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学生毕业设计（论文）中期检查表学生姓名学 号指导教师选题情况课题名称汽车玻璃升降器外壳零件的冲压工艺及模具设计难易程度偏难适中偏易工作量较大合理较小符合规范化的要求任务书有无开题报告有无外文翻译质量优良中差学习态度、出勤情况好一般差工作进度快按计划进行慢中期工作汇报及解答问题情况优良中差中期成绩评定：所在专业意见： 负责人： 年 月 日 毕业设计（论文）任务书系 部： 材料工程系 专 业： 模具设计与制造 学生姓名: 学 号: 设计(论文)题目：汽车玻璃升降器外壳零件的冲压工艺及模具设计 起 迄 日 期: 指 导 教 师: 发任务书日期: 毕 业 设 计（论 文）任 务 书1本毕业设计（论文）课题来源及应达到的目的： 图 玻璃升降器外壳汽车玻璃升降器如图所示.该零件材料为08钢,厚度1.5mm,年产量15万件2本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：（1）工艺分析、排样设计（2）工艺方案的确定（3）工艺计算（4）冲裁力与压力中心的计算，初选压力机（5）模具结构形式的选择与确定（6）主要工作机构的设计和主要工作机构的设计（7）模具的装配及调试所在专业审查意见：负责人： 年 月 日系部意见：系领导： 年 月 日前言本设计课题是经指导老师精心挑选，能够体现高职高专毕业生的专业理论知识水平的综合性课题。本设计的特点是：1. 突出应用性，通俗易懂，着眼于解决现场实际问题，具有较强的应用性，融合相关知识为一体，突出综合素质的培养，强调综合性。2. 将冲压成型原理，冷冲压成型工艺与模具设计及模具制造工艺等三门课程的内容有机地融合，以通俗易懂的文字和图表，表达计算出了所需结果。此设计由本人参考相关资料完成，共分七章，由本人亲自设计，统稿排版，翟得梅教授指导。由于本人水平有限，不足之处在所难免，敬请各位老师不吝批评指正。 汽车玻璃升降器外壳零件的冲压工艺及模具设计摘要本设计是结合本人专业及所学的相关知识完成的。除了文字说明外还有许多图例与表格，使内容更加详尽明了。本设计以实用为本，简单明了为宗旨。共分六章：第一章.对零件的冲压工艺性分析。第二章.工艺方案的确定。第3章.工艺计算。第4章.编写冲压工艺卡片。第5章.模具工作零件的设计。第6章编写主要零件的加工工艺。第7章模具的装配与调试后附有参考文献和设计心得。本设计仅供学习探讨，不足之处敬请指出。通过这次设计让我把所学的知识充分融会起来，使理论和实际结合起来，懂得了学要有所用，学会借鉴和创新才能不断的进步。关键词：拉深模 冲裁模 凹模Automobile glass going up and down device outer cover Pressing the craft and mold design of the part AbstractThis design combines oneself profession and learn of related knowledge complete.Still have many diagrams example and forms in addition to the writing elucidation, make contents understood more and in details.This design with practical is originally, understand for the aim in brief.Total is divided into six chapter:Chapter 1.Hurtle to press the craft analysis to the spare parts.Chapter 2.The assurance of the craft project.Chapter 3.The craft calculation.Chapter 4.The plait writes to hurtle to press the craft card.Chapter 5.The design of the molding tool work spare parts.Chapter 6. the plait writes the main spare parts to process the craft.Chapter 7. the assemble of the molding tool with adjust to try behind fish-eye reference and design insight.This design provides the study study only, the place of the shortage points out please.Pass to design to let this time me learn of knowledge melt well and would get up, make theories and actual knots put together, know to learn and have to use, master to draw lessons from and