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1、密封端盖盖的冲压压工艺及及模具设设计摘要：本本文通过过对一个个实际的的零件密封端端盖的冲冲压工艺艺设计和和模具设设计，说说明了常常用机械械结构设设计的一一般方法法和步骤骤，并给给出了一一些在设设计过程程中所遇遇到的问问题和参参加实际际设计的的感受。说说明了在在设计过过程中应应该树立立的态度度和作风风，设计计所要达达到的目目的和需需要培养养的能力力，给出出了一般般论文的的格式和和写作方方法。关键词：加工工工艺；冲冲压模具具；工艺艺计算；结构设设计Absttracct：TThrooughh thhe ddesiigniing of thee sttamppingg teechnniquue aan
2、d thee diie aabouut aa acctuaal ppartt-seaal ccoveer. Thhe aauthhor intthiss teext exppresss aa noormaal mmethhod andd sttep. Evven morre, expposuure somme qquesstioons durringg thhe pproccesss off thhe ddesiigniing andd soome feeelinng wwhenn paartiicippatiing thee reeal dessignningg. IIntrroduucin
3、ng tthe atttituudeddeallingg sttyleethee puurpoose of youur ddesiigniing andd thhe aabillityy neeedeed tto cculttivaate durringg thhe pproccesss off deesiggninng. At lasst tthe wriitinng mmethhod andd sttylee off thhe nnormmal theesiss arre aalsoo inncluudedd!Key Worrds：Proocesssinng ttechhnollogyyR
4、ammminng mmolddProocesss ddesiignSStruuctuurall deesiggn文献综述述当前，随随着世界界经济一一体化趋趋势的发发展。中中国作为为一个具具有丰富富廉价劳劳动力的的国家，正正越来越越受外国国资本的的亲睐。制制造业作作为一种种劳动密密集型行行业正逐逐渐向中中国转移移，中国国正成为为“世界工工厂”。中国制制造业GGDP339%，占工业业总产值值77.6%，占国家家税收总总额300% 和和财政收收入277%。占占全国工工业职工工90%；占出出口总额额90%。当一一个国家家成为“世界工工厂”后，必必然是世世界数一一数二的的经济强强国。模模具以其其生产效效
5、率高，产产品质量量好的特特点在整整个制造造业中占占有极其其重要的的位子。而而模具生生产技术术水平的的高低，已已成为衡衡量一个个国家产产品制造造水平高高低的重重要标志志，因为为模具在在很大程程度上决决定着产产品的质质量、效效益和新新产品的的开发能能力。一、我国国模具的的使用历历史模具这项项在世界界上广泛泛运用的的加工手手段，正正式我们们祖先智智慧的结结晶。是是我们中中华民族族对世界界的又一一重大贡贡献。我我国使用用模具的的历史可可以追述述到商朝朝。在商商朝，青青铜器的的使用就就已经非非常的普普遍。同同时青铜铜器的制制造水平平也很高高，模具具的使用用也是非非常的普普遍。于于是才有有了“司母戊戊大方
6、鼎鼎”和“四羊方方樽”这样的的青铜器器精品。到到了春秋秋战国时时期，铁铁器开始始出现，并并逐渐的的取代青青铜器。模模具的使使用技术术也更为为完善。在在秦汉时时期，模模具技术术已非常常的完善善了，如如地动仪仪的产生生，就缺缺不了模模具的功功劳。以以后的各各个朝代代，对模模具的使使用都非非常的大大。当时时中国的的模具技技术一直直走在世世界的前前列。在在这段时时间里，模模具技术术通过各各种途径径传到了了世界各各国。并并在生产产中发挥挥了极其其重要的的作用。模模具技术术也得到到了相应应的发展展。但是是在近代代，由于于封建统统治者的的政策失失误和连连年的战战争，导导致了我我国在模模具方面面的技术术远远的
