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中轴 冲压 成形 工艺 模具设计 全套 cad 图纸

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现代模具制造 一、 冲压模具发展历史和技术水平状况 1953 年，长春第一汽车制造厂在中国首次建立了冲模车间，该汽车厂于 1958年开始制造汽车覆盖件模具。我国于 20 世纪 60 年代开始生产精冲模具。走过漫长的发展道路，目前我国已形成约 300 多亿元（未包括港、澳、台的统计数字。）各类冲压模具的生产能力。形成了如浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和乡镇企业迅速崛起，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。随着与国际接轨的脚步不断加快，市场 竞争的日益加剧，模具的生产和设计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。模具制造技术现已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定企业的生存空间。目前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，但与国民经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大。在国际竞争的局势下，我过的模具工业得到飞速的发展，很多的专门模具研究中心不断的建立起来，模具结构和钢材的研究取得了显著的成就，但还是存在很大的差距。 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价格低许多，具有一定的竞争力，因此其在国际市场的前景看好； 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。 二现代模具制造技术的发展方向 现代模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精 度高”、“质量好”、“价格低”的要求服务。达到这一要求急需发展如下几项 (1)全面推广普及 术 模具 术是模具设计制造的发展方向。随着微机软件的发展和进步，普及 术的条件已基本成熟，各企业将加大 术培训和技术服务的力度；进一步扩大 术的应用范围。计算机和网络的发展正使术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。 (2)高速铣削加工 国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高的表面光洁度。另外，还可加工高硬度模块，还具有温升低、热变形小等优点。高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。 (3)模具扫描及数字化系统 高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上，实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工 程序、不同格式的 据，用于模具制造业的“逆向工程”。 (4)提高模具标准化程度 我国模具标准化程度正在不断提高，估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到30%左右。国外发达国家一般为 80%左右。 (5)优质材料及先进表面处理技术 选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善应发展工艺先进的激光表面处理等技术。 (6)模具研磨抛光 将自动化、 智能化模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作，以提高模具表面质量是重要的发展趋势。 (7)模具自动加工系统的发展 这是我国模具工业长远发展的目标。