酒瓶起子冲压模具的设计与制造【毕业论文+CAD图纸全套】

酒 瓶起子冲压模具 的设计与制造 姓 名： 学 号： 班 级： 专 业 ： 指导老师： 提交日期： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 摘要 冲压是金属加工中重要的成形方法。全世界的钢材中，有 60 70%是板材，其中大部分是经过过冲压制成成品。因此冲压 模具在国民经济中占有非常重要地位。冲压模具技术的进步，不仅关系到机械产品的开发和应用，还影响到汽车、家用电器、电子、化工等新产品、新技术的开发和应用。 掌握模具设计和制造技能是模具专业毕业生的必备素质。本次实训的任务是啤酒瓶起子冲压模具的设计与制造 ，主要进行和工作如下： 1、 对啤酒瓶起子的冲压工艺进行了分析，确定了冲压工艺方案 ，进行了相 关的设计计算。 2、 制定了模具的总体设计方案，对主要零件进行设计，并绘制了模具总装 图和零件图。 3、 制定了工作零件的加工工艺。 4、 讨论了模具的装配工艺。并对模具进行了安装，试模，冲压了产品样件。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 目 录 第一章 绪论 . 4 训意义 . 4 目来源 . 5 第二章 冲压工艺设计 . 6 冲压工艺 分析 . 6 压工艺方案确定 . 6 要设计计算 . 7 样方式的确定及其计算 . 7 压力的计算 . 7 力中心的确定 . 8 作零件刃口尺寸计算 . 9 第三章 模具设计 . 11 体设计 . 11 具总装图 . 11 要零件设计 . 12 作零件的结构设计 . 12 料、顶料部件的设计 . 15 架及其它零部件设计 . 15 第四章 模具制造 . 17 料凹模加工工艺过程 . 17 第五章 模具装配试模 . 20 模装配的工艺要点 . 20 模装配顺序确定 . 21 模 . 22 第六章 总结 . 25 参考文献 . 27 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 第一章 绪论 训意义 工业、农业、国防以及生活中 许多日用品都是冲压生产而来的。据统计，全世界的钢材中，有 60 70%是板材，其中大部分是经过冲压制成成品。汽车的车身、底盘、油箱、散 热器片，锅炉的汽包、容器的壳体、电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中，也有大量冲压件。图 1我国已成为世界制制业的中心。 图 1型冲压件产品 在国家产业政策的正确引导下，经过几十年努力，现在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平。虽然如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。这一些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无论在设计还是加工工艺和能力方面，都有较 大差距。轿车覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点，可代表覆盖件模具的水平。图 1然在设计制造方法和手段方面基本达到了国际水平，模具结构周期等方面，与国外相比还存在一定的差距。 标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种。图 1代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本达到国际水平。但总体上和国外多工位级进模相比，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，仍存在一定差距。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 图 1车模具 图 1进模 掌握模具设计和制造技能 是模具专业毕业生的必备素质， 对提高我国整体制造水平有重要意义。 目来源 这次实训的题目来源于企业的真实产品，由学校指导老师和企业工程师共同确定。 啤酒起子是日常生活中广泛使用的产品。设计生产我们熟悉的产品的模具能大大提高我们的兴趣，同时产品难易合适， 这样即能确保学生在实训规定的时间内完成，又能应用到多个知识点 ，锻炼我们多方面的能力 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 第二章 冲压工艺设计 冲压件如图 2示，材料为 45钢 ，厚度 2件精度为 状简单，尺寸也不大，大批量生产 ， 模具寿命不低于 10 万次 。 2 . 55 0R 7 01 1 I T 1 42 1 C r 1 8 N i 9 T i 2 m m 3 04图 2起子零件图 冲压工艺分析 根据制件的材料、厚度、形状及尺寸，在进行冲压工艺设计和模具设计时，应特别注意以下几点： （ 1）要确定落料、冲孔、打字、成形各工序的顺序。 （ 2）冲裁间隙、拉深凸凹模间隙以及每道拉深工序的高度的确定，应符合制件的要求。 （ 3）各工序凸凹模动作行程的确定应保证各工序运动稳妥、连贯。 