灯罩毕业设计Word格式文档下载.docx
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巨大的市场需求将推动中国模具的工业调整发展。
虽然我国的模具工业和技术在过去的十多年得到了快速发展，但与国外工业发达国家相比仍存在较大差距，尚不能完全满足国民经济高速发展的需求。
未来的十年，中国模具工业和技术的主要发展方向包括以下几方面：
1）模具日趋大型化；
2）在模具设计制造中广泛应用CAD/CAE/CAM技术；
3）模具扫描及数字化系统；
4）在塑料模具中推广应用热流道技术、气辅注射成型和高压注射成型技术；
5）提高模具标准化水平和模具标准件的使用率；
6）发展优质模具材料和先进的表面处理技术；
7）模具的精度将越来越高；
8）模具研磨抛光将自动化、智能化；
9）研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程；
10）开发新的成形工艺和模具。
1.2国外模具的现状和发展趋势
模具是工业生产关键的工艺装备，在电子、建材、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯器材等产品中，60%—80%的零部件都要依靠模具成型。
用模具生产制作表现出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清洁环保的特性，是其他加工制造方法所无法替代的。
模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。
近几年，全球模具市场呈现供不应求的局面，世界模具市场年交易总额为600〜650亿美元左右。
美国、日本、法国、瑞士等国家年出口模具量约占本国模具年总产值的三分之一。
国外模具总量中，大型、精密、复杂、长寿命模具的比例占到50%^上；
国外模具企业的组织形式是"
大而专"
、"
大而精"
。
2004年中国模协在德国访问时，从德国工、模具行业组织--德国机械制造商联合会（VDMA）工模具协会了解到，德国有模具企业约5000家。
2003年德国模具产值达48亿欧元。
其中（VDMA）会员模具企业有90家，这90家骨干模具企业的产值就占德国模具产值的90%,可见其规模效益。
随着时代的进步和技术的发展，国外的一些掌握和能运用新技术的人才如模具结构设计、模具工艺设计、高级钳工及企业管理人才，他们的技术水平比较高.故人均产值也较高.我国每个职工平均每年创造模具产值约合1万美元左右，而国外模具工业发达国家大多15〜20万美元，有的达到25〜30万美元。
国外先进国家模具标准件使用覆盖率达70%以上，而我国才达到45%.
1.3落料拉深冲孔件模具设计的设计思路
落料、拉深、冲孔都是是冲压基本工序，它是利用模具在压力机作用下，将平板坯料制成开口空心加底部开口的零件的加工方法。
它不仅可以加工旋转体零件，还可以加工盒形零件及其他形状复杂的薄壁零件，但是，加工出来的制件的精度都很底。
一般情况下，拉深件的尺寸精度应在IT13级以下，不宜高于IT11级。
只有认真学习落料、拉深、冲孔的基础理论以及其变形特点后，才能提供更加准确、实用、方便的计算方法，才能正确地确定拉深工艺参数和模具工作部分的几何形状与尺寸，解决变形中出现的各种实际问题，从而，进一步提高制件质量。
带底部开孔的圆筒件是最典型的拉深冲孔件，其工作过程很简单就一个拉深和冲孔，根据计算确定它可以一次拉深成功.根据计算的结果和选用的标准模架，判断该工序不能采用标准的模架。
为了保证制件的顺利加工和顺利取件，模具必须有足够高度。