模具自动加工系统应有多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统。作为用户当然要选合适的设备，如果选型不当，不但不能赚钱反而令陷入为机器打工的苦涩局面。 三现代模具制造技术的发展趋势 模具技 术未来发展趋势主要是朝信息化、高速化生产与高精度化发展。因此从设计技术来说，发展重点在于大力推广 术的应用，并持续提高效率，特别是板材成型过程的计算机模拟分析技术。模具 术应向宣人化、集成化、智能化和网络化方向发展，并提高模具 统专用化程度。为了提高 术的应用水平，建立完整的模具资料库及开发专家系统和提高软件的实用性十分重要。 从加工技术来说，发展重点在于高速加工和高精度加工。高度加工目前主要是发展高速铣削、高速研抛和高速电 加 工及快速制模技术。高精度加工目前主要是发展模具零件精度 1 m 以下和表面粗糙度 m 的各种精密加工。 四、现代模具的制造 算机辅助设计、模拟、制造一体化 体化集成技术是现代模具制造中最先进最合理的生产方式。使用计算机辅助设计、辅助工程与制造系统，按设计好的模具零件分别编制该零件的数控加工程序是从设计到制造的一个必然过程，该过程都是从 加工程序直接由联机电缆输入加工机台，在编制程序时可利用系 统中的加工模拟功能，将零件刀具、刀柄、夹具，平台及刀具移动速度、路径等显示出来，以检查程序编制的正确性。总之在 统内编制和模拟加工程序可以充分了解发现的问题，从而在加工之前，将整套加工程序作好完善修改工作，这对于高效、准确的加工模具零件有着相当重要的意义。 现代模具制造的必然趋势 ,就是机械加工尽可能地取代人工加工，尤其现在数控车床、多轴联动机床、数控模具雕刻机、电火花加工机床、数控精密磨床、三坐标测量机、扫描仪等现代设备在工厂中的 广泛使用，而且这些设备大部分所用的程序基本上都是应用 统产生的，操作人员工作按照规定的程序装夹工件 ,配备刀具和操作，机台就能自动地完成加工任务 ,并将理想的模具零件制造出来或为下一加工工序完成规定的部分。 因选材和用材不当，致使模具过早失效，大约占失效模具的 45%以上。在整个模具价格构成中，材料所占比重不大 ,一般在 20% 30%,因此，选用优质钢材和应用表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。对于模具钢来说 ,要采用电渣重熔工艺，如采用粉 末冶金工艺制造的粉末高速钢等。模具钢品种规格多样化、产品精细化、制品化，尽量缩短供货时间亦是重要发展趋势。 模具热处理的主要趋势是：由渗入单一元素向多元素共渗、复合渗（如 展；由一般扩散向 子渗入、离子注入等方向发展；另外，目前对激光强化、辉光离子氮化技术及电镀（刷镀）防腐强化等技术也日益受到重视。 五 、逆向工程 逆向工程即先对制件（所加工的产品）进行扫描生成多种格式的 据，再在另外的 件中进行改型设计，该技术是现代 模具制造中最流行的模具制造技术。英国雷尼绍公司专门为模具制造开发生产的扫描系统，就可以成功地应用于模具制造的逆向工程中，它不仅可以改善数控机床的性能，扩大数控机床的功能，而且还能提高数控机床的效率。雷尼绍公司的 R e t r o s c 速扫描机已被青岛海尔、济南轻骑、国家模具中心等单位开始使用。 六 、总结与展望 随着计算机软件的发展和进步， 术也日臻成熟，其现代模具中的应用将越来越广泛。可以预料不久的将来，模具制造业将 从机械制造业中分离出来，而独立成为国民经济中不可缺少的支柱产业，与此同时，也进一步促进了模具制造技术向集成化、智能化、益人化、高效化方向发展。 