[机械毕业设计论文]翻边盖帽冲压模具设计及制造工艺说明书.doc

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1、设计（论文）题目翻边盖帽冲压模具设计及制造工艺学 院： 机电工程学院 学生姓名： 专业班级：08模具设计与制造（一）班学 号： 指导教师： 2011年01月06日如需要图纸等资料，联系QQ1961660126研究成果的严肃态度以及向读者提供有关信息的出处，正文之后一般应列出参考文献表引文应以原始文献和第一手资料为原则。所有引用别人的观点或文字，无论曾否发表，无论是纸质或电子版，都必须注明出处或加以注释。凡转引文献资料，应如实说明。对已有学术成果的介绍、评论、引用和注释，应力求客观、公允、准确。伪注、伪造、篡改文献和数据等，均属学术不端行为致谢一项科研成果或技术创新,往往不是独自一人可以完成的,

2、还需要各方面的人力,财力,物力的支持和帮助.因此,在许多论文的末尾都列有致谢1) 著录参考文献可以反映论文作者的科学态度和论文具有真实、广泛的科学依据，也反映出该论文的起点和深度。2) 著录参考文献能方便地把论文作者的成果与前人的成果区别开来。3) 著录参考文献能起索引作用。4) 著录参考文献有利于节省论文篇幅。01 Brown, H. D. Teaching by Principles: An Interactive Approach to Language PedagogyM. Prentice Hall Regents, 1994.02 Brown, J Set al. Situated

3、 Cognition and the Culture of LearningJ. Educational Reasercher, 1, 1989.03 Chris, Dede. The Evolution of Constructivist Learning Envi-ronments: Immersion in Distributed Virtual WorldsJ. Ed-ucational Technology, Sept-Oct, 1995.学位申请者如果能通过规定的课程考试，而论文的审查和答辩合格，那么就给予学位。如果说学位申请者的课程考试通过了，但论文在答辩时被评为不合格，那么就不

4、会授予他学位。有资格申请学位并为申请学位所写的那篇毕业论文就称为学位论文，学士学位论文。学士学位论文既如需要图纸等资料，联系QQ1961660126是学位论文又是毕业论文中华人民共和国国家标准VDC 001.81、CB 7713-87号文件给学术论文的定义为：学术论文是某一学术课题在实验性、理论性或观测性上具有新的科学研究成果或创新见解的知识和科现象、制定新理论的一种手段，旧的科学理论就必然会不断地为新理论推翻。”（斯蒂芬梅森）因此，没有创造性，学术论文就没有科学价值。三、创造性学术论文在形式上是属于议论文的，但它与一般议论文不同，它必须是有自己的理论系统的，不能只是材料的罗列，应对大量的事实

5、、材料进行分析、研究，使感性认识上升到理性认识。一般来说，学术论文具有论证色彩，或具有论辩色彩。论文的内容必须符合历史唯物主义和唯物辩证法，符合“实事求是”、“有的放矢”、“既分析又综合” 的科学研究方法。一般普通刊物（省级、国家级）审核时间为一周，高质量的杂志，审核时间为14-20天。核心期刊审核时间一般为4个月，须经过初审、复审、终审三道程序。3.期刊的级别问题。国家没有对期刊进行级别划分。但各单位一般根据期刊的主管单位的级别来对期刊划为省级期刊和国家级期刊。省级期刊主管单位是省级单位。国家级期刊主管单位是国家部门或直属部门。如需要图纸等资料，联系QQ1961660126目 录摘 要：本文

6、通过对一个实际的零件翻边盖帽冲压模具设计及制造工艺，说明了常用机械结构设计的一般方法和步骤，并给出了一些在设计过程中所遇到的问题和参加实际设计的感受。说明了在设计过程中应该树立的态度和作风，设计所要达到的目的和需要培养的能力，给出了一般论文的格式和写作方法。关键词：加工工艺；冲压模具；工艺计算；结构设计Abstract：Through the designing of the stamping technique and the die about a actual part-tumup.The author in this text express a normal method and s

7、tep. Even more, exposure some questions during the process of the designing and some feeling when participating the real designing. Introducing the attitude dealing style the purpose of your designing and the ability needed to cultivate during the process of designing. At last the writing method and

8、 style of the normal thesis are also included!Key Words：Processing technologyRamming mold Process design Structural design目录第一章 引言2第二章 主要工艺参数2.23456第三章 模具结构的设计.66.891012结论 12参考文献 12致谢 13 引言在校的三年时间我们学的东西很多，但同时很难系统的运用我们所学各门知识，冲压模设计实践对我们大学生来讲要想创新是非常困难也不太现实没我们进行冲压模具设计练习的目的就是为了通过模具设计对大学三年学的各门知识进行一个总结，它就是

