导线包头的计算机辅助工艺和复合模具设计【优秀机械毕业设计论文A4031】
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导线
包头
计算机辅助
工艺
以及
复合
模具设计
优秀
优良
机械
毕业设计
论文
a4031
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文档包括:
说明书一份,36页,11200字左右.
任务书一份.
翻译一份.
ppt答辩稿一份.
图纸共37张:
二次拉伸模具装配图-A1.dwg
二次拉伸凹模-A4.dwg
二次拉伸上模座-A3.dwg
二次拉伸凸模-A4.dwg
二次拉伸凸缘模柄-A4.dwg
二次拉伸推杆1-A4.dwg
二次拉伸推杆2-A4.dwg
二次拉伸推件块-A4.dwg
二次拉伸下模座-A4.dwg
二次拉伸压边圈-A4.dwg
二次拉伸圆柱销-A4.dwg
落料拉伸复合模具装配图-A0.dwg
落料拉伸凹模-A4.dwg
落料拉伸弹性卸料板-A4.dwg
落料拉伸挡料销-A4.dwg
落料拉伸上模座-A3.dwg
落料拉伸凸凹模-A4.dwg
落料拉伸凸模A4.dwg
落料拉伸凸缘模柄-A4.dwg
落料拉伸推杆1-A4.dwg
落料拉伸推杆2-A4.dwg
落料拉伸推件块-A4.dwg
落料拉伸下模座-A3.dwg
落料拉伸压边圈-A4.dwg
落料拉伸圆柱销1-A4.dwg
落料拉伸圆柱销2-A4.dwg
切边模具凹模-A4.dwg
切边模具定位块-A4.dwg
切边模具废料切刀-A4.dwg
切边模具上模座-A3.dwg
切边模具凸模-A4.dwg
切边模具凸缘模柄-A4.dwg
切边模具推杆-A4.dwg
切边模具推件块-A4.dwg
切边模具下模座-A3.dwg
切边模具圆柱销-A4.dwg
切边模具装配图-A1.dwg
- 内容简介：
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山东建筑大学 典型冲压件计算机辅助工艺 和模具设计 姓名：王玉静 指导教师：任国成 主要内容 设计任务 工艺分析及计算 模具设计 结论 设计任务 本设计课题研究的是 导线包头，主要任务分析它的工艺性并设计它的冲压模具，最后在计算机上用 。 工艺分析及计算 冲压件的工艺分析 该零件为带凸缘筒形件，要求内形尺寸，材料工艺性较好，没有厚度改变的要求 。其零件如下图所示： 工艺方案的确定 该零件属于大批量生产，尺寸精度要求一般，经分析确定工艺方案为 ： 落料拉伸 二次拉伸 切边 修整 计算毛坯尺寸 因该零件为圆筒形带凸缘形状 ，确定该零件毛坯形状为圆形 。求毛坯直径时需用形心法 。经计算毛坯直径 R= 排样 根据冲件的几何形状，选择有废料排样 ，其搭边值及排样如下图所示： 拉深次数的确定 为保证零件能完整成形，应判断该件能否一次拉深成形。经计算该零件需两次拉深成形。其拉深系数 模具设计 落料拉深复合模具 经分析该模具采用顺装式复合模具，凸凹模装在上模上，凸凹模采用分开加工的方法，适用于圆形或形状简单的冲裁件。其总装图如下图所示： 落料拉深复合模具总装图 二次拉伸模具总装图 切边模具 该工序可以看为前两道工序后的修整工序。因此要根据二次拉深后的零件尺寸来确定该模具工作部分尺寸。其总装图如下图所示： 切边模具总装图 结论 在设计过程中，通过工艺分析和工艺计算得出以下几点： (一 )要考虑板料在拉深过程中产生的主要破坏形式是：凸缘起皱和筒壁与底部外圆角相接处的板料破坏，应采取相应措施，选择合理的拉深系数。 (二 )压力机的选择应满足模具闭合高度以及模具冲裁力的的要求。 谢谢各位老师！ 请老师们给予批评与指正！ 1 山东建筑大学毕业设计（论文）任务书 班 级 材本 034 学生姓名 王玉静 指导教师 任国成 设计（论文）题目 典型冲压件计算机辅助工艺和模具设计 设计 （论文） 原始 参数 设计 （论文） 工作 内容 对 析其工艺性，进行工艺计算确定模具总体方案，制定落料拉伸成形工艺的工艺流程。该课题的主要研究内容如下： 根据给定的零件图进行工艺分析并确定工艺实现方案， 设计落料拉伸成形模具 二次拉伸模具及 其切边模具 ，画出模具装配图与主要零件图 。 撰写设计计算说明书。 2 设计（论文）工作基本要求 1. 文献综述要查阅一定的资料，反映出该研究方向发展的前沿并能提出研究的内容，该部分不少于 3000 字。 2. 熟悉工艺实现路径，能够根据具体的零件图进行工艺分析及模具设计。 3. 具有较好的绘图能力，能够正确的绘制模具总装图以及零件图。 4. 毕业设计要简洁并能概括论文的工作。 