气瓶冲压工艺与模具设计.doc

1、 气瓶冲压工艺与模具设计 摘要 本设计为气瓶的模具结构设计，根据设计零件的尺寸、材料、批量生产等要求，首先分析零件的工艺性，确定冲裁工艺方案及模具结构方案，主要由落料、拉伸和缩口三步工序完成产品的生产，然后通过工艺设计计算，确定排样和裁板，计算冲压力和压力中心，初选压力机，计算凸、凹模刃口尺寸和公差，最后设计选用零、部件，对压力机进行校核，绘制模具总装草图，以及对模具主要零件的加工工艺规程进行编制。其中在结构设计中，主要对凸模、凹模、凸凹模、定位零件、卸料与出件装置、模架、冲压设备、紧固件等进行了设计，对于部分零部件选用的是标准件，就没深入设计，并且在结构设计的同时，对部分零部件进行了加工工艺

2、分析，最终才完成这毕业设计。关键词：气瓶，落料拉伸，缩口cylinderstamping process andmold design AbstractAccording tothesizeofthedesigncomponents,materials,massproduction,etc.,thefirstpartoftheprocessofanalysistodeterminetheblankingprocessplanninganddiestructureoftheprogram,it mainly was made of three steps including blanking t

3、ensile and throat,andthenthroughtheprocessdesign calculations,determinethenestingandcuttingboard,calculatethepressureandpressurewashedcenters,primarypresses, computingconvexandconcaveDieCuttingEdgedimensionsand tolerances,thefinaldesignselectionofpartsandcomponents,topressforchecking,drawingdieassem

4、blydrawings,aswellasMoldprocessingtechnologyofthemainpartsto thepreparationprocedures.Inwhichthestructuraldesign,primarilytothepunchanddie,punchanddie,positioningparts,unloadingandoutofpiecesofequipment,mold,pressingequipment,fasteners,etc.hasbeendesigned,fortheselectionofsomecomponentsarestandardpa

5、rts,thereisnoin-depthdesign,andstructuraldesign,whilesomepartsfortheprocessingprocessanalysisandultimatelytocompletethisgraduation projects.Keywords:cylinder,blanking tensile,throat 目 录1 前言12 落料拉伸复合模22.1工艺方案的确定22.2排样22.3制件的工艺分析与计算42.3.1确定修边余量42.3.2计算毛坯直径42.3.3无凸缘圆筒形件拉伸次数的确定52.3.4计算毛坯相对厚度t/D 判断是否用压边圈

6、拉伸52.3.5调整拉伸系数计算各次拉伸后的直径52.3.6确定各次拉伸凸、凹模的圆角半径52.3.7计算各次拉深半成品高度62.3.8各次成型时的半成品工序图62.3.9拉伸力和压边力的计算82.3.10计算工序压力82.3.11冲压设备的选择92.3.12模具压力中心的计算92.3.13滑块行程校核102.4 落料凹模、凸凹模、拉伸凸模工作部分尺寸计算102.5 模具主要零部件设计132.5.1上模固定方式132.5.2下模固定方式132.5.3凸、凹模设计142.5.4凸凹模固定方法142.5.5落料凹模的固定方法142.5.6定位零件设计152.5.7卸料装置172.5.8推件与顶件装

7、置172.6 模架设计182.7 模柄202.8 垫板222.9 固定板222.10 螺钉孔232.11 圆柱销232.12 弹簧242.13 弹簧安装孔尺寸242.14 弹顶器242.15 复合模的装配图253 缩口模具273.1 制件的工艺分析和计算283.2 缩口模具的的结构设计293.2.1模具工作零件刃口尺寸计算293.2.2凹模材料的选择303.3 生产中可能出现的问题及解决措施313.3.1口裂和折皱313.3.2缩口尺寸超差313.4 缩口模具零件的选择和压力机的选择323.4.1一些标准件的选用323.4.2模柄的选用323.4.3压力机的选用333.5 凹模的设计343.6

8、 外支撑套选用353.7 下固定板选用363.8 垫板设计373.9 缩口模具的总装图37参考文献40致谢411 前言 我的论文题目是气瓶冲压工艺与模具设计，属于缩口件。缩口工序的毛坯是经过拉伸成型后的圆筒件，所以拉深是冲压基本工序之一，它是利用拉深模在压力机作用下，将平板坯料或空心工序件制成开口空心零件的加工方法。它不仅可以加工旋转体零件，还可以加工盒形零件及其他形状复杂的薄壁零件，但是，加工出来的制件的精度都很底。一般情况下，拉深件的尺寸精度应在IT13级以下，不宜高于IT11级。 只有加强拉深变形基础理论的研究，才能提供更加准确、实用、方便的计算方法，才能正确地确定拉深工艺参数和模具工作

