2641 方凸緣拉深沖裁模具設計,凸緣,拉深沖裁,模具設計 河南機電高等?？茖W校學生畢業(yè)設計（論文）中期檢查表學生姓名 胡昆朋 學 號 061304530 指導教師 于智宏課題名稱 筒形件拉深沖裁模具的設計難易程度 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 差學習態(tài)度、出勤情況 好 一般 差工作進度 快 按計劃進行 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：負責人： 2009 年 4 月 10 日 河南機電高等專科學校畢業(yè)設計任務書系 部: 材料工程系 專 業(yè): 模具設計與制造 學 生 姓 名 : 胡昆朋 學 號: 061304530 設 計 題 目 : 方凸緣筒形件拉伸切邊模具設計 起 迄 日 期: 2009 年 3 月 11 日~ 5 月 20 日 指 導 教 師: 于智宏 2009 年 3 月 12 日畢 業(yè) 設 計 任 務 書1．本畢業(yè)設計課題來源及應達到的目的：該課題來源于于智宏老師發(fā)放的畢業(yè)設計題目。在完成該課題之后，應對拉深工藝生產(chǎn)較為熟悉，能熟練掌握相關(guān)設計手冊的使用，能獨立完成一套模具的設計及模具工作零件加工工藝的編制，能夠運用模具設計軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制。2．本畢業(yè)設計課題任務的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：（1）了解目前國內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀；（2）沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝分析；（3）板體落料模設計，并編寫設計說明書一份；（4）繪制模具總裝圖一張，并畫出非標準零件的零件圖；（5）編制主要零件加工工藝過程卡。 材 料 ： 鋼厚 度 ：生 產(chǎn) 批 量 ： 大 批 量所在專業(yè)審查意見：負責人： 年 月 日系部意見：系領(lǐng)導： 年 月 日河南機電高等?？茖W校畢 業(yè) 設 計 說 明 書畢業(yè)設計題目：方凸緣拉深沖裁模具設計系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設計與制造 班 級 模具 065 學生姓名 胡昆朋 學 號 061304530 指導教師 于智宏 2009年 3 月 15 日零件號 零 件 名 稱 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 04 沖裁凸模設 備 夾 具 刀 具 量 具工序號 工 序 名 稱名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格工 時123456789下料〔φ75×30〕鍛料〔φ71×7×φ53×22〕退火〔550℃，217HBS〕精車〔車至要求尺寸φ50.37×5×φ29×20〕鉗〔研磨工作部分表面到Ra0.1μm〕淬火 820℃，50HRC鉗〔將本件壓入上固定板〕平磨〔與上固定板磨配，各面垂直度為 0.02mm/100mm〕鉗〔研磨工作部分表面到鋼鋸空氣錘加熱爐車床砂紙加熱爐砂紙磨床砂紙鋼直尺手鉗手鉗機用平口鉗V 形鐵電磁吸盤鋸條車刀卡鉗千分尺百分表直角尺游標卡尺千分尺直角尺Ra0.1μm，研磨端面到Ra3.2μm〕編制 胡昆朋 校對 審核 批準 目 錄1 緒論………………………………………………………….….………………….11.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢…………………………………….….………..11.1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀………………………………………………….. ...…….21.1.2 國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢……………………………….…………. ...……….21.2 國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢........……………………….……………….…31.3 筒形件拉深模具設計與制造方面........………………………. ……………41.3.1 筒形件拉深模具設計的設計思路…………………………….........…. .51.3.2 筒形件拉深模具設計的步驟……… ………………………..…. ………..51.4 畢業(yè)設計的主要目的……… ………………………..………………………..62 拉深沖壓件的工藝分析…………………….……………………………………..72.1 拉深毛坯尺寸計算………………….………………………………....…….…72.1.1 排樣和材料利用率...………………….…………………...…..….……….82.2 判斷能否一次拉成……………………………………………….. ………. …92.3 確定是否用壓邊圈……………………………………………….. ………. …92.4 制定首次拉深系數(shù)…………………………………………….. ………. ……92.5 確定拉深次數(shù)……………………………………………………....……. .….112.6 畫出拉深工序圖........……………………….………… ………...…..…. …143 確定工藝方案……………………..….…… ………………….…......................154 主要工藝參數(shù)的計算……………………..