车轴盖冲压工艺及模具毕业设计(全套图纸).doc
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1、毕业设计说明书论文(全套 CAD 图纸) QQ 36396305 1 目目 录录 摘 要1 ABSTRACT1 引 言2 第一章 零件的工艺分析和毛坯尺寸计算3 1.1 零件的分析以及模具选择方案3 1.2 模具类型的选择3 第二章 设备的选择6 2.1 落料所需要的力的计算6 2.2 拉深所需要的力的计算6 2.3 冲孔所需要的力的计算7 2.4 翻边所需要的力的计算7 2.5 选择压力机7 第三章 模架的确定和装配草图的设计9 第四章 落料工序排样图的设计12 4.1 排样图的设计12 4.2 材料利用率的计算12 第五章 工作零件的设计及加工13 5.1 工作尺寸的计算13 5.1.1
2、落料工序的计算13 5.1.2 拉深工序的计算14 5.1.3 冲孔工序的计算15 5.1.4 翻边工序的计算15 5.2 复合模的设计及加工16 5.2.1 落料凹模的设计及加工16 5.2.2 落料拉深凸凹模的设计及加工17 5.2.3 拉深翻边凸凹模的设计及加工18 5.2.4 冲孔凸模的设计及加工19 5.2.5 翻边冲孔凸凹模的设计及加工20 第六章 辅助结构零件的设计及选用22 毕业设计说明书论文(全套 CAD 图纸) QQ 36396305 2 6.1 卸料装置22 6.2 压料装置23 6.3 顶出装置24 6.4 导向装置26 6.5 定位装置27 6.6 螺钉及销钉27 6
3、.7 模柄的选择27 6.8 固定板和垫板27 6.9 上模座与下模座30 第七章 模具材料的选择及热处理31 第八章 装配图的绘制及工作过程和模具结构的分析32 8.1 装配图的绘制32 8.2 模具结构和工作过程33 8.3 模具结构的分析33 第九章 压力机的校核35 参考文献36 致 谢37 附 录 毕业设计说明书论文(全套 CAD 图纸) QQ 36396305 3 车轴盖冲压复合模的设计车轴盖冲压复合模的设计 摘要:摘要:本文设计了一副车轴盖复合模具,分析了零件的成型工艺,介绍了模具的主要工作 零件的设计和加工,模具材料的选择,同时还分析了模具的工作过程。 关键词:关键词:复合模;
4、模具结构;工艺分析 Design of compound die for automotive shaft cup Abstract: An design of a composite die for automotive shaft cup was designed in this paper. The forming technology for the automotive shaft cup was analyzed . The structure of the die, the design of the main parts of the die and the materials
5、 of die were introduced. At the same times the working progress of the die was analyzed. Key words:compound die; die structure; technological analysi 毕业设计说明书论文(全套 CAD 图纸) QQ 36396305 4 引引 言言 冲压成形理论的研究是提高冲压技术的基础。研究推广能提高劳动生产率 及产品质量、降低成和扩大冲压工艺应用范围的各种冲压新工艺,是冲压技术 的发展方向之一。 冲压是利用安装在冲压设备(主要是压力机)上的模具对材料施加压力,
6、 使其产生分离或塑性变形,从而获得所需零件(俗称冲压件或冲件)的一种压 力加工方法。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素。 在实际生产中,当冲压件的生产批量较大、尺寸较小而公差要求较小时, 若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求的。这时在工艺上多采 用工序集中的方案,即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成, 称为组合工序。根据工序的组合方法不同,又可将其分为复合、级进和复合-级 进三种组合方式。 复合冲压在压力机的一次工作行程中,在模具的同一工位上同时完成 两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。 级进冲压在压力机的一次工作行程中,按照一定的顺序在同一模