innovation then can continuously of progress.Keyword: Drawing numbers Blanking die Cavity piate目录 绪论1第1章 零件的冲压工艺性分析31.1 零件的使用条件和技术要求31.2 冲压工艺性分析 3第2章 工艺方案的确定42.1 计算坯料尺寸42.2 计算拉深次数42.3 冲压工艺方案的确定5第3章 工艺计算73.1 确定排样、裁板方案73.2 确定各中间工序尺寸83.3 计算各工序压力、选用压力机8第4章 编写冲压工艺卡片12第5章 模具设计 145.1 模具结构形式选择175.2 模具工作零件设计185.3 模具其他零件的选取与设计19第6章 编写主要零件的加工工艺20第7章 模具的装配与调试217.1 模具的装配：227.2 模具的调试23设计总结24参考文献25致谢26 毕业设计论文论文题目：汽车玻璃升降器外壳零件的冲压工艺及模具设计 系 部专 业班 级学生姓名学 号指导教师 机械加工工艺过程卡机械加工工艺过程卡片产品型号零（部）件图号02产品名称落料拉深复合模零（部）件名称凸凹模共（2 ）页第（1 ）页材料牌号 Cr12MoV毛坯种类棒料毛坯外型尺寸mm 100每个毛坯可制件数2每台件数1备注工序号工序名称工 序 内 容车间工段设备工 艺 装 备工时准终单件1下料剪切长100mm的棒料金工车间1锯床锯床专用夹具2052锻造反复多次镦粗拔长锻造车间1自由锻120303热处理去应力退火锻造车间5加热炉圆口钳90904车削车外圆和端面金工车间2车床车床专用夹具60605热处理高温淬火、回火锻造车间5电热炉圆口钳1201206线切割切削凹模孔金工车间6线切割机床线切割专用夹具1201207精磨磨削外圆金工车间5磨床磨床专用夹具30308修整钳工修整外部轮廓金工车间83030设计日期审核日期标准化日期会签日期标记记数更改文件号签字日期标记处数更该文件号2006.5机械加工工序卡片产品型号零(部)件图号02产品名称落料拉深冲孔复合模零(部)件名称凸模共( 2 )页第(2 )页车间工序号工序名称材料牌号金工车间6线切割Cr12MoV毛坯种类毛坯外形尺寸每个毛坯可制件数每台件数棒料21设备名称设备型号设备编号同时加工件数线切割机床DK77101夹具编号夹具名称切削液皂化液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件120120工步号工步内容工艺装备主轴转速rmin1切削速度mmin1进给量mmr1切削深度mm进给次数 工步工时机动辅助1穿丝孔的加工钻床6001.5703522工件的找正553确定电极丝中心坐标554加工13015 设 计(日期)审 核(日期)标准化(日期)会 签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期2006.5模具典型零件机械加工工序卡 毕业设计(论文)开题报告学生姓名： 学 号： 专 业： 模具设计与制造 设计(论文)题目： 汽车玻璃升降器外壳 零件的冲压工艺及模具设计 指导教师： 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，撰写1500字左右（本科生200字左右）的文献综述(包括目前该课题在国内外的研究状况、发展趋势以及对本人研究课题的启发)：文 献 综 述在进行毕业设计之前，必须做好一切准备工作，而收集有关设计课题研究方面的资料、文献是最为重要的。在设计工作开始时，只有对课题研究的内容有了，充分地了解，才会有设计目的和方向；所以收集、查阅有关文献资料是必要的。在设计之前首先应该对国内外的模具发展现状和发展趋势有所了解，以便在设计过程中能够正确、合理地设计出一套模具。下面就先分析一下国内外的模具发展现状与发展趋势以及我国的模具发展现状。1.随着工业产品质量的不断提高，冲压产品的生产正呈现出多品种、少批量，复杂、大型、精密，更新换代速度快等变化特点，冲压模具也正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展。为适应市场的变化，随着计算机技术和制造技术的迅速发展，冲压模具设计与制造技术正在由手工设计、依靠工人的经验和常规的机械加工技术向计算机辅助设计（CAD）、数控加工中心进行切削加工、数控线切割、数控电火花等为核心的计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术方面转变。模具的发展现状及发展趋势如下详述：1）.CAD/CAM技术的应用：CAD/CAM是一项高科技、高效益的系统工种，是模具设计与制造行业的有效辅助工具；通过它能够对产品、模具结构、成型工艺、数控加工及成本等进行设计和优化。现在已经广泛地应用与模具的设计与制造加工的过程中，并还在不断地发展和创新。2）.模具标准件：模具的标准化对缩短模具制造周期、提高质量、降低成本起到很大的作用。我国的模具标准化程度达到30%以下，而国外先进国家达到70%80%左右。这样，不仅有利于国内的模具制造的发展，也有利于模具的国际化发展。3）.模具的制造精度：国外的制造水平能够是制造公差达到0.0030.005 mm，表面的粗糙度达到Ra 0.0002 mm以下（花10以上）；我国的制造水平可以是制造公差达到0.010.02 mm,模具表面的粗糙度达到Ra0.00160.0008 mm（花78）。