端盖的冲压工艺与模具设计
端盖的冲压工艺与模具设计[20200123184406]
日期： 【摘要】
本论文介绍了端轴盖的冲压成型。讨论端盖的模具结构、基本尺寸、材料性能、以及发生不良问题分析。准确的结构、合理的参数设定才能保证产品的质量和提高产品尺寸的精度。
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关键字:】模具结构、基本尺寸、材料性能
引言 1
一、冲压件的工艺分析 3
（一）零件工艺性分析 3
（二）冲压工艺方案 3
二、毛坯尺寸计算 4
（一）落料冲孔凸、凹模刃口尺寸计算 4
（二）拉深工艺计算 5
三、落料工序的排样设计 7
（一）排样图的设计 7
（二）条料宽度与导料板间距 7
（三）材料利用率计算 8
四、力的计算以及压力机的选择 8
（一）落料所需力的计算 8
（二）拉深所需力的计算 9
（三）冲孔所需力的计算 10
（四）切边所需力的计算 10
（五）选择压力机 10
五、模具的结构设计 12
（一）选用模架、确定闭合高度及总体尺寸 12
（二）辅助零件的设计及选用 12
（三）模具其他零件 13
六、装配图以及模具工作过程 14
（一）装配图 14
（二）模具工作过程 14
总结 16
致谢 17
参考文献 18
引言
冲压是利用在安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加的压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压件或冲件）的一种压力的加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，是一种材料成形工程技术。
冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。
冲压工艺与模具、冲压设备以及冲压材料构成冲压加工的三要素，他们相交形成冲压件。
与机械加工及塑性加工的其他方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的有点。主要表现在：
（1）冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的形成次数为每分钟几十次，高速压力机每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个或者多个冲件。
（2）冲压时由模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压材料的表面质量，而模具的寿命一般较长，所以冲压件的质量稳定互换性好，具有“一模一样”的特征。
（3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到秒表的秒针，大到汽车纵粱、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压件的强度和刚度均提高。
（4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其他加热设备，因而是一种省料、节能的加工方法。
但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技术要求高，是技术密集型产品。所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能冲分体现，从而获得较好的经济效益。
冲压在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多的采用冲压方法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、电子、航空、航天、家电及轻工等企业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重相当大，少则60%以上，多则90%以上。不少过去用锻造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量小、刚度好的冲压件所代替。因此可以说、如果生产中不广泛采用冲压工艺，许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、加速产品更新换代等都是难以实现的。
在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较小而公差要求较小时，若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求的。这时在工艺上多采用工序集中的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合工序。根据工序的组合方法不同，又可将其分为复合、级进和复合-级进三种组合方式。
复合冲压——在压力机的一次工作行程中，在模具的同一工位上同时完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。
级进冲压——在压力机的一次工作行程中，按照一定的顺序在同一模具的不同工位上完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。
复合-级进冲压——在一副冲模上包含复合和级进两种方式的组合工序。
一、 冲压件的工艺分析
图1-1 产品零件图
（一）零件工艺性分析
如图1-1所示该零件为零件为拉深翻边圆筒件，料厚t=2mm；零件的形状简单、对称，圆角半径R=2mm>1，满足拉深工艺对形状和圆角半径的要求；零件所用材料10钢的拉深性能较好，易于拉深成形；从零件还可以看出 还需要冲孔和翻边的设计。所以整个过程为落料、拉深、冲孔、切边。
（二）冲压工艺方案
由上述工艺分析可以确定此零件可以用单工序模依次按步骤加工成形，也可以用复合模一次成形。我们必须从工艺性和经济性两个方面来选择
1、由于生产的是车轴盖零件，所以应该是大批量生产的，对于以上两种模具类型，复合模更适合一些。
2、复合模生产率较高，压力机在一次行程内可完成两道以上工序，而单工序模一次行程只能完成一道工序，所以生产效率较复合模要高一些。
3、复合模冲压精度较单工序模要高。
4、复合模对原材料要求比单工序模要低一些。
5、复合模安装，调整与操作简单，单工序模有导向时安装与调整方便。
综上所述更适合用复合模进行加工
二、毛坯尺寸计算
（一）落料冲孔凸、凹模刃口尺寸计算
表4-13 规则形状（圆形、方形）件冲裁时凹、凸模的制造公差
基本尺寸凸模偏差δp凹模偏差δd基本尺寸凸模偏差δp凹模偏差δd
≤180.0200.020＞180-2600.0300.045
＞18-300.0200.025＞260-3600.0350.050
＞30-800.0200.030＞360-5000.0400.060
＞80-1200.0250.035＞5000.0500.070
＞120-1800.0300.040
表4-14 磨损系数x
材料t/mm 非圆形冲件圆形冲件
10.750.50.750.5
冲件公差△/min
1﹤0.160.17-0.35≥0.36﹤0.16≥0.16
1-2﹤0.200.21-0.41≥0.42﹤0.20≥0.20
