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山 西 农 业 大 学 本科生毕业论文（设计）选题审批表 毕业论文（设计）题目 杯形件拉深模具的设计 指 导 教 师 邢泽炳 职 称 副教授 学生具备条件 修完教学计划要求课程内容及学时 选题完成形式 开题报告 内 容 简 要： 本论文应用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次冷冲压模具设计工作的实际训练从而培养和提高独立工作能力，巩固与扩充了冷冲压模具设计等课程所学的内容，掌握冷冲压模具设计的方法和步骤，掌握冷冲压模具设计的基本的模具技能懂得了怎样分析零件的工艺性，怎样确定工艺方案，了解了 模具的基本结构，提高了计算能力，绘图能力，熟悉了规范和标准，同时各科相关的课程都有了全面的复习，独立思考的能力也有了提高。采用拉深模模具设计制造简便易行。拉深效果好，能极大地提高生产效率。本设计共分 5章，分别论述了产品工艺分析，工艺计算，模板及零件设计，模具组立等问题。了解产品用途，并进行冲压件的工艺性及尺寸公差等级分析，对于一些冲压件结构不合理或工艺性不好的进行改进并绘制模具总图和非标准件零件图。 系主任签字： 年 月 日 院长签字 ： 年 月 日 山西农业大学 本科生毕业论文 (设计 ) 开题报告 题 目 杯形件拉深模具的设计 学 院 信息学院 专 业 机械设计制造及其自动化 年 级 姓 名 田 阳 学 号 指导教师 职 称 副教授 选题的依据及意义 随着科学技术的发展需要，模具已成为现代化不可缺少的工艺装备，模具设计是机械专业一个最重要的教学环节 ,是一门实践性很强的学科，是我们对所学知识的综合运用，通过对专业知识的综合运用，对模具从设计到制造的过程有个基本上的了解，为以后的工作及进一步学习深造打下了坚实的基础。 模具制造技术现代化是模具工业发展的基础。计算机技术、信息技术、自动化技术等先进技术正在不断向传统制造技术渗透、交叉、融合形成了现代模具制造技术。其中高速铣削加 工、电火花铣削加工、慢走丝切割加工、精密磨削及抛光技术、数控测量等代表了现代冲模制造的技术水平。高速铣削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面质量（主轴转速一般为1500040000r/,加工精度一般可达 10 微米，最好的表面粗糙度 1 微米），而且与传统切削加工相比具有温升低（工件只升高 3 摄氏度）、切削力小，因而可加工热敏材料和刚性差的零件，合理选择刀具和切削用量还可实现硬材料（ 60工；电火花铣削加工（又称电火花创成加工）是以高速旋转的简单管状电极作三维或二维轮廓加工（像数控铣 一样），因此不再需要制造昂贵的成形电极，如日本三菱公司生产的置有电极损耗自动补偿系统、 成系统、在线自动测量系统和动态仿真系统，体现了当今电火花加工机床的技术水平；慢走丝线切割技术的发展水平已相当高，功能也相当完善，自动化程度已达到无人看管运行的程度，目前切割速度已达到 300工精度可达 米，表面粗糙度达 1精度磨削及抛光已开始使用数控成形磨床、数控光学曲线磨床、数控连 续轨迹坐标磨床及自动抛光等先进设备和技术 ;模具加工过程中的检测技术也取得了很大的发展 ,现在三坐标测量机除了能高精度地测量复杂曲面的数据外 ,其良好的温度补偿装置、可靠的抗振保护能力、严密的除尘措施及简单操作步骤，使得现场自动化检测成为可能。此外，激光快速成形技术（ 树脂浇注技术在快速经济制模技术中得到了成功的应用。 本课题研究内容 本课题研究的是杯形件拉深模具的设计。拉深是主要的冲压工序之一，应用很广，象汽车、拖拉机的一些罩件、覆盖件，电器仪表的壳体件及众多的日用品等都是应用拉深成型的。本课题 主要研究的是拉深的工艺性。 包括分析零件的工艺性，确定工艺方案，了解了模具的基本结构、尺寸公差等级的确定以及拉深时毛坯起皱、断裂等现象，并提出解决方案。 本课题研究方案 我国当前拉深技术发展受到限制，主要的问题表现在： （ 1） 模具故障，模具故障是冲压生产中最容易出现的问题，常常造成停产，影响产品生产周期。 （ 2） 模具损坏，模具损坏是指模具开裂、折断、涨开等，处理模具损坏问题 。 鉴于上述分析，本课题主要是 从模具的设计、制造工艺和模具使用方面寻找原因。首先要审核模具的制造材料是否合适 ，相对应的热处埋工艺 是否合理。