端盖(BS11-F03)钣金成形工艺及模具设计说明书

张家界航空工业职业技术学院ZhangjiajieInstituteofAeronauticalEngineering毕业设计说明书设计题目：端盖（BS11-F03）钣金成形工艺及模具设计学生姓名：罗佩瑶专业：飞机制造技术班级与学号：08315104指导老师及职称：宋斌讲师系部：机械工程系湖南·张家界提交日期：2011年5月1张家界航空工业职业技术学院飞机制造技术专业毕业设计任务书届次11届姓名罗佩瑶班级083151学号04一、设计题目：端盖（BS11-F03）钣金成形工艺及模具设计二、产品零件图及要求：三、设计内容：1．产品零件的钣金成形工艺规程：1份2．模具设计图样（含二维总装图、二维非标准零件图）：1套3．设计说明书：1份发题日期：2011年3月16日完成日期：2011年5月10日指导教师：宋斌专业主任：徐政坤名称端盖材料Q235生产批量中批生产条件不限30R21.5φ48+0.039-0.034φ321目录摘要…………………………………………………………………………………………3关键词………………………………………………………………………………………31前言……………………………………………………………………………………32零件图的分析………………………………………………………………………42.1零件的功用与经济性分析……………………………………………………42.2零件的冲压工艺性分析………………………………………………………42.2.1结构形状与尺寸…………………………………………………………………42.2.2精度与表面粗糙度………………………………………………………………42.2.3材料………………………………………………………………………………43冲压工艺分析……………………………………………………………………53.1冲压工艺方案的确定…………………………………………………………53．1.1冲压工序性质与数量的确定…………………………………………………53.1.2冲压工艺方案的分析与确定……………………………………………………53.2冲压工艺参数的计算…………………………………………………………53.2.1工序尺寸的计算…………………………………………………………………53.2.2排样设计与下料方式的确定……………………………………………………63.2.3各工序冲压力的计算与冲压设备的选择………………………………………83.3冲压工艺的规程的编制………………………………………………………94冲压模具设计…………………………………………………………………94.1模具类型和结构形式的确定…………………………………………………94.1.1模具结构类型的确定……………………………………………………………94.1.2工件的定位方式的确定………………………………………………………94.1.3卸料与出件方式的确定………………………………………………………94.1.4模架类型及模具组合形式的确定……………………………………………924.2模具零件的设计与选用……………………………………………………104.2.1工作零件的设计……………………………………………………………………10（1）凸、凹膜间隙的确定………………………………………………………11（2）凸、凹模工作尺寸的计算…………………………………………………11（3）模具压力中心的确定………………………………………………………12（4）凸模结构形式及尺寸的确定………………………………………………12（5）凹模结构形式及尺寸的确定………………………………………………124.2.2定位零件的设计与选用………………………………………………………134.2.3卸料与出件装置的设计……………………………………………………13（1）卸料装置设计………………………………………………………………13（2）推件装置设计………………………………………………………………134.2.4支承固定零件的设计与选用…………………………………………………13（1）凸（凹）模固定板…………………………………………………………13（2）垫板…………………………………………………………………………13（3）模柄…………………………………………………………………………134.2.5模架及其零件的选用…………………………………………………………144.2.6紧固件的选用…………………………………………………………………144.3模具图样的绘制及压力机校核…………………………………………154.3.1模具装配图的绘制……………………………………………………………144.3.2模具零件图的绘制……………………………………………………………144.3.3压力机技术参数的校核………………………………………………………145模具的工作原理与使用维护………………………………………………146设计总结…………………………………………………………………………17参考资料………………………………………………………………………………17致谢…………………………………………………………………………………173端盖（BS11-F03）钣金成形工艺及模具设计学生：罗佩瑶指导老师：宋斌(张家界航空工业职业技术学院，张家界，427000)摘要：此说明书以设计端盖零件模具为主线，主要阐述了端盖零件的模具设计。制件为端盖，主要设计该件的落料、拉深复合模，冲孔模省略，材料为Q235钢，其材料的力学性能良好，经计算，此制件适合用冲孔、落料、拉深冲裁工艺生产。