端盖冲压工艺及模具设计cage.docx
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1、毕业设计计说明书书题 目:端盖冲压压工艺及及模具设设计 年级、 专业:机械 0080774011姓 名: 杨杨 笑学 号:15指 导 教 师师:付 文 智智完 成 时 间间:摘 要本设计是是对给定定的产品品图进行行冲压模模具设计计。冲压压工艺的的选择是是经查阅阅相关资资料和和和对产品品形状仔仔细分析析的基础础上进行行的;冲冲压模具具的选择择是在综综合考虑虑了经济济性、零零件的冲冲压工艺艺性以及及复杂程程度等诸诸多因素素的基础础上进行行的;产产品毛坯坯展开尺尺寸的计计算是在在方便建建设又不不影响模模具成型型的前提提下简化化为所熟熟悉的模模型进行行的。文文中还对对冲压成成型零件件和其它它相关零零件
2、的选选择原则则及选择择方法进进行了说说明,另另外还介介绍了几几种产品品形状的的毛坯展展开尺寸寸计算的的方法和和简化模模型,以以及冲压压模具设设计所需需要使用用的几种种参考书书籍的查查阅方法法。【关键词词】工艺艺、工艺艺性、冲冲压工序序、冲压压模具、毛坯展开尺寸AbsttracctThiss prrojeect is a ppresss ddie dessignnatiion bassed on thee orrigiinall prroduuct. Thhe eelecctioon oof ppresss pproccesss iss baasedd onn coonsuultiing cor
3、rrellatiion dattum andd annalyyzinng tthe forrm oof mmanuufaccturred prooducct mmetiicullouss; TThe eleectiion of preess diee iss baasedd onn syynthhesiis cconssideerattionns oon eeconnomiicall effficcienncy、thhe pproccesssingg prropeertyy off paart andd coompllex deggreee isso mmanyy faactoors; Caa
4、lcuulattingg thhe wworkk bllankk off maanuffacttureed pprodductt unnfolld ddimeensiion is linned feeed oon tthe preemisse oof ccalcculaatioon cconvveniiencce bbut witthouut cconttribbutiion diee coonfeectiioniing simmpliifieed ffreqquennt aappllicaatioon ccastt. IIn tthe tesst, to inttrodducee thhe
5、eelecctioon pprinncipple andd meeanss off prresss coonfeectiioniing artt annd mmisccelllaneeouss raappoort parrt, othherwwisee allso inttrodduciing callcullatiion meaans on thee woork blaank froom oof mmanyy kiindss off prroduuct unffoldd diimennsioon aand simmpliifieed ccastt, aand thee meeanss off
6、 loookiing up on thee reeferrencce bbookks oof ddesiigniing preess diee.【keyy woordss】Thee crraftt; tthe tecchnoologgy ccapaabillityy; ppresss pproccesss; ppuncch ddie; Thhe uunfoold dimmenssionn off thhe wworkk bllankk.目 录前言第一章 零件件图及工工艺方案案的拟订订1.1 零件图图及零件件工艺性性分析 61.2 工艺方方案的确确定 77第二章工艺设设计 2. 11 计算算毛坯
7、尺尺寸 82.2确确定排样样和裁板板方案92.3 工序的的合并与与工序顺顺序 102.4 计算各各工序的的压力 112. 55 压力力机的选选择 112第三章模模具类型型及结构构形式的的选择3.1落落料、拉拉深、冲冲孔复合合模的设设计 113第四章 模具具工作零零件刃口口尺寸及及公差的的计算4.1落落料、拉拉深、冲冲孔复合合模 14第五章 模具具零件的的选用,设设计及必必要的计计算 5.1落落料、拉拉深、冲冲孔复合合模 177第六章 压力力机的校校核 66.1落料、拉拉深、冲孔模模压力机机的校核核 233第七章 模具具的动作作原理及及综合分分析7.1 落料料、拉深深、冲孔孔模的动动作原理理 2
