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1、1 1 前 言 “人生天地间，若白驹过隙，忽然而已。 ”庄子 转眼间，人生最美好的时光大学生活即将结束，每当回忆起，就会莫名 的平添几分感伤，但更多的好是欣喜：学校不是我们永远的避风港，我要勇敢地 走出校门，去融入社会，学习更多的知识，迎接新的挑战。 回顾四年大学的学习，真的让人怀念。很庆幸自己读的是我很喜欢的专业， 通过四年的学习， 基本掌握了机械从设计到制造这一大体的流程，基本达到了学 习的目的。 在大学学习阶段即将借宿的末尾，我们迎来了能够对大学四年起到巩 固和总结的毕业设计， 我尽了最大的努力争取做好这次毕业设计，为我的大学学 习画上一个圆满的句号。 这次设计大概花了两个月的时间，由于
2、模具这门课程是大四上学期开的， 当 时面临着巨大的找工作压力，所以对模具的只是一知半解，更别谈设计了，面对 这样的问题，我做到了一切从实际出发，去图书馆，互联网上查阅了大量模具资 料， 从模具的最基本知识开始学习， 果然不到半个月的时间我基本掌握了有关模 具的设计和制造的知识， 头脑中有了一个大体的轮廓，于是开始着手于毕业设计 的开工。在设计过程中也遇到了很多棘手的问题，我又开始查阅新的资料，实行 各个击破，有的问题是在找不到答案，于是打电话找段武茂老师寻求帮助，段老 师的耐心解答对我有很大的帮助，再次表示衷心的感谢。 通过这次的毕业设计，基本达到了学习的目的，即巩固了以前学过的知识， 又学到
3、了很多新的东西，让我受益匪浅，受用终生。 在这毕业之际， 我要感谢我的母校和工学院的老师们，是你们教给我心的科 学知识和许多做人的道理，让我在学习中成长。 祝：母校：繁荣昌盛 老师：身体健康 2 绪 论模具行业在汽车、拖拉机、飞机、工程机械、日用五金等制造行业起着极为 重要的作用。采用模具生产毛坯或成型零件，是材料成型的重要方式之一。我国 模具行业总产值以每年 10%的速度增长。 拉深是主要的冲压工序之一， 应用很广， 用拉深工艺可以制成筒形、 阶梯型、 球型、锥形、抛物线型、盒型和其他不规则形状的薄壁零件，如果与其他成型工 艺配合，还可以制造形状更加复杂的零件，因此在汽车、拖拉机、电器、仪表
4、、 电子、轻工等工业生产中占有非常重要的地位。 本设计根据工件的尺寸及相关技术要求，设计采用对角导柱模架式复合模， 其设计和制造无特殊要求，一律按 GB/T 2851.12851.7-1990、GB/T 2852.1 2852.4-1990、JB/T 8085-1990 和 JB/T 76437653 选用标准模架和标准件，并 符合相应的技术要求。复合模零件不允许有裂纹，工作表面不允许有划痕、机械 损伤、 锈蚀等表面缺陷。 经热处理后的零件硬度应均匀， 不允许有软点和脱碳区， 并清除氧化物等。 复合模各零件的材料和热处理硬度应优先按实用模具设计与制造手册 中 表 22.2-3、表 22.2-4
5、 选用，允许采用性能高于表 22.2-3、表 22.2-4 规定的其 他钢种。零件图中普通螺纹的基本尺寸应符合 GB/T 196 的规定，选用的极限与 配合应符合 GB/T 197 的规定。零件图上未注明的尺寸，除刃口处所有锐边均应 倒角或倒圆。视零件大小，倒角尺寸为 0.545245，倒圆尺寸为 R0.5 1mm.经磁性吸力磨削后的刚件应退磁。 零件上销钉孔的配合长度一般不小于销钉直径的 1.5 倍。固定板、凹模、垫 板、卸料板的形状和位置公差按 GB/T 1182-1996 等的规定。复合模各零件的几 何形状、尺寸精度、表面粗糙度等应符合设计图样要求。零件图中未标注公差尺 寸的极限偏差按
