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1、毕业设计题目,系部：机械工程系专业：材料成型及控制工程学号：092018127学生姓名：张震指导老师：韩海军,套环的冲压工艺及模具设计,第一部分：冲压工艺性分析第二部分：主要尺寸的计算及主要零件图第三部分：模具装配图第四部分：致谢,毕业设计零件图,材料：08钢 壁厚：1.5mm 生产批量：中批量,第一部分：冲压工艺性分析,(1)材料：选取端盖所用的材料为碳素结构钢08钢，其塑性较好，其具有良好的冲压工艺性能。(2)结构：从制件形状来看：属于阶梯拉伸件，阶梯形件的拉伸和圆筒形件的拉伸基本相同，但主要考虑的是阶梯件能否一次拉伸成型。(3)尺寸精度、同轴度要求较高，其中零件图上内孔翻边属于IT13级
2、，外缘翻边属于IT11级工件外轮廓所有未注公差尺寸按IT14级。精度要求不是很高，一般冲压均能满足精度要求。(4)为了保证孔的尺寸以及同轴度的要求，应该先整形、冲孔，再翻孔。防止孔变形,工序步骤,a,b,c,d,e,确定冲模类型的结构,冲压工艺性分析之后拟定冲压工艺方案时选择复合模，因为零件的几何形状简单对称，工件之间无搭边值。故可以用（1）落料、拉深、再拉深、拉伸大台阶、冲孔，采用单工序模生产（2）先落料拉深复合、再拉深、冲孔、翻孔、翻边，复合模生产；（3）拉深、再拉深、冲孔、翻孔，翻边，落料，采用连续模生产；若采用方案一的单工序模，虽然模具结构简单，但需要工序较多，即需要落料模、拉深模、冲
3、孔模、翻边模、翻孔模，五副模具，生产效率低，难以满足该零件的生产要求。若采用方案三的连续模生产，生产效率也很高，但结构极其复杂，模具成本高，调整维护困难，同时五个工位之间的定位要求非常高，否则无法保证形位精度和尺寸精度。若采用方案二的复合模具生产，大大减小了模具规模，提高生产效率，操作简单、方便，能可靠地保证形位精度和尺寸精度。通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案二为佳。,第二部分：主要尺寸的计算及主要零件图,一.（1）毛坯直径的计算 毛坯尺寸计算采用新方法。拉伸件体积不变原则。毛坯直径D按如下公式计算：式中：T材料体积 t材料厚度 按照图1计算得：D=93.3mm，毛坯的相对
4、厚度t/D100=(1.5/93.3)100=1.6，按照小阶梯直径得拉伸系数m=(30+1.5)/93.3=0.33，查表得相应筒形件极限拉伸系数为0.50。前者小于后者，可以判断不能一次拉伸成型。（2）材料的利用率（拍样图）材料的利用率是指产品的实际面积与所用坯料面积的百分比，但通常是以一个步距内零件的实际面积与所用毛坯面积的百分比来表示：=S1/AB100%=(3.14D2)/(4AB)100%=75.99%材料利用率；S1 一个步距内零件的实际面积(mm2)；A 送料步距(mm)；B 送料宽度(mm)；,（3）计算预留孔直径，拉深高度,计算翻孔高度为：hmax=D/2（1-Kmin）+
5、0.57r=6.78mm预冲孔直径为：D0=D+1.14 r2h=19.08mm预拉深高度为：h1=H-h+r+t=19.72mm 此处给得预拉伸高度为14mma.落料刃口尺寸计算 拉深刃口尺寸的计算 b.冲孔刃口尺寸计算,二.落料凹模的设计 落料凹模高度的确定 H=Kb(15mm)=(0.293.3)mm=18.86mm 此处取凹模的高度取35mm b最大孔口尺寸(mm)；K凹模厚度系数 凹模壁厚：c=(1.52)H(3040mm)=1.718.86=32mm,拉深凸模的设计拉深凸模的高度：L=h1+h2+h=10mm+15mm+20mm=45mm拉深凸模圆角 R凸=（0.71.0）R凹=0
