帶凸緣拉伸件畢業(yè)設(shè)計范本

年4月19日帶凸緣拉伸件畢業(yè)設(shè)計文檔僅供參考常州機電職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）作者：學號：系部：模具技術(shù)系專業(yè)：精密模具設(shè)計與制造題目：冷沖模（帶凸緣拉伸件）指導者：評閱者：5月帶凸緣拉深件模具設(shè)計摘要拉深是利用模具使平板毛坯變成為開口的空心零件的沖壓方法，用拉深工藝能夠制成筒形、階梯形、錐形、拋物面形、盒形和其它不規(guī)則形狀的薄壁零件，其中又以筒形件簡單和多見，而有凸緣筒形件又分為寬凸緣和窄凸緣件。只有加強拉深變形基礎(chǔ)理論的研究，才能提供更加準確、實用、方便的計算方法，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)的各種實際問題，從而，進一步提高制件質(zhì)量。在拉深工藝設(shè)計時，必須知道沖壓件能否一次拉出，這就引出了拉深系數(shù)的概念。拉伸系數(shù)決定于每次拉深時允許的極限變形程度。在多次拉深中，對于寬凸緣拉深件，則應(yīng)在第一次拉深時，就拉成；零件所要求的凸緣直徑，而在以后各次拉深中，凸緣直徑保持不變。為了保證以后拉深時凸緣不變形，寬凸緣拉深件首次拉入凹模的材料應(yīng)比零件最后拉深部分實際所需材料多3%~5%,這些多余材料在以后各次拉深中，逐漸將減少部分材料擠回到凸緣部分，使凸緣增厚，從而避免拉裂。關(guān)鍵詞：筒形，模具設(shè)計，拉深，沖壓AbstractTheextensionisamouldtomaketheplateblankintothestampingmethodforhollowpartsoftheopening,thin-walledpartswithdeepdrawingprocesscanbemadeintoacylindershape,laddershaped,cone,parabolic,boxandotherirregularshapes,andthecaseofcylindricalpartssimpleandrare,andflangecylindricalpartsisdividedintowideflangeandnarrowflange.Onlybystrengtheningthebasictheoryresearchofdeformationcalculationmethodofdrawing,canprovidemoreaccurate,practicalandconvenient,cancorrectlydeterminethegeometryandsizeofdrawingprocessparametersandworkingpartsofdie,tosolvetheactualproblems,drawingdeformationinordertofurtherimprovethequalityofworkpieces.Intheprocessdesignofdeepdrawing,mustknowwhetherastampingout,thisleadstotheconceptofdrawingcoefficient.Limitdrawingcoefficientdependsoneachdrawingtheallowabledeformationdegree.Manyinthedrawing,forwideflangedrawingparts,shouldbeinthefirstdrawing,pullinto;thediameteroftheflangepartsrequired,andaftereachtimedepth,thediameteroftheflangeremainunchanged.Inordertoensuretheflangewithoutdeformationafterdrawing,wideflangedrawingpartsforthefirsttimeintothediematerialshouldbebetterthanthelastpartoftheactualpartsdrawingmaterialsneededformultiple3%~5%,theseextramaterialsaftervarioustimesofdeep,graduallywillreducepartmaterialoutbacktotheflangeportion,theflangethickened,soastoavoidcracking.Keywords:cylinder,molddesign,drawing,stamping目錄22104摘要 II9798Abstract III31934前言 17933第1章加工零件的工藝分析 376771.1零件分析 3111871.2沖壓件的工藝分析 3283211.3制定沖壓工藝方案 432024第2章模具總體設(shè)計 6147562.1模具類型的選擇 6171802.2操作方式 6175482.3卸料、出件方式 654112.3.1卸料方式 6228762.3.2出件方式 63234第3章模具設(shè)計計算 7197573.1工藝參數(shù)的確定及計算 7117493.2確定拉伸次數(shù) 7205843.3排樣及材料的利用率 8224793.3.1排樣方法 8322473.3.2材料的利用率 931444第4章沖壓模具設(shè)計 922874.1確定沖壓類型及結(jié)構(gòu)形式 962664.2計算工序壓力、選擇壓力機 993344.2.1落料力 9225604.2.2卸料力 9245654.2.3拉伸力 1089384.2.4壓邊力 10168634.3.計算模具壓力中心 1020354.4.計算模具零件主要工作部分刃口尺寸 1132138第5章模具零件的選用 12295025.1模架的選擇 12176445.2沖壓設(shè)備的選用 1221752第6章模具制造技術(shù)要求 13320656.1表面粗糙度及標準 1310356.2配合要求 145606第7章編寫技術(shù)條件 1515898第8章設(shè)計并繪制模具總裝圖及選取標準件 1731460畢業(yè)設(shè)計小結(jié) 1830792結(jié)論 1910499參考文獻 21前言沖壓模具在實際工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。在傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中，工人生產(chǎn)的勞動強度大、勞動量大，嚴重影響生產(chǎn)效率的提高。隨著當今科技的發(fā)展，

工業(yè)生產(chǎn)中模具的使用已經(jīng)越來越引起人們的重視，而被大量應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中來。沖壓模具的自動送料技術(shù)也投入到實際的生產(chǎn)中，沖壓模具能夠大大的提高勞動生產(chǎn)效率，減輕工人負擔，具有重要的技術(shù)進步意義和經(jīng)濟價值。模具，做為高效率的生產(chǎn)工具的一種，是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛與重要的工藝裝備。采用模具生產(chǎn)制品和零件，具有生產(chǎn)效率高，可實現(xiàn)高速大批量的生產(chǎn)；節(jié)約原材料，實現(xiàn)無切屑加工；產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，具有良好的互換性；操作簡單，對操作人員沒有很高的技術(shù)要求；利用模具批量生產(chǎn)的零件加工費用低；所加工出的零件與制件能夠一次成形，不需進行再加工；能制造出其它加工工藝方法難以加工、形狀比較復(fù)雜的零件制品；容易實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化的特點。