凸緣透蓋工藝分析及模具設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+cad圖紙全套】

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　凸緣透蓋是一種典型的沖壓成型零件，此畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題對(duì)凸緣透蓋進(jìn)行工藝分析并制定工藝方案進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。該零件包括落料、拉深、沖孔、翻邊、切邊等工序，此設(shè)計(jì)對(duì)零件進(jìn)行了工藝分析，并對(duì)各工序進(jìn)行分析整合，設(shè)計(jì)出相關(guān)的模具。</p><p>　　關(guān)鍵字：工藝 落料 翻邊 復(fù)合模 切邊</p>

2、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘要..................................................................................................................................................1</p>

3、<p>　　沖壓件工藝設(shè)計(jì)..............................................................................................................................3</p><p>　　一、零件的工藝性分析.........................................

4、.................................................................3</p><p>　　二 、確定工藝方案................................................................................................................3</p>

5、;<p>　　1.計(jì)算毛坯尺寸.................................................................................................................3</p><p>　　2.計(jì)算拉深次數(shù).....................................................

6、............................................................3</p><p>　　3.確定工藝方案.................................................................................................................3 </p>&

7、lt;p>　　三、確定排樣、裁板方案......................................................................................................4</p><p>　　四、確定各中間工序尺寸..............................................................

8、........................................4</p><p>　　1.首次拉深.........................................................................................................................5</p><p>　　2.二次拉

9、深.........................................................................................................................5</p><p>　　五、計(jì)算工序壓力、選擇壓力機(jī)............................................................

10、..............................5</p><p>　　1.落料-拉深工序................................................................................................................5</p><p>　　2.二次拉深工序.............

11、....................................................................................................5</p><p>　　3.沖底孔工序.........................................................................................

12、............................5</p><p>　　4.翻遍工序.........................................................................................................................6</p><p>　　5.沖凸緣孔工序.........

13、........................................................................................................6</p><p>　　6.切邊工序......................................................................................

14、...................................6</p><p>　　落料-拉深復(fù)合模的設(shè)計(jì).................................................................................................................6</p><p>　　一、模具結(jié)構(gòu)型式選擇...

15、.......................................................................................................6</p><p>　　二、模具零部件的設(shè)計(jì)與選擇................................................................................

16、..............6</p><p>　　1.落料凹模、拉深凸模和凸凹模.....................................................................................6</p><p>　　2導(dǎo)向和定位....................................................

17、.................................................................7</p><p>　　3.卸料、壓邊和推件裝置.................................................................................................6</p><p>

18、　　4.上下模座、導(dǎo)柱導(dǎo)套、模柄.........................................................................................7</p><p>　　三、模具工作部分刃口尺寸和公差計(jì)算......................................................................7<

19、;/p><p>　　1.落料.................................................................................................................................7</p><p>　　2.拉深.......................................

20、..........................................................................................7</p><p>　　切邊模的設(shè)計(jì)....................................................................................................

21、..............................7</p><p>　　一、模具結(jié)構(gòu)型式選擇..........................................................................................................7</p><p>　　二、模具零部件的設(shè)計(jì)與選擇.............

22、.................................................................................7</p><p>　　1.落料凹模、拉深凸模和凸凹模.....................................................................................8</p>&l

23、t;p>　　2.導(dǎo)向和定位.....................................................................................................................8</p><p>　　3.卸料和推件裝置......................................................

24、.......................................................8</p><p>　　4.上下模座、導(dǎo)柱導(dǎo)套、模柄.........................................................................................8</p><p>　　模具工作部分刃口尺寸和公差計(jì)

25、算..............................................................................8</p><p>　　設(shè)計(jì)總結(jié).................................................................................................................

26、.........................9</p><p>　　致謝................................................................................................................................................10</p><p>　　

27、參考文獻(xiàn).........................................................................................................................................11</p><p><b>　　沖壓件工藝設(shè)計(jì)</b></p><p>　　一、零件的

28、工藝性分析</p><p>　　該零件是凸緣透蓋，材料為黃銅H62、料厚1.5mm。該件是一般的帶凸緣拉深件，拉深和其他尺寸沒有特殊的公差要求，故按IT14級(jí)。零件底部φ22的孔可以有多種方法制成，一種可以采用階梯拉深后車去底部；另一種是采用階梯拉深后沖去底部：再一種可以采用拉深后沖底孔，翻邊。這三種方法中，第一種車底的質(zhì)量高，但生產(chǎn)效率低，且廢料，底部要求精度不高的情況不宜采用；第二種沖低，要求低部的圓角半徑小

