落料拉深复合模具设计毕业论文.doc

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咸宁职业技术学院专本套读毕业论文（设计）

落料拉深复合模具设计

作者：

姚灿

指导老师：

于海

摘要：

本次毕业设计的内容是用模具生产消音器端盖的坯件，并且制定出相关的工艺路线，设计出生产所用模具。

工艺路线主要包括落料、拉深两道工序，设计为落料拉深复合模具。

冲压工艺的选择是在查阅了相关资料和对产品外形成尺寸进行了仔细分析的基础上制定出来的；冲压模具的设计综合考虑了经济性、零件的冲压工艺性和复杂程度等诸多因素；产品毛坯的展开尺寸计算是在方便计算又不影响零件成型的前提下转化为熟悉的模型进行的。

模具的主要部分零件给出了相应的尺寸计算，同时给出了详细的零件结构设计，并附有相应的零件图，最后根据零件结构设计和生产零件的要求生成了总装配图。

关键词：

落料拉深复合模

Abstract:

Thecontentofthisgraduationdesignistousethemoldproductionmufflercoverparts,andtherelatedprocessroute,designthemoldforproduction.Processroutetwoprocessincludingblanking,deepdrawing,designfordeepdrawingcompoundblankingdie.Stampingprocessselectionisdevelopedafterconsultingrelevantdataandformingdimensionsoftheproductisbasedonacarefulanalysisofthe;stampingmolddesignconsideringtheeconomy,partsofthestampingprocessandthecomplexityoffactors;thesemi-finishedproductexpansionsizecomputationisalsodoesnotaffecttheformingpartstheconversionforthefamiliarmodelinconvenient.Itgivesthemainpartsofthediecorrespondingsizecalculation,andgivesthestructuredesignofpartsindetail,togetherwiththecorrespondingpartsdiagram,accordingtothestructuredesignofpartsandproductionpartsrequirementsgenerationoftheassemblydrawing.

Keywords:

blankingdeepdrawingcompositemold

序言

模具是机械制造中技术先进、影响深远的重要工艺装备,它具有生产效率高、材料利用率高、制件质量优良、工艺适应性好等优点,被广泛应用于汽车、机械、航天、航空、轻工、电子、电器等行业，更是汽车制造的四大工艺之一。

模具工业是国民经济的基础工业，受到国家和企业的高度重视，发达国家有“模具工业是进入富裕社会的源动力”的说法，由此可见其受重视的程度。

在当代，“模具就是经济效益”的观念已经被越来越多的人接受。

模具的技术水平在很大程度上取决于人才的整体水平，而模具技术水平的高低，又决定着产品的质量、经济效益以及新产品的开发能力，因此模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。

冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。

冲压通常是在常温下对材料进行变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。

冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程。

冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。

冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。

冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。

冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。

与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。

主要表现如下:

（1）冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。

（2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。

（3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。

（4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。

由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。

概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类:

分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压（俗称冲裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。

上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。

在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时，若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。

冲压技术的发展现状及方向：

（1）精密冲裁:

