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1、三峡电力职业学院毕业设计三峡电力职业学院毕业设计第 - 1 - 页 目 录摘要3前言31 模具的概论 31.1冲压与冲模概念 41.1.1我国冲压现状与发展方向 41.1.2国外模具的现状与发展趋势 41.2冲模的分类51.3冲模的零部件62 冲压件工艺分析 62.1收集并分析有关设计的原始资料 72.2产品零件的冲压工艺性分析与审查 73 冲压工艺方案的确定84 主要设计计算 94.1毛坯尺寸计算 94.2成形次数的确定 104.3排样及相关计算 114.3.1零件排样 134.3.2条料尺寸 144.3.3材料消耗定额 154.3.4中间工序半成品尺寸 154.4冲压工序压力计算154.5
2、工作部分尺寸计算184.5.1落料凹、凸模的工作尺寸计算18三峡电力职业学院毕业设计三峡电力职业学院毕业设计第 - 2 - 页 4.5.2首次拉深凹、凸模的工作尺寸计算204.5.3第二次拉深凹、凸模的工作尺寸计算215 填写冲压工艺卡片216 模具结构设计246.1拉深模的结构设计246.1.1落料拉深复合模246.1.2二次拉深模 256.1.3切边摸256.2模具材料的选用 266.2.1冲压对模具材料的要求266.2.2模具材料的选用原则266.2.3冲模常见材料以及热处理要求 266.3定位方式的选择 296.4卸料出件方式的选择296.5导向方式的选择 307 模具主要零件的设计3
3、07.1工作零件的结构设计307.2其他零件的设计与选用 338 模具总装图 349 冲压设备的选择3410 工作零件的加工工艺 3510.1凸凹模的加工工艺过程3510.2拉深凸模的加工工艺过程 35三峡电力职业学院毕业设计三峡电力职业学院毕业设计第 - 3 - 页 10.3落料凹模的加工工艺3610.4第二次拉深凸模的加工工艺过程 3610.5第二次拉深凹模的加工工艺3711 模具的装配37 11.1冲模装配要点3711.2冲模装配工艺要点 3711.3具体装配38致谢 40参考文献 41冲压模具设计拉深模设计摘 要：本文介绍了拉深模的设计。根据已有的零件图，综合考虑影响生产顺利进行的各方
4、面因素，合理安排零件的生产工序，优化确定各工艺参数的大小和变化范围，合理设计模具结构，正确选择模具加工方法，选用机床设备等，使零件的整个生产达到优质、高产、低耗、安全。 关键词：拉深模、模具设计与制造、冲压方案、旋转体拉深件前言板料冲压是金属加工的一种基本方法，他用以生产各种板料零件，具有生产效率高、尺寸精度好、重量轻、成本低并易于实现机械化和自动化等特点。三峡电力职业学院毕业设计三峡电力职业学院毕业设计第 - 4 - 页 在现代汽车、拖拉机、电器电机、电子仪表、日用生活用品、航空航天以及国防工业等各个工业部门中均占有越来越重要的地位。冲压加工与其他加工方法相比，无论在技术方面还是在经济方面都
5、具有许多独特的优点，其生产出来的工件具有高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗的特点，是其他加工方法所不能比拟的。但需要指出的是，由于进行冲压成型加工必须具备相应的模具，而模具是技术密集新产品，其制造是单间小批量生产，具有难加工、精度高、技术要求高、生产成本高的特点。所以只有在冲压零件生产批量大的情况下，冲压成型加工的优点才能充分体现，从而获得好的经济效益。由于冲压加工具有上市突出的有点，因此在批量生产中得到了广泛应用，在现代工业生产中占有十分重要的地位，是国防工业机敏用工业生产中比不得少的加工方法。冲压工序根据材料的变形特点可分为分离工序好变形工序两类。分离工序是指坯料再冲压力作用下
6、，变形部分的应力达到强度极限以后，使坯料发生断裂而产生分离。分离工序包括：切断、落料、冲孔、切口、切边、剖边等。成型工序是指坯料在冲压力作用下，变形部分的应力达到屈服极限，但未达到强度极限，是坯料发生塑性变形，成为居于有定形状尺寸与精度制件的加工工序。成型包括：弯曲、拉深、翻边、旋转、校平、压花等。1 模具的概论模 具 是 用 来 成 型 物 品 的 工 具 ， 这 种 工 具 有 各 种 零 件 构 成 ， 不 同 的 模 具 由不 同 的 零 件 构 成 。 它 主 要 通 过 所 成 型 材 料 物 理 状 态 的 改 变 来 实 现 物 品 外 形 的加 工 。1.1 冲压与冲模冲压是