I. of 953, a 958 60 of 0th a of 00 of of of K el o n, M id e a, K on ka to of to a s an of At in or in is In I to of is a of of of so is of to of is to is to of is so in in in a of no it is in of to to to as a of (1)To is of BE of in as to of to (2) of in to a In be so in It (3) or in to of of of in of be in NC of a NC BD in (4) of to of of is of 0%. is 0%. (6) of to of it is a of of is of In to of as (7) of of so a of of in to of is (8) of is be or a NC a NC a Of as to if is of is to to in of be To a of is on At of At of of m m of AM is of of to to C of to is an is be in of of be to In of in to of of a 2. in of is to NC in of of to of in of a of be to or 3. to of in of 5% of 0% 0%, of of to of it is SR to be as of of to is an of of a to D by of to V. is of of to AD in in in is to of it be to it NC NC a I e r, I n g q i, of is in be in to to an of 河南机电高等专科学校 学生毕业设计中期检查表 学生姓名 李霄俊 学 号 061304412 指导教师 原红玲 选题情况 课题名称 中轴碗 落料拉深 冲孔复 合模设计 难易程度 偏难 适中 偏易 工作量 较大 合理 较小 符合规范化的要求 任务书 有 无 开题报告 有 无 外文翻译质量 优 良 中 差 学习态度、出勤情况 好 一般 差 工作进度 快 按计划进行 慢 中期工作汇报及解答问题情况 优 良 中 差 中期成绩评定： 所在专业 意见： 负责人： 2009 年 4 月 10 日 中轴碗冲压 成形工艺与模具设计 摘 要 本设计题目 为 中轴碗 冲压成形工艺与模具 设计 ，体现了板类冲压零件的设计要求、内容及方向，有一定的设计意义。通过对该零件模具的设计，进一步加强了设计者冲压模具设计的基础知识，为设计更复杂的冲压模具做好了铺垫并吸取了更深刻的经验。 本设计运用冲压成型工艺及模具设计的基础知识，首先分析了工件的成形工艺及模具成 形 结构对制件质量 的 影响。 介绍了 中轴碗 冲压模 具设计时要注意的要点， 通过 对 制件 进行 工艺 分析， 可确定制件的成形加工 用一套复 合模 和一套冲孔模具 即可。 从控制制件尺寸精度出发，对 中轴碗 冲压模具 的各主要尺寸进行了理论计算，以确定各工作零件的尺寸，从模具设计到零部件的加工工艺以及装配工艺等进行详细的阐述，并应用 行各重要零件的设计。 关键词 ：复合模 工艺分析 模具零部件的加工工艺 he of is of of on s of is is to fo to to on to of a on by to as as t so on on on AD of 1 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 中轴碗冲压成形工艺与模具设计 摘 要 本设计题目为中轴碗冲压成形工艺与模具 设计 ，体现了板类冲压零件的设计要求、内容及方向，有一定的设计意义。通过对该零件模具的设计，进一步加强了设计者冲压模具设计的基础知识，为设计更复杂的冲压模具做好了铺垫并吸取了更深刻的经验。 本设计运用冲压成型工艺及模具设计的基础知识，首先分析了工件的成形工艺及模具成形结构对制件质量的影响。介绍了中轴碗冲压模具设计时要注意的要点 ， 通过对制件进行工艺分析，可确定制件的成形加工 用一套复合模和一套冲孔模具即可。从控制制件尺寸精度出发，对中轴碗冲压模具的各主要尺寸进行了理论计算，以确定各工作零件的尺寸，从模具设计到零部件的加工工艺以及装配工艺等进行详细的阐述，并应用 行各重要零件的设计。 关键词 ：复合模 工艺分析 模具零部件的加工工艺 2 he of is of of on s of is is to to to on to of a on by to a s as so on on on AD of 3 目 录 1 绪论 1 1 . 