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1、 毕业设计/论文设计/论文题目： 轴承盖冲压工艺及模具设计 班 级：姓 名： 指导 老师： 完成 时间： 毕业设计/论文任务书 题目： 轴承盖冲压工艺及模具设计内容： 1. 零件的结构工艺性分析及工艺方案的制定。2. 轴承盖模具装配图及全部零件图的绘制。3. 完成模具主要工作零件的工艺编程。4. 编写设计说明书原始资料: 表格清单表2-1 毛坯尺寸计算表2-2 拉深凸 凹模尺寸表4-1 凸 凹模加工工艺摘 要我所学习的专业是模具设计与制造专业，这次的毕业设计任务是轴承盖模具设计。该设计结合大学三年来所学习的专业知识和CAD软件所设计出的一套模具。这套模具结合了制造厂家和生产厂家的实际情况综合需
2、求。本文首先简要的概述了模具设计在社会领域中的作用及其以后的发展方向，点明模具设计的重要意义。然后依据工件图进行工艺性分析，进而确定了设计方案，计算出模具工作部分的尺寸，设计出工作零部件；然后依据设计要求选择出各个标准零部件，然后设计出模具的总装配图。在设计中，最重要的就是设计方案的确定、坯料的计算和工作零部件的设计，这是设计的关键，这些设计的正确与否直接关系到成本的高低和设计模具能否正常工作；在设计的最后，总结了自己的心得和体会，并对我的指导老师表示感谢。通过次毕业设计使我不仅掌握了模具设计的一般流程，更学习到了好多课本上没有学习到的知识，使我受益非浅。关键词：模具设计 压力机 工艺性分析
3、模具结构SummaryThe speciality of study of our institute is the mold design and speciality of making, the graduation project task this time is lining with a tube of mold design. Its time to design and combine the professional knowledge of study and a set of moulds that CAD software designed over the past
4、 three years of university. This set of moulds have accorded with the actual conditions integration requirement of manufacturer and manufacturer . This text the brief role in social field of mould of summary and developing direction afterwards at first, point out in the important meaning of mold des
5、ign. Then carry on the craft to analyse according to the work piece picture , and then has confirmed the design plan , calculate out mould work some size , design the job spare part; Then choose each standard spare part according to the designing requirement , then design the total installation diag
6、ram of the mould . In the design, the most important one is sureness , calculation of the blank and design of the job spare part of the design plan , this is the key to designing, whether these ones that are designed involve directly or not correctly whether the level of the cost and design mould co
7、uld work normally; At the end that is designed , have summarized ones own gains and experience , and express thanks for my counselor. Make me not merely grasp the general procedure of plastic mold design through graduation project once, study to the knowledge not learning to get on many textbooks ev
