调节阀用压盖冲压工艺与模具毕业设计.docx

1、调节阀用压盖冲压工艺与模具毕业设计摘 要本次模具设计是从零件的工艺分析开始的，根据工艺要求来确定设计的大体思路。其开始是确定该模具类型为落料-拉深复合模，计算毛坯尺寸，确定拉深次数，作工艺计算，计算出冲裁时的冲压力、卸料力、推件力，以及拉深时的拉深力和压边力 ，确定模具的压力中心，选择压力机和确定冲模的闭合高度，最后根据前面所计算出的内容确定模具的凸、凹模尺寸和形状。设计出挡料销、卸料板、推件装置、弹簧、导柱、导套和模柄等模具的主要零部件，从而完成整个模具的设计工作。其中模具主要零部件结构设计是这次设计的主要内容，其内容包含了凹模结构设计、凸模结构设计、凸凹模结构设计、定位零件、弹性卸料装置、

2、钢性推件装置、弹簧的选用、导柱与导套、模柄与模架的选取等重要零部件的设计加工方法和加工注意要点。这样更有利于加工人员的一线操作，使其通俗易懂加工方便。本次设计不仅让我熟悉了课本所学的知识，而且让我做到所学的运用到实践当中，更让我了解了冲压模具设计的全过程和加工实践中应注意的要点。使我在此次设计中有一个质的飞跃。关键词：拉深、复合模、冲压力、冲模闭合高度1 冷冲压工艺规程的编制1.1工艺分析该零件为压盖零件。属于大批量生产，是一个不带凸缘的圆筒形零件，且其形状简单、对称，有利于合理排样、减小废料，直线、曲线的连接处为圆角过渡。其主要的形状、尺寸可以由冲裁和拉深工序获得。且选用08F钢，其弯曲半径

3、均大于该种材料的最小弯曲半径，且工件精度要求不高，不需要校形，作为拉深成形尺寸，其相对值d凸/d、h/d都比较合适，拉深工艺性较好，因此，该零件可以用冷冲压加工成形。其零件如图1.1：图1.1 零件图1.2确定工艺方案冲压该零件所需的基本工序为落料和拉深。其拉深工艺方案有以下几种：方案一：落料与拉深复合，采用正装复合模。方案二：落料与拉深复合，采用倒装复合模。方案三：先落料、再拉深，采用单工序模。比较上述各方案可以看出：方案一的优点是在压力机一次行程内，可同时完成落料及拉深工序，在完成这些工序的过程中，冲件材料无需进给移动；冲件精度高，不受送料误差影响，内外形相对位置一致性好；冲件表面较为平整

4、；适宜冲薄料及脆性或软性材料；可充分利用短料和边角余料；冲压生产率高，适合于大批量生产，缺点是冲模面积较小，制造复杂，价格较高。方案二的优点是废料能直接从压力机台面落下，而冲裁件从上模推下，比较容易引出去，操作方便安全，且易于安装送料装置，缺点同方案一。方案三：优点是通用性好，冲模结构简单、制造周期短，价格低，适合于小批量生产，缺点是冲压生产率低。由以上分析可知，该零件的加工选用方案一为优。2 零件成形方案的确定2.1修边余量的确定一般拉深件，在拉深成形后，工件口或凸缘周边不齐，必须进行修边以达到工件的要求。因此，在按照工件图样计算毛坯尺寸时，必须加上修边余量后再计算，查表2.1可得：。表2.

5、1无凸缘圆筒形拉伸件的修边余量工件高度h工件的相对高度h/H附 图0.50.80.81.61.62.52.54101.01.21.5210201.21.622.5205022.53.345010033.856100150456.5815020056.381020025067.591125078.51012表出自文献22.2毛坯尺寸的计算出自文献2 式2.1 毛坯尺寸计算公式： 式中：D毛坯直径其它尺寸如图2.1所示：图2.1 毛坯尺寸2.3计算毛坯相对厚度式中h和H必须加上修边余量。第一次拉深： 所以查表2.2可知可用压边圈拉深。表2.2采用或不采用压边圈的条件拉深方法第一次拉深以后各次拉深（

