帶輪的沖壓工藝與模具設(shè)計【三維UG工件圖】【含51張圖紙】

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級成型054學(xué)生姓名李瑜指導(dǎo)教師任國成設(shè)計（論文）題目帶輪的沖壓工藝與模具設(shè)計設(shè)計原始參數(shù)葉輪零件，材料08AlZF，板厚1mm，大批量生產(chǎn)設(shè)計工作內(nèi)容帶輪是一種重要的傳動零件，傳統(tǒng)的帶輪是由鑄造經(jīng)切削加工而成，現(xiàn)在國內(nèi)國外均先后改設(shè)計成沖壓帶輪。沖壓帶輪采用薄鋼板沖壓而成，具有結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量小，無需機械加工，質(zhì)量分布均勻，動平衡好等優(yōu)點。本課題要求對帶輪沖壓工藝的成形過程進行研究，分析其工藝性，進行工藝計算確定模具總體方案，制定成形工藝的工藝流程。該課題的主要研究內(nèi)容如下：根據(jù)給定的零件圖進行工藝分析并確定工藝實現(xiàn)方案，確定模具結(jié)構(gòu)并畫出模具裝配圖與主要零件圖。設(shè)計工作基本要求1. 文獻綜述要查閱一定的資料，反映出該研究方向發(fā)展的前沿并能提出研究的內(nèi)容，該部分不少于3000字。2. 熟悉工藝實現(xiàn)路徑，能夠根據(jù)具體的零件圖進行工藝分析及模具設(shè)計。3. 具有較好的繪圖能力，能夠正確的繪制模具總裝圖以及零件圖。4. 畢業(yè)設(shè)計說明書要簡潔并能概括設(shè)計的主要工作流程。5. 設(shè)計說明書不少于20000字，文字通暢。12周查閱資料，完成開題報告及文獻綜述34周畢業(yè)設(shè)計實習(xí)56周查閱相關(guān)畢業(yè)設(shè)計相關(guān)資料，進行設(shè)計前的準備工作78周進行相關(guān)計算，設(shè)計第一套模具910周進行相關(guān)計算，設(shè)計第一套模具1112周設(shè)計第二套模具1314周設(shè)計第三套模具。1516周整理相關(guān)資料，進行畢業(yè)設(shè)計說明書的編寫17周準備答辯主要參考資料及文獻1 中國機械工程協(xié)會，中國模具設(shè)計大典編委會中國模具設(shè)計大典江西科學(xué)技術(shù)出版社，20031597，7728542 鄭晨升，賀煒CAXA電子圖版實用繪圖及二次開發(fā)西安電子科技大學(xué)出版社，20013 王芳.冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)M.北京：機械工業(yè)出版社，1998：15-20.4 鄭家賢.沖壓工藝與模具設(shè)計實用技術(shù)M.北京：機械工業(yè)出版社,2006：35-41.5 薛啟翔.冷沖壓實用技術(shù)等M.北京：機械工業(yè)出版社,2006：10-18.6 GB/T1182-1996,GB/T1183-1996,GB/T1184-1996.形狀和位置公差（代號及其標注、術(shù)語及定義、未注公差的規(guī)定）S：19-20.7 GB/T2851-1990，GB/T2861-1990.冷沖模S：30-32.8 田嘉生,馬正顏.沖模設(shè)計基礎(chǔ)M.北京：航空工業(yè)出版社，1994：.9 黃健求.模具制造M.北京：機械工業(yè)出版社，2001：45-50.10 王孝培.沖壓手冊M.北京：機械工業(yè)出版社，1990：119-120.教務(wù)處制指導(dǎo)教師（簽字）： 教研室主任（簽字）：院系主任（簽字）：廠沖壓工藝卡片標記產(chǎn)品名稱文件代號車間零件名稱爐具前蓋共 頁材料名稱牌號08AL剪后毛坯每條件數(shù)形狀尺寸每張件數(shù)消耗定額零件送來部門每條工料工種沖鉗總計零件送往部門裝配工段每產(chǎn)品零件數(shù)工時工序工序說明加工草圖設(shè)備模具工具量具每小時生產(chǎn)量單件定額（分）工人數(shù)量備注型號名稱名稱圖號名稱編號1)落料拉深400KN閉式單點落料拉深模具A12)沖孔100KN閉式單點 沖孔模具A13)翻邊250KN閉式單點翻邊模具A14）切邊整形100KN閉式單點切邊整形模具A15）擴口壓平160KN閉式單點擴口壓平模具A1設(shè)計：李瑜校對：審核：批準：更改標記處數(shù)文件號簽字日期 山東建筑大學(xué)畢業(yè)論文開題報告表班級： 成型054 姓名：李瑜 指導(dǎo)教師：任國成論文題目帶輪的沖壓工藝與模具設(shè)計一、選題背景和意義沖壓生產(chǎn)具有生產(chǎn)效率高、尺寸精度好、重量輕、成本底并易于實現(xiàn)機械化和自動化的特點。沖壓工藝日益發(fā)展，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)發(fā)展的各個方面。在汽車、拖拉機、電器電機、電子、儀表、日用生活用品、航空航天以及國防工業(yè)等各個部門均占有愈來愈重要的地位，模具技術(shù)已在國民經(jīng)濟各部門得到廣泛的應(yīng)用。但是在模具設(shè)計制造水平和標準化程度上，與一些發(fā)達國家尚有很大的差距。與發(fā)達國家相比，中國模具工業(yè)無論在技術(shù)上、還是在管理上，都存在較大差距，特別在大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具技術(shù)上差距尤為明顯。中國每年需要大量進口此類模具，在模具產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上，中低檔模具相對過剩，市場競爭加劇價格偏低，降低了許多模具企業(yè)的效益。但是中高檔模具能力不足，模具的開發(fā)能力較弱，技術(shù)人才嚴重不足，科研開發(fā)和技術(shù)攻關(guān)投入少，模具技術(shù)人才特別是中高級技術(shù)人才和經(jīng)營管理人才缺乏，這些都成為限制模具行業(yè)發(fā)展的重要因素。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，加工技術(shù)的不斷深化，加工件的精度日趨提高，近年來，模具的制造也得到長足的進步。帶輪是帶傳動機構(gòu)中重要的零件之一。它是一種用途十分廣泛、年需求量很大的機械傳動零件。隨著機械工業(yè)特別是汽車制造業(yè)的發(fā)展，節(jié)約原材料，降低能耗，提高整機的質(zhì)量是普遍關(guān)注的大問題。因此，對作為機械傳動零件的帶輪如何優(yōu)化設(shè)計，改革加工方法，對促進機械工業(yè)的發(fā)展具有特別重要的意義。對于發(fā)達的現(xiàn)代工業(yè)來說，笨重的鑄鐵帶輪已較難適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)化發(fā)展的需求。為此人們一直尋求一種新的替代品，進而突破傳統(tǒng)工藝。