l l武汉生物工程学院武汉生物工程学院毕业论文毕业论文( (设计设计) )说明书说明书题 目 名 称 镀锌铁外皮盖模具设计镀锌铁外皮盖模具设计 题 目 类 别 毕 业 设 计 系 别 机 电 工 程 系 专 业 班 级 机械设计制造及其自动化 08 级 2 班 学 生 姓 名 指 导 教 师 辅 导 教 师 完 成 日 期 2012 年 3 月 28 日 l l目目 录录摘要摘要II关键词关键词IIKey wordsIII AbstractAbstractIII 第一章第一章 绪论绪论1第二章第二章 工件分析工件分析32.1 工件介绍32.2 工件的工艺性分析3第三章第三章 拉深工艺及拉深模设计拉深工艺及拉深模设计43.1 设计要点43.2 有凸缘圆筒形件的拉深方法及工艺计算43.3 拉深凸模和凹模的间隙83.4 凹模圆角半径 rd93.5 凸模圆角半径 rp9第四章第四章 冲裁工艺及冲裁模具的设计冲裁工艺及冲裁模具的设计94.1 凸模与凹模刃口尺寸的计算94.2 凸、凹模刃口尺寸的计算方法9第五章第五章 模具的其他零件模具的其他零件125.1 模架125.2 模柄125.3 弹顶和推出装置125.4 导向装置（导柱 导套）125.5 固定零件（固定板、垫板）135.6 连接零件14第六章第六章 压力机的选择压力机的选择15第七章第七章 主要组件的装配主要组件的装配17第八章第八章 模具的工作过程模具的工作过程18总结总结20致谢致谢21参考文献参考文献22l l摘摘 要要用模具技术生产的制品具有高精度、高复杂程度、高一致性、高生产效率和低消耗等特点。由此可见，模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。本论文详细的论述了冲压模具的全过程。冲压模具即是在冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备。该零件是离合器壳体，该产品的模具采用了由送料机自动给料的加工方法、成本低、生产效率高。该产品的精度要求一般，结构简单。关键是怎样实现机器自动给料，从而省去人工给料的过程。本文还主要论述了冲裁零件的结构工艺分析、凹凸模刃口尺寸的设计计算、冲裁排样与定位元件的设计、冲压力及压力中心的计算和模具的主要零件的结构设计等。改进后的模具可实现自动化，大大降低了成本，提高了生产效率。关键词关键词落料、冲孔、模具间隙l lAbstractDie technology to produce products with high accuracy, high complexity, high consistency, high production efficiency and low consumption and so on. Thus, die technology has become the measure of a country manufacturing an important indicator of the level determines the product quality, efficiency and new product development capability. This paper discusses in detail the whole process of stamping dies. Stamping die that is in the process of stamping, the material (metal or non-metallic) processing into parts(finished products) of a special technical equipment. The parts are baffle, the product of mold using an automatic feeding from the feeder processing methods, low cost and high efficiency. The general accuracy of the product, simple structure. The key is how to achieve an automatic feeding machine, thus eliminating the need for manual feeding process. This article also discusses the major processes of structural stampings, embossing Edge Design Calculation, blanking layout and positioning components, design, red center of pressure and stress calculation and the main part of the structure of mold design.The improved mold can be automated, significantly reducing costs and improve productivity. Key wordsblanking;punching; die gapl l绪绪 论论模具，做为高效率的生产工具的一种，是工业生产中使用极为广泛与重要的工艺装备。采用模具生产制品和零件，具有生产效率高，可实现高速大批量的生产；节约原材料，实现无切屑加工；产品质量稳定，具有良好的互换性；操作简单，对操作人员没有很高的技术要求；利用模具批量生产的零件加工费用低；所加工出的零件与制件可以一次成形，不需进行再加工；能制造出其它加工工艺方法难以加工、形状比较复杂的零件制品；容易实现生产的自动化的特点。