端盖拉深工艺分析及模具设计说明书

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1、 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

2、: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

3、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

4、 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

5、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

6、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a≥R+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=2mm>t，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，φ110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IT13~IT11级的要求。 四、拉深件的材

7、料 该拉深件材料为08钢板，σs=177Mpa，σb=275~383Mpa，所以σs/σb=0.46~0.64<0.66，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

8、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

9、边的分析 优点：①落料、拉深和切边的精度容易控制，易于保证拉深质量；②拉深尺寸和厚度几乎没有限制。 缺点：①生产效率较低；②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：①生产效率较高；②因压料较好，冲件平整；③能加工复杂零件。 缺点：①对拉深质量达不到相关要求；②操作时出件困难，需人工拖出；③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：①生产效率较高，略低于方案二；②因压料较好，冲件平整；③能加工复杂零件 缺点：①复合加工造成尺寸误差；②对拉深质量达不到相关要求；③操作时出件困难，需人工拖出；④不

10、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：①工序间自动送料，生产效率高；②加工形状简单零件成本比复合模低；③安全性较高。 缺点：①对拉深质量达不到相关要求；②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②、③、④符合要求。但是，对于企业来讲“质量压倒一切”，而方案②、③、④由于拉深质量达不到要求，只有方案①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①：（单工序模） 落料→拉深→切边。 第三章：端盖零件的工艺计

11、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=0.009<0.015mm。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

12、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 ]=0.53—0.55 [m2 ]=0.76—0.78，m=d/D=109=0.76 因为m＞[m1 ]，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σb=400Mpa，由m1=0.55查表6-12得K1=1.0 所以，端盖拉深力 F=K1πd1.t.σb =1.03.1443.11400=54133.6N 6、压料力的确定 压料力根据式（6-9）计算，则查

13、《冲压模具及设备》表6-13 p=2.5Mpa FY=π[D-（d1+2rd1）]P/A = =13512N 7、压力机标称压力的确定 1.8F∑≥F+FY F∑≥1.3(13512+67922)= 106KN 8、压力机的选择 查表3—5 选用开式双柱可倾式压力机 型号为J23—16. 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=（1~1.1）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

14、，本模具有压料装置，故查表6—28 凹模的圆角半径r=（10—6）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 =107.635mm 4、凸模通气孔 根据凸模直径大小，取通气孔的直径为φ=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。

15、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、

16、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。

17、 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

18、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