9、一个融合贯通的过程在我的任务书端盖的冲压及模具设计它虽然是众多加工工艺中的一种，但在设计的过程里会用到材料力学，加工方法制图，计算机等多门知识在设计里，主要是自主研究和实事求是的工作培养进行科学研究好产品开发的初步能力，基本能够综合运用所所学知识分析和解决工程问题学会收集，绘图等基本技能。当前，随着世界经济一体化趋势的发展。中国作为一个具有丰富廉价劳动力的国家，正越来越受外国资本的亲睐。制造业作为一种劳动密集型行业正逐渐向中国转移，中国正成为“世界工厂”。中国制造业GDP39%，占工业总产值77.6%，占国家税收总额30% 和财政收入27%。占全国工业职工90%；占出口总额90%。当一个国家成

10、为“世界工厂”后，必然是世界数一数二的经济强国。模具以其生产效率高，产品质量好的特点在整个制造业中占有极其重要的位子。而模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。第二章 主要工艺参数 冲压是建立在金属塑性变形基础上利用安装在冲压设备上的模具对材施加压力使其产生塑性变形方式分离从而获得所需零件的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷冲压加工且主要用板料来加工所需的零件，所以也叫冷冲压或材料冲压，冲压工艺与金属冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素。冷冲压工艺是一种先进的金属加工法与机械加工塑料凤其

11、他方法相比具有以下特点： 1生产率高，操作方便，易于实现机械化和自动化。 2产品的尺寸精度稳定且互换性好，冲压时模具保压了冲压件的尺寸和形状精度，制的的零件一般不进行进一步加工。 3适应性广，冲压可以加工出尺寸范围大形状复杂的零件 4材料利用率高，一般为70%80%，一般没有切削碎料生成，材料消耗较少。 5在大批量生产条件下生产成本低。 对于该端盖零件为薄板工件，材料厚为1.5mm,从大批量的生产角度看可以考虑用冲压加工来完成。 如图一所示，该端盖零件2- 7孔用于固定要求位置公差为 75+750 中间部分为圆筒凹下部分为50 中间圆筒部分公差为IT13，四个固定孔无公差要求，四个孔对称分布要

12、求孔无变形，材料为Q235A中间拉深部分的拉深系数为0.39，首次拉深极限拉深系数0.49，故可采用冲压加工一次拉深完成，又因为70孔边距外轮廓的距离远大于凹凸模允许的最小壁厚，故可考虑复合冲压工艺无凹凸模强度之忧。 冷冲压工艺大致可以区分为分离工序和成形工序两大类，分离工序是指坏料在模具加工作用下一定的轮廓线分离而获得冲压件的加工方法，分离工序主要有落料冲孔和切割等。 成形工序是指坏料在模具的作用下使坏料产生塑料变形，但不产生分离而获得具有一定形状和尺寸凤冲压加工方法，成形工序可分为弯曲、拉深、翻孔、翻边矿口缩口和施压等。 根据该零件自身的特点和技术要求，冲压该零件的基本工序可分为落料拉深冲

13、孔切边，该零件的中部凹下部份可由图所示的任何一种方法加工得到零件上的孔全为圆孔且对称分布，为保证孔不变形应该在后续工序里完成冲孔，且应该尽量保证孔的质量和筒话模具结构该零件的 7孔与边距的距离为45mm，大于1.0T=1.5mm所以冲孔时不易引起孔的变形，既可以采用冲孔和切边复合加工一次完成，但拉深时外形会发生变化所以 7孔应在拉深后完成后切前冲出。 冷冲压模具是实现冷冲压生产的主要设备，冲压件的表面质量、尺寸精度、生产率以及生产成本与模具类型及其结构设计有直接的关系冲压模具的结构性能冲出合格零件的前提下，应具有结构简单操作方便安全使用寿命易于制造、维修成本低廉等特点。模具形式很多，按工序组合