7、的落在了了其他发发达国家家的后面面。所以以，我们们现在不不得不从从国外引引进先进进的技术术来发展展本国的的模具技技术。二、我国国模具生生产的现现状由于历史史原因形形成的封封闭式、“大而全”的企业特征，我国大部分企业均设有模具车间，处于本厂的配套地位，自70年代末才有了模具工业化和生产专业化这个概念。模具工业主要生产能力分散在各部门主要产品厂内的工模具车间，所生产的模具基本自产自用。据粗略估计，产品厂的模具生产能力占全国模具生产能力的75%，他们的装备水平较好，技术力量较强，生产潜力较大，但主要为本厂产品服务，与市场联系较少，经营机制不灵活，不能发挥人力物力的潜力。模具专业厂全国只有二百家左右，
8、商品模具只占总数的20%左右，模具标准件的商品率也不到20%。由于受旧管理体制的影响。模具生产的生产效率不高，经济效益较差。模具生产的专业化、商品化和技术管理水平都比较低。现代工业的发展要求各行各业产品更新换代快，对模具的需求量加大。一般模具国内可以自行制造，但很多大型复杂、精密和长寿命的多工位级进模大型精密塑料模复杂压铸模和汽车覆盖件模等仍需依靠进口。改革开放20多年来，我国的模具工业获得了飞速的发展，设计、制造加工能力和水平、产品档次都有了很大的提高。据不完全统计，全国现有模具专业生产厂、产品厂配套的模具车间(分厂)近17000家，约60万从业人员，年模具总产值达200亿元人民币。但是，我
9、国模具工业现有能力只能满足需求量的60%左右，还不能适应国民经济发展的需要。目前，国内需要的大型、精密、复杂和长寿命的模具还主要依靠进口。1997年中国模具工业协会对下属的209家骨干企业(含产品厂的模具车间)的统计资料表明，其模具总产值13.7亿元人民币，进口模具大约为336万美元。按产值计算，目前我国冲压模占50%左右，我国冲压模大多为简单模、单工序模和符合模等，精冲模，精密多工位级进模还为数不多，模具平均寿命不足100万次，模具最高寿命达到1亿次以上，精度达到35m，有50个以上的级进工位，与国际上最高模具寿命6亿次，平均模具寿命5000万次相比，处于80年代中期国际先进水平。在采用CC
10、AD/CAMM/CAAE/CCAPPP等技术术设计与与制造模模具方面面，无论论是应用用的广泛泛性，还还是技术术水平上上都存在在很大的的差距。在在应用CCAD技技术设计计模具方方面，仅仅有约110%的的模具在在设计中中采用了了CADD，距抛抛开绘图图板还有有漫长的的一段路路要走；在应用用CAEE进行模模具方案案设计和和分析计计算方面面，也才才刚刚起起步，大大多还处处于试用用和动画画游戏阶阶段；在在应用CCAM技技术制造造模具方方面，一一是缺乏乏先进适适用的制制造装备备，二是是现有的的工艺设设备(包括近110多年年来引进进的先进进设备)或因计计算机制制式(IBMM微机及及其兼容容机、HHP工作作站
11、等)不同，或或因字节节差异、运运算速度度差异、抗抗电磁干干扰能力力差异等等，联网网率较低低，只有有5%左左右的模模具制造造设备近近年来才才开展这这项工作作；在应应用CAAPP技技术进行行工艺规规划方面面，基本本上处于于空白状状态，需需要进行行大量的的标准化化基础工工作；在在模具共共性工艺艺技术，如如模具快快速成型型技术、抛抛光技术术、电铸铸成型技技术、表表面处理理技术等等方面的的CADD/CAAM技术术应用在在我国才才刚起步步。我国国大部分分模具厂厂、车间间的模具具加工设设备陈旧旧，在役役期长、精精度差、效效率低，至至今仍在在使用普普通的锻锻、车、铣铣、刨、钻钻、磨设设备加工工模具，热热处理加