5. 论文不少于 20000 字，文字通畅。 主要参 考资料 及文献 1. 与设计课题有关的教材、专著等，如冲压模具设计、冲压成型工艺等； 2 近五年来在各类期刊杂志上发表的与课题相关的中外学术专著； 3 模具图册，国家标准等资料 。 教务处制 指导教师（签字）： 教研室主任（签字）： 院系主任（签字）： 厂 冷冲压工艺卡片 标记 产品名称 张管接头的导线包头 文件代号 车间 零件名称 张管接头的导线包头 共 1 页 第 1 页 材料 名称牌号 08 号钢 剪后毛坯 9*1800 每条件数 27 个 形状尺寸 00*1200 每张件数 351 个 消耗定额 件送来部门 每条工料 工种 冲 钳 总计 零件送往部门 装配工段 每产品零件数 8 工时 工序 工序说明 加工草图 设备 模 具 工具量具 每小时生产量 单件定额（分） 工人数量 备注 型号名称 名称图号 名称编号 0 剪床下料 1 落料与首次拉深 63力机 落料拉深复合模 2 二次拉深 63力机 拉深模 3 切边 63力机 切边模 4 5 6 7 8 检验 设计： 王玉静 校对： 审核： 批准： 更改标记 处数 文件号 签字 日期 1 山东建筑大学 毕业 设计 开题报告 班级：材本 034 姓名：王玉静 论文题目 典型冲压件计算机辅助工艺和模具设计 一、 选题背景和意义 在现代机械制造中，模具设计己成为国民经济中一个非常重要的行业，许多新产品的开 发和生产，在很大程度上依赖于模具制造技术，特别是在汽车、轻工、电了和航天等行收 中尤显重要。 传统的导线连接是采用压接或炸接的方法，工艺比较复杂，劳动强度大，通常连接一个接头需要花费十几分钟，甚至是几个小时，费时又费力，为了解决这一难题，联合开发的快速导线连接管和耐张接头是输电线路连 接器材的更新换代产品，该产品可有效地提高导线连接效率，由几十分钟缩短为几分钟，大大降低了劳动强度和生产成本，特别是因突发事件造成停电事故的抢修中，能迅速排除故障，正常供电，取得良好的社会效益和经济效益。 本课题研究的是 张接头的重要零件 导线包头的成型工艺，该件较小且薄，模具中零件布置较难，成型难度大，所需工序多，生产批量大，要求效率高。 二、课题关键问题及难点 本设计课题研究的是 张管接头中的一个重要零件 据该零件所用材料的特点和结构特点进行工艺分析和工 艺计算 ,最终确定出工艺方案。设计落料拉伸成形模具 ,二次拉伸模具及其切边模具 ,画出模具装配图与主要零件图。 通过调研收集冲压模具设计的有关资料，并参考国内外文献对 线包头成型过程进行分析，模具总体方案的研究论证，确定冲压工艺方案，制定冲压工艺过程，进行冲压计算和模具总体方案设计，绘制出模具装配图及全部零件图，最终掌握冲压模具的设计方法，设计过程，掌握国家有关标准。 难点 :1、 分析其工艺性并设计一套落料拉伸模具二次拉伸模具及其切边模具。 2、 在工艺分析过程中要考虑板料在拉伸过程中产生的主要破坏形式是 ：凸缘起皱和筒壁与底部外圆角相接处的板料破坏，采取相应措施，选择合理的拉伸系数。 关键词 ：冲压模具 工艺分析 复合模具 装配图 2 三、调研报告（或文献综述） 随着科学技术的不断发展，加工技术不断深化，加工件的精度日益提高，近年来模具的制造也得到长足的进步。至今，我国模具制造行业的产值已超过机床工业。有关板料冲压技术方面的问题愈来愈为人们所关注，相应的冲压工艺理论的研究及冲压机理的探讨也随之不断深化，如何从冲压工序基本应力与变形状态的分析着手，改善冲件的质量精度，并提高模具的寿命也就显得愈为重要 。 冲压、锻造、压铸、注塑、挤压、旋压等材料加工工艺属于少无切削加工工艺，该类成 型工艺方法与切削加工相比，具有生产效率与材料利用率高、产品质量与稳定性好、能耗与 成本低等显著特点，因而在电子信息、仪器仪表、交通、轻工、家电等行业中得到广泛应用。 因此，模具是现代加工制造业规模生产不可或缺的工艺装备，材料成型工艺与模具在产品生 产的各行各业中发挥着极其重要的作用。 我国模具行业日趋大型化，而且精度将越来越高。 10 年前，精密模具的精度一般为 5现在已达 2 3。不久， 精度的模具将上市。 随着零件微型 化及精度要求的提高，有些模具的加工精度公差就要求在 以下，这就要 求发展超精加工。 我 国模具行业要进一步发展多功能复合模具，一套多功能模具除了冲压成型零件外，还 担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务。通过这种多功能的模具生产出来的不再是成批零 件，而是成批的组件，如触头与支座的组件、各种微小电机、电器及仪表的铁芯组件等。多 色和多材质塑料成形模具也将有较快发展。