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1、天津工程师范学院 2008 届本科生毕业设计I引言.1 1 模具简要概述.2 1.1 冷冲压及模具的概念 .2 1.2 冲压及模具在工业生产中的地位 .2 2 冲裁模具设计过程 .4 2.1 零件分析 .4 2.2 确定工艺方案 .4 2.3 主要工艺参数计算.4 2.3.1 计算毛坯直径 .4 2.3.2 确定是否加修边余量.5 2.3.3 确定是否需要压边圈 .5 2.3.4 确定拉深次数 .5 2.3.5 排样及材料的利用率 .5 2.3.6 计算工序冲压力 .7 2.3.7 压力中心 .8 2.4 冲压设备的选择 .8 2.5 确定冲裁间隙，计算主要工作部分尺寸 .9 2.5.1 间隙
2、对冲压力的影响 .9 2.5.2 间隙对模具寿命的影响 .9 2.5.3 间隙对冲裁件质量的影响 .9 2.5.4 冲裁工序 .10 2.6 模具结构设计 .12 2.6.1 凹模周界尺寸计算 .12 2.6.2 凹模厚度尺寸 H 的计算 .12 2.6.3 凹模外形尺寸的计算 .12 2.6.4 模具闭合高度的计算 .12 2.6.4 拉深凹、凸模的圆角半径 .12 2.6.5 选择模架及确定其他冲模零件 .13 2.6.6 卸料零件的计算 .13 2.6.7 弹性元件的设计计算 .13 2.6.8 定位零件的确定 .14 2.6.8 导向装置的种类及标准的确定 .14 2.6.9 固定与支
3、承零件的确定 .14 2.7 端盖冲裁模的工作原理 .16 3 模具装配与调试.18 3.1 安装顺序.18 3.2 装配要点 .18 3.3 装配过程 .18 结 论.20 参考文献.21 附录 1：冲压模零件的加工精度及其相互配合.22天津工程师范学院 2008 届本科生毕业设计II附录 2：英文资料 .23 附录 2：中文资料 .29 致谢.33天津工程师范学院 2008 届本科生毕业设计1引言模具在现代生产中，是生产各种工业产品的重要工艺装备，它以其特定的形状通过一定的方式使原材料成形。由于模具成形具有优质、高产、省料和低成本等特点，现以在国民经济各个部门，特别是汽车、拖拉机、航空航天
4、、仪器仪表、机械制造等工业部门得到极其广泛的应用。随着社会经济的发展，人们对工业产品的品种、数量、质量和款式都有越来越高的要求。为了满足人类的需要，世界上各工业发达国家都十分重视模具技术的开发，大力发展模具工业。积极采用先进技术和设备，提高模具制造水平，并取得了显著的经济效益。模具是制造业中使用量大、影响面广的工具产品。在现代批量生产中，没有高水平的模具，就没有高质量的产品，它对企业提高生产效率、降低生产成本也有重要的作用。模具工业也被称为“皇冠工业” 。随着我国加入 WTO 我国模具工业的发展将面临新的机遇和挑战。近年来，中国的模具工业发展十分迅速，一直以每年 15%左右的增长速度快速发展。
5、目前，模具在汽车、拖拉机、飞机、家用电器、工程机械、动力机械、冶金、机床、兵器、仪器仪表、轻工、日用五金等制造业中，起着极为重要的作用。国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越多且越来越高的要求，巨大的市场需求推动着中国模具工业更快地发展。 模具 CAD/CAE/CAM 技术是改造传统模具生产方式的关键技术，能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本，提高产品质量。它使技术人员能借助于计算机对产品、模具结构、成形（型）工艺、数控加工及成本等进行设计和优化。我国自开发的有上海交大的冲裁模 CAD/CAM 系统；北京北航海尔软件有限公司的 CAXA 系列软件；吉林金网格模具工程研究中心的冲压 CA
