129 传动盖冲压工艺制定及冲孔模具设计含全套说明书和CAD图纸解读.docx
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129传动盖冲压工艺制定及冲孔模具设计含全套说明书和CAD图纸解读
摘要
本设计中介绍了传动盖冲孔的冲压工艺分析，工艺方案的分析和制定，排样图的设计，总的冲压力计算及压力中心的计算，刃口尺寸的计算，弹簧的计算和选用，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，绘制模具装配图和工作零件图，编写设计说明书，填写冲压工艺卡和工作零件机械加工工艺过程卡，注意凸、凹模的配合加工。
有关工艺参数的计算，如：
冲裁力、卸料力的计算。
冲孔模具结构设计中有关于非标准件的计算与设计等等。
关键词：
凸模；凹模；工艺;装配图
Abstract
Inthisdesignintroducedthetransmissioncoversthepunchholestherammingcraftanalysis,thecraftplanformulation,arrangesthespecimenmapdesign,thealwaysrammingstrengthcomputationandthecenterofpressurecomputation,thecuttingedgesizecomputation,thespring,therubbercomputationandselects,theraisedmold,theconcavemoldortheconvex-concavemoldstructuraldesignandallthatdiethecomponentsstructuraldesign,drawsupthemoldassemblydrawingandtheworkdetaildrawing,thecompilationdesigninstructionbooklet,fillsintherammingcraftcardandtheworkcomponentsmachine-finishingtechnologicalprocesscard,raisedpaysattentionto,theconcavemoldcoordinateprocessing.Thecalculationconcerningcraftparameter,suchas:
Hurtletocutthedintandunloadthecalculationofanticipatethedint.Thebluntboremoldingtoolstructuredesignsthemediumcalculationandthedesignetc.concerningnotstandardpiece.
Keywords:
Raisedmold;Concavemold;Plan;Installation;
1、绪论1
2、工艺编制4
2.1工艺分析4
2.2工艺方案的分析和确定4
2.3确定各工序模具种类及型式5
2.4主要工艺参数计算5
2.5计算各工序压力、压力中心、初选压力机6
2.6确定冲压设备6
2.7填写冲压工序卡6
3、模具结构设计7
3.1选择模架及确定其它冲模零件尺寸7
3.2计算凸凹模刃口尺寸7
3.3凹模设计7
3.4凸模设计8
3.5设计非标准零件8
3.6压力机的选择8
4、附表9
5、结论9
6、参考文献：
10
1、绪论
模具是工业生产的主要工艺装备，模具工业是国民经济的基础工业。
在现代工业生产中，产品零件广泛采用冲压、锻压成压铸成形、挤压成形、塑料注射或其他成形加工方法，与成形模具相配套，使坯料成形加工成符合产品要求的零件。
模具已广泛应用于电机电器产品、电子和计算机产品、仪表、家用电器、汽车、军械、通用机械等产品的生产中。
用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。
中国模具行业发展现状
目前，中国17000多个模具生产厂点，从业人数约50多万。
1999年中国模具工业总产值已达245亿元人民币。
