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1、湖南电气职业技术学院毕业设计 ( 论文) 课 题 名 称拉深模学 生 姓 名学号院(系)、专业机械系模具制造与设计班级07 模具 02 班指 导 教 师朱慧芳2010 年1 月10 日目录前言设计任务书第一节零件件工艺性分析及确定一、零件的工艺分析 二、工艺方案的确定 第二节拉深工艺计算及设计一、毛坯尺寸的计算二、拉深力、压力中心及冲压设备的初选第三节模具结构设计一、模具总装图二、确定凹模尺寸三、凸模尺寸的确定四、导向装置的确定 五、模柄的确定 六、定位零件七、模具的闭合高度的计算八、其他零件第四节工艺规程一、冲压工艺规程 二、凸模工艺规程 三、凹模工艺规程结束语参考文献前言毕业设计是大学三年
2、的综合性实践环节，目的是通过课题的设计研究，培养综合运用各门课程知识的能力，培养独立分析问题和解决问题的能力。但是，高职学生的毕业设计不能完全等同于本科生，应密切与生产实际相结合， 应与培养职业能力相结合，应体现职高的特点。在指导教师周密安排和精心指导下，这次毕业设计从确定设计课题、拟定设计方案、设计过程到毕业答辩都按照毕业设计工作计划进行。第一，反复论证，确定产品设计方案。明确课题的性质、意义、设计内容、设计要达到的技术经济指标和完成时间，并确定好正确合理的设计方案是完成设计任务的保证，指导教师、 企业技术员让我们参与设计方案的讨论，使我们对课题设计方案心中有数。第二，虚心求教，仔细认真地进
3、行毕业设计。我们高职学生基础理论知识不够扎实，设计能力较差，为了使我们很快地进入工作状态， 指导教师耐心向我们介绍机械产品设计方法、一般步骤和设计过程中应注意的事项。 单位领导给我们足够的空间到机加工生产车间，熟悉零件加工对设计的要求， 使设计能用于生产。 在设计中能主动请教指导老师，培养综合运用机械制图、工程材料与热处理、公差配合、计算机绘图、机械制造工艺等专业知识的能力， 培养查阅技术资料和其它专业文献的能力。培养严谨的工作态度和踏实的工作作风。 明确必须有高度责任心、 严肃认真的工作习惯， 才能做好设计工作，减少工作失误，避免给企业生产造成损失。充分发挥主观能动性，积极思考，大胆创新。第
4、三，完善设计，准备毕业设计答辩完整的设计包括设计图纸和设计说明书等技术文件。根据设计任务书要求，全面检查设计技术资料， 按照指导教师的批改， 认真修改图纸错误， 认真修改设计说明书 . 应该说，在指导教师的认真指导下， 我基本完成了这套冲裁模的设计工作，通过这次设计，学到了很多知识和技术。由于本人设计水平有限，必然在设计中仍有很多缺点和错误，敬请老师们批评指正。设计任务书工件如图 1.1 所示：三角加强板材料为 Q195 厚度 t =2mm 第一节零件件工艺性分析及确定 一零件的工艺分析冲裁件的工艺性是指从冲压工艺方面来衡量设计是否合理。一般的讲，在满足工件使用要求的条件下， 能以最简单最经济
5、的方法将工件冲制出来，就说明该件的冲压工艺性好，否则，该件的工艺性就差。当然工艺性的好坏是相对的，它直接受到工厂的冲压技术水平和设备条件等因素的影响。以上要求是确定冲压件的结构，形状，尺寸等对冲裁件工艺的实应性的主要因素。根据这一要求对该零件进行工艺分析：工件材料为 Q195，厚度为 2mm 冲压工序：落料、拉深；材料：为 Q195，具有良好的拉深冲裁性能；结构：简单；但是圆角部分比较多。精度：零件尺寸高度尺寸20+20，长度尺寸 2901，3202 精度要求比较低，除此之外，其他尺寸公差无要求，故按IT14 级选取，因此利用普通冲裁方式可达到图样要求。结论：此工件适用于冲裁拉深加工。二工艺方
