文档包括:
说明书一份，44页。12600字。
任务书一份。
开题报告一份。
图纸共11张，如下所示
A0-总装图.dwg
A1-凹模固定板.dwg
A1-卸料板.dwg
A2-上垫板.dwg
A2-凸凹模.dwg
A2-导柱.dwg
A2-落料凹模.dwg
A3-上压边圈.dwg
A3-反拉深凸模.dwg
A3-反拉深凹模.dwg
A3-导套.dwg
摘 要
随着中国工业不断地发展，模具行业也显得越来越重要。首先对加工零件进行了加工工艺和结构工艺的分析。通过计算毛坯尺寸和拉深系数提出了四种方案，最后确定采用落料、正反拉深复合模。对模具的排样做出了合理的布置，使材料利用率达到较高的水平。计算了冲压过程中所需要的各种冲压工艺力，包括落料力、卸料力、压边力、拉深力、顶料力等，并对压力机进行了合理的吨位初选。复合模在结构上采用了正装的形式，计算出了落料、正拉深和反拉深工作部分的尺寸。对模具的闭合高度进行了合理的确定，还设计出模具的主要零件落料凹模、凸凹模、反拉深凸模、反拉深凹模、凹模固定板等。列出了模具所需零件的详细清单，并给出了合理的装配图。由于拉深的深度较大，对压力机的电机也进行了功率校核并提出了润滑的附加工序，能使拉深顺利完成。最后对模具的一个主要零件导套进行了简单的加工工艺路线的制定。本设计对于采用单动压力机进行正反拉深具有一定的参考作用。
关键词 毕业论文；模具设计；复合模；正反拉深
ABSTRACT
Develops unceasingly along with the Chinese industry, the mold profession also appears more and more importantly. First has carried on the processing craft and the structure craft analysis to the processing components. Proposed through the computation semifinished materials size and the drawing coefficient four kind of plans, finally determined uses falls the material, the pro and con drawing superposable die. Has made the reasonable arrangement to the mold platoon type, enables the material use factor to achieve the high level. Has calculated each ramming craft strength which in the ramming process needs, including falls nearby the material strength, the ex-denning strength, the pressure the strength, the drawing strength, the top material strength and so on, and has carried on the reasonable tonnage primary election to the press. The superposable die has used the true thing form in the structure, calculated fell the material, the drawing and the counter- drawing effective range size. Closed has carried on the reasonable determination highly to the mold, but also designs the mold the major parts to fall the material concave mold, the convex-concave mold, the counter- drawing raised mold, the counter- drawing concave mold, the concave mold dead plate and so on. Listed the mold to need the components the detailed detailed list, and has produced the reasonable assembly drawing. Because the drawing depth is big, also carried on the power to the press electrical machinery to examine and to propose the lubrication attachment working procedure, could cause the drawing smoothly to complete. Finally led the wrap to mold major parts to carry on the simple processing craft route formulation. This design regarding uses the single acting press to carry on the pro and con drawing to have the certain reference function.
