帽盖冲压模具的工艺设计与分析(附件)【字数：5280】
日期 2010年3月10日 摘 要本次设计工件为帽盖的冲压模具设计，是我们生活中广泛使用的五金用品，冲压模具即为冷冲模具，是通过模具将材料产生分离或者形变的形式成型，模具常用的工序有落料、冲孔、弯曲、拉深等等，本次设计的帽盖属于拉深件，即为将毛坯从平板料的状态通过模具加工成为中空的形式，拉深工艺的成型过程复杂，有变薄拉深和不变薄拉深两种，不变薄拉深即为拉深件的壁厚几乎不产生变化的拉深形式，考虑到产品的强度不变薄拉深是五金件中常用的形式。本次设计的帽盖需要的工序有落料工序和拉深工序等等，存在两个以上的工序，因此，在进行模具形式的选择时，需要满足批量和精度的要求。由于拉深工序成型复杂，因此在进行设计之前，对工件的工艺性进行分析，材料的不同也决定了产品的质量精度，判断产品结构是否合理，才能生产出合格的产品。
目 录
引言 1
一、 帽盖工艺计算与分析 2
（一）产品设计分析 3
（二）材料分析 3
（三）工艺性分析 3
（三）计算毛胚毛坯尺寸 4
（四）拉深工序尺寸的计算 4
二、工艺方案及模具的结构形式的确定 5
三、模具总体结构设计 6
（一）如何选择导料方式 6
（二）如何选择定距方式 6
（三）如何选择卸料方式 6
（四）如何选择标准模架形式 6
四、工艺参数计算 6
（一）如何选择排样方式 6
（二）如何计算冲压力 8
（三） 压力机的选择 10
（四）如何确定压力中心 10
五、计算刃口尺寸 11
（一）如何确定冲裁间隙 11
六、主要零部件的设计 12
（一）如何设计凹模 12
（二）如何设计凸模 14
（三）如何选用定位零件 15
（四）卸料装置的选定 15
（五）如何选用上下模座 15
（六）如何选择模柄 16
七、冲压设备的校核与选定 16
（ *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
一）冲压设备的校核 16
八、 总装图绘制 16
结 论 18
致 谢 19
参考文献 20
引言
本设计课题为帽盖工业设计与分析及模具设计，根据从事冲压模具设计与制造的工程技术综合性应用型人才的实际要求，是符合大学生模具设计专业的毕业生毕业设计需要编写的，将冲压工艺与模具设计及模具制造工艺等关联课题的内容有机的融合，介绍了冲压成型工艺及模具设计与计算方法，同时在模具设计内容中融合了冲压模具的不同加工方法，加工工艺及装备工艺，对初学冲压模具设计者有一定的参考价值。
一、 帽盖工艺计算与分析
（一）产品设计分析
工件的厚度为1.5mm，材料08，由于本次设计任务书对于工件的精度没有具体要求，因此采用通用的IT12即可，在后续设计的工艺计算中将运用IT12精度的标准进行计算。
帽盖工件图如下11所示。
图11 帽盖零件图
（二）材料分析
帽盖的材料是Q235，具有优秀的硬度、塑性和韧性，广泛运用于生活中的弯曲件和拉深件，比如各类的弯曲支撑件和拉深帽盖零件，因此该材料Q235能够满足本次设计的需求。
（三）工艺性分析
该工件的拉深高度为32mm，拉深直径为φ70mm，底部圆角为R2mm，所以主备的工序有落料冲孔和拉伸工序。因为拉深件的成型困难，极易形成拉破和起皱，因此需要对拉深高度较高的工件进行拉伸机先计算，算出需要的拉深次数，逐次拉深完成拉深件的成型工作 。
（三）计算毛胚毛坯尺寸
图12 毛坯的示意图
表13无凸缘圆筒形件的修边余量△h
为了确定工艺方案，首先计算毛坯尺寸并确定拉伸次数。由于材料厚度为1.5mm，以下所有尺寸均以中线尺寸代入。
