端蓋拉深工藝分析及模具設(shè)計(jì)說明書

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1、端蓋拉深工藝分析及模具設(shè)計(jì)說明書 單 位: 部 門:機(jī)械工程學(xué)院 班 級(jí):10模具 設(shè) 計(jì) 者: 指導(dǎo)教師: 日 期:2012年5月前言 本設(shè)計(jì)是洪老師布置的第三個(gè)模具設(shè)計(jì)作業(yè)，遵循“理論聯(lián)系實(shí)際，體現(xiàn)應(yīng)用性、綜合性、和先進(jìn)性，勇于創(chuàng)新”的原則，結(jié)合模具工業(yè)基礎(chǔ)上編寫的。本設(shè)計(jì)參考了許多資料，比如沖壓模具及設(shè)備、機(jī)械制圖與AutoCAD、互換性與技術(shù)測(cè)量、模具制造工藝學(xué)、模具材料及表面處理、模具設(shè)計(jì)手冊(cè)等。本拉深設(shè)計(jì)說明書的主要特點(diǎn)有：1、 根據(jù)從事成型工藝及模具設(shè)計(jì)工程應(yīng)用性人才的實(shí)際要求，注意加強(qiáng)專業(yè)和知識(shí)的廣度，積極吸納新技術(shù)，體現(xiàn)了應(yīng)用性、實(shí)用性、綜合性和先進(jìn)性。2、 簡(jiǎn)要介紹了端蓋的

2、工藝性分析,較為詳細(xì)的對(duì)端蓋的拉深工藝流程設(shè)計(jì)和計(jì)算方法,客觀分析了拉深工藝、拉深模具、拉深設(shè)備、拉深材料及沖拉深件質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系，體系新穎。 本設(shè)計(jì)可作為高職高考院校和制造專業(yè)、機(jī)械制造及各相關(guān)的資料，也可供從事 模具設(shè)計(jì)與制造的工程技術(shù)人員參考。本設(shè)計(jì)由xxx主編，機(jī)械工程學(xué)院xx教授指導(dǎo)。由于編者水平有限，設(shè)計(jì)中錯(cuò)誤和缺點(diǎn)在所難免，懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。 編者 2012年5月目錄前言課題目錄: 第一章：端蓋零件的工藝性分析 第二章：端蓋工藝流程設(shè)計(jì)與優(yōu)化 第三章：端蓋零件的工藝計(jì)算 第四章：模具參數(shù)計(jì)算 第五章：模具總裝圖及零件設(shè)計(jì) 第六章：模具使用說明書及維護(hù)方式 結(jié)束語(yǔ)參考文獻(xiàn)課

3、題：第一章:端蓋零件的工藝性分析一、 批量經(jīng)濟(jì)性分析拉深件的經(jīng)濟(jì)性分析包含下面幾個(gè)方面：1、 參考端蓋零件圖及相關(guān)要求可知，托板生產(chǎn)為大批量生產(chǎn)。這時(shí)工藝采用工序集中的方案，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，故將落料與拉深復(fù)合作為考慮方案。2、 降低端蓋生產(chǎn)的相關(guān)成本。例如，合理對(duì)工人的時(shí)間安排以求降低勞動(dòng)成本；在生產(chǎn)中對(duì)落料廢料進(jìn)行回收利用，盡量選擇可滿足加工要求而成本低的原材料。3、 因托板生產(chǎn)為大批量生產(chǎn)，故對(duì)其拉深具有嚴(yán)格要求。要求刀具的性能好，耐磨耐高溫，故選用硬質(zhì)合金材料的磨具。二、拉深件的工藝性1、由課件設(shè)計(jì)圖可知，本端蓋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、對(duì)稱，能夠一次成形。2、該零件為沒有凸緣的圓筒形件，不要求內(nèi)形