模具使用时，零件位置、方向等安装错误或螺栓紧固不好。工作高度调整过低、导柱润滑不足。送料设备有故障，压力机异常等，都会造成模具的损坏。本课题针对以上缺陷提出了解决方案。 研究的创新之处 本课题的难点以及重点在于解决拉深时起皱现象。拉深过程中，凸缘材料由扇形挤压成矩形。材料间产生很大的切向压力，这一压力犹如压杆两端受压失稳似的似凸缘材料失去稳定而形成皱折，鉴于以上情况分析，我解决的方法是： （ 1）模具改进，在流量大的地方设加强筋 （ 2）改善材质，降低延伸率等 研究过程 (含完成期限 ) 第一周与指导老师确定设计题目并制定详细的设计要求； 第二周调查、收集、研究现有资料，根据课题的要求，明确整个论文的任务和方向； 第三周提出多种研究方案，通过分析对比，确定出最优方案； 第四和第五周以确定的初步方案绘制出工作示意图或机构运动简图，确定机构组成和各种参数计算； 第六和第七周详细书写论文正文内容及经济效益分析 第八周交由指导老师批改； 第九周修改并完善论文。 指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日 教研室意见 教研室主任签名： 年 月 日 院系意见 主管领导签名： 年 月 日 毕业论文中文摘要 杯形件拉深模具的设计 摘要 本论文应用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次冷冲压模具设计工作的实际训练从而培养和提高学生独立工作能力，巩固与扩充了冷冲压模具设计等课程所学的内容，掌握冷冲压模具设计的方法和步骤，掌握冷冲压模具设计的基本的模具技能懂得了怎样分析零件的工艺性，怎样确定工艺方案，了解了模具的基本结构，提高了计算能力，绘图能力，熟悉了规范和标准，同时各科相关的课程都有了全面的复习，独立思考的能力也有了提高。采用拉深模模具设计制造简便易行。拉深效果好，能极大地提高生产效率。 本设计共分 5章，分别论述了产品工艺分析，工艺计算，模板及零件设计，模具组立等问题。了解产品用途，并进行冲压件的工艺性及尺寸公差等级分析，对于一些冲压件结构不合理或工艺性不好的进行改进并绘制模具总图和非标准件零件图。 关键词 工艺分析 工艺设计 模具组立 毕业论文外文摘要 a n of of of of a of of so as to to of of of to to to of of to to of to At to a to . of of is on of of or of we to to 1 is a of in a is by of of a is so it is is is 100is in of or it is as be by is in of it a in to be in of as (1) (2) to of (3) to in (4) be (5) to to of is it to of in as a to a be be in 2 of of to in in （ 1） to is is to It is on In be as of to of （ 2） to of is As a is to as of by by （ 3） of is to or of In is of of in to is so as to In be in be is of （ 4） In of to is as in of as In is by of in in a of of In as of on in by an to to of is （ 1） or of in is in be on of （ 2） to or in on or be by on on by of on of is in （ 3） It is is a on of a in of a 3 of be by of be is a of is It is a of It In is in of by of to of on of be be in of is in is no or on is to to to on of to of it is on of in of be by in of of 4 a of in of be by to of of by of be on be to of is an in on is as （ 1） of of （ 2） to of