【CM150】变压器储油柜端盖复合模具设计【9张CAD图+外文翻译+设计说明书】【模具专业毕业设计论文】

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关键词：: cm150 变压器储油柜端盖复合模具设计 cad 外文翻译设计说明书仿单模具专业毕业设计论文

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内容简介：: 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 1 附录：外文资料与中文翻译外文资料： of of of so in To of of in of of on of of a of on a in a to of at a of on a at on of of a is of to to a of of 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 2 of 2 of of of is at of is to of of to of of to of to of in of by to to on a be as a 95 385mm 95 385mm of of of is in of a 95 205mm 180 385mm a of to to of be of of of of of of of on of of at 南理工大学万方科技学院本科毕业论文 3 a of of of be so a as of is of of of of of to of of or a to of of of of be so of to is a so it is to to 2 it is to in of or C, D 4, P5 to of of do to of to a of of of a 4 of a to of of of of 南理工大学万方科技学院本科毕业论文 4 to to of a P5 of :12, a a in of to or of At 230mm on 230mm at on of of a 0% of of to to of is of mm to 00 to of in to a of in at so on a of in of of to be to of to of is to of so of a 南理工大学万方科技学院本科毕业论文 5 to of is of a of to of of of of in of of to is of an to a of a It is a of to to of is to of or to of of of of or a of or of is of at of at if a be If in of to at to be 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 6 in to in to in of on a at to be of in of up a by is a of of is of is a in of of of at to of by is of of of of is in to a of is in of of a of of of In to or by at at of up to of 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 7 of is by to of of of to of in is a of to a in in at to : of of to a on of a on of of is of 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 8 中文翻译：单螺杆加工机床的布局和结构一、介绍机床的布局压缩机排气量的大小决定了星轮、螺杆直径的大小和啮合中心距的大小，因此螺杆直径的不同，机床的主轴与刀具的回转中心也不同。为满足加工不同直径的螺杆，目前国内单螺杆加工机床的布局大致有以下几种方案。第一种：机床的主轴与刀具回转中心的中心距为固定式机床的主轴与刀具回转中心的中心距为固定式，中心距不可调整。加工几种直径的螺杆就需要几种中心距规格不同的机床。优点：机床的结构简单。缺点：每种机床只能加工一种规格的螺杆，当市场上某种规格的压缩机螺杆需要量大时，造成一台机床加工，其他机床闲置。第二种：机床的主轴箱为可回转式机床可根据加工螺杆直径的大小在加工前把主轴箱旋转一个角度。这种主轴箱能够回转的机床是对上述第一种机床在使用方法上的改进，与第一种机床的结构基本相同。优点：机床的结构简单，能适应多种规格螺杆的加工。缺点 1：主轴箱旋转后主轴回转中心线与刀具回转中心线间的距离不易精确测量。