瓶盖冲压工艺及模具设计.doc

1、瓶盖冲压工艺及模具设计摘要：红酒铝质瓶盖要有好的密封性，同时能够满足高温蒸煮杀菌等特殊要求，因此铝质瓶盖要具有良好的可靠性并对尺寸偏差有严格的要求，故可采用冲压模具进行生产。综合上述，对铝质瓶盖的冲压模具设计是具有现实意义的。本文以铝质瓶盖为对象，分析了瓶盖的冲压工艺，并对模具结构进行了设计和计算。首先对工件进行了工艺分析，确定了最佳工艺方案，并进行工艺计算；然后确定了落料、拉深复合模的结构型式和其余各次拉深模具的结构型式并对主要结构零件进行了分析、设计和计算，合理地选择了压力机。最后对落料、拉深模具进行了模具装配说明。关键词：铝质瓶盖，冲压工艺，模具设计，拉深The stamping pro

2、cess and mold design of capAbstract:The red wine aluminium caps are required to have excellent airproof capability and to meet the demand of high temperature sterilization and other particular ones.Therefore, a good reliability of the aluminium caps is fully expected and the dimensional deviation is

3、 severely limited and required. To summarize, it makes a practical sense to produce the aluminium caps by stamping process.This paper which was based on the research on an aluminium cap, focused on the analysis for the stamping process, the structure design and the calculation of the aluminium cap.

4、Firstly, according to the analysis and the calculation of the process, desirable process scheme was determined. Secondly, the blanking and drawing compound tool and the drawing molds for other procedures were analysed, designed and calculated as well as the main structure components.Also,the selecti

5、on of the appropriate presses are completed. Finally, the illumination of the mold assembly of the blanking and drawing mold was made up.Key words: Aluminium cap, Stamping process, Mold design, Drawing目 录 1 前 言12 课题研究的依据和内容32.1本课题的研究目的及意义32.2课题研究的理论依据32.2.1冲裁过程32.2.2拉深过程42.3课题研究的主要内容43 冲压工艺分析53.1工艺分

6、析的概念53.2零件的工艺性分析63.2.1冲裁件的尺寸精度63.2.2冲裁件的形状63.2.3冲裁件的尺寸63.2.4冲裁件的材料63.2.5 结论63.3 冲压工艺方案的确定73.3.1 确定工艺方案的主要原则73.3.2 冲模的典型结构和特点73.3.3 工艺方案的比较83.4拉深件毛坯尺寸的计算83.4.1毛坯直径的计算83.4.2拉深次数的确定93.4.3 计算各次拉深直径93.4.4计算各次拉深的高度103.4.5工序图的确定103.5排样设计与计算113.5.1排样原则113.5.2排样方法113.5.3确定搭边值123.5.4计算送料步距与条料宽度133.5.5排样图144 冲

7、压工艺参数计算154.1计算各工序压力154.1.1拉深力计算154.1.2压边力计算164.1.3冲裁力计算164.1.4卸料力、推件力和顶件力174.2计算模具压力中心184.3初选压力机184.4拉深模工作部分结构参数的确定204.4.1拉深凸、凹模的圆角半径204.4.2拉深凸、凹模间隙21I4.4.3拉深凸、凹模工作部分的尺寸及其制造公差224.5落料模工作部分结构参数的确定234.5.1冲裁间隙234.5.2尺寸计算原则234.5.3尺寸计算方法和选择244.5.4冲裁凸、 凹模刃口尺寸计算254.6弹性元件的选用与设计254.6.1选用橡胶为弹性元件264.6.2下托杆压边采用橡

8、胶的计算275 模具的主要零部件设计285.1工作零件285.1.1落料凹模设计285.1.2拉深凸模设计295.1.3凸凹模设计305.2.1定位板和定位销335.2.2导料销和导料板335.2.3挡料件335.3压料、卸料及推顶件装置345.3.1压料装置345.3.2卸料及推（顶）件装置345.4模架及其他零部件设计365.4.1模架设计365.4.2模柄设计375.4.3凸模固定板设计375.4.4螺钉与销钉选用386 模具的总体装配39结 论41参考文献42致 谢43431 前 言随着瓶盖在许多领域的广泛应用，瓶盖也越来越体现出其重要性，无论是在饮料、乳品，还是日化、医药，亦或是其他

9、行业，瓶盖的地位日趋突显。瓶盖作为包装中的一个小环节，对于保证产品质量和塑造产品个性至关重要，瓶盖的功能主要有两点：一是密封性，对内装物起保护作用，这是瓶盖的最基本功能，也是生产厂家最容易做到的；二是美观性，作为包装不可分割的一部分，小小瓶盖可以起到画龙点睛的作用。目前，中国红酒瓶盖产业发展出现的问题中，许多情况不容乐观，如产业结构不合理、产业集中于劳动力密集型产品；技术密集型产品明显落后于发达工业国家；生产要素决定性作用正在削弱；产业能源消耗大、产出率低、环境污染严重、对自然资源破坏力大；企业总体规模偏小、技术创新能力薄弱、管理水平落后等。我国白酒、葡萄酒及饮料等包装多数仍以玻璃瓶为主，因而

