毕业设计说明书温自军.docx

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毕业设计说明书温自军

本科毕业设计说明书

题目：

摩托车油箱注油口的冲压

工艺及模具设计

院（部）：

材料科学与工程学院

专业：

材料成型及控制工程

班级：

成型062班

姓名：

温自军

学号：

2006101063

指导教师：

孙德明李阳

完成日期：

2010年6月7日

摘要

本论文设计内容是完成摩托车油箱注油口冲压工艺及模具设计。

首先根据零件图纸对零件加工工艺过程进行分析，然后根据工艺过程对毛胚直径进行计算及所需设备进行考察，结合参考资料器中的技术及设备进行模具设计。

通过对零件图的尺寸和形状分析，确定了零件的冲压工艺：

落料、拉深、冲孔复合，然后翻边，最后进行切边。

设计中分析了工件的冲压工艺性，对毛坯排样、冲压力、刃口尺寸等进行了计算，并且对模具相对应的凸模和凹模进行了强度校核，以及模具总体结构、主要零部件的选择与设计，绘制了落料、拉深、冲孔复合模和翻边、切边的单工序模具装配图和模具的主要零件图。

关键词：

摩托车油箱注油口；冲压工艺；冲压模具设计；装配图

PressProcessAndtheDesignofMotorcycleTankPouringOrific

ABSTRACT

Themainprogramforthisdesignistofinishpressprocessandthedesignofmotorcycletankpouringorifice.Firstcarriesontheanalysisaccordingtothecomponentsblueprinttothecomponentsprocessingtechnologicalprocess,thencarriesonthecomputationaccordingtothetechnologicalprocesstothewoolembryodiameterandneedstheequipmenttocarryontheinspection,theunionreferencetechnologyandtheequipmentcarriesonthemolddesign.Passingtosizeandshapeofthesparepartsdiagramanalysis,assurancesparepartsofbluntpressacraft:

Fallingtoanticipate,pullingdeep,bluntingborecompound,thenturningoveraside,carryingonslicingasideattheend.Thepressprocessofblanking，drawing,perforating,flaring,trimmingareadopted.Inthispaper,theprocesssuitabilityofpartisanalysed.Theprocessparameters,suchasblanklayoutandpressforcearecalculated.Thegeneralconstructionofmoldandmainpartsaredesigned.Thecompounddieofblanking,drawing,perforatingandthesimplepresstoolofflaring,trimminganddetaildrawingsofmainpartsaredrawn.

KeyWords:

Motorcycletankpouringorifice;Pressprocess;Presstooldesign;assemblydiagram

1前言

1.1课题的特点及研究意义

随着经济的发展，冲压技术应用范围越来越广泛，在国民经济各部门中，几乎都有冲压加工生产，它不仅与整个机械行业密切相关，而且与人们的生活紧密相连。

以冲压方法为主制造的零件，比较有代表性且与人们日常生活密切相关的有汽车覆盖件，搪瓷与不锈钢器皿，各种家用电器的外壳等，不仅如此，冲压方法也能制造产品内部的部件，如链轮，轮毂，汽车大梁，支架等。

同时在制件尺寸大小和制件复杂程度等方面，冲压方法都有非常大的适应范围。

从模具角度看，模具是现代制造业中不可或缺的工艺装备，发达国家的模具总产值早已超过了工作机床的总产值，冲压工艺与冲压设备正在不断地发展，特别是精密冲压。

高速冲压、多工位自动冲压以及液压成形、超塑性冲压等各种冲压工艺的迅速发展，把冲压的技术水平提高到了一个新高度。

新型模具材料的采用和钢结合金、硬质合金模具的推广，模具各种表面处理技术的发展，冲压设备和模具结构的改善及精度的提高，显著地延长了模具的寿命和扩大了冲压加工的工艺范围。

由于冲压工艺具有生产效率高、质量稳定、成本低以及可加工复杂形状工件等一系列优点，在机械、汽车、轻工、国防、电机电器、家用电器，以及日常生活用品等行业应用非常广泛，占有十分重要的地位。

随着工业产品的不断发展和生产技术水平的不断提高，冲压模具作为个部门的重要基础工艺装备将起到越来越大的作用。

在摩托车制造业中，制造保险杠、仪表板、油箱等的大中型模具中，2005年只能满足规划需要量的50％左右。

国内摩托车产量1997年已超过1000万辆，居世界第一。

据统计，我国摩托车共有14种排量50多个车型、1000多个型号，社会保有量超过1000万辆，2000年，我国摩托车生产能力将达到2000万辆，市场需求约为1100万辆。