缺点 2：主轴箱旋转后主轴前端面与刀具的回转中心线间的距离减少，因此加工较大直径的螺杆受到限制。第三种：机床的主轴箱为横向移动式河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 9 主轴箱底部与底座之间布置有矩形滑动导轨，主轴箱移动的方向垂直于主轴回转中心线并垂直于刀具回转中心线。主轴箱的动力通过花键轴传给底座内的刀具进给机构。根据加工螺杆直径的大小，在加工前用手轮丝杠进给机构把主轴箱移动到适当位置，然后用螺钉将主轴箱固定在底座上。主轴箱的移动距离可用光栅尺检测，位置误差采用主轴箱可横向移动的一个机床就可以加工直径 95 385 由于加工 95 385径的螺杆，造成主轴前端面与刀具回转中心线间的距离差值过大，因此在实际应用时设计成两种规格的机床，一个机床加工 95 205径的螺杆，另一个机床加工 180385径的螺杆。优点：机床能适应多种规格螺杆的加工，每种规格的螺杆不需要配备相应的加工机床。缺点：机床的结构和机床的装配较前二种机床复杂，机床的造价也较前二种机床高。二、介绍机床的主轴结构机床主轴箱的水平主轴和底座上的立式的主轴精度的高低决定了被加工螺杆的精度，同时螺杆在压缩机中以几千转的速度高速旋转时，精度较差的螺杆会使压缩机产生发热、振动、效率低、磨损快等现象。国内目前现有的单螺杆加工机床主轴结构大致有以下两种方案。第一种：轴承径向游隙不可调的主轴结构主轴前轴承采用 1 个双列圆柱滚子轴承和两个推力球轴承组合，该主轴使用双列圆柱滚子轴承承受径向切削力，使用两个推力球轴承承受轴向切削力。河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 10 主轴后轴承一般采用 1 个双列圆柱滚子轴承或采用 1 个向心球轴承。这种主轴结构的优点：主轴的加工和装配简单，造价较低。缺点 1：由于主轴轴承的径向游隙不可调整，所以主轴精度较差。虽然可以利用轴承的内径和轴径的过盈配合来消除轴承的径向游隙，但每个轴承的内径和径向游隙不是一个固定值，因此设计和加工时很难给准轴径与轴承内径的配合公差。缺点 2：在市场上很难买到国产或进口的 C、 D 级或的推力球轴承，机床生产厂常用普通级轴承替代使用，此举也影响了主轴精度的提高。轴承径向游隙不可调的主轴结构适用于一般精度的普通机床，不适用于对主轴精度要求较高的机床。第二种：轴承径向游隙可调的主轴结构主轴前轴承采用一个圆锥孔的双列圆柱滚子轴承和 1 个的双列向心推力球轴承组合。该主轴使用圆锥孔的双列圆柱滚子轴承承受径向切削力，使用双列向心推力球轴承承受轴向切削力和部分径向切削力。主轴后轴承一般采用 1 个圆锥孔的双列圆柱滚子轴承。圆锥孔双列圆柱滚子轴承的内圈和配合轴径均为 1： 12 圆锥，用圆螺母锁紧轴承则使轴承在轴向产生一个位移并使轴承的内圈膨胀，从而达到减少或消除轴承径向游隙的目的。这种主轴结构的优点：主轴精度较高。在主轴前端面 230径上测量主轴的端面跳动值为主轴前端 230圆上测量主轴的径向跳动值为二种结构的主轴精度比第一种主轴精度提高50%左右。这种主轴结构的缺点：主轴的加工工艺较复杂，主轴的装配也需要有经验的工人操作才能使主轴精度达到理想数值。河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 11 三、刀具进给深度的控制不同直径的螺杆需要加工螺旋槽的深度也不同，螺旋槽的深度从几十毫米到一百多毫米不等，刀具进给机构大约需要旋转进刀几千圈才能完成一个螺杆零件的加工。由于刀具进给机构在刀具旋转的同时还要完成进刀动作，所以一些在普通机床上常用的机械、电气控制切深的方法都不适用于单螺杆加工机床。单螺杆加工机床的刀具进给机构采用以下不同的方法都可以达到控制进刀深度的目的。第一种：摩擦离合器和电气开关控制刀具进给深度它的控制原理是刀具切深增大时刀具进给机构的负载扭距增大，使刀具进给机构传动链中的摩擦离合器打滑，一个机械连杆机构触发电气开关并发出声、光信号提示操作者，此时操作者人工操作断开刀具进给机构的动力。这种控制方法的优点是：控制方法简单及零件加工和操作不受突然断电的影响。缺点是：加工不同直径的螺杆需要调整摩擦离合器压紧碟簧的预紧力。由于每个螺杆材质的密度、硬度存在细微差异及刀具锋利程度也存在差异，因此使这种控制方法的精度不太准确，可能导致螺杆螺旋槽的深度公差过大。第二种：用电磁离合器、编码器组合控制刀具进给深度刀具进给系统中，装有电磁离合器及一对用于检测刀具转动圈数的测速齿轮和一个编码器。河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 12 结论：本文从四个方面介绍了国内现有单螺杆加工机床的布局和结构，并把优缺点一一列举出来，由于压缩机生产厂的单螺杆加工机床和机床资料对外保密，以上介绍难免有片面、不妥之处，因此仅供单螺杆压缩机生产厂参考。