第-1-页目录摘要………………………………………………………………………3前言………………………………………………………………………31模具的概论……………………………………………………………31.1冲压与冲模概念……………………………………………………………41.1.1我国冲压现状与发展方向…………………………………………………41.1.2国外模具的现状与发展趋势………………………………………………41.2冲模的分类……………………………………………………………………51.3冲模的零部件…………………………………………………………………62冲压件工艺分析………………………………………………………62.1收集并分析有关设计的原始资料………………………………………72.2产品零件的冲压工艺性分析与审查………………………………………73冲压工艺方案的确定…………………………………………………84主要设计计算…………………………………………………………94.1毛坯尺寸计算…………………………………………………………………………94.2成形次数的确定……………………………………………………………………104.3排样及相关计算……………………………………………………………………114.3.1零件排样…………………………………………………………………134.3.2条料尺寸…………………………………………………………………144.3.3材料消耗定额……………………………………………………………154.3.4中间工序半成品尺寸……………………………………………………154.4冲压工序压力计算…………………………………………………………154.5工作部分尺寸计算…………………………………………………………184.5.1落料凹、凸模的工作尺寸计算……………………………………………184.5.2首次拉深凹、凸模的工作尺寸计算………………………………………204.5.3第二次拉深凹、凸模的工作尺寸计算……………………………………215填写冲压工艺卡片……………………………………………………216模具结构设计……………………………………………………………………………246.1拉深模的结构设计…………………………………………………………………246.1.1落料拉深复合模……………………………………………………………………246.1.2二次拉深模…………………………………………………………………………256.1.3切边摸…………………………………………………………………………………25第-2-页6.2模具材料的选用……………………………………………………………………266.2.1冲压对模具材料的要求……………………………………………………………266.2.2模具材料的选用原则………………………………………………………………266.2.3冲模常见材料以及热处理要求…………………………………………………266.3定位方式的选择……………………………………………………………………296.4卸料出件方式的选择………………………………………………………………296.5导向方式的选择……………………………………………………………………307模具主要零件的设计…………………………………………………………………307.1工作零件的结构设计………………………………………………………………307.2其他零件的设计与选用…………………………………………………………338模具总装图………………………………………………………………………………349冲压设备的选择…………………………………………………………………………3410工作零件的加工工艺………………………………………………………………3510.1凸凹模的加工工艺过程…………………………………………………………3510.2拉深凸模的加工工艺过程……………………………………………………3510.3落料凹模的加工工艺……………………………………………………………3610.4第二次拉深凸模的加工工艺过程…………………………………………3610.5第二次拉深凹模的加工工艺…………………………………………………3711模具的装配………………………………………………………………………………3711.1冲模装配要点………………………………………………………………………3711.2冲模装配工艺要点………………………………………………………………3711.3具体装配………………………………………………………………………………38致谢……………………………………………………………………40参考文献………………………………………………………………41第-3-页冲压模具设计—拉深模设计摘要:本文介绍了电池帽冲压模具的设计。根据已有的零件图,综合考虑影响生产顺利进行的各方面因素,合理安排零件的生产工序,优化确定各工艺参数的大小和变化范围,合理设计模具结构,正确选择模具加工方法,选用机床设备等,使零件的整个生产达到优质、高产、低耗、安全。关键词:反拉深、模具设计与制造、冲压方案、旋转体拉深件第-4-页前言板料冲压是金属加工的一种基本方法,他用以生产各种板料零件,具有生产效率高、尺寸精度好、重量轻、成本低并易于实现机械化和自动化等特点。在现代汽车、拖拉机、电器电机、电子仪表、日用生活用品、航空航天以及国防工业等各个工业部门中均占有越来越重要的地位。冲压加工与其他加工方法相比,无论在技术方面还是在经济方面都具有许多独特的优点,其生产出来的工件具有高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗的特点,是其他加工方法所不能比拟的。但需要指出的是,由于进行冲压成型加工必须具备相应的模具,而模具是技术密集新产品,其制造是单间小批量生产,具有难加工、精度高、技术要求高、生产成本高的特点。所以只有在冲压零件生产批量大的情况下,冲压成型加工的优点才能充分体现,从而获得好的经济效益。由于冲压加工具有上市突出的有点,因此在批量生产中得到了广泛应用,在现代工业生产中占有十分重要的地位,是国防工业机敏用工业生产中比不得少的加工方法。