12、加工仍在在使用盐盐浴、箱箱式炉，操操作凭工工人的经经验，设设备简陋陋，能耗耗高。设设备更新新速度缓缓慢，技技术改造造，技术术进步力力度不大大。虽然然近年来来也引进进了不少少先进的的模具加加工设备备，但过过于分散散，或不不配套，利利用率一一般仅有有25%左右，设设备的一一些先进进功能也也未能得得到充分分发挥。缺乏技术术素质较较高的模模具设计计、制造造工艺技技术人员员和技术术工人，尤尤其缺乏乏知识面面宽、知知识结构构层次高高的复合合型人才才。中国国模具行行业中的的技术人人员，只只占从业业人员的的8%12%左右，且且技术人人员和技技术工人人的总体体技术水水平也较较低。119800年以前前从业的的技术
13、人人员和技技术工人人知识老老化，知知识结构构不能适适应现在在的需要要；而880年代代以后从从业的人人员，专专业知识识、经验验匮乏，动动手能力力差，不不安心，不不愿学技技术。近近年来人人才外流流不仅造造成人才才数量与与素质水水平下降降，而且且人才结结构也出出现了新新的断层层，青黄黄不接，使使得模具具设计、制制造的技技术水平平难以提提高。三、模具具的发展展方向模具CAAD/CCAE/CAMM正向集集成化、三三维化、智智能化和和网络化化方向发发展。模具软软件功能能的集成成化要求求软件的的功能模模块比较较齐全，同同时各功功能模块块采用同同一数据据模型，以以实现信信息的综综合管理理与共享享，从而而支持模
14、模具设计计、制造造、装配配、检验验、测试试及生产产管理的的全过程程，达到到实现最最佳效益益的目的的。集成成化程度度较高的的软件还还包括：Proo/ENNGINNEERR、UGG和CAATIAA等。国国内有上上海交通通大学金金属塑性性成型有有限元分分析系统统和冲裁裁模CAAD/CCAM系系统。模具设设计、分分析、制制造的三三维化、无无纸化要要求新一一代模具具软件以以立体的的、直观观的感觉觉来设计计模具，所所采用的的三维数数字化模模型能方方便地用用于产品品结构的的CAEE分析、模模具可制制造性评评价和数数控加工工、成形形过程模模拟及信信息的管管理与共共享。随随着世界界经济的的全球化化，各企企业竞争
15、争的加剧剧。企业业间的交交流必然然要求模模具的设设计要有有一个方方便，快快捷的平平台可供供技术交交流。即即是模具具设计的的网络花花。模具检测测、加工工设备向向精密、高高效和多多功能方方向发展展。精密、复复杂、大大型模具具的发展展，对检检测设备备的要求求越来越越高。现现在精密密模具的的精度已已达23mm，目前前国内厂厂家使用用较多的的有意大大利、美美国、日日本等国国的高精精度三坐坐标测量量机，并并具有数数字化扫扫描功能能。缩短短产品开开发周期期是赢得得市场竞竞争的有有效手段段之一。与与传统模模具加工工技术相相比，快快速经济济制模技技术具有有制模周周期短、成成本较低低的特点点，精度度和寿命命又能满
16、满足生产产需求，是是综合经经济效益益比较显显著的模模具制造造技术。在经济全全球化的的新形势势下，随随着资本本、技术术和劳动动力市场场的重新新整合，我我国在加加入WTTO以后后，将成成为世界界制造业业的基地地。而在在现代制制造业中中，无论论哪一行行业的工工程装备备，都越越来越多多地采用用由模具具工业提提供的产产品。而而我国的的模具技技术由于于历史的的原因，与与国外先先进的设设计制造造技术还还有很大大的距离离。为了了适应用用户对模模具制造造的高精精度、快快速生产产、低成成本的迫迫切要求求，模具具工业正正广泛应应用现代代先进制制造技术术来加速速模具工工业的技技术进步步，满足足各行各各业对模模具这一一
17、基础工工艺装备备的迫切切需求。 1 前 言在大学的的四年里里我们学学的东西西很多，但但同时也也很分散散。很难难系统的的运用我我们所学学的各门门知识。毕毕业设计计对于我我们一个个本科生生而言要要想有什什么创新新，是非非常困难难，也不不太现实实的。我我们进行行毕业设设计的目目的就是是为了通通过毕业业设计对对大学四四年所学学习的各各门知识识进行一一个总结结，它就就是一个个融会贯贯通的过过程。比比如，在在我的毕毕业设计计任务密封封端盖的的冲压工工艺及模模具设计计，它虽虽然只是是众多加加工工艺艺中的一一种，但但在设计计的过程程里会用用到材料料、力学学、加工工方法、制制图、计计算机等等等多门门知识。在在设
