端盖拉深工艺分析及模具设计说明书

端盖拉深工艺分析及模具设计说明书 单 位: 部 门:机械工程学院 班 级:10模具 设 计 者: 指导教师: 日 期:2012年5月前言 本设计是洪老师布置的第三个模具设计作业，遵循“理论联系实际，体现应用性、综合性、和先进性，勇于创新”的原则，结合模具工业基础上编写的。本设计参考了许多资料，比如冲压模具及设备、机械制图与AutoCAD、互换性与技术测量、模具制造工艺学、模具材料及表面处理、模具设计手册等。本拉深设计说明书的主要特点有：1、 根据从事成型工艺及模具设计工程应用性人才的实际要求，注意加强专业和知识的广度，积极吸纳新技术，体现了应用性、实用性、综合性和先进性。2、 简要介绍了端盖的工艺性分析,较为详细的对端盖的拉深工艺流程设计和计算方法,客观分析了拉深工艺、拉深模具、拉深设备、拉深材料及冲拉深件质量与经济性的关系，体系新颖。 本设计可作为高职高考院校和制造专业、机械制造及各相关的资料，也可供从事 模具设计与制造的工程技术人员参考。本设计由xxx主编，机械工程学院xx教授指导。由于编者水平有限，设计中错误和缺点在所难免，恳请广大读者批评指正。 编者 2012年5月目录前言课题目录: 第一章：端盖零件的工艺性分析 第二章：端盖工艺流程设计与优化 第三章：端盖零件的工艺计算 第四章：模具参数计算 第五章：模具总装图及零件设计 第六章：模具使用说明书及维护方式 结束语参考文献课题：第一章:端盖零件的工艺性分析一、 批量经济性分析拉深件的经济性分析包含下面几个方面：1、 参考端盖零件图及相关要求可知，托板生产为大批量生产。这时工艺采用工序集中的方案，提高产品的生产效率，故将落料与拉深复合作为考虑方案。2、 降低端盖生产的相关成本。例如，合理对工人的时间安排以求降低劳动成本；在生产中对落料废料进行回收利用，尽量选择可满足加工要求而成本低的原材料。3、 因托板生产为大批量生产，故对其拉深具有严格要求。要求刀具的性能好，耐磨耐高温，故选用硬质合金材料的磨具。二、拉深件的工艺性1、由课件设计图可知，本端盖结构简单、对称，能够一次成形。2、该零件为没有凸缘的圆筒形件，不要求内形尺寸，料厚t=1mm，没有壁厚要求。所以，本拉深设计不考虑拉深工艺过程中的壁厚变化情况。3、如果需要多次拉深，则拉深次数=痕迹数+1。该拉深件的拉深深度为20mm，并不存在一次拉深变形程度过大。4、拉深件的底部或凸缘上有孔时，孔边到侧壁的距离aR+0.5t。在本设计中，底部和凸缘没有孔，故不考虑这个问题。5、该端盖零件底与壁的圆角半径r=2mmt，满足拉深工艺对形状和圆角半径的要求。6、该零件不带台阶，其径向标注值标注了外形径向尺寸，符合相关的标注要求。三、拉深件的精度该零件为不带凸缘的圆筒形拉深件，查冲压模具及设备表6-2知，110的偏差值为正负0.40，查互换性与技术测量表2.3得公差等级为IT12级，满足公差等级IT13IT11级的要求。四、拉深件的材料该拉深件材料为08钢板，s=177Mpa，b=275383Mpa，所以s/b=0.460.640.66，故拉深性能较好，易于拉深成形。综上所述，该零件的拉深性能较好，可用拉深工序加工。第二章：端盖工艺流程设计与优化一、 冲压工艺设计基本内容1、 工艺类型工艺类型是指成型冲压件所需要的冲压工序种类，如落料、冲孔、切边、拉深、翻孔、胀形、整形都是冲压加工常见的工序。在本拉深中，则有落料和一次拉深和切边三种类型。2、工序数量工序数量是指不同性质进行相同次数的工序重复进行的数量。工序数量的确定主要取决于几何形状的复杂程度、尺寸大小和精度材料冲压成型性能、模具强度等，并与冲压工序性质有关。在本拉深设计中，工序数量为3。3、工序顺序工序顺序是指各工序的先后顺序,主要取决于冲压变形规律和零件质量要求,如果工序顺序的变更不影响托板质量,则应当根据操作、定位及模具结构等结构因素确定。在本拉深设计中，工序顺序为 落料拉深切边。4、组合方式方案一：（单工序模） 落料拉深切边方案二：（复合模） 落料拉深切边方案三： 落料+拉深（复合）切边方案四：（级进模） 落料拉深切边二、 拉深方案的分析和确定1、方案一：（单工序模） 落料拉深切边的分析优点：落料、拉深和切边的精度容易控制，易于保证拉深质量；拉深尺寸和厚度几乎没有限制。缺点：生产效率较低；不安全，需要采取安全措施。2、方案二：（复合模） 落料拉深切边的分析优点：生产效率较高；因压料较好，冲件平整；能加工复杂零件。缺点：对拉深质量达不到相关要求；操作时出件困难，需人工拖出；不安全，需要采取安全措施。3、方案三： 落料+拉深（复合）切边的分析优点：生产效率较高，略低于方案二；因压料较好，冲件平整；能加工复杂零件缺点：复合加工造成尺寸误差；对拉深质量达不到相关要求；操作时出件困难，需人工拖出；不安全，需要采取安全措施。4、方案四：（级进模） 落料拉深切边的分析优点：工序间自动送料，生产效率高；加工形状简单零件成本比复合模低；安全性较高。缺点：对拉深质量达不到相关要求；不平整，质量要求高时需要校平。结合本拉深件来看，本端盖零件为大批量生产，方案、符合要求。