工业总产值中企业自产自用的约占三分之二，作为商品销售的约占三分之一。
在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其它各类模具约占11%。
鉴于模具作为包括机床工具、汽车制造、食品包装等在内的机械行业中机械基础件产业，以及电工电器、电子及信息行业的支持产业，在发展先进生产力当中，处于非常关键并服务全行业的地位，其发展对产业配套能力的提升和促进产业聚集优势的形成将起到重要作用。
改革开放以来，中国模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化。
除了国有专业模具厂外，其他所有制形式的模具厂家，包括集体企业、合资企业、独资企业和私营企业，都得到了快速发展，集体和私营的模具企业在广东和浙江等省发展得最为迅速。
目前，国内已能生产精度达2微米的精密多工位级进模，工位数最多已达160个，寿命1～2亿次。
在大型塑料模具方面，现在已能生产48英寸电视的塑壳模具、6.5Kｇ大容量洗衣机的塑料模具，以及汽车保险杠、整体仪表板等模具。
在精密塑料模具方面，国内已能生产照相机塑料模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具等。
在大型精密复杂压铸模方面，国内已能生产自动扶梯整体踏板压铸模及汽车后桥齿轮箱压铸模。
在汽车模具方面，现已能制造新轿车的部分覆盖件模具。
其他类型的模具，例如子午线轮胎活络模具、铝合金和塑料门窗异型材挤出模等，也都达到了较高的水平，并可替代进口模具。
在中国，人们已经越来越认识到模具在制造中的重要基础地位，认识到模具技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。
许多模具企业十分重视技术发展，加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。
此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。
目前，从事模具技术研究的机构和院校已
达30余家，从事模具技术教育的培训的院校已超过50余家。
其中，获得国家重点资助建设的有华中理工大学模具技术国家重点实验室，上海交通大学CAD国家工程研究中心、北京机电研究所精冲技术国家工程研究中心和郑州工业大学橡塑模具国家工程研究中心等。
经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术、模具的电加工和数控加工技术、快速成型与快速制模技术、新型模具材料等方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。
虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。
例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重还比较低，CAD/CAE/CAM技术的普及率不高，许多先进的模具技术应用还不够广泛等等。
特别在大型、精密、复杂和长寿命模具技术上存在明显差距，这些类型模具的生产能力也不能满足国内需求，因而需要大量从国外进口。
中国模具行业发展前景
巨大的市场需求将推动中国模具的工业调整发展。
1999年中国大陆制造工业对模具的总市场需求量约为330亿元，今后几年仍将以每年10%以上的速度增长。
对于大型、精密、复杂、长寿命模具需求的增长将远超过每年10%的增幅。
汽车、摩托车行业的模具需求将占国内模具市场的一半左右。
1999年，国内汽车年产量为183万辆，。
保有量为1500万辆，预计到2005年汽车年产量将达300万辆。
汽车、摩托车行业的发展将会大大推动模具工业的高速增长，特别是汽车覆盖件模具、塑料模具和压铸模具的发展。
例如，到2005年汽车行业将需要各种塑料件36万吨，而目前的生产能力仅为20多万吨，因此发展空间十分广阔。
家用电器，如彩电、冰箱、洗衣机、空调等，在国内的市场很大。
