机械毕业设计（论文）-拖拉机甩油盘拉伸模具设计【全套图纸】.doc

1、毕业设计说明书拖拉机甩油盘拉伸模具设计全套图纸，加 153893706学生姓名： * 学号： XXXXXX 学 院： 专 业： 指导教师： 2013 年 X 月拖拉机甩油盘拉伸模具设计摘 要本文首先论叙了我国目前冲压模具制造技术发展现状以及发展趋势。正文部分介绍了一种拖拉机甩油盘的拉深模具设计,内容主要包括：拉深原理分析、拉深工艺分析及方案比较选择、模具结构的设计计算。在设计中充分利用了计算机辅助设计(CAD/CAM)：用 AutoCAD2007 绘制了所有零件图和装配图；用 UG设计了产品的三维实体造型。另外完成模具零件的设计。关键词：模具、壳体拉深、工艺分析、结构设计、凸模角度Abstra

2、ctThis text talks about our country hurtles to press the molding tool manufacturing technical present condition and the development trends currently.Then the text part introduces a kind of design for drawing die which is used for the motor cases body with frank tube shape,which content includes main

3、ly :The priciple analysis of Drawing ,the technical analysis for Drawing ,the scheme relatively chosen, design and calculate for the die structure. There have fully utilized CAD in the design CAD/CAM:Have drawn all part pictures and installation diagrams with Auto CAD 2000;Have designd the three-dim

4、ensional entitys modelling of the die with pro/E2001.Still use FLash MX to be made and set out the picture in addition ,demonstrate the working process of whole die.Key words: die、shell drawing、the priciple analysis、the structure design、punch angel目 录前 言第 1 章 绪 论 11.1 冲 压 模 具 简 介 .21.1.1 冲 压 成 形 与 冲

5、 压 模 具 的 概 念 .21.1.2 冲 压 模 具 的 分 类 .21.2 本 课 题 主 要 研 究 的 内 容 及 意 义 3第 2 章 复 合 模 具 总 体 方 案 的 分 析 与 确 定.52.1 工 艺 方 案 分 析 52.1.1 工 件 的 分 析 .52.1.2 落 料 拉 深 工 艺 分 析 .52.2 工 艺 方 案 的 确 定 .6第 3 章 主 要 的 工 艺 参 数 计 算.73.1 毛 坯 尺 寸 的 计 算 73.2 排 样 73.3 工 序 压 力 计 算 83.4 冲 压 设 备 的 选 择 9第 4 章 主 要 工 作 部 分 尺 寸 计 算.114

6、.1 落 料 刃 口 尺 寸 计 算 .114.2 冲 孔 刃 口 尺 寸 计 算 .114.3 复 合 模 具 主 要 零 件 的 设 计 .12第 5 章 落 料 冲 孔 、 拉 深 模 具 装 配185.1 冲 压 模 具 装 配 的 技 术 要 求 .185.2 落 料 冲 孔 、 拉 深 模 具 装 配 的 特 点 .195.3 模 具 的 总 体 设 计 195.4 模 具 总 装 配 19总 结 与 展 望.24参 考 文 献 25致 谢 26- -前 言随 着 工 业 发 展 ， 冲 压 模 具 的 应 用 越 来 越 广 泛 。 同 时 由 于 产 品 更 新 换 代 速 度

7、的 加 快 ， 除 了 要 保 证 模 具 设 计 质 量 以 外 ， 对 模 具 设 计 效 率 的 要 求 也 越 来 越 高 。为 了 促 进 我 国 冲 压 模 具 技 术 的 发 展 ， 从 计 算 机 技 术 、 先 进 加 工 技 术 及 装 备 、 其它 新 技 术 与 冲 压 模 具 等 方 面 分 析 了 我 国 冲 压 模 具 的 技 术 现 状 。 结 果 表 明 ： 经 过几 十 年 的 发 展 ， 我 国 的 冲 压 模 具 总 量 位 居 世 界 第 三 位 ， 加 工 技 术 装 备 基 本 已 与世 界 先 进 水 平 同 步 。 本 文 首 先 分 析 了

8、复 合 模 具 的 工 艺 结 构 ， 介 绍 了 复 合 模 具 的 设 计 ， 重 点 介 绍了 模 具 的 结 构 、 凹 凸 模 的 设 计 、 冲 裁 力 的 计 算 以 及 冲 压 机 的 选 型 。 其 次 详 细 阐述 了 落 料 拉 深 冲 孔 复 合 模 的 工 艺 设 计 与 结 构 设 计 过 程 、 对 拉 深 凸 模 、 落 料 凹 模 、落 料 拉 深 凹 凸 等 模 具 主 要 的 成 型 零 件 以 及 各 种 标 准 零 件 进 行 设 计 计 算 和 选 择 ，基 本 上 确 定 了 落 料 拉 深 冲 孔 复 合 模 的 整 体 结 构 框 架 。 本