这种模具缩短了产品的生产周期，今后在不同领 域将得到发展和应用。 目前，电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电、通讯和军工等产品中， 60 80 的零部件，都要依靠模 具 成型。用模具成型的制件所表现出来的高精度、高复杂性、高一 致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所无法比拟。模具在很大程度上决定着产品 的质量、效益和开发能力。 1999 年中国大陆制造工业对模具的总市场需求量约为 330 亿元，今后几年仍将以每年10%以上的速度增长。对于大型、精密、复杂、长寿命模具需求的增长将远超过每年 10%的增幅。汽车、摩托车行业的模具需求将占国内模具市场的一半左右。 1999 年，国内汽车年产量为 183 万辆，。保有量为 1500 万辆，预计到 2005 年汽车年产量将达 300 万辆。汽车、摩托车行业的发展将会大大推动模具工业的高速增长，特别是汽车覆盖件模具、塑料模具和压铸模具的发展。例如，到 2005 年汽车行业将需要各种塑料件 36 万吨，而目前的生产能力仅 3 为 20 多万吨，因此发展空间十分广阔。 家用电器，如彩电、冰箱、洗衣机、空调等，在国内的市场很大。目前，我国的彩电的年产量已超过 3200 万台，电冰箱、洗衣机和空调的年产量均超过了 1000 万台。家用电器行业的发展对模具的需求量也将会很大 。 其他发展较快的行业，如电子、通讯 和建筑材料等行业对模具的需求，都将对中国模具工业和技术的发展产生巨大的推动作用。 在中国，人们已经越来越认识到模具在制造中的重要基础地位，认识到模具技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品质量、 效益和新产品的开发能力。 许多模具企业十分重视技术发展，加大了用于技术进步的投资 力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术 的研究和开发。目前，从事模具技术研究的机构和院校已达 30 余家，从事模具技术教育的 培训的院校已超过 50 余家。 其中，获得国家重点资助建设的有华中理工大学模具技术国家 重点实验室，上海交通大学 家工程研究中心、北京机电研究所精冲技术国家工程研 究中心和郑州工业大学橡塑模具国家工程研究中心等。经过多年的努力，在模具 术、模具的电加工和数控加工技术、快速成型与快速制模技术、新型模 具材料等方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡 献。 虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家 相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在 模具加工设备中的比重还比较低， 术的普及率不高，许多先进的模具技术应用还不够广泛等等。特别在大 型、精密、复杂和长寿命模具技术上存在明显差距，这些类型模具的生产能力也不能满足国 内需求，因而需要大量从国外进口。 四、方案论证 本设计课题研究的是 张管接头中的一个重要零件 析其工艺性，进行工艺计算确定模具总体方案，零件所用材料为 08 钢 ,厚度为 于大批量生产 ,尺寸精度要求一般 ,设计过程中参考了各种文献资料和技术标准。 首先 ,根据该零件所 用材料的特点和结构特点进行工艺分析和工艺计算 ,最终确定出两种工艺方案。 1、 三套模具：一套落料拉伸复合模，一套二次拉伸模，一套切边模。 2、 两套模具：一套落料拉伸复合模，一套二次拉伸切边模具。 4 然后，对模具的具体结构和所需零件进行设计和选择 选择 合适 的压力机。 最后，在计算机上用 图软件画出总装图和主要零件图 ,并且标注零件的尺寸以及技术条件和制造标准。 五、进度安排 1 2 周 查阅有关资料 ,调研 ,写出开题报告。 3 4 周 毕业实习 。 5 6 周 查阅 相关毕业设计相关资料，进行设计前的准备工作 。 7 8 周 进行相关计算，设计第一套模具 9 10 周 进行相关计算，设计第一套模具 11 12 周 设计第二套模具 13 14 周 设计第三套模具 。 15 16 周 整理相关资料，进行毕业设计说明书的编写 。 