压工艺 方案 确定 根据该零件的形状特征，需要进行落料、冲孔、打字、成形四道工序。根据落料、冲孔、打字、成形各工序四道基本工序，可以对它们作不同的组合，排出顺序，即得出工艺方案，具体可排出以下两种合理方案： 方案一：先落料，拉伸，然后打字、成形，使用两副模。 方案二：落料、拉伸、打字、成形组成级进模。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 方案一中，形位精度相对较底，但是模具结构较简单，制造周期较短，生产成本不高，对精度要求不太高，中小批量生产比较合适，对于模具的磨损修复也比较容易。 方案二中，采用级进，模具结构复杂，制造周期长，生产成本高，因此只有在大量生产中才较合适。 根据 零件的精度要求，结合 现有条件和技术水平，产量及经济方面考虑，选择 方案一 ， 使用两副模 。 根据小组分工，本人负责设计落料冲孔模。 要 设计计算 样方式的确定及其计算 设计 落料 冲裁 模，首先要设计条料排样图。 根据工件 的特点， 采用 如图 2边值取 有侧压装置（手工送料）时 条料宽度 B D+2(a)114.5 2 距离 A 为 36 板材标准，选 1500000 45 钢板 。 一张硅钢板能生产 648 个零件，材料总利用率为 56%。 压力的计算 该模具采用 倒装复合 模，拟选择弹性卸料、 打杆 出件。冲力的相关计算 如下： 2 . 7 3 622 . 瓶起子落料 有侧压装置 ) 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 冲裁力 F： =333中： t 材料厚度， 2L 冲裁周边长度， 291 材料抗剪强度， 440Pa/ 卸料力 337料力 F =4333n=h/t=8/2=4） 根据计算结果，冲压设备拟选 力中心的确定 零件为不规则几何体，压力 中心 应进行计算 。 工件与 X 轴对称，所以压力中心应在 计算公式为： 为简化计算，将工件圆角连接变成尖角，如图 2示 图 2据计算公式得： 2根据计算 公式得： 2 冲孔压力中心位置， 根据计算公式得： 504( X 0 , 0 )6 5 . 5c )R 3 85 0R 6 4 5 . 5( X 1 , 0 )a )6 4 . 458. 5R 3 547( X 2 , 0 )3 1 . 2b )6 . 71 07 3 . 4买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 作零件刃口尺寸计算 在确定工作零件刃口尺寸计算方法之前，首先要考虑工作零件的加工方法及模具装配方法。结合模具 结构及工件 生产批量，模具制造 宜采用 配合 加工落料凸模、凹模、凸 凹 模 及 固定板 、卸料板，使 制造成本降低， 装配工作简化。因此工作零件刃口尺寸计算按 配合 加工的方法来计算，具体计算见 如下： 未注公差按 公差表得工件尺寸及公差： 0 、 0 R 、 0 62. 、 0 、0 、 0 62. 、 、 、 、 、 R 、 、 。 尺寸 可用尺寸 代替。 查表 得， 未注公差按 ，所有 尺寸均选 x 0. 5。 落料凹模的基本尺寸： 0 对应凹模尺寸为 0 R 对应凹模尺寸为 ) 0 62. 对应凹模尺寸为 0 对应凹模尺寸为 ) 0 对应凹模尺寸为 13.2.(0 落料凸模的基本尺寸与凹模相同， 同时 在技术条件中注明：凸模刃口尺寸与落料凹模 刃口 实际 尺寸 配制，保证间隙 在 冲孔凸 模的基本尺寸： 对应凸模尺寸为 )0 对应凸模尺寸为 0 对应凸模尺寸为 0 155. RR x 对应凸模尺寸为 )0 RR x 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 R 对应凸模尺寸为 )0 06. RR x 对应凸模尺寸为 2 1 5 m m ) 0 冲孔凹 模的基本尺寸与 凸 模相同， 同时 在技术条件中注明： 凹 模刃口尺寸与 冲孔凸 模 刃口 实际 尺寸 配制，保证间隙 在 、 为定位尺寸，对应模具尺寸为 、 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 第三章 模具设计 根据确定的工艺方案和零件的形状特点、精度要求、所选设备的主要技术参数、模具制造条件以及安全生产等选定其冲模的类型及结构形式。 体设计 （ 1） 模具结构形式的选择 。 由冲压工艺分析可知，采用 倒装复合模。 （ 2） 定位方式的选择 。 因为该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料 销 ， 手工送料，按有 侧压装置 计算 。控制条料的进 给 步距采用挡料销 。 （ 3） 卸料、出件方式的选择 。 因为工件料厚为 2板 ， 材料 相对较 硬 ，卸料力也比较小，故可采用弹性卸料。 采用倒装复合模 ， 必须 采用 上 出件。 （ 4） 导向方式的选择 。 为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，该级进模采用中间导柱的导向方式。 具总装图 通过以上设计，可得到如图 具上模部分主要由上模板、垫板、 凹 模 、凸模固定板及卸料板等组成。