2488 燈罩拉深工藝及模具設(shè)計,燈罩,工藝,模具設(shè)計 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）中期檢查表學(xué)生姓名 顧秀麗 學(xué) 號 0412107 指導(dǎo)教師 原紅玲課題名稱 燈罩拉深模具設(shè)計與制造難易程度 偏難 適中 偏易選題情況工作量 較大 合理 較小任務(wù)書 有 無開題報告 有 無符合規(guī)范化的要求外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況 好 一般 差工作進(jìn)度 快 按計劃進(jìn)行 慢中期工作匯報及解答問題情況優(yōu) 良 中 差中期成績評定：所在專業(yè)意見：負(fù)責(zé)人： 年 月 日 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書系 部： 材料工程系 專 業(yè)： 模具設(shè)計與制造 學(xué) 生 姓 名 : 顧秀麗 學(xué) 號: 0412107 設(shè)計(論文) 題目： 燈罩拉深工藝及模具設(shè)計 起 迄 日 期: 2007 年 3 月 20 日~ 6 月 18 日 指 導(dǎo) 教 師: 原紅玲老師 發(fā)任務(wù)書日期: 2007 年 3 月 20 日畢 業(yè) 設(shè) 計 任 務(wù) 書1．本畢業(yè)設(shè)計課題來源及應(yīng)達(dá)到的目的：1. 燈罩的結(jié)構(gòu)工藝分析；2. 燈罩拉深模設(shè)計，繪制模具總裝圖及主要的工作零件圖；3. 編寫設(shè)計說明書； 2．本畢業(yè)設(shè)計課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：1、裝配圖 1：1 一張；2 所有零件的零件圖（除標(biāo)準(zhǔn)件外） ；3、設(shè)計說明書一份；4、典型零件的加工工藝卡；5、工序卡一張。所在專業(yè)審查意見：負(fù)責(zé)人： 年 月 日系部意見：系領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢 業(yè) 設(shè) 計 評 語學(xué)生姓名： 顧 秀 麗 班級: 模具 041 學(xué)號： 0412107 題 目： 燈 罩 拉 深 模 具 設(shè) 計 與 制 造 綜合成績： 指導(dǎo)者評語：指導(dǎo)者(簽字) ： 年 月 日畢 業(yè) 設(shè) 計 評 語評閱者評語：評閱者( 簽字)： 年 月 日答辯委員會（小組）評語：答辯委員會（小組）負(fù)責(zé)人( 簽字)： 年 月 日河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書參考文獻(xiàn)[1]劉建超、張寶忠主編.沖壓模具設(shè)計與制造[ M].北京：高等教育出版社， 2004.6（2006 重印）[2]王芳主編.冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)[ M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1999.10 重印[3]許發(fā)樾主編.實(shí)用模具設(shè)計與制造手冊[ M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2000[4]王孝培主編.沖壓手冊[ M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1990[5]模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會.沖壓設(shè)計應(yīng)用實(shí)例[ M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 .1999[6]翟德梅主編.模具制造技術(shù)[ M].河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校[7]任嘉卉主編.公差與配合手冊[ M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2000[8]史鐵梁主編.冷沖模設(shè)計指導(dǎo)[ M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1999.5[9]彭建聲、秦曉剛編著.模具技術(shù)問答[ M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ，1996[10] Williams. D.J. : Advanced tool materials in the drawing of metals. Shceet Metal.Ind. ,Nov. 1983 [11]Kondo K.Parametric and Interactive Geometric Modeler Formechanical.Computer-Aeded Design.1990(10)1河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書畢業(yè)設(shè)計題目： 燈罩拉深工藝及模具設(shè)計 系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設(shè)計與制造 班 級 模具 041 班 學(xué)生姓名 顧 秀 麗 學(xué) 號 0412107 指導(dǎo)教師 原紅玲老師 2007 年 6 月 18 日2畢業(yè)設(shè)計（論文）成績畢業(yè)設(shè)計成績指導(dǎo)老師認(rèn)定成績小組答辯成績答辯成績指導(dǎo)老師簽字答辯委員會簽字答辯委員會主任簽字河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書插圖清單制件圖…………………………………………………………………5排樣圖…………………………………………………………………7壓邊圈采用形式……………………………………………………..12推件塊……………………………………………………………….16 燈 罩 拉 深 工 藝 及 模 具 設(shè) 計 摘 要本設(shè)計題目為燈罩拉深模設(shè)計，體現(xiàn)了一般拉深零件的設(shè)計要求、內(nèi)容及方向，有一定的設(shè)計意義。