9、文 设 计 的 复 合 模 具 适 用于 加 工 几 何 尺 寸 较 大 、 形 状 复 杂 、 精 度 要 求 较 高 的 冲 压 类 零 件 ， 通 过 理 论 分 析和 大 量 的 工 程 实 践 探 索 ， 在 模 具 上 采 用 了 一 些 特 殊 机 构 ， 可 使 操 作 简 单 ， 提 高生 产 效 率 ,对 提 高 企 业 的 市 场 竞 争 力 有 着 现 实 的 意 义 。 通 过 了 复 合 模 具 的 设 计 ，可 以 将 传 统 的 分 模 加 工 合 二 为 一 ， 使 落 料 、 拉 深 、 冲 孔 一 次 成 形 ， 避 免 了 分 模加 工 中 定 位 误

10、差 的 生 产 ， 从 而 保 证 了 质 量 ， 降 低 了 成 本 ， 提 高 了 生 产 效 率 。南京工程学院毕业设计说明书（论文）- 1-第 1 章 绪 论在 现 代 工 业 生 产 中 ， 模 具 是 生 产 各 种 产 品 的 重 要 工 艺 装 备 。 它 是 以 其 特 定的 形 状 通 过 一 定 方 式 将 原 材 料 加 工 成 为 零 件 。 采 用 模 具 成 形 方 法 生 产 零 件 ， 具有 优 质 、 高 效 、 省 料 、 低 成 本 等 优 点 ， 因 此 在 国 民 经 济 各 个 部 门 ， 尤 其 是 在 机械 制 造 、 汽 车 、 家 用 电

11、器 、 仪 器 仪 表 、 石 油 化 工 、 轻 工 产 品 等 工 业 部 门 得 到 了极 其 广 泛 的 应 用 1。 据 统 计 ， 利 用 模 具 制 造 的 零 件 ， 在 汽 车 、 飞 机 、 电 机 电器 、 仪 器 仪 表 等 机 电 产 品 中 占 70%； 在 电 视 机 、 录 音 机 、 计 算 机 等 电 子 产 品中 占 80%以 上 ； 在 手 表 、 洗 衣 机 、 电 冰 箱 等 轻 工 产 品 中 占 85%以 上 。 经 过 几十 年 的 发 展 ,我 国 的 冲 压 模 具 总 量 位 居 世 界 第 三 位 ,加 工 技 术 装 备 基 本 已

12、与世 界 先 进 水 平 同 步 。 以 汽 车 覆 盖 件 为 代 表 的 大 型 、 复 杂 、 精 密 冲 压 模 2。用 CAD/CAM /CAE 软 件 进 行 三 维 设 计 和 模 拟 ， 靠 高 速 、 精 密 的 加 工 设 备 生 产 ,用新 型 研 磨 或 抛 光 代 替 传 统 的 手 工 研 磨 抛 光 ， 提 高 模 具 质 量 。 这 些 都 代 表 了 冲 压模 具 发 展 的 趋 势 3。 中 国 塑 料 模 工 业 从 起 步 到 现 在 ， 历 经 半 个 多 世 纪 ， 有 了很 大 发 展 ， 模 具 水 平 有 了 较 大 提 高 。 在 大 型 模

13、 具 方 面 已 能 生 产 大 屏 幕 彩 电 塑 壳注 射 模 具 、 大 容 量 洗 衣 机 全 套 塑 料 模 具 以 及 汽 车 保 险 杠 和 整 体 仪 表 板 等 塑 料 模具 ， 精 密 塑 料 模 具 方 面 ， 已 能 生 产 照 相 机 塑 料 件 模 具 、 多 型 腔 小 模 数 齿 轮 模 具及 塑 封 模 具 。 经 过 多 年 的 努 力 ， 在 模 具 CAD/ CAE/CAM 技 术 、 模 具 的 电 加 工和 数 控 加 工 技 术 、 快 速 成 型 与 快 速 制 模 技 术 、 新 型 模 具 材 料 等 方 面 取 得 了 显 著进 步 ； 在