研究和發(fā)展模具技術(shù)，對于促進國民經(jīng)濟的發(fā)展具有特別重要的意義，模具技術(shù)已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造技術(shù)的重要標志之一，隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位日益提高，并在國民經(jīng)濟發(fā)展過程中發(fā)揮越來越大的作用。設(shè)計出正確合理的模具不但能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)率、具使用壽命，還能夠提高產(chǎn)品經(jīng)濟效益。在進行模具設(shè)計時，必須清楚零件的加工工藝，設(shè)計出的零件要能加工、易加工。充分了解模具各部件作用是設(shè)計者進行模具設(shè)計的前提，新的設(shè)計思路必然帶來新的模具結(jié)構(gòu)。隨著近代工業(yè)的發(fā)展，冷沖壓技術(shù)得到迅速發(fā)展?？v觀整個現(xiàn)代模具技術(shù)的發(fā)展，我們能夠看出模具制造技術(shù)總是向著高新方向發(fā)展，而且伴隨有人工轉(zhuǎn)向自動化方向發(fā)展?？偠灾?，模具設(shè)計與制造將會徹底的擺脫主要依靠人工的生產(chǎn)方法，這樣才能使模具制造更合理化，結(jié)構(gòu)更簡化，精度更高，為將來各行業(yè)的發(fā)展提供新的活力。第1章加工零件的工藝分析1.1零件分析零件簡圖如圖1-1所示：圖1-1零件圖1.2沖壓件的工藝分析該零件類似于餐盒結(jié)構(gòu)，如圖1-1所呈現(xiàn)的是帶凸緣的盒形件，材料的厚度：t=1mm，拉伸工藝完成后厚度不變，零件底部圓角半徑為R6，尺寸公差為自由公差，滿足拉伸工藝中對精度等級的各項要求。1、材料：08鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，屬于深拉深級別鋼，具有良好的深拉成形性能、焊接性以及壓力加工性，主要用于工程結(jié)構(gòu)和受力較小的機械零件。綜合評適合沖裁加工。2、工件結(jié)構(gòu)：此工件為盒形帶凸緣拉伸件，拉伸高度不大，孔在底部而且不在拉伸變形區(qū)域。3、尺寸精度：零件圖上工件高度，工件外輪廓，屬于IT14尺寸精度，一般沖壓均能滿足精度要求。1.3制定沖壓工藝方案從零件的結(jié)構(gòu)特點以及沖壓變形特點來看，該零件沖壓工序性質(zhì)有拉深和落料兩種。根據(jù)工序性質(zhì)可能的組合情況，該零件可能的沖壓方案有：方案一：先落料、拉深。采用單工序模生產(chǎn)。方案二：落料、拉深復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案三：拉深、落料連續(xù)沖壓。采用級進模生產(chǎn)。表1-1各類模具結(jié)構(gòu)及特點比較模具種類比較項目單工序模（無導向）（有導向）級進模復(fù)合模零件公差等級低一般可達IT13～IT10級可達IT10～IT8級零件特點尺寸不受限制厚度不受限制中小型尺寸厚度較厚小零件厚度0.2～6mm可加工復(fù)雜零件，如寬度極小的異形件形狀與尺寸受模具結(jié)構(gòu)與強度限制，尺寸能夠較大，厚度可達3mm零件平面度低一般中小型件不平直，高質(zhì)量制件需較平由于壓料沖件的同時得到了較平，制件平直度好且具有良好的剪切斷面生產(chǎn)效率低較低工序間自動送料，能夠自動排除制件，生產(chǎn)效率高沖件被頂?shù)侥＞吖ぷ鞅砻嫔?，必須手動或機械排除，生產(chǎn)效率較低安全性不安全，需采取安全措施比較安全不安全，需采取安全措施模具制造工作量和成本低比無導向的稍高沖裁簡單的零件時，比復(fù)合模低沖裁較復(fù)雜零件時，比級進模低適用場合料厚精度要求低的小批量沖件的生產(chǎn)大批量小型沖壓件的生產(chǎn)形狀復(fù)雜，精度要求較高，平直度要求高的中小型制件的大批量生產(chǎn)根據(jù)分析結(jié)合表分析：方案一：這個方案是分步驟，一步一步實現(xiàn)工藝，先進行落料，再進行拉伸，最后到修邊，這項工藝就是結(jié)束了整個工藝流程，需要設(shè)計計算出拉伸模以及配合的尺寸，這樣一來需要大量的工作量，且零件拉伸定位較困難。