轴盖复合模的设计与制造毕业设计论文.docx
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轴盖复合模的设计与制造毕业设计论文
黑龙江八一农垦大学
本科生毕业论文（设计）任务书
论文题目
轴盖复合模的设计与制造
学院名称
工程学院
姓名
专业班级
设计05
指导教师
课题类型
设计
毕业论文（设计）的内容摘要
此次设计主要是围绕轴盖复合模的设计与制造展开的，通过从这个典型的零件，运用落料、冲孔、拉深和翻边等冲压工序设计冷冲压成形模具。
毕业论文（设计）基本要求及工作量要求
根据给定图纸，对其进行冷冲压技术分析排样图设计，总的冲压力计算及压力中心计算。
刃口尺寸计算，弹性元件的计算和选用，凸模、凹模或凸凹模结构设计以及其他冲模零件的结构设计，绘制模具主配图，编写设计说明书。
毕业论文（设计）的主要阶段计划（分前期、中期、后期）
前期方案论证，确定方案，完成调研报告、开题报告和外文翻译；
中期进行冲压工艺方案及模具结构方案设计；冲压加工工艺草案，冲压模具草图，主要零部件设计，按学院规定的统一规范化要求撰写设计说明书（完成初稿）；
后期审查设计准备答辩；毕业答辩。
任务下发日期
完成日期
系主任主管教学院长审批（签字）：
摘要
本设计分析了轴盖零件的结构工艺性，提出了合理的成型工艺。
确定合理的冲压工艺方案，零件冲压成形的方向和模具结构，并进行了工艺参数的计算，且对模具的设计、工作过程、装配、调试工艺作了阐述。
模具结构合理，生产效率高，对同类零件的模具设计具有借鉴作用。
.
关键词：
翻边模；模具结构；工艺；成形
thedesignandmanufactureoftheshaftcupgangdies
Abstract：
Thisdesignhasanalyzedthejournallidcomponentsstructuretechnologycapability,proposedthereasonableformationcraft.Thedeterminationreasonablerammingcraftplan,thecomponentsrammingformingdirectionandthemoldstructure,andhavecarriedonthecraftparametercomputation,alsotothemolddesign,theworkprocess,theassembly,thedebuggingcrafthasmadetheelaboration.Theactualproductionproof,themoldstructureisreasonable,theproductionefficiencyishigh,hasthemodelfunctiontothesimilarcomponentsmolddesign…
Keywords：
flangingdie;moldstructure;technologicalprocess;shaping
目录
摘要I
Abstract：
II
前言VI
1.冲压件的工艺分析1
2.工艺方案的确定2
3.工艺参数的计算3
3.1毛坯的尺寸计算3
3.1.1毛坯翻边预制孔的直径3
3.1.2毛坯的直径3
3.2排样及材料利用率的计算4
3.3各部分工艺力的计算5
3.3.1冲孔力计算5
3.3.2落料力的计算5
3.3.3翻边力的计算6
3.3.4推件力的计算6
3.3.5卸料力计算7
3.4计算压力中心7
3.5主要工作部分尺寸计算7
3.5.1冲孔刃口尺寸计算7
3.5.2落料刃口尺寸的计算9
3.5.3翻边的工作部分尺寸计算9
4.冲压设备的选择11
5.模具总体结构的设计12
5.1绘制模具总体结构草图12
5.2模具结构的设计，确定结构件的形式13
5.2.1卸料零件计算13
5.2.2定位零件的确定14
5.2.3卸料装置的确定15
5.2.4推件装置的设计15
5.2.5顶杆的确定15
5.2.6模柄的确定15
5.2.7固定板的设计16
5.2.8垫板的设计与标准16
5.3模架的选择16
6.模具的动作过程17
7.模具主要零件结构设计的分析18
7.1冲孔凸模设计18
7.2落料凹模的设计19
7.3凸凹模的设计19
7.4翻边成型模的设计20
8.模具图样设计21
9.模具装配与调试23
9.1对于导柱复合模装配，应以凸凹模作为装配基准件23
9.2模具装配过程见下页表23
10结论25
参考文献26
致谢27
前言
在冲压生产中，常常将几个单工序冲压过程集中在一副模具中完成，这种在压力机的一次工作行程中，在一副模具的同一工位同时完成两种或两种以上基本工序的模具就称为复合模具。
冷冲压是一种先进的金属加工方法，与其它加工方法（切削）比较，它有以下特点：
1．它是无屑加工被加工的金属在再结晶温度以下产生塑性变形．不产生切屑，变形中金属产生加工硬化。
2．所用设备是冲床冲床供给变形所需的力。
3．所用的工具是各种形式的冲模冲模对材料塑性变形加以约束，并直接使材料变成所需的零件。
4．所用的原材料多为金属和非金属的板料。
冷冲压与其它加工方法比较，在技术上、经济上有许多优点：
1．在压床简单冲压下．能得到形状复杂的零件．而这些零件用其它的方法是不可能或者很难得到的。
如汽车驾驶室的车门、顶盖和翼子板这些具有流线型零件。
