汽车配件轮边防尘罩冲压模具设计Word文档格式.docx

1、 deep drawing; punch; modification, through the structure analysis of work piece.First, determination of technological arrangement is for choosing the best alternatives in this design. Second, according to the proposal of this design, we should decide that how many moulds are used to complete produc

2、tion of dust cover of the automobile wheel rim. In this design, three moulds are applied in this process. The compound for blanking and deep drawing is used in the first process. Punch are practiced in second process. Similarly, the third mould is used for modification in the last process. One each

3、of these moulds design is consisted of the sizes of punch and die cutting edge, location components, tripping and ejection equipment, and assistant structure parts. In the process of mould design, we should consider the reasonableness of working parts, and then take the cost of parts production.Key

4、words: Technological analysis; Determination of arrangements; Blank and deep drawing; Modification and punch目 录1 绪 论 11.1冲压与冷冲模概念 11.2模具工业在当今市场的发展状况和前景 11.3 模具在现代工业中的地位 21.4 冲压工艺的种类 21.5 冲压行业阻力和障碍与突破 32 冲压件的工艺过程 52.1 分析零件的冲压工艺性 52.1.1 分析其冲裁的工艺性 52.1.2 分析其拉深的工艺性 62.1.3 材料的性能 92.2 冲压件的工艺方案的拟定 92.3 毛坯尺

5、寸的确定 103 排样和搭边 113.1冲裁件的材料利用率 113.2 排样和搭边 124 压力机的选择 144.1 落料拉深 144.1.1 压力中心 144.1.2压边力、拉深力的计算 154.1.3 压力机的选择 164.2 修边冲孔 174.2.1冲裁力 174.2.2 推件力 184.2.3 卸料力 184.2.4 压力机的选择 185 落料拉深模具设计 195.1 模具类型 195.2 模具结构和工作原理 19 主要零件的结构与设计 205.3.1 工作零件 205.3.2 定位零件 245.3.3 压料、卸料及出件零件 255.3.4 辅助结构零件 255.3.5工作零件的设计

6、265.3.6其他零件的设计 286 冲孔模的设计 296.1 模具基本结构与工作原理 296.2 模具的主要零件设计 296.2.1 工作零件的设计 296.2.2 其它零件的设计 327 裁边模设计 347.1 模具基本结构和工作原理 347.2 模具主要零件的设计 347.2.1 工作零件的设计 347.2.2 其它零件的设计 358 模具加工工艺分析 378.1 模具材料 378.2 模具加工工艺 37总 结 38参考文献 39致 谢 40毕业设计（论文）知识产权声明 41毕业设计（论文）独创性声明 42设计图纸和说明书联系QQ25766365383 排样和搭边3.1冲裁件的材料利用率

7、在大批量生产中，原材料费用占生产成本的60%80%。节省材料对降低成本有着重要的作用。生产中，通常利用材料的利用率作为衡量材料经济利用程度的指标。根据原材料供应情况生产实际的不同需求，材料利用率有着不同含义和计算方法。单个零件的利用率、条料的利用率和板料的利用率的含义和计算公式见式3.1、式3.2和式3.3单个零件的材料利用率1： 1=（n1A/Bh）100% 条料的材料利用率2： 2=（n2A/LB）板料的材料利用率3：3=（n3A/L0B0） 100%式中：A冲裁件面积（mm2）； B条料宽度（mm）； H送料进距（mm）； n1一个进距内冲件数； n2一个条料上的冲件总数； L条料长度（

8、mm）； n3一张板料上的冲件总数； L0板料长度（mm）； B0板料宽度（mm）；由式可见，若原材料以板料的形式供货，则板料的材料利用率就是总的材料利用率。为了提高材料利用率，需选择板料裁成条料的合理裁板方法。根据毛坯形状，选择的板料规格为2mm3400mm1700mm其裁板方法采用横排，其形式如下图3.1所示图3.1 裁板方法 材料的利用率还与条料宽度、送料进距、一个进距内的冲件个数、一条条料上的冲件总数和条料长度等多个参数有关。而这些参数取决于制件在条料上的布置方法和搭边。因此，选择合理的排样方法和搭边值是提高材料利用率的重要措施。3.2 排样和搭边冲裁件在板料上的布置叫排样。排样的合理

