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圆筒 落料拉深 复合 设计 凸缘 筒形件 全套 cad 图纸

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1 智能冲压工艺规划系统的研究 摘要： 本文对建立 一个智能冲压工艺设计知识为基础 的 系统 给出了一个简单的介绍 。研究该系统的框架， 对 模型和知识推理模式进行了介绍。 对 有 些 关键技术 如 冲压工艺的可行性 、排样的 最佳算法 、 智能地带的布局和内力计算进行了研究。 该 系统 可以改善工艺规划效率。 关键词 ： 排样 知识模型 带状排样法 1 简介 冲压 工艺规划是冲压 产品开发 的 一个核心项目。 它 是金属成型应用的一个重要组成部分 ，它与生产质量、成本、生产率和工具寿命有直接的影响。现代制造业的快速发展对冲压提出了更高的要 求，尤其是在冲压工艺方面。 多年来，相关研究已就如何 在创新的环境 加强 工艺规划的 集成化 和智能化程度 进行研究 。近年来， 通过 生产金属成形智能设计系统 、自动化 技术， 整和了工艺规划的原则。 智能工艺规划方法可以 有效地提高设计效率与质量、创新设计能力。 1C 的专家系统，该系统采用基于塑性理论和实际考虑的规则。在美国俄亥俄州立大学一个称作 规则系统被 他的同事们写入多级冷锻的工艺规划程序语言中。 23 实施以知识为本的冷成 形序列设计系统，采用设计规则确定建立一个可行的序列，然后使用有限元分析优化这个序列。一个以知识为基础的模具设计自动化系统被他的同事精心设计出来。 4 在新加坡国立大学。一些零件表象技术、冲压零件识别和模具构成也存在于这项工作中。在中国，华中科技大学的科学技术研究者们也开发出了基于知识系统的用于对小型金属件冲压级进模的程序包。 5户可以在 3D 立体构架下设计产品。在手工设置排样后，用户可以使用交互命令来开发带装布局设计。来自利物浦大学工业研究部门的研究者们也在研究冲压工艺和冲裁模的 专用系统。 67在上海冲压模具和工具技术研究所的研究者们也开发出了级进模的 统。他们研究的该系统依靠特殊的相关数据来描绘工件和模具结构。 上述研究的研究工作的目的是为了促进金属成形的发展。从金属智能成型的回顾和分析中，使用智能设计的理论和方法来研究冲压工艺规划的步骤。在本文中介绍了应用于冲压工艺规划的智能的系统。该智能系统在处理一些复杂的设计问题时是种强有力的工具。由专门知识构成的智能系统可以用一种交互的方式协助用户解决各种各样的 问题或疑问。 8试图代表人类知识和专业知识 , 以一种实际和有效的途径提供快捷、方便的知识。智能系统能够完成一般需要专家才能完成的任务。它能自动化实时利用现有的专业知识 ,并解释它的推理过程。冲压工艺规划是一个含有丰 2 富知识的复杂设计过程。整合在冲压工艺规划设计中智能系统的关键技术是至关重要的。使用智能理论的冲压工艺规划智能系统被提出来。对一些关键技术 ,如集成产品知识建模和战略规划的综合冲压成形过程进行了研究。在冲压设计中包括各种各样的知识，如专业领域知识、多任务知识、非标准知识。 每一种知识都需要集成到该系统中。冲压模具的核心是冲压工艺。必须考虑到多种因素 ,如几何形状、技术要求、材料性能、冲压件的可行性、工作程序安排、模具工具的结构。冲压工艺规划是一种基于专家知识的创造性程序。智能系统技术可以改善制定冲压工艺规划的效率。 2 系统构架和框架 智能系统的关键技术是建立和应用的信息化模型制作。该产品信息模型 ,包括三个阶段：一种基于几何的模型、一种基于特征的模型、一种基于智能的模型。基于几何的模型描述零件的几何拓扑信息。由于零件的数据信息不能被完整的描述、数据分离水平太低，几何模型被特征模 型取代。这个信息模型包括一组几何实体。依靠此模型的工程语义模型，许多与设计相关的功能可以被实现。随着人工智能的发展，智能模型开始被应用。专业知识、设计过程的知识 ,和相关的知识都包含在知识模型中 9、 10。智能模型支持表达和传递有用的信息。 本文主要概括了一种冲压工艺规划的智能系统。该智能系统对产品的定义有效且完整。它几何了不同模型的优点且能满足几何设计和推理过程。面向对象技术应用到整合各种各样的知识。此集成的知识系统模型可被共享和用于智能设计和产品信息沟通。 这个关于冲压模具工艺规划的智能系统构架已经被设 计出来。这个零件的结构设计 ,包括一个图形用户界面 ,一个应用程序系统、设计资源、知识工具 ,混合推理机制、基础模型。在这个构架中知识模型有不同的分类。知识模型从设计资源中获取有用的信息，支持知识获取和知识表达的程序。这个模型把有用信息转移到知识库。知识库由 计结果以 3D 模型、图画和资料库的形式保存在知识库中，它对在知识库中不同零件的知识传递来说非常的重要。 