端蓋沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)【方形-中間圓形拉深】【含10張cad圖紙+文檔全套資料】

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日河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：端蓋沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)系 部材料工程系 專 業(yè)模具設(shè)計(jì)與制造班 級(jí) 模具113 學(xué)生姓名 任盤(pán)根 學(xué) 號(hào) 111304322 指導(dǎo)教師 韓艷艷 2014年 4 月 16日 機(jī) 械 加 工 工 藝 過(guò) 程 卡 零件號(hào)零 件 名 稱00-06落料凹模工序號(hào)工 序 名 稱設(shè) 備夾 具刀 具量 具工 時(shí)名 稱型 號(hào)名 稱規(guī) 格名 稱規(guī) 格名 稱規(guī) 格01下料(110mm90mm12mm)鋸床直尺02粗銑六面(104mm84mm10mm)銑床虎鉗標(biāo)準(zhǔn)面銑刀游標(biāo)卡尺03磨削(101mm81mm9mm）磨床磁力夾具、虎鉗砂輪游標(biāo)卡尺04鉗工（鉆孔，攻絲）鉆床虎鉗鉆頭、鉸刀、攻絲刀高度尺、游標(biāo)卡尺05熱處理（淬火、回火60-62HRC）電熱爐火鉗06磨削(100.05mmx80.05mmx8.05mm)磨床磁力夾具、虎鉗砂輪游標(biāo)卡尺07鉗工（研磨）研磨工具游標(biāo)卡尺 編制 校對(duì) 審核 批準(zhǔn) 機(jī) 械 加 工 工 藝 過(guò) 程 卡 零件號(hào)零 件 名 稱00-03上墊板工序號(hào)工 序 名 稱設(shè) 備夾 具刀 具量 具工 時(shí)名 稱型 號(hào)名 稱規(guī) 格名 稱規(guī) 格名 稱規(guī) 格01下料(110mm90mm15mm)鋸床直尺02粗銑六面(104mm84mm12mm)銑床虎鉗標(biāo)準(zhǔn)面銑刀游標(biāo)卡尺03磨削(101mm81mm11mm）磨床磁力夾具、虎鉗砂輪游標(biāo)卡尺04鉗工（鉆孔）鉆床虎鉗鉆頭、鉸刀高度尺、游標(biāo)卡尺05熱處理（淬火、回火36-42HRC）電熱爐火鉗06磨削(100.05mmx80.05mmx10.05mm)磨床磁力夾具、虎鉗砂輪游標(biāo)卡尺07鉗工（研磨）研磨工具游標(biāo)卡尺 編制 校對(duì) 審核 批準(zhǔn) 目 錄1緒論11.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)11.1.1國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀11.1.2國(guó)內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì)31.1.3國(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)31.2 拉深件模具設(shè)計(jì)與制造方面41.2.1 端蓋拉深模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路52 沖壓件的工藝分析72.1 引言72.2拉深件工藝分析73 確定工藝方案84 主要工藝參數(shù)的計(jì)算94. 1 拉深毛坯尺寸94.2 確定拉深次數(shù)104.3確定是否用壓邊圈及類型114.4排樣方式的確定115 沖壓力計(jì)算及壓力機(jī)的選用125.1落料力的計(jì)算125.2拉深力的計(jì)算135.3 壓邊力的計(jì)算135.4 壓力機(jī)的選用146 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算156.1 模具工作部分的工藝計(jì)算156.1.1 凸凹模的設(shè)計(jì)與計(jì)算156.1.2卸料橡膠的設(shè)計(jì)與計(jì)算166.1.3選用模架、確定閉合高度及總體尺寸186.2 模具零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)196.2.1 拉深凸模196.2.2 凸凹模206.2.3上墊板206.2.4 導(dǎo)柱、導(dǎo)套216.2.5 其他零件216.3 模具總裝圖237 總結(jié)25致 謝26參考文獻(xiàn)27端蓋沖壓成形工藝及其模具設(shè)計(jì) 1緒論隨著我國(guó)改革開(kāi)放步伐的進(jìn)一步加快，中國(guó)正逐步成為全球制造業(yè)的基地，特別是加入WTO后，作為制造業(yè)基礎(chǔ)的模具行業(yè)近年來(lái)得到了迅速發(fā)展。模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中，60%80%的零部件都依靠模具成型。國(guó)民經(jīng)濟(jì)的五大支柱產(chǎn)業(yè)，即機(jī)械、電子、汽車、石化、建筑，都要求模具工業(yè)的發(fā)展與之相適應(yīng)。模具生產(chǎn)水平的高低，己成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。因此，我國(guó)要從一個(gè)制造業(yè)大國(guó)發(fā)展成為一個(gè)制造業(yè)強(qiáng)國(guó)，必須要振興和發(fā)展我國(guó)的模具工業(yè)，提高模具工業(yè)的整體技術(shù)水平。目前，我國(guó)沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還相當(dāng)?shù)穆浜?，主要原因是我?guó)在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國(guó)模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具相比差距相當(dāng)大。1.