8、en more, benefit me a great deal. Keyword: mold design machine craft analysis mould structure 目录绪论1审题借阅参考资料31.1审题31.2借阅参考资料42 工艺分析及计算52.1冲压工艺性分析52.2冲压工艺方案的确定52.3工艺计算63 模具的分析123.1模具的总体设计153.2模具草图153.3模具工作部分尺寸计算164 模具装配及加工184.1模具总装图184.2冲压设备选用184.3加工工艺194.4 模具装配215 设计总结226 致谢247 参考文献25绪论轴承盖是某通用机械上的一种零
9、件，使用数量较多，原为铸件，其工艺过程为： 铸造机加工工序较多，生产周期长，材料消耗多，效率低，成本高，不能较好地适应生产发展的需要。后来经过对该零件结构及使用要求的分析研究，以不降低使用性能为前提，将其改为冲压件，材料为08F，厚度1mm。用冷冲压方法完成零件加工，经实践证明，该工艺可行性好，效率高，成本低，经济效益显著。1. 工艺分析及工艺方案确定冷冲压工艺是机械制造业中一种较先进的加工方法，与切削加工相比，具有材料利用率高，制品力学性能好，互换性强，生产效率高等优点。在经济技术方面都有很大的优越性，把铸件改为冲压件，目的是为了提高生产率，降低成本，增加经济效益，但是否可行，需要具备如下条
10、件：制品改制后须不降低原使用性能要求。制品须具有相当的生产批量。改制后的制件应具有良好的冲压工艺性。分析其冲压性，主要工艺难点在于四个凸台的成形，其相对高度较大，凸台之间距离又相对较小，因此在成形过程中，材料变形复杂，尤其在凸台内侧及两凸台之间园弧部分，材料补充困难，仅靠变薄拉深难以达到要求，且易出现拉裂。经充分考虑成形条件和冲压工艺难点分析，提出改进设计后冲压工艺要点： 采用预冲中心孔，以改善四个凸台内侧及凸台之间材料流动。 将毛坯下成方形，以便四角从外侧补充四个凸台用料。 采用先将四凸台拉深成一定高度时再落制件外圆料的方法，使得在拉深过程中材料易于得到补充且外圆相对准确。2. 模具结构 2
11、.1落料拉深复合模 2.2应当注意的问题 冲孔拉深落料复合模装配须保证：开始工作的顺序为冲中心顶孔拉深四凸台落料。压卸料部分经试模调整应保证压边及卸料力适当，动作顺畅，功能满足模具工作要求。轴承盖冲压工艺及模具设计的应用价值经实际生产验证，轴承盖经上述改进结构设计及工艺后，在完全满足使用性能要求情况下，生产效率大幅度提高，制品尺寸稳定性增加，材料消耗降低，制造成本累计降低，按单件节约元，该型号产品产量万台年计算，则直接节约经济价值为：远件（）件台万抬年万元年，经济效益十分可观。正文第一章：审题，借阅参考资料。第二章：工艺分析及计算。第三章：模具的分析。第四章：模具的装配及加工。第五章：设计总结
12、。第一章：审题，借阅参考资料。审题工件名称：轴承盖生产批量：中批量（每周件）材料：材料厚度：借阅参考资料为了高质量高水平地顺利完成毕业设计，我通过图书馆借书和网上下载，完成了大量的原始质料积累。.王孝培主编冲压手册.北京.机械工业出版社.陈孝康主编实用模具技术手册.北京.中国工业出版社.翟德梅河南机电高等专科学校学报.年第三期第二章：工艺分析及计算设计计算内容结果. 冲压件工艺性分析该工件属于圆筒形拉深，形状略有点复杂，所有的尺寸均为自由公差，对工件厚度要求不太大，该工件轴承盖做为另一零件的盖，工件的高度.，可在拉深后采用修边达到要求。.冲压工艺方案的确定该工件包括落料拉深两个基本工序，可以有
13、以下三种方案：一. 先落料，后拉深。才用单工序模生产。二. 落料拉深复合冲压。采用复合模生产。三. 拉深级进冲压。采用级进模生产。方案一模具结构简单，但需要两道工序两幅模具，生产效率低，难以达到该工件中批量生产的要求。方案二只需一幅模具，生产效率较高，尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状对称，模具制造并不困难。方案三也只需一幅模具，生产效率高，但模具结构比较复杂，送料操作不方便，加之工件尺寸偏大。通过上述三种方案的分析比较，该件若能一次拉深，则其冲压生产采用方案二为宜。可在拉深后采用修边达到要求。冲压生产采用方案二为宜设计计算内容结果备注.工艺计算毛坯尺寸计算根据面积相等原则，用解析
14、法求该零件的毛坯直径见表表项目分类项目公式结果备注毛坯毛坯直径.先计算出零件总面积，然后根据表面积相等的原则，计算出直径项目分类项目公式结果备注排样冲裁面积.查表.得修边余量h=1.0mm.查表.得最小搭边值.，.。条料和导料板间隙.；。条料宽度+步距+.一个步进距的材料利用率冲压力落料力.拉深力.查表.得.压边力初定查表.冲压工艺总力+刚性卸料与推件设计计算内容结果备注排样及相关计算采用废料直排的排样方式，相关计算简表2-1，板材的利用率为77%成形次数的确定该工件底部有一台阶，按阶梯形件的拉伸来计算，求出h/=7.5/17=0.441,根据毛坯相对厚度t/D=1/109=0.91,查表4.
