盒形件拉深模具设计（全套设计含14张CAD图纸）
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盒形件拉深
模具设计
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先进制造技术工程中心 本科毕业设计（论文）开题报告 题目： 盒型件拉深模设计 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 本科毕业设计 (论文 )开题报告 学生姓名 学 号 专 业 机械设计制造及其自动 化 指导教师姓名 职 称 所在院系 先进制造技术工程中心 课题来源 自拟课题 课题性质 工程设计 课题名称 盒型件拉深模 设计 毕业设计的内容和意义 本课题 主要 采用拉 深 的方式对盒型零件进行了 拉深 模具设计， 采用复合模结构， 其主要工序包括有落料 ，拉深，冲孔。 毕业设计的具体内容： 1、 调研并熟悉课题及有关资料，写出开题报告 2、 翻译有关英文资料 3、 零件工艺分析 ： 零件材料为 10 钢，料厚 般情况下，对冲裁件工艺性影响最大的是制件的结构形状、精度要求、形位公差及技术要求。冲裁件的工艺性合理与否、，影响到冲裁件的质量、模具寿命、材料消耗、生产率等，在设计中应尽可能提高其工艺性。 冲裁件的形状尽可 能简单、对称、避免复杂形状的曲线，在许可的情况下，把冲裁件设计成少、无废料排样的形状，以减少废料。矩形孔两端宜用圆弧连接，以利于模具加工。 4、 工艺设计与计算 ： 1） 排样计算 2） 冲裁力计算包括冲裁力、卸料力、推件力、顶件力的计算 3） 冲压设备的选择 5、 模具总图（联系尺寸图）设计 6、 模具零件图设计 7、 撰写毕业设计论文 本课题研究的意义： 本课题对盒形件拉伸模具进行了设计，其意义如下： 模具设计工作 是需要非常专业的知识和多年的经验才能胜任的。随着我国机械行业的飞速发展，模具设计工程师越来越短缺。 已经严重制约了模具行业的健康发展。在广东、浙江、上海、 江苏等地找到五年以上设计经验的模具工程师是非常困难的，而刚刚毕业 的学生 又没半点工作经验是远远不能满足企业 需要 的 。 但 通过本次毕业设计实践， 我想可以最终获得一些简单的模具设计的经验和方法。 另一方面，设计过程可以 采用 )等技术使设计者从纯手工的 繁沉计算 和绘图工件中得到解脱。 人机结合，各尽所长，充分发挥其人的创造思维能力，控制设计过程，使模具设计趋于合理化。而计算机则发挥其计算分折和储存信息的能力。两者结合 ，发挥各自的优势，有利于获得最优的设计成果，缩短开发周期。 总之，通过本次的模具设计，这对于我以后如果从事模具设计行业，这将是一笔宝贵的财富和设计经验。 文 献 综 述 一 、 前言 在生产中，模具进行各种材料的成形，可实现高速的大量生产，并能在大量生产的条件下稳定地保证制件的质量。同时，具有节约原材料，制件成本低等一系列优点。因此在现代工业生产中，模具的应用日益广泛，已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向 。 没有高水平的模具就没有高水平的产品。 模具生产技术 水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具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。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中， 6080%的零部件都要依靠模具成型。 1 目前 ,我国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。几大汽车模具厂由于采用了国际上先进的模具加工厂设备、制造技术和软件 ,实现了 算机辅助设计 )/算机辅助实验 )/算机辅助制造 )一体化 ,提高了冲压模具的设计开发和制造能力 ,缩短了模具的生产周期。 国内的模具企业也在充分抓住汽车工业所带来的发展契机 ,加大设备、产品、生产规模的升级步伐 ,积极开拓国内外市场。 2 二 、 国 内 模具制造技术与工业发达国家的比较 然而，我国模具制造技术与工业发达国家的差距还很大，冲压模具 术的开发手段比较落后、技术的普及率不高 ,应用不够广泛，仅有约 10%的模具在设计中采用了 术 ,距抛开绘图板还有漫长的一段路要走；在应用 行模具方案设计和分析计算方面 ,也才刚刚起步 ,在应用 术制造模具方面 ,由于缺乏先进适用的制造装备和工艺设备 ,只有 5%左右 的模具制造设备被应用于这项工作。