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)1.1.1國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀我國(guó)模具近年來(lái)發(fā)展很快，目前，我國(guó)制造業(yè)的資源已突破了企業(yè)社會(huì)國(guó)家的界線，制造業(yè)的國(guó)際化已是一個(gè)客觀事實(shí)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2010年我國(guó)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)約有2萬(wàn)多家，從業(yè)人員約50多萬(wàn)人，2011年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢(shì)頭，模具企業(yè)總體上訂單充足，任務(wù)飽滿，2011年模具產(chǎn)值530億元。進(jìn)口模具18.13億美元，出口模具4.91億美元，分別比2010年增長(zhǎng)18%、32.4%和45.9%。進(jìn)出口之比2004年為3.69:1，進(jìn)出口相抵后的進(jìn)凈口達(dá)13.2億美元，為凈進(jìn)口量較大的國(guó)家。在2萬(wàn)多家生產(chǎn)廠點(diǎn)中，有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中，產(chǎn)值過(guò)億元的模具企業(yè)只有20多家，中型企業(yè)幾十家，其余都是小型企業(yè)。近年來(lái)，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：1大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；專業(yè)模具廠數(shù)量增加，能力提高較快；三資及私營(yíng)企業(yè)發(fā)展迅速；國(guó)企股份制改造步伐加快等。雖然說(shuō)我國(guó)模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。我國(guó)尚存在以下幾方面的不足: 第一，體制不順，基礎(chǔ)薄弱。 “三資”企業(yè)雖然已經(jīng)對(duì)中國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動(dòng)作用，私營(yíng)企業(yè)近年來(lái)發(fā)展較快，國(guó)企改革也在進(jìn)行之中，但總體來(lái)看，體制和機(jī)制尚不適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，再加上國(guó)內(nèi)模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，因此，行業(yè)發(fā)展還不盡如人意，特別是總體水平和高新技術(shù)方面。 第二，開(kāi)發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳.我國(guó)模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，在市場(chǎng)中經(jīng)常處于被動(dòng)地位。我國(guó)每個(gè)模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合1萬(wàn)美元，國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多是1520萬(wàn)美元，有的高達(dá)2530萬(wàn)美元，與之相對(duì)的是我國(guó)相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過(guò)去作坊式管理，真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。 第三，工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低雖然國(guó)內(nèi)許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備，但總的來(lái)看裝備水平仍比國(guó)外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控化率和CAD/CAM應(yīng)用覆蓋率要比國(guó)外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進(jìn)設(shè)備不配套，設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問(wèn)題長(zhǎng)期得不到較好解決。裝備水平低，帶來(lái)中國(guó)模具企業(yè)鉗工比例過(guò)高等問(wèn)題。 第四，專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差 由于長(zhǎng)期以來(lái)受“大而全”“小而全”影響，許多模具企業(yè)觀念落后，模具企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)水平低，專業(yè)化分工不細(xì)，商品化程度也低。目前國(guó)內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占45%左右，其馀為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)，與國(guó)際水平相比要落后許多。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低，標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對(duì)模具質(zhì)量、成本有較大影響，對(duì)模具制造周期影響尤甚。 第五，模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會(huì)影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國(guó)產(chǎn)模具鋼與國(guó)外進(jìn)口鋼相比，無(wú)1論是質(zhì)量還是品種規(guī)格，都有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差，也直接影響模具水平的提高。