综合训练报告书 门锁扣板冷冲压摸说明书.doc

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1、 综合训练报告书题 目 门锁扣板冷冲压模具设计与制造 应用技术 学院 机械设计制造及其自动化 专业 0983 班学生姓名 XXX 学号 XXX XXXXXXXXXXXXX.指导教师 关 耀 奇 .完成日期 2013年1月11日 .机械工程学院二一三年一月湖南工程学院综合训练任务书 设计题目： 门锁扣板冷冲压模具设计与制造 姓名 XXX 专业 机械设计制造及其自动化 班级 0983 班 学号 10 指导老师 关耀奇 教研室主任 关耀奇 一、训练目的机械产品设计制造综合训练是专业教学计划中规定的重要实践教学环节，通过完成门锁扣板冷冲压模的设计制造过程，巩固和深化学生综合运用所学机械设计、制造工艺及

2、CAD/CAM技术等方面的基础理论、基本知识和基本技能，较全面地获得机械产品的生产实际知识和综合应用能力，以培养具备现代机械设计制造技术基础知识与应用能力，具有较强的工程实践能力和创新能力的应用型工程师。二、训练任务在四周时间内完成门锁扣板冷冲压模的设计、零件加工及装配。2.1 门锁扣板冷冲压模的设计1）门锁扣板冷冲压模功能分析及结构设计2）零件设计2.2 零件制造工艺设计1）机械加工工艺过程卡2）机械加工工序卡3）复杂零件数控编程（备选）2.3 加工制造2.4 检验分析2.5 产品装配 2.6 综合训练说明书三、训练要求1）进行门锁扣板（如下图所示）冷冲压模的结构设计，运用CAD技术完成零件

3、三维建模和门锁扣板冷冲压模装配建模。2）绘制指定零件的工程图，按国标正确标注尺寸、形位公差及技术要求。3）对零件进行正确的工艺分析，按指定的格式填写加工工艺文件。分析门锁扣板冷冲压模零件图样，确定毛坯，拟订工艺路线，选择设备及工艺装备。根据机械加工工艺卡片，确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差，详细地说明整个零件各个工序的要求。4）进行复杂零件的刀具路径与指定数控系统的数控程序生成。编制零件的加工工序卡，填写加工程序单，填写刀具调整单。5）完成零件加工制造。按照制定工艺文件，在老师指导下，遵守机床设备操作规程，独立调整、操作相应机床，进行零件加工。6）零件加工质量检测。正确地选用检验方法及

4、计量器具，对零件进行质量检测和分析。7）门锁扣板冷冲压模装配。根据结构设计要求，正确装配。8）撰写综合训练说明书（上交电子稿和打印稿）。说明书应涵盖整个训练内容，字数不少于3.5千字。9）加工制造过程必须做好安全防范工作。四、成绩评定成绩评定是对学生在实训过程的能力、态度表现情况综合给出成绩，具体考核包括以下内容：1）机械设计能力。包括结构设计正确、合理性，工程图质量，工艺参数选定等。（20分）2）CAD技术应用能力。利用CAD/CAM 软件系统完成设计、编程情况，包括零部件的设计和造型、自动编程的刀位文件和 NC 程序。（15分）3）实际加工操作水平，所完成的零件质量以及装配质量。（40分）

5、4）综合训练报告。（15分）5）平时成绩。（10分）目 录课程设计任务书I前言1模具设计11.1设计要求21.2工件工艺分析21.3冲压方案的确定21.4模具结构形式的确定21.5模具的设计计算21.5.1冲裁力设计计算31.5.2卸料力、推件力的计算31.5.3压力机所需总的冲压力计算31.5.4排样设计41.5.5送料步距与条料宽度计算41.6工作零件设计计算41.6.1凸模组件及其结构设计41.6.2凹模组件41.6.3定位零件41.6.4卸料与推件零件41.6.5模架51.6.6模具的闭合高度，冲模与压力机的关系52零件制造工艺设计52.1零件工艺设计52.1.1.1导柱零件毛坯的选择

6、52.1.1.2导柱零件工艺分析52.1.2机床的选择72.1.3确定导柱零件加工工艺路线72.1.4零件加工工艺卡72.1.5零件加工工序卡92.1.7 加工零件检测与分析 173.心得体会 184.参考文献 18前言机械设计制造综合训练是在我们完成的专业基础课和专业课之后，所进行的一种综合性的实践环节，目的是为了加强我们创新能力、工程能力和综合应用能力的培养。通过强化实践锻炼，让我们成为能够满足企业要求的应用型人才。由于磨具是在机械行业中非常具有代表性，所以我们选择了冷冲模具作为实验对象。门锁扣板冷冲压模的设计 模具的最终效果图如下图所示，为单工序导柱导套模。1.1设计要求设计一冷冲压模具