7、具的 不同工位上完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。 复合-级进冲压在一副冲模上包含复合和级进两种方式的组合工序。 虽然我国的模具工业和技术在过去的十多年得到了快速发展,但与国外工 业发达国家相比仍存在较大差距,尚不能完全满足国民经济高速发展的需求。 未来的十年,中国模具工业和技术的主要发展方向包括; 提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平; 在模具设计制造中广泛应用 CAD/CAE/CAM 技术; 大力发展快速制造成形和快速制造模具技术; 在塑料模具中推广应用热流道技术、气辅注射成型和高压注射成型技术; 提高模具标准化水平和模具标准件的使用率; 发展优质模具材料和先进的表面
8、处理技术; 逐步推广高速铣削在模具加工的应用; 进一步研究开发模具的抛光技术和设备; 研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程;开发新的成形工艺和模具。 毕业设计说明书论文(全套 CAD 图纸) QQ 36396305 3 第一章第一章 零件的工艺分析和毛坯尺寸计算零件的工艺分析和毛坯尺寸计算 1.11.1 零件的分析以及模具选择方案零件的分析以及模具选择方案 零件图 1 为车轴盖零件,料厚为 1.2mm,材料为 10 钢。 图 1 车轴盖零件 根据图 1 可以知道,零件为拉深翻边圆筒件。根据 GB/T15055-2007f 冲压 件未注公差尺寸极限偏差可查得, 0 0.60 60 拉深件外形尺
9、寸为 ,翻边尺寸为。要生产此零件,需要在模具上进行四 0 0.50 20 高度尺寸为 0.50 0 25 个工序,分别是落料,拉深,冲孔,翻边。这四个工序可以在一副模具上完成, 也可以在两、三或者四副模具上完成,其需要在几副上完成主要根据零件的外 型和翻边的次数以及拉深的次数来确定。 1.21.2 模具类型的选择模具类型的选择 根据上面分析,生产该零件可用单工序模具生产业也可以用复合模生产, 具体用什么模具要从经济性和工艺性进行选择。 1 由于生产的是车轴盖零件,所以应该是大批量生产的,对于以上两种模 具类型,复合模更适合一些。 2 复合模生产率较高,压力机在一次行程内可完成两道以上工序,而单
10、工 序模一次行程只能完成一道工序,所以生产效率较复合模要高一些。 毕业设计说明书论文(全套 CAD 图纸) QQ 36396305 4 3 复合模冲压精度较单工序模要高。 4 复合模对原材料要求比单工序模要低一些。 5 复合模安装,调整与操作简单,单工序模有导向时安装与调整方便。 根据图知,如要用复合模一次就把此零件成型,则四道工序要合理的进行, 上一道工序的结果应不影响下一道的工序。四道工序的先后顺序应该这样安排: 落料-拉深-冲孔-翻边。这样拉深不会影响翻边预冲孔,翻边才不 受影响,计算不受影响。 根据以上五点,初步选用复合模,具体用不用还要看能否一次拉深及其翻 边。以下是计算能否一次成型
11、以上两个工序。 1 首先计算拉深毛坯的尺寸: 因为 H/ =20/58.8=0.34,故可一次拉深成 总 m m D 1 m 功。 4 翻边预冲孔直径的计算 d=D+0.86r+1.43t-2H=17.636 D-竖边部分的中径 H-翻边的高度 r-翻边的圆角半径 t-板料的厚度 5 翻边系数的计算 板料的相对厚度 d/t=17.636/1.2=14.7 查得模具最小翻边系数为 0.55, 而:,所以可以一次翻边成功。619 . 7 72 . 0 r43 . 0 )1 (2/ max tmDH 极工件 H 毕业设计说明书论文(全套 CAD 图纸) QQ 36396305 5 通过以上分析可知拉