Key words graduation thesis; mold design; superposable die; pro and con drawing
目录
1 绪论 1
2 分析零件的工艺性 2
3 确定工艺方案 4
3.1 计算毛坯尺寸 4
3.2.1 正拉深 6
3.2.2 反拉深 7
3.3 确定工艺方案 7
4 主要工艺参数的计算 9
4.1 确定排样、裁板方案 9
4.2 确定各中间工序尺寸 10
4.3 计算工艺力、初选设备 11
4.3.1 落料、正拉深过程 11
4.3.2 反拉深过程 13
4.3.3 拉深功的计算 14
4.3.4 初选压力机 14
5 模具的结构设计 16
5.1 模具结构形式的选择 16
5.2 模具工作部分尺寸计算 16
5.2.1 落料 16
5.2.2 正拉深 18
5.2.3 反拉深 18
6 选用模架、确定闭合高度 20
6.1 模架的选用 20
6.2 模具的闭合高度 20
6.3 压力中心 21
7 模具的主要零部件结构设计 22
7.1 落料凹模 22
7.2 凸凹模 23
7.3 反拉深凸模 24
7.4 反拉深凹模 25
7.6 上垫板 28
7.7 凹模固定板 29
8 模具的整体安装 30
8.1 模具的总装配 30
8.2 模具零件 31
9 选定冲压设备 33
9.1 压力机的规格 33
9.2 电动机功率的校核 33
10 附加工序 35
11 主要零件的加工 36
12 总结 38
13 附录 39
13.1参考文献 39
致 谢 40
课题名称 雕刻机进气门外壳正反拉伸复合模设计
这次设计的任务是设计制造隔板的一副模具，并绘出模具装配图、模具零件图以及编写设计说明书。
首先我们需要知道模具在加工中的作用和设计的基本要求。模具的作用是将压力机的作用力通过模具传递给金属板料，在其内部产生使之变形的内力，使板料毛坯发生变形，从而获得满足一定性能要求的及符合所需尺寸及形状的制品。在生产实际中。模具的作用在于保证冲件的质量、提高生产率和降低成本等。为此除了采用行之有效的工艺手段、进行正确的模具设计及选择合理的模具结构之外，还必须满足以下几个要求：①制造精度高 ②操作性能良好 ③使用寿命长 ④制造周期短 ⑤模具成本低。
对于雕刻机进气门外壳，它属于带凸缘圆筒型件，从结构上我们可以得知需要落料、正拉深和反拉深三个工序过程。从零件的工艺性分析可以看出此零件对落料是很适合的。但从拉深方面考虑就需要计算出拉深系数，判断能否一次拉深成功，这也是本设计中需要重点分析的地方。再有对模具结构和压力机的选择也是重点。在模具零件的结构设计上，也需要注意很多细小而不可忽视的问题。
对于整个设计过程可以按以下的方法来设计计算。
取得必要的资料，确定工艺方案，进行必要的工艺计算，模具的总体设计，模具主要零部件的结构设计，绘图，分析一个主要零件的加工工艺路线。
1、 取得必要的资料
① 取得注明具体技术要求的产品零件图。
② 收集工件加工的工艺工艺过程卡片。
③ 了解工件的生产批量。
④ 确认工件原材料的规格及毛坯情况。
⑤ 熟悉冲压车间的设备和情况。
2、 确定工艺方案
① 对零件进行工艺性分析。
② 根据工艺计算，确定工序数目。
③ 计算拉深系数，确定拉深次数。
④ 根据生产批量、尺寸大小、精度要求选择合理的加工方案。
3、 进行必要的工艺计算。
① 设计材料的排样和计算毛坯尺寸。
② 计算落料力、卸料力、压边力、拉深力和顶件力等。
③ 计算或估算模具各主要零件的厚度。
④ 计算凸、凹模的工作部分尺寸。
4、 模具的总体设计
在上述分析计算的基础上，进行模具的结构的总体设计，估算出外形尺寸。
5、 模具主要零部件的结构设计
① 工作部分零件的设计。（凸模、凹模、凸凹模等）
② 定位零件的设计。（挡料销）
③ 卸料零件的设计。（卸料板）
④ 导向零件的设计。（导柱、导套）
6、 选定冲压设备
① 压力机的标称压力必须大于冲压的工艺力。
② 压力机的装模高度必须符合模具的闭合高度的要求。
③ 压力机的行程要符合要求。
7、 绘制模具总图
① 主视图
② 俯视图
③ 工件图
④ 排样图
⑤ 列出明细表
⑥ 技术要求及说明
8、 绘制各非标准件的零件图
9、 分析一个主要零件的加工工艺路线。
完成本次设计后将会对我大学所学的知识进行巩固，使我所学的各种专业知识在实践中得以应用，在设计过程中也将会对绘图的能力的提高有很大的帮助，还能使我的AUTOCAD和PRO/E的应用能力加强，设计的成果可以供其它同类零件的模具设计参考和借鉴。
题目：雕刻机进气门外壳盖正反拉伸复合模设计
1. 结合课题任务情况，查阅文献资料，撰写1500～2000字左右的文献综述。
模具被称为工业产品之母。所以工业的高速发展也离不开模具工业的不断进步。中国模具巿场规模巨大，随着国内模具工业高速发展，技术也获得了较大的飞跃，但是，仍然面对高档模具以进口为主的尴尬局面。提升技术实力，乃是中国模具工业发展的前途所在。随着冲压金属制品在机械、电子、交通、国防、建筑、农业等各行业的广泛应用，对冷冲压模具的需求日益增加，冲压模在国民经济中的重要性也日益突出。模具作为一种高附加值和技术密集型产品，其技术水平的高低已经成为一个国家制造业水平的重要标志之一。因此我选择了模具设计的课题，即设计一副能够生产所给隔板冲槽、冲孔、落料 的模具，并且结构合理、能保证制品的精度、表面质量。在设计中能熟练使用PRO/E 、AUTOCAD 等机械、模具相关绘图软件。