14、程序可分为单工序模、变合模、连续模。对该零件采用的方案是：工序集中落料与拉深复合，然后翻边，然后冲孔落料复合，采用三副模具完成，先进行落料-拉深，然后进行冲孔。 冲裁件在板料带料或者条料上布置方式称排样全程排样可以有效的降低成本和保证制件的质量及模具寿命 排样一般分为有废料排料少废料排料无废料排样三种 对于该工件在冲压时出于产品结构上的考虑采用固定卸料板，零件尺寸较小，板料较薄，综合以上考虑采用搭边排样 排料图一个边距内的材料利用率为74.47%,整块板料总的材料利用率为76.8%查模具简明设计手册表4-8可得边修余量h1=3mm 则实际毛胚直径d1=113mm第三章 模具结构的设计1落料-拉

15、伸模工作部分尺寸确定凹凸模间隙及制造公差拉伸凹凸模间隙可根据模具简明设计手册表4-5查的z落料模凹凸模间隙根据模具简明设计手册冲孔-落料工作部分尺寸确定凹凸模间隙及制造公差根据模具简明设计手册查的zmin=0.105mm zmax=0.15mm 若凹凸模制造公差按IT5计算落料力 F1 : F=350= 241.31(kN)拉伸力后F2 : F=4601.2) = 133.896(kN)压边力 F3=19.97(RN) F3: F= 19.976(kN)卸料力： (kN)式中，推料力： (kN)由于拉深、落料为两个过程，即它们不在同一时间内受力，应分别计算。落料工艺力： (kN)拉深工艺力：

16、(kN)由计算知，要求压力为253.97kN，从满足工艺力的要求看，可选用450 kN的压力机。 落料冲孔模落料力： (kN)式中，MPa冲孔力： (kN)卸料力：(kN)推料力：(kN)式中，推料系数，卸料力系数，为卡在凹模内的冲孔废料的数目。取。因为同时有四个孔，则推料力(kN)考虑到该工件较厚，凸模的横截面积较小，从操作方便出发，采用落料冲孔复合模倒装结构及弹性卸料和下出料方式，则冲压总的工艺力F为： (kN)从而可选用450kN的压力机冲模的定位装置及定位零件的作用是保证材料的正确送进及在冲模中的正确位置，以保证冲压件的质量及冲压生产的顺利进行。使用条料时，条料在模具中的定位有两个内容

17、：一是在送料方向上的定位，用来控制送料的进距，其零件有挡料销、定距侧刃等。二是在与送料垂直的方向上的定位，其零件有导料销、导料板等。挡料销分为固定挡料销、活动挡料销和始用挡料销。固定挡料销分为圆头和钩形挡料销，一般装在凹模上。活动挡料销多用于倒装复合模上。始用挡料销多用于连续模中条料送进时的首次定位。定距侧刃常用于控制连续模的送料步进。从而得到准确定位的目的。侧刃一般分为矩形侧刃、成形侧刃和尖角侧刃。侧刃定距准确可靠，但增大总的冲裁力和增加材料消耗。3.3 卸料与出件装置卸料装置分为刚性卸料装置和弹性卸料装置两种形式：刚性卸料装置结构简单，工作可靠，卸料力大，适用于平直度要求不高或厚板零件的卸

18、料；弹性卸料装置适用于材料较薄、制件要求平整的复合模。出件装置主要有刚性出件装置和弹性出件装置两种形式：刚性出件装置一般装于上模，通过压力机上的滑块撞击顶杆和顶板把工件顶出来，因此推力极大，工作可靠；弹性出件装置既可装于上模，也可装于下模，其弹力来源于弹簧或橡胶。它兼有压料和出件的两个作用。出件平稳无撞击，多用于冲压大型薄件以及工件精度要求较高的模具。对于密封端盖零件，在落料拉深时，考虑到模具的结构要求，在落料部分采用固定卸料装置，在拉深部分采用弹性卸料装置。由于拉深后陷入凹模的深度较深，所以采用刚性出件装置。在冲孔落料部分，采用弹性卸料装置，兼有压紧和卸料的作用。出件装置采用弹性出件装置。使

19、用条料时，条料在模具中的定位有两个内容，一是在选择方向上的定位，用来控制选择的边距，其零件有挡料销定距侧刃等。二是在与选料垂直的方向上的定位，其零件有条料销，导料板等。3.4 模具结构设计模柄及上下模板中间联以导向装置的总体称为模架，它是装配凸凹模，保证模具准确闭合的基础。模架中的导向装置可以提高模具精度，减少压力机对模具精度的不良影响，同时节省调整时间，提高工件精度和模具寿命，因此，批量生产用冲压模具广泛采用导向装置。冲压模具常用导向装置有导柱、导套，导向装置和导板导向两种形式，而导柱、导套导向又分为滑动导向和滚动导向两种结构形式。综合考虑该零件的特点和工艺要求，选用导柱、导套滑动装置。导柱