4、尺寸，料厚t=1mm，沒有壁厚要求。所以，本拉深設(shè)計(jì)不考慮拉深工藝過程中的壁厚變化情況。3、如果需要多次拉深，則拉深次數(shù)=痕跡數(shù)+1。該拉深件的拉深深度為20mm，并不存在一次拉深變形程度過大。4、拉深件的底部或凸緣上有孔時(shí)，孔邊到側(cè)壁的距離aR+0.5t。在本設(shè)計(jì)中，底部和凸緣沒有孔，故不考慮這個(gè)問題。5、該端蓋零件底與壁的圓角半徑r=2mmt，滿足拉深工藝對(duì)形狀和圓角半徑的要求。6、該零件不帶臺(tái)階，其徑向標(biāo)注值標(biāo)注了外形徑向尺寸，符合相關(guān)的標(biāo)注要求。三、拉深件的精度該零件為不帶凸緣的圓筒形拉深件，查沖壓模具及設(shè)備表6-2知，110的偏差值為正負(fù)0.40，查互換性與技術(shù)測(cè)量表2.3得公差等級(jí)

5、為IT12級(jí)，滿足公差等級(jí)IT13IT11級(jí)的要求。四、拉深件的材料該拉深件材料為08鋼板，s=177Mpa，b=275383Mpa，所以s/b=0.460.640.66，故拉深性能較好，易于拉深成形。綜上所述，該零件的拉深性能較好，可用拉深工序加工。第二章：端蓋工藝流程設(shè)計(jì)與優(yōu)化一、 沖壓工藝設(shè)計(jì)基本內(nèi)容1、 工藝類型工藝類型是指成型沖壓件所需要的沖壓工序種類，如落料、沖孔、切邊、拉深、翻孔、脹形、整形都是沖壓加工常見的工序。在本拉深中，則有落料和一次拉深和切邊三種類型。2、工序數(shù)量工序數(shù)量是指不同性質(zhì)進(jìn)行相同次數(shù)的工序重復(fù)進(jìn)行的數(shù)量。工序數(shù)量的確定主要取決于幾何形狀的復(fù)雜程度、尺寸大小和精

6、度材料沖壓成型性能、模具強(qiáng)度等，并與沖壓工序性質(zhì)有關(guān)。在本拉深設(shè)計(jì)中，工序數(shù)量為3。3、工序順序工序順序是指各工序的先后順序,主要取決于沖壓變形規(guī)律和零件質(zhì)量要求,如果工序順序的變更不影響托板質(zhì)量,則應(yīng)當(dāng)根據(jù)操作、定位及模具結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)因素確定。在本拉深設(shè)計(jì)中，工序順序?yàn)?落料拉深切邊。4、組合方式方案一：（單工序模） 落料拉深切邊方案二：（復(fù)合模） 落料拉深切邊方案三： 落料+拉深（復(fù)合）切邊方案四：（級(jí)進(jìn)模） 落料拉深切邊二、 拉深方案的分析和確定1、方案一：（單工序模） 落料拉深切邊的分析優(yōu)點(diǎn)：落料、拉深和切邊的精度容易控制，易于保證拉深質(zhì)量；拉深尺寸和厚度幾乎沒有限制。缺點(diǎn)：生產(chǎn)效率較低

7、；不安全，需要采取安全措施。2、方案二：（復(fù)合模） 落料拉深切邊的分析優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)效率較高；因壓料較好，沖件平整；能加工復(fù)雜零件。缺點(diǎn)：對(duì)拉深質(zhì)量達(dá)不到相關(guān)要求；操作時(shí)出件困難，需人工拖出；不安全，需要采取安全措施。3、方案三： 落料+拉深（復(fù)合）切邊的分析優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)效率較高，略低于方案二；因壓料較好，沖件平整；能加工復(fù)雜零件缺點(diǎn)：復(fù)合加工造成尺寸誤差；對(duì)拉深質(zhì)量達(dá)不到相關(guān)要求；操作時(shí)出件困難，需人工拖出；不安全，需要采取安全措施。4、方案四：（級(jí)進(jìn)模） 落料拉深切邊的分析優(yōu)點(diǎn)：工序間自動(dòng)送料，生產(chǎn)效率高；加工形狀簡(jiǎn)單零件成本比復(fù)合模低；安全性較高。缺點(diǎn)：對(duì)拉深質(zhì)量達(dá)不到相關(guān)要求；不平整，質(zhì)量要

