冷冲毕业设计 模具306337董谊.docx
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冷冲毕业设计模具306337董谊
机械工程系
毕业设计（论文）说明书
专业：
模具设计与制造
班级：
模具3063
姓名、学号：
董冬谊（37号）
指导教师：
何树联郭强韩佳
设计时间：
2008.12---2009.06
目录
一:
设计任务书…………………………………………3
二:
冲压零件的工艺及经济性分析……………………4
三:
工艺方案的确定……………………………………4
四:
模具设计及相关参数的确定……………………8
五:
总装图绘制…………………………………………18
六:
机械加工工艺规程…………………………………22
七:
模具主要零件的加工工艺过程……………………26
八：
插图及表格清单……………………………………30
九：
致谢…………………………………………………31
参考文献
课程设计任务书
课程名称
冷冲压技术
指导教师
何树联郭强韩佳
专业
模具设计与制造
班级
模具3063班
设计题目
拨禾轮中轴小皮带轮
设计时间
08.12.01.-09.06.05
设计技术
条件及
要求
一、设计技术条件：
零件图一张
二、设计要求：
1、撰写设计说明书一份，内容有：
（1）冲压件工艺性分析。
（2）排样及材料利用率计算。
（3）工艺方案的拟定及综合性分析比较。
（4）模具结构及合理性分析。
（5）模具非标准零件结构及尺寸的设计、偏差的标注、材料的选择及技术要求的制定。
（6）凸、凹模工作部分尺寸与公差的计算与确定。
（7）冲压设备的选择。
（8）其它需要说明的内容。
2、绘制工序冲模总装图一份，加工零件图齐全（除模架、螺钉、圆柱销外）。
3、冲模总装图比例为1：
1。
零件图尽量采用1：
1比例。
4、此次设计若用手工绘图，全图绘制完毕，以4＃幅面装订成册，交设计辅导教师。
5、此次设计若用计算机绘图，全图绘制完毕，以电子文档（包括图形文件、word文件）上交辅导教师。
课程设计
计划
时间／天
计划内容
1
布置题目、要求，准备资料，进行零件工艺性分析
3
完成零件工艺性分析；冲压工艺方案的拟定、排样及材料利用率的计算，压力中心的确定。
3
完成模具工作零件结构尺寸的确定，凸模与凹模刃口尺寸的计算、公差值的确定与偏差的标注，总装草图的绘制。
3
工作量：
绘制零件图一张、工序冲模装图一副、零件图若干张、设计说明书的撰写并装订成册。
要求学生在第二周的周末按时交设计。
教研室
意见
教研室主任：
年月日
工程系
意见
系主任：
年月日
陕西国防工业职业技术学院毕业设计评分表
工程系
机械工程系
班级
模具3063
专业
模具设计与制造
学生姓名
董冬谊
学生学号
37
指导教师
何树联郭强韩佳
毕业设计题目
拨禾轮中轴小皮带轮
项目
参考标准分
实得分
（一）课题评定成绩（0.6）
1.设计过程考评成绩
设计过程中的独立性
10分
工作态度及出勤情况
5分
按时完成任务情况
5分
2.设计质量考评成绩
题目的难易程度，设计方案的合理性
15分
设计过程中分析、解决问题能力的表现
15分
掌握基础理论的情况
10分
资料收集、文献阅读情况
10分
设计图纸、说明书的质量、规范程度
20分
设计的创新意识及应用价值
10分
（二）答辩成绩（0.4）
1.个人对课题工作的总体介绍情况
40分
2.回答基本问题的正确程度
40分
3.回答较复杂问题的正确程度
20分
总评成绩
课题评定成绩×0.6＋答辩成绩×0.4＝分
成绩等级
指导教师评语
答辩小组意见
答辩组组长签章：
二〇〇年月日
学院毕业
考核委员会意见
学院毕业考核委员会主任签章：
二〇〇年月日
毕业设计阶段性检查表
专业
《模具设计与制造》
班级
模具3063
姓名
董冬谊
学号