但是，对于企业来讲“质量压倒一切”，而方案、由于拉深质量达不到要求，只有方案能够满足质量要求。综上所述，本拉深设计选择方案一，即方案：（单工序模） 落料拉深切边。第三章：端盖零件的工艺计算1、确定切边余量该端盖为没有凸缘的圆筒形零件，工件的相对高度h/d=0.18，然后查冲压模具及设备表6-4没有结果。分析可知，因为该工件高度H/d很小并且高度尺寸要求不高，所以不用切边工序。2、预算毛坯直径D查冲压模具及设备表6-6可知，该端盖形状和序号3相似，故用其公式计算。D= =43.1mm所以，该端盖的坯料直径为43.1mm。3、判断是否采用压料圈该零件t=1mm，D1=110mm，坯料的相对厚度t/D1=0.0090.015mm。查冲压模具及设备表6-1可知，该零件需要采用压料圈。4、判断是否可以一次成形坯料的相对厚度t/D=1/142100%=0.7%由于该零件带压料圈，所以查冲压模具及设备表6-8得m1 =0.530.55 m2 =0.760.78，m=d/D=109=0.76因为mm1 ，所以可以采用一次性拉伸。5、拉深力的确定拉深力根据式（6-6）计算，由表2-3查得08钢的强度极限b=400Mpa，由m1=0.55查表6-12得K1=1.0所以，端盖拉深力 F=K1d1.t.b =1.03.1443.11400=54133.6N6、压料力的确定压料力根据式（6-9）计算，则查冲压模具及设备表6-13 p=2.5MpaFY=D-（d1+2rd1）P/A = =13512N7、压力机标称压力的确定1.8FF+FYF1.3(13512+67922)= 106KN8、压力机的选择查表35 选用开式双柱可倾式压力机型号为J2316.第四章：模具参数计算1、凸、凹模间隙 查冲压模具及设备表6-29可知： Z=（11.1）t 取Z=1.11mm=1.1mm 2、凸、凹模圆角半径 因为是圆筒件凸模rp=2mm ，本模具有压料装置，故查表628 凹模的圆角半径r=（106）t =6mm。3、凸、凹模工作尺寸及公差 查冲压模具及设备表6-30 查互换性与技术检测表2.3 =0.22mm=（110-0.750.22）mm=109.835mm=（110-0.750.22-21.1）mm=107.635mm4、凸模通气孔根据凸模直径大小，取通气孔的直径为=10mm.第五章：模具总装图及零件设计 第六章：模具使用说明书及维护方式具体维护归纳为如下几点：1 、按总装图之正确装配模具，并保证模具结构如图所示。2 、按设计说明书中所选的压力机安装模具在工作台面上，并正确安装模具，保证模具中心与压力机的中心重合。3 、打开模具确认模具型面无异物，确定挡料销，导料销的正确位置4、按所选压力机安装模具并保证压力中心与模具中心重合。 5、运行压力机空合模数次，保证正确运动和定位。 6、按模具设计参数调试模具并生产。 7、在冲裁过程中时刻检查肥料是否排放顺畅，若出现堵塞情况应立即停止机床，对废料进行排除。 8、模具使用人员应站立在模具工作台面前端的两侧。 9、模具使用时应经常检查模具的工作台面和工作刃口，清楚材料的积瘤，排除在不正确使用过程中的废料，以免产生废料张模。 10、打开压力机，空和模次数，保证能正确运动和定位。11、模具在使用过程中发生异常声音应立即停止工作，由现场的模修工检查并排除故障。12、模具应该在存放状态装卸。13、 请客户严格按照上述程序使用模具，严禁人体或异物在模具工作区间内，否则会照成人体伤害、损坏。14、 模具每次使用后应保养压料面，型面应除材料积瘤。15、 存放前清洁压料面，型面和导料面，并要涂油后方合模存放。16、 模具应该放在木放上，并保证摆放不倾斜。以保证导柱导套正确配合。17、建议客户每生产3000到5000件后，按12 条保养模具以及延长寿命。结束语“认真、严谨”是老师对我们的一贯要求，通过这个设计让我对这个词语有了自己的理解。时间如飞，光阴似箭，大二已经快要结束了，觉得这个学期过得比较充实。两年即将结束的时候，老师给我们布置了大二最后一个设计，即做一个端盖拉深模具说明书，让同学们自己独立思考完成。 通过这个端盖拉深模具说明书的设计，让我收获了很多并且对自己的专业有了比较深刻的了解。首先，由于这个设计需要自己思考完成，让我真正了解了模具的结构、设计和制造。其次，在完成这个设计的过程中碰到实在不能解决的问题，和老师、同学研究解决，让自己理解到了团结的含义。然后，因为模具行业的快速发展，许多问题用原有的资料已不能解决，我们就上网查询相关的信息，让我学会了如何利用网络资源。 在这个过程中，我也碰到一些问题。比如在完成设计时，觉得自己的速度比较慢。究其根本原因，觉得还是由于对基础知识掌握还不牢固。在以后的日子里，我将加强自己对基础知识的消化，争取能够干好本专业。在老师的悉心指导下，我对自己的变化有信心，一定能够学好冲压模具这科重要的专业课。最后，预祝同学们能够找到好工作，以回报老师们的良苦用心。 参考文献（1） 徐政坤主编，冲压模具及设备。北京，机械工业出版社，2010 （2） 杨玉萍 高龙士主编，机械制图与AutoCAD，北京，机械工业出版社，2009 （3）屈波主编 ，互换性与技术测量，西安电子科技大学出版社，2007