1 国内模具的现状和发展趋势 1 内 模 具 的 现状 1 1 . 1 . 2 国内模具的发展趋势 2 1 . 2 国 外 模 具 的 现 状 和 发 展 趋势 3 圆 筒 拉 深 模 具 设 计 的 设 计 思路 4 2 深 圆 筒 件 工 艺 分析 5 拉 深 件 的 工 艺 性 分析 5 2 . 2 拉 深 工 艺 计 算 和 工 艺 方 案 的 确定 5 2 . 2 . 1 工艺方案的确定 5 艺计算 6 算毛坯尺寸 6 2 . 3 . 2 确 定 工 件 是 否 能 一 次 拉 深 成形 6 定是 否用压边圈 6 2 . 3 . 4 落 料 排 样 设计 6 4 2 . 3 . 5 主 要 工 作 零 件 的 尺 寸 计算 8 2 . 3 . 6 选 取 凸 模 与 凹 模 的 圆 角 半 径 11 2 . 3 . 7 主 要 零 部 件 设计 11 2 4 压 力 、 压 力 中 心 计 算 及 压 力 机 的 选用 12 2 . 4 . 1 压力计算 12 力机的选用 14 3 模 具 的 结 构 设计 16 3 . 1 选 用 模 架 、 确 定 闭 合 高 度 及 总 体 尺寸 1 6 3 . 2 其它模具零件的结构设计 17 3 . 2 . 1 固定板 17 板 17 3 . 2 . 3 打 料块 17 边圈 17 柱 、 导套 18 3 . 2 . 6 其他零件 18 3 . 3 模 具 总 装图 19 5 4 结束语 20 致谢 21 参考文献 23 6 1 绪 论 模具工业是国民经济的基础工业 ,是工业生产的重要工艺装备 。 先进国家的模具工业已摆脱从属地位 ,发展为独立的行业 。 日本工业界认为 : “ 模具工业是其它工业的先行工业 ,是创造富裕社会的动力 ” 。 美国工业界认为 :“ 模具工业是美国工业的基石 ” 。 在德国模具被冠以 “ 金属加工业中的帝王 ” 之称 。 冲压是一种先进的少无切削加工方法 ,具有节能省材 ,效率高 ,产品质量好 ,重量轻 ,加工成本低等一系列优点 ,在汽车 ,航空航天 ,仪器仪表 ,家电 ,电子 ,通讯 ,军工 ,日用品等产品的生产中得到了广泛的应用 。 据统计 ,薄板成型后 ,制造了相当于原材料的 12倍的附加值 ,在国民经济生产总值中 ,与其相关的产品占四分之一 ,在现代汽车工业中 ,冲压件的产值占总产值的 59%。 随着我国经济的迅速发展，采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 国内模具的 现状和 发展趋势 内模具的现状 我国模具近年来发展很快，据不完全统计， 2003 年我国模具生产厂点约有 2 万多家，从业人员约 50 多万人， 2004 年 模具行业的发展保持良好势头，模具企业总体上订单充足，任务饱满， 2004 年模具产值 530 亿元。进口模具 美元，出口模具 美元，分别比 2003 年增长 18%、 进出口之比 2004 年为 ，进出口相抵后的进净口达 美元，为净进口量较大的国家。 在 2 万多家生产厂点中，有一半以上是自产自用的。在模具企业中，产值过亿元的模具企业只有 20 多家，中型企业几十家，其余都是小型企业。 近年来， 模具行业结构调整和体制改革步伐加快，主要表现为：大型、精密、复杂、长寿命中高档模 具及模具标准件发展速度快于一般模具产品；专业模具厂数量增加，能力提高较快； 三资 及私营企业发展迅速；国企股份制改造步伐加快等。 虽然说我国模具业发展迅速，但远远不能适应国民经济发展的需要。我国尚存在以下几方面的不足 : 第一 ， 体制不顺，基础薄弱 。 “ 三资 ” 企业虽然已经对中国模具工业的发展起了积极的推动作用，私营企业近年来发展较快，国企改革也在进行之中，但总体来看，体制和机制尚不适应市场经济，再加上国内模具工业基础薄弱，因此，行业发展还不尽如人意，特别是总体水平和高新技术方面。 第二 ， 开发能 力较差，经济效益欠佳 平较低，且不重视产品开发，在市场中经常处于被动地位。