拉伸件模具设计

洛阳理工学院毕业设计（论文）I镇流器外壳冲压模具设计摘要本文首先简要的概述了冲压模具在社会发展领域中的作用及其以后的发展方向，点明了模具设计的重要意义。然后依据工件图进行了工艺性分析，进而确定了设计方案，计算出了模具工作部分的尺寸，设计出工作零部件；然后依据设计要求选择出各个标准零部件，最后设计出了模具的总装配图。在设计中，最重要的就是设计方案的确定、坯料的计算和工作零部件的设计，这是设计的关键，这些设计的正确与否直接关系到设计成本的高低及设计的模具能否正常工作。设计过程中，首先对镇流器外壳的落料工序、拉伸工序和凸缘的修整工序进行了分析，并对与这些工序相关的模具在设计和制造中存在的若干关键性问题进行了研究。所要解决的难题就是如何计算并防止出现拉伸皱曲,拉伸破裂,拉深凸耳等缺陷,使得冲压成形达到我们所要求的质量。然后用CAD制图软件画出了十几张零件图，安插在设计说明书书中。最后画出了镇流器外壳落料拉深复合模的装配图一张。关键词模具，落料，拉深，缺陷洛阳理工学院毕业设计（论文）IITHEDESIGNOFPRESSTOOLABOUTBARRETERCASEABSTRACTTHISARTICLEFIRSTBRIEFOUTLINERAMMINGMOLDINSOCIALDEVELOPMENTDOMAINFUNCTIONANDITSLATERDEVELOPMENTDIRECTION,HADPOINTEDOUTTHEMOLDDESIGNSVITALSIGNIFICANCETHENHASCARRIEDONTHETECHNOLOGICALANALYSISBASEDONTHEWORKPIECECHART,THENHASDETERMINEDTHEDESIGNPROPOSAL,CALCULATEDTHEMOLDEFFECTIVERANGESIZE,DESIGNSTHEWORKSPAREPARTTHENCHOOSESEACHSTANDARDSPAREPARTBASEDONTHEDESIGNREQUEST,FINALLYDESIGNEDTHEMOLDASSEMBLYDRAWINGINDESIGN,MOSTIMPORTANTISTHEDESIGNPROPOSALDETERMINATION,THESEMIFINISHEDMATERIALSCOMPUTATIONANDTHEWORKSPAREPARTDESIGN,THISISTHEDESIGNKEY,WHETHERTHESEDESIGNSISCORRECTORNOTRELATESDIRECTLYTOTHEDESIGNCOSTHEIGHTANDTHEDESIGNMOLDNORMALWORKINDESIGNFINAL,SUMMARIZEDOWNINTHEDESIGNPROCESSATTAINMENTANDTHEEXPERIENCE,ANDINSTRUCTSTEACHERTOMETOCARRYONEXPRESSESTHANKSINDESIGNPROCESS,FIRSTFELLTHEMATERIALWORKINGPROCEDURE,THESTRETCHWORKINGPROCEDUREANDTHEFLANGETOTHEGASKETREPAIRSANDMAINTAINSTHEWORKINGPROCEDURETOCARRYONTHEANALYSISANDTOCERTAINCRUCIALQUESTIONWHICHEXISTEDINTHEDESIGNANDTHEMANUFACTUREHASCONDUCTEDTHERESEARCHWITHTHESEWORKINGPROCEDURECORRELATIONSMOLDS,THENIUSEDTHECADCHARTINGSOFTWARETODRAWSEVERALDETAILDRAWINGS,PLACESINTHEDESIGNINSTRUCTIONBOOKLETBOOKFINALLYDREWTHEGASKETTOFALLTHEMATERIALDRAWINGSUPERPOSABLEDIEASSEMBLYDRAWINGKEYWORDSMOULD，BLANK，DRAWING，DEFECT洛阳理工学院毕业设计（论文）III目录前言1第1章带凸缘的圆筒件工艺性分析511冲压件工艺性分析5111计算毛坯尺寸5112确定拉深次数6113确定半成品尺寸7114拉深工序图8第2章工艺方案的确定921冲压件工艺性分析922确定工艺方案10第3章相关数据的计算1231计算压边力和拉深力12311计算压边力12312计算拉深力12313计算公称压力1332计算模具工作部分尺寸14321模具间隙14322拉深模圆角半径14323凸凹模工作部分尺寸1433确定凸模通气孔15第4章落料拉深模复合模的设计1641落料拉深复合模工作部分的设计16411排样设计16412计算落料凸凹模刃口17413冲裁力的计算18414落料凹模的设计18415首次拉深凸模的设计19416导料板的设计20洛阳理工学院毕业设计（论文）IV417压边圈的设计21418凸凹模（落料凸模和拉深凹模）的设计21419推件块的设计2242落料拉深复合模运动部分零件的设计22421模架与紧固零件的选取23422上、下模座的设计24423压料装置的选择25424压力机的选择和校核25425落料拉深复合（首次拉深）模总装图26结论28谢辞29参考文献30外文资料翻译31洛阳理工学院毕业设计（论文）1前言冲压是塑性加工的基本方法之一。