14、 提 高 模 具 质 量 和 缩 短 模 具 设 计 制 造 周 期 等 方 面 作 出 了 贡 献 。 进 入21 世 纪 ， 在 经 济 全 球 化 的 新 形 势 下 ， 随 着 资 本 、 技 术 和 劳 动 力 市 场 的 重 新 整合 ， 中 国 装 备 制 造 业 在 加 入 WTO 以 后 ， 将 成 为 世 界 装 备 制 造 业 的 基 地 。 而 在现 代 制 造 业 中 ， 无 论 哪 一 行 业 的 工 程 装 备 ， 都 越 来 越 多 采 用 由 模 具 工 业 提 供 的产 品 。 为 了 适 应 用 户 对 模 具 制 造 的 高 精 度 、 短 交 货 期

15、、 低 成 本 的 迫 切 要 求 。随 着 工 业 发 展 ， 工 业 产 品 的 品 种 、 数 量 越 来 越 多 ； 对 产 品 质 量 和 外 观 的 要求 ， 更 是 日 趋 精 美 。 由 于 每 副 模 具 是 特 定 产 品 零 件 生 产 用 的 专 用 工 装 ， 因 此 ，模 具 设 计 是 随 工 业 产 品 零 件 的 形 状 、 尺 寸 及 其 精 度 ， 表 面 质 量 要 求 及 成 型 工 艺南京工程学院毕业设计说明书（论文）-4-条 件 的 变 化 而 变 化 的 。 所 以 每 副 模 具 都 必 须 进 行 创 造 性 的 设 计 ， 工 业 生 产

16、中 普遍 采 用 模 具 成 形 工 艺 方 法 ， 以 提 高 产 品 的 生 产 率 和 质 量 。 一 般 压 力 机 加 工 ， 一台 普 通 压 力 机 设 计 每 分 钟 可 生 产 零 件 几 件 到 几 十 件 ， 高 速 压 力 机 的 生 产 率 已 达到 每 分 钟 数 百 件 甚 至 上 千 件 。 显 而 易 见 ， 模 具 作 为 一 种 专 用 的 工 艺 装 备 ， 在 生产 中 的 决 定 性 作 用 和 重 要 地 位 逐 渐 为 人 们 所 共 识 。1.1 冲 压 模 具 简 介1.1.1 冲 压 成 形 与 冲 压 模 具 的 概 念冲 压 成 形 是

17、 指 利 用 安 装 在 压 力 机 上 的 模 具 ， 对 模 具 里 的 板 料 施 加 压 力 ， 使其 生 产 分 离 或 变 形 ， 从 而 获 得 一 定 形 状 、 尺 寸 和 性 能 的 零 件 加 工 方 法 。 冲 压 加工 的 对 象 一 般 为 金 属 板 料 、 薄 壁 管 、 薄 型 材 等 ， 板 厚 方 向 变 形 一 般 不 侧 重 考 虑 ，因 此 也 称 为 板 料 冲 压 ， 并 且 通 常 是 在 室 温 状 态 下 进 行 ， 所 以 也 称 为 冷 冲 压 8。冲 压 模 具 是 指 在 冲 压 加 工 中 ， 将 材 料 （ 金 属 或 非 金

18、属 ） 加 工 成 零 件 （ 或 半成 品 ） 的 一 种 特 殊 工 艺 装 备 ， 俗 称 冲 模在 冲 压 零 件 的 生 产 中 ， 合 理 的 冲 压 成 形 工 艺 、 先 进 的 模 具 ， 高 效 的 冲 压 设备 是 必 不 可 少 的 三 要 素 。 如 图 1-1 所 示 。南京工程学院毕业设计说明书（论文）-3-图 1-1 冲 压 零 件 的 影 响 因 素1.1.2 冲 压 模 具 的 分 类1.根 据 工 艺 性 质 分 类（ 1） 冲 裁 模 沿 封 闭 或 敞 开 的 轮 廓 线 使 材 料 产 生 分 离 的 模 具 。 如 落 料模 、 冲 孔 模 、 切

19、 断 模 、 切 口 模 、 切 边 模 、 剖 切 模 等 。（ 2） 弯 曲 模 使 板 料 毛 坯 或 其 它 坯 料 沿 着 直 线 产 品 弯 曲 变 形 ， 从 而 获得 一 定 角 度 和 姓 张 的 工 件 模 具 。（ 3） 拉 深 模 是 把 板 料 毛 坯 制 成 开 口 空 心 件 ， 或 使 空 心 件 进 一 步 改 变形 状 和 尺 寸 的 模 具 。（ 4） 成 形 模 是 将 毛 坯 或 半 成 品 工 件 按 照 凸 、 凹 模 的 形 状 直 接 复 制 成形 ， 而 材 料 本 身 仅 产 生 局 部 塑 性 变 形 的 模 具 。 如 胀 形 模 、