1.1.2國(guó)內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì) 巨大的市場(chǎng)需求將推動(dòng)中國(guó)模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國(guó)的模具工業(yè)和技術(shù)在過(guò)去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。未來(lái)的十年，中國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括以下幾方面: （1） 模具日趨大型化； （2）在模具設(shè)計(jì)制造中廣泛應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù)； （3）模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)； （4）在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù)； （5）提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率；（6）發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)；（7）模具的精度將越來(lái)越高； （8）模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化； （9）研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程； （10）開(kāi)發(fā)新的成形工藝和模具。 1.1.3國(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方法所無(wú)法替代的。近幾年，全球模具市場(chǎng)呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場(chǎng)年交易總額為600650億美元左右。美國(guó)、日本、法國(guó)、瑞士等國(guó)家年出口模具量約占本國(guó)模具年總產(chǎn)值的三分之一。 國(guó)外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的比例占到50%以上；國(guó)外模具企業(yè)的組織形式是大而專、大而精。2011年中國(guó)模協(xié)在德國(guó)訪問(wèn)時(shí)，從德國(guó)工、模具行業(yè)組織-德國(guó)機(jī)械制造商聯(lián)合會(huì)（VDMA）工模具協(xié)會(huì)了解到，德國(guó)有模具企業(yè)約5000家。2010年德國(guó)模具產(chǎn)值達(dá)48億歐元。其中（VDMA）會(huì)員模具企業(yè)有90家，這90家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國(guó)模具產(chǎn)值的90%，可見(jiàn)其規(guī)模效益。 隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，國(guó)外的一些掌握和能運(yùn)用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具工藝設(shè)計(jì)、高級(jí)鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術(shù)水平比較高故人均產(chǎn)值也較高我國(guó)每個(gè)職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合1萬(wàn)美元左右，而國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多1520萬(wàn)美元，有的達(dá)到 2530萬(wàn)美元。 國(guó)外先進(jìn)國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá)70%以上，而我國(guó)才達(dá)到451.2 拉深件模具設(shè)計(jì)與制造方面拉深是沖壓基本工序之一，它是利用拉深模在壓力機(jī)作用下，將平板坯料或空心工序件制成開(kāi)口空心零件的加工方法。拉深不僅可以加工旋轉(zhuǎn)體零件，還可以加工盒形零件及其他形狀復(fù)雜的薄壁零件，但是，加工出來(lái)的制件的精度都很底。一般情況下，拉深件的尺寸精度應(yīng)在IT13級(jí)以下，不宜高于IT11級(jí)。本設(shè)計(jì)為簡(jiǎn)單的拉深件，形狀比較規(guī)則，但底部圓角存在較高的工藝性問(wèn)題，直邊區(qū)的變形不是簡(jiǎn)單的彎曲, 應(yīng)力分布不均,可以利用塑性加工理論進(jìn)行定性分析。因此，只有加強(qiáng)拉深變形基礎(chǔ)理論的研究，才能提供更加準(zhǔn)確、實(shí)用、方便的計(jì)算方法，才能正確地確定拉深工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸，解決拉深變形中出現(xiàn)的各種實(shí)際問(wèn)題，從而，進(jìn)一步提高制件質(zhì)量。其工作過(guò)程較簡(jiǎn)單就一個(gè)低方形拉深和下部的低桶形件拉深，根據(jù)工藝分析及計(jì)算確定它能一次拉深成功。根據(jù)計(jì)算的結(jié)果和選用的標(biāo)準(zhǔn)模架。為了保證制件的尺寸精度，設(shè)計(jì)時(shí)可能高度出現(xiàn)誤差，應(yīng)當(dāng)邊試沖邊修改高度。其上部方行件是最典型的盒形拉深件，根據(jù)盒形件能否一次拉深成形將其分兩類：低盒形件與高盒形件。盒形件在拉深時(shí)由于其幾何形狀的非回轉(zhuǎn)特性，變形沿變形區(qū)周邊的分布是不均的，直邊區(qū)變形小，圓角區(qū)變形大，而且變形是非常的復(fù)雜的。通過(guò)網(wǎng)格實(shí)驗(yàn)的分析得出拉深方形的一些變形特點(diǎn)：1.直邊區(qū)的變形不是簡(jiǎn)單的彎曲，橫向受壓縮，縱向受拉深，越靠近圓角區(qū)變形越大，另外橫向壓縮變形要比相應(yīng)圓筒形件小。2.應(yīng)力分布不均，特別是徑向拉應(yīng)力的分布很不均勻，中間最大，向兩側(cè)直邊區(qū)減小。