要改变模具的高度，只有从改变导柱和导套的高度。
导柱和导套的高度可根据凸模与凹模工作配合长度决定.设计时可能高度出现误差，应当边试冲边修改高度。
在设计的过程中，将有一定的困难，但有指导老师的悉心指导和自己的努力，相信会完满的完成毕业设计任务。
由于学生水平有限，而且缺乏经验，设计中难免有不妥之处，肯请各位老师指正
2冲压件的工艺分析及工艺方案的确定
2.1冲压工件的工艺分析
图
（1）制件
工件名称：
灯罩
生产批量：
中批量
材料：
08钢
厚度：
1.8mm
图
（1）所示零件材料为08钢板，为极软的碳素钢，强度、硬度很低，而韧性和塑性极高，具有良好的深冲、拉延、弯曲和镦粗等冷加工性能、焊接性能。
能够进行一般的冲压加工，市场上也容易得到这种材料，价格适中。
外形落料的工艺性：
该无凸缘筒形件属于中小尺寸零件，料厚1.8mm,外形复杂程度一般，尺寸精度要求一般，因此可采用落料工艺获得。
拉深的工艺性：
观察零件图可知尺寸精度要求一般，属于不带带凸缘的浅拉深。
此工件为带底孔的圆筒形工件，要求外形尺寸，没有厚度不变的要求。
此工件的形状满足拉深的工艺要求，可采用落料拉深冲孔工序加工。
工件底部圆角半径r=4mm,外形尺寸为卫25mm,◎25mm的公差等级为
IT14级，满足拉深工序对工件公差等级的要求。
工件的总体高度到最后可由修边达到要求；
冲孔按IT7级查取公差值。
由以上分析可知，图示零件具有比较好的冲压工艺性，适合冲压生产。
2.2工艺方案确定
该零件所需的基本冲压工序为落料、拉深、冲孔。
可拟订出以下三种工艺方案。
方案一：
用简单模分三次加工，即落料一一拉深一一冲孔。
方案二：
落料拉深冲孔复合模。
方案三：
落料冲孔级进模，再拉深。
采用方案一，生产率低，工件的累计误差大，操作不方便，由于该工件为中批量生产，方案二和方案三更具有优越性。
但复合模模具的行位精度和尺寸精度容易保证，且生产率也高。
尽管模具结构比较复杂但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。
级进模虽生产率也高，但零件的冲裁精度稍差。
欲保证冲压件的行位精度，需要在模具上设置导正销导正，故模具制造、安装较复合模复杂。
通过对上述三种方按的分析比较，该零件采用方案二最佳。
故应采用的模具为落料拉深冲孔复合模，
3落料、拉深、冲孔的工艺计算
3.1毛坯尺寸计算
1）该工件为无凸缘筒形件，根据体积不变原理，及相似原理，用解析法确定毛坯尺寸，如下图，将工件分为三个简单的几何体。
图
（2）制件拆分
中心层计算
H=8.5d=21.4r=4mmt=1.8mm
2）确定修边余量八h
根据拉深件的相对高度h/d=8.5/21.4=0.397，由于拉深件的相对
高度较小，其修边余量可以直接取1mnH=（8.5+1）mm=9.5mm
计算毛坯尺寸
D二\d24dH-1.72dr-0.56r2
二「21.42421.49.5-1.7221.44-0.564233.4mm-
为满足拉深要求取D=34mm
3）判断能否一次拉深成功
工件总的拉深系数：
m总二d/D二21.4/34、0.63
工件的拉深相对高度：
H/d=9.5/21.4:
0.44
相对限度由t/D=1.8/34100、5.29查手册得，无凸缘筒形件第一
次拉深的极限系数M仁0.5查手册得：
无凸缘筒形件首次拉深的极限相对高度hi/d仁0.94由于m总=0.63>
mlH/d=0.44vh1/d1故此工件能一次拉深出来。
4）确定是否用压边圈
根据拉伸件的相对厚度t/D100:
5.29拉伸件相对限度较小，所以不必采用度边圆
3.2排样及材料利用率
根据冲压件的尺寸及形状特征采用单排排样，如下图（3）所示，