采用鋼板沖壓制作的皮帶輪在這種時代背景下應(yīng)運而生，采用鋼板制作的皮帶輪是一種輕型結(jié)構(gòu)的帶輪(通稱鈑制帶輪)。沖壓皮帶輪作為皮帶輪的一種新型的結(jié)構(gòu)型式，以其精度高、重量輕、節(jié)能、節(jié)材、動平衡好、生產(chǎn)效率高，無環(huán)境污染等特點，己被汽車工業(yè)廣泛應(yīng)用，鑄鐵等型式的傳統(tǒng)皮帶輪將會逐漸減少使用，產(chǎn)生了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。同其他制造皮帶輪的工藝方法相比，沖壓皮帶輪的有著巨大的優(yōu)勢：(1)在具有足夠剛度的條件下，沖壓皮帶輪重量輕，比鑄鐵帶輪輕3/4以上。(2)材料密度和壁厚均勻。因其是整體結(jié)構(gòu)，成形工藝合理，尺寸精度高(即槽面徑向跳動量一般在0.10. 2 )，動平衡性好，慣量小。(3)同脹壓法相比，所用工具和模具的費用低(為脹壓模具費的1/5)，而且強度高，壽命長，同時這種沖壓成形的皮帶輪具有可通用性，在工序周轉(zhuǎn)和運輸過程中的損壞率低。(4)節(jié)能、節(jié)料、低成本。沖工藝能耗低，優(yōu)于鑄鐵帶輪的鑄造與退火等能耗工序，節(jié)約能源材料在50%以上，效率高，每分鐘可加工數(shù)件。(5)無環(huán)境污染。工人勞動條件好，勞動強度低。二、課題關(guān)鍵問題及難點本設(shè)計為一的圓筒形帶輪件，在設(shè)計模具前應(yīng)了解相關(guān)的帶輪制造技術(shù)，針對工件自身特性，需要落料、拉深、沖裁、翻邊等采用多道工序成形方法。在該零件生產(chǎn)工藝中, 應(yīng)考慮材料在各個變形方向的成形極限, 分析各個工序?qū)Σ牧闲阅芤约傲慵鹊挠绊懀瑥亩A(yù)留足夠的坯料?？紤]工藝可行性與零件性能，制定較合理的生產(chǎn)工藝是本次設(shè)計的一個難點，應(yīng)。再一個難點是確定模具結(jié)構(gòu)，具體表現(xiàn)在翻邊工藝的實現(xiàn)上，各工序能否順利完成，應(yīng)保證模具設(shè)計的可行性。三、調(diào)研報告（或文獻綜述）鈑制帶輪作為皮帶輪的一種新型的結(jié)構(gòu)形式，以其精度高、節(jié)能、節(jié)材、動平衡好、無環(huán)境污染等優(yōu)點已廣泛被汽車工業(yè)所應(yīng)用，并且在很多領(lǐng)域逐步鑄鐵等其他形式的傳統(tǒng)皮帶輪，產(chǎn)生了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。鈑制皮帶輪品種繁多，但按其結(jié)構(gòu)型式可分為:折疊式、多v型(多楔式)和劈開式等等(圖1) 材料鈑制皮帶輪通常使用Q235一A、08F或08AL等優(yōu)質(zhì)拉伸鋼板制造。根據(jù)皮帶輪的結(jié)構(gòu)型式和直徑大小，所用材料板厚一般為1一8mm，其直徑與材料板厚的。對應(yīng)關(guān)系見下表。 帶輪結(jié)構(gòu)型式 帶輪直徑/mm 材料板厚/mm 折疊(單槽)式 60一300 1.5一3.0 折疊(雙槽)式 100一280 1.5一2.5 折疊(三槽)式 130一280 1.5一2.5 多V型(多楔式) 80一250 2.5一3.0 劈開式 80一250 4.0一8.0以旋壓成型皮帶輪為例了解鈑制帶輪旋壓成形帶輪：旋壓成型皮帶輪是鈑制帶輪較新的結(jié)構(gòu)形式，成型方法有縮旋法、劈開法、滾壓法三種（1）縮旋成形鈑制皮帶輪：把沖壓拉伸成形的毛坯筒形預(yù)制坯件，將其置于旋壓機主軸和上壓芯頭軸上的組合式旋壓模中壓緊使其隨主軸一起旋轉(zhuǎn)，通過預(yù)成型模對毛坯筒壁旋加徑向壓力，迫使其徑向收縮均勻的使筒坯料在預(yù)成型滾輪作用下向心模形成的空隙中流動通過成形輪而成形。該成形方法主要用于單槽輪，雙槽輪多槽輪復(fù)合輪的制造。（2）劈開成形鈑制旋壓皮帶輪：把沖壓成形的盤狀毛坯件裝夾在成形模中，使其隨主軸高速旋轉(zhuǎn)，通過邊緣呈尖壁狀的成型滾輪對準盤狀毛坯的中性層沿徑向擠入，將其劈開成V形槽輪。該成形方法主要用于單槽輪的制造。（3）滾壓成型鈑制皮帶輪：是把沖壓拉伸成形的筒狀毛坯件裝夾在帶有頂壓座的成型模中，使其隨主軸高速旋轉(zhuǎn)，通過滾壓成型輪沿徑向滾壓成設(shè)計寬帶面，由齒形滾壓模輪擠出所需要的槽形而形成的帶輪。該成形方法主要用于多楔帶輪復(fù)合帶輪的制造。采用板材生產(chǎn)的皮帶輪，雖然其型式、規(guī)格、尺寸不同，但其加工過程大體是一樣的。工藝流程:下料落料拉深拉深切邊校形沖孔切邊表涂檢驗鈑制旋壓皮帶輪通常的工藝流程為:下料一沖裁和拉延預(yù)成形一旋壓終成形。折疊式皮帶輪與多V型皮帶輪的工藝流程見圖2 折疊式皮帶輪又分為單槽式和多槽式，后者用得較多。折疊單槽式皮帶輪因強度和平衡性均較差，用得較少，且正逐步為新開發(fā)的劈開式和傳動更好的多v型皮帶輪所代替。劈開式皮帶輪的生產(chǎn)工藝流程見圖3由圖可見，劈開式較折疊式省去了一道拉延制坯工序，它是在旋壓機上，直接將板坯在徑向強力劈開一定深度后，再旋壓出皮帶型槽。它有效地解決了折疊式單槽輪在強度、承載力及平衡性方面的不足，使生產(chǎn)率提高、成本降低。3鈑制旋壓皮帶輪的主要成形設(shè)備鈑制旋壓皮帶輪生產(chǎn)所需設(shè)備主要有剪板機、壓力機、車床、旋壓機、表面處理設(shè)備。主要成形設(shè)備是專用旋壓機。它的工作原理是將板坯夾緊在旋壓機上，并按要求速度旋轉(zhuǎn)，由旋壓輪對其表面施壓，產(chǎn)生局部變形，這種連續(xù)施壓，連續(xù)局部成形，可獲得飯制皮帶輪的最終形狀尺寸。折疊式及劈開式的飯制皮帶輪在旋壓機上的成形過程見圖4本次設(shè)計的帶輪如下圖示此帶輪同樣為鈑制帶輪，通過了解鈑制帶輪的制造工藝，針對此帶輪的自身特征，不需要旋壓工序，即可在制造工藝上省略掉旋壓增加翻邊工序最終得到工件。參考文獻:1郭剛健.鈑制多v型帶輪v型槽旋壓成形工藝研究【c】.第七屆全國旋壓技術(shù)交流會議論文集，1996.126一131.2孫存福.旋壓帶輪成形質(zhì)量分析與帶輪旋壓機能力評價【J】.鍛造與沖壓. 2005( 10).34- 353北京航空航天大學(xué).鈑制旋壓成型技術(shù)及其應(yīng)用【R】.科研報告.1992.104王芳.冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)M. 北京:機械工業(yè)出版社,1999.60-70.四、方案論證此工件是一個帶輪,在了解了其成形工藝后，初步斷定由落料、拉深、沖孔、翻邊等工序完成。可以制定兩種方案。 第一種：全部采用單工序模。這種方法的優(yōu)點是制造簡單，但需要的模具多，不僅制造成本高而且效率很低，不適合大批量生產(chǎn)。第二種：采用復(fù)合模，選擇合適的工序組合用復(fù)合模。這種方法雖然模具制造相對較復(fù)雜，但生產(chǎn)效率高且成本低，適用于大批量生產(chǎn)。