冲压是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。由于冲压通常是在室温下进行加工，所以常常称为冷冲压；又由于它的加工材料主要是板料，所以又称为板料加工。冲压不但可以加工金属材料，还可以加工非金属材料。在冲压加工中，将材料加工成冲压零件（或半成品）的一种特殊工艺设备，称为冲压模具或冷冲模。冲压模具在实际冲压加工中是必不可少的工艺装备，没有符合要求的冲压模具，冲压加工无法实现；没有先进的冲压模具，先进的冲压工艺就无法实现。在冲压零件的生产中，合理的冲压成形工艺、先进的模具、高效的冲压设备是必不可少的三要素。与其他加工方法相比，冲压生产无论在技术方面还是经济方面都有其优点（1）冲压件质量稳定，尺寸精度高。由于冲压生产是利用模具成形，模具制造精度高，故冲压件质量稳定，制件互换性好，尺寸精度高，一般情况下，冲压生产的尺寸精度，可达到IT10IT14级，最高可达到IT6级，有的制件不需要再进行机械加工，便可满足装配和使用要求。（2）生产率高，成本低。冲压生产是利用冲压模具和冲压设备完成加工，其生产率高，操作方便，易于实现机械化、自动化。对于普通压力机，每分钟可产生几件到几十件制件，高速压力机每分钟可生产数百件甚至上千件制件。冲压件质量轻、刚性好、强度高，冲压过程耗能少，中大批量生产时，成本低。（3）材料利用率高。冲压生产是一种少，无切、削加工的方法之一，冲压生产能实现少废料甚至无废料生产，在某些情况下，边角余料的利用率高，一般为7085（4）易得到复杂制件。由于利用模具加工，所以可以获得其他加工方法所不能或难以制造的形状复杂的零件。冲压生产的缺点（1）模具制造周期长，制造成本高，不适应于小批量生产。冲压生产多采洛阳理工学院毕业设计（论文）2用机械压力机，由于滑块往复运动快，手工操作时，劳动强度较大，易发生事故，故必须重视安全生产、安全管理和采取必要的安全技术措施。（2）冲压加工产生振动和噪音两种公害。这些问题并不完全是冲压工艺本身带来的，主要是由于传统的冲压设备落后造成的，随着科学技术的进步，这两种公害会得到一定程度的解决。由于冲压生产存在着上述诸多优点，冲压加工的应用十分广泛，在汽车、拖拉机、机电、电器、仪表玩具以及日常生活用品的生产方面，都占十分重要的地位。不少过去用铸造、锻造、切削加工方法制造的零件，现在被刚度好、质量轻的冲压件代替。根据今年来的统计表明，在机电以及仪器、仪表生产中，有6070的零件是采用冲压工艺完成的。在汽车生产中大概有6070的零件是采用冲压工艺制造的，冲压生产所占有的劳动量是整个汽车行业劳动量的2530在电子产品中，冲压件所占的比例也相当大。人们日常生活中的金属制品，冲压件所占的比例更大，如铝锅、不朽刚餐具等，随处都可看到冲压制品，因此，冲压技术应用非常广泛。学习、研究和发展冲压技术，对发展我国国民经济和加速现代化工业建设具有重要意义。冲压生产的零件，由于其形状、尺寸、精度要求、生产批量、原材料等各不相同，因此，生产中所用得冲压工艺方法也多中多样，概括起来，大致可分为分离工序和成形工序两大类。（1）分离工序使板料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和界面质量的冲压件的工序。分离工序主要包括冲孔、落料、切断等工序。（2）成形工序材料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得的一定形状、尺寸和精度冲压件的加工工序。成形工序主要包括弯曲、拉深、翻边、胀形、缩口等。当今，随着科学技术的不断进步和工业化生产的发展，冲压工艺技术也在不断革新和发展。这些革新与发展主要表现在以下几个方面。（1）工艺分析计算方法的现代化。例如，生产汽车覆盖件的冲压工艺，传统方法是根据已有的设计资料和设计者的经验，进行对比分析，确定工艺方案和有关参数，然后设计模具，进行试冲，经过反复试验和修改，才能转入批量生产。近几年来，国外有的公司已开始采用有限变形的弹塑性有限元法，对覆盖件成形洛阳理工学院毕业设计（论文）3过程进行计算模拟，分析应力应变关系，从而预测某一工艺方案的可行性和可能会产生的问题，并将结果显示在图形终端上，供设计人员进行选择和修改。这样，不仅可以节省昂贵的模具试制费用，缩短产品试制周期，而且可以建立符合生产实际的先进设计方法；既促进了冷冲压工艺的发展，又可以发挥塑性成形理论对生产实际的知道作用。（2）模具设计及制造技术的现代化。为了加快产品的更新换代，缩短工装设计、制造周期，正在大力开展模具的计算机辅助设计和制造（CAD/CAM）技术的研究和应用。采用这一技术，一般可以提高模具设计和制造效率23倍，具生产周期可缩短1/21/3。发展这一技术的最终目标，是要达到模具CAD/CAM一体化，而模具图纸将只作为检验模具之用。采用模具CAD/CAM技术，还可提高模具质量，大大减少设计与制造人员的重复劳动，使设计者有可能把精力用在创新和开发上。（3）冲压生产的机械化和自动华。为了满足大量生产的需要，冲压设备已由单工位低速压力机发展到多工位高速自动压力机。一般中小型冲压件，既可在多工位压力机上生产，也可以在高速压力机上采用多工位连续模加工，使冲压生产达到高度自动化。