端盖拉深工艺及模具设计说明书范文.docx
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端盖拉深工艺及模具设计说明书范文
端盖拉深工艺及模具设计说明书
单位：
重庆工业职业技术学院
部门：
机械工程学院
班级：
09模具303
姓名：
李俊涛
学号：
指导老师：
洪奕
时间：
2011-6-1
目录
前言
课题…………………………………………………………………4
第一章拉深件的工艺分析………………………………………5
第二章拉深工艺设计方案………………………………………9
第三章拉深的计算……………………………………………11
第四章模具使用说明书及维护方式……………………………14
第五章结束语……………………………………………………16
第六章参考文献…………………………………………………17
前言
本书是根据机械工程学院“关于加强高职师范学院模具教程若干意见”课程基本要求和教学进程所编写的设计说明书，遵循“理论联系实际、体现应用性、实用性、综合性和先进行，激发创新”的原则，结合模具工业的经验的基础上编写的，本设计说明书的主要特点是：
1、根据模具冲压成型工艺级模具设计的工程技术应用性的实际要求，理论以“必须、够用”为度，着眼解决现场实际问题，积极吸纳新技术，体现应用性、实用性、综合性、和先进性。
2、在介绍冲压成型和计算方法的基础上，讲述常用冲压设备的选用、结构、使用、维护等方面的基础知识，客观简单分析的冲压工艺、冲压模具、冲压设备、冲压材料及冲压件质量与经济性的关系。
本书作为高职师范学院--模具专业学生及其机械类专业参考使用。
本书由重庆工业职业技术学院——机械工程学院——09模具303班李俊涛主编，机械工程学院教授洪奕给予指导，方强、方燕青等同学提出宝贵意见，在此表示深切感谢。
由于编者水平有限，书中错误和缺点在所难免，恳请广大读者批评指正。
编者
2011年6月
课题:
冲压件：
端盖
生产批量：
大批量
材料：
08钢板
第一章拉深件的工艺分析
一、拉深的工艺分析
①拉深件的结构尺寸
1、由课题件图纸形状尺寸可知：
此拉深件简单、对称、并能一次性拉深成型。
2、本拉深件没有特殊要求卡神壁厚公差或变薄量，故不考虑拉深所造成的拉伸工艺壁厚变化。
3、此拉深件没有特殊要求工件的表面质量，故可以使用拉深成型工序完成此工件的成型，在拉深过程中要尽量保证表面质量避免拉深过程中可能产生的痕迹。
4、由拉深件的图纸可知，本件的底部或者凸缘上没有侧孔，故不考虑侧孔对拉伸的影响。
5、拉深件的底与壁的圆角r应该满足r=2≥t=1，故符合拉深的要求、可以一次拉深成型。
②拉深的精度
1、一般情况下拉深的尺寸应该在IT13级以下，不宜高于IT11级，由表6-2知此件的高度尺寸精度为±0.5，径向尺寸的偏差为±0.4，由图纸未标注精度要求，故可认为此件符合拉深的精度要求，适合拉深。
③拉伸的材料
1、此件的材料08钢板，查表σ
=196MPa，σ
=441MPa，
σ
/σ
=0.44≤0.66，故此件拉深过程中不易变薄或者拉裂，适合拉伸成型。
二、冲裁的工艺性分析
由拉深件的成型工艺性可知：
对于本端盖拉深件，应先采用冲裁完成端盖毛坯的的落料，然后再完成后续拉深工序，故此拉深件不仅仅要满足拉深工艺的要求还要满足冲裁落料工艺性的要求。
①经济性分析
通过如下方面对冲压件的经济性成本进行分析：
（1）查资料可知材料费占总成本的65%-75%,另加上工人的劳动费
（2）对于冲压件批量的问题看是否需要大小或者中批量生产，由图纸可知该冲压件为大批量生产，所以冲压式可采用级进连续冲压或者复合模冲压。
（3）提高材料利用率以降低成本，进行合理的排样充分利用材料空隙，循环利用废料。
（4）大批量生产时，采用硬质合金材料来增加磨具的寿命，增加利益。
由上可知，冲压生产对于大批量生产具有独特的工艺性、优越性，所以可采用适于大批量生产的冲压工艺生产。
