3780 油箱蓋冷沖模設(shè)計,油箱蓋,沖模,設(shè)計 河南機電高等專科學(xué)校學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）中期檢查表學(xué)生姓名 郭亞杰 學(xué) 號 0412309 指導(dǎo)教師 于智宏課題名稱 油 箱 蓋 冷 沖 模 設(shè) 計難易程度 偏難 適中 偏易選題情況工作量 較大 合理 較小任務(wù)書 有 無開題報告 有 無符合規(guī)范化 的要求外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況 好 一般 差工作進度 快 按計劃進行 慢中期工作匯報及解答問題情況優(yōu) 良 中 差中期成績評定：所在專業(yè)意見：負責(zé)人： 年 月 日河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書系 部： 材料工程系 專 業(yè)： 模具設(shè)計與制造 學(xué) 生 姓 名 : 郭亞杰 學(xué) 號: 0412309 設(shè)計(論文) 題目： 油箱蓋冷沖模設(shè)計 起 迄 日 期: 2007 年 3 月 20 日~ 6 月 18 日 指 導(dǎo) 教 師: 于智宏 發(fā)任務(wù)書日期: 2007 年 3 月 20 日畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）任 務(wù) 書1．本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題來源及應(yīng)達到的目的：該課題是于智宏老師的課題的油箱蓋產(chǎn)品造型與模具設(shè)計。在完成該課題之后，對沖壓工藝生產(chǎn)有一定熟悉，熟練掌握相關(guān)設(shè)計手冊的使用，獨立完成一套模具的設(shè)計及模具工作零件加工工藝的編制，能夠運用模具設(shè)計軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制。2．本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：（1）了解目前國內(nèi)外冷沖模具的發(fā)展現(xiàn)狀；（2）零件的結(jié)構(gòu)工藝分析；（3）油箱蓋冷沖模設(shè)計，并編寫設(shè)計說明書一份；（4）繪制模具總裝圖一張，并畫出非標準零件的零件圖；（5）編制主要零件加工工藝過程卡。原始資料：零件圖及其尺寸見說明書，材料：08#生產(chǎn)批量：中等批量所在專業(yè)審查意見：負責(zé)人： 年 月 日系部意見：系領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日河南機電高等?？茖W(xué)校材料工程系模具設(shè)計與制造專業(yè)畢業(yè)設(shè)計/論文設(shè)計/論文題目：油箱蓋沖壓模具設(shè)計班 級 043 學(xué)生姓名 郭亞杰 學(xué) 號 0412309 指導(dǎo)教師 于智宏 2007 年 6 月 10 日河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計論文說明書插圖清單圖 1 制件圖…………………………………………………………………………6圖 2 落料拉深凸凹?！?3圖 3 拉深凸?！?4圖 4 拉深切邊凸凹?！?4圖 5 落料凹模………………………………………………………………………15圖 6 總裝圖…………………………………………………………………………16河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書摘 要本設(shè)計題目為油箱蓋沖壓模設(shè)計，體現(xiàn)了拉深類零件的設(shè)計要求、內(nèi)容及方向，有一定的設(shè)計意義。通過對該零件模具的設(shè)計，進一步加強了設(shè)計者復(fù)合模設(shè)計的基礎(chǔ)知識，為設(shè)計更復(fù)雜的復(fù)合模具做好了鋪墊和吸取了更深刻的經(jīng)驗。通過分析制件的工藝性可確定制件的成形加工需要一副復(fù)合模具完成。復(fù)合模是指沖床在一次行程中，完成落料、拉深、沖孔等多個工序的一種模具結(jié)構(gòu)。相對其他冷沖壓模具結(jié)構(gòu)而言，它具有以下一些優(yōu)點：①工件同軸度較好，表面平直，尺寸精度較高； ②生產(chǎn)效率高，受條料外形尺寸的精度限制較小。但需考慮的問題是：模具零部件加工制造比較困難，成本較高，并且凸凹模容易受到最小壁厚的限制關(guān)鍵詞：復(fù)合模 工藝性能 凸凹模 模具制造河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書AbstractThe requirement ，content and direction of the design of the deep thin wall plastic parts are embodied on this injection mould design of the plastic parts of long pipe box. The designer’s foundation knowledge of the injection mould design is reinforced and is able to design more complex injection mould through the design. Through analyzes the workpiece the technology capability to bepossible to determine the workpiece the formed processing needs acompound mold to completeThe compound mold mean the punching machine is in a route of travel, completing to fall to anticipate, a kind of molding tool structure of several work