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1、畢業(yè)設(shè)計題目,系部：機械工程系 專業(yè)：材料成型及控制工程 學(xué)號：092018127 學(xué)生姓名：張震 指導(dǎo)老師：韓海軍,套環(huán)的沖壓工藝及模具設(shè)計,,第一部分：沖壓工藝性分析 第二部分：主要尺寸的計算及主要零件圖 第三部分：模具裝配圖 第四部分：致謝,畢業(yè)設(shè)計零件圖,材料：08鋼 壁厚：1.5mm 生產(chǎn)批量：中批量,第一部分：沖壓工藝性分析,(1)材料：選取端蓋所用的材料為碳素結(jié)構(gòu)鋼08鋼，其塑性較好，其具有良好的沖壓工藝性能。 (2)結(jié)構(gòu)：從制件形狀來看：屬于階梯拉伸件，階梯形件的拉伸和圓筒形件的拉伸基本相同，但主要考慮的是階梯件能否一次拉伸成型。 (3) 尺寸精度、同軸度要求較高，
2、其中零件圖上內(nèi)孔翻邊屬于IT13級，外緣翻邊屬于IT11級工件外輪廓所有未注公差尺寸按IT14級。精度要求不是很高，一般沖壓均能滿足精度要求。 (4) 為了保證孔的尺寸以及同軸度的要求，應(yīng)該先整形、沖孔，再翻孔。防止孔變形,工序步驟,a,b,c,d,e,確定沖模類型的結(jié)構(gòu),沖壓工藝性分析之后擬定沖壓工藝方案時選擇復(fù)合模，因為零件的幾何形狀簡單對稱，工件之間無搭邊值。故可以用 （1）落料、拉深、再拉深、拉伸大臺階、沖孔，采用單工序模生產(chǎn) （2）先落料拉深復(fù)合、再拉深、沖孔、翻孔、翻邊，復(fù)合模生產(chǎn)； （3）拉深、再拉深、沖孔、翻孔，翻邊，落料，采用連續(xù)模生產(chǎn)； 若采用方案一的單工序模，雖然模
3、具結(jié)構(gòu)簡單，但需要工序較多，即需要落料模、拉深模、沖孔模、翻邊模、翻孔模，五副模具，生產(chǎn)效率低，難以滿足該零件的生產(chǎn)要求。若采用方案三的連續(xù)模生產(chǎn)，生產(chǎn)效率也很高，但結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，模具成本高，調(diào)整維護困難，同時五個工位之間的定位要求非常高，否則無法保證形位精度和尺寸精度。若采用方案二的復(fù)合模具生產(chǎn)，大大減小了模具規(guī)模，提高生產(chǎn)效率，操作簡單、方便，能可靠地保證形位精度和尺寸精度。通過對上述三種方案的分析比較，該件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。,第二部分：主要尺寸的計算及主要零件圖,一.（1）毛坯直徑的計算 毛坯尺寸計算采用新方法。拉伸件體積不變原則。毛坯直徑D按如下公式計算：
4、 式中：T材料體積 t材料厚度 按照圖1計算得：D=93.3mm，毛坯的相對厚度t/D100=(1.5/93.3)100=1.6，按照小階梯直徑得拉伸系數(shù)m=(30+1.5)/93.3=0.33，查表得相應(yīng)筒形件極限拉伸系數(shù)為0.50。前者小于后者，可以判斷不能一次拉伸成型。 （2）材料的利用率（拍樣圖） 材料的利用率是指產(chǎn)品的實際面積與所用坯料面積的百分比，但通常是以一個步距內(nèi)零件的實際面積與所用毛坯面積的百分比來表示： =S1/AB100% =(3.14D2)/(4AB)100% =75.99% 材料利用率 ； S1 一個步距內(nèi)零件的實際面積(mm2)； A 送料步距
5、(mm)；B 送料寬度(mm)；,（3）計算預(yù)留孔直徑，拉深高度,計算翻孔高度為： hmax=D/2（1-Kmin）+0.57r=6.78mm 預(yù)沖孔直徑為：D0=D+1.14 r2h=19.08mm 預(yù)拉深高度為：h1=H-h+r+t=19.72mm 此處給得預(yù)拉伸高度為14mm a.落料刃口尺寸計算 拉深刃口尺寸的計算 b.沖孔刃口尺寸計算,,,,,,,二.落料凹模的設(shè)計 落料凹模高度的確定 H=Kb (15mm)=(0.293.3)mm=18.86mm 此處取凹模的高度取35mm b最大孔口尺寸(mm)； K凹模厚度系數(shù) 凹模壁厚：c=(1.52)H(3040mm)=1.71
6、8.86=32mm,拉深凸模的設(shè)計 拉深凸模的高度： L=h1+h2+h=10mm+15mm+20mm=45mm 拉深凸模圓角 R凸=（0.71.0）R凹 =0.7*7.5=5mm h1壓邊圈厚度(mm)； h2工作長度(mm) h附加長度，一般取10mm凹凸模設(shè)計： 凹凸模高度的確定： L=h1+h2+h =57.54mm+25mm+32.46mm =115mm h1 彈簧安裝高度； h2 卸料板高度； h 凹凸模工作高度；,沖孔凹模的計算 沖孔凹模高度的確定 落料凹模高度為 H=Kb (15mm)=(0.219.08)mm=3.2mm 考慮零件為法蘭盤，此處取凹模的高度取3
