油泵调节垫片冲压课程设计说明书.docx

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油泵调节垫片冲压课程设计说明书

广东xx大学课程设计任务书

题目名称

油泵调节垫片

学生学院

材料与能源学院

专业班级

材料成型及控制工程材料加工0902班

姓名

xxxxx

学号

xxxx

一、课程设计的内容

1、冲压工艺设计：

包括工艺分析、方案选择、工艺计算、模具结构尺寸的确定，压力机的选择等；

2、模具结构及其零部件设计：

设计一道工序的冲模，绘制冲模总装配图及主要零件图（指导老师指定）；

3、编写冲压工艺过程卡；

4、编写设计计算说明书，用本校设计说明书专用纸书写或A4纸打印，并装订成册。

二、课程设计的要求与数据

工艺方案合理、设计计算正确；模具图纸整洁、布局合理、图纸标注等符合国标；设计说明书要求书写工整、条理清晰、数据可靠、计算准确、格式等符合学校统一要求；独立按时完成设计任务。

课程设计图纸工作量约1.5张零号图纸（包括工艺卡片）；设计说明书20～25页。

课程设计时间共1.5周。

三、课程设计应完成的工作

1、制定冲压件的工艺过程，包括分析零件的冲压工艺性，拟订冲压件的工艺方案，确定合理的排样形式、裁板方法，并计算材料的利用率；

2、模具设计，包括模具类型及结构形式的确定，模具零件的选用、设计、计算，绘制模具总装配图，模具零件图等；

3、编写完整的设计计算说明书。

四、课程设计进程安排

序号

设计各阶段内容

地点

起止日期

1

布置题目，工艺分析与工艺计算

教1-211

6.11

2

工艺方案比较与模具结构草图

教1-211

6.12

3

绘制模具总装配图

教1-211

6.13-6.14

4

绘制零件图、编冲压工艺卡

教1-211

6.15

5

书写设计说明书

教1-211

6.18

6

答辩

教1-211

6.19

7

资料修改及上交

教1-211

6.20

五、应收集的资料及主要参考文献

[1]肖小亭廖毅娟邝卫华程永奇主编.冲模设计课程设计指导书.—广东工业大学，2009.11

[2]肖小亭廖毅娟邝卫华程永奇主编.—冲模图册，广东工业大学2009.11

[3]王孝培主编.冲压设计资料.—北京：

机械工业出版社，2004.9

发出任务书日期：

2012年6月11日指导教师签名：

计划完成日期：

2012年6月20日基层教学单位责任人签章：

主管院长签章：

课程设计任务书4

第一章工序5

1.1冲压工艺概述5

1.1.1冲压工艺简介5

1.1.2冲压模具的发展6

第2章零件工艺性能分析7

2.1材料分析7

2.2结构分析7

2.3精度分析7

第3章冲压工艺方案的确定8

第4章排样方式及材料利用率8

4.1排样方式的确定8

4.2材料利用率的计算9

第5章冲裁力和压力中心的计算10

5.1冲裁力的计算10

5.2卸料、顶杆力的计算10

5.3压力中心的确定11

第6章模具工作零件刃口尺寸计算12

第7章模具零部件结构的设计13

7.1工作零件的设计13

7.1.1凸模的设计13

7.1.2凹模的设计14

7.1.2.1凹模类型的确定14

7.1.2.1凹模尺寸的确定14

7.1.3凸凹模的设计14

7.2卸料零件的设计14

7.2.1卸料装置的选择14

7.2.2卸料装置弹性元件的计算15

7.2.2.1确定橡胶的自由高度15

7.2.2.2确定橡胶的横截面积A15

7.2.2.3确定橡胶的平面尺寸15

7.2.2.4校核橡胶的自由高度15

7.4模架及零件16

7.4.1模架及其规格选择16

7.4.2导向装置的选择16

7.5其他支撑零件16

7.5.1模柄的选择16

7.5.2凸模固定板16

第8章模具总装配图17

第9章冲压工艺过程卡18

第10章设计总结19

第11章参考文献20

致谢21

课程设计任务书