②材料
冲压采用的材料不仅要满足冲压件使用要求，还要满足冲压工艺的要求和后续加工的要求，同时冲压工艺对材料也需：
①具有良好的冲压成型性，②具有较高的表面质量。
由本图冲压件提供的材料为08钢板，查表2-3可知08钢板的材料抗剪强度τ=255～353Mpa，抗拉强度σ
=325～441Mpa，为常用冲压成型的材料，故可知08钢板适合冲压工艺材料的需要。
③结构与尺寸
1、此冲压件为简单的圆板的形状简单、规则，厚度t=1mm，适合冲压生产，可以有利于材料的合理利用，节约材料。
而冲压工艺的冲裁工序合理布置可提高生产效率，提高模具寿命，降低成本。
2、在生产过程中应尽量采用最简单快捷、省材料的方法生产，由此冲压件托板的基本形状、尺寸可知此适合冲压生产，但在冲压生产中冲裁件的内外形转角处要尽量避免尖角，应以圆弧过渡以便于模具加工，减少处理开裂。
减少冲裁时尖角处的崩刀和尖角处的摩擦而引起的冲件尺寸要求的变化。
此端盖的毛坯为圆板，适合直接冲裁，故不需做任何改动。
3、在冲压过程中应尽量避免冲裁件上过于窄长的凸出悬臂和凹槽，否则会降低磨具的寿命和冲裁件的质量，由所提供冲裁件托板的尺寸和形状知无过长凸出悬臂和凹槽，故适合冲压生产的要求。
4、此冲裁件毛坯无内孔，故冲裁的尺寸完全符合冲压生产材料的性能、凸模强度和磨具结构，不需考虑所造成的影响。
④精度和粗糙度
1、冲裁件的经济公差等级不高于IT11级，一般落料公差等级低于IT9级，由图样冲压件托板的尺寸和公差要求与P89表4-5对照可知对于t=1mm的托板冲压生产完全可以达到所需产品的精度要求，故可使用冲压生产。
2、粗糙度影响零件的外观和质量，在冲裁过程中断面、粗糙度及毛刺程度因素有关，对于本冲压件t=1mm的金属材料，Rmax≤0.04可达到冲压件实际尺寸的要求和公差等级的要求。
第二章冲压工艺设计方案
一、工艺设计内容方案:
1、工艺类型
对于端盖毛坯件，通常考虑采用落料，为保证模具强度，一般对于复杂或者尺寸较薄弱的工件采用两次或者多次工序，对于此端盖毛坯应采用落料的工艺类型以保证外形的尺寸质量。
2、工艺次数
由此件可知工艺次数可分为落料一个工序组成。
3、工艺次序
本端盖毛坯仅有一个工序为落料。
二、工艺方案的确定
1、工艺方案类型
该工件包括落料、拉深两个基本工序，可有以下三种工艺方案：
方案一：
先落料、再拉深、再车床切边。
采用单工序模生产。
方案二：
落料+拉深复合、再车床切变。
采用复合模+单工序模生产。
方案三：
落料+拉深+再切边。
采用复合模生产。
方案四：
拉深、落料、切边。
采用单工序模生产。
2、工艺方案分析
方案一模具结构简单，但需三道工序三副模具，模具设计简单，易加工操作，冲完毛坯后还需要在车床上切边，成本高、生产效率低。
方案二只需一副模具，工件的精度及生产效率都较高，工件精度也能满足要求，操作方便，但是模具设计复杂，装配麻烦，不易加工。
方案三也只需要一副模具，制造难度大，成本也大。
方案四只需一副模具，生产效率高，操作方便，但是不易保证毛坯件的质量，材料利用率低。
综上所述：
与本冲压件的材料、尺寸要求、精度要求低，生产批量需既满足精度、尺寸、材料，但是车间设备众多、工人技术差前提条件，为保证安全生产条件、经济利益、生产周期、产品质量，交件日期短等要求，故采用方案一作为工艺组合方式。
第三章、拉深件尺寸的计算
一、坯料形状和尺寸的确定
1、根据形状相似性原则和表面积相等原则
拉深件的坯料形状与拉深件的截面轮廓形状相似近同，即此拉深件的毛坯的形状为圆形，对于不变薄拉深，虽然在拉深过程中板料的厚度有增厚也有变薄，可以根据毛坯面积等于拉深件表面积的原则确定毛坯尺寸。
2、拉深件毛坯尺寸的确定
①查《冲压模具及设备》P247表6-6确定公式
d=110-1mm=109mmr=2+0.5mm=3mm
根据拉深件尺寸，其相对高度h/d=20/（110-1）=0.18