….…… …….……………………….164.1 壓邊力的計算………………………………………………...…...…….........164.2 拉深力的計算……………………………………………………....……. .….174.3 沖裁力的計算……………………………………….. ...…….……………….174.4 公稱壓力力的計算……………………………………………….. ………. …184.5 模具工作部分尺寸計算……………………………………………………….184.5.1 模具間隙…………………………………………………………………….184.5.2 拉深模的圓角半徑…………………………………………………………184.5.3 凸凹模工作部分尺寸及公差…………………………………………….195 模具的結(jié)構(gòu)設計….…………..…………………………………………………..205.1 拉深模具………………………………………………………...…............... 205.2 沖裁模具........…………………………………………...…...…….............206 沖壓設備的選用6.1 設備選用…………….…………………….…………......…………............216.2 校核…………….………………………………...………………………..…..217 模具總裝圖……………………………...……...……….………………………..228 模具主要組件的裝配調(diào)試……..………………………….….. ….…………….248.1 安裝要求……………………………………….….....................................248.2 拉深模的安裝………………………………………………………………….248.3 模具的調(diào)試……………………………………………………………………..25結(jié)束語………………………….…………..……..……..……………….……........26致謝……………………………….………….………..………………...…….........27參考文獻………………………….…………..……..……..……………….……....28河南機電高等?？茖W校學生畢業(yè)設計（論文）中期檢查表學生姓名 胡昆朋 學 號 061304530 指導教師 于智宏課題名稱 筒形件拉深沖裁模具的設計難易程度 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 差學習態(tài)度、出勤情況 好 一般 差工作進度 快 按計劃進行 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：負責人： 2009 年 4 月 10 日 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計任務書系 部: 材料工程系 專 業(yè): 模具設計與制造 學 生 姓 名 : 胡昆朋 學 號: 061304530 設 計 題 目 : 方凸緣筒形件拉伸切邊模具設計 起 迄 日 期: 2009 年 3 月 11 日~ 5 月 20 日 指 導 教 師: 于智宏 2009 年 3 月 12 日畢 業(yè) 設 計 任 務 書1．本畢業(yè)設計課題來源及應達到的目的：該課題來源于于智宏老師發(fā)放的畢業(yè)設計題目。在完成該課題之后，應對拉深工藝生產(chǎn)較為熟悉，能熟練掌握相關(guān)設計手冊的使用，能獨立完成一套模具的設計及模具工作零件加工工藝的編制，能夠運用模具設計軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制。2．本畢業(yè)設計課題任務的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：（1）了解目前國內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀；（2）沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝分析；（3）板體落料模設計，并編寫設計說明書一份；（4）繪制模具總裝圖一張，并畫出非標準零件的零件圖；（5）編制主要零件加工工藝過程卡。 材 料 ： 鋼厚 度 ：生 產(chǎn) 批 量 ： 大 批 量所在專業(yè)審查意見：負責人： 年 月 日系部意見：系領(lǐng)導： 年 月 日河南機電高等?？茖W校畢 業(yè) 設 計 說 明 書畢業(yè)設計題目：方凸緣拉深沖裁模具設計系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設計與制造 班 級 模具 065 學生姓名 胡昆朋 學 號 061304530 指導教師 于智宏 2009年 3 月 15 日零件號 零 件 名 稱 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 04 沖裁凸模設 備 夾 具 刀 具 量 具工序號 工 序 名 稱名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格工 時123456789下料〔φ75×30〕鍛料〔φ71×7×φ53×22〕退火〔550℃，217HBS〕精車〔車至要求尺寸φ50.37×5×φ29×20〕鉗〔研磨工作部分表面到Ra0.1μm〕淬火 820℃，50HRC鉗〔將本件壓入上固定板〕平磨〔與上固定板磨配，各面垂直度為 0.02mm/100mm〕鉗〔研磨工作部分表面到鋼鋸空氣錘加熱爐車床砂紙加熱爐砂紙磨床砂紙鋼直尺手鉗手鉗機用平口鉗V 形鐵電磁吸盤鋸條車刀卡鉗千分尺百分表直角尺游標卡尺千分尺直角尺Ra0.1μm，研磨端面到Ra3.2μm〕編制 胡昆朋 校對 審核 批準 目 錄1 緒論………………………………………………………….