设计这套模具首先分析材料是不是适合冲裁，选用冲裁工艺是否经济，是不是需要后续工序，如校平、整形等，然后计算冲压力选定压力机，最后确定模具的结构和工作零件的结构，并计算其工作零件的尺寸，其他的一些零件则在设计的时候尽量选用标准件，节约模具的制造成本，这些前提条件做好后,用绘图软件绘制模具总装图和零件图，编写零件的加工工艺规程。关键词：端盖；钣金；成形工艺；模具；设计1前言当前钣金成形技术的发展状况：此毕业设计说明书内容共6章，主要为零件图的分析、钣金成形工艺设计、钣金模具设计、模具的工作原理与使用维护、设计总结等内容，在完成这些任务的过程中，我们会翻阅很多有关此类书籍，如：冲压模具及其设备、机械制图手册，从中我们进一步系统的学习和温习了大学三年所学的专业知识和理论与实践相结合的内容。此次毕业设计的目的如下：（1）综合运用和巩固本课程及有关课程的基础理论和专业知识，培养学生从事钣金成形工艺及模具设计的初步能力，为以后实际工作打下良好的基础。（2）培养学生分析问题和解决问题的能力，经过毕业设计环节，学生能全面理解和掌握钣金成形工艺、模具设计等内容；能够掌握钣金成形工艺与模具设计的基本方法和步骤；能够独立解决在制定钣金成形工艺规程，设计模具结构中出现的问题；而且会查阅技术文献和资料，以完成从事钣金成形技术工作的人员在模具设计方面所必须具备的基本技能训练。（3）培养我们认真负责，踏实细致的工作作风和严谨的科学态度，强化质量意4识和时间观念，养成良好的职业习惯。2零件图的分析2.1零件的功用与经济性分析（1）零件（端盖）的作用轴承外圈的轴向定位、防尘和密封。（2）零件（端盖）的经济性分析：该零件材料为Q235钢，厚度1.5mm。mm480.0390.034尺寸为IT9级，其余尺寸为自由公差,该零件的年产量属于中批量，零件外形简单对称，材料为一般用钢，采用冲压加工经济性良好。2.2零件钣金成形工艺性分析2.2.1结构形状与尺寸分析：30R21.5φ48+0.039-0.034φ32图2-1零件图由零件图2-1可知，该制件结构简单对称，转角处有R2的圆角。通过零件图样尺寸分析知，零件未注公差尺寸，可按IT14级确定工作尺寸的公差。2.2.2精度与表面粗糙度：此零件没有严格的表面粗糙度要求，mm480.0390.034尺寸为IT9级，其余尺寸为自由公差，所以加工此零件时，模具结构简单，加工方便。2.2.3材料：零件所用材料Q235的拉深性能较好。5综上所述，该零件的形状、尺寸、精度、材料均符合拉深工艺性要求，故可以采用冲压方法加工。3钣金成形工艺设计3.1成形工艺方案的确定3.1.1成形工序性质与数量的确定：（1）成形工序性质的确定：该零件的主要成形方法是冲裁和拉深。成形方法可以分为二种：一种，先落料，冲孔，再拉深，另一种是先落料，拉深，再冲孔，这两种方法中第一种生产简单，效率高，但是拉深后孔易变形而达不到要求。第二种方法生产比较复杂，效率不高，但是拉深后孔不易变形。所以，比较起来，采用第二种方法较为合理。（2）根据67.05.46/25.31/dH查相关表格：能够一次拉深成形，根据以上的分析本零件需要落料、冲孔、拉深共三道冲压工序。3.1.2冲压工艺方案的分析与确定:根据以上基本工序，可拟定出以下三种冲压工艺方案：方案一：落料、拉深、冲孔单工序模方案二：落料与拉深复合、冲孔方案三：采用多工位级进模分析比较上述三种工艺方案，可以看出：方案一模具简单，数量多，冲压效率低。方案二相对于方案一模具较复杂，数量减少，冲压效率提高。方案三相对于前两种方案模具最复杂，制造周期长，数量最少，冲压效率最高，适合大批量生产。冲压工艺方案比较表项目方案一方案二方案三模具结构简单一般结构较复杂模具数量3套2套1套生产效率较低一般高通过上述方案性能的比较，考虑到产品是中批量生产，采用方案二是最合理的。3.2冲压工艺参数的计算3.2.1工序尺寸的计算：6坯料尺寸计算：因为t=1.51，零件的坯料直径D按图所示中线尺寸计算：R2.7529.25φ46.5根据拉深件尺寸，其相对高度为h/d29.25/46.50.63,查相关表格可知切边余量h=2，根据如下图代入数据R2.75φ46.531.25mmmm8875.256.075.25.4672.125.315.4645.4622%,7.1%88/5.1/Dt查相关表格，可用也可不用压料圈，但为了安全起见，拉深时采用压料圈。3.2.2排样设计与下料方式的确定：因坯料直径为88mm不算太小，考虑到操作方便，采用条料单排。条料定位方式采用导料板导向，挡料销定距，取搭边值查相关表格，mma2，mma5.11，进距mmmmmmaDs5.895.1881max，通过查相关表格获得minZ=0.5，条料宽度2256.072.14DrdrdHd76.0，mmmmmmmmZaDB06.006.00max05.925.022882，取0B06.093mm。如图所示为排样图：φ881.51.5289.545.5930-0.61.采用纵裁法：条料数量条1593/1400/1bBn每条零件数个395.89/13500/12saLn每张板料可冲零件数个585391521nnn材料利用率%31.52%100350014004/5.4688585%1004/2222BLdDn2.采用横裁法：条料数量条3793/3500/1bLn每条零件数个155.89/11400/12saBn8每张板料可冲零件数个555153721nnn材料利用率%63.49%100350014004/5.4688555%1004/2222BLdDn由此可见，纵裁比横裁材料利用率高，且该零件没有纤维方向性的考虑，故采用纵裁。3.2.3各工序冲压力的计算与冲压设备的选择：1．落料拉深工序落料力bLtF1＝881.5440＝182371N其中Nb440卸料力1FKFXX0.0451823718207N其中045.0XK拉深力拉深系数53.0885.46