因此不采用方案一來制造模具。方案二：復(fù)合模具就是沒有中間的取放過程，提高了生產(chǎn)時的效率，雖然方案二較方案一復(fù)雜，可是節(jié)約了模具的成本，而且加工精度較高，能夠保證零件加工精度要求，在沖裁時，零件處于受壓狀態(tài)，零件表面平整。方案三：是利用一個叫做料帶是連續(xù)模生產(chǎn)，大大提高了生產(chǎn)的效率，可是模具成本也相對方案二較高，方案二和方案三都能滿足沖裁精度要求，可是就方案三而言，設(shè)計時模具零件的設(shè)計較為復(fù)雜，模具的制造周期比較長。綜上所述，為了滿足零件制造的精度要求，以及年產(chǎn)量，采用方案二復(fù)合模生產(chǎn)。第2章模具總體設(shè)計2.1模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合模具方式?jīng)_壓，因此模具類型為復(fù)合模。2.2操作方式零件的生產(chǎn)批量為大批量，但合理安排生產(chǎn)能夠提高生產(chǎn)效率。根據(jù)零件本身的條件要求可用自動送料方式，既能滿足生產(chǎn)要求，又能夠降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益。2.3卸料、出件方式2.3.1卸料方式由于工件平直度較高，料厚為1mm相對較薄，卸料力不大，由于彈壓卸料模具比剛性卸料模具方便，操作者能夠看見條料在模具中的送進動態(tài)，且彈性卸料板對工件施加的是柔性力，不會損傷工件表面，故可采用剛性卸料即可滿足要求。2.3.2出件方式因采用復(fù)合模生產(chǎn)，故采用頂桿向下運動推出制件，操作方便，設(shè)計簡單。第3章模具設(shè)計計算3.1工藝參數(shù)的確定及計算(1).確定是否加修邊余量由于毛坯的各項異性和模具間隙不均勻等因素的影響，拉伸后工件的邊緣不整齊，甚至出現(xiàn)突耳，需在拉伸后進行修邊，因此在計算毛坯料直徑時，要確定是否增加修邊余量。由于其工件相對高度h/d=14/84=0.17＜0.5，因此不需要加修邊余量。.計算毛坯直徑D由以下公式得：D=依圖df=84mm,rd=5mm,h=13mm，d=43mm,rp=6mm代入上式得：D=92mm(3)確定是否需要壓邊圈根據(jù)坯料相對厚度：t/D=1/92=0.1＜2,采用壓邊圈。3.2確定拉伸次數(shù)由于拉伸件的高度與其直徑的不同，有的拉伸件能夠用一次拉伸制成，而有的高度大的拉伸件，則需要多次拉伸才能完成。因此根據(jù)工件的相對高度（h/d）和毛坯的相對厚度（t/D）的大小確定拉伸次數(shù)。差表可知，由于工件相對高度0.17小于一次拉伸時的相對高度0.57～0.7，則能夠一次拉伸。3.3排樣及材料的利用率3.3.1排樣方法沖裁件在板料，帶料或條料上的布置方法稱為排樣。合理的排樣是降低成本和保證沖件質(zhì)量及模具壽命的有效措施。應(yīng)考慮以下原則：提高材料的利用率（不影響沖件的使用性能的前提下可適當改變沖件形狀）合理排樣可使操作方便，勞動強度低。模具結(jié)構(gòu)簡單壽命長保證沖件質(zhì)量和沖件對板料纖維方向的要求根據(jù)零件的形狀和排樣方法確定為直排排樣，如下圖所示：圖3-3排樣圖按照圖3-3可知：零件布距S=123.5mm條料的寬度B=D+2*a=96mm3.3.2材料的利用率衡量材料的經(jīng)濟利用率的指標是材料的利用率。第4章沖壓模具設(shè)計4.1確定沖壓類型及結(jié)構(gòu)形式在沖壓工藝性分析后擬定沖壓工藝方案時選擇復(fù)合模，又因零件的幾何形狀簡單對稱，復(fù)合模結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，又可直接利用壓力機的打桿裝置進行推件，卸件可靠，便于操作，因此模具類型為少廢料復(fù)合模。