….………………….11.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢…………………………………….….………..11.1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀………………………………………………….. ...…….21.1.2 國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢……………………………….…………. ...……….21.2 國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢........……………………….……………….…31.3 筒形件拉深模具設計與制造方面........………………………. ……………41.3.1 筒形件拉深模具設計的設計思路…………………………….........…. .51.3.2 筒形件拉深模具設計的步驟……… ………………………..…. ………..51.4 畢業(yè)設計的主要目的……… ………………………..………………………..62 拉深沖壓件的工藝分析…………………….……………………………………..72.1 拉深毛坯尺寸計算………………….………………………………....…….…72.1.1 排樣和材料利用率...………………….…………………...…..….……….82.2 判斷能否一次拉成……………………………………………….. ………. …92.3 確定是否用壓邊圈……………………………………………….. ………. …92.4 制定首次拉深系數(shù)…………………………………………….. ………. ……92.5 確定拉深次數(shù)……………………………………………………....……. .….112.6 畫出拉深工序圖........……………………….………… ………...…..…. …143 確定工藝方案……………………..….…… ………………….…......................154 主要工藝參數(shù)的計算……………………..….…… …….……………………….164.1 壓邊力的計算………………………………………………...…...…….........164.2 拉深力的計算……………………………………………………....……. .….174.3 沖裁力的計算……………………………………….. ...…….……………….174.4 公稱壓力力的計算……………………………………………….. ………. …184.5 模具工作部分尺寸計算……………………………………………………….184.5.1 模具間隙…………………………………………………………………….184.5.2 拉深模的圓角半徑…………………………………………………………184.5.3 凸凹模工作部分尺寸及公差…………………………………………….195 模具的結(jié)構(gòu)設計….…………..…………………………………………………..205.1 拉深模具………………………………………………………...…............... 205.2 沖裁模具........…………………………………………...…...…….............206 沖壓設備的選用6.1 設備選用…………….…………………….…………......…………............216.2 校核…………….………………………………...………………………..…..217 模具總裝圖……………………………...……...……….………………………..228 模具主要組件的裝配調(diào)試……..………………………….….. ….…………….248.1 安裝要求……………………………………….….....................................248.2 拉深模的安裝………………………………………………………………….248.3 模具的調(diào)試……………………………………………………………………..25結(jié)束語………………………….…………..……..……..……………….……........26致謝……………………………….………….………..………………...…….........27參考文獻………………………….…………..……..……..……………….……....28 筒形件拉深模具設計 摘 要本設計課題介紹了罩蓋類拉深沖裁模具的結(jié)構(gòu)設計及工作過程。針對零件擠切后口部呈尖銳刃口狀現(xiàn)象，改進了模具結(jié)構(gòu)，消除部分加工缺陷，體現(xiàn)了沖壓工藝先進性和高效性,有一定的設計意義。通過對工藝零件的工藝分析及模具結(jié)構(gòu)設計, 鞏固所學的知識、熟悉有關(guān)資料,樹立正確的設計思路,加強了對模具的整體認識 ,提高自己的實際模具設計工作能力。本計運用了沖壓成形模具設計的基本知識，首先對整個零件的了解分析工藝參數(shù),沖壓工藝性能,然后確定沖壓模的結(jié)構(gòu)形式，工零部件的設計與計算，拉深和切邊在兩個工序上完成，本副模具優(yōu)點結(jié)構(gòu)簡單緊湊，易于加工維修，缺點取件可能不太方便。關(guān)鍵詞：工藝分析； 拉深成形；切邊；模具結(jié)構(gòu)；筒形件拉伸.