精密加工设备在模具加工设备中所占比重较低 ,工艺设备落后 ,直接影响国产模具质量的提高。 3 我国模具工业现有生产能力只能满足需求量的 60%左右 ,大部分模具厂的模具加工设备陈旧 ,在役期长、精度差、效率低 ,还不能适应国民经济发展的需要。生产冲压模具的专用技术尚未成熟 ,大多仍还处于试验摸索阶段，如模具的表面涂层、表面热处理技术、导向副润滑技术、型腔传感及润滑技术、去应力技术、抗疲劳及防腐技术等未完全形成生产能力 ,走向商品化。一些关键、重要的技术缺少知识产权的保护。 4 模具标准件 标准化程度及使用覆盖率较低，在汽车制造业中被大量使用的模具是冲压模。近 5年来 ,汽车模具标准件的使用覆盖率尽管有了较大增长 ,已从 20世纪末的 25% 30%提高到目前的 45%左右。但这种增长距国际先进水平 (一般在 70%以上 ,中小模具在 80%以上 )差距还很大。这是汽车模具交货期长 ,也是我国成为模具进口大国的重要原因之一。 5 三 、 模具行业的 发展趋势 我国具工业从起步到飞跃发展，历经了半个多世纪，近几年来，我国模具技术有了很大发展，模具水平有了较大提高。大型、精密、复杂、高效和长寿命模具又上了新台阶。按照中 国模具工业协会的划分 ,我国模具基本分为 10 大类，其中 ,冲压模和塑料成型模两大类占主要部分 。 6 目前 模具技术的发展趋势 模具 向集成化、三维化、智能化和网络化方向发展；模具检测、加工设备向精密、高效和多功能方向发展；快速经济制模技术的广泛应用；模具材料及表面处理技术的研究；模具研磨抛光将向自动化、智能化方向发展；模具标准件的应用将日渐广泛；压铸模、挤压模及粉末锻模比例增加；模具工业新工艺、新理念和新模式。 还有模具工业新工艺、新理念和新模式，在成型工艺方面，主要是冲压模具功能复 合化，模具加工系统自动化等。另一方面，随着先进制造技术的不断发展和整体制造水平的提高 ,在模具行业提出新的设计、生产、管理理念与模式。主要有：适应模具单件生产特点的柔性制造技术；创造最佳管理和效益的团队精神；提高快速应变能力的并行工程、虚拟制造及全球敏捷制造、网络制造等新的生产哲理；广泛采用标准件通用件的分工协作生产模式；适应可持续发展和环保要求的绿色设计与制造等。 7 四， 相关设计内容： 拉深制品件的材料，规格，性能和成形机床，设备的种类，性能规格，是模具设计基本条件，模具型面构造和设计与尺寸计算是模具 设计中的关键技术。 8 本次设计所采用的 冲压工艺方案 具有如下性质和特点 ： (一） 复合模具具有以下主要特点： 1） 冲件精度较高，不受送料误差影响，内外形相对位置一直性好。 2） 冲件表面较为平整。 3） 适宜冲薄料，也适宜冲脆性或软质材料。 4） 可从充分利用短料和边角余料。 5） 冲裁件内孔和外缘的相对位置精度容易保证， 且板料的定位精度要求比级进模低 6） 冲模面积较小 。 (二 ) 相关工艺确定以及结构设计： 1. 拉深次数确定：当拉深件的拉深系数大于第一次极限拉深系数时，则该拉深件只需一次拉深就可拉出，否则就要进行多次拉深。需要进行多次 拉深时，其拉深次数通过推算 法或查表法来确定。 2. 拉深系数确定：拉深系数是拉深变形工艺中一个非常重要的参数，是拉深工艺计算的基础在实际生产中采用的拉深系数是否合理是拉深工艺成败的关键，在实际生产中选用拉深系数时应在充分利用材料塑性的基础上又不使工件拉裂。 3. 坯料尺寸确定：在确定矩形或方形盒件坯料展开尺寸时，应按坯料表 面积等于制品表面积的原则计算，一般按作图及计算相结合的方法来确定。 4 冲裁力：计算包括冲裁力、卸料力、推件力、顶件力的计算。 5. 拉深凸，凹模尺寸计算： 拉深凸凹模 尺寸，根据拉深制品零件要求确定，在计算时必须考虑模具在使用过程中的磨损及材料回弹的影响。在设计时，其尺寸公差只在最后一次拉深工序中考虑。 6 拉深凸凹模 结构确定： 1）圆角半径的确定 拉深凹凸模圆半角是影响拉深的主要参数之一，拉深凹模圆角半径可根据经验公式确定 ，拉深凸模圆角半径应与凹模圆角半径相等或略小，一般娶 模圆角半径。 但对于拉深性能好的材料，凹模圆角半径可适当减小。 2）拉深凸 凹模的间隙 的确定 ： 即为两模具的直径差的二分之一，该间隙不能太小，也不能太大，太小会增加摩擦，造成工件划伤或破裂；太大则容易起皱，工件的尺寸回弹也会较大，影响工件的精度。 一般都大于材料厚度，以减小摩擦力。 