卸料方式采用弹性卸料，以 弹簧 为弹性元件。下模部分由下模 板 、 凸 凹模等组成。冲孔废料 从凸凹模推出， 成品件 由上模顶件块从凹模中顶出 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 图 3开瓶起子落料 1 打杆 2 模柄 3 上模板 4 螺钉 5 垫板 6 凸模固定板 7 凸模（一） 8 顶件块垫板 9 顶件块 10 凸模（二） 11 定位销 12 落料凹模 13 导料销块 14 挡料销 15 卸料板 16 弹簧 17 凸凹模 18 凸凹模固定板 19 下模板 20 导 柱 21 下垫板 22 卸料螺钉 23 弹簧 24 导套 要零件设计 作零件的结构设计 （ 1)凸 凹 模 。 凸凹模外形按凸模设计，内孔按凹模设计， 结合工件外形并考虑加工，将凸 凹 模 外形 设计成直通 式， 最后精加工采用电火花线切割 加工 。冲孔凹模设计成台阶孔形式， 凸 凹 模其总长 L=20080体结构可参见图 3示。 （ 2)冲 缺口 凸模 因 为所冲的孔为 非 圆形，而且都不属于需要特别保护的小凸模，所以冲孔凸模采用 直通台 阶式，一方面加工简单，另 一方面又便于装配与更换。 冲缺口 凸模结构如图 3冲 孔凸模 结构如图 3示 ( )图 3凸凹模结构 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 材料： 处理： 60 62术要求： 有 *尺寸与落料凹模对应尺寸配制，有 *尺寸与冲孔凸模对应尺寸配制， 65521 0 . 20- 0 . 0 7 52 . 5R a 0 . 8R a 0 . 8R a 1 . 6( ) 5 . 30- 0 . 1 5 52 . 60- 0. 凸模结构 材料： 处理： 58 60 4 . 20- 0 . 0 7 5 1 + 0 . 0 1 5+ 0 . 0 0 a 0 . 8R a 0 . 8R a 3 . 2( )图 3凸模结构 材料： 处理： 58 60文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 图 3凹模 图 3模 （ 3)凹模 凹模采用整体凹模，凹模采用 电火花 线切割加工，安排凹模在模架上的位置时，将 凹模压力中心 与模柄中心重合。其轮廓尺寸可按公式 222算。 凹模厚度 H=905表 2k=，考虑到凹模内部推块行程， 取凹模厚度 H=45 凹模 宽度 B=)H=90 2565模长 度 L=C=30*286料方向 ,查表 2 C=30，但考虑工件排样采用对排， 凹模 外形尺寸可适当放大。 结构如图 3 R 37 0 50(100601 7 51 3 01 0 04a 0 . 8R a 0 . a 3 . 2( )5 0 0 . 0 . 7+ 0 . 2 20图 3模结构 材料： 处理： 60 62文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 图 3模 料 、顶料 部件的设计 1)卸料板的设计 。 卸料板的周界尺寸与凹模的周界尺寸相同，厚度为 10 卸料板采用45钢制造，淬火硬度为 35 40 2)卸料螺钉的选用 。 卸料板上设置 4个卸料螺钉，公称直径为 10纹部分为 0卸料钉尾部应留有足够的行程空间。卸料螺钉拧紧后，应使卸料板超出凸模端面 误差时通过在 螺钉与卸料板之间安装垫片来调整。 3)顶件块的设计。正装复合模工件一般采用上出料，一般采用顶杆加顶件块出料结构。冲压件为不规则形状，考虑到顶件块加工，将顶件块做成二件（顶件块垫板 8，顶件块 9），再用螺钉固定在一起。 图 3料板 图 3件块 架及其它零部件设计 该模具采用中间导柱模架，这种模架的导柱 在模具中间位置，冲压时可防止由于偏心力矩而 引起的模具歪斜。以凹模周界尺寸为依据，选择模架规格。导柱 dL 分别为 3260 3560 导 套 dLD 分别为 32115 8 3515 48模座厚度 0模垫板厚度 0上凸模 固定板买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 厚度 0下 模垫板厚度 0下模座厚度 0么该模具的闭合高度： （ 400050001=224模冲裁后进入凹模的深度 1 可见该 模具闭合高度小于所选压力机 330可以使用 ，如果模具 闭合高度 大 于所选压力机 则应修改模具设计或另选压力机 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 第四章 模具制造 每个 模具 零件 的制造有多个工序， 这里给出 1 个主要零件的加工实例。 料凹模加工工艺过程 落料凹模的材料为 硬度 60 64 的加工工艺过程如表 4 表 4序号 工序号 工序内容 1 备料 锻件（退火状态） 2 粗铣 铣六面到尺寸 3 平面磨 磨光 两大平面，厚度达 钳 划线钻孔铰孔攻丝 5 热处理 淬火，使硬度 达 60 64 平面磨 磨光两大平面，厚度达 线切割 割凹模洞口，并留 量 8 钳 研磨洞口内壁侧面达 m配推件块到要求 9 钳 用垫片层保证凸凹模与凹模间隙均匀后，凹模与上模座配作销钉孔 10 平面磨 磨凹模上平面厚度达要求 11 钳 总装配 件加工 图 4 4模具零件的加工过程。 