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購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 畢業(yè)設計說明書 題 目： 電池殼的沖壓模具設計 學 院： 專 業(yè)： 學 號： 姓 名： 指導教師： 完成日期： 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 畢業(yè)論文（設計）任務書 論文（設計）題目 電池殼的沖壓模具設計 學 號 學生姓名 專 業(yè) 指導教師姓名： 系主任： 一、主要內容及基本要求 伸、成形工藝過程進行模具結構分析，主要零部件的 受力分析和強度計算，設計模具結構圖與模具零件圖 形模具全套零件圖一份，設計說明書一份，電子文檔一份 二、 重點研究的問題 根據制作材料、形狀、尺寸等要求如何確定合適的成形工藝選定相應的成形設備和成形工藝參數。了解各種不同材料的沖壓 工藝及成形過程，了解模具凹凸的計算過程，了解沖壓設備的各種工藝及成形過程。 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 三、 進度安排 序號 各階段完成的內容 起止時間 1 收集資料 ，查詢相關文獻 2 確 定成型工藝，選擇成型設備和成型工藝參數 3 設計模具的主體結構、模具結構的設計與計算 4 繪制 成形模具 裝配圖 5 繪制成型模具零件圖 6 撰寫畢業(yè)設計說明書 7 準備答辯 四、 應收集的資料及主要參考文獻 奎華 主編 北京：機械工業(yè)出版社 咎主 編 北京： 機械工業(yè)出版社 編 具 結構 設計 方 法 . 北京： 機械 工業(yè)出版社 沖壓工藝與模具設計實例分析 . 北京： 機械工業(yè)出版社 編 北京： 化學工業(yè) 出版社 編 北京：化學工業(yè)出版社 冷沖模設計 . 北京：機械工業(yè)出版社， 1994 先進制造技術 . 北京：化學工業(yè)出版社， 2002 金屬工藝學 . 北京：高等教育出版社， 2000 材料成型工藝基礎 . 北京：清華大學出版社， 2001 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 畢業(yè)論文（設計）鑒定意見 學號： 姓名： 專業(yè)： 畢業(yè)論文（設計說明書） 頁 圖 表 張 論文（設計）題目： 電池殼的沖壓模具設計 內容提要： 首先分析零件的工藝性，確定沖裁工藝方案及模具結構方案，然互通過工藝 設計計算，確定排樣與搭邊，計算沖壓力和壓力中心，初選壓力機，計算凸、凹模刃口 尺寸和公差，最后設計選用零部件，對壓力機進行校核，繪制模具總裝草圖，以及對模 具主要零件的加工工藝規(guī)程進行編制。其中在結構設計中，主要對凸模、凹模、凹凸模、 定位零件、模架、沖壓裝備、緊固件等進行了設計，對于部分零部件選用的是標準件， 就沒深入設計，并且在結構設計的同時，對部分零部件進行了加工工藝分析，最終完成 了這篇設計。 指導教師評語 該生獨立工作能力較強，設計方案合理，內容完整，書寫規(guī)范，層次清晰，設計符合要求。在整個設計過程中，態(tài)度端正，但處理問題和運用知識能力有待提高，圖紙質量一般，有較多錯誤，查閱文獻資料能力一般，建議成績?yōu)? 指導教師： 年 月 日 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 答辯簡要情況及評語 答辯材料提交完整，回答問題有錯誤，基本知識和技能掌握一般。工作量一般，說明書、圖紙就較多錯誤，須進行修改完善，請指導老師把關。 根據答辯情況，答辯小組同意其成績評定為 答辯小組組長： 年 月 日 答辯委員會意見 經答辯委員會討論 ，同意該畢業(yè)論文（設計）成績評定為 答辯委員會主任： 年 月 日 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 畢業(yè)設計評閱表 學號 姓名 專業(yè) 畢業(yè)論文（設計）題目： 電池殼的沖壓模具設計 評價項目 評 價 內 容 選題 論文選題符合專業(yè)培養(yǎng)目標，能夠達到綜合訓練目的，題目難度不大，工作量一般，選題具有學術研究價 值。 能力 該生查閱文獻資料能力一般，能收集關于模具的資料，設計過程中基本能綜合運用所學模具知識，能較全面分析問題，綜合運用知識能力一般，具備一定的計算機軟件運用能力。 論文 （設計）質量 設計篇幅完全符合學校規(guī)定，內容基本完整，層次結構安排一般，設計分析正確，符號統(tǒng)一，圖紙完備，整潔，格式符合要求，文字通順，主要觀點具有一定邏輯性，未見抄襲現象。 綜 合 評 價 該同學論文針對沖壓模具進行相關的設計和研究，綜合分析了沖壓模具設備的方案和特點，初步提出了題 目所要求的落料拉伸復合模具設計方案，并進行了詳細的設計。 該同學的論文對電池殼的沖壓模具進行了較為清晰的表述，同時提出了合理的設計方案，但設計的模具還不夠完善，設計論文結構較合理，文字通順，語言格式規(guī)范，但所設計方案尚有改進之處，建議成績及格。 評閱人： 年 月 日 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 目 錄 摘要 .................................................................................................................................. 