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冲压件成型复合模具设计及三维造【优秀】【word+7张CAD图纸全套】【毕设】

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冲压件成型复合模具设计及三维造【优秀】【word+7张CAD图纸全套】【毕设】.rar

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关键词：: 冲压件成型复合模模具设计

资源描述：

冲压件成型复合模具设计及三维造【优秀】【word+7张CAD图纸全套】【毕业设计】

【带任务书+开题报告+选题审批表+中期检查表+外文翻译】【36页@正文10700字】【详情如下】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】.bat

中期检查表.doc

任务书.doc

凹凸模零件图.DWG

前期工作材料.doc

卸料板零件图.DWG

压边圈零件图.DWG

开题报告.doc

拉深凸模零件图.DWG

推件块零件图.DWG

模具装配体.DWG

正文.docx

英文翻译.doc

英文翻译6.doc

落料凹模零件图.DWG

选题.doc

零件图.doc

毕业设计（论文）任务书

1．本毕业设计（论文）课题应达到的目的：

通过该课题的毕业设计可以使学生掌握冲压模具设计的基本原理和方法，综合运用本专业所学的专业基础理论和专业知识分析和解决冲压工艺和模具设计中的问题，着重培养学生的工程设计能力（主要包括设计、计算，绘图及三维CAD软件应用能力）以及独立解决和分析问题的能力。

2．本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：

1）查阅文献资料15篇以上、翻译不少于五千印刷符的英文资料；

2）冲压件（A）零件的工艺分析及冲压工艺设计；

3）冲压件（A）拉深复合模设计；

4）复合模主要零件的设计；

5）完成模具零件三维造型；

6）加工工艺及模具设计说明书。

3．对本毕业设计（论文）课题成果的要求（包括毕业设计论文、图表、实物样品等）：

1）零件冲压工艺规程；一套

2）拉深复合模装配图一套

3）复合模主要零件的零件图，零件三维图；一套

4）冲压工艺规程及模具结构设计说明书；一份

5）翻译不少于5000印刷符的英文资料。一份

4．主要参考文献：

1）《机械制造工艺装备设计手册》李庆寿宁夏人民出版社

2）《UG范例教程》黄贵东清华大学出版社

3）《PRO/ENGINEER 2001机械设计实例教程》卫朝富中国铁道出版社

4）《模具设计与制造简明手册》冯炳尧上海科学技术出版社

5）《机械制造工艺标准手册》张纪真机械工业出版社

6）《中国模具设计大典》中国机械工程协会江西科学技术出版社

7）《冲压模具结构与设计图解》（日）太田哲国防工业出版社

8）《冲模结构图册》

9）《冲压工艺学》李硕本机械工业出版社

10）汽车覆盖件冲压成形技术崔令江机械工业出版社

1）资料收集、翻译 2周

2）编制冷冲压零件的冲压工艺规程 3周

包括冲压件的工艺性分析，确定工序性质、工序数目、工序顺序及工序间半成品的尺寸，确定冲模结构形式，选定冲压设备，进行必要的工艺计算并对冲压设备进行校核等。

3）冲模总体设计 3周

绘制冲模（总体）草图，初步确定冲模外形尺寸。

4）完成装配总图 2周

5）主要零部件设计 1.5周

设计各零部件具体结构，绘零件图；并完成零件三维造型及模拟装配。

6）整理设计说明书。 1.5周

摘要

模具属于精密机械的产品，它主要机械零件和机构组成。如成形工作零件、导向零件、定位零件、支撑零件及送料机构、抽芯机构、推出机构等。模具与相应的成形设备（如冲床、塑料注射机、压铸机等）配套使用时，可直接改变金属或非金属材料的形状、尺寸、相对位置和性能，使之成形为合格的制件。

在文档中第一部分，主要叙述了冲压模具的发展状况，说明了冲压模具的重要性与本次设计的意义，接着是对冲压件的工艺分析，完成了工艺方案的确定。第二部分，对零件排样图的设计，完成了材料利用率的计算。再进行冲裁工艺力的计算和冲裁模工作部分的设计计算，对选择冲压设备提供依据。最后对主要零部件的设计和标准件的选择，为本次设计模具的绘制和模具的成形提供依据，以及为装配图各尺寸提供依据。通过前面的设计方案画出模具各零件图和装配图。

关键词：模具设计；复合模

Abstract

Mold products are precision machinery, it mainly consists of mechanical parts and bodies，such as forming working parts, parts orientation, positioning parts, supporting parts, positioning components and feed mechanism, core-pulling mechanism, introduced institutions. Mold and the corresponding forming equipment supporting the use of, may directly alter the shape of metal or non-metallic materials, size, relative position and performance, shaping the work piece for qualified.

In the first part of the document mainly describes the development of stamping die, stamping die illustrate the importance and significance of this design, and then stamping parts of the process analysis, completed a process to identify programs. The second part of the nesting parts of the design plans to complete the calculation of the utilization of the material further edge blanking process of calculation and Die Design and Calculation of the work of some of the stamping equipment to provide a basis to choose. Finally, the main components of standard design and the choice of design-based mapping tool and provide a basis for forming mold, as well as the assembly drawing to provide the basis of the size. Through the draw in front of mold design and assembly of the parts diagram Fig.

摘要2

Abstract3

1.绪论6

1.1 模具研究的意义6

1.2 冲压技术的发展6

1.3 冲压工艺的基本工序和分类7

1.4 冲压成型的特点7

1.5 此次冲压模具设计的目的和意义8

2零件冲压工艺分析9

2.1 材料工艺性分析9

2.2 零件结构10

2.3 尺寸精度分析10

2.4 分析制造零件所需方案10

2.5 方案的比较10

2.6 方案的确定10

2.7 工序的确定11

3工艺计算13

3.1 排样的设计与计算13

3.1.1 毛坯形状的确定13

3.1.2 毛坯尺寸确定13

3.1.3 确定搭边14

3.1.4 确定条料宽度14

3.1.5 确定条料的进距15

3.1.6 材料的利用率15

3.1.7 排样图15

3.2落料的相关计算16

3.2.1 落料所需冲裁力、卸料力、顶件力、推件力的确定16

3.2.2 冲裁模刃口尺寸计算17

3.3拉深相关计算19

3.3.1 拉深次数的确定19

3.3.2 拉深所需拉深力、压料力、弯曲力、翻边力的计算20

3.3.3 拉深模工作部分尺寸计算21

3.4 压力中心的确定22

4模具结构与零件的设计23

4.1 模具结构形式的确定23

4.2模具零件的设计24

4.2.1 凸模、凹模的确定24

4.2.2 压边圈的确定25

4.2.3 卸料版的确定25

4.2.4 推件块的确定25

4.2.5 定位零件的选择26

4.2.6 紧固零件的选择26

4.2.7 模架的选择26

4.2.8 导向零件的选择27

4.2.9 模柄的选择27

4.3凸模、凹模高度及强度校核27

4.3.1 高度确定27

4.3.2 强度校核28

4.3.3 确定模具的总高度29

4.4 绘制模具装配图及非标准件零件图29

5 使用SoildWorks绘制三维图30

6 设计总结31

7 参考文献33

1.绪论

1.1 模具研究的意义

模具，是工业生产的基础工艺装备。德国人说模具工业是金属加工业中之王，美国人说模具工业是美国的基石，罗马尼亚人说模具就是黄金，而日本则说模具是促进社会繁荣富裕的动力。模具质量的高低决定着产品质量的高低，因此，模具被称之为“百业之母”或“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍甚至上百倍。

车、拖拉机、飞机、家用电器、工程机械、动力机械、冶金、机床、兵器、仪器仪表、轻工、日用五金等制造业中，起着极为重要的作用，模具是实现上述行业的钣金件、锻件、粉末冶金件、铸件、压铸件、注塑件、橡胶件、玻璃件和陶瓷件等生产的重要工艺装备。采用模具生产毛坯或成品零件，是材料成形的重要方式之一，与切削加工相比，具有材料利用率高、能耗低、产品性能好、生产效率高和成本低等显著特点。

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。采用模具生产零部件，具有生产效率高、质量好、成本低、节约能源和原材料等一系列优点，用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。现代经济的基础工业。现代工业品的发展和技术水平的提高，很大程度上取决于模具工业的发展水平，因此模具工业对国民经济和社会发展将起越来越大的作用。