37
设计课题
拨禾轮中轴小皮带轮
起止日期
检查内容
完成情况
指导建议
设计态度
备注
1
模具类型及结构的确定
2
模具结构草图的绘制
3
绘制模具非标准零件工作图
4
编制典型零件的制造工艺
5
编制塑件的模塑成型工艺
指导教师
年月日
毕业设计（论文）答辩问题原始记录
设计图存在问题
问
题
1
题目记录
回答记录
问
题
2
问
题
3
问
题
4
问
题
5
问
题
6
问
题
7
问
题
8
问
题
9
问
题
10
其
他
设计任务书
零件名称：
拨禾轮中轴小皮带轮（MJ306BYSJ05）
零件材料：
08F
技术要求：
落料毛刺小于0.1，成型后平整光滑。
表面抛光处理。
未注圆角为R1。
正文
一：
零件的工艺及经济性分析
⑴该零件的材料为08F
厚度t=1.5,抗剪强度τ=310Mpa,b=390Mpa，
是常用优质碳素钢，具有较好的冲压性能，是
冲压常用钢材。
故该零件适于冲压生产，与机
加工等加工方法相比，冷冲压成型有较好的加
工经济性。
⑵该零件为无凸缘圆形工件，要求内形尺寸。
工
件底部圆角半径r=1mm，为料厚的0.6倍，有利于
拉深成型，拉深后不需要整形。
同时零件上的
孔小而分布不均，机加工的难读相对较大。
也
就是说该零件结构满足冲压成型的工艺要求。
⑶零件图上所有尺寸均未注公差，属自由尺寸，
可按IT14级确定尺寸的公差，且标注后的精度
均在冲压成型的精度范围内。
结论：
该零件的成型满足冲压的成型工艺，适用于冲压生产。
二：
工艺方案的确定
分析零件图可知，该零件的成型包括：
落料、拉深、冲孔、切边、校形五道工序。
在各工序的总体安排上，依据冲压的工艺性可确定为：
先落料，再进行成型工序（拉深）最后冲孔，以保证孔的精度要求。
此外由于存在拉深与冲多孔工序，所以首先应确定工序的次序。
方案一：
落料，拉深，冲孔，切边，校形
方案一：
落料冲孔复合模，拉深，冲孔，切边，校形
方案三：
落料，冲孔，拉深，切边，校形
分析：
此工件成形工序比较少，应使成形模具尽量简单，冲孔后再拉深则孔不能确保孔的精度，综合分析选方案一为最佳方案。
1．工序数的确定：
（拉深）
Ⅰ.判断圆筒形能否一次拉深成型：
坯料尺寸的计算（无凸缘圆筒形拉深件展开）
①修边余量的确定：
工件的相对高度：
h/d=4.4/148.5=0.0296
由零件图可知,材料厚度t=1.5,故计算时按中心线尺寸计算
由计算可知该零件的相对高度较小，原则上可不用切边工序，但考虑到坯料公差，为了保证零件的成型质量，故选取1.0的修边余量。
②坯料直径计算：
D=
其中d1=106.5，h=5.5，L=22,d2=148.5代入公式可得：
D=160.7mm
③判断能否一次拉成
零件的相对高度由以上计算可得：
h/d=0.0296
坯料的相对厚度（t/D）％=1.5/160.7=0.93％
查表5-12＜冷冲压技术P191＞
可得一次拉深成型的条件为[H/D]=0.620.5
显然h/d﹤[H/D]，故圆筒形件可一次拉深成型。
三、模具设计及相关参数的确定
1.落料模设计及相关参数的确定
①排样及材料利用率
由于落料件为圆形，且尺寸稍大，为了方便操作提高生产率，采用直排。
排样图如上所示。
坯料尺寸经计算并按IT14级标注公差后可得：
D=160.7-1.0
排样搭边值的确定：
由《冷冲压技术》中表3—14查得：
两工件间及工件到板料左边缘的搭边值a1=1
工件到与板料上下边缘的搭边值a=1.2
步距为：
161.7
条料宽度的确定：
B－∆0=（Dmax+2a+Z）-∆0
其中：
Dmax=160.7a=1.2
由《冷冲压技术》中表3-15、3-17查得：
△=0.8，Z=1
B=161.7+2.4+1=165.1-0.8
一个冲裁件的面积：
A=πD/4=3.14×160.7/4=20272.2
一个步距内的材料利用率η为：