20、缩 口 模 、 扩 口 模 、 起伏 成 形 模 、 翻 边 模 、 整 形 模 等 9。2、 根 据 工 序 合 程 度 分 类（ 1） 单 工 序 模 在 压 力 机 的 一 次 行 程 中 ， 只 完 成 一 道 冲 压 工 序 的 模 具 。（ 2） 复 合 模 只 有 一 个 工 位 ， 在 压 力 机 的 一 次 行 程 中 ， 在 同 一 工 位上 同 时 完 成 两 道 或 两 道 以 上 冲 压 工 序 的 模 具 。（ 3） 级 进 模 （ 也 称 为 连 续 模 ） 在 毛 坯 的 送 进 方 向 上 ， 具 有 两 个 或 更多 的 工 位 ， 在 压 力 机 的 一

21、次 行 程 中 ， 在 不 同 的 工 位 上 逐 次 完 成 两 道 或 两 道 以 上冲 压 工 序 的 模 具 。1.2 本 课 题 主 要 研 究 的 内 容 及 意 义本 课 题 的 研 究 对 象 是 拖 拉 机 甩 油 盘 零 件 的 落 料 拉 深 冲 孔 复 合 模 具 ， 做 出工 艺 分 析 案 ， 计 算 出 工 艺 参 数 ， 设 计 模 具 的 总 体 装 配 图 ， 从 而 提 高 了 理 论 分 析南京工程学院毕业设计说明书（论文）-4-能 力 和 解 决 实 际 问 题 的 独 立 工 作 能 力 。 主 要 内 容 具 体 可 以 分 为 以 下 几 个 部

22、 分 ：1、 对 落 料 拉 深 冲 孔 复 合 模 进 行 工 艺 设 计 和 结 构 设 计 10。2、 主 要 工 作 部 分 尺 寸 的 计 算 。3、 主 要 工 艺 参 数 的 计 算 。4、 模 具 的 工 作 总 体 设 计 及 装 配 。5、 设 计 出 模 具 总 装 配 图 。随 着 科 学 的 飞 速 发 展 ， 冲 压 模 具 在 各 行 业 中 有 着 较 广 泛 的 应 用 ， 其 组 成 零件 中 标 准 件 占 有 很 大 比 重 。 而 很 多 冲 压 制 件 都 是 系 列 化 产 品 ， 它 们 的 模 具 节 哦故 相 同 或 相 似 而 尺 寸 不

23、仅 相 同 ， 在 设 计 过 程 中 ， 设 计 人 员 需 要 反 复 查 阅 手 册 以确 定 模 具 零 部 件 的 标 准 外 形 与 尺 寸 ， 重 复 设 计 的 工 作 量 很 大 。 由 于 产 品 的 功 能 、结 构 日 趋 复 杂 ， 新 产 品 的 更 新 换 代 周 期 不 断 缩 短 ， 设 计 环 节 在 产 品 的 整 个 生 命周 期 中 占 据 了 越 来 越 重 要 的 地 位 。 国 外 的 模 具 制 造 企 业 ， 广 泛 使 用 先 进 的 高 精度 、 高 速 度 、 专 业 化 加 工 装 备 ， 如 日 本 丰 田 汽 车 模 具 公 司

24、拥 有 构 造 面 加 工 数 控铣 床 39 台 套 、 型 面 加 工 高 速 五 轴 五 面 铣 床 15 台 套 、 其 它 新 型 一 体 化 专 门 加工 设 备 6 台 套 。 加 工 工 艺 方 法 包 括 等 高 线 加 工 、 最 大 长 度 顺 向 走 刀 加 工 等 ，精 加 工 走 刀 移 行 密 度 仅 有 0.3mm。 同 时 ， 可 以 实 现 内 凹 圆 角 清 根 、 外 凸 圆 角加 工 到南京工程学院毕业设计说明书（论文）- 5 -位 等 ， 因 而 可 以 控 制 模 具 配 合 的 不 等 距 间 隙 、 最 大 可 能 的 缩 小 型 面 误 差

25、， 实 现模 面 的 精 细 加 工 。 日 本 、 韩 国 、 新 加 坡 、 德 国 、 荷 兰 、 美 国 及 我 国 台 湾 、 香 港地 区 的 独 资 、 合 资 企 业 很 多 ， 民 营 模 具 企 业 很 不 少 ； 苏 州 兰 佩 铸 造 、 远 轻 模 具等 企 业 主 要 生 产 汽 车 发 动 机 及 轮 毂 等 部 件 压 铸 模 和 铸 模 ， 昆 山 中 大 模 架 等 企 业专 业 生 产 各 种 大 型 模 架 、 模 具 导 向 件 、 模 具 弹 簧 等 标 准 件 11。国 内 的 许 多 模 具 企 业 通 过 引 进 先 进 的 加 工 装 备 ，

