把废料也从凸凹模上推落，这样一来，工件与废料也就自然分开了。 对于一些有局部凸起的较大的冲压件，可以在落料冲孔模的凹模卸料板上增加压型凸模，同时 施加足够的弹簧力，以保证卸料板上压型凸模与板料接触时先使材料变形达到压型目的，再继续落料冲孔运动，往往可以减少一个工步的模具， 降低成本 。 有些冲孔模具的冲孔数量很多，需要很大冲压力，对冲压生产不利，甚至无足够吨位的冲床，有一个简单的方法，是采用不同长度的 2 4 批冲头，在冲压时让冲孔运动分时进行，可以有效地减小冲裁力。 对那些在弯曲面上有位置精度要求高的孔（例如对侧弯曲上两孔的同心度等）的冲压件，如果先冲孔再弯曲是很难
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