15、4.3发现h/小于表中数值，能一次拉伸成形，所以能采用落料-拉伸复合冲压。冲压工序压力计算该模具拟采用正装复合模，故采用固定卸料与推件，具体冲压力计算见表21所示。根据冲压力计算结果并结合工件高度，初选开式双柱可傾压力机J23-20。工作部分尺寸计算落料和拉伸的凸 凹模工作尺寸见表22所示，其中因该工件口部尺寸要求要与另一件配合，所以在设计时可将其尺寸做小些，即拉深凹模尺寸取mm mm;相应拉深凸模取mm mm；工件尺寸10 R4 88。因为属于过渡尺寸，要求不高，为简单方便，实际生产中直接按工件尺寸拉伸凸凹模该处尺寸。附表22 77%选开式双柱可傾压力机J23-20查表4.4.3表22 拉深
16、凸凹模尺寸计算尺寸及分类凸凹模间双面间隙尺寸偏差与磨损系数计算公式结果备注落料141.36查表2.3.3得=0.14mm=0.10mm =0.5X=0.75模具制造公差查表2.4.1得满足要求=表22 拉深凸凹模尺寸计算尺寸及分类凸凹模间双面间隙尺寸偏差与磨损系数计算公式结果备注拉深50查表4.8.2得Z=2.1mm=0.74模具的制造公差是查表4.8.3所得=17=0.43=第三章：模具的分析1 . 模具的总体设计 模具类型的选择 由冲压工艺分析可知，采用复合冲压，所以模具类型为落料拉深复合模。 定位方式的选择 因为该模具使用的是条料，所以导料采用的是导料板，送进步距控制采用挡料销。卸料 出
17、件方式的选择 模具采用固定卸料，刚性打料，并利用装在压力机工作台下的标准缓冲器提供压边力。导向方式的选择 为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，该复合模采用中间导柱的导向方式。2 . 见附图 草图设计计算内容结果备注3 . 模具工作部分尺寸计算 工作零件的结构设计 由于工件对称，所以模具的工作零件采用整体结构。为了实现先落料后拉深，模具装配后，应使拉深凸模的端面比落料凹模端面低。所以拉深凸模其长度L可按下式计算： L= =20mm+40mm-3mm =57mm凸模固定板的厚度，=20mm凹模的厚度，=40mm装配后，拉深凸模的端低于落料凹模端面的高度，根据伴厚大小，决定=3mm。 凸凹模选
18、用Gr12钢，为了防止淬火变形，应采用工作部分局部淬火。其他零部件的设计与选用 弹性元件的设计顶件块在成形中一方面起压边作用，另一方面还可将成形后包在拉深凸模上的工件卸下，其压力有标准缓冲器提供。 模架及其他零部件的选用 模具选用中间导柱标准模架，可承受较大的冲压力。为防止装模时，上模误转装配，将模架中两对导柱与导套做成粗细不等：设计计算内容结果备注 导柱d/mmL/mm分别为25170，28170；导套d/mmL/mmD/mm分别为259041，289045。 上模座厚度取35mm，即=35mm 上模垫板厚度取20mm，即=20mm 固定卸料板取15mm，即=15mm 下固定板厚度取20mm
19、，即=20mm 下模垫板厚度取10mm，即=10mm 下模座厚度取45mm，即=45mm 模具闭合高度 =+ =35+20+52+40+20+10+45-12 =210mm凸 凹模的高度，=52mm凹模的厚度，=40 mm凸 凹模进入落料凹模的深度，=12 mm 可见该模具闭合高度小于所选压力机J2340的最大装模高度，可以使用。210mm可以使用第四章：模具的装配及加工设计计算内容结果备注1 . 模具总装图 由以上设计，可得到模具总装图，为了实现先落料后拉深，应保证模具装配后，拉深凸模比落料凹模低3mm。 模具的工作过程：将条料送入刚性卸料板下方长方形槽中，平放在凹模面上，并靠槽的一侧，压力