筒形件拉深模具設計 AbstractThe design issues on the category covers body covered crowded tensile shear modulus of the composite structure design and working process. Against cutting crowded parts after mouth was sharp blade-like phenomenon, improve the structure of the mold and eliminate some processing defects, embodies the nology Analysis and Die of the composite structure Design ,consolidate the knowledge acquired and are familiar with relevant information, establish the cstamping process advanced and efficient.So this design has a certain of significance. Through of the parts of the process Techorrect design ideas, the right to strengthen the overall mold and enhance awareness of their actual ability to mold design.Total use of the stamping die design of the basic knowledge, the first part of the whole understanding、analysis of process parameters, stamping process performance, and then determine the structure of stamping die form, the design and calculation of the components, Drawing and trimming processes in a complete, the vice die advantages of simple structure compact and easy maintenance processing, shortcomings pick-up may not be convenient.Keywords : Process Analysis; Drawing molding; Trimming; Die structure; Stretching Tube河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書11 緒論模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流動，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應用于制造業(yè)中。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志，它在很大程度上決定模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個組成部分，又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。模具在機械，電子，輕工，汽車，紡織，航空，航天等工業(yè)領(lǐng)域里，日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備，它承擔了這些工業(yè)領(lǐng)域中 60％~90％的產(chǎn)品的零件，組件和部件的生產(chǎn)加工。20 世紀 80 年代開始，發(fā)達工業(yè)國家的模具工業(yè)已從機床工業(yè)中分離出來，并發(fā)展成為獨立的工業(yè)部門，其產(chǎn)值已超過機床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開放以來，我國的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。近年來，每年都以 15％的增長速度快速發(fā)展。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展。加大了用于技術(shù)進步的投入力度，將技術(shù)進步作為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外，許多科研機構(gòu)和大專院校也開展了模具技術(shù)的研究與開發(fā)。模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國成為世界超級制造大國的重要原因。今后，我國要發(fā)展成為世界制造強國，仍將依賴于模具工業(yè)的快速發(fā)展，成為模具制造強國。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，目前，我國制造業(yè)的資源已突破了企業(yè)——社會——國家的界線，制造業(yè)的國際化已是一個客觀事實。近幾年，我國模具產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值保持13%的年增長率（據(jù)不完全統(tǒng)計，2004 年國內(nèi)模具進口總值達到 600 多億，同時，有近 200 個億的出口），到 2005 年模具產(chǎn)值預計為 600 億元，模具及模具標準件出口將從現(xiàn)在的每年 9000 多萬美元增長到 2005 年的 2 億美元左右。單就汽車產(chǎn)業(yè)而言，一個型號的汽車所需模具達幾千副，價值上億元，而當汽車更換車型時約有 80%的模具需要更換。