1 章 緒論 .................................................................................................................展現狀及技術趨勢 ....................................... 2章 沖壓件的工藝性分析及總體方案的設計 ........................................................................................................................................................................................................................................... 3 章 主要設計計算 ..................................................樣方式的確定及其計算 ............................................確定合理的排樣方式 ...........................................確定條料寬度和步距 ...........................................計算利用率 ........................................................................................................ 10 ....................................................................................... ................................................沖孔 ........................................................落料 ........................................................ 4章 電池殼的拉伸工藝及計算 .........................................................................................................................................................................................拉伸工藝計算 ..............................................確定拉伸次數 ..............................................確定各次拉伸半成品尺寸 ....................................................................................................................................落料凹凸模刃口尺寸計算 ....................................首次拉伸凸凹模尺寸計算 ....................................壓邊力和拉伸力計算 ................................................................................... 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 伸復合模零部件設計 ................................其他零部件設計 ........................................................................................... 5章 沖床的選用與校核 ....................................................................................................................................................... 6 章 模具的總體結構設計 ................................................................................................................................................模架的形式 ................................................導柱和導套 ................................................模柄的選擇 ................................................位零件的選擇 .................................................章 工作零件的設計與計算 ...................................................................................................凸模的結構形式 .............................................材料選取 ...................................................凸模的固定形式 ................................................................................................................................................................. 8章 模 具的裝配與檢測 ..............................................................................................................................................................................................謝 ...................................................................考文獻 ............................................................... 購買設計文檔后加 費領取圖紙 1 摘 要 本設計為電池殼的沖壓模具設計，根據設計零件的尺寸、材料、批量生產等要求，首先分析零件的工藝性，確定沖裁工藝方案及模具結構方案，然后通過工藝設計計算，確定排樣和搭邊，計算沖壓力和壓力中心，初選壓力機，計算凸、凹模刃 口尺寸和公差，最后設計選用零、部件，對壓力機進行校核，繪制模具總裝草圖，以及對模具主要零件的加工工藝規(guī)程進行編制。其中在結構設計中，主要對凸模、凹模、凸凹模、定位零件、卸料與出件裝置、模架、沖壓設備、緊固件等進行了設計，對于部分零部件選用的是標準件，就沒深入設計，并且在結構設計的同時，對部分零部件進行了加工工藝分析，最終才完成這篇畢業(yè)設計。 關鍵詞：模具；沖裁件；凸模；凹模；凸凹模； 購買設計文檔后加 費領取圖紙 2 he a of to of of of to of of to as of to In to of of of is no to 購買設計文檔后加 費領取圖紙 3 第 1 章 緒論 壓模具簡介 在現在工業(yè)生產中，模具是重要的工藝裝備之一，它在鑄造，鍛造，沖壓，塑料，粉末冶金，陶瓷制品等生活生產行業(yè)中得到廣泛應用。由于采用模具能提高生產效率、節(jié)約材料、降低成本，并且可以保證一定的加工質量要求，所以，汽車，飛機、拖拉機電器 、儀表、玩具和日常用品等產品的零部件很多都采用模具加工。隨著工業(yè)科學技術的 ，工業(yè)產品的品種和數量不斷增加，產品的改性換代加快，對產品質量、外觀不斷提出新的要求，對模具質量的要求也越來越高。，如果模具設計及制造水平落后，產品質量低劣，制造周期長，必將影響產品的更新換代，使產品失去競爭能力，阻礙生產和經濟的發(fā)展。因此，模具設計及制造技術在國民經濟中的地位是顯而易見的。 沖壓是在室溫下，利用安裝在壓力機上的模具對材料施加壓力使其產生分離或塑性變形，從而獲得所需的零件的一種壓力加工方法。冷沖壓在工業(yè)生產 中應用十分廣泛，其加工效率高，且操作方便，易于實現自動化；沖壓時模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，一般不破壞沖壓件的表面質量，而且壽命比較長，所以沖壓件質量穩(wěn)定，互換性好具有“一模一樣”的特征；可以加工出尺寸范圍比較大、形狀復雜的零件，如小到鐘表的秒針，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時材料冷變形硬化效應，沖壓件強度和剛度均較高；沖壓沒有切屑廢料的生成，材料的消耗小，且不需要其他的熱設備，也是一種省料的加工方法；沖壓件陳本較低；但是沖壓一般使用的模具具有專用型，有時一個復雜的零件需要數套模具才能加工成型，且 模具精度較高，技術要求高，是技術密集型產業(yè)，所以只有在沖壓件生產批量較大杜鋒情況下才能充分的體現從而獲得較好的經濟效益。 購買設計文檔后加 費領取圖紙 4 壓模具的 發(fā)展現狀及技術趨勢 改 革開放以來，隨著國民經濟的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長。近年來，模具工業(yè)一直以 15%左右的增長速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨資和私營也得到了快速發(fā)展。