油封鋼圈沖壓工藝及模具的設(shè)計【落料拉深沖孔復(fù)合?！俊菊f明書+CAD】,落料拉深沖孔復(fù)合模,說明書+CAD,油封鋼圈沖壓工藝及模具的設(shè)計【落料拉深沖孔復(fù)合?！俊菊f明書+CAD】,鋼圈,沖壓,工藝,模具,設(shè)計,落料拉深,沖孔,復(fù)合,說明書,仿單,cad 河南機(jī)電高等專科學(xué)校 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）中期檢查表 學(xué)生姓名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 選題情況 課題名稱 油封鋼圈沖壓工藝及模具的設(shè)計 難易程度 偏難 適中 偏易 工作量 較大 合理 較小 符合規(guī)范化的要求 任務(wù)書 有 無 開題報告 有 無 外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差 學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況 好 一般 差 工作進(jìn)度 快 按計劃進(jìn)行 慢 中期工作匯報及解答問題情況 優(yōu) 良 中 差 中期成績評定： 負(fù)責(zé)人： 2009年4月11日 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 系 部： 材 料 工 程 系 專 業(yè)： 模具設(shè)計與制造 學(xué)生姓名: 學(xué) 號: 設(shè)計(論文)題目： 油封鋼圈模具的設(shè)計 起 迄 日 期: 2009 年 3月11日~ 5月 20 日 指 導(dǎo) 教 師: 2009年3月11日 畢 業(yè) 設(shè) 計 任 務(wù) 書 1．本畢業(yè)設(shè)計課題來源及應(yīng)達(dá)到的目的： 本設(shè)計題目油封鋼圈的沖壓工藝與模具設(shè)計，通過設(shè)計，應(yīng)對沖壓工藝生產(chǎn)較為熟悉，能熟練使用相關(guān)設(shè)計手冊，獨(dú)立完成一套模具的設(shè)計及模具工作零件加工工藝的編制。并且能夠運(yùn)用模具設(shè)計軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制。 2．本畢業(yè)設(shè)計課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： （1）了解目前國內(nèi)外冷沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀； （2）分析油封鋼圈的成型工藝并確定其工藝方案； （3）模具主要設(shè)計計算； （4）繪制模具總裝圖，并繪制零件圖； 所在專業(yè)審查意見： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 系部意見： 系領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日 凸凹模加工工藝過程綜合卡片 名稱型號 零件名稱 凸凹模① 零件 圖號 00-06 材 料 名稱 Cr12MoV 毛 坯 種類 條料 第 1 頁 牌號 尺寸 160mm×160mm×80mm 共 1 頁 性能 工序號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 工序名稱 工序主要內(nèi)容 工藝裝備 技術(shù) 車間 設(shè)備 等級 備料 熱處理 刨 熱處理 磨平面 鉗工劃線 加工螺釘孔、安裝孔 加工中心 熱處理 磨平面 鉗工精修 鋸割下料160mm×160mm×80mm 退火 刨六面，互為直角，留單邊余量0.5 調(diào)質(zhì) 磨6面，互為垂直，留單邊余量0.1 劃出各孔位置線 按劃線位置加工螺釘孔和銷孔，并攻螺紋 按編制程序銑削主要成型部位，包括沖裁凸模、落料凹模（分兩次裝夾，正反面加工） 按熱處理工藝，淬火回火達(dá)到58～62HRC 精磨上下平面 按圖紙要求，鉗工精修拋，全面達(dá)到設(shè)計要求 下料車間 熱處理車間 模具車間 熱處理車間 模具車間 模具車間 模具車間 模具車間 熱處理車間 模具車間 模具車間 鋸床 刨床 磨床 鉆床、絲錐 加工中心 磨床 拋光機(jī) 銼 ` 備 注 編 制 校對 審核 河南機(jī)電高等專科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計說明書 畢業(yè)設(shè)計題目：油封鋼圈沖壓工藝及模具的設(shè)計 系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設(shè)計與制造 班 級 學(xué)生姓名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 2009年5月 5日 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 插圖清單 圖1技術(shù)毛坯直徑圖 8 圖2排樣圖 10 圖3落料凹模 14 圖4沖孔凸模 15 圖5凸凹模① 16 圖6凸凹模② 16 圖7模具總裝圖 19 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 油封鋼圈沖壓成形工藝及模具設(shè)計 摘要：設(shè)計著重介紹了制件的成型工藝，及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計。通過對制件的工藝分析，確定了工藝方案。并設(shè)計了一套倒裝復(fù)合模具。在設(shè)計同時利用參考資料，確定了各工作零件的尺寸。并較多的考慮了模具結(jié)構(gòu)的調(diào)整性、易更換性及模具成本。