河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 I 摘要分析了变压器储油柜端盖的结构和成形工艺，计算了毛坯尺寸和冲压力。为了提高端盖的生产效率，设计了集三工序为一体的落料拉深冲孔复合模的结构，经过工艺分析、结构设计，论证了其可能性，保证了制品的质量。在模具设计中 ,为了提高速度和效率 ,充分利用已经掌握的知识和资源。利用曲面设计功能快速求出曲面的面积。利用冲模设计手册软件版快速设计冲压模具 ,并对模具的强度进行检验。实践证明 ,确实提高了设计的速度和效率。本模具设计中 ,由于卸料力较大 ,采用了组合弹簧力较大的优点解决了这一问题。在模具结构中 ,用顶板做凸模的定位元件 ,由于配合定位的距离小 ,容易造成凸模的折断 ,因而设计了凹模导向凸模 ,增强了凸模的强度。关键词：落料拉深冲孔复合模模具结构河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 he of of is in to of to In in to of of to to is In of to be up In of a is of to of to of 南理工大学万方科技学院本科毕业论文 i 目录前言 . 1 1 绪论 . 2 我国模具市场的发展趋势 . 3 模具技术的发展趋势 . 5 模具产品发展将大型化精密化 . 5 模具高速扫描及数字化系统将发挥更大的作用 . 5 模具研磨抛光将向自动化、智能化方向发展 . 6 模具标准件的应用将日渐广泛 . 6 在模具设计制造中将全面推广术 . 7 快速经济模具的前景十分广阔 . 7 模具自动加工系统的研制和发展 . 8 2 设计题目 . 9 3 工艺分析 . 12 经济分析 . 12 冲压件成本分析 . 12 降低制造成本的措施 . 13 技术分析 . 15 冲裁的结构工艺性 . 15 拉深的结构工艺性 . 16 变压器储油柜端盖的工艺分析 . 20 材料 . 20 零件结构 . 20 尺寸精度 . 21 4 工艺方案的制定 . 22 工艺方案的分析 . 22 修边余量 . 22 计算毛坯尺寸 . 22 确定是否用压边圈 . 23 确定拉深次数（采用查图法） . 23 工艺方案的确定 . 24 5 工艺计算 . 26 材料排样及材料利用率的计算 . 26 材料排样的选用原则 . 26 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文确定板料规格和裁料方式 . 27 冲压力的计算及设备的选择 . 28 落料 . 28 拉深 . 29 起伏成形 . 32 冲孔 . 32 冲压设备的选择 . 33 模具压力中心的确定 . 36 模具刃口尺寸和公差确定 . 36 坯料冲裁间隙的确定 . 36 落料刃口尺寸的计算 . 38 冲孔刃口尺寸的计算 . 39 拉深工序工作部分的尺寸及间隙 . 39 模具强度校核 . 41 冲孔凸模的强度校核 . 41 螺钉的强度校核 . 42 6 模具主要零件结构设计 . 44 弹性元件的设计 . 44 弹簧的设计计算 . 44 卸料橡胶的设计计算 . 45 模架的选择 . 45 工作零件的设计 . 46 凹模刃口的结构型式确定 . 46 凸模刃口的结构型式确定 . 47 其它主要零件设计 . 47 镶块的设计 . 47 压边圈的设计 . 48 卸料板的设计 . 49 顶板的设计 . 49 垫板的设计 . 50 7 模具结构合理性分析 . 52 模具结构图 . 52 模具的工作过程 . 53 结论 . 54 致谢 . 55 参考文献 . 56 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 1 前言目前我国模具工业与发达国家相比还比较落后。主要原因是我国在模具标准化，模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家相比差距很大。随着工业产品质量的不断提高，模具产品生成呈现的品种、少批量、复杂、大型精密更新换代速度快。模具设计与技术由手工设备，依靠人工经验和常规机加工技术向计算机辅助设计（术转变。模具生产制件说表现出来的高精度、高复杂程度、高生产率、高一致性和低消耗是其它制造加工方面说不能相比较的，从而有好的经济效益，因此在批量生产中得到广泛应用，在现代工业生产中有十分重要的地位，是我国国防工业及民用生产中必不可少的加工方法。随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，冲压零件日趋复杂化，冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展，冲模制造难度日益增大。模具制造正由过去的劳动密集、依靠人工的手工技巧及采用传统机械加工设备的行业转变为技术密集型行业，更多的依靠各种高效率、高精度的床、床、电加工机床，从过去的单一的机械加工时代转变成为机械加工、电加工以及其他特种加工相结合的时代。