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占 50%，塑料模具約占 33%，壓鑄模具約占 6%，其它各類模具約占 11%。我國 20000 多個模具生產(chǎn)廠點，從業(yè)人數(shù)五十多萬。除了國有的專業(yè)模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)，合資企業(yè)，獨資企業(yè)和私營企業(yè)等，都得到了快速發(fā)展。其中，集體和私營的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。例如，浙江寧波和黃巖地區(qū)，從事模具制造的集體企業(yè)和私營企業(yè)多達數(shù)千家，成為我國國內(nèi)知名的“模具之鄉(xiāng)”和最具發(fā)展活力的地區(qū)之一。在廣東，一些大集團公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，為了提高其產(chǎn)品的市場競爭能力，紛紛加入了對模具制造的投入。例如，科龍，美的，康佳和威力等知名集團都建立了自己的模具制造中心。中外合資和外商獨資的模具企業(yè)則多集中于沿海工業(yè)發(fā)達地區(qū)，現(xiàn)已有幾千家。盡管我國模具工業(yè)有了長足的進步，部分模具已達到國際先進水平，但無論是數(shù)河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書2量還是質(zhì)量仍滿足不了國內(nèi)市場的需要，每年仍需進口 10 多億美元的各類大型，精密，復雜模具。與發(fā)達國家的模具工業(yè)相比，在模具技術(shù)上仍有不小的差距。雖然說我國模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠遠不能適應國民經(jīng)濟發(fā)展的需要。我國尚存在以下幾方面的不足:第一、體制不完善，基礎(chǔ)薄弱。 第二、開發(fā)能力比較差，經(jīng)濟效益欠佳.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。第三、工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低。第四、專業(yè)化、標準化、商品化的程度低、協(xié)作差。 第五、模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后。 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)達國家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國民經(jīng)濟高速發(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）在模具設計制造中廣泛應用 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）提高模具標準化水平和模具標準件的使用率； 6）發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進的表面處理技術(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。近幾年，全球模具市場呈現(xiàn)供不應求的局面，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。 河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書3國外模具總量中,大型、精密、復雜、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 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。 隨著時代的進步和技術(shù)的發(fā)展，國外的一些掌握和能運用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設計、模具工藝設計、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)達國家大多 15～20 萬美元，有的達到 25～30 萬美元。國外先進國家模具標準件使用覆蓋率達 70%以上，而我國才達到 45％．1.3 拉深件模具設計與制造方面拉深是沖壓基本工序之一，它是利用拉深模在壓力機作用下，將平板坯料或空心工序件制成開口空心零件的加工方法。拉深不僅可以加工旋轉(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在 IT13 級以下，不宜高于 IT11 級。拉深零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指拉深零件采用拉深成形工藝的難易程度。良好的工藝性是指坯料消耗少、工序少，模具結(jié)構(gòu)簡單、加工容易，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、廢料少和操作簡單方便等。在設計拉深零件時，應根據(jù)材料拉深時的變形特點和規(guī)律，提出滿足工藝性的要求。1. 對拉深材料的要求拉深件的材料應具有良好的塑性、低的屈強比、大的板厚方向性系數(shù)和小的板平面方向性。2. 對拉深零件形狀和尺寸的要求(1)拉深件的高度盡可能小，以便能通過 1—2 次拉深工序成形。(2)拉深件的形狀盡可能簡單、對稱，以保證變形均勻。對于半敞開的非對稱件，可成雙拉深后再剖成兩件。