1、- 1 -毕业设计说明书题 目:轴碗冲压工艺及模具设计 年级、 专业: 姓 名: 学 号: 指 导 教 师: 完 成 时 间: - 2 -摘 要本设计是对给定的产品图进行冲压模具设计。冲压工艺的选择是经查阅相关资料和和对产品形状仔细分析的基础上进行的；冲压模具的选择是在综合考虑了经济性、零件的冲压工艺 性以及复杂程度等诸多因素的基础上进行的；产品毛坯展开尺寸的计算是在方便建设又不影响模具成型的前提下简化为所熟悉的模型进行的。文中还对冲压成型零件和其它相关零件的选择原则及选择方法进行了说明，另外还介绍了几种 产品形状的毛坯展开尺寸计算的方法和简化模型，以及冲压模具设计所需要使用的几种参考书籍的查
2、阅方法。【关键词】工艺、工艺性、冲压工序、冲 压模具、毛坯展开尺寸AbstractThis project is a press die designation based on the original product. The election of press process is based on consulting correlation datum and analyzing the form of manufactured product meticulous; The election of press die is based on synthesis considerat
3、ions on economical efficiency、the processing property of part and complex degree iso many factors; Calculating the work blank of manufactured product unfold dimension is lined feed on the premise of calculation convenience but without contribution die confectioning simplified frequent application ca
4、st. In the test, to introduce the election principle and means of press confectioning art and miscellaneous rapport part, otherwise also introducing calculation means on the work blank from of many kinds of product unfold dimension and simplified cast, and the means of looking up on the reference bo
5、oks of designing press die.【key words】The craft； the technology capability； press process; punch die; The unfold dimension of the work blank.- 3 -.目 录前言 第一章 零件图及工艺方案的拟订1.1 零件图及零件工艺性分析 61.2 工艺方案的确定 7第二章 工艺设计 2. 1 计算毛坯尺寸 82. 2确定排样和裁板方案 9 2. 3 工序的合并与工序顺序 102. 4 计算各工序的压力 112. 5 压力机的选择 12第三章 模具类型及结构形式的选择
6、3. 1落料、拉深、冲孔复合模的设计 13第四章 模具工作零件刃口尺寸及公差的计算4. 1落料、拉深、冲孔复合模 14第五章 模具零件的选用，设计及必要的计算 5. 1落料、拉深、冲孔复合模 17第六章 压力机的校核- 4 -6. 1落料、拉深、冲孔模压力机的校核 23第七章 模具的动作原理及综合分析7. 1 落料、拉深、冲孔模的动作原理 24第八章 凸凹模加工工艺方案 8. 1 凹模、凸模加工工艺路线 268. 2 模具装配 31第九章 设计心得 33第十章 致谢辞 34【参考文献】35- 5 -前 言随着经济的发展，冲压技术应用范围越来越广泛，在国民经济各部门中，几乎都有冲压加工生产，它不
7、仅与整个机械行业密切相关，而且与人们的生活紧密相连。冲压工艺与冲压设备正在不断地发展，特别是精密冲压。高速冲压、多工位自动冲压以及液压成形、超塑性冲压等各种冲压工艺的迅速发展，把冲压的技术水平提高到了一个新高度。新型模具材料的采用和钢结合金、硬质合金模具的推广，模具各种表面处理技术的发展，冲压设备和模具结构的改善及精度的提高，显著地延长了模具的寿命和扩大了冲压加工的工艺范围。由于冲压工艺具有生产效率高、质量稳定、成本低以及可加工复杂形状工件等一系列优点，在机械、汽车、轻工、国防、电机电器、家用电器，以及日常生活用品等行业应用非常广泛，占有十分重要的地位。随着工业产品的不断发展和生产技术水平的不
