1、重庆理工大学毕业论文 旋转座圈零件冲压工艺及模具设计目 录摘 要1Abstract2第一章 绪论31.1 冲压模具发展方面31.2 冲压工艺方面5第二章 汽油机旋转座圈62.1 汽油机旋转座圈6第三章 汽油机旋转座圈-外罩 73.1 旋转座圈外罩工艺性分析 83.2 合理方案的选择 9第四章 外罩落料拉深模的设计与计算 94.1 排样设计 94.2 冲压力计算104.3 压力中心114.4 工件零件尺寸计算114.5 冲床选用144.6 模具结构零件尺寸154.7 落料拉深模及落料拉深后的半成品20第五章 外罩冲孔模的设计与计算215.1 工件冲压力的计算225.2 冲底孔模工作零件尺寸计算2
2、25.3 压力机的选择235.4 模具零件结构尺寸245.5 外罩冲底孔模及冲孔后的产品25第六章 外罩整形模的设计与计算26重庆理工大学毕业论文 旋转座圈零件冲压工艺及模具设计6.1 整形力与卸料力的计算266.2 模具尺寸的确定266.3 外罩整形模冲床的选用及弹簧的选用276.4 模具零件结构尺寸286.5 整形模的装配图及整形后的产品图29第七章 汽油机旋转座圈-内圈307.1 旋转座圈内圈工艺性分析307.2 分析比较和确定工艺方案32第八章 内圈落料拉深模的设计与计算 348.1 排样设计348.2 冲压力计算358.3 压力中心368.4 工件零件尺寸计算368.5 冲床选用38
3、8.6 模具结构零件尺寸398.7 内圈落料拉深模及落料拉深后的半成品40第九章 内圈二次拉深兼整形模的设计与计算419.1 拉深力与整形力的计算419.2 模具尺寸的确定419.3 拉深兼整形模冲床的选用及弹簧的计算449.4 模具零件结构尺寸459.5 二次拉深兼整形模及成形后的半成品46第十章 内圈挤压模的设计与计算4710.1 工件挤压力的计算4710.2 挤压模工作零件尺寸计算4710.3 压力机的选择及弹簧的计算4810.4 模具零件结构尺寸4910.5 挤压模及挤压后的半成品50第十一章 内圈冲底孔模及切边模的设计与计算51重庆理工大学毕业论文 旋转座圈零件冲压工艺及模具设计11
4、.1 冲压力的计算5111.2 冲底孔模工作零件尺寸计算5111.3 压力机的选择和弹簧的计算5311.4 模具零件结构尺寸5411.5 冲底孔模及冲孔后的产品5611.6 切边模及切边后的产品57结束语 58参考文献 59重庆理工大学毕业论文 旋转座圈零件冲压工艺及模具设计- 1 -摘 要随着全球经济的发展，新的技术革命不断取得新的进展和突破，技术的飞跃 发展已经成为推动世界经济增长的重要因素。市场经济的不断发展，促使工业产 品越来越向多品种、小批量、高质量、低成本的方向发展，为了保持和加强产品在市场上的竞争力，产品的开发周期、生产周期越来越短，于是对制造各种产品的关键工艺装备模具的要求越来
5、越苛刻。 一方面企业为追求规模效益，使得模具向着高速、精密、长寿命方向发展；另一方面企业为了满足多品种、小批量、产品更新换代快、赢得市场的需要，要求模具向着制造周期短、成本低的快速经济的方向发展。计算机、激光、电子、新材料、新技术的发展，使得快速经济制模技术如虎添翼，应用范围不断扩大，类型不断增多，创造的经济效益和社会效益越来越显著。 关键词：冲压；冲压成形；模具；拉深。重庆理工大学毕业论文 旋转座圈零件冲压工艺及模具设计- 2 -AbstractAlong with the global economy development, the new technological revolutio
6、n made the new progress and the breakthrough unceasingly, the technical leap development already becomes the important attribute which the impetus world economics grew. The market economy unceasing development, urges the industry product more and more to the multi- varieties, high grade, the low cos
7、t direction to develop, in order to maintain and strengthens the product in market competitive power, product development cycle, production cycle more and more short, thereupon to makes each kind of product the essential craft equipment mold request to be more and more harsh. On the one hand the ent
8、erprise for the pursue scale benefit, causes the mold to turn towards high speed, is precise, the long life direction develops; On the other hand enterprise in order to satisfy the multi- varieties, the product renewal quickly, wins the market the need, requests the mold to turn towards the manufact
