喇叭罩冲压模设计

喇叭罩冲压模设计

Horn Progressive Metal Stamping Cover Design

系（院）名称：机械工程学院

专业班级：

学生姓名：

学生学号：

指导教师姓名：

指导教师职称：讲师

2012年5月

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得安阳工学院及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：

指导教师签名：日期：

使用授权说明

本人完全了解安阳工学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：

目录

中文摘要、关键词....................................................................................英文摘要、关键词....................................................................................前言 (3)

第1章零件的工艺性分析 (4)

第2章零件冲压工艺方案的确定 (5)

2.1 冲压工艺性分析 (5)

2.2 工艺方案及模具结构的确定 (5)

第3章模具的设计

3.1 落料模设计计算

3.1.1 毛坯尺寸及排样

3.1.2 压力中心计算

3.1.3 冲裁工艺力

3.1.4 落料模刃口尺寸

3.2 冲孔模设计计算

3.2.1 冲孔力

3.2.2 冲孔模刃口尺寸

3.3 拉深设计计算

3.3.1 确定拉深次数

3.3.2 拉深力

3.3.3 拉深模刃口尺寸

第4章冲压设备的选择

第5章模具结构设计

5.1 落料凹模

5.1.1 模的刃口高度

5.1.2 厚度H和壁厚c

5.2 冲孔凹模

5.2.1 凹模的刃口高度

5.2.2 凹模厚度H和壁厚c

5.3 冲孔凸模设计及校核

5.4 凸凹模设计及校核

5.5 成型推板

5.6 其他模具零件结构尺寸

5.6.1 模座尺寸

5.6.2 垫板

5.6.3 凸凹模固定板

5.6.4 冲孔凸模固定板

5.6.5 弹压卸料板

5.6.6 模柄

5.6.7 打杆和推杆

5.6.8 弹顶装置

5.6.9 挡料销

5.6.10 螺钉和销钉

5.6.11 导套和导柱

5.7 模具的闭合高度

第6章典型模具零件的加工工序

6.1 冲孔凸模加工工艺过程

6.2 上垫板加工工艺过程

第7章模具总装配图

结论

致谢

参考文献

喇叭罩冲压模具设计

摘要：本设计题目为喇叭罩拉深落料冲孔整形复合模具设计，此论文主要阐述了我国模具工业的现状及发展趋势、对零件的工艺分析、模具结构的设计、模具装配与部装图的设计。

本论文是对拉深落料冲孔整形复合模具做的总体设计。这套复合模极大地提高了生产率，且成型后的制件质量精度更容易保证。它把这几个原本分散的制造工艺通过复合模具实现了统一，使工艺过程变得简便。

本设计运用冲压工艺学和模具设计的基础知识，首先分析了该零件的技术要求与成型工艺，为冲裁方案的确定做准备；然后对毛坯的形状与尺寸进行计算，确定排样图，计算出压力中心；进行总力的计算后即可选择压力机；分析制件的特征后进行模具结构尺寸的设计，确定了模架的大小、模具内各零件的尺寸等；最后进行模具装配以及部装图的总体设计

关键词：复合模具；冲压；结构尺寸；装配

Horn Progressive Metal Stamping Cover Design

Abstract：This design topic is the horn mask deep drawing blanking punching plastic composite die design, this paper mainly expounds the mould industry in our country, the status quo and developing trend of the component, the analysis of the technology of die structure, the design, the mold assembly and with the design of the figure.

The present paper is of deep drawing blanking punching plastic composite die do of the overall design. This compound model greatly increase productivity, and the forming quality precision parts more easily guarantee. It was this a few scattered manufacturing process through the compound mould achieve unity, make the process becomes easy. This design using the stamping technology and the basic knowledge of the mould design, first analysis in the parts of the technical requirements and molding process, for cutting plan really ready to order; And then the blank size and shape of calculation, sure layout diagram, calculate the pressure center; Their total force calculation can choose after machine; Analysis the characteristics of tool parts after the size of the structure design, to determine the size of the formwork and the size of the parts in the mould etc; Finally the mold assembly and put the figure of the overall design.

Keywords：compound mould; Stamping; Structure size; assembly

引言

我国的冷冲压模具工业正在飞速发展，我们生活和工作中所用到的产品，几乎都离不开模具，使用模具已经成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。我的毕业设计的题目是喇叭盖冲压模设计，完成这个设计的过程是一次将所学知识综合运用以解决实际程也是一个对冲压模具的认识不断加深的过程。

1. 冲压模具的发展现状

（1）冲压模具市场情况

我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国民经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精密、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。一些低档次的简单冲模，已趋供过于求，市场竞争激烈。主要现象有：一是进口模具大部分是技术含量高的大型精密模具，而出口模具大部分是技术含量较低的中低档模具，因此技术含量高的中高档模具市场满足率低于冲压模具总体满足率，这些模具的发展已滞后于冲压件生产，而技术含量低的中低档模具市场满足率要高于冲压模具市场总体满足率；二是由于我国的模具价格要比国际市场低格低许多，具有一定的竞争力，因此其在国际市场的前景看好；三是近年来港资、台资、外资企业在我国发展迅速，这些企业中大量的自产自用的冲压模具无确切的统计资料，因此未能计入上述数字之中。

