端蓋沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)

1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書題 目:端蓋沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 年級(jí)、 專業(yè): 姓 名: 學(xué) 號(hào): 指 導(dǎo) 教 師: 完 成 時(shí) 間: 摘 要本設(shè)計(jì)是對(duì)給定的產(chǎn)品圖進(jìn)行沖壓模具設(shè)計(jì)。沖壓工藝的選擇是經(jīng)查閱相關(guān)資料和和對(duì)產(chǎn)品形狀仔細(xì)分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行的；沖壓模具的選擇是在綜合考慮了經(jīng)濟(jì)性、零件的沖壓工藝性以及復(fù)雜程度等諸多因素的基礎(chǔ)上進(jìn)行的；產(chǎn)品毛坯展開尺寸的計(jì)算是在方便建設(shè)又不影響模具成型的前提下簡(jiǎn)化為所熟悉的模型進(jìn)行的。文中還對(duì)沖壓成型零件和其它相關(guān)零件的選擇原則及選擇方法進(jìn)行了說明，另外還介紹了幾種產(chǎn)品形狀的毛坯展開尺寸計(jì)算的方法和簡(jiǎn)化模型，以及沖壓模具設(shè)計(jì)所需要使用的幾種參考書籍的查閱方法。【關(guān)鍵詞】工藝

2、、工藝性、沖壓工序、沖壓模具、毛坯展開尺寸AbstractThis 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 manufactured product meticulous; The election of press die is based on synthesis considerations on econ

3、omical 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 convenience but without contribution die confectioning simplified frequent application cast. In the t

4、est, 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 unfold dimension and simplified cast, and the means of looking up on the reference books of desig

5、ning press die.【key words】The craft； the technology capability； press process; punch die; The unfold dimension of the work blank.目 錄前言 第一章 零件圖及工藝方案的擬訂 1.1 零件圖及零件工藝性分析 6 1.2 工藝方案的確定 7第二章工藝設(shè)計(jì) 2. 1 計(jì)算毛坯尺寸 82. 2確定排樣和裁板方案 9 2. 3 工序的合并與工序順序 102. 4 計(jì)算各工序的壓力 112. 5 壓力機(jī)的選擇 12第三章 模具類型及結(jié)構(gòu)形式的選擇3. 1落料、拉深、沖孔復(fù)合模的設(shè)

6、計(jì) 13第四章 模具工作零件刃口尺寸及公差的計(jì)算4. 1落料、拉深、沖孔復(fù)合模 14第五章 模具零件的選用，設(shè)計(jì)及必要的計(jì)算 5. 1落料、拉深、沖孔復(fù)合模 17第六章 壓力機(jī)的校核 6. 1落料、拉深、沖孔模壓力機(jī)的校核 23第七章 模具的動(dòng)作原理及綜合分析7. 1 落料、拉深、沖孔模的動(dòng)作原理 24第八章 凸凹模加工工藝方案 8. 1 凹模、凸模加工工藝路線 258. 2 模具裝配 29第九章 設(shè)計(jì)心得 31第十章 致謝辭 32【參考文獻(xiàn)】33前 言隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，沖壓技術(shù)應(yīng)用范圍越來越廣泛，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門中，幾乎都有沖壓加工生產(chǎn)，它不僅與整個(gè)機(jī)械行業(yè)密切相關(guān)，而且與人們的生活緊密相連。

7、沖壓工藝與沖壓設(shè)備正在不斷地發(fā)展，特別是精密沖壓。高速?zèng)_壓、多工位自動(dòng)沖壓以及液壓成形、超塑性沖壓等各種沖壓工藝的迅速發(fā)展，把沖壓的技術(shù)水平提高到了一個(gè)新高度。新型模具材料的采用和鋼結(jié)合金、硬質(zhì)合金模具的推廣，模具各種表面處理技術(shù)的發(fā)展，沖壓設(shè)備和模具結(jié)構(gòu)的改善及精度的提高，顯著地延長(zhǎng)了模具的壽命和擴(kuò)大了沖壓加工的工藝范圍。由于沖壓工藝具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量穩(wěn)定、成本低以及可加工復(fù)雜形狀工件等一系列優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)械、汽車、輕工、國(guó)防、電機(jī)電器、家用電器，以及日常生活用品等行業(yè)應(yīng)用非常廣泛，占有十分重要的地位。隨著工業(yè)產(chǎn)品的不斷發(fā)展和生產(chǎn)技術(shù)水平的不斷提高，沖壓模具作為個(gè)部門的重要基礎(chǔ)工藝裝備將起到越

