机械设计专业毕业论文-小凸缘筒形件冲压工艺与模具设计.doc

1、本科毕业论文（20 届）小凸缘筒形件冲压工艺与模具设计所在学院专业班级 机械设计制造及其自动化学生姓名指导教师完成日期诚信声明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。本人签名： 年 月 日毕业设计任务书设计题目： 小凸缘筒形件冲压工艺与模具设计 1课题意义及目标通过毕业设计，锻炼学生综合运用所学的基础与专业知识分析、解决工程实际问题的能力，初步掌握冲压模具设计的方法、流程，熟练掌握使用各种工具书籍，使学生初步达到工程师所具备的基本素质。2主要内容(1) 对给定工件进行工艺分析，确定出科学合理的工艺方案；(2) 进行冲

2、压工艺计算；(3) 参考模具图册，查阅相关资料，设计出合理可行的模具结构；(4) 模具主要工作零部件的设计计算：(5) 编写设计说明书3主要参考资料1 马正元，等. 冲压工艺与模具设计 M. 机械工业出版社，1998.52 马朝兴. 冲压设计手册 M. 化学工业出版社电子工业出版社，2007.23 肖祥芷，王孝培. 冲压设计大典 M. 电子工业出版社，2007.34 吴宗泽，罗圣国. 机械设计课程设计手册 M. 高等教育出版社，2006.64进度安排设计各阶段名称 起 止 日 期1 查阅文献，完成开题报告 2014.12.012014.12.312 完成工艺计算、确定工艺方案 2015.01.

3、012015.03.203 确定模具结构方案，中期检查 2015.03.212015.04.304 模具总体设计、结构设计 2015.05.012015.05.155 完善设计内容、完成设计说明书及答辩工作2015.05.162015.06.10审核人： 年 月 日I小凸缘筒形件冲压工艺与模具设计摘 要：简单的叙述了冲压设计对目前工业生产的重要性，同时介绍了冲压设计的基本内容及一般的工作程序。通过对“小凸缘筒形件冲压工艺及模具设计”毕业设计，让我对冲压模具设计的步骤有了以定的了解。首先对产品零件做工艺性分析，确定工艺方案，进行工艺计算，确定切边余量、计算毛坯直径、判断能否一次成形、确定排样图、

4、落料、拉深力的计算，确定冲压设备。其次对个工序模具进行设计，落料凹模、凸凹模（落料凸模，拉深凹模）、拉深凸模的设计（凸模圆角半径、凹模圆角半径、间隙、凸、凹模尺寸公差、压力中心对压力机进行选择）。最后选择模架，计算凸模长度、凹模高度和壁厚、凸模固定板尺寸、校核强度。根据模架选择其他零部件，确定模具闭合高度，对冲压模具进行安装调试。关键词：模具， 圆角半径，尺寸及公差，单边间隙，凸凹模The design of stamping process for the small flange cylinder paresAbstract：This paper simply describes the

5、importance of stamping design to the current industrial production. It introduces the basic content and general working procedure of stamping design. Through the graduation design of the “small flange cylinder stamping process and mold design“ , I have a set of steps to do the design of stamping mol

6、d. First this paper makes process analysis of the part and determines the process scheme. It makes process calculation and determines the cutting edge margin. It calculates the diameter of blank and determines whether a forming or not. It determines the layout map falls the material. It determines t

7、he stamping equipment through the drawing force calculation. Secondly this paper makes mold design of all process. It includes the design of blanking mold, punch (blanking punch, drawing mold) drawing punch (punch radius, mold fillet radius, clearance, convex and concave mold size tolerance, the pre

8、ssure center of Press). Finally this paper chooses the mold. It makes the calculation of the length of the punch ,the height and thickness of the die and the plate size of the punch plate size,it check the strength. According to the selection of mold,it chooses other parts and determines the closed

9、height of the mold .Then it makes installation and commissioning of stamping dies.Keywords: Mold, radius, dimensions and tolerances, unilateral gap,conve concave moldII目 录1 前言 .11.1 冲压工艺及模具设计概论 .11.2 冲压工艺及模具设计的基本内容 .11.3 冲压工艺及模具设计的一般程序 .12 冲压件工艺分析 .32.1 产品零件材料分析 .32.1.1 产品零件的尺寸精度、断面质量分析 .32.1.2 产品零件

10、的工艺性分析 .32.2 确定工艺方案和模具形式 .43 主要工艺参数的计算 .63.1 落料尺寸的计算 .63.1.1 切边余量h 的确定 .63.1.2 计算毛坯直径 D .63.1.3 判断能否一次拉伸成形 .63.2 确定排样方案 .73.2.1 确定排样 .73.2.2 排样设计 .73.3 拉深冲压力的计算 .83.3.1 落料过程 .83.3.2 拉伸过程 .93.3.3 成形过程 .103.4 冲压设备的确定 .113.5 模具工作部分及公差计算 .123.5.1 落料凸凹模人口尺寸及公差计算.123.5.2 拉深凸凹模人口尺寸及公差计算.13III4 冲模零件的设计.154.