29、，凸模需做成接近尖叫，這需要增加一道整形工序，質(zhì)量也不易保證；第三種采用翻邊，生產(chǎn)效率高且省料，翻邊端質(zhì)量雖不如前兩種方法好，但尺寸沒做特殊要求，翻邊可保證要求，所以采用第三種方法是較合理的。</p><p><b>　　二、確定工藝方案</b></p><p><b>　　1、計(jì)算毛坯尺寸</b></p><p>　　計(jì)

30、算毛坯尺寸前需先確定翻邊前的半成品尺寸。判斷翻邊是否可以一次翻邊。</p><p>　　翻邊處的尺寸：H=5.5mm，D=20.5mm,r=2.5</p><p>　　預(yù)沖孔直徑：d=D-2(H-0.43r-0.72t)=20.5-2×(5.5-0.43×2.5-0.72×1.5)=13.165(取13.2mm)</p><p>　　實(shí)

31、際翻邊系數(shù)：K=d/D=13.2/20.5=0.644</p><p>　　查《沖模設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表5-4，H62的翻邊系數(shù)：K=0.68,Kmin=0.62</p><p>　　實(shí)際翻邊系數(shù)K>Kmin,故可一次翻邊，即不用階梯拉深，翻邊前的毛坯尺寸就零件的拉深處的尺寸。</p><p>　　由df/d=88/48.5=1.814按沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)查的切邊余量

32、△d=3.0mm，則凸緣直徑df=(88+2x3)=94mm。</p><p>　　零件的過渡圓角半徑均相等，所以根據(jù)《冷沖壓模設(shè)計(jì)與指導(dǎo)》表4-4中第十一個(gè)表面積計(jì)算公式得D=119.210mm，取119.2mm。</p><p><b>　　2、計(jì)算拉深次數(shù)</b></p><p>　　本工藝采用帶壓邊圈裝置的拉深模，可簡(jiǎn)化計(jì)算按無(wú)凸緣的拉

33、深選用拉深系數(shù)。</p><p>　　由《沖模設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表4-7，查得H62拉深系數(shù)，m1=(0.52—0.54)，mn=(0.70—0.72)</p><p>　　零件需要的拉深系數(shù)：m=d/D=48.5/119.2=0.407。經(jīng)計(jì)算該件可由兩次拉深而成，取m1=0.56，m2=0.727即可。</p><p><b>　　3、確定工藝方案</b

34、></p><p>　　根據(jù)以上分析和計(jì)算，可以進(jìn)一步明確，該零件的沖壓加工工序包括以下基本工序：落料、首次拉深、二次拉深、沖底孔、翻邊、沖凸緣孔和切邊。</p><p>　　根據(jù)這些基本工序，可以作出下列各種工序組合：</p><p>　　方案一：落料與首次拉深復(fù)合，其余按基本工序</p><p>　　方案二：落料與首次拉深復(fù)合，沖底

35、孔和與翻邊復(fù)合，沖六個(gè)小孔與切邊復(fù)合，其余按基本工序。</p><p>　　方案三：落料與首次拉深復(fù)合，沖底孔與沖六個(gè)小孔復(fù)合，翻邊與切邊復(fù)合，其余按基本序</p><p>　　方案四：落料、首次拉深與沖底孔復(fù)合，其余按基本工序</p><p>　　方案五：全部基本工序合并。采用帶料級(jí)進(jìn)拉深模或采用工序自動(dòng)送料的級(jí)進(jìn)模沖壓</p><p>　

36、　綜合上述五種方案，可以看出：</p><p>　　方案二中，沖底孔與翻邊復(fù)合，由于模壁的厚度b小于要求的最小壁厚，模具容易損壞。沖六個(gè)小孔與切邊復(fù)合，也存在模壁太薄的問題，模具容易損壞。</p><p>　　方案三中，雖然解決了模壁太薄的問題，但沖底孔和沖六個(gè)小孔復(fù)合以及翻邊和切邊復(fù)合，他們的刃口都不在同一平面上，因此模口磨鈍后修模很不方便。</p><p>　　

37、方案四中，落料、首次拉深與沖底孔復(fù)合，也存在?？诓辉谕黄矫娴膯栴}，修模較困難，特別是沖底孔后經(jīng)過二次拉深，孔徑將變化，其變化量難以控制，雖然多次試驗(yàn)也能確定孔徑過早地變形要影響到翻邊的質(zhì)量。</p><p>　　方案五中，采取級(jí)進(jìn)模模將各基本工序合并，生產(chǎn)率高，也避免了上述方案的缺點(diǎn)，但是復(fù)合性高，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，因此這一方案只有在大量生產(chǎn)中才采用。</p><p>　　方案一沒有