to of of （ 3） a of in 5 of of is of to It to of of In to it is to of so as to of in On to in of of is so a to of be to of is to of is in as by is of is be as a is a of up as as of on In to of a of in as of is is to on of of in to of of of of be to of in of is A of of is at is In of a of as on of is is be by In of in of a an a of at to of An of is in of of is of in in a of in of to In of a of in in is by of is of It is of in be in by of to by a to on on of is to in of a a a of 冲压成形与板材冲压 1概述 通过模具使板材产生塑性变形而获得成品零件的一次成形工艺方法叫做冲压。由于冲压通常在冷态下进行，因此也称为冷冲压。只有当板材厚度超过 8100，才采用热冲压。冲压加工的原材料一般为板材或带材，故也称板材冲压。某些非金属板材（如胶木板、云母片、石棉、皮革等）亦可采用冲压成形工艺进行加工。 冲压广泛应用于金属制品各行业中，尤其在汽车、仪表、军工、家用电器等工业中占有极其重要的地位。 冲压成形需研究工艺设备和模具三类基本问题。 板材冲压具有下列特点： （ 1）高的材料利用率。 （ 2）可加工薄壁、形状复杂的零件。 （ 3）冲压件在形状和尺寸方面的互换性好。 （ 4）能获得质量轻而强度高、刚性好的零件。 （ 5）生产率高，操作简单，容易实现机械化和自动化。 冲压模具制作成本高，因此适合大批量 生产。对于小批量、多品种生产，常采用简易冲模，同时引进冲压加工中心等新型设备，以满足市场求新求变的需求。 板材冲压常用的金属材料有低碳钢、铜、铝、镁合金及高塑性的合金刚等。如前所述，材料形状有板材和带材。 冲压生产设备有剪床和冲床。剪床是用来将板材剪切成具有一定宽度的条料，以供后续冲压工序使用，冲床可用于剪切及成形。 2冲压成形的特点 生产时间中所采用的冲压成形工艺方法有很多，具有多种形式饿名称 ，但塑性变形本质是相同的。冲压成形具有如下几个非常突出的特点。 （ 1）垂直于板面方向的单位面积上的压力，其数值不大便足以在板面方向上使 板材产生塑性变形。由于垂直于板面方向上的单位面积上压力的素质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地当作平面应力状态来处理，使其变形力学的分析和工艺参数的计算大呢感工作都得到很大的简化。 （ 2）由于冲压成形用的板材毛胚的相对厚度很小，在压应力作用下的抗失稳能力也很差，所以在没有抗失稳装置（如压边圈等） 的条件下，很难在自由状态下顺利地完成冲压成形过程。因此，以拉应力作用为主的伸长类冲压成形过程多于以压应力作用为主的压缩类成形过程。 （ 3）冲压成形时，板材毛胚内应力的数值等于或小于材料的屈服应力。在这一点上，冲压成形与体积成形的差别很大。因此，在冲压成形时变形区应力状态中的静水压力成分对成形极限与变形抗力的影响，已失去其在体积成形时的重要程度，有些情况下，甚至可以完全不予考虑，即使有必要考虑时，其处理方法也不相同。 （ 4）在冲压成形时，模具对板材毛胚作用 力所形成的约束作用较轻，不像体积成形（如模锻）是靠与制件形状完全相同的型腔对毛胚进行全面接触而实现的强制成形。在冲压成形中，大多数情况下，板材毛胚都有某种程度的自由度，常常是只有一个表面与模具接触，甚至有时存在板材两侧表面都有于模具接触的变形部分。在这种情况下，这部分毛胚的变形是靠模具对其相邻部分施加的外力实现其控制作用的。例如，球面和锥面零件成形时的悬空部分和管胚端部的卷边成形都属这种情况。 由于冲压成形具有上述一些在变形与力学方面的特点，致使冲压技术也形成了一些与体积成形 不同的特点。 由于不需要在板材毛的表面施加很大的单位压力即可使其成形，所以在冲压技术中关于模具强度与刚度的研究并不十分重要，相反却发展了学多简易模具技术。由于相同原因，也促使靠气体或液体压力成形的工艺方法得以发展。 