圆盖拉深级进模具设计【13张CAD图纸+毕业论文+任务书】

圆盖拉深级进模具设计42页 16000字数+论文说明书+13张CAD图纸【详情如下】上模座.dwg下模座.dwg任务书.doc凸凹模.dwg凸模.dwg凹模.dwg卸料板.dwg压边圈.dwg固定板.dwg圆盖拉深级进模具设计论文.doc圆盖模装配配图.dwg圆盖零件图.dwg排样图.dwg推杆件.dwg支架.dwg圆盖拉深级进模具设计目录圆盖拉深级进模具设计1目录1摘   要3Abstract4前   言51.绪  论61.2.1冲压模相关介绍61.2.2冲模在现代工业生产中的地位61.2.3我国冲压模具市场情况71.2.4 冲压模具水平状况81.2.5我国冲模今后发展趋势101.3总结102.工艺分析122.1 零件的工艺性分析122.2  工艺方案的确定133.拉深落料级进模具设计143.1 落料拉伸工艺分析143.2 工艺计算143.3凸模和凹模的间隙193.4 凸模，凹模的尺寸及公差203.5 凸模、凹模圆角半径213.6拉伸落料模具结构设计223.7冲压力计算及压力机的选择274.冲孔模设计304.1 切底模工艺分析304.2 冲裁力计算304.3 压力机的选择304.4模具工作部分的尺寸和公差的确定324.4.1 凸模、凸凹模工作尺寸计算344.5 模具结构设计355. 二次拉深设计365.1 结构零件3652 弹顶器的弹性元件的选取375.3 模具总装图386. 冲压设备的选定40结 束 语42参 考 文 献43致  谢44摘   要冲压生产靠模具与设备完成加工过程，所以它的生产率高，而且由于操作简便，也便于实现机械化和自动化。    冲压产品的尺寸精度是由模具保证的，所以质量稳定，一般不需再经过机械加工便可使用。    冲压加工一般不需要加热毛坯，也不像切割加工那样大量切削材料，所以它不但节能，而且节约材料。冲压产品的表面质量较好，使用的原材料是冶金工厂大量生产的轧制板料或带料，在冲压过程中材料表面不受破坏。    因此，冲压工艺是一种产品质量较好而且成本低的加工工艺。用它生产的产品一般还具有重量轻且刚性好的特点。    关键词：冲压模具 冲压工艺 模具设计Abstract     Blunt press to produce to be processed process by molding tool and equipments completion, so it of rate of production Gao, and because of operation simple, also easy to realization mechanization and automation.    Blunt press the size accuracy of product is promise by the molding tool of, so quality stable, generally doing not need to through machine process again then can use.    Blunt press to process generally don't need to heat semi-finished product, also be unlike to incise to process to so and in great quantities slice to pare material, so it not only economizes on energy, but also economize material.Blunt press the surface quality of product better, the original material of usage is a metallurgy factory mass production of the Ya system plank anticipate or take to anticipate and the material surface is free from breakage in bluntly ran over the distance.    Therefore, it ising blunt to press a craft be a kind of product quality better and the cost lowly process a craft.Use the product that it produce generally still has the weight light and rigid and good characteristics.Keywords: Stamping die; Stamping process ；Mould design.前   言改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一。近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件，并成功应用于冲压模的设计中。以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。1.绪  论1.2.1冲压模相关介绍    冷冲压:是在常温下利用冲模在压力机上对材料施加压力，使其产生分离或变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件的加工方法    冲压可分为五个基本工序：冲裁、弯曲、拉深、成形和立体压制。    冲压模具:在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲    冲压模按照工序组合分为三类：单工序模、复合模和级进模。    复合模与单工序模相比减少了冲压工艺，其结构紧凑，面积较小；冲出的制件精度高，工件表面较平直，特别是孔与制件的外形同步精度容易保证；适于冲薄料，可充分利用短料和边角余料；适合大批量生产，生产率高，所以得到广泛应用，但模具结构复杂，制造困难。    冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。 1.2.2冲模在现代工业生产中的地位    在现代工业生产中，冲模约占模具工业的50%，在国民经济各个部门，特别是汽车、航空航天、仪器仪表、机械制造、家用电器、石油化工、轻工日用品等工业部门得到极其广泛的应用。据统计，利用冲模制造的零件，在飞机、汽车、电机电器、仪器仪表等机电产品中占60%70%，在电视机、录音机、计算机等电子产品中占80%以上，在自行车、手表、洗衣机、电冰箱、电风扇等轻工产品中占85%以上。在各种类型的汽车中，平均一个车型需要冲压模具2000套，其中大中型覆盖件模具300套。