离合器壳体冷冲压模具设计毕业论文

摘要                                                   
板料冷冲压加工是机械加工的一个重要组成部分。它应用十分广泛。但由于传统的加工存在着冲压工艺方案选择不合理、冲压间隙选择过大，压力机不相匹配等问题。本文就以离合器壳体的模具设计主要介绍了冲压模具设计的全过程：
1．        经工艺分析、工艺计算，间隙值的选择，确定了该设计工艺流程及冲模结构形式。
2．        同时对所设计的模具分别进行了分析说明，
3．        对压力机做出了合理的选择，
4．        整个过程采用AutoCAD软件绘制模具的二维装配图和个别零件图。
关键字：
冲压模；离合器壳体；冲裁间隙；冲压工艺．
Abstract：
Board material cold to press , it processes to be machined one important component. It is very extensive that it employs . But because the choice with unreasonable choice and pressing the interval that traditional processing is pressing the craft scheme is too big, question of matching of the press. etc. This text presses the whole course of mold design with the main introduction of mold design to the clutch housing:
1. Calculate by analysis , craft by craft, interval choice of value, confirm this design technological process and structural form of trimming die.
2. Analyzed separately to moulds designed that explain at the same time ,
3. Having made the rational choice to the press,
4. The whole course adopts AutoCAD software to draw the two-dimentional installation diagrams and specific part pictures of the mould .
Key word:
die ;clutch housing ;the interval of blanking; press the craft.
目  录
1 前言        5
1.1 冷冲压术的发展趋势        5
冷冲压设备自动化        5
高速化复合化相结合，提高加工效率        5
1.2 模具技术发展的几个特点        6
充分运用IT技术发展        6
缩短金属成型模具的试模时间        6
车身制造中的级进冲模发展迅速        6
1.3 我国锻压工业的现状及发展对策        7
2 工艺方案的确定        8
2.1 冲压件的工艺分析        8
冲压件的形状和尺寸分析        8
冲裁件的精度和表面粗糙度分析        9
尺寸标注分析        9
生产批量分析        9
分析是否一次成型        9
2.2 确定工艺方案        10
模具结构的选择        10
主要是复合模具有如下的特点        10
复合模的最小壁厚        10
正装和反装的选择        10
模具结构论证        10
2.3计算毛坯尺寸        11
2.4 排样和计算材料的利用率        13
2.5 冲压工序的性质和工序次数的选择        14
2.6 工艺组合及其方案比较        14
3 具体的工艺计算        17
3.1 落料工艺的计算        17
冲裁力的计算        17
凸模的间隙值的确定        18
凸凹模刃口尺寸        19
尺寸的计算方法        19
3.2 拉深工艺的计算        20
压边力和拉深力的计算        20
修边余量的确定        22
拉深次数和半成品尺寸的计算        22
拉深凸凹模的间隙        23
凸凹模的圆角半径         24
拉深模工作部分尺寸的确定        24
4模具的结构设计        26
4.1 拉深凸、凹模的结构        26
4.2 拉深凸模的结构设计        31
4.3 凹模设计        32
5模具其它结构要素的确定        33
5.1 确定送料方式        33
5.2 卸料装置的设计        33
5.3 模架形式        34
5.4凸模固定板        34
5.5拉深凹模的通气孔        35
5.6 模柄的选择        35
5.7 压边装置        36
5.8 紧固件的选择        36
5.9 推件装置        36
5.10压力机的选择        37
6 凸模的加工工艺过程分析：        39
7 结论        40
8 致 谢        41
参考资料        41







1 前言
21世纪的制造业，正从以机器为特征的传统技术时代，向着以信息为特征的技术时代迈进，即用信息技术改造和提升传统产业。经济全球化和世界市场一体化加速发展，不断加剧了制造商之间的竞争，提出了快速反应市场的要求，与之相适应，制造业对柔性自动化技术及装备的要求更加迫切而强烈。同时，微电子技术和信息通信技术的快速发展，为柔性自动化提供了重要的技术支撑，工业装备的数控化、自动化、柔性化呈现蓬勃发展的态势。