26、 硬 件 上 与 国 际 水 平 的 差 距正 在 快 速 缩 小 ： 上 海 的 汽 车 模 具 企 业 ， 近 年 来 通 过 大 量 购 置 先 进 的 五 轴 高 速 加工 机 床 、 大 型 龙 门 加 工 中 心 和 五 轴 联 动 数 控 高 速 铣 床 、 数 控 车 或 复 合 加 工 机 床 、先 进 的 大 型 测 量 和 调 试 设 备 及 多 轴 数 控 激 光 切 割 机 等 。 一 汽 模 具 公 司 已 经 拥 有五 轴 高 速 数 控 铣 床 等 大 型 高 速 加 工 设 备 ； 东 风 汽 车 模 具 公 司 拥 有 高 速 的 数 控 铣床 。 目 前

27、， 资 产 过 亿 ， 拥 有 龙 门 加 工 中 心 10 台 以 上 的 大 型 汽 车 模 具 企 业 已经 达 到 10 多 家 。 外 国 人 都 惊 呼 ： 怎 么 两 年 之 间 中 国 大 陆 的 汽 车 模 具 规 模 、 数量 和 制 造 能 力 会 有 如 此 大 的 变 化 。 我 国 冲 压 模 具 产 品 的 质 量 和 生 产 工 艺 水 平 ，总 体 上 比 国 际 先 进 水 平 低 许 多 ， 而 模 具 生 产 周 期 却 要 比 国 际 先 进 水 平 长 许 多 。产 品 质 量 水 平 低 主 要 表 现 在 精 度 、 表 面 粗 糙 度 、 寿

28、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 。 冲 压 模 具 加 工 工 艺 和装 备 对 提 高 加 工 效 率 、 确 保 模 具 精 度 、 缩 短 交 货 周 期 有 重 要 影 响 12。 过 去的 中 国 冲 压 模 具 行 业 ， 车 、 刨 、 铣 、 磨 等 传 统 普 通 机 床 和 电 火 花 线 切 割 机 床 ，曾 经 在 绝 大 数 冲 压 模 具 企 业 使 用 。 采 用 加 工 冲 压 模 具 时 ， 通 常 需 要 对 模 具 零 件反 复 装 夹 和 定 位

29、 ， 因 而 加 工 生 产 效 率 低 。 模 具 产 品 质 量 差 。 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 与 汽 车 ， 机 械 、 航 天 、 航 空 、轻 共 、 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

30、 总 量 的 10%， 仅 次 于日 本 、 美 国 而 位 列 世 界 第 三 。 目 前 我 国 大 部 分 模 具 企 业 采 用 的 仍 然 是 传 统 的 设计 方 法 ， 特 别 四 中 小 型 模 具 企 业 ， 设 计 人 员 进 行 着 大 量 的 重 复 性 劳 动 ， 在 通 用零 件 和 标 准 件 的 设 计 过 程 中 ， 不 得 不 多 次 重 复 查 阅 设 计 手 册 ， 造 成 模 具 设 计 周南京工程学院毕业设计说明书（论文）- 6 -期 长 、 效 率 低 、 耗 资 大 的 现 状 ， 这 也 就 影 响 了 企 业 的 市 场 竞 争 力 13。本

31、 课 题 拖 拉 机 甩 油 盘 ， 冲 压 该 零 件 时 ， 普 遍 采 用 落 料 、 拉 深 、 冲 孔 三 道工 序 ， 生 产 效 率 低 ， 成 本 也 高 ， 为 此 ， 设 计 了 冲 压 该 零 件 的 落 料 、 拉 深 、 冲 孔复 合 模 ， 是 原 三 道 工 序 合 三 为 一 ， 大 大 提 高 了 生 产 效 率 14。第 2 章 复 合 模 具 总 体 方 案 的 分 析 与 确 定本 课 题 的 研 究 对 象 是 拖 拉 机 甩 油 盘 ， 材 料 为 A3， 料 厚 为 1.2mm， 是 形 状规 则 的 旋 转 体 零 件 大 批 量 生 产 。 拖