结 束 语毕业设计是一种综合性的训练，也是一个重要的专业实训环节，它综合性强，应用知识面宽。随着社会主义市场经济的不断发展，工业产品增多，产品更新换代加快，市场竞争激烈。模具作为一种工具已广泛地应用在各行各业之中。模具是现代化工业生产的重要工艺装备。在国民经济的各个工业部门都越来越多地依靠模具来进行生产加工。模具已成为国民经济的基础工业。模具已成为当代工业的重要手段和工艺发展方向之一。现代工业产品的品种和生产效益的提高，在很大程度上取决于模具的发展和技术经济水平。为了更进一步加强我们的设计能力，巩固所学的专业知识，在毕业之际，特安排了此次的毕业设计。毕业计也是我们专业在学完基础理论课，技术基础课和专业课的基础上，所设置的一个重要的实践性教学环节。本次设计的目的：一、综合运用本专业所学的理论与生产实际知识，进行一次冲压模设计的实际训练，从而提高我们独立工作能力。二、巩固复习几年以来所学的各门学科的知识，以致能融贯通，进一步了解从模具设计到模具制造整个工艺流程。三、掌握模具设计的基本技能，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范等。 由于本人设计水平有限，经验不足，错误难免，敬请老师批评、指导，不胜感激。参 考 文 献1  冷冲模设计丁松聚丁主编-北京机械工业出版社2  冷冲压模具设计手册3  模具制造与设计简明手册4 互换性与测量技术基础-长沙湖南大学出版社1998.105 金属材料及热处理丁仁亮主编北京机械工业出版社6 机械制图教科书李澄等主编高等教育出版社7 模具制造工艺教科书华北航天工业学院孙凤勤主编机械工业出版社  致  谢随着社会的发展，机械行业的模具专业在我国现代工业发展中成为一个越来越重要的分支。模具渗透着整个社会。不管在那个行业，都有模具的存在。日常生活中轻重工业，都离不开模具生产，模具就是为了得到所需要的产品。要什么样的产品，就可以生产什么样的模具，如（塑料模具 、冷冲压模具、压铸模、橡胶模 ）。而目前形势的需要，产品更新换代更快更易，所以模具行业的发展空间很大，有待我们去努力，去探索。模具生产过程是一个循序渐进的过程，生产模具过程中可能用到的的机器有很多种类，如（电火花成型机、数控线切割、车床、铣床、刨床、磨床、镗床等）。三年的学习，我对模具设计与制造有了深刻的认识。面临毕业期间，此次单独设计一个模具，让我了解了很多的模具结构、模具加工工艺、模具的用途。并且学到不少的书本上没有的知识，就拿冲压模来说，对于影响模具寿命的因素，主要是模具的加工精度和材料的刚度，还有模具的材料，模具生产批量，模具结构等。影响模具的产品质量的主要因素也是模具的制造精度。通过这次毕业设计，我从理论和实践上又更进一步的加深。模具结构设计的好坏直接影响产品质量和经济。中国面临世界的挑战，在模具行业这方面，我希望日后能在模具这一行有所贡献。感谢我的导师，他严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；他们循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。 毕业设计任务书 课题： 圆盖拉深级进模具设计 专 业 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名 班 级 学 号 指 导 教 师 专 业 系 主 任 发 放 日 期 一、设计内容 设计一副加工 圆盖的拉深级进模具 ，具体进行 对制品 的测绘与三维造型、模具设计、 凸（凹）模的工艺设计与数控加工编程； 主要内容有： 1 对制品的测绘与三维造型 (a) 制品测绘工程图一张 ， (b) 制品的三维模型图一张 2 模具设计 1）模具的 三维模型， 包括： (a) 三维实体建模、生成三维爆炸视图以指导模具的装配生产， (b)三维图集 2） 二维工程图 ，包括： (a) 模具装配图 ， (b) 模具全套非标零件二维工程图 ， (c) 有关设计计算、校核。 3 凸（凹）模的工艺设计与数控加工编程 (a) 凸（凹）模的工艺设计 ， (b) 有关计 算， (c) 凸（凹）模的数控加工程序清单 。 二、设计依据 1课题来源：生产实际 2产品名称： 圆盖 3被加工零件： 圆盖 4制品材料： 08 冷轧钢板 5制品精度要求： 表面光整，其他要求符合设计规范。 6. 生产纲领： 3 万件 /年。 7. 批量：本模具设计、制造一副。 三、设计要求 1 模具 要能满足模具工作状态的质量要求 ,使用时安全可靠 , 便于维修； 2 模具尽量使用通用件以便降低制造成本，并 具有合理的模具制造工艺性； 3对模具成型零件进行工艺分析，用数控加工 进行编程加工； 4设计图样总量：折合成 面在 3 张以上；工具要求：应用计算机软件绘 图。过程要求：装配图需提供手工草图； 5 毕业设计说明书满足相关要求； 6查阅文献资料 10 篇以上，并有不少于 3000 汉字的外文资料翻译； 7 到相关单位进行毕业实习，撰写不少于 3000 字实习报告； 8 撰写开题报告。 四、毕业设计物化成果的具体内容及要求 1、毕业设计说明书要求： 按教务处毕业设计（论文）格式规范统一编排、打印，字数不少于 1 万字。 1）毕业设计说明书 1 份 2） 制品测绘工程图 1 张 3） 制品的三维模型图 1 张 4） 模具装配图 1 张 5） 模具全套非标零件二维工程图 1 套 6） 三维图集 1 套 7） 凸（凹）模加工的工艺过程卡 1 套 8） 凸（凹）模的数控加工程序清单 1 份 2、外文资料翻译（英译中）要求 1）外文翻译材料中文字不少于 3000 字。 2）内容必须与毕业设计课题相关； 3）所选外文资料应是近 10 年的文章，并标明文章出处。 五、 毕业设计（论文）进度计划 起讫日期 工作内容 备 注 布置任务 调查研究，毕业实习 方案论证，总体设计 技术设计（部件设计） 工作设计（零件设计） 撰写毕业设计说明书 毕业设计预答辩 修改资料 评阅材料 毕业答辩 材料整理装袋 六、 主要参考文献： 1王鑫 精密形成工程 J 连接片多工位级进模具设计 ， 2010， (7)： 1 2金龙建 冲孔 - 拉深级进模 J. 模具技术， 2010， (11)： 253宋建勇，王雷刚 . 承载盘拉深级进模载体设计 J. 锻压技术， 2009， (12)： 914牛政 模具的设计 J. 模具工业， 1994， (11)： 65 王军，万世明，肖丹，王高明，陈小军 套环拉深级进模设计 J2010， (6):176陈延伟，杨晓红，路红伟 G 的汽车覆盖件拉深模具设计 J 与制造 ,2008,(12):2177施建浩，郑勇 J2009,(4):1398金龙建 冲孔 上海普极电子有限公司， 2010，（ 01） . 9孙晓琴 ,孙玉琦 ,刘鹏 J2010:1910胡文奇 ,圆筒形浅拉深件拉深模具的设计要点 J2008： 43毕业设计 - 1 - 圆盖拉深级进模具设计 目录 圆盖拉深级进模具设计 . 