10、瓶盖有很多是用铝材制造的。目前，我国各种酒类生产厂约3万多家。据轻工总会酿酒协会的统计资料显示，近几年的白酒年产量均在800万吨左右，其中约有50%的酒瓶使用防盗盖。 我国铝质瓶盖生产厂近200家，年设计生产能力约90亿只，其中引进生产线近30条，产量为50多亿只，可生产近百种各类瓶盖。业内有关人士介绍，我国防盗瓶盖将以每年10%的速度增长，2010年约需防盗瓶盖150亿只，铝板带材5.35万-6万吨左右。 近年来，酒类防伪越来越被厂家重视，酒瓶盖作为包装的一部分，其防伪功能和制作形式也朝着多样化、高档化发展，扭断式，开启式，能歌唱，会说话，多重防伪酒瓶盖被厂家广泛应用。尽管防伪瓶盖功能不断变

11、化，但其使用材料主要有两大类，即铝质和塑料两种。国际上，酒类包装瓶盖多数采用铝质瓶盖，外形简单，制作精细，先进的印刷技术使之色泽一致，图案精美，给消费者带来高雅的视觉感受。塑料防伪盖结构复杂，具有防倒灌功能，其表面处理工艺方法多种多样，立体感强，外观造型独特新颖，但本身固有的缺陷却无法忽视。由于玻璃瓶采用热成型工艺，瓶口尺寸误差较大，难以实现较高的密封性。另外，个别塑料瓶盖生产厂家为降低成本，在原料中掺杂使假，卫生状况令人担忧。由于瓶盖有一部分与玻璃瓶口连在一起，不易回收，环保专家认为，它对自然环境的污染是显而易见的。 铝质防盗瓶盖采用优质专用铝合金材料精致加工而成，主要用于酒类、饮料类（含气

12、、不含气）和医药保健品类产品的封装，并可满足高温蒸煮杀菌等特殊要求。铝质瓶盖多在自动化程度相当高的生产线上加工，因此对材料的强度、伸长率和尺寸偏差要求都很严格，否则会在加工时产生破裂或折痕。为保证瓶盖成形后便于印刷，要求瓶盖料板面平坦、无滚痕、划伤和污斑。铝质瓶盖材料的生产可分别采用冲压及热轧供坯或连铸连轧供坯，经冷轧制而成。目前我国防盗盖料的生产厂家多用连铸连轧坯料生产，但根据防盗盖生产厂家反映，在防盗盖料的使用效果上热轧坯料要优于铸轧坯料。 铝质瓶盖与塑料瓶盖两者相比，前者有着比后者更多的优越性，它不仅制作可机械化、大规模，而且成本低、无污染，还可回收利用。因此，在将来的酒用瓶盖上，铝质防

13、盗盖仍将是主流。本次毕业设计目的是通过设计，培养综合运用所学理论知识分析和解决实际问题的能力。使我们获得计算机辅助绘图和手册查阅等方面的一定程度的训练，掌握资料收集、参考及整理的方法，了解模具设计的一般方法、行业标准及规律，培养实际工程设计能力，为以后的设计工作打下良好基础。同时通过设计，了解所设计生产产品的行业形式和特点以及产品行业的发展趋势。 红酒酒瓶盖实例2 课题研究的依据和内容2.1本课题的研究目的及意义冲压工艺具有：1生产率高；2精度高，质量稳定；3材料利用率高；4操作简便等优点。特别适宜于大批量生产和自动化。我国的模具工业的发展，日益受到人们的重视，在电子、汽车、电机、电器、仪表、

14、家电和通信等产品中，60%-80%的零部件都要依靠模具成型。用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低耗率，是其它加工制造方法所不能比拟的。随着生活水平的提高，人们对于瓶盖的生产也有了较高的要求，目前多为铝制金属瓶盖。随着塑瓶在许多领域的广泛应用，瓶盖也越来越体现出其重要性，无论是在饮料、乳品，还是日化、医药，亦或是其他行业，瓶盖的地位日趋突显。瓶盖作为包装中的一个小环节，对于保证产品质量和塑造产品个性至关重要，随着工艺水平的提高，瓶盖的材料也再多样化，有塑料的，木制的，金属的，水晶的等。酒瓶盖的功能主要有三个：一是密封性；二是美观性；三是防伪功能。所以，本课题研究的金属

15、瓶盖的冲压工艺及模具设计就是要在这些方面对一些探讨和研究。使我们获得计算机辅助绘图和手册查阅等方面的一定程度的训练，掌握资料收集、参考及整理的方法，了解模具设计的一般方法、行业标准及规律，培养实际工程设计能力，为以后的设计工作打下良好基础。2.2课题研究的理论依据冲压工艺大致可分为分离工序与成形工序两个类。分离工序又可分为落料、冲孔、切割等。成形工序则可分为弯曲、拉深、胀形、扩口、等。根据产品零件的形状、尺寸精度和其他技术要求，可分别采用各种工序对板料毛坯进行加工。2.2.1冲裁过程冲裁即是分离工序，工件受力时必须从弹、塑性变形开始，以断裂告终。当凸模下降接触板料，板料即受到凸、凹模压力而产生弹性变形，由于力矩的存在，使板料产生弯曲，即从模具表面上翘起。随着凸模下压，模具刃口压入材料，内应力状态满足塑性条件时，产生塑性变形，不同的凸模行程，其变形程度不同，且凹模刃口附近变形大于凸模刃口附近的变形。由此可知，塑性变形从刃口开始，随着切刃的深入，变形区向板料的深