6、D/CAE/CAM 系统等，为进一步普及模具 CAD/CAM 技术创造了良好条件。根据我国模具技术的发展现状及存在的问题，今后应朝着如下几个方向发展：1） 开发、发展精密、复杂、大型、长寿命模具，以满足国内市场需求。2） 加速模具标准化和商品化，以提高模具质量，缩短模具制造周期。3） 大力开发和推广应用模具 CAD/CAM 技术，提高模具制造过程的自动化。4） 积极开发模具新品种、新工艺、新技术和新材料。5） 发展模具加工成套设备，以满足高速发展的模具工业需要天津工程师范学院 2008 届本科生毕业设计21 模具简要概述1. .1 冷冲压及模具的概念冷冲压是先进的金属加工方法之一，也是塑性加工
7、的基本方法之一。它主要是在室温下(对金属系指再结晶温度以下)加工金属板料，故又称为板料冲压或冷冲压。冷冲压是借助压力机，通过模具在室温下对材料施加压力使其产生塑性变形或分离，从而获得零件所需要的形状、尺寸的一种的压力加工方法。用冲压方法加工的工件称为冲压件。在冷冲压加工中，使被加工零件成形的一种特殊工具称为冷冲压模具(简称冷冲模)。模具工作部分的成形尺寸与被加工零件尺寸一致，所以，零件表现出“一模一样”的特征。在实现冷冲压的加工过程中，冷冲模是一种必需的工艺装备，没有先进的模具技术，先进的冲压工艺就无法实现。1.2 冲压及模具在工业生产中的地位和其他加工方法相比，冲压加工有如下特点：1.可以冲
8、压出其他加工工艺难以加工或无法加工的形状复杂的零件，例如体积小、质量高的仪器仪表零件，汽车覆盖件，纵梁等。2.产品具有足够的形状、尺寸精度，互换性能好，表面质量好，尺寸稳定。尺寸精度一般可达 ITl014 级，精冲最高可达 IT6 级。3.材料利用率高。冷冲压是少、无切屑加工，材料耗损少，材料利用率一般可达 7085。4.操作简单，生产过程便于实现机械化与自动化，生产效率高，特别适合大批量生产。高速冲裁小型制件，每分钟可达上千件，零件成本低。5.冲压加工的缺点是模具制造周期长，成本高，且冲压过程中噪声很大，所以不适合单件或小批量生产。另外，由于压力机滑块往复运动快，手工操作容易发生事故，效应该
9、特别重视安全生产。由于冲压加工具备上述特点，冲压加工的应用范围十分广泛，它可以冲压黑色金属和有色金属，也可以冲压非金属材料。据统计，在汽车制造、机电和仪器、仪表生产中有 6070的零件是采用冲压加工制成的；在电子产品中，冲压件数量占零件总数的 85以上。模具是生产各种工业产品的重要工艺装备，是衡量一个国家工业发展水平的重要指标，模具工业在整个国民经济发展中的作用愈来愈显著。据近年来的统计表明，美、日等国的模具工业年产值已经超过机床工业年产值的天津工程师范学院 2008 届本科生毕业设计3612；我国 2003 年模具工业总产值也已达 450 亿元左右，其中，冷冲压模具因其用途广、技术成熟而在模
10、具中占比例最大。可以预见，高速发展的经济将对模具提出更为大量、更为迫切的需要和挑战。研究和发展冲压生产技术，对发展国民经济和加速工业现代化建设，具有十分重要的意义。天津工程师范学院 2008 届本科生毕业设计42 冲裁模具设计过程2.1 零件分析轴端端盖零件大批量生产，采用 08 软钢材料。冲压件的工艺分析该冲压件为底部带孔的圆筒拉深件，拉深高度不高，冲压材料为 08 钢，拉深成型性能比较好。又由于产品批量较大，工序分散的单一工序生产不能满足生产需要，应考虑集中的工艺方法2.2 确定工艺方案经分析冲压该零件需要的基本工序有（1）落料（2）冲孔（3）拉深，根据以上工序我们有以下两种方案。方案一、先落料冲孔，然后正反拉伸。方案二、落料、正反拉深、冲孔复合模。分析比较上述两种工艺方案，可以得到如下结论。方案一从模具的制造和维修上考虑，冲孔落料复合时，凸凹模刃磨方便，同时模具结构比较简单，但是该方案的正反拉伸安排在冲孔之后进行定位不易保证，影响零件的精度。方案二的落料、正反拉深、冲孔的复合顺序有利于成形，