7、加工，门锁扣板冷冲压模结构形状及尺寸见样品。1.2冲压件门锁扣板的工艺分析依据设计要求与资料数据，零件生产为大批量生产，材料为2mm厚的铝合金板。该工件包括冲孔、落料、两个工序，零件精度一般，工件尺寸全部取自由公差，普通模具能满足。1.3冲压方案的确定 由于本次设计只要求完成冲孔一道工序，由于大批量加工，尺寸精度较高。则选择导柱式单工序模。1.4选择模具结构形式磨具结构如下图：本次设计采用典型单工序模模具。模具结构件附录模具装配图。冲裁件如图1.1所示，其外形为门锁扣板毛坯，中间有个三个空。装在上模部分的有门锁扣板冷冲孔凸模9，通过凸模固定板10、垫板11用螺柱与定位销与上模座5固定在一起并装

8、有模柄7。装在下模部分的凹模12是和导板3卸料版8用螺柱与下模座1固定在一起，上下模采用导柱4导套6导向。1.5模具的设计计算已知冲裁件尺寸尺寸如下图 图 1-1凸模的基本尺寸与凹模相同。1.5.1冲裁力设计计算对于普通平刃口的冲裁F=KLtk为系数，常取1.3，L为冲件周长，为抗剪强度MPa，t为板厚查表【冷冲模设计】表2-3有=130MPaF=KLt=1.3*130*2*105=3.5KN1.5.2卸料力、推件力的计算F卸 =K卸F，F推=K推F，F顶=K顶F查表【冷冲模设计】表3-8有K卸=0.05，K推=0.05，K顶=0.06故F卸 = F推=0.053.5=0.175KN F顶=0

9、.069.9=0.21KN1.5.3压力机所需总的冲压力计算有前面章节模具结构设计可知采用的是刚性卸料装置。F总=F =3.5 KN1.5.4 排样设计排样图是模具设计的关键，它具体反映了零件在整个冲压成形过程中，毛坯外形在条料上的截取方式及与相邻毛坯的关系，而且对材料的利用率、冲压加工的工艺性以及模具的结构和寿命等有着显著的影响，故应针对零件和零件展开后的工艺特点，并综合考虑工艺分析各个因素后，设计合理的排样图及具体工位安排。工件的排样有工件零件图可知工件形状结构简单，可采用直排方法排样，由于只是冲孔工序则没有搭边值。1.5.5 送料步距与条料宽度计算1 .送料步距A A=D=60mm2 .

10、条料宽度B B=30mm1.6.工作零件设计计算1.6.1、凸模组件及其结构设计 由于门锁扣板两边有两个4的螺钉孔，若设计单独的凸模则可能凸模的刚度不够，则三个冲孔的凸模作为一体，这样可以保证加工时凸模的强度。1.6.2凹模组件 由于冲压的零件不大，则选用整体式凹模，采用M4销钉定位 。1.6.3定位零件 由于只有冲孔工序则选用挡料销定位。1.6.4 卸料与推件零件 本模具采用刚性卸料，选用固定卸料版。设计加工简单，工作可靠，零件结构简单占用空间少。1.6.5模架 模架由上、下模座、模柄及导向装置（导柱、导套）组成。模架已标准化，查机械设计手册选取后侧导柱模架，当冲裁件厚度为0.84mm时，导

11、柱与导套选用H7/h6配合级精度模架。模柄查机械设计手册选用螺纹固定式上模柄。1.6.6模具的闭合高度，冲模与压力机的关系 模具的闭合高度H模具应介于压力机的最大装模高度Hmax与最小装模高度Hmin之间，否则就不能正常安装和工作。其关系为：Hmin+10mmH模具Hmax-5mm。2.零件制造工艺设计2.1. 1.1导柱毛坯的选择 按零件特点，可选棒料。比较接近并能满足加工余量要求，可选22mm93mm 的20钢棒料。2.1.1.2导柱工艺分析2.1 .1.2.1定位基准选择 导柱加工过程中为了保证各外圆柱面之间的位置精度和均匀的磨削余量，对外柱面的车削和磨削一般采用设计基准和工艺基准重合的

12、两端中心孔定位。因此，在车削和磨削之前先加工中心孔，为后继工序提供可靠的定位基准。中心孔加工的形状精度对导柱的加工质量有着直接影响，特别是加工精度要求高的轴类零件。另外保证中心孔与顶尖之间的良好配合也是非常重要的。导柱中心孔在热处理后需要修正，以消除热处理变形和其他缺陷，使磨削外圆柱面时能获得精确定位，保证外圆柱面的形状和位置精度。 中心孔的钻削和修正，是在车床、钻床或专用机床上按图纸要求的中心定位孔的型式进行的。如图2.1.1.2.1所示为在车床上修正中心孔示意图。用三爪卡盘夹持锥形砂轮，在被修正中心孔处加入少许煤油或机油，手持工件，利用车床尾座顶尖支撑，利用车床主轴的转动进行磨削。此方法效