1 目录 . 1 摘 要 . 3 . 4 前 言 . 5 论 . 6 压模相关介绍 . 6 模在现代工业生产中的地位 . 6 国 冲压模具市场情况 . 6 压模具水平状况 . 7 国冲模今后发展趋势 . 9 结 . 10 . 11 件的工艺性分析 . 11 工艺方案的确定 . 12 . 13 料拉伸工艺分析 . 13 艺计算 . 13 毕业设计 - 2 - 模和凹模的间隙 . 18 模，凹模的尺寸及公差 . 19 模、凹模圆角半径 . 20 伸落料模具结构设计 . 21 压力计算及压力机的选择 . 26 . 29 底模工艺分析 . 29 裁力计算 . 29 力机的选择 . 29 具工作部分的尺寸和公差的确定 . 31 模、凸凹模工作尺寸计算 . 33 具结构设计 . 34 5. 二次拉深设计 . 35 构零件 . 35 5 2 弹顶器的弹性元件的选取 . 36 具总装图 . 37 6. 冲压设备的选定 . 38 结 束 语 . 40 参 考 文 献 . 41 致 谢 . 42 毕业设计 - 3 - 摘 要 冲压生产靠模具与设备完成加工过程，所以它的生产率高，而且由于操作简便，也便于实现机械化和自动化。 冲压产品的尺寸精度是由模具保证的，所以质量稳定，一般不需再经过机械加工便可使用。 冲压加工一般不需要加热毛坯，也不像切割加工那样大量切削材料，所以它不但节能，而 且节约材料。冲压产品的表面质量较好，使用的原材料是冶金工厂大量生产的轧制板料或带料，在冲压过程中材料表面不受破坏。 因此，冲压工艺是一种产品质量较好而且成本低的加工工艺。用它生产的产品一般还具有重量轻且刚性好的特点。 关键词 ：冲压模具 冲压工艺 模具设计 毕业设计 - 4 - to to be by so it of of of to of is by so to to t to be to to to so in to so it on of of is a of a or to is in it to a be a of a it 毕业设计 - 5 - 前 言 改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以 15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心； 随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越 来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一。 近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维 陆续开始使用 国际通用软件，个别厂家还引进了 件，并成功应用于冲压模的设计中。 以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。 毕业设计 - 6 - 论 压模相关介绍 冷冲压 :是在常温下利用冲模在压力机上对材料施加压力，使其产生分离或变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件的加工方法。 冲压可分为五个基本工序：冲裁、弯曲、拉深、成形和立体压制。 冲压模具 :在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。 冲压模按照工序组合分为三类：单工序模、复合模和级进模。 复合模与单工序模相比减少了冲压工艺，其结构紧凑，面积较小；冲出的制件精度高，工件表面较平直，特别是孔与制件的外形同步精度容易保证；适于冲薄料，可充分利用短料和边角余料；适合大批量生产，生产率高，所以得到广泛应用，但模具结构复杂，制造困难。 冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率 以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。 模在现代工业生产中的地位 在现代工业生产中，冲模约占模具工业的 50%，在国民经济各个部门，特别是汽车、航空航天、仪器仪表、机械制造、家用电器、石油化工、轻工日用品等工业部门得到极其广泛的应用。据统计，利用冲模制造的零件，在飞机、汽车、电机电器、仪器仪表等机电产品中占 60%70%，在电视机、录音机、计算机等电子 产品中占 80%以上，在自行车、手表、洗衣机、电冰箱、电风扇等轻工产品中占 85%以上。在各种类型的汽车中，平均一个车型需要冲压模具 2000 套，其中大中型覆盖件模具 300套。 国 冲压模具市场情况 我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国发经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精度、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目毕业设计 - 7 - 前仍主要依靠进口。一些低档次的简单冲模，已趋供过于求，市场竟争激烈。 据中国模具工 业协会发布的统计材料， 2004年我国冲压模具总产出约为 220亿元，其中出口 约合 根据我国海关统计资料 ,2004年我国共进口冲压模具 约合 从上述数字可以得出 2004 年我国冲压模具市场总规模约为 元 元 ,总供应约为 元 ,市场满足率为 82%有几个具体情况必须说明 :一是进口模具大部分是技术含量高的大型精密模具 ,而出口模具大部分是技术含量较低中的中低档模具 ,因此技术含量高的中高档模具 市场满足率低于冲压模具总体满足率 ,这些模具的发展已滞后于冲压件生产 ,而技术含量低的中低档模具市场满足率要高于冲压模具市场总体满足率 ;二是由于我国的模具价格要比国际市场低格低许多 ,具有一定的竟争力 ,因此其在国际市场前景看好 ,2005 年冲压模具出口达到 美元 ,比2004 年增长 可说明这一点 ;三是近年来港资、台资、外资企业在我国发展迅速，这些企业中大量的自产自用的冲压模具无确切的统计资料，因此未能计入上述数字之中。 我国冲模工业不能满足国内经济需要的原因主要有： 率低，经济效益也差。 具精度不高，制造技术较落后。 材料使用量不到 10%。 理落后。 但改革开放以来，在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下，尤其是国民经济的高速发展，大大地提高了模具的商品化程度，推动了模具技术和模具工业的迅速发展，在 运用、加工工艺手段、冲压件质量及模具性能方面，均已达到或接近国际水平。 压模具水平状况 近年来，我国冲压模具水平已有很大提高。大型冲压模具已能生 产单套重量达 50多吨的模具。为中档轿车配套的覆盖件模具内也能生产了。精度达到 12 m，寿命 2亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产。