五、進度安排第12周 查閱資料，翻譯文獻，寫開題報告；第34周 畢業(yè)實習(xí)；第56周 進行工藝計算，相關(guān)軟件學(xué)習(xí)；第78周 確定工藝方案，落料拉伸模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計；第910周 第二套模具設(shè)計，模具零件繪制；第1112周 第三套模具設(shè)計及零件圖繪制；第1314周 第四套模具結(jié)構(gòu)設(shè)計及零件圖繪制；第1516周 模具圖修改，撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書； 第1718周 制作PPT，答辯。六、指導(dǎo)教師意見 簽字： 年 月 日七、教研室（或開題審查小組）意見 簽字： 年 月 日山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書目 錄 摘 要ABSTRACT1 前 言1.1 選題背景11.2課題設(shè)計思路11.3設(shè)計過程中的難點22 工藝分析及計算2.1工件的基本信息分析32.2工藝分析32.2.1工序計算 42.2.2計算毛坯直徑52.2.3工藝方案的確定72.2.4排樣及搭邊82.3工藝計算92.3.1工藝力的計算及壓力機的選擇92.3.2主要工作部分尺寸計算123模具設(shè)計3.1落料拉深復(fù)合模的設(shè)計153.1.1落料拉深復(fù)合模結(jié)構(gòu)設(shè)計153.1.2落料拉深復(fù)合模主要零件設(shè)計163.2沖孔模設(shè)計193.2.1沖孔模結(jié)構(gòu)設(shè)計193.2.2沖孔模主要零件設(shè)計203.3翻邊模設(shè)計223.3.1翻邊模結(jié)構(gòu)設(shè)計223.3.2翻邊模主要零件設(shè)計223.4切邊整形復(fù)合模的設(shè)計243.4.1切邊整形復(fù)合模結(jié)構(gòu)設(shè)計243.4.2切邊整形復(fù)合模主要零件設(shè)計253.5擴口壓平復(fù)合模的設(shè)計273.5.1擴口壓平復(fù)合模結(jié)構(gòu)設(shè)計273.5.2擴口壓平復(fù)合模主要零件設(shè)計274 結(jié) 論31謝 辭32參考文獻33 IV摘 要 本文是對拉深件進行工藝分析及模具設(shè)計。該工件是一個圓筒形拉深件，另外該工件的底部帶有通孔，需進行沖孔翻邊，雖然形狀不太復(fù)雜但肯定不能一次成形。通過對零件各部分進行計算分析后才能最終確定加工工序。工件整個成形過程所涉及的工序有：落料、拉深、沖孔、翻邊等四步。通過計算分析得翻邊能一次成形，所以不需進行預(yù)拉深，而計算可知拉深可一次成形，所以確定最終工藝方案為：落料與拉深復(fù)合，沖孔、翻邊復(fù)合。在確定工藝方案的基礎(chǔ)上對主要模具進行設(shè)計，分析工件成型過程，設(shè)計模具的結(jié)構(gòu)并畫出模具裝配圖及零件圖。在本次設(shè)計中主要對落料拉深復(fù)合模以及沖孔、翻邊模進行設(shè)計。關(guān)鍵詞：拉深；落料拉深復(fù)合模；ABSTRACTThe thesis is focus on the process analysis and mold design of the drawing.The workpiece we design is a cylinder-shaped drawing parts,which has a hole at the bottom.The workpiece should be punched and flanged.Although the shape is not very complex,it couldnt be shaped by one step.We can determine the processing by analyzing the parts of the workpiece.The process include several steps:blanking,drawing,punching and flanging.By analysis,we know that the flanging can be finished by one step.There should not be a pre-drawing.However,the drawing can be achieved easily.Therefore,the final process is compounding the blanking with the drawing, the punching die and flanging die.Besides,we should design the main die,analyse the process,design the structure of the die and draw the assembly and workpiece picutures.In this graduation project,we mainly design the blanking drawing die, the punching die and flanging die.Key words: drawing die； blanking drawing compound die；山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書- 1 - 本科畢業(yè)設(shè)計說明書題 目：帶輪的沖壓工藝及模具設(shè)計院 （部）：材料科學(xué)與工程學(xué)院專 業(yè)：材料成型及控制工程班 級： 成型054姓 名： 李瑜學(xué) 號： 2005101265指導(dǎo)教師： 任國成完成日期： 2009年6月15日山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書目 錄 摘 要ABSTRACT1 前 言1.1 選題背景11.2課題設(shè)計思路11.3設(shè)計過程中的難點22 工藝分析及計算2.1工件的基本信息分析32.2工藝分析32.2.1工序計算 42.2.2計算毛坯直徑52.2.3工藝方案的確定72.2.4排樣及搭邊82.3工藝計算92.3.1工藝力的計算及壓力機的選擇92.3.2主要工作部分尺寸計算123模具設(shè)計3.1落料拉深復(fù)合模的設(shè)計153.1.1落料拉深復(fù)合模結(jié)構(gòu)設(shè)計153.1.2落料拉深復(fù)合模主要零件設(shè)計163.2沖孔模設(shè)計193.2.1沖孔模結(jié)構(gòu)設(shè)計193.2.2沖孔模主要零件設(shè)計203.3翻邊模設(shè)計223.3.1翻邊模結(jié)構(gòu)設(shè)計223.3.2翻邊模主要零件設(shè)計223.4切邊整形復(fù)合模的設(shè)計243.4.1切邊整形復(fù)合模結(jié)構(gòu)設(shè)計243.4.2切邊整形復(fù)合模主要零件設(shè)計253.5擴口壓平復(fù)合模的設(shè)計273.5.1擴口壓平復(fù)合模結(jié)構(gòu)設(shè)計273.5.2擴口壓平復(fù)合模主要零件設(shè)計274 結(jié) 論31謝 辭32參考文獻33 IV摘 要 本文是對拉深件進行工藝分析及模具設(shè)計。