32、 拉 机 甩 油 盘 如 图 2-1 所 示 。2.1.1 工 件 的 分 析工 件 图 :如 图 所 示 2-1生 产 批 量 :大 批 量材 料 :A3料 厚 : 1.2mm南京工程学院毕业设计说明书（论文）- 7 -图 2-1 工 件 的 简 图南京工程学院毕业设计说明书（论文）- 8-2.1.2 落 料 拉 深 工 艺 分 析由 图 2-1 可 见 ， 该 工 件 的 加 工 涉 及 到 落 料 、 拉 伸 、 冲 孔 三 种 工 序 内 容 。 根 据变 形 特 点 ， 对 于 带 孔 的 拉 深 件 ， 一 般 应 先 拉 深 后 冲 孔 。(1)落 料 拉 深 工 艺 分 析此

33、工 件 为 无 凸 缘 圆 筒 形 ， 工 件 ,要 求 内 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 用 拉 深 工 序 加 工 件 底 部 圆 角 半 径r=3mm， 大 于 拉 深 凸 模 圆 角 半 径 r 凸 =26mm,满 足 拉 深 对 圆 角 半 径 的 要 求 。尺 寸 105mm， 按 公 差 表 查 得 为 IT14 级 ， 满 足 拉 深 工 序 对 工 件 公 差 等 级 的要 求 。（ 2） 冲 孔 工 艺 分 析对 于 所 冲 孔 40mm， 一 般 冲 孔 模 对 该 种 材 料 以

34、 冲 压 的 最 小 孔 径 为dt， t=1.2mm， 因 而 40 孔 符 合 工 艺 要 求 。2.2 工 艺 方 案 的 确 定根 据 制 件 的 工 艺 性 分 析 ， 其 基 本 工 序 有 落 料 、 拉 深 和 切 边 。 现 拟 定 以 下 几种 工 艺 方 案 ：方 案 一 ： 先 落 料 ， 后 拉 深 ， 冲 孔 ， 采 用 单 工 序 模 生 产 。方 案 二 ： 落 料 冲 孔 复 合 冲 压 ， 后 拉 伸 采 用 复 合 模 生 产 。方 案 三 ： 落 料 、 拉 深 级 进 冲 压 ， 冲 孔 ， 采 用 级 进 模 生 产 。方 案 分 析 ： 方 案 一

35、 模 具 结 构 较 为 简 单 ， 但 需 要 三 副 模 具 和 两 道 工 序 ， 成 本高 ， 生 产 效 率 低 ， 难 以 满 足 大 量 生 产 的 生 产 要 求 。 方 案 二 只 需 要 两 副 模 具 ，减 少 了 工 序 数 量 ， 工 件 的 精 度 及 生 产 效 率 都 比 较 高 ， 但 模 具 制 造 时 有 一 定 的 困难 。 方 案 三 也 只 需 要 一 副 模 具 ， 生 产 的 制 件 精 度 不 如 复 合 模 生 产 精 度 高 ， 模 具本 身 制 造 也 有 一 定 的 难 度 ， 生 产 效 率 不 如 复 合 模 高 ， 并 且 生 产

36、 过 程 中 需 要 克 服工 件 的 精 确 定 位 问 题 。 通 过 对 上 述 三 种 方 案 的 综 合 比 较 ， 并 且 考 虑 模 具 的 制 造精 度 及 制 件 的 精 度 ， 该 冲 压 工 艺 方 案 选 用 方 案 二 较 优 。南京工程学院毕业设计说明书（论文）- 11 -本 工 件 首 先 需 要 落 料 ， 制 成 直 径 D=128.7mm 的 圆 片 ， 然 后 D=128.7mm的 原 板 料 为 毛 坯 进 行 拉 深 ， 拉 深 成 为 内 径 为 105mm、 内 圆 角 r 为 3mm 的无 凸 缘 阶 梯 圆 筒 。 根 据 以 上 工 艺 分

37、析 ， 为 了 提 高 生 产 效 率 ， 该 零 件 的 加 工 采用 落 料 冲 孔 复 合 、 一 次 成 型 的 方 式 15。第 3 章 主 要 的 工 艺 参 数 计 算3.1 毛 坯 尺 寸 的 计 算计 算 毛 坯 直 径 D 如 图 3-1 工 件 图 所 示 。h=（ 25-0.75） mm=24.25mm， d=（ 103.8+0.75+0.75） mm=105.3mm， 取105mm。 工 件 的 相 对 高 度 h/d=24.25mm/105mm=0.23。 根 据 相 对 高 度 从 表 4-1中 查 得 修 边 余 量 h=2.5mm。 因 为 本 产 品 为 直

