【毕业设计】圆筒件工艺及模具毕业设计说明书

根据所确定的工艺方案，确定模具总体结构和相关参数。

然后进行模具零件参数和细节设计。

使用软件绘制二维模具零件图和装配图。

本章小结本章简要说明了本课题的来源以及研究本课题的目的和意义，并对冲压工艺和模具作了个简单的介绍。

综述了当前国内外冲压工艺和模具行业的发展和研究状况，并对当前国内外冲压工艺和模具行业的发展和研究水平作了个比较，分析了二者之间的差距。

最后最冲压工艺和模具行业的发展趋势和前景作了个展望。

二设计任务及工艺性分析衬套冲压工艺及模具设计资料准备图带侧冲孔圆筒件零件图工件图如图材料钢厚度生产批量中批量批量设备情况械具制造条件及水平参照中型企业，各种技术标准设计手册及有关资料。

冲压零件的工艺性分析零件工艺分析冲裁件的工艺性是指从冲压工艺方面来衡量设计是否合理。

般来讲，在满足工件使用要求的条件下，能以最简单最经济的方法将工件冲制出来，就说明该件的冲压工艺性好，否则，该件的工艺性就差。

当然工艺性的好坏是相对的，它直接受到工厂的冲压水平和设备条件等因素的影响。

以上要求是确定冲压件的结构形状尺寸等对冲裁件工艺的适应性的主要因素。

根据这要求对该零件进行工艺分析。

本零件形状简单而规则，零件尺寸公差无要求，故按级选取，利用普通冲裁方式可达到图样要求。

由于该件外形简单，形状规则，适于冲裁加工。

材料为钢，公式厚度为。

工艺方案的确定确定方案就是确定冲压件的工艺路线，主要包括冲压工序数，工序的组合和顺序等。

确定合理的冲裁工艺方案应在不同的工艺分析进行全面的分析与研究，比较其综合的经济技术效果，选择个合理的冲压工艺方案。

生产该零件所需的工序为落料拉深侧冲孔。

在比较和选择工艺方案时，应综合考虑以下几种因素的影响。

模具的制造成本。

模具的复杂程度。

生产操作的方便性。

生成出制品的质量。

方案三道工序全部采用单工序模具，则需要三副模具。

该方案的特点是模具结构简单生产率低冲压件累计误差较大。

用于批量不大精度要求不高的工件。

方案二使用副落料拉深复合模和副侧冲孔模，该方案只需两幅模具。

特点是模具结构复杂生产率较高，冲压件精度高。

用于批量大精度要求较高的工件。

通过以上分析可知。

在中批量生产的情况下。

选择方案二更合理。

排样的确定冲裁件在条料或板料上的布置方法叫排样。

排样正确与否将影响材料的合理利用冲件质量生产率模具结构与寿命等。

排样不合理就会浪费材料，衡量排样经济性的标准时材料利用率，也就是工件的试剂面积与板料面积的比值，即根据材料的合理利用情况，条料排样方法可分为三种有废料排样少废料排样和无废料排样。

在冲压生产实际中，由于零件的形状尺寸精度要求批量大小和原材料供应等方面的不同，不可能提供种固定不变的合理排样方案。

但在决定排样方案时应遵循的原则是保证在最低的材料消耗和最高的劳动生产率的条件下得到符合技术条件要求的零件，同时要考虑方便生产操作，冲模结构简单寿命长以及车间生产条件和原材料供应情况等，总之，要从各方面权衡利弊，以选择出较为合理的排样方案。