由此可见，如今模具技术的发展水平还是很高的，但也可以看出我国在这方面的技术与国外先进国家还有很大的差距。4）.模具的使用寿命：国外的冲压模具的使用寿命，（合金钢制模）5001000万次，（硬质合金制模）2亿次；我国的冲压模具的使用寿命分别为：100400万次，60001亿次。模具的使用寿命的加长就意味着模具的制造成本降低，从而提高了生产效益。5）.模具的加工制造设备：国外已经广泛地使用了数控加工中心，线切割，电火花，化学腐蚀等先进的设备，大大地提高了模具的制造周期。2.我国的模具业的发展现状：进入21世纪，随着科学技术的发展，我国的工业化程度也有了很大地提高，特别是在模具行业有了很大地发展。如：在模具设计与制造上，不但自己可以制造一些大型，精密，复杂，高效，长寿命的模具，并且能够出口到国外，打开国外的市场。但是，目前我国的冲压技术与工业发达国家相比还相当落后，主要原因是我国在冲压基础理论及成型工艺，模具标准化，模具设计，模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家尚有相当大的差距，导致我国的模具在寿命，效率，加工精度，生产周期等方面与工业发达国家的模具相比差距相当大。因此这就需要我们努力去研究，推动我国模具业的发展。3.在查阅、收集有关资料的时候，不仅使我对模具业的发展现状及发展趋势、模具的设计与制造技术等有了更多，更全面地了解；而且收集到了许多有关本课题的研究，与本课题相关、相似的东西，查找各种有关模具设计与制造方面的经验公式，和经验数据；通过查阅资料和文献能够将课堂上所学习到的理论知识，与实际生产当中的实例相结合去更好地成设计任务；并且使我在课程设计上有了更多的设计思路，也有了更多的考虑空间，同时也使我在设计的过程中能够从多方面地去考虑问题模具设计的合理性及对设计好的模具在工作过程中可能会出现的问题及解决办法。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告本课题的研究思路（包括要研究或解决的问题和拟采用的研究方法、手段（途径）及进度安排等）：1. 先通过收集和查阅各种文献资料和与同学老师的交流、指导，对目前国内外的模具（冲压模具）的发展状况和发展趋势进行深入的了解，预计用时间一周；2. 拿到工件的结构简图，对工件进行结构形状、尺寸精度、加工工艺性等方面作出详细地分析，并查阅相关资料看是否符合常规零件结构设计，预计用时一周；3. 经过对工件的结构工艺性分析，拟订可行的冲压工艺方案，并经过分析，研究、比较，选择一种最为合理的冲压工艺作为生产应用，估计用时间一周；4. 进行主要的设计计算，利用各种经验公式或者经验数据对冲压力（冲裁力、卸料力、总冲压工艺力），压力中心的位置，工作零部件的刃口尺寸的设计计算以及弹性卸料元件橡胶的设计，预计需用时间一周；5. 根据工件的结构，材料，生产批量来进行模具的总体设计，包括模具的类型，定位方式，卸料方式，导向方式等方面的设计；在设计中，应该综合考虑模具的安装，维修，生产效率等，预计用时间一周；6. 对模具的主要零部件进行设计，主要有凸模、凹模、定位板、卸料板、模架和导柱导套等零件，根据工作需要的强度来设计尺寸，包括各零件的图纸，预计需用时间两周；7. 模具的总装图和工作原理（有装配简图）需要用时间一周；8. 模具主要零部件的加工工艺过程（凸模、凹模、定位板、卸料板）分析与设计，预计用时间一周；9. 模具的装配与调试设计，预计用时两天； 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告参考文献： 1、卢吉连著，我国模具应用技术现状与发展，模具技术，20002、胡石玉 龚光容著，模具制造技术，南京 东南大学出版社，19973、黄毅宏著，模具知道工艺，北京 机械工业出版社，20004、李发致著，模具先进制造技术，北京 机械工业出版社，20035、陈良杰著，国外模具技术发展动态，模具工业，20056、高佩福著，实用模具制造技术，第二版，北京 中国轻工业出版社，20007、万战胜著，冲压工艺及模具设计，北京 中国铁道出版社，19958、冯晓曾 王家瑛 何世禹著，模具寿命指南，机械工业出版社，19949、郭广兴著，拉深模具磨耗分析及解决，天津汽车，200210、王德俊著，板料拉深的新工艺与新模具，机电工程技术， 2002 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告指导教师意见：1对“文献综述”的评语：2对本课题的研究思路、深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测： 指导教师： 年 月 日所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日毕业设计（论文）成绩毕业设计成绩指导老师认定成绩小组答辩成绩答辩成绩指导老师签字答辩委员会签字答辩委员会主任签字毕业设计/论文任务书 题目：汽车玻璃升降器外壳零件的冲 压工艺及模具设计 内容：（1）完成汽车玻璃升降器外壳制件结构工艺性分析和工艺方案确定（2）汽车玻璃升降器外壳零件模具装配图及全部零件图的绘制（3）完成主要模具零件图的工艺规程编制（4）编写设计说明书（5）（6） 原始资料:图 玻璃升降器外壳汽车玻璃升降器如图所示.