20、、导套与上，下模座孔之间采取过盈配合的连接方式，工作可靠。导柱、导套的常见布置形式有多种，由于本设计的冲件采用复合模，由零件的形状可知道该零件为对称盘形零件，且尺寸小，拉深部分的拉深深度不大，又采用的压力机为开式压力机。为了使工件能够方便的从模具中取出等因素，所以，选用后侧导柱、导套标准模架。对于落料拉深模，由毛坯的最大外形尺寸，及一定的凹模壁厚(40mm)初选，再按模架标准件选取模架的具体结构尺寸：上模座尺寸：(mm)，材料：HT200；下模座尺寸：(mm)，材料：HT200；导柱尺寸： (mm)，材料：20钢，热处理方式：渗碳淬火+低温回火(5862HRC)；导套尺寸：(mm)，材料：20

21、钢，热处理方式：渗碳淬火+低温回火(5862HRC)；模柄采用凸缘模柄C50；模具闭合高度：最大210mm，最小170mm。：对于落料冲孔模，由工件的最大外形尺寸92mm及一定的凹模壁厚(30mm)处选，再按其标准选择具体的结构尺寸上模座尺寸：(mm)，材料：HT200；下模座尺寸：(mm)，材料：HT200；导柱尺寸：(mm)，材料：20钢，热处理方式：渗碳淬火+低温回火(5862HRC)；导套尺寸：(mm)，材料：20钢，热处理方式：渗碳淬火+低温回火(5862HRC)；模柄采用凸缘模柄C50；模具闭合高度：最大200mm，最小160mm。对于落料拉深模模具的闭合高度一般通过下式确定：H=

22、上模座厚度凹模垫板厚度凹模厚度凸模垫板厚度凸模厚度下模座高度凸模进入凹模的深度该模具由于下模座能够满足强度要求，所以没有用垫板，上模座由于顶件装置的需要，垫板选为20mm，凸模长度为42.5mm，凹模高度为55.5mm，则该模具的实际闭合高度为：H= 45 + 20 + 42.5 + 55.5 + 5018.5 =194.5(mm)查开式压力机规格知道，450kN压力机的最大闭合高度为270mm，最小210mm(封闭调节高度60mm)，故所设计的模具闭合高度H= 214.5mm满足要求，高度设计合理。对于冲孔落料模模具的闭合高度H可以通过下式确定：H=上模座厚度凸模长度凸模垫板厚度凹模厚度凹模

23、垫板厚度下模座高度凸模进入凹模的深度该模具由于下模座能够满足强度要求，所以没有用垫板，上模座垫板厚度为10mm，凸模长度为50mm, 凹模高度为40mm, 则该模具的实际闭合高度为：H= 45 + 50 + 10 + 50 + 403.5 =191.5(mm)查开式压力机规格可知，450kN压力机的最大闭合高度为270mm，最210mm(封闭调节高度60 mm)，故所设计的模具闭合高度小H满足要求，高度设计合理。3.5 压力中心的计算由于该零件为标准的轴对称零件，拉深、落料、皆对称，其几何中心便是压力机中心，故不必进行压力中心计算。结论本次设计出一副落料、啦神、冲孔复合模，在设计过程中很多工艺

24、力进行了详细计算，在压力机得选择上参照了现行选择压力机得通用法则。这次设计解决了采用双动压力机进行冲孔拉伸、落料传统模式，将落料拉伸以及冲孔同时在副装在闭式压力机上使模具完成，很多程度的提高了生产率效率和制造精度，很适合中国现在模具高速自动化发展趋势。参考文献1 李硕本等.冲压工艺理论与新技术M.北京:机械工业出版社,20022 刘心治.冷冲压工艺及模具设计M.重庆:重庆大学出版社,2002致谢本毕业设计是在我的导师吴永锦老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，吴老师都始终给予我细心的指导和不懈

25、的支持。两年多来，吴老师不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，在此谨向吴老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。 在毕业设计即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到毕业设计的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意!最后我还要感谢培养我长大含辛茹苦的父母，谢谢你们! 本毕业设计的所有研究工作从毕业设计的选题、实现条件到毕业设计的写作等阶段都是在吴永锦老师的悉心指导下完成的。吴永锦老师在作者学生学习期间在学术和生活等方面的给予了无微不至的关怀和指导。吴永锦老师严谨的治学态度、渊博的学术知识、诲人不倦的敬业精神以及宽容的待人风范使作者获益颇多。谨向导师致以最衷心的感谢.