12、深和翻边均能一次成形,零件可以一次实现落料、拉深、 冲孔、翻边 4 道工序。由于拉深为无凸缘、无压边圈拉深,先落料(落料尺寸 为拉深毛坯尺寸),再拉深(拉深到设计深度),最后冲孔和翻边。需要指出 的是冲孔、翻边 2 个工序必须放在拉深完成后进行,否则,会影响所冲孔的大 小,并会出现翻边后 R1.5mm 处开裂,翻边高低不平的现象。综上可知,模具类 型选选用复合模具更为经济。 毕业设计说明书论文(全套 CAD 图纸) QQ 36396305 6 第二章第二章 设备的选择设备的选择 由于该零件的生产过程要经过落料,拉深,冲孔,还有翻边四道工序,且 是先落料,再拉深,再冲孔,最后翻边,其模具类型选择
13、复合模形式。所以在 选设备的时候要先计算哪个工序需要的力大些,其次还需考虑最大的力是否在 压力机安全范围内等等,以下是压力机选择要考虑的基本因素: 1 冲压设备的类型和工作形式是否使用于应完成的的工序;是否适合安全 生产和环保的要求; 2 冲压设备的压力和功率是否满足应完成工序的需要; 3 冲压设备的装模高度,台面尺寸,行程等是否适合完成工序所用的模具; 4 冲压设备的行程次数是否满足生产率的要求等。 以下分别计算各个工序所需的力: 2.12.1 落料所需要的力的计算落料所需要的力的计算 1 冲裁力的计算 =Lt 0 F 其中 -冲裁力,单位为 N; 0 F t-材料厚度,单位为 mm; -材
14、料抗剪强度,单位为 MPa;对 10 钢 取 296MPa; L-冲裁周长,单位为 mm。 考虑到模具刃口的磨损,凸凹模间隙的波动,材料机械性能的变化,材料 厚度的偏差等因素,实际所需冲裁力还必须增加 30%,即 F=1.3=1.3Lt 0 F 所以=98204.62N F=127666.02N 0 F 2 顶件力: 0 FKF 顶顶 卸料力: 0 FKF 顶顶 因为材料为 10 钢,查得:,(取 0.05)06 . 0 顶 K05 . 0 04 . 0 顶 K 所以:,NFKF28.5982 0 顶顶 NFKF23.4910 0 顶顶 3 总冲裁力 =F+ +=1384.69KN 总 F 顶
15、 F 卸 F 2.22.2 拉深所需要的力的计算拉深所需要的力的计算 1 拉深力的计算 毕业设计说明书论文(全套 CAD 图纸) QQ 36396305 7 =1021.9KN 1 ktdP bp -工件直径 p d -材料抗拉强度极限在(300-440)Mpa 之间,取最大值 440Mpa b -拉深系数 1 k t -材料厚度 2 压边力的计算 2 max 0.1kt/2.51Fk FKN 压 18(k-1)D 式中:拉深比:k=D/d 最大拉伸力: (近似计算) maxb ktkF(-1) 3 拉深总工艺力 =P+ =1024.4KN 总 P N P 2.32.3 冲孔所需要的力的计算冲
16、孔所需要的力的计算 冲裁力 =Lt 0 F 其中-冲裁力,单位为 N; 0 F t-材料厚度,单位为 mm; -材料抗剪强度,单位为 MPa;对 10 钢 (半硬)取 296MPa; L-冲裁周长,单位为 mm。 考虑到模具刃口的磨损,凸凹模间隙的波动,材料机械性能的变化,材料厚 度的偏差等因素,实际所需冲裁力还必须增加 30%,即 F=1.3=1.3Lt 0 F 所以=19669.92N 0 F F =25570.90N 2.42.4 翻边所需要的力的计算翻边所需要的力的计算 翻边力的计算 P=1.1 t (D-d)=7454.17N s t-材料的厚度 -材料的屈服强度 s D-翻边后孔中
17、径 d-预冲孔直径 2.52.5 选择压力机选择压力机 毕业设计说明书论文(全套 CAD 图纸) QQ 36396305 8 根据以上几个工序所计算的结果,落料的冲裁力最大,且该冲压件选择的 模具类型为复合模,这类模具在工作的时候是一道工序一道工序完成,在受力 的时候各个工序所受的力不和其他的工序重叠,就是说在选设备的时候根据在 各个工序里的最大力来选,且所受的力在安全范围内。所以此副模具就是根据 落料工序的总工艺力来初选压力机。 1 对于落料冲裁工序,压力机的公称力应大于或等于冲裁时总冲压力的 1.1- 1.3 倍 P(1.1-1.3) 总 F 其中 P-压力机的公称力 F-冲裁力的总冲压力
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