模具制造技术，已经发展成为技术密集型的综合加工技术。本专业以培养学生从事机械设计与制造工作能力为核心，模具也是我们学习的一部分，将模具成型加工原理、设备、工艺、模具设计制造有机结合在一起，实现理论与实际相结合，突出实用性，综合性，先进性。正确掌握并运用冲压工艺参数和模具工作部分的几何形状和尺寸的综合应用，并提高我的模具设计与制造能力的综合应用。河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 2 1 绪论作为一个即将毕业的机械专业设计方向学生来说，四年专业知识的学习，为以后从事冲压模具设计打下了良好的基础。同时在校时了解模具行业的发展趋势也是很有必要的 ,它有助于我们把握自己的学习方向，不断提高自己的专业素养。近年中国经济高速增长。各行各业高速发展，带动了模具市场的持续高速发展。模具市场中最大的板块是汽车。汽车工业经历了 2002年和2003 年连续两年“井喷式”发展之后， 2004 发展仍很快，模具市场中第二大板块是电子及信息产业。该产业今年来一直高速运营，年增长率达 20%以上。中国的玩具、自行车、微波炉分别占全世界市场份额的 70%、 60%和 50%。中国的影印机、个人电脑、电视机和空调器分别占全世界市场份额的 2/3、 2/5 和1/3。冰箱也已占了 20%。这些产品制造业都是模具的大用户。在此形势之下，中国的模具工业高速发展是必然所趋。随着中国加入机遇与挑战并存中，中国模具工业面临的形势是机遇大于挑战。因而，一方面是模具的进出口高速发展，另一方面是外资大量涌入中国的模具行业。外资大量涌入中国模具行业产生两方面效应。一是外资不仅带来资金，也带来了技术与市场；二是外资企业在市场中处于优势地位，给国内民族工业带来了很大的竞争压力。这两方面效应都促使中国模具工业的快速发展，包括模具产品的数量、质量、品种和水平。近年来，国家产业政策也一直把模具列为支持的产品，把模具工业列为需要扶持的行业。正确的产业政策产生了正确的引导作用，也促进模具工业的快速发展和模具市场的繁荣昌盛。河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 3 我国模具市场的发展趋势现代模具工业有“不衰亡工业”之称。世界模具市场总体上供不应求，市场需求量维持在 600 亿至 650 亿美元，同时，我国的模具产业也迎来了新一轮的发展机遇。近几年，我国模具产业总产值保持 13%的年增长率（据不完全统计， 2004年国内模具进口总值达到 600多亿，同时，有近 200 个亿的出口）， 2005 年模具产值超过 600 亿元，模具及模具标准件出口将从现在的每年 9000多万美元增长到 2005年的 2亿美元左右。单就汽车产业而言，一个型号的汽车所需模具达几千副，价值上亿元，而当汽车更换车型时约有 80%的模具需要更换。另外，电子和通讯产品对模具的需求也非常大，在发达国家往往占到模具市场总量的 20%之多。模具的服务面非常广阔，因此模具的品种也十分繁杂。由于用户对产品质量和美观的要求，近年来随着塑料制品和压铸件使用越来越多，塑料模和压铸模的产量也一年大于一年，其在模具总量中的比例也在逐年提高。 2001 年至 2004 年四年间，塑料模和压铸模在模具总量中的比例分别提高了约 2 个和约百分点。由于高速公路的快速发展，橡胶轮胎的子午化率不断提高，因而近年来子午线轮胎模具发展很快。广东揭阳和胶东半岛是子午线轮胎模具最为集中的地区，一些企业的子午线轮胎模具年销售额已超过 1 亿元，有的已超过 2 亿元，形成了一定的规模效应。模具标准件是模具的基础，可缩短生产周期、降低成本和提高质量，因此近年来模具标准件使用覆盖率不断提高，产量也就不断增加。现在，年销售额亿元以上的模具标准件生产企业已有不少，最大的已超过 10亿元。模具标准件的品种也不断增加，质量也进一步提高。但是由于生产河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 4 模具标准件的门坎较低，因而小规模的私营企业很多，其中有些企业生产条件十分简陋，原材料采购也不把关，过多地在成本和价格上打算盘，致使产品质量下降，既影响模具质量，又对市场造成冲击，在模具市场上发出了一些不协调的音符。质量、周期、价格、服务，是模具销售的四大要素。在目前的模具市场中，周期越来越重要。模具材料不断涨价，工资不断上升，模具价格总体上却是不涨反降，因此模具生产企业利润空间被压缩。为了生存与发展，近年模具企业更加注重技术进步和管理改善。这些也都促进了模具市场的健康发展。由于中低档模具竞争加剧，中高档模具市场空间相对较大，因此，不断提高模具产品的技术含量，已是许多模具企业的共同目标。这样，大型、精密、复杂、长寿命等技术含量高的中高档模具的发展速度自然也就快于模具行业的总体发展速度。从而促进了模具市场的产品和技术结构向着合理化方向发展，致使模具市场更加繁荣。广东省是我国目前的模具第一大省，以三资企业为主体的广东模具市场，目前约占我国模具产值的四成以上。