38、上述的缺點(diǎn)，雖然復(fù)合程度低，但是在生產(chǎn)量不大的情況下仍然是比較合理的，故采用第一套方案。</p><p>　　三、確定排樣、裁板方案</p><p>　　這里的毛坯直徑119.2mm不算太小，考慮到操作方便，采用單排。</p><p>　　由《沖模設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表2-15查出搭邊數(shù)值：條料兩邊a1=1.5、進(jìn)距方向a=1.2。于是有</p><p&g

39、t;　　進(jìn)距:h=120.4mm</p><p>　　條料寬：b=122.2mm</p><p>　　板料規(guī)格選用：1.5mm×900mmx1800mm</p><p><b>　　經(jīng)計(jì)算，若</b></p><p>　　采用縱裁：條數(shù)：7 每條個(gè)數(shù)：14 每板總個(gè)數(shù)：98 </p>

40、<p>　　采用橫裁：條數(shù)：14 每條個(gè)數(shù)：7 每板總個(gè)數(shù)：98 </p><p>　　故從板材內(nèi)部組織形式考慮，采用橫裁。 </p><p>　　四、確定各中間工序尺寸</p><p><b>　　1、首次拉深</b></p><p>　　首次拉深直徑d1=m1×d0=0.56&

41、#215;119.2=66.752mm，取d1=66.7mm。</p><p>　　凹模圓角半徑應(yīng)?。?—12t），考慮到零件直徑較小，壁厚相對(duì)來(lái)說較大，按表中數(shù)值確定有困難，上面確定拉深系數(shù)時(shí)已經(jīng)考慮到此不利因素，取了較大的拉深系數(shù)。</p><p>　　這里取r凹1=5mm，r凸1=0.8r凹1=4mm。</p><p><b>　　首次拉深高度：&l

42、t;/b></p><p>　　h1=0.25/d1（D2 -d2 ）+0.43（r凹1+r凸1）+0.14/d1（r凹1*r凹1-r凸1*r凸1）</p><p>　　=0.25/66.7×(94×94-48.5×48.5)+0.43×9+0.14/66.7(5×5-4×4)</p><p><

43、;b>　　=28.190mm</b></p><p>　　取h1=28.2mm。</p><p><b>　　2、二次拉深</b></p><p>　　由于二次拉深是最終的拉深，故拉深直徑d2=48.5mm,高度h2=29.5mm。</p><p>　　圓角半徑：r凹2=r凸2=2mm。</p&g

44、t;<p>　　其余工序中間尺寸均按零件的要求而定。</p><p><b>　　五、計(jì)算各工序壓力</b></p><p><b>　　1、落料、拉深工序</b></p><p>　?。?）落料力：Q落=1.3L tτ=1.3×3.14×119.2×1.5×290=2

45、12548N </p><p>　　式中Ｌ　——　工件外輪廓周長(zhǎng)； t —— 材料厚度，t=1.5mm；τ —— 材料的抗剪強(qiáng)度（MPa），查得τ=290MPa。</p><p>　?。?）卸料力：Q卸=K1×Q落=0.03×212548=6376N</p><p>　　式中 K1 —— 卸料力因數(shù)，其值K1=0.03</

46、p><p>　?。?）拉深力：P拉1= K1πd2tσb= 3.14×66.7×1. 5×290×1=91515N</p><p><b>　　K1取1</b></p><p>　?。?）壓邊力：Q壓=π（D×D –d1×d1）q/4=16025N</p><p>

47、　　q為單位壓邊力，取2.5</p><p><b>　　2、二次拉深工序</b></p><p>　?。?）拉深力: F拉2=K2πd2tσb =3.14×48. 5×1.5×290×0.95=62934N</p><p><b>　　k2取0.95。</b></p>

48、<p>　?。?）壓邊力：F壓2=π（d1×d1 -d2×d2）q/4=4193N</p><p>　　取 q= 2.5 </p><p><b>　　3、沖底孔工序</b></p><p>　　沖孔力：F沖=1.3Ltσb=1. 3×3.14×1.5×290×13

49、.2=23439N</p><p>　　L-------為底孔的周長(zhǎng)L=πd</p><p>　　σb-----為材料的抗拉強(qiáng)度為290MPa 則：</p><p>　　卸料力、推件力都很小，故不予以計(jì)算</p><p><b>　　4、翻邊工序</b></p><p>　?。?）翻邊力：F翻=