6、GB/T 1804 的规定。零件图中未注的形状和位置公差按 GB/T 1184-1996 的规定。 在拉深过程中， 需要依据实际情况选择恰当的润滑剂，提高产品质量和提高 模具的寿命。预防产品起皱、破裂、裂纹、表面拉毛、形状和尺寸不良等。 3 3 冲件工艺分析及编制冲压工艺方案 制定工艺时首先应仔细阅读零件图，了解零件的结构和技术要求，并进行工艺分析。制定正确的工艺方案，是对零件的质量的有力保证，而且能使模具发挥 最大的经济效益。 3.1 分析零件的工艺性 工件名称：喇叭罩 生产批量：中等批量 材 料：08，厚度 t=0.5mm 工件简图：如图 2-1 所示 图 3-1 经分析，制件的形状满足拉
7、深工艺要求，由于工件有一定的复杂性所以需 要增加整形工序。该工件带有一定得锥度，所以在拉深的过程中，有一部分毛胚 处在弹性卸料板外曾悬空状态，因而容易起皱。 零件图上的所有尺寸均未标注公差，属于自由尺寸，即在 IT12-IT18 取公 差值，按 IT14 级确定工件尺寸的公差，可查互换性与测量技术基础公差表。 3.2 计算拉深件的工序尺寸 ?毛坯的展开尺寸 工件外形较为复杂，所以利用表面积相等原理计算毛坯直径。板料厚度 1mm，按外形尺寸计算。查表可取修边余量为 =2mm。 工件表面积： A1= 2 1 d 4 = 2 2 mm 84 . 803 32 4 = 任何形状的母线绕轴线旋转一周所得
8、到的旋转体面积， 等于该母线的长度与其形 心绕该轴线旋转所得周长的乘积。 2 2 mm 37 . 2484 4 60 32 2 . 17 2 = + = A mm D mm D A A mm d d A mm d d A mm d d A mm d d A i 90 64 . 6297 4 02 . 265 ) 4 . 83 4 . 85 ( 4 ) ( 4 29 . 110 ) 70 5 . 70 ( 4 ) ( 4 47 . 1558 ) 5 . 70 4 . 83 ( 4 ) ( 4 65 . 1075 ) 60 5 . 70 ( 4 ) ( 4 0 2 2 0 2 2 2 2 5 2
9、6 6 2 2 2 2 0 2 4 5 2 2 2 2 4 2 5 4 2 2 2 2 3 2 4 3 = = = = = = = = = = = = = = = = 毛坯直径 ?计算各部分工艺力（以下公式和数据均来自冲模设计应用实例 ） （1）冲孔力计算 按公式 KN KN Lt F 2 . 13 360 5 . 0 18 3 . 1 3 . 1 = = = 冲式中 冲 F 冲孔力(N) L 孔外轮廓周长(mm) t 材料厚度(mm)， t=0.5mm。 材料的抗剪强度(MPa)查表 A1 可得=78MPa （2）卸料力 N KN F K F 924 2 . 13 07 . 0 = = =
10、冲 卸 卸 卸 K 卸料力因数，其值有表 215 查得 卸 K =0.07 （3）推件力 N KN F nK F 858 2 . 13 065 . 0 1 = = = 冲 推 推 推 K 推件力因数，其值由表 215 查得 推 K =0.065； n卡在凹模内的工件数目，取 n=1。 （4）拉深力的近似计算 KN KN KLt F b 6 . 63 450 5 . 0 90 14 . 3 1 = = = 拉 拉 F 拉伸力(N) ； L 横截面周边长度(mm) t 料厚(mm) b 材料强度极限(MPa)，查表 b =450MPa K修正系数，查表 41，K=1 （5）压边力 N N q r
