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1、济源职业技术学院 毕 业 设 计全套CAD图纸，联系153893706题目 旋转体的冲压工艺与模具设计 系别 机电系 专业 模具设计与制造 班级 高模具0401班 姓名学号指导教师日期 2006年12月25日 设计任务书设计题目：旋转体的冲压工艺与模具设计设计要求：（1）模具的图样设计1）了解制品的工艺性2）了解制品的生产批量3）了解制品所选用的冲压设备（2）确定模具设计方案2）确定模具设计的基本结构3）确定模具所选用的标准件类型4）确定模具中凸凹模的尺寸5）对冲压机进行冲压力的校核6）完成模具图样的设计设计进度：设计总体时间为一个月资料的整理和工艺的确定(11.25-11.28)确定设计思路
2、和设计方法(11.29-12.4)进行模具的整体设计工作(12.5-12.17)模具设计图纸绘制和最后的排版整理（12.18-12.25）指导教师（签名）： 目 录摘 要1前 言21 冷冲压工艺规程的编制31.1工艺分析31.2确定工艺方案32 零件成形方案的确定52.1修边余量的确定52.2毛坯尺寸的计算52.3计算毛坯相对厚度62.4总的拉深系数73 工艺计算83.1凸、凹模间隙值的确定83.2凸、凹模工作部分的尺寸93.3拉深模凸、凹模圆角半径103.4冲裁工艺力的计算153.5拉深力和压边力的计算173.6计算压力中心193.7选择压力机193.8 冲模的闭合高度204 模具主要零部件
3、的结构设计214.1凹模的结构设计214.2 凸模和凸凹模的结构设计234.3 定位零件244.4弹性卸料装置244.5刚性推件装置254.6 弹簧的选用254.7 导柱与导套264.8 模柄274.9模架的选取及装配图外形27后 记29致 谢30参 考 文 献31摘 要本次模具设计是从零件的工艺分析开始的，根据工艺要求来确定设计的大体思路。其开始是确定该模具类型为落料-拉深复合模，计算毛坯尺寸，确定拉深次数，作工艺计算，计算出冲裁时的冲压力、卸料力、推件力，以及拉深时的拉深力和压边力 ，确定模具的压力中心，选择压力机和确定冲模的闭合高度，最后根据前面所计算出的内容确定模具的凸、凹模尺寸和形状
4、。设计出挡料销、卸料板、推件装置、弹簧、导柱、导套和模柄等模具的主要零部件，从而完成整个模具的设计工作。其中模具主要零部件结构设计是这次设计的主要内容，其内容包含了凹模结构设计、凸模结构设计、凸凹模结构设计、定位零件、弹性卸料装置、钢性推件装置、弹簧的选用、导柱与导套、模柄与模架的选取等重要零部件的设计加工方法和加工注意要点。这样更有利于加工人员的一线操作，使其通俗易懂加工方便。本次设计不仅让我熟悉了课本所学的知识，而且让我做到所学的运用到实践当中，更让我了解了冲压模具设计的全过程和加工实践中应注意的要点。使我在此次设计中有一个质的飞跃。关键词：拉深、复合模、冲压力、冲模闭合高度、拉深力前 言
5、冲压技术是利用安装在压力机上的模具，对放置在模具内的板料施加变形力，使板料在模具内产生变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的产品零件的生产技术。由于冲压加工常在室温下进行，因此也称冷冲压。冲压加工的板料一般为板料或带料，故也称为板料冲压，而冲压模具是指将板料加工成冲压零件的特殊专用工具。而复合模就是其中 的一种，冲压生产靠模具和压力机完成加工过程，与其他加工方法比在技术和经济方面有着冲压件质量稳定、互换性好、可获得难以制造的壁薄、重量轻、刚性好、表面质量高、形状复杂的零件；不需要加热毛坯和大量切削金属，所以它能节省能源、节约金属；生产效率高等特点。由于模具具有多种突出的特点，因此在国民经济各个领