方形件拉深時(shí)同樣存在起皺和裂問(wèn)題，且發(fā)生在圓角區(qū)。在直邊區(qū)還有一個(gè)特殊的工藝問(wèn)題，即所謂“直邊緩松”現(xiàn)象，這是由于拉深過(guò)程中圓角區(qū)材料從橫向擠向徑向直邊，使直邊區(qū)材料沿橫向顯得偏多，造成工件的剛性不好，嚴(yán)重時(shí)可造成工件的形狀不規(guī)則，出現(xiàn)扭曲現(xiàn)象。這是方形件拉深的特殊質(zhì)量問(wèn)題，應(yīng)該引起注意的。1.2.1 端蓋拉深模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路1、明確設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，收集有關(guān)資料在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，擬定設(shè)計(jì)任務(wù)方形件拉深以及設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃，并仔細(xì)閱讀沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)教材，了解本設(shè)計(jì)的目的、內(nèi)容、要求和步驟，以及查閱有關(guān)模具圖冊(cè)、設(shè)計(jì)手冊(cè)等資料；了解本設(shè)計(jì)零件的用途、結(jié)構(gòu)、性能，在整個(gè)產(chǎn)品中的裝配關(guān)系、技術(shù)要求、生產(chǎn)批量，采用的沖壓設(shè)備型號(hào)和規(guī)格，模具零件的制造加工工藝及標(biāo)準(zhǔn)化等情況。2、工藝分析及工藝方案的制定經(jīng)分析制件的技術(shù)要求，結(jié)構(gòu)工藝性及經(jīng)濟(jì)性都符合工藝要求，確定總體工藝方案，填寫(xiě)工藝卡。3、工藝計(jì)算及設(shè)計(jì)（1）排樣及材料利用率計(jì)算 （2）刃口尺寸的計(jì)算（3）沖壓的計(jì)算，壓力中心的確定，沖壓設(shè)備的初選，根據(jù)排樣圖和所選的模具結(jié)構(gòu)形式，可以方便計(jì)算出所需總壓力。待模具總設(shè)計(jì)好后，校核設(shè)備裝模尺寸，最終確定設(shè)備型號(hào)及工藝參數(shù)。4、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (1)確定凹模尺寸 先計(jì)算出凹模的厚度，再根據(jù)厚度確定凹模周界尺寸，在此需要考慮的三個(gè)問(wèn)題：第一，要考慮凹模上的螺孔、銷孔的布置；第二，壓力中心一般與凹模的幾何中心重合；第三，凹模外形尺寸盡量按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選取。（2）選擇模架并確定其他沖模零件的主要參數(shù) 根據(jù)凹模周界尺寸大小，從冷沖模國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中確定模架規(guī)格及主要沖模零件的規(guī)格參數(shù)。（3）畫(huà)沖模裝配圖 裝配圖上零件較多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為準(zhǔn)確、迅速地完成畫(huà)圖工作，必須掌握正確的畫(huà)法。（4）畫(huà)沖模零件圖（5）編寫(xiě)技術(shù)文件 技術(shù)文件包括：說(shuō)明書(shū)、沖壓工藝卡和機(jī)械加工工藝過(guò)程卡。2 沖壓件的工藝分析2.1 引言設(shè)計(jì)的目的是在于鞏固所學(xué)的理論知識(shí)，熟悉了解有關(guān)資料，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)實(shí)際工作能力，通過(guò)沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在沖壓工藝性分析，沖壓工藝方案論證，沖壓工藝計(jì)算，沖模零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，編寫(xiě)技術(shù)文件和查閱技術(shù)文獻(xiàn)等方面受到依次綜合訓(xùn)練。本設(shè)計(jì)題目為低上盒下圓形件拉深模,但對(duì)做畢業(yè)設(shè)計(jì)的畢業(yè)生有一定的設(shè)計(jì)意義，它概括了拉深零件的設(shè)計(jì)要求、內(nèi)容及方向。通過(guò)對(duì)該零件模具的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步加強(qiáng)了設(shè)計(jì)者沖壓模設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，為設(shè)計(jì)更復(fù)雜的沖壓模具做好了鋪墊和吸取了更深刻的經(jīng)驗(yàn)。拉深件的工藝性是指從沖壓工藝方面來(lái)衡量其設(shè)計(jì)是否合理，一般地講，在滿足工件的使用要求條件下，能以最簡(jiǎn)單的最經(jīng)濟(jì)的方法將工件沖制出來(lái)。2.2拉深件工藝分析原始資料：如圖1所示材 料：LY12厚 度： 0.6mm圖1 制件圖由零件結(jié)構(gòu)可知：此工件為無(wú)凸緣上方下圓形工件，沒(méi)有厚度不變的要求。此工件的形狀滿足拉深的工藝要求，可采用拉深工序加工。工件底部圓角半徑r=3mm,大于三倍的壁厚尺寸，滿足首次拉深工藝要求，因此不需在拉深工序（拉深工序底部圓角半徑r=0.5mm）后須增加一道整形工序以滿足制件尺寸上質(zhì)量要求。內(nèi)形尺寸為32mm的公差等級(jí)為IT13級(jí)，滿足拉深工序?qū)ぜ畹燃?jí)的要求。用于拉深的材料的一般具有較好的塑性、低的屈強(qiáng)比、大的板厚方向性系數(shù)和小的板平面方向性。LY12是較普遍的材料，價(jià)格便宜，資源豐富，厚度為0.6mm。3 確定工藝方案 由制件工藝性分析可知,制件上部為一個(gè)方形拉深件下部為一個(gè)筒形件。經(jīng)制件的工藝性分析，由沖裁工藝可知，該制件可能包括落料、拉深工序，可以有以下二種工藝方案： 方案一：先落料，再拉深。采用單工序模生產(chǎn)。 