17 18 周 提交 设计说明书 电子 版，制作 灯片， 准备 答辩 六、指导教师意见 签字： 年 月 日 七、教研室（或开题审查小组）意见 签字： 年 月 日 山东建筑大学毕业设计说明书 目 录 摘要 1 前 言 题的特点及研究意义 1 具发展行业的研 究现状 1 题设计思路及研究内容 2 2 工艺分析及计算 言 3 压件工艺分析 3 压件工艺方案的确定 3 压件工艺计算 4 边余量的确定 4 4 样及搭 边 7 深次数的确定 7 深凹模圆角的确定 8 3 模具设计 料拉深模具设计 9 料拉深凸凹模结构的确定及有关尺寸的计算 9 料凹模结构的确定 10 深凸模结构的确定及有关尺寸的计算 11 深凹模结构形式的选择 12 他零件的选择 13 合高度的计算 14 裁力的计算及压力机的选择 15 山东建筑大学毕业设计说明书 具总装图 18 次拉伸模具设计 19 深凸模和凹模结构的确定及有关尺寸的计算 19 定是否使用压边圈 20 他零件的选择 20 合高度的计算 22 深力的计算及压力机的选择 22 具总装图 23 边模具设计 23 边凸模结构的确定及有关尺寸的计算 23 边凹模结构的确定及有关尺寸的计算 23 料切刀 23 下模座及导柱导套的选择 24 合高度的计算 24 边力的计算及压力机的选择 26 具总装图 27 4 结 论 29谢 辞 30 参考文献 31 本科毕业设计说明书 题 目： 典型冲压件计算机辅助 工艺和模具设计 院 （部）： 材料科学与工程学院 专 业： 材料 成型 及控制工程 班 级： 材本 034 姓 名： 王玉静 学 号： 2003091094 指导教师： 任国成 完成日期： 2007 年 6 月 20 日 山东建筑大学毕业设计说明书 I 目 录 摘要 1 前 言 题的特点 及研究意义 1 具发展行业的 研究现状 1 题设计思路及 研究内容 2 2 工艺分析及计算 言 3 压件 工艺分析 3 压件工艺方案的确定 3 压件工艺计算 4 边余量的确定 4 算毛坯直径 4 样及搭 边 7 深 次数的确定 7 深 凹模圆角的确定 8 3 模具设计 料 拉深 模具设计 9 料 拉深 凸凹模结构的确定及有关尺寸的计算 9 料凹模结构的确定 10 深 凸模结构的确定及有关尺寸的计算 11 深 凹模结构形式的选择 12 他零件的选择 13 合高度的计算 14 裁力的计算及压力机的选择 15 山东建筑大学毕业设计说明书 模具总装图 18 次拉伸模具设计 19 深 凸模 和凹模 结构的确定及有关尺寸的计算 19 定是否使用压边圈 20 他零件的选择 20 合高度的计算 22 深 力的计算及压力机的选择 22 具总装 图 23 边模具设计 23 边凸模结构的确定及有关尺寸的计算 23 边凹模结构的确定及有关尺寸的计算 23 料切刀 23 下模座及导柱导套的选择 24 合高度的计算 24 边力的计算及压力机的选择 26 具总装图 27 4 结 论 29谢 辞 30 参考文献 31 山东建筑大学毕业设计说明书 要 本设计课题研究的是 张管接头中的一个重要零件 导线包头， 材料为 08钢，厚度为 于大批量生产 尺寸精度要求一般。 本文的主要内容是 分析它的工艺性并设计它 的冲压模具。首先根据该零件的结构特点和所用材料特点进行工艺分析和工艺计算，进而确定出工艺方案。 确定的 工艺方案中选用三套模具：第一套是落料 拉深 复合模具，第二套是二次 拉深 模具，最后一套为切边模具 ;然后 根据工艺计算 对模具的具体结构和所需 各个 零件进行设计和选择，通过计算各所需力， 初 选用压力机为开式压力机 公称压力为 63最后在计算机上用 图软件画出所有的总装图和零件图，并标注 各个 零件的尺寸，技术要求及其制造标准。设计过程中参考了各种文献资料和技术标准。 关键词 ： 冲压模具 ； 工艺分析 ； 模具设计 山东建筑大学毕业设计说明书 he of of is an s is 8. he is to a of is is We on s By we of we of of is a is a is a It is is of 23,a of At in is a on of to to 东建筑大学毕业设计说明书 - 1 - 1 前 言 题的 特点及研究意义 随着科学技术的不断发展，加工技术不断深化，加工件的精度日益提高，近年来模具的制造也得到长足的进步。至今，我国模具制造行业的产值已超过机床工业。有关板料冲压技术方面的问题愈来愈为人们所关注，相应的冲压工艺理论的研究及冲压机理的探讨也随之不断深化，如何从冲压工序基本应力与变形状态的分析着手，改善冲件的质量精度，并提高模具的寿命也就显得愈为重要。冲压、锻造、压铸、注塑、挤压、旋压等材料加工工艺属于少无切削加 工工艺，该类成 形 工艺方法与切削加工相比，具有生产效率与材料利用率高、产品质量与稳定性好、能耗与成本低等显著特点，因而在电子信息、仪器仪表、交通、轻工、家电等行业中得到广泛应用。