表面粗糙度达到 尺寸（ 300冲模及中厚板精冲模国内也已达到毕业设计 - 8 - 相当高的水平。 1. 模具 我国模具 0多年历史。由原华中工学院和武汉 733厂于 1984年共同完成的精神模 华中工学院和北京模具厂等于 1986年共同 完成的冷冲模 海交通大学开发的冷冲模20世纪 90年代以来，国内汽车行业的模具设计制造中开始采用 家科委 863计划将东风汽车公司作为 华中理工大学作为技术依托单位，开发的汽车车身与覆盖模具996年初通过鉴定。在此期间，一汽和成飞汽车模具中心引进了工作站和 在模具设计制造中实际应用，取得了显著效益。 1997年一汽引 进了板料成型过程计算机模拟 21世纪开始 在具有一定生产能力的冲压模具企业基本都有了 中部分骨干重点企业还具备各 模具 低生产成本，提高产品质量，已成为人们的共识。在“八五”、九五“期间，已有一大批模具企业推广普及了计算机绘图技术，数控加工的使用率也越来越高，并陆续引进了相当数量 统。如美国 美国 司 国 国 本 以色列公司的 引进了 软件及法国 内汽车覆盖件模具生产企业普遍采用了 数企业已经向三维过渡，总图生产逐步代替零件图生产。且模具的参数化设计也开始走向少数模具厂家技术开发的 领域。 在冲压成型 了引进的软件外，华中科技术大学、吉林大学、湖南大学等都已研发了较高水平的具有自主知识产权的软件，并已在生实践中得到成功应用，产生了良好的效益。 快速原型（ 统的快速经济模具相结合，快速制造大型汽车覆盖件模具，解决了原来低熔点合金模具靠样件浇铸模具，模具精度低、制件精度低，样样制作难等问题，实现了以三维 标志着 毕业设计 - 9 - 围绕着汽车车身试制、大型覆盖件模具的快速 制造，近年来也涌现出一些新的快速成型方法，例如目前已开始在生产中应用的无模多点成型及激光冲击和电磁成型等技术。它们都表现出了降低成本、提高效率等优点。 2. 模具设计与制造能力状况 在国家产业政策的正确引导下，经过几十年努力，现在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平，包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用。 虽然如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。这一些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无 论在设计还是加工工艺和能力方面，都有较大差距。轿车覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点，可代表覆盖件模具的水平。虽然在设计制造方法和手段方面基本达到了国际水平，模具结构周期等方面，与国外相比还存在一定的差距。 标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本达到国际水平。 但总体上和国外多工位级进模相比，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，仍存在一定差距。 汽车覆盖 件模具制造技术正在不断地提高和完美，高精度、高效益加工设备的使用越来越广泛。高性能的五轴高速铣床和三轴的高速铣床的应用已越来越多。 以进行倾角加工超精加工。这些都提高了模具面加工精度，提高了模具的质量，缩短了模具的制造周期。 模具表面强化技术也得到广泛应用。工艺成熟、无污染、成本适中的离子渗氮技术越来越被认可，碳化物被覆处理（ 许多镀（涂）层技术在冲压模具上的应用日益增多。真空处理技术、实型铸造技术、刃口堆焊技术等日趋成熟。激光切割和激光焊技术也得到了应 用。 国冲模今后发展趋势 根据我国冲模技术的发展现状及存在的问题，今后应朝着如下几个方面发展： 展精密、复杂、大型、长寿命模具。 提高模具质量，缩短模具制造周期。 毕业设计 - 10 - 高模具制造过程的自动化程度。 工艺、新技术和新材料。 满足高速发展的模具工业需要。 结 冲压加工作为一个行业，在 国民经济的加工工业中占有重要的地位。近年来，冲压成型工艺有了很多新的进展，特别是精密冲裁、精密成形、精密剪切、复合材料成形、超塑性成形、软模成形以及电磁成形等新工艺日新月异，冲压件的成形精度日趋精确，生产率有了极大的提高，正把冲压加工提高到高品质、新的发展水平。由于引入了计算机辅助工程（ 压成形已从原来对应力应变进行有限元分析而逐步发展到采用计算机进行工艺过程的模拟与分析，以实现冲压过程的优化分析设计。计算机在模具领域，包括设计、制造、管理等领域发挥着越来越重要的作用。 毕业设计 - 11 - 件的工艺性分析 设计工件如图 示： 图 件图 技术要求： 1. 本产品为直筒形拉伸件，材料为 度为 1 2. 生产纲领： 20万件 /年。工件尺寸按未注公差要求。 3. 未注圆角为 冲裁件的工艺性是指从冲压工艺方面来衡量设计是否合理。一般的讲，在满足工件使用要求的条件下，能以最简单最经济的方法将工件冲制出来，就说明该件的冲压工艺性好，否则，该件的工艺性就差。当然工艺性的好坏是相对的 ，它直接受到工厂的冲压技术水平和设备条件等因素的影响。以上要求是确定冲压件的结构，形状，尺寸等对冲裁件工艺的实应性的主要因素。根据这一要求对该零件进行工艺分析。 由于该件外形简单，形状规则，适于冲压加工。 毕业设计 - 12 - 工艺方案的确定 确定方案就是确定冲压件的工艺路线，主要包括冲压工序数，工序的组合和顺序等。确定合理的冲裁工艺方案应在不同的工艺分析进行全面的分析与研究，比较其综合的经济技术效果，选择一个合理的冲压工艺方案。 有如下几种可行方案： （ 1） 落料 （ 2） 落料拉深 二次拉伸 （ 3） 落料 拉深 二次拉深 （ 4） 拉深 该零件属于大批量生产，工艺性较好，所选材料 08 方案（ 1）采用落料阶梯拉伸复合模，再进行冲孔，制件成型只需要 2道工序，占用设备少，操作方便，但一次成型对设备要求很高，很难达到制件尺寸精度，而且生产中会出现较多问题，影响生产效率； 方案（ 2）采用落料加浅拉伸的复合模，再采用单工序模拉深，然后冲孔，对设备要求较低。 方案（ 3）采用单工序模具，占用设备人员多，需要开发多套模具，成本较高，但适用于大批量生产，操作简单，模具 也简单，易于维护。 方案（ 4）采用级进模，只需 1套模具，要求精度比较高，但成本较低，操作较复杂。 综合以上分析，比较利弊，由于拉深深度较大，而且产品 20 万件 /年，属于大批量生产，所以选择方案（ 3） ,先设计一套拉深落料级进模，再设计一套冲孔模具，使用 2套模具完成设计。 毕业设计 - 13 - 料拉伸工艺分析 落料后拉伸可看做是带凸缘的筒形件拉伸。 在不变薄的拉深中，材料厚度虽有变化，但其平均直径与毛坯原始厚度十分接近。因此毛坯展开尺寸可根据毛坯面积等于拉深件面积的原则来确定。