9、部分的几何形状与尺寸，解决拉深变形中出现的各种实际问题，从而，进一步提高制件质量。 圆筒件是最典型的拉深件，其工作过程很简单就一个拉深，根据计算确定它不能一次拉深成功.因此，需要多次拉深。在最后的一次拉深中由于制件的高度太高，根据计算的结果和选用的标准模架，判断此次拉深不能采用标准的模架。为了保证制件的顺利加工和顺利取件，模具必须有足够高度。要改变模具的高度，只有从改变导柱和导套的高度。导柱和导套的高度可根据拉深凸模与拉深凹模工作配合长度决定设计时可能高度出现误差，应当边试冲边修改高度。 缩口是通过缩口模具使筒形件或管型件敞口处直径缩小的冲压成型方法。冲压缩口是筒形件或管型件缩口的一种主要工艺

10、方法。缩口成型特点：缩口时，筒形件缩口端材料在锥面压力作用下向凹模内滑动，直径逐渐缩小，壁厚及高度增加。当筒形件的相对厚度不大时，可以认为变形区的材料处于两相受压平面应力状态，主要是受切向压应力作用。缩口过程与变形区和非变形区的失稳条件和缩口力的大小有直接的关系。一次缩口的变形程度是有限的，当缩口力过大时，非变形区筒壁由于纵向失稳而出现弯曲、环状波纹、直径鐓粗或局部凹陷等变形；变形区筒壁因受切向压缩应力作用发生切向失稳而起皱。缩口件的表面质量还与毛坯敞口边缘的毛刺和孔口整齐程度有关。毛刺小而且孔口整齐，缩口件表面质量就高。 2 落料拉伸复合模2.1工艺方案的确定 2-1 制件图：该工件属于缩口

11、工件，可以采用先落料，然后拉伸，再缩口的三道工序来完成，前两道工序可以做成复合模，缩口模具可以做成一道单工序模. 本章为落料与拉伸的复合模设计.2.2排样 （1）该工件排样根据落料工序设计，考虑操作方便及模具结构简单，故采用单排排样设计。 （2）查表2-162 搭边值a=1.5 =1.5 条料宽b=D+2a=157+2*1.5=160 条料进距h=D+= 157+1.5=158.5 （3）冲裁件单件材料利用率=76.34% （4）排样图 图 2-2 条料的排样 （5）板料 复合模中工件所用材料为板料，查p207选用长*宽=1600*800的国家标准板料。将每一块板料切割成长*宽=1600*16

12、0的条料规格，这样材料整体利用率*157*10*5/4*1600*800= 75.6 % 这样一块钢板可以落料成50个所需要的圆形毛坯。 图2-3 国家标准的板料裁剪2.3制件的工艺分析与计算 2.3.1确定修边余量 工件的相对高度h/d=99.5/49=2.03 查表4-1得修边余量&=52.3.2计算毛坯直径 查表4-4 D= =49-4=45 h=96.5 r=2 H=99 =49 代入公式：D=146.75 则毛坯直径D=146.75+2&=146.75+2*5=156.75 则取整数157查表4-5无凸缘筒形件用压边圈拉伸时的拉伸系数毛坯相对厚度t/D=1/157=0.637% 取两

13、位小数 0.64% 得拉伸系数 =0.530.55 取0.54 =0.760.78 取0.77 =0.790.80 取0.80 =0.810.82 取0.82 2.3.3无凸缘圆筒形件拉伸次数的确定 由推算法确定由第一道工序开始依次求半成品直径 =*D=0.54*157=84.78 =*=0.77*84.78=65.28 =*=0.80*65.28=52.22 =*=0.82*52.22=42.82 当拉第四次时得出的直径小于工件要求的直径49，因此该工件需要拉伸四次。2.3.4计算毛坯相对厚度t/D 判断是否用压边圈拉伸 查表4-112 t/D=0.64%1.5% =0.540.60 所以必须用压边圈。2.3.5调整拉伸系数计算各次拉伸后的直径 =42.82小于49 因此各次拉伸系数适当放大k值 k=1.04596 =*D*k=84.78*1.04596=88.68 =*k=65.28*1.04596=68.28