阶梯外壳毕业设计答辩.ppt

1、材料成型及控制工程专业2012届毕业设计答辩,课题名称：电容器外壳阶梯拉伸工艺及模具设计 学生姓名：祝高荣 指导老师：赵向阳,主要内容,一 工艺性分析 二 工艺方案的确定 三 模具设计 四 结论 致 谢,一工艺性分析,3.结构分析 通过工件视图可知，该制件大体上是一个带凸缘的圆筒型阶梯拉深件，有一大一小两台阶，还有一个SR7的凸包，该凸苞是通过胀型获得的。除了上述的成型工艺外，此制件还涉及到冲裁工艺及冲孔，冲包，切舌工序。该制件属于阶梯型筒形件。根据其尺寸精度的判断可以用普通冲压加工方法获得，其中R1、R0.5的圆角和平面度要求则通过整形工序达到（满足边距 ）。,2. 材料分析 工件的材料为0

2、8F 08F的主要机械性能如下： 抗拉强度（兆帕） 280-390 屈服强度（兆帕） 180 抗剪强度 （兆帕） 220-310 延伸率 30% 故08F冷变形塑性很好。,所以本工件适合采用冲压方法获得,1.尺寸精度分析： 该工件尺寸公差按GB/T1804m,形位公差按GB/T13916中2级，未注圆角R0.5,生产批量10万件/年,材料厚度t=1.6mm。,二工艺方案的确定,1.经过分析，提出如下成形方案： 方案一、落料胀型拉深大阶梯拉深小阶梯冲底孔整型复合冲孔（苞）切舌切边复合 方案二、落料胀型拉深小阶梯拉深大阶梯冲底孔整型复合冲孔（苞）切舌切边复合 方案三落料拉深大阶梯拉深小阶梯胀型冲底

3、孔整型复合冲孔（苞）切舌复合切边 方案四、落料拉深小阶梯拉深大阶梯胀型冲底孔整型复合冲孔（苞）切舌复合切边,2.对以上几种工艺方案合理性的分析以及确定: （1）毛坯尺寸计算 对于旋转体来说，毛坯的形状无疑以一块圆板，只要求出它的直径。拉深前后，拉深件与其毛坯的重量不变，材料厚度虽有变化，但其平均值与毛坯原始厚度非常接近，则其面积基本不变。由于胀型只在局部有材料流动所以不影响毛坯尺寸大小故按如图计算毛坯。 可按公式 计算出坯料直径，中心层分段计算： 代入数值计算得D=82.6 mm,（2）工艺计算 取毛坯直径为85（含切边余量）于是坯料的相对厚度t/D=1.88%。通过系数计算法m=(h1 /h

4、2 .d1/D0) h1h21)=0.255（其中h1=h2=8，d1=45-1.6=43.4，D0=85），而用同样大的毛坯拉深圆筒型件（按最小的阶梯直径计算）的拉深系数m0=33-1.6/85=0.37。比较mm0，由此可知此阶梯件不可一次拉深成型。 两相邻阶梯直径比d2/d1=33-1.6/45-1.6=0.72，通过查表5-3（圆筒型件极限拉深系数）0.72m2，所以由此可以判断阶梯制件拉深顺序为小阶梯到大阶梯拉深，（按凸缘筒形拉深件的拉深工序计算）。拉深小台阶的系33-1.6/85=0.37，此时凸缘的相对直径为 /d=78.8/33-1.6=2.5，查表4-16（参考文献1）极限拉

5、深系数为0.37，所以这个小台阶可以一次拉深成型。 由于小台阶已成型，且处于大台阶筒形件的底部，因此大台阶可以视为毛坯直径为78.8拉成凸缘直径为68,筒形直径为45的有凸缘拉 /d=68/45=1.5,拉深系数m=(45-1.6)/78.8=0.55大于表4-16中所列有凸缘件首次拉深的极限拉深系数0.47，说明大台阶可以一次拉深成型。,判断胀型是否可以一次完成：母线L0=2=12 ，再根据几何计算出制件凸苞的弧长L=14.48，n=L-L0/L0=（14.48-12）/12=0.20，因为胀型部分是球形，所以选系数为0.75，查表得拉深材料单向拉伸的伸长率=0.30可得0.750.30=0

6、.225n=0.20，由此可知此凸包可以通过一次胀型获得。 又第一次拉伸凹模圆角Rdmin=0.039d+2=0.039332=3.3，本设计取为4(参考文献1，P204)凸模圆角Rp=0.8Rdmin=0.83.3=2.6，本设计取为3(参考文献1，P205)第二次拉伸凹模圆角Rdmin=0.039d+2=0.039452=3.8，本设计取为4，凸模圆角Rp=0.8Rdmin=0.83.3=3，本设计取为3。为了减少模具的数量将落料与拉伸小台阶复合，冲底孔与整型复合。 如图其它各孔（苞），切舌由于距离整型圆角处距离较近，所以不宜安排整型之前完成。,又考虑到各孔（苞）与零件边缘的距离过小难以保

7、证模具及零件的强度要求，所以决定将切边工序置于最后一道工序用单工序模。 综上分析选方案四为最佳方案,工艺过程,三模具设计,1. 模具总体结构的设计 通过上面对工件工艺性分析以及工序的确定可知本课题设计包括6副模具其中包括3副复合模，3副单工序模，分别为正装式落料拉深小阶梯复合模，倒装式冲底孔整型复合模，倒装式冲孔（苞）切舌模，（采用倒装式复合模主要由于其结构相对而言比较简单，卸件可靠，便于操作）。胀型、拉深大阶梯、切边模则采用单工序模。 本人主要对落料拉深小阶梯复合模，大阶梯拉深模进行设计。考虑到送料方便，操作简单，此两幅模具均采用后侧导柱式模架。,2.落料拉深小阶梯复合模 （1）模具类型的选

