汽车消音器冲压工艺与冲压模设计.doc

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1、本科毕业论文（设计）论 文 题 目汽车消音器冲压工艺与冲压模设计 姓名（学号）系 别机械与电子工程系专 业机械设计制造及其自动化导 师 姓 名汽车消音器冲压工艺与冲压模设计摘要 我本次设计的是汽车消音器的落料拉深复合模。我首先对零件进行了工艺性分析，然后选复合模作为该副模具的工艺生产方案，经过计算分析完成该模具的主要设计计算，凸、凹模工作部分的设计计算，还有主要零部件的结构设计。进行冲压设计就是根据已有的生产条件，综合考虑影响生产过程顺利进行的各方面因素，合理安排零件的生产工序，最优地选用，确定各工艺参数的大小和变化范围，设计模具，选用设备等，以使零件的整个生产过程达到优质，高产，低耗，安全的

2、目的。本模具是一个汽车消音器的落料拉深复合模，由于本工件的精度要求不是很高，所以采用普通冲裁模就可能达到要求，本零件不难加工，但所要的工序较多，由于时间有限，在这里只画第一道工序的图。关键词 模具 落料 拉深 Design of lifts blanking drawing compound dieAbstractI designed this is the case lifts blanking drawing compound die. First of all, I was analysis the part of the process , and then elected as th

3、e Vice the Compound Die of production programme , after completion of the analysis of the mold design, convex and concave die part of the design work, there are major parts of the Structural design. Is designed to ram the basis of the production conditions, the impact of the production process consi

4、dered the smooth progress of various factors, reasonable arrangements for parts of the production process, the optimal choice, determine the parameters of the size and scope of change, mold design, optional equipment And so on, so that parts of the whole production process to achieve high quality, h

5、igh yield, low consumption and security.This molding tool is an accuracy that a ascend and descend the machine outer shell wash to blanking and deep drawing compound die, because of a request not is very high , So the adoption commonness wash to cut the mold and then may attain the request, this spa

6、re parts is not difficult to process, but a work for wanting preface is more, because of time is Limited, here only draw a diagram of the work preface.Key Word Mold Blanking Deep drawing目 录摘 要 2前 言 31 工件的工艺性分析 41.1 工艺分析 41.2 确定工艺方案 52工件的工艺计算 72.1拉深的工艺计算 72.2冲孔翻孔的工艺计算 133排样方案和搭边值的确定 154计算冲压力和压力机的选择 1

7、75压力中心的确定 186压边力和拉深力的计算 197模具总体结构概述 208复合模主要尺寸的设计计算 219 其它零部件的结构设计 23结束语 24致 谢 25参 考 文 献 26附件：汽车消音器落料拉深复合模装配图（1#图纸）前 言在现代工业生产中广泛采用模具加工成形的加工方法，模具是铸造、锻压、冲压、塑料、塑胶、玻璃、粉末冶金、陶瓷制品等行业中重要的工艺装备。模具的种类很多，如冷冲模、塑料模、陶瓷模、压铸模、锻模、粉末冶金模、橡胶模、玻璃模等。我此次设计的模具为升降机外壳的落料拉深复合模，从毛坯外形计算至模具结构尺寸设计均一一做了详细说明。对大学四年的学习进行了较为全面客观的总结。冲压工

8、艺与模具设计是进行冲压生产的重要技术准备工作。冲压工艺与模具设计应结合工厂的设备、人员等实际情况，从零件的质量、生产效率、生产成本、劳动强度、环境的保护以及生产的安全性各个方面综合考虑，选择和设计出技术先进、经济上合理、使用安全可靠的工艺方案和模具结构，以使冲压件的生产在保证达到设计图样上所提出的各项技术要求的基础上，尽可能降低冲压的工艺成本和保证安全生产。在我这次的设计中就是本着以上原则进行设计计算的。由于自己水平有限，加之时间仓促，设计中难免存在一些瑕疵，恳请各位老师批评指正。注：以下设计计算中未标注出处的公式、表格均取自教材，即冲压工艺及冲模设计第一版，机械工业出版社，翁其金 徐新成主编

9、下面是具体内容：1 工件的工艺性分析1.1工艺分析（1）该产品的基本工序为落料、拉深（多次拉深）、冲孔、翻孔。（2）零件尺寸公差较大，适用IT11级，利用普通加工方式可达到图样要求。按照一般模具设计，模具精度应比零件精度高23级，故模具精度在8级左右。（3）工件材料选用08钢，因为08钢具有良好的拉深性能。1 工件的工艺性分析1.2 确定工艺方案根据制件工艺分析，其基本工序有落料、冲孔。完成箱壳的设计，需要的工序有：（1）落料（2）拉深（3）冲预制孔（4）翻孔（5）冲孔3-3.2根据这些工序，可得到如下几种方案：方案一（1）落料（2）拉深（3）修整（4）冲预制孔（5）冲孔3-3.2（6）翻孔方

10、案二（1）落料（2）拉深（3）修整（4）冲孔3-3.2 （5）钻预制孔（6）翻孔方案三（1）落料（2）冲孔3-3.2（3）修整（4）拉深（5）冲预制孔（6）翻孔综合以上三种方案，综合考虑到人员、设备、效率等，另由于孔3-3.2有公差0.1要求，为保证公差要求，故方案一最合理。采用两种模具即可完成工件的加工，第一种是落料拉深模，第二种冲孔翻孔模，经过设计计算，本次设计选择的是落料拉伸模。本零件不难加工，但所要的工序较多，由于时间有限，在这里只画第一道工序的图。2工件的工艺计算2.1拉深的工艺计算（1）落料毛坯尺寸的计算：根据旋转体拉深件毛坯尺寸的计算原则：以工件最后一次拉深后的尺寸为计算基础；按