4.2計算工序壓力、選擇壓力機在沖裁模具設(shè)計過程中，沖壓力是指落料力、卸料力、拉伸力、壓邊力、沖孔力、切邊力和推件力的總和，它是沖裁時選擇壓力機，進行模具設(shè)計，校核強度和剛度的重要依據(jù)。4.2.1落料力4.2.2卸料力4.2.3拉伸力材料強度極限4.2.4壓邊力單位壓邊力P=2.5MPa總沖壓力為：從滿足沖壓力要求看，選用160KN規(guī)格的壓力機，其主要技術(shù)參數(shù)為:公稱壓力：160KN滑塊行程：70mm最大封閉高速：220mm最大封閉調(diào)節(jié)量：140mm4.3.計算模具壓力中心模具的壓力中心就是沖裁力合力的作用點。沖模壓力中心應(yīng)盡可能和模柄軸線以及壓力機滑塊中心線重合，以使沖模平穩(wěn)工作，減少導向件的磨損，從而提高模具的壽命。沖模壓力中心的求法，采用求平行力系合力的作用點方法。由于絕大部分沖裁件沿沖裁輪廓線的斷面厚度不變，輪廓部分的沖裁力與輪廓長度成正比，因此，求合力的作用點可化為求輪廓線的中心。由下圖可知，壓力機的中心就在圓心上。圖4-3壓力機中心4.4.計算模具零件主要工作部分刃口尺寸表4-4凸凹模制造間隙表落料刃口尺寸計算凹模刃口尺寸按照凸模實際尺寸配制，保證間隙值0.1～0.4mm。2、刃口尺寸計算沖孔凸模、凹模采用分開加工的方法配制加工。第5章模具零件的選用5.1模架的選擇模架的選擇應(yīng)從三方面入手：依據(jù)產(chǎn)品零件精度，模具工作零件配合精度，高低確定模架精度；根據(jù)產(chǎn)品零件精度要求，形狀，板料送料方向選擇模架精度；根據(jù)凹模周界尺寸確定模架的大小規(guī)格。選擇模架規(guī)格：導套：25mmX85mmX33mm導柱：28mmX150mmX40mm模座厚度H上模=35mm，上模墊板厚度H墊=10mm，凸凹模固定板厚度H凸、凹=18mm，卸料板厚度H卸=10mm，凹模板厚度H凹=21mm，凸模固定板厚度H凸=15mm，下墊板厚度H墊=8mm，下模座厚度H下模=40mm模具閉合高度H為：H=H上模+H墊+H凸、凹+H卸+H凹+H凸+H墊+H下模+h=175.5mm5.2沖壓設(shè)備的選用經(jīng)過較核，選擇開式雙柱可傾式壓力機J23—16能滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱壓力：160KN滑塊行程：70mm最大閉合高度：220mm工作臺尺寸（前后×左右）：710mm×480mm模柄孔尺寸：50mm×70mm最大傾斜角度：300第6章模具制造技術(shù)要求設(shè)計模具時，應(yīng)根據(jù)模具零件的功能和固定方式及配合要求的不同，合理選用其公差配合、形位公差及表面粗糙度。否則，將不但直接影響模具的正常工作和沖壓件的質(zhì)量，而且也影響模具的使用壽命和制造成本。6.1表面粗糙度及標準為了較少金屬流經(jīng)模腔的阻力，降低摩擦和避免發(fā)生粘滯現(xiàn)象，模具表面必須非常光潔，并應(yīng)對整個模腔進行仔細研究。表6-1模具零件粗糙度粗糙度使用范圍配合面零件部件Ra0.21.拋光的成形面及表面2.精密配合的滑動面凸模成形端部，工作面圓角，導柱導套滑動面Ra0.41.凸模2.凹模工作表面，行腔表面、圓角，高精密導柱和導套的壓入面Ra0.81.零件的固定和支撐表面凹模夾持固定，尾部端面和非工作不分；凹模的外表面和上下表面；墊板和墊塊平面；凹模支承的斷面及外表面2.工作部分滑動表面頂料桿與凹模；環(huán)形頂出器與凸模和凹模一般精度的導柱、導套的滑動表面3.密合表面橫向分割凹模的接觸面4.導向表面凸凹模自身導向的滑動面5.過盈配合和過度配合的緊固表面凸模與固定套，組合凹模的壓配合面Ra1.6一般配合部位非配合的滑動表面支承面模柄表面、銷孔、頂桿、打料桿的滑動面，模板，模低平面6.2配合要求模具中常見零件的公差配合要求見下表6-2。