9、与否不仅影响材料的经济利用，还影响模具结构与寿命，生产效率，工件精度，生产操作方便与安全等。根据毛坯形状，使用的排样图如下图3.2所示图3.2 排样图排样中相邻两制件之间或制件与条料边缘间的余料称为搭边。搭边的作用之一是补偿定位误差，防止由于条料的宽度误差、送料误差而冲出残缺的废品；搭边的作用之二是保持条料在冲裁过程中的强度和刚度，保证条料的顺利送进。此外，选取合理的搭边值还可以调整模具沿周边的受力状况，提高模具寿命和工件断面质量。普通钢板冲裁件的搭边值（a）和沿边搭边值（b）见表3.1表3.1 普通钢板冲裁件的搭边值（a）和沿边搭边值（b）材料厚度t（mm）矩形件边长L50mm2.0a1.5

10、a11.9 这里我取a=1.5 a1=1.9则条料宽度B=D0+2xa1=841+2x1.9845mm送料进距h=841+1.5=842.5mm因为选用的板料规格为2mm1700mm,而且裁板方式为横裁，所以每块板料可以裁成4个条料，每块条料的长度为3400mm，宽度为850mm。则：板料面积A0=34001700=5780000 mm每个条料裁的零件数为：n2=4每个板料裁的零件数为：n3=4x2=8个每个零件的面积为A=DO/4=555215.6mm所以总的材料利用率K=（n3A/A0）100%=76.8%4 压力机的选择4.1 落料拉深4.1.1 压力中心 因为工件为圆形，所以其压力中心

11、与工件的几何中心重合即其圆心。即，工件的几何中心就是压力中心。落料时的力的计算：冲裁力：冲裁力是指冲裁过程中的最大抗力，也就是力行程曲线的峰值。它是合理选用冲压设备和校核模具强度的重要依据。影响冲裁力的因素很多，主要有材料的力学性能、厚度、冲裁件的周边长度、模具间隙以及刃口锋利程度等。平刃口的模具冲裁力可按4.1式计算F=Ltk （4.1）F冲裁力；N L冲裁件周长；mm t材料厚度； k抗剪强度；MPa考虑到冲裁与剪切、拉深的不同及速度的影响，以及刃口的磨损，凸凹模间隙的不均匀，材料的性能波动和厚度偏差等因素，实际所需的冲裁力还需要增加30%，如下式4.2： F=1.3 L tkLtb （4

12、.2）b材料的抗拉强度，由表1-2知道，取370n/mm2 L工件的周长，等于D0=2642.1mm t材料厚度为2mm所以F=2642.12370=1823434N=1823.44KN卸料力、推件力和顶件力当冲裁件工作完成后，冲下的制件（或废料）沿径向发生弹性变形而扩张，废料（或制件）上的孔则沿径向发生弹性收缩。同时，制件与废料还要力图恢复弹性穹弯。这两种弹性恢复的结果，导致制件（或废料）梗塞在凹模内或抱紧在凸模上。所以从凸模上将制件（或废料）卸下来的力叫卸料力；从凹模内顺着冲裁力方向将制件（或废料）推出的力叫推件力；逆冲裁方向将制件（或废料）从凹模洞口顶出的力叫顶件力。这些力在选择压力机或

