1、本科毕业论文（20 届）卡圈冲压工艺分析与模具设计所在学院专业班级 材料成型及控制工程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： 卡圈冲压工艺分析及模具设计 1课题意义及目标（1）通过毕业设计能够巩固所学的各类基础知识、初步掌握冲压模具设计的流程，熟练掌握使用各类工具书籍。（2）通过毕业设计使学生初步达到工程师所具备的基本素质。2主要任务（1）完成冲压件的工艺性分析（工艺分析、工艺方案确定、工艺计算）；（2）进行冲压模具的结构设计和计算（主要
2、零部件的结构设计、模具结构设计 及模具工作部分尺寸计算等）；（3）制定模具典型零件加工的工艺规程；（4）完成模具总装配图及模具主要零件图的绘制；（5）编写模具毕业设计论文。3主要参考资料1王孝培主编冲压设计资料M北京：机械工业出版社，19832李天佑冲模图册M北京：机械工业出版社，19903王芳冷冲压模具设计指导M北京：机械工业出版社，20094陈锡栋，周小玉实用模具技术手册M北京：机械工业出版社，20035李邵林，马长福实用模具技术手册M上海：上海科学技术出版社，19986 冲模设计手册编写组冲模设计手册M北京：机械工业出版社，20034进度安排设计各阶段名称 起 止 日 期1 开题报告 2
3、015.3.12015.3.152 工艺分析及计算 2015.3.152015.5.153 模具结构设计及计算 2015.4.152015.5.154 绘制图纸及编写设计说明书 2015.5.152015.6.165 毕业答辩 2015 年 6 月中下旬5工件图（1）工件名称： 卡圈；（2）市场批量：中小批量；（3）材料：Q235；（4）料厚：1mm；（5）零件图如下：审核人： 年 月 日I卡圈冲压工艺分析及模具设计摘 要： 本次毕业设计是卡圈冲压工艺分析及模具设计，批量为中小批量生产。加工过程要保证冲压件的尺寸精度和零件的质量。模具的设计与制造要考虑能否满足工件的工艺性，还要考虑能否加工出合
4、格的零件，以及后来的维修和存放是否合理等。 在本次设计的卡圈中，既要保证工件的使用寿命，又要确保做出的工件满足工作要求。模具共有两套：第一套模具为冲孔落料复合模；第二套模具为翻孔工序模具。本次设计的主要内容：工件的工艺性分析；冲压工艺方案的确定；冲裁力及压力中心的计算；主要工作部分尺寸的计算；凸模、凹模、凸凹模的强度校核；主要零部件设计；模具的总体设计；典型零件的加工工艺规程的制定；模具的总装图等。关键词：卡圈；中小批量；复合模；翻边模Clip stamping process analysis and die designAbstract：This graduation design is
5、retainer ring stamping process analysis and die design, batch for medium and small batch production.The size of the process to ensure the stamping precision and the quality of the parts.Die design and manufacturing need to consider if meet the manufacturability of artifacts, produce qualified parts,
6、 later maintenance and reasonable storage, etc.In the design of card circle, both to ensure the service life of the workpiece, and be sure to make the workpiece meet the job requirements.There are two sets of dies, the first set of die for punching blanking composite diet;The second set of die for t
7、he double hole process.The main content of this design includes technology of artifact analysis,The scheme determination of stamping process,The cutting force and the calculation of the pressure center.Main working parts size calculation,The strength of the punch, concave die, intensive checking.Mai
8、n components design,The overall design of a die,The processing technology of the typical parts code,Die assembly drawing, etc.Keywords: retainer ring，Medium and small batch，compound die，flanging dieI II目 录目 录 .11.1 冲压加工技术现状及应用 .31.2 冷冲压的发展动向 .31.3 我国冲压模具市场情况 .41.4 冲压模具水平状况 .41.5 冷冲压基本工序的分类 .51.6 我国冲