prefaces of etc. of blunt bore.Opposite and other cold hurtle to press the molding tool structure but speeches, it has following some advantageses:The ① work piece is together the stalk degree is better, the surface is straight and even, the size accuracy is higher; The ② produces the efficiency high, be subjected to the anticipates the shape size of accuracy limit smaller.But need the problem of the consideration is:The molding tool zero partses process the manufacturing more difficulty, the cost is higher, and the convex and cave mold is subjected to the thick restrict of minimum wall easily.Keyword:Compound mold craft function The convex and cave mold Molding tool manufacturing河南機電高等?？茖W(xué)校畢 業(yè) 設(shè) 計 評 語學(xué)生姓名： 郭 亞 杰 班級: 模具 043 學(xué)號： 0412309 題 目： 油 箱 蓋 冷 沖 模 具 綜合成績： 指導(dǎo)者評語：指導(dǎo)者(簽字) ： 年 月 日畢 業(yè) 設(shè) 計 評 語評閱者評語：評閱者( 簽字)： 年 月 日答辯委員會（小組）評語：答辯委員會（小組）負責(zé)人( 簽字)： 年 月 日共 29 頁 第 1 頁油箱蓋冷沖模設(shè)計1 緒 論目前，我國沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達國家相比還相當?shù)穆浜?，主要原因是我國在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標準化、模具設(shè)計、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達的國家尚有相當大的差距，導(dǎo)致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達國家的模具相比差距相當大1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1.1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀在國民經(jīng)濟快速發(fā)展的拉動和國家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下，我國模具工業(yè)發(fā)展很快，部分企業(yè)享受增值稅先征后返政策極大地促發(fā)了行業(yè)的發(fā)展積極性，使得“十五”期間成為我國模具行業(yè)發(fā)展進入佳境的時期。從三年多的發(fā)展情況來看，我國模具市場總態(tài)勢是產(chǎn)需兩旺。與此同時，行業(yè)綜合水平落后的面貌仍未得到根本改變，一些深層次的問題尚待進一步解決。“十五”頭三年，我國模具行業(yè)產(chǎn)值年均增長率為 17.1%，2003 年全國模具總產(chǎn)值已達 450 億元以上，“十五”規(guī)劃預(yù)定的 2005 年目標有些可提前完成，有些能按時完成，但模具標準件使用覆蓋率預(yù)計不能如期完成。據(jù)不完全統(tǒng)計，全國目前共有生產(chǎn)模具的廠點約 2 萬多家，其中一半以上是自產(chǎn)自用的。同時，絕大部分都是小型企業(yè)，近年來，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復(fù)雜、長壽命等中高檔模具及模具標準件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；塑料模和壓鑄模比例增大；專業(yè)模具廠數(shù)量增加較快，其能力提高顯著；“三資”及私營企業(yè)發(fā)展迅速，尤其是“三資”企業(yè)目前已成為行業(yè)的主力軍；股份制改造步伐加快等等。從地區(qū)分布來說，以珠江三角洲和長江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。目前發(fā)展最快、模具生產(chǎn)最為集中的省份是廣東和浙江，這兩個省的模具產(chǎn)值已占全國總量的六成以上。江蘇、上海、山東、安徽等地目前發(fā)展態(tài)勢也很好。我國模具年生產(chǎn)總量雖然已位居世界第三。但設(shè)共 29 頁 第 2 頁計制造水平在總體上要比工業(yè)發(fā)達國家落后許多。其差距主要表現(xiàn)在下列六方面：1）國內(nèi)自配率不足 80%。其中中低檔模具供過于求，中高檔模具自配率不足 60%。2）企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和進出口結(jié)構(gòu)都不夠合理。我國模具生產(chǎn)廠點中多數(shù)是自產(chǎn)自配的工模具車間（分廠），專業(yè)模具廠也大多數(shù)是“大而全”“小而全”的組織形式。國外模具企業(yè)大多是“小而專”，“小而精”；模具自產(chǎn)自配比例高達 50%以上，國外 70%以上是商品模具。國內(nèi)模具總量中屬大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的比例只有 30%左右。國外在 50%以上。進出口之比 2003 年為 4.1：1；進出口相抵后凈進口為 10.3 億美元，為凈進口量最大的國家。3）模具產(chǎn)品水平和生產(chǎn)工藝水平總體上比國際先進水平低許多，而模具生產(chǎn)周期卻要比國際先進水平長許多。