1.2 冲压技术的发展

近几十年来，冲压技术有了飞速的发展，它不仅表现在许多新工艺和新技术的生产中的广泛应用上，更重要的是人们对冲压技术认识与掌握的程序有了质的飞跃。

在20世纪50年代，冲压技术还处于主要依靠从实践中总结出来的冲压工艺方法和工艺参数，能够制造出具有典型特征与规则形状的冲压件。但是对所应用的冲压成形方法的变形处理和冲压成形的规律并不十分了解，缺少必要的理论基础知识作为实践工作的指导。因此，当冲压生产中遇到与变形机理有关较为复杂的问题时，就会感到束手无策，无从下手，只是问题长时间的不到解决。

到20世纪末，冲压技术有了很大的进步，人们已经对常用的各种方法的成形机理有了基本的了解，也总结出一些可以作为冲压成形理论内容的冲压变形规律，可以在对冲压成形机理深入了解的基础上开发更为先进的冲压工艺方法和改进冲压工艺过程。即使遇到复杂的与变形机理有关的难题也知道用什么方法解决。

冲压自动化生产的实现使冲压制造的概念有了本质的飞跃。结合现代技术信息系统和现代化管理信息系统的成果，由这三方面组合又形成现代冲压新的生产模式—计算机集成制造系统CIMS（Computer?Integrated?Manufacturing?System）。把产品概念形成、设计、开发、生产、销售、售后服务全过程通过计算机等技术融为一体，将会给冲压制造业带来更好的经济效益，使现代冲压技术水平提高到一个新的高度。

1.3 冲压工艺的基本工序和分类

由于冲压件的形状、尺寸、精度要求、原材料性能等的不同。目前在生产中所采用的冲压工艺方法是多种多样的。概括起来可以分为分离工序与成型工序。

分离工序又可分为落料、冲孔和剪切等。目的是在冲压过程中，使冲压件与板料沿一定的轮廓线相互分离。成型工序可分为弯曲、拉伸、翻孔、翻边、胀形、缩口、旋压等。目的是使冲压毛坯在不破裂的条件下，产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件。上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。

1.4 冲压成型的特点

由于冲压成形中的毛坯是厚度远小于板平面尺寸的板料以及由此决定的外力作用方式与大小等原因，致使冲压成形具有如下几个非常突出的特点。

（1）由于垂直于板面方向的单位压力的数值远小于板面方向上的内应力，所以大多数的冲压变形都可以近似的当作平面应力状态来处理，是变形力学的分析和工艺参数的计算等工作，都得到很大的简化。

（2）在各种冲压成形方法中，以拉应力作用为主的伸长类冲压成型过程多于以压应力为主的压缩类成形过程。

（3）在冲压成形时，板料毛坯离得内应力数值接近或等于材料的屈服应力，有时甚至小于板料的屈服应力。而在模锻和挤压时，有时毛坯的内应力可能超过其屈服应力许多倍。

（4）在冲压成形中，大多数情况下，板料毛坯都有某种程度的自由度，常常是只有一个表面与模具接触，而另侧表面是非接触的自由表面，甚至有时存在板料两侧表面都不与模具接触的变形部分。