序号

设计各阶段内容

地点

起止日期

1

布置题目，工艺分析与工艺计算

教1-211

6.11

2

工艺方案比较与模具结构草图

教1-211

6.12

3

绘制模具总装配图

教1-211

6.13-6.14

4

绘制零件图、编冲压工艺卡

教1-211

6.15

5

书写设计说明书

教1-211

6.18

6

答辩

教1-211

6.19

7

资料修改及上交

教1-211

6.20

第1章序言

1.1冲压工艺概述

1.1.1冲压工艺简介

冲压是塑性加工的基本方法之一，它是利用安装在压力机上的模具，在室温下对材料施加压力使其产生变形或分离，从而获得具有一定形状、尺寸和精度的制件的一种压力加工方法。

因为它主要用于加工板料制件，所以也称板料冲压。

在机械制造中是一种高效率的加工方式。

冲压广泛应用于金属制品各行业中，尤其在汽车、仪表、军工、家用电器等工业中占有极其重要的地位。

冲压工艺有如下特点：

1.能冲压出其它加工方法难以加工或无法加工的形状复杂的零件。

比如，从仪器仪表小型零件到汽车覆盖件、纵梁等大型零件，均由冲压加工完成。

2.冲压件质量稳定，尺寸精度高。

由于冲压加工是有模具成型，模具制造精度高、使用寿命长，故冲压件质量稳定，制件互换性好。

尺寸精度一般可达IT10～IT14级，最高可达到IT6级，有的制件不需要在加工，便可满足装配和使用要求。

3.冲压件具有重量轻、强度高、刚性好和表面粗糙度小等特点。

4.冲压加工生产效率极高，没有其它任何一种机械加工方法能与之相比。

比如，汽车覆盖件这样的大型冲压件的生产效率，可达每分钟数件；高速冲压小型制件，可达每分钟上千件。

5.材料利用率高，一般为70%～85%。

因此冲压件能实现少废料或无废料生产。

在某些情况下，边角余料也可充分利用。

6.操作简单，便于组织生产，易于实现机械化和自动化生产。

对操作工人的技术素质要求不高，新工人经短时培训便能上岗操作。

7.冲压的特点是模具制造时间长、制造成本高，故不适宜于单件小批量生产。

另外，冲压生产多采用机械压力机，由于滑块往复运动快，手工操作时，劳动强度大，易发生事故，故必须特别重视安全生产、安全管理以及采取必要的安全技术措施。

8.冲压模设计需要有很强的想象力与创造力，对于模具的设计者和制造者无论在理论、经验、创造力方面都要有很高的要求。

1.1.2冲压模具的发展

近年来，我国冲压模具水平已有很大提高。

大型冲压模具已能生产单套重量达50多吨的模具。

为中档轿车配套的覆盖件模具内也能生产了。

精度达到1～2μm，寿命2亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产。

表面粗糙度达到Ra≤1.5μm的精冲模，大尺寸（φ≥300mm）精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。

1.模具CAD/CAM技术状况

我国模具CAD/CAM技术的发展已有20多年历史。

由原华中工学院和武汉733厂于1984年共同完成的精冲模CAD/CAM系统是我国第一个自行开发的模具CAD/CAM系统。

由华中工学院和北京模具厂等于1986年共同完成的冷冲模CAD/CAM系统是我国自行开发的第一个冲裁模CAD/CAM系统。

20世纪90年代以来，国内汽车行业的模具设计制造中开始采用CAD/CAM技术。

国家科委863计划将东风汽车公司作为CIMS应用示范工厂，由华中理工大学作为技术依托单位，开发的汽车车身与覆盖模具CAD/CAPP/CAM集成系统于1996年初通过鉴定。

2.模具设计与制造能力状况

在国家产业政策的正确引导下，经过几十年努力，现在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平，包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用。