单辆摩托车约有零件2000种，共有5000多个，其中一半以上必须用模具生产。

一个型号的摩托车、共需模具近1000副，价值1000多万元，因此，模具总需求量很大。

由于所需模具大部分为中、小型模具（冲裁模、塑料模较多），因此，国内基本能满足需求，进口比例不大。

虽然如此，模具企业在面向摩托车行业的模具国产化方面仍有许多工作可做。

在摩托车制造业中，摩托车车身的大部分零件都是通过冲压完成的，因此，相关的模具设计制造就需要创新改善，以提高生产效益。

对于摩托车油箱注油口零件来说，生产批量大，并且零件的精度等级要求较高，对于中小型企业，还是将其进行单工序加工，劳动强度大，生产效率低，并且工人的劳动安全系数低，生产成本大，因此对相关的模具提出更高要求，本次毕业设计中对相关的模具进行了创新改善，以降低生产成本，为企业带来更高的生产效益。

1.2模具发展行业的研究现状

模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。

中国经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，也为其发展提供了巨大的动力。

近10年来，中国模具工业一直以每年15%左右的增长速度快速发展。

但与发达国家相比，中国模具工业无论在技术上，还是在管理上，都存在较大差距。

特别在大型、精密、复杂、长寿命模具技术上，差距尤为明显。

中国每年需要大量进口此类模具，在模具产品结构上，中低档模具相对过剩，市场竞争加剧价格偏低，降低了许多模具企业的效益。

而中高档模具能力不足，模具的开发能力较弱，技术人才严重不足，科研开发和技术攻关投入少等一系列问题，严重制约了中国模具行业的发展。

由于近年市场需求的强大拉动，中国模具工业高速发展，市场广阔，产销两旺。

2003年我国模具产值达到450亿元人民币以上，约折合50多亿美元，按模具总量排名，中国紧随日本、美国其后，位居世界第三。

中国模具已涵盖了各种用于金属和非金属成形的特殊装备，被分为10大类、46小类。

1996年至2002年间，中国模具制造业的产值年平均增长14%左右，2003年增长25%左右，广东、江苏、浙江、山东等模具发达地区的增长在25%以上。

近两年，我国的模具技术有了很大的提高，生产的模具有些已接近或达到国际水平。

2003年模具出口3.368亿美元，比上年增长在33.5%，形势喜人。

总的来看，我国技术含量低的模具已供过于求，市场利润空间狭小，而技术含量较高的中、高档模具还远不能适应国民经济发展的需要，精密、复杂的冲压模具和塑料模具、轿车覆盖件模具、电子接插件等电子产品模具等高档模具仍有很大一部分依靠进口。

近五年来，我国平均每年进口模具约11.2亿美元，2003年就进口了近13.7亿美元的模具，这还未包括随设备和生产线作为附件带进来的模具。

中国现有模具企业超过2万家，从业人数50多万人。

中国的模具生产目前主要集中在华南和华东，大约占了全国模具制造业产值和销售额的三分之二，每年平均增长在20%左右。

1.3课题设计思路及研究内容

由制件零件图可以看出该零件是典型的带凸缘圆筒型零件，根据对零件的分析，在冲裁过程中要保证筒壁与工件底面的垂直度，并且要求零件外缘筒壁有很好的对称度，通过对零件的结构分析，可采用在拉深工序后先冲预知孔然后翻边的冲压工序则可保证以上要求。

综合上述分析，可判定该制件可用冲裁、拉深、翻边加工成型。

通过对摩托车油箱注油口的分析当中可以看出，它需要经过落料，拉深，冲预制孔，翻边，修边等冲压工序，但它需要几次拉深，冲预制孔、翻边尺寸如何计算以及相对应的模具该怎么样设计等成为本次设计的重点和难点。