方案二：落料和拉深復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案一、雖然模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需兩道工序兩副模具，制件要多次定位，比較麻煩，而且加工尺寸積累誤差較大，模具制造成本偏高生產(chǎn)率低，不能滿足大批量生產(chǎn)要求。方案二、只需一副模具，工件的精度及生產(chǎn)效率都較高，工件平整,對(duì)稱度及位置誤差小,不會(huì)有累計(jì)誤差，模具制造成本低且能滿足大批量生產(chǎn)要求。綜合以上考慮方案二為最佳。4 主要工藝參數(shù)的計(jì)算 拉深件的工藝計(jì)算是拉深工藝設(shè)計(jì)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，其主要的內(nèi)容包括計(jì)算毛坯、決定拉深次數(shù)及確定壓邊裝置等。4. 1 拉深毛坯尺寸根據(jù)表面積相等原則，用解析法求該零件的毛坯。1.確定修邊余量在拉深的過(guò)程中，由于各種因素會(huì)使拉深的口部不齊。為了確保制件高度方向的尺寸精度，須進(jìn)行修邊，計(jì)算毛坯尺寸時(shí)須計(jì)入修邊余量。2.計(jì)算拉深毛坯尺寸因?yàn)榘搴駎小于1mm，故可直接用工件圖所注尺寸計(jì)算。 （1）計(jì)算下部筒形部分毛坯由沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)一書(shū)中式4.5計(jì)算可得， （2）盒形彎曲部分的展開(kāi)長(zhǎng)度L由r角/B=3/32=0.094，工件的相對(duì)高度H/r=2.2/3=0.73，由式3.2 計(jì)算展開(kāi)長(zhǎng)度為式中， H拉深件高度（mm）， R底底部圓角半徑（mm），r角轉(zhuǎn)角圓角半徑（mm）.即 L=2.2+0.570.5=2.485mm（3）圓角部分展開(kāi)的圓弧半徑R由式 = =4.57mm圓角與直邊部分以圓弧過(guò)渡。由以上的計(jì)算可推算出整體毛坯為方形邊長(zhǎng)取38mm。4.2 確定拉深次數(shù)利用筒形件相對(duì)高度進(jìn)行判斷, h/d=5.2/26=0.20.6和盒形件H/B=2.2/32=0.0690.3B可知工件可一次拉成4.3確定是否用壓邊圈及類型在拉深過(guò)程中工件易發(fā)生起皺現(xiàn)象，制件在成形過(guò)程中，凸緣的起皺現(xiàn)象主要取決于毛坯的相對(duì)厚度、變形程度和凹模的幾何形狀等。為了解決這個(gè)問(wèn)題，生產(chǎn)實(shí)際中主要方法是在模具結(jié)構(gòu)上采用壓料裝置。常用的壓料裝置有剛性壓料裝置和彈性壓料裝置兩種。是否采用壓料裝置主要看拉深過(guò)程中是否可能發(fā)生起皺現(xiàn)象，可根據(jù)坯料相對(duì)厚度來(lái)確定，相對(duì)厚度t/D100=0.6/38100=1.58，查表得，當(dāng)1.5t/D1002時(shí)可用壓邊圈，拉深時(shí)一般采用平面壓邊裝置,其結(jié)構(gòu)如下圖所示: 圖2 壓邊圈采用形式4.4排樣方式的確定設(shè)計(jì)復(fù)合模先設(shè)計(jì)條料排樣圖。該工件的毛坯是近方形，采用有廢料直排的排樣方式。查表2.9工件間搭邊值取1.5mm，側(cè)搭邊值取1.8mm。 拍樣圖如下： 圖3 排樣圖5 沖壓力計(jì)算及壓力機(jī)的選用5.1落料力的計(jì)算 式中各含義： F-落料力（KN）， L-落料周邊長(zhǎng)度（mm）， _材料抗剪強(qiáng)度 t-制件的材料厚度（mm）,查手冊(cè)得LY12的 =252MPa即 F=1.3（432+233.14）2520.6 =28.86KN5.2拉深力的計(jì)算拉深力的計(jì)算公式以生產(chǎn)中常用的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 式中各含義5： F拉-拉深力（KN）， b-材料的抗拉強(qiáng)度（N/mm）, K-系數(shù),一般取0.8 查手冊(cè)得LY12的b =200N/mm 即拉深力 F拉=（426+233.14）0.62000.8 =11.79KN 5.3 壓邊力的計(jì)算壓邊圈產(chǎn)生的壓邊力F壓大小應(yīng)適當(dāng)，F(xiàn)壓太小，防皺效果不好；F壓太大，則會(huì)增大傳力區(qū)危險(xiǎn)斷面上的拉應(yīng)力，從而引起材料嚴(yán)重變薄甚至拉裂。因此，實(shí)際應(yīng)用中，在保證變形區(qū)不起皺的前提下，盡量選小的壓邊力。其計(jì)算公式可按下式計(jì)算：壓邊力 式中各含義見(jiàn)4 A壓邊圈的面積（mm）; p單位壓邊力（Mpa）;查表1-56壓床上拉深時(shí)單位壓邊力的數(shù)值可知LY12的單位壓邊力p=1.6 Mpa，即壓邊力 F壓（41.62-322）1.6 1.13KN總拉深力 F總F+F拉+F壓28.86+11.79+1.13 41.78KN 5.4 壓力機(jī)的選用 壓力機(jī)額定壓力的選擇，必須使壓力機(jī)額定壓力大于拉深力，為了使拉深的工藝力的曲線處于壓力機(jī)壓力曲線之內(nèi)，在選用壓力機(jī)的額定壓力時(shí)，可按下列淺拉深件經(jīng)驗(yàn)公式選用： =1.840.65 =73.17KN 壓力機(jī)的工作行程需要考慮工件的成形和方便取件，因此，工作行程根據(jù)拉深力的計(jì)算結(jié)果和工件的高度，開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)部分參數(shù)初步可選J23-10A： 型號(hào)：J23-10A 公稱壓力/KN：100 滑塊行程/mm：75 滑塊行程次數(shù)/min：135 最大閉合高度/mm：180閉合高度調(diào)節(jié)量/mm：50滑塊中心線至車身距離/mm：130工作臺(tái)尺寸/mm，前后： 240左右：360墊塊厚度/mm：50模柄孔尺寸/mm，直徑：30 深度：506 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算6.1 模具工作部分的工藝計(jì)算6.1.1 凸凹模的設(shè)計(jì)與計(jì)算1、凸凹模間隙拉深模的凸凹模之間的間隙對(duì)拉深過(guò)程有較大的影響。它不僅影響拉深件的質(zhì)量與尺寸精度，而且影響拉深模的壽命以及拉深是否能夠順利進(jìn)行。