3 实施方法和应用 压智能模型的可行性论证 智能系统对冲压工件的质量、成本、模具寿命进行评价。该评价基于成熟的智能模型。此 模型集成了规则库、零件信息和结论库。系数根据知识规则推理在知识库得出。冲压成型可行性可以从信息库中零件信息和相关系数推出。在设计过程中被新结论扩大的结果保存在结论库中。 模型的智能推理过程和零件的规格相比有一定限度范围的工艺参数。此规格 包括输入输出半径、孔径、孔板、孔网、槽、槽网。结果来证实零件的形状是否符合模 3 具工具加工。智能推理用于自动和交互的方式。这样做的目的是来研究冲压该产品的可行性。智能推理的关键是确定基于零件厚度和相关系数的加工极限值。图二所示为产品可行性论证模型的流程图。 知识规则和设 计结果保存在机械推理的数据库中。零件的形状可以在知识模型中修改。 由知识模型决定的冲压工艺规划是非常重要的一步，它同时也提供了选择一个单步工序刀具或是复合工具或是一个改进工具的方法。各种不同领域的知识、经验和专业知识都被保存在工艺规划专业系统中。 知识库的发展是基于规则表达的共同原则。这一步的目的是集成专业经验和零件 的形状 于优化算法的智能排样模型 为了达到较高的材料利用率，空白的知识模型被建立，保存在知识库中的结果是其他模块建立的基础。 在知识库中有四种排样类型： 一排列布局模式 与一排列相 对 的 模式 两排列布局模式 与两排列布局相 对 的模式 建立 这 个知 识 模型的目的是改善材料的利用。由知 识库 提供的限制情况可以由人 类专 家来 选择 。 这 个知 识 模型控制着整个排 样 的 设计过 程。 图 三所示 为 平面布局的等 级 体系 结 构 第一种模式的作用是 选择 粗略数 值 和 计 算工作区域的 总 体 轮 廓。此模式提供了原始参数。粗略数 值 的全部信息都由此得到，不管 这 个数字是否被概略画出或是被 选 中。 第二种模式用来确定布局 类 型、角度范 围 、布局大小和条 带 区的 宽 度。 第三种模式中 应 用了 优 化算法。 设计结 果包括材料利用率、材料 宽 度和每步 间 隙都被保存在此模式中，不同布 局的 绘图 也同 时 生成。 在第四种模式中可以修改布局 规 划的 结 果。最 终 参数包括每步 间 隙、材料 宽 度、各类 网格和 转换 能力。当参数有所改 变时 ，布局 规 划 图 可以被更新。 该 知 识 的主要作用是布局 规 划的算法 优 化。 该 算法共有六步。 制件和原件之间的距离是包含在接洽网中的。图四说明了此种算法。 两个环形分解成线和圆弧的单元。每对元素中间的距离需要重新补偿。然后就可以找到最短的距离。 4 出的最小 值 和所要求的 值 之 间 的差异就是 误 差。当 误 差小于允 许 值时 ，排 样规 划就可以完成。另外，布局 图 形需要沿着 视 野的方向移 动 。 转中心是矩形中心点附近的粗略数值。材料利用率在当前角度下被计算出来。 复第三部的的步骤，直到角度达到 180 度。 状布局的开发 带状布局的工序规则被集成于知识基础级进刀具设计。该智能模型的功能是：选择零件位置，设计方位和安排带状工步距离。为了解决运行程序，该规则应该被制定的合理和有效。 自动设计模块是智能模型中最重 要的模块。人工智能技术被应用于此模块中。此模型中的预处理模块，包括定位产品模块和从产品模块中提取精确的信息。为了在修改模块中生成一个模型，最初的设计工程被修改 11。被修改的模块代替了处理模块。 动带状布局设计的预处理 1）确定零件的位置和排列。用户可以用界面来确定预处理模块中的一些参数。确定位置的过程可以和其他元素一起来做，例如：零件形状、尺寸精度、和用户要求。 零件的形状也在智能模型中定义，结果被保存在知识库中。 2）获取零件精确信息。此精确信息应该在带状布局知识库中得到。有用的信息包括 冲孔的精确信息和相对位置信息。由此种类型信息组成的知识模型将会决定零件的冲压顺序。这个设计过程的主要要求是为位置精度开发一种知识模型 12。首先，零件的形状被分成封闭的轮廓。轮廓的数目为 n K = . . ., . . ., (1) 这里 示零件的第 i 个轮廓。所有轮廓间的相对关系包含在关系 P 中。如果在轮廓 间要求精准，这里存在 ( p。 p = . . ., ( . . . K, 1 i, j n(i _= j). (2) 每种类型的精确信息通过相关矩阵被保存在知识模型中。 状布局自动设计 带状布局的自动设计模块在知识模型中是最重要的一个。在知识模型中包含很多重要的规则，例如在一次单冲程中冲压所有内轮廓比较好。在下一个阶段这个部分被切断。有时候，如果冲压点之间的距离非常小，一些内轮廓就要被搬到下一阶段进行加工。如果冲压点离分馏点太近的话，分馏点就需要被更改到下一阶段。如果这里仍然有不合适的尺寸，一些点可以被移动到下一阶段。