7 冲压设 1）压力机的行程大小，应能保证成形零件的取出与毛坯的放进，例如拉深所用压力机的行程，至少应大于成品零件高度的两倍以上。 2）压力机工作台面的尺寸应大于冲模的平面尺寸，且还需要留有安装固定的余地，但过大的工作台面上安装小尺寸的冲模时，工作台的受力条件也是不利的。 3）所选压力机的封闭高度应与冲模 的封闭高度相适应 8. 绘制模具装配图及零件图 总之，通过查阅一些模具设计的相关资料，使我对模具设计有了进一步的认和提高 . 参考文献 : 1 彭建生 . 模具设计与加工速查手册 . 北京 : 机械工业出版社， 2 中国机械工程学会中国模具设计大典编委会 . 中国模具设计大典 ， 3 王孝培 . 实用冲压技术手册 . 北京：机械工业出版社， 2000 4 涂光祺 . 冲模技术 . 北京：机械工业出版社， 5 王芳 . 冷冲压模具 设计指导 北京：机械工业出版社， 2001 6 冲模设计手册编写组编 . 冲模设计手册 . 北京：机械工业出版社， 2000 7 张鼎承 . 冲模设计手册 . 北京：机械工业出版社， 2000 8 刘心治 . 冷冲压工艺及模具设计 . 重庆：重庆大学出版社， 1995 9 许发樾 . 模具标准应用手册 . 北京：机械工业出版社， 1994 10 高军等 . 模具设计及 北京：化学工业出版社， 2006 11 沈兴东 , 韩森 . 冲压设计与模具设计 山东科学技术出版社， 2005 12 翁其金 . 冷冲压技术 . 北京：机械工程出版社， 2004 13 郑家贤 . 冲压工艺与模具设计实用技术 . 北京：机械工业出版社 2004 14 刘 建超 , 张宝忠 . 冲压模具设计与制造 . 北京 : 高等教育出版社 ,2004 15 何满才 . 模具设计及加工 . 人民邮电出版社 ,2003 16 2002 研究内容 本设计的具体课题是盒行零件拉伸模具设计，针对本设计首先要调研并熟悉课题及有关资料，写出开题报告；随后翻译有关英文资料；然后对拉伸零件进行工艺分析；随后进行工艺设计与计算；最后进行模具总图（联系尺寸图）设计、模具零件图设计以及毕业论文的撰写。 1. 零件图工艺分析 零件材 料为 10 钢，料厚 常情况下 ，对冲裁件工艺性影响最大的是制件的结构形状、精度要求、形位公差及技术要求。冲裁件的工艺性合理与否、，影响到冲裁件的质量、模具寿命、材料消耗、生产率等，在设计中应尽可能提高其工艺性。 冲裁件的形状尽可能简单、对称、避免复杂形状的曲线，在许可的情况下，把冲裁件设计成少、无废料排样的形状，以减少废料。矩形孔两端宜用圆弧连接，以利于模具加工。 冲裁件各直线或曲线的连接处，尽量避免锐角，严禁尖角。除在少、无废料排样或采用镶拼模结构，都应有适当的圆角相连，以利于模具制造和提高模具 寿命。 本次设计，该零件是盒形对称件，冲裁结构较为简单，厚度仅为 裁性 较好，工艺性容易满足材料 。 2 排样计算 冲裁件在板、条等材料上的布置方法称为排样。排样的合理与否，影响到材料的经济利用率，还会影响到模具结构、生产率、制件质量、生产操作方便与安全等，因此，排样是冲裁工艺与模具设计中一项很重要的工作。 冲冲压件大批量生产成本中，毛坯材料费用占 60%以上，排样的目的就在于合理利用原材料。衡量排样经济性、合理性的指标是材料利用率。 冲裁力计算包括冲裁力、卸料力、推件力、顶件力的计 算。 冲裁力是凸模与凹模相对运动使工件与板料分离的力，其大小主要与材料力学性能、厚度及冲裁件分离的轮廓长度等参数有关。冲裁力是设计模具、选择压力机的重要参数。计算冲裁力的目的是为了合理的选用冲压设备和设计模具。选用冲压设备的标称压力必须大于所计算的冲裁力，所设计的模具必须能传递和承受所计算的冲裁力，以适应冲裁的要求 。 确定设备的规格时应注意以下几个问题： 1）压力机的行程大小，应能保证成形零件的取出与毛坯的放进，例如拉深所用压力机的行程，至少应大于成品零件高度的两倍以上。 2）压力机工作 台面的尺寸应大于冲模的平面尺寸，且还需要留有安装固定的余地，但过大的工作台面上安装小尺寸的冲模时，工作台的受力条件也是不利的。 研究内容 3）所选压力机的封闭高度应与冲模的封闭高度相适应 研究计划 研究周期与时间安排 如下： 第 1 周 熟悉设计内容，查找相关资料 ; 第 2 周 完成外文资料翻译 ; 第 3 周 完成开题报告 ; 第 4 周 件工艺分析 ; 第 5 周 关工艺计算 ; 第 6
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