该零件材料为08钢,厚度1.5mm,年产量15万件.插图清单图1 工件3图2 外壳低部成形方案3图3 冲孔翻边前工序件形状和尺寸5图4 首次拉深工序件尺寸8图5 二次拉深工序件尺寸8图6 外壳冲压工序图9图7 落料拉深复合模总装示意图18图8 落料凹模图19图9 凸凹模图19表格清单（1）冲压工艺卡片（2）凸模机械加工工艺卡（3）凹模机械加工工艺卡汽车玻璃升降器外壳零件的冲压工艺及模具设计 绪论模具作为提高生产率，减少材料和消耗，降低产品成本，提高产品质量和市场占有率的重要手段，已越来越受到各行业部门的重视。目前世界上模具工业的年产值约680亿美元。我国2004年模具产值为530亿元，模具出口4.91亿美元，同时还进口18.31亿美元。中国已经成为世界上净出口模具最多的国家。但大型多工位级进模具，精密冲压模具，大型多型腔精密注塑模，大型汽车覆盖件模具等虽已能生产，但总体技术水平不高，与国外先进国家相比，仍有很大差距。改革开放以来，随着国民经济的发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以15%左右的速度发展，模具工业企业的所有制也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速的发展。到目前为止，中国约有模具生产厂家2万家，从业人员有50多万人，全年模具产值高达450亿元以上。中国模具工业的发展在地域分布上存在不平衡性，东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。模具生产最集中的地区在珠江三角州和长江三角地区，其模具产值占全国的三分之二以上。而在模具制造领域中占有重要地位的冲压模具生产技术与工业发达国家相比还相当落后，主要原因是我国在冲压基础理论及成型工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备方面与工业发达国家相比还有相当大的差距，导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与工业发达国家相比差距还很大。随着工业产品质量的不断提高，冲压产品生产正呈现多品种、少批量、复杂、大型、精密、更新换代速度快等特点，冲压模具正向高效、精密、长寿名、大型化方向发展。为适应市场的变化，随着计算机技术和制造技术的迅速发展，冲压模具设计与制造技术正由手工设计、依靠人工经验和常规机械加工技术向计算机辅助设计、数控切削加工、数控电加工为核心的计算机辅助设计与制造技术转变。近年来许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、PRO/ENGINEER、等国际通用软件。以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得了很大进步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。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。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术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。未来冲压模具的发展方向：模具技术的发展应该为适应模具产品交货期短、精度高、质量好、价格低、的要求服务。达到这一要求急需发展的如下几项：（1） 全面推广CAD/CAM/CAE技术模具CAD/CAM/CAE技术条件已基本成熟，各企业加大CAD/CAE/CAM技术培训和技术服务的力度；进一步扩大CAE技术的应用范围。计算机和网络的发展正使CAD/CAE/CAM技术跨地区、跨行业、跨企业，跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。（2） 高速铣削加工国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并获得了极高的表面光洁度。另外，还可以加工高硬度模块，还具有温升低，热变形小等优点。高速铣削加工技术的发展，对汽车，家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前他已向更高的敏捷性，智能化，集成化方向发展。（3） 模具扫描及数字化系统高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能。大大的缩短了模具的在研制制造周期。有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控机床及加工中心，实现快速采集，自动生成各种不同数控系统的加工程序，不同格式CAD数据，用于模具制造业的“逆向工程”。模具扫描系统已在汽车，摩托车。（4）电火花铣削加工电火花铣削加工技术也称为电火花创成技术，这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是用高速旋转的简单的管状电极做三维或二维轮廓加工，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中的应用，预计这一技术将得到快速的发展。