以私营企业为主体的浙江省模具生产名列我国第二。江苏和上海，近年来模具生产发展相当快，市场份额正逐年增长。山东、安徽、福建、天津、辽宁近年的发展情况也比较好，而西部和中部地区的大多数省份，其发展速度就相对慢一些。总起来说，珠江三角洲和长江三角洲是我国模具市场发展最为集中的两大地区。 2005年我国经济总体上仍保持着高速发展的走势，模具主要用户行业的发展速度大都能达到 15%以上。因此， 2005 年我国模具市场的增长率也在 15%以上，也就是说， 2005 年我国模具的总产值超过 600 亿元人民币。用一句话来概括我国模具市场的近况，那就是“平稳向上，产需河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 5 两旺”。 “十一五”期间（ 2006 2010 年）我国模具市场的发展速度可能比“十五”期间慢一些，但预计年平均增长率也会达到两位数，其最大可能是 10% 12%，这一预计速度应该说是比较保守的。在我国模具行业的“十一五”规划中，还有几个项目的具体发展目标如下：骨干企业基本实现信息化管理，通过型、精密、复杂等技术含量高的中高档模具的比例从目前的约 30%提高到 2010 年的 40%；国产模具国内市场占有率目前不足 80%， 2010 年时要达到 85%以上；模具出口额 2010年时以 10亿美元为目标；模具标准件使用覆盖率从目前的 45%提高到 2010年时的 60%、模具的商品化程度从目前的 45%左右提高到 2010 年时的 55%。模具技术的发展趋势模具产品发展将大型化精密化模具产品成形零件的日渐大型化，以及由于高效率生产要求的一模多腔 (如塑封模已达到一模几百腔 )使模具日趋大型化。随着零件微型化，以及模具结构发展的要求 (如多工位级进模工位数的增加，其步距精度的提高 )精密模具精度已由原来的 5 m 提高到 2 3 m，今后有些模具加工精度公差要求在 1 就要求发展超精加工。模具高速扫描及数字化系统将发挥更大的作用英国雷尼绍公司的模具扫描系统，已在我国 200 多家模具厂点得到应用，取得良好效果。该系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的的模型所需的诸多功能，大大缩短的研制制造周期。如 6 扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上，用雷尼绍的制核心是雷尼绍自动生成各种不同数控系统的加工等程序及不同格式的据。用于模具制造业的“逆向工程”。该公司又推出了速扫描机，这是一台独立工作的专门用来扫描的设备，不占用加工机床的工作时间。其扫描速度最高可达 3m/大缩短了模具制造周期，另外，其数据采集速度比，定时探针接触力小，因此可以用非常细的探针，用来扫描细小的模具和细微的特征表面，扩大模具生产的品种范围。由于模具扫描系统已在汽车、摩托车、定电等行业得到成功应用，模具研磨抛光将向自动化、智能化方向发展模具表面的精加工是模具加工中未能很好解决的难题之一。模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，我国目前仍以手工研磨抛光为主，不仅效率低 (约占整个模具制造周期的1/3)，且工人劳动强度大，质量不稳定，制约了我国模具加工向更高层次发展。因此，研究抛光的自动化、智能化是重要的发展趋势。日本已研制了数控研磨机，可实现三维曲面模具研磨抛光的自动化、智能化是重要的发展趋势。日本已研制了数控研磨机，可实现三给曲面模具研磨抛光的自动化。另外，由于模具型腔形状复杂，任何一种研磨抛光方法都有一定局限性。应注意发展特种研磨与抛光、如挤压衍磨、电化学抛光、超声抛光以及复合抛光工艺与装备，以提高模具表面质量。模具标准件的应用将日渐广泛使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，而且能提高模具质量和降低模具制造成本。因此，模具标准件的应用必将日渐广泛。为此，首河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 7 先要制订统一的国家标准，并严格按标准生产；其次要逐步形成规模生产，提高标准件质量、降低成本；再次是要进一步增加标准件规格品种，发展和完善联销网，保证供货迅速。在模具设计制造中将全面推广术模具术是模具技术发展的一个重要里程碑。实践证明，模具术是模具设计制造的发展方向。现在，全面普及术已基本成熟。由于模具年来模具术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，特别是微机的普及应用，更为广大模具企业普及模具术创造了良好的条件。随着微机软件的发展和进步，技术培训工作也日趋简化。在普及推广模具术的过程中，应抓住机遇，重点扶持国产模具软件的开发和应用。加大技术培训和技术服务的力度。应进一步扩大术的应用范围。