设计出正确合理的模具不仅能够提高产品质量、生产率、具使用寿命，还可以提高产品经济效益。在进行模具设计时，必须清楚零件的加工工艺，设计出的零件要能加工、易加工。充分了解模具各部件作用是设计者进行模具设计的前提，新的设计思路必然带来新的模具结构。其主要表现和发展方向如下:1）冲压成形理论及冲压工艺方面冲压成形理论的研究是提高冲压技术的基础。目前，国内外对冲压成形理论的研究非常重视，在材料冲压性能研究、冲压成形过程应力应变分析、板料变形规律研究及坯料与模具之间的相互作用研究等方面均取得了较大的进展。特别是随着计算机技术的飞跃发展和塑性变形理论的进一步完善，近年来国内外已开始应用塑性成形过程的计算机模拟技术，即利用有限元（FEM）等有值分析方法模拟金属的塑性成形过程，根据分析结果，设计人员可预测某一工艺方案成形的可行性及可能出现的质量问题，并通过在计算机上选择修改相关参数，可实现工艺及模具的优化设计。这样既节省了昂贵的试模费用，也缩短了制模具周期。2）冲模是实现冲压生产的基本条件在冲模的设计制造上,目前正朝着以下两方面发展:一方面,为了适应高速、自动、精密、安全等大批量现代生产的需要，冲模正向高效率、高精度、高寿命及多工位、多功能方向发展，与此相比适应的新型模具材料及其热处理技术，各种高效、精密、数控自动化的模具加工机床和检测设备以及模具CAD/CAM 技术也在迅速发展；另一方面，为了适应产品更新换代和试制或小批量生产的需要，锌基合金冲模、聚氨酯橡胶冲模、薄板冲模、钢带冲模、组合冲模等各种简易冲模及其制造技术也得到了迅速发展。模具制造技术现代化是模具工业发展的基础。计算机技术、信息技术、自动化技术等先进技术正在不断向传统制造技术渗透、交叉、融合形成了现代模具制造技术。其中高速铣削加工、电火花铣削加工、慢走丝切割加工、精密磨削及抛光技术、数控测量等代表了l l现代冲模制造的技术水平。高速铣削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面质量（主轴转速一般为 15000 到 40000r/min）,加工精度一般可达 10 微米，最好的表面粗糙度 Ra1 微米），而且与传统切削加工相比具有温升低、切削力小，因而可加工热敏材料和刚性差的零件，合理选择刀具和切削用量还可实现硬材料（60HRC）加工；电火花铣削加工（又称电火花创成加工）是以高速旋转的简单管状电极作三维或二维轮廓加工（像数控铣一样） ，因此不再需要制造昂贵的成形电极，3）冲压设备和冲压生产自动化方面性能良好的冲压设备是提高冲压生产技术水平的基本条件，高精度、高寿命、高效率的冲模需要高精度、高自动化的冲压设备相匹配。为了满足大批量高速生产的需要，目前冲压设备也由单工位、单功能、低速压力机朝着多工位、多功能、高速和数控方向发展，加之机械乃至机器人的大量使用，使冲压生产效率得到大幅度提高，各式各样的冲压自动线和高速自动压力机纷纷投入使用。如在数控四边折弯机中送入板料毛坯后，在计算机程序控制下便可依次完成四边弯曲，从而大幅度提高精度和生产率；4）冲压标准化及专业化生产方面模具的标准化及专业化生产，已得到模具行业和广泛重视。因为冲模属单件小批量生产，冲模零件既具的一定的复杂性和精密性，又具有一定的结构典型性。因此，只有实现了冲模的标准化，才能使冲模和冲模零件的生产实现专业化、商品化，从而降低模具的成本，提高模具的质量和缩短制造周期。目前，国外先进工业国家模具标准化生产程度已达 70%80%，模具厂只需设计制造工作零件，大部分模具零件均从标准件厂购买，使生产率大幅度提高。我国冲模标准化与专业化生产近年来也有较大发展，除反映在标准件专业化生产厂家有较多增加外，标准件品种也有扩展，精度亦有提高。但总体情况还满足不了模具工业发展的要求，主要体现在标准化程度还不高（一般在 40%以下） ，标准件的品种和规格较少，标准件质量也还存在较多问题。另外，标准件生产的销售、供货、服务等都还有待于进一步提高。l l2 2 工件工艺性分析工件工艺性分析2.1 零件介绍如右图 1 所示为某离合器外壳，材料为厚 6mm 的镀锌铁材料。由于该零件在产品中是对离合器内其他零件的保护作用,故尺寸和形状精度要求比较低,由于产品批量较大,对零件的一致性要求比较高。为减少零件生产中多次定位对其精度和生产效率的不良影响,故决定采用落料弯曲复合模在普通冲床上冲压。2.2 零件工艺性分析由图 2.1 可以看出,该零件外形尺寸比较大,且有多处折弯, 零件表面质量要求不高,工件为有凸缘圆筒形零件材料 08 钢，且在凸缘上均匀分布 6 个直径 10 的孔，凹槽里有 4 个直径 12 的孔，板厚6mm。故可得知此工件为：落料拉深冲孔所得。因其结构简单工序清晰，故可确定其加工工艺过程为：落料拉深冲孔,各尺寸关系如图 2.1 所示。考虑其是否多次拉深，只须比较工件实际所需的总拉深系数和 h/d 与凸缘件第一次拉深系数和极限拉深系数的相对高度即可。通过计算确定为一次拉深。l l3 3 拉深工艺及拉深模设计拉深工艺及拉深模设计3.1 设计要点设计确定拉深模结构时为充分保证制件的质量及尺寸的精度，应注意以下几点1）拉深高度应计算准确，且在模具结构上要留有安全余量，以便工件稍高时仍能适应。2）拉深凸模上必须设有出气孔，并注意出气孔不能被工件包住而失去作用。3）有凸缘拉深件的高度取决胜于上模行程，模具中要设计有限程器，以便于模具调整。4）对称工件的模架要明显不对称，以防止上、下模位置装错，非旋转工件的凸、凹模装配位置必须准确可行，发防松动后发生旋转，偏移而影响工件质量，甚至损坏模具。5）对于形