序號配合零件名稱配合要求序號配合零件名稱配合要求1導柱、導套分別與模板H7/r67固定擋料銷與凹模H7/h6H7/h62導柱與導套H7/h6H6/h58活動擋料銷與卸料板H9/h8H9/h93導板與凸模H7/h69初始擋料銷與導料9/f84壓入式模柄與上模板H7/m610側(cè)壓板與導料板（導尺）H8/f9表6-2模具零件的公差配合表6-2-1導柱和導套的配合要求第7章編寫技術(shù)條件填寫冷沖壓工藝卡片，模具中重要零件機械加工工藝過程卡，在生產(chǎn)實際中，一般僅需填寫卡片，分別如下所示：表7-1凸凹模固定板加工工藝過程工序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1備料將毛坯鍛成160mmX155mmX18mm2熱處理退火3銑銑六面,厚度留單邊磨量0.2~0.3mm銑床4平磨磨厚度到上限尺寸,磨側(cè)基面保證互相垂直平面磨床5鉗工劃各型孔,螺孔,銷孔位置劃漏孔輪廓線6鉗工加工好凸模,配作沖孔凹模達要求7銑銑漏料孔達要求銑床8鉗工鉆鉸6Xφ11鉆床9熱處理淬火,回火,保證HRC60~6410平磨磨厚度及基面見光平面磨床11線切割按圖切割各型孔,留0.005~0.01單邊研量線切割機床12鉗工研光各型孔達要求13檢驗表7-2凸模固定板加工工藝過程工序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1備料將毛坯鍛成160mmX155mmX15mm2熱處理退火3銑銑六面,厚度留單邊磨量0.2~0.3mm銑床4平磨磨厚度到上限尺寸,磨側(cè)基面保證互相垂直平面磨床5鉗工劃各型孔,螺孔,銷孔位置劃漏孔輪廓線6鉗工加工好凸模,配作沖孔凹模達要求7銑銑漏料孔達要求銑床8鉗工鉆鉸4Xφ11，攻4-M11螺紋鉆床9熱處理淬火,回火,保證HRC60~6410平磨磨厚度及基面見光平面磨床11線切割按圖切割各型孔,留0.005~0.01單邊研量線切割機床12鉗工研光各型孔達要求13檢驗表7-3拉伸凸模加工工藝過程工序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1備料備料47.1mmX43mm2熱處理退火3車外圓車外圓達配合尺寸車床4車工作尺寸車工作尺寸達要求車床5倒角倒角達要求車床6鉗工拋光達表面要求7熱處理淬火,回火,保證HRC58~628鉗工磨平上下表面達要求9檢驗第8章設(shè)計并繪制模具總裝圖及選取標準件總裝圖及標準件見打印圖紙畢業(yè)設(shè)計小結(jié)本次畢業(yè)設(shè)計讓我系統(tǒng)地鞏固了大學三年的學習課程，經(jīng)過畢業(yè)設(shè)計使我更加了解到模具加工在實際生產(chǎn)中的重要地位。從10月到12月，我們歷時兩個月，系統(tǒng)地鞏固了如：《塑料模具與沖壓模具》、《機械制圖》、《模具加工工藝》等許多課程。從分析零件圖到模具的設(shè)計與裝配圖的繪制，在指導老師的帶領(lǐng)下，每一個環(huán)節(jié)都是我自己設(shè)計制作的。在這次畢業(yè)設(shè)計中經(jīng)過參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料，特別是模具在實際中可能遇到的具體問題，使我在這短暫的時間里，對模具的認識有了一個質(zhì)的飛躍。使我對沖壓模具設(shè)計的整個過程，主要零件的設(shè)計，主要工藝參數(shù)的計算，模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計及零部件的設(shè)計等都有了進一步的理解和掌握。模具在當今社會生活中運用得非常廣泛，掌握模具的設(shè)計方法對我們以后的工作和發(fā)展有著十分重要的意義?？傊?，本次畢業(yè)設(shè)計，是我認真的結(jié)果，也是我架起“工作”的關(guān)鍵一步，驗了我大學三年學習的成果，文中上述所有內(nèi)容主要是在講述模具設(shè)計的整個過程，利用對零件圖形的工藝性分析，設(shè)計出適合加工零件的模具，以達到生產(chǎn)要求，提高生產(chǎn)效率，零件的沖裁工藝性分析、模具結(jié)構(gòu)的確定是模具設(shè)計的重要內(nèi)容，只要合理就能