本次设计的模具精度并不需要很高，达到

均可满足要求。

首先我们需要知道模具在加工中的作用和设计的基本要求。

模具的作用是将压力机的作用力通过模具传递给金属板料，在其内部产生使之变形的内力，使板料毛坯发生变形，从而获得满足一定性能要求的及符合所需尺寸及形状的制品。

在生产实际中,模具的作用在于保证冲件的质量、提高生产率和降低成本等。

为此除了采用行之有效的工艺手段、进行正确的模具设计及选择合理的模具结构之外，还必须满足以下几个要求：

①制造精度高②操作性能良好③使用寿命长④制造周期短⑤模具成本低。

2工艺方案的分析及制定

2.1引言

本次毕业设计是对摩托车油箱注油口冲压件的冲压工艺及模具设计。

该工件是一个带凸缘的筒形件，在

的内孔中用来注油，要求有较高的光洁度和相对的位置精度。

除了要保证它的公差外还要保证它的高度及其孔内的圆角半径

。

零件图如下所示：

图2.1摩托车油箱注油口工件图

2.2冲压件工艺分析

件的尺寸

和

精度较高，在设计模具时，整个工序采用复合模很难保证，根据以往加工经验应该将翻遍模具和切边模具独立设计制造，以保证零件的尺寸精度。

圆角

在设计凸凹模的尺寸计算中不难保证，但由于要保证制件高度

，在编制加工工艺时可采用落料、拉深、冲孔、翻遍、切边工序，这样零件的尺寸精度在模具设计过程中就不难保证。

2.3冲压件的工艺方案的确定

此件虽然是一般带凸缘拉深件，但加工底部

孔可以有多种方案：

方案一：

拉深后再车去底部

方案二：

拉深后再冲去底部

方案三：

拉深后冲预制孔再翻边

落料、拉深复合，再冲孔、翻边复合

落料、拉深、冲孔复合，再翻边

落料、拉深、冲孔、翻边复合

在上述三种加工方案中，采用第一种方案，工件的加工质量较高，但生产率低，而且费料。

在工件底部要求不高的情况下，不适宜采用。

第二种方案需要增加整形工序，而且质量不易保证。

采用第三种方案中，

方案冲孔、翻边复合将使翻边凸模的厚度太薄，加工较麻烦，而且可能造成强度不够等缺点。

可以避免

中的缺点且生产率高，而且省料。

可以减少零件的加工工序，并且减少成本，但是经过对所给零件的尺寸分析，复合翻边时很难保证零件的厚度，并且可能导致零件拉伤、拉薄，不能保证零件厚度，因此不宜采用。

根据工件使用情况翻边工序完全可以保证工件技术要求。

所以采用第三种方案中的

较合理。

2.4制件结构工艺性分析

由制件零件图可以看出该零件是典型的带凸缘圆筒型零件，根据对零件的分析，在冲裁过程中要保证筒壁与工件底面的垂直度，并且要求零件外缘筒壁有很好的对称度，通过对零件的结构分析，可采用在拉深工序后先冲预知孔然后翻边的冲压工序则可保证以上要求。

综合上述分析，可判定该制件可用冲裁、拉深、翻边加工成型。

通过对摩托车油箱注油口的形状分析当中不难看出，它需要经过落料，拉深，冲预制孔，翻边，修边等冲压工序，但它需要几次拉深，冲预制孔、翻边尺寸如何计算以及相对应的模具该怎么样设计等成为本次设计的重点和难点。

本次设计的模具精度并不需要很高，达到

均可满足要求。

3毛坯尺寸的计算

3.1计算毛坯尺寸

在计算毛坯尺寸前，需要先确定翻边前的半成品的形状和尺寸。

孔

的高度太大，不能用翻边的办法全部都制造出来，而是一部分要靠拉深形成的。

具体计算如下：

直径

，翻边圆角半径

，板料厚度

，高度

。

按平板毛坯计算预知孔直径：

3-1

式3-1中：

——预知孔直径；

——翻边后中性层直径；

——工件圆角半径；

——板料厚度；

翻边系数：

3-2

因为计算的

值小于

，所以不能一次翻边成形。

取极限翻边系数

最大翻边高度：

：

3-3

式3-3中：

——最大翻边高度；

——翻边后中性层直径；

——极限翻边系数；

——工件圆角半径；

取翻边高度为

，则预知孔直径

。

根据以上计算尺寸可得冲孔、翻边前半成品如图3-1所示。

图3.1计算毛坯尺寸用图

3.2按凸缘筒形件的拉深

3.2.1确定修边余量

值

3-4

得

式3-4中：

——毛坯尺寸最大直径；

——拉伸工件中性层直径；

所以拉深件实际凸缘直径：

3-5

3.2.2计算毛坯直径

查

（4-17）当

时

毛坯直径：

3-6

式3-6中：

——毛坯直径；

——拉深件实际凸缘直径；

——翻边后中性层直径；

——冲孔，翻边前零件高度；

——工件圆角半径；