【正文】 畢業(yè)設(shè)計（論文） 軸承端蓋沖裁模具研制 軸承端蓋沖裁模具研制 摘 要本文主要介紹加工端蓋制件落料拉深沖孔的復(fù)合模是在壓力機的一次行程中在模具的同一工作位置上完成這三道工序的沖模 因此合理地布置凸凹模設(shè)計復(fù)合模的結(jié)構(gòu)分析復(fù)合模的工作原理及進行工藝設(shè)計是要解決的重要問題其內(nèi)容包括總的壓力計算壓力中心的確定凸凹模工作部分尺寸計算繪制裝配圖和零件圖編寫工藝過程卡等 關(guān)鍵詞工作原理 結(jié)構(gòu)設(shè)計 計算 繪圖 復(fù)合模 Blanking die of Bearing End Cover Part Research and Manufacture AbstractThis mainly introduce the pound die which is applied for producing End Cover Part blanking drawing and punching In one press stork the three producing courses are plished in the same position of the die which shapes the pound die Therefore properly disposeing punch and die designing the stracture of the die always analysesing the operation principle and craft design of the die are being the most significant point It aims at the total pressure calculateion confirmation of pressure center measurement calualation of the punch and die drawing assembly graph redacting craft prollessing cards and so on of course which is also the main content we are going to talk about KeywordsOperation principleStructure Design Calculate Drawing Compound die 目 錄 第 1 章 緒論 1 第 2 章 復(fù)合模的設(shè)計基礎(chǔ) 2 21 沖裁變形機理 2 22 拉深變形機理 3 第 3 章 工藝分析及計算 4 31 工藝方案的分析和確定 4 32 端蓋復(fù)合模具中有關(guān)計算 5 33 初選壓力機 9 34 計算壓力中心 10 35 凸凹模工作部分尺寸計算 10 36 橡膠的選用 15 第 4 章 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 18 41 初定模具閉合高度 18 42 落料拉深沖孔復(fù)合模結(jié)構(gòu) 18 第 5 章 模具主要零件的設(shè)計與選用 20 51 工藝性零件 20 52 結(jié)構(gòu)性零件 23 第 6 章 模具的裝配 26 61 模具裝配的基本要求 26 62 模具的裝配要點 26 第 7 章 模具圖樣設(shè)計 28 71 模具裝配圖及各零件圖 28 72 各零件工藝過程卡 28 73 備料清單 28 74 標準件清單 29 第 8 章 總結(jié) 30 參考文獻 31 致謝 32 附錄 1 各零件工藝過程卡 附錄 2 模具總裝圖及各零件圖 第 1 章 緒論 隨著現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展模具的應(yīng)用越來越廣泛其適應(yīng)性也越來越強已成為工業(yè)國家制造工藝水 平的標志和獨立的基礎(chǔ)工業(yè)體系 模具屬于精密機械產(chǎn)品因為它主要由機械零件和機構(gòu)組成如成形工作零件凸模凹模導(dǎo)向零件有導(dǎo)柱導(dǎo)套等支承零件模座等定位零件等送料機構(gòu)抽芯機構(gòu)推頂料件機構(gòu)檢測與安全機構(gòu)等為提高模具的質(zhì)量性能精度和生產(chǎn)效率縮短制造周期其零部件以稱模具組合多由標準零部件組成所以模具應(yīng)屬于標準化程度較高的產(chǎn)品 過去的中國工業(yè)中模具長期未受到重視改革開放以來塑料成形家用電器儀表摩托車汽車等行業(yè)進入大批量生產(chǎn)模具工業(yè)有一定發(fā)展但仍落后于需要每年進口模具數(shù)量很大除模具本身外使用模具的設(shè)備如高效多工位沖壓設(shè)備現(xiàn)代化的 鍛壓設(shè)備壓鑄設(shè)備大型塑料成形設(shè)備以及供應(yīng)高效沖壓用的卷料設(shè)備等仍落后于需要由于模具的用途廣泛模具的種類繁多科學(xué)在進行模具分類對有計劃在發(fā)展模具工業(yè)系統(tǒng)地研究開發(fā)模具生產(chǎn)技術(shù)促進模具設(shè)計制造技術(shù)的現(xiàn)代化充分發(fā)揮模具的功能和作用對研究制訂模具技術(shù)標準提高模具標準化水平和專業(yè)化協(xié)作生產(chǎn)水平提高模具生產(chǎn)效率縮短模具的制造周期都有十分重要的意義 