1.5
2
一35疋一口一1弋
图（3）排样
查设计手册选择搭便值。
送料进距：
S=D+a=34+1.2=35.2mm
条料宽度：
b=D+2a=34+21.5=37mm
D是指平行送料方向的冲压宽度。
板料的规格选用：
1.8mm1000mm2000mm
每张钢板的裁板条数：
为方便裁板采用横裁
2000一
n154
137
每条才裁板上的冲压件数
B
n21000/35.2=28个
S
每张钢板上的冲压件数
n总=n1n2=5428二1512个
板料的利用率：
3.3计算工序压力
1.落料力的计算
F落二kit
F落—落料力；
L—冲裁件剪切周边长度mm；
t—冲裁件材料厚度mm；
•—被冲材料的抗剪强度MPa；
K—系数，一般取1.3
落料力为：
F落=1.3106.81.8300N=74.974KN
2.冲孔力的计算
式中
L——工件内轮廓周长（mm）
L=3.14928.3mm
=1.3Lt
则F冲二13283"
&
30CN=19.86水N
3.拉深力计算
由于零件为浅拉深，
可按有压边圈的圆筒形件近似计算。
按下式计
式中F拉——拉深力（N）；
d——拉深件直径；
t——材料厚度；
cb——材料的强度极限（MPa）,查手册cb=400MPa;
k——修正因数。
则F拉=0.773.1421.41.8400-83.172KN
5.卸料力的计算
F卸二K卸F落
K卸一卸料力系数；
查手册知K卸二0.03
则卸料力为：
F卸二0.0374.974KN:
2.25KN
6.推件力的计算：
落料凹模采用直壁式凹模，按式：
F推二nK推F冲计算
式中K推推件力因数，查表得K推=0.1;
n卡在凹模内的工件数
采用直壁式凹模，有板料厚度查有关数据，得到刃口高度取h=7.2mm
则推件力为
F推=40.119.867KN=7.95KN
故工序总力：
F总二F落■F卸■F拉■F冲■F推
二74.9742.2583.17219.8677.95二188.168KN
3.4压力中心的确定
由于该零件是中心对称图形，故压力中心位于零件轮廓图形的几何中心上。
4模具的总体结构设计
4.1模具类型设计
经分析，应采用复合模结构。
4.2模具具体结构设计
1.正、倒装结构的确定
根据上述分析，采用倒装复合模具可直接利用压力机的打杆装置进行推件，卸料可靠，便于操作。
2.送料方式的确定
因是大批量生产，采用手动送料方式。
3.定位装置的确定
因该制件采用的是倒装复合模，所以直接用挡料销和导料销即可。
4.导向方式的选择
为确保零件的质量及稳定性，选用导柱、导套导向。
由于该零件导尺寸不大，但其作用用来密封液体，且精度要求现对较高，采用中间导柱圆形模架。
5.卸料、压料方式
本模具采用倒装结构，卡于凸凹模上的废料可由卸料板推出，而冲孔废料则可以在下模座中开设通槽，使废料从孔洞中落下。
6.出件方式
本模具采用倒装结构，工件留在落料凹模孔洞中，应在凹模孔设置推件块推出。
5主要零部件设计
5.1主要零件刃口尺寸计算
由表查得冲裁模刃口双面间隙Zmin二0.225mm,Zmax二0.328mm。
1.落料刃口尺寸的计算
落料件精度要求不高，可以按照IT14査取其公差值。
340“62的凹模的制造公差由表查得：
凹=0.030mm,、：
凸=0.020mm。
由于「•凹，凸乞Zmax-Zmi。
故采用凹模与凸模分别加工方法。
因数由表
查得X-0.5。
备七.03-40.03
D凹=（D—X^0=（34—0.5汉0.62）。
mm=33.69°
mm
D凸=（D凹-Zmin）凸。
（（33.69-0.225）0』.O2mm=33.47°
』.O2mm