重复整个过程直到矩阵点间的 每个尺寸都可以被接受。布局智能设计的核心是开发干涉点的智能模型 13。 零件坯料被分成许多点的形式。这些点的名字是 . . ., 这里 5 是 间最小的距离。矩阵的临界值是 S。如果 ， 能在相同的步骤中得出。这种情况是智能模型中两个点的冲突。开发干涉点的智能模型的目的是确定冲突点的存在。此矩阵是一个系统矩阵。为了使设计过程更方便，可以把矩阵中的上半部分元素置零。 此处， 关联系数，它表示了每对点之间的不同关系。如果两个点之间有 冲突，它们中的一个则要被移到下一步。在每一步中重复上述步骤直到冲突点消失。最后矩阵M 成为空矩阵。 带状布局结果的处理 带状布局的子处理知识模型中有两部分：修改结果和创建布局图形。从带状布局自动设计模型中得出的结果是惯用的。它们可能满足不了用户的所有要求。依靠知识模型的数据结构，通过移动点和改变步骤，增加空步和删除空步的目的可以被实现。我们能够通过处理步骤的数据结果来修改带状布局的设计结果。工步改变可以通过交换两个位置的编码来实现，工步增加或减少可以通过插入或移除编码的操作来完成。当我们想移动一些 点时，我们可以从第一步到最后一步转移链表中相当的点。 定冲压中心和力计算的智能模型。 冲压中心设计模型的目的是建立组合力的工作点 11。模具工具中心和冲压中心的一致非常重要，只有那样冲压工具才能在一起正常的工作。冲压中心从知识模型的每一个轮廓位置的计算中得出。设计的第一部是得到工具的工作区域。 台上的零件图形的轮廓提供了零件的外矩形。依靠冲压中心和外矩形之间的关系可以生成工作区域。因为不平衡力的结果的可能性，同时也提供了冲压中心的再生成。再生成的步骤由人机接口软件来完成。图八所示为复合模打孔 机工 作区域的设计结果。 保存在知识库中的内容包括模具工具的每种类型、零件落料、废料移除等等。不同情况下的力计算的方法是不同的。力方程是由知识规则库的推理得到的。首先，加工力和切削力是基于零件的轮廓长度和知识库中的知识规则得到的。然后，通过设计结果和合零件情况，可以得到脱离力、阻力和推件力。总的力按照知识库中的导向一步一步计算。 4 结论和进一步工作 计算机辅助设计工具的应用在金属成型中的应用，节省了大量的时间和金钱。由于复杂零件冲压工艺设计的复杂性，开发一种自动生成工艺步骤的系统非常重要。这个研究开发 了一个集成的 统，该系统开发了一种工艺规划系统使对不规则零件在高速下进精密加工得以实现。该系统有一下特点： 1. 在设计过程中不断改变的数据以不同的方式保存，包括数字形式和图片形式的。用户在设计过程中可以自由使用它们作为参考。 6 2. 加工可行性检查模型检查冲压的可行性，同时能对复杂零件的冲压工艺规划提供一些建议。 3. 排样模块生成最佳排样图以到达材料的最大利用率。产品成本的减少取决于排样最优化计算。不仅最佳规划而且每个合理的规划被保存在知识库中。用户可以选择任意一个作为它们的最终设计结果。 4. 带状排样模块生成自动工艺规 划图。根据用户的要求带状排样的结果可以在设计过程的任意时期修改。 在工艺规划中协助设计者的此系统将会是一种有用的工具。它将会足够的灵活允许设计者具有创造性，同时用计算机来执行几何计算和自动得到设计结果。它提供了一个非常灵活的设计环境，用户可以完全掌握即使是复杂零件的冲压工艺规划设计。该系统拥有图形交互界面，用户可以在设计过程中交互式地改变各种设计参数。 进一步的工作将会集中在排样优化的效率改善上，优化用时将会减少。为排样规划，更多的设计方案的类型应该被添加到知识模型中。根据冲压工艺规划的结果，冲压模具设计应 用也将会在进一步的工作中被研究。 7 to a a of as of of is a is of It is an of it of in in to In of 1. of a of C, on At a 2. It on a of 3 to a A 4 in in of on 5. D In to s 6. of in 7 of 8 AM on to of is to of of of to In in of in is a By an to of or 8. is a it to to a to to It is a of in of of is of of as In of as of to be is of as of is a of on of 2 is of a of on on on on of be is a of on of be of to be of 9 in 9, 10. of a of It of is to of in of of a an In to is to AD as a 3D is in it in of is 3 3.1 of is on of in