8、來越大的作用?？梢哉f，模具技術(shù)水平已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的重要指標(biāo)。目前國(guó)內(nèi)模具技術(shù)人員短缺，要解決這樣的問題，關(guān)鍵在于職業(yè)培訓(xùn)。我們做為踏入社會(huì)的當(dāng)代學(xué)生，就應(yīng)該掌握扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)，現(xiàn)在學(xué)好理論基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是專業(yè)課程的理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐之后的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。希望能通過這次設(shè)計(jì)，能掌握模具設(shè)計(jì)的基本方法和基本理論。第一章 零件圖及工藝方案的擬訂1.1零件圖及零件工藝性分析一、零件圖 圖11）工件圖：如圖11所示名稱：端蓋材料：Q235板厚：1mm二、零件的工藝性分析端蓋所用的材料為碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235,其力學(xué)性能如下：=304373Mpa,b=432461 Mpa, s=235Mpa。由于

9、圖樣上未注公差等級(jí)，屬自由尺寸，確定其精度等級(jí)為IT13級(jí)，大、中批量生產(chǎn)。該制件形狀簡(jiǎn)單，尺寸較小，厚度適中，屬于普通沖壓件，但有幾點(diǎn)應(yīng)該注意：根據(jù)工件的形狀分析，該工件為圓筒形件,因此在加工時(shí)要考慮到整形工序；零件的底部是有孔的筒形件，因此必須得考慮這一筒形件的成型方案；拉深的h/d較大，要考慮能否一次拉成，且最后一次拉深成型是應(yīng)注意保證R2的圓角；大批量生產(chǎn)，應(yīng)重視模具材料的選擇和模具結(jié)構(gòu)的確定，保證模具的壽命；制件較小，從安全考慮，要采取適當(dāng)?shù)娜〖绞?，模具結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)好推件和取件方式。1.2、工藝方案的確定一、零件底部通孔成型方案的確定底部7個(gè)通孔可有多種成型方案：第一種方案：拉深成型

10、后再在底部沖孔；第二種方案：先在底部沖一小孔，然后在拉深成型。 若采用第一種孔的成型方案，工序集中，工件的質(zhì)量較高，適合大、中批量生產(chǎn)，圖樣上對(duì)工件精度工件要求不是很高的情況下，可以采用；第二種方案先在底部沖預(yù)制小孔，在拉深的過程中預(yù)制孔會(huì)變形，而且拉深也會(huì)出現(xiàn)缺陷，由于變形的不均勻，拉深的直壁的質(zhì)量也不好。綜上，采用第一種成型方案。二、工序的安排對(duì)工序的安排，擬有以下幾種方案：.落料 - 沖孔 - 拉深 整形.落料 拉深 沖孔 整形.落料 拉深 整形 沖孔對(duì)于方案，先沖孔再拉深，在拉深的過程中預(yù)制孔會(huì)變形，而且拉深也會(huì)出現(xiàn)缺陷，由于變形的不均勻，拉深的直壁的質(zhì)量也不好。方案將整形放在沖孔的后

11、面，雖然使模具的制造比較簡(jiǎn)單，可是整形前的毛坯尺寸要求較高，計(jì)算復(fù)雜，且精度不易保證；方案將沖孔放在最后，很容易保證工件的精度，且沒有出現(xiàn)方案的問題，故此方法為最佳方案。綜上所述，最終確定采用方案。第二章 工藝設(shè)計(jì)2.1 計(jì)算毛坯尺寸一、確定拉深次數(shù)選定修邊余量 查沖壓手冊(cè)表45，確定=1.2mm計(jì)算工件表面積為了便于計(jì)算,將該零件分成若干個(gè)簡(jiǎn)單幾何體計(jì)算圓筒直壁部分的表面積:A1=d(h + ) =3.14×109×(17 + 1.2) =6229.132 R2圓球臺(tái)部分的表面積: A2=2(d。/2 + 2r/) r/2 =2×3.14×(109/2