通過對該零件模具的設(shè)計，進(jìn)一步加強(qiáng)了設(shè)計者冷沖模設(shè)計的基礎(chǔ)知識，為設(shè)計更復(fù)雜的冷沖模具做好了鋪墊和吸取了更深刻的經(jīng)驗(yàn)。本設(shè)計運(yùn)用拉深工藝及模具設(shè)計的基礎(chǔ)知識，首先分析了沖壓制件的工藝及主要設(shè)計尺寸計算，為設(shè)計凸、凹模及其他零部件做好了準(zhǔn)備；然后計算了總的沖壓力，便于選取壓力機(jī)；最后分析了沖壓件的特征，確定模具的設(shè)計參數(shù)、設(shè)計要點(diǎn)及頂出裝置的選取。本沖壓件為簡單的旋轉(zhuǎn)體，可一次拉深成形，由于倒裝式復(fù)合模結(jié)構(gòu)簡單，又可以直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件，卸料可靠，便于操作，故本副模具才用倒裝式復(fù)合摸。本副模具的設(shè)計中，其結(jié)構(gòu)較正式的緊湊，因?yàn)榭梢岳孟履５膹楉斊鬟M(jìn)行壓邊，且壓力和行程都較大。模具中的壓邊圈既起壓邊作用也起頂件作用，此外還起毛坯定位作用。推件采用剛性推件裝置，由于推件塊又是拉深件底部的成形凹模，因此拉深終了，推件塊上頂面必須與模柄下底面剛性接觸。凹模采用硬質(zhì)合金以提高其壽命。關(guān)鍵詞：拉深模 壓邊圈 推件塊 拉深凸模 凹模拼塊 Chimney stretching technology and tool designAbstractThis design topic for the chimney stretching mold design, has manifested the general stretching components design request, the content and the direction, has the certain design significance. Through to this components mold design, further strengthened the designer cold ramming die design elementary knowledge, for designed more complex coldly flushes the mold to complete the upholstery and to absorb a more profound experience.This design utilization stretch craft and the mold design the elementary knowledge, has first analyzed the ramming workpiece craft and the main design size computation, for designed raised, the concave mold and other spare parts has prepared for; Then always calculated has flushed the pressure, was advantageous for selects the press; Finally has analyzed the pressing part characteristic, the definite mold design variable, the design main point and go against the installment the selection. This pressing part for simple, but a stretching forming, because inverts the type structure simply, also may directly hit the pole installment using the press to carry on pushes, is reliable, is advantageous for the operation, therefore this mold only then uses compound to invert the type to trace. In this mold design, its structure more official compact side, because may carry on using stamping die ball going against presses, also the pressure and the travelling schedule are all bigger. In on the one hand on the other hand the mold pressure the circle already plays presses role also gets up goes against a role, in addition also plays the semifinished materials localization function. Pushes to use the rigidity to push an equipment, because pushes a block also is stretching the base formed concave mold, thereforethe end, has pushed on a block the top to have and under the bottom surface rigidity contact. The concave mold uses