產(chǎn)品水平低主要表現(xiàn)在精度、型腔表面粗糙度、壽命及模具的復(fù)雜程度；工藝水平低主要表現(xiàn)在設(shè)計、加工、工藝裝備等方面。4）開發(fā)能力弱，經(jīng)濟效益欠佳。我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例較低，水平也較低。不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場中常處于被動地位。我國每個職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合 1 萬美元左右，而模具工業(yè)發(fā)達國家大多是 15-20 萬美元，有的甚至達到 25-30 萬美元。由此而來的是我國模具企業(yè)經(jīng)濟效益差，大都微利，國有企業(yè)總體虧損，缺乏后勁。5）模具標準化水平和模具標準件使用覆蓋率低。國外先進國家模具標準件使用覆蓋率達 70%以上，國內(nèi)模具標準件使用覆蓋率只有 45%左右。6）與國際先進水平相比，模具企業(yè)的管理落后更甚于技術(shù)落后。技術(shù)落后易被發(fā)現(xiàn)，管理落后易被忽視。國內(nèi)大多數(shù)模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理模式。真正實現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的還不多。造成上述差距的原因很多，除了歷史上長期以來未將模具作為產(chǎn)品得到應(yīng)有的重視之外，還有下列幾個主要原因： 1）體制不順，基礎(chǔ)薄弱。“三資”企業(yè)雖然已經(jīng)對我國模具工業(yè)的發(fā)展起到了積極的推動作用，私營企業(yè)近年來也發(fā)展較快，國企改革也在進行之中，但總體來看，體制和機制尚不適應(yīng)市場經(jīng)濟，再加上我國模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，因此，行業(yè)發(fā)展還不盡人意，特別是總體水平和高新技術(shù)方面進步緩慢。2）人才嚴重不足，科研開發(fā)及技術(shù)攻關(guān)方面投入太少。共 29 頁 第 3 頁模具行業(yè)是技術(shù)密集、資金密集的產(chǎn)業(yè)，隨著時代的進步和技術(shù)的發(fā)展，能掌握和運用新技術(shù)的人才異常短缺。高級模具鉗工及企業(yè)管理人才也非常緊缺。由于模具企業(yè)效益欠佳及對科研開發(fā)和技術(shù)攻關(guān)不夠重視，因而總體來看模具行業(yè)在科研開發(fā)和技術(shù)攻關(guān)方面投入太少。民營企業(yè)貸款困難也影響許多企業(yè)的技術(shù)改造，致使科技進步的步伐不大，進步不快。3）工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低。雖然國內(nèi)許多企業(yè)采用了先進的加工設(shè)備，但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控化率和 CAD/CAM 應(yīng)用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等方面原因，引進設(shè)備不配套、設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問題長期得不到較好的解決。裝備水平低，帶來我國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。4）專業(yè)化、標準化、商品化的程度低、協(xié)作差。由于長期以來受“大而全、”“小而全”影響，許多模具企業(yè)觀念落后。模具專業(yè)化生產(chǎn)水平低，專業(yè)化分工不細，商品化程度也低，目前國內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占 45%左右，其余為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)。與國際水平相比要落后許多。模具標準化水平低，標準件使用覆蓋率低也對模具質(zhì)量、成本有較大影響。特別是對模具制造周期有很大影響。5）模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國產(chǎn)模具鋼與國外進口鋼相比有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差，也直接影響模具水平的提高。1.1.2　國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢一是模具日趨大型化。這是由于用模具成形的零件日漸大型化和高生產(chǎn)效率要求而發(fā)展的“一模多腔”所造成的 二是模具的精度將越來越高。１０年前，精密模具的精度一般為５微米，現(xiàn)在已達到２－３微米，不久１微米精度的模具將上市。這要求超精加工。三是多功能復(fù)合模具將進一步發(fā)展。新型多功能復(fù)合模具除了沖壓成形零件外，還擔(dān)負疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù)，對鋼材的性能要求也越來越高。四是熱流道模具在塑料模具中的比重將逐漸提高。由于采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)約制作的原材料，因此熱流道技術(shù)的應(yīng)用在國外發(fā)展很快，許多塑料模具廠所生產(chǎn)的塑料模具一半以上采用了熱流道技術(shù)，有的廠家使用率達到８０％以上，效果十分明顯。熱流道模具共 29 頁 第 4 頁在我國也已生產(chǎn)，有些企業(yè)使用率上升到２０％－３０％。五是隨著塑料成形工藝的不斷改進與發(fā)展，氣輔模具及適應(yīng)高壓注射成型等工藝的模具將隨之發(fā)展。這類模具要求剛性好，耐高壓，特別是精密模具的型腔應(yīng)淬火，澆口密封性好，模溫能準確控制，所以對模具鋼的性能要求很嚴 六是標準件的應(yīng)用將日漸廣泛。