to a of In of of in of to of is in Its is to of on is to of 10 of in of in by is it to a or or a of of in of on of is of is to 3.2 on of In to in In an of is to by to of is is no or to of in In of to be 11 is of to 1. in is in 2. of is a is to 3. of is be In to of : A B of 4. in s of is 5. is in 6. to of 80 is : of .3 of in In to be is in in In to a is 11. of of 1) he to of to do 12 in of in a 2) in of of is to a 12. of of n K = ., ., (1) ki an in . If in kj ki (p. 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 1 圆筒落料拉深复合模设计 毕业设计说明书目录 绪论 3 第一章 工件分析 6 第一节 工艺分析 6 件工艺分析 6 压工艺方案的确定 6 第二节 毛坯的计算 7 坯尺寸的计算 7 深次数的确定 7 样的计算 7 第二章 模具有关计算 9 第一节 冲裁力的计算 9 冲压力的计算 9 第二节 工作部分尺寸的计算 11 具刃口尺寸的计算 11 深圆角半经的计算 11 第三节 模具总体设计 12 具类型的选择 12 位方式的选择 12 料出件方式 12 向方式 12 第四节 主要零部件的设计 12 模周界尺寸的计算 12 深凸模长度计算 13 凹模长度计算 13 第五节 模架及其他零部件选用 13 架及其零件选用 13 准零件的选用 14 第三张 模具的装配 16 第一节 模具的装配 16 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 2 要组件的装配 16 具的总装配 16 配注意事项 17 具装配技术要求 18 第二节 模具的调试及工作 18 具的调试 18 具的工作过程 19 结论 20 致谢 21 参考文献 22 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 3 绪论 随着工业产品质量的不断提高，冲压零件日益复杂化，冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化发展，冲压模具制造日益复杂。模具制造正由过去的劳动密集、依靠工人的手工技巧及采用传统机械加工设备的行业转变为技术密集型行业，更多的依靠各种高效、高精度机床，从过去单一的机械加工转变为机械加工、电加工以及其他特种加工相结合的时代。 一般来说，冲模是专用的工艺装备，冲模制造属于单件生产。尽管采取了一些措施，如模架标准化、毛坯专用化、零件商品化等，适当集中模具制造中的部分内容，使其带有批量生产的特点，但对 于整个模具制造过程，尤其对于工作零件的制造仍属于单件生产。 冷冲压是利用安装在压力机上的冲模对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压件或冲件）的一种压力加工方式。因为它通常是在室温下进行加工，所以称为冷冲压。冷冲压不但可以加工金属材料，而且还可以加工非金属材料和复合材料。 冲模是将材料加工成所需冲件的一种工艺装备。冲模在冷冲压中至关重要，一般来说，不具备符合要求的冲模，冷冲压就无法进行；先进的冲压工艺也必须依靠相应的冲模来实现。 但由于冲模制造一般是单件小批量生产，精度高，技术要求 高，是技术密集型产品，制造成本高。因而，冷冲压生产只有在生产批量大的情况下才能获得较高的经济效益。 综上所述，冷冲压与其它加工方法相比，具有独到的特点，所以在工业生产中，尤其在大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门都越来越多地采用冷冲压加工产品零部件，如机械制造、车辆生产、航空航天、电子、电器、轻工、仪表及日用品等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当大，不少过去用铸造、锻造、切削加工方法制造的零件，现在已被质量轻、刚度好的冲压件所代替。通过冲压加工，大大提高的生产率，降低了成本。可以说，如果在 生产中不广泛采用冲压工艺，许多工业部门的产品要提高生产率、提高质量、降低成本，进行产品的更新换代是难以实现的。 