38、 接 落 料 冲 孔 然 后 拉 伸 所 以 不需 要 考 虑 修 边表 3-1 无 凸 缘 圆 筒 行 拉 深 件 的 修 边 余 量 （ mm） 工 件 高 度 h 工 件 的 相 对 高 度 h/d0.5-0.8 0.8-1.6 1.6-2.5 2.5-4 1010-2020-5050-100100-150150-2001.01.223451.21.62.53.856.31.523.356.5822.546810南京工程学院毕业设计说明书（论文）- 13 -200-250250677.58.59101112无 凸 缘 圆 筒 形 拉 深 工 件 的 毛 坯 尺 寸 计 算 公 式 为 ：

39、D=(d2 +4dH-1.72rd-0.56r2 )1/2 （ 3-1）将 d=103.8mm， H=h+ h=25mm+1mm=26mm， r=（ 3+0.75） mm=3.75mm 代入 上 式 ， 即 得 毛 坯 的 直 径 为 ：D=127.8mm （ 3-2）拉深次数与拉深力的计算M = = 0.81高 Dd8.12703由于 = =1 100= 100=0.941d凸 05Dt8.127查表 4-8（冲模设计应用实例） 得 m =0.451所以 m m总 1故 凸缘工件能一次拉深出来。3.2 排 样排 样 ： 冲 裁 件 在 条 料 、 带 料 或 板 料 上 的 布 置 方 法

40、。 合 理 的 排 样 是 提 高 材 料利 用 率 、 降 低 成 本 ， 保 证 冲 件 质 量 及 模 具 寿 命 的 有 效 措 施 。 在 排 样 时 应 考 虑 如下 原 则 。 冲 裁 件 在 条 料 、 带 料 或 板 料 上 的 布 置 方 法 叫 排 样 。 同 一 零 件 可 以 采 用不 同 的 排 样 形 式 ， 排 样 方 式 不 同 ， 材 料 利 用 率 不 同 。 大 批 量 生 产 时 ， 在 冲 裁 件的 成 本 中 ， 材 料 费 用 一 般 占 60%以 上 ， 因 此 ， 材 料 的 经 济 利 用 是 一 个 重 要 问题 ， 特 别 对 贵 重

41、的 有 色 金 属 。 同 时 排 样 要 考 虑 方 便 生 产 操 作 、 冲 模 结 构 简 单 、南京工程学院毕业设计说明书（论文）- 12 -寿 命 长 以 及 车 间 生 产 条 件 和 原 材 料 状 况 等 16。要 提 高 材 料 利 用 率 ， 主 要 应 从 减 少 工 艺 废 料 着 手 。 减 少 工 艺 废 料 的 措 施 有 ：设 计 合 理 的 排 样 方 案 ， 选 择 合 适 的 板 料 规 格 和 合 理 的 裁 板 法 （ 减 少 料 头 、 料 尾和 边 余 料 ） ， 或 利 用 废 料 作 小 零 件 。 对 一 定 形 状 的 冲 件 ， 结 构

42、 废 料 是 不 可 避 免的 ， 但 充 分 利 用 结 构 废 料 是 可 能 的 。 当 两 个 不 同 冲 件 的 材 料 和 厚 度 相 同 时 ， 较小 尺 寸 的 冲 件 可 在 较 大 尺 寸 冲 件 的 废 料 中 冲 制 出 来 。 例 如 ， 电 机 转 子 硅 钢 片 ，就 是 利 用 定 子 硅 刚 片 的 废 料 冲 出 的 17。 如 图 3-2（ 1） 提 高 材 料 利 用 率 。（ 2） 使 工 人 操 作 方 便 、 安 全 ， 减 轻 工 人 的 劳 动 强 度 。 条 料 在 冲 裁 过 程 中 翻 动要 少 ， 在 材 料 利 用 率 相 同 或 相

43、 近 时 ， 应 尽 可 能 选 条 料 宽 、 进 距 小 的 排 样方 法 。 这 样 还 可 以 板 料 裁 切 次 数 ， 节 省 裁 备 料 时 间 。（ 3） 使 模 具 结 构 简 单 、 模 具 寿 命 长 。（ 4） 保 证 冲 件 的 质 量 。（ 5） 对 于 弯 曲 件 的 落 料 ， 在 排 样 时 还 要 考 虑 板 料 的 纤 维 方 向 。该 工 件 排 样 根 据 落 料 工 序 设 计 ， 考 虑 操 作 方 便 及 模 具 结 构 单 ，故 采 用 单 排 排 样 设 计 。 搭 边 值 为 a1=1.5， a=1.5， 采 用 单 挡 料 销 挡 料 。