8、24第八章 凸凹凹模加工工工艺方方案 8.1 凹模、凸凸模加工工工艺路路线258.2 模具装装配299第九章 设计计心得331第十章 致谢谢辞332【参考文文献】333前 言言随着经济济的发展展,冲压压技术应应用范围围越来越越广泛,在在国民经经济各部部门中,几几乎都有有冲压加加工生产产,它不不仅与整整个机械械行业密密切相关关,而且且与人们们的生活活紧密相相连。冲压工艺艺与冲压压设备正正在不断断地发展展,特别别是精密密冲压。高高速冲压压、多工工位自动动冲压以以及液压压成形、超超塑性冲冲压等各各种冲压压工艺的的迅速发发展,把把冲压的的技术水水平提高高到了一一个新高高度。新新型模具具材料的的采用和和
9、钢结合合金、硬硬质合金金模具的的推广,模模具各种种表面处处理技术术的发展展,冲压压设备和和模具结结构的改改善及精精度的提提高,显显著地延延长了模模具的寿寿命和扩扩大了冲冲压加工工的工艺艺范围。由于冲压压工艺具具有生产产效率高高、质量量稳定、成成本低以以及可加加工复杂杂形状工工件等一一系列优优点,在在机械、汽汽车、轻轻工、国国防、电电机电器器、家用用电器,以以及日常常生活用用品等行行业应用用非常广广泛,占占有十分分重要的的地位。随随着工业业产品的的不断发发展和生生产技术术水平的的不断提提高,冲冲压模具具作为个个部门的的重要基基础工艺艺装备将将起到越越来越大大的作用用。可以以说,模模具技术术水平已
10、已成为衡衡量一个个国家制制造业水水平的重重要指标标。目前国内内模具技技术人员员短缺,要要解决这这样的问问题,关关键在于于职业培培训。我我们做为为踏入社社会的当当代学生生,就应应该掌握握扎实的的专业基基础,现现在学好好理论基基础。毕毕业设计计是专业业课程的的理论学学习和实实践之后后的最后后一个教教学环节节。希望望能通过过这次设设计,能能掌握模模具设计计的基本本方法和和基本理理论。第一章 零件件图及工工艺方案案的拟订订1.1零零件图及及零件工工艺性分分析一、零件件图 图111)工件图:如图111所示示名称:端端盖材料:QQ2355板厚:11mm二、零件件的工艺艺性分析析端盖所用用的材料料为碳素素结
11、构钢钢Q2335,其力学学性能如如下:=3044373Mppa,b=44324611Mpa,s=2355Mpa。由于图样样上未注注公差等等级,属属自由尺尺寸,确确定其精精度等级级为ITT13级,大大、中批批量生产产。该制制件形状状简单,尺尺寸较小小,厚度度适中,属属于普通通冲压件件,但有有几点应应该注意意:根据工工件的形形状分析析,该工工件为圆筒形形件,因此在在加工时时要考虑虑到整形形工序;零件的的底部是是有孔的的筒形件件,因此此必须得得考虑这这一筒形形件的成成型方案案;拉深的的h/dd较大,要要考虑能能否一次次拉成,且且最后一一次拉深深成型是是应注意意保证RR2的圆角角;大批量量生产,应应重
12、视模模具材料料的选择择和模具具结构的的确定,保保证模具具的寿命命;制件较较小,从从安全考考虑,要要采取适适当的取取件方式式,模具具结构上上设计好好推件和和取件方方式。1.2、工工艺方案案的确定定一、零件件底部通通孔成型型方案的的确定底部7个个通孔可有有多种成成型方案:第一种方方案:拉拉深成型型后再在在底部冲孔孔;第二种方方案:先先在底部部冲一小小孔,然然后在拉拉深成型型。若采用第第一种孔孔的成型型方案,工序集中,工件的质量较高,适合大、中批量生产,图样上对工件精度工件要求不是很高的情况下,可以采用;第二种方案先在底部冲预制小孔,在拉深的过程中预制孔会变形,而且拉深也会出现缺陷,由于变形的不均匀
13、,拉深的直壁的质量也不好。综上,采用第一种成型方案。二、工序序的安排排对工序的的安排,拟拟有以下下几种方方案:.落料料 - 冲孔孔 - 拉深深 整形形.落料料 拉深深 冲孔孔 整形形.落料料 拉深深 整形 冲孔孔对于方案案,先冲冲孔再拉拉深,在在拉深的的过程中中预制孔孔会变形形,而且且拉深也也会出现现缺陷,由由于变形形的不均均匀,拉拉深的直直壁的质质量也不不好。方方案将整形形放在冲冲孔的后后面,虽虽然使模模具的制制造比较较简单,可可是整形形前的毛毛坯尺寸寸要求较较高,计计算复杂杂,且精精度不易易保证;方案将冲孔放在在最后,很很容易保保证工件件的精度度,且没没有出现现方案的问问题,故故此方法法为
