模具设计与制造的毕业设计

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1、江西科技师范学院模具设计与制造毕业设计 题 目： 汽车玻璃升降器外壳模具系 部： 机电系 专 业： 模具设计与制造 指导老师： 闵旭光（老师） 姓 名： 涂海勇 学 号： 20060404039 日 期： 2009 年 5 月 18 日冲压模具设计及制造设计任务书系别： 机械工程系 专业： 模具设计与制造 班级： 06模具设计与制造 学号： 39姓名：涂海勇设计题目：玻璃升降器外壳模具一、零件名称：玻璃升降器外壳（图1-1） 生产批量：中批量 材料： 08钢 厚度： t=1.5mm可性工艺方案：A：冲孔落料连续冲裁 B：拉深要求冲压工艺过程设计的具体内容、步骤，以及模具结构设计的方法和结果。二

2、、设计内容：绘制模具设计装配工作图；绘制两个以上模具零件（凸模、凹模或凸凹模）的零件图；绘制两个以上模具零件（凸模、凹模或凸凹模）的加工工艺过程卡；编写设计说明书。三、设计要求：文字要求：语言通顺、语言流畅、书写工整、间隔均匀、无错别字。图纸要求：表达准确、布局合理、线条粗细均匀、圆弧连接光滑尺寸标注规范、文字用工程图写。设计模具要求：1)模具的结构应满足成形过程的要求，模具零件的技术性能要好；2)模具零件的制作应符合零件图要求，即它的材料、硬度、尺寸、形位公差及表面粗糙度等要符合图纸要求；3)凸、凹模(或动、定模)应保持精确的相对位置；4)分形面(或压边面)应设置合理，即能顺利地分形或有利于

3、成形；5)一般各零件的定位底平面应与运动方向保持垂直，即上、下模板(座)、上、下模的两底面和固定板等应有平行度要求；6)模具的闭合高度(或长度)应与压力机的装模高度(或长度)相适应；7)模具应在生产条件下进行试验(试模)，保证制出的零件符合品质要求，并且生产率高和成本低。摘要：本模具是一个汽车玻璃升降器外壳的冲裁模，由于本工件的精度要求不是很高，所以采用普通冲裁模就可能达到要求，本零件不难加工，但所要的工序较多，由于时间有限，在这里只画第一道工序的图。关键词： 冲压工艺 排样图 模具主要零件 冲压模具 拉深模具Abstract：This molding tool is an accuracy

4、that a car glass ascend and descend the machine outer shell wash to cut the mold, because of a request not is very high,So the adoption commonness wash to cut the mold and then may attain the request, this spare parts is not difficult to process, but a work for wanting preface is more, because of ti

5、me Limited, here only draw and together the diagram of the work preface.Key word: Hurtle to press the craft; Ling up the kind diagram; Main spare parts of molding tool. Paess molding; PadHeader molding .绪论 改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。今年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有企业模具厂外，集体、

6、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波，黄岩和广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造再内中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。冲压加工是借助于常规或专用冲压设备的动力，使板料在模具里直接受到变形力并进行变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的产品零件的生产技术。板料，模具和设备是冲压加工的三要素，存在相互关系。冲压加工是一种金属冷变形加工方法。所以，被称之为冷冲压或板料冲压，简称冲压。它是金属性加工（或压力 加工）的主要方法之一，也隶属于材料成形工程技术。当前冲压模具技术发展呈现四大特点主要表现在：一、充分运用IT技术发展模具，工艺分析

7、计算现代化。二、模具计算机辅助设计，制造与分析（CAD/CAM/CAE）的应用，极大的提高模具的设计与制造的效率， 提高模具的质量。三、冲压生产自动化，用以大量生产，冲压生产以向自动化和无人化发展，极大的减轻了工人的劳动强度，提高了生产率。四、为适应市场经济的需求，大批量与小批量生产共存，开发了适宜于小批量生产的各种简易模具，经济模具，标准化且容易变换的模具系统等。本设计以冲压连续冲裁工序为例着重以理论联系实际为主，从而深入了解当今冲压模具技术的发展。通过本设计展现个人的设计能力。 设计过程1、 读产品图，分析其冲压工艺性 该零件是汽车车门玻璃升降器的外壳，图1-1所示位置是其装部件中的位置。

8、从技术要求和使用条件来看，零件具有较高的精度要求、要有较高的刚度和强度。因为：零件所标注的尺寸中，其22.3、16.5及16为IT11IT12级精度，三个小孔3.2的中心位置精度为IT10；外形最大尺寸为50。属于小型零件。料厚为1.5mm。 分析结构工艺性。因该零件为轴对称旋转体，故落料片肯定是圆形。冲裁工艺性很好，且三个小孔直径为料厚的两倍，一般没有问题。零件为带法兰边圆筒形件，且都不太大、拉深工艺较好；只是圆角半径R1及R1.5偏小，可安排一道整形工序最后达到。 三个小孔中心距的精度，可通过采用IT6IT7级制模精度及以22.3内孔定位，予以保证。 低部16.5部分的成形，能有三种方法：