12、 + 5/3.14) ×3.14×2.5/2 =1382.6205底部表面積為： A3=d。2/4 =3.14×1092/4 =9326.585 則工件總面積為： A= A1 + A2 + 9326.585 =6229.132 + 1382.6205 + 9326.585 =16938.3375預(yù)算毛坯直徑D根據(jù)毛坯表面積等于工件表面積的原則: D2/4=A D=146.8928(圓整147mm) 確定拉深次數(shù)總拉深系數(shù)為：m = dn/D = 109/147=0.741由毛坯相對(duì)厚度t/D×100=1.04查沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)P158表得第一次拉深系數(shù)

13、 m1=0.840.65 可以一次拉成2.2、確定排樣和裁板方案第七章 模具的動(dòng)作原理及綜合分析7.1 落料、拉深、沖孔模的動(dòng)作原理本模具在一次行程過程中完成制件的落料、拉深、沖孔全部工作當(dāng)壓力滑塊下行時(shí)，首先在凸凹模20和凹模2的作用下，從條料上落下Ø147mm的毛坯料，毛坯料被壓在凸凹模20和下面有托桿的壓料塊28之間，而后在凸凹模26作用下進(jìn)行拉深，當(dāng)壓力機(jī)滑塊接近下死點(diǎn)時(shí)，在凸模12的作用下沖出Ø15mm和6×Ø6mm的孔。壓力機(jī)滑塊下降到底點(diǎn)，沖模處于鐓死狀態(tài)，整形處工件與模具剛性接觸，當(dāng)壓力機(jī)滑塊上行時(shí)，成形凸模在托桿的作用下將制件從凸模上頂

14、出，最后在打桿的作用下將制件推出。本次設(shè)計(jì)的模具為復(fù)合模，在壓力機(jī)的一次行程中，經(jīng)一次送料定位，在模具的同一部位同時(shí)完成幾道工序,其沖裁件的相互位置精度高,對(duì)條料的定位精度較低。這兩副模具的生產(chǎn)率高,沖壓件精度高,但模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,制造精度要求高,制造難度大,成本也較高。這種模具適用于生產(chǎn)批量大,精度要求高,內(nèi)外形尺寸差較大的沖裁件。沖孔廢料由凸凹?？紫蛳屡懦共僮鞣奖?。本次設(shè)計(jì)的模具都采用手工送料和取件,這主要是考慮到我國(guó)的人力資源豐富,且手工送料和取件可以使模具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化。所選的模架螺釘?shù)攘慵际菑臉?biāo)準(zhǔn)件中選取,這樣可有效的降低成本。從安全的角度考慮,模具結(jié)構(gòu)還有不足,需要改進(jìn)。模具圖如

15、圖71所示）圖71）第八章 凸凹模加工工藝方案81凸模,凹模加工工藝路線凹模加工工藝卡南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院工藝過程綜合卡片產(chǎn)品名稱端蓋零件名稱凹 模零件圖號(hào)第4頁(yè)材料牌號(hào)12MoVCr12Mov 毛坯種類鑄件零件重量 kg毛重尺寸Ø261x75凈重性能每 臺(tái)件 數(shù)每 件 批 數(shù)工序號(hào)工 序 內(nèi) 容加工車間設(shè)備名稱及 編 號(hào)工藝裝備名稱及編號(hào)技術(shù)等級(jí)工時(shí)定額夾具刀具量具單件1粗 車 外 圓機(jī)加工車間三爪卡盤外圓粗車刀游標(biāo)卡尺2精 車 外 圓機(jī)加工車間三爪卡盤外圓精車刀游標(biāo)卡尺3鉆 孔機(jī)加工車間三爪卡盤鉆孔刀游標(biāo)卡尺4鏜 孔機(jī)加工車間三爪卡盤鏜刀游標(biāo)卡尺5車 斷機(jī)加工車間三爪卡盤車斷刀6鉆

16、孔機(jī)加工車間專用夾具鉆 頭游標(biāo)卡尺7攻 螺 紋鉗工車間專用夾具螺紋刀凸凹模加工工藝卡南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院工藝過程綜合卡片產(chǎn)品名稱軸碗零件名稱凸凹模零件圖號(hào)第5頁(yè)材料牌號(hào)12MoVCr12Mov 毛坯種類鑄件零件重量 kg毛重尺寸Ø203x200凈重性能每 臺(tái)件 數(shù)每 件 批 數(shù)工序號(hào)工 序 內(nèi) 容加工車間設(shè)備名稱及 編 號(hào)工藝裝備名稱及編號(hào)技術(shù)等級(jí)工時(shí)定額夾具刀具量具單件1粗 車 外 圓機(jī)加工車間三爪卡盤外圓粗車刀游標(biāo)卡 尺2精 車 外 圓機(jī)加工車間三爪卡盤外圓精車刀游標(biāo)卡 尺3車 槽機(jī)加工車間三爪卡盤車斷刀游標(biāo)卡 尺4鉆 孔機(jī)加工車間三爪卡盤鉆頭游標(biāo)卡 尺5鏜 孔機(jī)加工車間三爪卡盤鏜刀

