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1、北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文）北京邮电大学世纪学院毕业设计(论文)题 目 下罐盖落料冲模设计 学生姓名 学 号 所在系（院） 电子与自动化 专业名称 机械工程及自动化 年 级 2007 级 指导教师 职 称 副教授 2011年 6 月 1 日II北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文）诚信声明本人声明所呈交的毕业设计（论文），题目下罐盖落料冲模设计是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。申请学位论文与资料若
2、有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名： 日期： 毕业设计（论文）使用权的说明本人完全了解北京邮电大学世纪学院有关保管、使用论文的规定，其中包括：学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存论文；学校可允许论文被查阅或借阅；学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；学校可以公布学位论文的全部或部分内容。本人签名： 日期： 指导教师签名： 日期： 题目 下罐盖落料冲模设计 摘要模具是制造业的重要工艺基础，在我国，模具制造属于专用设备制造业。中国虽然很早就开始制造模具和使用模具，但长期未形成产业。直到20世纪80年代后期，中国模具工
3、业才驶入发展的快车道。近年，不仅国有模具企业有了很大发展，三资企业、乡镇（个体）模具企业的发展也相当迅速。虽然中国模具工业发展迅速，但与需求相比，显然供不应求，其主要缺口集中于精密、大型、复杂、长寿命模具领域。由于在模具精度、寿命、制造周期及生产能力等方面，中国与国际平均水平和发达国家仍有较大差距，因此，每年需要大量进口模具。关键词 易拉罐 模具设计 工艺计算 落料拉深Title Cans blanking die design AbstractThe mold is the manufacturing industry important craft foundation, in our c
4、ountry, the mold manufacture belongs to the special purpose equipment manufacturing industry. This design is the lubricate cap falls the material, the drawing, the formation superposable die, dies the structure performance has directly reflected the ramming technical level height. Selects when the m
5、aterial should consider the mold the operational factor, the stress situation, the pressing part material performance, the pressing part precision, the production batch as well as mold factors and so on material processing shop characteristics and factory existing condition. The punch press selects
6、mainly is determines the punch press the type and the tonnage.Keywords cans Mold design Process calculation Blanking stiletto目 录1前言11.1冲压模具设计基础12工艺性分析22.1材料选用22.2工件结构分析22.3 尺寸精度23最佳工艺方案确定33.1生产工艺方案33.2确定最佳工艺方案44工艺计算54.1 条料使用计算54.1.1确定搭边值54.1.2 落料尺寸及条料宽度64.1.3送料步距确定64.1.4 计算材料利用率74.2 确定拉深次数84.3 计算各次拉
7、深直径及各次半成品的高度84.4落料模及拉深模工作部分结构参数确定94.4.1 凹模圆角半径94.4.2 凸模圆角半径94.4.3 凸模和凹模间隙94.4.4 凸、凹模刃口尺寸及公差104.5冲压力计算114.5.1 压边力计算114.5.2 拉深力计算114.5.3 落料冲裁力计算124.5.4 卸料力及顶件力计算124.5.5 拉深功计算124.5.6 总冲压力计算134.6 冲压设备的选择135 冲模零件的设计155.1落料凹模的设计155.1.1 凹模的尺寸计算155.1.2 凹模的结构形式165.2拉深凸模的结构设计165.2.1 凸模结构设计的三原则165.2.2 拉深凸模结构16