6、.7*7.5=5mm h1压边圈厚度(mm)；h2工作长度(mm)h附加长度，一般取10mm凹凸模设计：凹凸模高度的确定：L=h1+h2+h=57.54mm+25mm+32.46mm=115mm h1 弹簧安装高度；h2 卸料板高度；h 凹凸模工作高度；,冲孔凹模的计算冲孔凹模高度的确定 落料凹模高度为 H=Kb(15mm)=(0.219.08)mm=3.2mm考虑零件为法兰盘，此处取凹模的高度取35mmb最大孔口尺寸(mm)；K凹模厚度系数凹模壁厚：c=(1.52)H(3040mm)=1.73.2=5.5mm冲孔凸模的高度计算：L=h1+h2+h=30mm+20mm+20mm=70mm h1
7、凸模固定板的厚度(mm)；h2工作长度(mm)h附加长度，一般取20mm,三、压力机及模架的选择,在冲压模具设计时，冲压力是指落料力、卸料力、拉深力、压边力、切边力、冲孔力、推件力和顶件力的总称。它是冲压时选择压力机，进行模具设计时校核强度和刚度的重要依据。F落210KN、F卸12.6KN、F拉28.3KN、F压 11.6KN、F推 10.6KN、F顶 12.6KN 压力机的公称压力必须大于或等于冲压力。计算总冲压力原则上只计算同时发生的力。拉深力出现在落料力之后，因此最大冲压力出现在冲裁阶段，模具采用弹性卸料装置和上出料方式，故总冲压力为：F总=F落+F卸+F顶=235.2KN 从满足冲压力
8、要求看，可以初选250KN的开式压力机 根据模具的闭合高度、压力机的装模高度。从生产量、模具结构、产品规格和操作方便等方面考虑，选择滑动导向中间导柱圆形模架，查GB/T 2851.690，可以选出模架,压力机及模架的校核,落料拉深模具所选压力机的最大闭合高度为240mm，闭合高度调节量为50mm，垫板高度为90mm，所以：240mm-50mm=190mm，本次模具设计的闭合高度为H=200mm，Hmax5mm=235mm，Hmin+10=210mm。满足 210H235冲孔模具选压力机的最大闭合高度为180mm，闭合高度调节量为50mm，垫板高度为10mm，所以：180mm-50mm=130m
9、m本次模具设计的闭合高度为H=170mm，Hmax-5=175mm Hmin+10=140mm满足 140 H175,第三部分：落料拉伸模具装配图（主视图）,本模具在一次工作行程中完成落料、拉深全部工作，当压力滑块下行时，首先在凹凸模和落料凹模的作用下，从条料上落下93.3mm的毛坯料，毛坯料被压在凹凸模和压边圈之间，然后在凹凸模和拉深凸模作用下进行拉深，压力机滑块下降到底点时，冲模将处于镦死状态，工件与模具刚性接触，当压力机滑块上行时，在卸料装置的作用下完成卸料，顶件块(压边圈)在顶杆的作用下将零件从凸模上顶出，最后在打杆的作用下将零件推出。本次设计的模具为复合模，在压力机的一次行程中，经一
10、次送料定位，在模具的同一部位同时完成几道工序，其冲裁件的相互位置精度较高，对条料的定位精度低。所选的模架螺钉等零件都是从标准件中选取,这样可以有效的降低成本。,俯视图落料拉伸装配图,冲孔模具装配图（主视图）,本模具设计较为简单，可在法兰盘底部冲孔，凹模14起定位零件的作用，本设计不需自动送料，需手动定位，比较适合中批量生产。零件在凹模14内定完位后，凸模下行，在法兰盘底部冲孔，压力机处于墩死状态，然后凸模上行，零件会依附在凸模上，卸料板5会卸下零件。然后在重复此过程。,俯视图冲孔模具装配图,致谢,此次毕业设计就要结束了，在这里我要感谢带我们课题的韩老师，韩老师严谨细致，一丝不苟的作风一直是我学习的榜样，给我起到了指导和启迪的作用。再次感谢韩老师，是您的悉心教导，让我顺利完成了毕业设计，学到了很多专业知识，谢谢老师。同时我要感谢所有教过我们的各位老师，在你们四年的辛勤教导下，才有了我今天的成果。四年中我所取得的进步和奖励，都离不开各位老师的悉心培育，谢谢老师们。最后，感谢各位答辩的老师，感谢你们对我毕业设计的指导和评价，希望我没有令老师们失望。,零件排样图,