模具是大批量生产同形产品的工具，是工业生产的主要工艺装备。模具工业是国民经济的基础工业。 模具可保证冲压产品的尺寸精度，使产品质量稳定，而且在加工中不破坏产品表面。用模具生产零部件可以采用冶金厂大量生产的轧制钢板或钢带为坏料，且购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 4 在生产中不需要加热，具有生产效率高、质量好、质量轻、成本低且节约能源和原材料等一系列优点，是其它加工方法所不能比拟的。使用模具已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向 。现代制造工业的发展的技术水平的提高，很大程度上取决于模具工业的发展。 目前，工业生产中普遍采用模具成形工艺方法，以提高产品的生产率的质量。对于普通压力机，每台每分钟可生产几件到几十件冲压件，而高速冲床每分钟可生产数百件甚至上千件以上冲压件。冷冲压所获得的零件一般无需进行切削加工，因而是一种节省能源、节省原材料的无（或少）切削加工方法。由于冷冲压所用原材料多是表面质量好的板料或带料，冲件的尺寸公关由冲模来保证，所以产品尺寸稳定、互换性好。冷冲压产品壁薄、质量轻、刚性好，可以加工成形状复杂的零件，小到钟表的秒 针、大到汽车纵梁、覆盖件等。显而易见，模具作为一种专用的工艺装备，在生产中的决定性作用和重要地位逐渐为人们所共识。 模具的出现可以追溯到几千年前的陶器烧制和青铜器铸造，但其大规模应用却是随着现代工业的崛起而发展起来的。 19 世纪，随着军火工业、钟表工业、无线电工业的发展，模具开始得到广泛使用。第二次世界大战后，随着世界经济的飞速发展，它又成了大量生产家用电、车、电子仪器、照相机、钟表等零件的最佳方式。从世界范围看，当时美国的冲压技术走在最前列，而瑞士的精冲、德国的冷挤压技术，苏联对塑性加工的研究也处于世界先进 行列。 20世纪 50年代中期以前，模具设计多凭经验，参考已有图纸和感性认识，根据用户的要求，制作能满足产品要求的模具，但对所设计模具零件的机械性能缺乏了解。从 1955年到 1965年，人们通过对模具主要零件的机械性能和受力状况进行数学分析，对金属塑性加工工艺驻原理进行深入探讨，使得冲压技术得到迅猛发展。在此期间归纳出的模具设计原则，使得压力机械、冲压材料、加工方法、模具结构、模具材料、模具制造方法、自动化装置等领域面貌一新，并向实用化方向推进。进入 20世纪 70年代，不断涌现出各种高效率、高精度、高寿命的多功能自 动模具。其代表是五十多个工位的级进模和十几个工位的多工位传递模。在此期间日本以“模具加工精度进入微米级”而站到世界工业的最先列。从 20 世纪 70 年代中期至今，计算机逐渐进入模具生产的设计、制造、管理等各个领域；辅助进行零件图形输入、毛坯展开、条料排样、确定模座尺寸和标准、绘制装配图和零件图、输出 于数控加工中心和线切割编程）等工作，使得模具设计、加工精度与复杂性不断提高，模具制造周期不断缩短。当前国际上计算机辅助设计（ 计算机辅助制造（ 发展趋势是：继续发展几何图形系统，以满足复杂零 件的模具的要求；在 基础上建立生产集成系统（ 开展塑性成形模拟技术（包括物理模拟和数学模拟）的研究，以提高工艺分析和模具 理论水平和实用性；开发智能数据库和分布式数据库，发展专家系统和智能 。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 5 我国模具工业是 19 世纪末 20 世纪初随着军火和钟表业引进的压力机发展起来 的。从那时到 20 世纪 50 年代初，模具多采用作坊式生产，凭工人经验，用简单的加工手段进行制造。在以后的几十年中，随着国民经济的大规模的发展，模具业进步很快。当时我国大量引进苏联的图纸、设备和先进经验，其水平不低于 当时工业发达的国家。此后直到 20 世纪 70 年代末，由于错过了世界经济发展的在浪潮，我国的模具业没有跟上世界的步伐。 20世纪 80年代末，伴随家电、轻工、汽车生产线模具的大量进口和模具国产化的呼声日益高涨，我国先后引进了一批现代化的模具加工机床。在此基础上，参照已有的进口模具，我国成功地复制了一批替代品，如汽车覆盖件模具等。模具的国产化虽然使我国模具制造水平逐渐赶上了国际先进水平，但计算机应用方面仍然存在很大差距。 我国模具 术从 20 世纪 80 年代起步，长期处于低水平重复开发阶段，所用软件多为进口 的图形软件、数据库软件、 件等，自主开发的软件缺乏通用性，商品化价值不高，对许多引进的 统缺乏二次开发，经济效益不显著。针对上述情况，国家有关部门制定了相关政策和措施。在国家产业政策和与之配套的一系列经济政策的支持和引导下，“九五”期间我国模具工业发展迅速，模具行业产业结构有了较大改善，模具商业化水平提高了近 10 个百分点，中高档模具占模具总量的比例有了明显提高，模具进出口比例也逐步趋向合理。 