搭边排样时冲裁件之间以及冲裁件与条料侧边之间留下的工艺废料叫搭边。

搭边虽然是废料，但在冲裁工艺中却有很大的作用。

它补偿了定位误差，确保冲出合格零件。

搭边可以增加条料刚度，方便条料送进，提高劳动生产率。

搭边还可以避免冲裁时条料边缘的毛刺被拉入模具间隙，从而提高模具寿命。

影响搭边大小的因素主要有以下几点材料的力学性能硬材料的搭边值可小些，软脆材料的搭边值要大些。

冲裁件的形状与尺寸冲裁件尺寸大或是有尖突的复杂形状时，搭边值取大些。

材料厚度厚材料的搭边值要取大些。

送料及挡料方式用手工送料，有侧压装置的搭边值可以小些，用侧刃定距比用挡料销定距的搭边小些。

卸料方式弹性卸料比刚性卸料的搭边小些。

搭边的值是由经验确定的，其经验数见下表这里仅列举圆形或圆角大于两倍料厚的工件表最小搭边值料厚圆形或圆角的工件工件间侧边以下为提高材料利用率，同时又保证产品质量，取为，为。

无侧压装置时条料的宽度与导料板间距离的确定无侧压装置的模具，应考虑在送料过程中因条料的摆动而使侧面搭边减少。

为了补偿侧面搭边的减少，条料宽度应增加个条料可能的摆动量，故按下式计算条料宽度导料板间距离式中条料宽度方向冲裁件的最大尺寸侧搭边值条料宽度的单向负向偏差导料板与最宽条料之间的间隙。

表条料宽度偏差条料宽度材料厚度表导料板与条料间的最小间隙材料厚度无侧压装置有侧压装置条料宽度条料宽度以下以下以上查上两表可知本工件，则取，则有条料宽度导料板间距离。

张完整的排样图应标注条料宽度条料长度板料厚度端距步距工件间搭边和侧搭边。

排样图应绘在冲压工艺规程卡上和冲裁模总装图的右上角。

通过以上分析和计算得出排样方式如图所示图排样图三落料拉深冲孔的下种断裂变形磨损咬合啃伤失效。

模具失效原因的分析批模具不可能均以同种形式失效，在研究提高模具寿命的技术措施方案时，首先应分析确定这批模具的主要失效形式，并分析其原因影响因素，从而提出解决问题的方案。

对大量折断的小孔凸模分析时发现，可以将冲小孔凸摸折断情况归纳成以下几种导板模和具有导柱模架且用弹压卸料板对小凸模导向的冲模，其冲小孔凸摸多数是在冲完死之后折断，有的还断在孔中导柱模架冲孔模和带弹压卸料板的冲孔模，其冲小孔凸模的折断多发生在孔没冲完之前，而且折断长度多在凸模杆部与其工作端交接变换的细径端冲小孔凸模长径比，又无导向时，容易折断。

上述情况说明，冲小孔凸模的折断并非刃口在满载时产生的接触应力超过了凸模材料的许用压应力，而是在冲孔过程中由于凸模刚度不足。

纵弯失稳，导致折断。

另种原因就是冲孔时凸模承受了来自冲模结构送料推拉或其它意外因素产生的侧向力并由此产生较大的附加弯矩，使凸模折断。

尤以弹压卸料板偏斜和导板导向孔与固定板凸模固定孔同轴度差凹模刃口崩刃或凹模口掉入异物等，凸模极易纵向弯曲折断。

提高模具寿命的措施合理设计模具结构及形状模具结构的合理性，对模具的承载能力有很大的影响。

不合理的结构，会严重恶化模具的工作条件加速模具的损伤，从而大大缩短模具寿命。

根据以上分析可以确定点，即冲小孔凸模折断是其抗纵弯能力不足，解决这个问题的主要措施是严格控制冲小孔凸模工作端纵弯自由长度，使其小于冲孔直径的倍冲模结构设计时采取措施，确保冲小孔凸模在工作时具有良好的导向系统，约束其偏斜及纵弯失稳。

正确选择模具材料凸模和凹模是在强压连续使用和有很大冲击的条件下工作的，并伴有温度的升高，工作条件极其恶劣。

所以对凸凹模的材料要求有好的耐磨性耐冲击性淬透性和切削加工性，硬度高，热处理变形小，价格低廉。

以上各点要求全部满足往往是不可能的，这就要根据具体选用模具材料，做到在满足使用条件的前提下花钱最少。

根据冲压零件生产批量的大小对于大量生产的零件，其模具材料应采用质量较好耐用度高的材料。

反之，应采用较便宜耐用度稍差的材料。

根据冲压材料的性质工序种类及冲模零件的工作条件和作用来选择模具材料例如冲裁模的工作零件，是在高单位压力强烈的应力集中和冲击性负荷的条件下工作的，因而，它们应具有较高的强度和硬度高的耐磨性和足够的韧性，必须采用等工具钢或硬质合金。