8、5.3凸凹模（落料凸模和拉深凹模）设计175.4冲模的导向装置185.4.1 无导向冲裁185.4.2 导板导向195.4.3 模架的导向205.5 定位装置225.5.1 条料横向定位装置225.6 卸料装置225.6.1 固定卸料装置的形式235.6.2 固定卸料板的固定方式235.7 推件装置的设计235.7.1 推件板的结构形式245.7.2 推件板的尺寸与公差245.7.3 推件板的极点位置245.7.4 打杆与打板的设计246 其他冲模零件的设计266.1 模柄的类型及选择266.2 凸模固定板266.3 垫板266.4 紧固件266.5 定位销267 模具的装配277.1 复合模
9、的装配277.2 凹、凸模间隙的调整278 附加工序28结论29参考文献31致谢32北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文）1前言1.1冲压模具设计基础冲压：是利用安装在压力机上的模具，对板料施加变形力，使板料在模具中产生变形，从而获得一定的形状、尺寸和性能的产品零件的生产技术。由于冲压加工经常在材料的冷状态（室温）下进行，因此也称冷冲压。冲压不仅可以加工金属材料，而且还可以加工非金属材料。冲压工艺及冲模设计与制造就是根据冲压零件的形状、尺寸精度及技术要求，制定冲压加工方案，设计冲压模具，并对模具进行加工、装配、试模和检验的全部过程。1.2易拉罐的发展史1940年，欧美开始发售用不锈钢罐装的啤酒，
10、同一时期铝罐的出现也成为制罐技术的飞跃。1963年，易拉罐在美国得以发明，它继承了以往罐形的造型设计特点，在顶部设计了易拉环。这是一次开启方式的革命，给人们带来了极大的方便和享受，因而很快得到普遍应用。到了1980年，欧美市场基本上全都采用了这种铝罐作为啤酒和碳酸饮料的包装形式。随着设计和生产技术的进步，铝罐趋向轻量化，从最初的60克降到了1970年的2115克左右。图1-1 饮料罐外形图2工艺性分析2.1材料选用根据调查，市场上绝大多数易拉罐为铝制易拉罐，也有少部分为钢制易拉罐，所以本次设计的材料选用铝。2.2工件结构分析工件结构形状相对简单，成对中心对称，可以冲裁。2.3 尺寸精度尺寸精度
11、较低，普通冲裁完全可以满足要求。根据以上分析：该零件冲裁工艺性较好，适宜冲裁加工。3最佳工艺方案确定3.1生产工艺方案由于该零件的主要冲压有落料和拉深两道工序，后续的成形、修边工序相对简单，所以在后面的设计过程中，主要计算设计落料拉深工序。方案一：落料拉深成形修边方案二：落料与拉深复合成形修边方案三：落料、拉深、成形、修边四工序复合方案四：落料与第一次拉深复合、成形、修边采用级进模生产表3-1 各类模具结构及特点比较模具种类比较项目单工序模级进模复合模无导向有导向零件公差等级低一般可达IT13-IT10级可达IT10-IT8级零件特点尺寸不受限制厚度不受限制中小型尺寸厚度较厚小零件厚度0.2-
12、6m可加工复杂零件，如宽度极小的异形件形状与尺寸受模具结构与强度限制，尺寸可以较大，厚度可达3mm零件平面度低一般中小型件不平直，高质量制件较平由于压料冲件的同时得到了较平，制件平直度好且具有良好的剪切断面生产效率低较低工序间自动送料，可以自动排除制件，生产效率高冲件被顶到模具工作表面上，必须手动或机械排除，生产效率低安全性不安全，需采取安全措施比较安全不安全，需采取安全措施模具制造工作量和成本低比无导向的稍高冲裁简单的零件时，比复合模低冲裁较复杂零件时，比级进模低使用场合料厚精度要求低的小批量冲件的生产大批量小型冲压件的生产形状复杂，精度要求较高，平直度要求高的中小型制件的大批量生产3.2
13、确定最佳工艺方案结合表3-1分析知：方案一模具结构简单，符合程度较低，安装调试容易，但生产道次较多，满足不了每分钟60片的生产要求。方案三只需一副模具，生产效率高，操作方便，精度也能满足要求，但模具轮廓尺寸较大，制造复杂，成本较高。方案二将落料与拉深复合，生产效率较高，但模具结构较复杂，安装、调试难于控制，模具强度较低。方案三复合程度最高，生产效率极高，但模具结构最为复杂，制造及维修模具成本较大。方案四效率较方案一、二高，且模具结构较方案三简单，虽制作成本高，但适用于大批量生产。通过比较，选择方案四。4工艺计算4.1 条料使用计算4.1.1确定搭边值搭边的作用是补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。搭边过大，浪费材料。搭边过小，冲裁时容易翘曲或被拉断，不仅会增大冲件毛刺，有时还有拉入凸、凹模间隙中损坏模具刃口，降低模具寿命。或影响送料工作。搭边值通常由经验确定，表4-1所列搭边值为普通冲裁时经验数据之一。根据零件形状，查表4-1工件之间搭边值a=1.5mm, 工件与侧边之间搭边值b=1.5mm, 条料是有板料裁剪下料而得，为保证送料顺利，规定其上偏差为零，小偏差为负值 表4-1最小搭边数值 料厚 手送料
