帽盖冲压工艺分析及模具设计.doc

1、帽盖冲压工艺分析及模具设计摘要：本论文课题为帽盖冲压工艺分析及模具设计。首先对加工零件进行了加工工艺和结构工艺的分析。通过计算毛坯尺寸和拉深系数提出了五种方案，最后确定采用落料、正拉深复合模和一个反拉深单工序模。对模具的排样做出了合理的布置，使材料利用率达到较高的水平。计算了冲压过程中所需要的各种冲压工艺力，包括落料力、卸料力、压边力、拉深力、顶料力等，并对压力机进行了合理的吨位初选。复合模在结构上采用了正装的形式，计算出了落料、正反拉深工作部分的尺寸。对模具的闭合高度进行了合理的确定，还设计出模具的主要零件落凹模凸凹模、拉深凸模、凸模固定板等。 关键词：帽盖，复合模，反拉深Cap die s

2、tamping process analysis and design Abstract：The topic of this paper is cap die stamping process analysis and design.Firstly the processing parts processing technology and structure analysis of the process. Through the calculation blank dimensions and drawing coefficient puts forward five kinds of s

3、olutions, the final determination by blanking, positive drawing compound die and reverse drawing die. To die layout made reasonable decorate, make material utilization reached a high level. To calculate the stamping process need all kinds of stamping technology force, including blanking force, disch

4、arge power, blank-holder force, drawing force, lifter force, etc., and to press the reasonable tonnage primaries. Composite die on the structure adopted the form of dress, calculated the blanking, are drawing and reverse deep working portion size. To die height on the determination of reasonable, bu

5、t also to design the die of the main parts blanking die, die and punch, reverse deep punch, reverse deep concave die, die fixed plate etc. Key words: cap,compound die,reverse drawing目 录1前言12 任务来源及设计目的意义22.1 设计任务来源22.2设计目的及意义23 冲压工件的工艺分析43.1冲压及冲裁件的工艺性的概念43.2零件工艺性分析43.2.1 材料43.2.2 工件结构43.2.3尺寸精度44 冲压工

6、艺方案的确定64.1确定工艺方案的主要原则64.2工艺方案的确定64.2.1选定修边余量，预算毛坯直径64.2.2工艺方案的确定95 主要工艺参数计算105.1排样设计与计算105.1.1选择排样方法105.1.2确定搭边值105.1.3计算送料步距及条料宽度115.1.4计算材料利用率115.1.5画出排样图135.2计算工序压力135.2.1落料力的计算135.2.3拉深力的计算145.2.4推件力计算155.3计算凹凸模工作部分尺寸确定其制造公差155.3.1冲裁凸、凹模刃口计算原则：155.3.2冲裁凸、凹模刃口尺寸计算165.3.3拉深凸、凹模工作零部件的设计166 模具结构形式及冲

7、压设备的选择196.1模具结构形式的选择196.1.1模架及导向方式196.1.2 毛坯定位方式的选择196.1.3卸料，出件方式的选择206.1.4主要零部件的定位方式与固定方式206.2冲压设备的选择207 选择与确定模具的主要零部件的结构与尺寸247.1落料、球形拉深、浅锥拉深复合模工作零部件设计247.1.1凸模247.1.2凹模247.1.3凸凹模257.1.4定位零件的设计267.1.5卸料部件的设计267.1.6模架及其他零部件设计267.2反拉深模主要零部件设计317.2.1工作部分结构尺寸的设计317.2.2定位零件的设计317.2.3模架及其他零部件的设计318 模具总装配

8、图348.1落料、球形拉深、浅锥拉深复合模348.2反拉深模总装配图35结论36参考文献37致谢38 I1前言本设计课题名为帽盖冲压工艺分析及模具设计， 根据从事冲压模具设计与制造的工程技术综合性应用型人才的实际要求，是符合大学本科模具设计专业的毕业生毕业设计需要所编写的，将冷冲模设计、冲压工艺与模具设计及模具制造工艺等三门关联课程的内容有机的融合，介绍了冲压成形工艺及模具设计与计算方法，同时在模具设计内容中融汇了冲压模具的不同加工方法、加工工艺及装配工艺，对初学冲压模具模设计者有一定的参考价值 。本设计共分七章，分别对设计题目的来源、设计意义、目的，零件工艺性分析，工艺方案的确定、 模具结构

9、形式及冲压设备的选择，主要工艺参数计算，选择与确定模具的主要零部件的结构与尺寸，模具的总体装配等几方面进行了阐述。由于学者自身水平有限，希望各位指导老师能指出错误。2 任务来源及设计目的意义2.1 设计任务来源图1.1工件图 零件名称：帽盖 材料：料厚1mm的冷轧钢Q215钢板 生产批量：小批量生产2.2设计目的及意义 冷冲压模具设计是为模具设计制造专业学生在学完基础理论课，技术基础课和专业课后，所设置的一个重要的实践行教育环节。用模具生产的之间具有高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。本设计题目为帽盖冲压工艺及模具设计，但对做毕业审计的毕业生有一定的