我国每个模具职工平均年创造产值约合 1 万美元，国外模具工业发达国家大多是 15 20 万美元，有的高达 25 30 万美元，与之相对的是我国相当一部分模具企业还沿用过去作坊式管理，真正实现现代化企业管理的企业较少。 第三 ， 工 艺装备水平低，且配套性不好，利用率低 虽然国内许多企业采用了先进的加工设备，但总的来看装备水平仍比国外企业落后许多，特别是设备数控化率和 用覆盖率要比国外企业低得多。 21 由于 体制和资金等原因，引进设备不配套，设备与附配件不配套现象十分普遍，设备利用率低的问题长期得不到较好解决。装备水平低，带来中国模具企业钳工比例过高等问题。 第四 ， 专 业化、标准化、商品化的程度低、协作差 由于长期以来受 “ 大而全 ”“ 小而全 ” 影响，许多模具企业观念落后，模具企业专业化生产水平低，专业化分工不细，商品化程度也低。目前国内每年生产的模具，商品模具只占 45%左右，其馀为自产自用。模具企业之间协作不好，难以完成较大规模的模具成套任务，与国际水平相比要落后许多。模具标准化水平低，标准件使用覆盖率低 也对模具质量、成本有较大影响，对模具制造周期影响尤甚。 第五 ， 模具 材料及模具相关技术落后 。 模具材料性能、质量和品种往往会影响模具质量、寿命及成本，国产模具钢与国外进口钢相比，无论是质量还是品种规格，都有较大差距。塑料、板材、设备等性能差，也直接影响模具水平的提高。 内模具的发展趋势 巨大的市场需求将推动中国模具的工业调整发展。 虽然我国的模具工业和技术在过去的十多年得到了快速发展，但与国外工业发达国家相比仍存在较大差距，尚不能完全满足国民经济高速发展的需求。未来的十年，中国模具工业和技 术的主要发展方向包括 以下几方面 : 1） 模具日趋大型化 ； 2） 在模具设计制造中广泛应用 术； 3） 模具扫描及数字化系统； 4） 在塑料模具中推广应用热流道技术、气辅注射成型和高压注射成型技术； 5） 提高模具标准化水平和模具标准件的使用率； 6） 发展优质模具材料和先进的表面处理技术； 7） 模具的精度将越来越高 ； 8） 模具研磨抛光将自动化、智能化； 22 9） 研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程； 10） 开发新的成形工艺和模具。 外模具的 现状和 发展趋势 模具是工业生产关键的工艺装备，在电子、建材、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯器材等产品中， 60 80的零部件都要依靠模具成型。用模具生产制作表现出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清洁环保的特性，是其他加工制造方法所无法替代的。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并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。近几年，全球模具市场呈现供不应求的局面，世界模具市场年交易总额为 600650 亿美元左 右。美国、日本、法国、瑞士等国家年出口模具量约占本国模具年总产值的三分之一。 国外模具总量中 ,大型、精密、复杂、长寿命模具的比例 占到 50%以上 ； 国外模具企业 的组织形式 是 大而专 、 大而精 。 2004 年中国模协在德国访问时，从德国工、模具行业组织 机 械 制 造 商 联 合 会（ 模具协会了解到，德国有模具企业约 5000 家。 2003 年德国模具产值达 48 亿欧元。其中（ 员模具企业有 90 家，这 90 家骨干模具企业的产值就占德国模具产值的 90%，可见其规模效益。 随着时代的进步和技术的发展， 国外的一些 掌握和 能 运用新技术的人才如模具结构设计、模具工艺设计 、 高级钳工及企业管理人才 ，他们的技术水平比较高故人均产值也较高我 国每个职工平均每年创造模具产值约合 1 万美元左右， 而 国外模具工业发达国家大多 15 20 万美元，有的达到 25 30 万美元。 国外先进国家模具标准件使用覆盖率达 70%以上 ，而我国才达到 45 。 圆筒拉深模具设计的设计思路 拉深是冲压基本工序之一，它是利用拉深模在压力机作用下，将平板坯料或空心工序件制成开口空心零件的加工方法。