1.5 此次冲压模具设计的目的和意义：

（1）培养学生综合运用新学知识与技能，提高解决实际问题的能力，从而巩固、深化已学知识；

（2）培养学生调查研究、熟悉技术政策、运用国家标准、手册等工具书进行设计、计算、数据处理、编写技术文件等独立工作的能力；

（3）让学生建立正确的设计和科学研究思维，树立实事求是、严肃认真的科学工作态度。

（4）能综合运用在学校所学的理论和生产实际知识，进行一次冲压模具的设计工作的实际训练，从而培养和提高自身独立学习和工作的能力；

（5）为今后走入社会，进入工作岗位进一步深造打下良好的基础。

7 参考文献

《冲压工艺及模具设计》吴诗惇机械工业出版社

《CAD/CAM综合实训指导书》宋爱平机械工业出版社

《模具设计与制造简明手册》冯炳尧上海科学技术出版社

《模具设计与制造实用计算手册》王新华机械工业出版社

《中国模具设计大典》中国机械工程协会江西科学技术出版社

《冲压模具结构与设计图解》（日）太田哲国防工业出版

《冲压工艺学》李硕本机械工业出版社

《冲压模具设计指导》伍先明国防工业出版社

《冲模结构图册》

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A1模具装配体.gif

A2落料凹模零件图.gif

A3凹凸模零件图.gif

A3拉深凸模零件图.gif

A3推件块零件图.gif

A3卸料板零件图.gif

A3压边圈零件图.gif

内容简介：: 中期检查表学生姓名学号指导教师选题情况课题名称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：负责人年月日毕业设计（论文）任务书1本毕业设计（论文）课题应达到的目的：通过该课题的毕业设计可以使学生掌握冲压模具设计的基本原理和方法，综合运用本专业所学的专业基础理论和专业知识分析和解决冲压工艺和模具设计中的问题，着重培养学生的工程设计能力（主要包括设计、计算，绘图及三维CAD软件应用能力）以及独立解决和分析问题的能力。2本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：1）查阅文献资料15篇以上、翻译不少于五千印刷符的英文资料； 2）冲压件（A）零件的工艺分析及冲压工艺设计； 3）冲压件（A）拉深复合模设计； 4）复合模主要零件的设计；5）完成模具零件三维造型；6）加工工艺及模具设计说明书。毕业设计（论文）任务书3对本毕业设计（论文）课题成果的要求（包括毕业设计论文、图表、实物样品等）：1）零件冲压工艺规程；一套2）拉深复合模装配图一套3）复合模主要零件的零件图，零件三维图；一套4）冲压工艺规程及模具结构设计说明书；一份5）翻译不少于5000印刷符的英文资料。一份4主要参考文献：1）机械制造工艺装备设计手册李庆寿宁夏人民出版社2）UG范例教程黄贵东清华大学出版社3）PRO/ENGINEER 2001机械设计实例教程卫朝富中国铁道出版社4）模具设计与制造简明手册冯炳尧上海科学技术出版社5）机械制造工艺标准手册张纪真机械工业出版社6）中国模具设计大典中国机械工程协会江西科学技术出版社7）冲压模具结构与设计图解（日）太田哲国防工业出版社8）冲模结构图册 9）冲压工艺学李硕本机械工业出版社10）汽车覆盖件冲压成形技术崔令江机械工业出版社毕业设计（论文）任务书5、本毕业设计（论文）课题工作进度计划起止日期工作内容2.173.23.33.233.244.134.144.274.285. 75.85.161）资料收集、翻译 2周2）编制冷冲压零件的冲压工艺规程 3周包括冲压件的工艺性分析，确定工序性质、工序数目、工序顺序及工序间半成品的尺寸，确定冲模结构形式，选定冲压设备，进行必要的工艺计算并对冲压设备进行校核等。 3）冲模总体设计 3周绘制冲模（总体）草图，初步确定冲模外形尺寸。4）完成装配总图 2周5）主要零部件设计 1.5周设计各零部件具体结构，绘零件图；并完成零件三维造型及模拟装配。6）整理设计说明书。 1.5周所在专业审核意见：负责人：年月日学院意见：院长：年月日扬州大学机械工程学院毕业设计（论文）前期工作材料学生姓名：李瑞学号： 100007119 教科部：机械制造专业：机械设计制造及其自动化设计（论文）题目：冲压件成形复合模具设计与三维造型指导老师：李益民材料目录序号名称数量备注1毕业设计（论文）选题、审题表12毕业设计（论文）任务书13毕业设计（论文）开题报告（含文献综述）14毕业设计（论文）外文资料翻译（含原文）15毕业设计（论文）中期检查表1 2014年 2 月 17 日扬州大学机械工程学院本科生毕业设计（论文）选题、审题表学院机械学院选题教师姓名李益民专业机械设计制造及其自动化专业技术职务副教授申报课题名称冲压件成形复合模具设计与三维造型课题性质ABCDE课题来源ABCD课题简介根据给定冷冲压件零件，设计一套含拉深工序的复合模具。使学生初步学会借助设计资料设计冲压模具，掌握冲压模具的设计步骤，模具设计资料的使用。设计（论文）要求（包括应具备的条件）该课题主要完成冲压件冷冲压加工工艺设计、模具结构设计、主要零件三维造型及虚拟装配。学生的要求：具有模具设计的基础知识及三维CAD软件应用。课题预计工作量大小大适中小课题预计难易程度难一般易所在专业审定意见：负责人（签名）：年月日院主管领导意见：签名：年月日说明：1、该表作为本科学生毕业设计（论文）课题申报时专用，由选题教师填写，经所在专业有关人员讨论，负责人签名后生效；2、有关内容的填写见背面的填表说明，并在表中相应栏打“”课题一旦被学生选定，此表须放在“毕业设计（论文）资料袋”中存档。填表说明1、该表的填写只针对1名学生做毕业设计（论文）时选择使用，如同一课题由2名及2名以上同学选择，应在申报课题的名称上加以区别（加副标题），并且在“设计（论文）要求”一栏上加以体现。2“课题性质”一栏：A、工程设计；B、实验研究；C、软件工程（如CAI课题等）；D、理论探讨；E、其它。3、“课题来源”一栏：A、自然科学基金与部、省、市级以上科研课题；B、企、事业单位委托课题；C、校、院（系）级基金课题；D、自拟课题。4、“课题简介”一栏：主要指研究设计该课题的背景介绍及目的、意义。5、“设计（论文）要求（包括应具备的条件）”一栏：主要指本课题技术方面的要求，而“条件”指从事课题必须具备的基本条件（如仪器设备、场地、文献资料等）。扬州大学机械工程学院毕业设计（论文）任务书教科部：机械制造专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：李瑞学号： 100007119 毕业（论文）题目：冲压件成形复合模具设计与零件三维造型起迄日期： 2014.2.172014.5.16 设计（论文）地点：指导老师：李益民专业负责人：发任务书日期： 2014年 2 月 17 日任务书填写要求1、毕业设计（论文）任务书由指导老师根据各课题的具体情况填写，经学生所在专业的负责人审查、学院分管领导签字后生效。此任务书应在毕业设计（论文）开始前一周内填好并发给学生；2、任务书内容必须用黑墨水笔工整书写或按统一设计的电子文档标准格式（可在本学院网页上下载）打印，不得随便涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴；3、任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计（论文）完成的情况相一致，若有变更，应当经过所在专业的教科部及学院主管领导审批后方可重新填写；4、任务书内有关“教科部”、“专业”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码。学生的“学号”要写全号，不能只写最后2位或1位数字；5、任务书内“主要参考文献”的填写，应按照国标GB 7714-87文后参考文献著录规则的要求书写，不能有随意性；6、有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408-94数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2005年3月21日”或“2005-03-21”。毕业设计（论文）任务书1本毕业设计（论文）课题应达到的目的：通过该课题的毕业设计可以使学生掌握冲压模具设计的基本原理和方法，综合运用本专业所学的专业基础理论和专业知识分析和解决冲压工艺和模具设计中的问题，着重培养学生的工程设计能力（主要包括设计、计算，绘图及三维CAD软件应用能力）以及独立解决和分析问题的能力。2本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：1）查阅文献资料15篇以上、翻译不少于五千印刷符的英文资料； 2）冲压件（A）零件的工艺分析及冲压工艺设计； 3）冲压件（A）拉深复合模设计； 4）复合模主要零件的设计；5）完成模具零件三维造型；6）加工工艺及模具设计说明书。毕业设计（论文）任务书3对本毕业设计（论文）课题成果的要求（包括毕业设计论文、图表、实物样品等）：1）零件冲压工艺规程；一套2）拉深复合模装配图一套3）复合模主要零件的零件图，零件三维图；一套4）冲压工艺规程及模具结构设计说明书；一份5）翻译不少于5000印刷符的英文资料。一份4主要参考文献：1）机械制造工艺装备设计手册李庆寿宁夏人民出版社2）UG范例教程黄贵东清华大学出版社3）PRO/ENGINEER 2001机械设计实例教程卫朝富中国铁道出版社4）模具设计与制造简明手册冯炳尧上海科学技术出版社5）机械制造工艺标准手册张纪真机械工业出版社6）中国模具设计大典中国机械工程协会江西科学技术出版社7）冲压模具结构与设计图解（日）太田哲国防工业出版社8）冲模结构图册 9）冲压工艺学李硕本机械工业出版社10）汽车覆盖件冲压成形技术崔令江机械工业出版社毕业设计（论文）任务书5、本毕业设计（论文）课题工作进度计划起止日期工作内容2.173.23.33.233.244.134.144.274.285. 