现代模具行业是技术、资金密集型的行业。它作为重要的生产装备行业在为各行各业服务的同时，也直接为高新技术产业服务。由于模具生产要采用一系列高新技术，如CAD/CAE/CAM/CAPP等技术、计算机网络技术、激光技术、逆向工程和并行工程、快速成型技术及敏捷制造技术、高速加工及超精加工技术等等，因此，模具工业已成为高新技术产业的一个重要组成部分，有人说，现代模具是高技术背景下的工艺密集型工业。模具技术水平的高低，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，因此已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。
模具工业是无以伦比的"效益放大器"。用模具加工产品大大提高了生产效率，而且还具有节约原材料、降低能耗和成本、保持产品高一致性等特点。因此模具被称为"效益放大器"，在国外，模具被称为"金钥匙"、"进入富裕社会的原动力"等等。从另一个角度上看，模具是人性化、时代化、个性化、创造性的产品。更重要的是模具发展了，使用模具的产业其产品的国际竞争力也提高了。据国外统计资料，模具可带动其相关产业的比例大约是1:100，即模具发展1亿元，可带动相关产业100亿元。
模具不是批量生产的产品。它具有单件生产和对特定用户的依赖特性。就模具行业来说，引进国外先进技术，不能采用通常的引进产品许可证和技术转让等方式，而主要是引进已经商品化了的CAD/ CAM /CAE软件和精密加工设备等。模具的CAD/CAE/CAM涉及面广、集多种学科与工程技术于一体，是综合型、技术密集型产品。如塑料模具的CAE技术要利用高分子材料学、流变学、传热学、计算力学、计算机图形学等知识，涉及的领域还包括声波及电磁场、温度场等各类物理场，通过工程分析、来建立塑料成型的数学和物理模型，构造有效的数值计算方法，实现成型过程的动态仿真分析。现代化的模具要实现数字化设计、数字化制造、数字化管理、数字化生产流程。这些模具的数字化代表了现代模具的一个方面，没有模具的数字化，就没有现代模具。模具的CAD/CAE/CAM技术日新月异，重要的工作是后续对人员的培训和对于引进的软件进行二次开发。像我们熟知的CIMATRON公司不但在塑料模具的CAD/ CAM软件上在中国保持其市场占有率并且在扩大，而且在冲压模具、多成份橡胶制鞋模具等领域开拓，也将大显身手；开发FUTABA、LKM、MISUMI标准模架数据库的工作也已提上日程。这是为模具行业服务的具体体现。
1．我国模具工业基本状况简介
我国模具工业近年来发展很快，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18.13亿 美元，出口模具4.91亿美元，分别比2003年增长18%、32.4%和45.9%。进出口之比2004年为3.69:1，进出口相抵后的进净口达13.2亿美元，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，多数只有几十名职工，百十万产值，自有资金有限，靠自我发展很困难。 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；塑料模和压铸模比例增大；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。
2004年模具行业还显现另外两个特点，一是各地政府对模具工业的发展进一步关注。许多地方政府进一步认识到模具工业对发展制造业的重要意义，因此加强了模具工业园区的建设。已有的园区进一步扩大，如宁波余姚、宁海和苏州昆山等模具园区都有所扩大；新的模具工业园区正在加紧建设，如重庆、大连、深圳市等已建立模具园区；另外沈阳、西安、成都、上海、宁波北仑、浙江黄岩等地都在积极筹备建立模具园区，以利带动地区模具及相关产业链乃至制造业的发展，有些高科园内模具企业已占有相当的份量，像天津高新区就有40多家模具企业。是外资及社会投资模具产业增长显著。许多地方加强了吸引外资及合资投入模具工业的工作，特别是在高新技术园区和工业园区，外资、合资模具企业进一步增加，如苏州昆山模具园区，60%以上是外资企业。大连模具园区到日本、韩国招商。而有些地区高科技园内模具企业已占有相当的份量，像天津高新区有40多家模具企业。由于汽车产业发展的拉动，社会投资模具产业有所加强，如五粮液集团投资5亿元建立汽车模具生产厂，比亚迪公司投资2亿元建立了北京汽车模具公司，等等。
从地区分布来说，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区（模具产值已占全国总量的70%左右）发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产较为集中的省份是广东和浙江。我国模具总量虽然已位居日、美、德之后，但设计制造水平在总体上要比德、美、日、法、意等发达国家落后许多，也要比英国、加拿大、西班牙、葡萄牙、韩国、新加坡等有差距。
2．落后和差距主要表现在下列几方面
（1）总量供不应求、产品结构不够合理。 其中中低档模具供过于求，中高档模具自配率严重不足，大量进口。国内模具总量中属大型、精密、复杂、长寿命模具的比例不足30%，国外在50%以上。
（2）企业组织结构都不够合理。