2.冲孔刃口尺寸的计算
油封件对孔的精度要求较高，采用配做法制造凸、凹模。
以冲孔
模为基刃，计算凸、凹模刃口尺寸：
对于：
•：
」9mm的孔，按照IT7级査取公差值为：
叮」900.015
查表得其磨损系数x=0.75
利用公式Aj（Amax-x®
^4计算凸模刃口尺寸
式中Ama—孔的最大尺寸；
X—磨损系数；
△—孔的公差值。
A凸=9.05。
0.38
冲孔凹模尺寸按照凸模刃口尺寸配作，其基本尺寸与凸模相同，
不标注公差，在技术要求中注明配合间隙最小值为0.225mmb
3.拉深工作部分尺寸的计算
拉伸凸模和凹模的单边间隙可按表中式z/2=1t计算，z/2=1.8mm，故z=3.6mm。
由于拉深工件的公差为IT7级，故凸凹模的制造公差可采用IT7级的精度，查表得「•凸凹二0.021mm,按下式可计算凸模、凹模的尺寸及公差：
D凹二（Dmax-Dmin）0'
P
D凸=（Dmax一0.75：
-Z）°
_、p
对于叮」45°
_0.62
d凹二（d-0.75：
）0'
凹=24.98。
0.005mm
d凸=（d-0.75二Z）0_、凹=21.380-0.005mm
5.2主要工作零部件的外形尺寸设计
1落料凹模
落料凹模采用整体式，考虑到要在上面开导料销孔，档料销孔及螺栓孔等，将其总体尺寸设计为门200X40，刃口尺寸5.1已经计算出。
销孔、螺纹孔与下模座配作加工，其结构如下图：
200
图（4）落料凹模
2落料凸模（拉深凹模）
凸模长度一般是根据模具结构而设计的，应尽可能选用或参照国家标准，凸模长度一般按下公式计算，即
L*l2It
式中L—凸模长度
h—凸模固定板厚度
l2—卸料板厚度
I—增加厚度•
t—材料厚度
为了减小冲裁力，将拉深凸模的高度低于落料凹模4mm,相当于阶梯冲裁，保证了冲压设备以及模具的安全。
由于倒装结构，拉深凹模向下运行，使凸模对板料进行拉深工艺。
在凸凹模内需要设置推件装置，将留在拉深凹模内的工件推出，需要增加模具长度。
综合考虑，取凸凹模长度为85mm。
其外形结构及尺寸如图（5）所示：
LTi
■XI
II
（0■
图（5）凸凹模1
3拉深凸模冲孔凹模的设计
凸凹模是复合模具中常见的结构，在本设计中绝大部分是凸凹模，所以凸凹模的设计是本设计中的重中之重，凸凹模内外缘之间的壁厚取决于冲裁件的尺寸。
此凸凹模的精度决定产品是否满足应用要求，其结构及尺寸精度如图（6）所示：
ILDEoa
图（6）凸凹模2
4冲孔凸模的设计
冲孔凸模的外形尺寸〔工作尺寸〕由前面的计算确定。
凸模长度一般是根据模具结构而设计的，应尽可能选用或参照国家标准，凸模长度一般按下公式计算，即
L=l1l2It
11—凸模固定板厚度
12—卸料板厚度
I—增加厚度•包括凸模修边余量、凸模进入凹模深度（0.5〜1mm）凸模卸料板与固定板之间的安全距离等.（在此模具中还应加上凸凹模的长度）0
根据装配图个零件的装配位置关系，计算出冲孔凸模的长度为93.5mm0由于凸模长度过长，淬火后其硬度必须达到要求，并且在淬火之后增加回火热处理，已增加其内部的韧性，使其刚度满足使用要求。
在凸模外面的推料块与凸模配合关系为H7/h7，对凸模的刚度起到维护作用o其结构如下：
图（7）冲孔凸模
5.3卸料零件的设计
1
0-0
+
5•一
1—11—1
do+I
£
0.085
A
图（8）卸料板
532推件块的设计
拉深成型后的制件留在拉深凹模内，由推件块推出，推件块对凸模的刚度也起到维护作用。
其结构如下图（9）所示：
图（9）推件块
5.4定位零件的设计
在本模具中采用的是条料，所以选用导料销和挡料销来实现对冲裁条的定位，导料销在本模具中直接安装在凹模板上。
