筒形件拉伸模具设计.docx

1、筒形件拉伸模具设计摘 要本文介绍了筒形件模具设计，并且介绍了筒形件拉伸模具设计的全部过程。对拉伸模具设计进行了全面的介绍和分析，并且在此基础上进行了模具的设计，设计的主要内容包括工艺性分析拟定零件的工艺方案及模具结构，计算工具压力选取压力机及确定压力中心，确定模具结构及绘制模具总装配图，凹凸模公差的计算及半径的确定，确定各主要零件的尺寸，设计并绘制总图，绘制部分非标准零件图等一系列工作。关键词：筒形件 拉伸 模具设计ABSTRACTThis paper describes the cylindrical parts mould design and introduces the whole p

2、rocess of cylindrical parts mould design. On cold stamping mould design a comprehensive introduction and analysis, and on this basis the die design, the design includes analysis of the technology of technological scheme, drew up parts die structure, arrangement and cutting board, computational tool

3、pressure center and confirming the selected press mould structure and rendering, identify sketch, punching mould assembly blade dimensions and tolerances of calculation, punching the blade dimensions and tolerances of computing, confirm the main parts structure size, design and drawing layout, and s

4、elect the standard parts, and draw the part of non-standard parts graph, and a series of work。Keywords: cylindrical parts drawing mold design第1章 绪论 筒形件拉伸模具设计是为模具设计与制造专业学生在学完基础理论课、技术基础和专业课的基础上，所设置的一个重要的实践性教学环节。其目的是：具体应用和巩固本课程及有关修课的理论知识、生产知识，了解冲压模模具设计的一般设计方法和步骤；培养设计能力，为以后进行设计工作打下基础；结合生产和使用等条件，独立地完成模具总

5、体结构及其零部件的设计。熟练掌握徒手测绘的能力和AutoCAD绘图软件的应用能力，熟悉和运用参考文献、设计手册、了解有关国家（部颁）标准、规范等，加强对模具设计的认识，培养独立分析问题和解决问题的能力。 由于个人设计水平有限，本设计定存在许多错误和不妥之处，请各位指导老师批评和雅正，恳请老师不吝赐教，同学提出宝贵的意见和建议，在此表示衷心的感谢！1.1 冲压模具的历史和背景 冷冲压加工工艺在我国已有悠久的历史。据文献记载:我国劳动人民远在青 铜时期就发现了金属具有锤击变形的性能,到了战国时代(公元前 403前 221 年) 已经能炼剑淬火。我们的祖先在2300年前已掌握了锤击金属制造兵器和各种

6、日 用品技术。在漫长的封建社会时期,我国劳动人民在金、银、铜装饰品和日用品 的制作中,更是显示出了精巧的工艺技术和高超的艺术水平,令人叹为观止。 近代,从上个世纪 20 年代开始,金属制品、玩具和小五金等行业就开始使用 冲床、压力机等简易机械设备及相应的模具加工产品的毛坯或某些零部件,其中 的“刀口模子”专门用于落料、冲孔,“坞工模子”可用于金属拉伸。由于生产 力较为低下,技术水平不够,当时各厂使用的冲压设备功率都不大,甚至大多还是 手扳脚踏。模具加工业以手工为主,故而模具的精度不高,损坏率大。直到 20 世 纪 40 年代初,出现水压机冷冲模具。50 年代公私合营后,增添了磨床、铣床和锯 床

7、等设备,又配上硬度计、外径内径测定器和块规等较为精密的测量设备,冷冲模 具的精度得以提高。六七十年代,随着产品生产大量使用冲压机床,冷冲模具已从 原来单冲落料、单冲孔模具发展为落料、冲孔复合模。同时由于冷冲模架标准件 的出现,使模具设计结构形式多样化,精度也由此提高。与此同时,随着热处理技 术的进步和检测手段的完善,冷冲模具使用寿命提高 57 倍。这一时期,还由于 成型磨削、电脉冲和线切割机等机床相继使用,又采用硬质合金为模具材料,冷冲 模具的制作工艺有了新的发展。设计人员改进制模工艺,具有自动送料、自动理 片和接料装置的复合模具大量问世。靠模铣床引进后,用石膏、木模或实物即可 翻制出相同形状

8、的模芯,使复合拉深模具的制作方便了许多,确保了精度。70 年代 以后,使用斜度线切割机加工冷冲模具,其凸模(冲头)和凹模可先淬火处理再切割 装配,取代了原来冷冲模具制作需要热处理-装配-变形修正的繁琐工艺,模具的精 度可达到 0.01。可以说这段时间我国的模具产业发展日新月异。1.2 设计目的及意义由于冲压加工具有许多突出的优点，因此在工业生产中，尤其是大批量生产中得到广泛应用。从精细的电子元件、仪表指针到汽车的覆盖件、高压容器封头以及航空航天器的蒙皮、机身等均需冲压加工。随着工业产品的不断发展和生产技术水平不断提高，不少过去用铸造、锻造、切削加工方法制造的零件，已被质量轻、刚度好的冲压件所代

9、替。 本课题为筒形件拉伸模具设计，拉伸是利用拉伸模具将冲裁好的平板毛坯压制成各种开口的空心件，或将已制成的开口空心件毛坯，加工成其他形状空新建的一种基本冲压加工方法，拉伸的应用非常广泛，是冷冲压的基本工序之一。 因为模具制造对制造业的重大作用，激励我趁此毕业设计的良机，选择此课题，希望能够掌握各种模具制造方法的基本原理和特点，在设计、制造模具时，根据实际情况，学习如何充分考虑它们的特点，选用最佳的工艺方案；掌握各种制造方法对模具结构的要求，具有分析模具结构工艺性的能力，能够设计出工艺性能良好的模具结构；了解国内先进的模具制造技术，尽量采用新工艺、新技术。并且巩固和加深已经学过的理论知识，提高自