因冲压成形时的平面应力状态或更为单纯的应变状态（与体积成形相比），当前对冲压成形汇中毛胚的变形与 力能参数方面的研究较为深入，有条件运用合理的科学方法进行冲压加工。借助于电子计算机与先进的测试手段，在对板材性能与冲压变形参数进行实时测量与分析基 础上，实现冲压过程智能化控制的研究工作也在开展。 人们在对冲压成形过程有离开较为深入的了解后，已经认识到冲压成型与原材料有十分密切的关系。所以，对板材冲压性能即成形性与形状稳定性的研究，目前已成为冲压技术的一个重要内容。对板材冲压性能的研究工作不仅是冲压技术发展的需要，而且也促进了钢铁工业生产技术的发展，为其提高板材的质量提供了一个可靠的基础与依据。 3冲压变形的分类 冲压变形工艺可完成多种工序，其基本工序可分为分离工序 和变形工序两大类。 分离工序是使胚料的一部分与另一部分相互分离的工艺方法，主要有落料、冲孔、切边、剖切、修整等。其中又以冲孔、落料应用最广。变形工序是使胚料的一部分相对于另一部分产生位移而不破裂的工艺方法，主要有拉深、弯曲、局部成形、胀形、翻边、缩径、校形、旋压等。 从本质上看，冲压成形就是毛胚的变形区在外力的作用下产生相应的塑性变形，所以变形区内的应力状态和变形特点景象的冲压成形分类，可以把成形性质相同的成形方法概括成同一个类型并进行体系 化的研究。 绝大多数冲压成形时毛胚变形区均处于平面应力状态。通常认为在板材表面上不受外力的作用，即使有外力作用，其数值也是较小的，所以可以认为垂直于板面方向上的应力为零，使板材毛胚产生塑性变形的是作用于板面方向上相互的两个主应力。由于板厚较小，通常都近似地认为这两个主应力在厚度方向上是均匀分布的。基于这样的分析，可以把各种形式冲压成型中的毛陪变形区的受力状态与变形特点，在平面应力的应力坐标系中与相应的两向应变坐标系中以应力与应变坐标决定的位置来表示。 4冲压用原材料 冲压加工用原材料有很多种，它们的性能也有很大的差别，所以必须根据原材料的性能与特点，采用不同的冲压成形方法、工艺参数和模具结构，才能达到冲压加工的目的。由于人们对冲压成形过程板材毛胚的变形行为有了较为深入的认识，已经相当清楚的建立了由原材料的化学成分、组织等因素所决定的材料性能与冲压成形之间的关系，这就使原材料生产部门不但按照冲压件的工作条件与使用要求进行原材料的设计工作，而且也根据冲压件加工过程对板材性能的要求进行新型材料的开发工作，这是冲压技术在原 材料研究方面的一个重要方向。对 冲压用原材料冲压性能方面的研究工作有： （ 1）原材料冲压性能的含义。 （ 2）判断原材料冲压性能的科学方法，确定可以确切反映材料冲压性能的参数，建立冲压性能的参数与实际冲压成形间的关系，以及冲压性能参数的测试方法等。 （ 3）建立原材料的化学成分、组织和制造过程与冲压性能之间的关系。 冲压用原材料主要是各种金属与非金属板材。金属板材包括各种黑色技术和有色金属板材。虽然在 冲压生产中所用金属板材的种类很多，但最多的原材料蛀牙是钢板、不锈钢板、铝合金板及各种复合金属板。 5板材冲压性能及其鉴定方法 板材是指对冲压加工的适应能力。对板材冲压性能的研究具有飞行重要的意义。为了能够运用最科学与最经济合理的冲压工艺过程与工艺参数制造出冲压零件，必须对作为加工对象的板材的性能具有十分清楚的了解，这样才有可能充分地利用板材在加工方面的潜在能力。另一方面，为了能够依据冲压件的形状与尺寸特点及其所需的成形工艺等基本因素，正确、合理地 选用板材，也必须对板材的冲压性能有一个科学的认识与正确的判断。 评定板材冲压性能的方法有直接试验法与间接试验法。 实物冲压试验是最直接的板材冲压性能的评定方法。利用实际生产设备与模具，在与生产完全相同的条件下进行实际冲压零件的性能评定，当然能够的最可靠的结果。但是，这种评定方法不具有普遍意义，不能作为行业之间的通用标准进行信息的交流。 模拟试验是把生产中实际存在的冲压成形方法进行归纳与简单化处理，消除许多过于复杂的因素，利用轴对称的简化了的成形方法，在保证试验中板材的变形性质与应力状态都与实际冲压成形相同的条件下进行的冲压性能的评定工作。为了保证模拟试验结果的可靠性与通用性，规定了私分具体的关于试验用工具的几何形状与尺寸、毛胚的尺寸、试验条件（冲压速度、润滑方法、压边力等）。 间接试验法也叫做基础试验法。