在装配图中很容易看到。
挡料销起定位的作用，用它挡住搭边或冲件轮廓，以限定条料的送进距离。
在本模具中试用固定挡料销，其结构简单、制造容易，在模具中广泛应用作定距。
5.5打料装置的设计
在本模具中采用打杆推动连接推杆来完成打料动作，打杆穿过模柄凸露在模具的外面，当完成一次冲裁时压力机滑块回程，打杆与压力机的打料横杆相碰，打杆推动连接推杆将卡在凸凹模的凹模孔内的工件打下。
打板图（10）如下：
:
I
图（10）打板
5.6连接装置的设计
在本模具中选用凸缘C型模柄，通过螺纹与上模座连接并加螺丝防止转动。
这种模柄可较好的保证轴线与上模座轴线垂直，模柄材料通常采用Q235或Q275钢，在此选用Q235钢.其支撑面应垂直于模柄的轴线（垂直度不应超过0.02:
100）模柄在本模具选用标准尺寸，并根据前文压力机的参数确定模柄的直径和长度。
5.7顶件装置的设计及模具装配关系确定
模具在工作过程作，生产处的制件也有可能不在拉深凹模中，而是包在了拉深凸模上，因此需要顶件装置。
顶件装置是有定件块与橡胶垫配合组成的。
为了减小冲裁力，将模具刃口位置设计成不同时工作，如下图（11）:
图（11）模具装配
1-拉深凸模（冲孔凹模）2-橡胶垫3-凹模
4-定件块5-卸料板6-落料凸模（拉深凹模）
7-推件块8-冲孔凸模9-导料销
5.8模架的选取
根据凹模结构选取后侧导柱模架，规格如下（mm：
凹模固界：
门200mm
上模座（GB/T2855.11）门200X45
下模座（GB/T255.11）「200X55
导柱（GB/T.2861.1）分别为门32X160
门35X160
导套（GB/T2861.6）分别为门45X105X43
：
＞50X105X43
6冲压设备的选用
为使机械压力机能安全工作，取F压机-（1.6〜1.8）F总由上面的计算知F总=188.168KN
故F压机•（1.6~1.8）F总=1.6188.168=301.069KN
根据公称压力来选取压力机参照手册适用压力型号为J23-35,其主要参数如下：
公称压力：
350KN
滑块行程：
80mm
最大闭和高度：
280mm
圭寸闭高度调节量：
60mm
工作台尺寸（前后x左右）：
380mmx610mm
工作台尺寸（前后x左右x直径）200x290x260
模柄孔尺寸：
①50mnx70mm
7模具总装图及装配
7.1模具总装图
图（12）装配图
1-下模座2-凹模3-导柱14-弹簧5-导套6-上模座
7、10、24、29-紧固螺钉8、30-销钉9-垫板11-模柄
12-打杆13-推件板14-推杆15-卸料螺钉16-凸模固定板
17-凸凹模固定板18-导套219-凸凹模20-冲孔凸模
21-推件块22-导柱223-卸料板25-导料销26-定件块
27-橡胶垫28-拉深凸模（落料凹模）31-挡料销
由以上设计，可得到模具的总装图即是上图，其工作过程是：
模具在工作时，将毛坯（即条料板）放在凹模上沿导料销25送进，挡料销31进行定位，模具下行落料凸模完成落料，上模继续下行，拉深凸模对落的料进行拉深，拉深完成后，冲孔凸模20进行冲孔，此时完成落料、拉深、冲孔。
当落料凸模随上模回升时，条料由卸料板23卸下，零件制品在推料板及打杆的作用下完成卸件，冲孔废料由凹模洞中落下，如此继续完成下一次工作。
7.2模具的装配
总装时，首先应根据主要零件的相互依赖关系，以及装配方便和易于保证装配精度要求来确定装配基准件，此模具为复合模所以用凸凹模作为装配基准件；
其次，应确定装配顺序，根据各个零件与装配基准件的依赖关系
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