廣東一些大集團公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨 資的模具企業(yè)現已有幾千家。 隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經越來越認識到產品質量、成本和新產品的開發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個鏈條中最基礎的要素之一。近年許多模具企業(yè)加大了用于技術進步的投資力度，將技術進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。一些國內模具企業(yè)已普及了二維 陸續(xù)開始使用 、 X、 3 國際通用軟件，個別廠家還引進了 成功應用于沖壓模的設計中。 以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術已取得很大進步， 東風汽車公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產部分轎車覆蓋 件模具。此外，許多研究機構和大專院校開展模具技術的研究和開發(fā)。經過多年的努力，在模具 提高模具質量和縮短模具設計制造周期等方面做出了貢獻。 雖然 中國 模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設備在模具加工設備中的比重比較低；術的普及率不高；許多先進的模具技術應用不夠廣泛 等等，致使相當一部分大型、精密、復雜和長壽命模具依賴進口。 購買設計文檔后加 費領取圖紙 5 第 2章 沖壓件的工藝性分析及總體方案的設計 下圖 2材料： 3為優(yōu)質碳素結構鋼，具有較好的沖裁成形性能 ) 厚度： 3產批量：大批量 未標注公差：按 確定 44 圖 2位板 購買設計文檔后加 費領取圖紙 6 裁件的工藝性分析 沖壓件的工藝性是指沖壓件對沖壓工藝的適應性。沖裁件的工藝性是否合理，對沖裁件的質量、模具壽命和生產率有很大影 響，在一般情況下，對沖壓件工藝性影響最大的幾何形狀尺寸和精度要求。良好的沖壓工藝性應能滿足材料較省、工序較少、模具加工較容易、壽命較高、操作方便及產品質量穩(wěn)定等要求。 孔 如圖 2位板寬 b=44 t=3件沖孔 d=30足設計要求 d＞2t，且沖裁件外形由直線和圓弧組成，結構簡單，無尖角，對沖裁加工較為有利，且圓角半徑 r＞ 利于延長模具壽命。根據表 2知材料 35 d≥ 足設計要求。 表 2由凸模沖孔的最小尺寸 ( 零件沖裁孔與邊緣的間距 d=22-（ 30÷ 2） =7d＞ 裁精度 表 2裁斷面的表面粗糙度 表 2裁件斷面允許的毛刺高度 沖裁零件厚度 ～ 模試沖時允許的毛刺高度 ≤ 產時允許的毛刺高度 ≤ 過查上表 2裁斷面的表面粗糙度表 表 2建試模時≤ 產時≤ 零件上未標注尺寸公差 ,均按 材料 圓孔 方形孔 矩形孔 長圓孔 鋼 >700 =400 2t 0055 表得： K 卸 = K 推 = K 頂 = F 卸 =170408= （ 3 F 推 =170408= （ 3 170408= （ 3 總沖壓力： F +F 推 +F 卸 =221531+ （ 3 力中心的確定與相關計算 在設計模具時，要求模具模柄中心（一般情況也是凹模幾何中心）與壓力中心重合。對要求不高或沖裁力較小或間隙較大的模具，壓力中心也不允許超出模柄投影面積范圍。 （ a）對稱形狀的單個沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。 （ b）工件形狀相同且分布位置對稱時，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。 （ c）形狀復雜的零件、多凸模的壓力中心可用解析計算法求出沖模壓力中心。 計算壓力中心，應先畫出凹模型口圖，如圖 在圖中將 沖裁輪廓線按幾何圖形分解成 本線，每條線都要計算出線總長度、力的作用點到 圓弧，其力在 x 方向的作用點可從有關手冊中查出，位于距圓心 2R/兀 處； 直線，力的作用點位于 直線中間； 1 個￠ 30圓組成，力的作用點位于￠ 30 購買設計文檔后加 費領取圖紙 12 圖 3根據下表 3代入壓力中心計算公式求得該模具的壓力中心點的坐標 ( 2 +(2+? +0 （ 3 2 +(2+? + （ 3 表 3力中心數據表 壓力中心數據表 基本要素長度 L/基本要素壓力中心的坐標值 X Y 2= 44 2 4= 5= 8 14 7=28 9 10=22 計 購買設計文檔后加 費領取圖紙 13 作零件刃口尺寸的計算 在沖裁件尺寸的測量和使用中，都是以光亮面的尺寸為基準的。落料件的光亮面是因凹模刃口擠切材料產生的，而孔的光亮面是凸模刃口擠切材料產生的，故計算刃口尺寸時，應按沖孔和落料兩種情況分別進行。 已知材料為 度 3裁件精度 差表如表 3 表 3基本尺寸 ＜ 30800020 180501500照 査取沖裁件中未標注的尺寸公差： 0 0 0 0 0 計算原則： 凹模為基準，間隙取在凸模上。設計沖孔模時，以凸模為基準，間隙取在凹模上。 計落料模時，凹模公稱尺寸應取工件尺寸公差范圍內的較小尺寸；設計沖孔模時，凸模公稱尺寸應取工件尺寸公差范圍內的較大尺寸。 購買設計文檔后加 費領取圖紙 14 凸模制造偏差取負偏差，凹模取正偏差，其計算公式為： ? ?0m ????? （ 3 ? ? A ???? 