筒盖的冲压工艺与模具设计.doc

济南大学毕业设计--1前言1.1模具行业发展现状冲压工艺是一种生产效率很高的，可实现少无切屑的先进加工方法。冲压工艺操作简便，便于实现自动化与机械化，适于大批量零件的生产，并且尺寸精度和互换性都较好。所以，在航天航空、汽车、拖拉机、电机电器、精密仪器仪表等工业中占有较为重要的地位，据相关资料统计，仅汽车制造业就有约60%75%的的零件是采用冷冲压工艺加工完成的，在电机及仪表生产中也有60%70%的零件采用冷冲压加工。由此可见，支持和促进冷冲压技术的发展，对国民经济和加速工业化建设，具有十分重要的意义。冲压模具的设计水平和制造精度是保证冲压零件质量的关键，因此，发展冷冲压生产工艺，必须大力发展冲模技术。早在上世纪50年代，美国日本等发达国家就将冲模技术作为一个独立的的产业来发展，并取得的巨大成果。1.2模具行业发展前景我国模具工业在近20年来发展更是迅速，模具及模具加工设备市场需求潜力巨大，发展前景广阔。在国家产业政策的正确引导下，经过几十年努力，现在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平，包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用。虽然如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。这一些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无论在设计还是加工工艺和能力方面，都有较大差距。轿车覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点，可代表覆盖件模具的水平。虽然在设计制造方法和手段方面基本达到了国际水平，模具结构周期等方面，与国外相比还存在一定的差距。并且，精密、先进加工设备在模具加工中的比重还比较低，CAD/CAE/CAM等先进加工技术的普及率还比较低，许多高精度复杂模具仍主要依赖国外进口。所以，为提高国内模具设计制造水平，提高国际竞争力，必须加快模具技术发展，加大技术及资金投入，加快模具设计制造人才培养步伐。1.3选题目的与意义（1）通过毕业设计可以了解模具设计制造技术，并巩固加深所学习的理论知识，提高自己综合分析与解决实际问题的能力，为将来的职业发展奠定基础。（2）通过毕业设计认识冲压模具设计的基本过程及所要完成的工作，提高自己查阅相关资料手册、手工绘图及计算机绘图等基本能力。2冲压工艺方案的确定2.1设计任务书1.设计要求（1）要求：独立完成给定零件的模具设计，合理选择各组成零件的材料，进一步巩固和提高机械专业设计的理论和技能。根据老师给出的设计任务，能够提出合理的设计方案，培养开发和创新设计的能力。通过手工和计算机绘制装配图和零件图，增强基本的专业制图技能，能够熟练应用计算机进行设计。通过文献资料的检索和阅读，能够提高分析问题和解决问题的能力。（2）数据：依照下图给出的零件图纸参数。图2.1零件图料厚：1.0±0.12mm材料：10钢大批量2.2冲压工艺性分析通过零件图分析，该零件为圆形筒盖类零件，结构简单，对称，冷冲压模具包括落料、冲孔、拉深、翻边等工序。在拉深过程中要注意控制拉深程度，加工时，根据零件的结构，形状等一些技术要求，应考虑以下几点：（1）拉深件圆角半径：拉深件的圆角半径要适合，应尽量大些，以便于成形和减少拉深次数，避免在拉深过程中出现失稳现象即拉裂。拉深件底与壁的圆角半径应满足r≥t（t为材料厚度）。而在此设计中圆角半径r=3>t=1，故满足设计要求。（2）考虑拉深件厚度不均匀的现象：在拉深过程中，零件壁厚会有一定不均匀的现象，因此需考虑修边，并合理增加修边余量。（3）根据生产批量和条件（冲压加工条件和模具制造条件）确定工序组合。生产批量大时，冲压工序应尽可能组合在一起，用复合模具；小批量生产用单工序简单模。由于圆筒冲压成形需要的多道工序完成，因此选择合理的成形工艺方案十分重要，考虑到生产批量大，应在生产合格零件的基础上尽量提高生产效率，降低生产成本。要提高生产成本，应该尽量选择合理的工艺方案，选择复合能复合的工序，但复合程度太高，模具的结构复杂，安装调试困难，模具成本高，同时可能降低模具的强度，缩短模具寿命。2.3工序组合方案确定2.3.1工序组合要求根据零件形状确定冲压工序类型和选择工序顺序，冲压该零件需要的基本工序有落料、拉深、冲孔、翻边、切边。工序组合需按照以下原则：（1）对冲带孔的或有缺口的冲裁件，如选用简单模，一般先落料，再冲孔或切口；（2）对于有孔的拉深件，一般先拉深，后冲孔，但孔的位置在零件底部且孔径尺寸要求不高时，也可先冲孔后拉深；（3）对于形状复杂的拉深件，为便于材料变形和流动，应先形成内部形状，再拉深外部形状；（4）整形修边工序，应在冲压件成型以后进行。2.3.2工序的组合方案及比较通过以上分析共得出以下三种工序组合方案方案一：落料——冲孔——拉深——翻边——切边；方案二：