同時在模具設(shè)計內(nèi)容中融匯了沖壓模具的不同加工方法、加工工藝及裝配工藝，對初學(xué)沖壓模具模設(shè)計者有一定的參考價值。本設(shè)計從模具設(shè)計到零部件的加工工藝以及裝配工藝等進(jìn)行詳細(xì)的闡述，并應(yīng)用CAD進(jìn)行各重要零件的設(shè)計。 關(guān)鍵詞：復(fù)合模 加工工藝 模具結(jié)構(gòu) Steel ring seal stamping process and die design Abstract: The design introduced emphatically the workpiece takes shape the craft, and mold structural design. Through to the workpiece craft analysis, has determined the craft plan. And has designed set of true things compound molds. Uses the reference during the design, has determined each work components size. And many considerations mold structure adjustment, easy replacement and mold cost. Meanwhile has blended together the ramming mold different processing method in the mold design content, the processing craft and the assembly craft, to begins studies the ramming mold mold designer to have the certain reference value. This design designs from the mold to the spare part processing craft as well as the assembly craft and so on carries on the detailed elaboration, and carries on each important components using CAD the design. Key words: Compound Die Processing Technology Die structure - 2 - 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 目 錄 1 緒 論 1 2 制件的工藝性分析 6 2.1 油封鋼圈的工藝性分析 6 2.2 主要工藝參數(shù)的計算 6 2.2.1 毛坯尺寸的計算 7 2.2.2確定拉深次數(shù) 8 2.2.3排樣及材料的利用率 9 2.2.4計算工序沖壓力 10 2.3沖壓設(shè)備的選擇 12 3 模具的總體設(shè)計 13 3.1 模具具體結(jié)構(gòu)設(shè)計 13 3.1.1 正倒裝結(jié)構(gòu)的確定 13 3.1.2 送料方式的確定 13 3.1.3 定位裝置的確定 13 3.1.4 導(dǎo)向方式的選擇 13 3.1.5 卸料、壓料方式 13 3.1.6 出件方式 13 3.2 模具結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計與計算 13 3.2.1 沖裁工序 13 3.2.2 拉深工序 16 3.3 彈性元件的選用 17 3.4 定位零件的設(shè)計 17 3.5 導(dǎo)向裝置的設(shè)計 18 3.6 打料裝置的設(shè)計 18 3.7 頂料裝置的設(shè)計 18 3.8 頂件塊的設(shè)計 18 3.9 頂桿的設(shè)計 19 3.10落料、拉深、沖孔復(fù)合模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 19 結(jié)束語 22 致謝 23 參考文獻(xiàn) 24 - 2 - 河南機(jī)電高等專科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計（論文）評語 學(xué)生姓名： 班級: 學(xué)號： 題 目： 油封鋼圈沖壓工藝及模具的設(shè)計 綜合成績： 指導(dǎo)者評語： 1）倪志偉同學(xué)工作態(tài)度較認(rèn)真，基本能完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)； 2）倪志偉同學(xué)能正確查閱國內(nèi)有關(guān)沖壓模具設(shè)計與制造方面的大量資料，制訂出了較合理的沖壓成形工藝及模具結(jié)構(gòu)； 3）倪志偉同學(xué)設(shè)計說明書內(nèi)容基本完整，計算基本正確，格式較規(guī)范； 4）倪志偉同學(xué)裝配圖、零件圖設(shè)計較合理，但圖紙中存在一定的錯誤； 5）建議該同學(xué)成績評定：中等； 6）可以提交答辯。 指導(dǎo)者(簽字)： 2009 年5月10日 畢業(yè)設(shè)計（論文）評語 評閱者評語： 1）倪志偉同學(xué)工作態(tài)度較認(rèn)真，基本能完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)； 2）倪志偉同學(xué)查閱了國內(nèi)有關(guān)沖壓模具設(shè)計與制造方面的大量資料，制訂出了較合理的沖壓成形工藝及模具結(jié)構(gòu)，設(shè)計中不存在創(chuàng)新； 3）倪志偉同學(xué)設(shè)計說明書內(nèi)容基本完整，計算基本正確，格式較規(guī)范； 4）倪志偉同學(xué)裝配圖、零件圖設(shè)計較合理，視圖表達(dá)存在一定的錯誤； 5）建議該同學(xué)成績評定：中等； 6）可以提交答辯。 