《筒形件的冲压工艺及模具毕业设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《筒形件的冲压工艺及模具毕业设计（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1筒形件的冲压工艺及模具设计摘 要：本设计为小型的冲压模具，其质量和体积都较小。结合本零件的特点确定合适的设计理念和设计思路，这样就不会产生设计出的模具无法使用或生产出的零件无法满足其使用性能等问题。结合我国近年来模具的发展历史，虽然在设计制造方法和手段方面已经基本达到了国际水平，模具结构功能方面也接近国际水平，但在制造质量、精度、制造周期等方面，与国外相比还存在一定差距。所以本次设计一定要尽可能考虑全面，结合实际情况和所学知识，这样不仅可以设计出合格的模具产品，还能提高自己的专业水平。关键词：筒形件；冲压工艺；模具The Design of Stamping Process and Mold
2、 for the Cylindrical WorkpieceAbstract: This designed is a small stamping mould with small quality and little volume. Combining the characteristics of these parts to determine the appropriate design concept and design ideas,so it wont produce some problems such as the mold cant use after designed or
3、 the parts cant satisfy the using performance. According to the history of our country in recent years,the methods in designing and manufacturing mould and the structure of mould have reached the international level,but there are certain gaps compared with the international level in manufacturing qu
4、ality,accuracy and manufacturing cycle.So the mould I designed need to consider more aspects about combining my actual situation and finding the advantages of my own,as it can not only designed the qualified mould product,but also can improve my ability.2Key words: Cylindrical Workpiece; Stamping pr
5、ocess; Mold1 引言目前我国模具工业与发达国家相比还相当落后。主要原因是我国在模具标准化，模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家相比差距很大。随着工业产品质量的不断提高，模具设计与制造已经成为一个行业，越来越引起人们的重视，模具产品生成呈现的品种、少批量、复杂、大型精密更新换代速度快。模具设计与技术由于手工设备，依靠人工经验和常规机加工，技术向以计算机辅助设计，数控编程切屑加工，数控电加工核心的计算机辅助设计（CAD/CAM)技术转变。模具生产制件所表现出来的高精度，高复杂程度,高生产率，高一致性和低消耗是其它制造加工方面所不能充分展示出来，由于冲压加工的毛坯是板料或卷材，而且一般在
6、冷态加工，因此比较容易实现机械化和自动化生产，从而有好的经济效益，因此在批量生产中得到广泛应用，在现代工业生产中有十分重要的地位，是我国国防工业及民用生产中必不可少的加工方法。随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，冲压零件日趋复杂化，冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展，冲模制造难度日益增大。模具制造正由过去的劳动密集、依靠人工的手工技巧及采用传统机械加工设备的行业转变为技术密集型行业，更多的依靠各种高效、高精度、高效率的 NC 机床、CNC 机床、电加工机床，从过去的单一的机械加工时代转变成机械加工、电加工以及其他特种加工相结合的时代。模具制造技术，已经发展成为技术密集型的综
7、合加工技术，在现代工业生产中的地位也越来越高。在这次设计中我结合所学专业相关知识，通过文字说明和许多设计图例与表格，使内容更加详尽明了。首先对零件进行工艺性分析，然后选择复合模作为该模具的工艺生产方案，经过计算分析完成该模具的主要设计计算，凸、凹模工作部分的设计计算，还有主要零部件的结构设计，选择合适的模具材料。进行冲压设计就是根据已有的生产条件，综合考虑影响生产过程顺利进行的各方面因素，合理安排零件的生产工序，最优地选用，确定各工艺参数的大小和变化范围，设计模具，选用设备等，以使零件的整个生产过程达到优质、安全目的、由于本人水平有限，设计经验不足，在本次设计中难免出现一些问题，但我相信在董老
8、师的耐心指导以及同学们的热心帮助下，一定会将设计日趋完善。在此希望广大师生朋友能够拔冗相助，不吝赐教，帮助我把出现的问题解决掉，在下将不胜感激，3铭感五内，没齿难忘。2 零件的冲压工艺性分析拉深件的工艺性是指拉深件对拉深工艺的适应性。在一般情况下，对拉深件工艺性影响最大的是几何形状尺寸和精度要求。良好的拉深工艺性能满足材料较省、工序较少、模具加工容易、寿命较高、操作方便及产品质量稳定等要求。该零件为无凸缘筒形件，材料为 08 钢，08 钢是优质碳素结构钢，易于拉伸成型，具有良好的冲压性能，零件拉深高度不大，高度 160-0.27，外轮廓尺寸 45 00.39 ，属 IT13 级，一般冲压均能满
