摘 要

本次毕业设计课题为防护罩冲压与模具设计，与工业生产相贴合，顺应市场的发展趋势。防护罩种类繁多，例如钢板式机床导轨防护罩、机床防护罩、高安全度防护罩、耐高温防护罩等，种类繁多的防护罩，其模具种类和生产工艺也各式各样。从所给零件的材料与形状分析，实际生产时常采用冲压成型工艺方法，以提高产品的生产效率和质量。冲压模具种类繁多，而其中的普通全钢冲压模具是板料冲压零件成批和大量生产中使用最广泛、类型最多的常规冲模。本次毕业设计从培养、锻炼冲压模具设计能力的目的出发，要求对现有零件进行成型工艺分析和冲压模设计，并熟练掌握CAD绘图软件和有关材料成形分析软件。按照既定的冲压零件图，通过分析零件的材料种类、技术要求、零件的形状、尺寸要求与几何精度，确认冲压工艺技术参数、技术要求以及冲模设计所需技术数据与要求，选定冲压方案，进行相关工艺计算，包括模具结构尺寸的确定、排样方式的选择、冲压力的计算、模具主要工作零件的刃口尺寸计算、主要工作零部件设计、标准件的选择和压力机的选用，绘制总装图以及测绘非标零件图，制作主要工作零件工艺制造卡，从而完成整个防护罩冲压工艺分析与模具设计过程。

关键词：防护罩 冲压工艺 模具设计 拉深复合模 单工序模

Abstract

The graduation design for the hood stamping and mold design, fits industrial production, and conforms to the development trend of the market. There is a wide range of the hood, such as steel plate guide rail shield, machine protective cover, highly safety shield, high temperature protective cover, a wide range of protective cover and so on. The mold types and production process of these hood are also varied. From the analyzing of the material and shape of the parts given, the actual production often used stamping molding process to improve the production efficiency and the quality of the product. There is a wide range of stamping die, and the ordinary steel stamping die is the most widely used in sheet metal stamping parts of mass production. The graduation design has the purpose of cultivating and training stamping die design capability, and the requirements of analyzing molding process and designing the stamping die for the existing parts, and need us to master the CAD drawing software and materials forming analysis software. According to the established stamping parts drawings, by analyzing the material types of the parts, technical requirements, parts shape, size requirements and geometric accuracy, to confirm the stamping process technical parameters, technical requirements and technical data and requirements of die design, selected stamping program, Then calculating the relevant process, including the determination of the size of the mold structure, the selection of the sorting method, the calculation of the punching force, the calculation of the cutting edge of the main working parts of the mold, the design of the main working parts, the selection of the standard parts and the selection of the presses. Drawing assembly drawings and mapping non-standard parts, and making the production of major parts manufacturing process card, thus completing the entire hood stamping process analysis and mold design process.

Key Words：protective hood stamping process mold design drawing composite die single process mode

