连接器壳冲压工艺与冷冲模设计教材.doc

连接器壳冲压工艺分析与冷冲模设计 作者：00000 指导老师：00000 工学院 机械设计制造及其自动化 摘要：模具是工业产品生产过程中重要的工艺装备，它是以自身的特殊形状通过一定的方式使原材料成型。在现代工业中，由于模具的加工效率高、互换性好、生产成本低，模具受到广泛的应用。本套模具设计的零件是生活中常见的法兰产品，主要通过落料、冲孔、拉深、翻边四个工序完成产品的制造。设计模具之前首先对零件的冲压工艺性能进行了分析，比较和确定最佳的工艺方案，然后进行设计当中的工艺参数的计算，再进行模具的总体设计，选择合理的冲压设备，最后选择工作零件的加工工艺及模具的装配等步骤，完成对整套模具的设计与制造。通过本次毕业设计，不仅巩固了所学的有关模具设计课程的内容，而且掌握了冷冲压模具设计的基本技能，如计算、绘图、查阅设计资料与标准等，使理论知识与生产实际知识相结合，从一定程度上提高了自己的专业素养。 关键词：模具 工艺性 拉深 翻边 1 绪论 1.1 课题研究背景及目的 进入21世纪以来，我国的制造业在经济快速发展的带动下也有了很大程度的发展。而模具作为衡量一个国家制造业水平高低的一个标志，同时又是工业发展不可或缺的部分，因此我国的模具行业也随之得到了很好的发展和进步。复合模，它不仅工作效率高、精度高而且使用寿命长，因为复合模的这么多优点使得它在工业生产中被广泛的应用。此外，复合模还涉及到模具当中的很多关键技术，如：冲压的基本理论、冲压工艺性分析及工艺方案确定、模具的设计原则以及如何选用模具材料。本设计中需要涉及到落料、拉深、冲孔和翻边模设计中可能出现的各种问题，当然除此之外还必须要查找与本复合模设计相关的文献和图册，从中进一步地熟悉和了解模具的结构，做到科学合理地熟练应用。本次边四道非常常见的冲压工序，结合工件的形状尺寸去推导模具的结构。这将要用到我们之前所学的相关模具理论知识，并结合在实习当中取得的收获，才能合理地解决复合模的设计是我在大学里最后的一门课，也是走向工作岗位前的一次热身。通过对本复合模的结构设计，让我对冲压工艺性分析、冲压工艺方案确定、冲模结构设计有了更深刻的认识，也提高了我冲压工艺计算、绘制模具装配图、编写说明书及工艺卡和查阅文献资料的能力。 1.2 课题研究方法 （1）了解工件的形状和结构，熟悉冲 裁该工件的工序； （2）熟悉冲压成型的理论，冲裁模的工艺性、结构 以及设计原则，确定工艺方案； （3）整理工件的外形尺寸，计算各工序的冲裁力，采用合理的排样方法，计算材料利用率，确定各工序中凸模、凹模以及凸凹模的刃口尺寸及工作部分的尺寸，完成所有的计算部分，选择好压力机； （4）认真学习CAD制图软件，提高在制图中的绘图效率及准确性； （5）结合冲裁设计相关的手册及图册，确定最终的工艺方案，并完成装配图和零件图的绘制。 2 工件工艺分析及方案确定 零件图 上图为法兰产品图 t=1mm ，材料为Ocr18ni9钢，生产纲领为大量生产 2.1 工件的工艺性分析 2.1.1 材料分析 本零件材料为0cr18ni9，属于不锈钢，其具有较好的冲裁成形能力。其力学性能如下： 抗拉强度 σb (MPa)：≥520 条件屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥205 伸长率 δ5 (%)：≥40 断面收缩率 ψ (%)：≥60 硬度 ：≤187HBS;≤90HRB;≤200HV 该工件是无凸筒形轴对称缘零件，结构简单，有利于合理进行排样设计，材料利用率也高，无尖角，对冲裁加工也较为有利。该零件加工涉及落料、拉深、冲孔、翻边工序，因为圆角半径R=1，半径较小，需要进行整形工序。 2.1.3 精度分析 该工件的主要配合尺寸为Φ80、Φ40和拉深高度15，零件上未标注公差要求，对于未标注公差尺寸按IT14精度等级查补。 2.2 拉深工艺计算 零件的材料厚度为1mm，所以所有计算以中经为准。 2.2.1 毛坯尺寸计算 该零件属于无凸缘筒形回转件，根据无凸缘筒形拉深件坯料尺寸计算公式得： D= = ≈103 注： d=76 h=13 =1.5 2.2.2 确定零件修边余量 零件的相对高度h/d=14.5/79=0.1840.5,查阅文献知不需要加修边余量。 2.2.3 判断是否采用压边圈 根据零件的相对厚度t/D ×100=1/103 ×100=0.971.5,经查需要压边圈。 2.2.4 确定拉深次数 根据冲压件相对高度h/d=0.184，查手册可知0.184远远小于一次拉深时所允许的拉深相对高度0.5—0.71，可一次拉深成形 根据工件的拉深系数d/D=79/103=0.767,查表可知0.767大于圆筒形件的极限拉深系数0.53—0.55，也可一次拉深成形。 综上所述，此零件可以经毛坯一次拉深成形，拉深高度为15。 2.3