η=（A/BS）X100％
=（20272.2/165.1×161.7）×100％
=76％
查板材标准，选用规格为：
1000㎜×2000㎜×1.5㎜的钢板。
钢板利用率确定：
若用方案一裁剪钢板则
可裁剪的板料数目：
N=1000/165.1=6按实际情况取N=6
板料上冲裁件的总个数：
N总=2000/（160.7+1.0）=13
按实际情况取N总=13，整张板上冲裁件总数为：
13×6=78
若用方案二裁剪钢板则
可裁剪的板料数目：
N=2000/165.1=13按实际情况取N=13
板料上冲裁件的总个数：
N总=1000/（160.7+1.0）=6
按实际情况取N总=7，整张板上冲裁件总数为：
13×6=78
综上所述，两种方案的板料利用率相同，所以采用其中的任一种都可以，考虑到操作的方便性选择方案二。
钢板总利用率：
η总=（nA1/LB）×100％
=78×20272.2/（1000×2000）=79％
即每张钢板的利用率为79％。
②压力中心的确定和冲压力的计算：
ⅰ.压力中心：
由于落料件是规则的圆形件，并且排样方式为直排，所以压力中心就是落料件的几何中心，即圆的圆心。
ⅱ.冲压力的计算：
冲裁力：
F=kLtτ，其中k=1.3，t=1.5，τ=310Mpa
代入计算可得：
F=1.3×310×3.14×160.7=203KN
卸料力:
Fx=KxF其中Kx=0.05FF=203KN
Fx=0.05×203=10.15KN
推件力:
FT=nKTF其中KT=0.055n=7.5/1.5=5
FT=5×0.055×203=55.8KN
冲裁总压力的确定：
由于采用刚性卸料板和下出料的冲裁模故Fz=F+FT
Fz=55.8+203=258.8KN
③凸凹模刃口尺寸的计算：
由于落料件是规则的圆形件，所以凸凹模的截面均为圆形。
DA=（Dmax－X△）+δA
DT=（DA－Zmin）-δT
查《冷冲压技术》中，表3-5、表3-6、表3-7得：
Zmax=0.240Zmin=0.132δT=0.030
δA=0.040X=0.5
校核：
因为∣δT∣+∣δA∣=0.040+0.030=0.070
而Zmax-Zmin=0.240－0.132=0.108
显然不满足∣δT∣+∣δA∣≤Zmax-Zmin的要求，此时
调整如下：
δT=0.4（Zmax-Zmin）=0.4×0.108=0.0432㎜
δA=0.6（Zmax-Zmin）=0.6×0.108=0.0648㎜
将已知和查表的数据代入公式，即得
DA=（160.7-0.5×1.0）+0.040=160.65+0.04
DT=（160.65－0.132）-0.03=160.518-0.030
④模架及相关零部件尺寸的确定：
凹模轮廓尺寸的计算
凹模厚度H凹
H凹＝ks＝0.22×160.65＝35.3
（其中s＝160.518，t＝1.5时k＝0.18～0.22）取H凹＝35.3
凹模宽度B
B＝s＋（2.5～4.0）H凹＝160.65＋4×35.3＝301.718
凹模长度L
L＝s1＋2s2＝160.7＋2×52＝264.7
其中［s1＝160.7；s2＝52（查表3－26得）］
凸模固定板厚度h1
h1＝（0.6～0.8）H凹＝28.24
固定卸料板厚度h2
h2=（0.7～1）H凹＝35.3
导料板的厚度h3
h3＝8（查表3－28）
垫板的厚度依经验值取10，即h4=10
模架的选取：
依据计算所得凹模周界尺寸查《冲压模具简明设计手册》
【郝滨海编著】中表15.4，选取中间导柱圆形模架，
规格：
400×245-290IGB/T2851.6
最大闭合高度290mm，最小闭合高度为245mm，
下模座厚度65mm,上模座厚度55mm
凹模周界尺寸：
Φ400mm。
⑤压力机的选取：
由计算可知：
压力机公称压力为336.4KN。