图 4线 图 4模线切割 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 图 4孔 图 4孔 工完成的零件 图 图 4孔凸模 图 4买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 图 4料凹模 图 4具的其它零部件 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 第五章 模具装配试模 模具的装配 和试模的流程如图 5 图 5试模的流程 模装配的工艺要点 在模具装配之前，要认真研究模具图纸，根据其结构特点和技术条件，制定合理的装配方案，并对提交的零件进行检查，除了必须符合设计图纸要求外，还应满 足装配工序对各类零件提出的要求，检查无误方可按 规定步骤进行装配。装配过程中，要合理选择检测方法及测量工具。冲模装配工艺要点是： （ 1）选择装配基准件。 （ 2）组件装配。组件装配是指模具在总装前，将两个以上的零件按照规定的技术要求连接成一个组件的装配工作。 （ 3）总体装配。总装是将零件和组件结合成一副完整的模具过程。在总装前，应选好装配的基准件和安排好上、下模的装配顺序。 （ 4）调整凸、凹模间隙。在装配模具时，必须严格控制及调整凸、凹模间隙的均匀性。 （ 5）检验、调试。模具装配完毕后。必须保证装配精度，满足规定的各项技术要求，并要按照模具验收技术条件，检 验模具各部分的功能。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 模装配顺序确定 为了便于对模，总装前应合理确定上、下模的装配顺序，以防出现不便调整的情况。 落料冲孔模属于 复合模。复合模的装配程序和装配方法相当于在同一工位上先装配冲孔模，然后以冲孔模为基准，再装配落料模。 复合模装配应以凸凹模作装配基准件。先将装有凸凹模的固定板用螺栓和销钉安装、固定在指定模座的相应位置上；再按凸凹模的内形装配、调整冲孔凸模固定板的 相对位置，使冲孔凸、凹模间的间隙趋于均匀，用螺栓固定；然后再以凸凹模的外形为基准，装配、调整落料凹模相对凸凹模的位置，调整间隙， 用螺栓固定。 图 5论装配方案 图 5图 5买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 模 试模的目的是检验模具凸、凹设计和加工是否满足产品的需要，检验模具各零、部件之间的配合、连接情况和工作状态，并进行修配合调整 。 模具按图纸技术要求加工与装配后，必须在符合实际生产条件的环境中进行试冲压生产，通过试冲可以发现模具设计与制造的缺陷，找出产生原因，对模具进行适当的调整和修理后再进行试冲，直到模具能正常工作，才能将模具正式交付生产使用。 2冲裁模的调试 模具调试，因模具类型 不同、结构不同，可能出现的问题也不同，调试的内容也随之变 化。 冲裁模调试要点： （ 1）模具闭合高度调试。模具应与冲压设备配合好，保证模具应有的闭合高度和开启高 度。 （ 2）导向机构的调试。导柱、导套要有好的配合精度，保证模具运动平稳、可靠。 （ 3）凸、凹模刃口及间隙调试。刃口锋利，间隙要均匀。 （ 4）定位装置的调试。定位要准确、可靠。 （ 5）卸料及出件装置的调试。卸料及出件要通畅，不能出现卡住现象。 图 5具安装 图 5整 图 5件冲压 图 5查产品表 面质量 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 图 5压 后的 条料 图 5量产品尺寸 图 5品试验 图 5格的冲压产品 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 冲压工艺单 表 5南工 院 冷冲压工 艺卡片 产品型号 零（部） 件名称 共 页 产品名称 零（部） 件型号 第 页 材料牌号及规格 材料技术要求 毛坯尺寸 每毛坯可制件数 毛坯质量 辅助材料 条料 10 工序号 工序名称 工序内容 加工简图 设备 工艺装备 工时 1 下料 剪床上裁板 71072 1200 2 冲压 落料 3 检验 按产品图纸检验 4 5 6 编制 （日期） 审核 （日期） 会签 （日期） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 25 第 六 章 总结 经过四个周的模具设计与制造综合实训，我们基本上完成了预期的教学目标。在这四个周里，我们经历模具设计、制造和产品试制的完整过程，不仅培养了自己正确的零件设计理念，还提高了动手操作能力，让我们对自己以后的就业也充满了信心，从多个方面提升了自己。 在为期四周的实训期间，用到了好多本学期在课堂上所 学到的知识，这次实训将几科书本知识融入其中，让我们在动手的同时，不仅对以前的所学理解的更加透彻，加深了我们的印象，更是让我们学到了书本上学不到的知识，拓展了我们的知识面，使我们收获颇丰。 首先，感触最多的就是在专业基础知识方面的提高。以前上课时，因为缺乏对生产实际的了解，尽管课堂任课老师也会播放一些教学视频作为辅助，但是总让我们觉得不是很贴