17、6車 斷機(jī)加工車間專用夾具車斷刀游標(biāo)卡 尺凸模加工工藝卡1南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院工藝過程綜合卡片產(chǎn)品名稱端蓋零件名稱凸 模1零件圖號(hào)第2頁(yè)材料牌號(hào)T10A毛坯種類鑄件零件重量 kg毛重尺寸Ø171x115凈重性能每 臺(tái)件 數(shù)每 件 批 數(shù)工序號(hào)工 序 內(nèi) 容加工車間設(shè)備名稱及 編 號(hào)工藝裝備名稱及編號(hào)技術(shù)等級(jí)工時(shí)定額夾具刀具量具單件1粗 車 外 圓機(jī)加工車間三爪卡盤外圓粗車刀游標(biāo)卡尺2精 車 外 圓機(jī)加工車間三爪卡盤外圓精車刀游標(biāo)卡尺3鉆 孔機(jī)加工車間三爪卡盤鉆孔刀游標(biāo)卡尺4鏜 孔機(jī)加工車間三爪卡盤鏜刀游標(biāo)卡尺5車 斷機(jī)加工車間三爪卡盤車斷刀6鉆 孔機(jī)加工車間專用夾具鉆 頭游標(biāo)卡尺7攻 螺

18、 紋鉗工車間專用夾具螺紋刀凸模加工工藝卡2南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院工藝過程綜合卡片產(chǎn)品名稱端蓋零件名稱凸 模2零件圖號(hào)第3頁(yè)材料牌號(hào)T10A毛坯種類鑄件零件重量 kg毛重尺寸Ø21x240Ø8x240凈重性能每 臺(tái)件 數(shù)每 件 批 數(shù)工序號(hào)工 序 內(nèi) 容加工車間設(shè)備名稱及 編 號(hào)工藝裝備名稱及編號(hào)技術(shù)等級(jí)工時(shí)定額夾具刀具量具單件1粗 車 外 圓機(jī)加工車間三爪卡盤外圓粗車刀游標(biāo)卡 尺2精 車 外 圓機(jī)加工車間三爪卡盤外圓精車刀游標(biāo)卡 尺3車 槽機(jī)加工車間三爪卡盤車斷刀游標(biāo)卡 尺4車 斷機(jī)加工車間三爪卡盤車斷刀游標(biāo)卡 尺卸料板加工工藝卡南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院工藝過程綜合卡片產(chǎn)品名稱端蓋零件名

19、稱卸料板零件圖號(hào)第6頁(yè)材料牌號(hào)12MoV40鋼 毛坯種類鑄件零件重量 kg毛重尺寸Ø326x35凈重性能每 臺(tái)件 數(shù)每 件 批 數(shù)工序號(hào)工 序 內(nèi) 容加工車間設(shè)備名稱及 編 號(hào)工藝裝備名稱及編號(hào)技術(shù)等級(jí)工時(shí)定額夾具刀具量具單件1粗 車 外 圓機(jī)加工車間三爪卡盤外圓粗車刀游標(biāo)卡尺2精 車 外 圓機(jī)加工車間三爪卡盤外圓精車刀游標(biāo)卡尺3鉆 孔機(jī)加工車間三爪卡盤鉆孔刀游標(biāo)卡尺4鏜 孔機(jī)加工車間三爪卡盤鏜刀游標(biāo)卡尺5車 斷機(jī)加工車間三爪卡盤車斷刀6鉆 孔機(jī)加工車間專用夾具鉆 頭游標(biāo)卡尺7工 螺 紋鉗工車間專用夾具螺紋刀82.模具的裝配:根椐復(fù)合模裝配要點(diǎn)，選凹模作為裝配基準(zhǔn)件，先裝下模，再裝上