7、5mm b最大孔口尺寸(mm)；K凹模厚度系數(shù) 凹模壁厚：c=(1.52)H(3040mm) =1.73.2=5.5mm 沖孔凸模的高度計算： L=h1+h2+h =30mm+20mm+20mm =70mm h1凸模固定板的厚度(mm)； h2工作長度(mm) h附加長度，一般取20mm,三、壓力機及模架的選擇,在沖壓模具設(shè)計時，沖壓力是指落料力、卸料力、拉深力、壓邊力、切邊力、沖孔力、推件力和頂件力的總稱。它是沖壓時選擇壓力機，進行模具設(shè)計時校核強度和剛度的重要依據(jù)。 F落210KN、F卸12.6KN、F拉28.3KN、F壓 11.6KN、F推 10.6KN、 F頂 12.6K
8、N 壓力機的公稱壓力必須大于或等于沖壓力。計算總沖壓力原則上只計算同時發(fā)生的力。拉深力出現(xiàn)在落料力之后，因此最大沖壓力出現(xiàn)在沖裁階段，模具采用彈性卸料裝置和上出料方式，故總沖壓力為： F總=F落+F卸+F頂=235.2KN 從滿足沖壓力要求看，可以初選250KN的開式壓力機 根據(jù)模具的閉合高度、壓力機的裝模高度。從生產(chǎn)量、模具結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品規(guī)格和操作方便等方面考慮，選擇滑動導(dǎo)向中間導(dǎo)柱圓形模架，查GB/T 2851.690，可以選出模架,壓力機及模架的校核,落料拉深模具所選壓力機的最大閉合高度為240mm，閉合高度調(diào)節(jié)量為50mm，墊板高度為90mm，所以：240mm-5
9、0mm=190mm，本次模具設(shè)計的閉合高度為H=200mm， Hmax5mm=235mm，Hmin+10=210mm。 滿足 210H235 沖孔模具選壓力機的最大閉合高度為180mm，閉合高度調(diào)節(jié)量為50mm，墊板高度為10mm，所以： 180mm-50mm=130mm 本次模具設(shè)計的閉合高度為H=170mm， Hmax -5=175mm Hmin+10=140mm 滿足 140 H175,第三部分： 落料拉伸模具裝配圖（主視圖）,本模具在一次工作行程中完成落料、拉深全部工作，當(dāng)壓力滑塊下行時，首先在凹凸模和落料凹模的作用下，從條料上落下93.3mm的毛坯
10、料，毛坯料被壓在凹凸模和壓邊圈之間，然后在凹凸模和拉深凸模作用下進行拉深，壓力機滑塊下降到底點時，沖模將處于鐓死狀態(tài)，工件與模具剛性接觸，當(dāng)壓力機滑塊上行時，在卸料裝置的作用下完成卸料，頂件塊(壓邊圈)在頂桿的作用下將零件從凸模上頂出，最后在打桿的作用下將零件推出。 本次設(shè)計的模具為復(fù)合模，在壓力機的一次行程中，經(jīng)一次送料定位，在模具的同一部位同時完成幾道工序，其沖裁件的相互位置精度較高，對條料的定位精度低。所選的模架螺釘?shù)攘慵际菑臉?biāo)準(zhǔn)件中選取,這樣可以有效的降低成本。,俯視圖落料拉伸裝配圖,沖孔模具裝配圖（主視圖）,本模具設(shè)計較為簡單，可在法蘭盤底部沖孔，凹模14起定位零件的作用， 本設(shè)計
11、不需自動送料，需手動定位，比較適合中批量生產(chǎn)。零件在凹模14內(nèi) 定完位后，凸模下行，在法蘭盤底部沖孔，壓力機處于墩死狀態(tài)，然后凸模 上行，零件會依附在凸模上，卸料板5會卸下零件。然后在重復(fù)此過程。,俯視圖沖孔模具裝配圖,致謝,此次畢業(yè)設(shè)計就要結(jié)束了，在這里我要感謝帶我們課題的韓老師，韓老師嚴(yán)謹(jǐn)細致，一絲不茍的作風(fēng)一直是我學(xué)習(xí)的榜樣，給我起到了指導(dǎo)和啟迪的作用。再次感謝韓老師，是您的悉心教導(dǎo)，讓我順利完成了畢業(yè)設(shè)計，學(xué)到了很多專業(yè)知識，謝謝老師。同時我要感謝所有教過我們的各位老師，在你們四年的辛勤教導(dǎo)下，才有了我今天的成果。四年中我所取得的進步和獎勵，都離不開各位老師的悉心培育，謝謝老師們。 最后，感謝各位答辯的老師，感謝你們對我畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)和評價，希望我沒有令老師們失望。,零件排樣圖,
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