the hard alloy to enhance its life. Key word: stretching dies nearby the mould pressing the circle pushes the block stretching raised mold concave mold to put together the block河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢 業(yè) 設(shè) 計 評 語學(xué)生姓名：顧秀麗 班級: 模具 041 班 學(xué)號： 0412107 題 目： 燈罩拉深工藝及模具設(shè)計 綜合成績： 指導(dǎo)者評語：1）該同學(xué)能夠獨(dú)立的完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)；所做的沖壓模設(shè)計基本符合要求。2）該同學(xué)查閱了國內(nèi)有關(guān)沖壓或塑料模具設(shè)計與制造方面的大量資料，制訂出了合理的沖壓工藝，完成了沖壓模具設(shè)計，但 創(chuàng)新性不足；3）說明書比較規(guī)范；4）尺寸標(biāo)注 ，模具零部件的結(jié)構(gòu)問題， 論文內(nèi)容等存在少量問題；5）該同學(xué)設(shè)計說明書內(nèi)容完整，計算正確， 書寫規(guī)范，圖紙符合要求且質(zhì)量高，建議成績評定中；6）可以提交答辯。指導(dǎo)者(簽字) ： 年 月 日畢 業(yè) 設(shè) 計 評 語評閱者評語：【填寫說明】：1．本格式僅適合于打印情況下使用，要求在學(xué)生答辯前完成， 請評閱者將評語內(nèi)容直接打印在本欄目內(nèi)（用 4 號仿宋體，A 4 紙 型，不必打印在“指導(dǎo)者評語”的背面），禁止打印在其它 紙上后剪貼在此處。2．評語填寫內(nèi)容：1）論文選題的價值與意義； 2）創(chuàng)新性評價；3）工作量大小； 4）寫作的規(guī)范化程度；5）存在的問題； 6）建議成績評定；7）是否可以提交答辯。評閱者( 簽字)： 年 月 日答辯委員會（小組）評語：【填寫說明】：1．本欄目由答辯委員會（小組）根據(jù)學(xué)生答辯時回答問題的情況（知識面掌握、邏輯思維能力、口頭表達(dá)能力、回答問題的正確性等）以及各成員投票的綜合結(jié)果填寫，并給出成績（可手寫，也可打印，但必 須與“評閱者評語”打印在同一張紙上）。2．禁止打印在其它紙上后剪貼在此處。答辯委員會（小組）負(fù)責(zé)人( 簽字)： 年 月 日河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書1燈罩拉深工藝及模具設(shè)計1 緒 論目前，我國沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還相當(dāng)?shù)穆浜?，主要原因是我國在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)的國家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具相比差距相當(dāng)大。1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1.1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀我國模具近年來發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計，2003 年我國模具生產(chǎn)廠點(diǎn)約有 2萬多家，從業(yè)人員約 50 多萬人，2004 年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢頭，模具企業(yè)總體上訂單充足，任務(wù)飽滿，2004 年模具產(chǎn)值 530 億元。進(jìn)口模具 18.13 億 美元，出口模具 4.91 億美元，分別比 2003 年增長 18%、32.4%和 45.9%。進(jìn)出口之比 2004年為 3.69:1，進(jìn)出口相抵后的進(jìn)凈口達(dá) 13.2 億美元，為凈進(jìn)口量較大的國家。在 2 萬多家生產(chǎn)廠點(diǎn)中，有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中，產(chǎn)值過億元的模具企業(yè)只有 20 多家，中型企業(yè)幾十家，其余都是小型企業(yè)。 近年來， 模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復(fù)雜、長壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；專業(yè)模具廠數(shù)量增加，能力提高較快；"三資"及私營企業(yè)發(fā)展迅速；國企股份制改造步伐加快等。雖然說我國模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。我國尚存在以下幾方面的不足:第一，體制不順，基礎(chǔ)薄弱。 “三資”企業(yè)雖然已經(jīng)對中國模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動作用，私營企業(yè)近年來發(fā)展較快，國企改革也在進(jìn)行之中，但總體來看，體制和機(jī)制尚不適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)，再加上國內(nèi)模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，因此，行業(yè)發(fā)展還不盡如人意，特別是總體水平和高新技術(shù)方面。 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書2第二，開發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳.我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場中經(jīng)常處于被動地位。我國每個模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合 1 萬美元，國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多是 15～20 萬美元，有的高達(dá) 25～30萬美元，與之相對的是我國相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理，真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。 第三，工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低．雖然國內(nèi)許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備，但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控化率和 CAD/CAM 應(yīng)用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進(jìn)設(shè)備不配套，設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問題長期得不到較好解決。裝備水平低，帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。第四，專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差． 由于長期以來受“大而全”“小而全”影響，許多模具企業(yè)觀念落后，模具企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)水平低，專業(yè)化分工不細(xì)，商品化程度也低。目前國內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占 45%左右，其馀為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)，與國際水平相比要落后許多。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低，標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對模具質(zhì)量、成本有較大影響，對模具制造周期影響尤甚。 第五，模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后．模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國產(chǎn)模具鋼與國外進(jìn)口鋼相比，無論是質(zhì)量還是品種規(guī)格，都有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差，也直接影響模具水平的提高。1.1.2　國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國的模具工業(yè)和技術(shù)在過去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。未來的十年，中國模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括以下幾方面: 1） 模具日趨大型化； 2）在模具設(shè)計制造中廣泛應(yīng)用 CAD/CAE/CAM 技術(shù)； 3）模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)； 4）在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù)； 5）提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率； 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書36）發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)； 7）模具的精度將越來越高； 8）模具研磨拋光將自動化、智能化； 9）研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程； 10）開發(fā)新的成形工藝和模具。1.2　國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中，60％－80％的零部件都要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方法所無法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。近幾年，全球模具市場呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場年交易總額為600～650 億美元左右。美國、日本、法國、瑞士等國家年出口模具量約占本國模具年總產(chǎn)值的三分之一。 國外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的比例占到 50%以上；國外模具企業(yè)的組織形式是"大而專"、"大而精"。2004 年中國模協(xié)在德國訪問時，從德國工、模具行業(yè)組織--德國機(jī)械制造商聯(lián)合會（VDMA）工模具協(xié)會了解到，德國有模具企業(yè)約 5000 家。2003 年德國模具產(chǎn)值達(dá) 48 億歐元。其中（VDMA）會員模具企業(yè)有 90 家，這 90 家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國模具產(chǎn)值的 90%，可見其規(guī)模效益。 