6、t/D）/%m1（t/D）/%mn用压边圈1.50.6012.00.601.50.80表出自文献2表2.3无凸缘圆筒形件用压边圈拉深时的拉深系数 拉深系数毛坯相对厚度t/D/%21.51.51.01.00.60.60.30.30.150.5极小间隙（或无间隙）0.91.01.20.0720.0900.1000.1040.1260.1400.0900.1000.1320.1260.1400.1800.0720.0900.1000.1040.1260.140表出自文献2 查表3.1得： 3.1.2拉深间隙的确定拉深模的间隙是指单边间隙，即。间隙过小增加磨擦阻力，使拉深件容易破裂，且易擦伤零件表面，

7、降低模具寿命；间隙过大，则拉深时对毛坯的校直作用小，影响零件尺寸精度。因此，确定间隙的原则是既要考虑板料厚度的公差，又要考虑筒形件口部的增厚现象，根据拉深时是否采用压边圈和零件尺寸精度要求合理确定。筒形件拉深时，间隙可按下面方法确定，有压边圈时其间隙为（11.1）t。由设计可知本模具采用有压边圈装置。所以单边间隙值为。3.2凸、凹模工作部分的尺寸3.2.1总裁模凸、凹模配合加工时工作部分的尺寸冲裁模确定凸凹模加工尺寸的原则： 落料件的尺寸取决于凹模，因此落料模先决定凹模尺寸，用减小凸模尺寸来保证合理间隙。 刃口磨损后冲件尺寸减小，取接近或等于冲件的最大极限尺寸。 在选择模具制造公差时，既要保证

8、冲件的精度要求，又要保证有合理的间隙值。一般冲模精度较冲件精度高23级。表3.2配合加工时，凸凹模尺寸的计算公式工序性质制件尺寸凸模尺寸凹模尺寸落料按凹模尺寸配制，其双面间隙为C冲孔按凸模尺寸配制，其双面间隙为C表出自文献2凹模磨损后落料件尺寸增大，由表3.2得： 式中 凹模刃口尺寸，单位为 工件基本尺寸，单位为 工件的公差，本工件公差为0.3 磨损系数。当冲裁件精度低于13级时， 所以凹模的尺寸为： 凸模尺寸为： 3.2.2拉深模凸、凹模工作部分的尺寸拉深凸模和凹模工作部分的尺寸及其制造公差，当工件要求内形尺寸时以凸模尺寸为基准进行计算，即：出自文献1 式3.1凸模尺寸： 凹模尺寸： 工件内

9、径，单位，本工件为故 3.3拉深模凸、凹模圆角半径一般来说，尽可能大些，大的可以降低极限拉深系数，而且还可以提高拉深件的质量。但太大会削弱压边圈的作用，可能引起起皱现象，因此大小要适当。筒形件首次拉深时的凹模圆角半径可由下式确定：出自文献1 式3.2 式中 考虑材料力学性能的系数，对于软钢，硬铝， 对于纯铜、黄铜、铝 考虑板料厚度与拉深系数的系数，见表3.3。表3.3拉深凹模圆角半径系数材料厚度拉深件直径拉深系数表出自文献1所以： 凸模圆角半径过大，会使不与模具表面接触的毛坯宽度加大，使这部分毛坯容易起皱；如果过小时，会使毛坯沿压边圈的滑动阻力增大，对拉深不利，又因本工件为一次拉深成形，所以凸

10、模圆角半径与零件底部圆角半径的数值相等。即：。3.3.1 排样和裁板方式的经济性分析排样:排样是指冲件在条料、带料或板料上布置的方法。排样方法可分为有废料排样法和少、无废料排样法。根据零件的外形与尺寸来看,本零件最适合的排样方法为有废料排样法中的直排。3.3.2搭边排样时,冲件之间以及冲件与条料侧边之间留下的余料叫搭边。它的作用是补偿定位误差,保证冲出合格的冲件,以及保证条料有一定刚度,便于送料。搭边数字取决于以下因素:a) 冲件的尺寸和形状。b) 材料的硬度和厚度。c) 排样的形式。d) 条料的送料方法(是否有侧压板)。e) 挡料装置的形式(包括挡料销,导料销和定距侧刃等形式)。表3.4最小工艺搭边值材料厚度t手工送料自动送料圆形非圆形往复送料表出自文献4查表3.4得：工件间距，侧边距。3.3.3送料步距及条料宽度计算a) 送料步距。每次只冲一件，其步距的计算公式为：出自文献1 式3.3 式中 冲裁件平行于送料方向上的宽度，单位为 冲裁件之间的搭边值，单位为b) 若一模出两件，其送料步距则是工件宽度的两倍。则本模具的步距为：