对于已普及了模具积极做好模具开展企业信息化工程，可从快速经济模具的前景十分广阔现在是多品种、少批量生产的时代，到下一个世纪，这种生产方式占工业生产的比例将达 75%以上。一方面是制品使用周期短，品种更新快，另一方面制品的花样变化频繁，均要求模具的生产周期越快越好。因此，开发快速经济具越来越引起人们的重视。例如，研制各种超塑性材料 (环氧、聚脂等 )制作或其中填充金属粉末、玻璃纤维等的简易模具；中、低熔点合金模具、喷涂成型模具、快速电铸模、陶瓷型精铸模、陶瓷型吸塑模、叠层模及快速原型制造模具等快速经济模具将进一步发河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 8 展。快换模架、快换冲头等也将日益发展。另外，采用计算机控制和机械手操作的快速换模装置、快速试模技术也会得到发展和提高。模具自动加工系统的研制和发展随着各种新技术的迅速发展，国外已出现了模具自动加工系统。这也是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有如下特征：多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统。河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 9 2 设计题目变压器是一种把电压和电流转变成另一种（或几种）同频率的不同电压电流的电气设备。发电机发出的电功率，需要升高电压才能送至远方用户，而用户则需把电压再降成低压才能使用，这个任务是变压器才能完成的。随着输电距离，输送容量的增长，对变压器要求也愈来愈高，不仅需要数量多，而且要性能好，技术经济指标先进，还要保证运行安全、可靠、经济。图 2南理工大学万方科技学院本科毕业论文 10 变压器除应用于电力系统外，还应用于一些工业部门中，如：在电炉整流、电焊设备中、在船舶、电机等设备中都应用特种变压器，此外，在高压试验，测量设备和控制设备中也应用着各式的变压器。储油柜是油浸式变压器重要的保护性器件，是用于满足绝缘油因温度变化而产生体积变化（热胀冷缩）所必需的补偿容器。对于 35上油浸式变压器要求储油柜做到全密封（一般通过全焊接固定），即绝缘油与大气隔离，防止空气中的水和氧使绝缘油受潮和老化，影响绝缘性能。该端盖是变压器储油柜上的一个零件，里面安装有油量管，安装在储油柜的上端。变压器储油柜端盖是一种工业用品，市场需求量较大，所以这种端盖的生产批量较大，其产品图二维材料度 t=2 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 11 图 2端盖零件图河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 12 3 工艺分析工件的工艺性是指工件对冲压加工工艺的适应性，它是从冲压加工角度对产品设计提出的工艺要求。工艺分析就是要判断产品在技术上能否保质，保量地稳定生产，在经济上是否有效益。因此，冲压工艺就是对产品的冲压工艺方案进行技术和经济的可行性分析。良好的工艺性体现在材料消耗少，工序数目少，模具结构简单而寿命长，产品质量稳定，操作简单方便。经济分析所谓经济性，就是以最小的耗费取得最大的经济效果。也就是生产中的“最小最大”原则。在冲压生产中，保证产品质量，完成产品数量、品种计划的前提下，产品成本越低，说明企业经济效果越大。冲压件成本分析产品成本受产量的影响较大，特别是冲压生产尤为突出。在一定条件下，企业生产产品数量的增减，将会引起成本中某些费用的变化，其结果使得成本发生波动。为此可将产品成本分为固定费用和变动费用两部分。固定费用是指在一定时期和一定产量范围内，它的总额不随产量变动而变动，它是维持生产能力而基本不变的费用。例如模具、设备折旧费，加工费中的固定工资部分和各种经费等。但是单位固定费用，也就是分摊在每个产品上的固定费用却是可变的。即单位固定费用与产量成反比例变化。变动费用是指它的总额随产量的增减而成比例增减。例如产品直接耗用的原材料费、外购件费、外协件加工费等等。但就产品单位费用而言，变动费用则基本不变。河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 13 上述可知，冲压件生产成本是由固定费和可变费这两部分组成的，所以只要设法降低固定费用或可变费用，都能使生产成本降低，利润增加。可见企业要提高经济效益，就要在降低成本上下功夫。降低制造成本的措施降低产品成本，包括增产、节约两个方面。增产可降低产品成本中的固定费用，相对地减少消耗，节约便能直接降低消耗，它们都是降低成本的重要途径。冲压件的成本包括材料费、加工费、模具费等项。因此，降低成本，就是要降低以上各项费用。以下讨论降低成本的措施。工艺合理化冲压生产中，工艺合理化是降低成本的有力手段，一般在制定新产品工艺时进行。当产量发生变化，模具寿命短或因事故发生损坏时，由于更改产品设计而改变模具时，以及变更设备等生产条件发生变化时，要重新讨论（研究）产品工艺。