隨著時代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，國外的一些掌握和能運(yùn)用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具工藝設(shè)計、高級鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術(shù)水平比較高．故人均產(chǎn)值也較高．我國每個職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合 1 萬美元左右，而國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多 15～20 萬美元，有的達(dá)到 25～30 萬美元。國外先進(jìn)國家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá) 70%以上，而我國才達(dá)到 45％．1.3　燈罩拉深件模具設(shè)計與制造方面1.3.1 燈罩拉深模具設(shè)計的設(shè)計思路河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書4拉深是沖壓基本工序之一，它是利用拉深模在壓力機(jī)作用下，將平板坯料或空心工序件制成開口空心零件的加工方法。它不僅可以加工旋轉(zhuǎn)體零件，還可以加工盒形零件及其他形狀復(fù)雜的薄壁零件，但是，加工出來的制件的精度都很底。一般情況下，拉深件的尺寸精度應(yīng)在 IT13 級以下，不宜高于 IT11 級。只有加強(qiáng)拉深變形基礎(chǔ)理論的研究，才能提供更加準(zhǔn)確、實(shí)用、方便的計算方法，才能正確地確定拉深工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸，解決拉深變形中出現(xiàn)的各種實(shí)際問題，從而，進(jìn)一步提高制件質(zhì)量。燈罩是典型的拉深件，其工作過程很簡單就一個拉深，根據(jù)計算確定它能一次拉深成功.根據(jù)計算的結(jié)果和選用的標(biāo)準(zhǔn)模架，判斷此拉深不能采用標(biāo)準(zhǔn)的模架。1.3.2 燈罩拉深模具設(shè)計的進(jìn)度1.了解目前國內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時間 20 天；2.確定加工方案，所用時間 5 天；3.模具的設(shè)計，所用時間 30 天；4．模具的調(diào)試．所用時間 5 天．2 燈罩沖壓工藝的分析2.1 拉深件工藝分析原始資料：如圖所示 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書5材 料： 08AL-ZF 厚 度： 0.8mm圖 2-1 制件圖此工件為無凸緣拉深工件，形狀簡單對稱，工件頂部圓角半徑 R=5 mm 由公差表查得尺寸 d1= 65 +00.2mm，d2= 55 +00.2mm 的公差等級為 IT11 級，d3= 28 ???+00.5mm 的公差等級為 IT14 級，其他均為自由公差，滿足拉深工序?qū)ぜ畹燃壍囊?。對工件厚度變化也沒有作要求。2.2 拉深工藝計算和工藝方案拉深件的工藝計算是拉深工藝設(shè)計中的一個環(huán)節(jié)，本制件的工藝計算屬于最簡單的。其主要的內(nèi)容包括計算毛坯直徑、決定拉深次數(shù)及確定工序件的尺寸等。為了避免設(shè)計拉深模時出現(xiàn)尺寸錯誤，可以畫出燈罩拉深件的工序圖。2.2.1 工藝方案的確定該工件包括落料、拉深兩個基本工序，可有以下三種工藝方案：方案一：先落料，后拉深。采用單工序模生產(chǎn)。方案二：落料-拉深復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書6方案三：拉深級進(jìn)沖壓。采用級進(jìn)模生產(chǎn)。方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需兩道工序兩副模具，生產(chǎn)效率低，難以滿足該工件大批量生產(chǎn)的要求。方案二只需一副模具，生產(chǎn)效率高，盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀簡單對稱，模具制造并不困難。方案三也只需一副模具，生產(chǎn)效率高，但模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，送進(jìn)操作不方便，加之工件尺寸偏大。通過對上述三種方案的分析比較，該制件若能一次拉深，則其沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。3 主要設(shè)計計算3.1 、計算毛坯尺寸根據(jù)表面積相等原則，用解析法求該零件的毛坯直徑 D。計算結(jié)果如下D=97.7mm3.2、排樣及相關(guān)計算河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書7圖 3-1采用有廢料直排的排樣方式。如圖 3-1 所示。沖裁件面積 AA=3.14×D2 /4=3.14×97.72/4=7493.1mm2由《沖壓模具設(shè)計與制造》表 4.3.1 查得修邊余量△h=2mm查表 2.5.2 得最小搭邊值 a=1.5mm,a1=1.2mm查表 2.5.5 得條料與導(dǎo)料板間隙 Cmin=0.5mm取 n=1故條料寬度 B=D+2a+C=97.7+2×1.5+0.5=101.2mm步距 S=D+a1=97.7+1.2=98.9mm一個步進(jìn)距的材料利用率∩=(An) / (BS)×100％=75％查板材標(biāo)準(zhǔn)，易選 710mm×2000mm 的冷軋鋼板，每張鋼板可剪裁 7 張條料河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書8（97.7mm×2000mm）,每張條料可沖 20 個工件，故每張鋼板的材料利用率為（7×20×7493.1）/（710×2000）×100％=74％3.3 成形次數(shù)的確定若該工件按階梯形的拉深計算，求出h/dmin=(28+△h)/55=（28+2）/55=0.55,根據(jù)毛坯相對厚度 t/D=0.8/97.7=0.82 查《沖壓模具設(shè)計與制造》表 4.4.3 發(fā)現(xiàn) h/dmin小于表中數(shù)值，能一次拉深成形。