該工件是一個圓筒形拉深件，另外該工件的底部帶有通孔，需進行沖孔翻邊，雖然形狀不太復(fù)雜但肯定不能一次成形。通過對零件各部分進行計算分析后才能最終確定加工工序。工件整個成形過程所涉及的工序有：落料、拉深、沖孔、翻邊等四步。通過計算分析得翻邊能一次成形，所以不需進行預(yù)拉深，而計算可知拉深可一次成形，所以確定最終工藝方案為：落料與拉深復(fù)合，沖孔、翻邊復(fù)合。在確定工藝方案的基礎(chǔ)上對主要模具進行設(shè)計，分析工件成型過程，設(shè)計模具的結(jié)構(gòu)并畫出模具裝配圖及零件圖。在本次設(shè)計中主要對落料拉深復(fù)合模以及沖孔、翻邊模進行設(shè)計。關(guān)鍵詞：拉深；落料拉深復(fù)合模；ABSTRACTThe thesis is focus on the process analysis and mold design of the drawing.The workpiece we design is a cylinder-shaped drawing parts,which has a hole at the bottom.The workpiece should be punched and flanged.Although the shape is not very complex,it couldnt be shaped by one step.We can determine the processing by analyzing the parts of the workpiece.The process include several steps:blanking,drawing,punching and flanging.By analysis,we know that the flanging can be finished by one step.There should not be a pre-drawing.However,the drawing can be achieved easily.Therefore,the final process is compounding the blanking with the drawing, the punching die and flanging die.Besides,we should design the main die,analyse the process,design the structure of the die and draw the assembly and workpiece picutures.In this graduation project,we mainly design the blanking drawing die, the punching die and flanging die.Key words: drawing die； blanking drawing compound die；山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 1前 言1.1選題背景帶輪是帶傳動機構(gòu)中重要的零件之一。它是一種用途十分廣泛、年需求量很大的機械傳動零件。隨著機械工業(yè)特別是汽車制造業(yè)的發(fā)展，節(jié)約原材料，降低能耗，提高整機的質(zhì)量是普遍關(guān)注的大問題。因此，對作為機械傳動零件的帶輪如何優(yōu)化設(shè)計，改革加工方法，對促進機械工業(yè)的發(fā)展具有特別重要的意義。對于發(fā)達的現(xiàn)代工業(yè)來說，笨重的鑄鐵帶輪已較難適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)化發(fā)展的需求。為此人們一直尋求一種新的替代品，進而突破傳統(tǒng)工藝。采用鋼板沖壓制作的皮帶輪在這種時代背景下應(yīng)運而生，采用鋼板制作的皮帶輪是一種輕型結(jié)構(gòu)的帶輪(通稱鈑制帶輪)。沖壓皮帶輪作為皮帶輪的一種新型的結(jié)構(gòu)型式，以其精度高、重量輕、節(jié)能、節(jié)材、動平衡好、生產(chǎn)效率高，無環(huán)境污染等特點，己被汽車工業(yè)廣泛應(yīng)用，鑄鐵等型式的傳統(tǒng)皮帶輪將會逐漸減少使用，產(chǎn)生了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。同其他制造帶輪的工藝方法相比，沖壓帶輪的有著巨大的優(yōu)勢：(1)在具有足夠剛度的條件下，沖壓皮帶輪重量輕，比鑄鐵帶輪輕3/4以上。(2)材料密度和壁厚均勻。因其是整體結(jié)構(gòu)，成形工藝合理，尺寸精度高(即槽面徑向跳動量一般在0.1一0. 2 )，動平衡性好，慣量小。(3)同脹壓法相比，所用工具和模具的費用低(為脹壓模具費的1/5)，而且強度高，壽命長，同時這種沖壓成形的皮帶輪具有可通用性，在工序周轉(zhuǎn)和運輸過程中的損壞率低。(4)節(jié)能、節(jié)料、低成本。沖工藝能耗低，優(yōu)于鑄鐵帶輪的鑄造與退火等能耗工序，節(jié)約能源材料在50%以上，效率高，每分鐘可加工數(shù)件。(5)無環(huán)境污染。工人勞動條件好，勞動強度低。1.2課題設(shè)計思路本設(shè)計為一多工序生產(chǎn)的筒形翻邊件，該零件為一階梯圓筒形拉深件，其形狀雖然簡單但成形工序較多，且產(chǎn)品批量較大，不宜采用單一工序生產(chǎn)，而用級進模結(jié)構(gòu)太復(fù)雜，所以盡量采用復(fù)合模。設(shè)計模具前首先通過計算確定方案的可行性，對工件進行工藝分析，計算毛坯寸，進而確定工藝方案，進行模具設(shè)計。通過分析此工件，可以發(fā)現(xiàn)雖然其結(jié)構(gòu)簡單，但是所需的工序較多，有落料、拉深、沖孔、翻邊、擴口、壓平六個工序，因此如何確定工序順序及各工序的復(fù)合成為此課題的關(guān)鍵。1.3設(shè)計過程中的難點本設(shè)計為一多工序生產(chǎn)的零件，筒形拉深成形時, 采用一次或多次成形工藝方法，同時要考慮到翻邊能否一次完成，保證零件能夠通過制定的工序生產(chǎn)出來。在該工藝過程中, 考慮材料在各個變形方向的成形極限, 從而預(yù)留足夠的坯料?？紤]工藝可行性與零件性能，選擇較合理的工藝順序是本次設(shè)計的一個難點，分析各個工序?qū)Σ牧闲阅芤约傲慵鹊挠绊?。再就是在擴口翻邊工序進行時對模具的設(shè)計要求較高，需要用到斜楔滑塊機構(gòu)，必須保證模具設(shè)計的可行性，這是另一個難點。