18、计中中，主要要的是要要树立正正确的设设计思想想和严肃肃认真的的科学态态度，培培养理论论联系实实际的研研究精神神。培养自自主研究究和实事事求是的的工作作作风；培培养进行行科学研研究和产产品开发发的初步步能力。通通过本次次毕业设设计，基基本能够够综合运运用所学学知识分分析和解解决实际际工程技技术问题题；学会会收集，查查阅和综综合分析析各种资资料，正正确运用用各种标标准手册册和工具具书籍，进进一步提提高分析析、计算、绘图等等基本技技能；掌掌握常用用机械结结构设计计的一般般方法和和步骤，学会设计说明书、论文摘要、文献综述等的写作，为今后的实际工作打下一定的基础。2 零件件加工工工艺分析析2.1冷冷冲压
19、的的定义及及特点冲压是建建立在金金属塑性性变形的的基础上上，利用用安装在在冲压设设备上的的模具对对材料施施加压力力，使其其产生塑塑性变形形或分离离，从而而获得所所需零件件(冲压压件)的的一种压压力加工工方法。冲冲压通常常是在常常温下对对材料进进行冷变变形加工工，且主主要采用用板料来来加工成成所需的的零件，所所以，也也叫冷冲冲压或材材料冲压压。冲压压工艺与与模具、冲冲压设备备和冲压压材料构构成了冲冲压加工工的“三要素素”。冷冲压工工艺是一一种先进进的金属属加工方方法，与与机械加加工及塑塑性加工工的其他他方法相相比，它它具有以以下特点点：生产效效率高，且且操作方方便，易易于实现现机械化化和自动动化
20、。产品的的尺寸精精度稳定定，且互互换性好好。冲压压时模具具保证了了冲压件件的尺寸寸和形状状精度，制制得的零零件一般般不进行行进一步步的加工工。适应性性广，冲冲压可以以加工出出尺寸范范围大，形形状复杂杂的零件件。材料利利用率高高，一般般为700%880%，一一般没的的切削碎碎料生成成，材料料消耗较较少。在大批批量生产产条件下下，生产产成本低低。2.2 零件结结构工艺艺分析对于该密密封端盖盖零件为为薄板工工件，板板料厚度度为1.5mmm，年产产量200万件，属属于中批批量生产产，从以以上信息息可以考考虑用冲冲压加工工来完成成。如图1所所示，该该端盖零零件4-7孔用用于固定定，要求求位置公公差为75
21、；中中间部分分为圆筒筒，凹下下部分为为50，且且中间圆圆筒部分分的公差差为ITT13；四个固固定孔无无公差要要求，且且四个孔孔对称分分布，要要求孔无无变形；材料为为Q2335A。中中间拉深深部分的的拉深系系数为550/1129 = 00.399。它小小于带法法兰筒形形件首次次拉深的的极限拉拉深系数数0.449。故故可采用用冷冲压压加工一一次拉深深完成，又又因为7孔边边距外轮轮廓的距距离远大大于凸凹凹模允许许的最小小壁厚。故故可考虑虑采用复复合冲压压工艺，无无凸凹模模强度之之忧。2.2 冲压工工序的选选择及工工艺方案案的确定定冷冲压工工艺大致致可以区区分为分分离工序序和成形形工序两两大类。分离工
22、序序是指坯坯料在模模具刃口口作用下下，沿一一定的轮轮廓线分分离而获获得冲压压件的加加工方法法。分离离工序主主要有落落料、冲冲孔和切切割等。成形工序序是指坯坯料在模模具压力力作用下下，使坯坯料产生生塑性变变形，但但不产生生分离而而获得具具有一定定形状和和尺寸的的冲压件件的加工工方法。成成形工序序可分为为弯曲、拉拉深、翻翻孔、翻翻边、涨涨形、扩扩口、缩缩口和旋旋压等。根据产品品零件的的形状、尺尺寸精度度和其他他技术要要求，可可以分别别采用各各种工序序或复合合工序对对板料毛毛坯进行行加工，以以获得所所需要的的零件。根据该零零件自身身的一些些特点和和技术要要求，冲冲压该零零件的基基本工序序可分为为落料
23、、拉拉深、冲冲孔、切切边。该该零件的的中部凹凹下部分分可由图图2所示示的两种种方法中中的任何何一种都都可加工工得到。(a)(b)图2 密封端端盖的加加工工序序示意图图第1种方方法(aa)的优优点是由由于采用用了集中中的复合合模，所所以只用用一副模模具即可可完成零零件该部部分的成成形加工工。这样样可以提提高生产产率，减减少所需需冲床和和操作人人员数量量。但也也有以下下缺点：模具磨磨损快，寿寿命低。因因为毛坯坯的整个个面积几几乎都参参与激烈烈的拉深深变形，并并且需要要很大的的压边力力和拉深深力，这这就要求求必须要要选用相相对较大大吨位的的压力机机才能完完成对零零件的冲冲压，这这造成了了不必要要的浪