科学技术不段在飞速发展着，我国的模具工业根据技术的不段更新也朝着新的起点迈进。虽然我国模具工业发展 比较的晚，但经过广大模具工作者的辛勤奋斗，模具已在向精密复杂的领域进攻，而且在政府的帮助下，我相信我们会逐渐的缩短与发达国家模具工业的发展距离。向更高的方向前行。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 6 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 7 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 8 第一章 工件分析 工件：圆筒 工件如图：材料为 10号钢，料厚 制件尺寸精度 状简单，尺寸叫小，大批量生产，属普通冲压件。 第一节 工艺分析 件工艺分析 该工件为圆筒件 拉深，形状简单，工件的厚度也无严格要求，易于成型。根据尺寸对应关系，可设计一副模具完成落料、拉深。 压工艺方案的确定 该工件包括落料、拉深两道工序。 方案一：先落料，在拉深，采用单工序模具。 方案二：落料、拉深复合模具。 方案三：拉深 落料级进冲压模具。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 9 方案比较： 方案一中，模具结构简单，但要做到两副模具才能完成，对于大批量生产的工件，采用单工序模具回降低工作效率。方案二中，只需要一副模具，机构比方案一复杂，但对于结构对称的工件，模具的制造也并不困难，可一次性完成落料、拉深，生产效率高， 适于大批量生产。方案三中，采用级进模具，也只需要一副模具，模具结构复杂，而且在送料时较困难，拉深后工件边缘质量不好，综合考虑采用方案二较好。 第二节 毛坯的计算 坯尺寸的计算 2 4 因板料厚度为 1按板厚中径计算。 d=34 H= r= 查表得： 计算得： D= 拉深次数的确定 坯料的相对厚度为： t/D=1/根据数据查表，可用压边圈也可不用，但为保险操作，仍需采用压边圈。 总的拉深系数为： 3/ 查表， 08钢首次拉深系数为 所以，可采用一次完成拉深。 拉深件的高度计算 : h=H+ h = 排样的计算 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 10 1 冲裁件的面积 A= 22 2 条料宽度的计算 因 模具中已设有压边圈，无需侧压装置，则条料的宽度为： B=D+2a 查表：工件间最小料宽 ： 侧面料搭边： a=1m 则条料的宽度为： B=表：条料的偏差为 即 3 步距 s=D+ 4 材料的利用率 %74%1 00*/ 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 11 第二章 模具有关计算 第一节 冲裁力的计算 冲压力的计算 1 落料力的计算： F冲裁力 L冲裁周长（ L= D ） t材料厚度 b抗剪强度 系数（一般取 B 查表取 310则 L=*310=2 拉深力的计算： F= d拉深后工件的直径（外径的尺寸） b 材料的抗拉强度（查表取 t板料的厚度 表得 则 F=14*34* *315*31275 3 皱效果不好。压边力太大，会增加传力区危险断面上的拉应力实际应用中，在保证变形区不起皱的前提下尽量用小的压边力。 Pd Y 24/ )( 212 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 12 单位面积压料力（查表取 取） 则 )6234(2 * 4 冲压工艺总力： Z 拉深落料 1275+104028 5 卸料力的计算： *KF 卸料力系数（查表取 则 6 顶件力的计算 顶件力系数（查表取 则 04028 7 推件力的计算： T 拉深* 推件力系数（查表取 1275 17201 8 压力机公称压力 压力机的公称压力要大于或等于各种冲压工艺力的总和。 T+x+购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 13 第二节 工作部分尺寸的计算 模具刃口尺寸的计算 尺寸及分类 凸、凹模双面间隙 尺寸偏差和磨损系数 计算公式 结果 落料 查表 )( m a x T )( m 拉深 34 单边间隙 Z/2 )m a x T )( 拉深圆角半径的计算 1 拉深凹模圆角半径的确定： )( 凹模圆 角半径 坯料直径 t料厚 d凹模内径 1)r A 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 14 2. 