因此，模具是现代加工制造业规模生产不可或缺的工艺装备，材料 成形 工艺与模具在产品生产的各行各业中发挥着极其重要的作用。 在现代机械制造中，模具设计 己成为国民经济中一个非常重要的行 业 ，许多新产品的开发和生产，在很大程度上依赖于模具制造技术，特别是在汽车、轻工、电了和航天等 行业 中尤显重要。 本课题研究的是 张接头的重要零件 导线包 头的 成形 工艺， 该件较小且薄，模具中零件布置较难， 成形 难度大，所需工序多，生产批量大，要求效率高。结构形式如图 示。传统的导线连接是采用压接或炸接的方法，工艺比较复杂，劳动强度大，通常连接一个接头需要花费十几分钟，甚至是几个小时，费时又费力，为了解决这一难题，联合开发的快速导线连接管和耐张接头是输电线路连接器材的更新换代产品，该产品可有效地提高导线连接效率，由几十分钟缩短为几分钟，大大降低了劳动强度和生产成本，特别是因突发事件造成停电事故的抢修中，能迅速排除故障，正常供电，取得良好的社会效益和经济效益。 具发展行业的研究现状 我国的模具工业的发展，日益受到人们的重视和关注，在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中， 60% 80%的零部件都要依靠模具成形（型）。用模具生产制件所具备高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和代消耗，是其它加工制造方法所不能比拟的。近几年，我国模具工业一直以每年 15%左右的增长速度发展 2003 年，我国模具总产值超过 400 亿元人民币。我国模具行业日趋大型化，而且精度将越来越高。 10 年前，精密模具的精度一般 为 5m 现在已达 2久， 1- 2 - 精度的模 具 将 上市。随着零件微型化及精度要求的提高，有些模具的加工精度公差就要求在 1就要求发展超精加工我国模具行业要进一步发展多功能复合模具，一套多功能模具除了冲压 成形 零件外，还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务。通过这种多功能的模具生产出来的不再是成批零件，而是成批的组件，如触头与支座的组件、各种微小电机、电器及仪表的铁芯组件等。多色和多材质塑料成形模具也将有较快发展。这种模具缩短了产品的生产周期，今后在不同领域将得到发展和应用。 图 线包头的结构形式 题设计思路及研究内容 本 社计课题研究的是 张管接头中的一个重要零件 头的成形过程。首先要通过工艺分析及工艺计算确定 概零件成形的工艺方案。然后根据工艺方案，分别设计选择各个零部件 ，最后设计其总装图，并在 分别画出零件图和总装图。最后根据设计过程写出毕业设计说明书 。 零件图如图 示。 山东建筑大学毕业设计说明书 - 3 - 2 工艺分析及计算 言 冲裁工件的工艺性，是指冲裁工件对冲压工艺的适应性，即冲裁件的形状、尺 寸大小、尺寸偏差、形位公差与尺寸基准等是否符合冲裁工艺 的要求。冲裁工件的工艺性对冲裁工件的质量、材料利用率、生产率、模具制造难易、模具寿命、操作方式及冲压设备的选用等都有很大影响。一般情况下，对冲裁工件工艺影响最大的是几何形状、尺寸和精度要求。良好的冲裁件工艺性应能满足材料省、工序少、产品质量稳定、模具较易加工、操作方便且寿命较高等要求，从而显著降低冲裁工件的制造成本。 冲裁工艺 对工件 几何 形状的要求： （ 1）冲裁工件的形状尽可能对称、简单和便于实现无废料与少废料排样。 （ 2）除无废料冲裁或镶拼结构外，应避免尖角，在各直线或曲线的连接处，应用适宜的圆角过度。 （ 3）冲裁件的悬臂或窄槽不宜太长或太窄，否则会降低模具寿命。 （ 4）对腰圆形冲裁件，若圆弧半径 R1/2B（ B 为料宽），则可采用少废料排样，反之就不能采用少废料排样，否则会有台肩产生。 压件工艺分析 该零件为带凸缘筒形件，要求内形尺寸， 通过 拉深 可达到图样要求，零件要求内形尺寸，料厚 材料为 08 钢，材料工艺性较好， 没有厚度 改变 的要求。零件形状简单对称，底部圆角 r=5t，满足 拉深 圆角要求，凸缘圆角 r=1查冲压手册得凹模圆角最小为 通过加工后的整形来满足零件 圆角处的 要 求。零件图上未标注公差尺寸的极限偏差按 1804定的 精度。 压件的工艺方案的确定 该 零件属于大批量生产， 尺寸精度要求一般， 因不注重实用性，所以采用复合模具较为经济 ， 根据该零件所用材料的特点和结构特点进行工艺分析和工艺计算 经分析 最终确定出两套工艺方案： (1)三套模具 :一套落料 拉深 模具，一套二次 拉深 模具，一套切边模具。 (2)两 套模具 :一套落料 拉深 模具，一套二次 拉深 切边模具。 从制作模具的复杂程度分析和零件生产的批量来考虑，第一套方案较为实用。 零件属大批量生产，工艺性较好 ，落料拉深是典型的复合模具，效率较高，若后两道工山东建筑大学毕业设计说明书 - 4 - 序也采用复合模具，虽效率较单工序高，但模具制造复杂，增加制造成本。 因此 确定该零件的工艺 方案为落料 拉深 复合模具，二次 拉深 模具以及切边模具，由四个工序三套 模具来完成。 压件 工艺计算 边余量的确定 一般 拉深 件在 拉深 成形后，工件口部或凸缘周边不齐，必须进行修边，以达到工件的要求。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进行计算。 因该零件为圆筒形带凸缘形状如图 示，因此确定该零件毛坯形状为 圆形 。 图 件图的结构形式 根据 d 凸 /d=d 凸 为零件凸缘直径 d 为零件拉伸部分外径尺寸为 查 冷冲压模具设计与指导 表 得 该 拉深 件的修边余量为 = 算毛坯直径 形状复杂的旋转体 拉深 件 ，求毛坯直径时需 用形心法 ,即任何形状的母线绕旋转 旋转，所得到的旋转体面积等于母线长度 l 与其重心绕轴线旋转所得周长 2x 的乘积 （ 即旋转体的表面积为 F=2 ( x= R 如图 示 ： 山东建筑大学毕业设计说明书 - 5 - 重心位置图 转体母线 由以上分析，由零件图的结构特点将零件分为五部分 计算其毛坯面积。 (一 )半径为 5 的圆弧 由图 求出 图 弧角度计算简图 可得 ： a= = 由公式 (求得 x=公式 (求得 ： 二 )半径为 1 的凸缘处凹形球环 由图 得角 ： 可得 ： = 这部分用规则形状面积公式 ： ( (山东建筑大学毕业设计说明书 - 6 - l=180r(h= (其中 d=以由以上公式可得 ： 图 缘处圆角计算简图 (三 )直径为 圆筒形 其面积由规则面积公式 ： rrh (其中 r= h= 所以 (四 )底部直径为 3圆形 rr (=五 )凸缘部分面积 r1r 1 (其中 = = 所以 由以上五部分面积可得该毛坯面积为 ： F=2+4+ (山东建筑大学毕业设计说明书 - 7 - =毛坯直径为 R= 样及搭边 排样是指冲件在条料带料或板料上布置的方法，根据冲件的几何形状，选择有废料排样。 查 冷冲压模具设计指导 表 搭边值 .2,样如图 示： 图 样图 条料宽度 B=D+223中 D=20未注公差尺寸的零件偏差可得上偏差 0，下偏差 深 次数的确定 拉深 有凸缘圆筒形件时，不能用无凸缘筒形件的首次 拉深 系数，因为无凸缘筒形件 拉深 时是将凸缘部分全部变成工件的侧表面，而有凸缘 拉深 时，相当于无凸缘 拉深的中间阶段。因此要判断能否一次 拉深成形 。 材料相对厚度 ： t/D=0100 =缘相对直径 ： d 凸 /D=0 =r/t=5/7 查 冷冲压模具设计指导 表 得 际 拉深 系数 ： m=d/D=0=东建筑大学毕业设计说明书 - 8 - 因 m，所以该零件不能一次 拉深成形 。 取 ： d1=0 = d2=m2d 1=d= 拉深 系数的修正 ： 修正系数 k=以 3mm, 拉深 高度的确定： 首次 拉深 高度 ： 1)+ (式中 首次 拉深 直径 13 D 毛坯直径 20 凸缘直径 由上式可算得首次 拉深 高度 二次 拉深 高度 深 凹模圆角的确定 最小凹模圆角半径 R=(10 6)t =3 所以取凹模最小圆角半径为 2 凹模底部圆角半径 R=(15 20)t = 取凹模底部圆角半径为 5 山东建筑大学毕业设计说明书 - 9 - 3 模具设计 料 拉深 复合模具设计 料 拉深 凸 凹模结构的确定及有关尺寸的计算 采用顺装式复合模具，凸凹模装在上模上，采用如图 示的结构形式： 图 料拉伸 凸凹模 顺装式复合模具最小壁厚参考 冷冲压模具设计指导 表 2 最小冲裁直径为 D=15据冲裁部分尺寸， 选取 D=20制造公差为 凹模厚度 B=40 凸凹模 采用 分开加工的方法，适用于圆形或形状简单的冲裁件，为保证一定间隙，模具制造公差必须满足下列条件： p+d料时，制件半径为 20查 冲压工艺设计 表 3凸模制造公差 p=模制造公差 d=2=1=满足要求。 落料凸凹模尺寸计算 ： (山东建筑大学毕业设计说明书 - 10 - + (其中， 凸模的基本尺寸； 凹模的基本尺寸 ； D 制件的最大外形尺寸 13 x 系数，查 冲压工艺设计 表 3 x= 制件制造公差，根据 冷冲压模具设计与指导 冲裁件及拉伸件未标注 公差表 8得 = 计算得 料凹模 结构的确定 经分析落料凹模选用如图 示 ，该形式适用于冲制薄件及尺寸不大的模具，也适用于把冲件或废料逆冲压方向推出的形状简单的冲裁模。 