间接试验法的特点是：在对板材在塑性变形过程中所表现出的基本性质与规律进行分析与研究的基础上，进一步把它和具体的冲压成形中板材的塑性变形参数联系起来，建立间接试验结果（间接试验值）与 具体的冲压成形性能（工艺参数）之间的相关性。由于间接试验时所用试件的形状与尺寸以及加载的方式等都不同于具体的冲压成形过程，所以它的变形性质和应力状态也不同于冲压变形。因此间接试验所得的结果（试验值）并不是冲压成形的工艺参数，而是可以用来表示板材冲压性能的基础性参数。 在冲压台阶方盒形件、锥形方盒形件中发生的褶皱现象（的原因）已经被调查出。两种褶皱的共同特点是褶皱都出现在相对无支撑的拉延壁上。冲压锥形方盒形件时，工艺参数如凸凹模间隙和压边力等对产生褶皱的影响可以用有限元分析检 查出来。（有限元分析的）模拟结果显示凸凹模间隙越大 ,褶皱就越严重 ,并且这种褶皱不能通过增加压边力来消减 对一个有相似结构 (台阶结构 )的实际生产中的零件进行检查 通过有限元分析能够确定最合理的可以减小褶皱的模具的设计 并且证明了对冲压模具设计进行有限元分析的优势所在 . 起皱是金属板料成型中常见的失效形式之一。 由于功能的 和视觉效果的原因 , 起皱通常不能为零件制品所接受。在金属板料成型加工中通常存在三种类型的起皱现象：法兰起皱，侧壁起皱，和由于残余压应力在未变形区产生的弹性变形。在冲压复杂形状之间时，拉伸壁起皱就是在模具型腔中形成的起皱。由于金属板料在拉伸壁区域内相对无支撑，因此消除拉伸壁起皱比抑制法兰边起皱要难得多。我们知道在不被支撑的拉伸壁区域中材料的外力拉伸可以防止起皱，这可以在实践中通过增加压边力而实现，但是运用过大的拉伸力会引起破裂失效。因此，压边力必须控制在一定的范围内，一方面增抑制起皱，另一方面防止破裂。合适的 压边力范围是很难决定的。因为起皱在冲压零件的中心位置以一个复杂的形状形成，甚至不存在一个合适的压边力范围。 山西农业大学 工程技术学院 毕业设计说明书（论文） 题目： 杯形件拉深模具的设计 毕业论文中文摘要 冲压工艺与模具设计 1 杯形件拉深模具的设计 摘要 本论文应用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次冷冲压模具设计工作的实际训练从而培养和提高学生独立工作能力，巩固与扩充了冷冲压模具设计等课程所学的内容，掌握冷冲压模具设计的方法和步骤，掌握冷冲压模具设计的基本的模具技能懂得了怎样分析零件的工艺性，怎样确定工艺方案，了解了模具的基本结构，提高了计算能力，绘图能力，熟悉了规范和标准，同时各科相关的课程都有了全面的复 习，独立思考的能力也有了提高。采用拉深模模具设计制造简便易行。拉深效果好，能极大地提高生产效率。本设计共分 5章，分别论述了产品工艺分析，工艺计算，模板及零件设计，模具组立等问题。学生应该了解产品用途，并进行冲压件的工艺性及尺寸公差等级分析，对于一些冲压件结构不合理或工艺性不好的，必须征询指导教师的意见后进行改进并绘制模具总图和非标准件零件图。 关键词 工艺分析 工艺设计 模具组立 2 毕业论文外文摘要 a n of of of of a of of so as to to of of of to to to of of to to of to At to a to . of of is on of 压工艺与模具设计 3 of or of we to of to 1 引言 . 4 2 设计课题及设计任务书 . 7 计 课 题 . 7 生产实践 . 7 . 7 的 . 7 . 8 计任务书 . 8 3 工艺方案分析及确定 . 9 . 9 艺方案的确定 . 9 艺设计与计算 . 错误 !未定义书签。 深方式与拉深力的计算 . 10 . 10 . 10 . 11 . 11 . 12 4 拉深力的计算 . 错误 !未定义书签。 深力的计算 . 13 深功的计算（本例采用不变薄拉深） . 13 5 确定压力机的吨位 . 错误 !未定义书签。 深时 . 14 程 和行程次数 . 14 6 模柄的确定 . 14 7 冲压设备的选用 . 15 冲压工艺与模具设计 5 . 16 . 17 . 17 . 18 . 18 . 18 . 18 . 错误 !未定义书签。 . 18 结束语 . 22 参 考 文 献 . 23 致 谢 . 24 6 1 引言 随着科学技术的发展需要，模具已成为现代化不可缺少的工艺装备，模具设计是机械专业一个最重要的教学环节 ,是一门实践性很强的学科，是我们对所学知识的综合运用，通过对专业知识的综合运用，使学生对模具从设计到制造的过程有个基本上的了解，为以后的工作及进一步学习深造打下了坚实的基础。 