它不仅可以加工旋 23 转体零件，还可以加工盒形零件及其他 形状复杂的薄壁零件，但是，加工出来的制件的精度都很底。一般情况下，拉深件的尺寸精度应在 宜高于 。 只有加强拉深变形基础理论的研究，才能提供更加准确、实用、方便的计算方法，才能正确地确定拉深工艺参数和模具工作部分的几何形状与尺寸，解决拉深变形中出现的各种实际问题，从而，进一步提高制件质量。 圆筒件是最典型的拉深件，其工作过程很简单就一个拉深，根据计算确定它不能一次拉深成功 要多次拉深。在最后的一次拉深中由于制件的高度太高，根据计算的结果和选用的标准模架，判断此次拉深不能采用标 准的模架。为了保证制件的顺利加工和顺利取件，模具必须有足够高度。要改变模具的高度 ，只有从改变导柱和导套的高度 。 导柱和导套的高度可根据拉深凸模与拉深凹模 工作配合长度决定。 设计时可能高度出现误差，应当边试冲边修改高度。 2 异形 端盖 冲压工艺的分析 深件工艺分析 工件 ：如 下 图所示 材 料： 15 钢 厚 度： 24 0 . 1 70+ 0 . 1 7 5+ 0 . 1 2 5 凸缘圆筒形工件， 形状简单对称 。 零件图上未标注公差尺寸按 度计算。 压 工艺 方案 分析 压 工艺方案的确定 该工件包括落料、拉深两个基本工序，可以 有以下三种工艺方案： 方案一：先落料，后拉深 ，然后冲孔 。采用单工序模生产。 方案二：落料 拉深复合冲压 ，然后冲孔 。采用复合模生产。 方案三：拉深级进冲压 ，然后冲孔 。采用级进模生产。 方案一模具结构简单，但需要三道工序三 副模具，生产效率低，难以满足该工件大批量生产的要求。方案二只需两 副模具，生产效率较高 ，尽管模具结构较方案一复杂 ，但由于零件的集合行装简单对称，模具制造并不困难。方案三也只需两 副模具，生产效率高，但模具结构比较复杂，送进操作不方便，加之尺寸偏大，通过对上述三种方案的分析比较，若该工件能一次拉深，则其冲压采用方案二为佳。 工艺计算 计算毛坯尺寸 25 定修边余量 （ 1）由工件图可知 t=1按板厚中径尺寸计 0mm d= 凸缘相对直径 dt/d=60/表 修边余量 h=按实际外径 0+2 算。 （ 2）计算毛 坯直径 D D= = 确定工件是否能一次拉深成形 工件总的拉伸系数 m总=d/D=件总的拉伸相对高度 H/d= 由 d p /d=t/D 100=100=，有凸缘圆筒件第一 次拉伸的极限拉伸系数 由表 得，有凸缘圆筒件首次拉伸的极限相对高度 h1/于 H/d=此工件可以一次拉出 。 定是否用压边圈 板料的相对厚度 t/D 100=100=表 得 需要 压料装置 ， 拉伸时 采用弹性压料装置。 料排样设计 1、确定零件的排样方案 设计模具时，条料的排样 很重要。由于是圆形，所以采用直排，材料的利用率较高。 26 条料的排样 2、条料宽度、导尺间宽度和材料利用率的计算 查表 搭边值 a=料宽度的计算：拟采用无侧压装置的送料方式，得 条料宽度 00 m a ) (（ 导料板间距离 D m a x 2 2A （ 条料宽度方向冲裁件的最大尺寸； a 侧搭边值； 条料宽度的单向（负向）偏差，见表 得 0.8 c 导料板与最宽条料之间的间隙；其最小值见表 得 代入数据计算，取得条料宽度为 0B A 3材料利用率的计算： 根据一般的市场供应情况， 选 950 1500 2.5 冷轧 钢 板。每块可剪 1500 格条料 12 条，材料剪切利用率达 27 由材料利用率通用计算公式式（ = %100%100101 1S 一个步距内冲裁件的 实际 面积， 0S 一个步 距内 所需毛坯面积 ； A 送料步距 ， B 条料宽度 ， 得 = %287=一张板料上总的材料利用率 1 100%总（ 式中 n 一张板材上冲裁件的总数目； 一个冲裁件的实际面积， n 一个进距内的冲裁件数量； B 板料宽度， L 板料长度 ， 得 总= % 0 09 5 01 5 0 0 4 2 8 72 2 8 由于板料相对较厚，直排材料的利用率 相对已经很高了 。 要工作零件的尺寸计算 模尺寸的计算 由于落料是一个简单的圆形，因冲裁此类工件的凸、凹模制造相对 28 简单，精度容易保证，所以采用分别加工。设计时，需在图纸上分别标注凸模和凹模刃口尺寸及制造工差。 