虽然如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。

这一些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无论在设计还是加工工艺和能力方面，都有较大差距。

轿车覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点，可代表覆盖件模具的水平。

虽然在设计制造方法和手段方面基本达到了国际水平，模具结构周期等方面，与国外相比还存在一定的差距。

汽车覆盖件模具制造技术正在不断地提高和完美，高精度、高效益加工设备的使用越来越广泛。

高性能的五轴高速铣床和三轴的高速铣床的应用已越来越多。

NC、DNC技术的应用越来越成熟，可以进行倾角加工超精加工。

这些都提高了模具面加工精度，提高了模具的质量，缩短了模具的制造周期。

第2章零件工艺性能分析

工件为图2-1所示，名称为油泵调节垫片，材料为H62，厚度为0.2mm,大批量生产。

其工艺性能分析如下：

图2-1工件图

2.1材料分析

H62：

平均含铜量为62%的普通黄铜，有良好的力学性能，具有较好的冲裁成形性能。

2.2结构分析

此工件只有冲孔和落料两个工序，材料为普通黄铜，具有良好的冲压性能，适合冲裁。

工件结构较为简单，有3个直径为9mm的小孔和一个直径为46mm带侧槽的打孔；孔与孔，孔与边缘之间的距离满足要求。

2.3精度分析

工件的尺寸全部为自由公差，可看作IT14级，尺寸精度低，普通冲裁就能满足要求。

第3章冲压工艺方案的拟定

冲裁该工件包括落料、冲孔两道基本工序，可有以下三种工艺方案

方案一：

先落料，后冲孔，采用单工序模生产

方案二：

落料冲孔同时进行，采用复合模生产

方案三：

先冲孔，后落料，采用给进模生产

各方案的特点比较如下：

方案一：

模具结构简单，制造方便，但需要两道工序，两幅模具成本相对较高，生产效率低，在第一道工序完成后，进入第二道工序，必然会增大误差，使工件精度、质量降低，达不到需要的要求；方案二：

复合模，生产效率高，零件加工精度高，冲压件平直且有较好的剪切断面；方案三：

级进模适于多工位且效率高，由于该件批量较大，工序较少。

综上所述，结合冲裁件的厚度比较小，形状相对较复杂，故选用方案二，采用倒装式复合模。

第4章排样方式及材料利用率计算

排样是冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法，排样方案对材料利用率、冲件质量、生产率、模具结构与寿命等有重要影响。

4.1排样方式的确定

根据材料的合理利用情况，条料的排样方法可分为：

1）有废料排样沿冲件全部外形冲裁，在冲件周边都留有搭边，因此材料利用率低，但冲件尺寸完全由冲模来保证，因此精度高，模具寿命高；

2）少废料排样沿冲件部分外形切断或冲裁，只在冲件之间或冲件与条料侧边之间留有搭边。

此类因受建材条料质量和定位误差的影响，其冲件质量稍差，同时边缘毛刺被凸模带入间隙也影响模具寿命，但材料利用率高，冲模具结构简单；

3）无废料排样沿直线或者曲线切断条料而获得冲件，无任何搭边。

冲件的质量和模具寿命更差一些，但材料利用率最高。

如下图所示，根据冲件形状可以得到一下两种排样方式：

排样方案Ⅰ

7

排样方案Ⅱ

图3-1冲件排样方案

因生产批量大，为了简化冲裁模结构，便于定位，采用单排排样方案，方案二中的纵向排列时，所裁条料宽度过窄，剪板时容易造成条料的变形和卷曲，所以应采用方案Ⅰ。

4.2材料利用率的计算

冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比较材料利用率，它是衡量合理利用材料的技术经济指标。

本方案采用自动送料，同时根据《冲压设计手册》查得，搭边值：

两式件间按举行取搭边值b=2.0mm，侧边取搭边值a=2.5mm

则进距：

h=60+2=62mm

条料宽度：

查表得

一个进距内的材料利用率可用下式表示：

式