图 料凹模 凹模尺寸的确定 ： 凹模厚度 ： Hd= 15 (=中 k 系数，查 冷冲压模具设计与指导 表 2 k= b 制件的最大外形尺寸， b=计算方便取 0 凹模壁厚 ： c=(2) (山东建筑大学毕业设计说明书 - 11 - = c=30 凹模长度 ： B=D+2C ( =20+230=80模阶梯高度 h 查 冷冲压模具设计与指导 表 3h 4 ，取 h=5 深 凸模结构的确定及有关尺寸的计算 拉深 凸模的结构形式选择如下 （图 ： 图 伸凸模 当 拉深 后的冲件从凸模上脱下时，由于受空气的压力而紧紧包住凸模致使工件不容易脱下，因此通 常需在凸模上开有通气孔。通气孔高度 大于冲件的高度 h，一般取 ： h1=h+(5 10) (= =方便计算取 1 通气孔直径由 冲压工艺与模具设计 表 得 ： d=3深 模具工作部分尺寸的选取 : 拉深 件未注公差尺寸的偏差查 冷冲压模具设计与指导冲裁件及拉伸件未 标注山东建筑大学毕业设计说明书 - 12 - 公差 得 : 公式 ( (得 ： d=(0+ 其中 凸模的基本尺寸； 凹模的基本尺寸 ； D 制件的最大外形尺寸 13 制件制造公差，根据冲裁件及 拉深 件未标注公差，查表 8得 = 凸凹模制造公差，查 冲压工艺设计表 3得 p=d= z 拉深 模单边间隙首次拉伸时 z=二次 拉深 z=(1 t= z= 由上式可计算得 深 凹模结构形式的选择 毛坯在 拉深 过程中，其相对厚度约小，毛坯抗失稳性越差，越容易起皱；相对厚度越大，越稳定，越不容易起皱。拉伸时，对较薄的材料，为防止起皱，常采用压边圈压住毛坯，判断 拉深 时毛坯是否会起皱，即是否采用压边圈，是个相当复杂的问题，在处理生产中的实际问题时，可按 冷冲压模具设计指导 表 分析该零件 拉深 需采用压边圈。凹模 刃口 采用如 下形式： 图 伸凹模刃口形式 他零件的选择 (一 )上下模座及导柱 导套的选择 根据凹模 周界的 尺寸确定其尺寸分别为： 上 模座 LB008030 山东建筑大学毕业设计说明书 - 13 - 下模座 LB008040 导柱 dL=20130 导套 dLD=207028 上下模座采用后侧导向装置，其结构如图 示 ： 图 模座结构尺寸图 导柱导套采用滚动 形式 ， 为标准件。 (二 )弹性 卸料板 弹性卸料板的结构尺寸如 图 示 卸料板与凸模之间应留有 单边间隙，以便保证卸料板与凸模之间的配合。 弹性卸料板与凸模间的间隙为材料厚度的 ，卸料板厚度取 10度为 120为 80 (三 )压边圈 为防止拉深时材料起皱，应采用压边圈，其结构形式如图 示。 (四 )挡料销 选用台阶式固定挡料销结构形式及尺寸如图 示 。 山东建筑大学毕业设计说明书 - 14 - 图 性卸料板 图 边圈 (五 )推件块 推件块的 结构形式及尺寸如图 示。 其余零件均参考国家标准形式进行设计。 具闭合高度的计算 模具的闭合高度是指滑块在下死点及模具在最低工作位置时，上模座上平面与下模下平面之间的距离。通过以上计算可算出该落料复合模具的闭合高度为： H=上模座厚度 +凸凹模厚度 +卸料板厚度 +下模座厚度 =130 山东建筑大学毕业设计说明书 - 15 - 冲模的闭合高度 H 应该介于压力机的最大装模高度 最小装模高度 间，满足下式： H (图 料销 图 件块 裁力的计算及压力机的选择 为了合理设计模具及压力机设备的选用，必须计算冲裁力。 落料力 F= (=6820N 其中 l 冲裁件周长 ， l=2r=20= 山东建筑大学毕业设计说明书 - 16 - t 材料厚度 ， t= 材料的抗拉强度， 取 =400 卸料力、推件力和顶件力一般采用经验公式进行计算。 卸料力 1F (=341N 其中 查 冷冲压模具设计指导 表 F 落料力。 顶件力 2F (=中 查 冷冲压模具设计指导表 F 落料力。 推件力 3F (=中 查 冷冲压模具设计指导表 拉深 力 的计算 ： 拉深 力 (=2743N 其中 d 首次 拉深 直径为 13m； t 料厚 材料抗拉强度 400 压边力 DD-(d+2r) p (=中 D 直径 20 d 首次 拉深 直径 13 r 凹模圆角半径 2 p 单位压边力 冲裁与 拉深 不同时进行，因此以落料力为基准选择压力机，计算总压力时只加与落料同时进行的力。