大型冲压件（如汽车覆盖件）可在多工位压力机上利用自动送料和取件装置，进行机械化流水线生产，从而减轻劳动强度和提高生产率。（4）为了满足产品更新换代加快和生产批量减小的发展趋势，发展了一些新的成形工艺、简易模具、通用组合模具以及数控冲压设备和冲压柔性制造系统（FMS）等。这样，就使冲压生产既可适合大量生产，又可适用于小批量生产。（5）不断改进板料性能，以提高其成形能力和使用效果。例如，研制高强度钢板，用来生产汽车覆盖件；研制新型材料板，用来生产航空构件等。由于冲压加工的零件形状、尺寸、精度要求、批量大小、原材料性能的不同，当前在生产中所采用的冲压工艺方法也是多种多样的。但是，概括起来，可以分成分离工序与成形工序两大类。分离工序的目的是在冲压过程使冲压件与板料沿一定的轮廓线相互分离，同时，冲压件分离断面的质量也要满足一定的要求。成形工序的目的是使冲压毛坯在不破坏的条件下发生塑性变形，并转化成所要求的成品形状，同时也要满足尺寸精度方面的要求。洛阳理工学院毕业设计（论文）4第1章带凸缘的圆筒件工艺性分析11冲压件工艺性分析此工件为带凸缘圆筒形件，要求零件尺寸标注在外形，零件尺寸厚度不变。此工件的形状满足拉深件工艺要求，可用拉深工序加工。筒底圆角半径R3MM,筒形件高60MM，筒形件凸缘直径80MM，底圆直径30MM，厚度T2MM。零件材料为10钢，厚度为2MM，且其刚度相对不高，易变形。10号钢塑性、韧性很好，易冷热加工成形，正火或冷加工后切削加工性能好，焊接性优良，无回火脆性，淬透性和淬硬性均差。111计算毛坯尺寸1确定修边余量一般拉深件，在拉深成形后，工件口或凸缘周边不齐，必须进行修边以达到工作的要求。因此，在按照工件图样计算毛坯尺寸时，必须加上修边余量后再计算,查表11得22MM。表11有凸缘圆筒形拉深件的修边余量凸缘的相对直径DT凸缘直径DT15152225252518161412205025201816501003530252210015043363025150200504235272毛坯直径尺寸的计算洛阳理工学院毕业设计（论文）5文献1MDHDF615830482式中毛坯直径MM工件高度MMH工件半径MMR工件直径MMDF112确定拉深次数1毛坯厚度的计算第一次拉深017652DT文献171T所以查表12可知可用压边圈拉深。表12采用压边圈的条件第一次拉深以后各次拉深拉深方法（T/D）/M1（T/D）/MN用压边圈20060150802总的拉深系数有凸缘圆筒形件的拉深系数拉深，有凸缘圆筒形件拉深时，相当无凸缘拉深过程的中间阶段。这只需要比较工作实际所需的总拉深系数和H/D与凸缘件第一次拉深的极限拉深系数和极限拉深相对高度即可。根据表13查出第一次拉深允许的拉深系数为048050，零件所需求的拉伸系数M总D/D30/11560260M总，M1M2M30266M总，M1M2M3M40208M总。按初选拉伸系数计算，四次拉伸系数的乘积已小于零件的总拉伸系数，故四次拉伸足以成形。表13带凸缘筒形件首次拉深时的拉深系数M1洛阳理工学院毕业设计（论文）6毛坯相对厚度（T/D）/拉伸系数008015015030306061010151520M1060063058060055058053058050053048050M2080082079080078079078079075076073075M3082084081082080081080081078079076078M4085086083085082083082083080081078080M5087088086087085086085086082084080082113确定半成品尺寸1各工序件的直径调整各次拉伸系数，使各次拉伸系数均大于表13，差得的相应极限拉深系数，其乘机约等于零件总拉深系数，并且保证第四次拉深零件直径D430MM。调整后实际选取M1050，M2075，M3078，M4080。各工序件的直径D1M1D050X1156578MMD2M2D1075X578434MMD3M3D2078X434338MMD4M4D3080X3382704MM所以最终四次拉深成形，选定D4直径为30MM。2计算圆角半径第一次拉深的凹模圆角的半径用下式计算R081DTDD1）（将D1156MM，D1578MM，T2MM带入上式，得凹模圆角半径R0886MM，以后各次拉深凹模圆角半径由下面公式1D）（57862X计算R（0608）R，得R08R69MM，R55MM，R44MM。N1DN2D1D3D4D各凸模圆角半径由下面公式计算R（0710）R得PNNR6MM，R48MM，R39MM，R31MM。1P2P3P43各工序拉深高度各工序拉深高度按下面公式计算RR）014/D1RRRR430/250DFDDNHPNDPNDN洛阳理工学院毕业设计（论文）7式中HN各次拉深半成品高度（MM）D坯料直径（MM）DF凸缘直径（MM）R各次拉深凹模圆角半径（MM）PNH1025/578115611568080043686014/57866868636MMH2025/4341156115680800434869014/5784848696945MMH3025/3381156115680800433955014/5783939555555MMH4025/301156115680800433144014/5783131444460114拉深工序图各次拉深件的简图，可以直观的表达出拉深件各工序的尺寸变化，便于设计各次拉深模，可避免拉深模时，将重要尺寸搞错。