2對工件進行工藝分析2.1工件的基本信息分析 本課題研究的是一帶輪的工藝分析及模具設(shè)計，查資料知該工件是柴油機的通風口座子，其材料采用08冷軋鋼板，年生產(chǎn)批量較大。工件具體尺寸信息如圖2.1 圖2.1 工件圖帶輪零件圖該零件為簡單軸對稱零件，且無尖銳的圓角，所以適合采用拉深工藝。雖然零件形狀不太復(fù)雜，但成形成形工序較多，且產(chǎn)品批量較大，需進一步進行工藝分析計算確定工序。本次設(shè)計的零件為一筒形件, 且中間帶有通孔，需進行拉深翻邊成形。 所用材料為08 冷軋鋼板, 料厚1.5mm , 大批量生產(chǎn)。零件帶有法蘭, 外形對稱, 無其他形狀突變及尖角。通過對筒形件拉深的設(shè)計，分析了解材料的成型極限，研究拉深過程中避免各種缺陷出現(xiàn)的解決方案。2.2工藝分析本課題研究的是拉深件的計算機工藝分析及模具設(shè)計，此工件為一圓筒形階梯拉深件，底部帶有通孔，需進行翻邊加工。要求大批量生產(chǎn)，尺寸也較大。工件形狀簡單，拉深過程中應(yīng)力變形均勻，但不能一次成形，需要落料、拉深、沖孔、翻邊、擴口、壓平等工序，需先進行工藝計算，確定工序。首先對擴口壓平部分進行計算，確定出需要的翻邊高度，然后核對極限翻邊系數(shù)確定能否一次成形，分析是否需要預(yù)先拉深再進行翻邊，再計算確定拉深能否一次成形，對于落料、沖孔部分的計算相對簡單，拉深翻邊工序確定后，計算毛坯尺寸，可直接進行計算。模具設(shè)計過程中考慮工藝的可行性，對工序進行確定后進行模具設(shè)計。2.2.1工序計算（1）擴口擴口是將空心件或管子端部直徑加以擴大的沖壓工序。不同的擴口形式有不同的毛坯計算公式，對于此帶輪，屬于平口型擴口件。由公式 得到 (mm) 所以要經(jīng)過擴口壓平得到最后的零件，必須滿足拉深后的翻邊高度為18.5-11+3=10.5（2）翻邊由上一步可知道所需要的翻邊高度為10.5，應(yīng)當核算能否采用一次翻邊達到零件要求的高度 查表（6-1）10取極限翻邊系數(shù)Kmin=0.65 求最大翻邊高度10: Hmax=D/2(1-Kmin)+0.43r+0.72t （2.2a） =56/2(1-0.65)+0.432.5+0.721.5 =12.68(mm)零件實際翻邊高度H=10.51.4 屬于寬凸緣拉深件確定能否一次拉出相對拉深高度 h/d=0.18凸緣相對直徑 dp/d=0.894毛坯相對厚度 t/D=0.917查表得 h1/d1=0.32 遠遠大于零件的h/d=0.18 故零件可一次拉深出來2.2.2計算毛坯直徑 計算毛坯的分析圖如圖2.5，計算數(shù)據(jù)。毛坯直徑按下式計算： D 毛坯直徑A0 包括修邊余量的拉深件的表面積 拉深件各部分表面積之和代入數(shù)值計算可得 D=109mm圖2.2 計算毛坯外形尺寸圖第一套模具落料拉深工序復(fù)合，得到如下圖示零件圖2.3 拉深后零件圖第二套模具單工序沖孔后得到零件如下圖示圖2.4 沖孔后零件圖第三套模具單工序翻邊后得到如下圖零件圖2.5 翻邊后零件圖第四套模具切邊整形工序復(fù)合得到如下圖示零件 圖2.6切邊整形后零件圖2.2.3工藝方案的確定本次設(shè)計的加工工序包括以下基本工序：落料、拉深、沖孔、翻邊、擴口、壓平、切邊整形等。 根據(jù)這些基本工序可以擬出以下幾種方案： 方案一，落料、拉深、沖孔、翻邊、擴口、壓平、切邊整形依次順序進行； 方案二，落料拉深復(fù)合、沖孔、翻邊、擴口壓平復(fù)合、切邊整形依次順序進行； 方案三，落料拉深沖孔翻邊復(fù)合、擴口壓平復(fù)合、切邊整形依次順序進行； 方案四，落料拉深復(fù)合、沖孔翻邊復(fù)合、擴口壓平復(fù)合、切邊整形依次順序進行；方案五，采用級進模進行加工。分析比較上述五種方案，可以看出：各個工序分別依次進行時，模具結(jié)構(gòu)簡單，易制造，但是生產(chǎn)周期長，精度不能保證，而且浪費模具材料，因此，方案一被排除；方案三最大限度的對模具進行復(fù)合，既考慮了操作，也考慮了成本效率，似乎是最合理的方案，但是在實際設(shè)計中會出現(xiàn)問題，由于沖孔與拉深復(fù)合，會使拉深凸模的壁厚受到限制，不能達到模具最小壁厚的要求，所以被排除，同時方案四也被排除；方案五生產(chǎn)效率高且操作安全，但是其模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造周期長，生產(chǎn)成本高，因此只有在特大量生產(chǎn)中才比較適宜，排除；方案二沒有上述缺點，把結(jié)構(gòu)、成本、生產(chǎn)效率都加以考慮，結(jié)構(gòu)相對簡單，能夠節(jié)省制造費用。因此最終確定第二種方案。各工序得到零件圖見2.2.4排樣及搭邊該工件展開后是以規(guī)則圓形，軸對稱，所以毛坯外形也是一規(guī)則圓形。排樣是指工件在條料、帶料或板料上布置的方法。工件排樣根據(jù)落料工序設(shè)計，考慮操作方便及模具結(jié)構(gòu)簡單，由于件展開尺寸大于65mm，因此采用單行排列，查表2-1613得 搭邊值a1=2mm,a=2mm,采用擋料銷擋料，則： 條料寬：b=109+2a=113mm 條料的進距為：h=109+a1=111mm 條料的利用率：=s/hb100=16312.26/113111100=76.45 (2.2f)圖2.7毛坯排樣圖2.3工藝計算2.3.1力的計算及壓力機的選擇 （1）落料拉深復(fù)合工序 落料力計算：查式（2-7）13 查附錄A113：=260360MPaF落=1.3Lt （2.3a） =1.3D1.5300 =1.33.141091.5300 =136.9KN 落料卸料力：查式（2-11）13 F卸=k卸F落 （2.3b） =0.04136.9 =5.5KN 落料總壓力： F總= F落F卸 =136.9+5.5 =142.4KN拉深力計算： P=kdtb （2.3c） 由表4-1813查得因數(shù)k=0.95 查附錄A113：b=400MPa P=0.953.14611.5400 =69KN 壓邊力計算： 查表4-1613得P=2.5MPaQ=AP =/4D2-(d1+2r凹)2 P =/41092-(61+28)2 2.5 =6120.92 6.1KN 落料拉深復(fù)合工序總壓力： F= F總+P+Q =142.4+69+6.1 =218KN F壓（1.61.8）F 3483924KN 查表2-214得：選用J23400KN壓力機。 （2）沖孔工序 沖孔力： 查式（2-1）10 F沖=1.3Lt (2.3e) =1.3311.5300 53KN卸料力：查式（2-11）13 F卸=k卸F落 （2.3b） =0.0453 =2.1KNF壓（1.61.8）F 8898KN 查表2-214得：選用J23100KN壓力機。（3）翻邊工序翻邊力： 查式（6-12）10 F翻=1.1ts(D-d0) (2.3d) =1.13.141.5300(61-43) =24.868KN 25KNF壓（1.61.8）F 132.8149.4KN 查表2-214得：選用J23250KN壓力機。 （4）切邊整形工序整修時所需的力可按照下式近似計算 式中 L 整修周邊長度 s 總得雙邊金屬切削量 n 同時卡在凹模內(nèi)的零件數(shù) t 材料厚度 抗剪強度代入數(shù)值得 Fc=40280.55N =40KNF壓（1.61.8）F 6472KN同時考慮到零件凹模周界等選用J23100KN壓力機。（5）擴口翻邊工序 F 擴口力 t 毛坯厚度 D 毛皮直徑 d 擴口部分直徑 凹模與毛坯接觸面的摩擦系數(shù) 材料屈服點 凹模圓錐角 K 速度系數(shù)在曲柄壓力機上工作時，K=1.15代入數(shù)值可得 F=48.52KN同時考慮到斜楔滑塊機構(gòu)及凹模周界工作臺尺寸的問題選擇壓力機為J23-1602.3.2主要工作部分尺寸計算（1）落料模： D=109 該工件不要求外形尺寸，因此以凹模為基準，間隙取在凸模上。 凸模與凹模單邊間隙值：Z=1.1t （2.3f）=1.11.5=1.65mm d+pZmax-Zmin查表2-1015得：x=0.5落料凹模尺寸： Dd=(D-x)0+d (2.3g) =(109-0.51.15)0+0.035 108.650+0.035 落料凸模尺寸：落料凸模各部分尺寸按照上述凹模相應(yīng)部分尺寸配合加工保證雙面間隙0.025-0.035mm。 (2)拉深模： 查表5-3016得： d+p=0.08+0.05Zmax-Zmin =0.5 D=600+0.40 查表4-7517得： 拉深凹模尺寸： Dd=(D+0.4+2C)0 +d (2.3i) =(60+0.40.4+20.16)0 +0.08 =63.36 0 +0.08 拉深凸模尺寸： Dp=(D+0.4)0 p (2.3j) =60.160 -0.05 (3)沖孔模： 查表2-1010得： d+p=0.02+0.03Zmax-Zmin 查表2-1110得：x=0.75 d=310 +0.62 沖孔凸模尺寸： 查式（2-8）10： dp=(d+x)0 -0.02 =(31+0.750.62) 42.740 -0.02 沖孔凹模尺寸：沖孔凹模各部分尺寸按照上述凸模相應(yīng)部分尺寸配合加工保證雙面間隙0.100-0.140mm (4)翻邊模： 查表4-2310: d+p=0.02+0.03Zmax-Zmin D=600 -0.74 翻邊凹模尺寸： dd=（D-0.75）0 +d =（61-0.750.74）0 +0.03 =60.450 +0.03 翻邊凸模尺寸： dp=（D-0.75-2Z）0 -p =（61-21.65）0 -0.02 =57.70 -0.02（5）切邊整形工序查表5-3016得： d+p=0.08+0.05Zmax-Zmin =0.36 D=850+0.40 查表4-7517得：dd=（D-0.75）0 +d =（85-0.750.74）0 +0.09 =84.730 +0.09dp=（dd -0.75-2Z）0 -p =（84.73-21.65）0 -0.09 =84.650 -0.093模具設(shè)計3.1落料拉深復(fù)合模設(shè)計3.1.1落料拉深復(fù)合模結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）模具總體結(jié)構(gòu)選擇在確定采用復(fù)合模后，還需考慮采用正裝式還是倒裝式復(fù)合模。采用正裝式復(fù)合模時，加工得到的工件由下模的推件裝置向上推出，而條料則由上模卸料裝置脫出，二者混雜在一起，不方便分裝，如果來不及排除廢料或工件就進行下一次沖壓就容易導(dǎo)致模具刃口崩裂。采用倒裝式復(fù)合模時，拉深后工件嵌在上模部分的拉深凹模內(nèi)，由上模的推件裝置推出，再由壓力機上附加的接件裝置接走，條料則由下模的卸料裝置脫出。這種操作既方便又安全，同時還能保證較高的生產(chǎn)率。因此，該副落料拉深復(fù)合模采用倒裝結(jié)構(gòu)。（2）推件裝置該副模具采用倒裝式復(fù)合模，落料拉深后工件嵌在上模部分的落料凹模內(nèi)，需由推件裝置將其推出。推件裝置可分剛性和彈性推件裝置。彈性推件裝置在沖裁時對工件有壓平作用，故能保證工件平整度和尺寸精度。而采用剛性推件裝置式，工件平整度和尺寸精度比用彈性推件裝置時要低些，但剛性推件裝置推件可靠，可以將工件穩(wěn)當?shù)赝瞥霭寄！Ｓ捎谠摴ぜ叽缇纫蟛桓?，采用剛性推件裝置即可，本次設(shè)計選用45鋼材料的推件塊。（3）卸料裝置復(fù)合模沖裁時，條料將卡在凸凹模外緣，因此需要下模裝卸料裝置。卸料裝置有兩種形式：一種是將卸料零件裝在卸料板與凸凹模固定板之間；另一種是將卸料零件裝設(shè)在下模板下面。由于該工件卸料力不大，故采用后一種形式進行卸料，結(jié)構(gòu)簡單，剛性卸料裝置。（4）導(dǎo)向裝置由于工件為拉深件，精度要求不高，而且落料凹模周界較大，工件材料厚度適中，故采用中間導(dǎo)柱模架。（5）工作過程該副模具在一次沖裁過程中完成落料拉深兩個工序，生產(chǎn)效率高，節(jié)省模具材料。沖壓時，13-凸凹模和5-落料凹模進行落料。上模繼續(xù)下行，20-壓邊圈壓住板料，凸模和凸凹模對板料進行拉深，完成一次拉深工序后，條料卡在13-凸凹模外緣，通過11-卸料板進行卸料，工件嵌在凸凹模內(nèi)，由8-推件塊將其推出，完成一次沖壓工序。1-下模座 2-銷釘 3-固定板 4-彈簧 5-落料凹模 6-導(dǎo)套導(dǎo)料板 7-固定板 8-上模座 9-導(dǎo)套 10-墊板 11-卸料板 12-銷釘 13-凸凹模 14-模柄 15-打桿 16-銷釘 17-推件塊 18-螺釘 19-拉深凸模 20-壓邊圈 21-導(dǎo)柱 22-螺釘 23-卸料螺釘圖3.1.1 落料拉深復(fù)合模 3.1.2 落料拉深復(fù)合模主要零件的設(shè)計對于復(fù)合模來說，工作部分包括凸凹模、凸模和凹模三個主要零件?，F(xiàn)在這副模具的凸凹模用電火花切割一次割出，所以要將凸凹模的刃口尺寸全部算出，其外形尺寸按落料凸模計算，內(nèi)孔尺寸按拉深凹模計算。凸模按凸凹模內(nèi)孔線切割。凹模也用線切割加工，無論是光電跟蹤還是程序控制的線切割，在制作光電跟蹤圖或者計算輸入方程是，均需以凹模刃口工作部分尺寸作為依據(jù)，因此凹模刃口尺寸也需計算。由于凸凹模、凸模和凹模三個零件都需要進行線切割，而且三者之間的尺寸有一定的聯(lián)系，所以可以連續(xù)加工。首先，加工一塊凹模外形尺寸的模具板材，確定壓力中心，在板材上線切割出凹模的刃口，調(diào)節(jié)線切割設(shè)備選用合適的鉬絲使切割量小于凸、凹模間隙，在切下的廢料上切割出拉深凹模刃口，接下來在切下的廢料上切割出拉深凸模，然后在數(shù)控銑床上銑出凸模曲面，完成模具工作零件的加工。（1） 落料凹模的設(shè)計選用材料：Cr12MoV；外形尺寸：20050；加工后熱處理：5862HRC；凹模采用兩個16圓柱銷定位，通過四個M16圓柱銷固定在下模座上。圖3.1.2落料凹模（2） 凸凹模設(shè)計選用材料：Cr12MoV；內(nèi)孔圓角半徑為8mm；加工后熱處理：5862HRC；凸凹模用凸凹模固定板固定，凸凹模固定板通過兩個M12螺釘定位，六個圓柱銷將其與墊板固定在上模座上。