模具制造技术现代化是模具工业发展的基础。计算机技术、信息技术、自动化技术等先进技术正在不断 向传统制造技术渗透、交叉、融合形成了现代模具制造技术。其中高速铣削加工、电火花铣削加工、慢走丝切割加工、精密磨削及抛光技术、数控测量等代表了现代冲模制造的技术水平。高速铣削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面质量（主轴转速一般为1500040000r/,加工精度一般可达 10微米，最好的表面粗糙度 1微米），而且与传统切削加工相比具有温升低（工件只升高 3摄氏度）、切削力小，因而可加工热敏材料和刚性差的零件，合理选择刀具和切削用量还可实现硬材料（ 60工；电火花铣削加工（又称电火 花创成加工）是以高速旋转的简单管状电极作三维或二维轮廓加工（像数控铣一样），因此不再需要制造昂贵的成形电极，如日本三菱公司生产的 置有电极损耗自动补偿系统、 线自动测量系统和动态仿真系统，体现了当今电火花加工机床的技术水平；慢走丝线切割技术的发展水平已相当高，功能也相当完善，自动化程度已达到无人看管运行的程度，目前切割速度已达到 300工精度可达 面粗糙度达 1精度磨削及抛光已开始使用数控成形磨床、数控光学曲线磨床、数控连续轨迹坐标磨床及自动抛光等先进设备和技术 ;模具加工过程中的检测技术也取得了很大的发展 ,现在三坐标测量机除了能高精度地测量复杂曲面的数据外 ,其良好的温度补偿装置、可靠的抗振保护能力、严密的除尘措施及简单操作步骤，使得现场自动化检测成为可能。此外，激光快速成形技术（ 树脂浇注技术在快速经济制模技术中得到了成功的应用。利用 过陶瓷精铸、电弧涂喷、消失模、熔模等技术可快速制造各种成形模。如清华大学开发研制的“ 多功能快速原型制造系统”是我国自主知识产权的世界惟一拥有两种快速成形工艺（分层实体制造 系统，它基于“模块化技术集成”之概念而设计和制造，具有较好的价格性能比。一汽模具制造公司在以 用瑞士汽巴精化的高冲压工艺与模具设计 7 强度树脂浇注成形的树脂冲模应用在国产轿车试制和小批量生产开辟了新的途径。 毕业设计的主要目的有两个：一是让学生掌握查阅查资料手册的能力，能够熟练的运用 是掌握模具设计方法和步骤 ,了解模具的加工工艺过程。 本书是拉深模设计说明书，结合模具的设计和制作，广泛听取各位人士的意见，经过多次修改和验证编制而成。为了达到设计的规范化 ,标准化和合理性，本人通过查阅多方面的资料文献，力求内容简单扼要，文字顺通，层次分明，论述充分。其中附有必要的插图和数据说明。 本设计在编写过程中得到了老师的精心指导和同学们的大力帮助 ,在此表示衷心的感谢。由于本人是应届毕业生 ,理论水平有限，实践经验不足，书中难免有不当和错误的地方，敬请各位老师与广大读者批评指正。 2 设计任务书 ( 计 课 题 设计制作零件拉深模具 题来源： 生产实践 题研究的目的与主要内容 掌握冷冲压模具设计的方法和步骤，掌握冷冲压模具设计的基本的模具技能懂得了怎样分析零件的工艺性，怎样确定工艺方案，了解了模具的基本结构，提高了计算能力，绘图能力，熟悉了规范和标准，同时各科相关的课程都有了全面的复习 的 （ 1）、用本专业所学课程的理论和生产实际知识，进行一项冷冲模设计工作的实际训练，8 从而培养和提高学生独立工作的能力。 （ 2）、扩充 “ 冷冲模设计 ” 课程所学内容，掌握冷冲压模具设计的方法和步骤。 （ 3）、掌握冷冲压 模具设计的基本知识。如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范等。 本要求 （ 1）、到课题研究的目的所提的要求。 （ 2）、重点放在实际生产中，即亲自与模具的跟踪生产，熟悉自己所设计模具的工艺和生产全过程。 （ 3）、以生产者的身份来设计模具；为求所设计模具适合在所在设备条件下生产， 即要综合生产实际，又要满足生产要求，更要提高生产效率和经济效益。 （ 4）、生产实际中，熟悉所用制造模具的设备的使用。 课题研究已具备的条件（包括实验室，主要仪器设备） 计任务书 设计工件如下 图所示： 图 2件图 技术要求： 1. 本产品拉深件 2. 材料为 08钢 3. 厚度为 1. 公差等级为 7. 工件外观必须平顺 8. 