8、求高時(shí)需要校平。結(jié)合本拉深件來看，本端蓋零件為大批量生產(chǎn)，方案、符合要求。但是，對(duì)于企業(yè)來講“質(zhì)量壓倒一切”，而方案、由于拉深質(zhì)量達(dá)不到要求，只有方案能夠滿足質(zhì)量要求。綜上所述，本拉深設(shè)計(jì)選擇方案一，即方案：（單工序模） 落料拉深切邊。第三章：端蓋零件的工藝計(jì)算1、確定切邊余量該端蓋為沒有凸緣的圓筒形零件，工件的相對(duì)高度h/d=0.18，然后查沖壓模具及設(shè)備表6-4沒有結(jié)果。分析可知，因?yàn)樵摴ぜ叨菻/d很小并且高度尺寸要求不高，所以不用切邊工序。2、預(yù)算毛坯直徑D查沖壓模具及設(shè)備表6-6可知，該端蓋形狀和序號(hào)3相似，故用其公式計(jì)算。D= =43.1mm所以，該端蓋的坯料直徑為43.1mm。3

9、、判斷是否采用壓料圈該零件t=1mm，D1=110mm，坯料的相對(duì)厚度t/D1=0.0090.015mm。查沖壓模具及設(shè)備表6-1可知，該零件需要采用壓料圈。4、判斷是否可以一次成形坯料的相對(duì)厚度t/D=1/142100%=0.7%由于該零件帶壓料圈，所以查沖壓模具及設(shè)備表6-8得m1 =0.530.55 m2 =0.760.78，m=d/D=109=0.76因?yàn)閙m1 ，所以可以采用一次性拉伸。5、拉深力的確定拉深力根據(jù)式（6-6）計(jì)算，由表2-3查得08鋼的強(qiáng)度極限b=400Mpa，由m1=0.55查表6-12得K1=1.0所以，端蓋拉深力 F=K1d1.t.b =1.03.1443.11

10、400=54133.6N6、壓料力的確定壓料力根據(jù)式（6-9）計(jì)算，則查沖壓模具及設(shè)備表6-13 p=2.5MpaFY=D-（d1+2rd1）P/A = =13512N7、壓力機(jī)標(biāo)稱壓力的確定1.8FF+FYF1.3(13512+67922)= 106KN8、壓力機(jī)的選擇查表35 選用開式雙柱可傾式壓力機(jī)型號(hào)為J2316.第四章：模具參數(shù)計(jì)算1、凸、凹模間隙 查沖壓模具及設(shè)備表6-29可知： Z=（11.1）t 取Z=1.11mm=1.1mm 2、凸、凹模圓角半徑 因?yàn)槭菆A筒件凸模rp=2mm ，本模具有壓料裝置，故查表628 凹模的圓角半徑r=（106）t =6mm。3、凸、凹模工作尺寸及公

11、差 查沖壓模具及設(shè)備表6-30 查互換性與技術(shù)檢測(cè)表2.3 =0.22mm=（110-0.750.22）mm=109.835mm=（110-0.750.22-21.1）mm=107.635mm4、凸模通氣孔根據(jù)凸模直徑大小，取通氣孔的直徑為=10mm.第五章：模具總裝圖及零件設(shè)計(jì) 第六章：模具使用說明書及維護(hù)方式具體維護(hù)歸納為如下幾點(diǎn)：1 、按總裝圖之正確裝配模具，并保證模具結(jié)構(gòu)如圖所示。2 、按設(shè)計(jì)說明書中所選的壓力機(jī)安裝模具在工作臺(tái)面上，并正確安裝模具，保證模具中心與壓力機(jī)的中心重合。3 、打開模具確認(rèn)模具型面無(wú)異物，確定擋料銷，導(dǎo)料銷的正確位置4、按所選壓力機(jī)安裝模具并保證壓力中心與模具