所以： F 总 =6820N 因此初选压力机设备为 各主要参数如下 ： 公称压力 / 63 山东建筑大学毕业设计说明书 - 17 - 滑块行程 / 35 滑块行程次数（次 / 170 最大封闭高度 150闭高度调节量 35块中心线至床身距离 110柱距离 / 150 工作台尺寸 / 前后 200 左右 310 工作台孔尺寸 / 前后 110 左右 160 直径 140 垫板尺寸 / 厚度 30 模柄孔尺寸 / 直径 30 深度 55 床身最大 可倾角 45 具总装图 模具总装图及其明细表见图 表 山东建筑大学毕业设计说明书 - 18 - 图 料拉伸复合模具 表 细表 17 模 1 66 边圈 1 火 15 模 1 84 性卸料板 1 13 件块 1 45 淬火 12 凹模 1 81 料螺钉 4 45 淬火 山东建筑大学毕业设计说明书 - 19 - 续表 0 钉 8 45 淬火 9 杆 1 45 43 缘模柄 1 7 钉 4 45 淬火 6 柱销 2 45 淬火 5 料销 1 45 淬火 4 模座 1 3 簧 4 45火 2 套 20 70 28 2 20 渗碳 1 柱 20 130 2 20 渗碳 序号 代号 名称 数量 材料 备注 次拉深 模具设计 深 凸凹模结构的确定及有关尺寸的计算 参照首次 拉深 凸凹模设计，二次 拉深 凸凹模结构形式采用与首次 拉深 时相同的结构，只须计算其工作部分的尺寸。由公式 ( (得 ： d=(+ 其中 凸模的基本尺寸； 凹模的基本尺寸 ； D 制件的最大外形尺寸 制件制造公差，根据冲裁件及 拉深 件未标注公差，查 冷冲压模具设计指导表 8= 凸凹模制造公差，查 冲压工艺设计表 得 p=d= z 拉深 模单边间隙 ， 二次 拉深 z=(1 t= z= 计算得 山东建筑大学毕业设计说明书 - 20 - 其结构形式如图 图 示： 图 伸凹模 图 伸凸模 定是否使用压边圈 由上套模具分析，查表可确定该次 拉深 也需使用 压边圈。其结构尺寸如图 示。 其结构尺寸是由首次拉深后零件的尺寸来确定的。 他零件的选择 (一 )上下模座及导柱导套的选择 山东建筑大学毕业设计说明书 - 21 - 图 边圈 上下模座及导柱导套均选用与上套模具相同的结构形式，采用 后侧导向装置，导柱导套采用滚动形式。 根据凹模 周界的 尺寸确定其尺寸分别为： 上模座 LB008030 下模座 LB008040 导柱 dL=20130 导套 dLD=207028 其结构形式如图 示。 图 模座 (二 )推件块 山东建筑大学毕业设计说明书 - 22 - 拉深 工序完成后，零件容易被挤在凹模腔内，因此需一个推件装置，其结构形式如下，其结构尺寸根据二次 拉深 后零件的尺寸确定，保证 推件块能起到推件作用，推件块与凹模之间应留有 间隙，以便 保证配合 具体结构见图 图 件块 其余零件均 按照 国家标准形式 进行设计 。 为了使 压边力保持均衡和防止压边圈将毛坯压得过紧，采用限位螺钉。 具闭合高度的计算 模具的闭合高度是指滑块在下死点及模具在最低工作位置时，上模座上平面与下模下平面之间的距离。通过以上计算可算出该落料拉伸复合模具的闭合高度为： H=上模座厚度 +凹模厚度 +压边圈厚度 +下模座厚度 =130模的闭合高度 H 应该介于压力机的最大装模高度 最小装模高度 间，满足下式： H 拉深 力的计算和压力机的选择 为合理选择压力机，必须计算 拉深 力 ： (计算得 220N。 通过计算所得的闭合高度和拉伸力的大小 因此初选压力机设备为 各主要参数与上套模具相同。 山东建筑大学毕业设计说明书 - 23 - 具总装图 模 具总装图见 图 示 。 图 次拉深复合模具 边模具设计 边凸模结构的确定及有关尺寸的确定 该模具为前两道工序后的修正工序，因此，要根据二次拉深后的零件尺寸来确定各个模具零件的结构尺寸。其结构尺寸如图 示。 边凹模结构的确定及有关尺寸的确定 根据设计要求，满足模具整体要求，凹模结构和尺寸选用如图 示。 料切刀 冲裁或修边工作中可装置圆形或长方形切刀，以代替卸料板将废料从凸模上卸下。 山东建筑大学毕业设计说明书 - 24 - 图 边凸模 图 边凹模 废料刀要紧靠凸模安装，其刀刃高度要比凸模的刃口低，相当于材料厚度的 2 3倍，但不小于 2工后应和凸模紧靠。废料刀的宽度应比废料稍宽些。其结构尺寸如下图 示 （下页） 。 下模座及导柱导套的选择 该模具采用与上两套模具相同结构的模座和导柱 导套。该模具的其他零件参照国家标准进行选择使用。 合高度的计算 经计算该模具闭合高度与上两套模具闭合高度相同， H=130 山东建筑大学毕业设计说明书 - 25 - 图 料切刀 表 细表 17 钉 1 16 料螺钉 1 火 15 边圈 1 火 14 深凸模 1 63 深凹模 1 45 12 件块 1 火 11 钉 4 45 淬火 10 钉 8 45 淬火
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