6、案的确定确定方案就是确定冲压件的工艺路线，主要包括冲压工序数， 工序的组合和顺序等。确定合理的冲裁工艺方案应在不同的工艺分析进行全面的分析与研究，比较其综合的经济技术效果，选择一个合理的冲压工艺方案。方案一：先落料，后拉深。采用单工序模生产。方案二：落料 -拉深复合冲压。采用复合模生产。方案三：拉深级进冲压。采用级进模生产。分析：方案一模具结构简单， 却是成本高而生产效率低， 但是制作周期比较短，方案二生产效率较高， 模具结构较复杂， 模具制造困难，制造周期长；方案三生产效率高， 但模具结构比较复杂， 送进操作不方便， 加之工件尺寸偏大。结论：产品最终成形还需要拉深模，正是由于考虑到零件拉深工
7、艺的复杂性，若采取落料拉伸连续模，虽然、减少了产品的冲压成形时间，但是模具结构复杂且精度要求高，制造周期长，制模成本高，加工也不方便。故不宜采用，又因该零件工艺性较好， 冲压件尺寸精度不高， 形状简单。 根据现有冲模制造条件与冲压设备，采用单工序模，先落料在拉深，工人操作安全，方便可靠。因此采用方案一。本书着重于拉深的设计。第二节拉深工艺计算及设计一、计算毛胚尺寸在计算展开尺寸时， 由于这个零件的圆角比较多，处理起来比较麻烦， 所以按照经验方法来计算， 就是把拉深按照弯曲来计算，由于尺寸精度不高， 圆角的半径又比较大，所以按照弯曲算出来的尺寸跟拉深算出来相比较相差不是很大. 按弯曲算展开尺寸，
8、弯曲件展开尺寸的计算基础是应变中性层在弯曲前后长度保持不变；弯曲中性层位置的确定P=r+xt 式中 r零件的内弯曲半径；t材料的厚度；x中性层位移系数，查表可得x=0.42 则代入数据 P=6+0.42x2=6.84mm 根据整个零件的外形只需要算去展开前跟展开后的增量L 圆角部分的展开长度； l1=(/180)P 代入数据； l1=10.7 则L=12+（l1-8）=14.7mm 展开后形状及其具体尺寸见下图；二、拉深力、压力中心及冲压设备的初选1. 拉深力的计算及压力中心的确定计算拉深力的目的是为了确定压力机的额定压力，因此要计算最大冲裁力。由于本零件拉深时， 拉深力计算复杂， 而且花费时
9、间也比较长， 因此在实际生产中，计算这样复杂的拉深件时， 一般采用弯曲来计算其拉深力，主要是两者算出来的结果相差不是很大， 在选取压力机时， 稍微选大一点的公称压力即可满足拉深所需。则可按下式计算：F=trKBtb27 .0（ k=1.3 b=400MPa）代入数据可得：F=32650N 2总拉深力计算由于模具设计有顶件装置和卸料装置，所有要先算出顶件力跟卸料力，因此顶件力跟卸料力按下关系式计算；Fo=（0.3 0.8 ）F 则可得到卸料力跟顶件力： F0=16325N 则总拉深力为： F总=F+2F0=65300N 由于拉深后会产生变形，所以在拉深后加入整形工序。整形力； FN=PA 查（冲
10、压工艺冲模设计书）表6-1 取 P=80Mpa A=15046mm2 代入数据得： FN=1203680N 3. 初选压力机由于整形力远远大于总拉深力，则可按照整形力的大小选择压力机。根据以上数据可选用压力机，其型号为；J23-125 具体数据如下：标称压力（ KN） ；1250 滑块行程（ mm） ；130 连杆调节长度（ mm） ；110 最大装模高度（ mm） ；480 工作台尺寸前后 x 左右（ mmxmm ） ；710x1080 模柄孔尺寸直径 x 深度（ mmxmm） ；60x75 电动机功率（ KW） ；10 第三节模具结构设计一、模具总装图二、确定凹模尺寸考虑本成品零件的结构形
