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1、广西科技大学2012届毕业设计说明书广西科技大学毕业设计（论文）说明书课题名称 罩圈落料、拉深、冲孔、翻边复合模设计 系 别 职业技术教育学院 专 业 机械工程及自动化 班 级 机自Z082班 学 号 姓 名 指导教师 2012 年 5 月 10 日摘要冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备,是技术密集型产品。冲压件的质量,生产效率以及生产成本等,与模 具设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水平的高低,是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一 ,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。本套模具设计，我所设计的是生活中及为常见的是罩圈，主要介绍的是冲压生产中应用广泛的落料、拉
2、深、冲孔、翻边工序，设计的模具是它整个生产过程一次成型的落料、拉深、冲孔、翻边复合模。我首先对冲压工艺特性进行分析，比较和确定工艺方案，然后在进行工艺参数的计算，选择合理的冲压设备，再进行模具的总体设计，设计出整套模具。通过本次的毕业设计，我不仅巩固了所学关于冲压模具的内容，掌握了冲压模具设计的基本技能，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范等，使理论和生产实际知识综合运用，从而培养和提高了我独立工作的能力。 关键词：罩圈；落料；拉深；冲孔；翻边；冲模设计AbstractStamping die is stamping essential technology and equipme
3、nt, and technology-intensive products.Stamping quality, production efficiency and production cost is directly related to mold design and manufacturing. The level of mold design and manufacturing technology is a measure of a country manufacturing of the level of one of the hallmarks of a large extent
4、 determines the product quality, efficiency and new product development capabilities.This set of mold which Idesigna commoncoverring of life. It introduces being widely usedintheproductionofstampingblanking, deep drawing, piercing and flangingprocesses. Thedesignof the moldisitthe entireproductionpr
5、ocess ofthe molding blanking, deep drawing,piercing and flanging compoundmode. First of all, Ianalyzethestampingprocess characteristics, compare anddetermine the technology program, and thencarrying outthecalculationoftheprocess parameters, a reasonable choice of stamping equipment,thentheoveralldes
6、ignof themoldto design aset ofmold. Keywords: Cover circle；blanking; deep drawing; punching; flanging; die design目 录绪论1零件的工艺性分析21.1工件材料21.2工件的工艺分析及计算31.3 工件的尺寸精度52 工艺方案的分析和确定62.1 工艺方案的分析及确定62.1 排样图的确定63 各工序冲裁压力的计算及冲压设备的选择93.1 各工序冲裁压力的计算93.2 冲压设备的选择113.3 压力中心的确定134 模具结构的设计144.1 模具的总体结构144.2 各块模板的作用及材
7、料的选取145 成形零部件的设计165.1 凸、凹模的设计165.1.1 凸、凹模的作用165.1.2 凸、凹模的设计原则165.2 冲裁间隙165.3 刃口尺寸的计算原则175.4 工作零件刃口尺寸计算175.4.1 落料冲孔部分的刃口尺寸计算185.5 主要零部件的结构设计216 标准零件的选取266.1 模架的选取266.2 模架导柱导套的选取266.3 最终模具结构总体装配图27参考文献30致谢31绪论冲压是通过模具对板材施加压力或者压力，使板材塑性成形，有时对板材施加剪切力而使板材分离，从而获得一定尺寸、形状和性能的一种零件加工方法。由于冲压加工经常在常温下进行，因此也称冷冲压。冲压