間隙過(guò)大，制件有錐度，易起皺，精度差；間隙過(guò)小，則直壁變薄嚴(yán)重，甚至拉裂，同時(shí)降低模具壽命。因此，應(yīng)該綜合考慮各種影響因素，選取適當(dāng)?shù)睦铋g隙值，既可保證工件的要求，又能使拉深順利進(jìn)行。直邊部分的單邊間隙按式，由表3-5-29選取為 Z/2=1.05t=0.63mm故直邊部分間隙為1.26mm。圓角部分的單邊間隙比直邊部分大0.1t，即圓角部分間隙為1.38mm。2、拉深模的圓角半徑 凸模、凹模的選用在制件拉深過(guò)程中有著很大的作用。凸模圓角半徑的選用可以大些，這樣會(huì)減低板料繞凸模的彎曲拉應(yīng)力，工件不易被拉裂，極限拉深因數(shù)會(huì)變小些；凹模的圓角半徑也可以選大些，這樣沿凹模圓角部分的流動(dòng)阻力就會(huì)小些，拉深力也會(huì)減小，極限拉深因數(shù)也會(huì)相應(yīng)減小。但是凸、凹模的圓角半徑也不易過(guò)大，過(guò)大的圓角半徑，就會(huì)減少板料與凸模和凹模端面的接觸面積及壓邊圈的壓料面積，板料懸空面積增大，容易產(chǎn)生失穩(wěn)起皺。 拉深凹模的圓角半徑由表3-5-30選取r凹=2t，既r凹=20.6=1.2mm，拉深凸模的圓角半徑等于工件的圓角半徑，即r凸=r=0.5mm.3、拉深凸凹模工作部分的尺寸和公差制件的尺寸要求內(nèi)形尺寸，拉深以凸模為基準(zhǔn)，考慮到凸模越磨越小，按式凸模尺寸：凹模尺寸：式中 dmin工件的內(nèi)形公稱尺寸 工件的公差d凸、d凸、凹模的制造公差工件的公差為IT13級(jí)，凸凹模的制造公差取IT8級(jí)。查表3-5-32 d凸=0.020mm, d=0.020mm, 核對(duì)Zmax-Zmin=0.04將=0.34mm，Z=1.26mm代入上式，則凸、凹模的尺寸分別為dp =（32+0.340.4）=32.14mmdd =（32+0.40.34+1.26）=33.40mm筒形部分凸凹模計(jì)算步驟類似上部，可得：d凸=26 d凹=27.266.1.2卸料橡膠的設(shè)計(jì)與計(jì)算1.卸料板工作行程h工 h工=h1+h2+t =1mm+5.2mm+0.6mm =6.8mm h1凸模凹進(jìn)壓料板的高度 h2凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度 取5.2mm2.橡膠工作行程H工H工=h工+h修 =6.8mm+2mm =8.8mm h修凸模修模量 取2mm 3.橡膠自由高度H自由 取H工為橡膠自由高度的25 H自由=48.8mm =35.2mm 4.橡膠的預(yù)壓縮量H預(yù) 一般H預(yù)為（0.10.15）H自由 ?。?H預(yù)=0.15 H自由 =0.1535.2mm =5.28mm5.每個(gè)橡膠承受的載荷F1 選用兩個(gè)圓筒形橡膠；F1=F壓/2 =11302N =565N6.橡膠的外徑D D= = =39mm7.校核橡膠自由高度H自由 0.5H自由/D=0.901.5滿足要求 8.橡膠的安裝高度H安 H安=H自由-H預(yù) =35.2mm-5.28mm =29.92mm 取安裝高度30mm6.1.3選用模架、確定閉合高度及總體尺寸由于拉深凹模外形尺寸較小，為了工作過(guò)程穩(wěn)定，選用中間導(dǎo)柱模架。再按其標(biāo)準(zhǔn)選擇具體結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)表6-1。表6-1 模架規(guī)格選用名稱尺寸材料熱處理上模座1008025HT200下模座1008030HT200導(dǎo)柱20100、2210020滲碳5862導(dǎo)套206523、22652320滲碳5862Hmin=130mm,Hmax=150mm 模具的閉合高度H=上模座厚+墊板厚+支撐板厚+凸凹模厚+下模座厚=25+10+32+48+30=145mm因?yàn)槟＞叩姆忾]高度H應(yīng)該介于壓力機(jī)的最大封閉高度Hmax和最小封閉高度Hmin之間，一般取：Hmax-5mmHHmin+10mm由此可以看出，要想讓制件順利加工和從模具上取出，只有使模具有足夠的封閉高度： HmaxH+5mm=145+5=150mm HminH-10mm=145-10=135mm6.2 模具零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6.2.1 拉深凸模拉深凸模的外形尺寸，即工作尺寸由前面的計(jì)算確定。其結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖： 圖 4 拉深凸模 6.2.2 凸凹模 內(nèi)、外形尺寸已由前面的計(jì)算確定，經(jīng)查閱有關(guān)資料并根據(jù)模具結(jié)構(gòu)要求，初步確定拉深凹模它需要兩個(gè)銷釘定位和四個(gè)的螺釘，以便與下模座固定。其結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖：圖5凸凹模6.2.3上墊板上墊板的尺寸已確定，經(jīng)查閱有關(guān)資料并根據(jù)模具結(jié)構(gòu)要求，初步確定上墊板它需要兩個(gè)銷釘定位和四個(gè)的螺釘，以便與上模座固定。其結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖：圖6上墊板6.2.4 導(dǎo)柱、導(dǎo)套對(duì)于生產(chǎn)批量大、要求模具壽命高的模具，一般采用導(dǎo)柱、導(dǎo)套來(lái)保證上、下模的導(dǎo)向精度。導(dǎo)柱、導(dǎo)套在模具中主要起導(dǎo)向作用。導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間采用間隙配合。根據(jù)沖壓工序性質(zhì)、沖壓的精度及材料厚度等的不同，其配合間隙也稍微不同。因?yàn)楸局萍暮穸葹?.6mm，所以采用H7/h6。