(3)有凸緣的拉深件，最好滿足 d 凸≥d+12t，而求外輪廓與直壁斷面最好形狀相似，否則，拉深困難，切邊余量大。(4)為了使拉深件順利進行，凸緣圓角半徑 r≥2t。當 r＜0.5mm 時，應增加整形工序。3．對拉深零件精度的要求。(1)由于拉深件各個部位的料厚有較大的變化，所以對零件圖上的尺寸應明確標注是外壁還是內(nèi)壁。(2)由于拉深件有回彈，所以零件橫截面的尺寸公差，一般都在 IT12 級以下，如零河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書4件高于 T12 級，應增加整形工序。(3)多次拉深的零件對外表面或凸緣的表面，允許有拉深過程中所產(chǎn)生的印痕和口部的回彈變形，但必須保證精度在公差允許范圍之內(nèi)。1.3.1 筒形件落料拉深模具設計的步驟1、明確設計任務書，收集有關(guān)資料2、工藝分析及工藝方案的制定3、工藝計算及設計4、模具結(jié)構(gòu)設計5、畫出模具裝配圖 6、編寫技術(shù)文件 1.4 畢業(yè)設計的主要目的畢業(yè)設計做為大學教學中的一個必不可少的環(huán)節(jié)，是對我們?nèi)晁鶎W專業(yè)知識的最后一次也是最全面的一次檢查。通過這次畢業(yè)設計可以很好的使我們辛勤的老師了解學生掌握知識的程度，也可以使我們很好的加強對專業(yè)知識的鞏固，對以后我們踏足社會和在實踐工作中起到了不可估量的作用。畢業(yè)設計的主要目的有：綜合運用本專業(yè)所學課程的理論和生產(chǎn)實習知識，進行一次拉深模具設計工作的實際訓練，從而培養(yǎng)和提高學生自己的獨立工作能力；鞏固“沖壓模具設計與制造” 等課程所學的內(nèi)容，掌握模具設計的方法和步驟；掌握沖壓模具設計與基本技能，如模具相關(guān)尺寸計算、繪圖、查閱設計資料和手冊，熟悉標準和規(guī)范等。在完成大學三年的課程學習和課程、生產(chǎn)實習，我熟練地掌握了機械制圖、機械設計、機械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識，對于模具設計這個實踐性非常強的設計課題，我們進行了大量的實習。在指導老師的細心指導下和在工廠師傅的講解下，我們對于模具的設計和制造工藝有了系統(tǒng)而深刻的認識。同時在實習現(xiàn)場親手拆裝了一些典型的模具實體并查閱了很多相關(guān)資料，通過這些實踐，我們熟練掌握了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。通過在圖書館借閱相關(guān)手冊和書籍，更系統(tǒng)而全面了細節(jié)問題。們初步具備了設計工作者設計中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學進行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設計。2 拉深件工藝分析河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書5零 件 如 左 圖 所 示材 料 ： 鋼厚 度 ：生 產(chǎn) 批 量 ： 大 批 量圖 0-1 制件圖根據(jù)零件結(jié)構(gòu)可知：此工件為方凸緣圓形工件，要求外形尺寸，沒有厚度不變的要求。此工件的形狀滿足拉深的工藝要求，可采用拉深工序加工。工件各圓角半徑 r=3mm,等于兩倍的壁厚尺寸，滿足拉深對圓角半徑的要求。外形尺寸為 φ30 0-0.3mm 的公差等級為 IT13 級，滿足拉深工序?qū)ぜ畹燃壍囊?。用于拉深的材料的一般具有較好的塑性、低的屈強比、大的板厚方向性系數(shù)和小的板平面方向性。20 鋼是較普遍的材料，拉深性能好，其退火后并且滿足拉深件對材料的要求，厚度為 1.5mm。2.1 拉深毛坯尺寸計算拉深件的工藝計算是拉深工藝設計中的一個環(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)及確定壓邊裝置等。已知 d 凸 =76mm, d 為中徑 d=30-1.5=28.5mm，d 凸 /d=76/28.5=2.7，查沖壓課本表 4.2 得修邊余量△R=2.0mm，因為零件底部圓角半徑 r 與凸緣半徑 R 相等，即 r=R 時，有凸緣筒形件的毛坯直徑D= RH4.32??凸可以將 d 凸 =76mm,d=28.5mm ,H=(60-1.5)mm=58.5mm，R=3 代入公式可求出毛坯的直徑 D= 5.8.5.84762 ???=113mm 即毛坯直徑為 φ113mm。河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書62.1.1 排樣和材料利用率由于工毛坯是一簡單圓片，所以采用直排樣式如下圖：其中側(cè)搭邊 a1=1.0mm，工件間搭邊 a=1.2mm，料寬 B=送料布距 A=115mm，端距 l=58.5mm圖 0-2 落料排樣圖 材料的利用率：η= S 1/S0×100%=S1/(AB) ×100%=3.14×56.52/(115×117.8)×100%=74%其中 S1——一個步距內(nèi)零件的實際面積；S0——一個步距內(nèi)所需毛坯面積；A——送料步距；B——送料寬度；2.2 判斷能否一次拉成工件總的拉深系數(shù) m 總 =d/D=28.5/113=0.25。工件總的拉深相對高度 H/d=58.5/28.5=2.05。根據(jù)毛坯的相對厚度為 t/D×100=1.5/113×100≈1.33, d 凸 /d=80/28.5=2.8,可以由沖壓課本表 4.9 查得有凸緣筒形件第一次拉深度極限拉深系數(shù) m1=0.35，由沖壓課本表4.10 可以查到，有凸緣筒形件第一次拉深度極限相對高度 / =0.3,因為 m 總h=0.25 / =0.3,故此工件需要多次拉深才能完成。