M12螺栓垫片冲压工艺及冲压模具设计毕业设计.docx

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M12螺栓垫片冲压工艺及冲压模具设计毕业设计

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本科毕业设计说明书

M12螺栓垫片冲压工艺及冲压模具设计

M12BoltGasketStampingProcessandDieDesign

性质:

毕业设计□毕业论文

教学院：

机电工程学院

系别：

机械设计制造及其自动化

学生学号：

学生姓名：

专业班级：

指导教师：

职称：

起止日期：

2013.4.3～2013.6.18

吉林化工学院

JilinInstituteofChemicalTechnology

摘要

螺栓垫片冲压工艺及冲压模具设计，通过对冲压件的分析和有关冲压工艺的资料阅读，大量了解有关模具设计的基本概况，确定合理的冲压工艺方案，设计冲压工序的模具，使用标准的模架，使用UG三维绘图软件绘制模具三维图，对冲压机构进行工艺分析。

明确了设计思路，确定冲压成型工艺过程对各个具体部分进行计算和校核，这样设计出来的结构可确保模具工具运行可靠，保证了其他部件的配合，根据三维图绘制模具的二维图和零件图。

通过止动垫片的设计，巩固和深化了所学知识，并对有关模具设计的国内外发展有了充分的了解。

关键词：

冲压工艺；止动垫片；模具设计；冲压模具

Abstract

Theboltandgasketstampingdiestampingprocessdesign,Bystampingpartsstampingprocessanalysisandinformationaboutreading,alotofinformationaboutthebasicoverviewofmolddesign,stampingprocesstodetermineareasonablesolutionStampingdiedesignprocess,usingastandardmoldbase,theuseofthree-dimensionalgraphicssoftwaretodrawUGmoldthree-dimensionalimagesofthestampingprocessanalysisinstitutionsCleardesignideas,stampingprocesstodeterminethespecificpartofeachcalculationandverificationThisstructurecanbedesignedtoensurereliableoperationdietoolstoensurethecooperationofotherparts,accordingtothree-dimensionaltwo-dimensionalgraphdrawingdiesandpartsdiagramThroughthestopgasketdesign,consolidateanddeepentheknowledge,anddomesticandinternationaldevelopmentsrelatedtomolddesignhasbeenwellunderstood.

Keywords:

stampingprocess;stoppads;molddesign;stampingdie

第一章绪论

1.1课题来源及研究意义

本设计说明书是止退垫片冲模设计的基本要求、主要内容及相关的技术资料而编写的。

内容涉及到《冲压工艺与模具设计》、《机械零件设计手册》，《标准紧固件设计制作工艺与质量检测标准规范全书》等课程。

这次设计运用了冲压工艺与模具设计的各种优点来设计加工冲压模具的，模具设计是随着生产和技术的发展，在冲压模具，冷锻为主的多门技术学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科。

模具作为高效率的生产工具的一种，是工业生产中使用极为广泛和重要的工艺装备。

采用模具生产制片和零件，具有生产效率高，可实现大批量生产。

节约原材料，实现无切削加工。

产品质量稳定。

具有良好的互换性，操作简单，对操作人员没有很高的技术要求。

利用模具批量生产零件加工费用低，所加工出的零件与制件可以一次成形，不需径向再加工，能制造出其他加工工艺方法难以加工，形状比较复杂的零件制品，容易实现生产的最大化的等点.压加工在国民经济各个领域应用范围相当广泛。

因此，本设计的主要目的就是使我们学生理论联系实际，培养灵活运用基础知识和独立分析、设计及解决实际问题的能力。

本书共分四章，第一章概述了止退垫片的功能特点，安装及使用；第二章总体方案的设计包括了设计的内容、要求、工作量、总体方案的确定等；第三章是设计的是模具零部件的设计，第四章是设计后的感言。

在本设计编写过程中，得到了刘兴德老师支持和帮助，在此向他们表示衷心的感谢。

限于我的水平，书中的错误疏漏之处在所难免，恳请老师们批评指正。

编者

2013年6月

1.2螺栓止退垫片工作原理与设计要求

螺栓止退垫片冲压工艺及冲压模具的设计是一项复杂的工艺过程，止退垫片的工作原理为：

圆螺母止动垫片有内舌，外圆还有可以被拉弯的齿，首先将螺栓穿过止动垫片，拧好螺纹（未拧紧时）将止动垫片的内舌放入螺栓的凹槽中，当六角螺母预紧就位后，止动垫片的外齿与圆螺母所配合底面的槽相对应，螺母扳将垫片的外齿折弯嵌入相对应的螺母的槽中，这样螺母就被固定了，达到放松的目的。