根据设计原则 ,落料时以凹模为设计基准。由式（ （ m a x ( m a x 0 T 式中 落料凹凸模尺寸； 落料件的最大基本尺寸； x 磨损系数； 工件制造公差； 最小合理间隙； A、 T 凸、凹模的制造公差。 查表 x= 查表 A T = 入数据得 2 00 3 3 核：查表 A+ T=( 由于尺寸标注在零件内形，所以以凸模为基准，工作部分尺寸为： 29 m i n 0 . 4 0- T （ m i n 0 . 4 0- A +Z（ 式中： 凹、凸模的尺寸； 拉深件内径的最小极限尺寸； 零件的公差； A、 T 凹、凸模制造公差； Z 拉深模双面间隙。 查表 A= T= 由公式（ 得 2Z （ 1 t t 板料厚度 Z=2（ 1 取 Z=5.1 凹模尺寸的计算 根据设计原则 ,冲孔 时以 凸 模为设计基准。由式（ （ 0 ） ( 0m i nm i n )(（ 式中 分别为冲孔 凸 、凹 模 的基本 尺寸； 冲孔件的最小极限尺寸 ； 30 x 磨损系数； 工件制造公差； 最小合理间隙； A、 T 凸、凹模的制造公差。 查表 x=查 表 A T = 入数据得 0 2 2 校核：查表 A+ T=( 选取 凸模与凹模的圆角半径 因为圆角 R 2于过渡尺寸，要求不高 ， 可以一次成形，为简单方便，设计生产中直接按工件尺寸作为拉深凸、凹模该处尺寸。 主要零部件设计 以模具的工作零件均采用整体结构，拉深凸模、 拉伸凹模、 落料凹模、落料凸模 、冲孔凸模、冲孔凹模 的结构如零件图所示。 由落料凹模厚度： H= 8) 式（ 凹模 宽度 ： B s+（ H 式（ 式中： s 凹模刃口的最大尺寸 K 系数 考虑板料 厚度的影响 查表 31 则 H（ H 25 B s+（ 25（ 模刃口 h： 查表 得 h 6取 h=6 2. 为了实现先落料后拉深，模具装配后，应使拉深凸模的端面比落料凹模端面低，其长度 L 可按下式计算： L = H H 低 式中： 拉深凸模固定板的厚度 落料凹模的厚度 装配后，拉深凸模的端面低于落料凹模端面的高度，根据板厚大小，决定 5 L=28+258深凸模上一般开有出气孔，这样会使卸件容易些，否则凸模与工件由于真空状态而无法卸件。查表，本凸模出气 孔的直径为 5 2 4 压力、压力中心计算及压力机的选用 因为本制件是轴对称零件，所以不用计算压力中心。 力计算 1 冲裁 力 的计算 由于本模具落料时采用刚性卸料装置，同时又没有冲裁件卡在凹模内，所以落料力就是冲裁力。 由式（ 得 冲裁 b（ 式中： L 冲裁周边长度； 32 t 材料厚度； b 材料抗剪强度； K 系数。 一般取 由表 得 b 270 380M b 310M 则 冲裁2 拉 深力的计算 采用压料圈由式（ 得 拉 深 中： t 材料厚度； d 拉深后的工件 中 径； b 拉深件材料的抗拉强度。 1K 修正系数 ； 由表 得 b 335 470M b 400M 由表 得 1 则 714 0 拉伸3 压边力 的计算 在生产中，一次拉伸时的压边力可按拉伸力的 取，即 F 冲孔力 的计算 由式（ 得 33 冲孔 b（ 式中： L 冲裁周边长度； t 材料厚度； b 材料抗剪强度； K 系数。 一般取 由表 得 b 270 380M b 310M 则 5 工艺总压力 由于采用两副模具，应分别计算其总压力： 落料、拉伸的总压力 冲裁+拉伸F+孔总压力 F 总2 压力机的选用 压力机的工作行程需要考虑工件的成形和方便取件，因此，工作行程应足够大。 压力机F (伸时 压力机1F（ 据拉深力的计算结果和工件的高度，选择压力机： 称压力 /块行程 / 大 闭 合 高 度/ 闭 高 度 调 节 量/00 130 380 90 巩 固 总 台 尺 寸 模柄孔尺寸 /柱距离 /身最大倾角 34 /30 360 60 80 380 30 冲孔时 压力机2F（ 总2F（ 择压力机型号： 称压力 /块行程 / 大 闭 合 高 度/ 闭 高 度 调 节 量/60 55 220 45 工作台尺寸 /柄孔尺寸 /柱距离 /身最大倾角 160 240 40 60 220 35 35 3 模具的结构设计 用模架、确定闭合高度及总体尺寸 由于拉深凹模外形尺寸较大，为了工作过程稳定，选用中间导柱模架。