評閱者(簽字)： 2009年 5月 15日 答辯委員會（小組）評語： 答辯委員會（小組）負(fù)責(zé)人(簽字)： 2009年5月 21日 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 1 緒 論 沖壓是一種先進(jìn)的少無切削加工方法,具有節(jié)能省材,效率高,產(chǎn)品質(zhì)量好,重量輕,加工成本低等一系列優(yōu)點,在汽車,航空航天,儀器儀表,家電,電子,通訊,軍工,日用品等產(chǎn)品的生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用.據(jù)統(tǒng)計,薄板成型后,制造了相當(dāng)于原材料的12倍的附加值,在國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值中,與其相關(guān)的產(chǎn)品占四分之一,在現(xiàn)代汽車工業(yè)中,沖壓件的產(chǎn)值占總產(chǎn)值的59%.隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。1998年3月在《國務(wù)院關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點的決定》模具被列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位,生產(chǎn)和基本建設(shè)序列第二位,把發(fā)展模具工業(yè)擺在發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的重要位置.目前,我國沖壓模具在產(chǎn)值占模具總產(chǎn)值的40%以上,處于主導(dǎo)地位。 拉深是沖壓基本工序之一，它是利用拉深模在壓力機(jī)作用下，將平板坯料或空心工序件制成開口空心零件的加工方法。它不僅可以加工旋轉(zhuǎn)體零件，還可以加工盒形零件及其他形狀復(fù)雜的薄壁零件，但是，加工出來的制件的精度都很底。一般情況下，拉深件的尺寸精度應(yīng)在IT13級以下，不宜高于IT11級。 只有加強(qiáng)拉深變形基礎(chǔ)理論的研究，才能提供更加準(zhǔn)確、實用、方便的計算方法，才能正確地確定拉深工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸，解決拉深變形中出現(xiàn)的各種實際問題，從而，進(jìn)一步提高制件質(zhì)量。目前，我國沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還相當(dāng)?shù)穆浜?，主要原因是我國在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)的國家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具相比差距相當(dāng)大。 1.1國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 1.1.1國內(nèi)模具的現(xiàn)狀 我國模具近年來發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計，2003年我國模具生產(chǎn)廠點約有2萬多家，從業(yè)人員約50多萬人，2004年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢頭，模具企業(yè)總體上訂單充足，任務(wù)飽滿，2004年模具產(chǎn)值530億元。進(jìn)口模具18.13億?美元，出口模具4.91億美元，分別比2003年增長18%、32.4%和45.9%。進(jìn)出口之比2004年為3.69:1，進(jìn)出口相抵后的進(jìn)凈口達(dá)13.2億美元，為凈進(jìn)口量較大的國家。 在2萬多家生產(chǎn)廠點中，有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中，產(chǎn)值過億元的模具企業(yè)只有20多家，中型企業(yè)幾十家，其余都是小型企業(yè)。?近年來，?模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復(fù)雜、長壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；專業(yè)模具廠數(shù)量增加，能力提高較快；"三資"及私營企業(yè)發(fā)展迅速；國企股份制改造步伐加快等。 雖然說我國模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。我國尚存在以下幾方面的不足: 第一，體制不順，基礎(chǔ)薄弱。 “三資”企業(yè)雖然已經(jīng)對中國模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動作用，私營企業(yè)近年來發(fā)展較快，國企改革也在進(jìn)行之中，但總體來看，體制和機(jī)制尚不適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)，再加上國內(nèi)模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，因此，行業(yè)發(fā)展還不盡如人意，特別是總體水平和高新技術(shù)方面。 ??? 