由于材料 的各项异性以及拉深时金属流动条件的差异，为了保证零件的尺寸，必须留出修边余量，在计算毛坯尺寸时，必须计入修边余量，修边余量的数值可查表。 表 4 4 带 凸缘圆筒形拉深件的修边余量 （单位： 艺计算 拉深件毛坯尺寸计算的原则 ： （ 1）面积相等原则 由于拉深前和拉深后材料的体积不变，对于不变薄拉深，假设材料厚度拉深前后不变，拉深毛坯的尺寸按 “ 拉深前毛坯表面积等于拉深后零件的表面积 ” 的原则来确定 (毛坯尺寸确定还可按等体积，等重量原则 )。 （ 2）形状相似原则 拉深毛坯的形状一般与拉深件的横 截面形状相似。即零件的横截面是圆形、椭圆形时，其拉深前毛坯展开形状也基本上是圆形或椭圆形。对于异形件拉深，其毛坯的周边轮廓必须采用光滑曲线连接，应无急剧的转折和尖角。 毕业设计 - 14 - 拉深件毛坯形状的确定和尺寸计算是否正确，不仅直接影响生产过程，而且对冲压件生产有很大的经济意义，因为在冲压零件的总成本中，材料费用一般占到 60 %以上。 1）查冲压手册表 4 2）按公式计算毛坯直径 D 21211223242121 += 22222 +=算得 D=136所示为带凸缘圆筒形件及其坯料。通常，当 dt/d=，称为窄凸缘圆筒形件；当 dt/d 为宽凸缘圆筒形件。 图 凸缘圆筒形件及其坯料 本次设计 dt/d=72/58=故工件一次拉不出来。 圆筒形件的拉深系数和拉深次数 所谓拉深系数即每次拉深后圆筒形件的直径与拉深前毛坯 (或半成品 )直径的比值 (图 4 是衡量拉深变形程度的指标。它的倒数称拉深程度也称拉深比。表示为 : 1第一次批深系数 1 第二次拉淋系数 122 第 n 次拉深系数 1 m 该压力机不能用，若 H 模具 该压力机不能用，若 H 模具 可以加垫板。 实际算得 H 模具 =满足 0H 模具 毕业设计 - 40 - 结 束 语 毕业设计是一种综合性的训练，也是一个重要的专业实训环节，它综合性强，应用知识面宽。随着社会主义市场经济的不断发展，工业产品增多，产品更新换代加快，市场 竞争激烈。模具作为一种工具已广泛地应用在各行各业之中。模具是现代化工业生产的重要工艺装备。在国民经济的各个工业部门都越来越多地依靠模具来进行生产加工。模具已成为国民经济的基础工业。模具已成为当代工业的重要手段和工艺发展方向之一。现代工业产品的品种和生产效益的提高，在很大程度上取决于模具的发展和技术经济水平。 为了更进一步加强我们的设计能力，巩固所学的专业知识，在毕业之际，特安排了此次的毕业设计。毕业计也是我们专业在学完基础理论课，技术基础课和专业课的基础上，所设置的一个重要的实践性教学环节。 本次设计的目的 ： 一、综合运用本专业所学的理论与生产实际知识，进行一次冲压模设计的实际训练，从而提高我们独立工作能力。 二、巩固复习几年以来所学的各门学科的知识，以致能融贯通，进一步了解从模具设计到模具制造整个工艺流程。 三、掌握模具设计的基本技能，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范等。 由于本人设计水平有限，经验不足，错误难免，敬请老师批评、指导，不胜感激。 毕业设计 - 41 - 参 考 文 献 1 冷冲模设计 丁松聚丁主编 - 北京机械工业出版社 2 冷冲压模具设计手册 3 模具制造与设计简明手册 4 互换性与测量技术基础 湖南大学出版社 5 金属材料及热处理 丁仁亮主编 北京机械工业出版社 6 机械制图教科书 李澄等主编 高等教育出版社 7 模具制造工艺教科书 华北航天工业学院孙凤勤主编 机械工业出版社 毕业设计 - 42 - 致 谢 随着社会的发展，机械行业的模具专业在我国现代工业发展中成为一个越来越重要的分支。模具渗透着整个社会。不管在那个行业，都有模具的存在。日常生活中轻重工业，都离不开模具生产，模具就是为了得到所需要的产品。要什么样的产品，就可以生产什么样的模具，如（塑料模具 、冷冲压模具、压铸模、橡胶模 ）。而目前形势的需要，产品更新换代更快更易，所以模具行业的发展空间很大，有待我们去努力，去探索。 模具生产过程是一个循序渐进的过程，生产模具过程中可能用到的的机器有很多种类，如（电火花成型机、数控线切割、车床、铣床、刨床、磨床、镗床等）。 三年的学习，我对模具设计与制造有了深刻的认识。面临毕业期间，此次单独设计一个模具，让我了解了很多的模具结构、模具加工工艺、模 具的用途。并且学到不少的书本上没有的知识，就拿冲压模来说，对于影响模具寿命的因素，主要是模具的加工精度和材料的刚度，还有模具的材料，模具生产批量，模具结构等。影响模具的产品质量的主要因素也是模具的制造精度。 通过这次毕业设计，我从理论和实践上又更进一步的加深。模具结构设计的好坏直接影响产品质量和经济。中国面临世界的挑战，在模具行业这方面，我希望日后能在模具这一行有所贡献。 感谢我的导师，他严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；他们循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。 毕业设计任务书 课题： 圆盖拉深级进模具设计 专 业 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名 班 级 学 号 指 导 教 师 专 业 系 主 任 发 放 日 期 一、设计内容 设计一副加工 圆盖的拉深级进模具 ，具体进行 对制品 的测绘与三维造型、模具设计、 凸（凹）模的工艺设计与数控加工编程； 主要内容有： 1 对制品的测绘与三维造型 (a) 制品测绘工程图一张 ， (b) 制品的三维模型图一张 2 模具设计 1）模具的 三维模型， 包括： (a) 三维实体建模、生成三维爆炸视图以指导模具的装配生产， (b)三维图集 2） 二维工程图 ，包括： (a) 模具装配图 ， (b) 模具全套非标零件二维工程图 ， (c) 有关设计计算、校核。 3 凸（凹）模的工艺设计与数控加工编程 (a) 凸（凹）模的工艺设计 ， (b) 有关计 算， (c) 凸（凹）模的数控加工程序清单 。 二、设计依据 1课题来源：生产实际 2产品名称： 圆盖 3被加工零件： 圆盖 4制品材料： 08 冷轧钢板 5制品精度要求： 表面光整，其他要求符合设计规范。 6. 生产纲领： 3 万件 /年。 7. 批量：本模具设计、制造一副。 三、设计要求 1 模具 要能满足模具工作状态的质量要求 ,使用时安全可靠 , 便于维修； 2 模具尽量使用通用件以便降低制造成本，并 具有合理的模具制造工艺性； 3对模具成型零件进行工艺分析，用数控加工 进行编程加工； 4设计图样总量：折合成 面在 3 张以上；工具要求：应用计算机软件绘 图。过程要求：装配图需提供手工草图； 5 毕业设计说明书满足相关要求； 6查阅文献资料 10 篇以上，并有不少于 3000 汉字的外文资料翻译； 7 到相关单位进行毕业实习，撰写不少于 3000 字实习报告； 8 撰写开题报告。 