圖3.1.3凸凹模（3）拉深凸模設(shè)計選用材料：Cr12MoV；凸模圓角半徑為3mm；拉深凸模通過三個螺釘過定在下模座上。圖3.1.4拉深凸模（4）壓邊圈的設(shè)計板料在拉深時，其板料除了受到徑向拉應(yīng)力還同時受到切向壓應(yīng)力的用。這時，圖3.1.5壓邊圈在變形過程中，板料不僅徑向移動，同時還伴隨著切向的壓縮變形。毛坯嚴重起皺后，不僅有損拉深件的質(zhì)量，而且常常由于起皺后的毛坯不易從凸凹模之間的間隙通過，以致增大了拉深力，而使沖件拉裂。即使輕微起皺的毛坯可以勉強通過凸模與凹模的間隙，但還是會在零件的側(cè)壁上遺留下痕跡，影響了拉深件的表面質(zhì)量。因此，在下模設(shè)置壓邊圈。但是，當壓邊力加到板料上時，整個的板料都承受著一定的壓邊力。這時的板料在凹模斷面和壓邊圈之間的摩擦力增加。當板料逐漸進入凹模以后，坯料的外徑逐漸減小。這時，即使壓邊力是一定值，但是受壓面積卻越來越少，因而使得單位面積上的壓力逐漸地增大。這樣，被拉深的坯料在凹模端面上的部分就受到越開越大的摩擦力，相應(yīng)的也就增大了拉深力，由此造成了沖件的側(cè)壁減薄和高度的增加，甚至很容易使沖件拉裂。因此選擇合適的壓邊力以及合理的形狀很重要。3.2沖孔模設(shè)計3.2.1沖孔模結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）總體結(jié)構(gòu)選擇該副復(fù)合模結(jié)構(gòu)較為簡單，沖孔廢料由凹模通孔落下，操作簡單安全，并能保證較高的生產(chǎn)率。（2）導(dǎo)向裝置由于該工件精度要求不高，材料厚度適中，故采用中間導(dǎo)柱模架圖3.2.1沖孔模1-下模座 2-螺釘 3-導(dǎo)柱 4-凹模 5-卸料板 6-導(dǎo)套 7- 上模座 8-彈簧 9-卸料螺釘 10-墊板 11止轉(zhuǎn)銷 12-模柄 13-凸模 14-螺釘 15-銷釘 16-固定板 17-銷釘 18-墊板（3）工作過程沖壓工作開始，上模板下行，13-沖孔凸模與4-凹模相配合進行沖孔，廢料從下面通孔落出，工件加工完后上模板上行，5-卸料板在彈簧的作用下將工件推出，整個工序完成。3.2.2沖孔模主要零件設(shè)計（1） 沖孔凸模的設(shè)計選取材料：Cr12MoV；外形尺寸：如圖示；沖孔凸模用凸模固定板進行固定。該凸模以臺肩與固定板固定凸模與凸模固定板的配合部分，采用過渡配合H7/m6。圖3.2.2沖孔凸模（2） 凹模設(shè)計選用的模具材料：Cr12MoV；外形尺寸：如圖示；凸凹模用凸凹模固定板固定在下模板上。圖3.2.3沖孔凹模3.3 翻邊模設(shè)計3.3.1 翻邊模結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）總體結(jié)構(gòu)選擇該副復(fù)合模結(jié)構(gòu)較為簡單，直接由單工序模翻邊成功，操作簡單安全，并能保證較高的生產(chǎn)率。（2）導(dǎo)向裝置由于該工件精度要求不高，材料厚度適中，故采用中間導(dǎo)柱模架1-下模座 2-墊板 3-銷釘 4-凹模 5-卸料板 6-彈簧 7- 導(dǎo)套8-上模座 9-凸模固定板 10-墊板 11-卸料螺釘 12-止轉(zhuǎn)銷 13-模柄 14-凸模 15-螺釘 16-銷釘 17-螺釘 18-導(dǎo)柱圖3.3.1沖孔模3.3.2翻邊模主要零件設(shè)計（1）翻邊凹模的設(shè)計選用的模具材料：Cr12MoV；外形尺寸：16049；翻邊凹模用凹模固定板固定，凹模固定板用兩個圓柱銷四個螺釘固定，與墊板一同固定在上模座上。圖3.3.2翻邊凹模（2）翻邊凸模的設(shè)計選用的模具材料：Cr12MoV；外形尺寸：7267；翻邊凸模用凸模固定板進行固定。該凸模以臺肩與固定板固定凸模與凸模固定板的配合部分，采用過渡配合H7/m6。圖3.3.3翻邊凸模3.4切邊整形復(fù)合模設(shè)計3.4.1切邊整形復(fù)合模結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）模具總體結(jié)構(gòu)選擇在確定采用復(fù)合模后，還需考慮采用正裝式簡單結(jié)構(gòu)。采用正裝式復(fù)合模時，加工得到的工件隨下模運動，而有彈簧連接的下模會把零件彈出，可以很方便的取走零件。廢料則由安裝在下模上的廢料刀切斷滑落。這種操作既方便又安全，同時還能保證較高的生產(chǎn)率。因此，該副落料拉深復(fù)合模采用正裝結(jié)構(gòu)。（2）卸料裝置復(fù)合模沖裁時，條料將卡在凸凹模外緣，因此需要下模裝卸料裝置。卸料裝置有兩種形式：一種是將卸料零件裝在卸料板與凸凹模固定板之間；另一種是將卸料零件裝設(shè)在下模板下面。由于該工件卸料力不大，故采用后一種形式進行卸料，結(jié)構(gòu)簡單，剛性卸料裝置。（3）導(dǎo)向裝置由于工件為拉深件，精度要求不高，而且落料凹模周界較大，工件材料厚度適中，故采用中間導(dǎo)柱模架。（4）工作過程該副模具在一次沖裁過程中完成整形切邊兩個工序，生產(chǎn)效率高，節(jié)省模具材料。上模下行時，11-凸模和4-整形凹模進行整形。上模繼續(xù)下行，11-切邊凸模與3-切邊凹模進行切邊，完成一次工序后，工件在凸凹模內(nèi)，人工將其推出，完成一次沖壓工序。1-下模座 2-銷釘 3-切邊凹模 4-整形凹模 5-固定板 6-上模座 7-墊板 8-銷釘 9-螺釘 10-模柄 11-凸模 12-螺釘 13-導(dǎo)套 14-卸料螺釘 15-導(dǎo)柱 16-彈簧 17-墊板 18-螺釘 圖3.4.1 切邊整形復(fù)合模3.4.2 切邊整形復(fù)合模主要零件的設(shè)計對于復(fù)合模來說，工作部分包括凸凹模、凸模和凹模三個主要零件?，F(xiàn)在這副模具的凸凹模用電火花切割一次割出，所以要將凸凹模的刃口尺寸全部算出，其外形尺寸按落料凸模計算，內(nèi)孔尺寸按拉深凹模計算。凸模按凸凹模內(nèi)孔線切割。凹模也用線切割加工，無論是光電跟蹤還是程序控制的線切割，在制作光電跟蹤圖或者計算輸入方程是，均需以凹模刃口工作部分尺寸作為依據(jù)，因此凹模刃口尺寸也需計算。由于凸凹模、凸模和凹模三個零件都需要進行線切割，而且三者之間的尺寸有一定的聯(lián)系，所以可以連續(xù)加工。首先，加工一塊凹模外形尺寸的模具板材，確定壓力中心，在板材上線切割出凹模的刃口，調(diào)節(jié)線切割設(shè)備選用合適的鉬絲使切割量小于凸、凹模間隙，在切下的廢料上切割出拉深凹模刃口，接下來在切下的廢料上切割出拉深凸模，然后在數(shù)控銑床上銑出凸模曲面，完成模具工作零件的加工。（1）凸模的設(shè)計選用材料：Cr12MoV；外形尺寸：9651；加工后熱處理：5862HRC；凸模用凸模固定板進行固定。該凸模以臺肩與固定板固定凸模與凸模固定板的配合部分，采用過渡配合H7/m6。圖3.4.2整形凸模（2）整形凹模設(shè)計選用材料：Cr12MoV；加工后熱處理：5862HRC；整形凹模通過三個M12卸料螺釘將其固定在下模座上，通過彈簧的力使其完成整形工序圖3.4.3整形凹模（3）切邊凹模設(shè)計選用材料：Cr12MoV；拉深凸模通過四個螺釘過定在下模座上。