11、状,本凹模采用矩形凹模 ,其材料为 Cr12,热处理的硬度为 56-62HRC 内形尺寸即半成品的外形 .由于凹模结构形式和固定的方法不同，受力情况又比较复杂， 所以尚不能用理论方法计算，所以采用经验公式来确定其参数；凹模高度；H=kb 查表 k=0.120.18 取 k=0.15 可得； H=0.12x320=48mm 则取 H=50mm K- 凹模厚度系数b-垂直于送料方向的凹模刃壁间最大尺寸凹模宽度；B=L+2c 可得； B=150+2x1.5x42=286 则取 B=286mm L-送料方向凹模刃壁间最大尺寸c-壁厚c=（1.52）H 凹模长度；A=b+2c 可得；A=320+2x42
12、=404mm 则取A=404mm 根据以上数据及实际情况选取凹模尺寸；H=42mm B=250mm A=420mm 凹模外形及螺钉销钉布局如图；三、凸模尺寸的确定凸模长度尺寸应根据模具的结构，并考虑修磨，固定板与卸料板之间的安全距离，装配等因素来确定。本模具采用弹性卸料，其凸模长度按下式计算；L=h1+h2+t h1-卸料板的厚度h2-增加长度。一般取10-20mm t-料厚因为零件的公差比较低， 所以凸凹模可以采用线切割同时切出来，在修磨后就可以了。所以凸凹的高度是一致的； L=50mm 凸模具体结构如图；四、导向装置的确定导向装置是用来保证上模相对于下模的正确运动。对生产批量大，零件 公差
13、要求较高， 寿命要求较长的模具， 一般都采用导向装置。 常用的导向装置有 导柱导向和导板导向。 本模具采用导柱导向装置。滑动导向。 查书（模具设计手册）选用标准件； 采用 A型导套 GB2861.6-81 d=32mm L=110mm 采用 A型导柱 GB2861.6-81 d=32mm L=190mm 导柱导套按 H6/h5 配合五、模柄的确定根据上面选择的压力机上模柄孔的大小D=60mm ， 查（模具设计手册）选择标准件； 采用压入式 A型模柄 JB/T 7646.11994 D=60mm L=115mm 六、定位零件为了保证模具正常工作和冲出合格的冲裁件，必须保证坯料或工序件对 模具的工
14、作刃口处于正确的相对位置，及必须定位。 条料在模具送料平面中有两个方向的限位。一个是送进导向，一个是送 料定距。根据模具的和零件的外形，本模具采用了三个导料销。其具体的尺寸和 安装方式见装配图。七、模具的闭合高度的计算冲模的闭合高度是指滑块在下死点即模具在最低工作位置时，上模座上平 面与下模座下平面之间的距离H 。冲模的闭合高度必须与压力机的装模高度相适 应。压机的装模高度是指滑块在下死点位置时，滑块下端面至垫板上平面间的 距离。当连杆调至最短时为压机的最大装模高度Hmax ；连杆调至最长时为为最 小装模高度 Hmin。 冲模的闭合高度 H应介于压机的最大装模高度Hmax之间，其关系为：Hma
15、x+10 H Hmin-5 490H365 计算得出； H=287mm 如果冲模的闭合高度大于压机最大装模高度时，冲不能在该压力机上使 用。反之小于压力机最小装模高度时，可加经过磨平的垫板。八、其他零件1. 垫板根据设计思想及凹模的尺寸可得出垫板的相关数据；垫板高度； H=35mm 垫板长宽： LxB=450x280mm 垫板上的过孔及其螺钉孔销钉孔的具体尺寸详见零件图。2. 卸料板根据设计思想及凹模的尺寸可得出卸料板的相关数据；卸料板高度； H=25mm 卸料板长宽：由于卸料板式装在凹模里面的，所以卸料板的外形跟凹模内腔是一样的，只是在尺寸方面保持了0.2-0.3的间隙。卸料板上的过孔及其螺钉孔销钉孔的具体尺寸详见零件图。3. 顶件板根据设计思想及凹模的尺寸可得出顶件板的相关数据；卸料板高度； H=25mm 卸料板长宽： LxB=450x280mm 顶件板上的过孔及其螺钉孔销钉孔的具体尺寸详见零件图。4. 模座根据设计思想及凹模的尺寸可得出模座的相关数据；模座高度； H=48mm 模座长宽： LxB=650