所以能采用落料-拉深復(fù)合沖壓。3.4 沖壓工序壓力計算該模具擬采用倒裝復(fù)合模，固定剛性卸料與推件，具體沖壓力計算如下：3.4.1、落料力 F 落料 F 落料 =KLtTb L=3.14×D=3.14×97.7=306.8mm查得 Tb =300MPa,取 K=1.3。又已知 t=0.8mm,則F 落料 =1.3×306.8×0.8×300=95721N3.4.2、拉深力 FF=3. 14dt6bK1河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書9由《沖壓模具設(shè)計與制造》表 4.4.6 查得 K1=0.4由《冷沖模設(shè)計指導(dǎo)》表 3-5 查得 6b =350MPa已知 d1=65mm,t=0.8mm,則F=3.14×65×0.8×350×0.4=22859N3.4.3、壓邊力 FY FY =3.14［D 2 -（d1+2r A） 2］P/4 (r A ：拉深凹模的圓角半徑)查《冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)》表 4-30 得 rA =10t=8mmP=2.3MPa;FY =5388N3.4.4、沖壓工藝總力 FZFZ=F 落料 +F +FY=95721+22859+5388=123968N根據(jù)沖壓工藝總力計算結(jié)果并結(jié)合工件高度，由《冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)》表8-10 初選開式雙柱可傾壓力機(jī) J23-25。3.5 工作部分尺寸計算落料和拉深的凸、凹模的工作尺寸計算如下：3.5.1、落料 97.7mm?河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書10由《沖壓模具設(shè)計與制造》表 2.3.3 查得 Zmin=0.104mmZmax=0.072mm由《冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)》表 8-14 查得其尺寸偏差△=0.22mm由于工件精度 IT11 級故磨損系數(shù)取 X=0.75由《沖壓模具設(shè)計與制造》表 2.4.1 查得 eA=0.035，eT=0.025按式 2.4.1 計算 DA=（Dmax-X△） 0+eA=97.54+00.035 mm按式 2.4.2 計算 DT=（DA-Zmin） 0- eT=97.47-0.0025 mm校核：eA+eT=0.035+0.025=0.06mmZmax -Zmin=0.104-0.072=0.032mm所以 0.06mm>0.032mm故 eA+eT> Zmax –Zmin(不能滿足間隙公差條件)因此,只有縮小 eT, eA,提高制造精度,才能保證間隙在合理范圍內(nèi),由此可取eT≤0.4(Zmax –Zmin)=0.4×0.032=0.013mmeA≤0.6(Zmax –Zmin)=0.6×0.032=0.019mm故 DA=97.54 +00.019 mmDT=97.47-0.0130 mm3.5.2、拉深 65mm?拉深間隙對拉深過程有較大的影響。它不僅影響拉深件的質(zhì)量與尺寸精度，而且影響拉深模的壽命以及拉深是否能夠順利進(jìn)行。因此，應(yīng)該綜合考慮各種影響因素，選取適當(dāng)?shù)睦铋g隙值，既可保證工件的要求，又能使拉深順利進(jìn)行。本模具的拉深間隙由《沖壓模具設(shè)計與制造》表 4.8.2 查得間隙值：Z/2=1.1t=0.88mm 所以 Z=1.76mm由《冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)》表 8-14 查 得其尺寸偏差△=0.19mm河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書11由《沖壓模具設(shè)計與制造》表 4.8.3 查得模具制造公差 eA=0.05mmeT=0.03mm按式 4.8.12 計算 DADA=（Dmax-0.75△） 0+eA=（65.2-0.75×0.19） 0+0.05 =65.10+0.05按式 4.8.13 計算 DTDT=（DA-Z） 0- eT=（65.1-1.6） 0- 0.03=63.50- 0.03mm工件局部尺寸 22mm、2mm、與 R5mm 因?yàn)閷儆谶^渡尺寸，要求不高，為簡單方便，實(shí)際生產(chǎn)中直接按工件尺寸作拉深凸凹模該處尺寸。3.6 確定是否用壓邊圈相對厚度 t/D=0.8/97.7=0.82，查表得，需要采用壓邊圈。一次拉深時一般采用平面壓邊裝置。在拉深過程中，壓邊圈的作用是用來防止工件邊緣起鄒的。本模具中的壓邊圈既起壓邊作用也起頂件作用，此外還起毛坯定位作用。另外還起落料凹模的作用。拉深過程中壓邊圈和凹模之間始終保持一定的距離 S，由于拉深件為鋁合金件，所以 S=1.1t=1.1×0.8=0.88mm壓邊圈的內(nèi)形與拉深凸模間隙配合，外形套有半成品制件。一般與頂料桿(三根以上)、橡皮等構(gòu)成彈性卸料系統(tǒng)。圖 3-2 壓邊圈采用形式3.7 選取凸模與凹模的圓角半徑河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書12考慮到實(shí)際采用的拉深系數(shù)均接近其極限值，有上述知拉深凹模圓角半徑rA=8mm,由于該工件精度要求不高，所以凸模圓角半徑可取 R5mm?！　　　　　　　　? 4 模具的總體設(shè)計4.1 模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合沖壓，所以模具類型為落料-拉深復(fù)合模。