图11带凸缘筒形件拉深工序图洛阳理工学院毕业设计（论文）8第2章工艺方案的确定21冲压件工艺性分析拉深件的工艺性是指拉深件对拉深工艺的适应性。在一般情况下，对拉深件工艺性影响最大的几何形状尺寸和精度要求。良好的拉深工艺性应能满足材料较省、工序较少、模具加工较容易、寿命较高、操作方便及产品质量稳定等要求。该零件为玻璃器外壳。属于大批量生产，且其形状简单、对称、有利于合理排样、减小废料，直线、曲线的连接处为圆角过渡。且选用10钢，厚度为2MM,其弯曲半径均大于该种材料的最小弯曲半径，且工件精度要求不高，不需要校形，此工件的形状满足拉深工件的要求，可用拉深工序加工。拉深零件的结构工艺性是指拉深零件采用拉深成形工艺的难易程度。良好的工艺性是指坯料消耗少、工序少，模具结构简单、加工容易，产品质量稳定、废料少和操作简单方便等。在设计拉深零件时，应根据材料拉深时的变形特点和规律，提出满足工艺性的要求。对拉深材料的要求拉深件的材料应具有良好的塑性、低的强度比、大的板厚方向性系数和小的板平面方向性。对拉深零件形状和尺寸的要求1拉深件的高度尽可能小，以便能通过12次拉深工序成形，2拉深件的形状尽可能简单、对称，以保证变形均匀。对于半敞开的非对称件，可成双拉深后在剖成两件3有凸缘的拉深件，最好满足D凸D12T，而求外轮廓与直壁断面最好形状相似，否则，拉深困难，切边余量大。4为了使拉深件顺利进行，凸缘圆角半径R2T。当R05MM时，应增加整形工序。对拉深零件精度的要求由于拉深件各部位的料厚有较大的变化，所以对零件图上的尺寸应明确标注是外壁还是内壁。由于拉深件有回弹，所以零件横截面的尺寸公差，一般都在IT12级以下，如零件高于T12级，应增加整形工序。洛阳理工学院毕业设计（论文）922确定工艺方案工艺方案的确定，可依据表21确定表21冲压工艺方案单工序模项目无导柱有导柱级进模复合模冲压精度低较低较高，相当于IT10IT13高，相当于IT8IT11制件平整程度不平整一般不平整，有时要校平因压料较好，制件平整制件最大尺寸和材料厚度不受限制300MM以下厚度达6MM尺寸250MM厚度在016之间尺寸300MM厚度常在005M3MM冲模制造的难度程度及价格容易、价格低导柱、导套的装配采用先进工艺后不难简单形状制件的级进模比复合模具制造难度低，价格亦较低形状复杂的制件用复合模比级进模制造难度低，相对价格低生产率低较低可用自动送料出料装置，效率较高工序组合后效率高使用高速冲床的可能性只能单冲不能连冲有自动送料装置可以连冲，但速度不能太高使用于高速冲床高达400次/分以上由于有弹性缓冲器，不宜用高速，不宜连冲材料要求可用边角料条料要求不严格条料或卷料要求严格除用条料外，小件可用边角料，但生产率低冲模安装调整与操作调整麻烦操作不便安装、调整较容易、操作方便安装、调整较容易，操作简单安装、调整比级进模更容易分析表21得，采用单工序模具结构简单，只需要一道工序一副模具才能完成，且生产效率低难以满足该工件大量生产的要求。复合模要在一副模具中完洛阳理工学院毕业设计（论文）10成几道冲压工序，因此模具结构要比单工序模复杂，而且要求各零部件的动作准确可靠，不相互干涉。这要求模具的制造达到较高的精度。模具的制造成本较高，制造周期延长。级进模也需一副模具，生产率高，但模具结构复杂，送进料不方便，加之工件尺寸偏大。通过分析对上述三种方案的比较，该件若能一次成形，则用复合模最佳。拉深件的毛坯需落料来获得，然后经4次拉深成形获得所需拉深件，考虑到毛坯为简单的圆形件，为降低面积的制造成本，设计一副落料拉深复合模，来完成拉深件的毛坯的落料和第一次拉深两个工序，为保证拉深件的拉深质量和尺寸精度，以后三次拉深均采用单工序拉深。根据上面的计算知拉深件第一次拉深需采用压边装置，第二次拉深的拉深系数M2075，经查冲压工艺与模具设计一书表47知，M208时仍需压边圈第三次拉深系数M307808,因此第三次拉深仍需用用压边圈，同理第四次拉深系数M4080080,因此第四次可用可不用压边圈。洛阳理工学院毕业设计（论文）11第3章相关数据的计算31计算压边力和拉深力为了解决拉深过程中的起皱问题，生产实际中的主要方法是在模具结构上采用压料装置。压边圈产生的压边力大小应适当，压边力太小，防皱效果不好，太大，则会增大传力区危险断面上的拉应力，从而引起材料严重变薄甚至拉裂，因此，实际应用中，在保证变形区不起皱的前提下，尽量选小的压边力。因为本零件为轴对称零件，所以不用计算压力中心。311计算压边力压边力提高了凸缘的流动阻力，使拉深力增大。过大的压边力可能导致筒壁危险断面拉裂；压边力过小，则起不到防皱作用。压边力按下式进行计算FQAP式中A压边面积，MM；P单位压边力，MPA。由冲压工艺与模具设计一书中的表512可知10钢单位压边力为21MPA。计算得FQ131480/2314578/2215043NFQ231480/2314434/22174454NFQ331480/2314338/22186671NFQ431480/231430/22190668N312计算拉深力从理论上计算拉深力比较复杂，在实际使用上并不方便，而且因影响因素比较复杂，计算结构与实际拉深力往往有出入，所以生产中常用经验公式计算拉深洛阳理工学院毕业设计（论文）12力。