（5）提高模具的标准化程度我国的模具标准化程度在不断提高，估计目前我国模具的标准件使用的覆盖率达到30%左右，而国外的达到了80%左右。（6）优质材料及先进的表面处理技术选用优质的钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命显得十分必要。模具热处理和表面的处理的发展方向是真空热处理。模具表面处理应完善并发展先进的气相沉积技术、等离子喷涂技术等。（7）模具研磨抛光将智能化、自动化模具表面的质量对模具的使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，抛光研磨智能化、自动化替代现有的手工操作，以提高模具的表面质量。（8）模具自动加工系统的发展这是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有多台机床合理组合；并配有随行的定位夹具，有完整的机具、刀具数据库；完整的数控柔性同步系统；质量监测系统。 作为一名未来的模具设计师，这次冷冲模具的设计，就是我进行真实模具前的一次演练，是我自己对三年大学生活所学知识的一次综合应用，使我将三年所学知识连贯起来，在老师的指导下，进一步认识到自己的不足，近而加以巩固。这次设计使我对冲压模具有了更深刻的认识，认识到了冲压模具的重要性，让我对自己将要从事的工作充满了自豪感，对自己以后的工作充满了信心。我以后一定会尽自己最大的努力，在模具制造和设计行业作出自己的贡献，为我国的模具事业的发展贡献自己的力量。由于资料收集不足，文学水平有限，在设计中难免有不足之处，恳请老师批评指正。第1章 零件的冲压工艺性分析 1.1 零件的使用条件和技术要求 该零件是汽车车门上玻璃升降器的外壳.升降器的传动机构装于外壳内腔,并通过外壳凸缘上均布的三个3.2mm小孔,以铆钉铆接在车门的座板上一传动轴以IT11级的间隙配合装在外壳右端16.5mm的承托部位，摇动手柄可通过传动轴及其他零件，推动车门玻璃升降外壳内腔主要配合尺寸16.5mm、16mm、22.3mm为IT1112级,为使外壳与座板铆装后,保证外壳承托部位16.5mm处于正确位置,三个小孔3.2mm与16.5mm的相互位置要准确,小孔中心圆直径420.1mm为IT10级.1.2 冲压工艺性分析该零件是薄壁轴对称壳体零件,可采用1.5mm厚的08钢板冲成,保证了足够的刚度和强度.壳体形状的基本特征是一般带凸缘的圆筒件,且d/d,h/d都较合适,拉深工艺性较好.只是圆角半径偏小些, 22.3mm、16.5mm、16mm几个尺寸精度偏高些,这可采用末次拉深时提高模具制造精度,减小模具间隙,并安排整形工序来达到.由于3.2mm小孔中心距要求较高精度,需采用高精度冲模,工作部分采用IT7级以上制造精度,同时冲出三个孔,且冲孔时应以22.3mm内孔定位.该零件底部16.5mm区段的成形,可有三种方法:一种可以采用阶梯拉深后车去底部;另一种可以采用阶梯拉深冲底孔;再一种可以采用拉深后冲底孔,再翻边如图所示.图 外壳低部成形方案这三种方法中，第一种车底的质量高,但生产率低,且费料,该零件承托部位要求不高,不宜采用;第二种冲底,要求零件底部的圆角半径压成接近清角(R0),这需要加一道整形工序且质量不易保证；第三种采用翻边，生产效率高且省料，翻边端部虽不如以上好，但该零件高度21mm为未注公差尺寸，翻边完全可以保证要求，所以采用第三种方法是较合理的第2章 工艺方案的确定2.1 计算坯料尺寸计算坯料前要确定翻边前的工序件尺寸翻边前是否需拉成阶梯零件？这要核算翻边的变形程度，16.5mm处的高度尺寸为H=21-16=5(mm)根据翻边公式，翻边的高度h为H=(1-K)+0.43r+0.72经变形后K=1-(H-0.43r-0.72) =1-(5-0.431-0.721.5)mm=0.61即翻边高度H5mm，翻边系数K=0.61，由此可得翻边前孔径，即d=DK=18mm0.61=11mm,d/=11/1.5=7.3查表6-51，当采用圆柱形凸模，用冲孔模冲孔时，K(极限翻边系数)=0.50K=0.61，即一次能完全翻出H=5mm的高度翻边前的工序件形状和尺寸如图a所示.dF/d=50mm/23.8mm=2.10.查表5-3，取修边余量R=1.8mm,则实际凸缘直径为=dF+2R=50+3.6=53.6mm,取=54mm坯料直径按图b计算，则D=65mm2.2 计算拉深次数dF/d=54mm/23.8mm=2.261.4,属宽凸缘筒形件100=100=2.3,查表5-13， a) b)图 冲孔翻边前工序件形状和尺寸得 h1/d1=0.280.35而h/d=16/23.8=0.670.35,故一次拉不出来按图5-23，初选d1，当取d=30mm则D/d=2.17, dF/d=1.8,对照图5-32，可知首次拉深可行且m1=d1/D=30mm/65mm=0.46,查表5-14得 m2=0.73,m3=0.75,则 