模具標準化及模具標準件的應(yīng)用將極大地影響模具制造周期，且還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造成本。因此。模具標準件的應(yīng)用在“十五” 期間必將得到較大的發(fā)展。七是快速經(jīng)濟模具的前景十分廣闊?，F(xiàn)在是多品種小批量生產(chǎn)時代，２１世紀，這種生產(chǎn)方式占工業(yè)生產(chǎn)的比例將達到７５％以上。由此，一方面是制品使用周期縮短，另一方面花樣變化頻繁，要求模具的生產(chǎn)周期愈短愈好。因此，開發(fā)快速經(jīng)濟模具將越來越引起人們的重視和關(guān)注。八是隨著車輛和電機等產(chǎn)品向輕量化發(fā)展，壓鑄模的比例將不斷提高，同時對壓鑄模的壽命和復(fù)雜程度也將提出越來越高的要求。九是以塑代鋼、以塑代木的進程進一步加快，塑料模具的比例將不斷增大。同時，由于機械零件的復(fù)雜程度和精度的不斷提高，對塑料模具的要求也越來越高。十是模具技術(shù)含量將不斷提高，中、高檔模具比例將不斷增大，這也是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整所導(dǎo)致模具市場走勢的變化。根據(jù)我國模具市場的發(fā)展趨勢，國產(chǎn)的模具鋼應(yīng)適應(yīng)模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，作為科研和開發(fā)的方向。如模具的大型化，就需要大型模塊鋼；模具的精度提高，模具鋼的質(zhì)量需要進一步提高，尤其是尺寸穩(wěn)定性要好；塑料模具的快速發(fā)展，塑料模具鋼和壓鑄模具鋼產(chǎn)量需增加；中高檔模具鋼產(chǎn)量也需提高等?！笆?”期間，我國模具市場需求很旺，前景廣闊。業(yè)內(nèi)人士認為，在目前國內(nèi)模具已成為不少行業(yè)發(fā)展的瓶頸的情況下，如要較好地滿足國民經(jīng)濟發(fā)展所需，今后的５年內(nèi)，我國模具的產(chǎn)出量每年應(yīng)以１５％的增長速度才行，而這一增長速度必然拉動模具鋼需求的增長，國內(nèi)冶金行業(yè)特別要重視研制和開發(fā)高效模具鋼、高合金模具鋼精品，以提高模具行業(yè)的模具鋼國產(chǎn)化率?！?.2　國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車、電機、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中，60％－80％的零部件都要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方法所無法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡共 29 頁 第 5 頁量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。近幾年，全球模具市場呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場年交易總額為 600～650 億美元左右。美國、日本、法國、瑞士等國家年出口模具量約占本國模具年總產(chǎn)值的三分之一。 國外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的比例占到 50%以上；國外模具企業(yè)的組織形式是"大而專"、"大而精"。2004 年中國模協(xié)在德國訪問時，從德國工、模具行業(yè)組織--德國機械制造商聯(lián)合會（VDMA）工模具協(xié)會了解到，德國有模具企業(yè)約 5000 家。2003 年德國模具產(chǎn)值達 48 億歐元。其中（VDMA）會員模具企業(yè)有 90 家，這 90 家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國模具產(chǎn)值的 90%，可見其規(guī)模效益。 隨著時代的進步和技術(shù)的發(fā)展，國外的一些掌握和能運用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具工藝設(shè)計、高級鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術(shù)水平比較高．故人均產(chǎn)值也較高．我國每個職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合 1 萬美元左右，而國外模具工業(yè)發(fā)達國家大多 15～20 萬美元，有的達到 25～30 萬美元。國外先進國家模具標準件使用覆蓋率達 70%以上，而我國才達到 45％．2 沖壓工藝的分析2.1 油箱蓋沖壓工藝分析共 29 頁 第 6 頁技 術(shù) 要 求 1.毛 刺 高 度 不 得 大 于 02m未 注 公 差 按 GB/T84-3未 注 形 位 公 差 按 L圖 1該工件屬于較典型圓筒行件拉深，形狀簡單對稱，主要尺寸公差均已給出對工件厚度變化沒有做要求。只是該工件作為油箱蓋要與油箱配合要求尺寸精度要達到要求。工件總高度尺寸 19mm 和 7mm 可在拉深后采用修邊達到要求。2.2 沖壓工藝方案的確定該工件包括落料、拉深、沖孔、翻邊四個基本工序，可有以下方案：方案一：先落料，再拉深，再沖孔，后翻邊。采用單工序模具。方案二：落料、拉深、沖底孔復(fù)合沖制。采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案三：拉深級進沖壓。采用級進模生產(chǎn)。方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但是需要四道工序四副模具，生產(chǎn)效率低，難以滿足該工件大批量生產(chǎn)的要求。方案二只需要一副模具，生產(chǎn)效率較高，盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀簡單對稱，模具制造并不困難。方案三也只需要一副模具，生產(chǎn)效率高，但模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，送進操作不方便，加之工件尺寸偏大。