可用以下经验经验公式计算拉深力。FKBDT式中D拉伸件直径，MM；T材料厚度，MM；材料抗拉强度，MPA；BK修正系数，与拉深系数有关，M愈小，K愈大。K值见表31首次拉深时用K1，以后各次拉深时用K2计算。表31修正系数K值M1055057060062065067070072075077080K1100093086079072066060055050045040MN070072075077080085090095K2100095090085080070060050各次拉深力为F113145782335121600NF2090314434233582174NF3085314338233560442NF408031430233550491N由于采用压边圈，则冲压力为拉深力F和压边力FQ之和，即FFFQ。F11216005043126643NF28217474454896194NF36044286671691091NF45049190668595578N313计算公称压力一般可有下式概算浅拉深时F（0708）FM深拉深时F（0506）FM式中FM压力机的公称压力。由上式可知FMF/06计算得FM1126643/0621107KN洛阳理工学院毕业设计（论文）13FM2896194/061494KNFM3691091/061152KNFM4595578/06993KN32计算模具工作部分尺寸321模具间隙拉深模间隙指的是凸凹模之间的双面间隙，间隙的大小对拉深力和拉深质量以及模具寿命都有很大的影响。间隙小时，拉深件回弹小，侧壁平直而光滑，质量较好，精度高。若间隙值太小，拉深力增大，工件变薄严重，甚至拉裂，模具表面间的摩擦，摩损严重，模具寿命低。间隙过大时，拉深力降低，模具寿命提高，但毛坯容易起皱，拉深件锥度大，精度较差。因此，拉深模的间隙值应合理。用压边圈时，其间隙值按冲压工艺与模具设计一书中表58选取得第一次，第二次拉深单边间隙Z12T12224MM第三次拉深单边间隙Z11T11222MM第四次拉深单边间隙Z1T122MM322拉深模圆角半径拉深模圆角半径上面已经计算过，结果如下R86MM，R69MM，R55MM，R44MM；R6MM，R48MM，R1D2D3D4D1P2P3P39MM，R31MM。4P323凸凹模工作部分尺寸零件的尺寸精度由最后一次拉深的凸，凹模的尺寸及公差决定，而最后一次拉深中凹模及凸模的尺寸和公差又按零件的要求来确定。一般除最后一次拉深模的尺寸公差需考虑外，首次及中间各道次的模具尺寸公差和拉深半成品的尺寸公差没有必要作严格限制，这时模具的尺寸只要等于毛坯的过渡尺寸即可。由于该拉深件对外形尺寸及公差有要求，以凹模为基准。对于前3次拉深模具制造公差按IT10级选取。洛阳理工学院毕业设计（论文）14以凹模为基准时，凹模尺寸为DD；凸模尺寸为DP（D2C）。所D00P以计算得D578MM，D434MM，D338MM；D53MM，D3861D1202D103D101P022PMM，D294MM。03P01最后一次拉深，其凸凹模工作部分尺寸与公差确定如下DD075300750452966MM4DD0039039DD0752C30075045222566MMPP33确定凸模通气孔无论拉深模是否采用压料装置，为了便于取出工件，拉深凸模都应钻通气孔，其尺寸经查冲压工艺与模具设计一书表414取得第一次拉深凸模的通气孔直径为65MM以后各拉深凸模的通气孔直径为5MM洛阳理工学院毕业设计（论文）15第4章落料拉深模复合模的设计41落料拉深复合模工作部分的设计411排样设计由于拉深件毛坯外形为圆形，形状简单，为降低模具的结构复杂程度，采用直排排样的方法。查冲压工艺与模具设计一书中表212得搭边值为工件间A115MM和侧面A2MM。采用导料板送料，因此采用无侧压装置的送料方式。条料理想的送进基准是零件的中心线。条料宽度计算公式为B0102CAD导尺间距SBCD2A1式中D冲裁件垂直于送料方向的尺寸，MM；A侧搭边最小值，MM；条料宽度公差，MM；C导尺与条料间的最小间隙，MM。1代入数据计算得；条料宽度B11562（217）1124071071尺寸间距S1156221711223MM材料利用率A/A100A/HB100101式中A一个步距内制件的实际面积，MM；12A一个步距内所需毛坯面积，MM；0H送料步距，MM；B条料宽度，MM。计算得AR314（1156/2）104902MM1222104902/1241223100692洛阳理工学院毕业设计（论文）16图41排样图412计算落料凸凹模刃口落1156料的凸、凹模刃口尺寸得计算。由于落料件结构简单，精度要求不高（公差等级取IT14级，则其尺寸为1156），所以采用分别制造的方法087制作凸、凹模。凸、凹模刃口尺寸计算公式如下凹模尺寸D（DX）DMAXD0凸模尺寸D（DZ）PDINP式中D，D落料凸模和凹模的基本尺寸，MM；PDD落料件最大极限尺寸，MM；MAX冲裁件的公差，MM；X磨损系数，查冲压工艺与模具设计一书中表26选取；凸凹模的制造公差，按冲裁件的1/41/5选取。