9、ure cycle to be short, the cost low fast economy direction develops. The computer, the laser, electronic, the new material, the new technical development, causes the fast economical pattern making technology even more powerful, the application scope expands unceasingly, the type increases unceasingl
10、y, the creation economic efficiency and the social efficiency are more and more remarkable. Key words: Stamping; Stamping forming；die; drawing。重庆理工大学毕业论文 旋转座圈零件冲压工艺及模具设计- 3 -第一章 绪 论1.1 冲压模具方面1. 我国的冲压模具现状与发展为了提高模具的加工性能和使用寿命，不论是冲压模具还是塑料模具。构成模具型腔的有关零件一般都用高强度的耐磨材料制造（如各种牌号的合金结构钢、合金工具钢和不锈钢等）。这些材料经过热处理后硬度很
11、高，很难用常规的机械加工方法进行加工。几十年来，对于这类加工材料的最好方法就是采用特种加工。在我国，模具型腔加工至今仍然是电火花加工一统天下。电火花加工（包括成形加工和线切割）在难加工材料的加工方面一直起着重要作用。随着生产的发展和产品更新换代速度的加快，对模具生产效率和制造质量提出越来越高的要求，于是电火花加工存在的问题就逐渐的暴露出来。电火花加工是一种靠放电烧蚀的微切割工艺，加工过程非常之缓慢；而且在电火花对加工表面进行局部高温放电烧蚀过程中，工件材料表面的物理机械能一般都会受到一定程度的烧损，常常会在型腔表面产生微细裂纹，表面质量指标，说明每个测量点的精确性。 未来冲压模具制造技术发展趋
12、势模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求服务。达到这一要求急需发展如下几项：(1)全面推广 CAD/CAM/CAE 技术模具 CAD/CAM/CAE 技术是模具设计制造的发展方向。随着微机软件的发展和进步，普及 CAD/CAM/CAE 技术的条件已基本成熟，各企业将加大 CAD/CAM 技术培训和技术服务的力度；进一步扩大 CAE 技术的应用范围。计算机和网络的发展正使 CAD/CAM/CAE 技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。(2)高速铣削加工国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提
13、高了加工效率，并可获得极高的表面光洁度。另外，还可加工高硬度模块，还具有温升低、热变形小等优点。高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。重庆理工大学毕业论文 旋转座圈零件冲压工艺及模具设计- 4 -(3)模具扫描及数字化系统高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上，实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的 CAD 数据，用于模具制造业的“逆向工程”。模具扫描系统已
14、在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用，相信在“十五”期间将发挥更大的作用。 (4)电火花铣削加工电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术，这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样)，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。预计这一技术将得到发展。(5)提高模具标准化程度我国模具标准化程度正在不断提高，估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到 30%左右。国外发达国家一般为 80%左右。(6)优质材料及先进表面处理技术选用优质钢材和应用相应的表面处理技
15、术来提高模具的寿命就显得十分必要。模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善应发展工艺先进的气相沉积(TiN、TiC 等)、等离子喷涂等技术。 (7)模具研磨抛光将自动化、智能化模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作，以提高模具表面质量是重要的发展趋势。 (8)模具自动加工系统的发展这是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统。2.