通過對上述三種方案的分析比較，該工件若能一次拉深，則其沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。但是采用復(fù)合模生產(chǎn)，加工難度大模具模具壽命低。2.3 主要設(shè)計計算共 29 頁 第 7 頁2.3.1 計算毛坯尺寸根據(jù)表積面相等原則，用結(jié)解析法求該零件的毛坯直徑 D：πD /4=A1+A2+A32 πD1 /4=A1+A2+A32 A1=π/4[d2 +2d 2h-1.72Rd2-0.56R ]- π/4（d1+2r）2 2 2 A2=π/4[（d1-2r） +4d1（h1-2r）+2πr(2d1-2r)+4πr ]2 2 -π/4(d3+2r) 2 A3=π/4[2πr(d3+2r)-8r ]+πd3(h1-r)+ πd3 /42 2 已知：d1=57mm d 2=78mm d3=43mm R=5mm r=2.5mm h1=7mm h2=12mm查課本 P176 表 4.3.1 得修邊余量 Δh=1.2mmh= h2+Δh=13.2mm由以上可得:D=93mmD1=58mm2.3.2 翻邊的工藝計算翻邊預(yù)制孔直徑 d 按彎曲展開的原則求出：d=d3-2(h1-0.43r-0.72t)=43-2(7-0.43×2.5-0.72×1)=32.59mm共 29 頁 第 8 頁d/t=32.59/1=32.59查課本 P219 表 5.3.1 得極限翻邊系數(shù) Kmin=0.65hmax=d3/2（1-Kmin）+0.43r+0.72t=43/2(1-0.65)+0.43×2.5+0.72×1=9.32mm2.3.3 成形次數(shù)的確定該工件有一臺階，低部有一翻，按階梯行件來計算，求出H/dmin=19/58=0.33，根據(jù)毛坯相對厚度 t/D=1/99=1%查課本 P183 表 4.4.3 發(fā)現(xiàn) H/dmin 小于表中數(shù)值，能一次拉深成行。可用落料、拉深、切底孔，一次成行。2.3.4 排樣沖裁件面積：A=π/4（D -d ）2 2 =π/4（93 -32.59 ）2 2 =5955.71mm2 條料寬度 B:查課本 P66 表 2.5.2 得：a1=0.8mm,a=1.0mm查 P67 表 2.5.5 得：Cmin=1mm，n=1B=D+2a+C=93+2+1=96mm步距 S：S=D+a1=93+0.8=93.8mm一個步距材料利用率：η=nA/BS×100%=66%共 29 頁 第 9 頁2.3.5 沖壓工序壓力計算1.落料力 F 落料=KLtτb τb=300Mpa,K=1.3,L=πD=3.14×93=292.02F 落料=1.3×292.02×1×300=113887.8N2.沖孔力 F 沖= KLtτb=1.3×3.14×32.59×1×300=39909.7N3.拉深力 F 拉深= πd2tσbK1 查表 課本 P188 表 4.4.6 K1=0.62，σb=350MpaF 拉深=3.14×78×1×350=53147.64N4.翻邊力 F 翻=1.1π（D-d）tσs查沖壓模具簡明設(shè)計手冊 P404 表 14.1 得 σs=190MpaF 翻=1.1×31.4（43-32.59）×1×190=6831.7N5.壓邊力 FY=π[D -（d2+2ra） ]P/42 2 初定 ra=6mm，查課本 P188 表 4.4.5 得：P=2.3MpaFY1=3.14×[93 -（78+12） ]×2.3/42 2 =991.2NFY2=π[D1 -（d2+2ra1） ]P/42 2 共 29 頁 第 10 頁=3.14×[58 -（43+12） ]×2.3/42 2 =612N沖壓工藝總力： Fz= F 落料+F 沖+F 翻+F 拉深+FY2+FY1=215380N采用正裝復(fù)合模具，固定卸料與彈性推件。根據(jù)沖壓工藝總力計算結(jié)果并結(jié)合工件高度，初選開式雙柱可傾壓力機 J23-25.2.3.6 工作部分尺寸計算1.落料查課本 P55 表 2.3.3 得：zmin =0.1，zmax=0.14 尺寸偏差 Δ=0.87 磨耗系數(shù) X=0.5落料時以凹模為設(shè)計基準，首先確定凹模尺寸，使凹模的基本尺寸接近或等于工件輪廓的最小極限尺寸；將凹模尺寸減去最小合理間隙 值即得到凸模尺寸。查課本 P58 表 2.4.1 得：δT=0.025mm，δA=0.035mm 滿足： δT+δA <=zmax-zminDA=(Dmax-XΔ) +δA 0=（93-0.5×0.87）0.035 0=92.570.035 0DT=（DA-zmin）0 –δT=（92.57-0.1）+0 -0.025= 92.47+0 -0.022. 拉深 1零件標注在外形，以凹模為基準。Δ=0.3查課本 P210 表 4.8.3 得：δT=0.03，δA=0.05共 29 頁 第 11 頁取 z/2=0.85t z=1.7mmDA=（Dmax-0.75Δ）+δA 0=（43.3-0.75×0.3）0 +0.05=43.080 +0.05DT=（DA-z）0 –δT=（43.08-1.7）0 -0.03=41.380 -0.033.切底孔沖孔時以凸模為設(shè)計基準。首先確定凸模尺寸，使凸模的基本尺寸接近或等于工件孔的最大極限尺寸；見高；將凸模尺寸增大最小合理間隙值即得到凹模尺寸。查課本 P56 表 2.3.3 得：zmax=0.14，zmin=0.1；表 2.4.1 得：δT =0.02mm，δA=0.03mm。滿足：δT+δA <=zmax-zmindT=41.380 -0.03dA=（dT+zmin）+δA 0=（41.38+0.1）+0.03 0=41.48+0.03 04.拉深 2（1）大臺階尺寸標注在內(nèi)形，以凸模為基準。查課本 P210 表 4.8.3 得：δA=0.05mm，δT=0.03mm查課本 P207 表 4.8.2 得：z=2mm，Δ=0.3mmdT=（dmin+0.4Δ）0 –δT共 29 頁 第 12 頁=（77+0.4×0.3）0 -0.03=77.120 -0.03dA=（dT+z）+δA 0=（77+2）+0.05 0=79.12+0.05 0（2）小臺階尺寸標注在外形以凹模為基準DA=（Dmax-0.75Δ）+δA 0=（58.3-0.75×0.3）+0.05 0=58.08+0.05 0DT=（DA-z）0 –δT=（58.08-2）0 -0.03=56.080 -0.033.