DP,查表得087MM，X05MM，0025，0035，代入公式得PDD（115605087）1152D035035D（11520246）115P22413冲裁力的计算冲裁力是冲裁过程中凸模对板料施加的压力，它是随凸模进入材料的深度洛阳理工学院毕业设计（论文）17（凸模行程）而变化的。通常说的冲裁力是指冲裁力的最大值，它是选用压力机和设计模具的重要依据之一。用普通平刃口模具冲裁时，其冲裁力F一般按下式计算FKLTB式中F冲裁力（KN）L冲裁周边长度（MM）T材料厚度（MM）材料抗剪强度MPABK系数，一般取13。在一般情况下材料的抗拉强度B13，为计算方便可按下式估算冲裁力F13LTLTB计算得落料力F2XX1156X3352432KN落推件力FNKF推推落查冲压工艺与模具设计一书中表32得H10，NH/T10/25。F5X0055X24326688KN推总冲压力F总为FFF24326688912KN总总落推414落料凹模的设计在落料凹模内，由于要设置推荐块，所以凹模刃口应采用直通形刃口，由于凹模简单，同时为了降低凹模加工难度和凹模结构的复杂程度，得到较高的结构强度，凹模采用整体式。查冲压工艺与模具设计一书表221，H5MM，取得刃口高度H6MM。凹模外形尺寸计算公式如下凹模厚度HKB凹模壁厚C（152）H式中B凹模刃口最大尺寸；K系数，考虑到板料厚度影响，取K02。计算得H02115623MMC15H1523345MM凹模外形尺寸的长宽可根据凹模壁厚算出，则凹模壁厚的长与宽为洛阳理工学院毕业设计（论文）18LBB2C115623451846MM取L250MMB200MM落料凹模的结构设计如图42所示，材料选用CRWMN,热处理硬度为6064HRC。图42落料凹模415首次拉深凸模的设计拉深凸模的工作部分尺寸已经在323（凸、凹模工作部分尺寸）计算过，此处根据模具的结构设计确定其结构尺寸，为便于凸模的加工，凸模采用直通式，材料选用CR12MOV,热处理硬度为5862HRC。洛阳理工学院毕业设计（论文）19图43首次拉深凸模416导料板的设计导料板的结构有两种一种与卸料板分开制造，另一种是与卸料板制造成整体。此处采用整体式导料板，便于安装和制造。导料板的厚度取决于导料方式和板料厚度，该模具采用固定挡料销，导料时需抬料，经查冲压工艺与模具设计一书表224知，导料板厚取H6MM，整体式导料板的结构和尺寸设计如下图44所示，材料选用45钢，热处理硬度为4348HRC。图44导料板洛阳理工学院毕业设计（论文）20417压边圈的设计该模具中，凸凹模首先将落料件推入落料凹模，设置在落料凹模内的压边圈在气压的作用下对落料件施压，起到压料作用，防止拉深毛坯进行拉深时起皱。推件块的结构和尺寸设计如图45示。推件块采用45钢，热处理硬度为4348HRC。图45压边圈418凸凹模（落料凸模和拉深凹模）的设计本模具为落料拉深复合，除了落料凹模和拉深凸模外，还有一个落料凸模和拉深凹模组成的凸凹模。根据模具结构的设计需要，凸凹模的结构设计如图46所示。凸凹模安装时应保证凸凹模的轴线与模柄轴线重合。凸凹模的强度校核查冲压工艺与模具设计一书表223得凸凹模的最小壁厚为49MM，而实际最小壁厚为735MM，故强度满足要求。凸凹模的外形采用分别制造法得到，内孔刃口尺寸由冲孔凸模的实际尺寸进行配做，保证双面合理间隙值在ZMIN0246ZMAX0360之间。凸凹模材料为CR12MOV,热处理硬度为6264HRC。洛阳理工学院毕业设计（论文）21图46凸凹模419推件块的设计为了提高推件块的推件效果，将推件块与凸凹模的接触面设置成45斜度，同时提高了推件的强度。推件块采用45钢。热处理应度为3238HRC。图47推件块42落料拉深复合模运动部分零件的设计洛阳理工学院毕业设计（论文）22421模架与紧固零件的选取由于该模具的冲压行程较大，经考究知选用行程较大、导向精度高的滚动导向模架，经查中国模具设计大典一书表2249，选用中间导柱模架，其标记为250X200X2300GB/T28522。最小闭合高度为230MM，最大行程为120MM。1模架各零件标记上模座250MMX200MMX50MMGB/T28563下模座250MMX200MMX60MMGB/T28564导柱32MMX215MMGB/T2861335MMX215MMGB/T28613导套32MMX150MMX48MMGB/T2861835MMX150MMX48MMGB/T28618保持圈32MMX395MMX84MMGB/T28611035MMX425MMX84MMGB/T286110弹簧2MMX37MMX87MM2MMX40MMX88MM压板16MMX20MM螺钉M6X16MM图48模架2模具最小闭合高度为HHHTHH上模座推件块拉深凸模下模座洛阳理工学院毕业设计（论文）23506128060253MM在模具的闭合高度范围内。3紧固件的选择该模具采用内六角螺钉和销钉紧固，具体选用标准件如下内六角螺钉M1030GB/T701985M1060GB/T701985M10X45GB/T701985M10X70GB/T701985圆柱销12120GB/T1191986422上、下模座的设计根据模具结构和模具的制造要求，将标准的模座设计成如图49所示图49上模座洛阳理工学院毕业设计（论文）24图410下模座423压料装置的选择弹性压料装置通常有三种结构形式橡皮压边装置；弹簧压边装置；气垫式压料装置。