10、己的综合分析和解决工程实际问题的能力，为工作以后的发展奠定良好的基础。1.3 目前发展状况 模具是机械制造业中技术先进、影响深远的重要工艺装备,具有生产效率高、材料利用率高、制件质量优良、工艺适应性好等特点,被广泛应用于汽车、机械、航天、航空、轻工、电子、电器、仪表等行业。2005年中国模具工业产值达到610亿元,增长率保持在25%的高水平,行业的生产能力约占世界总量的10%,仅次于日本、美国而位列世界第三。当前，我国模具制造方面与工业发达国家相比，差距较大主要表现在： （1）标准化程度低;（2）模具制造精度低、周期长。 提高劳动生产率、产品质量、降低成本、扩大冲压工艺应用范围；提高冲压零件精

11、度、减少制造周期、提高模具寿命；模具的标准化及专业化、管理的统一化及等级化；提高专业人员的技术水平和素质。 冲压是利用安装在冲压设备上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。由于冲压加工具有许多突出的优点，因此在工业生产中，尤其是大批量生产中得到广泛应用。从精细的电子元件、仪表指针到汽车的覆盖件、高压容器封头以及航空航天器的蒙皮、机身等均需冲压加工。随着工业产品的不断发展和生产技术水平不断提高，不少过去用铸造、锻造、切削加工方法制造的零件，已被质量轻、刚度好的冲压件所代替。 我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国

12、民经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型精密、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。一些低档次的简单冲模，已趋供过于求，市场竞争激烈。我国冲压模具产品质量水平低主要表现在精度、表面粗糙度、寿命及模具的复杂程度上；生产工艺水平低则主要表现在加工工艺、加工装备等方面。 现代模具工业有“不衰亡工业”之称。世界模具市场总体上供不应求，市场需求量维持在600亿至650亿美元，同时，我国的模具产业也迎来了新一轮的发展机遇。近几年，我国模具产业总产值保持13%的年增长率（据不完全统计，2004年国内模具进口总值达到600多亿，同时，有近200个亿的

13、出口）。目前，中国17000多个模具生产厂点，从业人数约50多万。 工业总产值中企业自产自用的约占三分之二，作为商品销售的约占三分之一。在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其它各类模具约占11%。 由于冲压工艺具有生产率、生产成本低、材料利用率高、能成形复杂零件、适合大批量生产等优点，在某些领域已取代机械加工，并正逐步扩大其应用范围。据国际生产技术协会预测，到本世纪中，机械零部件中60%的粗加工、80%的精加工要由模具来完成。因此，冲压技术对发展生产、增加效益、更新产品等方面具有重要作用。在近半个世纪以来，我国的冷冲压工艺和其它生产工艺一样，得到了迅

14、速的发展。在一些工厂中，建立了具有现代规模和技术先进的冷冲压生产车间，并建立了专门研究冷冲压技术的科研机构及专业性工厂，培养了大批从事冷冲压生产的科技人员，广泛地开展了冷冲压生产的科技及学术活动，编辑出版了各种冷冲压技术资料，从而使冷冲压生产技术得到了迅速发展。在冷冲压生产中，出现了很多可喜的高科技成果。冲压加工的工艺和设备正在不断地发展，例如精密冲裁、冷挤压、多工位自动冲压、高速成形、液压成形、超塑冲压等，把冷冲压生产技术提高到了新的水平。为了适应冷冲压工艺水平的提高，我国对冲模的研制也在不断加强。近年来，出现了很多制造周期短、使用寿命长的新型冲模结构。并且，模具加工工艺及模具材料也相应地在

15、不断革新，例如采用钢结硬质合金、硬质合金或低熔点合金浇注模具、采用电加工技术及计算机制造冲模等以适用于不同的生产条件。从而使冲压生产的产品质量、劳动生产率大大提高，成本也大幅度下降，有利地推动了我国社会主义经济建设和发展。 我国的模具工业的发展，日益受到人们的重视和关注，在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中，60%-80%的零部件都要依靠模具成形（型）。用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和代消耗，是其它加工制造方法所不能比拟的。近几年，我国模具工业一直以每年15%左右的增长速度发展，2003年，我国模具总产值超过400亿元人民币。模具工业的发展和进

16、步，在很大程度上取决于模具加工设备、软件及切削刀具的制造水平。如今，人们对手机、电脑、汽车、手表、数码电子等商品的要求一点也不低于发达国家。但另一方面，我国生产这些商品所需模具的工作母机即模具加工设备的制造水准，从总体上来说还是比较低的。这就出现了一个奇怪的现象，这些年我国模具生产所需的先进加工设备、制造软件及切削刀具进口越来越多。去年，我国机床进口约60亿美元，其中用于模具生产的就占十分之一；去年我国模具生产所需超硬质合金和陶瓷等超硬刀具销售额约12亿元，其中90%依赖进口。 随着计算机软件的发展和进步，CAD/CAE/CAM 技术也日臻成熟，其现代模具中的应用将越来越广泛。可以预料不久的将来，模具制造业将从机械制造业中分离出来，而独立成为国民经济中不可缺少的支柱产业，与此同时，也进一步促进了模具制造技术向集成化、智能化、益人化、高效化方向发展。因此，大力发展模具工业可以促进我国更快的走向工化国家。 模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短