鼓形件工艺分析及模具设计（含全套CAD图纸）【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 鼓形件拉深弯曲模具设计 摘 要 模具设计要求结构简单，易于制造；方便实用，便于操作工使用掌握。基于此要求，对于模具设计首先要根据工件图算出工件的展开尺寸，再根据其展开图形计算零件的压力中心、材料的利用率并画出排样图。根据零件的几何形状要求和尺寸分析确定采用单工序模、级进模还是复合模冲压，从而更加简单快速的完成工艺要求。当所有的参数计算完后对模具的装配方案，对主要零件的设计和装配要求技术要求都进行了分析。在设计过程中除了设计说明书外，还包括模具的装配图，非标准零件的零件图，工件的加工工艺卡片，工艺规程卡片 ，非标准零件的加工工艺过程卡片。 冲压加工是利用安装在压力机上的模具，对模具里的板料施加变形力，使板料在模具里产生变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的产品零件的生产技术。 板料成形生产技术对航空、航天、国防、汽车、船舶以及其它日用品的生产和发展具有十分重要的意义。 中国模具产业除了要继续提高生产能力，今后更要着重于行业内部结构的调整和技术发展水平的提高。结构调整方面，主要是企业结构向专业化调整，产品结构向着中高档模具发展，向进出口结构的改进，多功能复合模具和复合加工及激光技术在模具设计制造上的应用、高速切削、 超精加工及抛光技术、信息化方向发展。 关键词 ： 冲裁力，落料，拉深变形；胀形；设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 1 绪论 1 2 拉深胀形件的工艺分析 2 3 确定工艺方案及模具的结构形式 3 4 第一次胀形 算胀形力的大小 形模具的设计 5 落料模设计工艺与计算 算毛坯尺寸 样、计算条料宽度及距离的确定 边值的确定 料宽度的确定 样图 算压力中心 算冲裁力 择压力机 裁模具的设计 6 拉深力的计算 定是否采用压边圈 定拉深次数 择压力机 取凸模与凹模的圆角半径 7 拉深模具设计 模尺寸计算 模尺寸计算 准模架的选择 8 第二次胀形 算胀形力的大小 择压力机 形模具的设计 9 备注 计心得与总结 考文献 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 绪 论 改革开放以来，随着国民经济的高速发展 ，工业产品的品种和数量的不断增加，更新换代的不断加快，在现代制造业中，企业的生产一方面朝着多品种、小批量和多样式的方向发展，加快换型，采用柔性化加工，以适应不同用户的需要；另一方面朝着大批量，高效率生产的方向发展，以提高劳动生产率和生产规模来创造更多效益，生产上采取专用设备生产的方式。模具，做为高效率的生产工具的一种，是工业生产中使用极为广泛与重要的工艺装备。采用模具生产制品和零件，具有生产效率高，可实现高速大批量的生产；节约原材料，实现无切屑加工；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；利用模具批量生产的零件加工费用低；所加工出的零件与制件可以一次成形，不需进行再加工；能制造出其它加工工艺方法难以加工、形状比较复杂的零件制品； 容易实现生产的自动化的特点。 本次成型零件，为能满足要求需要用到冲裁和拉深，这些统称为冲压工艺，下面就着重介绍下冲压工艺。冲压工艺（又称 冲压加工 ） 是利用安装在压力机上的模具，对模具里的板料施加变形力，使板料在模具里产生变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的产品零件的生产技术。在冲压加工过程中，将毛坯材料加工成冲压件的一种特殊工艺装备，被称为冲压模具（或称冲模、冷冲模）。冲模是进行冲压生产、实现板料冲压成形必可少的主要工艺装备。冲压件的冲压质量、生产效率以及生产成本等，都与冲模类型、结构及其零部件的设计制造精度有着直接关系。冲压生产对冲模结构的基本要求是：在保证加工成形出合格冲压件的前提下，不但应与生产批量相适应，而且还应具有结构简单、操作方便安全、使用寿命长、易于制造和维修、成本低廉等特点。 模具产业的发展除了要继续提高生产能力，更要着重于行业内部结构的调整和技术发展水平的提高。结构调整方面，主要是企业结构向专业化调整，产品结构向着中高档模具发展，向进出口结 构的改进，多功能复合模具和复合加工及激光技术在模具设计制造上的应用、高速切削、超精加工及抛光技术、信息化方向发展。要本着学习加创新的原则，不断学习新的知识。勇于正视国家现状，充分发挥中国人民的不怕苦精神、创造精神。走出一条全新的适合中国发展的工业道路 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 拉深胀形件的工艺分析 零件简图：如图所示 材料： 08F 料厚： 1称： 鼓形盖 图 1 由上图可以看出 此鼓形件为桶形件，形状简单，所有尺寸均为自由公差， 对工件厚度变化也没有作要求。 