拉深凸模圆角半径的确定： T 11 ) 取系数为： 则： 三节 模具总体设计 模具类型的选择 分析冲压工艺性，采用复合模具生产效率高，模具结构容易制造，模具类型为落料拉深复合模。 定位方式的选择 模具中冲 压采用条料进给，用两个导料销导料，送进步距采用挡料销。 卸料、出件方式 模具中采用弹性卸料装置，倒装复合模，在拉深完成后，由推杆将工件从凸凹模型腔中推出，用压力机工作台下标准缓冲器提供压边力。 导向方式 为了便于条料从侧面送进，用后侧导柱的导向方式。 第四节 主要零部件的设计 凹模周界尺寸的计算 因制件形状简单，制件尺寸较小，只有一个工位，故选用整体式圆形凹模比较合理。 由于本模具为落料、拉深倒装复合模，凹模选取的厚度要考虑到拉深见的深度，以 及考虑到拉深凸模的端面要低于落料凹模一定距离，采用标准件厚度选取为 书冲压模具设计与制造中凹模尺寸计算公式： 凹模的厚度） 则 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 15 落料凹模的外形直径为： d=2W+落料凹模刃口尺寸 60+标准为： 125 拉深凸模长度计算 为了实现先落料后拉深，模具装配后，应使拉深凸模端面的高度比落料凹模端面低。所以拉深凸模的长度为： L 模固定板的厚度 凹模板的厚度 配后，拉深凸模的端面比落料凹模低的高度根据板厚的大小，取 28+16 3 41 凸凹模的长度 凸凹模的长度要考虑到模具的具体结构，同时要考虑凸模的修磨量及固定板与卸料板之间的安全距离等因素。 凸模长度可按下式计算： 21凸凹模长度 凹模固定板厚度 性卸料板的厚度 板料的厚度 h 附加长度（它包括凸凹模的修磨量，凸模进入凹模的深度，凸模固定板与卸料板之间的安全距离等一般取 15 20 最后算得， 20+16+1+15 52五节 模架及其他零部件的选用 模架及其零件选用 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 16 模具选用滑动导向后侧导柱模架 模架的规格： 200 70210)冷冲模设计指导 导柱 d/ 导套 d/*D/ 4310532 上模座厚度取 45 上模垫板厚度取 6 上模固定板的厚度取 20弹性卸料板的厚度取 16 下固定板的厚度取 16 下模垫板的厚度取 6 下模座的厚度取 50模具的闭合高度为： 模下垫板下固定凹模凸凹模上垫板上模闭 =45+6+52+28+16+6+50=203力机的选择： 选开式双柱可倾压力机 25，通过校核满足要求。压力机的最大装模高度为 220于模具的闭合高度，可以使用。 压力机的技术参数： 公称压力： 250块行程： 65大闭合高度： 270杆调节长度： 55大装模高度： 220作台尺寸： 370板尺寸： 50柄孔尺寸： 40大倾斜角度： 300 标准零件的选用 模柄的规格为： 40(81 材料： 235) 模选 10, 下模选 12, 长度根据模具结构定。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 17 模选 10 ，下模选 12 ，长度由结构定。 料力已算出为： 选用个弹簧，每个弹簧要承担474的力。 压缩量 落料凹模高出拉深凸模的距离 +卸料板超出凸凹模刃口的距离，则 +表选弹簧 : 外径： 19 钢丝直径： d=（ 由高度： 根据该号弹簧压力特性可知，弹簧最大工作载荷下的总变形量为 大载荷 800N,除去 预压 时弹簧的预压力为 最后选定弹簧的规格为： 19 63 1994冷冲模设计指导 推杆的尺寸： 根据模柄的尺寸来确定推杆的直径：选 12 的推杆。 推杆的长度模柄总长 +上模垫板厚度 +凸凹模高 推件块厚 95+ +52 130件杆尺寸为： 12 130 材料取 45钢，热处理硬度： 4348 挡料销 选圆柱头固定挡料销，此种挡料销结构简单，制造方便，当固定部分和工作部分的直径差别大，不至于消弱凹模的强度。 尺寸为： 10 6 381冷冲模设计指导 材料： 45钢，热处理： 4246买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 18 第三章 模具的装配 模具的装配就是根据模具的结构特点和技术条件，以一定的装配顺序和方法，将符合图样技术要求的零件，经协调加工组装成满足使用要求的模具。在装配的过程中，即要保证配合零件的配合精度，又要保证零件之间的位置精度，对于具有相对运动的零部件，还必须保证他们之间的运动精度。因此，模具装配是最后实现冲模设计和冲压工艺意图的过程，是模具制造中的关键工序。模具装配的质量直接影响制件的冲压质量、模具的使用与维护和模具的寿命。 第一节 模具的装配 主要组件的装配 1 模柄的装配 模 柄与上模是压入式配合，在安装垫板前先要装模柄，模柄与上模座的配合要求为： 7/将模柄压如上模座，最后将模柄的底座磨平，检查其平行度和垂直度。 