9、足精度要求。图 1 零件图Figure 1 Parts drawing3 确定工艺方案可根据下表确定工艺方案分析表 1 可得出三套工艺方案。方案一：采用单工序模，结构简单，一道工序需要一副模具才能完成，生产效率低难以满足该工件大量生产的要求。方案二：采用复合模，可在一副模具中完成几道工序，因此模具结构比单工序模复杂，而且要求各零部件的动作准确可靠，不互相干涉。这要求模具的制造达到较高的精度。模具的制造成本较高，制造周期延长。方案三：采用级进模，只需一副模具，生产率搞，但模具结构复杂，送进料不方便。综合分析比较以上三种方案，方案二最佳。分析冲裁件可知，该零件是一个简单的圆形且是轴对称的冲件，而且
10、最大直径不是很大，可直接通过落料得到，所以总体上应将落料凹模固定在下模座上，先完成落料，再随着模具的继续动作完成拉深。由于条料厚度只有 2mm，较薄，且冲裁件较小，质量要求一般，可用弹性卸料装置进行卸料，同时可实现冲裁前压料动作，保证工件的平整度。又由于毛坯以条料形式送进模具，生产量大，所以可用两个导料销和一个4挡料销完成条料送进时的正确定位和送料步距，同时由于冲件结构简单，尺寸又小，所以手动送料即可。在上下模的导向方式上，考虑到冲件结构简单，尺寸精度要求一般，且是大批量生产，应尽可能提高模具使用寿命，可用导柱、导套完成上下模的冲裁定位。表 1 冲压工艺方案Table 1 Stamping p
11、rocess program单工序模项目无导柱 有导柱级进模 复合模冲压精度 低 较低较高，相当于IT10IT13高，相当于IT8IT11制件平整度 不平整 一般不平整，有事要校平因压料较好，制件平整制件最大尺寸和材料厚度不受限制300mm 以下厚度达 6mm尺寸250mm 厚度常在 0.16mm尺寸300mm 厚度常在 0.053mm生产率 低 较低可用自动送料出料装置效率较高工序组合后效率高冲模制造的难度及价格容易、价格低导柱、导套的装配采用先进工艺后不难简单形状制件的级进模比复合模具制造难度低、价格也较低形状复杂的制件用复合模比级进模制造难度低，相对价格低材料要求 可用边角料 条料要求不
12、严格条料或卷料要求严格除用条料外，小件可用边角料，但生产率低使用高速冲床的可能性只能单冲不能连冲有自动装置可以连冲，速度不能太高使用于高速冲床高达 400 次/分以上由于有弹性缓冲器，不宜高速，不宜连冲生产安全性 不安全手在冲模工作区不安全比较安全手在冲模工作区不安全，要有安全装置冲模安装调试与操作调整麻烦操作不便安装、调整较容易、操作方便安装、调整较容易，操作简单安装、调整比级进模更容易，操5作简单表 2 正装、倒装复合模优缺点对比Table 2 Being installed composite modulus、inversion composite modulus advantages
13、and disadvantages compared比较项目 倒装复合模 正装复合模凸模 在上模部分 在下模部分凹模 在上模部分 在下模部分工作零件装配位置凸凹模 在下模部分 在上模部分出件方式顶杆自上模内推出，下落到模具工作面上弹顶器自下模内顶出至模具工作面上冲裁件的平整度 较差 较好废料排出废料在凸模内积聚到一定程度后，便从下模部分的漏料孔排出废料不在凸凹模积聚，压力机回程时即从凸凹模内推出凸凹模的强度和寿命凸凹模承受的涨力太大，凸凹模的最小壁厚应严格控制，否则会涨裂受力情况比倒装复合模好，但凸凹模的内形尺寸易磨损增大，壁厚可比倒装的薄生产操作废料自漏料孔排出，有利于清理模具的工作面，生产
14、操作较安全废料自上而下击落，和工件一起汇聚到模具工作面上，对生产操作不利适应性冲裁件平整要求不高，凸凹模强度足够时采用。凸凹模尺寸较大时，可直接固定在下模上，不用固定板适用于薄料的生产，平整度要求较高，以及壁厚较小，强度较差的凸凹模根据表 2 倒、正装复合模的优缺点比较，结合零件的工艺性分析，最后确定采用正装式复合模4 冲裁件的工艺计算4.1 确定是否加修边余量由于金属的流动和材料的各向异性，毛坯拉深后，工件边口不齐。一般情况拉深后都要修边，因此在计算毛坯的尺寸时，必须把修边余量计入工件。但当零件的相对高度 H/d 很小并且高度尺寸要求不高时，也可以不用切边工序由于其工作相对高度H/d=15/
15、430.350.5 6（1）查冷冲压模具设计与制造表 4.3 可知：不需要加修边余量。4.2 计算毛坯直径查冷冲压模具设计与制造表 4.2 常用旋转体拉深毛坯直径的计算公式可得此工件的毛坯直径。2 241.70.56Ddhrd（2）2 23.43.563.6mm4.3 确定是否需要压边圈根据坯料相对厚度：t/D100=2/63.6100=3.142 （3）式中 t坯料厚度，D毛坯直径，查冷冲压工艺及模具设计P240 表 4-15 可知不用压边圈，若怕该冲件在拉深过程中会发生起皱，保险起见，采用带弹性压边装置的模具也可。这里的压边圈实际上是作为定位与顶件之用。4.4 确定拉深次数由于拉深件的高度
16、与其直径的比值不同，有的拉深件可用一次拉深制成，而有的高度大的拉深件，则需要多次拉深才能制成。所有根据工件的相对高度（h/d）和坯料的相对厚度（t/D100）的大小确定拉深次数 。查冷冲压工艺及模具设计表 4-8 可知，由于工件相对高度 0.35 远远小于一次拉深时的相对高度 0.700.57，则可一次拉深成形。4.5 确定排样裁板方案冲裁件在板料，带料或条料上的布置方法称为排样。合理的排样是将低成本和保证冲件质量及模具寿命的有效措施。应考虑以下原则： a.提高材料得利用率（不影响冲件的使用性能的前提下可适当改变冲件形状） 。b. 合理排样可使操作方便，劳动强度低。 c.模具结构简单寿命长。 d.保证冲件质量和冲件对板料纤维方向的要求。4.5.1 搭边排样中相邻两个零件之间的余量或零件与条料边缘件的余量
