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1、聊城大学东昌学院本科生毕业论文（设计）题 目： 端盖复合模设计 专业代码： 080251 作者姓名： 学 号： 20080020324 单 位： 聊城大学东昌学院 指导教师： 2012 年 05 月 16日 目 录前 言11. 分析零件的工艺性32. 确定工艺方案52.1 计算毛坯尺寸52.2 确定是否需要压边圈52.3 计算拉深次数62.4 确定工艺方案63. 主要工艺参数的计算73.1 确定排样、裁板方案73.2 计算工艺力、初选设备93.2.1 计算工艺力93.2.2 拉深功的计算123.2.3 初选压力机123.2.4 计算压力中心123.2.5 计算凸、凹模刃口尺寸及公差124. 模
2、具的结构设计154.1 模具结构形式的选择154.1.1 模架的选用154.1.2 模具的闭合高度164.2 模具工作部分尺寸计算164.2.1 落料凹模164.2.2 拉深凸模174.2.3 凸凹模184.2.4 弹压卸料板194.2.5 上垫板214.2.6 压边圈225. 选定冲压设备236. 模具总安装236.1 复合模装配236.2 模具总装图246.3 模具零件25结 论26参考文献27致 谢282 摘 要针对端盖的冲裁工艺性和拉深工艺性，分析比较了成形过程的三种不同冲压工艺（单工序、复合工序和连续工序），确定用一幅复合模完成落料、拉深和冲孔的工序过程。介绍了端盖冷冲压成形过程，经
3、过对端盖的批量生产、零件质量、零件结构以及使用要求的分析、研究，以不降低使用性能为前提，将其确定为冲压件，用冲压方法完成零件的加工，且简要分析了坯料形状、尺寸，排样、裁板方案，拉深次数，冲压工序性质、数目和顺序的确定。进行了工艺力、压力中心、模具工作部分尺寸及公差的计算，并设计出模具。通过充分利用现代模具制造技术对传统机械零件进行结构改进、优化设计、优化工艺方法能大幅度提高生产效率，这种方法对类似产品具有一定的借鉴作用。关键词： 复合模；落料；冲孔；拉深；端盖1AbstractBased on the Cover of the stamping process and the deep dra
4、wing process, Comparative analysis of the process of forming three different stamping process (single processes, complex processes and continuous processes) confirm completion of a composite model blanking, drawing processes and punching process. On the cover of the cold stamping process, right afte
5、r the Cover of the mass production, quality components, and the use of structural components of the analysis, research, in line with lower performance prerequisite to the identification of stampings, Stamping method used to complete the processing components, and a brief analysis of the blank shape,
6、 size, layout, the Conference Board, the number of Drawing, stamping processes in nature, number and sequence determination. For the process, the center of pressure, the die size and the tolerance of the calculation, design mold.Key words: Composite molding ；Blanking; Punching; Drawing; Cover2聊城大学东昌
7、学院本科毕业论文（设计）端盖复合模设计前 言模具是一种技术密集、资金密集型产品，是工业产品生产使用的重要工艺装备，他以其自身的特殊形状通过一定的方式使原材料成型。在现代工业生产中，由于模具的加工效率高，互换性好，节省原材料，生产成本低，所以得到广泛的应用。模具技术已成为衡量一个国家制造水平的重要标志之一。模具技术能促进工业产品的发展和质量的提高，并能获得极大的经济效益。模具是效益放大器，用模具生产的产品所得到价值往往是模具价值的几十倍、上百倍。在美国模具被称为点铁成金的磁力工业；德国则认为它是所有工业中的关键；日本认为模具是促进社会繁荣富裕的动力；在中国模具工业被正式确定为基础产业，并列为重点
8、扶持产业。由于新技术、新材料、新工艺的不断发展，促使模具技术不断进步，对人才的知识、能力、素质的要求也在不断的提高。本套模具设计，我所设计的零件是端盖，主要介绍的是冲压生产中应用最为广泛的落料、冲孔、拉深、翻边工序，设计的模具是它整个生产过程一次成型的复合模。设计过程对于我们来说是一种挑战，一种创新，不仅让我们对冷冲压模具设计有了更深的认识，掌握了冷冲压模具设计的方法和步骤，同时掌握了冷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，使理论与生产实际知识相结合，从而培养和提高了我独立工作的能力。国内外研究概况 我国冲压模具现状目前我国冲压模具无论在数量上，还是在质量