查表13得修边余量△h=3mm。
计算带凸缘拉深件的毛坯尺寸公式：
将工件各值带入上式计算并将结果加上修边余量即为：
?150mm
（四）拉深工序尺寸的计算
拉深直径的计算
通过查表14得到第一次拉深相对高度h1/d1=0.42/0.53,能够一次完成。
表14 平端面凹模起皱判定
二、工艺方案及模具的结构形式的确定
帽盖需要的工序有落料，冲孔，拉伸，切边、拉深工序，可用方案有：
第一种采用单工序，先进行落料单工序模具生产出帽盖的落料毛坯，再将此毛坯件放入拉深单工序模具，生产出成品的拉深件，再进行冲孔和切边单工序，一共需要4幅单工序模具。
第二种采用复合模，落料工序和拉深工序能够直接进行复合，在同一副模具的同一工位同时完成毛坯的落料和拉深，然后用一副冲孔切边复合模，所以需要2副模具完成。
第三种采用级进模，加工顺序是拉深冲孔落料，最后切边。利用级进模直接逐步完成。
单工序模具需要4幅模具，虽然单工序模具结构很简单，但是模具成本较高，并且精度上使三种模具形式中最低的，不管从产品的精度上，还是从生产时间效率上，此方案的可行性最低。
由于复合模只存在一个工位，同时完成冲裁和成型，因此模具的整体尺寸也较小，更小的模具尺寸表示这匹配的压力机更小，更容易满足生产需求，节省了生产成本。
级进模的形式能够应对各种工序，本次设计的工件工序较少，但是级进模中条料的递进同样需要多次定位，精度相比单工序模具高，但是略低于复合模，虽然生产效率高，但是由于多工位的存在，模具整体尺寸较大，并且模具的结构较为复杂，因此生产成本更高。
总结：经过三种方案的对比，从精度效率等方面选用了方案二的复合模形式。
三、模具总体结构设计
（一）如何选择导料方式
本次设计工件帽盖的生产批量为中大批量，手动送料难以满足需求，因此将采用自动送料，利用送料机进行，考虑模架形式，采用前后送料的方式并且采用导料销结构。
（二）如何选择定距方式
定距方式有侧刃，挡料销，始用挡料销等。
（三）如何选择卸料方式
本次设计帽盖的厚度较薄，并且工件的整体尺寸较小，考虑到产品的平直度，采用弹性卸料机构。
（四）如何选择标准模架形式
目 录
引言 1
一、 帽盖工艺计算与分析 2
（一）产品设计分析 3
（二）材料分析 3
（三）工艺性分析 3
（三）计算毛胚毛坯尺寸 4
（四）拉深工序尺寸的计算 4
二、工艺方案及模具的结构形式的确定 5
三、模具总体结构设计 6
（一）如何选择导料方式 6
（二）如何选择定距方式 6
（三）如何选择卸料方式 6
（四）如何选择标准模架形式 6
四、工艺参数计算 6
（一）如何选择排样方式 6
（二）如何计算冲压力 8
（三） 压力机的选择 10
（四）如何确定压力中心 10
五、计算刃口尺寸 11
（一）如何确定冲裁间隙 11
六、主要零部件的设计 12
（一）如何设计凹模 12
（二）如何设计凸模 14
（三）如何选用定位零件 15
（四）卸料装置的选定 15
（五）如何选用上下模座 15
（六）如何选择模柄 16
七、冲压设备的校核与选定 16
（ *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
一）冲压设备的校核 16
八、 总装图绘制 16
结 论 18
致 谢 19
参考文献 20
引言
本设计课题为帽盖工业设计与分析及模具设计，根据从事冲压模具设计与制造的工程技术综合性应用型人才的实际要求，是符合大学生模具设计专业的毕业生毕业设计需要编写的，将冲压工艺与模具设计及模具制造工艺等关联课题的内容有机的融合，介绍了冲压成型工艺及模具设计与计算方法，同时在模具设计内容中融合了冲压模具的不同加工方法，加工工艺及装备工艺，对初学冲压模具设计者有一定的参考价值。