选取标准模架的最大闭合高度为290mm。
综上所述，选取公称压力为400KN开式可倾工作台压力机。
七、模具主要零件的加工工艺过程
凸模加工工艺过程材料：
Cr12HRC58～62
工作令号
分件号
材料
Cr12
下料尺寸
Φ165X102
零件名称
凹模
数量
1
代用材料
局标代号
更补工序
工序
加工说明
工时
1
备料Φ165x102mm
2
锻Φ163X100mm
3
退火
4
车车端面、外圆到尺寸留余量1mm
5
精车车端面、外圆到尺寸，留余量0.5mm
6
镗镗孔，
7
热处理渗碳0.8～1.2mm硬度HRC58～62
8
磨磨上下面达图要求
9
钳倒圆角，修研型面达要求
10
检验
工艺员
审核
审核员
审核
凹模加工工艺过程材料：
Cr12HRC58～62
工作令号
分件号
材料
Cr12
下料尺寸
Φ320X38
零件名称
凹模
数量
1
代用材料
局标代号
更补工序
工序
加工说明
工时
1
备料Φ320X38mm
2
锻Φ318X34mm
3
退火
4
镗镗内孔按尺寸留足余量
5
钳钻孔攻螺纹3XM12，打销孔3XΦ10
6
铣铣内孔，线切割穿丝孔，并铣漏料孔
7
淬火保证HRC58～62
8
电加工线切割凹模型孔尺寸留余量
9
磨粗糙度达图纸要求
10
检验
工艺员
审核
审核员
审核
凸模固定板加工工艺过程材料：
45HRC43～48
工作令号
分件号
材料
45
下料尺寸
Φ318x55
零件名称
凹模固定板
数量
1
代用材料
局标代号
更补工序
工序
加工说明
工时
1
备料Φ318x55mm
2
锻Φ316x17mm
3
退火
4
镗镗内孔，留余量
5
钳钻孔攻螺纹3Xm10，打销孔3XΦ12
6
铣铣型孔，并铣漏料孔
7
淬火保证HRC43～48
8
电加工线切割凹模型孔尺寸留余量
9
磨粗糙度达图纸要求
10
检验
工艺员
审核
审核员
审核
致谢
经过5周的忙碌和工作，本次毕业论文设计已经接近尾声，作为一个专科生的毕业论文，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有老师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。
在论文写作过程中，受到了何树联老师的精心指导和大力支持，同时还得到了郭强老师的亲切关怀和耐心的指导。
他们严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。
多少个日日夜夜，郭老师不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以很深的影响，除了敬佩郭老师的专业水平外，他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。
在此谨向郭老师、何老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。
在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意!
最后我还要感谢培养我长大含辛茹苦的父母，谢谢你们!
最后我还要感谢机械系和母校三年来对我的栽培。
参考文献
1.翁其金.冷冲压技术.北京:
机械工业出版社2000.11
2.郝滨海.冲压模具简明设计手册.北京:
化工工业出版社2005.1
3.郑家贤.冲压工艺与模具设计.北京:
机械工业出版社2005.1
4.冲压设计手册编写组.冲压设计手册.北京:
机械工业出版社1998
5.甄瑞麟.模具制造技术.北京：
机械工业出版社2005.1
6.徐茂功.公差配合与技术测量.北京：
机械工业出版2000
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