目前，我国的彩电的年产量已超过3200万台，电冰箱、洗衣机和空调的年产量均超过了1000万台。
家用电器行业的发展对模具的需求量也将会很大。
其他发展较快的行业，如电子、通讯和建筑材料等行业对模具的需求，都将对中国模具工业和技术的发展产生巨大的推动作用。
模具是工业生产中使用极为广泛的基础工艺装备。
模具在机械，电子，轻工，纺织，航空，航天等工业领域里，已成为使用最广泛的工业化生产的主要工艺装备，它承担了这些工业领域中60%--80%产品零件，组件和部件的加工生产。
“模具就是产品质量”，“模具就是经济效益”的观念已被越来越多的人所认识和接受。
模具生产技术的高低，已成为衡量一个国家产品的制造水平的重要标志。
现代模具的产生和发展与现代工业的发展基本上是同步的，是现代制造业的重要组成部分。
它的发展大体经历了以下几个阶段：
最先是手工技术为主，辅之以机械化、半机械化的加工工具生产。
此时，人们依靠人工的锯、锉、凿和车床、刨床等设备生产模具；当用铣床、磨床等精加工设备制造模具时，模具进入了工业化生产阶段。
综上所述，模具技术是先进制造技术的重要代表，模具工业是高新技术产业的一个重要组成部分，模具工业又是高新技术产业化的重要领域。
2、工艺编制
2.1工艺分析
根据制件的材料、厚度、形状及尺寸，在进行冲压工艺设计和模具设计时，应特别注意以下几点：
2.1.1该制件为圆形拉深件，因此，在设计时，毛坯尺寸的计算是一个特点。
2.1.2制件不大，且深度尺寸也较小，可能只需一次经过一次拉深。
如果需要经过多次拉深，则拉深工序的确定以及拉深工序件尺寸的计算是正确进行工艺和模具设计的关键。
2.1.3冲裁间隙、拉深凸凹模间隙以及每道拉深的高度的确定，应符合制件的要求。
2.1.4各工序凸、凹模动作行程的确定应保证各工序动作的稳妥、连贯。
2.2工艺方案的分析和确定
2.2.1工艺方案分析
根据制件的工艺性分析，其基本工序有落料、拉深、冲孔、切边四种。
其先后顺序组合，可得到以下几种方案：
2.1.1.1落料—拉深—整形—冲孔—切边单工序冲压
2.1.1.2落料—拉深—整形—切边—冲孔单工序冲压
2.1.1.3落料、拉深复合—整形—冲孔—切边复合冲压
2.1.1.4落料、拉深复合—整形—冲孔、切边复合复合冲压
2.1.1.5落料—拉深—整形—冲孔—切边采用级进模
方案1.1.1和1.1.2都属于单工序冲压，其模具结构简单、寿命长、制造周期短、投产快，而且对于刚刚设计模具的新手都是比较合适的。
方案1.1.1与方案1.1.2相比而言，先冲孔后切边，可以保证制件的精确度；方案1.1.3、1.1.4都为复合冲压，虽然减少了工序数量，提高了效率，但由于制件结构尺寸不大，壁厚小，复合模装配较困难、强度也会受到影响，方案1.1.5其生产力高，可实行自动化生产，劳动强度低。
但此类模具结构复杂，设计困难，在安装、调试、维修时较困难制造周期较长，适合于大型企业生产。
考虑到制件的精度要求不高，生产批量不是很大，而且适合刚刚起步设计模具的新手，因此方案1.1.1与其它方案相比最为合适。
在本制件中有一个两孔的同轴度要求，在本设计冲孔中不予考虑，在切边时保证它的同轴度要求。
2.3确定各工序模具种类及型式
冲压工艺方案确定后，各工序的模具种类也就自然确定。
如传动盖选用的冲模有：
落料模、拉深模、冲孔模、切边模、整形模。
2.4主要工艺参数计算
2.4.1计算毛坯直径D［1］
D=
=
=95.25mm
≈95mm
2.4.2确定拉深次数［1］
判断能否一次拉出
零件所要求的拉深系数（即总拉深系数）
：
d52
=
=
=0.55
=0.48
可见
>
∴只需一次拉深
2.4.3确定排样图、裁板方案［1］
这里的毛坯为简单的圆形，而且尺寸也不算小，考虑到操作方便，宜采用单排。
a=1.2mm,a1=1.5mm
条料宽度B=（D+2a1+△）
△查文献［1］表3-11为1
B=（95+2×1.5+1）
B=99
mm
送料步距A=D+a
=95+1.2
=96.2mm
η=
×100％
3.14×47.5
=
×100%
=74.4%
2.5计算各工序压力、压力中心、初选压力机
2.5.1冲裁力计算［1］
F=Ltσь