20、机滑块带着上模下行，凸 凹模下表面首先接触条料，并与顶件块一起压住条料，先落料 后拉深；当拉深结束后，上模回程，落料后的条料由刚性卸料板从凸 凹模上卸下，拉深成形的工件由压力机上活动横梁通过推件块从凸凹模中刚性打下，用手工将工件取走后，将条料往前送进一个步距，进行下一个工件的生产。2 . 冲压设备的选用： 通过校核，选用开式可傾压力机J2340能满足要求。拉深凸模比落料凹模低3mm。选用开式可傾压力机J2340附表1 机械加工工艺过程卡片机械加工工艺过程卡片产品型号001零(部)件图号03产品名称轴承盖冲压模零(部)件名称凸凹模共(2)页第(1)页材料牌号Gr12毛坯类型锻造毛坯外型尺寸220
21、58每毛坯可制件数1每台件数1备注工序号工序 名称工 序 内 容车间工段设备工艺装备工时准终单件1备料将毛坯锻成圆棒22058锻造车间空气锤2热处理退火热处理车间退火炉3车削车台阶机加车间车床描图4热处理调质热处理车间热处理描校5磨端面工作端留单边余量0.3机加车间磨床6钳工画线画出各孔位置线机加车间底图号7加工螺孔销钉孔按位置加工螺钉孔 销钉孔机加车间钻床装订号8车削按零件图车削内 外形尺寸机加车间CA6140三爪卡盘及自带顶针设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)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附表2 机械加工工艺过程卡片机械加工工艺过程卡片产品型号001零
22、(部)件图号03产品名称轴承盖冲压模零(部)件名称凸凹模共(2)页第(2)页材料牌号Gr12毛坯类型锻造毛坯外型尺寸22058每毛坯可制件数1每台件数1备注工序号工序 名称工 序 内 容车间工段设备工艺装备工时准终单件9热处理按热处理工艺，淬火 回火达到5862HRC热处理车间热处理10磨削精磨内 外圆 端面至尺寸，保证端面与轴线垂直机加车间磨床11 钳工精修全面达到设计要求机加车间M114W万能外圆磨床自带顶针描图12检验描校13校正。保证两轴端同轴度误差小于0.02mm14入库底图号装订号设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)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
23、4. 模具的装配本模具的装配选凸 凹模为基准件，先装上模，再装下模。装配后应保证间隙均匀，落料凹模刃口面应高出拉深凸模工作面3mm，顶件块上端面应高出落料凹模刃口面0.5mm，以实现落料前先压料，落料后再拉深。拉深模技术要求及加工特点：（1） 凸 凹模材质应具有高硬度 高耐磨性 高淬透性 热处理变形小，形状简单的凸 凹模一般用T10A CrWMn等，形状复杂的凸 凹模一般用Cr12 Cr12MoV W18Cr4V等，热处理后的硬度为5862HRC；（2） 凸 凹模精度主要根据拉深件精度决定，一般尺寸精度在IT6IT9，工作表面质量一般要求很高，起凹模圆角和孔壁要求表面粗糙度Ra值为0.80.2