13、率高，质量较好，但砂轮易磨损，需经常修整。如果用锥形铸铁研磨头代替锥形砂轮，加研磨剂进行研磨，可达到更高的精度。采用图2.1.1.2.2所示的硬质合金梅花棱顶尖修正中心定位孔的方法，效率高，但质量稍差，一般用于大批量生产，且要求不高的顶尖孔的修正。它是将梅花棱顶尖装入车床或钻床的主轴孔内，利用机床尾座顶尖将工件压向梅花棱顶尖，通过硬质合金梅花棱顶尖的挤压作用，修正中心定位孔的几何误差。图2.1.1.2.1锥形砂轮修正中心定位孔1三爪卡盘2锥形砂轮3工件4尾座顶尖图1.1.2硬质合金梅花棱顶尖2.1 .1.2.2零件表面加工方法选择主要表面可能采用的终加工方法：按IT7级精度，Ra0.4m，应为

14、精车加磨削或超精车或成形磨削。选择确定；按零件材料、批量大小、现场条件等因素，并对照各加工方法特点及适应范围确定采用磨削加成形磨削。其它表面终加工方法：结合主要表面加工及表面形状特点，各回转面采用半精车。各表面加工路线确定：18 外圆：粗车半精车磨削。2.1.2机床的选择 车削采用卧式车床；磨削采用外圆磨床。2.1.3确定加工工艺路线注意把握工艺设计总原则。加工阶段可划分为粗、半精、精加工三个阶段。以机加工艺路线作主体。以主要表面加工路线为主线，穿插次要表面加工。穿插热处理。考虑轴细长等因素，将渗炭处理安排于半精加工之后进行。安排辅助工序。热处理前安排中间检验。调整工艺路线。对照技术要求，在把

15、握整体的基础上作相应调整。2.1.4零件加工工艺卡湖南工程学院机械加工工艺过程卡产品名称冲压模零件名称上定位板共（1 ）页第（1 ）页材料牌号20钢毛坯种类棒料毛坯外型尺寸2293每毛坯可制件数每台件数1备注工序号工序名称工序内容设备夹具刀具量具工时准备单件01备料、切断切22棒料长93mm锯床02车端面、钻中心孔车削端面，留出1.52.5mm车削余量，钻中心孔；调头车削另一端面至尺寸要求，钻中心孔。车床 三抓卡盘车刀、中心钻03车削外圆按图倒角并粗车外圆18，两边各留0.5mm的磨削余量，导柱有槽切至尺寸100.5。车床顶尖车刀04检验检验前几道工序加工尺寸。05热处理按工艺进行，保证渗碳层

16、深度0.81.2mm,渗碳后的淬火硬度为5862HRC。06研磨研一端中心孔，然后调头研另一端中心孔磨床顶尖砂轮07磨削用外圆磨床及无心磨床磨削外圆，留0.03mm研磨余量。磨床顶尖砂轮08研磨抛光外圆柱面磨床顶尖砂轮09检验检验各工序的加工尺寸顶尖砂轮标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期设计审核标准化会签日期肖体俊1-2表1.1 导柱机械加工工艺过程卡2.1.5零件加工工序卡导柱加工工序卡湖南工程学院机械加工工序卡片产品名称零件名称零件图号冷冲压模具导柱JX-0983-10材料材料名称毛坯种类毛坯尺寸零件重每台件数卡片编号第1页20钢棒料22931共8页加工工序图工序号2工序

17、名车端面、钻中心孔设 备CA6140夹具三抓卡盘工量具刃具车刀、中心钻 工步工步内容及要求铣床 转速(r/min)切削速度(m/min)轴向进给量(mm/r径向进给量(mm)走刀次数1车端面110501.50.6512钻中心孔100.021工艺编制学号200913090310审 定会 签工时定额校 核执行时间批 准湖南工程学院机械加工工序卡片产品名称零件名称零件图号冷冲压模具导柱JX-0983-10材料材料名称毛坯种类毛坯尺寸零件重每台件数卡片编号第2页20钢棒料22931共 8页加工工序图 工序号3工序名车削外圆设 备CA6140夹具固定顶尖加浮动顶尖工量具游标卡尺刃具车刀工步工步内容及要求