44、 则 ：条 料 宽 为 b=127.8mm+2a=130.8mm 条 料 的 进 距 为 h=127.8mm+ a1 =129.3mm南京工程学院毕业设计说明书（论文）- 13 -图 3-2 排 样 图南京工程学院毕业设计说明书（论文）- 14 -3.3 工 序 压 力 计 算（ 1） 落 料 力 计 算 按 式 （ 3-3）F落 =1.3L t （ 3-3）式 中 F落 落 料 力 （ ） 工 件 外 轮 廓 周 长 ， D 404mm；t 材 料 厚 度 ， t=1.2mm； 材 料 的 抗 剪 强 度 （ MPa） ， 由 书 末 附 录 A1查 得 =400MPa。落 料 力 则 为

45、：F落 =1.3404mm1.2mm400MPa 252 kN （ 3-4）（ 2） 卸 料 力 按 公 式F卸 =K卸 F落 （ 3-5）式 中 K卸 卸 料 力 因 数 ， 其 值 K卸 =0.03卸 料 力 则 为 ：F卸 =0.03252N 7.56 kN （ 3-6） （ 3） 冲 孔 力 计 算 按 式 （ 3-7）F冲 =1.3Lt （ 3-7）式 中 L 工 件 内 轮 廓 周 长 （ mm） 。 L=125.7mm冲 孔 力 则 为 ：F冲 =1.3125.7mm1.2mm400MPa 78.5 kN （ 3-8）（ 4） 拉 深 力 计 算 由 于 零 件 为 浅 拉 深

46、， 故 可 按 有 压 边 圈 的 圆 筒 形 近 似南京工程学院毕业设计说明书（论文）- 15 -计 算 。 按 公 式 ：F拉 =K dt b （ 3-9）式 中 F拉 拉 深 力 （ N） ；d 拉 深 件 的 直 径 ， d=63mm；t 材 料 厚 度 ； b 材 料 的 强 度 极 限 （ MPa） ， b=400MPa；K 修 正 因 数 。 由 表 查 得 修 正 因 数 K=0.93；拉 深 系 数 ：m=d/D=105mm/127.8mm=0.82 （ 3-10）拉 深 力 则 为 ：F拉 =0.933.141051.2400 147.2kN （ 3-11）3.4 冲 压

47、设 备 的 选 择冲 压 设 备 选 用 是 冲 压 工 艺 设 计 过 程 中 的 一 项 重 要 内 容 。 模 具 的 设 计 要 与 冲压 设 备 的 类 型 和 主 要 规 格 相 匹 配 ， 否 则 不 能 工 作 。 正 确 选 择 冲 压 设 备 ， 关 系 到设 备 的 安 全 使 用 、 冲 压 工 艺 的 顺 利 实 施 及 冲 压 件 质 量 、 生 产 效 率 、 模 具 寿 命 等一 系 列 问 题 。 冲 压 设 备 属 锻 压 机 械 18。 常 见 冷 冲 压 设 备 有 机 械 压 力 机 （ 以Jxx 表 示 其 型 号 ） 和 液 压 机 （ 以 Yxx

48、 表 示 其 型 号 ） 。 主 要 根 据 所 要 完 成 的 冲压 工 艺 性 质 、 生 产 批 量 、 冲 压 件 的 尺 寸 大 小 和 精 度 要 求 来 选 择 。对 于 中 小 型 冲 裁 件 、 弯 曲 件 或 拉 伸 件 等 ， 主 要 选 用 开 式 机 机 械 压 力 机 。 开式 压 力 机 虽 然 刚 度 不 高 ， 在 较 大 冲 压 力 的 作 用 下 床 身 的 变 形 会 改 变 冲 模 间 隙 分布 ， 降 低 模 具 寿 命 和 冲 压 件 表 面 质 量 ， 但 是 由 于 它 提 供 了 极 为 方 便 的 操 作 条 件和 易 于 安 装 机 械 化 附 属 装 置 的 特 或 工 作 点 ， 所 以 目 前 仍 是 中 小 型 冲 压 件 生 产 的主 要 设 备 。 另 外 ， 在 中 小 型 冲 压 件 生 产 中 ， 若 采 用 导 板 模 或 工 作 时 要 求 导 柱 导套 不 脱 离 的 模 具 ， 应 选 用 行 程 较 小 的 偏 心 轴 压 力 机 。 对 于 大 中 型 冲 压 件 ， 多 选南京工程学院毕业设计说明书（论文）- 16 -用 闭 式 机 械 压 力 机 ， 包 括 一 般 用 途 的 通 用 压 力 机 和 专 用 的