m1m2=0.460.73=0.336而工件总拉深系数ma=23.8/65=0.3660.336,故二次可以拉出但考虑到二次拉深时，接近极限拉深系数，故需保证较好的拉深条件，而选用大的圆角半径，这对本零件材料厚度为=1.5mm，零件直径又较小时是难以做到的况且零件所要达到的圆角半径(R=1.5mm)又偏小，这就需要在二次拉深工序后，增加一次整形工序在这种情况下，可采用三次拉深工序，以减少各次拉深的变形程度，而选用较小的圆角半径，从而可能在不增加模具套数的情况下，既能保证零件质量，又可稳定生产零件总的拉深系数为d/D=23.8mm/65mm=0.366,调整后三次拉深工序的拉深系数为m10.56,m2=0.805 m3=0.81m1m2m3=0.3662.3 压工艺方案的确定根据上面的分析计算，冲压外壳需要的基本工序是落料、首次拉深、二次拉深、三次拉深兼整形，冲11mm孔，翻边，冲三个3.2mm孔、切边根据以上基本工序，可以拟订出以下5种冲压工艺方案：方案一：落料与首次拉深复合，其余按基本工序方案二：落料与首次拉深复合，冲11mm底孔与翻边复合，冲三个小孔3.2mm与切边复合，其余按基本工序方案三：落料与首次拉深复合，冲11mm底孔与冲小孔3.2mm复合，翻边与切边复合，其余按基本工序方案四：落料、首次拉深与冲11mm底孔复合，其余按基本工序方案五：带料连续拉深或多工位自动压力机上冲压分析比较上述五种方案，可以看到：方案二冲11mm孔与翻边复合，由于模壁厚度较小a=(16.5-11)/2=2.75(mm),小于表3-362所列的凸凹模最小壁厚3.8mm，模具容易损坏，冲三个3.2mm小孔与切边复合，也存在模壁太薄的问题a=(50-42-3.2)/2=2.4mm，模具也容易损坏方案三中，虽然解决了上述模壁太薄的矛盾，但冲11mm底孔与冲3.2mm的小孔复合与翻边切边复合时，它们的刃口都不在同一平面上，而且磨损快慢也不一样，这样会给修磨带来不便，修磨后要保持相对位置也有困难方案四中,落料、首次拉深与冲11mm底孔复合，冲孔凹模与拉深凸模做成一体，也给修磨造成困难特别是冲底孔后再经两次和三次拉深，孔径一旦变化，将会影响到翻边高度尺寸和翻边口部质量方案五生产率高安全性好，避免了上述方案的缺点，但这一方案需要专用压力机或自动送料装置，而且模具结构复杂，制造周期长，生产成本高，因此，只有在大量生产中才较适宜方案一,没有上述的缺点，但其工序复合程度低，生产率低不过单工序模具结构简单，制造费用低，这在生产批量不大的情况下是合理的。因此决定采用第一方案。本方案在第三次拉深和翻边工序中，在冲压行程临近终了时，模具才对零件产生刚性打击而起到整形作用，故无需另加整形工序第3章 工艺计算3.1 确定排样、裁板方案板料规格选用1.5mm900mm1800mm由于坯料直径65mm不算太小，考虑到操作方便，采用单排1)确定条料宽度B：查表3-11，得搭边值a=2mm,a1=1.5mm,则B=D+2a=65mm+2mm2=69mm2)确定步距s: s=D+a1=65mm+1.5mm=66.5mm3)确定裁板方法：若采用横裁，则裁板条数n1=Lb/B=1800mm/69mm=26条，余6mm;每条冲零件个数n2=(Bb-a1)/s=(900mm-1.5mm)/66.5mm=13个,余34mm;每板冲零件个数= n1n2=2613=338个板料的材料利用率为=67.2%若采用纵排，则裁板条数n1=900mm/69mm=13条，余3mm;每条冲零件个数n2=(Lb-a1)/s=(1800mm-1.5mm)/66.5mm=27个,余3mm;每板冲零件个数=n1n2=1327=351个.板料的材料利用率为= = =69.5%由次可见,采用纵裁有较高的材料利用率,故用纵裁法.经计算,零件的净重G及材料的消耗定额G0为G=r=652-112-33.22-(542-502)10-2cm-21.510-1cm7.85g/cm3=33g式中:A零件中性层面积r密度,低碳钢取r=7.85g/cm3;/351 =(180010-1cm90010-1cm1.510-1cm7.85g/cm3)/351=54g=0.054kg3.2 确定各中间工序尺寸1)首次拉深首次拉深直径 d1=m1D=0.5665mm=36.5mm(中线尺寸)首次拉深时凹模圆角半径可按式(5-11)计算,得rd1=5mm,rp1=0.8rd1=4mm首次拉深高度按公式5-9计算h1=(D2-dF2)+0.43(r1+R1)+(r12-R12) =(652-542)mm2+0.43(4.75+5.75)mm+(4.752-5.752)mm2 =13.5mm(实际生产中取13.8mm)首次拉深工序件尺寸见图2)第二次拉深d2=m2d1=0.80536.5mm=29.5mm(中线直径)取 rd2=rp2=2.5mm二次拉深高度按式(5-9)计算，得h2=13.9mm(与生产实际相符)二次拉深工序件尺寸见图.3)第三次拉深d3=m3d2=0.8129.5mm=23.8mm(中线直径)图 首次拉深工序件尺寸 图 二次拉深工序件尺寸取rd3=rp3=1.5mm(达到零件要求圆角半径),此推荐值稍小了些,因第三次拉深兼有整形作用,此值可以达到。三次拉深高度按式(5-10)计算,得h3=16mm其余中间工序尺寸均按零件尺寸而定,工序尺寸如图所示的外壳冲压工序图.3.3 计算各工序压力、选用压力机1)落料拉深工序 图 外壳冲压工序图落料力为=1.33.1465mm1.5mm294N/mm2=117011N式中 =294MPa落料的卸料力为=0.04117011N=4680N式中 =0.04由表3-16查得.