75.85.161）资料收集、翻译 2周2）编制冷冲压零件的冲压工艺规程 3周包括冲压件的工艺性分析，确定工序性质、工序数目、工序顺序及工序间半成品的尺寸，确定冲模结构形式，选定冲压设备，进行必要的工艺计算并对冲压设备进行校核等。 3）冲模总体设计 3周绘制冲模（总体）草图，初步确定冲模外形尺寸。4）完成装配总图 2周5）主要零部件设计 1.5周设计各零部件具体结构，绘零件图；并完成零件三维造型及模拟装配。6）整理设计说明书。 1.5周所在专业审核意见：负责人：年月日学院意见：院长：年月日扬州大学机械工程学院毕业设计（论文）开题报告学生姓名：李瑞学号： 100007119 专业：机械设计制造及其自动化设计（论文）题目：冲压件成形复合模具设计与三维造型指导老师：李益民 2012年月日开题报告填写要求1、开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审核的依据材料之一。此报告应在指导老师的指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业的教科部审核后生效；2、开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按统一设计的电子文档标准格式（可从本学院网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3、“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）；4、有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408-94数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2005年3月21日”或“2005-03-21”。毕业设计（论文）开题报告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：文献综述一.冲压模具制造冲压模具成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法，用以生产各种板料零件，具有很多独特的优势，其成形零件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点，是一种其他加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术，在制造业中具有很强的竞争力，被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航天航天、国防工业和日常生活的生产之中。就拿我们日常生活中使用的不锈钢饭缸来说，它就是用一块圆形金属板料在压床上利用模具对圆形板料加压而冲出来的。可见我们只有真正的了解和掌握冲压知识才能够将模具设计应用到以后的制造去。二.行业发展现状与发展方向现代压模具生产冲时一种大规模继续作业的制造方式，由于高新技术的参与和介于，冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造。生产过程逐步实现机械化、自动化并且正在向智能化、集成化的方向发展。实现自动化冲压作业，体现安全、高效、节材等优点，已经是冲压模具的生产的发展方向。(1)全面推广CAD/CAM/CAE技术模具CAD/CAM/CAE技术是模具制造设计的发展方向，随着微软计算机的发展和进步，普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟，各企业将加大CAD/CAM技术培训和技术服务的力度；进一步扩大CAE技术的应用范围。计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE技术跨区域、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几年发展高速铣削加工，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、智能化和集成化方向发展。(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CAD数据，用于模具制造业的“逆向工程”。模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用。(4)电火花铣削加工电火花铣削加工这是一种代替传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状电极做三维或二维轮廓加工，因此不在需要制作复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。预计这一技术将得到发展。(5)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。国外发达国家一般在80%左右。(6)优质材料及先进表面处理化技术选用优质钢材和应用相应表面的表面处理技术来提高模具寿命就显的十分必要。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气相沉积（TiN、TiC等）、等离子喷涂等技术。(7)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。(8)模具自动加工系统的发展这是我国长远发展的目标。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；有质量检测控制系统。三.冲压模具的重要意义：模具的产生是工业界的一场革命，目前在电子、汽车、电机、仪器仪表等工业产品中，大多数都依靠模具进行成型。模具成型具有高精度、高复杂性、高一致性以及高生产率、低消耗的特点，是其他价格制造方法无法比拟的。我国很重视模具的发展，目前模具刚也正向大型、精密、复杂、高效、长寿命和多功能的方向发展。模具在很大程度上决定了产品的质量、效益和开发能力，因此进行模具知识的深入学习很有必要。四.课题解析1，材料制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、钢结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。目前制造冲压模具的材料绝大部分以钢材为主，常用的模具工作部件材料的种类有：碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高铬或中铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体钢以及硬质合金、钢结硬质合金等等。当被冲压加工的材料较硬或变形抗力较大时，冲模的凸、凹模应选取耐磨性好、强度高的材料。拉深不锈钢时，可采用铝青铜凹模，因为它具有较好的抗粘着性。而导柱导套则要求耐磨和较好的韧性，故多采用低碳钢表面渗碳淬火。又如，碳素工具钢的主要不足是淬透性差，在冲模零件断面尺寸较大时，淬火后其中心硬度仍然较低，但是，在行程次数很大的压床上工作时，由于它的耐冲击性好反而成为优点。对于固定板、卸料板类零件，不但要有足够的强度，而且要求在工作过程中变形小。另外，还可以采用冷处理和深冷处理、真空处理和表面强化的方法提高模具零件的性能。对于凸、凹模工作条件较差的冷挤压模，应选取有足够硬度、强度、韧性、耐磨性等综合机械性能较好的模具钢，同时应具有一定的红硬性和热疲劳强度等。2生产方式对比1)铸造：铸造工艺由于其成本较低，不仅如此，由于工艺的特殊性，铸件的形状可以做的很复杂。有这些优点的同时，铸造的弊端也是很明显的。铸造的效率很低，从造型到出模的周期较长，所以对于批量较大的零件不是很适合。接着，铸件与冲压件相比，其精度很低。在后期的机加工部分，要花费更多的工时，当然也浪费了更多的材料。另外，整个铸造过程会产生很多的污染物，不利于工作人员的身体以及整个生态环境。2)冲压：冲压的效率相较于铸造来说就高得多，很适合大批量生产。虽然模具的投入成本很大，但是成型快、出件快，生产周期就会短很多。冲压件的精度比铸件的也高出不少，虽然某些铸造方法产出的铸件精度也很高，但相应的成本也会提高。另外，冲压较铸造真的是环保不少。同样的，冲压也存在很多局限性。例如对材料的限制，冲压对材料有拉伸性能的要求。另外，零件的各部位厚度相当才可以用冲压进行生产。还有就是，模具投入的成本比较大。参考文献1冲压工艺理论与新技术M.北京：机械工艺出版社，2011.11李硕本等编著.2冲压工艺学机械工业出版社，1999肖景荣等编著.3模具技术现状与发展趋势综述J.模具制造.2005李大鑫，张秀锦.4模具CAD/CAM/CAE的发展概况及趋势J.模具工业，2005（7）李德群，肖祥芷5冲压制造与模具设计M.北京.机械工业出版社，1998.5姜奎华主编6模具设计指导M机械工业出版社，2003. 30-35史铁梁7机械制造工艺装备设计手册李庆寿宁夏人民出版社8UG范例教程黄贵东清华大学出版社9PRO/ENGINEER 2001机械设计实例教程卫朝富中国铁道出版社10模具设计与制造简明手册冯炳尧上海科学技术出版社11机械制造工艺标准手册张纪真机械工业出版社12中国模具设计大典中国机械工程协会江西科学技术出版社13冲压模具结构与设计图解（日）太田哲国防工业出版社14冲模结构图册 15冲压工艺学李硕本机械工业出版社16汽车覆盖件冲压成形技术崔令江机械工业出版社毕业设计（论文）开题报告2本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：本次设计按照工艺分析工艺方案确定模具结构设计的思路进行。