11、d D Q 6 . 7370 3 2 5 . 0 6 5 . 70 90 4 2 4 2 2 2 1 1 2 0 = + + = + = ） （ ） （ 凹 ?冲压设备的选择 在实际生产中，为了防止设备的超载，可按 KN F F 77 . 154 1.8 6 . 1 总 压 ） （ 来估算压力机的公称压力 压 F 。参照有关资料选用 YB3263 型四柱万能压力机，其主要技术参数为： 公称压力：630KN 滑行行程：400mm 活动横梁至工作台最大距离：600mm 工作台尺寸：460mm700mm 顶出力 95KN 顶出活塞最大行程：150mm 确定排样、裁板方案 这里毛坯直径 D=90 不算
12、太小考虑到操作方便，采用单排。 由搭边值 a=1.5，b=2 得：进距 h=D+a=90+1.5=91.5mm条料宽度 B=D+2b=90+4=94mm 板料宽度拟选用 0.56001800 采用纵裁：裁板条数： mm 4 6 94 900 0 1 条余 = = = B B n 每条个数： mm 6 19 5 . 91 5 . 1 1800 5 . 1 0 2 余 = = = h l n 每板总个数 个 总 114 2 1 = = n n n 板料利用率 % 4 . 64 4 0 0 2 2 = = B l d D n ） （ 总 采用横裁：裁板条数： mm 1 19 94 1800 1 条余
13、 = = = B A n 每条个数： mm 5 6 5 . 91 5 . 1 900 5 . 1 1 2 余 = = = h l n 每板总个数 个 总 114 2 1 = = n n n 板料利用率 % 4 . 64 4 0 0 2 2 = = B l d D n ） （ 总 根据废料的多少决定采用横裁。 3.3 编写冲压工艺过程卡片 表 3.31 冷冲压工艺卡片 厂 冷冲压工艺卡片 车间 零件草图 材料排样 工序 工序说明 加工草图 设备 型号名称 0 剪床下料 略 1 落料，拉深，冲底 孔 略 YB3263 型压力机 2 切边 略 YB3263 型压力机 3 检验更改标记 处数 文件号
14、签字 日期 设计： 郑显明 4 模具总体设计 根据确定的工艺方案和零件的形状特点，精度要求， 所选设备的主要技术参 数， 模具制造条件及安全生产等选定其冲模的类型和结构形式。 下面讨论第一次 工序所用的复合模的设计要点。 4.1 模具结构形式的确定 4.1.1 采用的结构形式 拉深模结构采用带弹性卸料板的正装式结构， 弹压卸料装置的基本零件包括 卸料板、弹性元件（弹簧或橡胶） 、卸料螺钉等。弹压卸料装置卸料力小，但他 既起卸料作用又起压料作用，所得零件质量较好，平直度较高。 4.1.2 模具工作过程分析 本模具是冲制喇叭罩的拉深、落料、冲孔、整形模。 该模具的工作过程如下：成形推板 7 在弹顶
15、器（未画出） 、顶杆 2 的作用下， 处于最上位置，托住坯料。上模部分下降，利用凸凹模 11 和成形推板 7 进行拉 深和压形。上模继续下降，推动成型推板 7 下降，此时由落料凹模 8、凸凹模 11 进行落料，然后冲底孔。当成型推板 7 与固定板 4 接触时则进行整形。在成型推 板内装有 6 根顶杆 9，开模时可随工件抬起，便于取件。 该模具配用对角导柱滑动导向模架。 4.2 拉深凸凹模间隙的计算 拉深间隙时指单边间隙，即 2 ) ( t a d d Z = 。间隙过小会增加摩擦力使拉深件容易拉裂， 且易插伤制件表面， 降低模具寿命。 间隙过大则对坯料的校直作用小， 影响制件的尺寸精度。因此，确定间隙的原则是，既要考虑板料厚度的公差，又 要考虑拉深件口部增厚的现象， 根据拉深时是否采用压边装置，经工艺计算一次 就能拉成型，故间隙为：Z=1.05t=1.050.5mm=0.525mm。 4.3 拉深凸凹模圆角半径的计算 ?凹模圆角半径 d r 一般来说，大的 d r 可以降低拉深系数，还可以提 高拉深件的质量， 所以 d r 应尽可能取大些。但 d r 过