模具的總體設(shè)計3.1 模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合模，所以模具類型落料-拉深-沖孔-翻邊復(fù)合模具。3.2 定位方式的選擇因為該模具使用的是條料，所以導(dǎo)料采用導(dǎo)料板，進步距控制采用擋料銷。3.3 卸料，出件方式的選擇模具采用剛性卸料，剛性打件，并利用裝在壓力機工作臺下的標準緩沖器提供壓邊力。共 29 頁 第 13 頁3.4 導(dǎo)向方式的選擇為了提高模具壽命和工件的質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該復(fù)合模具采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。4.主要零部件設(shè)計4.1 落料拉深凸凹模圖 2L=H1+H2=52mm4.2 拉深凸模共 29 頁 第 14 頁圖 3L= H3+H4+h+3=56mm4.3 拉深切邊凸凹模圖 4共 29 頁 第 15 頁L= H1+H3+H4+h=65mm4.4 落料凹模圖 5L= H1+H3+H4+3=47mm4.5 彈性元件的設(shè)計頂件塊在成型過程中一方面起壓邊作用，另一方面還可以將成型后包在拉深凸模上的工件卸下。其由標準緩沖器和彈簧提供。4.6 模架及其他零部件的選用模具選用中間導(dǎo)柱標準模架，可承受較大的沖壓力。為防止裝模時，上模誤轉(zhuǎn) 180°裝配，將模架中兩對導(dǎo)柱與導(dǎo)套作成粗細不等：導(dǎo)柱d/mmxL/mm 分別為 φ25x170，φ28x170；導(dǎo)套 d/mm×L/mm×D/mm 分別為φ25×90×41，φ28×90×45。上模座厚度 HSM 取 45mm，上模固定板 HSG 取 20mm，上模墊板 HSD 取 10mm，下模固定板厚度 HXG 取 20mm，共 29 頁 第 16 頁下模墊板厚度 HXD 取 10mm，下模座厚度 HXZ 取 50mm，模具閉合高度 H 閉= HSM+HSG+HSD+HXGHXD+HXZ+HL+HF-H 入=45+20+10+20+10+50+47+65-24=260mmHL-落料拉深凸凹模的高度HF-落料切邊凸凹模的高度H 入-模具閉合時拉深凸模進入凹模的深度可見模具閉合高度大于所選壓力機 J23-25 的最大裝模高度 220mm，不可使用。另選 JB23-35B 壓力機最大裝模高度 300mm。 5.模具總裝圖由以上設(shè)計，可得如圖 5.1 所示的模具總裝圖。為了實現(xiàn)先落料，后拉深，應(yīng)該保證模具裝配后，拉深翻邊凸凹模比落料凹模要高 3mm。圖 6模具工作過程：將條料送入剛性卸料板下長行槽中，并靠槽的一側(cè)，壓力機滑塊帶著上模下行，落料凸模下表面首先接觸條料，并與壓邊圈一起壓住條料，先落料，后拉深；當?shù)谝淮卫罱Y(jié)束時，再沖底孔。到落料拉深凸凹模處于下共 29 頁 第 17 頁死點時，制件成行完畢。分模時上模上行，落料后的條料由剛性卸料板從落料拉深凸凹上卸下，沖孔廢料由漏料口排出。打件塊在彈性緩沖器彈力作用下向上浮動，將制件從翻邊沖孔凸凹模和落料拉深凸凹模中脫出。用手將工件取走后，將條料往前送近一個步距，進行下一個工件的生產(chǎn)。6.工作零件的加工工藝6.1 沖孔凸模加工工藝過程共 29 頁 第 18 頁產(chǎn)品型號零（部）件圖號機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品名稱 油箱蓋零（部）件名稱沖孔凸模 共（2）頁第（1）頁材料牌號 Cr12MoV毛坯種類毛坯外型尺寸φ58×70每個毛坯可制件數(shù)1每臺件數(shù)1 備注工時工序號 工序名稱工 序 內(nèi) 容車間 工段 設(shè)備 工 藝 裝 備準終 單件1 備料 將毛坯鍛造車成圓棒 φ58×70鍛造車間鍛造 鍛壓機2 熱處理 退火熱處理車間熱處理退火爐3 車削 模具車間機械加工車床4 熱處理 調(diào)質(zhì)熱處理車間熱處理5 磨端面 工作端面單邊余量 0.3模具車間平面磨平面磨床6 車削 按零件圖車削內(nèi)外行φ33.03，φ43.08，φ54 留單邊余量 0.3 其余車至尺寸模具車間機械加工數(shù)控車床7 熱處理按熱處理工藝，淬火、回火達到 60～64HRC熱處理車間熱處理8 磨削 精磨內(nèi)外圓、端面至尺寸，保證端面與軸線垂直模具車間精磨 外圓磨床9 鉗工精修全面達到設(shè)計要求 模具車間10 檢驗共 29 頁 第 19 頁設(shè)計日期審核日期標準化日期會簽日期標記記數(shù)更改文件號簽字 日期 標記 處數(shù)更該文件號2006.5.216.2 翻邊沖孔凸凹模加工工藝過程機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號零（部）件圖號共 29 頁 第 20 頁產(chǎn)品名稱 油箱蓋零（部）件名稱翻邊沖孔凸凹模共（2）頁第（2）頁材料牌號 Cr12MoV毛坯種類毛坯外型尺寸φ55每個毛坯可制件數(shù)1每臺件數(shù)1備注工時工序號 工序名稱工 序 內(nèi) 容車間 工段 設(shè)備 工 藝 裝 備準終 單件1 備料將毛坯鍛造車成圓棒 φ55×70鍛造車間鍛造 鍛壓機2 熱處理退火熱處理車間熱處理退火爐3 車削模具車間機械加工車床4 熱處理調(diào)質(zhì)熱處理車間熱處理5 磨端面工作端面單邊余量 0.3模具車間平面磨平面磨床6 鉗工畫線畫出孔位置線 模具車間7 車削按零件圖車削內(nèi)外行φ33.13，φ41.38，φ43 留單邊余量 0.3 其余車至尺寸模具車間機械加工數(shù)控車床8 熱處理按熱處理工藝，淬火、回火達到 60～64HRC熱處理車間熱處理9 磨削精磨內(nèi)外圓、端面至尺寸，保證端面與軸線垂直模具車間精磨 外圓磨床共 29 頁 第 21 頁10 鉗工精修全面達到設(shè)計要求 模具車間11 檢驗設(shè)計日期審核日期標準化日期會簽日期標記 記數(shù)更改文件號簽字 日期 標記 處數(shù)更該文件號7 油箱蓋模具的安裝與調(diào)試7.1 油箱蓋模具的安裝7.1.1 拉深模的安裝要求共 29 頁 第 22 頁1.上模座上平面對下模座下平面的平行度，導(dǎo)柱軸心線對下模座下平面的垂直度和導(dǎo)套孔軸心線對上模座上平面的垂直度均應(yīng)達到規(guī)定的精度要求。