8、择由冲压工艺分析可知，采用复合冲压，所以模具类型为落料-拉深复合模。 （2）定位方式的选择因为该模具使用的是条料，所以导料采用导料板6（本副模具固定卸料板与导料板一体），送进步距控制采用挡料销7。 （3）卸料、出件方式的选择本模具采用固定卸料6，刚性推件块推件15，并利用橡皮弹顶装置1提供压边力。 （4）导向方式的选择考虑到送料方便，操作简单，此模具采用后侧导柱式导向。 （5） 模具工作过程：将条料送入刚性卸料板6下长条形槽中，平放在凹模5面上，并靠槽的一侧，压力机滑块带着上模下行，凸凹模16下表面首先接触条料，并与顶件块一起压住条料，先落料后拉深；当拉深结束后，上模回程，落料后的条料由刚性卸

9、料板从凸凹模上卸下，拉深成形的工件由压力机上活动横梁通过推件块15从凸凹模中刚性打下，手工将工件取走后，将条料往前送进一个步距，进行下一个工件生产。,落料拉深小阶梯复合模,3.大阶梯拉深模 （1）模具类型的选择由冲压工艺分析可知，采用普通冲压，所以模具类型为单工序拉深模。 （2）卸料、出件方式的选择本模具采用刚性卸料板5，刚性推件块15推出工件，并利用橡皮弹顶装置18提供压边力。 （3）导向方式的选择考虑到送料方便，操作简单，此模具采用后侧导柱式导向。 （4） 模具工作过程：将料筒套在拉深凸模6上，压力机滑块带着上模下行，凹模14下表面首先接触筒形件凸缘带动卸料板5 下行进行拉深；当拉深结束后

10、，上模回程，工件由刚性卸料板从凸模上卸下，拉深成形的工件由压力机上活动横梁通过推件块15从凸凹模中刚性打下，手工将工件取走后进行下一个工件生产。,大阶梯拉深模,4.主要工作零件 (1)落料凸凹模刃口尺寸的计算 a毛坯尺寸确定为85.6（含修边余量），按尺寸精度GB/T1804-m取85.60.3。通过查表3-4(参考文献1)，取冲裁模的初始双面间隙值Zmax=0.272，Zmin=0.167。 b用凸凹模分别加工法计算落料凸凹模刃口尺寸 Dd=（Dmax-X） (其中X=0.5（查表3-5.参考文献1），d=0.6（Zmax-Zmin）=0.6x(0.272-0.167)=0.063), 所以

11、Dd=（85.6-0.50.6）=85.3 DP=（Dd-Zmin） (其中p=0.4（Zmax-Zmin）=0.042) 所以Dp=85.3-0.167=85.133,(2)小台阶拉深凸模与凹模的工艺尺寸计算 a单边间隙值的确定 单边间隙Z=tmax+kt=1.6+0.21.6=1.92（其中k值查表5-18参考文献1） b拉深凸模凹模工作部分尺寸确定 由于拉深件尺寸标注在外形33，按GB/T1804-m级确定公差为330.3 Dd=(Dmin-0.75) =（32.7-0.45）=32.25 dp=（Dmin-0.75-2Z） =28.11 （其中d p查表5-19参考文献1） Rdmin

12、=0.039d+2=0.039332=3.3，本设计取为4(参考文献1，P204)。凸模圆角Rp=0.8Rdmin=0.83.3=2.6，本设计取为3(参考文献1，P205),落料拉伸小阶梯复合模的凸凹模,落料拉伸小阶梯复合模的拉伸凸模,5.模具标准件的选择 根据毛坯的尺寸85.6确定凹模边界为160160, 由此可以选定模架标准件:上模架16016040，下模架16016040，导柱28170，导套38100，最大闭合高度220，最小闭合高度180,（参考文献5GBT2851-08 表2）,模柄A50110(参考文献5JBT7646.1-08),上垫板1601608下垫板16016010（J

13、BT7643.3-08），凸凹模固定板16016020落料凹模固定板16016025（参考文献5JBT7643.2-08）, 卸料板16016014，落料凹模板16016015 （参考文献5JBT7643.1-08）。,四总 结,一 本次毕业设计已完成如下任务： 1、完成了外文翻译，实习报告及开题报告的编写； 2、完成了电容器外壳的加工工艺分析和最佳工艺方案的确定及工艺卡制定； 3、完成了2副模具的全套图纸，主要零件图及相关电子稿； 4、完成了毕业设计说明书。 二 由于时间和条件所限，尤其是自身经验水平的不足，本课题设计仍有许多不足和有待改进之处： 1、查找资料的准确性不够； 2、模具结构零件设计在操作使用、成本节约和标准化等细节方面考虑的不是很周全； 3、由于未进行试模，离实际加工生产有一定的距离，许多方面有待改进。 三 通过本次设计实践，使我在冲压工艺和模具设计方面得到以下几点认识： 1首先对零件的尺寸精度要加以分析看是否可以用普通冲压的方法获得制件； 2初步确定零件的工序性质，并且通过合理的顺序得出工艺方案，再对方案的合理性进行分析，最后得出最佳方案； 3在模具设计开始前必须做好充分准备，查阅的资料注明出处及页码，计算的过程要整理保留。,致 谢！,感谢南昌大学科学技术学院大学四年来对我的培养