普通冲裁件有断面粗糙、精度低等缺点，而精密冲裁可以使零件有光洁的断面和较高的精度。

（2）快速经济模具技术的推广应用：

快速模具制造及快速成型技术是在近两来迅速发展起来的，并正向着高精度、更快捷的方向发展。

（3）应用先进工艺：

气体、液体、橡胶、超塑性成型等先进工艺，对某些复杂零件的成型有明显的效果，要深入研究其变形机理，确定合理工艺参数，提高成型效能和实用性。

（4）提高模具标准化水平和模具标准件的使用率。

（5）冲压成形技术将更加科学化、数字化，可控化。

（6）成形过程的数值模拟技术会在实用化方向取得很大发展，并与自动化制造系统很好的集成。

（7）冲压技术在未来将具有更大的灵活性或柔性，以适应未来小批量多品种混流生产模式和市场多样化、修改化需求的发展趋势，加强企业对市场变化的快速响应能力。

目录

序言 2

一、模具工艺分析及工艺方案的确定 5

1.1.冲压成形工艺分析 5

1.2.冲压工艺方案的制定及模具结构类型 6

二、模具主要工艺设计参数计算 6

2.1毛坯尺寸和主要参数的计算 6

三、模具主要工作部分尺寸计算 13

3.1模具主要工作部分的设计 13

3.2模架的选用 21

3.3其他零部件的说明 22

四、模具其他尺寸设计 22

4.1确定排样裁板方式及材料利用率 22

4.2确定冲模类型及结构形式 24

4.3工序压力、压力中心的计算和压力机的选择 25

五、压力机的校核 28

5.1闭合高度的校核 28

5.2工作台面尺寸的校核 28

5.3滑块行程的校核 28

六、模具的装配和试模 29

6.1冲裁间隙的调整 29

6.2模架的装配 29

6.3模具总装 29

6.4模具的总装配图 30

6.5模具的调试 31

七、设计总结 32

致谢 33

参考文献 34

第4页共36页

一、模具工艺分析及工艺方案的确定

1.1.冲压成形工艺分析

1.1.1明确设计任务，收集相关资料

冲压工艺设计应在研究设计任务，分析设计题目，了解原始数据和工作条件，明确设计内容和要求的条件下，收集﹑调查﹑研究并掌握有关设计设计的原始资料的基础上的基础上进行，做到有目的的设计，避免盲目性。

工艺设计的原始资料主要包括如下内容：

（1）冲压件的产品图及技术要求

零件图如设计任务书中所示的零件图。

技术条件应明确合理。

由此可对拉深件的结构，尺寸大小，精度要求以及装配关系，实用性能等有全面了解，以便制定工艺方案，选择模具类型和确定模具精度。

（2）生产类型

生产类型是企业生产产业程度的分类，一般分为大量生产、成批生产、、小批量生产，该零件的生产类型为大批量生产。

（3）生产组织形式

生产类型不相同，零件和产品的组织形式，采用的技术措施和达到的技术经济效果会不同。

（4）工艺装备

大批量的的采用专用夹具，标准附件，标准刀具和万能量具，靠划线和试切法达到精度要求。

1.1.2冲压工艺性分析

（1）材料：

选取端盖所用的材料为碳素结构钢Q235,其具有良好的冲压性能。

（2）结构形状：

冲裁件内，外形要尽量避免尖锐清角。

该工件为圆筒形带凸缘拉深件，拉深高度较大。

（3）尺寸精度：

零件图上内孔翻边属于IT13级，外缘翻边属于IT11级工件外轮廓所有未注公差尺寸按IT14级。

一般冲压均能满足精度要求。

1.2.冲压工艺方案的制定及模具结构类型

1.2.1工序性质和数量

1.2.1.1工序性质的确定

在冲压加工中，工序性质指的是冲压件所需的工序种类，落料，冲孔，切边等使材料分离的工序。

弯曲拉深局部成形等使材料发生变形的工序。

冲压工序性质的确定主要取决于冲压零件的形状尺寸和精度要求。

同时还要考虑冲压变形规律及某些具体条件的限制。

通常在确定工序性质时需要考虑以下几方面：

（1）零件图上直观的确定工序性质，平板件冲压加工时常采用剪裁，落料，冲孔等冲裁工序。

（2）对零件图进行计算分析，比较后确定合理的工序性质。

（3）为改善冲压变形条件，方便工序定位，适当增加附加工序。

1.2.1.2工序数量的确定

确定工序数量的基本原则是：

在保证工件加工质量，生产效率和经效益的前提下，工序数量应尽可能地减少。

该零件精度要求较高，故采用复合模。

1.2.2冲压工艺方案

该零件加工需先落料，然后拉深，在拉深后的底部进行冲孔翻孔，然后进行外缘翻边，最后冲槽。

现要求设计该零件加工的第一副落料拉深模具，所以只需要考虑落料和拉深工序，工序组合比较简单，设计为落料拉深复合模。

二、模具主要工艺设计参数计算

2.1毛坯尺寸和主要参数的计算

零件图如下图所示,该零件加工需先落料，然后拉深，在拉深后的底部进行冲孔翻孔，然后进行外缘翻边，最后冲槽。

现要求设计该零件加工的第一副落料拉深模具，工序组合比较简单，设计为落料拉深复合模。

该零件可以假想为有凸缘圆筒形件，根据等面积原则采用解析法求毛坯直径。

图1零件图

（1）首先计算翻孔高度为：

=

（1）

=

（2）

=30（1-0.60）+0.57（3+1）

=14.28mm