24、费费。并且且大吨位位的压力力机占用用的空间间也比较较大，造造成了厂厂房、维维护人员员的浪费费。由于在在拉深带带凸缘的的工件时时必须要要有压边边装置，即即存在压压边力，该该力会使使得工件件与模具具间的接接触面积积大为增增加，同同时也增增大了工工件与模模具间的的摩擦力力，使得得工件表表面擦伤伤严重且且擦伤面面积很大大。由于拉拉深时可可能由于于压边力力的分布布不均匀匀和拉深深部分形形状的不不同使得得工件的的形状和和尺寸不不精确，法法兰部分分易出现现皱纹等等拉深缺缺陷，弯弯角外材材料边薄薄严重，容容易出现现破裂的的拉深缺缺陷，这这是由于于凸凹模模圆角处处的阻力力大造成成，和大大压边力力有直接接关系。第
25、2种方方法(bb)先用用一副模模具拉深深需要拉拉深的部部分，然然后在另另一副模模具上翻翻边。显显然拉深深变形比比第1种种方法要要缓和，所所需要的的拉深力力也要小小的多。因因为在拉拉深的时时候，由由于没有有要求要要把凸缘缘部分也也同时加加工出来来，所以以，它可可以不要要或少要要压边力力，这使使得工件件与模具具间的摩摩擦力和和接触面面积都大大为降低低，从而而减少了了模具与与工件之之间的摩摩擦而增增强了工工件的表表面质量量，使划划伤的缺缺陷减少少。模具具的工作作条件大大为改善善，工件件法兰处处的表面面质量大大为提高高。但是是增加了了模具、压压力机和和工作人人员的数数量，与与方法(a)相比比，同样样一
26、个过过程，方方法(bb)用了了两副模模具来完完成，相相对应需需要的压压力机和和工作人人员也是是方法(a)的两两倍，从从某种意意义上来来说，它它造成了了人力资资源和设设备的浪浪费。零件上的的孔，全全为圆孔孔，且对对称的分分布，为为了保证证孔不变变形，应应该在后后续的工工序里完完成冲孔孔。且应应尽量在在平面毛毛坯上冲冲出，以以保证孔孔的质量量和简化化模具结结构。该该零件的的7孔与与边缘的的距离为为4.55mm，大大于1.0t = 11.5mmm，所所以，冲冲孔时不不易引起起孔的变变形，即即可以采采用冲孔孔和切边边复合加加工，一一次性完完成。但但拉深时时外形会会发生变变化，所所以7孔应应在拉深深完成
27、后后切边前前冲出，且且拉深的的50部分分可以作作后续工工序的定定位用。2.3 冲压工工艺方案案的比较较及模具具结构形形式的选选择冷冲压模模具是实实现冷冲冲压生产产的主要要工艺设设备。冲冲压件的的表面质质量、尺尺寸精度度、生产产率以及及生产成成本与模模具类型型及其结结构设计计有直接接的关系系。冲压压模具的的结构性性能直接接反映了了冲压技技术水平平的高低低。冲压压生产对对模具结结构的基基本要求求是：在在保证冲冲出合格格零件的的前提下下，应具具有结构构简单，操操作方便便、安全全，使用用寿命长长，易于于制造、维维修，成成本低廉廉等特点点。模具具的形式式很多，按按工序组组合程序序可分为为单工序序模、复复
28、合模、连连续模。对于该端端盖零件件，根据据前面的的分析，冲冲压该零零件可能能有以下下几种方方案：方案1：工序集集中，落落料与拉拉深复合合；冲孔孔与落料料复合，一一次性拉拉深成型型；采用用两副模模具,先先进行落落料拉拉深，然然后进行行冲孔落料。方案2：工序集集中，落落料与拉拉深复合合；然后后翻边；然后冲冲孔落料料复合；采用三三副模具具完成，先先落料拉深，再再翻边，最最后完成成冲孔落料。方案3：全部工工序分开开，用单单个模分分别加工工，用四四副模具具完成，冲冲压顺序序按落料料拉深深冲孔孔切边边。方案4：工序全全部集中中，落料料、拉深深、冲孔孔、落料料连续冲冲压，采采用连续续模，只只用一副副模具完完
29、成，工工序过程程按冲孔孔拉深深冲孔孔落料料。比较上述述几种方方案：方案1的的优点是是工序比比较集中中，只需需要两副副模具，尺尺寸和形形状精确确，占用用人员和和设备相相对较少少，但模模具的寿寿命较短短，工件件表面的的刮伤厉厉害，厚厚度有变变薄，但但该零件件要求的的表面质质量不高高，尽管管复合模模的结构构相对复复杂，但但对于几几何形状状简单对对称的零零件，模模具的制制造并不不困难。方案2的的优点是是模具的的寿命长长，冲压压件的形形位精度度和尺寸寸精度易易于保证证，工件件表面的的质量较较好，生生产率高高，尽管管复合模模的结构构相对复复杂，但但对于几几何形状状简单对对称的零零件，模模具的制制造并不不困