由于工艺的合理化能降低模具费、节约加工工时降低材料费等，所以必然降低零件总成本。在制定工艺时，工序的分散与集中是比较复杂的问题。它取决于零件的批量、结构（形状）、质量要求、工艺特点等。对于板材冲压件，一般说来，在大批量生产情况下，应当尽量把工序集中起来，采用复合或连续模进行冲压，很小的零件，适合于复合或连续冲压加工，这样既提高了生产率，又能安全生产。复合模对于大的零件也是适合的，因为一副大的复合模，有时比两副同样大小的单工序模的费用低，而小批量生产时，则以采用单工序模分散冲压为宜。根据实践经验，集中到一副模具上的工序数量不宜太多，对于复合模，一般为 2 3个工序，最多 4个工序，对于连续模，集中的工序数可以多些。河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 14 多个工件同时成形产量较大时，采用多件同时冲压，可使模具费、材料费和加工费降低，同时有利于成形表面拉力均匀化。左右对称成形时，不仅可使变形均匀，改善受力状况，同时还降低了成本。冲压过程的自动化及高速化自动化生产，从安全和降低成本两个方面来看，将成为冲压加工的发展方向。今后不仅大批量生产中采用自动化，在小批量生产中也可采用自动化生产。在大批量生产中采用自动化时，虽然模具费用较高，但生产率高，产量大，分摊到每个工件上的模具折旧费和加工费却比单件小批生产时要低。从生产安全性考虑，在小批量多品种生产中采用自动化也是可取的，但自动化的经济性问题，急待研究。在自动化生产中，降低成本的手段是高速化。与高速化并行的是多列化，这样可以降低加工费用和提高材料利用率。为实现压力机的高速化，需要相应解决噪音振动和延长模具寿命问题。高速压力机要求足够的刚度和精度，一般以闭式双点结构为宜，为减少噪音和振动，倾向于铸铁机身，而且运动部件要求实现动平衡。为延长模具寿命，可采用高寿命的新材料，如硬质合金模具和模具表面强化处理。提高材料利用率，降低材料费在冲压生产中，工件的原材料费占制造成本的 60%,左右，所以节约原材料，利用废料具有非常重要的意义。提高材料利用率是降低冲压件制造成本的重要措施之一。特别是材料单价高的工件，必须慎重研究。降低材料费的方法如下：河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 15 （ 1）在满足零件强度和使用要求的情况下，减少材料厚度。（ 2）降低材料单价。（ 3）改进毛坯形状，合理排样。（ 4）减少搭边，采用少废料或无废料排样。（ 5）对称压制。（ 6）组合排样。技术分析冲裁的结构工艺性（ 1）冲裁件的外形或内孔应避免尖锐的清角，在各直线或曲线的连接处，除属于无废料冲裁或采用镶拼模结构外，宜有适当的圆角，其半径的最小值如表 3 表 3冲裁件圆角半径的最小值（ 2）冲裁件的孔与孔之间、孔与边缘之间的距离不应过小，其许可值见图 3 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 16 （ 3）用普通冲裁模冲制的零件，其断面与零件表面并不垂直，并有明显区域性特征。采用合理使用间隙冲裁模冲制的零件，光亮区域约占断面厚度的 30%；凹模侧有明显的塌角，凸模侧有高度不小于形有一定程度的拱曲。冲裁件的这些特征是普通冲裁加工条件决定的。选用冲裁工艺时，必须考虑零件的这些特征。（ 4）凡产品图纸上未注公差的尺寸均属于未注公差尺寸。在计算凸模和凹模时，冲压件未注公差尺寸的极限偏差数值通常按图 3孔边距的最小值拉深的结构工艺性（ 1）拉深件的形状应尽量简单、对称。对称拉深件在圆周方向上的变形是均匀的，模具加工也容易，其工河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 17 艺性最好。其它形状的拉深件，应尽量避免急剧的轮廓变化。（ 2）拉深件各部分尺寸比例要恰当。尽量避免设计宽凸缘和深度大的拉深件，因为这类工件需要较多的拉深次数。如果工件空腔不深，但凸缘直径很大，制造也很费劲。工件凸缘的外廓最好与拉深部分的轮廓形状相似；如果凸缘的宽度不一致，仅拉深困难，还要添加工序，还需放宽切边余量，增加金属消耗。（ 3）拉深件的圆角半径要合适。拉深件的圆角半径，应尽量大些，以利于成形和减少拉深次数。拉深件底与壁、凸缘与壁、矩形件的四壁间圆角半径如图 31 t，2t， 3t，否则，应增加整形工序。如增加一次整形工序，其圆角半径可取 t， t。（ 4）拉深件厚度的不均匀现象要考虑拉深件由于各处变形不均匀，上下壁厚变化可达 1。 2见图 3 多次拉深的工件内外壁上或带凸缘拉深件的凸缘表面，应允许有拉深过程中所产生的印痕。除非工件有特殊要求时才采用整形或赶形的方法来消除这些印痕。图 3拉深件的圆角半径河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 18 图 3拉深件壁厚变化情况（ 5）拉深件的尺寸精度不宜要求过高拉深件的制造精度包括直径方向的精度和高度方向的精度。