1)设计的目的学习如何利用已有知识进行模具的设计，了解模具设计的一般步骤。熟悉模具设计过程中经常遇到的问题，并学习相关的解决方法。2)设计的要求2.1对冲压知识进行更深的理解2.2运用课本知识，具备独立完成基本冲压模具设计的能力2.3进一步提高设计、计算能力，熟悉基本模具设计工艺2.4具备运用三维软件进行造型的能力3)设计工作规划3.1熟悉零件图，分析加工该零件所需要的工艺过程3.2了解冲裁及拉伸工艺的基本知识3.3进一步分析零件，确定冲压工序3.4论证工序可行性，并进行再论证，直到工序满足加工要求，并进行优化3.5根据工序进行每一步工序的参数计算，撰写说明书草稿3.6根据参数对模具外形和尺寸进行设计3.7熟悉模具标准图册，对模具进行草图绘制3.8与老师讨论模具结构合理性，并进行模具结构图绘制3.9模具图绘制完成，进行相应的三维造型4)初步工艺计算过程4.1初算毛坯直径首先要利用冲裁加工得到毛坯，毛坯的形状为圆形。毛坯的直径大小按照等面积法，根据零件尺寸进行计算。最后加上修边余量，得到最终的毛坯尺寸。4.2计算拉伸相对高度根据公式求出拉伸相对高度，从而进步一确认是否可以一次拉伸成形。4.3确定一次或多次成形根据毛坯相对厚度以及凸缘相对直径进行查表，查得第一次拉伸的最大相对高度。将之前计算出的拉伸相对高度与该值进行比较。如果，可以一次拉伸成形；如果,多次拉伸成形。4.4确定拉伸次数可一次拉伸的就为一次，需要多次拉伸的可以查表或利用公式计算得到拉伸次数。4.5确定拉伸系数第一次拉伸系数以及以后各次拉伸系数均可由表格查出。4.6确定各次拉伸直径及拉伸高度拉伸直径由公式算出，拉伸高度也可由公式算出。4.7计算拉伸总工艺力总工艺力是拉深力和压边力的和，所以得提前计算出拉深力和压边力的大小。4.8拉伸速度拉伸速度因材料而异，可由表格查出对应值。5)模具的初步设计5.1模具结构的选择5.2凸凹模结构的设计5.3凸凹模圆角半径的计算5.4凸凹模间隙的计算5.5凸凹模径向尺寸的计算5.6凸凹模制造公差的选择毕业设计（论文）开题报告指导教师意见：1对“文献综述”的评语：2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：指导老师：年月日所在专业审查意见：负责人：年月日扬州大学机械工程学院毕业设计（论文）外文资料翻译教科部：专业：机械设计制造及其自动化姓名：李瑞学号： 100007119 外文出处：（用外文写）附件：指导老师评语签名：年月日注：请将该封面与附件装订成册。扬州大学机械工程学院毕业设计（论文）中期检查表学生姓名学号指导教师选题情况课题名称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：负责人年月日开题报告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：文献综述一.冲压模具制造冲压模具成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法，用以生产各种板料零件，具有很多独特的优势，其成形零件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点，是一种其他加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术，在制造业中具有很强的竞争力，被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航天航天、国防工业和日常生活的生产之中。就拿我们日常生活中使用的不锈钢饭缸来说，它就是用一块圆形金属板料在压床上利用模具对圆形板料加压而冲出来的。可见我们只有真正的了解和掌握冲压知识才能够将模具设计应用到以后的制造去。二.行业发展现状与发展方向现代压模具生产冲时一种大规模继续作业的制造方式，由于高新技术的参与和介于，冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造。生产过程逐步实现机械化、自动化并且正在向智能化、集成化的方向发展。实现自动化冲压作业，体现安全、高效、节材等优点，已经是冲压模具的生产的发展方向。(1)全面推广CAD/CAM/CAE技术模具CAD/CAM/CAE技术是模具制造设计的发展方向，随着微软计算机的发展和进步，普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟，各企业将加大CAD/CAM技术培训和技术服务的力度；进一步扩大CAE技术的应用范围。计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE技术跨区域、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几年发展高速铣削加工，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、智能化和集成化方向发展。(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CAD数据，用于模具制造业的“逆向工程”。模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用。(4)电火花铣削加工电火花铣削加工这是一种代替传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状电极做三维或二维轮廓加工，因此不在需要制作复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。预计这一技术将得到发展。(5)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。国外发达国家一般在80%左右。(6)优质材料及先进表面处理化技术选用优质钢材和应用相应表面的表面处理技术来提高模具寿命就显的十分必要。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气相沉积（TiN、TiC等）、等离子喷涂等技术。(7)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。(8)模具自动加工系统的发展这是我国长远发展的目标。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；有质量检测控制系统。三.冲压模具的重要意义：模具的产生是工业界的一场革命，目前在电子、汽车、电机、仪器仪表等工业产品中，大多数都依靠模具进行成型。模具成型具有高精度、高复杂性、高一致性以及高生产率、低消耗的特点，是其他价格制造方法无法比拟的。我国很重视模具的发展，目前模具刚也正向大型、精密、复杂、高效、长寿命和多功能的方向发展。模具在很大程度上决定了产品的质量、效益和开发能力，因此进行模具知识的深入学习很有必要。四.课题解析1，材料制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、钢结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。目前制造冲压模具的材料绝大部分以钢材为主，常用的模具工作部件材料的种类有：碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高铬或中铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体钢以及硬质合金、钢结硬质合金等等。当被冲压加工的材料较硬或变形抗力较大时，冲模的凸、凹模应选取耐磨性好、强度高的材料。拉深不锈钢时，可采用铝青铜凹模，因为它具有较好的抗粘着性。而导柱导套则要求耐磨和较好的韧性，故多采用低碳钢表面渗碳淬火。又如，碳素工具钢的主要不足是淬透性差，在冲模零件断面尺寸较大时，淬火后其中心硬度仍然较低，但是，在行程次数很大的压床上工作时，由于它的耐冲击性好反而成为优点。对于固定板、卸料板类零件，不但要有足够的强度，而且要求在工作过程中变形小。另外，还可以采用冷处理和深冷处理、真空处理和表面强化的方法提高模具零件的性能。对于凸、凹模工作条件较差的冷挤压模，应选取有足够硬度、强度、韧性、耐磨性等综合机械性能较好的模具钢，同时应具有一定的红硬性和热疲劳强度等。2生产方式对比1)铸造：铸造工艺由于其成本较低，不仅如此，由于工艺的特殊性，铸件的形状可以做的很复杂。有这些优点的同时，铸造的弊端也是很明显的。铸造的效率很低，从造型到出模的周期较长，所以对于批量较大的零件不是很适合。接着，铸件与冲压件相比，其精度很低。在后期的机加工部分，要花费更多的工时，当然也浪费了更多的材料。另外，整个铸造过程会产生很多的污染物，不利于工作人员的身体以及整个生态环境。2)冲压：冲压的效率相较于铸造来说就高得多，很适合大批量生产。虽然模具的投入成本很大，但是成型快、出件快，生产周期就会短很多。冲压件的精度比铸件的也高出不少，虽然某些铸造方法产出的铸件精度也很高，但相应的成本也会提高。另外，冲压较铸造真的是环保不少。同样的，冲压也存在很多局限性。例如对材料的限制，冲压对材料有拉伸性能的要求。另外，零件的各部位厚度相当才可以用冲压进行生产。还有就是，模具投入的成本比较大。参考文献1冲压工艺理论与新技术M.北京：机械工艺出版社，2011.11李硕本等编著.2冲压工艺学机械工业出版社，1999肖景荣等编著.3模具技术现状与发展趋势综述J.模具制造.2005李大鑫，张秀锦.4模具CAD/CAM/CAE的发展概况及趋势J.模具工业，2005（7）李德群，肖祥芷5冲压制造与模具设计M.北京.机械工业出版社，1998.5姜奎华主编6模具设计指导M机械工业出版社，2003. 