随着拉深深度的增加，需要压边的凸缘部分不断减少，故需要的压边力也减小，由三种压边装置的压边力的变化曲线知，橡皮和弹簧的压边力恰好与需要的压边力相反，随着拉深深度的增加，其压边力亦增加，这种情况会使拉深力增大，从而导致零件断裂，因此橡皮和弹簧结构通常由于浅拉深。气垫式压边装置的压边效果较好，压边力基本不随工作行程而变化。因此，为保证拉深件的拉深质量，该模具选用气垫式压边装置。424压力机的选择和校核1压力机的选择由413知，首次拉深所要求的公称压力F21107KN，由413知，落料1压力和推件力F912KN，由于落料和拉深分别进行，因此取F912KN。总洛阳理工学院毕业设计（论文）25为了保证冲压力的足够，一般冲裁时压力机吨位应比计算的冲压力大30左右，即F912X1311856KN，根据模具的外形尺寸和公称压力，最终选取压总力机型号为J21160的开式固定台压力机。其主要技术参数为公称压力1600KN滑块行程160MM最大装模高度400MM连杆调节长度200MM工作台尺寸710MMX710MM（前后X左右）模柄孔尺寸70MMX80MM（直径X深度）2压力机的校核滑块行程长度的校核滑块行程长度应保证毛坯能顺利地放入模具和冲压件能顺利的从模具中取出，特别是成形拉深件和弯曲件，应使滑块行程长度大于制件高的2530倍。首次拉深件深36MM，滑块行程160MM,大于拉深件高的三倍，因此滑块行程长度满足要求。闭合高度的校核该模具设计的最小闭合高度为253MM，凸凹模刚好接触到板料时的闭合高度，模具闭合高度为292MM。模具的闭合高度应介于压力机的最大和最小闭合高度之间，并考虑留有适当的余量。计算公式如下HH10HHH5MIN1MAX1式中H模具闭合高度H压力机的最大闭合高度AXM连杆调节量计算得（40020010）MM253MM292MM4005MM即210253MM292MM395MM因此，压力机装模高度满足要求。425落料拉深复合（首次拉深）模总装图如图411所示为落料拉深复合模。上模部分装有凸凹模5（落料凸模与拉深凹模），下模部分装有落料凹模11与拉深凸模10。为保证冲压时先落料后拉深，拉深凸模10上端面低于落料凹模11的刃口高度。件13为弹性压边圈，压边装置安装在下模座上。洛阳理工学院毕业设计（论文）26图411首次拉深装配图洛阳理工学院毕业设计（论文）27结论本课题研究的是关于镇流器外壳的冲压工艺及模具设计，零件材料为10钢，厚度为2MM，且其刚度相对不高，易变形。10号钢塑性、韧性很好，易冷热加工成形，正火或冷加工后切削加工性能好，焊接性优良，无回火脆性，淬透性和淬硬性均差。通过对零件的整体分析，制造此零件需要多次拉深冲压。因而本课题所要解决的难题就是如何计算并防止出现拉伸皱曲,拉伸破裂,拉深凸耳等缺陷,使得冲压成形达到我们所要求的质量。拉伸凸缘皱曲可以通过加装压边圈并提高压边力解决，最终问题依然转化为危险断面的失稳破裂。解决此问题的基本思路是降低拉伸力或提高危险断面临界失稳载荷。常用的办法是采用多次拉伸工艺，减小各次的拉伸变形程度，使各次拉伸力均小于临界失稳载荷。凸耳需通过修边工序去除，既浪费材料又增加工序。板料面内各向异性是板料轧制造成的变形织构和纤维组织所致，前者不能通过再结晶退火消除，故凸耳也不能通过再结晶退火消除。消除板料面内各向异性的最有效的方法是拟定适用于深拉伸板料的最合理轧制过程，如以各种方向交替轧制，可以获得板料面内力学性能均匀的板料。洛阳理工学院毕业设计论文28谢辞首先，非常感谢贾平老师在这次设计过程中给予我的悉心的指导与帮助。从接受课题到现在完成毕业设计论文，我得到了贾平老师精心的指导和无微的帮助，尤其是在课题设计的前期准备工作和设计的过程中，导师提出了许许多多宝贵的设计意见，在最后的论证修改过程中贾老师还在百忙之中，抽出时间为我们提供了必要的指导和帮助。老师他渊博的学术知识、严谨的治学态度、勤勉的工作作风、敏锐的思路和实事求是的工作作风，对我的严格要求使我受益匪浅、享用终生。在此，对贾老师表示我最真诚的尊敬和最诚挚的感谢。由于我的学识水平、时间和精力有限，文中肯定有许多不尽人意和不完善之处，我将在以后的工作、学习中不断以思考和完善其次，要向给予此次毕业设计帮助的老师们，以及同学们以诚挚的谢意，在整个设计过程中，他们也给我很多帮助和无私的关怀，更重要的是为我提供了不少的资料，在此感谢他们。总之，我的设计是老师和同学共同完成的结果，在设计的这些日子里，我们合作的非常愉快，教会了我许多道理，是我人生的一笔财富，我再次向给予我帮助的老师和同学表示感谢洛阳理工学院毕业设计论文29参考文献1杨玉英，崔令江实用冲压工艺及模具设计手册M北京机械工业出版社,20042熊志卿冲压工艺与模具设计M北京高等教育出版社,20113刘建超,张宝忠冲压模具设计与制造M北京高等教育出版社,20044方昆凡公差与配合技术手册M北京北京出版社,19985郑家贤冲压工艺与模具设计实用技术M北京机械工业出版社,20056许发樾模具标准应用手册M北京机械工业出版社,19947冯丙尧，韩泰荣模具设计与制造简明手册M上海上海科学技术出版社,19948何铭新，钱可强，徐祖茂机械制图M北京高等教育出版社,20109王芳冷冲模具设计指导M北京机械工业出