一、 帽盖工艺计算与分析
（一）产品设计分析
工件的厚度为1.5mm，材料08，由于本次设计任务书对于工件的精度没有具体要求，因此采用通用的IT12即可，在后续设计的工艺计算中将运用IT12精度的标准进行计算。
帽盖工件图如下11所示。
图11 帽盖零件图
（二）材料分析
帽盖的材料是Q235，具有优秀的硬度、塑性和韧性，广泛运用于生活中的弯曲件和拉深件，比如各类的弯曲支撑件和拉深帽盖零件，因此该材料Q235能够满足本次设计的需求。
（三）工艺性分析
该工件的拉深高度为32mm，拉深直径为φ70mm，底部圆角为R2mm，所以主备的工序有落料冲孔和拉伸工序。因为拉深件的成型困难，极易形成拉破和起皱，因此需要对拉深高度较高的工件进行拉伸机先计算，算出需要的拉深次数，逐次拉深完成拉深件的成型工作 。
（三）计算毛胚毛坯尺寸
图12 毛坯的示意图
表13无凸缘圆筒形件的修边余量△h
为了确定工艺方案，首先计算毛坯尺寸并确定拉伸次数。由于材料厚度为1.5mm，以下所有尺寸均以中线尺寸代入。
查表13得修边余量△h=3mm。
计算带凸缘拉深件的毛坯尺寸公式：
将工件各值带入上式计算并将结果加上修边余量即为：
?150mm
（四）拉深工序尺寸的计算
拉深直径的计算
通过查表14得到第一次拉深相对高度h1/d1=0.42/0.53,能够一次完成。
表14 平端面凹模起皱判定
二、工艺方案及模具的结构形式的确定
帽盖需要的工序有落料，冲孔，拉伸，切边、拉深工序，可用方案有：
第一种采用单工序，先进行落料单工序模具生产出帽盖的落料毛坯，再将此毛坯件放入拉深单工序模具，生产出成品的拉深件，再进行冲孔和切边单工序，一共需要4幅单工序模具。
第二种采用复合模，落料工序和拉深工序能够直接进行复合，在同一副模具的同一工位同时完成毛坯的落料和拉深，然后用一副冲孔切边复合模，所以需要2副模具完成。
第三种采用级进模，加工顺序是拉深冲孔落料，最后切边。利用级进模直接逐步完成。
单工序模具需要4幅模具，虽然单工序模具结构很简单，但是模具成本较高，并且精度上使三种模具形式中最低的，不管从产品的精度上，还是从生产时间效率上，此方案的可行性最低。
由于复合模只存在一个工位，同时完成冲裁和成型，因此模具的整体尺寸也较小，更小的模具尺寸表示这匹配的压力机更小，更容易满足生产需求，节省了生产成本。
级进模的形式能够应对各种工序，本次设计的工件工序较少，但是级进模中条料的递进同样需要多次定位，精度相比单工序模具高，但是略低于复合模，虽然生产效率高，但是由于多工位的存在，模具整体尺寸较大，并且模具的结构较为复杂，因此生产成本更高。
总结：经过三种方案的对比，从精度效率等方面选用了方案二的复合模形式。
三、模具总体结构设计
（一）如何选择导料方式
本次设计工件帽盖的生产批量为中大批量，手动送料难以满足需求，因此将采用自动送料，利用送料机进行，考虑模架形式，采用前后送料的方式并且采用导料销结构。
（二）如何选择定距方式
定距方式有侧刃，挡料销，始用挡料销等。
（三）如何选择卸料方式
本次设计帽盖的厚度较薄，并且工件的整体尺寸较小，考虑到产品的平直度，采用弹性卸料机构。
（四）如何选择标准模架形式
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/mjsk/191.html
