2022年河北工程大学考试端盖冲压工艺及模具方案设计书 .docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 毕业设计说明书题 目:端盖落料拉深模具设计专业:材料成型及掌握工程姓 学名:师鸿娜 号:080012204指 导 教 师:王建民完 成 时 间:名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 37 页精选学习资料 - - - - - - - - - 摘 要本设计是对给定的产品图进行冲压模具设计;冲压工艺的挑选是经查阅相关资料和和对产品外形认真分析的基础上进行的;冲压模具的挑选是在综合考虑了经济性、零件的冲压工艺性以及复杂程度等诸多因素的基础上进行的;产品毛坯绽开尺寸的运算是在便利建设又不影响模具成型的前提下简化为所熟识的模型进行的;文中
2、仍对冲压成型零件和其它相关零件的挑选原就及挑选方法进行了说明,另外仍介绍了几种产品外形的毛坯绽开尺寸运算的方法和简化模型,以及冲压模具设计所需要使用的几种参考书籍的查阅方法;【关键词】 工艺、工艺性、冲压工序、冲压模具、毛坯绽开尺寸Abstract This project is a press die designation based on the original product. The election of press process is based on consulting correlation datum and analyzing the form of manufac
3、tured product meticulous; The election of press die is based on synthesis considerations on economical efficiency 、 the processing property of part and complex degree iso many factors; Calculating the work blank of manufactured product unfold dimension is lined feed on the premise of calculation con
4、venience but without contribution die confectioning simplified frequent application cast. In the test, to introduce the election principle and means of press confectioning art and miscellaneous rapport part, otherwise also introducing calculation means on the work blank from of many kinds of product
5、 unfold dimension and simplified cast, and the means of looking up on the reference books of designing press die. 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 37 页精选学习资料 - - - - - - - - - 【key words】The craft; the technology capability; press process; punch die; The unfold dimension of the work blank. . 目 录前言 第一章1零件
6、图及工艺方案的拟订6 1.零 件 图 及 零 件 工 艺 性 分 析 1.2工 艺 方 案 的 确 定 7 其次章工艺设计2. 1 运算毛坯尺寸 8 2. 2确定排样和裁板方案 9 2. 3 工序的合并与工序次序 10 2. 4 运算各工序的压力 11 2. 5 压力机的挑选 12 第三章模具类型及结构形式的挑选 3. 1落料、拉深、冲孔复合模的设计13 名师归纳总结 第四章模具工作零件刃口尺寸及公差的运算 14 第 3 页,共 37 页4. 1 落料、拉深、冲孔复合模 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 第五章 模具零件的选用,设计及必要的运算5. 1
7、落料、拉深、冲孔复合模 17 第六章压力机的校核 23 6. 1落料、拉深、冲孔模压力机的校核第七章模具的动作原理及综合分析 7. 1 落料、拉深、冲孔模的动作原理24 第八章 凸凹模加工工艺方案8. 1 凹模、凸模加工工艺路线 25 名师归纳总结 8. 2 模具装配 29 第 4 页,共 37 页第九章设计心得 31 第十章致谢辞 32 【参考文献】 33 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 前 言 随着经济的进展,冲压技术应用范畴越来越广泛,在国民经济各部门中,几乎都有冲压加工生产,它不仅与整个机械行业亲密相关,而且与人们的生活 紧密相连;冲压工艺与
8、冲压设备正在不断地进展,特殊是精密冲压;高速冲压、多工 位自动冲压以及液压成形、超塑性冲压等各种冲压工艺的快速进展,把冲压的 技术水平提高到了一个新高度;新型模具材料的采纳和钢结合金、硬质合金模 具的推广,模具各种表面处理技术的进展,冲压设备和模具结构的改善及精度 的提高,显著地延长了模具的寿命和扩大了冲压加工的工艺范畴;由于冲压工艺具有生产效率高、质量稳固、成本低以及可加工复杂外形工 件等一系列优点,在机械、汽车、轻工、国防、电机电器、家用电器,以及日 常生活用品等行业应用特别广泛,占有特别重要的位置;随着工业产品的不断 进展和生产技术水平的不断提高,冲压模具作为个部门的重要基础工艺装备将
9、起到越来越大的作用;可以说,模具技术水平已成为衡量一个国家制造业水平 的重要指标;目前国内模具技术人员短缺,要解决这样的问题,关键在于职业培训;我 们做为踏入社会的当代同学,就应当把握扎实的专业基础,现在学好理论基名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 37 页精选学习资料 - - - - - - - - - 础;毕业设计是专业课程的理论学习和实践之后的最终一个教案环节;期望能通过这次设计,能把握模具设计的基本方法和基本理论;第一章 零件图及工艺方案的拟订1.1 零件图及零件工艺性分析一、零件图图 11)工件图:如图 11 所示 名称:端盖材料: 08 钢板 板厚: 1mm 二
10、、零件的工艺性分析端盖所用的材料为碳素结构钢Q235,其力学性能如下: =304373Mpa, 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 37 页精选学习资料 - - - - - - - - - b=432461 Mpa, s=235Mpa;由于图样上未注公差等级,属自由尺寸,确定其精度等级为 IT13 级,大、中批量生产;该制件外形简洁,尺寸较小,厚度适中,属于一般冲压件,但有几点应当留意:依据工件的外形分析,该工件为圆筒形件, 因此在加工时要考虑到整形工序;零件的底部是有孔的筒形件,因此必需得考虑这一筒形件的成型方案;拉深的 h/d 较大,要考虑能否一次拉成,且最终一次拉深成
11、型是应留意保证 R2的圆角;大批量生产,应重视模具材料的挑选和模具结构的确定,保证模具的寿命;制件较小,从安全考虑,要实行适当的取件方式,模具结构上设计好推件和 取件方式;1.2 、工艺方案的确定一、 零件底部通孔成型方案的确定 底部 7个通孔可有多种成型方案:第一种方案:拉深成型后再在底部冲孔;其次种方案:先在底部冲一小孔,然后在拉深成型;如采纳第一种孔的成型方案,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形下,可以采纳;其次种方 案先在底部冲预制小孔,在拉深的过程中预制孔会变形,而且拉深也会显现缺 陷,由于变形的不匀称,拉深的直壁的质量也不好;综上
12、,采纳第一种成型方 案;二、 工序的支配 对工序的支配,拟有以下几种方案:. 落料 - 冲孔 - 拉深 整形. 落料 拉深 冲孔 整形. 落料 拉深 整形 冲孔对于方案,先冲孔再拉深,在拉深的过程中预制孔会变形,而且拉深也会出名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 37 页精选学习资料 - - - - - - - - - 现缺陷,由于变形的不匀称,拉深的直壁的质量也不好;方案将整形放在冲 孔的后面,虽然使模具的制造比较简洁,可是整形前的毛坯尺寸要求较高,计 算复杂,且精度不易保证;方案将冲孔放在最终,很简洁保证工件的精度,且没有显现方案的问题,故此方法为正确方案;综上所述,最终
13、确定采纳方案;其次章工艺设计2.1 运算毛坯尺寸 一、确定拉深次数选定修边余量 查冲压手册表 45,确定 =1.2mm 运算工件表面积 为了便于运算 , 将该零件分成如干个简洁几何体运算 圆筒直壁部分的表面积 : A1= dh + =3.14 109 17 + 1.2 =6229.132 名师归纳总结 R2圆球台部分的表面积 : 3.14 2.5/2 第 8 页,共 37 页 A2=2 d ;/2 + 2r/ r/2 =2 3.14 109/2 + 5/3.14 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - =1382.6205 底部表面积为: A 3= d;2/