在一般情况下，拉深件的精度不应超过表 3 3品图上的尺寸应注明必须保证外部尺寸或是内腔尺寸，不能同时标注内外形尺寸。（ 6）拉深件上的孔位布置拉深件上的孔位布置要合理，应设置在与主要结构面 (凸缘面 ) 同一平面上，或使孔壁垂直于该平面，以便冲孔与修边同时在一道工序中完成。（ 7）拉深件的尺寸精度一般不高于，如果要求尺寸精度高于，则需要增加校形工序。表 3拉深件直径的极限偏差（单位：材料厚度拉深件直径的基本尺寸 d 材料厚度拉深件直径的基本尺寸 d 附图 50 50100 100300 50 50100 100300 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 19 0 注：拉深件外形要求取正偏差，内形要求取负偏差。表 3圆筒拉深件高度的极限偏差（单位：料厚度拉深件高度的基本尺寸 h 附图 18 1830 3050 5080 80120 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 表 3带凸缘拉深件高度的极限偏差（单位：材料厚度拉深件高度的基本尺寸 h 附图 18 1830 3050 5080 80120 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 20 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 变压器储油柜端盖的工艺分析材料变压器储油柜端盖的材料（旧标准号），改用与之对应的于普通碳素钢，具有较好的可冲压性能。未经退火的力学性能如下：抗剪强度 304 373拉强度 b 432 461服点 s 253 长率 10 21 25% 零件结构本端盖采用 2通碳素结构钢板冲压而成，可保证足够的强度和刚度。另外，此零件通过氧焊固定于储油柜上，圆筒上表面要求不高，不须经过切边工序。河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 21 尺寸精度零件图上所有未标注公差的尺寸，属于自由尺寸，可按定工件尺寸的公差。孔边距 120公差为精度，查标准公差数值（得各尺寸公差为：零件外形： 1800 240 件内形： 230+0。 52 110+ 30+心距： 120 南理工大学万方科技学院本科毕业论文 22 4 工艺方案的制定工艺方案的内容是确定冲裁件的工艺方案，主要包括确定工序数，工序组合和工序顺序的安排，应在工艺分析的基础上制定几种可能的方案，再根据工件的批量、形状等多方面的因素全面考虑，综合分析，选取一种较为合理的冲压方案。工艺方案的分析端盖的形状表明，它为拉深件，所以拉深为基本工序。底部上 2个小孔由冲孔工序来完成。拉深件的毛坯尺寸与拉深次数，通过计算来确定。修边余量在不变薄的拉深中，材料厚度虽有变化，但其平均直径与毛坯原始厚度十分接近。因此毛坯展开尺寸可根据毛坯面积等于拉深件面积的原则来确定。由于材料的各项异性以及拉深时金属流动条件的差异，为了保证端盖的尺寸，必须留出修边余量，在计算毛坯尺寸时，必须计入修边余量，修边余量的数值可查表 4拉深件高度 h=23件的相对厚度 h/d=2378表 4 h=2 计算毛坯尺寸在不变薄拉深中，虽然在拉深过程中坯料的厚度发生一些变化。在工艺设计时，可以不计坯料的厚度变化，概略地按拉深前后坯料的面积相等的原则进行坯料尺寸的计算。由于金属的流动性和材料的各向异性，毛坯拉深后，工件边口不齐。一般情况拉深后都要修边，因此在计算毛坯时，必须把修边余量计入工件。河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 23 表 4无凸缘圆筒形拉深件的修边余量（单位：工件高度 h 工件的相对高度 h/d 4 10 10 20 20 50 50 100 100 150 150 200 200 250 250 3 4 5 6 7 9 10 2 6 8 10 11 12 利用出端盖的内曲面（此时端盖的高度h=26向外平移 1用软件算出曲面的面积，然后利用坯料的面积相等的原则算出坯料的直径为 220 确定是否用压边圈用普通平端面凹模拉深时，不用加压边的条件见下式：首次拉深： t D 1 （ 4 以后各次拉深： t D 1 （ 4 毛坯的相对厚度 t/D=2 220=知采用压边圈。确定拉深次数（采用查图法）先在图 420此点作一垂线。再从纵坐标上找到相当于工件直径178由此点作水平线，与垂线相交。根据交点，便可决定拉深次数，如交点位于两斜线之间，应取较大的次数。该端盖可一次拉深成形。河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 24 于是，该端盖的全部单工序有落料、拉

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