毛边物等均需去除 冲压工艺与模具设计 9 图 深模具结构图 3 设计计算说明书 (拉深件的工艺性是指从冲压工艺方面来衡量设计是否合理。一般的讲，在满足工件使用要求的条件下，能以最简单最经济的方法将工件冲制出来，就说明该件的冲压工艺性好，否则，该件的工艺性就差。当然工艺性的好坏是相对的，它直接受到工厂的冲压技术水平和设备 条件等因素的影响。以上要求是确定冲压件的结构，形状，尺寸等对拉深件工艺的实应性的主要因素。根据这一要求对该零件进行工艺分析。 零件尺寸公差无要求，故按 用普通拉深方式可达到图样要求。由于该件外形简单，形状规则，适于拉深加工。材料为 08钢 ，厚度为 1艺方案的确定 确定方案就是确定冲压件的工艺路线，主要包括冲压工序数，工序的组合和顺序等。10 确定合理的冲裁工艺方案应在不同的工艺分析进行全面的分析与研究，比较其综合的经济技术效果，选择一个合理的冲压工艺方案。 此副模具为生产该产品 的第一道工序即拉深所用。产品最终成形还需要拉深模，正是由于考虑到零件拉深工艺的复杂性，若采取拉伸连续复合模，虽然、减少了产品的冲压成形时间，但是模具结构复杂且精度要求高，制造周期长，制模成本高，加工也不方便。故不宜采用。 该零件属于中小批量生产，工艺性较好，冲压件尺寸精度不高，形状简单。根据现有冲模制造条件与冲压设备，采用拉深模，模具制造周期短，价格低廉，工人操作安全，方便可靠。 深方式与拉深力的计算 当一次拉深完成以后，为了能够顺利地进行下一次拉深，必须 适时的解决出件、卸料及排除废料等问题。选取的拉深方式不同时，出件、卸料及排除废料的形式也就不同。因此拉深方式将直接决定拉深模的结构形式，并影响拉深件的质量。根据不产品的结构和工艺性能，本副模具顶板式顺出件结构。由于本模具采用顺出件式模具冲裁，省去校平工序，既可满足工件对平面度的要求，有能保证安全生产。 毛胚直径 63220220_0 选取修边余量 确定一次能否拉出： 25.0 ； 7.1查表可知 该工件可以一次拉出 确定拉深系数 冲压工艺与模具设计 11 根据公式： 当使用压边圈拉深时： t a x 根据拉深模工作部分尺寸计算公式：凸凹）（）（凸凹因为该拉深件的公差等级为 以公差值 根据公式可得出 m347 查表可知 凸凹 所以 凹凸 工作示意图： 12 图 3凹模配合示意图 可以根据经验公式 (凹（其中 ）（凹 1 凹凸 ）（ 压边力的计算： 根据公式 510)8 冲压工艺与模具设计 13 21 查表可知 00 （其范围： 441324 M P 8 5 压边力： 拉深任何 形状的工件： （其中 所以： 5)2()2( 220 凸 注：压边装置类型选择弹性压边装置（弹簧垫） 4拉深力及拉深功的计算 深力的计算 根据拉伸力计算公式： )(3m a x 凹 查表可知：96400 9163(5963m a x 其中：b为材料抗拉强度 s为材料屈服极限 凹d 为凹模的直径 深功的计算（本例采用不变薄拉深） 根据拉深公式 3m a 010 均其中： J） N） 表可知 c= 7 3 14 压力机的电动机功率按下式计算： 1 其中： K= J） 1 为压力机效率 2 为电动机效率 深时 弹拉总 其中：拉弹a x 压边力总 程和行程次数 拉深一般需要较大的行程，在拉深中为了便于安放毛坯和取出工件，其行程一般为拉深件高度的 冲压工艺与模具设计 15 13柄 通过查找手册确定选用凸缘式模柄，查表 2冲压模具设计指导 模柄的尺寸如下 d=50限偏差 D=61 极限偏差为 0,压设备的选用 压力机对模具寿命的影响也不容被忽视。压力机在不加载状态下的精度称为静精度，加载状态下的精度称为动精度。 当压力机的动精度不好时，就等于用精度不好的压力机进行冲压加工。由于测量动16 精度很困难，目前还没有压力机动精度的标准，生产厂家也只保证压力机的静精度。因此压力机的动精度一般只能根据其静精度的好坏、框架结构形式和尺寸以及对压力机生产厂家的信任程度来推断。 根据以上原因和总的冲裁力必须小于或等于压力机的公称压力，故选压力机型号为23格如下 : 公称压力 250块行程 80块行程次数 6 最大的封闭高度为 360作台尺寸前后 300右 260模具的闭合高度的计算 冲模的闭合高度是指滑块在下死点即模具在最低工作位置时，上模座上平面与下模座下平面之间的距离 H。 冲模的闭合高度必须与压力机的装模高度相适应。压机的装模高度 是指滑块在下死点位置时，滑块下端面至垫板上平面间的距离。