30-35史铁梁7机械制造工艺装备设计手册李庆寿宁夏人民出版社8UG范例教程黄贵东清华大学出版社9PRO/ENGINEER 2001机械设计实例教程卫朝富中国铁道出版社10模具设计与制造简明手册冯炳尧上海科学技术出版社11机械制造工艺标准手册张纪真机械工业出版社12中国模具设计大典中国机械工程协会江西科学技术出版社13冲压模具结构与设计图解（日）太田哲国防工业出版社14冲模结构图册 15冲压工艺学李硕本机械工业出版社16汽车覆盖件冲压成形技术崔令江机械工业出版社毕业设计（论文）开题报告2本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：本次设计按照工艺分析工艺方案确定模具结构设计的思路进行。1)设计的目的学习如何利用已有知识进行模具的设计，了解模具设计的一般步骤。熟悉模具设计过程中经常遇到的问题，并学习相关的解决方法。2)设计的要求2.1对冲压知识进行更深的理解2.2运用课本知识，具备独立完成基本冲压模具设计的能力2.3进一步提高设计、计算能力，熟悉基本模具设计工艺2.4具备运用三维软件进行造型的能力3)设计工作规划3.1熟悉零件图，分析加工该零件所需要的工艺过程3.2了解冲裁及拉伸工艺的基本知识3.3进一步分析零件，确定冲压工序3.4论证工序可行性，并进行再论证，直到工序满足加工要求，并进行优化3.5根据工序进行每一步工序的参数计算，撰写说明书草稿3.6根据参数对模具外形和尺寸进行设计3.7熟悉模具标准图册，对模具进行草图绘制3.8与老师讨论模具结构合理性，并进行模具结构图绘制3.9模具图绘制完成，进行相应的三维造型4)初步工艺计算过程4.1初算毛坯直径首先要利用冲裁加工得到毛坯，毛坯的形状为圆形。毛坯的直径大小按照等面积法，根据零件尺寸进行计算。最后加上修边余量，得到最终的毛坯尺寸。4.2计算拉伸相对高度根据公式求出拉伸相对高度，从而进步一确认是否可以一次拉伸成形。4.3确定一次或多次成形根据毛坯相对厚度以及凸缘相对直径进行查表，查得第一次拉伸的最大相对高度。将之前计算出的拉伸相对高度与该值进行比较。如果，可以一次拉伸成形；如果,多次拉伸成形。4.4确定拉伸次数可一次拉伸的就为一次，需要多次拉伸的可以查表或利用公式计算得到拉伸次数。4.5确定拉伸系数第一次拉伸系数以及以后各次拉伸系数均可由表格查出。4.6确定各次拉伸直径及拉伸高度拉伸直径由公式算出，拉伸高度也可由公式算出。4.7计算拉伸总工艺力总工艺力是拉深力和压边力的和，所以得提前计算出拉深力和压边力的大小。4.8拉伸速度拉伸速度因材料而异，可由表格查出对应值。5)模具的初步设计5.1模具结构的选择5.2凸凹模结构的设计5.3凸凹模圆角半径的计算5.4凸凹模间隙的计算5.5凸凹模径向尺寸的计算5.6凸凹模制造公差的选择毕业设计（论文）开题报告指导教师意见：1对“文献综述”的评语：2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：指导老师：年月日所在专业审查意见：负责人：年月日李瑞冲压件成型复合模具设计及三维造型冲压件成型复合模具设计及三维造型专业：机械设计制造及其自动化学生：李瑞指导老师：李益民完成日期： 2014年6月 1扬州大学广陵学院摘要模具属于精密机械的产品，它主要机械零件和机构组成。如成形工作零件、导向零件、定位零件、支撑零件及送料机构、抽芯机构、推出机构等。模具与相应的成形设备（如冲床、塑料注射机、压铸机等）配套使用时，可直接改变金属或非金属材料的形状、尺寸、相对位置和性能，使之成形为合格的制件。在文档中第一部分，主要叙述了冲压模具的发展状况，说明了冲压模具的重要性与本次设计的意义，接着是对冲压件的工艺分析，完成了工艺方案的确定。第二部分，对零件排样图的设计，完成了材料利用率的计算。再进行冲裁工艺力的计算和冲裁模工作部分的设计计算，对选择冲压设备提供依据。最后对主要零部件的设计和标准件的选择，为本次设计模具的绘制和模具的成形提供依据，以及为装配图各尺寸提供依据。通过前面的设计方案画出模具各零件图和装配图。关键词：模具设计；复合模AbstractMold products are precision machinery, it mainly consists of mechanical parts and bodies，such as forming working parts, parts orientation, positioning parts, supporting parts, positioning components and feed mechanism, core-pulling mechanism, introduced institutions. Mold and the corresponding forming equipment supporting the use of, may directly alter the shape of metal or non-metallic materials, size, relative position and performance, shaping the work piece for qualified.In the first part of the document mainly describes the development of stamping die, stamping die illustrate the importance and significance of this design, and then stamping parts of the process analysis, completed a process to identify programs. The second part of the nesting parts of the design plans to complete the calculation of the utilization of the material further edge blanking process of calculation and Die Design and Calculation of the work of some of the stamping equipment to provide a basis to choose. Finally, the main components of standard design and the choice of design-based mapping tool and provide a basis for forming mold, as well as the assembly drawing to provide the basis of the size. Through the draw in front of mold design and assembly of the parts diagram Fig.目录摘要2Abstract31.绪论61.1 模具研究的意义61.2 冲压技术的发展61.3 冲压工艺的基本工序和分类71.4 冲压成型的特点71.5 此次冲压模具设计的目的和意义82零件冲压工艺分析92.1 材料工艺性分析92.2 零件结构102.3 尺寸精度分析102.4 分析制造零件所需方案102.5 方案的比较102.6 方案的确定102.7 工序的确定113工艺计算133.1 排样的设计与计算133.1.1 毛坯形状的确定133.1.2 毛坯尺寸确定133.1.3 确定搭边143.1.4 确定条料宽度143.1.5 确定条料的进距153.1.6 材料的利用率153.1.7 排样图153.2落料的相关计算163.2.1 落料所需冲裁力、卸料力、顶件力、推件力的确定163.2.2 冲裁模刃口尺寸计算173.3拉深相关计算193.3.1 拉深次数的确定193.3.2 拉深所需拉深力、压料力、弯曲力、翻边力的计算203.3.3 拉深模工作部分尺寸计算213.4 压力中心的确定224模具结构与零件的设计234.1 模具结构形式的确定234.2模具零件的设计244.2.1 凸模、凹模的确定244.2.2 压边圈的确定254.2.3 卸料版的确定254.2.4 推件块的确定254.2.5 定位零件的选择264.2.6 紧固零件的选择264.2.7 模架的选择264.2.8 导向零件的选择274.2.9 模柄的选择274.3凸模、凹模高度及强度校核274.3.1 高度确定274.3.2 强度校核284.3.3 确定模具的总高度294.4 绘制模具装配图及非标准件零件图295 使用SoildWorks绘制三维图306 设计总结317 参考文献33 1.绪论1.1 模具研究的意义模具，是工业生产的基础工艺装备。德国人说模具工业是金属加工业中之王，美国人说模具工业是美国的基石，罗马尼亚人说模具就是黄金，而日本则说模具是促进社会繁荣富裕的动力。模具质量的高低决定着产品质量的高低，因此，模具被称之为“百业之母”或“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍甚至上百倍。车、拖拉机、飞机、家用电器、工程机械、动力机械、冶金、机床、兵器、仪器仪表、轻工、日用五金等制造业中，起着极为重要的作用，模具是实现上述行业的钣金件、锻件、粉末冶金件、铸件、压铸件、注塑件、橡胶件、玻璃件和陶瓷件等生产的重要工艺装备。采用模具生产毛坯或成品零件，是材料成形的重要方式之一，与切削加工相比，具有材料利用率高、能耗低、产品性能好、生产效率高和成本低等显著特点。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。采用模具生产零部件，具有生产效率高、质量好、成本低、节约能源和原材料等一系列优点，用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。现代经济的基础工业。