1hd2.3 確定是否用壓邊圈解決拉深中的起皺問題的主要方法是采用防皺壓邊圈，且壓邊力要合適。由于 t/D×100=1.33δ 凸+δ 凹的條件 查表 2.6 得:IT13 級的磨損系數(shù)為 X=0.5。按式(2.5)計算 d 凸 =50.37 mm 其長度為 L=25mm02.?d 凹 =50.50 mm 其長度為 L=50mm3.?5 模具的總體設計 河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書165.1 拉深模具五次拉深模具都是在單動壓力機上拉深，采用標準后側(cè)導柱模架，壓邊圈是通過頂件桿由氣墊來完成的，氣墊的壓邊提供的壓邊力恒定，是較為理想的壓邊裝置。由限位圈來防止壓邊圈被頂出，盡量減小壓邊面積，以增大單位壓邊力。模具仍為倒裝結(jié)構(gòu)，由頂桿頂出零件。其工作過程：模具在工作時，將前一道工序拉深后所得的半成品坯件套在壓邊圈上。凹模裝載上模，凸模裝載下面。待凹模隨上模下降時，先將坯件壓住，然后坯件和壓邊圈一起向下推，凸膜逐漸露出壓邊圈，而將坯料上端一部分材料壓入凹模內(nèi)，使坯件在凸凹模作用下，產(chǎn)生塑性變形而使其制成所要求的零件。當凹模隨上模回升時，零件制品在打桿和打板作用下，將其從凹模內(nèi)推出，而壓邊圈在緩沖器系統(tǒng)作用下回到原位，準備下一次拉深。5.2 沖裁模具此模具安裝在壓力機可選用開式可傾雙柱壓力機 JB23—25 上，模架采用中間導柱形式的標準模架。動作過程：模具在工作時，將第五次拉深成形的制件放在沖裁凹模的定位槽內(nèi)。凹模裝載下模，凸模裝載上面。待凸模隨上模下降時，先將坯件壓住，然后刃口開始切入制件毛坯，待完全切掉時，成品制件會從開在凹模和下模座內(nèi)的孔里掉下來。而廢料由人工取出。得到制件后，凸模上行準備下次沖裁切邊。 6 沖壓設備的選用6.1 設備選用1.拉深模具用單動壓力機首次拉深時，選用壓力機型號為:JB23-16；第二次拉深時選用壓力機型號為:JB23-16:河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書17第三次拉深時選用壓力機型號為:JB23-16: 第四次拉深時選用壓力機型號為:JB23-10: 第五次拉深時選用壓力機型號為:JB23-6.3:2.沖裁模具選用開式可傾雙柱壓力機 JB23—25，其主要參數(shù)如下：公稱壓力：250KN 工作臺尺寸（前后×左右）：370 ×560最大閉合高度：270mm 滑塊行程：65mm連桿調(diào)節(jié)長度：55mm 最大裝模高度：200mm模柄孔尺寸：φ30 ×15 最大傾斜角度：30°6.2 校核沖裁模具其模柄尺寸為 φ30 ×55，而壓力機上的模柄孔尺寸為 φ30 ×15 ,可以裝配，合乎要求。其閉合最大閉合高度：270mm 遠大于模具閉合高度校核后都符合要求。7 模具總裝圖河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書18去 掉 上 模 座圖 0- 5 拉深件模具圖1.擋環(huán) 2、10、14.螺釘 3.模柄 4.上模座 5.導套 6.凹模 7.打桿 8.打板 9.壓邊圈 11.限位套 12.導柱 13.凸模 15.下模座 16.頂件桿 17.銷釘河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書19圖 0-6 落料切邊模具1.下模座 2.凹模固定板 3、4.導柱 10、11.導套 5.凸模固定板6.上模座 7.模柄 8、9、13.螺釘 12.凸模 14.凹模8 模具主要組件的裝配 調(diào)試河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書208.1 安裝要求首先確定凸凹模在模架中的位置，安裝凸凹模組件，確定凸凹組件在下模座的位置，然后用平行板將凸凹模和下模座夾緊。1、模柄的裝配 因為所示模具的模柄是從以上模座的下而向上壓入的，所以在安裝凸模固定板和墊板之前，應先把模柄裝好。模柄與上模座的配合要求是 H7/m6.裝配時，先在壓力機上將模柄壓入，再加工定儉銷孔或螺紋孔。然后把模柄端面突出部分銼平或磨平，安裝好模柄后，用角尺檢查模柄與上模座上平面的垂有度。2、凸模的裝配 凸模與固定板的配合要求為 H7/m6。裝配時，先在壓力機上將凸模壓入固定板內(nèi)，檢查凸模的垂直度，然后將固定板的上平面與凸模尾部一起磨平，為了保持凸模刀口鋒利還應將凸模的端面磨平且凸凹模間隙應均勻。3、模架的技術(shù)要求及裝配組成模架的各零件均應符合相應的技術(shù)條件，其中特別重要的是每對導柱，導套的配合間隙應符合要求。裝配成套的模架，多項技術(shù)指標（上模座上平面對下模座下平面的平行度）導柱軸心線對下模座下平面的垂直度和導套孔軸心線對上模座下面垂直度）應符合相應精度等級要求。裝配后的模架，上模座沿導柱上、下移動平穩(wěn)無阻滯現(xiàn)象，壓入上、下模座的導柱導柱離其它裝表面應有 1—2mm 距離，壓入后就牢固。裝配成套的模架，各零件的工作表不應有碰傷，裂紋以及其它機械損傷。4、緊固件例如螺栓裝配后，必須擰緊。不允許有任何松動。定位銷和銷釘孔的配合松緊適度。8.2 拉深模的安裝本模具屬于帶有壓邊圈的拉深模，應對壓邊力進行調(diào)整。1.下模部分將下模座平放在工作臺上，裝上兩根導柱并保證其垂直度。將下模座垂直放置，從底側(cè)插入固定螺釘，在另一側(cè)裝上拉深凸模，擰緊裝配好。再將下模座平放，把壓邊圈套在凸模上，再將限位套套在壓邊圈上，打入定位銷釘，裝上緊固螺擰緊。2.上模部分將上模座倒置放在工作臺上，裝上導套并保證其垂直度。將上模座垂直放置，從一側(cè)插入固定螺釘，在另一側(cè)裝上拉深凹模，擰緊裝配好。再從兩側(cè)裝入打板和打桿。擰緊固定。將上模座平放，從上面裝入模柄擰緊固定。