2.模架的上模沿導(dǎo)柱上、下移動應(yīng)平穩(wěn)，無阻滯現(xiàn)象。3.裝配好的拉深模,其封閉高度應(yīng)符合圖樣規(guī)定的要求。4.拉深凸模和拉深凹模之間的配合間隙應(yīng)符合圖樣的要求，周圍的間隙應(yīng)均勻一致。5.模具應(yīng)在生產(chǎn)的條件下試驗，進行零件試沖，然后調(diào)試，直到符合圖樣要求。6.安裝模具的螺栓及螺母和壓板，應(yīng)采用專用件，最好不要代用。7.用壓板將下模緊固在工作臺上時，其緊固用的螺栓擰入螺孔中的長度大于螺栓直徑的 1.5～2 倍。8.壓板的壓置應(yīng)使壓板的基面平行于壓力機的工作臺面，不準偏斜。9.拉深凸模的中心線應(yīng)與凹模的工作平面垂直。10.拉深凸模和凹模的間隙應(yīng)該均勻。7.1.2 拉深模的安裝本模具屬于帶有壓邊圈的拉深模，應(yīng)對壓邊力進行適當調(diào)整。這是因為壓邊力過大，則制件易被拉裂；壓邊力過小，又易于起皺。因此，在裝置模具時，應(yīng)邊試驗，邊調(diào)整，直到合適為止。下面是具體的安裝過程：1.開動壓力機，把壓力機滑塊上升到極點；共 29 頁 第 23 頁2.把壓力機滑塊底面、壓力機的臺面和模具的上下面擦試干凈；3.把模具放在壓力機臺面規(guī)定的位置上，用壓力機行程尺檢查壓力機滑塊底面至模具上平面之間距離是否大于壓力機的行程。必要時，調(diào)節(jié)滑塊高度，以保證該距離大于壓力機行程。因本模具有打桿，所以應(yīng)先按圖樣位置將其插入壓力機臺面的孔內(nèi)，并把模具位置放正。4.將滑塊降下到極點，并調(diào)節(jié)滑塊高度，使其與拉深模上平面接觸。5.通過壓板、墊塊和螺釘?shù)?，將上模緊固在壓力機的滑塊上，并將下模初步固定在壓力機的臺面上。 〔不要壓的太緊〕6.將滑塊稍微往上調(diào)一點〔以免模具頂死〕 ，然后開動壓力機，把滑塊上升到上極點，松開下模的安裝螺絲，讓滑塊空行程數(shù)次，再把滑塊下降到下極點停止。7.擰緊下模的安裝螺釘。再開動壓力機使滑塊上升到上極點位置。8.在導(dǎo)柱上加潤滑油，并檢查拉深模工作部分有無異物，然后開動壓力機，再使滑塊空行程數(shù)次，從中檢查導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合情況。若發(fā)現(xiàn)導(dǎo)柱不垂直或者導(dǎo)套配合不合適時，應(yīng)拆下模具進行修理。9.進行試拉深，并逐步調(diào)節(jié)滑塊到所需的高度。10.調(diào)節(jié)壓力機上的打料螺栓到適合的高度，使打料桿能正常工作。11.如果拉深模使用氣墊，則應(yīng)調(diào)節(jié)壓縮空氣到合適壓力。12.重新檢查模具及壓力機，無誤后可進行試拉深。共 29 頁 第 24 頁7.2 油箱蓋模具的調(diào)試模具按圖紙技術(shù)要求加工與裝配后，必須在符合實際生產(chǎn)條件的環(huán)境中進行試拉深，可以發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計與制造的缺陷，找出產(chǎn)生原因，對模具進行適當?shù)恼{(diào)整和修理后再進行試拉深，直到模具能正常工作，才能將模具正式交付生產(chǎn)使用。7.2.1 拉深模的調(diào)試要點7.2.1.1 進料阻力的調(diào)整拉深模進料阻力很大，易使制件被拉裂；進料阻力很小時，易使制件產(chǎn)生皺紋。故在調(diào)整模具時，關(guān)鍵是調(diào)整好拉深阻力的大?。骸?〕調(diào)節(jié)壓力滑塊的壓力，使之正常；〔2〕調(diào)節(jié)壓邊圈的壓邊面配合松緊；〔3〕凹模圓角半徑要適中；〔4〕采用良好的潤滑劑，調(diào)整潤滑次數(shù)。7.2.1.2 拉深深度及間隙調(diào)整1.調(diào)整時，先將較淺的一段調(diào)整后，再往下調(diào)整，直到所需深度。2.因本模具是對稱的。所以在調(diào)整時，可先將上模緊固在壓力機滑塊上，下模放在工作臺上，先不緊固。在凸模上放置樣件，再使上、下模吻合對中后，即可保證間隙的均勻性。調(diào)整好閉合位置后，再把下模固緊在工作臺上。7.2.2 調(diào)整方法7.2.2.1 拉深時的破裂拉深時，材料變形所需要的拉深力超過了材料的強度極限時，即形成破裂。共 29 頁 第 25 頁拉深時的破裂部位多發(fā)生在鄰近凸模圓角處的筒壁處。防止拉深破裂的工藝措施有：增大凹模圓角、增大凸模和凹模之間的間隙、提高凹模工作表面和凹模圓角半徑處的表面質(zhì)量、調(diào)整壓邊力、選用塑性好的材料和進行適當?shù)臐櫥取?.2.2.2 拉深高度不夠制件拉深結(jié)束后，結(jié)果高度達不到圖樣要求。其產(chǎn)生原因有拉深間隙太大、凸模圓角半徑太小。防止拉深高度不夠的措施有：調(diào)整拉深間隙、加大凸模圓角半徑。7.2.2.3 制件底部被拉脫制件在拉深過程中由于凹模圓角半徑太小，使材料被處于切割狀態(tài)以至于制件底部被拉脫。防止制件底部被拉脫的措施有：加大凹模圓角半徑。7.2.2.4 制品口緣折皺制件在拉深過程中由于凹模圓角半徑太大、壓邊圈不起壓邊作用，造成制件口緣折皺。防止制件口緣折皺的措施有：減小凹模圓角半徑、調(diào)整壓邊圈結(jié)構(gòu)，加大壓邊力。7.2.2.5 拉深高度太大制件拉深結(jié)束后，結(jié)果發(fā)現(xiàn)制件的高度達不到圖樣的要求。其產(chǎn)生原因有拉深間隙太小、凸模圓角半徑太大。防止拉深高度太大的措施有：加大拉深間隙、減小凸模圓角半徑。7.2.2.6 零件拉深后壁厚與高度不均零件拉深后發(fā)現(xiàn)壁厚與高度不均，其造成原因有凸模與凹模不同心，向一共 29 頁 第 26 頁面偏斜、定位不正確、凸模不垂直、壓邊力不均、凹模形狀不對。防止零件拉深后壁厚與高度不均的措施有：調(diào)整凸模與凹模位置，使之間隙均勻、調(diào)整定位零件、重新裝配凹模、調(diào)整壓邊力、更換凹模。結(jié)論大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計是其中最后一個實踐環(huán)節(jié)，是對以前所學(xué)的知識及所掌握的技能的綜合運用和檢驗。隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實習(xí)，我熟練地掌握了機械制圖、機械設(shè)計、機械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識，對機械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達到共 29 頁 第 27 頁了學(xué)習(xí)的目的。對于模具設(shè)計這個實踐性非常強的設(shè)計課題，我們進行了大量的實習(xí)。經(jīng)過在新飛電器有限公司、在洛陽中國一拖、中信重型礦山機械廠的生產(chǎn)實習(xí)，我對于冷沖模具、塑料模具的設(shè)計步驟有了一個全新的認識，豐富和加深了對各種模具的結(jié)構(gòu)和動作過程方面的知識，而對于模具的制造工藝更是有了全新的理解。在指導(dǎo)老師的細心指導(dǎo)下和在工廠師傅的講解下，我們對于模具的設(shè)計和制造工藝有了系統(tǒng)而深刻的認識。同時在實習(xí)現(xiàn)場親手拆裝了一些典型的模具實體并查閱了很多相關(guān)資料，通過這些實踐，我們熟練掌握了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。通過在圖書館借閱相關(guān)手冊和書籍，更系統(tǒng)而全面了細節(jié)問題。鍛煉了縝密的思維和使我們初步具備了設(shè)計工作者應(yīng)有的素質(zhì)。設(shè)計中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計。 在設(shè)計的過程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會完滿的完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且乏經(jīng)驗，設(shè)計中不妥之處在所難免，肯請各位老師指正。致謝畢業(yè)設(shè)計是我們進行完了三年的模具設(shè)計與制造專業(yè)課程后進行的，它是對我們?nèi)陙硭鶎W(xué)課程的又一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實踐的訓(xùn)練。它在我們的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我在溫習(xí)學(xué)過的知識的同時又學(xué)習(xí)了許多新知識，對一些原來一知半解的理論也有了進一步的的認識。特別是原來所學(xué)的一些專業(yè)基礎(chǔ)課：如機械制圖、模具材料、公差配合與技術(shù)測量、冷沖模具設(shè)計與制造等有了更深刻的理解，使我進一步的了解了怎樣將這些知識運用到實際的設(shè)計中。同時還使我更清楚了模具設(shè)計過程中要考慮的問題，如怎樣使制造的模具既能滿足使用要求又不浪費材料，保證工件的經(jīng)濟性，加工工藝的合理性。在學(xué)校中，我們主要學(xué)的是理論性的知識，而實踐性很欠缺，而畢業(yè)設(shè)計就相當于實戰(zhàn)前的一次演練。通過畢業(yè)設(shè)計可是把我們以前學(xué)的專業(yè)知識系統(tǒng)的連貫起來，使我們在溫習(xí)舊知識的同時也可以學(xué)習(xí)到很多新的知識；這不但提高共 29 頁 第 28 頁了我們解決問題的能力，開闊了我們的視野，在一定程度上彌補我們實踐經(jīng)驗的不足，為以后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。歷經(jīng)近三個月的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，敬請各位老師對我的設(shè)計過程作最后檢查。在這次畢業(yè)設(shè)計中通過參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料，請教各位老師有關(guān)模具方面的問題，并且和同學(xué)的探討，模具設(shè)計在實際中可能遇到的具體問題，使我在這短暫的時間里，對模具的認識有了一個質(zhì)的飛躍。從陌生到開始接觸，從了解到熟悉，這是每個人學(xué)習(xí)事物所必經(jīng)的一般過程，我對模具的認識過程亦是如此。經(jīng)過近三個月的努力，我相信這次畢業(yè)設(shè)計一定能為三年的大學(xué)生涯劃上一個圓滿的句號，為將來的事業(yè)奠定堅實的基礎(chǔ)。在這次設(shè)計過程中得到了老師以及許多同學(xué)的幫助，我受益匪淺。在此，再次感謝各位老師特別是我的指導(dǎo)老師原紅玲老師在這一段時間給予無私的幫助和指導(dǎo)，并向他們致于深深的敬意，對關(guān)心和指導(dǎo)過我各位老師表示衷心的感謝!參考文獻[1]陳錫棟、周小玉主編.實用模具技術(shù)手冊[ M].北京：機械工業(yè)出版社，2001[2]李紹林、馬長福主編.實用模具技術(shù)手冊[ M].上海科學(xué)技術(shù)出版社，1998[3]許發(fā)樾主編.實用模具設(shè)計與制造手冊[ M].北京：機械工業(yè)出版社，2000[4]楊玉英主編.實用沖壓工藝及模具設(shè)計手冊[ M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2004[5]模具實用技術(shù)叢書編委會.沖壓設(shè)計應(yīng)用實例[ M].北京：機械工業(yè)出版社.1999[6]翟德梅主編.模具制造技術(shù)[ M].河南機電高等?？茖W(xué)校[7]王芳主編.冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)[ M]. 北京：機械工業(yè)出版社，1998[8]任嘉卉主編.公差與配合手冊[ M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2000[9]李易、于成功、聞小芝主編.現(xiàn)代模具設(shè)計、制造、調(diào)試與維修實用手冊[ 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