第二，開發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳.我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場中經(jīng)常處于被動地位。我國每個模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合1萬美元，國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多是15～20萬美元，有的高達(dá)25～30萬美元，與之相對的是我國相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理，真正實現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。 ?? 第三，工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低．雖然國內(nèi)許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備，但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控化率和CAD/CAM應(yīng)用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進(jìn)設(shè)備不配套，設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問題長期得不到較好解決。裝備水平低，帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。 ? 第四，專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差． 由于長期以來受“大而全”“小而全”影響，許多模具企業(yè)觀念落后，模具企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)水平低，專業(yè)化分工不細(xì)，商品化程度也低。目前國內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占45%左右，其馀為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)，與國際水平相比要落后許多。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低，標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對模具質(zhì)量、成本有較大影響，對模具制造周期影響尤甚。 第五，模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后．模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國產(chǎn)模具鋼與國外進(jìn)口鋼相比，無論是質(zhì)量還是品種規(guī)格，都有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差，也直接影響模具水平的提高。 1.1.2 國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢 巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國的模具工業(yè)和技術(shù)在過去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。未來的十年，中國模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括以下幾方面:???? 1） 模具日趨大型化；??? ? 2）在模具設(shè)計制造中廣泛應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù)；?? ? 3）模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)；??? ? 4）在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù)；? ?? 5）提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率；??? 6）發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)；??? 7）模具的精度將越來越高；? ? 8）模具研磨拋光將自動化、智能化；?? ?? 9）研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程；?? 10）開發(fā)新的成形工藝和模具。 1.2 國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中，60％－80％的零部件都要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方法所無法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。近幾年，全球模具市場呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場年交易總額為600～650億美元左右。美國、日本、法國、瑞士等國家年出口模具量約占本國模具年總產(chǎn)值的三分之一。? 國外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的比例占到50%以上；國外模具企業(yè)的組織形式是"大而專"、"大而精"。