11、体积不变条件，对于不变薄拉深，拉深件与毛坯表面积相等；当板料厚度t1mm时，按工件中心线尺寸计算；当t1mm可按内形或外形尺寸计算；计算毛坯尺寸时要加上修边余量。工件最后一次拉深后的尺寸：2.1拉深的工艺计算切边余量的确定： 根据零件尺寸查表5-7得切边余量，故实际凸缘直径dt=120+22=124(mm) 由于dt/d=124/58=2.141.4，该工件属于宽凸缘筒形件。预算毛坯直径：依图：d1=54mm,R=r=3mm,d2=58mm h=35mm,d3=68mm,d4=124mm代入公式得：D= 172mm（其中2223/4mm2为该零件除去凸缘部分的表面积，即零件最后拉深部分实际所需

12、材料）判断能否一次拉深成形：h/d=45/49.3=0.66t/d=2/65100%=3.08%dt /d=54/49.3=1.84(此处dt =d4 )m=d/D=49.3/124=0.37 依据图5-18、表5-5、表5-6都说明不能一次拉深成形，需多次拉深。确定首次拉深工序尺寸：由表5-5 查出第一次拉深系数，为和时，mF1=0.42。再从表5-3查出以后各次的拉深系数。当时，m2=0.730.75,m3=0.760.78,m4=0.780.80预算各次的拉深直径：由于制件直径为24.3mm，大于19.5mm，故该零件所需拉深次数为n=2。调整各次拉深系数，使其各次拉深的变形程度更合理，

13、最终调整如下：m1=0.50，m2=0.75这时各次拉深工序件的直径为：确定拉深圆角第一次拉深：，则 R1=r1=4mm第二次拉深：，则 R2=r2=3mm故两次工序的圆角为R1=r1=4mm,R2=r2=3mm.校核首次拉深尺寸：由前一步数据可知： 查图5-18 左边得h/d=0.62，右边h/d=0.38，左边右边，此说明实际拉深系数大于极限拉深系数。修正D值：首次拉入凹模的材料面积比零件实际需要的面积多4%，即首次拉深时拉入凹模的材料实际面积为：这样毛坯直径修正为65.6mm。根据修正后的毛坯直径，计算第一次拉深高度，并校核第一次拉深的相对高度第一次拉深高度：查表5-6，当，时，许可最大

14、高度h1/d1=0.58 14/32=0.44，故安全！校核d2：设第二次拉深时多拉入凹模的材料面积为2%（其余2%的材料返回到凸缘），则第二次拉深假想的坯料直径为：由前面推算可知，拉深次数为2，若d2正确，则h2=16mm，即零件拉深高度。第二次拉深工序件的高度为：拉深工序至此结束！将上述按中线尺寸计算的工序件尺寸换算为内径和总高尺寸，如下图示：拉深工序完成后，将工件圆角等整形至图纸尺寸（如下图示），然后进行冲孔、翻孔工序。平板毛坯翻孔预制孔直径d0可近似地按弯曲展开计算。由上图可知，将代入上式并整理后可得预制孔直径d0为：一次翻孔的极限高度，可以根据极限翻孔系数及预制孔直径d0推导求得，即

15、：式中的。如取极限系数Kmin带入翻孔高度公式，便可求出一次翻孔的极限高度，查表6-4，取Kmin=0.49，则：所以可一次翻孔成形。工序尺寸图如下：3排样方案和搭边值的计算1）确定排样方案 排样是冲模设计中的一项极其重要的工作。排样方案对材料利用率、冲件质量、生产率、模具结构与寿命都有重要影响。 由于本次设计中毛坯外形为圆形，考虑冲裁的工艺简单及材料利用率，故排样方案确定为直排方式，排样示意图如下：（2）搭边值的确定 排样时冲裁件之间以及冲裁件与条料侧边之间留下的工艺废料叫搭边。搭边有两个作用：一是补偿了定位误差和剪板误差，确保冲出合格零件；二是可以增加条料刚度，方便条料送进，提高劳动生产率

16、。搭边值的确定一般由经验或查表确定，查表19.1-17可得：工件间a1=1.5，侧弹边值a=1.8（3）条料宽度的确定在排样方案和搭边值确定后，就可以确定条料宽度和导料板之间的距离。此次设计中我采用的是无侧压装置的模具，所以应考虑在送料过程中因条料的摆动而使侧面搭边减小。为了补偿侧面搭边的减小，条料宽度应增加一个条料可能的摆动量，故按下式计算： 院本科毕业论文（设计）答辩记录表（小组答辩）系别： 机电系 专业：机械设计制造及其自动化毕业论文（设计）题目：汽车消音器冲压工艺与冲压模设计学生姓名学 号指导教师职 称答辩小组成员签字：答辩记录：（1）孙老师问：翻孔过程中高度如何保证，为何尺寸正好是5mm？答：因为翻孔的预制孔的孔径计算是根据翻孔高度5mm计算的，所以翻孔高度是由预制孔的孔径保证的。（2）孙老师问：模具加工时用什么方法？答：采用配做法加工。这种加工方法的特点是模具的间隙由配制保证，工艺比较简单，并且还可以适当放大基准件的制造公差，使制造容易，广泛适用于工厂加工。（3）周老师问：零件是如何修整？修整有哪些方面？答：零件的修整主要由钳工完成，本工件在拉深后要修整的主要有：修边余量、拉深圆角。因为零件上的圆角太小，拉深达不到图纸要求尺寸，故需修整完成。答辩小组评语： 答辩回答问题不清，专业知识掌握不牢固，课题重要内容尚不明确。答辩小组评定等级中答辩小组组长签字：