6、域广泛应用。例如，航天、机械、电子信息、交通、兵器、日常电器及轻工业等产业都有冲压加工，不但产业界广泛用到它而且每一个人每天都直接与冲压产品发生联系。另外，模具工艺分析计算与现代数学、计算机技术联姻，对复杂曲面零件进行计算机模拟和有限元分析，达到预测其一工艺方案对零件成形的可能性和成形过程中将会发生的问题，供设计人员进行修改和选择。这种设计方法是将传统的经验设计升华为优化设计，缩短了模具设计和制造周期，节省了昂贵的模具调试费用，模具计算机辅助设计、制造、分析的研究和应用，也极大地提高了模具的制造效率和质量，使模具设计与制造技术实现CAD/CAM/CAE一体化。所以为适应市场经济需求，大批量与多
7、种小批量共存，发展适宜于小批量生产的各种模具，经济模具和标准化切易变换的模具系统是当今模具生产面临的一大挑战。1 冷冲压工艺规程的编制1.1工艺分析该零件为旋转体零件。属于大批量生产，是一个不带凸缘的圆筒形零件，且其形状简单、对称，有利于合理排样、减小废料，直线、曲线的连接处为圆角过渡。其主要的形状、尺寸可以由冲裁和拉深工序获得。且选用08F钢，其弯曲半径均大于该种材料的最小弯曲半径，且工件精度要求不高，不需要校形，作为拉深成形尺寸，其相对值d凸/d、h/d都比较合适，拉深工艺性较好，因此，该零件可以用冷冲压加工成形。其零件如图1.1：图1.1 零件图1.2确定工艺方案冲压该零件所需的基本工序
8、为落料和拉深。其拉深工艺方案有以下几种：方案一：落料与拉深复合，采用正装复合模。方案二：落料与拉深复合，采用倒装复合模。方案三：先落料、再拉深，采用单工序模。比较上述各方案可以看出：方案一的优点是在压力机一次行程内，可同时完成落料及拉深工序，在完成这些工序的过程中，冲件材料无需进给移动；冲件精度高，不受送料误差影响，内外形相对位置一致性好；冲件表面较为平整；适宜冲薄料及脆性或软性材料；可充分利用短料和边角余料；冲压生产率高，适合于大批量生产，缺点是冲模面积较小，制造复杂，价格较高。方案二的优点是废料能直接从压力机台面落下，而冲裁件从上模推下，比较容易引出去，操作方便安全，且易于安装送料装置，缺
9、点同方案一。方案三：优点是通用性好，冲模结构简单、制造周期短，价格低，适合于小批量生产，缺点是冲压生产率低。由以上分析可知，该零件的加工选用方案一为优。2 零件成形方案的确定2.1修边余量的确定一般拉深件，在拉深成形后，工件口或凸缘周边不齐，必须进行修边以达到工件的要求。因此，在按照工件图样计算毛坯尺寸时，必须加上修边余量后再计算，查表2.1可得：。表2.1无凸缘圆筒形拉伸件的修边余量工件高度h工件的相对高度h/H附 图0.50.80.81.61.62.52.54101.01.21.5210201.21.622.5205022.53.345010033.856100150456.5815020
10、056.381020025067.591125078.51012表出自文献22.2毛坯尺寸的计算出自文献2 式2.1 毛坯尺寸计算公式： 式中：D毛坯直径其它尺寸如图2.1所示：图2.1 毛坯尺寸2.3计算毛坯相对厚度式中h和H必须加上修边余量。第一次拉深： 所以查表2.2可知可用压边圈拉深。表2.2采用或不采用压边圈的条件拉深方法第一次拉深以后各次拉深（t/D）/%m1（t/D）/%mn用压边圈1.50.6012.00.601.50.80表出自文献2表2.3无凸缘圆筒形件用压边圈拉深时的拉深系数 拉深系数毛坯相对厚度t/D/%21.51.51.01.00.60.60.30.30.150.5极小间隙（或无间隙）0.91.01.20.0720.0900.1000.1040.1260.1400.0900.1000.1320.1260.1400.1800.0720.0900.1000.1040.1260.140表出自文献2 查表3.1得：3.1.2拉深间隙的确定拉深模的间隙是指单边间隙，即。间隙过小增加磨擦阻力，使拉深件容易破裂，且易擦伤零件表面，降低模具寿命；间隙过大，