当连杆调至最短时为压机的最大装模高度 杆调至最长时为为 最小装模高度 冲模的闭合高度 关系为： H 0 300H240 如果冲模的闭合高度大于压机最大装模高度时，冲不能在该压力机上使用。反之小于压力机最小装模高度时，可加经过磨平的垫板。 冲模的其它外形结构尺寸也必须和压力机相适应，如模具外形轮廓平面尺寸与压力机垫板、滑块底面尺寸，模柄与模柄孔尺寸，下模缓冲器平面尺寸与压力机垫板孔尺寸等都必须相适应，以便模具能正确安装和正常使用。 冲压工艺与模具设计 17 的选用 随着冷冲压技术的发展和新型模具材料的出现，模具结构也发生了一定的变化，虽然模具的结构类型很多，但对其基本要求是一致的。即不仅能冲出合格的零件，适应生产批量的需要，而且要求操作方便，生产安全、寿命长、成本低，以及制造和维修方便。随着冷冲模国家标准实施以来，在设计模具时对冲模模架的选择一般都是按国家标准来选的。 一般根据凹模，定位和卸料装制的平面布置，来选择模座位的形状和尺寸。模座外形尺寸应比凹模相应尺寸大 4070。查模具制造与设计简明手册 3 其型号为 500 315 115 0mm 5L=500=315S=4751=115=275柱的型号为 18035 导套的型号 4311535 钉的选用 根据多方面的考虑，选用圆柱销。其公称尺寸为 l=40度为， 查表冷冲压模具设计指导 其标记为 860其尺寸如下 d1=d+10 c=1.2 d=8 图 3钉 边 圈的设计 压边装置的类型为弹性压边装置，并采用压料限位装制限位距为 s=（ 冲压模具设计指导，其材料选用，它是一种滚动轴承钢。，能够保证零件具有较高的强度 定方式的确定 模柄采用压入式，镶嵌在上模座上而上模座则与垫板，凹模固定板用螺栓与销钉紧固。 模的固定 本模具采用凸台式凸模，凸台镶嵌在凸模固定板上，而凸模固定板用螺栓与销钉紧固在上模座上 模的固定 凹模与固定板以及下模座用螺钉紧固 定装配基准 冲压工艺与模具设计 19 拉深应以冲材凸凹模为装配基准件。 首先确定凸凹模在模架中的位置，安装凸凹模组件，确定凸凹组件在下模座的位置，然后用平行板将凸凹模和下模座夹紧。 冲裁模具材料的选取： 可查冷冲压模具设计指导表 8 凸模的材料为 模的材料为 处理硬度为 58板、凸模固定板、凹模固定板的材料的 45号钢，热处理硬度为 冲裁模的常用配合： H7/柱和导套的配合。 H7/于较高的定位，凸模与固定板的配合，导套与模座，导套与固定板 ，模柄与模座的配合。 H7/以最好的定位精度满足零件的刚性和定位要求，凸模的固定导套与模座的固定、导柱与固定板的固定。 4 使用说明书（ 品名称及型号 产品名称 :杯形件拉深模具的设计 用前注意事项 （ 1）检查所有零件是否完整齐备； （ 2）检查是否有零件松动现象； （ 3）检查加工工件定位是否准确。 用时的注意事项 （ 1）随时检查工件定位是否准确； （ 2）定期检修机器，防止因机器故障产生的工作流水线的中断； （ 3）注意安全问题等。 20 5 标准化审查报告（ 品图样的审查 带凸缘杯形件拉深模具的设计已经基本完成，现具备全套图纸和一些基本数据，根据有关规定，对其进行标准化审查，结果如下： （ 1）产品图样完整、统一、表达准确清楚。符合 械制图的规定。 （ 2）产品图样公差与配合的选择与标注符合 1800、 3 （ 3）产品图样的编号符合 华人民共和国机械行业标准产品图样及设计的完整性。 （ 4）图纸标题栏与明细栏符合 规定。 （ 5）产品图样粗糙度的标注符合 面特征代号及注发的规定。 （ 6）产品图样焊缝的代号符合 缝代号的规定。 品技术文件的审查 (1)产品技术文件名词、术语符合 0351品图样及设计文件术语及有关标准的规定。 (2)量和单位符合 (3)技术文件所用的编码符合 8823械工业企业计算机辅助管理信息分类编码导则的规定。 (4)技术文件的完整性符合 品图样及技术文件完整性的规定及有关要求 准件的使用情况 本设计所用的紧固件均采用标准的螺栓，材料及材料代号也符合国家标准和部颁标准的相关规定。 查结论 冲压工艺与模具设计 21 经过对带凸缘杯形件拉深模具的设计的标准化审查，认为该设计基本贯彻了国家最新办法的各种标准，图纸和设计文件完整齐全，符合标准化的要求。 22 结束语 通过这次模具设计，本人在多方面都有所提高。通过这次毕业设计，综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次冷冲压模具设计工作的实际训练从而培养和提高学 生独立