四、毕业设计物化成果的具体内容及要求 1、毕业设计说明书要求： 按教务处毕业设计（论文）格式规范统一编排、打印，字数不少于 1 万字。 1）毕业设计说明书 1 份 2） 制品测绘工程图 1 张 3） 制品的三维模型图 1 张 4） 模具装配图 1 张 5） 模具全套非标零件二维工程图 1 套 6） 三维图集 1 套 7） 凸（凹）模加工的工艺过程卡 1 套 8） 凸（凹）模的数控加工程序清单 1 份 2、外文资料翻译（英译中）要求 1）外文翻译材料中文字不少于 3000 字。 2）内容必须与毕业设计课题相关； 3）所选外文资料应是近 10 年的文章，并标明文章出处。 五、 毕业设计（论文）进度计划 起讫日期 工作内容 备 注 布置任务 调查研究，毕业实习 方案论证，总体设计 技术设计（部件设计） 工作设计（零件设计） 撰写毕业设计说明书 毕业设计预答辩 修改资料 评阅材料 毕业答辩 材料整理装袋 六、 主要参考文献： 1王鑫 精密形成工程 J 连接片多工位级进模具设计 ， 2010， (7)： 1 2金龙建 冲孔 - 拉深级进模 J. 模具技术， 2010， (11)： 253宋建勇，王雷刚 . 承载盘拉深级进模载体设计 J. 锻压技术， 2009， (12)： 914牛政 模具的设计 J. 模具工业， 1994， (11)： 65 王军，万世明，肖丹，王高明，陈小军 套环拉深级进模设计 J2010， (6):176陈延伟，杨晓红，路红伟 G 的汽车覆盖件拉深模具设计 J 与制造 ,2008,(12):2177施建浩，郑勇 J2009,(4):1398金龙建 冲孔 上海普极电子有限公司， 2010，（ 01） . 9孙晓琴 ,孙玉琦 ,刘鹏 J2010:1910胡文奇 ,圆筒形浅拉深件拉深模具的设计要点 J2008： 43毕业设计 - 1 - 圆盖拉深级进模具设计 目录 圆盖拉深级进模具设计 . 1 目录 . 1 摘 要 . 3 . 4 前 言 . 5 论 . 6 压模相关介绍 . 6 模在现代工业生产中的地位 . 6 国 冲压模具市场情况 . 6 压模具水平状况 . 7 国冲模今后发展趋势 . 9 结 . 10 . 11 件的工艺性分析 . 11 工艺方案的确定 . 12 . 13 料拉伸工艺分析 . 13 艺计算 . 13 毕业设计 - 2 - 模和凹模的间隙 . 18 模，凹模的尺寸及公差 . 19 模、凹模圆角半径 . 20 伸落料模具结构设计 . 21 压力计算及压力机的选择 . 26 . 29 底模工艺分析 . 29 裁力计算 . 29 力机的选择 . 29 具工作部分的尺寸和公差的确定 . 31 模、凸凹模工作尺寸计算 . 33 具结构设计 . 34 5. 二次拉深设计 . 35 构零件 . 35 5 2 弹顶器的弹性元件的选取 . 36 具总装图 . 37 6. 冲压设备的选定 . 38 结 束 语 . 40 参 考 文 献 . 41 致 谢 . 42 毕业设计 - 3 - 摘 要 冲压生产靠模具与设备完成加工过程，所以它的生产率高，而且由于操作简便，也便于实现机械化和自动化。 冲压产品的尺寸精度是由模具保证的，所以质量稳定，一般不需再经过机械加工便可使用。 冲压加工一般不需要加热毛坯，也不像切割加工那样大量切削材料，所以它不但节能，而 且节约材料。冲压产品的表面质量较好，使用的原材料是冶金工厂大量生产的轧制板料或带料，在冲压过程中材料表面不受破坏。 因此，冲压工艺是一种产品质量较好而且成本低的加工工艺。用它生产的产品一般还具有重量轻且刚性好的特点。 关键词 ：冲压模具 冲压工艺 模具设计 毕业设计 - 4 - to to be by so it of of of to of is by so to to t to be to to to so in to so it on of of is a of a or to is in it to a be a of a it 毕业设计 - 5 - 前 言 改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以 15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心； 随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越 来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一。 近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维 陆续开始使用 国际通用软件，个别厂家还引进了 件，并成功应用于冲压模的设计中。 以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。 毕业设计 - 6 - 论 压模相关介绍 冷冲压 :是在常温下利用冲模在压力机上对材料施加压力，使其产生分离或变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件的加工方法。 冲压可分为五个基本工序：冲裁、弯曲、拉深、成形和立体压制。 冲压模具 :在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。 冲压模按照工序组合分为三类：单工序模、复合模和级进模。 复合模与单工序模相比减少了冲压工艺，其结构紧凑，面积较小；冲出的制件精度高，工件表面较平直，特别是孔与制件的外形同步精度容易保证；适于冲薄料，可充分利用短料和边角余料；适合大批量生产，生产率高，所以得到广泛应用，但模具结构复杂，制造困难。 冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率 以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。 模在现代工业生产中的地位 在现代工业生产中，冲模约占模具工业的 50%，在国民经济各个部门，特别是汽车、航空航天、仪器仪表、机械制造、家用电器、石油化工、轻工日用品等工业部门得到极其广泛的应用。据统计，利用冲模制造的零件，在飞机、汽车、电机电器、仪器仪表等机电产品中占 60%70%，在电视机、录音机、计算机等电子 产品中占 80%以上，在自行车、手表、洗衣机、电冰箱、电风扇等轻工产品中占 85%以上。在各种类型的汽车中，平均一个车型需要冲压模具 2000 套，其中大中型覆盖件模具 300套。 国 冲压模具市场情况 我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国发经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精度、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目毕业设计 - 7 - 前仍主要依靠进口。