10、设计目的及意义。其目的有以下几点：1.综合运用本专业所学的课程的理论和生产实际知识，全面系统巩固课堂教学的基本知识，进行一次冷冲压模具设计工作的实际训练。提高综合能力的培训及扩大模具领域的新知识。从而培养和提高学生的独立工作能力。2.巩固与扩充“冷冲压模具设计”等课程所学的内容，掌握冷冲压模具设计的方和步骤。3.掌握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。本课题的意义是：通过对该零件模具的设计，进一步加强冷冲压设计的基础，为设计更复杂模具做好了铺垫和吸取了更深刻的经验。3 冲压工件的工艺分析3.1冲压及冲裁件的工艺性的概念 冲压是在室温下，利用安装在压力机

11、上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形 ，从而获得所需要零件的一种压力加工方法。在冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件(或半成品）的一种特殊工艺装备，称谓冲压模具（俗称冲模）。冲裁件的工艺性是指冲裁件在冲裁加工终的难易程度。所谓冲裁工艺性好是指能用普通冲裁方法，在模具寿命和生产率较高，成本低的条件下得到质量合格的冲裁件。影响冲裁件工艺的因素有很多，如冲裁件的形状特点、尺寸大小、标注方法、精度要求和材料性能等。良好的冲裁工艺性应保证消耗少、工序数目少、模具结构简单而寿命长，产品质量稳定、操作简单等。3.2零件工艺性分析3.2.1 材料Q215钢是一种优质碳素结构钢，具有高的塑性、

12、韧性和焊接能力，良好的压力加工性能，但强度低。3.2.2 工件结构 冲裁件的形状应该尽量简单，对称，最好是由圆弧和直线组成。应该避免冲裁件上有过长的悬臂和狭槽，其最小宽度要大于料厚t的两倍，即b2t。由工件图看，该工件有落料、拉深和反拉深三个工序，形状较为简单，结构对称。其中间凸台部分为反拉深部分，属于中等深度锥形件，故不能直接拉深而成形。应首先拉深成半球形筒件，第二次采用反拉深可防止起皱。3.2.3尺寸精度为降低冲压成本，获得最佳的技术经济效果，在不影响冲压件使用要求的前提下，应尽量采用经济精度。所谓经济精度是指模具达到最大许可磨损时，其所完成的冲压加工在技术上可以实现而在经济上最合理的精度

13、。冲裁件的精度一般满足其经济精度要求。 该工件图上部分尺寸未标注公差，其属于自由尺寸，精度要求不高，按IT14级确定。因此，一般冲压均满足尺寸精度要求。4 冲压工艺方案的确定4.1确定工艺方案的主要原则 确定工艺方案的主要原则概括起来主要有一下三点： （1）保证冲裁件质量 （2）经济性原则 （3）安全性原则4.2工艺方案的确定 由工件图可知，二个拉深部位在拉深过程中能否一次成形，保证工件平整而且无裂纹是该工件的关键。下面判断改工件是否可一次拉成。由工件图可知，该工件为有凸缘的圆筒形件，要求内形尺寸，没有厚度不变要求。此工件的形状满足拉深工艺要求，可用拉深工序加工。4.2.1选定修边余量，预算毛

14、坯直径拉深件坯料形状和尺寸是以冲裁形状和尺寸为基础，按体积不变原则和相似原则确定。体积不变原则，即对于不变薄拉深，假设变性前后料厚不变，拉深前与拉深后冲件表面积近似相等，得到坯料尺寸；相似原则，即利用拉深前后坯料的形状与冲件断面形状相似，得到坯料形状。当冲件的断面是圆形、正方形、长方形或椭圆形时，其坯料的形状与冲件的断面形状相似，但坯料的周边必须是光滑的曲线连接。对于形状复杂的拉深件，利用形状相似原则只能初步确定坯料的形状，必须通过多次试压，反复修改，才能最终确定出坯料形状，因此，拉深件的坯料的设计一般是先设计拉深模，坯料形状尺寸确定后在设计冲裁模。 图3.1锥形件板料厚度t=1mm，d=79mm,d=64mm。故=1.2343。由表4-5有凸缘圆筒件拉深件的修边余量查得：=1.23431.5,修边余量=4.3mm。（1） 对于h=15mm处的锥形拉深部位属于相对高度较小的锥形件（=0.18982t超过加强筋的要求，故不属于成形属于中等深度锥形件，此部分不能直接拉深而成形。应首先拉深成半球形筒件，第二次