现代工业品的发展和技术水平的提高，很大程度上取决于模具工业的发展水平，因此模具工业对国民经济和社会发展将起越来越大的作用。1.2 冲压技术的发展近几十年来，冲压技术有了飞速的发展，它不仅表现在许多新工艺和新技术的生产中的广泛应用上，更重要的是人们对冲压技术认识与掌握的程序有了质的飞跃。在20世纪50年代，冲压技术还处于主要依靠从实践中总结出来的冲压工艺方法和工艺参数，能够制造出具有典型特征与规则形状的冲压件。但是对所应用的冲压成形方法的变形处理和冲压成形的规律并不十分了解，缺少必要的理论基础知识作为实践工作的指导。因此，当冲压生产中遇到与变形机理有关较为复杂的问题时，就会感到束手无策，无从下手，只是问题长时间的不到解决。到20世纪末，冲压技术有了很大的进步，人们已经对常用的各种方法的成形机理有了基本的了解，也总结出一些可以作为冲压成形理论内容的冲压变形规律，可以在对冲压成形机理深入了解的基础上开发更为先进的冲压工艺方法和改进冲压工艺过程。即使遇到复杂的与变形机理有关的难题也知道用什么方法解决。冲压自动化生产的实现使冲压制造的概念有了本质的飞跃。结合现代技术信息系统和现代化管理信息系统的成果，由这三方面组合又形成现代冲压新的生产模式计算机集成制造系统CIMS（ComputerIntegratedManufacturingSystem）。把产品概念形成、设计、开发、生产、销售、售后服务全过程通过计算机等技术融为一体，将会给冲压制造业带来更好的经济效益，使现代冲压技术水平提高到一个新的高度。1.3 冲压工艺的基本工序和分类由于冲压件的形状、尺寸、精度要求、原材料性能等的不同。目前在生产中所采用的冲压工艺方法是多种多样的。概括起来可以分为分离工序与成型工序。分离工序又可分为落料、冲孔和剪切等。目的是在冲压过程中，使冲压件与板料沿一定的轮廓线相互分离。成型工序可分为弯曲、拉伸、翻孔、翻边、胀形、缩口、旋压等。目的是使冲压毛坯在不破裂的条件下，产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件。上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。1.4 冲压成型的特点由于冲压成形中的毛坯是厚度远小于板平面尺寸的板料以及由此决定的外力作用方式与大小等原因，致使冲压成形具有如下几个非常突出的特点。（1）由于垂直于板面方向的单位压力的数值远小于板面方向上的内应力，所以大多数的冲压变形都可以近似的当作平面应力状态来处理，是变形力学的分析和工艺参数的计算等工作，都得到很大的简化。（2）在各种冲压成形方法中，以拉应力作用为主的伸长类冲压成型过程多于以压应力为主的压缩类成形过程。（3）在冲压成形时，板料毛坯离得内应力数值接近或等于材料的屈服应力，有时甚至小于板料的屈服应力。而在模锻和挤压时，有时毛坯的内应力可能超过其屈服应力许多倍。（4）在冲压成形中，大多数情况下，板料毛坯都有某种程度的自由度，常常是只有一个表面与模具接触，而另侧表面是非接触的自由表面，甚至有时存在板料两侧表面都不与模具接触的变形部分。1.5 此次冲压模具设计的目的和意义：（1）培养学生综合运用新学知识与技能，提高解决实际问题的能力，从而巩固、深化已学知识；（2）培养学生调查研究、熟悉技术政策、运用国家标准、手册等工具书进行设计、计算、数据处理、编写技术文件等独立工作的能力；（3）让学生建立正确的设计和科学研究思维，树立实事求是、严肃认真的科学工作态度。（4）能综合运用在学校所学的理论和生产实际知识，进行一次冲压模具的设计工作的实际训练，从而培养和提高自身独立学习和工作的能力；（5）为今后走入社会，进入工作岗位进一步深造打下良好的基础。2 零件冲压工艺分析2.1 材料工艺性分析设计要求如零件图（图2-1）所示。材料为10钢，厚度为2mm。图2-1零件图力学性能硬度HBSb/MPas/MPa5/（%）/MPa/（%）未经处理35520531300551372.2 零件结构零件为非旋转体对称图形，需进行拉深、冲裁、胀形、翻边工艺。2.3 尺寸精度分析由于图1-1 未标注公差，属自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。2.4 分析制造零件所需方案方案一：全部使用单一模具；方案二：先使用拉深、落料复合模做出零件基本形状，再用胀形、落料复合模进一步加工，最后用冲孔及翻边模具完成零件。方案三：先用冲孔、落料复合模进行加工，再使用拉深、胀形及翻边模具完成。2.5 方案的比较分析比较上述三种工艺方案，可以看到：方案一，从生产效率、模具结构和寿命方面考虑，这种方案有利于降低冲裁力合提高模具寿命，同时模具结构比较简单，操作比较方便。但工序复合程度低，生产率低，需要多道工序，多幅模具的累计误差大。方案二，相比方案一节省了工序，冲孔工序安排在拉深成形后进行，可以保证零件的各孔距尺寸，缺点是复合模具结构复杂。方案三，相比方案一节省了工序，但模具结构比方案一复杂，而且拉深安排在冲孔以后进行，孔距不易保证，影响零件精度；2.6 方案的确定通过以上的方案分析，可以看出，选用方案二是比较合理的。考虑到零件的厚度及相关要求，本设计应选用四种模具，第一种为落料、拉深复合模，第二种为落料、胀形复合模，第三种为冲孔模具，第四套为翻遍模具。布置及固定方式应合理。根据制件的特点，保证加工尺寸精度，落料、拉深复合模要求先拉深，后进行冲裁落料；落料、胀形复合膜应先胀形，后冲裁落料。为了保证生产的制件精度达到一定的要求，在设计条料的排样图时应该有准确的定位，还应考虑冲裁凸模布置会不会发生干涉的问题，以及应不应该设置空工位。另外还应计算完成零件所需拉深次数。2.7 工序的确定（1）工序一：拉深、落料。模具：拉深、落料复合模具；将毛坯拉深出拉深体，保留法兰边；将拉深体外部法兰边冲裁出下图形状。如图2-7-1 图2-7-1工序一图（2）工序二：胀形、落料模具：胀形、落料复合模具在拉深面实施胀形加工，下方大圆同拉深方向胀形，上方两个小圆向拉深方向的反方向胀形。将拉深体外边冲裁出零件图所画出外形。如图2-7-2 图2-7-2 工序二图（5）工序三：冲孔模具：冲孔、落料复合模具冲裁出零件所要求的孔：位于拉深面上的三个孔、处于中间胀形圆上的孔和外边上的六个孔；如图2-7-3 图2-7-3 工序三图（6）工序四：翻边模具：翻边模具对需要翻边的三个孔实行翻孔加工；如图2-7-4 图2-7-4 工序四图3 工艺计算3.1 排样的设计与计算由于该制件毛坯的的形状，采用无废料的排样方法是不可能做到的，但能采用有废料和少废料的方法。3.1.1 毛坯形状的确定零件为非旋转体对称零件，要经过多次加工，逐渐成型，因此毛坯形状应尽可能规则，以免使得模具形状过于怪异。3.1.2 毛坯尺寸确定零件为非旋转体，毛坯各个部位的尺寸应分开处理。可将拉深面看作一个大圆与两个小圆组成，小圆与大圆的连接线按翻边处理，两个小圆的连接线按弯曲处理。将三个圆看作圆筒形拉深件，并设置宽为52的法兰根据带法兰的圆筒拉深件计算公式，可算得：小圆 D毛坯=D2+4dh=1602+45652=197.33mm；大圆 D毛坯=D2+4dh=3002+414652=353.88mm；d拉深面直径（mm）；D拉深外边直径（mm）；h拉深高度（mm）因此，毛坯图为下图所示：如图3-1-2图3-1-2 毛坯图3.1.3 确定搭边根据毛坯外形，由模具设计与制造简明手册表1-4-14，查得：使用直排有废料排样根据模具设计与制造简明手册表1-4-15，查得搭边值：当t=2mm时，a=2mm，b=2mm3.1.4 确定条料宽度B=（D+2b+2）-0D冲裁件直径（mm）；b搭边值（mm）；材料剪裁时公差，由模具设计与制造简明手册表1-4-17，查得：=0.9；则B=300+22+20.9=305.8-0.210mm3.1.5 确定条料的进距A=B制+a=300+2=302mm3.1.6 材料的利用率材料利用率是冲压工艺中一个非常重要的经济技术指标，其计算可用一个进距内冲裁件的实际面积与毛坯面积的百分比表示： =nAB100%式中 n 一个进距内冲裁件数量；A 冲件实际面积，单位mm；B 条料宽度，单位mm。所以材料的利用率为： =nAB100%75%3.1.7 排样图如图3-1-7所示图3-1-7 排样图该零件采取纵向送料方式。3.2落料的相关计算3.2.1 落料所需冲裁力、卸料力、顶件力、推件力的确定（1）冲裁力选择平刃口冲裁P=LtL刃口周长（mm）;材料抗剪强度（MPa）；在生产使用中，考虑到刃口变钝、间隙不均和材料性能波动等因素，通常按以下式计算冲裁力。P=1.3Lt1.3Lta=850.632300=510.38KN（2）卸料力Px=KxPKx卸料力系数；由冲模设计与制造实用计算手册表1-2查得，Kx=0.05；Px=510.380.05=255.19KN（3）顶件力Pd=KdPKd顶件力系数；由冲模设计与制造实用计算手册表1-2查得，Pd=0.06；Pd=510.380.06=30.23KN（4）推件力Pt=nKtPKt推件力系数；n同时梗塞在凸模内的工件数；n=h/t，h为凸模直臂刃口高度（mm），t为材料厚度（mm）；h取5mm，则n=2.5；由冲模设计与制造实用计算手册表1-2查得，Pd=0.55；Pt=2.50.55501.38=701.77KN3.2.2 冲裁模刃口尺寸计算由冲模设计与制造实用计算手册表2-1查得，凸模尺寸Dp=（D-x-Zmin）-p0凹模尺寸Dd=（D-x）0+dD工件尺寸（mm）；x磨损系数，取0.5；考虑在半径为40mm的圆弧上，如图3-2-2-1所示图3-2-2-1 小圆部分凸模由冲压工艺与模具设计查得，精度IT14级，=1.4，p=0.2，d=0.3，Zmin=0.246；Dp=（80-0.51.4-0.246）-0.20=79.5-0.20Dd=（80-0.51.4）0+0.3=79.30+0.3考虑在半径为110mm的圆弧上，如图3-2-2-2所示图3-2-2-2 小圆部分凸模由冲压工艺与模具设计查得，精度IT14级，=1.4，p=0.3，d=0.3，Zmin=0.146；Dp=（220-0.51.4-0.146）-0.30=219.1-0.30；Dd=（220-0.51.4）0+0.3=219.30+0.3；考虑在半径为15mm的圆弧上，如3-2-2-3图所示图3-2-2-3 上部突出小圆由冲压工艺与模具设计查得，精度IT14级，=1.4，p=0.4，d=0.3，Zmin=0.360；Dp=（30-0.51.4-0.360）-0.40=28.94-0.30；Dd=（30-0.51.4）0+0.3=29.30+0.3；a) 拉深零件为非旋转体，各个部位应分开处理。