再按其标准选择具体结构尺寸 见 下 表。 模架规格选用 名称 尺寸 材料 热处理 上模座 160 160 45 下模座 160 160 55 导柱 28 180、 32 180 20 钢 渗碳 套 28 110 43、 32 110 43 20 钢 渗碳 9035具的闭合高度 拉伸凹模固定板卸料板凸凹模固定板垫板闭合 落料凹模厚度H + 下模座上模座 =(6+32+8+25+45+55)35此可见模具的实际开模高度 小于 所采用模架的最大闭合高度 。 冲孔时选择后侧导柱模架，其规格见下表： 模架规格选用 名称 尺寸 材料 热处理 36 上模座 80 63 30 下模座 80 63 40 导柱 18 110、 22 110 20 钢 渗碳 套 18 70 28、 22 7028 20 钢 渗碳 它模具零件的结构设计 定板 查 资料 落料凸模 固定板选用： 125 125 32 落料 凹 模拉深 凸 模固定板选用： 125 125 28 冲孔凸模固定板选用： 63 50 16 垫板 垫板的作用是直接承受凸模的压力，以降低模座所受的单位压力，防止模座被局部压陷，从而影响凸模的正常工作。 因为通过上模座固定的模柄与压力机相连，且上模座 比 下模座薄，而且下模座固定在压力机工作台上。为防止上模座损坏，在上模座加垫板。 查 资料 选用垫板 125 125 6 料块 一般与打料杆联合使用，属于 刚性卸件装置，靠两者的自重把工件打出来。打料块与拉深凹模间隙配合。 边圈 37 压边圈的作用是防止凸缘部分起皱，同时还起到顶 柱、导套 对于生产批量大、要求模具寿命高的模具，一般采用导柱、导套来保证上、下模的导向精度。导柱、导套在模具中主要起导向作用。导柱与导套之间采用间隙配合。根据冲压工序性质、冲压的精度及材料厚度等的不同，其配合间隙也稍微不同。这里采用 H7/ 他零件 模具其他零件的选用见表 3 表 3 模具其他零件的选用 序号 名称 数量 材料 规格 / 处理 1 下模座 1 60 160 55 2 导柱 1 20 钢 28 180 渗碳58 62 导柱 1 20 钢 32 130 渗碳58 62 导套 1 20 钢 28 11043 渗碳58 62 导套 1 20 钢 32 11043 渗碳58 62 上模座 1 60 160 55 38 7 内 六 角螺钉 4 10 45 58 62 内 六 角螺钉 4 10 100 58 62 模柄 1 50 105 10 销钉 2 45 钢 6 60 11 销钉 2 45 钢 8 80 12 止转销 1 45 钢 8 14 13 打杆 1 45 钢 220 具总装图 由以上设计，可得到模具的总装图，其工作过程是：模具在工作时，压力机 滑块下行，通过模柄带动上模座下行， 模具先进行切边，紧接着拉深凸模再拉深 。拉深完成以后，压力机滑块上行，通过模柄带动上模座上行，当凹模随上模回升时，零件制品在打料块及打料杆的作用下，将其从凹模内推出 ，准备下一次拉深。 39 4 结束语 带 凸缘圆筒件属于简单的拉深件，分析其工艺性，并确定工艺方案。 由于在零件制造前进行了预测，分析了制件在生产过程中可能出现的缺陷，采取了相应的工艺措施。因此，模具在生产零件的时候才可以减少废品的产生。 深圆筒模具的设计，是理论知识与实践有机的结合，更加系统地对理论知识做了更深切贴实的阐述。也使我认识到，要想做为一名合理的模具设计人员，必须要有扎实的专业基础，并不断学习新知识新技术，树立终身学习的观念，把理论知识应用到实践中去，并坚持科学、严谨、求实的精神， 大胆创新，突破新技术，为国民经济的腾飞做出应有的贡献。 40 致谢 毕 业 设 计 是 我 们 进 行 完 了 三 年 的 模 具 设 计 与 制 造 专 业 课 程 后 进 行的，它是对我们三年来所学课程的又一次深入、系统的综合性的复习，也是一次理论联系实践的训练。它在我们的学习中占有重要的地位。 通过这次毕业设计使我在温习学过的知识的同时又学习了许多新知识，一些原来一知半解的理论也有了进一步的的认识。特别是原来所学的一些专业基础课：如机械制图、模具材料、公差配合与技术测量、冷冲模具设计与制造等有了更深刻的理解，使我进一步的了解了怎样将这些知识 运用到实