σь=275～383MPaσь取350MPa
F=3.14×D×tσь
=3.14×30×2×350
=65940N
=65.94KN
2.5.2卸料力计算［1］
F卸=K卸×F
K卸=0.025～0.06K卸取0.04
F卸=0.04×65.94
=2.64KN
2.5.3总压力计算
F总=F+F卸=65.94+2.64=68.58KN
2.5.4初选压力机
由于该制件是小型制件，且精度要求不高，因此选用开式可倾压力机。
它具有工作台三面敞开，操作方便，成本低廉的特点。
在这里根据总压力为78.47KN，选取100KN型号为J23-10A。
2.5.5确定压力中心
由于该制件的毛坯及各工序件均为轴对称图形，而且只有一个工位，因此压力中心必定与制件的几何中心重合。
2.6确定冲压设备
根据有关计算冲压力的公式和计算方法，分别确定各工序所需总压力，然后根据工厂冲压设备的实际情况，确定各工序用的冲压设备类型和规格。
2.7填写冲压工序卡
（见工序卡）
3、模具结构设计
3.1选择模架及确定其它冲模零件尺寸
［2］选用滑动导向中间导柱圆形模架规格。
由凹模周界尺寸及模架闭合高度在140～165之间。
模架100×140～165IGB/T2851.6-1990
3.2计算凸凹模刃口尺寸
［1］
=0.12mm
=0.16mm
-
=0.04mm
凸模和凹模的制造偏差：
冲孔部分：
=+0.025mm
=-0.02mm
=0.045>
-
∴不能采用分别加工法。
采用凸模和凹模单配加工的尺寸计算：
Φ
x=0.5
=30.105
=
x=0.5
=26
冲孔凸模的基本尺寸和凹模相同，不必注公差，注明以0.10～0.14mm间隙与冲孔凹模配制。
根据确定的冲压工艺方案和制件的形状特点、要求等因素确定冲模的类型及结构形式。
3.3凹模设计
［3］因制件形状简单，总体尺寸不大，选用整体式凹模，洞口形式为直壁式。
冲压模一般零件的材料及热处理要求，选用T10A为凹模材料。
凹模厚度［1］H=KbK=0.28
H=0.28×80
=22.4mm
凹模壁厚C=（1.5～2）H
=1.6×22.4
=35.84mm取整C=35mm
凹模周界尺寸D［2］
D=100
3.4凸模设计
L=
+
+
+Y
为凸模固定板厚度
为卸料板厚度
为导料板厚度
Y取20～25
L=12+20+24
=56mm
3.5设计非标准零件
根据模架的整体结构和凸凹模的尺寸计算设计非标准零件，详见图纸。
3.6压力机的选择
模具闭合高度为172mm,初选压力机为J23-10A，最大闭合高度为180mm,因此符合要求。
4、附表
（图纸）
5、结论
通过这次传动盖冲孔模的设计，使我对冷冲模的设计有了进一步的了解和掌握。
尤其是在冲压工艺方面，通过在图书馆的查询和网上的查找，我知道了冲压在模具设计中的重要性。
作为一名学习模具设计专业的学生来说，光有课堂上的理论知识还是不够的，我们经过在模具厂的实习，对模具有了亲身的经历后再来设计模具会比较的直观和有头绪。
在这次的设计中，我结合了理论与实践的经验，有什么不懂的地方就查询工具书或请教指导老师，循序渐进，找到合适的冲压方案，对尺寸的计算也是比较严谨。
在本设计中要注意凸模和凹模的配合加工，同轴度要求在切边时保证。
在这次的设计中要感谢我的指导老师匡余华，给了我许多关于设计方面的指导，在这里我再次表示由衷的感谢！
6、参考文献：
［1］丁松聚编《冷冲模设计》机械工业出版社2005
［2］史铁梁编《模具设计指导》机械工业出版社2003
［3］许发樾编《冷冲模设计应用实例》机械工业出版社2004
［4］付宏生编《冷冲压成形工艺与模具设计制造》化学工业出版社2005
［5］冯小明编《冷冲压工艺及模具设计》重庆大学出版社
［6］李硕本编《冲压工艺学》机械工业出版社1982
［7］王孝培编《冲压手册》机械工业出版社1990
［8］陈炎嗣郭景仪编《冲压模具设计与制造技术》北京出版社1991
［9］冲模设计手册编写组编著《冲模设计手册》机械工业出版社2000
［10］张毅主《现代冲压技术》国防工业出版社1994
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