结构比较简单且内壁较薄，材料为 08 钢，料厚 1由于没有公差等级标注，所以可以按照未标公差等级处理，零件图上未标注公差尺寸按 且材料 08抗拉强度 b=275 383 长率 =32，屈服强度 s=177 剪强度为 =216 304 有较好的冲压性能和力学性能，易于进行各类冲压加工 根据工件的形状和工艺要求设定该件的成型工序设计可以有以下三种方案： 方案一：先胀形底部半圆弧 再落料 拉深筒形件 整形修边 第二次胀形工件侧壁 方案二：先落料加复合拉深筒形件 再次拉深筒形件 第二次胀形工件侧壁 修边加胀底部半圆弧 方案三：先落料 再拉深筒形件 再胀形底部圆弧加外部圆弧 修边 其中方案二最为复杂而且复合模对工件的精度要求高，制作繁琐，且对模具的硬度强度要求高。方案三虽然简单但是最后胀形，尤其是底部的胀形容易使工件变形或者出现局部变形过大而产生拉裂，拉断，起皱等缺陷而且不容易保证工件尺寸，计算繁琐。因此选择方案一，操作简单，计算容易而且模具制作也简单 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 确定工艺方案及模具的结构形式 工件变形简易图为 第一次胀形 落料 拉伸筒形件 整形修边 第二次胀形 图 2 根据工件的变形过程可以确定模具的结构形式： 第一步 侧刃定距，并用底部胀形模胀形底部半圆 胀形模 第二步 用定位销定位，计算落料力，选择压力机、标准模架 落料模 第三步 计算拉伸力，选择压力机、标准模架 拉深模 第四步 因为最后的胀形模精度要求高，因此在这一步整形和修边 第五步 计算胀形力，选择压力机 胀形模 4 第一次胀形 算胀形力的大小 查参考资料冲压工艺与模具设计得知： 采用刚性凸模对平板毛坯进行胀形时所需要的张力 F(N)按下式估算 F=b=中 b 是材料抗拉强度查资料得 300 b =400 胀形区横截面长度。 L= * 考虑变形程度大小的系数取 K=0.8 t 板料厚度。 t=1此底部胀形力的大小为 F=形模具的设计 因为求得底部胀形力的大小为 F=以可以查参考文献简明冲模设计手册，选用 其基本参数为 公称力 63称力行程 2大滑块行程 35大装模高度 150合高度调节量 35柄孔直径 30作台尺寸 前后 200左右 310柱间距离 130凹模尺寸 1）凸凹模圆角尺寸的计算 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 设计拉深模时，确定 要考虑的因素很多，要考虑材料的种类、板料厚度、变形程度及拉深次数的影响。 凹模圆角半径 凹模圆角半径越大，材料越易进入凹模，但半径过大，材料易起皱。因此，在材料不起皱的前提下，圆角半径宜大一些。 根据经验公式 0.8 t)d( D 其中 则 件所注圆角为 1 凸模圆角半径 凸模圆角过小，会使坯料在此受到过大的弯曲变形，导致危险断面材料严重变薄甚至拉裂，圆角过大，会使坯料悬空部分增大，容易产生“内起皱”现象。一般 0 所以可用参考文献式（ 4算毛坯直径 D=据式 1底部圆弧弧长为 0加上底部的半圆弧长 D 总 =0=样、计算条料宽度级距离的确定 根据工艺指导书表 2小工艺搭边值为 a= 距为 条料宽度的确定 查表 2b=排样图 做出的排样图为： 因为毛坯为圆形，所以压力中心就在圆心 根据冲裁力计算公式 F=Ltb 式中 L 冲裁轮廓的总长度。 L= D=t 板料厚度。 T=1文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 00 b =400出： F=342560N 卸料力、推件力、顶件力的计算 根据经验公式： 1F=17128N 2F=17128N 3F=中 分别为卸料力、推件力、顶件力 分别为卸料力系数、推荐力系数、顶尖力系数。查参考文献冲压工艺与模具设计可知分别为 为冲裁力。计算得出为 342560N 择压力机 因为冲裁力的大小为 F=342560N 所以可以查参考文献简明冲模设计手册，选用 其基本参数为 公称力 400称力行程 8大滑块行程 80大装模高度 330合高度调节量 65柄孔直径 50作台尺寸 前后 260左右 720裁模具的设计 因为落料毛坯最大直径为 查参考文献冲压工艺与模具设计可得出 c=24以凸凹模尺寸为 中国模具设计大典 选取凹模周界 15 ， 15 的中间导柱模架。 中间导柱上模座： 315 315 50 间导柱下模座： 315 315 60 据模具的结构特点选用凸缘式模柄，与上模座采用 H8/柄工作段的直径与所选压力机滑块模柄孔直径相一致 模柄 100 76(1)据模架及模具的结构特点选取导柱导套 导柱 45 230 套 45 140 53 柱 50 230 套 50 140 53 拉伸力的计算 定是否使用压边装置 根据参考文献冲压工艺与模具设计可知，当板料相对厚度（ t/D）较大，变形程度较小时可不用采用压边装置 t=1 D=0= t/D=远小于不用压边装置下线 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 因此需要使用压边装置 计算压边力 查参考文献可知当拉深圆筒件且不起皱的最小压边力 1-(18t/1 /m*F 其中 F=b 33470N d/D=b 是材料抗拉强度查资料得 300 b =400是拉深力修正系数查表得 得出： 定拉深次数 根据毛坯相对厚度为 t/D=1% 工件相对高度 H/d=参考文献冲压工艺与模具设计中表 4n=1， 只需要一次拉深，但一位工件圆角很小，小于 1一倍料厚，需要增加一次整形工序 择压力机 F=F+33470N+O= F/简明冲模设计手册，应选用齿轮传动的闭式单点压力机 基本参数为 公称力 1600称力行程 12大滑块行程 160大装模高度 480合高度调节量 200作台尺寸 前后 790左右 710柱间距离 385取凸模与凹模的圆角半角 考虑到实际采用的拉深系数均接近其极限值，故拉深时拉深凹模圆角半径 正最后有一次整形工序。