50、1.1π（D-do）tσs=1.1×3.14×（20.5-13.2）×1.5×290 =10968N</p><p>　　頂件力取翻邊力的10% 則：</p><p>　?。?）頂件力取翻邊力的10% 則：</p><p>　　F頂=0.1F翻=0.1× 10968N =1097N</p><

51、p>　　5、沖六個(gè)凸緣孔工序</p><p>　　沖孔力：F沖=6×1.3Ltσb =42616N</p><p>　　卸料力、推件力都很小，不予以計(jì)算。</p><p><b>　　6、切邊工序</b></p><p>　?。?）切邊力：P切=1.3Ltσb=156259N</p><

52、;p>　　廢料切斷力，考慮兩把廢料切斷刀： </p><p>　　P廢切=1.3×（94-88）×1.5×290=3393N</p><p><b>　　落料拉深復(fù)合模</b></p><p>　　一、模具結(jié)構(gòu)型式選擇</p><p>　　該模具系一落料、拉深復(fù)合模的典型結(jié)構(gòu)，即落料采

53、用正裝式，拉深采用倒裝式，壓邊由模座下的緩沖器對(duì)壓邊圈作用，卸件采用固定卸料。這種結(jié)構(gòu)的有點(diǎn)是操作方便，拉伸件很容易被排除（特別有壓縮空氣吹件，能達(dá)到自動(dòng)退件又連續(xù)操作，生產(chǎn)率高）。固定卸料使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，但拉伸件留在固定卸料板內(nèi)，不易退件，操作不方便。對(duì)于本例，考慮到生產(chǎn)批量不大，故固定卸料還是合理的。模架采用后導(dǎo)柱模架，便于取件。</p><p>　　二、模具零部件的設(shè)計(jì)和選擇</p><

54、p>　　1、落料凹模、拉深凸模和凸凹模</p><p>　　落料凹模的刃口尺寸根據(jù)落料尺寸確定。</p><p>　　拉深凸模按拉深件內(nèi)徑確定，因采用窩座定位，下端加一個(gè)配合凸臺(tái)，用螺釘緊固。</p><p>　　落料與拉深的凸凹模啟閉后（119-94）mm/2=12.5，大于《沖壓手冊(cè)》表2-42規(guī)定的最小壁厚4mm，故凸凹有足夠的強(qiáng)度，凸凹模采用長(zhǎng)方形法蘭

55、，由圓柱銷定位，螺釘緊固。采用這種結(jié)構(gòu)是考慮模具的整體布局，即考慮卸料彈簧的安排，這樣可使模具結(jié)構(gòu)緊湊，如果采用圓形法蘭，模具會(huì)很龐大。</p><p><b>　　2、導(dǎo)向和定位</b></p><p>　　條料送進(jìn)時(shí)靠固定卸料板上開的導(dǎo)料槽導(dǎo)向。擋料銷裝在凹模上，擋住條料搭邊，達(dá)到定位目的。用蘑菇形擋料銷可使銷孔距刃口的距離增大，提高強(qiáng)度。</p>

56、<p>　　3、卸料、壓邊和推件裝置</p><p>　　采用固定卸料板卸料；壓邊環(huán)有2個(gè)作用，一是在拉深時(shí)起壓邊作用，防止起皺；二是拉深結(jié)束后將拉深件從拉深凸模上頂起。壓邊力與推件力由裝在模具下面的彈頂器頂桿提供。當(dāng)上模上行時(shí)，壓力機(jī)上的橫鐵攔住推桿，使推件塊下行，將拉伸件從凸凹模中推出。</p><p>　　4、上下模座、導(dǎo)柱導(dǎo)套、模柄</p><p>

57、;　　上下模座選用后側(cè)導(dǎo)柱，選凹模周界200mm×200mm的模座，導(dǎo)柱導(dǎo)套選與之配合的。</p><p>　　模柄采用凸緣式模柄，根據(jù)所選壓力機(jī)選直徑為50mm的。</p><p>　　三、模具刃口尺寸計(jì)算</p><p><b>　　1、落料 </b></p><p>　　工件尺寸D=119.2mm。由 《

58、沖模設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表2-11查得</p><p>　　δp=0.025mm，δd=0.035mm</p><p><b>　　表2-7查得</b></p><p>　　Zmin=0.090，Zmax=0.120</p><p>　　由于δp+δd>Zmax-Zmin,故可按</p><p>　　

59、δp=0.6（Zmax-Zmin）=0.018</p><p>　　δd=0.4（Zmax-Zmin）=0.012</p><p>　　由于落料是下一工序拉深的毛坯，故其凹模尺寸可取落料件尺寸，即</p><p>　　Dd=119.2mm,上偏差為0.018，下偏差為0</p><p>　　Dp=119.2-0.090=119.11mm,上偏