24、微米，凸模工作表面粗糙度Ra值为1.60.8微米；（3） 由于回弹等因素在设计时难以准确考虑，导致凸 凹模尺寸的计算值与实际要求值往往存在误差。因此凸 凹模工作部分的形状和尺寸设计应合理，要留有试模后的修模余地；一般先设计和加工拉伸模后设计和加工冲裁模；（4） 凸凹模淬火有时可以在试模后进行，以便试模后的修改；（5） 凸凹模圆角半径和间隙的大小 分布符合设计要求 ；（6） 拉伸凸凹模的加工方法主要根据工作部分断面形状决定。圆型一般车削加工，非圆形一般划线后铣削加工，然后淬硬，最后研磨 抛光。第五章：设计总结根据业内专家预测，今年中国塑料模具市场总体规模将增加13%左右，到2005年塑料模具产值
25、将达到460亿元，模具及模具标准件出口将从现在的9000多万美元增长到2005年的2亿美元左右，产值在增长，也就意味着市场在日渐扩大。 相当多的发达国家塑料模具企业移师中国，是国内塑料模具工业迅速发展的重要原因之一。中国技术人才水平的提高和平均劳动力成本低都是吸引外资的优势，所以中国塑模市场的前景一片辉煌，这是塑料模具市场迅速成长的重要因素所在。 按照我国国家标准，模具共分为10大类46个小类，塑料模具是10大类中的l个大类，共有7个小类：热塑性塑料注塑模、热固性塑料注塑模、热固性塑料压塑模、挤塑模、吹塑模、真空吸塑模和其他类塑料模。塑料模的发展是随着塑料工业的发展而发展的，在我国起步较晚，但
26、发展却很快，特别是最近几年，无论在质量、技术和制造能力上，都有很大发展。但就总体来看，与国民经济发展和世界先进水平相比，差距仍较大，一些大型、精密、复杂、高效、长寿命的塑料模具每年仍大量进口。 据悉目前全世界年产出模具约650亿美元，其中塑料模具约为260亿美元。我国1999年模具总产值245亿元其中塑料模具约为82亿元，2000年近100亿元。七类塑料模具中，注塑模具所占比例很大，约占全部塑料模具的80%左右。塑料模具的主要用户是家用电器行业、汽车、摩托车行业、电子音像设备行业、办公设备行业、建筑材料行业、信息产业及各种塑料制品行业等。目前国内年需塑料模具约130-140亿元，真中有30多亿
27、元仍靠进口，进口量最多的塑料模具有汽车摩托车饰件模具、大屏幕彩电壳模具、冰箱洗衣机模具、通讯及办公设备塑壳模具、塑料异型材模具等。在即将毕业之际，为了在我们现有的知识基础上使我们的水平有进一步的提高，根据教育部门的要求和学校的教学安排，我们进行了这次毕业设计。首先翟老师给我们布置毕业设计的题目，对题目给于了认真的分析和安排，使我们能够做到胸有成竹，同时，我到图书馆借阅了许多质料，有了充足的原始材料。其次，在具体设计过程中，我参照例子一步一步地进行，对各步骤进行了详细和深入细致的计算。再次，在大量计算数据和原始数据基础上，进行了归纳总结，绘制出了几张零件图和一张装配图，并写出了设计总结和感想体会
28、。我想，通过我们这次毕业设计，我们对以前的知识有了一定的巩固，同时还学到了新知识，自己的能力得到进一步拔高，我会保存好我的底稿，将来时常翻阅。致谢 参考文献【1】王孝培主编 冲压手册 北京 机械工业出版社 1990【2】陈孝康等著 实用模具技术手册 北京 中国轻工业出版社 2001【3】翟德梅等编 河南机电高等专科学校学报 2001年第三期【4】姜奎华 冲压工艺与模具设计 北京 机械工业出版社 1995.5【5】冲压模具师手册编审组 冲压模具设计手册（M）北京 机械工业出版社 1990【6】肖祥芷 中国模具设计大典（三） 江西科学技术出版社 2002.10【7】李云程主编 模具制造工艺学 北京 机械工业出版社 1997【8】刘建超主编 冷冲压与塑料成型加工原理 西安 西北工业大学出版社 1996【9】刘建超 张宝忠 主编 冲压模具设计与制造 北京 高等教育出版社 2004【10】李天佑主编 冲模图册 北京 机械工业出版社 1988