一些低档次的简单冲模，已趋供过于求，市场竟争激烈。 据中国模具工 业协会发布的统计材料， 2004年我国冲压模具总产出约为 220亿元，其中出口 约合 根据我国海关统计资料 ,2004年我国共进口冲压模具 约合 从上述数字可以得出 2004 年我国冲压模具市场总规模约为 元 元 ,总供应约为 元 ,市场满足率为 82%有几个具体情况必须说明 :一是进口模具大部分是技术含量高的大型精密模具 ,而出口模具大部分是技术含量较低中的中低档模具 ,因此技术含量高的中高档模具 市场满足率低于冲压模具总体满足率 ,这些模具的发展已滞后于冲压件生产 ,而技术含量低的中低档模具市场满足率要高于冲压模具市场总体满足率 ;二是由于我国的模具价格要比国际市场低格低许多 ,具有一定的竟争力 ,因此其在国际市场前景看好 ,2005 年冲压模具出口达到 美元 ,比2004 年增长 可说明这一点 ;三是近年来港资、台资、外资企业在我国发展迅速，这些企业中大量的自产自用的冲压模具无确切的统计资料，因此未能计入上述数字之中。 我国冲模工业不能满足国内经济需要的原因主要有： 率低，经济效益也差。 具精度不高，制造技术较落后。 材料使用量不到 10%。 理落后。 但改革开放以来，在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下，尤其是国民经济的高速发展，大大地提高了模具的商品化程度，推动了模具技术和模具工业的迅速发展，在 运用、加工工艺手段、冲压件质量及模具性能方面，均已达到或接近国际水平。 压模具水平状况 近年来，我国冲压模具水平已有很大提高。大型冲压模具已能生 产单套重量达 50多吨的模具。为中档轿车配套的覆盖件模具内也能生产了。精度达到 12 m，寿命 2亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产。表面粗糙度达到 尺寸（ 300冲模及中厚板精冲模国内也已达到毕业设计 - 8 - 相当高的水平。 1. 模具 我国模具 0多年历史。由原华中工学院和武汉 733厂于 1984年共同完成的精神模 华中工学院和北京模具厂等于 1986年共同 完成的冷冲模 海交通大学开发的冷冲模20世纪 90年代以来，国内汽车行业的模具设计制造中开始采用 家科委 863计划将东风汽车公司作为 华中理工大学作为技术依托单位，开发的汽车车身与覆盖模具996年初通过鉴定。在此期间，一汽和成飞汽车模具中心引进了工作站和 在模具设计制造中实际应用，取得了显著效益。 1997年一汽引 进了板料成型过程计算机模拟 21世纪开始 在具有一定生产能力的冲压模具企业基本都有了 中部分骨干重点企业还具备各 模具 低生产成本，提高产品质量，已成为人们的共识。在“八五”、九五“期间，已有一大批模具企业推广普及了计算机绘图技术，数控加工的使用率也越来越高，并陆续引进了相当数量 统。如美国 美国 司 国 国 本 以色列公司的 引进了 软件及法国 内汽车覆盖件模具生产企业普遍采用了 数企业已经向三维过渡，总图生产逐步代替零件图生产。且模具的参数化设计也开始走向少数模具厂家技术开发的 领域。 在冲压成型 了引进的软件外，华中科技术大学、吉林大学、湖南大学等都已研发了较高水平的具有自主知识产权的软件，并已在生实践中得到成功应用，产生了良好的效益。 快速原型（ 统的快速经济模具相结合，快速制造大型汽车覆盖件模具，解决了原来低熔点合金模具靠样件浇铸模具，模具精度低、制件精度低，样样制作难等问题，实现了以三维 标志着 毕业设计 - 9 - 围绕着汽车车身试制、大型覆盖件模具的快速 制造，近年来也涌现出一些新的快速成型方法，例如目前已开始在生产中应用的无模多点成型及激光冲击和电磁成型等技术。它们都表现出了降低成本、提高效率等优点。 2. 模具设计与制造能力状况 在国家产业政策的正确引导下，经过几十年努力，现在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平，包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用。 虽然如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。这一些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无 论在设计还是加工工艺和能力方面，都有较大差距。轿车覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点，可代表覆盖件模具的水平。虽然在设计制造方法和手段方面基本达到了国际水平，模具结构周期等方面，与国外相比还存在一定的差距。 标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本达到国际水平。 但总体上和国外多工位级进模相比，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，仍存在一定差距。 汽车覆盖 件模具制造技术正在不断地提高和完美，高精度、高效益加工设备的使用越来越广泛。高性能的五轴高速铣床和三轴的高速铣床的应用已越来越多。 以进行倾角加工超精加工。这些都提高了模具面加工精度，提高了模具的质量，缩短了模具的制造周期。 模具表面强化技术也得到广泛应用。工艺成熟、无污染、成本适中的离子渗氮技术越来越被认可，碳化物被覆处理（ 许多镀（涂）层技术在冲压模具上的应用日益增多。真空处理技术、实型铸造技术、刃口堆焊技术等日趋成熟。激光切割和激光焊技术也得到了应 用。 国冲模今后发展趋势 根据我国冲模技术的发展现状及存在的问题，今后应朝着如下几个方面发展： 展精密、复杂、大型、长寿命模具。 提高模具质量，缩短模具制造周期。 毕业设计 - 10 - 高模具制造过程的自动化程度。 工艺、新技术和新材料。 满足高速发展的模具工业需要。 结 冲压加工作为一个行业，在 国民经济的加工工业中占有重要的地位。近年来，冲压成型工艺有了很多新的进展，特别是精密冲裁、精密成形、精密剪切、复合材料成形、超塑性成形、软模成形以及电磁成形等新工艺日新月异，冲压件的成形精度日趋精确，生产率有了极大的提高，正把冲压加工提高到高品质、新的发展水平。由于引入了计算机辅助工程（ 压成形已从原来对应力应变进行有限元分析而逐步发展到采用计算机进行工艺过程的模拟与分析，以实现冲压过程的优化分析设计。计算机在模具领域，包括设计、制造、管理等领域发挥着越来越重要的作用。 毕业设计 - 11 - 件的工艺性分析 设计工件如图 示： 图 件图 技术要求： 1. 本产品为直筒形拉伸件，材料为 度为 1 2. 生产纲领： 20万件 /年。工件尺寸按未注公差要求。 3. 未注圆角为 冲裁件的工艺性是指从冲压工艺方面来衡量设计是否合理。