冲压工序根据材料的变形特点可分为分离工序好变形工序两类。分离工序是指坯料再冲压力作用下,变形部分的应力达到强度极限以后,使坯料发生断裂而产生分离。分离工序包括:切断、落料、冲孔、切口、切边、剖边等。成型工序是指坯料在冲压力作用下,变形部分的应力达到屈服极限,但未达到强度极限,是坯料发生塑性变形,成为居于有定形状尺寸与精度制件的加工工序。成型包括:弯曲、拉深、翻边、旋转、校平、压花等。1模具的概论模具是用来成型物品的工具,这种工具有各种零件构成,不同的模具由不同的零件构成。它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。1.1冲压与冲模冲压是在室温下,利用安装在压力机上的模具对材料施加压力,使其产生分离或塑性变形,从而获得所需零件的一种加工方法。在冲压加工中,将材料(金属或非金属)加工成零件(或半成品)的一种特殊第-5-页工艺装备,称为冲压模具。冲模在实现冲压加工中是必不可少的工艺装备,与冲压件是“一模一样”上午关系,若没有符合要求的冲模,就不能生产出合格的冲压件;没有先进的冲模,先进的冲压成形工艺就无法实现。在冲压零件的生产中,合理的冲压成形工艺、先进的模具、高效的冲压设备是必不可少的三要素。冲压加工与其他加工方法相比,无论在技术方面,还是在经济方面,都具有许多独特的优点。生产的制件所表现出来的高精度,高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗,是其他加工制造方法所不能比拟的。但需要指出的是,由于进行冲压成形加工必须具备相应的模具,而模具是技术密集型产品,其制造属单位小批量生产,具有难加工、精度高、技术要求高、生产成本高的特点。所以,只有在冲压零件生产批量大的情况下,冲压成形加工的优点才能充分体现,从而获得好的经济效益。由于冲压加工具有上述突出特点,因此在批量生产中得到了广泛的应用,在现代工业生产中占有十分重要的地位,是国防工业及民用工业中必不可少的加工方法。1.1.1我国冲压现状与发展方向目前,我国冲压技术与先进工业发达国家相比还相当落后,主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家尚有相当大的差距,导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与先进工业发达国家的模具相比差距相当大。随着工业产品质量的不断提高,冲压产品生产正呈现多品种、少批量,复杂、大型、精密,更新换代速度快的变化特点,冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展。为适应市场变化,随着计算机技术和制造技术的迅速发展,冲压模具设计与制造技术正由手工设计、依靠人工经验和常规机械加工技术向以计算机辅助设计(CAD)、数控切削加工、数控电加工为核心的计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)技术转变。至今,我国模具制造行业的产值已经超过机床工业。有关板料冲压技术方面的问题愈来愈为人们所关注,相应的冲压工艺理论的研究及冲压加工机理的探讨也随之不断深化,如何从冲压工序基本应力与变形状态的分析着手,改善冲件的质量精度,并提高模具的使用寿命也就显得愈为重要。1.1.2国外模具的现状和发展趋势第-6-页国外模具发展趋势:1.模具设计技术:(1)工业发达国家在模具设计上已经大量使用计算机辅助设计软件进行模具的结构设计,并普及了计算机绘图。据有差资料介绍,美国和日本75的模具厂已使用了技术,香港的模具厂也开始采用这项技术。(2)在注塑模具设计中,已开始普及应用计算机辅助工程分析软件,对塑料的流动,填充,冷却情况及模具的浇口配置,浇道大小,冷却加热系统和模具的刚度,强度等进行科学的分析和计算,从而保证注塑制品的质量与合理的生产节拍。(3)国外的注塑模具中,多型腔,多层,大型精密模具已占50%,不仅提高了生产效率,而且节省了大量塑料原料。2.模具加工技术(1)国外已大量使用数控机床,应用计算机辅助加工软件和数控编程技术对模具,特别是对具有复杂型腔(三维曲面)的模具进行加工,使模具的质量和附加值大为提高。模具的加工周期减少6以上,成本降低3以上,生产效率提高60以上为了提高加工效率及满足各种复杂曲面加工的要求,国外已开发出四轴和五轴的数控自动编程软件并且进了实用阶段。3.模具标准化程度日益提高,模具标准模架及模具标准件的应用日益普及,已实现商品化。4.模具结构更多地采用新技术,如注塑模具的热流道技术等。5.针对不同制品的要求,开发出适用于各种不同模具的专用模具钢,并实现商品化。6.根据模具生产的特点,模具企业向小而专的方向发展。如日本现有11656家模具企业,小厂有11142家,占总数的95.5%,百人以上的仅有65家。占总数的54%韩国有1570家模具企业仅占总数的9%;新加坡有460家模具企业仅占总数的3香港有6500家模具企业也占总数的0.46%。行业特点:1.随着科学技术的发展,模具行业已由劳动密集型逐步3转化为技术劳动密集型2.尽管模具行业已应用了先进的数控设备,检验仪器和计算机辅助设计/分析/制造软件,但仍然需要高技艺的劳动。所以,模具行业又是高技术和高技艺紧密结合的一十行业。第-7-页3.为适应不同制品的需要,模具的种类繁多,从设计,制造工艺,装备以至原材料都各不相同所以企业生产的模具宜专而不宜全,规模宜小而不宜大。4.模具基本上是单件生产。即使是生产专业化的模具企业,在生产同一类模具时,也会由于不同模具的精度要求,复杂程度,加工难度等的不同而需要变化设备的配置和工程的安排。因此,模具企业还应在专业化的基础上实现生产的素性化三,市场分析据国际生产协会预测,到2000年工业品零件粗加工的75%,精加工的5%将由模具成型,可见模具在工业生产中的作用将日益重要.工业发达国家的模具行业在近四十年来取得了异常迅速的发展,已摆脱了属地位而成为独立的行业,并成为基础工业的重要组成部分。1988年美国日本,西德的模具产值分别达到62亿