12、中心重合。 5、運(yùn)行壓力機(jī)空合模數(shù)次，保證正確運(yùn)動(dòng)和定位。 6、按模具設(shè)計(jì)參數(shù)調(diào)試模具并生產(chǎn)。 7、在沖裁過程中時(shí)刻檢查肥料是否排放順暢，若出現(xiàn)堵塞情況應(yīng)立即停止機(jī)床，對(duì)廢料進(jìn)行排除。 8、模具使用人員應(yīng)站立在模具工作臺(tái)面前端的兩側(cè)。 9、模具使用時(shí)應(yīng)經(jīng)常檢查模具的工作臺(tái)面和工作刃口，清楚材料的積瘤，排除在不正確使用過程中的廢料，以免產(chǎn)生廢料張模。 10、打開壓力機(jī)，空和模次數(shù)，保證能正確運(yùn)動(dòng)和定位。11、模具在使用過程中發(fā)生異常聲音應(yīng)立即停止工作，由現(xiàn)場(chǎng)的模修工檢查并排除故障。12、模具應(yīng)該在存放狀態(tài)裝卸。13、 請(qǐng)客戶嚴(yán)格按照上述程序使用模具，嚴(yán)禁人體或異物在模具工作區(qū)間內(nèi)，否則會(huì)照成人體

13、傷害、損壞。14、 模具每次使用后應(yīng)保養(yǎng)壓料面，型面應(yīng)除材料積瘤。15、 存放前清潔壓料面，型面和導(dǎo)料面，并要涂油后方合模存放。16、 模具應(yīng)該放在木放上，并保證擺放不傾斜。以保證導(dǎo)柱導(dǎo)套正確配合。17、建議客戶每生產(chǎn)3000到5000件后，按12 條保養(yǎng)模具以及延長(zhǎng)壽命。結(jié)束語(yǔ)“認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)”是老師對(duì)我們的一貫要求，通過這個(gè)設(shè)計(jì)讓我對(duì)這個(gè)詞語(yǔ)有了自己的理解。時(shí)間如飛，光陰似箭，大二已經(jīng)快要結(jié)束了，覺得這個(gè)學(xué)期過得比較充實(shí)。兩年即將結(jié)束的時(shí)候，老師給我們布置了大二最后一個(gè)設(shè)計(jì)，即做一個(gè)端蓋拉深模具說明書，讓同學(xué)們自己獨(dú)立思考完成。 通過這個(gè)端蓋拉深模具說明書的設(shè)計(jì)，讓我收獲了很多并且對(duì)自己的專業(yè)

14、有了比較深刻的了解。首先，由于這個(gè)設(shè)計(jì)需要自己思考完成，讓我真正了解了模具的結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)和制造。其次，在完成這個(gè)設(shè)計(jì)的過程中碰到實(shí)在不能解決的問題，和老師、同學(xué)研究解決，讓自己理解到了團(tuán)結(jié)的含義。然后，因?yàn)槟＞咝袠I(yè)的快速發(fā)展，許多問題用原有的資料已不能解決，我們就上網(wǎng)查詢相關(guān)的信息，讓我學(xué)會(huì)了如何利用網(wǎng)絡(luò)資源。 在這個(gè)過程中，我也碰到一些問題。比如在完成設(shè)計(jì)時(shí)，覺得自己的速度比較慢。究其根本原因，覺得還是由于對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)掌握還不牢固。在以后的日子里，我將加強(qiáng)自己對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的消化，爭(zhēng)取能夠干好本專業(yè)。在老師的悉心指導(dǎo)下，我對(duì)自己的變化有信心，一定能夠?qū)W好沖壓模具這科重要的專業(yè)課。最后，預(yù)祝同學(xué)們能夠找到好工作，以回報(bào)老師們的良苦用心。 參考文獻(xiàn)（1） 徐政坤主編，沖壓模具及設(shè)備。北京，機(jī)械工業(yè)出版社，2010 （2） 楊玉萍 高龍士主編，機(jī)械制圖與AutoCAD，北京，機(jī)械工業(yè)出版社，2009 （3）屈波主編 ，互換性與技術(shù)測(cè)量，西安電子科技大學(xué)出版社，2007