拉深力为=3.1436.5mm1.5mm392N/mm20.75=50543N式中 =392MPa,K1=0.75由表5-7查得.压边力为D2-(d1+2rd1)2p=652mm2-(36.5+25.75)2mm22.5N/mm2=3772N式中 p=2.5MPa这一工序的最大总压力，在离下极点13.8mm达到=1254639N=125.463kN根据冲压车间提供的压力机型号,选用250kN压力机,其压力足够,压力机压力曲线也允许.2)第二次拉深工序拉深力为=3.14mm29.5mm1.5mm3920.52N/mm2=28323N式中 K2=0.52可由表5-7查得.压边力为 d12-(d2+2rd2)2p=352mm2-(29.5+22.5)mm22.5N/mm2=69N由于采用较大拉深系数m2=0.805,坯料的相对厚度100=100=4.1,其值足够大,可不用压边，这里的压边圈实际上是作为定位与顶件之用.总压力为=28323+69=28392N选用250kN压力机主要是考虑模具闭合高度.3)第三次拉深兼整形工序拉深力为=3.1423.8mm1.5mm392N/mm20.52=22850N整形力按下式计算=Ap (542-25.32)mm2+(22.3-21.5)2mm280N/mm2 =166000N式中 p=80MPa顶件力取拉深力的10%=0.122850N=2285N由于整形力最大,且在临近下极点拉深工序快完成时产生，可只按整形力选用压力机，这里也选用250kN压力机.4)冲11mm孔工序冲孔力=1.33.1411mm1.5mm294N/mm2 =19802N卸料力=0.0419802N=792N推料力=50.05519802N=5446N式中 =0.055,n=5(同时卡在凹模里的废料片数).总压力=(19802+792+5446)N=26040N选用250kN压力机.5)翻边工序翻边力=1.13.141.5mm196N/mm2(18-11)mm =7108N式中 =196MPa顶件力取翻边力的10%=0.17108N=7119N整形力=Ap=(22.32-16.52)mm280N/mm2=14200N整形力在操作时,不好控制，故压力机要选的大些,这里选用250kN压力机.6)冲三个小孔3.2mm工序冲孔力=31.33.143.2mm1.5mm294N/mm2 =17282N卸料力=0.0417282N=691N推料力=50.05517282N=4753N总压力为=(17282+691+4753)N=22726N结合模具结构(闭合高度)选用250kN压力机.7)切边工序=1.33.1450mm1.5mm294N/mm2=90008N废料切刀切断废料力(设两把切刀)=21.3(54-50)mm1.5mm294N/mm2=4586N总压力为:=+=(90008+4586)N=94594N也选用250kN压力机.在实际选择压力机规格时,尚需考虑装模空间，生产现场设备的配置情况，工艺流程等,再作合理安排.第4章.编写冲压工艺卡片表 冲压工艺卡片利明机械工业公司冷冲压工艺卡片产品型号零(部)件名称玻璃升降器外壳共1页产品名称零(部)件型号8AGT.317.032第1页材料牌号及规格(厚长宽)材料技术要求毛坯尺寸（厚宽长）每毛坯可制件数毛坯重量辅助材料08钢(1.50.11)mm1800mm900mm条料1.5mm69mm1800mm27件工序号工序名称工序内容加工简图设备工艺装备工时0下料剪床上裁板69mm1800mm1落料拉深落料与首次拉深复合J23-35落料拉深复合模2拉深二次拉深J23-35拉深模3拉深三次拉深(带整形)J23-35拉深模4冲孔冲底孔11mmJ23-35冲孔模5翻边翻底孔(带整形)J23-35翻边模6冲孔冲三个小孔3.2mmJ23-35冲孔模7切边切凸缘边达尺寸要求J23-35切边模8检验按产品零件图检验 第5章 模具设计5.1模具结构形式选择按工序模具结构形式选择如下:工序一,为落料、拉深复合工序.由于凸凹模壁厚a=(65-38)mm/2=13.5mm,采用落料、拉深复合模强度足够，故本工序采用落料、拉深复合模结构，模具总体结构见图模具总装示意图。该结构落料采用正装式,拉深采用倒装式.模座下的弹顶器兼作压边与顶件装置，另设有弹性卸料和推件装置.工序二,采用二次拉深模(倒装式).工序三，采用三次拉深模,也用倒装式结构。由于此道工序兼有整形功能,故在拉深完了模具要进行刚性打击，以达到整形的目的，其模具结构稍复杂于二次拉深模.工序四,冲底孔,模具采用正装式结构。工件用定位板定位，采用弹性卸料,废料由工作台落下。工序五,翻边。由前面工序分析，为减少整形工序，让工序3和工序5兼有整形的作用.为使翻边工序兼有整形的功能，在模具结构上让定位套在冲压终了时受刚性打击，起到整形口部的作用.工序六,冲小孔,模具采用正装式结构。由于工件较小,冲孔废料直接落入工作台孔.工件用定位销以内孔定位，弹压卸料板起到压料和出件作用。为节省模具材料，凹模采用镶入式结构，凸模用固定板固定.工序七,切边，模具采用倒装式结构。切边后，用废料切刀去除切边废料,工件在凹模中用打料杆及推件器推出.5.2 模具工作零件设计以下仅讨论第一道工序所用的落料和首次拉深复合模的设计要点，其他各工序所用模具的设计与此相仿，不再赘述.1)复合模中落料部分刃口尺寸计算:圆形落料凹模和凸凹模中的凸模部分，可采用分开加工.