日期： 【摘要】
本论文介绍了端轴盖的冲压成型。讨论端盖的模具结构、基本尺寸、材料性能、以及发生不良问题分析。准确的结构、合理的参数设定才能保证产品的质量和提高产品尺寸的精度。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】模具结构、基本尺寸、材料性能
引言 1
一、冲压件的工艺分析 3
（一）零件工艺性分析 3
（二）冲压工艺方案 3
二、毛坯尺寸计算 4
（一）落料冲孔凸、凹模刃口尺寸计算 4
（二）拉深工艺计算 5
三、落料工序的排样设计 7
（一）排样图的设计 7
（二）条料宽度与导料板间距 7
（三）材料利用率计算 8
四、力的计算以及压力机的选择 8
（一）落料所需力的计算 8
（二）拉深所需力的计算 9
（三）冲孔所需力的计算 10
（四）切边所需力的计算 10
（五）选择压力机 10
五、模具的结构设计 12
（一）选用模架、确定闭合高度及总体尺寸 12
（二）辅助零件的设计及选用 12
（三）模具其他零件 13
六、装配图以及模具工作过程 14
（一）装配图 14
（二）模具工作过程 14
总结 16
致谢 17
参考文献 18
引言
冲压是利用在安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加的压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压件或冲件）的一种压力的加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，是一种材料成形工程技术。
冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。
冲压工艺与模具、冲压设备以及冲压材料构成冲压加工的三要素，他们相交形成冲压件。
与机械加工及塑性加工的其他方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的有点。主要表现在：
（1）冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的形成次数为每分钟几十次，高速压力机每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个或者多个冲件。
（2）冲压时由模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压材料的表面质量，而模具的寿命一般较长，所以冲压件的质量稳定互换性好，具有“一模一样”的特征。
（3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到秒表的秒针，大到汽车纵粱、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压件的强度和刚度均提高。
（4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其他加热设备，因而是一种省料、节能的加工方法。
但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技术要求高，是技术密集型产品。所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能冲分体现，从而获得较好的经济效益。
冲压在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多的采用冲压方法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、电子、航空、航天、家电及轻工等企业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重相当大，少则60%以上，多则90%以上。不少过去用锻造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量小、刚度好的冲压件所代替。因此可以说、如果生产中不广泛采用冲压工艺，许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、加速产品更新换代等都是难以实现的。
在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较小而公差要求较小时，若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求的。这时在工艺上多采用工序集中的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合工序。根据工序的组合方法不同，又可将其分为复合、级进和复合-级进三种组合方式。
复合冲压——在压力机的一次工作行程中，在模具的同一工位上同时完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。
级进冲压——在压力机的一次工作行程中，按照一定的顺序在同一模具的不同工位上完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。
复合-级进冲压——在一副冲模上包含复合和级进两种方式的组合工序。
一、 冲压件的工艺分析
图1-1 产品零件图
（一）零件工艺性分析
如图1-1所示该零件为零件为拉深翻边圆筒件，料厚t=2mm；零件的形状简单、对称，圆角半径R=2mm>1，满足拉深工艺对形状和圆角半径的要求；零件所用材料10钢的拉深性能较好，易于拉深成形；从零件还可以看出 还需要冲孔和翻边的设计。所以整个过程为落料、拉深、冲孔、切边。
（二）冲压工艺方案
由上述工艺分析可以确定此零件可以用单工序模依次按步骤加工成形，也可以用复合模一次成形。我们必须从工艺性和经济性两个方面来选择
1、由于生产的是车轴盖零件，所以应该是大批量生产的，对于以上两种模具类型，复合模更适合一些。
2、复合模生产率较高，压力机在一次行程内可完成两道以上工序，而单工序模一次行程只能完成一道工序，所以生产效率较复合模要高一些。
3、复合模冲压精度较单工序模要高。
4、复合模对原材料要求比单工序模要低一些。
5、复合模安装，调整与操作简单，单工序模有导向时安装与调整方便。
综上所述更适合用复合模进行加工
二、毛坯尺寸计算
（一）落料冲孔凸、凹模刃口尺寸计算
表4-13 规则形状（圆形、方形）件冲裁时凹、凸模的制造公差
基本尺寸凸模偏差δp凹模偏差δd基本尺寸凸模偏差δp凹模偏差δd
≤180.0200.020＞180-2600.0300.045
＞18-300.0200.025＞260-3600.0350.050
＞30-800.0200.030＞360-5000.0400.060
＞80-1200.0250.035＞5000.0500.070
＞120-1800.0300.040
表4-14 磨损系数x
材料t/mm 非圆形冲件圆形冲件
10.750.50.750.5
冲件公差△/min
1﹤0.160.17-0.35≥0.36﹤0.16≥0.16
1-2﹤0.200.21-0.41≥0.42﹤0.20≥0.20
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