11、1 落料凹模设计.154.1.1 凹模的尺寸计算.154.1.2 凹模的结构形式.164.2 拉深模的设计.164.2.1 凸模的结构设计.174.3 凹凸模的设计.184.4 压边圈的设计.184.5 模架的确定.194.6 弹顶器的弹性元件的选取.204.7 定位装置.214.8 条料的横向定位装置.214.9 卸料装置.224.9.1 固定卸料装置的形式.224.9.2 固定卸料的卸料方式.224.10 推件装置的设计.234.10.1 推件板的结构型形式.234.10.2 推件板的尺寸与公差.244.10.3 推件板的极点位置.244.10.4 打杆与打板的设计.245 其他冲模零件设

12、计.265.1 模柄的类型选择.265.2 凸模固定板.265.3 垫板.265.4 紧固件.275.5 定位销.276 模具的装配.286.1 复合膜的装配.286.2 凸、凹模间隙的调整.IV.286.3 模具总装配图.296.4 模具工作过程.29 7 结论.31参考文献 .32致 谢 .33太原工业学院毕业设计11 前言1.1 冲压工艺及模具设计概论随着科学技术的不断进步，社会生产及生活的提高，因此为满足社会需求，对冲压工艺及模具设计的要求也就也来越高。冲压工艺设计是需要很强技术的工作，其工艺设计过程基本上是一个重新创造的过程。冲压工艺及模具设计质量的好坏，直接影响了产品零件的质量、生

13、产成本及生产效率，并且也对冲压生产的组织和管理有一定的影响。因而，冲压工艺及模具设计不仅要求设计人员要有丰富的理论基础、较多的实践经验、熟练的设计技术和责任感，并且要求设计的人员你能够在不停积累总结工艺及模具设计的基础上，及时了解最新的模具设计技术知识，尽快掌握了解现代化的模具设计手段。只有这样，冲压工艺及模具设计才能适应社会工业生产迅猛发展的需要。1.2 冲压工艺及模具设计的基本内容冲压工艺及模具设计：工艺设计、模具设计。冲压工艺设计是指针对所给的产品零件样图，根据其生产批量的大小、冲压设备的类型规格、模具制造能力及工人技术水平等具体生产条件，从对产品零件图的冲压工艺分析入手，经过必要的工艺

14、计算，制定出合理的工艺方案，最后确定各个工序的模具类型综合性的分析、计算、设计过程。冲压模具设计则是依据产品零件制定的冲压工艺规程，在认真考虑条料（毛坯）的定位、出件、废料排除诸问题以及模具的制造维修方便、操作安全可靠等因素后，试确定出与冲压设备相适应的模具总体结构，然后绘制出模具总体装配图和主要零部件（落料凹模、凸凹模、拉深模等）的整个绘图设计过程。1.3 冲压工艺及模具设计的一般程序在实际生产中，冲压件的形状、尺寸及其精度要求各异，且具体生产条件也不太原工业学院毕业设计2尽相同，这常给开始从事冲压设计的人员带来一定困难。另外，根据冲压变形（分离工序、成型工序）的基本规律，理解明白冲压基本工

15、序的各自变形特点，尽管冲压件的形状、尺寸及精度、生产批量要求不同，冲压工艺及模具设计的基本原则与方法则还是殊途同归的。一般情况下按以下工作程序进行：（1） 搜集冲压设计必要的原始资料；（2） 分析产品零件图的冲压工艺性；（3） 确定冲压工艺方案；（4） 确定模具类型；（5） 选择冲压设备；（6） 重新审查产品零件图；（7） 进行模具的总体设计；（8） 进行模具的主要零部件设计；（9） 绘制模具总装配图和零件图；（10） 编写模具设计计算说明书。太原工业学院毕业设计32 冲压件工艺分析2.1 产品零件材料分析该产品零件的材料是10钢，属于有色金属软材料，该材料的力学性能强度、硬度低、塑性好，非常

16、适合冲裁加工。（屈服点 s=206Mpa、抗拉强度b=294432Mpa、抗剪强度 b=255333Mpa、伸长率 =29%）对产品零件材料10钢的力学性能分析，主要是为了方便模具设计中的参数计算，因此，模具设计计算时参考以上数据进行计算。2.1.1 产品零件的尺寸精度、断面质量分析1.尺寸精度任务书对产品零件，没有做特殊要求，因此公差等级点为 IT14级。2.冲裁件断面质量产品零件材料厚度为 t=1mm，其断面粗糙度 Ra 可达0.40.8 ，毛刺允许高度m为0.050.1mm；本产品零件在断面粗糙度上在任务书中没有具体要求，因此只要模具精度达到一定要求，冲裁件断面的质量就可以保证。2.1.2 产品零件的工艺性分析冲压件工艺性：冲压零件在冲压加工过程中加工的难易程度。该产品零件为“小凸缘筒形件”，属于回转体对称零件，其公差等级定为 IT14级。在拉深过程中要注意控制拉深程度，加工时，根据零件的结构，形状等一些技术要求，应考虑以下几点：（1）拉深件圆角半径：拉深件的圆角半径要适合，应尽量大些，以便于成形和减少拉深次数，避免在拉深过程中出现失稳现象即拉裂。拉深件底与壁的圆角半径应满足 r1t。而在任务书中设计圆角半径 R（底与壁的圆角半径为 R12，凸缘半径R3） t，故满足设计要求。（2）考虑拉深件厚度不均匀的现象：因产品零件的精度等级为 IT14 级，可以