30、难。但但需要三三副模具具，占用用人员和和设备相相对较多多，工序序相对分分散。方案3的的优点是是模具结结构简单单，模具具的寿命命长，制制造周期期短，投投产快，但但尺寸和和形状精精度低，工工序分散散，需要要四套模模具，生生产效率率低，难难以满足足该零件件的年产产量要求求，需用用人员和和压力机机多，劳劳动量大大。方案4的的优点是是工序最最为集中中，只用用一副模模具完成成全部工工序，由由于其实实质是把把方案33中各工工序分别别配置到到连续模模的各个个工位上上，所以以，它具具有方案案3的各各项优点点，缺点点是模具具结构复复杂，安安装调试试维修困困难，制制造周期期长，且且对于该该零件中中间无孔孔，定位位较
31、难，要要在模具具上设置置多定位位才可满满足要求求。综上所述述，考虑虑到该零零件精度度要求较较高，表表面质量量要求不不高，批批量不大大，故选选用第11种方案案。2.4 毛坯尺尺寸计算算及排样样设计2.4.1毛坯坯尺寸计计算毛坯直径径：(mm)式中， 拉拉深部分分中径(mm)； 拉拉深后外外径(mmm)；h 中高高(mmm)。查模具具简明设设计手册册表44.8，可可得边修修余量mmm，则，实际际毛坯直直径：(mm)。所以，实实际毛坯坯面积：d=100023.6655(mmm2)。2.4.2排样样设计冲裁件在在板料、带带料或条条料上的的布置方方式称为为排样。合合理的排排样可以以有效的的降低成成本和保
32、保证制件件质量及及模具寿寿命。 合理理排样的的原则在排样时时为达到到合理性性应考虑虑下列原原则：合理的的排样方方法使操操作方便便，劳动动强度低低且安全全。模具的的结构简简单、使使用寿命命长。提高材材料的利利用率，在在不影响响零件的的性能的的前提下下，可以以适当的的改变冲冲裁件的的形状。保证制制件质量量和制件件对板料料纤维方方向的要要求。 排样样的种类类及工艺艺特点排样一般般分为有有废料排排样、少少废料排排样和无无废料排排样三种种。有废料料排样：是指在在板料上上冲裁件件四周都都有搭边边，冲裁裁后搭边边成为废废料。其其材料利利用率低低，但制制件的质质量和模模具的使使用寿命命较高，多多用于制制件形状
33、状复杂、尺尺寸精度度要求较较高的排排样。少废料料排样：是指沿沿制件的的部分外外轮廓切切断或冲冲裁，即即制件与与条料的的侧边，或或制件与与制件之之间有部部分搭边边的排样样。这种种排样方方法，材材料的利利用率较较高，常常用于某某些尺寸寸要求不不高的制制件排样样。无废料料排样：是指在在冲裁的的过程中中制件与与制件之之间沿不不同的线线段分开开。这种种排样方方法，材材料利用用率最高高，但对对制件的的形状结结构要求求严格。采用少废废料和无无废料排排样可以以简化冲冲裁模结结构，减减少冲裁裁力，但但因其本本身的公公差以及及条料导导向与定定位所产产生的误误差影响响，冲裁裁件公差差等级低低。同时时，由于于是模具具
34、单边受受力，不不但会加加剧模具具磨损，降降低模具具寿命，而而且也直直接影响响制件的的断面质质量。 搭边边的工艺艺特点及及影响因因素排样时制制件与制制件之间间、制件件与条料料边缘之之间留下下的余料料叫搭边边。搭边边虽然在在冲裁过过程中是是废料，但但它在工工艺上有有很大的的作用。冲冲裁时，搭搭边可以以补偿定定位误差差，保证证冲裁精精度；搭搭边还可可以使冲冲裁后的的条料具具有一定定的刚度度，便于于条料的的送入。搭边的选选用要合合理。过过大时，会会使材料料的利用用率低，使使卸料力力增加；过小时时，在冲冲裁中可可能被拉拉断，使使工件毛毛刺增大大，严重重的还会会被拉入入凸凹模模间隙中中，损坏坏冲模刃刃口。
35、搭边的大大小与下下列因素素有关：材料的的机械性性能、工工件的形形状与大大小、材材料的厚厚度、送送进方式式及挡料料方式的的影响、排排样的形形式、卸卸料的方方式。合理的搭搭边值应应该是在在保证制制件质量量的前提提下，尽尽可能的的小。 排样样方案的的确定及及排样图图绘制对于该工工件，在在冲压时时，出于于结构上上的考虑虑，采用用固定卸卸料板，零零件尺寸寸较小，板板料较薄薄，综合合以上考考虑，采采用有搭搭边排样样。查模具具简明设设计手册册表22.255得搭边边宽度为为a = 1.55mm，b = 2mm，但考虑到零件存在边修余量，并且零件的尺寸精度要求不高，为节省材料考虑取b = 1.7mm排样图如图3