版社,199810王孝培冲压手册M北京机械工业出版社,198811薛彦成公差配合与技术测量M北京机械工业出版社,199912肖祥芷，王孝培中国模具设计大典第三卷M南昌江西科学技术出版社,200313李天佑冲压图册M北京机械工业出版社,198814许政坤冲压模具设计与制造M北京化学工业出版社,200315冯之敬机械制造工程原理M北京清华大学出版社，2005洛阳理工学院毕业设计论文30外文资料翻译MOLDHIGHSPEEDMILLINGPROCESSINGTECHNOLOGYTHEABSTRACTINTRODUCEDTHEHIGHSPEEDMILLINGINTHEMOLDPROCESSINGAPPLICATIONASWELLASTHEINFLUENCE,ANDBRIEFINTRODUCTIONHIGHSPEEDMILLINGENGINEBEDSTRUCTURE,CONTROLSYSTEMANDCUTTINGTOOLHASCARRIEDONTHESIMPLEANALYSISTOTHEHIGHSPEEDPROCESSINGCRAFTKEYWORDHIGHSPEEDMILLINGMOLDPROCESSINGFIRST,FOREWORDINTHEMODERNMOLDPRODUCTION,ALONGWITHTOMODELSARTISTICANDTHEFUNCTIONMUSTOBTAINMOREANDMOREHIGH,MODELSTHEINTERNALSTRUCTURETODESIGNMOREANDMORECOMPLEX,THEMOLDCONTOURDESIGNDAYBYDAYISALSOCOMPLEX,THEFREECURVEDSURFACEACCOUNTSFORTHEPROPORTIONTOINCREASEUNCEASINGLY,THECORRESPONDINGMOLDSTRUCTUREALSODESIGNSMOREANDMORECOMPLEXTHESEALLSETAHIGHERREQUESTTOTHEMOLDPROCESSINGTECHNOLOGY,NOTONLYSHOULDGUARANTEETHEHIGHMANUFACTUREPRECISIONANDTHESURFACEQUALITY,MOREOVERMUSTPURSUETHEPROCESSINGSURFACEARTISTICALONGWITHISUNCEASINGLYTHOROUGHTOTHEHIGHSPEEDPROCESSINGENGINEERINGRESEARCH,ISPROCESSINGTHEENGINEBED,THENUMERICALCONTROLSYSTEM,THECUTTINGTOOLSYSTEM,CAD/ESPECIALLYCORRELATIONTECHNOLOGYANDSOONCAMSOFTWAREDEVELOPSUNCEASINGLYUNDERTHEIMPETUS,HIGHSPEEDPROCESSESTHETECHNOLOGYMOREANDMOREMANYTOAPPLYINTHEMOLDCAVITYPROCESSINGANDTHEMANUFACTURETHENUMERICALCONTROLHIGHSPEEDCUTTINGPROCESSINGTOOKINTHEMOLDMANUFACTUREAMOSTIMPORTANTADVANCEDMANUFACTURETECHNOLOGY,ISTHECOLLECTIONISHIGHLYEFFECTIVE,HIGHQUALITY,THELOWCONSUMPTIONINABODYADVANCEDMANUFACTURETECHNOLOGYISOPPOSITEINTHETRADITIONALMACHINING,ITSCUTTINGSPEED,ENTEREDTOTHESPEEDHADTHEVERYBIGENHANCEMENT,MOREOVERCUTTHEMECHANISMNOTTOBESAMETHEHIGHSPEEDCUTTINGCAUSEDTHEMACHININGTOHAVETHELEAP,ITSSPECIFICPOWERMETALEXCISIONRATEENHANCED3040,THECUTTINGFORCEREDUCED30,THECUTTINGTOOLWORKINGDURABILITYENHANCED70,REMAINEDHOTLYLARGESCALEREDUCESINTHEWORKPIECECUTTING,THELOWSTEPSHUDDERVANISHEDNEARLYALONG洛阳理工学院毕业设计论文31WITHTHECUTTINGSPEEDENHANCEMENT,UNITTIMESEMIFINISHEDMATERIALSMATERIALREMOVINGRATEINCREASED,THECUTTINGTIMEREDUCED,THEPROCESSINGEFFICIENCYENHANCED,THUSREDUCEDTHEPRODUCTMANUFACTURECYCLE,ENHANCEDTHEPRODUCTMARKETCOMPETITIVEPOWERATTHESAMETIME,THEHIGHSPEEDPROCESSINGSMALLAMOUNTENTEREDQUICKLYCAUSESTHECUTTINGFORCETO