4.2 定位方式的選擇因?yàn)樵撃＞呤褂玫氖菞l料，所以導(dǎo)料采用壓邊圈，送進(jìn)步距控制采用擋料銷。河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書134.3 卸料、出件方式的選擇模具采用固定卸料，剛性打件，并利用裝在壓力機(jī)工作臺下的標(biāo)準(zhǔn)緩沖器提供壓邊力。5 主要零部件的設(shè)計5.1 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計凸模、凹模的選用在制件拉深過程中有著很大的作用。凸模圓角半徑的選用可以大些，這樣會減低板料繞凸模的彎曲拉應(yīng)力，工件不易被拉裂，極限拉深因數(shù)會變小些；凹模的圓角半徑也可以選大些，這樣沿凹模圓角部分的流動阻力就會小些，拉深力也會減小，極限拉深因數(shù)也會相應(yīng)減小。但是凸、凹模的圓角半徑也不易過大，過大的圓角半徑，就會減少板料與凸模和凹模端面的接觸面積及壓邊圈的壓料面積，板料懸空面積增大，容易產(chǎn)生失穩(wěn)起皺。河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書14拉深凸凹模的圓角半徑已有前面計算得出結(jié)果凸模的圓角半徑為 5mm凹模的圓角半徑為 8mm5.1.1 凹模由于凹模既起拉深凹模的作用同時又起落料凸模的作用，其磨損比拉深凸模磨損快，所以凹模不應(yīng)該制成整體而應(yīng)是組合的，且鑲有凹模拼塊，如圖 5-1 所示。這樣便于機(jī)械加工，另外鑲塊部分容易磨損，這樣既便于更換又節(jié)省金屬材料，且又提高了模具的精度與壽命。由《冷沖模設(shè)計指導(dǎo)》凹模厚度計算公式 H=（F 沖 ×10-1）1/3=21.23mm，由《冷沖模設(shè)計指導(dǎo)》表 3-8 凹模厚度的修正系數(shù) K 取 K=1.37，則H‵ =1.37×21.23=30mm，由于此模具為拉深模，因此 H‵ 僅能作為計算凹模外形尺寸的依據(jù)。凹模外形直徑為 d=97.7mm,按凹模板尺寸系列取靠近值 D=100mm。 其 內(nèi)、外形尺寸和厚度已由前面的計算確定；拉深凹模需要有三個以上的螺釘與上模座固定，還需要兩個與上模座同時加工的銷釘孔。5.1.2 拉深凸模拉深凸模的外形尺寸〔工作尺寸〕由前面的計算確定。它需要三個以上的螺紋孔，以便與下模座固定。拉深凸模上一般開有出氣孔，這樣會使卸件容易些，否則凸模與工件由于真空狀態(tài)而無法卸件。查表，本凸模出氣孔的直徑為 φ10mm　由于工件形狀簡單對稱，所以拉深凸模采用整體式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)如圖 5-2 所示。為了實(shí)現(xiàn)先落料后拉深，模具裝配后，應(yīng)使拉深凸模的端面比落料凹模的端面低，所以拉深凸模的長度 L 可按下式計算：L=H 固 +H 凹 -H 低 =20mm+40mm-3mm=57mm式中 H 固------------ 凸模固定板的厚度，H 固 =20mmH 凹 -------------凹模的厚度，H 凹 =40mm河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書15H 低-------------- 裝配后，拉深凸模的端面低于落料凹模端面的高度，根據(jù)板厚大小，決定 H 低 =3mm。5.2 其他零部件的設(shè)計與選用5.2.1 橡膠的選用本模具為拉深模，故選用較軟的橡膠。根據(jù)工件材料厚度為 0.8mm，沖裁時凸模進(jìn)入凹模深度取 1mm，考慮模具維修時刃磨留量取值范圍 4-6mm，這里取中間值 5mm，再考慮開啟時卸料板高出凸模 1mm，則總的工作行程 h 工件 =0.8+1+5+1=7.8mm，根據(jù)《冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)》式 8-5；橡膠的自由高度H 自由 =h 工件 /（0.25---0.30）=7.8/（0.25---0.30）=26----31.2mm取 H 自由 =31mm模具在組裝時橡膠的預(yù)壓量為H 預(yù) =(10％---15％)×H 自由 =3.1---4.65mm取 H 預(yù) =4mm由此可算出模具中安裝橡膠的空間高度尺寸為 H 自由 - H 預(yù) =27mm5.2.2 剛性推件裝置推件采用剛性推件裝置推件塊，由于推件塊又是拉深件底部的成形凹模，因而拉深終了推件塊上頂面必須與模柄下底緊密接觸。凹模采用硬質(zhì)合金以提高壽命。一般與頂桿聯(lián)合使用，屬于剛性卸件裝置，靠兩者的自重把工件打出來。推件塊與拉深凹模間隙配合。河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書16圖 5-1 推件塊5.2.3 模架及其他零部件的選用模具無導(dǎo)向拉深模選用整體式模柄使更換凹模拼塊方便。如圖 5-2 所示：上模座厚度取 35mm, 即 H 上模 =35mm下模座厚度取 45mm, 即 H 下模 =45mm凹模固定板厚度 15mm ，即 H 凹固 =15mm壓邊圈厚度取 45mm，即 H 壓邊圈 =45mm模具的閉和高度 H 閉 =H 上模 ++H 凹 +H 凹固 +H 壓邊圈 +H 下模 +H 出=35+40+15+45+45+13=193mm式中 H 凹 ---------凹模的厚度，H 凹 =40mmH 入 ---------凸模露出的高度，H 出 =13mm可見該模具閉和高度小于所選壓力機(jī) J23-25 的最大裝模高度（220mm） ，可以使用。模具其他零件的選用見表 6-2．河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書17表 6-2 模具其他零件的選用序號 名稱 數(shù)量 材料 熱處理1 模柄 1 HT2002 卸料螺釘 4 45 35～40HRC3 擋料螺釘 2 45 30～35HRC4 推件塊 1 T8A 62～64HRC5 凹模拼塊（一） 1 T8A 62～64HRC6 凹模拼塊（二） 1 T8A 62～64HRC河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書187 下模座 1 HT2008 壓邊圈 1 45 56～58HRC9 頂桿螺釘 2 45 30～35HRC10 凸模 1 T8A 58～62HRC11 橡膠 自定 40～45HRC12 凹模固定板 1 Q2356 模具總裝圖由以上設(shè)計可得到附圖 1 所示的模具總裝圖。