36、 所示。图3 零件排排样示意意图 材料料利用率率的计算算衡量排样样的经济济性、合合理性的的指标是是材料的的利用率率。材料料的利用用率是指指零件的的实际面面积与材材料面积积的百分分比。材材料面积积包括制制件的实实际面积积和废料料面积。提提高材料料利用率率的途径径是减少少废料面面积。废废料分为为两类：一类是是由零件件的形状状特点产产生的结结构废料料，一般般不可改改变；另另一类是是由零件件之间和和零件与与条料侧侧边之间间形成的的废料。提高材料料的利用用率，主主要从减减少工艺艺废料着着手，即即设计合合理的排排样方案案，选择择合适的的规格及及合理的的裁料法法，在不不影响零零件性能能的前提提下，改改善零件
37、件的结构构。1) 一一个进距距内的材材料利用用率%775.447%式中，AA 一一个冲裁裁件的面面积(mmm)22；n 一个个进距内内的冲裁裁件数量量；B 条料宽宽度(mmm)；S 进距(mm)。2) 整整块板料料总的材材料利用用率%(mmm)式中，nn 一一张板料料上的冲冲裁件总总得数目目；B 板料宽宽度(mmm)；L 板料长长度(mmm)。2.5 冷冲压压工艺规规程的制制订及工工艺过程程卡片的的编制工艺文件件一般指指冲压工工艺卡片片，它主主要用于于阐述加加工工艺艺路线和和实施其其工艺路路线所需需的工序序数量、顺顺序、相相应的工工艺装备备与设备备类型，以以及其他他辅助工工序等。冲压工艺艺卡的
38、主主要内容容包括：工序序序号、工工序名称称、工序序草图、工工艺装备备、设备备、材料料种类与与规格、工工时定额额等。工工序名称称应简要要说明该该工序所所做的工工作。工工序草图图为该工工序的加加工简图图，其视视图应尽尽量少，以以能说明明问题为为限，工工序草图图中仅要要求工序序所完成成的加工工尺寸，其其他尺寸寸不要求求标注，工工艺装备备要写明明模具的的名称及及编号。设设备要写写明设备备的型号号及吨位位。对于该密密封端盖盖，主要要有四个个单工序序来完成成，即：落料拉深深冲孔孔落料料。但由由前文的的分析可可以知道道，冲压压该工件件采用了了两套复复合模，即即采用了了工序集集中，把把落料和和拉深复复合，冲冲
39、孔和落落料复合合。在填写工工艺卡片片时可以以把它当当作两工工序来完完成，即即落料拉深工工序和冲冲孔落落料工序序，这样样就大大大的简化化了工艺艺卡片，看看起来更更加的清清楚明了了。板料采用用1800090001.55(mmm)，横横裁得到到冲压板板料。在在冲压设设备里都都选用了了JH221-445开式式压力机机，选择择根据见见后续工工艺计算算。对于该零零件的冲冲压工艺艺规程卡卡见表11所示： 表密密封端盖盖冲压工工艺规程程卡标记产品名称冲压工艺艺规程卡卡工件名称密封端盖年产量第页产品图号工件图号20万件共页材料牌号号Q2355A毛坯形状状及尺寸寸选用料板板 横裁裁成1800090001.55(m
40、mm) 990011661.55(mmm)工序号工序名称工序草图图工装名称称及图号设备检验要求备注10下料90011661.55剪床20落料拉深落料拉深深复合模JH211-455按草图检验验30冲孔落料冲孔落料料复合模JH211-455按草图检验验40去毛刺滚筒50检验按冲压件件图检验验原底图总总号日期更改标记记编制校对核对文件号底图总总号签字签名名日期期3 冲模模设计不同的冲冲压零件件，不同同的冲压压工序所所使用的的模具是是不一样样的，但但不论何何种冲模模，都可可以看成成是由上上模和下下模两部部分组成成，上模模被紧固固在压力力机滑块块上，可可随滑块块做上下下往复运运动，是是冲模的的活动部部分
41、；下下模固定定在压力力机工作作台或垫垫板上，是是冲模的的固定部部分。冲冲模除上上下模之之外，还还包括定定位装置置，顶件件装置，卸卸料装置置，导向向装置，连连接固定定部分等等。根据据不同的的零件要要求，要要针对模模具的具具体情况况而设计计不同的的结构。对于该密密封端盖盖零件，在在落料拉深时时采用复复合模倒倒装结构构，而在在冲孔落落料时采采用复合合模正装装结构。3.1 工艺计计算3.1.1 凸凸凹模工工作部分分尺寸计计算冲裁件是是测量光光亮带尺尺寸为制制件尺寸寸。冲裁裁时，如如果不考考虑材料料回弹对对工件尺尺寸的影影响，则则冲孔时时孔径大大小与凸凸模接近近，落料料时工件件外形尺尺寸与凹凹模型孔孔接