9、、技术和能力等方面都已有了很大的发展，但与国民经济需求和世界先进水平相比，仍具有很大的差异，一些大型、精密、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前主要来源于进口。而一些低档次的简单的冲模，则已供不应求，市场竞争非常激烈。 我国模具CAD/CAM技术的发展情况我国模具CAD/CAM技术的发展已有20多年的历史。由原华中工学院和武汉733厂于1984年共同完成的级进模CADCAM系统是我国第一个自行开发的模具CADCAM系统。由华中工学院和北京模具厂等于1986年共同完成的冷冲模CADCAM系统是我国自行开发的第一个冲裁模CADCAM系统。上海交通大学开发的冷冲模
10、CADCAM系统也是在同一年完成。20世纪90年代以来，国内汽车行业的模具设计制造中开始采用CADCAM技术。国家科委863计划将东风汽车公司作为CIMS应用示范工厂，由华中理工大学作为技术依托单位，开发的汽车车身与覆盖模具CADCAMCAPP集成系统于1996年初通过鉴定。在此期间，一汽和成飞模具中心引进了工作站和CADCAM软件系统，并在模具设计制造中实际应用，取得了显著效益。1997年一汽引进了板料成型过程计算机模拟CAE软件并开始用于生产。21世纪开始CADCAM技术逐渐普及，现在具有一定生产能力的冲压模具企业基本都有了CADCAM技术。其中部分骨干重点企业还具备各CAE能力。模具CA
11、DCAM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，已成为人们的共识。在“八五”、“九五”期间，已有一大批模具企业推广普及了计算机绘图技术，数控加工的使用率也越来越高，并陆续引进了相当数量的CADCAM系统。如美国EDS的UG,美国CV公司的CADS5，英国的DELCAM公司的DOCT5以及法国Marta-Daravision公司用于汽车及覆盖件模具的Euclid-IS等专用软件。国内汽车覆盖件模具生产企业普遍采用了CADCAM技术。DL图的设计和模具结构图的设计均已实现二维CAD，多数企业已经向三维过渡，总图生产逐步代替零件图生产。且模具的参数化设计也开始走向少数量模具厂家
12、技术开发的领域。在冲压成型CAE软件方面，除了引进的软件外，华中科技大学、吉林大学、湖南大学等都以研发了较高水平的具有自主知识产权的软件，并已在实践中得到成功应用，产生了良好的效益。 我国模具设计与制造能力现状在国家产业政策的正确引导下，经过几十年努力，现在我国冲压模具的设计与制造能力已经达到较高的水平，包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已经在很多模具企业得到应用。虽然如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比较仍有较大的差距。这些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模等方面 ，无论是在设计还是加工工艺和能力方面，都有较大的差距。轿车覆盖件模具，具有设
13、计和制造难度大，质量和精度要求较高的特点，可代表覆盖件模具水平。虽然在设计制造方法和手段方面基本达到国际水平，模具结构周期等方面，与国外相比还有较大的差距。标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种。有代表性的是机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本达到国际水平。但总体上和国外多工位级进模相比较，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，仍存在差距。模具表面强化技术也得到广泛应用。工艺成熟、无污染、成本适中的离子渗氮技术越来越被认可，碳化物被TD处理及多涂层技术在冲压模上的应用日益增多。真空处理技术、实型铸造技术、刃口堆焊技术等日益成熟。激光切割和激光焊
14、技术也得到应用。 未来模具的发展趋势模具日趋大型化，精度越来越高，多功能复合模将进一步发展，产品研发设计周期短，质量好，价格低廉等。1. 分析零件的工艺性冲压件工艺性是指冲压零件在冲压加工过程中加工的难易程度。虽然冲压加工工艺过程包括备料冲压加工工序必要的辅助工序质量检验组合、包装的全过程，但分析工艺性的重点要在冲压加工工序这一过程里。而冲压加工工序很多，各种工序中的工艺性又不尽相同。即使同一个零件，由于生产单位的生产条件、工艺装备情况及生产的传统习惯等不同，其工艺性的涵义也不完全一样。在此我们重点分析零件的结构工艺性。 该零件是端盖，如图1.1，该零件可看成带凸缘的筒形件，料厚t=2mm，拉
15、深后厚度不变；零件底部圆角半径r=1.5mm凸缘处的圆角半径也为R=1.5mm；尺寸公差都为自由公差，满足拉深工艺对精度等级的要求。- 2 -图1 工件图 工艺性对精度的要求一般情况下是，拉深件的尺寸精度应在IT13级以下，不宜高于IT11级；对于精度要求高的拉深件，应在拉深后增加整形工序，以提高其精度，由于材料各向异性的影响，拉深件的口部或凸缘外缘一般是不整齐的，出现“突耳”现象，需要增加切边工序。影响拉深件工艺性的主要因素有拉深件的结构与尺寸、精度和材料。拉深工艺性对结构与尺寸的要求是拉深件尽量简单、对称，并能一次拉深成形；拉深件的壁厚公差或变薄量一般不应超出拉深工艺壁厚变化规律；当零件一次拉深的变形程度过大时，为避免拉裂，需采用多次拉深，这时在保证必要的表面质量前提下，应允许内、外表面存在拉深过程中可能产生的痕迹；在保证装配要求下，应允许拉深件侧壁有一定的斜度；拉深件的径向尺寸应只标注外形尺寸或内形