查《冲压模具及设备》P246表6-4△h=1.2mm
D=
D=
二、确定拉深次数
①坯料的相对厚度t/D=1/142×100%=0.7%
查课本P252表6-8得[m1]=0.53—0.55[m2]=0.76—0.78
，m=d/D=109=0.76
因m＞[m1]，所以可以采用一次性拉伸。
三、拉深设备的选用
①拉深力的确定
查《冲压模具及设备》表6-12K1=0.45
查《冲压模具及设备》表2-3
=441MPa
F=K1
=0.45×3.14×441×109N=67922N
②压料力的确定
查《冲压模具及设备》P257表6-13p=2.5
FY=π[D
-（d1+2rd1）
]P/A
=
=13512N
③压力机标称压力1.8F∑≥F+FY
F∑≥1.3（13512+67922）=106KN
查表3—5选用开式双柱可倾式压力机
型号为J23--16
四、拉伸模具计算
1、凸、凹模间隙查《冲压模具及设备》P296表6-29Z=（1~1.1）t取Z=1.1×1mm=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》P19表2.3△=0.22
=
=（110-0.75×0.22）
mm
=109.835
mm
=
=（110-0.75×0.22-2×1.1）
mm
=107.635
mm
第五章模具使用说明书及维护方式
一、模具的使用
模具安装在型号为JC23-16，最大闭合高度为220mm的开式双柱可倾压力机：
1、安装前江模具安装表面清理干净，确认模具正确安装在机床上。
2、安装后空合模数次将模具闭合高度，使用合理的垫块高度，调整模具为最佳冲压高度。
3、模具使用过程中应充分保证工作人员的活动范围。
4、在拉深过程中若发现有异常声音时应立即停止运行机床，排除故障后方可继续使用。
5、拉深过程一段时间后应及时清理模具凸凹模上的毛刺，防止积瘤的产生。
6、所有工件拉深完成后应江模具从压力机上卸下，按模具维护说明书正确有效防止。
二、模具维护方式
1、按总装图正确装配模具。
2、按所选压力机安装模具并保证压力中心与模具中心重合。
3、打开磨具确认模具型面无异物，确定挡料销、导料板的位置正确。
4、运行压力机空合模数次，保证正确运动和定位。
5按模具设计参数调试模具并生产。
6、在拉深过程中时刻检查废料是否排放顺畅，若出现堵塞情况应立即停止机床，对废料进行排除。
7、模具使用人员应站立在模具工作台面前端的两侧。
8、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，以免产生废料涨模。
9、使用完毕后应该压料面，型面应出去材料积瘤。
10、按照每生产3000——5000件后，按上述模具保养以延长使用寿命。
结束语
时间飞逝，大二这学期已经结束了，而这学期的专业课—冲压模具设计陪我度过一个美好的而充实的学期，在这学期的学习中让我真正了解了模具的结构、设计和制造。
在学习中也遇到很多问题，在老师和同学额帮助下都得到很好的解决，掌握了更多的实践经验，使我对冲压模具设计这门课程有了更加浓厚的爱好，在以后的学习中我会更加的努力，把这门课程学的更好，这门课程也即将结束，在以后的学习、工作生活中更加努力付出，感谢老师在这学期的教导和同学们在学习上的帮助，愿大家在以后的工作、学习上一帆风顺。
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】曲波主编，互换性与技术测量。
西安电子科技大学出版社，2007
【3】杨玉萍高龙士主编，机械制图与AutoCAD，北京，机械工业出版社，2009
【4】盘起工业有限公司主编，汽车冲模标准件，辽宁：
盘起工业有限公司出版
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