2004年中國模協(xié)在德國訪問時，從德國工、模具行業(yè)組織--德國機(jī)械制造商聯(lián)合會（VDMA）工模具協(xié)會了解到，德國有模具企業(yè)約5000家。2003年德國模具產(chǎn)值達(dá)48億歐元。其中（VDMA）會員模具企業(yè)有90家，這90家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國模具產(chǎn)值的90%，可見其規(guī)模效益。 隨著時代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，國外的一些掌握和能運(yùn)用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具工藝設(shè)計、高級鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術(shù)水平比較高．故人均產(chǎn)值也較高．我國每個職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合1萬美元左右，而國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多15～20萬美元，有的達(dá)到 25～30萬美元。國外先進(jìn)國家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá)70%以上，而我國才達(dá)到45％． 沖裁是沖壓工藝的最基本工序之一，它是利用模具使板料沿著一定的輪廓形狀產(chǎn)生分離的一種沖壓工序。它包括落料、沖孔、切邊、修邊、切舌、剖切等工序，其中落料和沖孔是最常見的兩種工序。沖裁在沖壓加工中應(yīng)用極廣。它既可直接沖出成品零件，還可以對已成形的工件進(jìn)行再加工。普通沖裁加工出來的制件的精度不高，一般情況下，沖裁件的尺寸精度應(yīng)在IT12級以下，不宜高于IT10級。它包括落料、沖孔、切邊、修邊、切舌、剖切等工序，其中落料和沖孔是最常見的兩種工序。沖裁在沖壓加工中應(yīng)用極廣。它既可直接沖出成品零件，還可以對已成形的工件進(jìn)行再加工。普通沖裁加工出來的制件的精度不高，一般情況下，沖裁件的尺寸精度應(yīng)在IT12級以下，不宜高于IT10級。 只有加強(qiáng)沖裁變形基礎(chǔ)理論的研究，才能提供更加準(zhǔn)確、實用、方便的計算方法，才能正確地確定沖裁工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸，解決沖裁變形中出現(xiàn)的各種實際問題，從而，進(jìn)一步提高制件質(zhì)量。 在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實習(xí)，我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識，對機(jī)械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對于模具設(shè)計這個實踐性非常強(qiáng)的設(shè)計課題，我們進(jìn)行了大量的實習(xí)。經(jīng)過在新飛電器有限公司、在洛陽中國一拖生產(chǎn)實習(xí)，我對于冷沖模具、塑料模具的設(shè)計步驟有了一個全新的認(rèn)識，豐富和加深了對各種模具的結(jié)構(gòu)和動作過程方面的知識，而對于模具的制造工藝更是有了全新的理解。在指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)下和在工廠師傅的講解下，我們對于模具的設(shè)計和制造工藝有了系統(tǒng)而深刻的認(rèn)識。同時在實習(xí)現(xiàn)場親手拆裝了一些典型而對于模具的制造工藝更是有了全新的理解。在指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)下和在工廠師傅的講解下，我們對于模具的設(shè)計和制造工藝有了系統(tǒng)而深刻的認(rèn)識。同時在實習(xí)現(xiàn)場親手拆裝了一些典型的模具實體并查閱了很多相關(guān)資料，通過這些實踐，我們熟練掌握了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。通過在圖書館借閱相關(guān)手冊和書籍，更系統(tǒng)而全面了細(xì)節(jié)問題。鍛煉了縝密的思維和使我們初步具備了設(shè)計工作者應(yīng)有的素質(zhì)。設(shè)計中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計。 在設(shè)計的過程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會完滿的完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗，設(shè)計中不妥之處在所難免，肯請各位老師指正。 2 制件的工藝性分析 2.1 油封鋼圈的工藝性分析 該沖壓件為底部帶孔的圓筒形拉深件，拉深高度不高。沖壓件材料為08鋼，拉深成形性能比較好，又因為是大批量生產(chǎn)，工序分散的單一工序生產(chǎn)不能滿足生產(chǎn)需要，應(yīng)考慮工序集中的工藝方法。經(jīng)綜合分析論證，采用落料、拉深、沖孔復(fù)合模，既能滿足生產(chǎn)量的需要，又能保證產(chǎn)品質(zhì)量和模具的合理性。 2.2 主要工藝參數(shù)的計算 2.2.1 毛坯尺寸計算 ① 計算毛坯直徑。 該工件為無凸緣圓筒形件，根據(jù)等面積原則，用解析法求毛坯直徑。如下圖所示，將工件分為三個簡單的幾何體，如圖中的1、2、3部分。 