60、差為0，下偏差為-0.012</p><p><b>　　2、拉深 </b></p><p>　　由《沖模設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表4-34查得，單邊間隙C=1.1t=1.65mm，該件需兩次拉深，首次拉深不需要考慮公差</p><p>　　dp=65.95mm</p><p>　　dd=69.25mm </p><

61、;p><b>　　切邊模</b></p><p>　　一、模具結(jié)構(gòu)型式選擇</p><p>　　該套模具采用直接切邊模，該種模具可用于拉深件較大的切邊，料厚適用范圍廣。采用倒裝式結(jié)構(gòu),利用廢料切刀切斷廢料使廢料清除，用定位銷對(duì)工件進(jìn)行定位，用打桿和頂件器將工件頂出。</p><p>　　二、模具零部件的設(shè)計(jì)和選擇</p>&

62、lt;p><b>　　1、凸、凹模</b></p><p>　　凸模采用標(biāo)準(zhǔn)圓凸模B型，用凸模固定板固定。</p><p>　　凹模采用一體結(jié)構(gòu)，直接在凹模板上加工，由于工件需要定位放置，故凹模板較厚，長(zhǎng)寬尺寸按沖裁周界加壁厚確定，取200mm×200mm。</p><p><b>　　2、導(dǎo)向和定位</b>

63、;</p><p>　　用定位銷對(duì)工件進(jìn)行定位，導(dǎo)套導(dǎo)柱進(jìn)行導(dǎo)向。</p><p><b>　　3、卸料和推件裝置</b></p><p>　　利用打桿和推件塊推件。</p><p>　　4、上下模座、導(dǎo)柱導(dǎo)套、模柄</p><p>　　上下模座選用后側(cè)導(dǎo)柱，選凹模周界200mm×200

64、mm的模座，導(dǎo)柱導(dǎo)套選與之配合的。</p><p>　　模柄采用凸緣式模柄，根據(jù)所選壓力機(jī)選直徑為40mm的。</p><p>　　三、模具刃口尺寸計(jì)算</p><p>　　工件尺寸df=88mm，料厚1.5mm。由 《沖模設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表2-11查得</p><p>　　δp=0.025mm，δd=0.035mm</p><

65、p><b>　　表2-7查得</b></p><p>　　Zmin=0.090，Zmax=0.120</p><p>　　由于δp+δd>Zmax-Zmin,故可按</p><p>　　δp=0.6（Zmax-Zmin）=0.018</p><p>　　δd=0.4（Zmax-Zmin）=0.012</

66、p><p>　　由于落料是下一工序拉深的毛坯，故其凹模尺寸可取落料件尺寸，即</p><p>　　Dd=88mm,上偏差為0.018，下偏差為0；</p><p>　　Dp=88-0.090=87.91mm,上偏差為0，下偏差為-0.012。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p&g

67、t;　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)三年所學(xué)知識(shí)與能力的綜合應(yīng)用和檢測(cè)，是每一個(gè)合格的大學(xué)生的必經(jīng)過程，也是一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，不僅培養(yǎng)了我們正確的設(shè)計(jì)思想；同時(shí)也讓我們掌握了模具設(shè)計(jì)的一般程序和方法，以及鍛煉了我們綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。在本次設(shè)計(jì)過程中，我們大量閱讀了各種技術(shù)資料及手冊(cè)，不僅認(rèn)真探討了模具設(shè)計(jì)領(lǐng)域的各種問題，而且對(duì)零件進(jìn)行了全面的分析。因此，本次設(shè)計(jì)不僅加深了自己對(duì)專業(yè)所學(xué)知識(shí)的理解和認(rèn)識(shí)，而且也拓寬了自己的知識(shí)

68、面。此外，本次設(shè)計(jì)在繪圖過程中，使用了AUTOCAD、UG、等二維和三維繪圖軟件，這些都不同程度地使我們學(xué)到了更多的知識(shí)，進(jìn)一步提高了我們繪圖的能力。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，張守學(xué)老師給了我們耐心的指導(dǎo)，并在設(shè)計(jì)中及時(shí)給我們解答疑難，讓我在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中知識(shí)能力得到了一個(gè)質(zhì)的飛躍，這對(duì)我的將來(lái)都會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響

69、。并且，在設(shè)計(jì)過程中還得了其他老師和同學(xué)的熱情幫助，在此表示感謝！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1.鐘毓斌.《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.5</p><p>　　6.林承全編著.《沖模設(shè)計(jì)指導(dǎo)》.武漢：武漢大學(xué)出版社，2012.7</p><p>　　7.李