拉深前的坯料直径取自由公差，可定为IT14级精度，故取落料件的直径为65mm.落料凹模及凸模的刃口尺寸可按式(2.4.1)、(2.4.2)3,并结合查图 落料拉深复合模总装示意图表2.4.1,计算如下:落料凹模刃口尺寸Dd=(Dmax-X)=(65mm-0.50.74mm)=64.63mm凸凹模中落料凸模刃口尺寸Dp=(Dmax-X-Zmin)=(65mm-0.50.74mm-0.132mm)=64.50mm由于+=0.03mm+0.02mm=0.05mmZmax-Zmin=0.240mm-0.132mm=0.108mm,故凸凹模刃口尺寸可确定.,经查阅有关资料，并根据模具结构要求,初步确定落料凹模壁厚C=30mm,落料凹模厚度h=44mm,实际确定凹模尺寸如图所示. 图 落料凹模零件图 图 凸凹模零件图2)复合模中拉深工作部分尺寸计算:首次拉深件内形尺寸取自由公差，故拉深件尺寸公差为35mm.由拉深模工作部分尺寸的计算式(5-16)、(5-17),可得凸模工作部分尺寸dp=(dmin+0.4) =(35mm+0.40.62mm) =35.25mm式中 可查表5-26,取=0.03mm.凸凹模中拉深凹模工作部分尺寸dd=(dmin+0.4+2Z) =(35mm+0.40.62mm+3.6mm) =38.85mm式中 Z单面间隙,=1.5mm+0.21.5mm=1.8mm, k=0.2(见表5-25) 可查表5-26,取=0.05mm.按凸凹模的工作要求及结构特点，实际确定凸凹模的尺寸如图所示.(3)模架选择 由凹模周界尺寸D=65mm+230mm=125(mm),选级精度的后侧导柱模架.模架规格:160mm125mm(160190)mmGB/T2851.31990冲模滑动导向模架 后侧导柱模架5.3 模具其他零件的选取和设计1) 模具闭合高度：H闭=上模座厚+下模座厚+落料凹模厚+凸、凹模高-(落料凹模与凸模的刃口高度差+首次拉深工件高-料厚) =35+40+48+65-(1+13.8-1.5)=174.7mm.根据设备载荷情况和模具的闭合高度，可选用JA23-25型压力机，该压力机的最大装模高度为200mm,最小装模高度为130mm.模具闭合高度满足+10-5,故认为合适。2)模柄选择:由压力机模柄50mm70mm,选压入式模柄,其模柄规格为A5095(GB2862.11981.Q235).3)螺钉:选M10mm螺钉,其长度根据模具结构定.4)圆柱销:选10mm,长度由结构定.5)卸料弹簧选用:卸料力前面已算出=4680N,拟选用8个弹簧，每个弹簧担负卸料力约为585N.弹簧的压缩量h1=工作拉深行程+落料凹模高出拉深凸模的距离(1mm)+卸料板超出凸凹模刃口距离(0.5mm),则h1=13.8+1+0.5=15.3(mm).查表选用弹簧为D2=28mm,d=5mm,h0=85mm,根据该号弹簧压力特性可知,弹簧最大工作载荷下的总变形量hj=28.8mm,最大工作载荷Fj=964N.除去15.3mm工作压缩量外,取预压量为13.5mm,此时弹簧预压力约为455N,这比计算值要小，若在调整中发现卸料力不足时,可修磨落料凸模增大间隙减小卸料力.最后选弹簧规格为: 弹簧5mm28mm85mmGB20891994圆柱螺旋压缩弹簧尺寸及参数6)打料推杆尺寸:推杆直径根据打料力选12mm.推杆的长度为L杆模柄总长+凸凹模高-推件块厚=95+65-25=135mm取=140mm最后选打料推杆尺寸为12mm140mm,材料取40钢,热处理硬度4045HRC.第6章编写主要零件的加工工艺表凹模的机械加工工艺过程表凸模的机械加工工艺过程第7章模具的装配与调试7.1 模具的装配： 1 装配凸缘模柄，保持与上模座平面垂直，在上模座和模柄上开螺钉孔，然后用螺钉固定好，装好后同磨大平面齐平，最后用角尺检查模柄与上模座的平行度。2 将落料凸模压入凸模固定板中，压入时应有非工作端压入，为便于压入，四周应修成小圆角。凸模压入型孔少许即进行垂直度检验，压入至1/3时应再作垂直度检验。压入后将固定板装配基面与凸模底面磨平，并以固定板装配为基准，修磨凸模刃口平面，然后在凸模上开螺钉孔，用螺钉将凸模固定在下垫板上。3 根据凸模把凹模加工出来后，对正用螺钉和销钉固定，然后装上导柱导套，然后调整凸凹模的间隙，调整间隙后再上紧螺钉和打上销钉。7.2模具的调试（1）凸.凹模间隙的调试冲模凸，凹模的间隙直接影响到制件的质量和模具的使用寿命，间隙的大小虽有一定的范围，但是装配时必须调整一致，才能保证冲模的装配质量。调整间隙的方法有：透光法，切纸法，垫片法等，一般采用切纸法的。用相当于冲板料后的厚薄均匀的纸片，放在一初步调整好的凸凹模之间用铜锤敲击模柄，使模具闭合并冲压出纸制品，根据所冲压出的纸制件周围是否切断，有无毛刺，毛边是否分布均匀来判断间隙是否合适，若有以上缺点则继续调整。（2）冲模的试冲 冲模装配后，要在生产条件下进行试冲，其目的是在于检查冲模的性能是否达到设计要求。试冲时，合格的冲件数应在201000件之间。试冲后，应检验如下问题：1 验证所选压力机是否合适，冲模能否合理的安装到压力机上而不用任何修改，压力机是否有足够的力量保证冲下制件。2 验证该模具生产的制件质量是否符合产品所要求的形状和尺寸精度。3 验证该模具能否进行生产性使用。4 验证冲压工艺安排是否合理。5 为模具设计人员反馈信息，了解模具，结构设计那些不合理的地