一般的讲，在满足工件使用要求的条件下，能以最简单最经济的方法将工件冲制出来，就说明该件的冲压工艺性好，否则，该件的工艺性就差。当然工艺性的好坏是相对的 ，它直接受到工厂的冲压技术水平和设备条件等因素的影响。以上要求是确定冲压件的结构，形状，尺寸等对冲裁件工艺的实应性的主要因素。根据这一要求对该零件进行工艺分析。 由于该件外形简单，形状规则，适于冲压加工。 毕业设计 - 12 - 工艺方案的确定 确定方案就是确定冲压件的工艺路线，主要包括冲压工序数，工序的组合和顺序等。确定合理的冲裁工艺方案应在不同的工艺分析进行全面的分析与研究，比较其综合的经济技术效果，选择一个合理的冲压工艺方案。 有如下几种可行方案： （ 1） 落料 （ 2） 落料拉深 二次拉伸 （ 3） 落料 拉深 二次拉深 （ 4） 拉深 该零件属于大批量生产，工艺性较好，所选材料 08 方案（ 1）采用落料阶梯拉伸复合模，再进行冲孔，制件成型只需要 2道工序，占用设备少，操作方便，但一次成型对设备要求很高，很难达到制件尺寸精度，而且生产中会出现较多问题，影响生产效率； 方案（ 2）采用落料加浅拉伸的复合模，再采用单工序模拉深，然后冲孔，对设备要求较低。 方案（ 3）采用单工序模具，占用设备人员多，需要开发多套模具，成本较高，但适用于大批量生产，操作简单，模具 也简单，易于维护。 方案（ 4）采用级进模，只需 1套模具，要求精度比较高，但成本较低，操作较复杂。 综合以上分析，比较利弊，由于拉深深度较大，而且产品 20 万件 /年，属于大批量生产，所以选择方案（ 3） ,先设计一套拉深落料级进模，再设计一套冲孔模具，使用 2套模具完成设计。 毕业设计 - 13 - 料拉伸工艺分析 落料后拉伸可看做是带凸缘的筒形件拉伸。 在不变薄的拉深中，材料厚度虽有变化，但其平均直径与毛坯原始厚度十分接近。因此毛坯展开尺寸可根据毛坯面积等于拉深件面积的原则来确定。由于材料 的各项异性以及拉深时金属流动条件的差异，为了保证零件的尺寸，必须留出修边余量，在计算毛坯尺寸时，必须计入修边余量，修边余量的数值可查表。 表 4 4 带 凸缘圆筒形拉深件的修边余量 （单位： 艺计算 拉深件毛坯尺寸计算的原则 ： （ 1）面积相等原则 由于拉深前和拉深后材料的体积不变，对于不变薄拉深，假设材料厚度拉深前后不变，拉深毛坯的尺寸按 “ 拉深前毛坯表面积等于拉深后零件的表面积 ” 的原则来确定 (毛坯尺寸确定还可按等体积，等重量原则 )。 （ 2）形状相似原则 拉深毛坯的形状一般与拉深件的横 截面形状相似。即零件的横截面是圆形、椭圆形时，其拉深前毛坯展开形状也基本上是圆形或椭圆形。对于异形件拉深，其毛坯的周边轮廓必须采用光滑曲线连接，应无急剧的转折和尖角。 毕业设计 - 14 - 拉深件毛坯形状的确定和尺寸计算是否正确，不仅直接影响生产过程，而且对冲压件生产有很大的经济意义，因为在冲压零件的总成本中，材料费用一般占到 60 %以上。 1）查冲压手册表 4 2）按公式计算毛坯直径 D 21211223242121 += 22222 +=算得 D=136所示为带凸缘圆筒形件及其坯料。通常，当 dt/d=，称为窄凸缘圆筒形件；当 dt/d 为宽凸缘圆筒形件。 图 凸缘圆筒形件及其坯料 本次设计 dt/d=72/58=故工件一次拉不出来。 圆筒形件的拉深系数和拉深次数 所谓拉深系数即每次拉深后圆筒形件的直径与拉深前毛坯 (或半成品 )直径的比值 (图 4 是衡量拉深变形程度的指标。它的倒数称拉深程度也称拉深比。表示为 : 1第一次批深系数 1 第二次拉淋系数 122 第 n 次拉深系数 1 m 该压力机不能用，若 H 模具 该压力机不能用，若 H 模具 可以加垫板。 实际算得 H 模具 =满足 0H 模具 毕业设计 - 40 - 结 束 语 毕业设计是一种综合性的训练，也是一个重要的专业实训环节，它综合性强，应用知识面宽。随着社会主义市场经济的不断发展，工业产品增多，产品更新换代加快，市场 竞争激烈。模具作为一种工具已广泛地应用在各行各业之中。模具是现代化工业生产的重要工艺装备。在国民经济的各个工业部门都越来越多地依靠模具来进行生产加工。模具已成为国民经济的基础工业。模具已成为当代工业的重要手段和工艺发展方向之一。现代工业产品的品种和生产效益的提高，在很大程度上取决于模具的发展和技术经济水平。 为了更进一步加强我们的设计能力，巩固所学的专业知识，在毕业之际，特安排了此次的毕业设计。毕业计也是我们专业在学完基础理论课，技术基础课和专业课的基础上，所设置的一个重要的实践性教学环节。 本次设计的目的 ： 一、综合运用本专业所学的理论与生产实际知识，进行一次冲压模设计的实际训练，从而提高我们独立工作能力。 二、巩固复习几年以来所学的各门学科的知识，以致能融贯通，进一步了解从模具设计到模具制造整个工艺流程。 三、掌握模具设计的基本技能，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范等。 由于本人设计水平有限，经验不足，错误难免，敬请老师批评、指导，不胜感激。 毕业设计 - 41 - 参 考 文 献 1 冷冲模设计 丁松聚丁主编 - 北京机械工业出版社 2 冷冲压模具设计手册 3 模具制造与设计简明手册 4 互换性与测量技术基础 湖南大学出版社 5 金属材料及热处理 丁仁亮主编 北京机械工业出版社 6 机械制图教科书 李澄等主编 高等教育出版社 7 模具制造工艺教科书 华北航天工业学院孙凤勤主编 机械工业出版社 毕业设计 - 42 - 致 谢 随着社会的发展，机械行业的模具专业在我国现代工业发展中成为一个越来越重要的分支。模具渗透着整个社会。不管在那个行业，都有模具的存在。日常生活中轻重工业，都离不开模具生产，模具就是为了得到所需要的产品。要什么样的产品，就可以生产什么样的模具，如（塑料模具 、冷冲压模具、压铸模、橡胶模 ）。而目前形势的需要，产品更新换代更快更易，所以模具行业的发展空间很大，有待我们去努力，去探索。 模具生产过程是一个循序渐进的过程，生产模具过程中可能用到的的机器有很多种类，如（电火花成型机、数控线切割、车床、铣床、刨床、磨床、镗床等）。 三年的学习，我对模具设计与制造有了深刻的认识。面临毕业期间，此次单独设计一个模具，让我了解了很多的模具结构、模具加工工艺、模 具的用途。并且学到不少的书本上没有的知识，就拿冲压模来说，对于影响模具寿命的因素，主要是模具的加工精度和材料的刚度，还有模具的材料，模具生产批量，模具结构等。影响模具的产品质量的主要因素也是模具的制造精度。 通过这次毕业设计，我从理论和实践上又更进一步的加深。模具结构设计的好坏直接影响产品质量和经济。中国面临世界的挑战，在模具行业这方面，我希望日后能在模具这一行有所贡献。 感谢我的导师，他严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；他们循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。