為了實(shí)現(xiàn)先落料后拉深，應(yīng)保證模具裝配后，拉深凸模的端面比凹模端面低 3mm。模具工作過程：將條料送入壓邊圈上的長方形槽中，平放并靠槽的一側(cè)，壓力機(jī)滑塊帶著上模下行，在彈頂器的作用下，凹模拼塊（一）與下表面首先接觸條件，并與推件塊一起壓住條料，先落料后拉深；當(dāng)拉深結(jié)束后，上?；爻?，落料后的條料由凹模固定塊從凹模拼塊（一）上卸下，拉深成形的工件由壓力機(jī)上活動橫梁通過推件塊從凹模中剛性打下，此外壓邊圈在彈頂器作用下頂出拉深件，用手工將工件取走后，將條料往前送進(jìn)一個步距，進(jìn)行下一個工件的生產(chǎn)。河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書197 沖壓設(shè)備的選定通過校核，選擇開式雙柱可傾壓力機(jī) J23-25 能滿足使用要求。河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書208 工作零件的加工工藝本副模具工作零件都是旋轉(zhuǎn)體，形狀比較簡單，加工主要采用車削。附圖 2 所示凸模的加工工藝過程如表一所示。凹模的加工方法與凸模相似，在此就不多說了。表一 凸模加工工藝過程工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 工序簡圖（示意圖）1 備料 將毛坯鍛成圓棒￠70×60 　河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書212 熱處理 退火 　3 車削 按圖車削外形4 熱處理 調(diào)質(zhì) 　5 磨端面 工作端留單邊余量 0.3 　6 鉗工劃線 劃出各孔位置線 　加工螺釘孔7通氣孔按位置加工螺釘孔、通氣孔 　按零件圖車削外形，￠63.2、￠28、留 　8 車削 單邊余量 0.3，其余車至尺寸 　9 熱處理 按熱處理工藝，淬火回火達(dá)到 58-62HRC 　精磨外圓，端面至尺寸，保證端面與10 磨削 軸線垂直 　11 鉗工精修 全面達(dá)到設(shè)計要求 　12 檢驗(yàn) 　 　河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書229 填寫沖壓工藝卡產(chǎn)品型號 　 零（部）件 名稱 　河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 冷沖壓工藝卡片產(chǎn)品名稱 　 零（部）件 型號 　材料牌號及規(guī)格 材料技術(shù)要求 毛坯尺寸 每毛坯可制 件數(shù) 毛坯質(zhì)量08AL-ZF710×2000×0.8 　條料 101.2×2000 20 　工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 加工簡圖 設(shè)備 工藝設(shè)備Q11-6 　0 下料 剪床上裁板101.2×2000×2500 　1 沖壓 落料、拉深復(fù)合沖壓 　 J23-25 落料拉深河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書23（一次一件） 復(fù)合模2 檢驗(yàn) 按產(chǎn)品圖紙檢驗(yàn) 　 　3 　 　 　 　4 　 　 　 　5 　 　 　 　6 　 　 　 　7 　 　 　 　8 　 　 　 　10 結(jié)束語燈罩屬于簡單拉深件，分析其工藝性，并確定工藝方案。根據(jù)計算確定本制件是一次拉深成的，然后選取拉深時的壓力機(jī)。本設(shè)計主要是一次拉深模具設(shè)計，需要計算拉深時的間隙、工作零件的圓角半徑、尺寸和公差，并且還需要確定模具的總體尺寸和模具零件的結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)上面的設(shè)計繪出模具的總裝圖。由于在零件制造前進(jìn)行了預(yù)測，分析了制件在生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的缺陷，采取了相應(yīng)的工藝措施。因此，模具在生產(chǎn)零件的時候才可以減少廢品的產(chǎn)生。燈罩的形狀結(jié)構(gòu)較為簡單，但是高度太高不適合選用標(biāo)準(zhǔn)模架。要保證零件的順利加工和取件，必須有足夠的高度，因此需要改變導(dǎo)柱、導(dǎo)套的長度，以達(dá)到要求。模具工作零件的結(jié)構(gòu)也較為簡單，它可以相應(yīng)的簡化了模具結(jié)構(gòu)。便以以后的操作、調(diào)整和維護(hù)。燈罩模具的設(shè)計，是理論知識與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合，更加系統(tǒng)地對理論知識做了更深切貼實(shí)的闡述。也使我認(rèn)識到，要想做為一名合理的模具設(shè)計人員，必須要有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)，并不斷學(xué)習(xí)新知識新技術(shù)，樹立終身學(xué)習(xí)的觀念，把理論知識應(yīng)河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書24用到實(shí)踐中去，并堅持科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的精神，大膽創(chuàng)新，突破新技術(shù)，為國民經(jīng)濟(jì)的騰飛做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。