0m （ 3 其中δ x 為磨損系數， ? 為工件的公差值 沖裁件初始雙面間隙如表 3 表 3裁件初始雙面間隙表 材料厚度 08,10,35 160,50 093 t/ 過查沖裁件初始雙面間隙得： ∴ （ 3 沖孔部分沖裁凸模，凹模的制作公差如表 3 購買設計文檔后加 費領取圖紙 15 表 3作公差表 基本尺寸 凸模偏差T? 凹模偏差A? 基本尺寸 凸模偏差T? 凹模偏差A? ～ 18 18～ 30 18～ 30 20～ 180 180～ 160 0～ 120 60～ 360 1360～ 500 500～ 30 表可得： δ T= δ A=校核間隙：δ T+δ A= （ 3 所以滿足 T? + A? ≤Z ?的條件，制造公差合適。 磨損系數如表 3 表 3損系數表 工件精度 x =1 工件精度 x =件精度 x =孔的公差等級為 ，所以磨損系數 x= 3材料厚度t(㎜ ) 非 圓 形 圓 形 1 件公差 Δ 4 ≤≤≤≤≥0. 42 ≥≥1所以所有的計算以中線為準。 ⑴ 修邊余量的確定 （ 4 零件的相對高度 80 ???? 查書《沖壓工藝及沖壓模設計》第五章表 5 ，故修正后拉深件的總高應為 ? ⑵ 預算坯料直徑 D （ 4 由公式 ???? ni 計算出 D 其中 : ????????????3212232214D)2(4]8)2(2[4)(?????而代入數值 0? 5? ? 算得 05? ⑶ 壓邊圈的選擇 零件的相對厚度 ???查《沖壓工藝及模具設計技術問答》第 131面知：壓邊圈為可用可不用的范圍，為了保證零件質量，減少拉深次數，決定采用壓邊圈。 零件的總拉深系數 2 8 530 ??? 查《冷沖模設計》表 6 m ， 75.0? 由此可知： ??? ,故判斷一次拉不出。 故可根據公式nn m ???求得 277.3?n 取較大整數： 4?n （ 4 購買設計文檔后加 費領取圖紙 19 ⑴ 調整各次拉深系數，使各次拉深后系數均大于《冷沖模具》表 6整后，實際選取 m ， m ， m， m 。所以各次拉深的直徑確定為： ??? ??? ??? ??? （ 4 各次半成品的高度計算：取各次的凸 1 ? 2 ? 3 ? 4 ? （ 4 則由公式可計算出各次 h ： )??? )??? )??? )??? 其中nn ? ， 1?? 在將所有已知數據帶入可求得 : 54 ? （ 4 購買設計文檔后加 費領取圖紙 20 下圖 4深工序圖 4伸工序圖 樣計算 零件采用 單直排排樣方式，查得零件間的搭邊值為 件與條料側邊之間的搭邊值為 模具采用無側壓裝置的導料板結構， 條料的寬度應為 9 5()2( 0 a x ???? ???????? （ 4 選用規(guī)格為 2000500板料，計算裁料方式如下： 裁成寬 1000每張板料所出零件數為 0 0 01 ?????????????????n 裁成寬 1500每張板料所出零件數為 1 2 61 5 0 91 0 0 02 ?????????????????n 購買設計文檔后加 費領取圖紙 21 經比較，應采用第二種裁法，零件的排樣圖如下 圖 4 圖 4樣圖 料拉深復合模工藝計算 料凸、凹模刃口尺寸計算 根據零件形狀特點，刃口尺寸計算采用分開制造法。落料尺寸為 φ 沖壓模具設計實例查得），落料凹模刃口尺寸計算如下： 查得該零件沖裁凸、凹模最小間隙 Z ，最大間隙 Z，凸模制造公差 ?，凹模制造公差 ?。將以上各值代入? ?≤Z ?校驗是否成立。經校驗，不等式不成立，故調整如下： 1 4.0 m i nm a x ???? 2 6.0 m i nm a x ???? 所以可按下式計算工作零件刃口尺寸 （ 4 5)( a xd d ??? ?????? ）（?x ( 0 i np p ??? ????? ?d 購買設計文檔后加 費領取圖紙 22 圖 4模尺寸圖 模尺寸計算 第一次拉深件后零件直徑為 公式 ?模間隙值 Z ，查得 ，所以間隙 ???Z ，則 首次拉深凹模 ( ?? ????? 。 首 次拉深凸模 2( ?? ????? ?（ 4 ⑴ 采用壓邊圈拉深圓筒形零件所需拉深力 首次拉深 11 b???以后各次拉深 2??),3,2( ?? 查表知 K K K K 并 25??故可以計算得出： 拉拉拉拉（ 4 ⑵ 壓邊力計算 圓筒形件第一次拉深時壓邊力： )2([4 21121 ??? ?圓筒形件以后各次拉深時壓邊力： )2([4 22 1 ??? ??查表得取 購買設計文檔后加 費領取圖紙 23 故可以計算出： 壓壓 3壓F 4壓 落料力： 由公式 ?沖其中取 ? 08鋼的 00??求得 卸料力： X ? 查《沖壓工藝及沖模設計》表 3K 故求得 即可求 7 ????????? 壓拉卸沖總 （ 4 具零部件結構的確定 標準模架的選用依據為凹模 的外形尺寸，所以應首先計算凹模周界的大小。 根據凹模高度和壁厚的計算公式得： 凹模高度 H=105=21模壁厚 C=（ 2） H=21=38凹模的外徑為 D=105+2× 38=181 （ 4 以上計算僅為參考值，由于本套模具為落料拉伸復合模，所以凹模高度受拉伸件高度的影響必然會有所增加，其具體高度將在繪制裝配圖時確定。另外為了保證凹模有足夠的強度，將其外徑增加到 200 模具采用后置導柱模架，根據以上計算結果， 查得模架規(guī)模為：上模座 29030045模座 30030050柱 32190套 3210543