第1部分 第2部分 第3部分 圖1 計算毛坯直徑圖 按工件厚度中心層計算，h=7.6、d=23.2、r=4.9,則毛坯直徑為 D=√d×d+4dh-1.72rd-0.56r×r =√23.2×23.2+4×23.2×7.6-1.72×4.9×23.2-0.56×4.9×4.9 =√1034.5448 ≈32 ②確定是否加修邊余量。 根據(jù)沖壓件相對高度：h/d=7.6÷23.2≈0.33＜0.5,可不考慮加修邊余量。 ③確定是否需要壓邊圈。 根據(jù)沖壓件相對厚度 t/D×100=1.8÷32×100=5.625＞1.5 所以不需要壓邊圈。 2.2.2 確定拉深次數(shù)。 ①根據(jù)沖壓件的相對高度（h/d） h/d=7.6÷23.2≈0.33 查手冊可知0.33遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于一次拉深時的允許拉深相對高度0.70～0.75，可以一次拉深成形。 ②根據(jù)工件的拉深系數(shù)（d/D） d/D=23.2÷32=0.725 查手冊可知0.725大于圓筒形件的極限拉深系數(shù)0.53～0.55，也可一次拉深成形。 2.2.3 排樣及材料的利用率。 根據(jù)該沖壓件的形狀特征，采用單排排樣，如下圖所示，查資料選擇搭邊值：a=a1=1.5㎜. 進(jìn)料步距：s=D+a1=32+1.5=33.5(mm) 條料寬度：b=D+2a=32+2×1.5=35(mm) 式中 D----平行于送料方向的沖壓件寬度。 板料規(guī)格的選用：1.8mm×1000mm×2000mm 每張鋼板裁板條數(shù)：為了操作方便，采用橫裁，即n1=2000÷35=57條，余5mm。 每條裁板上的沖壓件數(shù)： n2=B/s=1000÷33.5=29（個） 式中 B----鋼板寬度，1000mm 每張鋼板上的沖壓件總數(shù)：n總= n1n2=57×29=1653（個） 板料的利用率： =(3.14×n總DD)/(4LB×100﹪) =3.14×1653×32×32÷4÷2000÷1000×100﹪ =66.4﹪ 圖2 排樣圖 2.2.4 計算工序沖壓力。 ① 落料力 P落=1.3×3.14Dζt =1.3×3.14×32×320×1.8 =75239.424N ≈75.24kN 其中 ζ----材料的抗剪強(qiáng)度，08鋼為260～360MPa，取320MPa。 t----材料厚度，1.8mm。 ② 卸料力 P卸 =K卸P落 =0.04×75.24 =3.01kN 其中 K卸----卸料力系數(shù)，鋼為0.025～0.06，取0.04. ③ 拉深力 P拉=3.14Kdtδb =3.14×0.45×23.2×1.8×400 =23602.752N ≈23.61kN 其中 K----修正系數(shù)，K=0.45； t----材料厚度，1.8mm； δb----材料的強(qiáng)度極限，08鋼δb=324～441，取δb=400 MPa。 ④ 沖孔力 P沖=1.3×3.14D孔ζt =1.3×3.14×9×320×1.8 =21161.088N ≈21.17kN 其中 D孔----工件孔直徑，D孔=9mm t----材料厚度，1.8mm； ζ----材料的抗剪強(qiáng)度，08鋼為260～360MPa，取320MPa。 ⑤ 推件力 P推=nK推P沖 =3×0.05×21.17 =3.18kN 其中n----沖孔時卡在凹模內(nèi)的廢料數(shù)，n=3； K推----推件力系數(shù)，K推=0.05 ⑥ 總沖壓力 P總=P落+P卸+P拉+P沖+P推 =75.24+3.01+23.61+21.17+3.18 =126.21kN 2.3 沖壓設(shè)備的選擇。 為使壓力機(jī)能正常安全工作，取 P壓機(jī)≥（1.6～1.8）P總 =1.8×126.21 =227.178kN 故選400kN的開式壓力機(jī)。其主要技術(shù)參數(shù)如下: 型號：JH23-40 公稱壓力：400kN 滑塊行程：80mm 最大封閉高度：330mm 工作臺尺寸：460mm×700mm 墊板尺寸：65mm×Φ320mm 模柄孔尺寸：Φ50mm×70mm 立柱間距：340mm 電動機(jī)功率：5.5kW 3 模具的總體設(shè)計 3.1 模具具體結(jié)構(gòu)設(shè)計 3.1.1 正倒裝結(jié)構(gòu)的確定 根據(jù)上述分析，采用倒裝復(fù)合模具可直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件，卸料可靠，便于操作。 3.1.2 送料方式的確定 因是大批量生產(chǎn)，采用手動送料方式。 3.1.3 定位裝置的確定 因該制件采用的是倒裝復(fù)合模，所以直接用擋料銷和導(dǎo)料銷即可。 3.1.4 導(dǎo)向方式的選擇 為確保零件的質(zhì)量及穩(wěn)定性，選用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向。由于該零件導(dǎo)尺寸不大，且精度要求不是太高，所以宜采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。 3.1.5 卸料、壓料方式 本模具采用倒裝結(jié)構(gòu),卡于凸凹模上的廢料可由卸料板推出,而沖孔廢料則可以在下模座中開設(shè)通槽，使廢料從孔洞中落下。頂件壓邊裝置安裝在下模妨礙了沖孔廢料的排出。 3.1.6 出件方式 本模具采用倒裝結(jié)構(gòu)，工件留在落料凹模孔洞中，應(yīng)在凹模孔設(shè)置推件塊推出。 3.2 模具的結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計與計算 3.2.1 沖裁工序 工件尺寸精度查公差表均為IT14級，零件尺寸及公差如下： 查設(shè)計手冊可得：磨損系數(shù)x=0.5 , Zmax=0.330 , Zmin=0.230 ， 工件公差Δ=0.2; 凸模制造精度采用IT6級，凹模制造精度采用IT7級。 ① 落料部分（Φ32） 圖3 落料凹模 查公差表得：δ凹=0.030mm δ凸=0.020mm δ凹 +δ凸=0.050mm D凹=（D－xΔ） =（32－0.5×0.2） =31.9(mm) D凸=（D凹－Zmin） =（31.9－0.230） =31.67(mm) 由于δ凸+δ凹 =0.05mm＜Zmax－Zmin=0.10mm，滿足間隙公差條件，為降低制造成本，可按間隙差重新分配制造公差。 δ凸=0.4（Zmax－Zmin）=0.04 δ凹=0.6（Zmax－Zmin）=0.06 故 D凸=31.67mm D凹=31.9mm ②沖孔部分（Φ9） 圖4 沖孔凸模 查公差表得δ凸=0.020 δ凹=0.020 δ凸+δ凹 =0.040 d凸 =（d+xΔ） =（9+0.5×0.2） =9.1mm d凹 =（d凸+Zmin） =（9.1+0.230） =9.33mm 由于δ凸+δ凹 =0.04mm＜Zmax－Zmin=0.10mm，滿足間隙公差條件，為降低制造成本，可按間隙差重新分配制造公差。 δ凸=0.4（Zmax－Zmin）=0.04 δ凹=0.6（Zmax－Zmin）=0.06 故 d凸 =9.1mm d凹 =9.33mm 3.2.2 拉深工序（Φ25） 圖5 凸凹模① 圖6 凸凹模② 工件未注公差按IT14級，凸、凹模制造精度采用IT9級，拉深單邊間隙Z/2=1.1t。（t為材料厚度） 凸、凹模的制造公差，查表得 δ凸=δ凹=0.5 D凹=（D－0.75Δ） =（25－0.75×0.2） =24.85mm D凸=（D凹－Z） =（24.85－2×1.1×1.8） =20.89mm 3.3 彈性元件的選用 為了得到較平整的工件，此模具采用彈壓式卸料結(jié)構(gòu)，使條料在落料、拉深過程中始終在一個穩(wěn)定的壓力之下，從而改善了毛坯的穩(wěn)定性，避免材料在切向壓力的作用下產(chǎn)生起皺的可能。上、下卸料均采用橡膠作為彈性元件，其高度和斷面面積在模具裝配時按模具空間大小確定。 3.4 定位零件的設(shè)計 在本模具中采用的是條料，所以選用導(dǎo)料銷和擋料銷來實現(xiàn)對沖裁條料的定位。導(dǎo)料銷一般設(shè)兩個，并位于條料的同一側(cè)。從左向右送料時，導(dǎo)料銷裝在右側(cè)，從前先后送料時導(dǎo)料銷裝在左側(cè)。導(dǎo)料銷在本模具中直接 安裝在凹模板上。在裝配圖中很容易看到。 擋料銷同樣起定位的作用，用它擋住搭邊或沖件輪廓，以限定條料的送進(jìn)距離。在本模具中試用固定擋料銷，其結(jié)構(gòu)簡單、制造容易，在中銷模具中廣泛應(yīng)用作定距；但其存在著缺點：銷孔距離凹模刃壁較近，削弱了凹模的強(qiáng)度。所以在本模具中選用鉤型擋料銷。這種擋料銷銷孔距離凹模刃壁較遠(yuǎn)不會削弱凹模的強(qiáng)度。但為了防止鉤頭在使用的過程中發(fā)生轉(zhuǎn)動，需考慮防轉(zhuǎn)。 3.5 導(dǎo)向裝置的設(shè)計 導(dǎo)向裝置用來保證上模相對于下模正確的運(yùn)動，對于生產(chǎn)批量較大，零件的要求較高，壽命要求較長的模具，一般都需要采用導(dǎo)向裝置，本模具中應(yīng)用導(dǎo)柱導(dǎo)套裝置來完成導(dǎo)向. 3.6 打料裝置的設(shè)計 在本模具中采用打桿推動連接推桿來完成打料動作，打桿穿過模柄凸露在模具的外面，當(dāng)完成一次沖裁時壓力機(jī)滑塊回程，打桿與壓力機(jī)的打料橫桿相碰，打桿推動連接推桿將卡在凸凹模的凹模孔內(nèi)的圓形廢料打下，當(dāng)注意的是： 第一：需要保證打桿在模柄內(nèi)的順利滑動，須間隙配合。 第二：需要保證連接推桿在凸凹模內(nèi)的順利滑動，須間隙配合。 3.7 頂件裝置的設(shè)計 頂件裝置一般是彈性的，在本模具中是由頂桿、頂件塊和裝在下模座下面的彈頂器組成，這種結(jié)構(gòu)的頂件力容易調(diào)節(jié)，工作可靠。 3.8 頂件塊的設(shè)計 本模具采用頂件塊將制件從卡在凹模內(nèi)小凸模上刮下，頂件塊在沖裁的過程中實在凹模中運(yùn)動的零件，對它有如下的要求：模具處于閉合狀態(tài)時其背后有一定的空間，以備修磨和調(diào)整的需要；模具處于開啟狀態(tài)時，必須順利復(fù)位，工作面高出凹模平面，以便繼續(xù)沖裁；它與凹模和凸模的配合應(yīng)保證順利滑動，不發(fā)生干涉。為此頂件塊與凹模為間隙配合，其外形尺寸一般按公差與配合國家標(biāo)準(zhǔn)h8制造。頂件塊與凸模的配合一般呈較松的間隙配合。 3.9 頂桿的設(shè)計 在本模具中選用四個頂桿與彈頂器上的托板相配合，四個頂桿均勻分布，傳送的橡皮的推件力較為平穩(wěn)，在此需要注意的是：頂桿、的直徑不能太小，以免在克服橡皮彈力時發(fā)生撓曲。還有頂桿與下模上的孔相配合，必需保證其在孔內(nèi)順利的滑動，所以頂件塊與凹模為間隙配合，其外形尺寸一般按公差與配合國家標(biāo)準(zhǔn)h8制造。 3.10 落料、拉深、沖孔復(fù)合模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 3.10.1 模具總裝圖 1、22 橡膠 2 限位釘 3 下模座 4、19 頂桿 5 凸凹模① 6 落料凹模 7 卸料板 8 推料板 9 鑲塊 10凸凹模② 11上固定板 12上墊板 13 上模座 14 模柄 15 打桿 16、17、27 螺釘 18 打板 20 蓋板 1 導(dǎo)套 23 導(dǎo)柱 24 下固定板 25 下墊板 26 下模座 圖7 模具總裝圖 3.10.2 模具各個零件材料的選用 該工件的模具結(jié)構(gòu)如圖，主要由上?下模座，落料凹模、凸凹模、沖孔凸模、沖孔凹模、頂塊，卸料板等零件組成。 