8、加工的原材料一般为板材或带材，故也称之为板材冲压。与机械加工及塑性加工的其他方法相比，冲压加工无论在技术方面还是在经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下：1）冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸和形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量，而模具的寿命一般较长，所以冲压质量稳定，互换性好，具有“一模一样”的特征。3）冲压加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料冷变形硬化效应，冲压强度和刚度均较高。4）冲压一般没有屑碎料生成，材料的利用率高，且不需其他加热设备，因而是一种省料、节能的加工方法
9、，冲压件的成本较低。但是，冲压件加工所使用的模具一般具有专用性，有时候一个复杂的零件需要数套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的有点才能充分体现，从而获得较好的经济效益。冲压在现代工业生产中，尤其是大批量生产应用中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多地采用冲压加工法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工业等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当的大。不少过去用锻造、铸造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说，如果生产中不采用冲压工
10、艺，许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都难以实现的。可见，冲压加工的重要性。 1 零件的工艺性分析1.1 工件特点零件图如图1.1及图1.2所示： 图1.1 零件三维图 图1.2零件图零件名称：罩圈零件材料：Q235-A钢板零件厚度：1mm零件批量：大批量1.1.1 Q235-A钢板性能分析1.特性及适用范围：Q235A韧性和塑性较好，有一定的伸长率，具有良好的焊接性能和热加工性。Q235A一般在热轧状态下使用，用其轧制的型钢、钢筋、钢板、钢管可用于制造各种焊接结构件、桥梁及一般不重要的机器零件，如螺栓、拉杆、铆钉、套环和连杆等。2.物理性能：1）化学成
11、分：碳 C ：0.22%；硅 Si：0.35%；锰 Mn：1.4%；硫 S ：0.050%；磷 P ：0.045%；铬 Cr：允许残余含量0.030%；镍 Ni：允许残余含量0.030%；铜 Cu：允许残余含量0.030% （注：脱氧方法:F、Z）2）力学性能：抗拉强度 b (MPa)：370500 屈服强度 s (MPa)：16mm时:235;1640mm时:225; 4060mm时: 215; 60100mm 时: 215; 100150mm时: 195; 150mm时: 185 伸长率 5 (%)：40mm时:26;4060mm时:25;60100mm时:24;100150mm时:22;
12、150200mm时:21; 冷弯（弯180）：【纵向】钢厚度16mm时，弯心直径d=a；钢厚度16100mm时，弯心直径 d=2a； 【横向】钢厚度16时，弯心直径d=1.5a；钢厚度16100时，弯心直径d=2.5a。1.2 工件的工艺分析及计算这是一个典型的筒形拉深件，如上图1.1、1.2所示，零件结构并不复杂，按照零件的加工顺序首先要判断是否能一次性加工出mm的内筒，成形方法主要有两种，即：翻边和拉深后切去筒底形成。依据翻边的最大翻边高度计算公式：=（1-）+0.43r+0.72t其中为材料的翻边系数，查冷冲模设计案例剖析表5-3，取0.7又由罩圈零件尺寸得=（1-0.7）+0.434.
13、5+0.721=11.8mm实际翻边高度0.75mm，故此内筒能一次翻边成形。又考虑到减少坯料成形尺寸，有利于降低成本，故翻边成形是首选。 图1.3 零件图根据该零件的翻边特点，依据前后体积不变原则，考虑到翻边前后材料厚度变化很小，因此，可按翻边前后表面积不变进行计算，保证图1.3所示计算见图中翻边前后阴影部分面积相等。也就是：（-）=4.5（70-44.5）+61（8-5）即：保证翻边前70mm外径、d内径组成的圆环表面积与R5mm的四分之一凹球带及60mm、3mm高圆筒共同组成的图形的表面积相等。带入数据，可求出按在拉深件底部冲孔后翻边需预冲的孔直径d为48.5mm。选取合适的修边余量之后
14、，根据拉深前后毛坯与工件的表面积不变原则，依据毛坯直径D计算公式：D=（为拉深零件各个部分的表面积之和）由AutoCAD辅助软件计算得=11493.185带入数据求得D=121mm又依照阶梯形拉深件的“克里曼诺维奇”经验公式其中式子中 、大、小筒阶梯处的拉深高度（mm）； 、大、小筒阶梯的直径（mm）； D所求阶梯的毛坯直径（mm）。代入数值，可求得阶梯筒的假定拉深系数为 m=0.75由于毛坯相对厚度(t/D) 100=0.83，根据相对厚度，查冷冲模设计案例剖析表10-25得，极限拉深系数为=0.530.55根据阶梯形件拉深的判断条件：若计算所得的假定拉深系数等于或大于由同样大的毛坯拉深圆筒形工件（按最小的阶梯直径计算）所能达到的极限拉深系数，则可一次拉深完成。显然m。故该阶梯圆筒可一次拉深成形。根据上述分析及零件图知：整个工件有落料、拉深、冲孔、翻边四道工序，材料为Q235-A钢板，适合冲裁，且此工件满足冲裁的加工要求