目录

第1章绪论 1

1.1 冲压加工与模具 1

1.2 我国模具行业现状 1

1.3 冲压工艺分类 1

1.4 冲模的种类与选用 1

第2章防护罩冲压工艺分析与模具设计 3

2.1 设计任务 3

2.2 冲压件工艺分析 3

2.4 毛坯尺寸计算 4

2.5 拉深工艺分析 5

2.6 翻边工艺分析 5

2.6.1 外缘翻边工艺分析 6

2.6.2 内孔翻边工艺分析 6

2.7 确定冲压工艺方案 6

2.8 冲压模具结构形式的确定 8

2.8.1 零件定位方式 8

2.8.2 卸料方式 8

2.8.3 送料方式 8

2.9 排样方式 8

2.9.1 搭边的选择 8

2.9.2 材料利用率 9

2.10 压边装置的设置 9

2.11 冲压力的计算 9

2.11.1 落料拉深翻边冲孔复合模 9

2.11.2 内孔翻边单工序模 12

2.11.3 压力中心 12

第3章模具主要工作尺寸计算 13

3.1 冲裁间隙 13

3.11.1 间隙对冲裁工作的影响 13

3.11.2 合理间隙值的确定 13

3.2 落料模具工作零件刃口尺寸计算 13

3.3 冲孔模具工作零件刃口尺寸计算 14

3.4 拉深模具工作零件刃口尺寸计算 14

3.5 拉深凸凹模圆角半径计算 15

3.6 翻边凸凹模刃口尺寸计算 15

3.6.1 外缘翻边 15

3.6.2 内孔翻边 15

第4章主要零部件结构设计 16

4.1 落料凹模结构设计 16

4.2 弹性元件橡胶的设计 17

4.2.1 卸料橡胶的设计 17

4.2.2 拉深橡胶的设计 18

4.3 卸料板设计 18

4.4 落料凸模结构设计 19

4.5 拉深凸凹模结构设计 19

4.6 拉深凹模结构设计 19

4.7 冲孔凸模结构设计 19

4.8 内孔翻边凸模结构设计 20

4.9 内孔翻边凹模结构设计 20

第5章标准件及压力机的选用和模具总体装配 21

5.1 模架的选用 21

5.1.1 落料拉深翻边冲孔复合模模架 21

5.1.2 内孔翻边单工序模模架 21

5.2 定位零件设计 22

5.3 连接与固定件的选用 22

5.3.1 落料拉深翻边冲孔复合模紧固件选用 23

5.3.2 内孔翻边单工序模模架 23

5.4 内孔翻边单工序模弹簧的选用 23

5.5 卸料方式的选择 23

5.5.1 落料拉深翻边冲孔复合模卸料方式 23

5.5.2 内孔翻边单工序模卸料方式 23

5.6 压力机的选用 24

5.6.1 落料拉深翻边冲孔复合模压力机选择 24

5.6.2 内孔翻边单工序模压力机选择 25

5.7 落料拉深翻边冲孔复合模 26

5.7.1 模具装配图 26

5.7.2 模具工作原理 26

5.8 内孔翻边单工序模 27

5.8.1 模具装配图 27

5.8.2 模具工作原理 27

第6章主要工作零件制造工艺卡的编制 28

6.1 落料凹模制造工艺卡 29

6.2 拉深凸模加工工艺卡 30

结论 31

参考文献 32

致谢 33

第1章 绪论

1.1冲压加工与模具

在机械制造业中，冲压工艺占据着主导地位，而在在板材冲压方面，通过板材冲压制造出来的零件已经占据了我国机电市场的半壁江山。我国国民经济的发展，使得国家的机械化程度也随之提高，冲压工艺也随之发展。冲模是现代冲压工艺中必不可少的工艺装备，并且应用数量十分庞大^[1]。

由冲压工艺生产出来制件质量比较稳定，并且生产效率高，适合于大批量生产，生产成本较低，适用于柔性制造，机械化和自动化程度高。市场上大部分的家电与机电产品的相关零部件，大部分都只能由冲压工艺来完成，因为这些零件形状较为复杂，且大多为板材，由此可见冲压工艺在制造业与国民经济中占据的比重之大。

1.2我国模具行业现状

科学技术的发展，也让模具行业加大了对技术的投入，从而促进了模具制造业的发展。科技发展带动了计算机相关模具设计和分析模拟软件的发展，包括UG三维造型软件、DynaForm和AutoForm等 CAE 分析软件，这些冲压仿真模拟技术在汽车模具行业中应用十分广泛，对于一些大型的汽车覆盖件，我国也在这方面加快了研究速度，并取得了一些进步。经过国际之间的交流与学习，以及我国模具行业自身技术的发展，我国已经拥有了自主整车覆盖件和主梁模具制造以及生产的能力，不仅在创新与制造能力上有了提高，在质量控制和模具制造周期缩短等方面也取得了较大的进步^[2~5]。

1.3冲压工艺分类

冲压工序的种类繁多，按变形性质可分为成形工序和分离工序两类，成形工序是指材料仅产生塑性变形（弯曲、拉深），分离工序是指板材产生剪裂，生产出所需的一定形状的工件（落料、冲孔）。若按基本变形方式分类，可分为冲裁（冲孔、落料等）、弯曲（压弯、扭曲、卷边等）、拉深（变薄拉深、不变薄拉深）、成形（翻边、缩口等）四类。若按组合形式分类，可分为简单工序和组合工序，组合工序可分为复合冲压、连续冲压、连续-复合冲压^[6]。

1.4 冲模的种类与选用

冲模的种类大致分为以下种类：

(1) 简易冲模，一般用于新产品的试样，其优点有制模工艺简便，造价低，模具生产周期短，但是它的缺点也很明显，模具使用寿命低。