进行合理的热处理正确执行热处理工艺，可保证模具获得所需要的性能，不同的加工方法采用不同的热处理工艺。

例如通常在线切割加工前进行淬火及回火，且采用较高的淬火与回火温度，可采用淬火，回火而当完成凸凹模加工后淬火，为防止变形，宜采用较低温度淬火及回火，可采用淬火，回火。

另外等高碳高铬合金工具钢模具在淬火前，可采用球化退火作为热预备热处理。

球化退火工艺规范为加热温度，等温温度。

通过球化退火为后续淬火热处理作为组织准备，减少淬裂倾向，从而提高模具寿命。

采用合适的表面强化处理在凸凹模等工作零件的表面主要是刃口和型腔表面进行合适的表面强化处理，构成冲模的强化与耐磨复层，从而增强抗磨能力，提高冲模寿命。

表面强化处理的方法可分为三大类不改变基体表面化学成分的，如电子束激光真空热处理等改变基体表面化学成分的，如渗碳，碳氮共渗渗金属等在基体表面形成硬化层的，如镀硬铬热喷涂等。

根据具体情况，选择恰当的表面强化处理方法，是提高冲模寿命的有效措施。

确保模具在正常的工作条件下工作冲床的刚度进行精密冲裁时，冲床的刚度极为重要。

冲床在承受载荷时，床身产生弹性变形。

冲床的精度，既包括静态精度，又包括动态精度，即冲床的刚度。

若冲床的刚性差，则冲裁时床身的弹性变形量将增大。

在冲裁过程结束的瞬间，凸模和凹模的相对速度急剧增大，加速了冲模的磨损。

此外，冲床的刚性差，易使凸凹模间隙不均匀，也将加速冲模的磨损。

模具的润滑及润滑剂正确的润滑能大幅度降低冲压力，改变冲压过程中工作零件与材料间的摩擦性质，有利于金属在型腔中的流动和冲压件的顺利出模，散发摩擦热，降低模面温度，减小磨损，提高工件质量和冲模寿命。

总之，冲压加工对模具寿命提出了越来越高的要求，要提高模具寿命，首先应分析模具的失效形式，然后针对失效形式确定提高模具寿命的措施。

实践证明，合理设计模具结构及形状正确选择模具材料采用恰当的冲模制造工艺热处理工艺及表面强化处理，使模具在正常的工作条件下工作等措施，均能提高冲模寿命。

随着新工艺新技术的不断出现，冲模寿命和质量会不断延长和提高。

八设计总结本文简要介绍了当前国内外冲压工艺和模具设计的发展现状和研究进展及其未来发展趋势。

重点对圆筒件零件的冲压工艺和模具设计过程作了详细的阐述，给出了套冲压工艺方案和几套模具以及模具零部件的结构和尺寸，并对其中可能出现的问题进行了探讨，提出了可行的解决办法。

其中包括以下几点主要内容结合零件图及其尺寸参数，对零件进行了工艺性分析，判断该零件具有良好的冲压工艺性，可以用冲压工艺进行生产，并对各种可能工艺方案进行了分析和比较，确定了套最佳工艺方案。

根据已确定的冲压工艺方案，结合零件尺寸参数作了些必要的计算，得出了系列设计数据，细化了此前提出的工艺方案并作了适当修正。

详细设计了模具的总体结构形式和凹模凸凹模冲头卸料版等主要零部件及部分辅助零部件的结构形式和尺寸。

对部分工作件进行了必要的强度校核，并对其中可能出现的问题作了讨论，提出了些可行的解决办法，对冲压工艺和模具结构作了及时的修正。

另外，