16、模具制造技术与工业发达国家的差距 冲压模具CAD/ CAE/ CAM 技术的开发手段比较落后、技术的普及率不高,应用不够广泛； 精密加工设备在模具加工设备中所占比重较低； 生产冲压模具的各种条件不完备； 生产冲压模具的专用技术尚未成熟,大多仍还处于试验摸索阶段；重庆理工大学毕业论文 旋转座圈零件冲压工艺及模具设计- 5 - 模具标准件标准化程度及使用覆盖率较低。1.2 冲压工艺方面1. 冲压工艺介绍冲压加工是现代机械制造业中先进高效的加工方法之一。人们利用各种压力机和安装在压力机上的模具使材料在常温或者高温状态下进行分离和塑性变形，从而获得所需的形状、尺寸和性能的零件，这种加工方法就成为冲压加
17、工。冲压加工是机械少废料、无废料切削加工的一种主要形式。冲压和锻造同属塑性加工(或称压力加工) , 合称锻压。冲压件与铸件、锻件相比, 具有薄、匀、轻、强的特点。冲压可制出其他方法难以制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边的工件, 以提高其刚性。由于采用精密模具, 工件精度可达微米级, 且重复精度高、规格一致, 可以冲压出孔窝、凸台等。冲压是高效的生产方法, 采用复合模, 尤其是多工位级进模, 可在一台压力机上完成多道冲压工序,实现由带料开卷、矫直、清洗、矫正、确定步距、冲裁到成形、精整、堆垛的全自动生产。生产效率高, 劳动条件好, 生产成本低, 一般每分钟可生产数百件。冲压的应用范围是很广泛的,
18、在全世界的钢材中, 有60 70% 是板材, 其中大部分是经过冲压制成的成品, 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。2. 冲压工艺分类冲压件加工主要是按工艺分类，可分为分离工序和成形工序两大类。分离工序也称冲裁，其目的是使冲压件加工件沿一定轮廓线从板料上分离，同时保证分离断面的质量要求。成形工序的目的是使板料在不破坏的条件下发生塑性变形，制成所需形状、尺寸和性能的工件。在实际生产中，常常是多种工序综合应用于一个工件。冲裁、弯曲、剪切、拉深、胀形、旋压、矫正
19、、翻边是几种主要的冲压件加工工艺。 3. 冲压加工的特点：冲压加工是现代机械制造业中先进高效的加工方法之一。人们利用各种压力机和安装在压力机上的模具使材料在常温或者高温状态下进行分离和塑性变形，重庆理工大学毕业论文 旋转座圈零件冲压工艺及模具设计- 6 -从而获得所需的形状、尺寸和性能的零件，这种加工方法就成为冲压加工。冲压加工是机械少废料、无废料切削加工的一种主要形式。第二章 汽油机旋转座圈2.1 汽油机旋转座圈 汽油机旋转座圈是汽油机点火装置中的一个组件，组件装配简图如图 2-1所示。该组件的工作原理是外圈承受 8 到 16kg 的压力，使内圈与外罩之间的座圈垫圈产生一定的挠度，使垫圈与内
20、圈中的弹簧侧面受到压迫旋转一定的角度，从而带动整个外罩旋转。在工作时，外罩持续受压，弹簧带动外圈不断旋转，以达到汽油机积炭的作用。1外罩；2座圈垫圈；3弹簧；4内圈图 2-1 旋转座圈装配简图2.1.1 外罩材料：10 钢 料厚：0.8mm 为保证足够的刚度和强度，要经过碳氮共渗达到HRC4045。如图 2-2。重庆理工大学毕业论文 旋转座圈零件冲压工艺及模具设计- 7 -图 2-2 旋转座圈外罩2.1.2 内圈材料：08F ，料厚：1.2mm ，为保证足够的刚度和强度，要经过碳氮共渗达到 HRC4045。如图 2-3。图 2-3 旋转座圈内圈第三章 汽油机旋转座圈外罩3.1 旋转座圈外罩工艺性分析如图 3-1 所示为旋转座圈外罩零件图，零件采用 10 钢板，厚度为 0.8mm。为了保证外罩有足够的强度和刚度受压，要经过碳氮共渗达到 HRC35-40。且小批量生产。