6.2.5 其他零件模具其他零件的選用見(jiàn)表6-2表6-2 模具其他零件的選用序號(hào)名稱數(shù)量材料規(guī)格/ mm標(biāo)準(zhǔn)熱處理1上模座1HT2001008025GB/T28559-902模柄1Q235GB/T2862.1-813止轉(zhuǎn)銷145M612GB/T7653-944螺釘245860GB/T7653-944045HRC5拉深凹模模1Cr1210080456062HRC6卸料板14510080104348HRC7橡膠聚胺脂8卸料螺釘245M865GB/T2867.6-923035HRC9固定銷2456354045HRC10下模座1HT2001008030GB/T2855.10-9411螺釘245640GB/T7653-944045HRC12擋料銷245A48GB/T119.1-20004045HRC13導(dǎo)柱22020（22）100GB/T2862.1-94滲碳5862HRC14導(dǎo)套22020（22）63100GB/T2862.6-94滲碳5862HRC15固定銷220860GB/T2855.1-904045HRC6.3 模具總裝圖由以上設(shè)計(jì)，可得到模具的總裝圖，見(jiàn)下圖： 圖 7 模具總體結(jié)構(gòu)1上模座 2模柄 3止轉(zhuǎn)銷 4緊固螺釘 5上墊板 6拉深凸模 7支撐板 8落料凹模 9 卸料板 10橡膠 11連接螺釘 12凸凹模 13固定銷 14下模座 15緊固螺釘 16導(dǎo)柱 17導(dǎo)套 18固定銷 其工作過(guò)程是：條料沿兩個(gè)導(dǎo)料銷由前向后送進(jìn)，在導(dǎo)料銷與擋料銷共同作用下定位，上模下行，導(dǎo)柱、導(dǎo)套對(duì)上下模的運(yùn)動(dòng)起可靠的導(dǎo)向。落料凹模8與凸凹模12共同作用落料。上模繼續(xù)下行拉深凸模6與凸凹模12進(jìn)行拉深。落料拉深完畢，上模上行，卡在凸凹模外的條料搭邊廢料由卸料板卸下，工件卡在上模，隨上模一起回程，由彈性卸料裝置卸下推出模外。7 總結(jié)此工件件屬于簡(jiǎn)單拉深件，但拉深工藝相對(duì)復(fù)雜。由于在零件制造前進(jìn)行了預(yù)測(cè)，分析了制件在生產(chǎn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的缺陷，采取了相應(yīng)的工藝措施。因此，模具在生產(chǎn)零件的時(shí)候才可以減少?gòu)U品的產(chǎn)生。 低盒形件的形狀結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，但是高度不大，不適合將拉深毛坯的加工工序與拉深工序在一副模具上生產(chǎn)。要保證零件的順利加工和取件及生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性，本模具采用落料拉深復(fù)合模，能較好地實(shí)現(xiàn)拉深，模具設(shè)計(jì)制造簡(jiǎn)便易行，能極大地提高生產(chǎn)效率，但落料拉深模設(shè)計(jì)較為重要，設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮其拉深模口形狀，否則易影響制件形狀。本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，是理論知識(shí)與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合，更加系統(tǒng)地對(duì)理論知識(shí)做了更深切貼實(shí)的闡述。通過(guò)設(shè)計(jì)的這一環(huán)節(jié)使我更深刻地認(rèn)識(shí)到，設(shè)計(jì)的好壞直接影響到制件質(zhì)量和勞動(dòng)強(qiáng)度以及生產(chǎn)成本。所以設(shè)計(jì)者應(yīng)該具備淵博的知識(shí)和大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)作為基礎(chǔ)，應(yīng)該懂得生產(chǎn)的環(huán)節(jié)。這樣才能設(shè)計(jì)出好的實(shí)用的模具來(lái)。同時(shí)也使我意識(shí)到要想做為一名合理的模具設(shè)計(jì)人員，必須要有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)，并不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)新技術(shù)，樹(shù)立終身學(xué)習(xí)的觀念，把理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中去，并堅(jiān)持科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的精神。雖然我傾注了大量的勞動(dòng)和汗水在這個(gè)設(shè)計(jì)，由于缺乏經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐。設(shè)計(jì)的十分艱辛，雖然借鑒了許多，還是有好多不明白之處。希望在老師的指導(dǎo)和今后自己的工作中不斷充實(shí)自我的能力。致 謝本設(shè)計(jì)是在韓艷艷老師精心指導(dǎo)和大力支持下完成的。韓老師以其嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風(fēng)和大膽創(chuàng)新的進(jìn)取精神對(duì)我產(chǎn)生重要影響。他淵博的知識(shí)、開(kāi)闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。感謝母校河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校的辛勤培育之恩！感謝材料工程系給我提供的良好學(xué)習(xí)及實(shí)踐環(huán)境，使我學(xué)到了許多新的知識(shí)，掌握了一定的操作技能。同時(shí)，在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中我也學(xué)到了許多了關(guān)模具設(shè)計(jì)方面的知識(shí)再次對(duì)關(guān)心幫助我的老師和同學(xué)表示衷心地感謝。參考文獻(xiàn)1陳錫棟、周小玉主編.實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20012李紹林、馬長(zhǎng)福主編.實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)M.上海科學(xué)技術(shù)出版社，19983許發(fā)樾主編.實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20004楊玉英主編.