2 凸凹模的装配 凸凹模与固定板的配合要求是 H7/装配时，先在压力机上将凸凹模压入固定板内，检查其垂直度，然后和固定板的上平面一起磨平。 3 拉深凸模的装配 凸模和下固定板的装配也为压入配合，配合要求也为 7/压力机上将凸模压入固定板，检查凸模垂直度，然后将固定板的下平面与凸模尾部一起磨平。 模具的总装配 为了便于装配，首先装上模，再装下模。 1 上模的装配 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 19 A： 将上模座倒置，然后把垫板、推杆、推件块、压入固定板的凸凹模一起安放在上模座上，用推杆将推件块撑起，以防止推件块在凸凹模内腔中倾斜。再把卸料板套在凸凹模上， 在卸料板和上模座之间垫平行垫块，用平行夹板夹紧它们，根据卸料板上的螺纹孔和固定板中的螺纹孔、销钉孔在上模座上投窝，将垫板、固定板、卸料板拆下，最后在上模座上钻螺钉孔和销钉孔，装入销钉，拧紧螺钉。 B： 上模间隙，安装弹簧。 2 下模的装配 A： 边圈套在已压入下模垫板 的拉深凸模上。保证与拉深凸模合理的间隙值。 B : 料凹模上按尺寸要求加工挡料销孔、导料销孔，并根据配合精度装配挡料销、导料销。 C: 在下模座上找正位置，将下模垫板、固定板、落料凹模一起装于下模座上。对下模座上投窝，加工螺纹孔、销钉孔，并用螺钉、销钉将他们连接成一个整体。 3 上、下模装配在一起，安装其他的零件。 4 对模具进行试冲、调整。 装配时注意事项 1 推件块 推件块采用刚性装置，装与上模，它是在冲压结束后上模回程时，利用压力机滑块上的打料杆，撞 击上模内的打杆与推件块，将拉深凹模内的工件推出，推力大，工作可靠。由于推件块的外形简单，它与拉深凹模采用间隙配合 H8/件块在自由状态下要高出凸凹模刃口面 2 压边圈 压边圈在模具中起压料和顶出制件的作用，出件力不达，但出件平稳。压边圈与落料凹模配合采用间隙配合 H8/拉深凸模之间要留单边间隙为 3 导料销的安装： 导料销是对条料导向，保证条料正确的送进方向。由于条料是从右往左边送进，导料销要安放在模具的后侧。 4 固定板 上模固定板和下模固定板分别与凸凹模、凸模按一定位置压入固定，作为一个整体安装在上、下模座上，平面尺寸与凹模、卸料板外形相同。固定板与凸凹模、凸模均采用过渡配合 H7/压入一起后，凸模和凸凹模的下购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 20 端面要与固定板一起磨平。固定板基面和压装配合面的表面粗糙度为.8 m ，另一非基准面可适当降低要求。 5 垫板 垫板的作用是直接承受和扩散凸模传递的压力，以降低模座所受的单位压 力，防止模座被局部压陷。垫板外形和固定板相同，其厚度一般取 310板的材料为 45钢，淬火硬度为 4348板上、下表面应磨平，表面粗糙度为 .8 m ，以保证平行度要求。为了便于模具装配，垫板上销钉通过孔直径可比销钉直径大 6 该模具采用了弹性卸料板，在装配时，要保证它和凸模之间的单边间隙（ , 卸料板在自由状态下应高出凸凹模刃口面 以便利于卸料。 7 模具装配后要保证间隙合理均匀，落料凹模刃口面要高出拉深凸模工作端面 3证先落料后拉深。 模具装配技术要求 1 配合间隙符合设计要求 ,不允许采用使凸、凹模变形的方法修正间隙 2 推料、卸料机构必须灵活，卸料板和推件块在冲模开启状态时，一般应突出凸、凹模表面 3 落料、冲孔的凹模刃口高度，按设计要求制造。 4 冲模所有活动部分应平稳灵活，各紧固用的螺钉、销钉不得松动， 并保证螺钉和销钉的端面不突出上下模表面。 5 个卸料螺钉沉孔深度保证一致，卸料螺钉、顶杆的长度应保证一致。 6 拉深凸模的垂直度必须在凸凹模间隙允许的范围内。 7 冲模的装配必须符合模具装配图、明细表及技术条件的规定。 第二节 模具的调试及工作 模具的调试 模具按图样技术要求加工与装配后，必须在符合实际生产条件的环境中进行试冲压生产。通过试冲可以发现模具设计制造中的缺陷，找出产生原因，对模具进行适当的调整和修理后再进行试冲，直到模具能正常工作。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 21 模具调试的要点： 1 . 模具闭合高度的调试。模具应与冲压设备配合好，保证模具应有的闭合高度和开启度。 2 . 导向机构的调试。导柱、导套要有 好的配合精度，保证模具运动平稳、可靠。 3 凸、凹模刃口的调试。冲裁刃口锋利，间隙均匀。 4 . 定位装置的调试。定位要准确、可靠。 5 . 卸料及出件装置的调试。卸料及出件要畅通，不能有卡住的现象。 模具的工作过程 模具上模部分通过模柄安装在压力机滑块上，