1.1 冷冲压术的发展趋势
美国、德国、日本的汽车工业如此发达，得益于其冷冲压技术及装备的领先地位。当前的世界冷冲压技术及装备向以下几个方面发展：
冷冲压设备自动化
根据不同种类的加工环境和条件，国外逐步发展了两大类汽车车身自动化冲压生产线。
    1）单机联线自动化
    配置为5-6台压力机，配备拆垛、上下料机械手，穿梭翻转装备和码垛装置，全线总长约60米，安全性高，冲压质量好。由于工件传送距离长，工件的上下料换向和双动拉伸必须用工件翻转装备。这种单机联线自动化冲压技术的生产节拍最高为6-9次/分，设备维修工件量大。
    2）大型多工位压力机
八十年代中期，国外冲压技术发展到大型三坐标多工位压力机自动化连续冲压，由拆垛机，大型压力机，三坐标工件传送系统和码垛工位组成，生产节拍可达16-25次/分。其主要特点是：生产效率高，是手工送料流水线的4-5倍，是单机联线自动生产线的2-3倍；全自动化、智能化，整个多工位压力机系统只需2-3人进行监控，当模具更换时，只需输入要换模具的编号，其余工作自动完成，整个换模时间只需5分钟，换模的同时对多工位压力机运行特征作智能化调整；特别是配有电子三坐标送料多工位的压力机，可以根据模具随意调节运动路径和时间，不仅能冲压大型覆盖件，而且能冲压小型零件。当冲压小型零件时，送料距减短，节拍提高，通过合理的模具布置，可一次冲压2-3零件，具有充分的自由度，柔性极强。电子多工位送料压力机的优点是生产率高，工件处理最优化，工件转换迅速，维修量低，诊断性能好，成本低，与现有压力机的适应性强，售后服务远程通讯好。美国的多工位压力机基本都采用了电子伺服三坐标送料。
高速化复合化相结合，提高加工效率
提高生产率是永恒的追求目标，各锻压厂家均致力于锻压机械的高速化研究，各锻压厂家均致力于锻压机械的高速化研究，在数控回转头压力机上，主要采用伺服控制的液压主驱动系统来提高压机的行程次数。在追求高速化加工的同时，还必须尽可能缩短生产辅助时间，以取得良好的技术经济效益。在数控压机上配备伺服电机驱动的三坐标上下料装置，可使冲压中心实现高效板材加工。
   将几种工艺或几个工序复合在一台机床上完成，是当前各类机床大幅压缩生产辅助时间，提高生产率的重要技术途径，在锻压机械上也得到了成功应用，效果十分显著。如：德国、美国、日本已相继开发出激光一步冲复合机，将模具冲切与激光切割有机地结合起来，工件一次上料即可完成冲孔、冲切、翻边、浅拉伸、切割等多道工序，最大限度地节省了辅助时间，特别适合孔型多而复杂的面板类工件的加工及多品种小批量板料加工。
1.2 模具技术发展的几个特点
模具与压力机是决定冲压质量、精度和生产效率的两个关键因素。先进的压力机只有配备先进的模具，才能充分发挥作用，取得良好效益。模具的发展方向为：
充分运用IT技术发展
模具设计、制造用户对压力机速度、精度、换模效率等方面不断提高的要求，促进了模具的发展。外形车身和发动机是汽车两个关键部件，汽车车身模具特别是大中型覆盖件模具，技术密集，体现当代模具技术水平，是车身制造技术的重要组成部分。车身模具设计和制造约占汽车开发周期三分之二的时间，成为汽车换型的主要制约因素。目前世界上汽车的改型换代一般约需48个月，而美国仅需30个月，主要得益于在模具业中应用了CAD/CAE/CAM技术和三维实体汽车覆盖件模具结构设计软件。另外，网络技术的广泛应用提供了可靠的信息载体，实现异地设计和异地制造。虚拟制造等IT技术的应用，将推动模具工业的发展。
缩短金属成型模具的试模时间
主要发展液压高速试验压力机和拉伸机械压力机，特别是在生产型机械压力机上的模具试验时间可减少80%，具有巨大的节省潜力。这种试模机械压力机的发展趋势是采用多连杆拉伸压力机，它配备数控液压拉伸垫，具有参数设置和状态记忆功能。
车身制造中的级进冲模发展迅速
在自动冲床上用级进冲裁模或组合冲模加工转子、定子板，或者应用于插接件作业，都是众所周知的冲压技术。近些年来，级进组合冲裁模在车身制造中开始得到越来越广泛的应用，用级进模直接把卷材加工为成型零件和拉伸件，加工的零件也越来越大，省去了用多工位压力机和成套模具生产所必需串接的板材剪切、涂油、板坯运输等后续工序。级进组合冲模已在美国汽车工业中普遍应用，其优点是生产率高，模具成本低，不需要板料剪切，与多工位压力机上使用的阶梯模相比，节约30%。但是，级进组合冲模技术的应用受拉伸深度、导向和传输的带材边缘材料表面硬化的限制主要用于拉伸深度比较浅的简单零件，因此不能完全替代多工位压力机，绝大多数零件应优先考虑在多工位压力机上加工。
1.3 我国锻压工业的现状及发展对策
目前我国主要汽车生产厂，约有90%的冲压线采用一台双动拉伸压力机（或多连杆单动拉伸压力机）和4-6台单动压力机组成冲压流水线，手工上下料完成大型覆盖件的冲压生产，生产效率低，生产节拍最高只有3-5次/分；人身安全和工件环境差；在手工上下料和传送工件过程中，易造成工件划伤等缺陷，冲压制件质量差；整条冲压线长60米左右，约需20-24名操作工人，占地面积大，人工成本高，冲压件制造成本比国外高2-3倍，是我国汽车工业严重缺乏市场竞争力的重要因素之一。我国有90%的冲压线采用人工上下料，另有10%的冲压线实现了单机联线自动化，生产节拍最高为6-8次/分，而代表当今冲压技术国际水平的大型多工位压力机，在我国汽车工业中的应用仍是空白。这也是我国冲压行业与西方发达国家的主要差距所在，在很大程度上制约了我国汽车工业的发展。
    随着我国工业技术水平的发展，特别是以轿车为代表的汽车工业快速发展，带动汽车零件的产量和质量不断提高。但必须清醒地认识到，中国与国际先进水平仍有很大差距，而且随着加入WTO，国际大汽车公司必然严重冲击中国汽车工业，国内同行之间的竞争也将日趋激烈。中国汽车工业的发展，离不开装备工业的大力支撑，锻压设备制造业必须满足汽车工业大批量生产的要求，向自动化、高效率方向发展。