實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)手冊(cè)M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20045模具實(shí)用技術(shù)叢書(shū)編委會(huì).沖壓設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.19996翟德梅、段維峰主編.模具制造技術(shù)M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社20057原紅玲主編.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20088任嘉卉主編.公差與配合手冊(cè)M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20009李易、于成功、聞小芝主編.現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試與維修實(shí)用手冊(cè)M.北京：金版電子出版公司，200325河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查表學(xué)生姓名任盤(pán)根學(xué) 號(hào)111304322指導(dǎo)教師韓艷艷選題情況課題名稱端蓋沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)難易程度偏難適中偏易工作量較大合理較小符合規(guī)范化的要求任務(wù)書(shū)有無(wú)開(kāi)題報(bào)告有無(wú)外文翻譯質(zhì)量?jī)?yōu)良中差學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況好一般差工作進(jìn)度快按計(jì)劃進(jìn)行慢中期工作匯報(bào)及解答問(wèn)題情況優(yōu)良中差中期成績(jī)?cè)u(píng)定：所在專業(yè)意見(jiàn)： 負(fù)責(zé)人： 2009年4 月 10日 端蓋沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 摘 要：本設(shè)計(jì)課題介紹了盒形蓋體落料拉伸復(fù)合模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作過(guò)程。針對(duì)零件落料后口部呈尖銳刃口狀現(xiàn)象，改進(jìn)了模具結(jié)構(gòu)，消除部分加工缺陷，分體現(xiàn)了沖壓工藝先進(jìn)性和高效性,有一定的設(shè)計(jì)意義。通過(guò)對(duì)工藝零件的工藝分析及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì), 鞏固所學(xué)的知識(shí)、熟悉有關(guān)資料,樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思路,加強(qiáng)了對(duì)模具的整體認(rèn)識(shí),提高自己的實(shí)際模具設(shè)計(jì)工作能力。本計(jì)運(yùn)用了沖壓成形模具設(shè)計(jì)的基本知識(shí)，首先對(duì)整個(gè)零件的了解分析工藝參數(shù),沖壓工藝性能,然后確定沖壓模的結(jié)構(gòu)形式，工零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算，落料和拉深在一個(gè)工序上完成，本副模具優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，易于加工維修，。關(guān)鍵詞：工藝分析, 拉深成形,落料 Cover Tensile Trimming Composite Modulus Design Abstract：The design issues on the box-shaped body covered crowded tensile shear modulus of the composite structure design and working process. Against cutting crowded parts after mouth was sharp blade-like phenomenon, improve the structure of the mold and eliminate some processing defects, embodies the Analysis and Die of the composite structure Design ,consolidate the knowledge acquired and are familiar with relevant information, establish the process advanced and efficient.So this design has a certain of significance. Through of the parts of the process design ideas, the right to strengthen the overall mold and enhance awareness of their actual ability to mold design.Total use of the stamping die design of the basic knowledge, the first part of the whole understanding、analysis of process parameters, stamping process performance, and then determine the structure of stamping die form, the design and calculation of the components, Drawing and trimming processes in a complete, the vice die advantages of simple structure compact and easy maintenance processing, shortcomings pick-up may not be convenient. Keywords : Process Analysis，Drawing molding， Trimming