止推垫片冲压模具可以这样来定义和描述，

冲压加工是借助于常规或专用冲压设备的动力，使板料在模具里直接受到变形力并进行变形，从而获得一定形状,尺寸和性能的产品零件的生产技术。

1、模具工作表面不允许有砂眼，缩孔等

　　2、模具表面精度高，耐磨，耐高温。

　　3、定位精度高，冲压精度准确。

　　4、自动化程度高，操作简单。

5、寿命长，安全可靠。

1.3模具行业的发展现状及市场前景

现代模具工业有“不衰亡工业”之称。

世界模具市场总体上供不应求，市场需求量维持在600亿至650亿美元，同时，我国的模具产业也迎来了新一轮的发展机遇。

近几年，我国模具产业总产值保持13%的年增长率（据不完全统计，2004年国内模具进口总值达到600多亿，同时，有近200个亿的出口），到2005年模具产值预计为600亿元，模具及模具标准件出口将从现在的每年9000多万美元增长到2005年的2亿美元左右。

单就汽车产业而言，一个型号的汽车所需模具达几千副，价值上亿元，而当汽车更换车型时约有80%的模具需要更换。

2003年我国汽车产销量均突破400万辆，预计2004年产销量各突破500万辆，轿车产量将达到260万辆。

另外，电子和通讯产品对模具的需求也非常大，在发达国家往往占到模具市场总量的20%之多。

目前，中国17000多个模具生产厂点，从业人数约50多万。

1999年中国模具工业总产值已达245亿元人民币。

工业总产值中企业自产自用的约占三分之二，作为商品销售的约占三分之一。

在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其它各类模具约占11%。

1.4冲压工艺介绍

冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件（冲压件）的成形加工方法。

冲压和锻造同属塑性加工（或称压力加工），合称锻压。

冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。

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。

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于制造的带有加强筋、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、凸台等。

冷冲压件一般不再经切削加工，或仅需要少量的切削加工。

热冲压件精度和表面状态低于冷冲压件，但仍优于铸件、锻件，切削加工量少。

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、矫平、冲裁到成形、精整的全自动生产。

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。

1.5冲压工艺的种类

冲压主要是按工艺分类，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坯的条件下发生塑性变形，制成所需形状和尺寸的工件。

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、矫正是几种主要的冲压工艺。

冲压用板料的表面和内在性能对冲压成品的质量影响很大，要求冲压材料厚度精确、均匀；表面光洁，无斑、无疤、无擦伤、无表面裂纹等；屈服强度均匀，无明显方向性；均匀延伸率高；屈强比低；加工硬化性低。

在实际生产中，常用与冲压过程近似的工艺性试验，如拉深性能试验、胀形性能试验等检验材料的冲压性能，以保证成品质量和高的合格率。

模具的精度和结构直接影响冲压件的成形和精度。

模具制造成本和寿命则是影响冲压件成本和质量的重要因素。

模具设计和制造需要较多的时间，这就延长了新冲压件的生产准备时间。

模座、模架、导向件的标准化和发展简易模具（供小批量生产）、复合模、多工位级进模（供大量生产），以及研制快速换模装置，可减少冲压生产准备工作量和缩短准备时间，能使适用于减少冲压生产准备工作量和缩短准备时间，能使适用于大批量生产的先进冲压技术合理地应用于小批量多品种生产。

冲压设备除了厚板用水压机成形外，一般都采用机械压力机。

以现代高速多工位机械压力机为中心，配置开卷、矫平、成品收集、输送等机械以及模具库和快速换模装置，并利用计算机程序控制，可组成高生产率的自动冲压生产线。

在每分钟生产数十、数百件冲压件的情况下，在短暂时间内完成送料、冲压、出件、排废料等工序，常常发生人身、设备和质量事故。

因此，冲压中的安全生产是一个非常重要的问题。

1.6冲压行业阻力和障碍与突破

阻力一：

机械化、自动化程度低

美国680条冲压线中有70%为多工位压力机，日本国内250条生产线有32%为多工位压力机，而这种代表当今国际水平的大型多工位压力机在我国的应用却为数不多；中小企业设备普遍较落后，耗能耗材高，环境污染严重；封头成形设备简陋，手工操作比重大；精冲机价格昂贵，是普通压力机的5～10倍，多数企业无力投资阻碍了精冲技术在我国的推广应用；液压成形，尤其是内高压成形，设备投资大，国内难以起步。

突破点：

加速技术改造

要改变当前大部分还是手工上下料的落后局面，结合具体情况，采取新工艺，提高机械化、自动化程度。

汽车车身覆盖件冲压应向单机连线自动化、机器人冲压生产线，特别是大型多工位压力机方向发展。

争取加大投资力度，加速冲压生产线的技术改造，使尽早达到当今国际水平。

而随着微电子技术和通讯技术的发展使板材成形装备自动化、柔性化有了技术基础。

应加速发展数字化柔性成形技术、液压成形技术、高精度复合化成形技术以及适应新一代轻量化车身结构的型材弯曲成形技术及相关设备。

同时改造国内旧设备，使其发挥新的生产能力。

阻力二：

生产集中度低

许多汽车集团大而全，形成封闭内部配套，导致各企业的冲压件种类多，生产集中度低，规模小，易造成低水平的重复建设，难以满足专业化分工生产，市场竞争力弱；摩托车冲压行业面临