这样可以较少内应力，减少出现起皱，拉裂的概率 1）凸凹模圆角尺寸的计算 设计拉深模时，确定 要考虑的因素很多，要考虑材料的种类、板料厚度、变形程度及拉深次数的影响。 凹模圆角半径 凹模圆角半径越大，材料越易进入凹模，但半径过大，材料易起皱。因此，在材料不起皱的前提下，圆角半径宜大一些。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 根据经验公式 0.8 t)d( D 其中 则 10，工件所注圆角为 1 凸模圆角半径 凸模圆角过小，会使坯料在此受到过大的弯曲变形，导致危险断面材料严重变薄甚至拉裂，圆角过大，会使坯料悬空部分增大，容易产生“内起皱”现象。一般 可按公式 （ 为了保证毛坯在拉伸过程中不被拉裂 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 拉深模具设计 算凸凹模尺寸 模间隙 拉深模的凸、凹模间隙对拉深力、拉深件质量、模具寿命等都有较大的影响。间隙小时，拉深力大，模具磨损也大，但拉深件的回弹小精度高。间隙过小，会使拉深件壁部严重变薄、甚至拉裂。间隙过大，拉深时坯料容易起皱，而且口部的变薄得不到消除，拉深件出现较大的锥度，精度差。因此，拉深凸、凹模间隙应根据坯料厚度及公差、拉深次数及精度等要求确定。 对于一次拉深成形的模具， Z=(1 1.1)t 所以 Z=凸凹摸工 作尺寸的计算 由工件图可知，该工件给出的是外形尺寸，一次可只计算拉深凹模的尺寸 D 凹 =（ ) 4/0 = 式中 D 拉伸件外形尺寸 拉伸件公差。查参考文献冲压工实际操作手册公差等级按 得 =d 凸 =（ 0 =100 0 准模架的选择 根据选择的压力机可知其最大行程为 200件的高度为 足最大行程量至少是工件高度两倍的要求，再根据最大装模高度为 410验选择的拉深模 因为求得落料毛坯的直径为 了保证拉伸初始位置可以安放毛坯，且节约凸凹模用料。再根据中国 模具设计大典上中间导柱标准模架的规格，找到 B L=315315中间导柱标准模架。 中间导柱上模座： 315 315 50 间导柱下模座： 315 315 60 据模具的结构特点选用凸缘式模柄，与上模座采用 H8/柄工作段的直径与所选压力机滑块模柄孔直径相一致 模柄 100 76(1)据模架及模具的结构特点选取导柱导套 导柱 45 230 套 45 140 53 柱 50 230 套 50 140 53 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 第二次胀形 形力的计算 查参考文献可知，本次胀形力的大小计算公式为 F=2t/ b=中 b 是材料抗拉强度查资料得 300 b =4001 胀形区面积。 t 板料厚度。 t=1mm 胀形后最大直径。 30择压力机 因为胀形力的大小为 F=以可以查参考文献简明冲模设计手册，选用 其基本参数为 公称力 250称力行程 6大滑块行程 65大装模高度 270合高度调节量 55柄孔直径 40作台尺寸 前后 370左右 560形模的设计 因为胀形的最大圆直径为 130 查参考文献冲压工艺与模具设 计可得出 c=42以凸凹模尺寸为 214中国模具设计大典 选取凹模周界 50 ， 50 的中间导柱模架。 中间导柱上模座： 250 250 45 间导柱下模座： 250 250 55 据模具的结构特点选用凸缘式模柄，与上模座采用 H8/柄工作段的直径与所选压力机滑块模柄孔直径相一致 模柄 100 76(1)据模架及模具的结构特点选取导柱导套 导柱 35 210 套 35 115 43 柱 40 210 套 40 115 43 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 备注 计心得与总结 本 次模具设计 有装配图 2 张，模具零件图 9 张。比较成功的完成了设计任务。我在设计中遇到了一些问题，但是也收获了很多，第一，我对于材料的知识又有了进一步的了解；第二，我对模具设计与制造行业又有了一个新的认识；第三，我对模具的结构 又掌握了许多；第四，我熟悉了模具设计的过程。第五，我对热处理的知识又有了深了步的了解。 经过 冲压工艺及冲模设计的学习，对各种级进模、复合模、拉深模、冲孔模的学习可以设计各种模具。通过排样的学习，可以最大限度的提高材料的利用率；拉深件的两大缺陷是起皱