14、 4 =3.14 109 2/ 4 =9326.585 就工件总面积为: A= A 1 + A2 + 9326.585 =6229.132 + 1382.6205 + 9326.585 =16938.3375 预算毛坯直径 D 依据毛坯表面积等于工件表面积的原就 : D 2/4=A D=146.8928 圆整 147mm 确定拉深次数总拉深系数为: m = dn/D = 109/147=0.741 由毛坯相对厚度 t/D 100=1.04 查冲压工艺及模具设计 m1=0.840.65 可以一次拉成2.2 、确定排样和裁板方案P158表 2.4.7 得第一次拉深系数这里毛坯直径 147mm尺寸比
15、较大,考虑到操作便利,采纳单排由冲压工艺与模具设计P45表 2.5.2 确定搭边值:工件间: a1=0.8 沿边: a=1 进距 A=d 0+a1=147 + 0.8=147.8 条料宽度 B=d 0+2a=147+2 1=149 查冲压模具设计资料选用 1500 4000 1 标准钢板名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 37 页精选学习资料 - - - - - - - - - 裁板方案有纵裁和横裁两种,比较两种方案,选用其中材料的利用率较高的一种;纵裁时:每张板料裁成条料数: n1=1500/149=10 余 10mm 每块条料冲制的制件数 n2=(4000-0.8 )/
16、147.8 =27 余 8.6mm 每张板料冲制的制件数 n=n1 n2=10 27=270个材料利用率 =nF /F ; 100% =270 16963.065 /1500 4000 100% =76.33% 横裁时:每张板料裁成的条料数 n1=4000/149=26 余 126mm 每块条料冲制的制件数 n2=(1500-0.8 )/147.8=10 余 21.2mm 每张板料冲制的制件数 n=n1 n2 =26 10=260 个材料利用率 = nF /F ; 100% =260 16963.065 /4000 1500 100% =73.51% 由上述运算结果可知,应采纳材料利用率高的纵
17、裁,排样图如图 21 所示名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 37 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 2 1)2.3 工序的合并与工序次序 依据上面的分析与运算,此件的全部基本工序有落料、拉深、冲孔、整形 依据这些基本工序,可以拟出以下几种方案:方案:落料与拉深复合,其余为基本工序;方案:落料与拉深复合,冲孔与整形复合,其余按基本工序;方案:落料与拉深复合,冲孔、整形为基本工序;方案:落料、拉深、与冲孔复合,最终整形;方案:全部基本工序合并,采纳连续拉深冲压方式 分析上述几种方案:方案复合程度低,在生产量不大的情形下,采纳这一方案可行,因生产 率太低
18、,且使用的模具较多;方案将冲底孔与翻边复合,使模具壁厚较小,模具简洁损坏;方案冲孔与整形复合,使工序不好支配,如整形在前,冲孔在后就不能保证凸缘的外形与精度,其结构虽然解决了壁厚太薄的问题,但模 具的刃口不在同一平面内,因此刃口用钝后,刃磨很不便利,所以名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 37 页精选学习资料 - - - - - - - - - 不行取;方案采纳连续模,将各基本工序合并,生产率高,但将整形单独划分为 一个工序,生产率低于第五种方案;方案没有上述缺点,模具复合程度较高,所需的模具较少,且模具设计 简洁,其制造费用也较低,产品凸缘的制造精度也可通过最终一次的整
19、形工序来达到,因此选定这一方案;综上,本次需设计的模具为落料、拉深、冲孔复合模;2.4 运算各工序的压力已知工件的材料为Q235,是一般炭素结构钢,其力学性能如下: =304373Mpa, b=432461 Mpa, s=235Mpa;一、 落料、拉深、冲孔工序的运算落料力 : P1=1.3 dt (d=147mm,t=1mm)=1.3 147 1 350 =210018.9N 落料的卸料力: P2=k 卸 P1(查表得: k 卸=0.040.05 )=0.04 210018.9 =8400.756N 冲孔力 15 : P3=1.3 d孔t =1.3 15 1 350 =21430.5N 冲孔
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