金屬板料沖壓是模具在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛的加工形式之一隨著市場競爭日趨加劇產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高對生產(chǎn)的安全性操作的方便性等要求也日益提高模具作為沖壓生產(chǎn)的基本要素其設(shè)計制造技術(shù)受到 普遍重視因此學(xué)習模具課程進行模具設(shè)計也是適應(yīng)現(xiàn)代化工業(yè)要求的設(shè)計一套完整的模具要求設(shè)計者應(yīng)具有扎實的動手能力和廣闊的理論知識體系如金屬材料與熱處理知識機械設(shè)計基礎(chǔ)知識機械制圖機械工藝制造學(xué)公差與配合等一系列的知識體系 由于這次設(shè)計時間短設(shè)計者知識水平有限加上技術(shù)資料不全在設(shè)計過程中難免有一些不足之處請老師和讀者加以批評和指正 設(shè)計者 2021 年 5 月 第 2 章 復(fù)合模的設(shè)計基礎(chǔ) 21 沖裁變形機理 沖裁過程是在瞬間完成的為了控制沖裁件的質(zhì)量研制沖裁的變形機理就需要分析沖裁時板料分離的實際過程當模具間隙正常時這個過程大致可分為三個變形階段 第一階段為彈性變形階段如圖 21a 所示當凸模開始接觸板料并下壓時凸模與凹模刃口周圍的板料產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象使板料產(chǎn)生彈性壓縮彎曲拉深等復(fù)雜的變形板料略有擠入凹模洞口的現(xiàn)象此時凸模下的材料略有彎曲凹模上的材料則上翹間隙愈大彎曲和上翹愈嚴重隨著凸模繼續(xù)壓入到材料內(nèi)的應(yīng)力達到彈性極限 第二階段為塑性變形階段如圖 21b 所示當凸 模繼續(xù)壓力板料內(nèi)的應(yīng)力達到屈服極限點板料與凸模和凹模的接觸處產(chǎn)生塑性剪切變形凸模切入板料板料擠入凹模洞口在板料剪切面的邊緣由于彎曲拉深等作用形成塌角同時由于塑性剪切變形在切斷面上形成一小段光亮且與板面垂直的斷面纖維組織產(chǎn)生更大的彎曲和拉深變形隨著凸模的下壓應(yīng)力不斷加大直到分離變形區(qū)的應(yīng)力達到抗剪強度塑性變形階段結(jié)束 第三階段為剪裂階段如圖 21cde 所示當板料的應(yīng)力達到抗剪強度后凸模再向下壓則在板料與凸模和凹模的刃口接觸處分別產(chǎn)生裂紋隨著凸模下壓裂紋逐漸擴大并向材料內(nèi)延伸當上下裂紋重合時板料便被分離凸模再下 壓將已分離的材料克服摩擦阻力從板料中推出完成沖裁過程 圖 21 沖裁變形機理 22 拉深變形機理 如圖 22 所示在圓筒形工件的拉深過程中 平板毛坯在拉深凹模壓力的作用下拉深凸模頂 部的材料變形很小而毛坯 Dd 的環(huán)形區(qū)的金 屬在拉深凹模壓力的作用下要受到拉應(yīng)力和壓 應(yīng)力的作用徑向伸長切向縮短依次流入凸 凹模的間隙里成為筒壁最后平板毛坯完全變成 圖 22 無凸緣圓筒件的拉深 圓筒形工件 第 3 章 工藝分析及計算 31 工藝方案的分析和確定 零件圖如圖 31 所示 材料 H62 材料厚度 1mm 工藝分析 此工件為無凸緣圓筒形件要求外形以及孔的尺寸沒有厚度不變的要求此工件的形狀滿足拉深及沖孔工藝要求可用拉深沖孔工序進行加工 圖 31 端蓋產(chǎn)品圖 工件頂部圓角半徑 R 2mm≥ t 滿足拉深對圓角半徑的 要求尺寸Ф 39mm 為 IT14 級滿足拉深工序?qū)ぜ畹燃壱鬅o須另加整形工序尺寸Ф 14mm為 IT13級也滿足沖孔工序?qū)ぜ畹燃壱笥纱舜_定該工件為普通沖壓件在進行沖壓工序安排和模具結(jié)構(gòu) 設(shè)計時應(yīng)注意以下幾點 1 該制件為圓形拉深件因此在設(shè)計時毛坯尺寸的計算是一個重點 2 沖裁間隙拉深凸凹模間隙應(yīng)符合制件要求 3 各工序凸模凹模動作行程的確定應(yīng)保證各工序動作穩(wěn)妥連貫 工藝方案的確定 該產(chǎn)品包括落料沖孔拉深三個基本工序可以有以下三種工藝方案 1 先落料再拉深后沖孔采用單工序模生產(chǎn) 2 落料拉深沖孔復(fù)合沖壓 采用復(fù)合模生產(chǎn) 3 落料沖孔拉深連續(xù)沖壓采用連續(xù)模生產(chǎn) 方案 1 結(jié)構(gòu)簡單但需要三道工序三副模具生產(chǎn)效率低難以滿足該制件的年產(chǎn)量要求方案 2 只需一副模具沖壓件的形位精度和尺寸精度易保證減少了工序數(shù)量生 產(chǎn)率也高盡管模具結(jié)構(gòu)比方案 1 復(fù)雜但由于制件的幾何形狀簡單對稱所以模具制造并不困難方案 3 也只需一副模具生產(chǎn)率也高但為保證沖壓件的形位精度需在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正故模具制造安裝較復(fù)合模復(fù)雜 通過對上述三種方案的分析比較該制件的沖壓生產(chǎn)采用方案 2 比較好 工序安排 該沖壓件端蓋如圖 31 所示其沖壓工序先后順序的安排是保證加工精度提高生產(chǎn)率的關(guān)鍵可根據(jù)沖壓件形狀尺寸精度要求來決定的在安排工序時既要考慮技術(shù)上的可能性和沖壓件質(zhì)量的穩(wěn)定性又要保證經(jīng)濟上的合理性就該沖壓件而言主要是對拉深和沖孔這兩道工序先后 順序的安排該沖壓件在圓筒頂端有一尺寸為Ф 14mm 的孔為使其不變形應(yīng)先拉深成形后再利用模具沖孔故該沖壓件的沖壓工序安排為先落料然后拉深最后沖孔 32 端蓋復(fù)合模具中的有關(guān)計算 工藝尺寸計算 〔 1〕毛坯尺寸 如圖 31 所示 h 805 85mm d 391 38mm 根據(jù)相對高度 hd 8538 0