圖3.4.4整形凹模3.5擴口壓平復(fù)合模設(shè)計3.5.1擴口壓平復(fù)合模結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）模具總體結(jié)構(gòu)選擇在確定采用復(fù)合模后，主要考慮采用斜楔滑塊機構(gòu)。由于受到零件形狀的限制，需要用到斜楔滑塊機構(gòu)對擴口翻邊處進行支撐。這種操作方便安全，同時還能保證較高的生產(chǎn)率。因此，該副落料拉深復(fù)合模采用正裝結(jié)構(gòu)。（2）導(dǎo)向裝置由于工件為拉深件，精度要求不高，而且落料凹模周界較大，工件材料厚度適中，故采用中間導(dǎo)柱模架。（4）工作過程模具工作時上模座帶動壓平凸模14與擴口凸模15一起下行，擴口凸模15接觸工件后，在彈簧力作用下，將工件預(yù)壓為喇叭口形狀，上模繼續(xù)下行，擴口凸模15在壓平凸模14中滑動，直到被限位圓柱銷20擋住，壓平凸模14繼續(xù)下行，將擴口壓平，完成一次工序后，工件在凸凹模內(nèi)，人工將其推出，完成一次沖壓工序。 1-下模座 2-螺釘 3-固定底板 4-彈簧 5-卸料螺釘 6-斜楔 7-導(dǎo)套 8-上模座 9-墊板 10-螺釘 11-螺釘 12-固定板 13-銷釘 14-壓平凸模 15-擴口凸模 16-模柄 17-彈簧 18-銷釘 19-螺釘 20-限位圓柱銷 21-凹模 22-滑塊 23-壓板 24-十字槽沉頭螺釘 25-銷釘圖3.5.1 擴口壓平復(fù)合模3.5.2擴口壓平復(fù)合模主要零件的設(shè)計對于復(fù)合模來說，工作部分包括凸凹模、凸模和凹模三個主要零件?，F(xiàn)在這副模具的凸凹模用電火花切割一次割出，所以要將凸凹模的刃口尺寸全部算出，其外形尺寸按落料凸模計算，內(nèi)孔尺寸按拉深凹模計算。凸模按凸凹模內(nèi)孔線切割。凹模也用線切割加工，無論是光電跟蹤還是程序控制的線切割，在制作光電跟蹤圖或者計算輸入方程是，均需以凹模刃口工作部分尺寸作為依據(jù)，因此凹模刃口尺寸也需計算。由于凸凹模、凸模和凹模三個零件都需要進行線切割，而且三者之間的尺寸有一定的聯(lián)系，所以可以連續(xù)加工。首先，加工一塊凹模外形尺寸的模具板材，確定壓力中心，在板材上線切割出凹模的刃口，調(diào)節(jié)線切割設(shè)備選用合適的鉬絲使切割量小于凸、凹模間隙，在切下的廢料上切割出拉深凹模刃口，接下來在切下的廢料上切割出拉深凸模，然后在數(shù)控銑床上銑出凸模曲面，完成模具工作零件的加工。（1）擴口凸模的設(shè)計選用材料：Cr12MoV；加工后熱處理：5862HRC；擴口凸模采用一個16限位圓柱銷配合彈簧裝在壓平凸模內(nèi)。 圖3.5.2擴口凸模（2）壓平凸模設(shè)計選用材料：Cr12MoV；加工后熱處理：5862HRC；壓平凸模用凸模固定板固定，凸模固定板通過兩個圓柱銷定位，四個M12螺釘將其與墊板固定在上模座上。圖3.5.3壓平凸模（3）凹模設(shè)計選用材料：Cr12MoV；凹模通過三個螺釘固定在下模座上，用兩個圓柱銷定位。圖3.5.4凹模（3） 滑塊設(shè)計選用材料：T10A；拉深凸模通過滑槽定固定底板上活動。圖3.5.5滑塊（4） 固定底板設(shè)計選用材料：45；拉深凸模通過三個螺釘過定在下模座上。圖3.5.6固定底板 4結(jié) 論（1）為圓筒拉深件設(shè)計模具時，首先要計算毛坯直徑，通過計算分析加工工序，確定工藝方案的可行性。（2）落料拉深復(fù)合工序采用倒裝式復(fù)合模，拉深后工件嵌在上模部分的拉深凹模內(nèi)，由上模的推件裝置將其推出，再由壓力機上附加的接件裝置接走，條料則由下模的卸料裝置脫出。該工序操作方便安全，生產(chǎn)效率較高。由于工件對尺寸精度要求不高，因此采用剛性推件裝置即可。沖裁后，條料會卡在凸凹模外緣，下模需采用剛性卸料裝置。另外，由于工件材料厚度適中，凹模周界較大，所以選用中間導(dǎo)柱模架。（3）沖孔、翻邊工序采用正裝式簡單單工序模。將毛坯卡在下模板的凸凹模和壓邊圈上，沖孔廢料由凸凹模通孔落下，操作簡單安全，并能保證較高的生產(chǎn)率。由于工件尺寸精度要求高，因此采用彈性壓邊圈和推件裝置即可。毛坯裝卡在壓邊圈上，沖裁后，壓邊圈在推桿的作用下將卡在凸凹模上的工件推出，工件材料厚度適中，所以采用中間導(dǎo)柱模架。（4）切邊整形模具，修邊工序是將為保證拉深成型而在沖壓零件的周圍增加的工藝補充部分沖裁剪切的沖壓工序，對于此零件的修邊是垂直修邊，所用模具結(jié)構(gòu)簡單，廢料處理也較方便。（5）擴口是將空心件或管子端部直徑加以擴大的的沖壓工序，擴口能力的大小取決于材料的種類、坯料的厚度和擴口角度等多種因素，對于其模具設(shè)計，受零件形狀的影響，此模具需要用到斜楔滑塊機構(gòu)，來保證擴口翻邊工序的完成。（6）兩套模具都采用復(fù)合模形式，主要工作部分有：凸模、凹模、凸凹模三個零件，都需要采用線切割進行加工，而且三者之間的尺寸有一定的聯(lián)系，可以連續(xù)進行加工。謝 辭通過幾個月的查資料、計算分析驗證、不斷修改后，終于完成了模具設(shè)計以及設(shè)計說明書。在設(shè)計過程中遇到很多困難，在解決困難的過程中不斷的改進設(shè)計中的不合理之處，盡自己最大努力做一份合格的畢業(yè)設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計的完成也表示著大學(xué)學(xué)習(xí)過程的結(jié)束，幾個月的設(shè)計過程讓我領(lǐng)悟很多也進步很多，從剛開始的無從下手到慢慢找到思路，每一次進步對我來說都是極大地收獲。在這里最要感謝任國成老師，任老師帶的學(xué)生不少，又有教學(xué)任務(wù)，他在百忙之中還要督促指導(dǎo)我們畢業(yè)設(shè)計，在這里向任老師表示崇高的敬意和忠心的感謝。設(shè)計過程中也要感謝學(xué)校圖書館為我們提供了那么多的資料，對我們開拓思路、解決問題有極大地幫助，同時還要感謝同組的等同學(xué)以及舍友們對我的幫助。畢業(yè)設(shè)計是一個總結(jié)的過程，是對這四年所學(xué)知識的綜合應(yīng)用，在這里也要感謝這四年中傳授我知識的所有老師！謝謝！參考文獻1何漢武，胡京知，陳新，鄭德濤，孫健，熊有倫. 模具制造中的并行工程研究J. 機械科學(xué)與技術(shù),1999,18(5):126-127.2楊寧，婁臻亮，周雄輝，阮雪榆. 模具計算機輔助工藝設(shè)計系統(tǒng)的研制與開發(fā)J. 上海交通大學(xué)學(xué)報,2003,37(2):436-437.3張峰. 對板料沖壓工藝的設(shè)計研究J.工業(yè)技術(shù)，2006，10（b）:247-2248.4史翔.模具CAD/CAM技術(shù)及應(yīng)用M.北京：機械工業(yè)出版社，1998：15-16.5肖景榮，姜奎華. 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