7、在室温下，利用安装在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，从而获得所需零件的一种加工方法。在冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冲压模具。冲模在实现冲压加工中是必不可少的工艺装备，与冲压件是“一模一样”上午关系，若没有符合要求的冲模，就不能生产出合格的冲压件；没有先进的冲模，先进的冲压成形工艺就无法实现。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。冲压加工与其他加工方法相比，无论在技术方面，还是在经济方面，都具有许多独特的优点。生产的制件所表现出来的高精度，高复杂程度、高一致性、高生产率和低消
8、耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。但需要指出的是，由于进行冲压成形加工必须具备相应的模具，而模具是技术密集型产品，其制造属单位小批量生产，具有难加工、精度高、技术要求高、生产成本高的特点。所以，只有在冲压零件生产批量大的情况下，冲压成形加工的优点才能充分体现，从而获得好的经济效益。由于冲压加工具有上述突出特点，因此在批量生产中得到了广泛的应用，在现代工业生产中占有十分重要的地位，是国防工业及民用工业中必不可少的三峡电力职业学院毕业设计三峡电力职业学院毕业设计第 - 5 - 页 加工方法。1.1.1 我国冲压现状与发展方向目前，我国冲压技术与先进工业发达国家相比还相当落后，主要原因是我国在冲压
9、基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家尚有相当大的差距，导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与先进工业发达国家的模具相比差距相当大。 随着工业产品质量的不断提高，冲压产品生产正呈现多品种、少批量，复杂、大型、精密，更新换代速度快的变化特点，冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展。为适应市场变化，随着计算机技术和制造技术的迅速发展，冲压模具设计与制造技术正由手工设计、依靠人工经验和常规机械加工技术向以计算机辅助设计（CAD） 、数控切削加工、数控电加工为核心的计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术转变。至今，我国模具制造行业的产
10、值已经超过机床工业。有关板料冲压技术方面的问题愈来愈为人们所关注，相应的冲压工艺理论的研究及冲压加工机理的探讨也随之不断深化，如何从冲压工序基本应力与变形状态的分析着手，改善冲件的质量精度，并提高模具的使用寿命也就显得愈为重要。1.1.2 国外模具的现状和发展趋势国外模具发展趋势：1.模具设计技术：(1)工业发达国家在模具设计上已经大量使用计算机辅助设计软件进行模具的结构设计,并普及了计算机绘图。据有差资料介绍,美国和日本 75的模具厂已使用了技术,香港的模具厂也开始采用这项技术。(2)在注塑模具设计中,已开始普及应用计算机辅助工程分析软件,对塑料的流动,填充,冷却情况及模具的浇口配置,浇道大
11、小,冷却加热系统和模具的刚度,强度等进行科学的分析和计算,从而保证注塑制品的质量与合理的生产节拍。(3)国外的注塑模具中,多型腔,多层,大型精密模具已占 50%,不仅提高了生产效率,而且节省了大量塑料原料。2.模具加工技术(1)国外已大量使用数控机床,应用计算机辅助加工软件和数控编程技术对模具,特别是对具有复杂型腔(三维曲面)的模具进行加工,使模具的质量和附加值大为提高。模具的加工周期减少 6以上,成本降低 3以上,生产效率提高 60以上为了提高加工效率及满足各种复杂曲面加工的要求,国外已开发出四轴和五轴的数控自动编程软件并且进了实用阶段。3.模具标准化程度日益提高,模具标准模架及模具标准件的
12、应用日益普及,已实现商品化。4.模具结构更多地采用新技术,如注塑模具的热流道技术等。5.针对不同制品的要求,开发出适用于各种不同模具的专用模具钢,并实现商品化。6.根据模具生产的特点,模具企业向小而专的方向发展。如日本现有 11656家模具企业,小厂有 11142家,占总数的 95.5%,百人以上的仅有 65家。占总数的 54%韩国有 1570家模具企业仅占总数的 9%；新加坡有 460家模具企业仅占总数的 3香港有 6500家模具企业也占总数的 0.46%。行业特点：1.随着科学技术的发展,模具行业已由劳动密集型逐步 3转化为技术劳动密集型三峡电力职业学院毕业设计三峡电力职业学院毕业设计第 - 6 - 页 2.尽管模具行业已应用了先进的数控设备,检验仪器和计算机辅助设计/分析/制造软件,但仍然需要高技艺的劳动。所以,模具行业又是高技术和高技艺紧密