18、铣床 转速(r/min)切削速度(m/min)轴向进给量(mm/r）径向进给量(mm)走刀次数1按图倒角并粗车外圆18，两边各留0.5mm的磨削余量。130600.50.87542导柱有槽切至尺寸100.5100500.50.5134工艺编制学号200913090310审 定会 签工时定额校 核执行时间批 准湖南工程学院机械加工工序卡片产品名称零件名称零件图号冷冲压模具导柱JX-0983-10材料材料名称毛坯种类毛坯尺寸零件重每台件数卡片编号第 3页20钢棒料22931共8页加工工序图 工序号4工序名检验设 备夹具工量具刃具工步工步内容及要求铣床 转速(r/min)工件转速(m/min)轴向进

19、给量(mm/r径向进给量(mm)走刀次数1检验前几道工序加工尺寸工艺编制学号200913090310审 定会 签工时定额校 核执行时间批 准湖南工程学院机械加工工序卡片产品名称零件名称零件图号冷冲压模具导柱JX-0983-10材料材料名称毛坯种类毛坯尺寸零件重每台件数卡片编号第 4页20钢棒料22931共8页加工工序图 工序号5工序名热处理设 备MW13206夹具工量具刃具砂轮工步工步内容及要求铣床 转速(r/min)工件转速(m/min)轴向进给量(mm/r径向进给量(mm)走刀次数1按工艺进行，保证渗碳层深度0.81.2mm,渗碳后的淬火硬度为5862HRC。工艺编制学号200913090

20、310审 定会 签工时定额校 核执行时间批 准湖南工程学院机械加工工序卡片产品名称零件名称零件图号冷冲压模具导柱JX-0983-10材料材料名称毛坯种类毛坯尺寸零件重每台件数卡片编号第 5页20钢棒料22931共8页加工工序图 工序号6工序名研磨设 备MW13206夹具工量具刃具砂轮工步工步内容及要求铣床 转速(r/min)工件转速(m/min)轴向进给量(mm/r径向进给量(mm)走刀次数1研一端中心孔，然后调头研另一端中心孔20200.005工艺编制学号200913090310审 定会 签工时定额校 核执行时间批 准湖南工程学院机械加工工序卡片产品名称零件名称零件图号冷冲压模具导柱JX-0

21、983-10材料材料名称毛坯种类毛坯尺寸零件重每台件数卡片编号第 6页20钢棒料22931共8页加工工序图 工序号7工序名磨削设 备MW13206夹具工量具刃具砂轮工步工步内容及要求铣床 转速(r/min)切削转速(m/min)轴向进给量(mm/r径向进给量(mm)走刀次数1用外圆磨床及无心磨床磨削外圆，留0.03mm研磨余量。20200.050.471工艺编制学号200913090310审 定会 签工时定额校 核执行时间批 准湖南工程学院机械加工工序卡片产品名称零件名称零件图号冷冲压模具导柱JX-0983-10材料材料名称毛坯种类毛坯尺寸零件重每台件数卡片编号第 7页20钢棒料22951共8

22、页加工工序图 工序号8工序名研磨设 备MW13206夹具工量具刃具砂轮工步工步内容及要求铣床 转速(r/min)工件转度(m/min)轴向进给量(mm/r径向进给量(mm)走刀次数1抛光外圆柱面25200.030.031工艺编制学号审 定会 签工时定额校 核执行时间批 准湖南工程学院机械加工工序卡片产品名称零件名称零件图号冷冲压模具导柱JX-0983-10材料材料名称毛坯种类毛坯尺寸零件重每台件数卡片编号第 8页20钢棒料22931共8页加工工序图工序号9工序名检验设 备夹具工量具刃具砂轮工步工步内容及要求铣床 转速(r/min)工件转速(m/min)轴向进给量(mm/r径向进给量(mm)走刀

23、次数1工艺编制学号200913090310审 定会 签工时定额校 核执行时间批 准2.2.6加工零件检测与分析零件加工后，用游标卡尺检测个加工表面尺寸，结果如表2.1所示。所加工零件尺寸全部合格。测量对象d1d2L1L2要求尺寸18mm17mm90mm25mm检测计量器具游标卡尺游标卡尺游标卡尺游标卡尺测量值181790.2025.30结果合格合格合格合格3.心得体会： 自己编- -4.参考文献1冷冲模设计/丁松聚编/普通高校“九五”重点教材.上海;机械工业出版社版社，2001.10 2陈宏钧主编/车工速查速算实用手册.北京:中国标准出版社，2002 (P474表7-4:粗车及半精车外圆加工余量及极限偏差; P485表7-22:硬质合金及高速钢车刀粗车外圆和端面的进给量)3 模具制造工艺课程设计指导与范例/甄瑞麟，蔡佳伟北京：化学工业出版社，2008.74 数控加工工艺与编程/赵先仲北京：电子工业出版社，2011.55机械制造工艺基础/倪小丹北京：清华大学出版社，2007.36机械工程材料基础/高为国长沙：中南打学出版社，2003.5