我国模具生产厂点中多数是自产自配的工模具车间（分厂），自产自配比例高达60%左右，国外70%以上是商品模具；专业模具厂也大多数是"大而全 "、"小而全"的组织形式，国外模具企业是"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--德国机械制造商联合会（VDMA）工模具协会了解到，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（VDMA）会员模具企业有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。 （3） 工艺装备水平低，且配套性不好，利用率低，技术结构、模具产品水平比国际水平低许多。而模具生产周期却要比国际水平长许多。
产品水平低主要表现在对后续使用模具制造制件的工艺（如冲压工艺）理解上，在模具设计上；在加工中精度、型腔表面粗糙度、寿命及模具的复杂程度上等。现代模具行业是技术密集型、资金密集型的产业，由于模具行业是微利行业，因而总体来看模具行业在科研开发和技术攻关方面投入太少，至使科技进步的步伐跟不上模具市场的需要。虽然国内许多企业已引进了不少国外先进设备，但总的来看装备水平仍比国外企业落后许多，特别是设备数控率和CAD/CAM应用覆盖率要比国外企业低得多。由于体制和资金等方面原因，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，开发能力较差，科研开发及技术攻关方面投入太少。不重视产品开发，在市场经济中常处于被动地位。
（4）技术人才严重不足，经济效益欠佳。随着时代的进步和技术的发展，能掌握和运用新技术的人才如模具结构设计、模具工艺设计异常短缺，高级钳工及企业管理人才也非常紧缺。我国模具企业技术人员比例低，水平也较低，我国每个职工平均每年创造模具产值约合1万美元左右，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。我国模具企业大都微利，缺乏后劲。
（5）与国际水平相比，模具企业的管理落后更甚于技术落后。技术落后易被发现，管理落后易被忽视。国内大多数模具企业还沿用过去作坊式管理模式，真正实现现代化企业管理的还不多。信息化、数字化管理在模具企业应用现在刚刚开始。
（6）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，模具专业化生产水平低，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40%左右，其余为自产自用。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， 模具标准件使用覆盖率低也对模具质量、成本有较大影响，特别是对模具制造周期有很大影响。
20年来我国模具制造水平有了很大的提高，模具的CAD/ CAM已很普遍，CAE/CAPP也在积极推广。如今我国生产的模具精度已达到微米级，与20年前相比，模具寿命提高了几十倍，模具生产周期缩短了约3/4，模具的标准件使用覆盖率从几乎是零，达到45%左右。
20年来我国模具人才的培养也上了一个很大的台阶。20年前我国大专院校都没有设立模具专业的，而如今，已有六、七十所大专院校设立了模具专业。中国模协在全国建有38个模具人才培训基地。
上述情况正是我们模具行业和模具相关行业要一同努力，使之发展的领域，在这里也希望有越来越多的人加入到模具的行列中。
2.选题依据、主要研究内容、研究思路及方案。
这次设计的任务是设计制造一副模具，并绘出模具装配图、模具零件图以及编写设计说明书。
首先我们需要知道模具在加工中的作用和设计的基本要求。模具的作用是将压力机的作用力通过模具传递给金属板料，在其内部产生使之变形的内力，使板料毛坯发生变形，从而获得满足一定性能要求的及符合所需尺寸及形状的制品。在生产实际中。模具的作用在于保证冲件的质量、提高生产率和降低成本等。为此除了采用行之有效的工艺手段、进行正确的模具设计及选择合理的模具结构之外，还必须满足以下几个要求：①制造精度高 ②操作性能良好 ③使用寿命长 ④制造周期短 ⑤模具成本低。
对于隔板，它属于圆板带槽孔，从结构上我们可以得知需要落料、冲孔槽两个工
序过程。从零件的工艺性分析可以看出此零件对落料、冲孔槽是很适合的。再有对模具结构和压力机的选择也是重点。在模具零件的结构设计上，也需要注意很多细小而不可忽视的问题。
对于整个设计过程可以按以下的方法来设计计算。
取得必要的资料
分析冲压零件的工艺性
分析确定工艺方案
主要工艺参数计算模具工作部分尺寸计算及强度校核
选用模架，确定闭合高度
模具的主要零部件结构设计
模具的装配、工作原理和安全技术
分析一个主要零件的加工工艺路线。
3.工作进度及具体安排。
2010.12.20—2011.01.02 完成毕业设计的选题和开题报告。
2011.01.03—2011.01.20 对设计的相关资料进行整理。
2011.03.10—2011.03.21 进行设计的初期计算。
2011.03.22—2011.04.05 设计模具的结构。
2011.04.05—2011.05.01 绘制装配图和零件图。
2011.05.02—2011.05.15 对整个设计进行合理性检查。
2011.05.16—2011.05.25 设计说明书的输入以及毕业答辩的准备。
2011.06.07—2011.06.09 毕业设计答辩。
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