13、设计模具时都必须加以考虑。生产中常用式（4.3）、（4.4）和（4.5）来计算卸料力、推件力和顶件力。Fx=KxF （4.3）Ft=nKtF （4.4）Fd=KdF （4.5）Kx、Kt、Kd分别是卸料力、推件力和顶件力的系数，其值可以查表4-1。n梗塞在凹模内的工件数。在此副模具设计中，采用刚性卸料板，总冲裁力按下式计算：Fz=F+FtFt=0.051823440=91172N=91.17KN所以：Fz=1823.44+91.17=1914.61KN表4.1 卸料力、推件力和顶件力系数材料及料厚（mm）KxKtKd 0.52.5 0.040.05 0.055 0.064.1.2压边力、拉深力

14、的计算落料拉深后的工件图如下图4.1所示图4.1 落料拉深后的工件图压边力：采用压边圈的条件：除破裂外，拉深中常出现的问题还有压缩失稳起皱。为了防止起皱，有效措施是设置压边圈。分析可见，起皱取决于两个因素，一个是法兰处压应力的大小，另一个是板料的相对厚度。分析电炉引线盒的板料相对厚度和拉深系数，查表5.70（现代冲压技术手册）可知，要用压边圈。压边力的计算：压边圈的压力必须适当，压边力过大会增加拉深变形阻力使制件拉裂，压边力过小会使工件的边壁或法兰失稳起皱。压边力的计算公式如下：F=Ap （4.6）A压边圈的面积； p单位压边力；查表5-72现代冲压技术手册知p=2.53.0MPa所以F压=2

15、69.88KN拉深力：在选用压力机时，必须先求得拉深力。拉深力的计算公式如下：F=Ltbk（4.7）L凸模周边长度； b材料抗拉强度；N/mm2 k系数，由表4.2查得表4.2 任意形状拉深件的系数k值制件复杂程度难加工件普通加工件易加工件k值0.90.80.7 因为，电炉引线盒的加工属于普通件的加工，取k=0.8L的值由模具设计知：L=d=3.14456=1431.9mm则F拉=Ltbk=1431.94500.8=1031.04KN4.1.3 压力机的选择冷冲压设备的选择是冲压工艺及其模具设计中的一项重要内容，它直接影响到设备的安全和合理利用，也关系到冲压生产中产品质量、生产效率及成本，已经

16、模具寿命等一系列问题。冲压设备的选择包括两个方面：类型和规格。选择的压力机的类型为闭式单点压力机，由以上计算得：总的压力F=Fz+F压+F=1914.61+269.88+031.53=3215.53KN公称压力：公称压力定义为在下死点附近压力机所能承受的最大变形抗力。机架、滑块、连杆等的强度都是基于工程压力而设计的。为了使压力机的精度高、保持良好工作状态，最好在工程压力的80%以下使用。公称压力发生的位置：表示公称压力在死点上的某一点可以发生的位置。离合器、齿轮、曲轴的主要尺寸都是以此位置计算其转矩而决定的。公称压力是加工中能量大小的一种表示和度量。在加工中消耗的功和能是由电动机提供，飞轮的大

17、小决定使用能量的多少。经以上论述，应选择公称压力为4000KN的闭式单点压力机。其基本参数由下表4.3所示4.2 修边冲孔修边冲孔后的工件图如下图4.2所示图4.2 修边冲孔后的工件图4.2.1冲裁力修边的冲裁力：由式3-2知，F=1.3 L tkLtb所以F1=578.66370=2568.98KN冲孔时的冲裁力：F2=6f1+f2f1冲小孔的冲裁力；所以f1=3.1420370=46.47KN f2冲大孔的冲裁力；所以f2=3.14456370=1059.56KNF2=1338.38KN4.2.2 推件力由式4.4知，Ft=nKtF由模具的设计知道：最多梗塞在凹模内的冲孔废料为7个，所以n=7由表4.1知：Kt=0.055Ft=70.0551338.38=515.28KN所以总的压力为F=F1+F2+Ft=2568.98+1338.38+515.28=4422.64KN4.2.3 卸料力因为采用的是弹性卸料。卸料力由式3.5知Fd=Kd FFd=0.064422.64=265.36KN压力机的最小压力为4422.64+265.36=4688KN，所以选择公称压力为6300KN的压力机。