3.將裝配好的上下模部分裝配在一起試模。必須在生產(chǎn)條件下進行拉深出合格制河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書21件后，在模具上打上編號、制造日期、所用壓力機等。經(jīng)檢驗合格后涂防銹油入庫。8.3 模具的調(diào)試模具按圖紙技術(shù)要求加工和裝配后，在生產(chǎn)條件下試模。由于毛坯尺寸、材料性能、潤滑等方面的影響，拉深模具常出現(xiàn)的制件問題和解決辦法有：1.起皺 起皺則需要拉深模的壓邊力，減少拉深間隙及凹模圓角半徑。2.拉裂 可加大拉深模具間隙及凹模圓角半徑，降低凹模圓角部分的表面粗糙度等措施。3.尺寸不合要求 凸、凹模間隙過大會使拉深件側(cè)壁鼓凸；間隙過小則會使材料變薄，拉深高度過大。所以應分別修正凸、凹模間隙，使其間隙合理。4.表面質(zhì)量差 表面有拉痕，應檢查凸凹模間隙是否均勻并加以修正。同時應清潔模具表面、毛坯表面和潤滑劑的清潔。且使凹模與直壁部分光滑連接并降低凹模圓角處表面粗糙度。5.底部突起 可能是因為空氣被封閉在底部，可在凸模上開通氣孔解決。結(jié)束語畢業(yè)設計是一種綜合性較強的專業(yè)實踐環(huán)節(jié)，它具知識面寬、學科廣、綜合性強，通過這次畢業(yè)設計，我鞏固了以前學過的知識，提高了查閱資料的能力，使我更加認識到畢業(yè)設計的重要性，從而提高了我理論聯(lián)系實際的設計能力和動手能力。為我今后走向工作崗位打下了一定的基礎(chǔ)。筒形件屬于簡單拉深件，但拉深工藝相對復雜。由于在零件制造前進行了預測，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。筒形件的形狀結(jié)構(gòu)較為簡單，但是高度不大，不適合將拉深毛坯的加工工序與拉深工序在一副模具上生產(chǎn)。要保證零件的順利加工和取件及生產(chǎn)的經(jīng)濟性，本模具采用采用拉伸擠切復合模，能較好地實現(xiàn)拉伸及拉伸件口的修邊，模具設計制造簡便易行．擠切效果好，能極大地提高生產(chǎn)效率，但拉伸擠切凹模設計較為重要，設計中應充分考慮其擠切?？谛螤?，否則易影響擠切口的擠切面形狀。在拉伸最終進行擠切修邊時，拉伸擠切凹模四角不可過大，同時，最好保證擠切修邊口的平宵，從而避免出現(xiàn)尖銳刃口狀擠切口。本次的畢業(yè)設計，是理論知識與實踐有機的結(jié)合，更加系統(tǒng)地對理論知識做了更深河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書22切貼實的闡述。通過設計的這一環(huán)節(jié)使我更深刻地認識到，設計的好壞直接影響到制件質(zhì)量和勞動強度以及生產(chǎn)成本。所以設計者應該具備淵博的知識和大量的實踐經(jīng)驗作為基礎(chǔ)，應該懂得生產(chǎn)的環(huán)節(jié)。這樣才能設計出好的實用的模具來。設計過程中按照任務書的要求和目的，循序漸進,力求數(shù)據(jù)準確，結(jié)構(gòu)合理。參考了許多文獻資料。由于本人設計水平有限，必然在設計中仍有很多缺點和錯誤，敬請老師們批評指正。由于經(jīng)驗不足，還有許多地方?jīng)]有考慮全面，有待于完善?？傊?，學海無涯，在以后的時間里，我要更加努力學習！河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書23致謝對三年來辛勤教導我的老師和學校致以最崇高的敬意！對本次畢業(yè)設計指導我和給予我最多的于智宏老師表示我最衷心的感謝!畢業(yè)設計開始以來，感謝本人的指導老師于智宏老師，她對我的仔細審閱了本文的全部內(nèi)容并對我的畢業(yè)設計內(nèi)容提出了許多建設性建議。于老師淵博的知識，誠懇的為人，使我受益匪淺有幸多次聆聽于老師的教誨。在畢業(yè)設計的過程中，特別是遇到困難時，她給了我鼓勵和幫助，在這里我向她表示真誠的感謝！對河南機電高等專科學校 2006 級模具 06 班的所有同學表示衷心的感謝，感謝和我在一起進行課題研究的同窗同學，和他們在一起討論、研究使我受益非淺，感謝母?！幽蠙C電高等專科學校的辛勤培育之恩！感謝材料工程系給我提供的良好學習及實踐環(huán)境，使我學到了許多新的知識，掌握了一定的操作技能。最后，我非常慶幸在三年的的學習、生活中認識了很多可敬的老師和可親的同學，并感激師友的教誨和幫助！河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書24參 考 文 獻[1] 原紅玲主編. 沖壓工藝與模具設計. 機械工業(yè)出版社，2008 [2] 李紹林、馬長福主編.實用模具技術(shù)手冊[ M].上?？茖W技術(shù)出版社，1998[3] 許發(fā)樾主編.實用模具設計與制造手冊[ M].北京：機械工業(yè)出版社，2000[4] 楊玉英主編.實用沖壓工藝及模具設計手冊[ M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2004[5] 模具實用技術(shù)叢書編委會.沖壓設計應用實例[ M].北京：機械工業(yè)出版社.1999[6] 翟德梅主編.模具制造技術(shù)[ M].河南機電高等?？茖W校,2007[7] 王芳主編.冷沖壓模具設計指導[ M]. 北京：機械工業(yè)出版社，1998[8] 任嘉卉主編.公差與配合手冊[ M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2000[9] 李易、于成功、聞小芝主編.現(xiàn)代模具設計、制造、調(diào)試與維修實用手冊[ M].北京：金版電子出版公司，2003[10]成虹主編.沖壓工藝與模具設計. 高等教育出版社 2005