9、一种是采用阶梯形零件拉深后车削加工；另一种是拉深后冲切；再一种是拉深后在底部先冲一预加工小孔，然后翻边。如图1-2所示，此三种方案中，车底的方案质量高，但生产效率底，且费料。像该零件这样高度尺寸要求不高的情况下，一般不宜采用。冲底的方案其效率比车底要高，但还存在一个问题是要求其前道、拉深工序的底部圆角半径接近清角，这又带来了加工的麻烦。翻边的方案生产效率高且能节约原材料，但口端质量稍差。由于该零件对这一部分的高度 孔口端部质量要求不高，而16和R1两个尺寸正好是用翻边可能以保证的。所以，比较起来，采用方案才c更为合理、合算。因此，该零件的冲压生产要用到的冲压加工基本工序有：落料、拉深可能有关、

10、冲三小孔、冲底孔、翻边、切边和整形等。用这些工序组合可以提出多种不同的工艺方案。2、 分析计算确定工艺方案(1) 计算毛坯尺寸 计算毛坯尺寸需先确定前边的半成品尺寸。翻边前是否也需拉成阶梯零件，这要核算翻边的变形程度。16.5处的高度尺寸为H=(21-16)mm=5mm根据翻边公式，翻边的高H为见式4-14H=(1-K)+0.43rd+0.72t经变换公式,有K=1-(H-0.43rd-0.72t)=1-(5-0.431-0.721.5)=0.61 即翻边出高度H=5时，翻边系数达到K=0.61。由此可知其预加工小孔孔径 d0=d1K=180.61mm=11(mm)由t/d0=0.13，查表4

11、-1，当采用圆柱形凸模，预加工小孔为冲制时，其极限系数Kf.c=0.50K=0.61,即一次能翻边出竖边H=5的高度。故翻边前，该外壳半成品可不为阶梯形，其翻边前的半成品形状和尺寸如图1-3所示。图中法兰边直径54是根据工件法兰边直径50.加上拉深时的修边余量取为4而确定的。于是，该零件似的坯料直径D0可按式（3-41）计算：D0=（d按中径尺寸计算）=65(2)计算拉深次数 ,由此查表2-12，得其mc=0.38因为mf=0.37mc=0.38,所以一次拉深不出来，需多次拉深。（这里，如果按图3-26计算查取，也是需要多次拉深） 若取m=0.45,有d1=m1D0=0.4565=29,则。查

12、表3-1，有m2=0.75m2=0.77，故用两次拉深可以成功。 但考虑到第二次拉深时，仍难以达到零件所要求的圆角半径R1.5，故在第二次拉深后，还要有一道整形工序。 在这种情况下，可考虑分三次拉深，在第三次拉深中兼整形。这样，既不需增加模具数量，又可减少前两次拉深的变形程度，能保证稳定生产。于是，拉深系数可调整为：m = 0.56 , m2 = 0.81 , m3 = 0.81m1 m2 m3 = 0.56 0.81 0.81 = 0.37（3）确定工艺方案 根据以上分析和计算，可以进一步明确，该零件的冲压加工需包括以下基本工序：落料、首次拉深、二次拉深、三次拉深（兼整形）、冲11孔、翻边（

13、兼整形）、冲三个3.2孔和切边。根据这些基本工序，可拟出如下五种工艺放案： 方案一 落料与首次拉深复合，其余按些基本工序顺序。 方案二 落料与首次拉深复合（见图1-4a）,冲11底孔与翻边复合（见图1-5a）冲三个小孔3.2与切边复合（见图1-5b），其余按基本工序顺序。方案三 落料与首次拉深复合，冲11底孔与冲三小孔3.2复合（见图1-6a）,翻边与切边复合（见图1-6b），其余按基本工序顺序。方案四 落料、首次拉深与冲11底孔复合（见图1-7）,其余按基本工序顺序。方案五 采用带料连续拉深或在多工位自动压力机上冲压。分析比较上述五种工艺案，可以看到：方案二 冲11孔与翻边复合，由于模壁厚度

14、较小（a=2.75），小于式（12-20）中要求的最小壁厚（3），模具容易损坏。冲三个3.2小孔与切边复合，也存在模壁太薄的问题a=2.4，模具也容易损坏。方案三 虽然解决了上述模壁太薄的矛盾，但冲11底孔与冲3.2小孔复合及翻边与切边复合时，它们的刃口都不在同一平面上，而且磨损快慢也不一样，这会给修磨带来不便，修磨后要保持相对位置也有困难。方案四 落料、首次拉深与11底孔复合，冲孔凹模与拉深凸模做成一体，也给修磨造成困难。特别是冲底孔后再经二次和三次拉深，孔径一旦变化，将会影响到翻边的高度尺寸和翻边口缘质量。方案五 采用带料连续拉深或多工位自动压力机冲压，可获得高的生产率，而且操作安全，也避免上述方案所指出的缺点，但这一方案需要专用压力机或自动送料装置，而且模具结构复杂，制造周期长，生产成本高，因此，只有在大量生产中才较适宜。方案一 没有上述的缺点，但其工序复合程度较底，生产率较底，对中小批量生产是合理的，因此决定采用第一方案。本方案在第三次拉深和翻边工序中，可以调整冲床滑块行程，使之于行程临近终了时，模具可对工件起到整形作用（见图1-4c、e），故无需单作整形工序。