8、断提高，冲压模具作为个部门的重要基础工艺装备将起到越来越大的作用。可以说，模具技术水平已成为衡量一个国家制造业水平的重要指标。目前国内模具技术人员短缺，要解决这样的问题，关键在于职业培训。我们做为踏入社会的当代学生，就应该掌握扎实的专业基础，现在学好理论基础。毕业设计是专业课程的理论学习和实践之后的最后一个教学环节。希望能通过这次设计，能掌握模具设计的基本方法和基本理论。- 6 -第一章 零件图及工艺方案的拟订1.1 零件图及零件工艺性分析一、零件图图 11）工件图：如图 11所示名称：轴碗材料：20 钢板厚：1.5mm二、零件的工艺性分析轴碗所用的材料为 20 钢,是优质炭素结构钢，其力学性
9、能如下：=275392Mpa,b=355500 Mpa, s=245Mpa。由图样上所注公差尺寸，查互换性与技术测量 ，确定其精度等级为 IT13级，大、中批量生产。该制件形状简单，尺寸较小，厚度适中，属于普通冲压件，- 7 -但有几点应该注意：根据工件的形状分析，该工件为圆筒形件,可看作是两个直壁圆筒形件的组合,因此在加工时要考虑到整形工序；零件的底部不是实心的，而是一个无底的筒形件，因此必须得考虑这一筒形件的成型方案；拉深的 h/d较大，要考虑能否一次拉成，且最后一次拉深成型是应注意保证R3的圆角；有一定的生产批量，应重视模具材料的选择和模具结构的确定，保证模具的寿命；制件较小，从安全考虑
10、，要采取适当的取件方式，模具结构上设计好推件和取件方式。1.2、工艺方案的确定一、零件底部通孔成型方案的确定底部通孔 30mm孔可有多种成型方案：第一种方案：采用阶梯凸模拉深成型后再车去底部；第二种方案：采用阶梯凸模拉深成型后再冲去底部；第三种方案：先在底部冲一小孔，然后在拉深成型。若采用第一种孔的成型方案，工件的质量较高，但生产率底，而且费料，在工件要求不是很高的情况下，不宜采用；第二种方案在工件冲底较第一种方案生产率高，而且工序比较集中；采用第三种方案，先在底部冲一预制小孔，在拉深的过程中预制孔会变形，而且拉深也会出现缺陷，由于变形的不均匀，拉深的直壁的质量也不好。综上，采用第二种成型方案
11、。二、工序的安排对工序的安排，拟有以下几种方案：.落料 - 冲孔 - 拉深 整形.落料 拉深 冲孔 整形.落料 拉深 整形 冲孔- 8 -对于方案，先冲孔再拉深，在拉深的过程中预制孔会变形，而且拉深也会出现缺陷，由于变形的不均匀，拉深的直壁的质量也不好。方案将整形放在冲孔的后面，虽然使模具的制造比较简单，可是整形前的毛坯尺寸要求较高，计算复杂，且精度不易保证；方案将冲孔放在最后，很容易保证工件的精度，且没有出现方案的问题，故此方法为最佳方案。综上所述，最终确定采用方案。第二章 工艺设计2.1 计算毛坯尺寸一、确定拉深次数选定修边余量查冲压手册表 45，确定 =1mm计算工件表面积为了便于计算,
12、将该零件分成若干个简单几何体计算大圆筒直壁部分的表面积:A1=d(h + )=3.1442.5(2 + 1)=400.35小圆筒直壁部分的表面积:A2=d(h + )=3.1428.5(8.5 + 1)=850.155R3圆球台部分的表面积:A3=2(d。/2 + 2r/) r/2 =23.14(35/2 + 7.5/3.14) 3.143.75/2=735.34875底部表面积为：A4=d。 2/4=3.14352/4- 9 -=961.625则工件总面积为：A= A1 + A2 + A3 + A4=400.35 + 850.155 + 735.34875 + 961.625=2947.47
13、875预算毛坯直径 D根据毛坯表面积等于工件表面积的原则:D 2/4=AD=57.914(圆整 58mm) 确定拉深次数由毛坯相对厚度 t/D=0.026凸缘相对直径 df/d=0.84查冲压工艺及模具设计P158 表 2.4.7得第一次拉深允许的最大相对高度h/dn=0.58 (h1 + h2)/ dn=(8.5 + 5)/28.5=0.474(h1 + h2)/ dnh/dn 可以一次拉成2.2、确定排样和裁板方案这里毛坯直径 =60mm 尺寸比较大，考虑到操作方便，采用单排由冲压工艺与模具设计P45 表 2.5.2 确定搭边值：工件间：a1=1；沿边： a=1.2进距 A=d0+a1=5
14、8 + 1=59 条料宽度 B=d0+2a=58+21.2=60.4查冲压模具设计资料 选用 125015001.5 标准钢板裁板方案有纵裁和横裁两种，比较两种方案，选用其中材料的利用率- 10 -较高的一种。纵裁时： 每张板料裁成条料数：n1=1250/60.4=20 余 42mm每块条料冲制的制件数 n2=（1500-1）/59 =19 余 28mm每张板料冲制的制件数 n=n1n2=2019=380个材料利用率 =nF /F。100%=3802640.74 /12501500100%=53.51%横裁时：每张板料裁成的条料数 n1=1500/60.4=24 余 50.4mm每块条料冲制的制件数 n2=（1250-1）/59=21 余 10mm每张板料冲制的制件数 n=n1 n2=2421=504个材料利用率 = nF /F。100%=5042640.74 /12501500100%=70.98%由上述计算结果可知，应采用材料利用率高的横裁，排样图如图 21所示