3.3 拉深相关计算3.3.1 拉深次数的确定可将拉深面看作一个大圆与两个小圆组成，将三个圆看作圆筒形拉深件。小圆与大圆的连接线按翻边处理，两个小圆的连接线按弯曲处理。利用极限相对高度对能否一次拉深成型进行判断，若工件的相对高度h/d小于或等于查得的极限相对高度h1/d1时，则可以一次拉深成型；如果h/dh1/d1时，则不能一次拉深成型，需进行多次拉深。（1）小圆筒形件相对法兰直径df/d=2.86由冲模设计与制造实用计算手册表1-25，查得修边余量为为2.6mm；相对高度h/d=0.61mm；毛坯相对厚度tD100%=0.81由冲模设计与制造实用计算手册表1-26，查得带法兰筒形件第一次拉深的极限相对高度，h1/d1=0.75mm；h/dh1/d1，小圆筒形件可一次拉深成型，工序直径为56mm。（2）大圆筒形件相对法兰直径df/d=2.06mm由冲模设计与制造实用计算手册表1-25，查得修边余量为为4mm；相对高度h/d=0.36mm。毛坯相对厚度tD100%=0.56由冲模设计与制造实用计算手册表1-26，查得带法兰筒形件第一次拉深的极限相对高度，h1/d1=0.33mm；h/dh1/d1，大圆筒形件可一次拉深成型，工序直径为146mm。综上所述，该零件可以一次拉深成型，取圆角半径r=4，拉深高度为52mm。3.3.2 拉深所需拉深力、压料力、弯曲力、翻边力的计算将拉深面看作一个大圆与两个小圆组成，将三个圆看作圆筒形拉深件。小圆与大圆的连接线按翻边处理，两个小圆的连接线按弯曲处理。（1）拉深力P=KdtbK系数，由冲模设计与制造实用计算手册表1-51查得，K大=1，K小=1.1P大=1.1562335=129.7KNP小=11462335=307.3KNP=436KN（2）压料力Q=FqF压料面积；q单位压料力。由冲模设计与制造实用计算手册表1-56查得，q=2.5Mpa则Q=464.3KN将零件视作盒形件，由冲模设计与制造实用计算手册表1-37查得，拉深系数m1=0.32；再由冲模设计与制造实用计算手册表1-54查得，模具需要使用压边圈。（3）弯曲力V形弯曲力 P1=0.6KBt2br+tK安全系数，一般取1.3；B弯曲宽度；r弯曲半径。Pt=0.61.314043550.5+2=58.5KN压料力P2=（0.30.8）P1P2=0.558.5=29.3KN（4）翻边力P=CLtbC系数，一般0.50.8；L翻边线的长度P=0.6522335=20.9KN3.3.3 拉深模工作部分尺寸计算以标注内形尺寸，由冲模设计与制造实用计算手册表2-3查得，凸模尺寸dp=（d+0.4）-p0凹模尺寸Dd=（d+0.4+2z）0+dd拉深件的基本尺寸（mm）；拉深件的公差（mm）；p凸模制造的公差；d凹模制造的公差；z凹模单边间隙；z=t+tn=2.2由冲压工艺与模具设计查得，精度IT14级，=1.4，p=0.87，d=0.14尺寸dp=277+0.41.4=277.56-0.870；尺寸Dd=277+0.41.4+22.2=281.96-0.870；b) 压力机的确定本设计采用刚性卸料,下出料的方式,故总的冲压力P总=2346.97KN根据P压力机P总，选择固定双柱台式压力机，由中国模具设计大典表18.4-22，初选压力机公称压力为4000KN，具体参数如下表：公称压力（KN）滑块中心至床身距离距离(mm)滑块行程(mm)行程次数(次/min)最大封闭高度(mm)封闭高度调节量(mm)4000480200255501503.4 压力中心的确定冲模的压力中心应与压力机滑块中心重合，否则冲压时会产生偏斜，导致模具和压力机的急剧磨损。本模具有冲裁、拉深、弯曲等各种冲压工序，其压力中心的求法为：（1）选择基本坐标，如图3-4-1-1图3-4-1-1 基本坐标图（2）各个冲压力相应的各个压力中心坐标，如图3-4-1-2图3-4-1-2 各压力中心坐标图（3）求出压力中心坐标由于零件为以y轴为对称轴对称图形，因此x0=0y0=P1X1+P2X2+PnXnP1+P2+Pny0=28.7压力中心坐标为（0.28，7）4 模具结构与零件的设计4.1 模具结构形式的确定设计为倒装式落料拉深复合模，处在上模部分的工作零件既是落料凸模也是拉深凹模，即凸凹模。处在下模部分的工作零件为落料凹模、拉深凸模。工作时，条料送进，由带导料板的固定卸料板导向，以挡料销定位。卸料靠固定卸料板进行。其中，落料凹模高于拉深凸模的距离应大于一个料厚，以保证先落料后拉深。如图3-5-1所示为图3-5-1 落料拉深复合模根据目前情况，当材料料厚约在0.6mm以下时，应采用弹压卸料板，当大于0.6mm时采用固定卸料板较为贴近实际。该制件材料厚度为2mm，故采用固定卸料板。采用倒装模具，由于零件的形状，很难找到凸模与凹模的标准件，因此拉深凸模、凹凸模、落料凹模等相关零部件要以零件形状确定。条料使用一个挡料销钉及两个导料板定位。该模具的精度查冲压工艺与模具设计表2-3，模具精度应在IT14级。4.2 模具零件的设计4.2.1 凸模、凹模的确定（1）拉深凸模的确定凸模的外形由零件拉深面形状决定，因此该拉深凸模为非标准件。其尺寸大小为之前在冲模结构尺寸计算中算得的拉深凸模尺寸。本设计中拉深凸模采用圆柱销定位凸模的方式，凸模上端与下模座底面接触，用螺钉完成拉深凸模的固定。（2）凹凸模的确定凹凸模的外形由零件拉深后外边形状以及凸模形状决定，因此该凹凸模为非标准件。其尺寸大小为之前在冲模结构尺寸计算中算得的拉深凹模尺寸以及冲裁凸模尺寸。凹凸模固定板高度由中国模具设计大典第三卷表22.5-16选取，H固定板=15。本设计中凹凸模上端与固定板下端接触完成定位，用螺钉将凹凸模、固定板以及上模座相连，完成固定。（3）落料凹模的确定落料凹模的外形由凹凸模决定，因此该落料凹模为非标准件。其工作部分尺寸大小为之前在冲模结构尺寸计算中算得的冲裁凹模尺寸。本设计中落料凹模采用圆柱销定位的方式，落料凹模下模座底面接触，用螺钉完成落料凹模的固定。4.2.2 压边圈的确定压边圈的外形由零件拉深面外边决定，因此该压边圈为非标准件。其尺寸大小为凹凸模大小，高度配合凸模拉深高度使之工作部分高度达到拉深零件所需的高度。本设计中压边圈与下模座底面接触，用螺钉完成固定。4.2.3 卸料版的确定卸料版的外形由落料凹模决定，因此该卸料版为非标准件。其尺寸大小为落料凹模尺寸。本设计采用刚性卸料，所选规格参照中国模具设计大典第三卷表20.1-33，从表中，查得卸料板最小厚度为12mm，取其厚度为H卸=20mm。本设计中卸料版与导料板接触，用螺钉完成落料凹模、卸料版、导料板的固定。4.2.4 推件块的确定推件块的外形由零件拉深后外边形状以及凸模形状决定，因此该推件块为非标准件。其尺寸大小为之前在冲模结构尺寸计算中算得的拉深凹模尺寸以及与凹凸模配合的相关尺寸。本设计中凹凸模与推件块接触完成固定，推件块连接推杆，推动凹凸模工作。4.2.5 定位零件的选择（1）挡料销挡料销的作用是保证条料送进时有准确的送料进距。本设计选用固定挡料销定位，安装在落料凸模的工作端面上，优点是能够使条料准确定位，有利于提高加工精度。由冲压模具设计指导表5.2-3选取固定挡料销标准件（JB/T7649.10-2008）,规格为d=10，d1=4，h=3，L=13（2）导料板导料板是一种通用的导料装置，一般安装在凹模上平面的两侧，为平行的两块长条板。由冲压模具设计指导表5.2-17选取导料板（JB/T 768.5-2008）4.2.6 紧固零件的选择紧固模具零件选择螺钉和销钉。螺钉主要承受拉应力，其尺寸及数量一般根据经验确定，本设计中均采用标准圆柱头螺钉，粗牙普通螺纹，规格为M2035的四个，规格为M2050的8个，规格为M2080的4个。销钉采用标准圆柱销，规格为M1040的6个4.2.7 模架的选择该零件采取纵向送料方式，由冲压模具设计指导表5.7-1，选择铸铁材料及滑动导向的中间导柱模架（GB/T 2851-2008）。再由冲压模具设计指导表5.7-3，根据凹模的最大周界LB为390mm314mm，查得上模座参数为400mm315mm55mm，下模座的参数为400m315mm65mm。4.2.8 导向零件的选择导向零件为导柱与导套。根据之前选择的模架，由冲压模具设计指导表5.4-1选择出导柱标准件，选择A形导柱（GB/T 2861.1-2008），规格为A45300，A50300。根据之前选择的模架和导柱，由冲压模具设计指导表5.4-2选择出导套标准件，选择A形导套（GB/T 2861.3-2008），规格为A4553140，A5053140。4.2.9 模柄的选择本设计采用凸缘模柄，优点在于凸缘以下部分可加工出容纳推板的形孔。此外拆装方便，适用于比较大的模具。根据上模座的厚度H=55mm选择模柄，由模具设计制造简明手册表1-10-45，选择凸缘模柄标准件（JB/T 7646.3-2008），规格为B76 JB/T 7646.3-2008。4.3 凸模、凹模高度及强度校核4.3.1 高度确定（1）拉深凸模拉深凸模高度由零件拉深高度决定，还要考虑压边圈高度，因此拉深凸模高度H凸=H零件+H压边圈。选取H压边圈=48mm，则H凸=100mm。（2）凹凸模凹凸模高度要考虑拉深凸模高度，以配合拉深凸模拉深零件，还应考虑到压

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