42、近。因因此，在在进行模模具刃口口尺寸计计算时，冲冲孔以凸凸模为基基准模，落落料以凹凹模为基基准模。凸凹模设设计的原原则如下下：冲孔时时的尺寸寸由凸模模决定，间间隙取在在凹模上上，落料料时的尺尺寸由凹凹模决定定，间隙隙取在凸凸模上。考虑到到冲裁中中的磨损损，设计计冲孔模模时，凸凸模的基基本尺寸寸应取工工件孔的的尺寸公公差范围围内的较较大尺寸寸；设计计落料模模时，凹凹模的基基本尺寸寸应取工工件尺寸寸公差范范围内的的较小值值。确定冲冲裁刃口口制造公公差时，应应根据冲冲裁件的的精度要要求。 落料料拉深深模工作作部分尺尺寸确定凸凸凹模间间隙及制制造公差差拉深凸凹凹模间隙隙，可根根据冲冲压模具具简明设设计
43、手册册表44.533查得：mmmmm查表4.56得得：mmmmmm落料模凸凸凹模间间隙，可可根据冲冲压模具具简明设设计手册册表22.344查得：mm mmm若凸凹模模制造公公差按IIT8选选取，则则mm。对于拉拉深模部部分，由由于，故故可以采采用凸凹凹模分开开加工的的方法。对于落料料模部分分由于，故故要采用用凸凹模模配合加加工的方方法。确定凸凸凹模工工作部分分的尺寸寸对于拉深深模部分分：(mm)(mm)对于落料料模部分分：(mm)(mm)式中，当当制件精精度为IIT122时，则则x = 0.775，= 0.4mmm。 冲孔孔落料料模工作作部分尺尺寸确定凸凸凹模间间隙及制制造公差差，根据据冲压压
44、模具简简明设计计手册得得：凸凹模的的间隙：mm mmm若凸凹模模的制造造公差按按IT88计算，则则：对于冲孔孔尺寸7：mmm对于落料料尺寸65：mm对于落料料尺寸86：mm对于冲冲孔模，由由于，可可采用凸凸凹模分分开加工工的方法法。对于落料料模，由由于，故故要采用用凸凹模模配合加加工的方方法。确定凸凸凹模工工作部分分尺寸冲孔直径径7：(mm)(mm)式中，当当制件精精度为IIT122时，则则x =00.755，mmm；对于落料料模65：(mm)(mm)式中，当当制件精精度为IIT122时，则则x = 0.775，mmm；对于落料料尺寸86：(mm)(mm)式中，制制件精度度为ITT12时时，则
45、xx = 0.775，mmm。3.1.2 冲冲压工艺艺力及机机床吨位位的选择择 落料料拉深深模落料力力：(kN)式中，MMPa。拉深力力：(kN)式中，MMPa，mm，。压边力力：(kN)式中，MMPa卸料力力：(kN)式中，推料力力：(kN)由于拉深深、落料料为两个个过程，即即它们不不在同一一时间内内受力，应应分别计计算。落料工工艺力：(kN)拉深工工艺力：(kN)由计算知知，要求求压力为为2533.977kN，从满足工工艺力的的要求看看，可选选用4550 kkN的压压力机。 落料料冲孔孔模落料力力：(kN)式中，MMPa冲孔力力：(kN)卸料力力：(kNN)推料力力：(kNN)式中，推推料
46、系数数，卸料料力系数数，为卡在在凹模内内的冲孔孔废料的的数目。取取。因为同时时有四个个孔，则则推料力力(kNN)考虑到该该工件较较厚，凸凸模的横横截面积积较小，从从操作方方便出发发，采用用落料冲冲孔复合合模倒装装结构及及弹性卸卸料和下下出料方方式，则则冲压总总的工艺艺力F为：(kN)从而可选选用4550kNN的压力力机。3.2 定位方方式的选选择3.2.1定位位装置及及定位零零件的作作用冲模的定定位装置置及定位位零件的的作用是是保证材材料的正正确送进进及在冲冲模中的的正确位位置，以以保证冲冲压件的的质量及及冲压生生产的顺顺利进行行。使用条料料时，条条料在模模具中的的定位有有两个内内容：一一是在送送料方向向上的定定位，用用来控制制送料的的进距，其其零件有有挡料销销、定距距侧刃等等。二是是在与送送料垂直直的方向向上的定定位，其其零件有有导料销销、导料料板等。3.2.2定位位零件的的种类及