2．制得的零件一般不进一步加工，可直接用来装配，而且有—定精度，具有互换性。
3．在耗料不大的情况下。
能得到强度高、足够刚性而重量轻、外表光滑美观的零件。
4．材料利用率高，一般为70一85％。
5．生产率高，冲床冲一次一般可得一个零件．而冲床一分钟的行程少则几次，多则几百次。
同时，毛坯相零件形状规则，便于实现机械化和自动化。
6．冲压零件的质量主要靠冲模保证．所以操作方便，要求的工人技术等级不高，便于组织生产。
1.冲压件的工艺分析
由工件图看，该工件需要内外缘同时翻边，翻边高度为4mm，由计算可知最大翻边高度为=5.93mm,由此可知设计翻边时可一次翻边完成，无需拉深。
由于产品批量较大，不宜采用单一工序生产，且不易保证内外缘的同心度。
而用级进模结构复杂。
采用复合模可一次完成落料、冲孔、内外缘翻边。
因为该工件是轴对称件，材料厚度仅为1.0mm，冲裁性能较好。
为了减少工序数经对该工件进行详细分析，并查阅有关资料后，可采用复合模一次压制成形。
该工艺特点是首先进行落料，再冲孔，最后翻边成形。
采用这种方法加工的工件外观乎整、毛刺小、产品质量较高，而且大大提高了生产效率。
所以经分析，决定设计复合摸来完成此工件的加工。
图1
2.工艺方案的确定
计算翻边前是否需要进行拉深，这要核算翻边的变形程度，由模具设计手册查的极限翻边系数：
=0.62,则可只允许的最大翻边高度为：
式中—最大翻边高度
D—翻边直径
r—圆角半径
t—材料厚度
则
=5.93mm
零件竖直高度H=4mm<=5.93mm
所以翻边时可一次翻边成型，无需进行拉深。
根据以上分析计算，冲压零件需要的基本工序是落料、冲孔、内翻边、外翻边。
根据以上基本工序，可拟定以下几个冲压工艺方案：
方案一：
落料、冲孔同步、内翻边与外翻边同步。
方案特点是内翻边与外翻边同时进行使模具制造复杂，使冲孔凹模与内外翻边凸凹模做为一体，不但节省材料，也使模具结构紧凑，并提高制造精度。
方案二：
落料、冲孔、内翻边与外翻边同步。
方案特点是：
与第一方案相比因落料与冲孔分步进行可进小冲裁力，但降低了冲裁速度。
方案三：
落料、冲孔同步，内翻边、外翻边分步进行。
方案特点是模具制造比较简单，模具使用寿命较高，但精度低。
分析比较以上三种方案，可以看到选用第一种方案比较合理。
3.工艺参数的计算
3.1毛坯的尺寸计算
3.1.1毛坯翻边预制孔的直径
=D-2（H-0.43r-0.72t）
式中D—翻边直径（按中线计）（mm）;
H—翻边高度（mm）,H=4mm;
r—竖边与凸缘的圆角半径（mm），r=1.0mm;
t—料厚（mm），t=1.0mm.
D=24mm+1.0mm=25mm
则=25-2（4-0.43×1.0-0.72×1.0）=19.3mm
3.1.2毛坯的直径
按等面积原则，用解析法求该工件的毛坯直径.可将工件分为圆柱、1/4球环、圆三个简单几何体，他们的面积分别计算如下：
=πd（H-r）
=3.14×37×（4-1）
=38.727mm²
=πr[π（d-2r）+4r]/2
=3.14×1[3.14×（37-2×1）+4×1]/2
=178.823mm²
=π/4（d-2r）²
=3.14×（37-2×1）²/4
=961.16mm²
据等面积原则：
=38.727+178.3823+961.16
=1179.175mm²
毛坯的面积A毛坯=πD²/4
将代入上式得：
D=
=43.55mm
3.2排样及材料利用率的计算
排样时工件之间，以及工件与条料侧边之间留下的余料叫搭边。
搭边的作用是补偿条料的定位误差，保证冲出合格的工件。
搭边还可以保持条料有一定的刚度，便于送料。
搭边是废料,从节省材料出发，搭边值应愈小愈好。
但过小的搭边容易挤进凹模，增加刃口磨损，降低模具寿命，并且也影响冲裁件的剪切表面质量。
一般来说，搭边值是由经验确定的，下表列出了冲裁时常用的最小搭边值。
考虑到操作方便及模具结构，故采用单排排样设计。
由下表2-1查的搭边值=1.5,=1.5.
表3-1冲裁金属材料
料厚
手送料
自动送料
圆形
非圆形
往复送料
—1
1.5
1.5
2
1.5
3
2
＞1—2
2
1.5
2.5
2
3.5
2.5
3
2
＞2—3
2.5
2
3
2.5
4
3.5
条料宽度B=+2×1.5=43.55+2×1.5=46.55mm
条料送进步距S=+1.5=43.55+1.5=45.05mm
材料利用率计算：
一个步距内的材料利用率η为：
式中：
A—一个步距内冲裁件面积（包括冲出的小孔在内）（mm）
B—条料宽度（mm）
S—步距（mm）
则
=57%
6.模具的动作过程
工作时，将毛皮条料放入弹性卸料板3上，有挡料销定位，上模下行，冲孔凸模6进行冲孔，同时落料凹模9完成落料动作，上模继续下行时，翻边成型模10与凸凹模14进行翻边。
滑块运行到下死点，对工件进行整修。
冲压工序完毕后开模，如工件滞留在下模，有橡胶将工件顶出，如工件滞留在上模，有顶出器顶出。
7.模具主要零件结构设计的分析
7.1冲孔凸模设计
根据冲压件的的形状和尺寸，冲孔凸模采用整体式的直通式（主要由于模具安装的空间限制而采用直通式），截面形状是圆形，刃口形状为平刃。
凸模材料：
Cr12MoV
由于冲件形状已决定了横向尺寸和形状，所以在一般情况下，凸模的强度是足够的，但是，对于
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