根據(jù)主要工作部分尺寸結(jié)構(gòu)參照有關(guān)資料，可選取I級精度的后側(cè)導(dǎo)柱模架， 即： 上模座：; （） 下模座：; （） 導(dǎo)柱： ; （） 導(dǎo)套： 。 （） 導(dǎo)柱、導(dǎo)套滲碳深度為0.8～1.2mm.硬度為 。 落料凹模、凸凹模、凹模材料均采用MoV，熱處理硬度為。 卸料板、頂塊、墊板、固定板材料均采用45鋼。 該模具將成形部分作成中間帶鑲塊的結(jié)構(gòu)，這樣當(dāng)沖裁刃口變鈍后，只要將刃口部分按常規(guī)重新修磨一下，然后將鑲拼件旋轉(zhuǎn)一個角度后，將反面磨去刃磨量即可裝入在使用。 凸凹模還能起到壓邊的作用，另外當(dāng)工件拉深到下頂塊觸到下固定板時，凸凹模又起到限位的作用，當(dāng)上?；爻虝r，拉深有了一個校正的過程。 由于受400kN開式壓力機(jī)工作臺孔的限制，該模具的頂件壓邊裝置安裝在下模妨礙了沖孔廢料的排出。為了保證沖孔凹模與落料凹模的同心度要求，將沖孔凸模與落料凹模用螺栓連接在一起，并與固定板成的過度配合，這樣給拆卸、裝配帶來了方便。 結(jié) 束 語 油封鋼圈屬于不太復(fù)雜的零件，分析其工藝性，并確定工藝方案。根據(jù)計算確定該制件的沖裁力及模具刃口尺寸，然后選取相應(yīng)的壓力機(jī)。本設(shè)計主要是沖孔凸、凹模以及拉深工藝的設(shè)計，需要計算凸凹模的間隙、工作零件的尺寸和公差。此外,還需要確定模具工藝零件和結(jié)構(gòu)零件以及模具的總體尺寸，然后根據(jù)上面的設(shè)計繪出模具的總裝圖。 由于在零件制造前進(jìn)行了預(yù)測，分析了制件在生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的缺陷，采取了相應(yīng)的工藝措施。因此，模具在生產(chǎn)零件的時候才可以減少廢品的產(chǎn)生。 油封鋼圈的形狀結(jié)構(gòu)一般，但是其尺寸相對較大不適合選用標(biāo)準(zhǔn)模架。要保證零件的順利加工和取件，模具必須有足夠的長度，因此需要改變上、下模座的長度，以達(dá)到要求。模具工作零件的結(jié)構(gòu)也較為簡單，它可以相應(yīng)的簡化模具結(jié)構(gòu)。便于以后的操作、調(diào)整和維護(hù)。 油封鋼圈沖壓成形工藝及模具的設(shè)計，是理論知識與實踐有機(jī)的結(jié)合，更加系統(tǒng)地對理論知識做了更深切貼實的闡述。也使我認(rèn)識到，要想做為一名合格的模具設(shè)計人員，必須要有扎實的專業(yè)基礎(chǔ)，并不斷學(xué)習(xí)新知識新技術(shù)，樹立終身學(xué)習(xí)的觀念，把理論知識應(yīng)用到實踐中去，并堅持科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、求實的精神，大膽創(chuàng)新，突破新技術(shù)，為國民經(jīng)濟(jì)的騰飛做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。 致 謝 時光如電，歲月如梭，三年的大學(xué)生活即將結(jié)束，而我也即將離開可敬的老師和熟悉的同學(xué)踏入不是很熟悉的社會中去。在這畢業(yè)之際，作為一名工科院校的學(xué)生，做畢業(yè)設(shè)計是一件必不可少的事情。 畢業(yè)設(shè)計是一項非常繁雜的工作，它涉及的知識非常廣泛，很多都是書上沒有的東西，這就要靠自己去圖書館查找自己所需要的資料；還有很多設(shè)計計算，這些都要靠自己運(yùn)用自己的思維能力去解決，可以說，沒有一定的毅力和耐心是很難完成這樣復(fù)雜的工作。 在學(xué)校中，我主要學(xué)的是理論性的知識，而實踐性很欠缺，而畢業(yè)設(shè)計就相當(dāng)于實戰(zhàn)前的一次總演練。畢業(yè)設(shè)計不但把我以前學(xué)的專業(yè)知識系統(tǒng)的連貫起來，也使我在溫習(xí)舊知識的同時也可以學(xué)習(xí)到很多新的知識；這不但提高了我們解決問題的能力，開闊了我們的視野，在一定程度上彌補(bǔ)我們實踐經(jīng)驗的不足，為以后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。 由于本人資質(zhì)有限，很多知識掌握的不是很牢固，因此在設(shè)計中難免要遇到很多難題，在有課程設(shè)計的經(jīng)驗及老師的不時指導(dǎo)和同學(xué)的熱心幫助下，克服了一個又一個的困難，使我的畢業(yè)設(shè)計日趨完善。畢業(yè)設(shè)計雖然很辛苦，但是在設(shè)計中不斷思考問題、研究問題、咨詢問題、解決問題。一步步提高自己，一步步完善自己。同時也樹立了更完整的專業(yè)知識，鍛煉了自己獨(dú)立設(shè)計的能力，使我受益匪淺，我相信這些經(jīng)驗對我以后的工作一定有很大的幫助，而且也鍛煉我的吃苦耐勞的精神，讓我在這個競爭的社會里有立足之地。 最后，我衷心感謝各位老師特別是我的指導(dǎo)老師原紅玲老師在這一段時間給予我無私的幫助和指導(dǎo)，并向你們致意崇高的敬意，以后到社會上我一定努力工作，不辜負(fù)你們給予我的知識和對我寄予的厚望！ 參考文獻(xiàn) 【1】、 王孝培主編 沖壓手冊， 機(jī)械工業(yè)出版社 【2】 李學(xué)鋒主編 模具設(shè)計與制造實訓(xùn)教程 化學(xué)工業(yè)出版社 【3】 原紅玲主編 沖壓工藝語模具設(shè)計 機(jī)械工業(yè)出版社 【4】 楊占堯主編 沖壓模具圖冊 高等教育出版社 【5】 翟德梅主編 模具制造技術(shù) 化學(xué)工業(yè)出版社 【6】 高為國主編 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