9、模今后发展趋势 .51.7 总结 .62 工件工艺性分析及方案确定 .72.1 工件工艺性分析 .72.2 工艺方案确定 .83 排样及计算材料利用率 .113.1 确定排样方式 .113.2 计算材料利用率 .114.冲裁力及压力中心计算 .144.1 模具一总压力： .144.2 模具二总压力： .154.3 计算压力中心 .165 主要工作部分尺寸计算 .175.1 落料刃口尺寸 .175.2 冲孔刃口尺寸 .175.3 翻边间隙 .186 凸模、凹模及凸凹模的结构设计及校核 .206.1 模具材料的选择 .206.2 确定落料凹模外形尺寸 .206.3 落料凹模的强度校核 .226.4
10、 冲孔、翻边凸凹模外形尺寸 .236.5 冲孔凸模外形尺寸 .25I III7 模架的选择 .278 模具的闭合高度计算 .289 选择冲压设备 .299.1 模炳的选用 .3010 主要零部件设计 .3110.1 冲孔落料模具 .3110.2 翻孔模具 .3611 装配图 .4411.1 冲孔落料复合模 .4411.2 翻孔模 .4511.3 装配工艺性 .4611.3.1 工作零件的固定装配 .4611.3.2 其他零件的装配 .4612 结 论 .48参考文献 .4911 前言1.1 冲压加工技术现状及应用冲压加工是一种冷变形加工。冲压通常在室温下进行。复合模小，结构紧凑，可以冲出高精度
11、的制件。复合模冲出的工件表面是平的，很容易保证孔与制件外形精度。复合模适用于冲较薄的材料，短料和边角的余料能够得到充分的利用。复合模适合大批量生产，而且生产率比较高，因此应用非常广泛，但是模具的结构相对比较复杂，制造起来有些困难。冲压模具（冲模）是冲压生产过程中绝对不可以缺少的一项装备，是属技术密集型产品。冷冲压技术随着近代工业的快速发展业得到了快速的发展。越来越多的工业部门都采用冷冲压技术加工生产零件。在机械制造、电子行业，轻工业等工业部门冲压件的比重都越来越大了。冲压件对工业部门提高生产效率、降低成本、提高质量起至关重要的作用。 冲压加工的优越性使其在各领域应用十分广泛。例如，航空、机械、
12、电子、化工及交通等部门都有使用冲压加工技术。当今冲压加工技术使用广泛，但其仍然存在一些缺点，比如加工时的噪声和振动。1.2 冷冲压的发展动向 冷冲压加工技术一直不断的发展。近年来冲压加工发展动向主要有以下一些方面：1.冲压加工正不断的实现自动化，智能化和精密化。2.冲压生产过程中越来越趋向大批量生产和小批量多品种生产。3.冲压加工的基本理论也在不断深入，通过研究变形过程得到不断的优化。4.冲压演剧开发新的模具工艺，比如特种拉深等。5.冲压选取新型材料，如使用高强度钢板来减轻重量或使用高伸长率钢板来减少振动等。6.新材料和热处理新技术的研制开发应用。7.冲模 CAD/CAM 一体化和计算机集成。
13、 21.3 我国冲压模具市场情况 冲压模具数量、冲压模具技术、冲压能力等在我国都已有了快速的发展。但是与国外相比较而言，我国的冲压技术能力等还是比较落后的。冲压模具技术能力还无法满足我国的经济发展需求。冲压加工水品离世界冲压加工先进水平还有一定的差距。对一些高精度、形状复杂、寿命要求长的冲压件，我国还是需要通过大量进口的。但对于一些低档次的冲模件，供应量已经十分充足。在上述供求的总体情况中,有几个具体情况需要说明:1进口的模具大部分是技术含量高的大型的精密模具。2出口的模具大部分是技术含量较低中的中低档的模具。3中高档模具市场满足率比冲压模具总体满足率要低。4中低档模具市场满足率要比冲压模具市
14、场总体满足率高。五我们国家的模具价格比国际市场的低格低,有一定的竟争优势。六近年来外资企业在我国发展非常迅速。 我国冲模工业不能满足国内经济需要的原因主要有： 1.专业化和标准化程度低。 2.模具品种少，效率低，经济效益也差。 3.制造周期长，模具精度不高，制造技术较落后。 4.模具寿命短，新材料使用量不到 10%。5.力量分散，管理落后。 在改革开放之后，冲模技术得到快速发展，很多方面达到或接近了国际水平。冲模技术之所以得到空前发展的原因主要有：1.国家产业政策和经济政策的支持和引导。2.国民经济的迅速发展，很大地提高了模具商品化的程度和模具技术模具工业的快速发展。1.4 冲压模具水平状况
15、近代工业使冷冲模技术得到了快速的发展。国内外冲压技术都在不断的朝着更3高效更精密的方向发展。精冲是提高冲压件精度的有效方法。目前，精冲精度可达IT6IT7，板料厚度可达 25mm。精冲可以冲裁也可成形。冲模加工方法的发展大大的提高了模具装配精度。但总的来说，冷冲压工艺及冲模技术的发展研究还跟不上工业发展的要求。1.5 冷冲压基本工序的分类冷冲压工艺方法多种多样，概括分为分离工序和成形工序两大类。1、分离工序1、落料：沿封闭轮廓分离材料，所分离出的部件一般为平板形零件。2、冲孔：沿封闭轮廓将废料冲下，分离废料与工件，从而获得工件上所需要的孔。3、切断：沿材料开轮廓分离，被分离的材料为所要零件。4
16、、切舌：将材料局部分离，被分离部分要求达到所要求的形状尺寸。5、切边：通过冲模修切零件边缘而获得一定形状尺寸。6、剖切：用剖切模将零件一分为二，主要用于不对称零件。7、整修：沿外形或内形轮廓切去少量材料，来降低表面粗糙度。8、精冲：用精冲模来冲出断面光洁、垂直、高精度的零件。2、成形工序1、弯曲：通过弯曲模使材料发生塑形变形，从而得到各种复杂弯曲件。2、卷边：将零件卷成圆形状。3、拉弯：在拉力与弯矩作用下实现零件的弯曲，并使零件横断面受拉应力。4、扭弯：将工件一部分相对与另一部分扭转一定角度。5、拉深：将平板坯料拉深，拉成开口空心件。6、变薄拉深：将空心件进一步拉深，获得底部厚度大于侧壁的零件。7、翻孔：沿内孔将材料翻出竖边，其直径大于原内孔。8、翻边：沿外形曲线翻出侧立短边。9、卷缘：将板料边缘卷曲。1.6 我国冲模今后发展趋势