（2）冲压模具水平状况

大型冲压模具已能生产单套重量达50多吨的模具。为中档轿车配套的覆盖件模具国内也能生产了。精度达到1~2μm，寿命2亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产。表面粗糙度达到Ra≦1.5μm的精冲模，大尺寸（Φ≧300mm）精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。

我国模具CAD/CAM技术的发展已有20多年历史。由原华中工学院和武汉733厂于1984年共同完成的精冲模CAD/CAM系统是我国第一个自行开发的模具CAD/CAM系统。由华中工学院和北京模具厂等于1986年共同完成的冷冲模CAD/CAM系统是我国自行开发的第一个冲裁模CAD/CAM系统。上海交通大学开发的冷冲模CAD/CAM系统也于同年完成。20世纪90年代以来，国内汽车行业的模具设计制造中开始采用CAD/CAM技术。国家科委863计划将东风汽车公司作为CIMS应用示范工厂，由华中理工大学作为技术依托单位，开发的汽车车身与覆盖件模具CAD/CAPP/CAM集成系统于1996年初通过鉴定。在此期间，

一汽和成飞汽车模具中心引进了工作站和CAD/CAM软件系统，并在模具设计制造中实际应用，取得了显著效益。1997年一汽引进了板料成型过程计算机模拟CAE软件并开始用于生产。

在冲压成型CAE软件方面，除了引进的软件外，华中科技大学、吉林大学、湖南大学等都已研发了较高水平的具有自主知识产权的软件，并已在生产实践中得到成功应用，产生了良好的效益。

围绕着汽车车身试制、大型覆盖件模具的快速制造，近年来也涌现出一些新的快速成型方法，例如目前已开始在生产中应用的无模多点成型及激光冲击和电磁成型等技术。它们都表现出了降低成本、提高效率等优点。

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，包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用。

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。虽然在设计制造方法和手段方面已基本达到了国际水平，模具结构功能方面也接近国际水平，在轿车模具国产化进程中前进了一大步，但在制造质量、精度、制造周期等方面，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。有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。

汽车覆盖件模具制造技术正在不断地提高和完善，高精度、高效益加工设备的使用越来越广泛。高性能的五轴高速铣床和三轴的高速铣床的应用已越来越多。NC、DNC技术的应用越来越成熟，可以进行倾角加工和超精加工。这些都提高了模具型面加工精度，提高了模具的质量，缩短了模具的制造周期。

模具表面强化技术也得到广泛应用。工艺成熟、无污染、成本适中的离子渗氮技术越来越被认可，碳化物被覆处理（TD处理）及许多镀（涂）层技术在冲压模具上的应用日益增多。真空处理技术、实型铸造技术、刃口堆焊技术等日趋成熟。激光切割和激光焊接技术也得到了应用。

2. 冲压模具的发展重点与展望

发展重点的选取应根据市场需求、发展趋势和目前状况来确定。可按产品重点、技术重点和其他重点分别叙述。

（1）冲压模具产品发展重点。冲压模具共有7小类，并有一些按其服务对象来称呼的一些种类。目前急需发展的是汽车覆盖件模具，多功能、多工位级进模和精冲模。这些模具现在产需矛盾大，发展前景好。汽车覆盖件模具中发展重点是技术要求高的中高档轿车大中型覆盖件模具，尤其是外覆盖件模具。高强度板和不等厚板的冲压模具及大型多工位级进模、连续模今后将会有较快的发展。多功能、多工位级进模中发展重点是高精度、高效率和大型、高寿命的级进模。精冲模中发展重点是厚板精冲模大型精冲模，并不断提高其精度。

（2）冲压模具技术发展重点。

模具技术未来发展趋势主要是朝信息化、高速化生产与高精度化发展。因此从设计技术说，发展重点在于大力推广CAD/CAE/CAM技术的应用，并持续提高效率，特别是板材成型过程的计算机模拟分析技术。模具CAD、CAM技术应向宜人化、集成化、智能化和网络化方向发展，并提高模具CAD、CAM系统专用化程度。

为了提高CAD、CAE、CAM技术的应用水平，建立完整的模具资料库及开发专家系统和提高软件的实用性十分重要。从加工技术来说，发展重点在于高速加工和高精度加工。高速加工目前主要是发展高速铣削、高速研抛和高速电加工及快速制模技术。高精度加工目前主要是发展模具零件精度1μm以下和表面粗糙度Ra≦0.1μm的各种精密加工。提高模具标准化程度，搞好模具标准件生产供应也是冲压模具技术发展重点之一。为了提高冲压模具的寿命，模具表面的各种强化超硬处理等技术也是发展重点。

对于模具数字化制造、系统集成、逆向工程、快速原型/模具制造及计算机辅助应用技术等方面形成全方位解决方案，提供模具开发与工程服务，全面提高企业水平和模具质量，这更是冲压模具技术发展的重点。

第1章零件的工艺性分析

1.1设计内容：为下图1.1所示的喇叭罩产品设置一副冲压模具

图1.1

1.2设计目的：

(1)掌握冲压模具设计的一般方法和步骤;

(2)了解压力机的工作原理基本结构;

(3)了解现代模具加工的各种方法;

(4)熟练地使用Pro/E和AutoCAD等软件设计机械类相关产品。