20、模，并調(diào)整間隙、試沖、返修。序號(hào)工序工藝說明凸、凹模預(yù)配裝配前仔細(xì)檢查各凸模開關(guān)及尺寸以及凹模形孔，是否符合圖紙要求尺寸精度、形狀。將各凸模分別與相應(yīng)的凹?？紫嗯洌瑱z查其間隙是否加工均勻。不合適者應(yīng)重新修磨或更換凸模裝配以凹?？锥ㄎ唬瑢⒏魍鼓７謩e壓入凸模固定板的形孔中，并擠緊牢固裝配下模在下模座上劃中心線，按中心預(yù)裝凹模、導(dǎo)料板；在下模座、導(dǎo)料板上，用已加工好的凹模分別確定其螺孔位置，并分別鉆孔，攻絲；將下模座、導(dǎo)料板、凹模、活動(dòng)檔料銷、彈簧裝在一起，并用螺釘緊固，打入銷釘裝配上模在已裝好的下模上放等高墊鐵，再在凹模中放入 0.3mm的紙片，然后將凸模與固定板組合裝入凹模；預(yù)裝上模座，劃出與凸

21、模固定板相應(yīng)螺孔、銷孔位置并鉆鉸螺孔、銷孔；用螺釘將固定板組合、墊板、上模座連接在一起，但不要擰緊；將卸料板裝在已裝入固定板的凸模上，裝上橡膠 和卸料螺釘，并調(diào)節(jié)橡膠的預(yù)壓量，使卸料板高出凸模下端約1mm；復(fù)查凸、凹模間隙并調(diào)整合適后，緊固螺釘；安裝導(dǎo)正銷、承料板；切紙檢查，合適后打入銷釘試沖與調(diào)整裝機(jī)試沖根椐試沖結(jié)果作相應(yīng)調(diào)整模具裝配圖如圖8-1所示：圖8-1）第九章 設(shè)計(jì)心得 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，在理論知識(shí)的指導(dǎo)下，結(jié)合認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)中所獲得的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在老師和同學(xué)的幫助下，認(rèn)真獨(dú)立地完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在本次設(shè)計(jì)的過程中，通過自己實(shí)際的操作計(jì)算，我對(duì)以前所學(xué)過的專業(yè)知識(shí)有了更進(jìn)一步、更

22、深刻的認(rèn)識(shí)，能夠把自己所學(xué)的知識(shí)比較系統(tǒng)的聯(lián)系起來。同時(shí)也認(rèn)識(shí)到了自己的不足之處。到此時(shí)才深刻體會(huì)到，以前所學(xué)的專業(yè)知識(shí)還是有用的，而且都是模具設(shè)計(jì)與制造最基礎(chǔ)、最根本的知識(shí)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)歷時(shí)一個(gè)月左右，從最初的領(lǐng)會(huì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求，到對(duì)拿到自己手上的沖壓件的沖壓性能的分析計(jì)算，諸如對(duì)沖壓件結(jié)構(gòu)的分析，對(duì)形狀的分析等，不斷地分析計(jì)算，對(duì)要進(jìn)行設(shè)計(jì)的沖壓件有了一個(gè)比較全面深刻的認(rèn)識(shí)，并在此基礎(chǔ)上綜合考慮生產(chǎn)中的各種實(shí)際因素，最后確定本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的工藝方案。然后是對(duì)排樣方式的計(jì)算，直到模具總裝配圖的繪制，用時(shí)近一個(gè)月。在這段時(shí)間里，我進(jìn)行了大量的計(jì)算：從材料利用率的計(jì)算，到工序壓力的計(jì)算，再工作部分刃口尺寸及公差的計(jì)算，到各種零件結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算以及主要零部件強(qiáng)度剛度的核算。其間在圖書館翻閱了許多相關(guān)書籍和各種設(shè)計(jì)資料。因此從某種意義上講，通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，也培養(yǎng)和鍛煉了一種自己查閱資料，獲取有價(jià)值信息的能力?？傊ㄟ^本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的鍛煉，使我對(duì)模具設(shè)計(jì)與模具制造的整個(gè)過程都有了比較深刻的認(rèn)識(shí)和全面的掌握。使我接受了一個(gè)模具專業(yè)的畢業(yè)生應(yīng)該有的鍛煉和考查。我很感謝學(xué)校和各位老師給我這次鍛煉機(jī)會(huì)。我是認(rèn)認(rèn)真真的做完這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的，也應(yīng)該認(rèn)認(rèn)真真的完成我大學(xué)三年里最后也