14、最佳佳方案。综上所述述,最终终确定采采用方案案。第二章工工艺设计计2.1 计算毛毛坯尺寸寸一、确定定拉深次次数选定修修边余量量 查冲冲压手册册表445,确确定=1.2mmm计算工工件表面面积为了便于于计算,将该零零件分成成若干个个简单几几何体计计算圆筒直壁壁部分的的表面积积:A1=d(hh + )=3.1141099(17 + 1.2) =62229.1322 R22圆球台台部分的的表面积积: A2=2(d。/2 + 2rr/)r/22 =223.114(1099/2 + 55/3.14)3.1142.55/2 =113822.62205底部表面面积为: A33=d。2/4=3.1141099
15、2/4=93226.5585 则工工件总面面积为: A=AA1 + A2+ 93326.5855 =662299.1322 + 13882.662055 + 93226.5585 =1669388.33375预算毛毛坯直径径D根据毛坯坯表面积积等于工工件表面面积的原原则:D2/4=AA D=1466.89928(圆整1147mmm)确定拉拉深次数数总拉深系系数为:m = dn/D = 1009/1147=0.7741由毛坯相相对厚度度t/DD1000=1.04查冲压压工艺及及模具设设计PP1588表2.44.7得得第一次次拉深系系数m1=00.8440.65可以一一次拉成成2.2、确确定排样样
16、和裁板板方案这里毛坯坯直径1477mm尺寸寸比较大大,考虑虑到操作作方便,采采用单排排由冲压压工艺与与模具设设计PP45表表2.55.2确确定搭边边值:工件间:a1=0.88沿边: a=1进距 AA=d0+a1=1477+0.88=147.8条料宽度度 B=dd0+2a=1477+21=149查冲压压模具设设计资料料 选选用 115000400001标准钢钢板裁板方案案有纵裁裁和横裁裁两种,比比较两种种方案,选选用其中中材料的的利用率率较高的的一种。纵裁时: 每张板料料裁成条条料数:n1=15000/1499=10余10mmm每块条料料冲制的的制件数数 n2=(40000-0.88)/1447
17、.88 =277 余8.6mmm每张板板料冲制制的制件件数 nn=n11n2=1027=2700个材料利用用率 =nFF/F。1000% =2270169963.0655/15000400001000% =776.333%横裁时: 每张张板料裁裁成的条条料数 nn1=40000/149=26余126mmm每块条料料冲制的的制件数数 n2=(15000-0.88)/147.8=10余21.2mmm每张板板料冲制制的制件件数 nn=n11 n2=2610=2600个材料利用用率 =nF /F。100% =2660169963.0655/4000015001000% =73.51%由上述计计算结果果
18、可知,应应采用材材料利用用率高的的纵裁,排排样图如如图21所示示图2 1)2.3 工序序的合并并与工序序顺序根据上面面的分析析与计算算,此件件的全部部基本工工序有落落料、拉拉深、冲冲孔、整整形根据这些些基本工工序,可可以拟出出以下几几种方案:方案: 落料料与拉深深复合,其其余为基基本工序序;方案: 落料料与拉深深复合, 冲孔与与整形复合合,其余余按基本本工序;方案: 落料料与拉深深复合,冲冲孔、整整形为基基本工序序;方案: 落料料、拉深深、与冲冲孔复合合,最后后整形;方案: 全部部基本工工序合并并,采用用连续拉拉深冲压压方式分析上述述几种方方案:方案复复合程度度低,在在生产量量不大的的情况下下
19、,采用用这一方方案可行行,因生产率率太低,且且使用的的模具较较多;方案将将冲底孔孔与翻边边复合,使使模具壁壁厚较小小,模具具容易损损坏;方案冲冲孔与整形复合合,使工工序不好好安排,若若整形在前前,冲孔孔在后则则不能保保证凸缘缘的形状状与精度度,其结结构虽然然解决了了壁厚太太薄的问问题,但但模具的的刃口不不在同一一平面内内,因此此刃口用用钝后,刃刃磨很不不方便,所所以不可可取;方案采采用连续续模,将将各基本本工序合合并,生生产率高高,但将将整形单单独划分分为一个个工序,生生产率低低于第五五种方案案。方案没没有上述述缺点,模模具复合合程度较较高,所所需的模模具较少少,且模模具设计计容易,其其制造费
20、费用也较较低,产产品凸缘缘的制造造精度也也可通过过最后一一次的整整形工序序来达到到,因此此选定这这一方案案。综上,本本次需设设计的模模具为落料、拉拉深、冲冲孔复合合模;2.4 计算算各工序序的压力力已知工件件的材料料为Q2335,是普通炭素素结构钢钢,其力力学性能能如下:=3044373Mppa,b=43224661Mppa,s=2355Mpa。一、落料料、拉深深、冲孔孔工序的的计算落料力: PP1=1.3dt(d=1447mmm,t=1mmm)=1.3314771350=21000188.9(N)落料的卸卸料力: P2=k卸P1(查表表得:kk卸=0.040.005)=0.004210001
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